阶段检测( 一) 走进化学世界 我们周围的空气
(满分:40 分 时间:45 分钟)
可能用到的相对原子质量:O—16 K—39 Mn—55 一、选择题(本大题包括 12 小题,每小题 1分,共 12分。每小题的 4个选项中只有 1个符合题意。) 1.下列变化中只涉及物理变化的是(
)
2.(2020·甘肃金昌中考)2020 年 6 月 5 日世界环境日中国主题是“美丽中国,我是行动者”。下列做法符合“美丽中国”的是(
) A.鼓励开私家车,带动经济发展 B.垃圾分类回收,增强节约意识 C.大量使用化肥,提高粮食产量 D.燃放烟花爆竹,增添节日气氛 3.下列实验相关现象的描述正确的是(
) A.磷在氧气中燃烧产生大量白色烟雾 B.木炭在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰 C.铁丝在氧气中燃烧,火星四射,生成黑色固体 D.蜡烛在氧气中燃烧生成二氧化碳和水 4.(2020·广西南宁中考)下列化学实验操作正确的是(
)
5.(2020·山东聊城中考)说化学是一门神奇的科学,一点也不为过!下列说法不正确的是(
) A.实验是化学科学发展和化学学习的重要途径 B.化学能创造出我们所需要的物质,也能消除我们不需要的物质 C.物质发生化学变化不但生成新物质,还会伴随着能量变化 D.化学科学技术的发展必然导致生态环境的恶化 6.(2020·湖南株洲中考)下列微观示意图中,黑球代表 H原子,白球代表 Cl 原子,其中代表混合物的是(
)
7.(2020·江苏扬州中考)氧气是空气的主要成分之一。下列说法不正确的是(
) A.通常状况下,O 2 是无色气体 B.相同条件下,O 2 的密度大于 CO 2 的 C.分离液态空气可获得 O 2
D.O 2 能够支持可燃物的燃烧 8.(2020·山东济宁中考)下列物质的用途,一定涉及化学变化的是(
) A.金具有黄色金属光泽 制作饰品 B.活性炭具有吸附性 作除味剂 C.生石灰吸收空气中的水分 作干燥剂 D.干冰升华吸收大量的热 作制冷剂 9.硫在空气和氧气中燃烧的实验如图所示。下列说法不正确的是(
)
A.氧气含量越多硫燃烧越剧烈 B.硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰 C.硫在空气和氧气中燃烧的生成物不同 D.瓶底的 NaOH溶液可以吸收生成的有害气体 10.(2020·北京中考)利用如图装置验证了空气中氧气的含量。下列叙述不正确的是(
)
A.实验前需检查装置气密性 B.白磷的作用是消耗试管中的氧气 C.白磷熄灭、试管冷却后再打开止水夹 D.最终量筒中液面约降至 40 mL 刻度线处 11.物质的用途和性质密切相关。下列用途主要是利用其化学性质的是(
)
12.(2020·山东枣庄中考)将燃着的蜡烛放在图 1所示的密闭容器中,同时用氧气传感器测出密闭容器中氧气含量的变化如图 2 所示。下列说法不正确的是(
)
A.蜡烛燃烧前,密闭容器中氧气的体积分数为 21% B.蜡烛燃烧需要氧气 C.蜡烛熄灭后,密闭容器中还有氧气 D.蜡烛熄灭后,密闭容器中二氧化碳的体积分数为 84%
二、非选择题(本大题包括 5小题,共 28分。) 13.(5分)阅读下列科技短文,回答问题。
氦气(He)在空气中含量甚微。通常它是一种无色无味的气体,它的密度为 0.178 5克/升,大约是氢气的 2倍,空气的七分之一。氦气的化学性质稳定,不易燃不易爆,使用十分安全。
近年来在塑料及合成纤维工业上,诞生了一种特殊的生产工艺,是氦气的微泡掺入塑料或合成纤维。制成特别轻盈的泡沫塑料或纤维,例如,风靡一时的“太空服”轻巧,保暖性好,就是因为它的纤维中含有氦气微泡。氦气也可作为焊接金属和冶炼金属时的保护气。
在标准大气压下,液氦的沸点是-268.9 ℃,固态氦的熔点为-272.3 ℃,它与“绝对零度”(-273.15 ℃)仅一步之遥,因此,液氦可称得上是“世界上最冷的液体”了。液氦的这种超低温特性,在生产与科学研究上有很重要的应用。
依据短文回答问题: (1)氦气代替氢气灌充飞艇,利用氦气的物理性质是
,化学性质是
。
(2)掺入氦气微泡的泡沫塑料属于
材料,区分羊毛和制作“太空服”的合成纤维,方法是
。
(3)通过阅读你已经了解了氦气的一些用途,除此之外,请再举一例氦气的可能用途
。
14.(6分)实验室常用过氧化氢溶液与二氧化锰制氧气,请回答下列问题: (1)反应的化学方程式为
;二氧化锰起到
作用。
(2)下列仪器中 A的名称是
,实验中,为了得到平稳的气流,最适合的装置组合是
(填字母)。
(3)若用排水集气法收集一瓶体积分数约为 80%的氧气,应预先向容积为 360 mL 的集气瓶中加水,水的体积约为
mL(氧气约占空气总体积的
)。
15.(6分)农谚“雷雨发庄稼”的化学原理是:雷电时雨水里含有微量硝酸。硝酸的形成过程如图:
回答下列问题: (1)单质 X是一种常见气体,其化学式是
。
(2)反应②属于基本反应类型中的
反应。
(3)反应③在常温下即可发生,该反应的化学方程式是
。
(4)为了提高氮原子的利用率,可循环利用的物质是
(填化学式)。
(5)在实验室通常采用以下方法制取 NO:4 +5O 2 4NO+6H 2 O,“ ”中物质的化学式为
。
16.(6分)某学习小组利用如图 1 所示装置对氯酸钾制氧气进行探究学习。
图 1
图 2 氧气浓度随温度的变化
图 3 固体残留率随温度的变化
资料:①KClO 3 的熔点约为 356 ℃,MnO 2 在加热条件下不分解;②KClO 3 分解时,传感器得到氧气浓度随温度的变化示意图及使用不同催化剂时的固体残留率分别如图 2 和图 3 所示。
(1)由图 2 可知,KClO 3 分解温度
(填“高于”“等于”或“低于”)其熔点。
(2)图 2 中 A→B 段氧气浓度逐渐降低的可能原因是
。
(3)分析图 3可知,对 KClO 3 分解催化效果更好的催化剂是
,写出反应的化学方程式
。
(4)为证实 MnO 2 的催化作用,小组同学利用如图 4装置进行如表所示的实验,请完成填表。
步骤 实验操作 实验现象 Ⅰ 检查装置气密性 (气密性良好) Ⅱ 分别在“Y”形管两支管中加入少量 MnO 2和 KClO 3 ,塞紧橡胶塞,用带火星木条放在导管口 没有明显现象 Ⅲ 分别先后加热 MnO 2 和 KClO 3 ,用带火星木条放在导管口
Ⅳ 冷却后,将“Y”形管左侧支管中部分 MnO 2混入右侧支管中,振荡“Y”形管,加热,用带火星木条放在导管口
(5)步骤Ⅳ的实验现象不能说明 MnO 2 是 KClO 3 分解的催化剂,因为还需要证明
。
(6)将 29.4 g KClO 3 和 MnO 2 混合物以 5∶1 配比加热至完全反应,如图 5 中 m的值应为
g。
17.(5分)小明同学加热实验室某 20 g不纯的 KMnO 4 固体分解制备 O 2 (杂质可溶于水且受热不分解),完全反应后测得固体质量为 18.4 g。回答下列问题: (1)该分解过程生成的 O 2 的质量为
g。
(2)计算该固体中 KMnO 4 的质量分数(写出计算过程)。
阶段检测( 一) 走进化学世界
我们周围的空气
1.B 解析 A 项,面包发霉有菌类物质生成,属于化学变化,错误;B 项,胆矾研碎,只是形状的改变,属于物理变化,正确;C项,紫花变红是因为醋酸与花中成分反应,使其变色,属于化学变化,错误;D项,蜡烛燃烧生成二氧化碳和水,属于化学变化,错误。
2.B 解析 A 项,鼓励开私家车,带动经济发展,会增加使用私家车对环境的污染,做法不符合“美丽中国”;B项,垃圾分类回收,增强节约意识,能防止对环境的污染,做法符合“美丽中国”;C 项,要合理使用化肥,提高粮食产量,不能大量使用,否则会污染环境,做法不符合“美丽中国”;D项,燃放烟花爆竹会产生大量的空气污染物,做法不符合“美丽中国”。
3.C 解析 A 项,磷在氧气中燃烧的现象是:发出白光,放出大量的热,产生大量的白烟,不是白色烟雾,错误;B 项,木炭在氧气中燃烧的现象是:发出白光,放热,错误;C 项,铁丝在氧气中燃烧的现象是:剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成一种黑色固体,正确;D项,蜡烛在氧气中燃烧生成二氧化碳和水,这不是描述实验现象,是实验结论,错误。
4.D 解析 A 项,闻气体的气味时,应用手在瓶口轻轻扇动,使极少量的气体飘进鼻子中,不能将鼻子凑到集气瓶口去闻气体的气味,错误;B 项,使用胶头滴管滴加少量液体的操作,注意胶头滴管不能伸入到试管内或接触试管内壁,应垂直悬空在试管口上方滴加液体,防止污染胶头滴管,错误;C项,使用酒精灯时要注意“两查、两禁、一不可”,禁止用一酒精灯去引燃另一酒精灯,错误;D项,取用粉末状药品,试管横放,用药匙或纸槽把药品送到试管底部,正确。
5.D 解析 A 项,化学是一门以实验为基础的学科,实验是化学科学发展和化学学习的重要途径,正确;B项,化学能创造出我们所需要的物质,也能消除我们不需要的物质,正确;C项,物质发生化学变化不但生成新物质,还会伴随着能量变化,正确;D 项,化学科学技术的发展必然导致生态环境的恶化的说法是错误的,化学是把双刃剑,只要正确合理地利用化学就会造福人类,错误。
6.D 解析 A 项,该物质由一种分子构成,属于纯净物;B项,该物质由一种分子构成,属于纯净物;C项,该物质由一种分子构成,属于纯净物;D 项,该物质中含有三种分子,属于混合物。
7.B 解析 A 项,通常状况下,O 2 是一种无色气体,正确;B项,相同条件下,O 2 的密度小于 CO 2 的密度,错误;C项,分离液态空气可获得 O 2 ,利用的是液态氮和液态氧沸点的不同,正确;D项,O 2 能支持燃烧,能够支持可燃物的燃烧,正确。
8.C 解析 A 项,金具有黄色金属光泽,制作饰品没有新物质生成,属于物理变化;B项,活性炭具有吸附性,作除味剂没有新物质生成,属于物理变化;C 项,生石灰吸收空气中的水分,作干燥剂是生石灰和水反应生成氢氧化钙,属于化学变化;D项,干冰升华吸收大量的热,作制冷剂没有新物质生成,属于物理变化。
9.C 解析 A 项,硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰,在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰,可以得出氧气含量越多硫燃烧越剧烈,正确;B项,硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰,正确;C项,硫在空气和氧气中燃烧,是与氧气反应,生成物是相同的,错误;D 项,二氧化硫能与氢氧化钠溶液反应,瓶底的 NaOH 溶液可以吸收生成的有害气体,正确。
10.D 解析 A 项,实验前需检查装置气密性,以防止装置漏气造成结果不准确,正确;B项,白磷燃烧与氧气反应生成五氧化二磷,白磷的作用是消耗试管中的氧气,正确;C项,白磷熄灭、试管冷却后再打开止水夹,以防止剩余的气体在受热状态下,处于膨胀状态,占据了部分水的体积,造成结果偏小,正确;D项,氧气约占空气总体积的
,130 mL 空气中氧气的体积为 130 mL×
=26 mL,最终量筒中液面约降至 50 mL-26 mL=24 mL 刻度线处,错误。
11.B 解析 A 项,铜丝作导线,是利用了铜的导电性,不需要发生化学变化就能表现出来,是利用了其物理性质,错误;B项,氢气作高能燃料,是利用了氢气的可燃性,需要通过化学变化才表现出来,是利用了其化学性质,正确;C项,新材料制成隔水透气鸟笼,是利用了新材料能隔水、透气的性质,不需要发生化学变化就能表现出来,是利用了其物理性质,错误;D项,生铁制成铁锅,是利用生铁的延展性、导热性,不需要发生化学变化就能表现出来,是利用了其物理性质,错误。
12.D 解析 A 项,由图示可知,蜡烛燃烧前,密闭容器中氧气的体积分数为 21%,正确;B项,反应前瓶内氧气的体积分数约是 21%,反应后氧气的体积分数达到 16%,氧气被消耗,说明蜡烛燃烧需要氧气,正确;C项,当氧气的体积分数达到 16%时,蜡烛熄灭,蜡烛熄灭后,密闭容器中还有氧气,正确;D 项,蜡烛燃烧生成二氧化碳和水,瓶内不会只剩下二氧化碳,还应有水蒸气、燃烧前瓶内的其他气体,错误。
13.答案 (1)密度比空气小 稳定 (2)合成(或有机合成) 灼烧闻气味 (3)可制造低冷的环境(或其他合理答案) 解析 (1)根据题目信息可知,氦气的密度比空气小很多,化学性质稳定。(2)掺入氦气微泡的泡沫塑料是合成材料(或有机合成材料);羊毛的成分是蛋白质,灼烧有烧焦羽毛的气味,合成纤维是化学纤维的一种,灼烧有刺激性气味,故可以采用灼烧闻气味的方法鉴别。(3)由于液氦的沸点低,可制造低冷环境。
14.答案 (1)2H 2 O 2 2H 2 O+O 2 ↑ 催化 (2)锥形瓶 AD (3)270 解析 (1)如果用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气就不需要加热,过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下生成水和氧气,2H 2 O 2 2H 2 O+O 2 ↑,其中二氧化锰起催化作用;(2)锥形瓶是常用的反应
容器,注射器可以控制反应的速率;(3)若用排水集气法收集一瓶体积分数约为 80%的氧气,应预先向容积为 360 mL 的集气瓶中加水,设水的体积约为 x,x+(360 mL-x)×
=360 mL×80%,x=270 mL。
15.答案 (1)O 2
(2)化合 (3)3NO 2 +H 2 O 2HNO 3 +NO (4)NO (5)NH 3
解析 (1)氮气和单质 X反应生成一氧化氮,故 X是氧气;(2)反应②是一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,属于化合反应;(3)反应③是二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,反应的化学方程式为3NO 2 +H 2 O 2HNO 3 +NO;(4)根据图示可以看出,可以循环利用的物质是一氧化氮;(5)化学反应前后原子的种类和个数不变,该反应前含有 10个 O 原子,反应后含有 4个 N 原子,10 个 O原子,12个 H 原子,故反应前 4 中含有 4个 N原子,12个 H 原子,故 中含有 1个 N原子,3个 H原子。
16.答案 (1)高于 (2)温度升高,试管中气压增大,部分空气排出 (3)纳米二氧化锰 2KClO 3 2KCl+3O 2 ↑ (4)加热左侧支管后,带火星木条不复燃;加热右侧支管后,带火星木条长时间才能复燃 加热时间短于步骤Ⅲ,木条即复燃 (5)反应前后 MnO 2 的质量和化学性质不变 (6)19.8 解析 (1)由图 2可知 KClO 3 分解温度高于其熔点。(2)图 2中,在 KClO 3 分解前,随着温度的升高,试管内气压增大,排出一部分空气,所以氯酸钾还没有分解生成氧气,传感器测得氧气浓度降低。(3)分析图 3,由于纳米二氧化锰需要的温度低且固体剩余更少即反应更快,所以对 KClO 3 分解催化效果更好的催化剂是纳米二氧化锰,反应的化学方程式为 2KClO 3 2KCl+3O 2 ↑。(4)步骤Ⅳ冷却后,将“Y”形管左侧支管中部分 MnO 2 混入右侧支管中,振荡“Y”形管,加热,用带火星木条放在导管口,加热时间短于步骤Ⅲ,木条即复燃。(5)在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率(既能提高也能降低),而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质叫做催化剂,所以步骤Ⅳ的实验现象不能说明 MnO 2 是 KClO 3 分解的催化剂,还需证明在此反应前后MnO 2 的质量和化学性质不变。(6)将 29.4 g KClO 3 和 MnO 2 混合物以 5∶1配比加热至完全反应,所以氯酸钾的质量为 29.4 g×
=24.5 g,二氧化锰的质量为 29.4 g-24.5 g=4.9 g, 设:生成氯化钾的质量为 x 2KClO 3 2KCl+3O 2 ↑
245 149
24.5 g x
x=14.9 g
所以剩余固体的质量:14.9 g+4.9 g=19.8 g。
17.答案 (1)1.6 (2)设:高锰酸钾的质量为 x 2KMnO 4 K 2 MnO 4 +MnO 2 +O 2 ↑
316 32
x 1.6 g
x=15.8 g 该固体中 KMnO 4 的质量分数为
×100%=79% 答:该固体中 KMnO 4 的质量分数为 79%。