2020-2021南京版九年级化学上学期期中测试卷共3套及答案

2020-2021南京版九年级化学上学期期中测试卷共3套及答案

2020-2021 学年九年级化学上学期期中测试卷 01（南京专用） 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 F-19 Na-23 P-31 Ca-40 Fe-56 一、选择题（本题共 15 题，每小题只有一个选项符合题意。每小题 2 分，共 30 分） 1．发表元素周期表的科学家是（ ） A．门捷列夫 B．居里夫人 C．拉瓦锡 D．卢瑟福 【答案】A 【解析】 试题分析：门捷列夫在化学上的主要贡献是发现了元素周期律，并编制出元素周期表；居里夫人开创了放 射性理论，发现两种新元素钋和镭；拉瓦锡首先通过实验得出空气是由氮气和氧气组成的结论； 2. 如图所示活动体现了我国古代劳动人民的勤劳和智慧。其中涉及化学变化的是（ ） A． 织布 B． 耕田 C． 生火 D． 灌溉 【答案】C 【解析】A、织布没有新物质生成，属于物理变化；故选项错误； B、耕田没有新物质生成，属于物理变化；故选项错误； C、生火中燃烧属于化学变化，故选项正确； D、灌溉没有新物质生成，属于物理变化；故选项错误； 故选：C。 3．下列物质由分子直接构成的是（ ） A．金刚石 B．铜 C．食盐 D．二氧化碳 【答案】D 【解析】金刚石、石墨由原子直接构成；食盐是氯化钠的俗称，是由钠离子和氯离子构成；二氧化碳是由 分子构成。 4．著名化学家张青莲是我们江苏人，他精确测定了铟（In）元素的相对原子质量。铟元素的核电荷数为 49， 相对原子质量为 115。铟原子的核内中子数为（ ） A．66 B．49 C．115 D．164 【答案】A 【解析】 试题分析：在同一原子中，质子数=核电荷数=核外电子数=原子序数；相对原子质量=质子数+中子数 考点：原子中各微粒个数关系，相对原子质量 5.下列图示的实验操作中正确的是（ ） A. 倾倒液体 B. 称量固体 C. 加热液体 D. 读取液体体积 【答案】D 【解析】 【详解】A、取用液体时：注意瓶口、标签的位置，瓶塞的放置等，图中操作错误，故 A 错误；B、称量固 体时，物质与砝码的位置错误，故 B 错误；C、给液体加热时，试管内液体不能超过其体积的三分之一，防 止沸腾溅出；图中操作错误，故 C 错误；D、读数时，量筒必须放平，视线要跟量筒内液体的凹液面的最低 处保持水平，再读出液体体积，故 D 正确。故选 D。 6. 下列结构示意图表示阳离子的是（ ） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】 A、质子数=核外电子数= 10,为原子,故选项错误。 B、质子数= 11,核外电子数= 10,质子数>核外电子数,为阳离子,故选项正确。 C、质子数=核外电子数= 16,为原子,故选项错误。 D、质子数= 17,核外电子数= 18,质子数<核外电子数,为阴离子,故选项错误。 故选：B。 7. 我们古代典籍中有“银针验毒”的记载，其反应原理之一是 4Ag+2H2S+O2=2X+2H2O。则 X 的化学式为 （ ） A．AgS B．SO2 C．Ag2S D．SO3 【答案】C 【解析】解：由质量守恒定律：反应前后,原子种类、数目均不变,反应前银、氢、硫、氧原子个数分别为 4、 4、2、2,反应后的生成物中银、氢、硫、氧原子个数分别为 0、4、0、2、根据反应前后原子种类、数目不 变,则 2X 分子中含有 4 个银原子和 2 个硫原子,则每个 X 分子由 2 个银原子和 1 个硫原子构成,则物质 X 的 化学式为 Ag2S。 故选：C。 8. 最近科学家用钙原子轰击铕原子合成 117 号元素（部分信息如图）下列说法正确的是（ ） A．该元素的相对原子质量为 294g B．该元素的中子数为 117 C．该元素的原子核外电子数为 177 D．钙和铕都属于金属元素 【答案】D 【解析】 试题分析：元素周期表中某方格中的信息：原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量；A、相对原子 质量是一个比值，单位不是 g，错误，B 、原子序数=质子数=核外电子数，而相对原子质量=质子数+中子数， 故中子数=294-117=177，错误，C、该元素的原子核外电子数为 117，错误， D、钙和铕都属于金属元素， 正确，故选 D 9. 维生素 C（C6H8O6）是重要的营养物质，能促进人体的生长发育， 预防坏血病。它主要存在于新鲜的水 果、蔬菜中。下列说法中正确的是（ ） A．维生素 C 由 6 个碳原子、8 个氢原子和 6 个氧原子构成 B．维生素 C 中 C、H、O 三种元素的质量比为 9：1：12 C．维生素 C 的相对分子质量为 174 D．维生素 C 中氢元素的质量分数为 40% 【答案】B 【解析】 A、分子由原子构成，故应说一个维生素 C 分子由 6 个碳原子、8 个氢原子和 6 个氧原子构成，错误， B、维生素 C 中 C、H、O 三种元素的质量比=12×6:1×8:16×6=9：1：12，正确， C、维生素 C 的相对分子质量=12×6+1×8+16×6=176，错误， D、维生素 C 中氢元素的质量分数=8/176×100%=4.5%，错误。 故选 B 10. 下列关于实验现象描述，正确．．的是（ ） A．木炭在氧气中燃烧，发出耀眼的白光，生成二氧化碳 B．硫在空气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体 C．铁丝在氧气中燃烧火星四射、生成黑色固体 D．红磷在空气中燃烧，产生大量的白色烟雾 【答案】C 【解析】 试题分析：A、在描述实验现象时，一定不能出现生成物的名称，故错误，B、硫在氧气中燃烧产生明亮的 蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体，在空气中燃烧产生微弱的淡蓝色火焰，错误，C、铁丝在氧气中燃 烧火星四射、生成黑色固体，正确，D、红磷在空气中燃烧产生大量白烟，而不是白雾，错误，故选 C 考点：物质燃烧现象的描述 11.下列实验设计能达到实验主要目的是（ ） 选项 A B C D 实验 设计 实验 目的 研究二氧化锰的催化作用 探究分子间有间隔 区分硬水和软水 测定空气中氧气的含量 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A、探究二氧化锰的催化作用应控制变量，选项中过氧化氢溶液的质量分数不同，不能探究二氧化 锰的催化作用，故选项实验设计不能达到实验目的；B、浓氨水易挥发，氨气溶于水其溶液为碱性，实验现 象为 A 烧杯中的无色酞酚溶液变红，但氨水与酚酞溶液没有直接接触，说明分子是在不断的运动的，故选 项实验设计不能达到实验目的；C、硬水和软水的区别在于所含的钙镁离子的多少，可用肥皂水来区分硬水 和软水，取等量的水，加入等量的肥皂水，若产生泡沫较多，则是软水，若产生泡沫较少，则是硬水，故 选项实验设计能达到实验目的；D、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体或者一氧化碳气体甚至是两者的混 合气体，虽除去氧气，而增加了新的气体，不能用来测定空气中氧气含量，故选项实验设计不能达到实验 目的。故选 C。 12.下列对化学基本观念的认识不正确的是（ ） A. 微粒观：一个二氧化碳分子由一个碳原子和一个氧分子构成 B. 能量观：氢气燃烧放出大量的热 C. 转化观：汞和氧化汞在一定条件下可以相互转化 D. 守恒观：化学反应前后，元素种类和原子数目均不变 【答案】A 【解析】 【详解】A、一个二氧化碳分子由一个碳原子和两个氧原子构成，故选项错误；B、氢气燃烧放出大量的热， 故选项正确；C、氧化汞在加热的条件下生成汞和氧气，汞和氧气在加热的条件下生成氧化汞，在一定条件 下可相互转化，故选项正确；D、电解水反应前后，元素种类和原子数目均不变，故选项正确。故选 A。 13．下列与水相关的说法不正确的是（ ） A．水在天然循环过程中发生了物理变化 B．活性炭在净水过程中发生了化学变化 C．生活中可用煮沸的方法降低水的硬度 D．明矾可促进浑浊水中悬浮物的沉降 【答案】B 【解析】 A、水在天然循环过程中主要是状态发生了变化，没有新物质生成，发生了物理变化，故 A 正确； B、活性炭具有疏松多孔的结构，主要作用是吸附杂质，活性炭在净水过程中没有新物质生成，属于物理变 化，故 B 错误； C、通过加热煮沸可以使硬水中的可溶性钙镁化合物发生反应以水垢的形式析出，形成含较少可溶性钙镁化 合物的软水，故 C 正确； D、明矾在水中生成氢氧化铝胶体，能吸附水中悬浮的固体，可促进水中悬浮杂质的沉降，故 D 正确。 14. 下列图象能正确反映对应变化关系的是( ) A. 测定空气中氧气的含量 B. 加热高锰酸钾制取氧气 C. 将水通电分解一段时间 D. 用等质量、等浓度的过氧化氢溶液制取 氧气 【答案】B 【解析】 A、在测定空气中氧气的含量的试验中,占空气体积的1 5的氧气被消耗,因此最终装置内剩余的气体应为原体积 的4 5,故 A 错误； B、加热高锰酸钾制取氧气,开始加热时由于未达到反应的温度,高锰酸钾未分解,质量不变,反应开始时后, 由于生成了氧气,质量开始减少,反应停止后,质量不再变化,故 B 正确； C、电解水时生成的氢气和氧气的体积比是 2：1,非质量比,故 C 错误； D、用等质量、等浓度的过氧化氢溶液制取氧气,加与不加催化剂,完全分解生成的氧气的质量相等,故 D 错 误。 故选：B。 15．在密闭容器内进行某化学反应，测量反应前（t0）反应中（t1）应后（t2）三个时刻 甲、乙、丙、丁4 种物质的质量分数，得到质量分数分布图分别如下： 下列说法错误的是（ ） A．该反应中，乙是反应物，丁是生成物 B．t1 时刻，乙和丙的质量比为 7：16 C．该反应既不属于化合反应，也不属于分解反应 D．若反应前物质总质量为 100g，如果再增加 20g 甲，则甲和乙可恰好完全反应 【答案】B 【解析】解：假设反应前物质的总质量是 100g,将题目中的各数据转化为表格,并通过质量比可以计算得到 未知数据,如下表： 甲 乙 丙 丁 反 应 前 (t0) 40 21 22 17 反 应 中 (t1) 20 14 38 28 反 应 0 7 54 39 后 (t2) A.由此可知,甲乙为反应物,丙、丁这生成物,故 A 正确； B.t1时刻,乙、丙质量比为：14：38 = 7：19,故 B 错误； C.反应有两种,生成物也是两种,该反应既不属于化合反应,也不属于分解反应,故 C 正确； D.t2时乙剩下 7g,甲、乙参加反应的质量比为 20：7,再增加 20g 甲,则甲和乙恰好可以完全反应,故 D 正确。 故选：B。 二、填空题（本题包括 2 小题，共 20 分） 16.（9 分）核电荷数为 1~18 的元素的原子结构示意图等信息如下，请回答下列问题。 （1）原子序数为 13 的元素属于_______（填“金属”或“非金属”）元素，位于第 2 周期第ⅣA 族的元 素名称是________。 （2）氧元素和硫元素有相似的化学性质，是因为氧原子和硫原子的__________相同。 （3）一般地说，电子层数相同的原子（稀有气体除外），原子半径随着原子序数的递增而逐渐减小；最外 层电子数相同的原子，原子半径随电子层数的增加而增大。请比较：氧原子、钠原子和硫原子的半径由大 到小的顺序为____________。 （4）原子序数为 15 的元素组成的单质常用来做“测定空气中氧气的含量”实验（如图所示），实验中该 单质发生反应的化学方程式为__________。关于该实验，下列说法正确的是________。 A．该实验可说明氮气不易溶于水 B．燃烧匙中的固体可以换成木炭 C．燃烧匙中的固体量不足会导致测定结果偏小 D．实验过程中弹簧夹未夹紧会导致测定结果偏小 （5）A 物质为奥运火炬常用燃料，纯净物 A 在 B 物质中充分燃烧，发生反应：A+5B 点燃=======3C+4D（部分微 观示意图如下所示）。 ①在上述反应中提供氧，具有氧化性的物质为________（填化学式）； ②A 物质中各元素的质量比为___________。 【答案】 (1). 金属； 碳 (2). 最外层电子数 (3). 钠原子＞硫原子＞氧原子 (4). 4P+5O2 点燃======= 2P2O5； AC (5). O2； m(C): m(H) ＝9:2 【解析】 【详解】（1）原子序数为 13 的元素是铝元素，属于金属元素，故填金属；位于第 2 周期第ⅣA 族的元素 名称是氮，故填碳 。 （2）元素具有相似的化学性质是因为元素原子的最外层电子数相同，故填最外层电子数。 （3）电子层数相同的原子（稀有气体除外），原子半径随着原子序数的递增而逐渐减小，则处于同一周期 的钠元素的钠原子半径大于同一周期的硫元素的硫原子的半径；最外层电子数相同的原子，原子半径随电 子层数的增加而增大，则最外层电子数相同的硫原子的半径大于氧原子的半径，所以三种原子的半径大小 依次是钠原子＞硫原子＞氧原子，故填钠原子＞硫原子＞氧原子。 （4）原子序数为 15 的元素组成的单质是磷单质。磷和氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷。故化学 方程式写为：4P+5O2 点燃======= 2P2O5； A．该实验结束后，进入瓶内的水只占瓶容积的 1/5，可说明氮气不易溶于水，选项正确； B．燃烧匙中的固体不可以换成木炭，因为木碳与氧气燃烧后生成二氧化碳气体会对实验结果产生干扰，选 项错误；C．燃烧匙中的固体量不足会导致试验后瓶内氧气剩余，使测定结果偏小，选项正确；D．实验过 程中弹簧夹未夹紧会导致瓶中膨胀的气体排出瓶外，使测定结果偏大，选项错误，故选 AC。 （5）由质量守恒定律可知，上述反应中 A 为丙烷，B 为氧气，C 为二氧化碳，D 为水，其中具有氧化性的物 质是氧气，化学式为 O2，故填 O2； A 的化学式为 C3H8，其中碳元素、氢元素的质量比为(12×3):(1×8)= 9：2，故填 m(C): m(H) ＝9:2。 17. （11 分）2020 年 3 月 22 是第二十八届“世界水日”。水与人类的生活和生产密切相关。 （1）节约用水，防止水污染应成为我们的自觉行为。下列有关叙述不正确的是_______。 A．为了节约用水，用工业废水直接浇灌农田 B．水的天然循环能实现水的重新分配，不需兴建水利工程 C．将生活用水，地表雨水分类处理，可减少污染，保护水资源 D．淡化海水是人类解决淡水紧缺的重要途径 （2）硬水是指____________，生活中常用________的方法除去硬水中过多的________（填离子符号）和 Mg2+ 以得到软水。 （3）图甲是水电解实验示意图。 ①实验中，试管 a 中产生的气体为_______（填名称）。 ②当水分子分解时，生成氢原子和_______，每两个氢原子结合成一个______，每______结合成一个氧分子。 ③在通电条件下，每九份质量的水完全分解，生成_______份质量的氢气。 （4）图乙是氢气的验纯实验，若氢气不纯，混有一定量的空气或氧气，点燃气体时，会发出__________声。 （5）有的同学利用所学的知识将浑浊的水用简易净水器（如图丙所示）进行净化，其中小卵石、石英砂的 作用是________。 【答案】 (1). AB (2). 含有较多可溶性钙、镁化合物的水 煮沸 Ca2+ (3). ①氢气 ②. 氧原子 氢分子 两个氧原子 ③1 (4). 尖锐的爆鸣 (5). 过滤不溶性的杂质 【解析】 【详解】（1）A．工业废水含有较多具污染性的物质，会污染土壤，所以不能用工业废水直接浇灌农田，选 项错误；B．水的天然循环虽然能实现水的重新分配，但是分配得不均衡，仍需兴建水利工程，选项错误； C．将生活用水，地表雨水分类处理，可减少污染，保护水资源，选项正确；D．淡化海水是人类解决淡水 紧缺的重要途径，选项正确，故选 AB。 （2）硬水是指含有较多可溶性钙、镁化合物的水，故填含有较多可溶性钙、镁化合物的水； 生活中将水煮沸可以除去水中的部分可溶性物质从而降低水的硬度，故填煮沸； 除去硬水中过多的 Ca2＋和 Mg2+ 可以得到软水，故填 Ca2＋。 （3）①电解水时，连接电源负极的玻璃管内生成的气体是氢气，故填氢气； ②电解水时，水分子先分成氢原子和氧原子，故填氧原子； 两个氢原子可以构成一个氢分子，故填氢分子； 两个氧原子构成一个氧分子，故填氧分子。 ③电解水时，反应中水、氢气和氧气的质量比为 9：1：8，所以在通电条件下，每九份质量的水完全分解， 生成 1 份质量的氢气。 （4）点燃不纯的氢气，会发出尖锐的爆鸣声，故填尖锐的爆鸣。 （5）用简易净水器进行水的净化，其中小卵石、石英砂的作用是过滤不溶性的杂质，故填过滤不溶性的杂 质。 三、实验题（本题包括 2 小题，共 15 分） 18．（10 分）根据下列装置图，请回答有关问题： （1）写出装置图中标号仪器的名称：a__________。 （2）实验室用高锰酸钾制取氧气，化学方程式为________，A 作为发生装置，需要在试管口______。 （3）实验室用 B 作为氧气的发生装置，化学方程式为______，选用 F 作为发生装置，你认为 C 装置中使 用注射器的优点是____________。 （4）实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气。如果要制取 4.8g 氧气，理论上需要氯酸钾的质量是多少___？ （利用化学方程式进行计算．．．．．．．．．．．，写出计算过程．．．．．．） 【答案】 (1). 集气瓶 (2). 2KMnO4 △===== K2MnO4+MnO2+O2↑ 放一团棉花 (3). 2H2O2 MnO2=======2H2O+O2↑ 通过控制液体滴加，从而控制反应速率，获得稳定气流，并且能准确控制加入 液体的体积； (4). 假设需要氯酸钾的质量是 X，则有： 2KClO3 MnO2──────△ 2KCl+3O2↑ 2×122.5 3×32 X 4.8g 2×122.5 3×32 ＝ X 4.8g 解得 X=12.25g 答：如果要制取 4.8g 氧气，理论上需要氯酸钾的质量是 12.25g。 【解析】 （1）仪器 a 的名称为集气瓶； （2）高锰酸钾受热分解为锰酸钾、二氧化锰和水，故实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 2KMnO4 △===== K2MnO4+MnO2+O2↑；A 作为发生装置，需要在试管口放一团棉花，防止高锰酸钾固体进入导管引起堵塞； （3）B 装置为常温固液反应装置，实验室用 B 作为氧气的发生装置的反应为二氧化锰催化分解过氧化氢溶 液，反应的化学方程式为 2H2O2 MnO2=======2H2O+O2↑，）B 和 F 相比，其优点是通过注射器控制液体滴加，从而控制 反应速率，获得稳定气流，并且能准确控制加入液体的体积，故填通过控制液体滴加，从而控制反应速率， 获得稳定气流，并且能准确控制加入液体的体积； （4）假设需要氯酸钾的质量是 X，则有： 2KClO3 MnO2──────△ 2KCl+3O2↑ 2×122.5 3×32 X 4.8g 2×122.5 3×32 ＝ X 4.8g 解得 X=12.25g 答：如果要制取 4.8g 氧气，理论上需要氯酸钾的质量是 12.25g。 19．（5 分）“微粒运动实验”再探究。 【实验回顾】如图甲所示：老师演示了书本 63 页 “探究微粒运动实验” 。 该实验利用了浓氨水的化学性质是 。 可以观察到的现象是 ----------------------------------------------------------------（ ） A．烧杯 B 内溶液表面很快变红，液体内部由上而下缓慢变红 B．烧杯 B 内溶液表面和内部几乎同时很快变红 C．烧杯 C 内溶液表面很快变红，液体内部由上而下缓慢变红 D．烧杯 C 内溶液表面和内部几乎同时很快变红 【问题提出】酚酞微粒是否在运动？ 【实验探究】如图乙所示，将一条用水湿透的滤纸条放入图甲实验已变红的溶液中，可以观察到的现象 是 。 【交流表达】同学们讨论后认为，只利用图甲中药品，不用滤纸条，改用胶头滴管也能 完成实验探究，则 操作步骤和现象是 。 【实验结论】由本实验可以得出有关微粒运动的结论是（不定项选择）： 。 A．有的微粒是运动的，有的微粒是静止的 B．微粒都在不停地运动，但运动速度可能不同 C．微粒的运动速度与微粒的种类有关 D．微粒的运动速度与所处介质有关 E．微粒的运动速度与温度有关 【答案】 【实验回顾】氨水能使酚酞变红 C 【实验探究】滤纸条由下往上逐渐变红 【表达交流】用胶头滴管吸取变红的酚酞试液滴入氨水中，整杯溶液逐渐变红 【实验结论】BCD 【解析】氨水能使酚酞变红 ，氨气分子是不断运动的，通过运动进入 C 中，通过烧杯 C 内溶液表面很快 变红，液体内部由上而下缓慢变红，可证明分子是不断运动的。用水湿透的滤纸条放入已变红的溶液中后、 由于分子不断运动，滤纸条由下而上逐渐变色；用胶头滴管吸取变红的酚酞试液滴入氨水中，观察到整杯 溶液逐渐变红，也可证明分子是不断运动的。 四、推断题（本题包括 1 小题，共 6 分） 20. （6 分）图中A~F 表示初中化学常见的物质，其中A、B、F 为氧化物，A 和B 的组成 元素相同；C、 D、E 为单质，E 与 C 反应火星四射。图中“—”表示两端的物质间能发生化学 反应：“→”表示物质 间存在转化关系；反应条件、部分反应物和生成物已略去。 （1）D 的名称为 。 （2）写出A→D 反应的化学方程式 ; E 和C 反应的化学方程式 。 （3）A、B 的组成元素相同，但其化学性质不同的原因是 。 【答案】 （1）氢气 （2）2H2O 通电 =====2H2↑+O2↑；3Fe+ 2O2 点燃 =====Fe3O4 （3）过氧化氢由过氧化氢分子构成，水由水分子构成，构成它们的分子不同 【解析】 （1）E 为单质，E 与 C 反应火星四射,所以 E 是铁单质, C 为氧气；F 是四氧化三铁；A 和 B 的组成元素相 同,B 能生成氧气,所以 A 是水,B 是过氧化氢,D 是氢气,经过验证,推导正确,所以 D 的名称为氢气；故填： 氢气； (2)B 是过氧化氢,C 为氧气, E 是铁单质, A→D 反应的化学方程式为 2H2O 通电 =====2H2↑+O2↑；E 和 C 反应的化学 方程式 3Fe+ 2O2 点燃 =====Fe3O4； (3)过氧化氢和水的分子结构不同,因此化学性质不同；故填：分子的结构不同(合理即可)。 五、探究题（本题包括 1 小题，每空 1 分，共 9 分） 21. （9 分）“空气中氧气含量测定”再研究。 【回顾历史】 （1）1774 年，法国化学家 通过用金属汞在空气中加热生成氧化汞等实验，第一 次明确得 出空气是由氧气和氮气组成的结论。 （2）以下微观示意图可表示汞与氧气反应的过程，请在方框内画出正确的图示。 【重温教材】实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量（装置如上图），理论上实 验成功时 的现象是 ，反应的化学方程式为 。 实际上用该 方法测得的氧气含量常常远低于理论值。 【提出问题】用红磷燃烧的方法为什么不能准确地测定空气中氧气的含量？ 【进行实验】查阅资料后，学习小组进行如下实验： （1）将数显设备（电脑等）、三种传感器（压强、温度、O2 浓度）、测 量装置（反应容器为蒸馏水瓶）按右图所示进行 连接。 （2）测定前，打开导管活塞，向烧杯内加入适量的水，双 手紧贴蒸 馏水瓶外壁，观察到 ，则说明装 置气密性良好。 （3）打开蒸馏水瓶瓶口橡皮塞，加水并调节使蒸馏水瓶和烧杯内液面相平，关闭活塞，打 开并调 试好传感器和数显设备。用酒精灯将足量红磷点燃，立即将燃烧匙伸入瓶中并塞紧橡 皮塞。燃烧结束，装置冷却到室温后，打开导管活塞，待瓶内液面不再上升后再向烧杯内加入一定量的水， 使烧杯和瓶内的液面相平。数显设备上得到的曲线图（纵坐标为O2 浓度， 横坐标为时间，压强和温度曲线 仅表示该段时间内对应的变化情况）如下图所示： 【数据分析】 （1）压强曲线A 点表示红磷在瓶中开始燃烧，判断依据的瓶内温度升高和 。 （2）压强曲线BC 段、CD 段降低的原因分别是 、 。 （3）压强曲线EF 段略低于OA 段的原因是 。 【实验结论】用红磷燃烧的方法不能准确测定空气中氧气含量的原因是 。 【答案】 【回顾历史】拉瓦锡 【重温教材】打开止水夹后,烧杯中的水倒吸入集气瓶中,进入的水的体积约占原空气体积的五分之一 4P+ 2O2 点燃 =====2P2O5 【进行实验】导管口有气泡冒出 【数据分析】 （1）气压变大 （2）红磷燃烧放热,温度升高,气压变大,同时红磷燃烧消耗氧气,使气压变小,BC 段氧气减少造成的气压变 小强于燃烧造成的气压变大 完全反应后不再放热,温度降低 （3）烧杯内液面低于蒸馏水瓶中液面 【实验结论】红磷燃烧不能将装置中空气中的氧气耗尽 【解析】【回顾历史】拉瓦锡通过用金属汞在空气中加热生成氧化汞等实验,第一次明确得出空气是由氧气 和氮气组成的结论。故填：拉瓦锡； 【重温教材】足量的红磷燃烧耗尽了装置内的氧气,因为氧气约占空气体积的五分之一,所以实验结束装置 冷却至室温后,打开止水夹,观察到烧杯中的水进入集气瓶中,进入的水的体积约占原空气体积的五分之一； 磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷；故填：打开止水夹后,烧杯中的水倒吸入集气瓶中,进入的 水的体积约占原空气体积的五分之一；4P+ 2O2 点燃 =====2P2O5 【进行实验】(2)测定前,打开导管活塞,向烧杯内加入适量的水,双手紧贴蒸馏水瓶外壁,观察到导管口有气 泡冒出,则说明装置气密性良好。故填：导管口有气泡冒出； 【数据分析】①压强曲线 A 点表示红磷开始在集气瓶中燃烧,主要判断依据是瓶内温度升高和气压变大； 故填：气压变大。 ②红磷燃烧放热,温度升高,气压变大,同时红磷燃烧消耗氧气,使气压变小,BC 段氧气减少造成的气压变小 强于燃烧造成的气压变大,所以压强曲线 BC 段降低；压强曲线 CD 段降低的原因是完全反应后不再放热,温 度降低。故填：红磷燃烧放热,温度升高,气压变大,同时红磷燃烧消耗氧气,使气压变小,BC 段氧气减少造成 的气压变小强于燃烧造成的气压变大；完全反应后不再放热,温度降低。 ③压强曲线 EF 段略低于 OA 段是因为烧杯内液面低于蒸馏水瓶中液面。 故填：烧杯内液面低于蒸馏水瓶中液面。 【实验结论】 用红磷燃烧的方法不能准确测定空气中氧气含量的原因是红磷燃烧不能将装置中空气中的氧气耗尽。 故填：红磷燃烧不能将装置中空气中的氧气耗尽。 2020-2021 学年九年级化学上学期期中测试卷 02（南京专用） 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 F-19 Na-23 P-31 Ca-40 Fe-56 一、选择题（本题共 15 题，每小题只有一个选项符合题意。每小题 2 分，共 30 分） 1．《天工开物》是我国古代科技发展的智慧结晶，书中描述的下列制瓷工序涉及化学变化的是（ ） A．烧裂矿石 B．粉碎矿石 C．淘洗矿粉 D．取泥制坯 【答案】A 【解析】 A、烧裂矿石，燃烧属于化学变化；故选项正确； B、粉碎矿石没有新物质生成，属于物理变化；故选项错误； C、淘洗矿粉没有新物质生成，属于物理变化；故选项错误； D、取泥制坯没有新物质生成，属于物理变化；故选项错误； 故选：A。 2. 下列物质中，属于纯净物的是（ ） A. 稀有气体 B. 海水 C. 大理石 D. 蒸馏水 【答案】D 【解析】 A、稀有气体是氦氖氩氪氙等气体的总称，故为混合物，A 错误； B、海水中除含水外，还有溶解在水中的氯化钠等物质，符合混合物的定义，为混合物，所以错误 C、大理石主要成分是碳酸钙，还含有其它杂质，为混合物，B 错误． D、蒸馏水即纯净的水，是由一种物质组成的，符合纯净物的定义，所以正确．． 故选 D． 3. 【原创题】防治“新冠病毒”期间，为增强身体免疫力，饮食应多样化。某品牌紫菜的营养成分表显示， 每 50g 紫菜含钠 145mg ，这里所说的钠是指（ ） A. 分子 B. 单质 C.元素 D. 原子 【答案】C 【解析】紫菜的营养成分表显示，每 50g 紫菜含钠 145mg ，这里所说的钠是指元素，故选 C。 4. 化学变化前后一定发生改变的是（ ） A. 元素种类 B. 分子种类 C. 原子个数 D. 原子种类 【答案】B 【解析】化学变化中原子的种类、数目、元素的种类一定不变，而分子的种类一定改变，故选 B。 5. 【原创题】2020 年 7 月 23 日，长征五号遥四运载火箭在海南文昌航天发射场发射升空，成功将我国 首个火星探测器——“天问一号”送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。航空航天发动机的核心部件是 单晶叶片，其生产离不开铼。在元素周期表中铼元素的某些信息如图所示，下列有关铼的说法不正确的是 （ ） A. 属于金属元素 B. 原子核内质子数为 75 C. 原子的质量为 186.2 D. 原子序数为 75 【答案】C 【解析】从铼元素单元格可获得的信息是，铼是金属元素，原子序数为 75，原子序数等于质子数，即 75， 相对原子质量为 186.2，而不是质量。所以 A、B、D 正确，C 错误，故选 C。 6．下列微粒结构示意图中，表示阴离子的是( ) A． B． C． D． 【答案】A 【解析】阴离子的核外电子数大于核内质子数，故选 A。 7. 下列化学用语表示正确的是（ ） A. 3 个亚铁离子：3Fe3+ B. 1 个臭氧分子：O3 C. 硫元素的化合价为-2 价：S2- D. 2 个氢原子：H2 【答案】B 【解析】 A. 3 个亚铁离子应为 3Fe2+，A 错误； B. 1 个臭氧分子为 O3，B 正确； C. 硫元素的化合价为-2 价，应该在化合物中表示，如 Na2 -2 S，C 错误； D. 2 个氢原子应表示为 2H，D 错误，故选 B 8. 下列对实验现象的描述正确的是（ ） A. 硫在空气中燃烧，发出蓝紫色火焰 B. 木炭在空气中燃烧，发出白色火焰 C. 镁条在空气中燃烧，发出耀眼白光 D. 铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射 【答案】C 【解析】 A. 硫在空气中燃烧，发出微弱的淡蓝色火焰，A 错误； B. 木炭在空气中燃烧，发出红光，B 错误； C. 镁条在空气中燃烧，发出耀眼白光，正确； D. 铁丝在空气中加热只是红热，不能燃烧，D 错误。 故选 C。 9.实验室制取某些气体的装置如图。下列说法正确的是（ ） A. 装置②可以较好地控制反应速率 B. 装置②和③组合可以用来制取氢气 C. 装置②和④组合可以用来制取氧气 D. 装置①和⑤组合可以用来制取氧气 【答案】D 【解析】 A. 装置②可以随时添加液体药品，不能较好地控制反应速率，A 错误； B. 装置③属于向上排空气法，能收集密度大于空气的气体，而氢气密度小于空气，故装置②和③组合不能 用来制取氢气，B 错误； C. 装置④属于向下排空气法，能收集密度小于空气的气体，而氧气密度大于空气，故装置②和④组合不能 用来制取氧气，C 错误； D. 氧气不易溶于水，且不与水反应，可用装置①和⑤组合可以用来制取氧气，D 正确，故选 D。 10. 下列结论正确的是（ ） ①水是由氢气和氧气组成 ②该反应不遵守质量守恒定律 ③分子是在不断运动的 ④氧气能支持燃烧 A. ①②③ B. ①③④ C. ②③ D. ③④ 【答案】D 【解析】 ①电解水生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，水是由氢元素和氧元素组成 的，故选项实验结论错误； ②碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，烧杯中的质量减少了生成的二氧化碳气体的质量，所以 反应后天平不再平衡，该反应遵守质量守恒定律，故选项实验结论错误； ③浓氨水易挥发，氨气溶于水其溶液为碱性，实验现象为 A 烧杯中的无色酞酚溶液变红，B 烧杯的无色酞酚 溶液不变色，但氨水与酚酞溶液没有直接接触，说明分子是在不断的运动的，故选项实验结论正确； ④氧气能使带火星的木条复燃，说明氧气能支持燃烧，故选项实验结论正确； 故③④实验结论正确。 故选 D。 11．图中“ ”和“ ”分别表示不同的原子，下列判断不正确的是（ ） A．①可能是氧化物 B．②可能是金属 C．③一定是混合物 D．④包含组成元素相同的不同物质 【答案】B 【解析】 A、①中物质是由两种元素组成的化合物，可能是氧化物，该选项说法正确； B、②中物质的每个分子是由 2 个原子构成的，不可能是金属，这是因为金属是由原子构成的物质，该选 项说法不正确； C、③中含有两种物质，一定是混合物，该选项说法正确； D、④中包含两种物质，两种物质组成元素相同，该选项说法正确。 故选：B。 12. 如图是物质的分类及部分转化关系图，有关说法正确的是（ ） A. 转化 c 中一定有元素的化合价发生改变 B. 转化 c 可能是物理变化 C. 用自来水制取蒸馏水属于转化 a D. 转化 b 一定是化学变化 【答案】A 【解析】 A、转化 c 是由化合物转化为单质，单质中元素的化合价为 0，化合物中元素的化合价不为 0，所以其中一 定有元素的化合价发生改变，故正确； B、转化 c 是由化合物转化为单质，一定是化学变化，故错误； C、甲应为单质，用自来水制取蒸馏水是利用了蒸馏的方法，属于物理变化，但水不是单质，不属于转化 a， 故错误； D、转化 b 是混合物分离出纯净物，不一定是化学变化，例如用过滤法除去食盐中泥沙，故错误。 故选 A。 13. 《茉莉花》是一首脍炙人口的苏南民歌。茉莉花香气的成分有多种，乙酸苯甲酯（C9H10O2）是其中的一 种。下列关于乙酸苯甲酯的说法正确的是（ ） A. 乙酸苯甲酯的相对分子质量为 150g B. 乙酸苯甲酯由碳、氢、氧三种元素组成 C. 乙酸苯甲酯中碳、氢、氧三种元素质量比为 9:10:2 D. 乙酸苯甲酯由 9 个碳原子、10 个氢原子和 2 个氧原子构成 【答案】B 【解析】 A、相对分子质量的单位不是“g”而是“1”，通常省略不写，故选项错误； B、由化学式可知，乙酸苯甲酯由碳、氢、氧三种元素组成，故选项正确； C、乙酸苯甲酯中碳、氢、氧三种元素质量比为（12×9）：（1×10）：（16×2）≠9：10：2，故选项错 误； D、乙酸苯甲酯是由分子构成的，而不是由原子直接构成的，故选项错误。故选 B。 14. 常温常压时，由甲烷（CH4）和另两种气体组成的混合物中，碳元素的质量分数为 80%，则另两种气体 不可能是（ ） A. C2H2 和 C2H4 B. H2 和 C2H2 C. H2 和 CO D. CO 和 C2H4 【答案】C 【解析】 甲烷中碳元素的质量分数为 12 12+1×4×100%＝75%，混合后碳元素的质量分数 为 80%，因此另外两种气体混合 后碳元素的质量分数必须大于 80%． 题目所给出的物质中，碳元素质量分数分别为 H2 为 0%；CO 为 42.9%； C2H2 为 92.3%； C2H4 为 85.7%，满足【另外两种气体混合后碳元素的质量分数必须大于 80%】的选项，不 可能的是 C； 故选：C。 15. 在一定条件下，一密闭容器内发生某反应，测得反应前后各物质的质量如表所示，下列说法错误的是 （ ） 物质 a b c d 反应前的质量/g 30 5 10 15 反应后的质量/g x y 20 20 A. a 一定是反应物 B. x+y=20 C. x 的取值范围一定是 0≤x≤30 D. 反应生成 c 与 d 的质量比为 2：1 【答案】C 【解析】 A．c 的质量增加了 10g，d 的质量增加了 5g，都是生成物，共增加了 15g．若 b 质量也增加，则 a 一定是反 应物，若 b 质量减少，则最多减少 5g，因此 a 也一定是反应物，总之 a 一定是反应物，故说法正确． B．根据质量守恒定律可知，x+y=（30+5+10+15）-20-20=20；故说法正确； C．根据质量守恒定律，只能确定 x+y=20，无法具体确定 x，y 的取值范围；故错误； D．参加反应的 c 与 d 的质量比为（20-10）g：（20-15）g=15：10=2：1；故说法正确． 故选：C． 二、填空题（本题包括 2 小题，共 24 分） 16．（8 分）小华初步构建了“氯及其化合物的价-类关系图”，请根据下图，回答下列问题。 （1）依次写出 A、B 两点所表示的物质的化学式， 并标出各元素的化合价： 、 ； （2）C 常用于实验室制取氧气，同时生成 D； ①D 是由 和 构成的（用化学符号表示） ②生成 14.9g 的 D，需完全分解 C 多少克？ 【答案】 （1） 0 Cl2 + C 4 l -2 O2 (2). ①K+ Cl- ②. 【解析】 【详解】（1）A、B 点对应物质分别是氯元素形成的单质、+4 价氯元素的氧化物，氯气属于气态非金属单质， 在元素符号的右下角写上表示分子中所含原子数的数字，其化学式为：Cl2．氯元素显+4 价，氧元素显-2 价， 其氧化物的化学式为：ClO2。故填： 0 Cl2 、 + C 4 l -2 O2 ； （2）①D 是 KCl，由 K+和 Cl-构成的 ②由价类图可知，C 是+5 价的含氯化合物，且能生成 KCl，故 C 为 KClO3， 设生成 14.9 个的 KCl，需完全分解 KClO3 质量为 x 2KClO3 =====MnO2 △ 2KCl＋3O2↑ 245 149 X 14.9g ꦐ䙬 ꦐ䙬 ＝ ꦐ䙬X=24.5g 答：需完全分解 KClO3 质量为 24.5g 17. （除标注每空 1 分，16 分）水是生命之源。请从认识物质的视角认识水。 （一）微观角度 下图是氢气在氧气中燃烧的微观示意图。 （1）写出该反应的化学方程式____________________。 （2）保持水的化学性质的最小粒子是_____（填粒子具体名称，下同）。在氢气燃烧的过程中，不发生变化 的是_____。 （二）变化角度 （1）水在通电的条件下会分解，如图是该实验装置。 与 a 管相连的是电源的_____（选填“正”或“负”）极。实验结束后，将燃着的木条靠近 b 管尖嘴口，打 开该处活塞，可观察到_____的现象。该实验可证明水是由_____组成的。 （2）1785 年，拉瓦锡将水蒸气通过红热的铁制枪管将水转化为氢气，同时生成四氧化三铁。上述反应的化 学方程式为_____。 （三）利用和保护角度 自然界中的水一般要净化后才能使用。如图是一种生命吸管，该装置可将污水净化为可饮用的水。回答下 列问题： （1）吸管中加入活性炭层，是利用其_____性。 （2）生命吸管不能使硬水软化，这是因为_____。实验室里利用沸点的不同可通过_____操作使硬水软化。 一般鉴别硬水和软水的方法是：取等量的水样于试管中，分别加入_____，振荡，即可通过现象判断是硬水 还是软水。 （四）实验验证角度 目前家用燃气的主要成分是甲烷（CH4）。请设计实验证明其燃烧产物中有水，完成实验报告。 实验步骤 实验现象 实验结论 _________________________ _________________________ _________________________ 【答案】 （一）（1）2H2+O2 点燃————2H2O （2） 水分子 氢原子、氧原子 （二）变化角度 （1） 负 木条燃烧更旺 氢元素、氧元素 （2）3Fe+4H2O高温————Fe3O4+4H2 （三）利用和保护角度 （1）吸附 （2）活性炭不能降低水的硬度 蒸馏 肥皂水 （四）实验验证角度 点燃甲烷气体，在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯 烧杯内壁有水雾出现 甲烷燃烧生成水 【解析】 （一）（1）氢气燃烧生成水，反应的化学方程式为：2H2+O2 点燃————2H2O。 （2）分子是保持物质化学性质的最小粒子，故保持水的化学性质的最小粒子是水分子。在氢气燃烧的过程 中，不发生变化的是氢原子、氧原子。 （二）（1）电解水时，正氧负氢，氢二氧一，a 管中的气体是 b 管中的气体的 2 倍，故 a 管中的气体是氢气， 与 a 管相连的是电源的负极。实验结束后，将燃着的木条靠近 b 管尖嘴口，打开该处活塞，可观察到木条 燃烧更旺。该实验可证明水是由氢元素、氧元素组成的。 （2）由题给信息可知，反应的化学方程式为：3Fe+4H2O高温————Fe3O4+4H2； （三）（1）活性炭具有吸附性，可吸附色素、除去异味，吸管中加入活性炭层，是利用其吸附性。 （2）生命吸管不能使硬水软化，这是因为活性炭不能降低水的硬度。实验室里利用沸点的不同可通过蒸馏 操作使硬水软化。鉴别硬水和软水用肥皂水。 （四）点燃甲烷气体，在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，烧杯内壁有水雾出现，证明甲烷燃烧生成水。 三、实验题（本题包括 2 小题，共 14 分） 18. （8 分）某化学研究性学习小组为探究口罩里熔喷布的元素组成，设计并完成了以下实验： 【实验一】制取氧气 可选用的装置及部分药品如下： （1）若利用过氧化氢溶液制取 O2，反应的化学表达式为 ， 应选用的 发生装置是_____（填装置序号）。 （2）为收集干燥的 O2，装置连接顺序是：O2 发生装置→C→_____ （填装置序号），其中发生装置的导管口 应与装置 C 的____（填“a”或“b”）端连接。 【实验二】探究熔喷布的元素组成 （3）连接装置如图，检查装置的气密性，装入相关试剂后，先通入一段时间 O2，再点燃酒精灯，观察实验 现象。 ①装置 K 中无水硫酸铜变蓝，查阅资料得知产生了 H2O. ②装置 L 中澄清石灰水___,证明产生了 CO2。根据①、②可判断：熔喷布中一定含有的元素只_______（填 元素符号）。是否含有其他元素还需要进一步的实验区判断。 （4）问题思考：实验二可能存在的缺陷是___________________（答一条即可） 。 【答案】（1）2H2O2=====MnO2 2H2O+O2↑； B （2）F；a （3）变浑浊；C、H （4）碳不完全燃烧可能生成的一氧化碳，使测定结果不准确，同时造成空气污染。 【解析】 （1）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，分解生成水和氧气，方程式为 2H2O2=====MnO2 2H2O+O2↑；该反应不需 加热，属于固液常温型，故选发生装置 B， （2）为了制备干燥的氧气，需要采用向上排空法收集，所以选择收集装置为 F，而刚制备的氧气含有水蒸 气，需要经过浓硫酸干燥气体，气体只有进入浓硫酸中才能被干燥，所以氧气要从 a 口进气，经过干燥从 b 排出；故填：F；a。 （3）②装置 L 中出现变浑浊，说明熔喷布燃烧产物中有 CO2。 根据现象①②判断：二氧化碳中的碳元素和水中的氢元素来自于样品，因此熔喷布中一定含有 C、H 元素。 （4）装置中碳不完全燃烧可能生成的一氧化碳，使测定结果不准确，同时造成空气污染。 19.（6 分）质量守恒定律对科学发展具有重大意义。 Ⅰ．用如图所示的 3 个实验装置进行验证质量守恒定律的实验，其中不能达到实验目的是_____（填序号）， 其原因是_____。 Ⅱ．A 图是测定红磷燃烧前后质量的变化情况，用来验证质量守恒的实验，试回答： （1）红磷燃烧的化学方程式是_____。 （2）在这个实验中气球的作用是_____。 （3）将橡皮塞上的玻璃管放在酒精灯上灼烧到红热后，迅速用橡皮塞将锥形瓶塞紧，并将红磷引燃，这里 要“迅速用橡皮塞将锥形瓶塞紧”的原因是_____。 【答案】 Ⅰ． B 盐酸和碳酸钠反应生成的二氧化碳散逸到空气中，未称量到它的质量。 Ⅱ．（1）4P+5O2 点燃————2P2O5 （2）缓冲气压，防止橡皮塞弹出 （3）防止红磷燃烧放热使空气膨胀逸出，影响测量结果。 【解析】Ⅰ．3 个实验装置进行验证质量守恒定律的实验，其中 B 不能达到实验目的，原因是盐酸和碳酸 钠反应生成的二氧化碳散逸到空气中，未称量到它的质量。 Ⅱ．（1）红磷燃烧的化学方程式是 4P+5O2 点燃————2P2O5； （2）红磷燃烧，放出热量，温度升高，使锥形瓶内压强增大，实验中气球的作用是缓冲气压，防止橡皮塞 弹出； （3）实验中，点燃红磷后， “迅速用橡皮塞将锥形瓶塞紧”的原因是防止红磷燃烧放热使空气膨胀逸出， 影响测量结果。 四、推断题（本题包括 1 小题，共 5 分） 20. 图中 A − G 表示初中化学常见的物质,B、C、D、G 为单质,其余为氧化物,其中 A 为相对分子质量最小 的氧化物；D 在常温下为银白色液体。图中“−”表示两端的物质间能发生化学反应；“→”表示物质间 存在转化关系；反应条件、部分反应物和生成物已略去。 （1）A 的化学式为：______。 （2）写出 E → B 反应的化学方程式______。 （3）若 G 是金属,在空气中燃烧发出耀眼的强光,请写出该反应的化学 方程式______。 【答案】（1）H2O （2） 2HgO通电————2Hg＋O2↑ （3） 2Mg＋O2 点燃————2MgO 【解析】A 是相对分子质量最小的氧化物,故 A 是H2O.B、C 是 A 转化成的两种单质,且 B 能与H2O 相互转化, 故 B 是O2,C 是H2.D 是银白色的液体,能与O2反应,故 D 是 Hg,E 是 HgO. 若 G 是金属,在空气中燃烧发出耀眼的 强光,则 G 是 Mg,F 是 MgO，带入验证符合转化关系。 （1）C 是水,故填：H2O； （2）D 是 HgO,B 是O2,氧化汞受热转化为氧气,化学方程式为：2HgO通电————2Hg＋O2↑； （3）若 G 燃烧产生大量白烟,则 G 是 P,F 是P2O5.化学方程式为： 2Mg＋O2 点燃————2MgO 五、探究题（本题包括 1 小题，共 7 分） 21. (7 分)水是由氢、氧两种元素组成的化合物。这一结论是科学家们在大量实验的基础上得出的。 (1)实验室中常用锌粒和稀硫酸反应来制备氢气。请从下列装置中选择并组装一套制取干燥氢气的装置,正 确的连接顺序为 (用接口处字母填写)。 (2)研究氢气的燃烧实验是人们认识水组成的开始。 ①氢气在点燃前一定要 。 ②氢气在空气中燃烧时,若在火焰上方罩一冷而干燥的小烧杯,可观察到的现象是 。 在相同条件下,欲使 1 L 氢气完全燃烧,所需空气至少约为 L。 (3)科学家们又用“电解法”证明了水的组成(装置如下图所示,电极不与水及生成的气体反应)。电解时,水 中需加入少量的 NaOH,其作用是 。通电一段时间后,发现甲、乙两量筒中收集的气体体积比 略小于 1∶2,其原因可能是 (写出一条即可)。 (4)用“氢气还原氧化铜”实验也可以证明水的组成。 装置 A 中的玻璃管和其中物质在反应前后的质量差为 m1，装置 B 和其中物质在反应前后的质量差为 m2，据 此可计算出水中 O、H 元素的质量比为______(用含 m1、m2 的代数式表示)。实验时该比值往往略小于 8：1， 原因可能是_____(写出一条即可)。 【答案】 【解析】 (1) b、c、d、g (2)① 验纯 ②烧杯内壁有水珠(或雾滴)产生 2.5(或 2.38) (3) 增强导电性 在相同条件下，O2 较 H2 稍易溶于水 (4) m1 m2−m1 空气中的 H2O、CO2 等进入 B 中(或装置 A 中生成的 Cu 又部分被氧化) 【解析】 (1)实验室中常用锌粒和稀硫酸反应来制备氢气。制取干燥氢气的装置，正确的连接顺序为 b、c、d、g。 (2)研究氢气的燃烧实验是人们认识水组成的开始。①氢气在点燃前一定要验纯，若不纯，有可能爆炸。② 氢气在空气中燃烧时，若在火焰上方罩一冷而干燥的小烧杯，可观察到的现象是烧杯内壁有水珠(或雾滴) 产生，氢气燃烧生成了水。在相同条件下，欲使 1L 氢气完全燃烧，所需空气至少约为∶0.5L÷21％＝2.38 L。 (3) 电解时，水中需加入少量的 NaOH，其作用是增强导电性。通电一段时间后，发现甲、乙两量简中收集 的气体体积比略小于 1：2，其原因可能是在相同条件下，O2 较 H2 稍易溶于水。 (4)用“氢气还原氧化铜”实验也可以证明水的组成。出水中 O、H 元素的质量比为 m1 m2−m1。实验时该比值往往 略小于 8：1，原因可能是空气中的 H2O、CO2 等进入 B 中(或装置 A 中生成的 Cu 又部分被氧化)。 2020-2021 学年九年级化学上学期期中测试卷 03（南京专用） 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 F-19 Na-23 P-31 Ca-40 Fe-56 一、选择题（本题共 15 题，每小题只有一个选项符合题意。每小题 2 分，共 30 分） 1. 南京拥有众多非物质文化遗产项目，下列过程涉及化学变化的是（ ） A.金箔锻制 B. 纸张裁剪 C.云锦织造 D. 腐乳发酵 【答案】D 【解析】 【详解】A、金箔锻制的过程中没有新物质生产，是物理变化，A 选项不正确； B、纸张裁剪的过程中没有新物质生产，是物理变化，B 选项不正确； C、云锦织造的过程中没有新物质生产，是物理变化，C 选项不正确； D、腐乳发酵的过程中，微生物将糖类、蛋白质等物质分解为小分子，有新物质生产属于化学变化，D 选项 正确； 故选 D。 2. 地壳中含量最多的金属元素是( ) A. O B. Si C. Al D. Fe 【答案】C 【解析】解：地壳含量较多的元素按含量从高到低的排序为：氧、硅、铝、铁、钙,在金属元素中含量最多 的是铝。 故选：C。 3. 下列物质由离子构成的是 A. 氢气 B. 氯化钾 C. 金刚石 D. 二氧化碳 【答案】B 【解析】 【详解】A、氢气（H2）是由氢气分子构成的，故不符合题意。 B、氯化钾（KCl）是由钾离子和氯离子构成的，故符合题意。 C、金刚石（C）是碳的一种单质，属于单质，故不符合题意。 D、二氧化碳（CO2）是由二氧化碳分子构成的，故不符合题意。 故选：B。 4. 下列观点符合质量守恒定律的是（ ） A. 湿衣服晾干，质量变轻了 B. 一定条件下，SO2 和 O2 生成 SO3，反应前后分子总数不变 C. 8gCH4 完全燃烧生成 8gCO2 D. 加热 50g 高锰酸钾充分反应后，剩余固体的质量小于高锰酸钾的质量 【答案】D 【解析】 A、湿衣服晾干，质量变轻，属于物理变化，不符合质量守恒定律，故选项说法错误。 B、一定条件下，SO2 和 O2 生成 SO3，反应的化学方程式为 2SO2+O2 一定条件 2SO3，反应后分子总数减少，故 选项说法错误。 C、甲烷在点燃条件下燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为 CH4+2O2 一定条件 CO2+2H2O，8gCH4 完全 燃烧不可能生成 8gCO2，故选项说法错误。 D、加热 50g 高锰酸钾充分反应后，反应后氧气逸出，则剩余固体的质量小于高锰酸钾的质量，符合质量守 恒定律，故选项说法正确。 故选 D。 5.下列化学用语与含义相符的是（ ） A. Na+—钠元素的化合价为+1 价 B. Mg+2—1 个镁离子带 2 个单位正电荷 C. 2NO2—2 个二氧化氮分子 D. 2H—1 个氢分子由 2 个氢原子构成 【答案】C 【解析】 A、Na+---表示一个钠离子，故 A 错误； B、1 个镁离子带 2 个单位正电荷应该为 Mg2+，故 B 错误； C、2NO2---表示 2 个二氧气氮分子，故 C 正确； D、2H---表示 2 个氢原子，故 D 错误。 故选 C。 6. 下列实验设计不能达到实验目的的是( ) 选项 A B C D 实验设 计 实验目 的 验证质量守恒定律 比较呼出气体和空气中二 氧化碳的含量 鉴别硬水和软水 验证氢气密度比空 气小 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】A、盐酸和碳酸钠反应生成的二氧化碳逸出装置,不能验证质量守恒定律,该选项不能达到实验目的； B、盛有呼出气体的集气瓶中澄清石灰水变浑浊比较明显,该选项能够达到实验目的； C、加入肥皂水时,产生大量泡沫的是软水,产生较多浮渣的是硬水,该选项能够达到实验目的； D、过程中气泡上升,说明氢气密度比空气小,该选项能够达到实验目的。 故选：A。 7. 【原创题】长江是中国第一大河，是横贯我国东西的水运大动脉，素有“黄金水道”之称。保护水资源 是每个公民的责任。下列说法正确的是（ ） A. 长江水属于纯净物 B. 明矾可用于自来水的杀菌消毒 C. 生活污水可直接排放入长江 D. 自然界水循环的主要途径是水的三态转化 【答案】D 【解析】 【详解】A、长江水中混有很多的杂质，属于混合物，故选项说法错误。 B、明矾用作自来水净化的絮凝剂，可以加快沉降，而不是用于自来水的杀菌消毒，故选项说法错误。 C、生活污水要经过处理才可排放，不然会污染水资源，故选项说法错误。 D、自然界水循环主要是经过了水的蒸发、凝结、液化降落。是水的固液气三态的转化，故选项说法正确。 故选：D 8. 潜艇供氧的一种反应原理为 2X＋2CO2＝2 Na2CO3＋O2，其中 X 的化学式是（ ） A. Na B. Na2O C. Na2O2 D. NaOH 【答案】C 【解析】根据反应前后原子的种类、数目均不变，反应前碳原子个数为 2，氧原子个数为 4；反应后钠原子 个数为 4，碳原子个数为 2，氧原子个数为 8，由于 X 前的化学计量数是 2，则 X 的化学式是 Na2O2，故选 C 9．南京的溧水区的东屏湖、中山湖等水质达国家二类标准，素有“天然氧吧”、“南京后花园”、“城市 绿肺”之称。山林里空气中的自由电子附着在氧分子上形成负氧离子(O2 一 )，被称为“空气维生素”。O2 一 的相对质量是 A．31 B．32 C．32g D．33 【答案】B 【解析】：相对分子质量就是一个分子中所有原子的相对质量之和，负氧离子(O2 一 )是氧分子得到一个电子 后形成的离子，电子的质量可以会略，故 O2 一的相对质量=16×2=32 10.下列实验现象描述正确的是( ) A. 硫在空气中燃烧,产生明亮的蓝紫色火焰 B. 蜡烛燃烧时产生大量白烟 C. 镁条在空气中燃烧,发出耀眼的白光 D. 将光亮的铁丝放入硫酸铜溶液中,有紫红色的铜析出 【答案】C 【解析】解：A、硫在空气中燃烧,发出淡蓝色火焰,产生一种具有刺激性气味的气体,故选项说法错误。 B、蜡烛燃烧,不会产生大量白烟,故选项说法错误。 C、镁条在空气中燃烧,发出耀眼的白光,故选项说法正确。 D、将光亮的铁丝放入硫酸铜溶液中,有紫红色的铜析出是实验结论而不是实验现象,故选项说法错误。 故选：C。 11.某反应前后分子变化的微观示意图如下，下列说法正确的是（ ） A. 反应后原子的数目增加 B. 反应后原子的种类增加 C. 反应前后分子的数目不变 D. 反应前后物质的总质量不变 【答案】D 【解析】 【详解】A、根据质量守恒定律的微观解释：在化学反应中，反应前后原子的数目不变，故错误； B、根据质量守恒定律的微观解释：在化学反应中，反应前后原子的种类不变，故错误； C、根据微观示意图，反应前分子数目是 4，反应后分子数目是 3，故错误； D、根据质量守恒定律，反应前后物质的总质量不变，故正确。 故选 D 12．下列应用对比科学思想设计的实验方案中，设计不正确的是 【答案】B 【解析】据实验探究中，控制变量的原则，在探究温度对运动速率的影响时，除温度外，物质的量应该 相同。 13．下图表示某反应在催化剂 Pt/ Al 2 O 3 /Ba 表面进行的过程，下列说法中正确的是 图 1 图 2 A．CO2、Al2O3 都属于金属氧化物 B．催化剂 Pt/ Al 2 O 3 /Ba 能增加生成物的产量 C．NO 和 O2 中氧元素化合价相同 D．图 2 中有反应 NO2 +CO→N 2 +CO2 发生 【答案】D 【解析】 试题分析∶根据题中信息和所学知识知，A．CO2 属于非金属氧化物、Al2O3 属于金属氧化物。故 A 错误。B．催 化剂 Pt/ Al 2 O 3 /Ba 能，改变反应的速率，不能增加生成物的产量。故 B 不正确。C．NO 和 O2 中氧元素化 合价不相同。故 C 错误。D．图 2 中有反应 NO2 +CO→N 2 +CO2 发生。故 D 正确。 13. 葡萄糖(化学式为C6H12O6)是生物的主要供能物质。下列说法正确的是( ) A. 一个葡萄糖分子中含有 6 个水分子 B. 葡萄糖的相对分子质量为 180g C. 葡萄糖中 C、H 元素的质量比为 6：1 D. 葡萄糖中氢元素的质量分数最大 【答案】C 【解析】解：A、分子是由原子构成的,葡萄糖分子中不含水分子,故选项说法错误。 B、相对分子质量单位是“1”,不是“克”,常常省略不写,故选项说法错误。 C、葡萄糖中 C、H 元素的质量比为(12 × 6)：(1 × 12) = 6：1,故选项说法正确。 D、葡萄糖中碳、氢、氧元素的质量比为(12 × 6)：(1 × 12)：(16 × 6) = 6：1：8,葡萄糖中碳元素的质量 分数最大,故选项说法错误。 故选：C。 14. 小峰同学对期中考试前的内容进行了梳理，归纳了以下知识点： ①根据质量守恒定律，5g 碳和 5g 氧气充分反应，生成 10g 二氧化碳； ②质子数相同的两种粒子一定属于同种元素； ③稀有气体化学性质很不活泼，所以可做电光源； ④由一种元素组成的物质不一定是单质； ⑤水变成水蒸气时，分子体积变大。 其中说法正确的有（ ） A. 1 个 B. 2 个 C. 3 个 D. 4 个 【答案】A 【解析】①碳与氧气反应时的质量比不是 1:1，故 5g 碳和 5g 氧气充分反应生成二氧化碳的质量<10g，此 说法错误； ②质子数相同的两种粒子不一定属于同种元素，如：一个 H2O 分子中含有 10 个质子，一个 CH4 分子中含有 10 个质子，不能说 H2O 分子与 CH4 分子属于同种元素，此说法错误； ③稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，所以可做电光源，此说法错误； ④由一种元素组成的物质不一定是单质，如金刚石与石墨组成的物质中只含有一种元素，但不是单质，属 于混合物，此说法正确； ⑤水变成水蒸气时，分子间隔变大，此说法错误。 故选 A。 15.甲、乙、丙、丁四种物质，在一定的条件下充分反应，测得反应前后各物质在所有物 质总质量中的质 量分数如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 丙一定是该反应的催化剂 B. 该反应既不是化合反应也不是分解反应 C. 甲的质量一定等于丁和乙的质量之和 D. 该反应中，甲和乙的质量变化之比为 9:8 【答案】D 【解析】反应后质量增多的物质是生成物，质量减少的物质是反应物，差量是生成的质量或参加反应的质 量。设四种物质的总质量为 100g，甲反应后质量减少，甲是反应物，参加反应的甲的质量为 48-30=18，乙 反应后质量增多，乙是生成物，生成乙的质量为 16，丙的质量不变，可能作催化剂，丁反应后质量增多， 丁是生成物，生成丁的质量为 2，该反应为：甲=乙+丁。 A. 丙在反应前后质量不变，但不能知道丙的化学性质是否发生改变，故丙可能是该反应的催化剂，此选项 错误； B. 该反应是分解反应，此选项错误； C. 参加反应的甲的质量一定等于生成的丁和乙的质量之和，此选项错误； D. 该反应中，甲和乙的质量变化之比为 18:16= 9:8，此选项正确。 故选 D。 二、填空题（本题包括 2 小题，共 15 分） 16．（7 分）水是生命之源。 I．认识水。 ⑴ 我国生活饮用水水质标准规定“铜＜1.0mg/L，铁＜0.3mg/L”，其中的铜、铁是指 （填“元 素”或“单质”）。 ⑵ 图 3 是电 解水实验装置，2 中得到的气体是 。 此实验揭示了水 是由 组成。 II．保护水。 每个公民都应该树立保护水资源的意识。下列做法不利于．．．保护水资源的是 --------------------------------------------------------------------------------（ ） A．工业用水净化并重复使用 B．加强城市污水处理系统建设 C．大量超标使用农药和化肥 D． 用喷灌、滴灌方法浇灌农田 III．利用水。 “生命吸管”可直接将污水净化为饮用水，主要处理步骤与自来水的净化过程相似，如下图所示： （③中离子交换树脂的主要作用是去除重金属离子、软化水质） 普通水 饮用水①过滤棉 ②活性炭 ③离子交换树脂 ④超滤膜 图 3 ⑴ ①中过滤棉的主要作用是 （填字母，下同），②中活性炭的主要作用是 。 A．去除有害菌和部分病毒 B．吸附异色异味 C．除去较大的不溶性杂质 ⑵ 若 无 “ 生 命 吸 管” ， 取 用 河 水 时 ， 要 降 低 水 的 硬 度 和 杀 灭 病 原 微 生 物 ， 生 活 中 常 采 取 的方法。 【答案】 I． ⑴ 元素（1 分） ⑵ H2（氢气） （1 分） 氢元素和氧元素（1 分） II． C （1 分 ） III．⑴ C（1 分） B （1 分） ⑵ 煮沸（1 分） 【解析】 I．⑴类似于“铜＜1.0mg/L，铁＜0.3mg/L”这种表示方式的，在食品、药物中表示含量的方法，都是指元 素的含量。 （2）由图 3 是电 解水实验装置可知，与电源负极相连的导管内产生的是 H2（氢气），此实验揭示了水是由 氢氧元素组成的。 II．保护水资源要从两方面入手，即一方面要防止水污染，如工业用水净化并重复使用、加强城市污水处 理系统建设等，所以 A、B 有利于保护水资源，不符合题意，另一方面要节约用水，如用喷灌、滴灌方 法浇灌农田等；而大量超标使用农药和化肥会造成严重的水污染，显然不利于保护水资源，故选 C。 III．⑴ ①图中过滤棉起到的作用是除去较大的不溶性杂质，故选 C②中活性炭的主要作用是吸附异色异味， 故选 B。 ⑵ 若无“生命吸管”，取用河水时，要降低水的硬度和杀灭病原微生物，生活中常采取煮沸的方法。 17. （8 分） 2019 年是“国际化学元素周期表年”,元素周期表迎来了它 150 年周岁的生日。 结合图回 答问题。 (1)制出第一张元素周期表的科学家的是______。 A.张青莲 B.道尔顿 C.门捷列夫 D.阿伏加德罗 (2)第一至第三周期结尾的元素依次为______(填元素名称)、氖、氩。 (3)1～18 号元素(0 族除外)都属于主族(A),这些元素所在的主族数与原子的______相等。 (4)甲图为金原子的结构示意图,乙图摘自元素周期表,据图回答下列问题： ①b =______。 ②金元素排在元素周期表第______周期。 ③碳− 12 原子的实际质量为 mg,则金原子的实际质量为______(填字母)。 A.197m 12 g B．197m 12 C．79m 12 g D．79m 12 (5)F 元素是人体必需的微量元素,如图 3 是某牙膏的标签(部分),活性成分单氟磷酸钠的化学式为 Na2PO3F(相对分子质量为 144),请完成下列问题： ①摩擦剂的化学式为______。 ②牙膏中其它成分不含氟元素,则每支这种牙膏中含 Na2PO3F 的质量为______g(结果保留小数点后一位)。 【答案】C 氦 最外层电子数 1 六 A CaCO3 2.1 【解析】解：(1)制出第一张元素周期表的科学家的是门捷列夫。 故填：C。 (2)第一至第三周期结尾的元素依次为氦、氖、氩。 故填：氦。 (3)1～18 号元素(0 族除外)都属于主族(A),这些元素所在的主族数与原子的最外层电子数相等。 故填：最外层电子数。 (4)①a = 2,b = 79 − 2 − 8 − 18 − 32 − 18 = 1。 故填： 1。 ②金元素核外电子层数是 6,排在元素周期表第六周期。 故填：六。 ③设金原子的实际质量为 x,根据题意有：12x mg = 197, x = 197m 12 g, 故填：A。 (5)①摩擦剂的化学式为 CaCO3。 故填：CaCO3。 ②每支这种牙膏中含 Na2PO3F 的质量为：200g × 0.14% ÷ 19 144 = 2.1g。 故填：2.1。 元素周期表中,方格中左上角是原子序数,右上角是元素符号,中间是元素名称,下面是相对原子质量； 原子中,核电荷数=核内质子数=核外电子数=原子序数； 原子核外电子层数是几,所处周期就是几。 元素周期表反映了元素之间的内在联系,要注意理解和应用。 三、实验题（本题包括 2 小题，共 18 分） 18. （12 分）化学是一门以实验为基础的科学,结合下列实验装置图回答问题。 (1)写出图中标号仪器的名称：①______, (2)图 2 四种方案都可以得到氧气： ①写出实验室中通过乙途径制取氧气的化学方程式______。 ②通过方案甲制取氧气对环境较为友好,该反应的基本反应类型是______,可选用的发生装置为______(填 字母)。用 C 装置收集氧气,判断气体已收集满的方法是______。 (3)实验室若用高锰酸钾制取并用排水法收集氧气,收集氧气完毕后,先把导管移出水面,再熄灭酒精灯。如 果先熄灭酒精灯,可能引起的后果是______。 (4)某同学取过氧化氢溶液 34.0g,加入二氧化锰 0.5g 用来制取氧气,反应至质量不再减轻时,称得剩余混合 物的质量为 33.7g,则反应生成氧气的质量为______，消耗过氧化氢质量是多少（写出计算过程）。 【答案】（1）试管 （2）①2KClO3 =====MnO2 △ 2KCl＋3O2↑ 分解反应 B 把带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃则集 满 （3）水槽中的水倒吸入热的试管,使试管因骤然冷却而炸裂 （4） 08g设生成 0.8g 氧气耗去的过氧化氢的质量为 X 2H2O2=====MnO2 2H2O+O2↑ 68 32 X 0.8g 8 ＝ 08X=1.7g 答：生成 0.8g 氧气耗去的过氧化氢的质量为 1.7g 【解析】解：(1)①是试管； (2)①氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气,反应的化学方程式为：2KClO3 =====MnO2 △ 2KCl＋ 3O2↑ ② 过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为：2H2O2=====MnO2 2H2O+O2↑符合“一变多” 的特点,属于分解反应；该反应属于固、液常温型,可用装置 B 作发生装置；因为氧气的密度比空气大,具有 助燃性,用 C 装置收集氧气,判断气体已收集满的方法是：把带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃则集满； () 高锰酸钾在加热的条件下制取氧气，收集氧气完毕后,先把导管移出水面,再熄灭酒精灯。如果先熄灭酒 精灯,可能引起的后果是：水槽中的水倒吸入热的试管,使试管因骤然冷却而炸裂； (ꦐ) 生成氧气的质量为： ꦐ0g + 0䙬g − 7g = 08g 。 设生成 0.8g 氧气耗去的过氧化氢的质量为 X 2H2O2=====MnO2 2H2O+O2↑ 68 32 X 0.8g 8 ＝ 08X=1.7g 答：生成 0.8g 氧气耗去的过氧化氢的质量为 1.7g 19．（6 分）21 世纪是钛的世纪．如图是利用钛白粉（TiO2）生产海绵钛（Ti）的一种工艺流程： （1）反应Ⅰ在 800～900℃的条件下进行，除 TiCl4 外，还生成一种可燃性无色气体，该反应的化学方程式 为 ； （2）回答下列问题； ① 图为镁元素的某种粒子结构示意图，该图表示（填序号） A．分子 B．原子 C．阳离子 D．阴离子 ②镁原子在化学反应中容易失去电子，镁是一种（填“活泼”或“不活泼”） 金属．除了能与氧气反 应，还可以与氮气，二氧化碳等反应． （3）反应 II 可获得海锦钛，化学方程式表示为 TiCl4+2Mg Ti+2MgCl2．该反应在下列哪种环境中进 行 （填序号）． A．稀有气体中 B．空气中 C．氮气中 D．CO2 气体中 （4）该工艺流程中，可以循环使用的物质有 ． 【答案】 （1）TiO2+2C+2Cl2=====高温TiCl4+2CO ； （2）① C ②活泼 （3） A （4） Mg、Cl2 ． 【解析】 （1）高温条件下，二氧化钛和碳、氯气反应生成四氯化钛和一氧化碳，该反应的化学方程式为： TiO2+2C+2Cl2=====高温TiCl4+2CO． 故填：TiO2+2C+2Cl2=====高温TiCl4+2CO． （2）① 图为镁元素的某种粒子结构示意图，该图表示带 2 个单位正电荷的镁离子，镁离子属于 阳离子； ②镁原子在化学反应中容易失去电子，镁是一种活泼金属；除了能与氧气反应，还可以与氮气，二氧化碳 等反应．故填：C；活泼． （3）因为高温条件下镁能和氧气、氮气，二氧化碳等反应，因此该反应在稀有气体环境中进行． 故填：A． （4）该工艺流程中，可以循环使用的物质有 Mg、Cl2． 故填：Mg、Cl2． 四、推断题（本题包括 1 小题，共 6 分） 20. 如图中 A-G 是初中化学常见的物质。常温下，A、D、G 为液态物质，A 是一种氧化物，其两种元素质 量比为 1:8，B、E 为气态单质，C、F、H 为固态物质，F 物质在氧气剧烈燃烧，火星四射，H 为红色粉末。 图中“—”表示相连的两种物质之间可以发生反应， “→”表示物质间存在着相应的转化关系（部分反应 物、生成物及反应条件已略去）。请回答： （1）写出化学式 A________，H________。 （2）写出反应的化学方程式 ①________②________ 【答案】（1）H2O；HgO （2）2H2O=====通电 2H2↑+O2↑；3Fe+2O2 =====点燃Fe3O4 【解析】A 为液态物质，是一种氧化物，其中两种元素质量比为 1:8，所以 A 为水；、D 为液态物质，D 发生 反应能够生成水和 E，E 为气态单质，所以 D 为过氧化氢，E 为氧气，则 B 为氢气；F 物质在氧气剧烈燃烧， 火星四射，所以 F 为铁；H 为红色粉末，能够反应生成氧气和一种液体，所以 H 是氧化汞，G 为汞。 （1）由上述分析可知，A 为水，化学式为 H2O，故填 H2O；H 是氧化汞，化学式为 HgO,故填 HgO。 （2）反应①是水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，故化学方程式写为：2H2O=====通电 2H2↑+O2↑；反应 ②是铁和氧气在点燃的条件下反应生成四氧化三铁，故化学方程式写为：3Fe+2O2 =====点燃Fe3O4。 五、探究题（本题包括 1 小题，共 11 分） 21．（11 分）小明为验证质量守恒定律，做了镁粉在空气中燃烧的实验（如图 6）,该反应的化学方程式 为： 。 实验中，气球的作用是 。实验结束，他发现镁粉在空气中充分燃烧后，产物 中还有少量黄色固体。为了弄清黄色固体的成分，小明进行了如下实验探究： 【查阅资料 1】 ①氧化镁为白色固体，与水反应只生成氢氧化镁。 ②镁能与氮气剧烈反应生成黄色的氮化镁（Mg3N2）固体。 ③氮化镁可与水剧烈反应产生氨气，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。 ④氢氧化钠易与二氧化碳反应。 【设计实验】小明用图 7 所示的实验（部分操作没有画出），验证黄色固体为 Mg3N2，请完成下列实验报告。 操作步骤 实验现象 实验结论 黄色固体为 Mg3N2 【交流与思考】小明发现久置的镁条上有一层灰黑色的“外衣”，这层灰黑色的外衣是什么物质呢?他叫来 了小亮、小红一起进行了实验探究： 【猜想】小明认为可能是 MgO；小亮认为可能是 Mg2(OH)2CO3；小红认为可能是 Mg(OH)2。 小红认为小明的猜想是错误的，其理由是 。 【查阅资料 2】①Mg(OH)2 受热分解产生两种氧化物。②Mg2(OH)2CO3 受热分解产生三种氧化物。 【实验探究】小亮进行实验（见图 8），发现试管口有液滴出现，说明有 （填化学式，下同）生成， 澄清石灰水变浑浊，说明有 生成，同时试管内生成白色固体。 【实验分析】实验后，小亮认为小红的猜想也是错误的，其理由是 。 小亮为进一步验证自己的判断，用图 9 所示的装置进行实验，其中左瓶中的 NaOH 溶液的作用是 ；经 过近一个月的观察，试管中镁条表面仍为白色。由此可认为：参与镁形成灰黑色的“外衣”的物质一定有 （填物质名称）。 【答案】 2Mg+O2 2MgO（2 分） 形成密闭体系，平衡气压 【设计实验】 取少量黄色固体于试管中加入适量水并加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口 试管中有气体产生，湿润的红色石蕊试纸变蓝 【猜想】氧化镁为白色固体 【实验探究】 H2O CO2 【实验分析】石灰水变浑浊的现象说明此变化过程中有 CO2 生成，而 Mg(OH)2 中不含有碳元素 吸收空气中的 CO2 二氧化碳 【解析】 镁粉在空气中燃烧生成氧化镁，该反应的化学方程式为：2Mg+O2 2MgO； 实验中，气球的作用是形成密闭体系，平衡装置内外气压． 【设计实验】 实验报告如下表所示： 操作步骤 实验现象 实验结论 取少量黄色固体于试管中，加入适量水，加热，并将 湿润的红色石蕊试纸放在试管口 试管中产生气泡，湿润的红 色石蕊试纸变蓝 黄色固体为 Mg3N2 【猜想】不可能是氧化镁的理由是氧化镁为白色固体． 【实验探究】 发现试管口有液滴出现，说明有 H2O 生成，澄清石灰水变浑浊，说明有 CO2 生成，同时试管内生成白色固体． 【实验分析】 小红的猜想也是错误的理由是：石灰水变浑浊说明此变化过程中有二氧化碳生成，而氢氧化镁中不含有碳 元素； 其中左瓶中的 NaOH 溶液的作用是吸收空气中的二氧化碳； 经过近一个月的观察，试管中镁条表面仍为白色，由此可认为：参与镁形成灰黑色的“外衣”的物质一定 有二氧化碳．