山东省菏泽市第二十一初级中学2022-2023学年九年级上学期期末化学试题(解析版)

2022-2023学年度第一学期期末自主检测九年级化学可能用到的相对原子质量：H-1C-12O-16Fe-56Cu-64Zn-65第I卷（选择题，共20分）一、选择题（共10个小题，每小题2分，每小题只有一个选项符合题意）1.在我们生活的物质世界里，物质总是在不断变化着。下列关于物质的用途与其体现的性质对应关系正确的是A.氧气用于气焊——物理性质B.石墨用作电极——化学性质C.液氮做医疗冷冻剂——物理性质D.干冰用于人工降雨—一化学性质【答案】C【解析】【详解】A、氧气用于气焊，是利用氧气支持燃烧的性质，属于化学性质，故A错；B、石墨用作电极是利用石墨的导电性，导电性属于物理性质，故B错；C、液氮蒸发时吸热，不需要通过化学变化表现出来，是物理性质；故C对；D、干冰用于人工降雨是利用干冰升华吸热，使周围温度降低，属于物理性质，故D错。故选：C。2.“有山有水、青山绿水”这样美好的生活环境是我们共同追求的。下列有关水的说法中正确的是A.生活中常用肥皂水来检验硬水和软水B.通过电解水实验说明水是由氢气和氧气组成的C.用水灭火，可以降低可燃物的着火点D.电解水实验中可以用带火星的木条检验负极产生的气体【答案】A【解析】【详解】A.生活中常用肥皂水来检验硬水和软水，把等量的肥皂水分别滴加到盛有等量色软水、硬水的试管中，振荡，泡沫多、浮渣少的为软水，泡沫少、浮渣多的为硬水，故A正确；B.通过电解水实验说明水是由氢元素和氧元素组成的，故B错误；C.用水灭火，可以降低可燃物周围环境的温度，着火点是不能降低的，故C错误；D.电解水实验中负极产生的气体是氢气，用点燃的方法检验，正极产生的气体是氧气，可以用带火星的木条检验，故D错误。故选：A。3.红枣醋饮是一些人比较喜欢的饮料，其中含有一种酸（化学式为C4H6O5），具有美容养颜，解酒护肝健胃的重要用途。下列关于红枣醋饮的说法正确的是A.该酸的相对分子质量为134gB.该酸中氧元素的质量分数最大C.红枣醋饮是一种人工合成的氧化物D.该酸是由4个碳原子、6个氢原子和5个氧原子构成【答案】B【解析】【详解】A、该酸的相对分子质量为：12×4+6+16×5=134，相对分子质量是一个比值，单位为“1”，常省略不写，故该酸的相对分子质量为134，故选项A错误；B、该酸中C、H、O元素的质量比为：（12×4）：6：（16×5）=24:3:40，故氧元素的质量分数最大，故选项B正确；C、红枣醋饮由C、H、O三种元素组成，不属于氧化物，故选项C错误；D、由化学式可知，该酸由分子构成，该分子由4个碳原子、6个氢原子和5个氧原子构成，故选项D错误；故选：B。4.将某可燃物和氧气置于一个完全密闭的容器中引燃，反应生成二氧化碳、水和一氧化碳。已知反应前后各物质的质量如下∶物质可燃物氧气二氧化碳水一氧化碳反应前的质量/g399.6000反应后的质量/g006.62.7m则下列有关说法不正确的是A.该可燃物中不含氧元素B.生成物中二氧化碳和水的分子个数比为3∶1C.若氧气增加2.4g，则m=0D.该可燃物的分子中C、H原子的数目比为1∶1【答案】B【解析】【详解】A、反应前后物质的总质量不变，所以m=3.9+9.6-6.6-2.7=4.2。反应前后元素种类和质量不变，则可燃物中碳元素的质量为，含有氢元素的质量为。可燃物含有氧元素的质量为3.9g-3.6g-0.3g=0g，所以该可燃物中不含氧元素。正确。B、设生成物中二氧化碳和水的分子个数比为a：b，则44a:18b=6.6g:2.7g，a：b=1:1，错误。C、4.2g一氧化碳中含有氧元素的质量为，得到2.4g氧元素一氧化碳可以全部转化为二氧化碳，所以若氧气增加2.4g，则m=0，正确。D、设该可燃物中碳、氢元素的数目比为a:b，则12a:b=3.6g:0.3g=1:1，正确。故选B。5.下列物质的鉴别或除杂的方法错误的是A.用带火星的木条鉴别无色气体是氧气还是二氧化碳B.用适量的铁粉除去FeCl2溶液中混有的少量CuCl2C.用盐酸鉴别黄金和黄铜D.用点燃的方法除去CO2中少量的CO【答案】D【解析】【详解】A.氧气可使带火星的木条复燃，二氧化碳可使带火星木条熄灭，故A正确；B.铁能与CuCl2反应生成FeCl2和铜，把杂质转化为主要物质，铜过滤可除去，故B正确；C.黄金与盐酸不反应，无明显现象，黄铜是铜锌合金，锌与盐酸反应生成氯化锌和氢气，有气泡产生，现象不同，可以鉴别，故C正确；D.CO2不支持燃烧，用点燃的方法不能除去CO2中少量的CO，要除去CO2中少量的CO可把混合气体通过灼热的氧化铜，故D错误。故选：D。6.化学用语是学习化学的重要工具。下列化学用语所表达的意义正确的是A.Mg既可表示镁元素，又可表示镁单质B.2H表示两个氢分子C.Ba2＋表示钡元素化合价为＋2价D.2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2↑表示金属铁能置换出盐酸中的氢气【答案】A【解析】【详解】A、金属元素的元素符号有三个意义，Mg可表示镁元素，表示镁单质，表示一个镁原子，故选项A正确；B、元素符号前面加上数字表示几个这样的原子，2H应表示两个氢原子，故选项B说法错误；C、Ba2＋表示一个钡离子，故选项C说法错误；D、铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式为：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，故选项D说法错误；故选：A。7.下列四个图像中能正确反映对应变化关系的是A.过量的镁条在密闭容器中燃烧B.向一定量的稀盐酸中加入足量的铁粉C.加热条件下分解一定质量的高锰酸钾D.将铁钉加入足量的硫酸铜溶液中【答案】BC【解析】【详解】A、密闭容器内氧气的量一定，过量的镁条在密闭容器中燃烧不完全，会有部分剩余，故最后镁条的质量不可能为零，故选项A错误；B、向一定量的稀盐酸中加入足量的铁粉，铁粉足量，盐酸的量一定，生成氢气的量就取决于盐酸的量，带稀盐酸反应完全后氢气质量不再增加，故选项B正确；C、高锰酸钾加热条件下分解生成氯酸钾、二氧化锰和氧气，氧气逸散到空气中，反应完全后固体的质量不变，故选项C正确；D、根据化学方程式Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu可知，所以将铁钉加入足量的硫酸铜溶液中，固体的质量应增加，不会减小，故选项D错误；故选：BC。8.现有等质量甲、乙、丙三种金属，分别放入三份浓度相同的足量稀硫酸中，产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示（已知甲、乙、丙在生成物中化合价均为+2价），则下列说法中不正确的是A.生成氢气质量：甲>乙>丙B.金属活动性：乙>甲>丙C.相对原子质量：乙>丙>甲D.消耗硫酸的质量：甲>乙>丙【答案】C【解析】【详解】A、根据反应生成氢气的质量与反应时间的关系图所示，在三种属完全反应后放出氢气的质量是甲>乙>丙，故A选项正确；B、根据反应生成氢气的质量与反应时间的关系图所示，当三种金属都在发生反应时，相同时间内乙放出氢气的质量大于甲、大于丙，可判断三种金属产生氢气的速率是乙>甲>丙，故B选项正确；C、三种金属的化合价、金属的质量都相等，完全反应放出氢气的质量与金属的相对原子质量成反比。即产生氢气多的相对原子质量小；根据反应生成氢气的质量与反应时间的关系图所示，在三种金属完全反应后放出氢气的质量是甲>乙>丙，因此可判断相对原子质量是丙＞乙＞甲，故C选项错误；D、金属与酸反应生成氢气时，氢气来源于酸中的氢元素，所以生成的氢气与消耗的酸的多少顺序一致，消耗硫酸的质量甲>乙>丙，故D选项正确；故选：C。9.铁及其化合物用途广泛。部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断合理的是A.铁锈的主要成分是bB.a在氧气中燃烧可得到eC.a与稀硫酸发生反应可制得dD.高温条件下，用CO还原e可得到a【答案】D【解析】【详解】A、铁锈的主要成分是氧化铁，其中铁元素显示+3价，而图示中b为+2价的氧化亚铁，故A错误；B、a为单质铁，铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，其中铁元素不显+3价，图示中e点为+3价的氧化铁，故B错误；C、a为单质铁，铁与稀硫酸发生反应生成硫酸亚铁（为+2价的硫酸盐）和氢气，图示中d点为+3价的硫酸盐，即为硫酸铁，故C错误；D、高温条件下，用CO还原e（氧化铁）可得到a（铁单质），即一氧化碳高温还原氧化铁生成铁和二氧化碳，故D正确。故选D。10.向装有20gFe2O3的硬质玻璃管中通入CO，加热反应一段时间后，测得硬质玻璃管中剩余固体的质量为15.2g，则下列说法中正确的是A.该反应中，CO是氧化剂B.反应生成CO2的质量为16.5gC.反应生成Fe的质量为15.2gD.参加反应的Fe2O3占原物质总质量的80%【答案】D【解析】【分析】设参加反应的氧化铁的质量为x，生成铁的质量为y，生成二氧化碳的质量为z，固体减少的质量为氧化铁中氧元素的质量；【详解】A、在该反应中，一氧化碳夺取了氧化铁中的氧元素，体现了一氧化碳的还原性，一氧化碳是还原剂，故选项A错误；B、由以上计算可知，反应生成CO2的质量为13.2g，故选项B错误；C、由以上计算可知，反应生成Fe的质量为11.2g，故选项C错误；D、参加反应的Fe2O3占原物质总质量的，故选项D正确；故选：D。第Ⅱ卷（非选择题，共30分）二、实验探究题（本题共4小题，每空1分，共25分）11.某兴趣小组利用图一装置探究O2浓度、温度等条件对物质燃烧的影响，进行了以下操作。①点燃蜡烛后伸入广口瓶，立即塞紧橡皮塞，观察到蜡烛在瓶内燃烧，白磷不燃烧。②待蜡烛自动熄灭，装置冷却后，在t1时，将滴管中的水全部滴入广口瓶，铝盒中的白磷开始燃烧。图二是广口瓶内O2浓度随时间变化的图像。（1）图二中0﹣t1时间内，曲线下降的原因是______。（2）生石灰的作用是______。（3）盛放在铝盒中的白磷燃烧，说明金属铝具有良好的______性。（4）本实验能得出的结论是______（填序号）。A.可燃物燃烧氧气必须充足B.白磷燃烧结束后广口瓶内没有O2存在C.蜡烛燃烧需要O2的最低浓度高于白磷燃烧需要O2的最低浓度【答案】（1）蜡烛燃烧消耗了氧气（2）与水反应放出热量，达到白磷的着火点，使白磷燃烧（3）导热（4）AC【解析】【小问1详解】图二中0﹣t1时间内，氧气浓度下降，是因为蜡烛燃烧消耗了氧气；【小问2详解】生石灰是氧化钙的俗称，氧化钙和水反应生成氢氧化钙，放出大量的热，使温度升高，达到白磷的着火点，使白磷燃烧；【小问3详解】白磷与生石灰没有直接接触，盛放在铝盒中的白磷燃烧，说明金属铝具有良好的导热性；【小问4详解】A、氧气降低到一定浓度，蜡烛熄灭，说明可燃物燃烧氧气必须充足，符合题意；B、由图可知，白磷熄灭时，氧气浓度不是零，故白磷燃烧结束后，广口瓶中存在氧气，不符合题意；C、蜡烛熄灭后，引燃白磷，白磷能继续燃烧，说明蜡烛燃烧需要O2的最低浓度高于白磷燃烧需要O2的最低浓度，符合题意。故选AC。12.学习完金属的化学性质，兴趣小组进行了如图所示的实验。【查阅资料】硝酸铜溶液呈蓝色，硝酸亚铁溶液呈浅绿色，硝酸锌溶液呈无色。【实验一】同学们进行如图一所示的实验，验证铁、锌、铜、银四种金属活动性强弱。（1）试管①中观察到的实验现象是______。试管③中反应的化学方程式是______。（2）你认为通过上述图一所示的三个实验能否验证铁、锌、铜、银四种金属在溶液中的活动性强弱______（填“能”或“不能”）。【实验二】在完成实验一的过程中，同学们将试管①②③内反应后的物质都倒入废液缸中（如图二）。小组同学对废液缸中混合物的成分产生了探究兴趣。待混合物充分反应后，过滤，得到滤渣和浅绿色滤液。（3）小明将铁丝放入浅绿色滤液中，一段时间后，铁丝表面没有发生变化。由此判断滤液中含有的溶质是______（填化学式）。（4）探究滤渣的成分【提出问题】滤渣的成分是什么？【作出猜想】小明的猜想：银、铜、铁、锌你的猜想：猜想Ⅰ：______；猜想Ⅱ：银、铜、铁【分析思考】同学们认为小明的猜想不正确，结合上述的实验现象分析，小明的猜想不正确的原因是______。【进行实验】实验证明猜想Ⅱ正确，请你完成下列实验方案。实验步骤实验现象结论取少量滤渣样品，______。______。猜想Ⅱ正确【反思交流】在分析化学反应后所得物质的成分时，除了考虑生成物外，还需要考虑反应物是否有剩余。【答案】（1）①.有红色固体生成，溶液由蓝色变为浅绿色②.Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag（2）能（3）Zn（NO3）2、Fe（NO3）2（4）①.银、铜②.锌与硝酸亚铁不能共存③.加入稀盐酸（或稀硫酸）④.有气泡生成（合理即可）【解析】【小问1详解】试管①中铁与硝酸铜反应生成铜和硝酸亚铁，故观察到的实验现象是有红色固体生成，溶液由蓝色变为浅绿色；试管③中铜和硝酸银反应生成银和硝酸铜，反应的化学方程式是Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag；【小问2详解】试管①中铁与硝酸铜反应生成铜和硝酸亚铁，说明铁比铜活泼，试管②中锌与硝酸亚铁反应，说明锌比铁活泼，试管③中铜和硝酸银反应说明铜比银活泼，故通过上述图一所示的三个实验能验证铁、锌、铜、银四种金属在溶液中的活动性是：锌＞铁＞铜＞银；【小问3详解】将铁丝放入浅绿色滤液中，铁丝表面没有发生变化。说明滤液中无硝酸银和硝酸铜，硝酸亚铁溶液是浅绿色，硝酸锌肯定有，由此判断滤液中含有的溶质是硝酸锌和硝酸亚铁，化学式分别为Zn（NO3）2、Fe（NO3）2；【小问4详解】[作出猜想]由于滤液中无硝酸铜和硝酸银，则银和铜都被置换出来，滤渣中肯定有银和铜，铁可能有，故猜想Ⅰ是银、铜；[分析思考]小明的猜想不正确，滤渣中肯定没有锌，因为锌能与硝酸亚铁反应，即锌与硝酸亚铁不能共存；[进行实验]猜想Ⅱ正确，即有铁，铁与盐酸反应生成氢气，故取少量滤渣样品，加入稀盐酸，有气泡生成，猜想Ⅱ正确（合理即可）。13.氧气和二氧化碳的制取和性质是初中化学的重要内容。根据下列所示的装置回答问题。（1）请写出用A装置制取氧气的化学方程式______。若用B、C装置制取氧气，以下操作①装药品并固定装置；②检查装置气密性；③熄灭酒精灯；④加热；⑤收集气体；⑥将导气管移出水槽，正确的操作顺序是______（用序号表示）。（2）实验室通常用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，反应化学方程式为______，要制取一瓶干燥的二氧化碳，应选择的装置是______（用装置序号表示），将干燥的CO2分别通入G、H中，G中石蕊试纸不变色，H中石蕊试纸变红色，原因是______。【答案】（1）①.②.②①④⑤⑥③（2）①.②.AED③.二氧化碳与水反应生成了碳酸【解析】【小问1详解】A装置是固液常温型发生装置，是用过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气，生成水和氧气，该反应的化学方程式为：；用B、C装置制取氧气正确的操作顺序是：检查装置气密性；装药品并固定装置；加热；收集气体；将导气管移出水槽；熄灭酒精灯，防止水倒吸炸裂试管。故填：；②①④⑤⑥③。【小问2详解】大理石主要成分是碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，该反应的化学方程式为：；要制取一瓶干燥的二氧化碳，根据反应物的状态为固体和液体，反应条件为常温，发生装置选A，干燥二氧化碳用装有浓硫酸的洗气瓶，二氧化碳密度比空气大，用向上排空气法收集；G中石蕊试纸不变色，H中石蕊试纸变红色，原因是二氧化碳与水反应生成了碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊试纸变红色。故填：；AED；二氧化碳与水反应生成了碳酸。14.航天员王亚平在“天宫课堂”中介绍了空间站中的生活，演示了水球变气球等炫酷的实验。Ⅰ、“天宫”中水和氧气的最大化利用是生活保障的重要措施。如图是空间站资源再利用模拟图。（1）在“水净化系统”中，活性炭可以除去色素和异味，是利用活性炭具有______性；高分子膜可以除去水中大分子杂质，与实验室常用的______操作原理相同。（2）“水电解系统”中产生氧气的电极应接在电源的______极（填“正”或“负”）。（3）“氢氧燃料电池”中有催化剂，氢气与氧气在催化剂作用下能直接化合释放出电能，实现由______能到电能的转化，发生反应的化学方程式是______。（4）“萨巴蒂尔反应器”可以除去CO2，该反应的化学方程式是______。Ⅱ、在“天宫课堂”中王亚平将少量蓝色颜料注入水球，很快整个水球变成蓝色。然后将泡腾片放入水球中，产生了大量气泡向四周扩散，气泡充满整个水球。（5）蓝色颜料能让整个水球全部变蓝，是因为颜料分子具有______的特征。（6）如果在空间站失重状态下收集制得的O2，可选用下列装置中的______（填序号）。A. B. C. D.【答案】（1）①.吸附②.过滤（2）正（3）①.化学②.（4）CO2+4H2＝CH4+2H2O（5）不断运动的（6）D【解析】【小问1详解】活性炭具有吸附性，所以可以除去色素和异味，高分子膜可以除去水中大分子杂质，这与实验室常用的过滤操作原理相同；【小问2详解】电解水时应该“正氧负氢”，所以“水电解系统”中产生氧气的电极应接在电源的正极；【小问3详解】氢氧燃料电池”中有催化剂，氢气与氧气在催化剂作用下能直接化合释放出电能，实现由化学能到电能的转化，发生反应的化学方程式为：；【小问4详解】“萨巴蒂尔反应器”可以除去CO2，观察发现反应物为二氧化碳和氢气，经过反应器生成甲烷和水，所以该反应的化学方程式为：CO2+4H2＝CH4+2H2O；【小问5详解】蓝色颜料能让整个水球全部变蓝，是因为颜料分子具有不断运动的特性，扩散至整个水球【小问6详解】氧气不易溶于水，所以可以选用排水法收集氧气，在太空失重环境下，所以不便使用向上排空气法收集氧气，可以选用真空泵，故填：CD。三、计算题15.我国古代将炉甘石（主要成分ZnCO3）和木炭粉混合后加热到约800℃，可得到锌。主要发生的化学反应①，②。请计算要获取65t金属Zn，需要含杂质2%的炉甘石的质量是多少吨？【答案】解：设要获取65t金属锌需要氧化锌的质量是x，设需要ZnCO3的质量为y，=y=125t需要含杂质2%的炉甘石质量为125t÷（1-2%）≈127.6t答：需要含杂质2%的炉甘石质量为127.6t。【解析】【详解】见答案。四、【附加题】16.“长征五号”火箭是中国迄今运载能力最大的火箭，目前已经成功完成“嫦娥五号”探测器、中国空间站天和核心舱等的发射任务。（1）“长征五号”的第一、二子级火箭用偏二甲肼（C2H8N2）和四氧化二氮（N2O4）做推进剂，该反应的能量转化形式是______，生成物都是能参与大气循环的无毒物质，反应的化学方程式为______。（2）“长征五号”的第三子级火箭采用液氢、液氧做推进剂。制取与储存氢气是氢能源利用领域的研究热点。I、制氢：铁酸锌（ZnFe2O4）可用于循环分解水制氢气。如图所示，制氢过程中，ZnFe2O4的作用是______，该循环制氢中不断消耗的物质是______（填化学式）。II、贮氢：请写出反应③的化学方程式______，MgH2中H元素的化合价是______。III、如图是氢气和氧气在密闭容器中燃烧的微观示意图：请回答：从微观角度看，变化Ⅰ和变化II的本质区别是______。（3）“嫦娥