化学
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Si-28 S-32
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意，请将符合题意的选项序号，在答题卡的对应位置上按要求涂黑。每小题2分，共28分)
1. 一种气体在空气中的体积分数约为21%，该气体是
A. 二氧化碳 B. 氧气 C. 氮气 D. 水蒸气
【答案】B
【解析】
【详解】空气中氧气体积分数21%，故选：B。
2. 下列化学式表示的物质是某化学肥料的主要成分，其中属于氮肥的是
A. K2CO3 B. NH4NO3 C. Ca(H2PO4)2 D. K3PO4
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】含有氮元素的肥料称为氮肥；含有磷元素的肥料称为磷肥；含有钾元素的肥料称为钾肥；同时含有氮、磷、钾三种元素中的两种或两种以上的肥料称为复合肥。
A、K2CO3属于钾肥，此选项不符合题意；
B、NH4NO3属于氮肥，此选项符合题意；
C、Ca(H2PO4)2属于磷肥，此选项不符合题意；
D、K3PO4属于磷肥，选选项不符合题意。
故选B。
3. 化学家为化学学科的发展付出了毕生精力，其中提出元素周期表的是
A. 门捷列夫 B. 拉瓦锡 C. 道尔顿 D. 侯德榜
【答案】A
【解析】
【详解】A、门捷列夫提出了元素周期表，A正确。
B、拉瓦锡通过实验证明了空气由氮气和氧气组成，B错误。
C、道尔顿提出了原子学说，C错误。
D、侯德榜提出了侯氏制碱法，D错误。
故选：A。
4. 下列微粒结构示意图表示阳离子的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】当质子数=核外电子数，为原子；当质子数﹥核外电子数，为阳离子；当质子数﹤核外电子数，为阴离子。 A、质子数＜核外电子数，为阴离子，故选项错误； B、质子数＜核外电子数，为阴离子，故选项错误； C、质子数=核外电子数，为原子，故选项错误； D、质子数＞核外电子数，为阳离子，故选项正确。 故选：D。
5. 下列实验基本操作，错误的是
A. 加热液体 B. 检查气密性
C. 读取液体体积 D. 蒸发结晶
【答案】A
【解析】
【详解】A、加热液体时，试管内液体的量不能超过试管总容积的三分之一，此操作错误；
B、检查装置气密性时，用手捂住试管，若看到导管口有气泡冒出，则说明气密性良好，此操作正确；
C、读取液体体积时，视线应与凹液面的最低处保持水平，此操作正确；
D、蒸发结晶时应用玻璃棒不断搅拌，此操作正确。
故选A。
6. 在探究金属X、Y、Cu的活动性顺序时，将铜片分别插入X和Y的盐溶液中，一段时间后发现：插入X的盐溶液的铜片表面有黑色固体析出，插入Y的盐溶液的铜片表面无明显变化，那么上述金属的活动性顺序为
A. X>Y>Cu B. X>Cu>Y C. Cu>X>Y D. Y>Cu>X
【答案】D
【解析】
【详解】活动性强的金属，可以置换活动行弱的金属，铜插入X的盐溶液的铜片表面有黑色固体析出，活动性铜大于X，插入Y的盐溶液的铜片表面无明显变化，活动性铜小于Y，故填：D。
7. 向图所示烧杯内加入一种物质，轻轻搅拌溶解后，发现粘水的塑料片和烧杯底部冻结在一起，则加入的物质可能是
A. 氢氧化钠 B. 氧化钙 C. 硝酸铵 D. 浓硫酸
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A、氢氧化钠溶于水时放出热量，不能够使沾水的塑料片和烧杯底部冻结，此选项说法不符合题意；
B、氧化钙与水反应时放出热量，不能使沾水的塑料片和烧杯底部冻结。此选项说法不符合题意；
C、硝酸铵溶于水时能够从周围环境中吸收热量，使沾水的塑料片和烧杯底部的水变成冰，而使两者冻结在一起，此选项说法符合题意；
D、浓硫酸溶于水能够放出大量的热，不能使沾水的塑料片和烧杯底部冻结，此选项说法不符合题意；
故选择C。
8. 下列有关原子、分子和元素的认识，说法正确的是
A. 分子可分，原子不能再分
B. 原子核都是由质子和中子构成
C. 元素的种类由原子的质子数决定
D. 分子的质量一定比原子的质量大
【答案】C
【解析】
【详解】A、在化学变化中，分子可分，原子不可分，此选项不正确；
B、氢原子的原子核内只有一个质子，没有中子，此选项不正确；
C、原子核内的质子数决定元素的种类，此选项正确；
D、原子的质量主要集中在原子核上，故原子或分子的质量大小主要取决于微粒内的质子数和中子数，故分子的质量不一定比原子的质量大，此选项不正确。
故选C。
9. 宏观、微观、符号相结合是化学学科特有的思维方式，下图是某反应的微观示意图，有关说法正确的是
A. 物质甲和乙均由氧、氢两种元素组成
B. 物质丙中碳、氧两种元素的质量比为3：4
C. 物质丁由两个原子构成
D. 该反应前后分子和原子的种类、个数都没有发生变化
【答案】B
【解析】
【详解】A、由图可知，物质甲是碳，由碳元素组成，A错误。
B、由图可知，物质丙是一氧化碳，物质丙中碳、氧两种元素的质量比为12：16=3：4，B正确。
C、物质丁分子由两个原子构成，C错误。
D、该反应前后原子的种类、个数没有发生变化，D错误。
故选：B。
10. 下面鉴别物质的方法，不正确的是
A. 铁片和铜片—观察颜色
B. 羊毛和合成纤维—灼烧闻气味
C. 氯化铵和氯化钾一加入氢氧化钙研磨闻气味
D. 氯化镁溶液和硫酸钠溶液—滴加氢氧化钡溶液观察现象
【答案】D
【解析】
【详解】A、铁片是银白色，铜片是紫红色，颜色不同，观察颜色可以区分，A正确。
B、羊毛燃烧有烧焦羽毛味，合成纤维燃烧没有烧焦羽毛味，灼烧闻气味可以鉴别，B正确。
C、氯化铵和氢氧化钙生成氯化钙氨气和水，氨气有刺激性气味，氯化钾和氢氧化钙不反应，现象不同可以鉴别，C正确。
D、氯化镁和氢氧化钡生成氢氧化镁白色沉淀和氯化钡，硫酸钠和氢氧化钡生成硫酸钡白色沉淀和氢氧化钠，现象相同无法鉴别，D错误。
故选：D。
11. 下列关于灭火的措施，不合理的是
A. 正在使用的家用电器着火，立即用水浇灭
B. 炒菜的油锅着火，立即益上锅盖并关闭火源
C. 燃着的酒精灯不慎碰倒失火，立即用湿布盖灭
D. 扑灭森林火灾，铲除火路走势前方树木设置隔离带
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A、正在使用的家用电器着火，立即用水浇，此时电器正在通电可能引发危触电危险，此选项说法不合理，符合题意；
B、炒菜的油锅着火，立即益上锅盖并关闭火源，可以隔离空气，降低温度，从而达到灭火的目的，此选项说法合理，不符合题意；
C、燃着的酒精灯不慎碰倒失火，立即用湿布覆盖，可以隔离空气，从而达到灭火的目的，此选项说法合理，不符合题意；
D、扑灭森林火灾，铲除火路走势前方树木设置隔离带，可以使大火没有了可燃物，而不能四处蔓延而得到控制，此选项说法合理，不符合题意；
故选择A。
12. 甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线如图所示，下列说法正确的是
A. 甲和丙两种物质的溶解度相等
B. 甲的饱和溶液中含有少量的乙，可以用冷却结晶方法提纯甲物质
C. t2℃时，将25g甲物质加入50g水中充分溶解后，所得溶液质量为75g
D. 甲、乙、丙三种物质的饱和溶液，温度由t2℃降到t1℃，都有晶体析出
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A、未指明温度，无法比较两物质的溶解度大小，此选项不正确；
B、甲、乙的溶解度都随温度的升高而增大，但甲的溶解度受温度变化影响大，乙的溶解度受温度变化影响小，故在冷却甲的热饱和溶液时，大部分甲会析出，乙会留在滤液中，从而达到提纯甲的目的，故甲的饱和溶液中含有少量的乙，可以用冷却结晶方法提纯甲物质，此选项正确；
C、t2℃时，甲的溶解度是25g，即在该温度下，100g水中最多能溶解25g甲物质，50g水中最多能溶解12.5g甲物质，故将25g甲物质加入50g水中充分溶解后，所得溶液质量为62.5g，此选项不正确；
D、甲、乙两种物质溶解度随着温度的降低而减小，丙的溶解度随着温度的降低而增大，故将三种物质的饱和溶液，由t2℃降到t1℃时，甲和乙有晶体析出，丙不析出晶体，此选项不正确。
故选B。
13. 除去下列物质中的杂质，所选试剂及操作方法不正确的是
A. 氮气中混有的少量氧气—将气体通过炽热的铜网
B. 铜粉中混有的少量氧化铜—加入过量的稀盐酸，过滤、洗涤、干燥
C. 氯化钠固体中混有少量泥沙—溶解，加入硝酸银溶液，过滤
D. 硫酸锌溶液中混有的少量硫酸铜—加入足量的锌粉，过滤
【答案】C
【解析】
【详解】A、将气体通过灼热的铜网，铜和氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，铜和氮气不反应，可除去杂质，不符合题意；
B、加入过量的稀盐酸，氧化铜和稀盐酸反应生成氯化铜和水，铜和稀盐酸不反应，过滤、洗涤、干燥可得铜，不符合题意；
C、溶解，加入硝酸银，硝酸银和氯化钠反应生成氯化银和硝酸钠，除去了原物质，符合题意；
D、加入足量的锌粉，锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，过滤、除去过量的锌和反应生成的铜，可得硫酸锌溶液，不符合题意。
故选C。
14. 向盐酸和氯化铜混合溶液中加入一定质量分数的氢氧化钠溶液，产生沉淀的质量与加入氢氧化钠溶液的质量关系如图所示，下列说法不正确的是
A. a点溶液中的pH<7
B. bc段(不含b、c点)反应的化学方程式为
C. c点溶液中含有两种溶质
D. 整个变化过程中氯离子的数目没有改变
【答案】C
【解析】
【分析】向盐酸和氯化铜混合溶液中加入一定质量分数的氢氧化钠溶液，氢氧化钠先与稀盐酸反应生成氯化钠和水，待盐酸完全反应后，氯化铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜和氯化钠。
【详解】A、a点时，稀盐酸还未完全反应，溶液中的pH＜7，不符合题意；
B、bc段发生的反应为氯化铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜和氯化钠，该反应的化学方程式为：，不符合题意；
C、c点时，氯化铜和氢氧化钠恰好完全反应，此时溶液中的溶质为氯化钠，符合题意；
D、氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水，氯化铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜和氯化钠，氯离子的数目没有改变，不符合题意。
故选C。
二、填空与简答题(请将答案填写在答题卡对应的横线上，化学方程式每空2分，16题(3)2分，其余每空1分，共22分)
15. 水是人类赖以生存的重要物质，没有水就没有生命，请回答下列与水有关的问题：
(1)水是人体必需的营养素，在人体所需的营养素中，_______是身体所需能量的主要来源。
(2)水是生活中常见的溶剂，消毒用的75%酒精溶液是由无水酒精和水配置而成的，在抗击新冠病毒的疫情中，许多场所采用酒精溶液消毒，在喷洒酒精溶液进行消毒的整个过程中发生的变化有_______。
(3)水的硬度过大，饮用时不但口感不好，而且对健康有害，生活中常用_______方法降低水的硬度，降低水的硬度实质上就是减少硬水中_______的含量。
(4)通常用如图所示的装置进行通电分解水来探究水的组成，该反应的化学方程式为____，其中___试管内产生的气体具有可燃性；由此实验可以得出水是由_____组成。
【答案】 ①. 糖类 ②. 物理变化和化学变化 ③. 煮沸 ④. 可溶性钙、镁离子 ⑤. ⑥. 甲 ⑦. 氢元素和氧元素
【解析】
【详解】（1）在人体所需的营养素中，糖类是身体所需能量的主要来源；
（2）喷洒酒精，酒精挥发，状态发生了改变，无新物质生成，属于物理变化，酒精消毒，发生了蛋白质变性，有新物质生成，属于化学变化。
（3）可溶性钙、镁化合物在加热时，能形成沉淀，故生活中常用煮沸的方法降低水的硬度；
降低水的硬度实质上是减少硬水中可溶性钙、镁离子的含量；
（4）水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，该反应的化学方程式为：；
在电解水实验中，“正氧负氢”，氢气具有可燃性，故甲试管内产生的气体具有可燃性；
水通电分解生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，可得水是由氢元素和氧元素组成。
16. 工业上可以通过如下工艺流程处理工厂排放的含二氧化硫的尾气，并获得硫酸和氢气。
主反应器中发生反应的化学方程式为：
请回答下列问题：
(1)该反应的物质中属于氧化物的有_______。
(2)该反应前后，化合价发生变化的元素有碘和_______。
(3)尾气中SO2的质量分数为10%，若吸收该尾气80t，理论上能够生产硫酸的质量为_______t。
(4)在整个工艺流程中，能被循环利用的物质是_______。
【答案】 ①. SO2、H2O ②. 硫 ③. 12.25t
解：生成硫酸纸两位x。
x=12.25t
答：生成硫酸12.25t。 ④. I2
【解析】
【分析】
【详解】（1）二氧化硫和水都由两种元素组成，且含有氧元素，属于氧化物，故填：SO2、H2O。
（2）氧元素-2价，根据化合价代数和为零二氧化硫中硫元素+4价，硫酸中硫元素+6价，该反应前后，化合价发生变化的元素有碘和硫，故填：硫。
（3）见答案。
（4）由流程图可知，膜反应器生成碘，在主反应器反应掉，能被循环利用，故填：I2。
17. A、B、C、D、E、F、G、H都是初中化学中常见的物质，它们存在如下的转化关系(部分反应的生成物已经略去)，其中A是由两种元素组成的红棕色粉末，C是一种造成温室效应的气体，E是一种黑色固体且和A含有的元素种类相同，A、B、C、E在物质的分类中属于同类物质。
请回答下列问题：
(1)写出的化学方程式_______。
(2)E的化学式为_______。
(3)D和F发生反应的基本反应类型为_______。
(4)G溶液中含有的金属阳离子是_______。
【答案】 ①. ②. Fe3O4 ③. 置换反应 ④. Fe3+
【解析】
【分析】由图可知，A、B、C、D、E、F、G、H都是初中化学中常见的物质，其中A是由两种元素组成的红棕色粉末，可推出A为氧化铁，C是一种造成温室效应的气体，可推出C为二氧化碳，E是一种黑色固体且和A含有的元素种类相同，可推出E为四氧化三铁，A、B、C、E在物质的分类中属于同类物质，A能与B在高温下反应生成C和D，可推出B为一氧化碳，D为铁，D能与F反应生成浅绿色溶液H，可推出F为酸，如稀盐酸，H为氯化亚铁，A能与F反应生成G，可推出G为氯化铁，代入验证，符合题意。
【详解】（1）A+B→C+D 为一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为：；
（2）E为四氧化三铁，化学式为：Fe3O4；
（3）D和F反应为铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，该反应符合“一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”的反应，属于置换反应；
（4）G溶液是氯化铁溶液，含有的金属阳离子是铁离子，即Fe3+。
18. 阅读下面的科普短文
问一号上的“科技新元素”—纳米气凝胶
2021年5月15日7时18分，天问一号着陆逕视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，我国首次火星探测任务—着路火星取得圆满成功。
为确保天问一号探测器成功降落火星并正常工作，火星车采用了一种新型隔热保温材料——纳米气凝胶。它不仅可用来应对极热和极寒两种严酷环境，且凭借其超轻特性，能极大地减轻火星车的负担，让它跑得更快、更远，气凝胶的种类很多，有硅系、碳系、硫系、金属氧化物系、金属系等等。它是由纳米尺度固体骨架构成的一个三维立体网络，密度可做得比空气还低，是世界上最轻的固体；由于气凝胶中一般80%以上是空气，所以有非常好的隔热效果，是导热系数最低的固体。
下图所示为二氧化硅气凝胶结构示意图，这种新材料看似脆弱不堪，其实非常坚固耐用，它可以承受相当于自身质量几千倍的压力；此外它的折射率也很低，绝缘能力比最好的玻璃纤维还要强39倍。纳米气凝胶是制作火星探险宇航服的绝佳材料，其应用前景非常广阔，还可用作气体过滤材料以及用作新型催化剂材料等。
依据短文内容，回答下列问题
(1)说出纳米气凝胶的一条物理性质_______。
(2)说出纳米气凝胶的一种用途_______。
(3)SiO2中氧元素的质量分数为_______(精确到0.1%)。
(4)有关纳米气凝胶的说法错误的是_______。
A 纳米气凝胶有很多种类 B 纳米气凝胶是一种纯净物
C 纳米气凝胶导热性非常低 D 纳米气凝胶制品非常坚固耐用
【答案】 ①. 密度比空气小,导热系数低,绝缘能力好,折射率低等（任答其中一点即可）。 ②. 制作火星探险宇航服或用于气体过滤材料以及用作新型催化剂材料等（任答其中一点即可）。 ③. 46.7% ④. B
【解析】
【分析】
【详解】（1）纳米气溶胶的密度比空气小,是世界上最轻的固体，导热系数低,绝缘能力好,折射率低等。
（2）纳米气溶胶折射率也很低，绝缘能力好，可用于制作火星探险宇航服或用于气体过滤材料以及用作新型催化剂材料等。
（3）SiO2中氧元素的质量分数为。
（4）A.气凝胶的种类很多，有硅系、碳系、硫系、金属氧化物系、金属系等等，此选项表述正确；
B.由于气凝胶中一般80%以上是空气，故说明气溶胶是混合物，此选项表述错误；
C.由于气凝胶中一般80%以上是空气，所以有非常好的隔热效果，是导热系数最低的固体，此选项表述正确；
D.气溶胶可以承受相当于自身质量几千倍的压力，非常坚固耐用，此选项表述正确。
故选B。
三、实验与探究题(请将答案填写在答题卡对应的横线上，化学方程式每空2分，其余每空1分，共20分)
19. 观察实验现象，得出实验结论。
(1)如图所示为实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰的混合物制取氧气，写出：①仪器a的名称_____②用向上排空气法收集氧气的理由是_____③该反应的化学方程式为_____④检验氧气是否集满的方法是_____⑤红磷在空气中燃烧的现象是_____，发生反应的化学方程式为_____。
(2)下图描述的是：酸溶液使指示剂变色的实验，发现萦色石蕊溶液均变为红色，产生这一现象的根本原因是这两种酸溶液都含有_______。
(3)在探究影响溶质溶解快慢的因素，比较等量硫酸铜在水中溶解的快慢时，设计并进行了如下实验：
请你回答下列问题
①对比实验1和实验2的现象，可以得出的结论是_______。
②设计实验2和实验3进行对比实验的目的是_______。
(4)化学课上，教师按图甲所示的装置进行实验，得到图乙所示的现象，用初中阶段所学化学知识不能解释的现象是_______，由此可见，人们对事物的认识是一个不断完善和提高的过程。
【答案】 ①. 集气瓶 ②. 氧气的密度比空气大 ③. ④. 将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，说明已经集满 ⑤. 产生大量白烟、放出热量 ⑥. ⑦. 氢离子 ⑧. 在其它条件相同的情况下，温度越高，硫酸铜溶解速率越快 ⑨. 探究接触面积对硫酸铜溶解快慢的影响 ⑩. 包有过氧化钠的棉花球燃烧
【解析】
【详解】（1）①由图可知，仪器a的名称为集气瓶；
②氧气的密度比空气大，故可用向上排空气法收集；
③过氧化氢在二氧化锰的催化下分解为水和氧气，该反应的化学方程式为：；
④氧气具有助燃性，氧气验满：将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，说明已经集满；
⑤红磷在空气中燃烧，产生大量白烟，放出热量；
红磷燃烧生成五氧化二磷，该反应的化学方程式为：；
（2）稀盐酸和稀硫酸均能使紫色石蕊试液变红，是因为这两种酸溶液中均含有氢离子；
（3）①实验1和实验2中，除了温度不同，其它因素都相同，温度越高，完全溶解所需时间越短，说明在其它条件相同的情况下，温度越高，硫酸铜溶解速率越快；
②实验2和实验3除了硫酸铜的形状不同，其它因素都相同，故设计实验2和实验3进行对比实验的目的是：探究接触面积对硫酸铜溶解快慢的影响；
（4）二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，而包有过氧化钠的棉花球燃烧，无法用初中化学知识解释。
20. 在探究碱溶液的化学性质时，某兴趣小组将两支规格相同且充满二氧化碳的试管分别插入氢氧化钙溶液和氢氧化钠溶液中，摆动试管，如下图所示：
【观察现象】
(1)实验A中试管内液面上升，试管内出现浑浊的现象，发生反应的化学方程式为_______。
(2)实验B中试管内液面上升，无浑浊现象。
【提出问题】
氢氧化钠溶液与二氧化碳是否发生了反应。
【讨论交流】
(1)甲同学根据B试管内液面上升的现象，认为氢氧化钠溶液与二氧化碳发生了反应。
(2)乙同学认为：由此实验直接得出二氧化碳和氢氧化钠溶液能发生反应的结论还不够严密，你认为乙同学的理由是_______。
(3)丙同学认为：可以从化学反应有新物质生成角度，来证明二氧化碳和氢氧化钠溶液是否发生化学反应，他发现实验台上有下列试剂：酚酞溶液、石蕊溶液、稀盐酸、稀硫酸、氯化钙溶液、硝酸钡溶液。请你从中选择一种试剂，帮助丙同学设计实验，验证二氧化碳和氢氧化钠溶液是否发生了化学反应。
【实验验证】
【拓展应用】
根据以上实验现象，参考小资料，选用“饱和氢氧化钠溶液”或“饱和氢氧化钙溶液”完成下面问题：
小资料：20℃时氢氧化钠的溶解度为109g，氢氧化钙的溶解度为0.165g。
(1)鉴别二氧化碳气体，应该选用_______。
(2)吸收二氧化碳气体，应该选用_______。
【答案】 ①. Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O ②. 可能是二氧化碳溶于水 ③. 发生 ④. 饱和氢氧化钙溶液 ⑤. 饱和氢氧化钠溶液
【解析】
【分析】
详解】[观察现象]
（1）实验A中试管内液面上升，试管内出现浑浊的现象是二氧化碳和氢氧化钙生成碳酸钙和水，故填：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。
[讨论与交流]
（2）直接得出二氧化碳和氢氧化钠溶液能发生反应的结论还不够严密，理由是有可能是二氧化碳溶于水，造成气体减少B试管内液面上升，故填：可能是二氧化碳溶于水。
（3）二氧化碳和氢氧化钠生成碳酸钠和水，可将B试管液体倒入烧杯中，然后加入氯化钙溶液，碳酸钠和氯化钙溶液生成碳酸钙沉淀和氯化钠，生成沉淀说明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应，故填：发生。
[拓展与应用]
（1）鉴别二氧化碳气体，应该选用饱和氢氧化钙溶液，因为反应有现象，故填：饱和氢氧化钙溶液。
（2）吸收二氧化碳气体，应该选用饱和氢氧化钠溶液，因为氢氧化钠溶解度大，吸收二氧化碳多，故填：饱和氢氧化钠溶液。