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C
A
B
D
A
D
检验纯度
产生淡蓝色火焰
烧杯内壁出现水雾
发烫
原子
氢气+氧气$\xrightarrow{点燃}$水
水是由氢元素和氧元素组成的(合理答案均可)
【分析】本题考查氢气的性质、用途及收集方法,需逐一判断各选项说法的正误。需回忆氢气的关键性质(密度小、可燃性、难溶于水)、爆炸的条件(需达到爆炸极限且遇明火),据此分析选项即可找出错误说法。
【解析】对各选项分析如下:
A选项:氢气密度远小于空气,利用该性质可填充探空气球,说法正确;
B选项:氢气具有可燃性,燃烧放热且产物为水无污染,可作燃料,说法正确;
C选项:点燃氢气时,只有当氢气的体积分数处于爆炸极限(4%~74.2%)范围内,同时遇明火才会发生爆炸,并非“一定会爆炸”,说法错误;
D选项:氢气难溶于水,因此实验室可采用排水法收集,说法正确。综上,错误的说法为C。
【答案】C
【知识点】氢气的性质、氢气的用途
【点评】本题为初中化学基础题,聚焦氢气的核心知识点,难度较低,主要考查学生对氢气性质与用途对应关系的掌握,以及对爆炸条件的理解,属于易得分题目。
【难度系数】0.8
【分析】首先明确物质分类的核心概念:单质是由同种元素组成的纯净物;化合物是由不同种元素组成的纯净物;氧化物是含两种元素且其中一种为氧元素的化合物;混合物由多种物质构成。接着分析$\mathrm{B}_{40}$的组成,它仅由硼元素一种元素组成,且属于纯净物,据此判断其类别。
【解析】$\mathrm{B}_{40}$是由硼元素($\mathrm{B}$)这一种元素组成的纯净物,满足单质的定义;氧化物需含两种元素且含氧量,不符合;化合物由不同元素组成,不符合;混合物含多种物质,$\mathrm{B}_{40}$是纯净物,不符合。因此$\mathrm{B}_{40}$属于单质。
【答案】A
【知识点】物质分类、单质的概念
【点评】本题考查物质分类的基础知识点,难度较低,准确掌握单质的定义即可快速解答。
【难度系数】0.8
【分析】
本题需根据氧化物的定义判断:氧化物是由两种元素组成,且其中一种元素为氧元素的化合物。解题时需逐一分析各选项物质的组成元素,结合定义筛选出符合条件的选项。
【解析】
氧化物的定义:由两种元素组成,且其中一种元素是氧元素的化合物。
对各选项分析如下:
A. 朱砂($\ce{HgS}$):由$\ce{Hg}$和$\ce{S}$两种元素组成,不含氧元素,不属于氧化物;
B. 铅丹($\ce{Pb_{3}O_{4}}$):由$\ce{Pb}$和$\ce{O}$两种元素组成,属于化合物,符合氧化物的定义;
C. 炭黑($\ce{C}$):是由碳元素组成的单质,不是化合物,不属于氧化物;
D. 孔雀石[$\ce{Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}}$]:由$\ce{Cu}$、$\ce{O}$、$\ce{H}$、$\ce{C}$四种元素组成,元素种类超过两种,不属于氧化物。
综上,答案为B。
【答案】
B
【知识点】
氧化物的概念、物质的分类
【点评】
本题考查氧化物的基本概念,属于化学基础知识点的直接应用,难度较低,只要准确掌握氧化物的定义即可正确解答。
【难度系数】
0.8
【分析】
检验氢气纯度时听到尖锐爆鸣声,说明收集的氢气不纯,混有较多空气,需采取安全的处理措施。需逐一分析选项的操作是否合理:A选项操作可熄灭试管内残留火焰,B选项换试管避免残留火焰影响,C选项排水法能更好排尽空气,D选项直接用原试管会因残留火焰引发危险,据此判断。
【解析】
检验氢气纯度时,尖锐爆鸣声表明氢气不纯,混有大量空气,需采取正确操作:
1. 选项A:用拇指堵住试管口一会儿,可使试管内残留的火焰熄灭,防止再次收集时引燃氢气,操作正确;
2. 选项B:换一支试管继续收集,能避免原试管内残留火焰对收集过程的干扰,操作正确;
3. 选项C:氢气难溶于水,排水法收集气体时,可更彻底排尽试管内空气,收集到较纯净的氢气,操作正确;
4. 选项D:直接用原试管再收集,原试管内可能残留火焰,会引燃刚进入的不纯氢气,引发安全事故,操作错误。
综上,应选D。
【答案】
D
【知识点】
氢气的验纯、氢气的收集方法
【点评】
本题考查初中化学基础实验中氢气纯度检验的操作注意事项,重点在于掌握不纯氢气处理的正确方法,区分不同收集方式的特点,属于常考的基础实验题,难度适中。
【难度系数】
0.5
【分析】要证明水由氢、氧两种元素组成,需依据化学反应前后元素种类不变的规律,通过化学变化将水分解为含氢、氧元素的单质,以此推导水的元素组成;物理变化仅改变物质状态,无法证明元素组成。解题时需判断各选项实验是否为化学变化,且产物含氢、氧元素。
【解析】A. 水的电解是化学变化,电解水生成氢气(含氢元素)和氧气(含氧元素),根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,可证明水由氢、氧两种元素组成;B. 水的蒸馏是物理变化,仅分离提纯水,未发生化学变化,无法证明水的元素组成;C. 水的煮沸是物理变化,仅改变水的状态,元素种类未改变,不能证明;D. 水的凝固是物理变化,仅改变水的状态,无法证明水的元素组成。
【答案】A
【知识点】水的组成、质量守恒定律
【点评】本题考查水的组成的证明方法,核心是利用化学变化中元素守恒的原理,区分物理变化与化学变化对元素组成证明的作用,属于基础知识点的应用。
【难度系数】0.6
【分析】
本题考查电解水实验的相关知识,需逐一分析每个选项的正确性,结合电解水的原理、实验注意事项及气体检验方法进行判断。
【解析】
选项A:纯水的导电性较弱,加入少量氢氧化钠溶液可电离出自由移动的离子,目的是增强水的导电性,该说法正确。
选项B:实验中需控制变量,两个注射器内的原始液面、电极长度保持一致,才能保证气体体积测量的准确性,该说法正确。
选项C:电解水时,负极产生氢气,正极产生氧气,且氢气的体积约为氧气体积的2倍;图中左边注射器连接电源负极,右边连接正极,因此左边收集的气体体积约是右边的2倍,该说法正确。
选项D:右边注射器连接正极,收集的气体是氧气,检验氧气应使用带火星的木条,而“顶端靠近酒精灯火焰,推动活塞”是检验氢气的方法,该说法错误。
【答案】
D
【知识点】
电解水实验
【点评】
本题以创新实验装置为载体,考查电解水的核心知识点,要求学生掌握电解水的电极产物、体积比、气体检验方法及实验设计的合理性,需仔细辨析每个选项的细节。
【难度系数】
0.6
【分析】
本题围绕氢气燃烧实验展开,需结合氢气的可燃性、实验安全要求、实验现象、微观反应规律及实验结论逐一分析:
1. 氢气是可燃性气体,若混有空气,点燃时易发生爆炸,因此点燃前必须验纯;
2. 氢气在空气中燃烧会产生淡蓝色火焰,反应生成水,所以烧杯内壁会出现水雾,且该反应放热,触摸烧杯外壁会发烫;
3. 从微观示意图可知,化学变化中分子可分解为原子,过程Ⅰ表示氢分子、氧分子分解成氢原子和氧原子,过程Ⅱ是原子重新组合成水分子;反应是氢气和氧气在点燃条件下生成水;
4. 实验可得出水的元素组成、氢气燃烧的产物等结论,合理即可。
【解析】
(1) 可燃性气体点燃前需检验纯度,防止爆炸,故填检验纯度;
(2) 氢气燃烧的现象为产生淡蓝色火焰,生成水,因此烧杯内壁出现水雾;反应放热,所以触摸烧杯外壁发烫;
(3) 微观角度,过程Ⅰ表示分子分解成原子,即氢分子、氧分子分解成氢原子和氧原子;该反应的文字表达式为:氢气+氧气$\xrightarrow{点燃}$水;
(4) 实验结论可从元素组成角度分析,如水是由氢元素和氧元素组成的(合理答案均可)。
【答案】
检验纯度;产生淡蓝色火焰;烧杯内壁出现水雾;发烫;原子;氢气+氧气$\xrightarrow{点燃}$水;水是由氢元素和氧元素组成的(合理答案均可)
【知识点】
氢气的性质;化学变化的微观实质;水的组成
【点评】
本题考查氢气燃烧实验的基础知识点,涵盖实验安全操作、实验现象、微观解释及结论,属于化学学科的基础题型,侧重考查学生对核心基础知识的掌握。
【难度系数】
0.3