9.下列选项中,不利于培养化学学科核心素养的是 ()
A.变化与守恒:某物质R燃烧后生成$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$,则R中一定含C、H元素,可能含O元素
B.模型与推理:氧化物一定含有氧元素,但含有氧元素的化合物不一定是氧化物
C.宏观与微观:品红在水中扩散,说明分子总在不停地运动
D.探究与创新:向过氧化氢溶液中加入红砖粉末,溶液立即产生大量气泡,能使带火星的木条复燃,说明红砖粉末一定是催化剂
A.变化与守恒:某物质R燃烧后生成$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$,则R中一定含C、H元素,可能含O元素
B.模型与推理:氧化物一定含有氧元素,但含有氧元素的化合物不一定是氧化物
C.宏观与微观:品红在水中扩散,说明分子总在不停地运动
D.探究与创新:向过氧化氢溶液中加入红砖粉末,溶液立即产生大量气泡,能使带火星的木条复燃,说明红砖粉末一定是催化剂
答案
D
解析
【分析】本题需结合化学学科核心素养的四个维度(变化与守恒、模型与推理、宏观与微观、探究与创新),逐一分析选项的正确性,找出不符合素养要求的选项。需回忆各选项对应的化学知识:A选项依据质量守恒定律判断元素组成;B选项依据氧化物定义推理;C选项用分子运动解释宏观现象;D选项需明确催化剂的判断条件,进而确定答案。
【解析】1. 选项A:根据变化与守恒素养,化学反应前后元素种类不变。物质R燃烧生成$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$,$\ce{CO_{2}}$中的C元素、$\ce{H_{2}O}$中的H元素一定来自R,O元素可能来自反应物$\ce{O_{2}}$,因此R中一定含C、H元素,可能含O元素,该选项正确,符合素养。
2. 选项B:根据模型与推理素养,氧化物的定义是“由两种元素组成且其中一种为氧元素的化合物”,因此含氧元素的化合物若含三种及以上元素(如$\ce{KMnO_{4}}$),则不属于氧化物,该选项正确,符合素养。
3. 选项C:根据宏观与微观素养,品红在水中扩散的宏观现象,本质是品红分子在不停地运动,该选项正确,符合素养。
4. 选项D:根据探究与创新素养,判断某物质是否为催化剂,需满足“改变反应速率、反应前后质量不变、反应前后化学性质不变”三个条件。该实验仅验证了红砖粉末能加快过氧化氢分解(产生使带火星木条复燃的$\ce{O_{2}}$),未验证其质量和化学性质在反应前后是否改变,因此不能说明红砖粉末“一定是催化剂”,该选项错误,不符合素养。综上,答案为D。
【答案】D
【知识点】化学学科核心素养、催化剂的判断、质量守恒定律
【点评】本题考查化学学科核心素养的应用,需准确掌握化学概念的内涵(如催化剂的判断需满足全部条件),避免片面分析,难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】1. 选项A:根据变化与守恒素养,化学反应前后元素种类不变。物质R燃烧生成$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$,$\ce{CO_{2}}$中的C元素、$\ce{H_{2}O}$中的H元素一定来自R,O元素可能来自反应物$\ce{O_{2}}$,因此R中一定含C、H元素,可能含O元素,该选项正确,符合素养。
2. 选项B:根据模型与推理素养,氧化物的定义是“由两种元素组成且其中一种为氧元素的化合物”,因此含氧元素的化合物若含三种及以上元素(如$\ce{KMnO_{4}}$),则不属于氧化物,该选项正确,符合素养。
3. 选项C:根据宏观与微观素养,品红在水中扩散的宏观现象,本质是品红分子在不停地运动,该选项正确,符合素养。
4. 选项D:根据探究与创新素养,判断某物质是否为催化剂,需满足“改变反应速率、反应前后质量不变、反应前后化学性质不变”三个条件。该实验仅验证了红砖粉末能加快过氧化氢分解(产生使带火星木条复燃的$\ce{O_{2}}$),未验证其质量和化学性质在反应前后是否改变,因此不能说明红砖粉末“一定是催化剂”,该选项错误,不符合素养。综上,答案为D。
【答案】D
【知识点】化学学科核心素养、催化剂的判断、质量守恒定律
【点评】本题考查化学学科核心素养的应用,需准确掌握化学概念的内涵(如催化剂的判断需满足全部条件),避免片面分析,难度适中。
【难度系数】0.6
10. 下列生活中质量的变化与质量守恒定律无关的是()
A.蜡烛燃烧后变短了
B.铁在潮湿的地方放一段时间变重了
C.敞口容器中的酒精过一段时间变少了
D.红磷在密封容器中燃烧,总质量不变
A.蜡烛燃烧后变短了
B.铁在潮湿的地方放一段时间变重了
C.敞口容器中的酒精过一段时间变少了
D.红磷在密封容器中燃烧,总质量不变
答案
C
解析
【分析】
要解决这道题,需明确质量守恒定律的适用范围:质量守恒定律只适用于化学变化,物理变化与质量守恒定律无关。解题时需先判断每个选项的变化类型,再结合质量守恒定律的适用条件分析。
【解析】
质量守恒定律是参加化学反应的各物质质量总和等于反应后生成的各物质质量总和,仅适用于化学变化。
A选项:蜡烛燃烧是化学变化,燃烧后变短是因为生成的二氧化碳和水逸散,反应前后总质量仍守恒,与质量守恒定律有关。
B选项:铁在潮湿环境变重是铁生锈(铁与氧气、水反应)的化学变化,反应后质量增加,符合质量守恒定律,与质量守恒定律有关。
C选项:敞口容器中酒精变少是酒精挥发,属于物理变化,没有发生化学反应,与质量守恒定律无关。
D选项:红磷在密封容器中燃烧是化学变化,反应前后总质量不变,符合质量守恒定律,与质量守恒定律有关。
【答案】
C
【知识点】
质量守恒定律、物理变化与化学变化的判断
【点评】
本题考查质量守恒定律的适用范围,核心是区分化学变化和物理变化,属于基础概念题,需学生准确理解质量守恒定律的适用条件。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需明确质量守恒定律的适用范围:质量守恒定律只适用于化学变化,物理变化与质量守恒定律无关。解题时需先判断每个选项的变化类型,再结合质量守恒定律的适用条件分析。
【解析】
质量守恒定律是参加化学反应的各物质质量总和等于反应后生成的各物质质量总和,仅适用于化学变化。
A选项:蜡烛燃烧是化学变化,燃烧后变短是因为生成的二氧化碳和水逸散,反应前后总质量仍守恒,与质量守恒定律有关。
B选项:铁在潮湿环境变重是铁生锈(铁与氧气、水反应)的化学变化,反应后质量增加,符合质量守恒定律,与质量守恒定律有关。
C选项:敞口容器中酒精变少是酒精挥发,属于物理变化,没有发生化学反应,与质量守恒定律无关。
D选项:红磷在密封容器中燃烧是化学变化,反应前后总质量不变,符合质量守恒定律,与质量守恒定律有关。
【答案】
C
【知识点】
质量守恒定律、物理变化与化学变化的判断
【点评】
本题考查质量守恒定律的适用范围,核心是区分化学变化和物理变化,属于基础概念题,需学生准确理解质量守恒定律的适用条件。
【难度系数】
0.5
11. 工业上,高温煅烧石灰石可制取生石灰($\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温} CaO + CO_{2}\uparrow}$)。现有100 g $\ce{CaCO_{3}}$样品,高温煅烧一段时间后,剩余固体的质量为67 g。下列推断不符合客观事实的是()
A.生成$\ce{CO_{2}}$的质量是33 g
B.生成物中$\ce{CaO}$的质量是42 g
C.剩余固体中钙元素的质量分数大于40%
D.剩余固体中碳元素与氧元素的质量之比大于1:4
A.生成$\ce{CO_{2}}$的质量是33 g
B.生成物中$\ce{CaO}$的质量是42 g
C.剩余固体中钙元素的质量分数大于40%
D.剩余固体中碳元素与氧元素的质量之比大于1:4
答案
D
解析
【分析】
本题需结合质量守恒定律和化学方程式计算分析各选项:首先根据反应前后固体质量差求出生成CO₂的质量,再通过化学方程式计算生成CaO的质量;接着利用元素质量不变分析剩余固体中钙元素的质量分数,最后计算剩余固体中碳、氧元素的质量比,判断选项正误。
【解析】
1. 计算生成CO₂的质量:根据质量守恒定律,反应前后固体质量差为生成CO₂的质量,即$\ce{CO_{2}}$质量 = $100\ \mathrm{g} - 67\ \mathrm{g} = 33\ \mathrm{g}$,故A正确。
2. 计算生成CaO的质量:设生成$\ce{CaO}$的质量为$x$,分解的$\ce{CaCO_{3}}$质量为$y$,根据化学方程式:
$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温} CaO + CO_{2}\uparrow}$
$\quad100\quad\quad\quad56\quad\quad44$
$\quad y\quad\quad\quad\ x\quad\quad33\ \mathrm{g}$
由比例关系$\frac{56}{44}=\frac{x}{33\ \mathrm{g}}$,解得$x=42\ \mathrm{g}$,故B正确。
3. 分析剩余固体中钙元素的质量分数:原$\ce{100 g CaCO_{3}}$中钙元素质量为$100\ \mathrm{g}×\frac{40}{100}=40\ \mathrm{g}$,反应后钙元素全部留在剩余固体中,剩余固体质量为$67\ \mathrm{g}$,则钙元素质量分数为$\frac{40\ \mathrm{g}}{67\ \mathrm{g}}×100\%\approx59.7\%>40\%$,故C正确。
4. 分析剩余固体中碳、氧元素的质量比:分解的$\ce{CaCO_{3}}$质量$y=\frac{100×33\ \mathrm{g}}{44}=75\ \mathrm{g}$,剩余未分解的$\ce{CaCO_{3}}$质量为$100\ \mathrm{g}-75\ \mathrm{g}=25\ \mathrm{g}$;
碳元素仅存在于未分解的$\ce{CaCO_{3}}$中,质量为$25\ \mathrm{g}×\frac{12}{100}=3\ \mathrm{g}$;
氧元素存在于$\ce{CaO}$和剩余$\ce{CaCO_{3}}$中:$\ce{CaO}$中氧质量为$42\ \mathrm{g}×\frac{16}{56}=12\ \mathrm{g}$,剩余$\ce{CaCO_{3}}$中氧质量为$25\ \mathrm{g}×\frac{48}{100}=12\ \mathrm{g}$,总氧质量为$12\ \mathrm{g}+12\ \mathrm{g}=24\ \mathrm{g}$;
碳、氧质量比为$3\ \mathrm{g}:24\ \mathrm{g}=1:8<1:4$,故D错误,符合题意。
【答案】
D
【知识点】
根据化学方程式计算,质量守恒定律,元素质量比计算
【点评】
本题结合煅烧石灰石的反应,考查质量守恒定律、化学方程式计算及元素质量分析,需准确判断剩余固体的组成,易错点为剩余固体中元素的来源与质量计算,整体需逻辑清晰推导各量关系。
【难度系数】
0.5
本题需结合质量守恒定律和化学方程式计算分析各选项:首先根据反应前后固体质量差求出生成CO₂的质量,再通过化学方程式计算生成CaO的质量;接着利用元素质量不变分析剩余固体中钙元素的质量分数,最后计算剩余固体中碳、氧元素的质量比,判断选项正误。
【解析】
1. 计算生成CO₂的质量:根据质量守恒定律,反应前后固体质量差为生成CO₂的质量,即$\ce{CO_{2}}$质量 = $100\ \mathrm{g} - 67\ \mathrm{g} = 33\ \mathrm{g}$,故A正确。
2. 计算生成CaO的质量:设生成$\ce{CaO}$的质量为$x$,分解的$\ce{CaCO_{3}}$质量为$y$,根据化学方程式:
$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温} CaO + CO_{2}\uparrow}$
$\quad100\quad\quad\quad56\quad\quad44$
$\quad y\quad\quad\quad\ x\quad\quad33\ \mathrm{g}$
由比例关系$\frac{56}{44}=\frac{x}{33\ \mathrm{g}}$,解得$x=42\ \mathrm{g}$,故B正确。
3. 分析剩余固体中钙元素的质量分数:原$\ce{100 g CaCO_{3}}$中钙元素质量为$100\ \mathrm{g}×\frac{40}{100}=40\ \mathrm{g}$,反应后钙元素全部留在剩余固体中,剩余固体质量为$67\ \mathrm{g}$,则钙元素质量分数为$\frac{40\ \mathrm{g}}{67\ \mathrm{g}}×100\%\approx59.7\%>40\%$,故C正确。
4. 分析剩余固体中碳、氧元素的质量比:分解的$\ce{CaCO_{3}}$质量$y=\frac{100×33\ \mathrm{g}}{44}=75\ \mathrm{g}$,剩余未分解的$\ce{CaCO_{3}}$质量为$100\ \mathrm{g}-75\ \mathrm{g}=25\ \mathrm{g}$;
碳元素仅存在于未分解的$\ce{CaCO_{3}}$中,质量为$25\ \mathrm{g}×\frac{12}{100}=3\ \mathrm{g}$;
氧元素存在于$\ce{CaO}$和剩余$\ce{CaCO_{3}}$中:$\ce{CaO}$中氧质量为$42\ \mathrm{g}×\frac{16}{56}=12\ \mathrm{g}$,剩余$\ce{CaCO_{3}}$中氧质量为$25\ \mathrm{g}×\frac{48}{100}=12\ \mathrm{g}$,总氧质量为$12\ \mathrm{g}+12\ \mathrm{g}=24\ \mathrm{g}$;
碳、氧质量比为$3\ \mathrm{g}:24\ \mathrm{g}=1:8<1:4$,故D错误,符合题意。
【答案】
D
【知识点】
根据化学方程式计算,质量守恒定律,元素质量比计算
【点评】
本题结合煅烧石灰石的反应,考查质量守恒定律、化学方程式计算及元素质量分析,需准确判断剩余固体的组成,易错点为剩余固体中元素的来源与质量计算,整体需逻辑清晰推导各量关系。
【难度系数】
0.5
12.《天工开物》记载了银朱的制备过程,如下图。下列说法错误的是()

A.“研磨”的目的是使水银与石亭脂充分接触
B.“密封”的目的是防止有毒水银蒸气泄漏
C.“蘸水擦盏”是为了让泥罐外壁降温,银朱凝华贴于内壁
D.“一斤水银”与“二斤石亭脂”能恰好完全反应
A.“研磨”的目的是使水银与石亭脂充分接触
B.“密封”的目的是防止有毒水银蒸气泄漏
C.“蘸水擦盏”是为了让泥罐外壁降温,银朱凝华贴于内壁
D.“一斤水银”与“二斤石亭脂”能恰好完全反应
答案
D
解析
【分析】
本题围绕银朱的制备过程,考查实验操作的目的、物质的性质及反应的定量关系,需逐一分析选项,结合Hg与S的反应规律判断正误。首先明确Hg和S反应生成HgS的化学方程式,再结合各操作的作用、反应的质量比分析选项。
【解析】
Hg与S反应的化学方程式为$\ce{Hg + S\xlongequal{\Delta} HgS}$,其中Hg的相对原子质量约为200.6,S的相对原子质量为32,二者反应的质量比约为$200.6:32\approx6.27:1$。
选项A:“研磨”可增大水银(Hg)与石亭脂(S)的接触面积,使二者充分接触、反应,该说法正确。
选项B:水银(Hg)易挥发且蒸气有毒,“密封”泥罐能防止有毒水银蒸气泄漏,该说法正确。
选项C:“蘸水擦盏”可降低泥罐外壁温度,使生成的银朱(HgS)凝华附着在内壁,该说法正确。
选项D:根据反应质量比,1斤Hg完全反应仅需约0.16斤S,题目中加入二斤石亭脂(S),S过量,并非恰好完全反应,该说法错误。
【答案】
D
【知识点】
化学方程式计算、物质的性质与用途
【点评】
本题结合古代制备工艺考查化学核心知识,需理解实验操作的目的、反应的定量关系,难度适中,侧重知识的应用能力。
【难度系数】
0.5
本题围绕银朱的制备过程,考查实验操作的目的、物质的性质及反应的定量关系,需逐一分析选项,结合Hg与S的反应规律判断正误。首先明确Hg和S反应生成HgS的化学方程式,再结合各操作的作用、反应的质量比分析选项。
【解析】
Hg与S反应的化学方程式为$\ce{Hg + S\xlongequal{\Delta} HgS}$,其中Hg的相对原子质量约为200.6,S的相对原子质量为32,二者反应的质量比约为$200.6:32\approx6.27:1$。
选项A:“研磨”可增大水银(Hg)与石亭脂(S)的接触面积,使二者充分接触、反应,该说法正确。
选项B:水银(Hg)易挥发且蒸气有毒,“密封”泥罐能防止有毒水银蒸气泄漏,该说法正确。
选项C:“蘸水擦盏”可降低泥罐外壁温度,使生成的银朱(HgS)凝华附着在内壁,该说法正确。
选项D:根据反应质量比,1斤Hg完全反应仅需约0.16斤S,题目中加入二斤石亭脂(S),S过量,并非恰好完全反应,该说法错误。
【答案】
D
【知识点】
化学方程式计算、物质的性质与用途
【点评】
本题结合古代制备工艺考查化学核心知识,需理解实验操作的目的、反应的定量关系,难度适中,侧重知识的应用能力。
【难度系数】
0.5
二、非选择题(共7题,共34分)
13.(4分)甲骨、简牍、丝帛、芯片作为信息载体,在中华文明传承过程中发挥重要作用。

(1)如图1用青铜刀在甲骨上刻字,属于(填“物理”或“化学”)变化。
(2)如图2竹简在加工过程中要进行蒸煮、晾晒、防霉等。晾晒能晒干水分的微观原因是。
(3)图3纸书《天工开物》有锻造铁器的记载,“受锻之时,十耗其三为铁华、铁落”。“铁华、铁落”中含有四氧化三铁,写出生成该物质的化学方程式:。
(4)图4芯片是如今的信息记录载体,它的主要成分是硅。制备粗硅的原料是二氧化硅,高温条件下与碳反应,得到硅和一氧化碳气体。写出该反应的化学方程式:。
13.(4分)甲骨、简牍、丝帛、芯片作为信息载体,在中华文明传承过程中发挥重要作用。
(1)如图1用青铜刀在甲骨上刻字,属于(填“物理”或“化学”)变化。
(2)如图2竹简在加工过程中要进行蒸煮、晾晒、防霉等。晾晒能晒干水分的微观原因是。
(3)图3纸书《天工开物》有锻造铁器的记载,“受锻之时,十耗其三为铁华、铁落”。“铁华、铁落”中含有四氧化三铁,写出生成该物质的化学方程式:。
(4)图4芯片是如今的信息记录载体,它的主要成分是硅。制备粗硅的原料是二氧化硅,高温条件下与碳反应,得到硅和一氧化碳气体。写出该反应的化学方程式:。
答案
解:
(1) 物理
(2) 温度升高,水分子的运动速率加快,水分子运动扩散到空气中
(3) $\ce{3Fe + 2O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}Fe_{3}O_{4}}$
(4) $\ce{SiO_{2} + 2C\xlongequal{\mathrm{高温}}Si + 2CO\uparrow}$
(1) 物理
(2) 温度升高,水分子的运动速率加快,水分子运动扩散到空气中
(3) $\ce{3Fe + 2O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}Fe_{3}O_{4}}$
(4) $\ce{SiO_{2} + 2C\xlongequal{\mathrm{高温}}Si + 2CO\uparrow}$
解析
【分析】
本题围绕信息载体相关的化学知识展开,需结合物理变化与化学变化的判断、分子的微观性质、化学方程式的书写规则逐一分析:
1. 判断刻字的变化类型,关键看是否有新物质生成;
2. 晾晒水分的微观原因,需从分子运动的角度分析温度对分子运动的影响;
3. 生成四氧化三铁的反应,回忆铁在氧气中燃烧的反应;
4. 二氧化硅与碳的反应,根据反应物、生成物和反应条件书写配平化学方程式。
【解析】
(1) 用青铜刀在甲骨上刻字,仅改变甲骨的形状,没有新物质生成,因此属于物理变化;
(2) 晾晒时温度升高,水分子的运动速率加快,水分子会扩散到空气中,所以能晒干水分;
(3) 铁在氧气中点燃生成四氧化三铁,化学方程式为:$\ce{3Fe + 2O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}Fe_{3}O_{4}}$;
(4) 二氧化硅与碳在高温条件下反应生成硅和一氧化碳,配平后化学方程式为:$\ce{SiO_{2} + 2C\xlongequal{\mathrm{高温}}Si + 2CO\uparrow}$。
【答案】
(1) 物理
(2) 温度升高,水分子的运动速率加快,水分子运动扩散到空气中
(3) $\ce{3Fe + 2O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}Fe_{3}O_{4}}$
(4) $\ce{SiO_{2} + 2C\xlongequal{\mathrm{高温}}Si + 2CO\uparrow}$
【知识点】
物理变化判断;分子的性质;化学方程式书写
【点评】
本题为化学基础题,结合中华文明传承中的实例考察核心化学知识,难度较低,注重基础概念和化学用语的掌握,符合初中化学的考察方向。
【难度系数】
0.8
本题围绕信息载体相关的化学知识展开,需结合物理变化与化学变化的判断、分子的微观性质、化学方程式的书写规则逐一分析:
1. 判断刻字的变化类型,关键看是否有新物质生成;
2. 晾晒水分的微观原因,需从分子运动的角度分析温度对分子运动的影响;
3. 生成四氧化三铁的反应,回忆铁在氧气中燃烧的反应;
4. 二氧化硅与碳的反应,根据反应物、生成物和反应条件书写配平化学方程式。
【解析】
(1) 用青铜刀在甲骨上刻字,仅改变甲骨的形状,没有新物质生成,因此属于物理变化;
(2) 晾晒时温度升高,水分子的运动速率加快,水分子会扩散到空气中,所以能晒干水分;
(3) 铁在氧气中点燃生成四氧化三铁,化学方程式为:$\ce{3Fe + 2O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}Fe_{3}O_{4}}$;
(4) 二氧化硅与碳在高温条件下反应生成硅和一氧化碳,配平后化学方程式为:$\ce{SiO_{2} + 2C\xlongequal{\mathrm{高温}}Si + 2CO\uparrow}$。
【答案】
(1) 物理
(2) 温度升高,水分子的运动速率加快,水分子运动扩散到空气中
(3) $\ce{3Fe + 2O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}Fe_{3}O_{4}}$
(4) $\ce{SiO_{2} + 2C\xlongequal{\mathrm{高温}}Si + 2CO\uparrow}$
【知识点】
物理变化判断;分子的性质;化学方程式书写
【点评】
本题为化学基础题,结合中华文明传承中的实例考察核心化学知识,难度较低,注重基础概念和化学用语的掌握,符合初中化学的考察方向。
【难度系数】
0.8
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