《2025年学霸提优大试卷九年级化学上册沪教版》

21. (10 分)(2025·济南期末)如图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器(组装实验装置时,可重复选择仪器),某小组的同学利用其进行下列各实验。

(1)氢气是最理想的能源,实验室常用锌粒和稀硫酸制取。若制取并收集较干燥的氢气,应选择的装置组合是BC(填字母),该反应的化学方程式为Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑。若选用 F 装置制氢气,其优点是可以控制反应的发生和停止。
(2)碳和水蒸气在高温条件下反应也会生成氢气,同时生成碳的氧化物。为探究该反应生成气体的成分,化学兴趣小组进行了如下实验(部分步骤及装置已省略)。
【猜想与假设】气体成分有 H2还有 CO 和 CO2中的一种或两种。
【查阅资料】Ⅰ.H2具有还原性。Ⅱ.无水硫酸铜是一种白色固体,遇水会变成蓝色。
【设计并进行实验】如图所示:将反应生成的气体通过 C1→B→A→D→E→C2的顺序连接,检查装置的气密性,然后进行实验。

①C1装置的作用是检验二氧化碳;A 装置的作用是吸收水蒸气。
【实验现象与结论】
②C1中无明显现象。C2中澄清石灰水变浑浊;E 装置中无水硫酸铜变蓝,D 装置中固体的颜色变化为红棕色固体变黑色,写出 C2中发生反应的化学方程式:Ca(OH)₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O。
③由此得出:碳和水蒸气在高温条件下反应生成氢气和一氧化碳,写出 D 中发生反应的一个化学方程式:Fe₂O₃+3H₂$\stackrel{高温}{=}$2Fe+3H₂O(或Fe₂O₃+3CO$\stackrel{高温}{=}$2Fe+3CO₂)。
④若氧化铁样品的质量为 12 g(杂质不参与反应),反应完成后,固体质量减少 2.4 g,则样品中氧化铁的质量分数为66.7%(保留一位小数)。
【反思与评价】⑤从环保角度考虑,该实验存在的不足是没有处理尾气。

答案：
(1)BC Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑ 可以控制反应的发生和停止
(2)①检验二氧化碳 吸收水蒸气 ②红棕色固体变黑色 Ca(OH)₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O ③氢气和一氧化碳 Fe₂O₃+3H₂$\stackrel{高温}{=}$2Fe+3H₂O(或Fe₂O₃+3CO$\stackrel{高温}{=}$2Fe+3CO₂) ④66.7% ⑤没有处理尾气

22. (8 分)AgNO3溶液是实验室中的常用试剂。AgNO3的化学性质不稳定,在温度稍高或光照条件下可以发生反应:2AgNO3$\xlongequal{光照}$2Ag↓+2NO2↑+O2↑(假设气体全部逸出)。现有一瓶 100 g 10%的 AgNO3溶液,久置后(不考虑水分挥发),将瓶内物质过滤,得到固体 1.08 g 和若干滤液。试计算:
(1)滤液中 AgNO3的质量分数(结果精确到 0.1%)。
(2)若要将滤液中的 AgNO3恢复到原来的质量分数,并把溶液质量增加到 200 g。应在滤液中加入一定量水和 AgNO3固体,计算加入 AgNO3的质量。

答案：
(1)解:设参加反应硝酸银的质量为x,生成二氧化氮的质量为y,生成氧气的质量为z,2AgNO₃$\stackrel{光照}{=}$2Ag↓+2NO₂↑+O₂↑340 216 92 32x 1.08g y z$\frac{340}{216}$=$\frac{x}{1.08g}$ x=1.7g$\frac{216}{92}$=$\frac{1.08g}{y}$ y=0.46g$\frac{216}{32}$=$\frac{1.08g}{z}$ z=0.16g滤液中AgNO₃的质量分数为$\frac{100g×10\%-1.7g}{100g-1.08g-0.46g-0.16g}$×100%≈8.4%。答:滤液中AgNO₃的质量分数为8.4%。
(2)解:设加入AgNO₃的质量为m,则200g×10%=100g×10%-1.7g+m,m=11.7g。答:加入AgNO₃的质量为11.7g。