精品解析：辽宁省沈阳市浑南区2024-2025学年九年级上学期期中考试化学试卷

2024-2025学年上学期11月学业测评 九年级化学 （本试卷共14道题 满分50分 化学和物理考试时间共150分钟） 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Ca-40 第一部分选择题（共10分） 本部分共包括10小题，每小题1分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 下列符号可以表示2个氢原子的是 A. H+ B. H C. 2H D. H2O 2. 下列变化与空气的成分无关的是 A. 露置在空气中酥脆的饼干变软 B. 敞口放置的酒精变少 C. 点燃的蜡烛能在空气中安静燃烧 D. 敞口放置一段时间的澄清石灰水表面出现白色浑浊物 3. 水是生命之源。图为电解水的实验装置，下列说法正确的是 A. 该实验可用于探究水的组成 B. 电解水产生氧气和氢气的体积比为2:1 C. 玻璃管b中产生的气体不能燃烧 D. 该实验说明水是由氢气和氧气组成的 4. 下列关于氧气用途的叙述错误的是 A. 航天员在舱外需要携带氧气 B. 氧炔焰用来焊接或切割金属 C. 液氧可用作航空火箭的燃料 D. 工业生产中用纯氧代替空气可以获得更高的温度 5. 少量葡萄糖和面粉分别在燃烧匙中完金烧焦后，得到黑色物质的主要成分都含有碳，由此说明 A. 葡萄糖和面粉中都含有碳元素 B. 葡萄糖和面粉的用途相同 C. 葡萄糖和面粉的化学性质完全相同 D. 葡萄糖和面粉的物理性质完全相同 6. 下列物质是由离子构成的是（　　） A. 铜 B. 水 C. 二氧化碳 D. 氯化钠 7. 下列实验操作正确的是 A. 点燃酒精灯 B. 滴管取液 C. 取用固体粉末 D. 液体的量取 8. 下列能说明分子可以再分的是 A. 金刚石加工成钻石 B. 过氧化氢可分解生成水和氧气 C. 水受热变成了水蒸气 D. 酒精温度计能指示温度高低 9. 钴是生产耐热合金的重要原料。如图是钴元素在元素周期表中的相关信息及原子结构示意图，下列有关说法正确的是 A. 钴属于非金属元素 B. 钴原子中的质子数为32 C. 钴的相对原子质量是58.93g D. 钴原子在化学反应中失去电子形成阳离子 10. 关于自然界中的“氧循环”，下列说法正确的是 A. 自然界中产生氧气的途径主要是植物的呼吸作用 B. 自然界中的“氧循环”是通过发生物理变化实现的 C. 自然界通过“氧循环”使空气中氧气的含量保持恒定 D. 自然界中的“氧循环”破坏了生态系统的正常运转 第二部分 非选择题（共40分） 本部分共包括4小题 11. 实验是学习化学的重要途径。 I．实验室制取氧气 回答下列问题。 （1）实验室用高锰酸钾制取氧气，选择的发生装置为________（填序号），反应的文字表达式为_______。 （2）用过氧化氢制取氧气，还需要用到的一种药品是________；要获得平稳的气流，选择的发生装置是________（填序号）。 （3）用D装置收集氧气，观察到导管口________时，才能将导管伸入集气瓶中进行收集。反应结束，为防止水倒吸进入试管而使试管炸裂，正确的操作是：________。 （4）用E装置收集氧气，验满的方法是：________，则说明已集满。 Ⅱ．工业制取氧气 方法1 分离液态空气法 将经过除尘、除二氧化碳、除水蒸气的空气进行下列操作： （5）从步骤②可以得出氮气的沸点比氧气的沸点________（填“高”或“低”）。 方法2 膜分离技术法 （6）利用高分子富氧膜让空气中氧分子优先通过的特性，从而收集高浓度的氧气。膜的渗透孔径只有几个纳米，细菌和病毒不能通过。由此判断：氧分子直径________细菌直径（选填“大于”或“小于”）。 Ⅲ．氧气的性质 （7）小利同学用如图装置做“铁丝在氧气中燃烧”的实验。 ①预先在集气瓶底加少量水，其作用是_______。 ②待火柴梗即将燃尽时，将铁丝缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中，并没有出现铁丝剧烈燃烧的现象，分析可能的原因是：_______。（答出1点） 12. 在宏观、微观之间建立联系是化学学科的重要思维方式。 I 宏观辨识 自然界中的水都含有一些杂质。某兴趣小组的同学在实验室模拟水厂净化工艺，将采集的浑河水净化成自来水，最终制成蒸馏水。实验流程如下图所示： （1）加入明矾的作用_______。 （2）操作1中用到玻璃棒，其作用是______。 （3）操作2的净水方法是_______。 （4）如图是“国家节水标志”。请用一句话谈谈你对该标志的理解或得到的启示______。 Ⅱ 微观探析 下图是氢气和氧气发生反应的微观示意图。 （5）图A所示物质属于_____（填“纯净物”或“混合物”）。从微观角度说明，其理由是：______。 （6）将图B中微观粒子图形补充完整_____。 （7）该反应中的最小微观粒子是______。 （8）写出该反应的文字表达式______。 Ⅲ 组成分析 碳酸钙（化学式为CaCO3）是医疗中常用的一种补钙剂，下图是某品牌钙片的部分说明书。 （9）碳酸钙由____种元素组成；碳酸钙中碳、氧元素的质量比为____（填最简整数比）。 （10）如果按说明书中的用量服用，每天从该钙片中摄入钙元素的质量是_____mg。 13. 阅读下面短文。 氮气是空气中含量最多的气体，是一种宝贵的自然资源。 （一）氮气与食品行业 氮气作为保护气，广泛应用于食品行业。在大型粮仓内充入氮气，使粮食处于休眠和缺氧状态，可达到良好的防虫、防霉等效果，延长粮食的保存期。 （二）氮气与农业生产 氮元素是植物生长所需的营养元素之一。民间俗语“雷雨发庄稼”，是指在雷电环境下空气中的氮气能转变为含氮的化学肥料，其主要过程如下图。 （三）氮气与光伏新材料 高纯氮气被离子化后，通过氮离子束溅射技术，以高纯石墨为靶材可以沉积出光伏材料氮化碳薄膜，氮化碳薄膜中碳、氮元素的质量分数与氮离子束能量的关系如图所示。 （四）氮气与合成氨工业 氮气是一种重要的工业原料，用氮气和氢气合成氨（NH3）是人类科学技术上的一项重大突破。化学家西博格曾说：“无论从经济的发展还是人类的进步而言，这项发明都是20世纪科学领域中最辉煌的成就之一。” （五）氮气与环境治理 化石燃料中通常含有氮元素，直接燃烧会产生大量氮氧化合物。氮氧化合物不仅能形成酸雨严重危害人体健康和生态环境，而且能与碳氢化合物在一定条件下反应生成有毒的光化学烟雾。利用氮气合成氨可有效吸收氮氧化合物，从而实现无污染排放。 回答下列问题。 （1）氮气应用于食品行业作保护气，体现了N2的性质是：_____，其依据是______。 （2）雷电环境下氮气转变为化学肥料的过程中，图1涉及到的氧化物有______；硝酸（HNO3）中氮元素的化合价是_____价。 （3）由图2可知，氮化碳薄膜中氮元素质量分数与氮离子束能量的关系为______。 （4）合成氨的反应在高温、高压、催化剂条件下进行，反应的文字表达式是______；“无论从经济的发展还是人类的进步而言，这项发明都是20世纪科学领域中最辉煌的成就之一。”你对化学家西博格这一论断的理解是：______。 （5）氮氧化合物转变为光化学烟雾的过程属于______变化（填“物理”或“化学”）。 14. 探究空气中氧气的体积分数。 I 经典回顾 （1）二百多年前，法国化学家拉瓦锡用图1装置研究空气成分。他把少量银白色的液态汞放在密闭的容器里加热生成了红色粉末氧化汞。其反应的文字表达式为_____；该实验中选择汞的优点是：_____（写1条）。 Ⅱ 实验探究 为选择“测定空气中氧气体积分数”实验的反应物，某化学兴趣小组进行了以下探究。 【提出问题】 红磷、白磷、蜡烛、镁条四种物质都能与氧气反应，哪种物质更适用于测定空气中氧气的体积分数？ 【查阅资料】 1．已知如下反应： 2．红磷和白磷的部分性质如下：红磷是暗红色固体，最低燃烧温度为240℃；白磷是蜡状固体，有毒，最低燃烧温度为40℃。 【进行实验】 按照图2装置进行实验，探究以上四种物质作为反应物的可行性。 （2）白磷与红磷实验探究。同学们选用红磷进行实验而不选用白磷的理由是：_______。 实验步骤 实验现象 实验结论 如图2所示，装置气密性良好，将足量红磷放到燃烧匙中，点燃红磷，进行实验。 ①红磷在集气瓶内燃烧，发出黄色火焰_______，放出热量。反应停止并冷却到室温后，打开止水夹，进入集气瓶内水的体积约占。 ②反应的生成物是______； ③氧气约占空气体积的_____。 （3）将实验药品改为蜡烛，规范操作，反应结束后降至室温，打开止水夹，发现进入集气瓶中的水远小于。导致实验失败的原因是：_____。 【结论分析】 通过实验对比，四种物质中红磷是最适用于测定空气中氧气体积分数的物质。 【反思交流】 （4）分析图2，你认为测定空气中氧气体积分数的实验原理是：_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年上学期11月学业测评 九年级化学 （本试卷共14道题 满分50分 化学和物理考试时间共150分钟） 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Ca-40 第一部分选择题（共10分） 本部分共包括10小题，每小题1分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 下列符号可以表示2个氢原子的是 A. H+ B. H C. 2H D. H2O 【答案】C 【解析】 【详解】A、离子的表示方法：在元素符号右上角标注离子所带的电荷数，数字在前，正负号在后，数字为“1”，省略不写，H+表示1个氢离子，不符合题意； B、元素符号表示意义：表示这种元素、表示这种元素的1个原子，由原子直接构成的物质，元素符号表示这种物质，H：表示1个氢原子、氢元素，不符合题意； C、元素符号前面的数字表示原子的个数，2H表示2个氢原子，符合题意； D、H2O表示水、水是由氢、氧元素组成、1个水分子、1个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成，不符合题意； 故选：C。 2. 下列变化与空气的成分无关的是 A. 露置在空气中酥脆的饼干变软 B. 敞口放置的酒精变少 C. 点燃的蜡烛能在空气中安静燃烧 D. 敞口放置一段时间的澄清石灰水表面出现白色浑浊物 【答案】B 【解析】 【详解】A、饼干吸水会变软，该选项不符合题意； B、酒精具有挥发性，则敞口放置会变少，该选项符合题意； C、氧气具有助燃性，则点燃的蜡烛能在空气中安静燃烧，该选项不符合题意； D、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，该选项不符合题意。 故选B。 3. 水是生命之源。图为电解水的实验装置，下列说法正确的是 A. 该实验可用于探究水的组成 B. 电解水产生氧气和氢气的体积比为2:1 C. 玻璃管b中产生的气体不能燃烧 D. 该实验说明水是由氢气和氧气组成的 【答案】A 【解析】 【详解】A、电解水生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，根据反应前后元素种类不变，则水是由氢、氧元素组成，该选项说法正确； B、电解水时，生成的氧气和氢气的体积比约为1：2，该选项说法不正确； C、由图可知，b管收集的气体较多，则为氢气，氢气具有可燃性，该选项说法不正确； D、结合前面分析可知，该实验说明水是由氢、氧元素组成，该选项说法不正确。 故选A。 4. 下列关于氧气用途的叙述错误的是 A. 航天员在舱外需要携带氧气 B. 氧炔焰用来焊接或切割金属 C. 液氧可用作航空火箭的燃料 D. 工业生产中用纯氧代替空气可以获得更高的温度 【答案】C 【解析】 【详解】A、氧气可供给呼吸，航天员在舱外需要携带氧气，故选项说法正确； B、氧气具有助燃性，可使乙炔燃烧产生高温的氧炔焰，用来焊接或切割金属，故选项说法正确； C、液氧是液态氧气，具有助燃性，不具有可燃性，不能作燃料，故选项说法错误； D、可燃物在氧气中燃烧比在空气中燃烧要剧烈，工业生产中用纯氧代替空气可以获得更高的温度，故选项说法正确； 故选：C。 5. 少量葡萄糖和面粉分别在燃烧匙中完金烧焦后，得到黑色物质的主要成分都含有碳，由此说明 A. 葡萄糖和面粉中都含有碳元素 B. 葡萄糖和面粉的用途相同 C. 葡萄糖和面粉的化学性质完全相同 D. 葡萄糖和面粉的物理性质完全相同 【答案】A 【解析】 【详解】A、将少量葡萄糖和面粉分别在燃烧匙中完全烧焦后，得到黑色物质的主要成分都含有碳，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，则说明葡萄糖和面粉中均含有碳元素，故A正确； B、葡萄糖和面粉是两种不同的物质，性质不完全相同，因此用途不完全相同，故B错误； C、葡萄糖和面粉是两种不同的物质，二者的化学性质不完全相同，故C错误； D、葡萄糖和面粉是两种不同的物质，二者的物理性质不完全相同，故D错误； 故选：A。 6. 下列物质是由离子构成的是（　　） A. 铜 B. 水 C. 二氧化碳 D. 氯化钠 【答案】D 【解析】 【详解】A、铜属于金属，由铜原子构成，A不符合题意； B 、水由水分子构成，B不符合题意； C、二氧化碳由二氧化碳分子构成，C不符合题意； D、氯化钠由氯离子和钠离子构成，D符合题意； 故选D。 7. 下列实验操作正确的是 A. 点燃酒精灯 B. 滴管取液 C. 取用固体粉末 D. 液体的量取 【答案】A 【解析】 【详解】A、点燃酒精灯时，可用火柴点燃，该选项操作正确； B、用胶头滴管吸取液体时，应竖直悬空，该选项操作不正确； C、取用药品时，瓶塞要倒放，该选项操作不正确； D、量筒量取液体读数时，应平视凹液面最低处，该选项操作不正确。 故选A。 8. 下列能说明分子可以再分的是 A. 金刚石加工成钻石 B. 过氧化氢可分解生成水和氧气 C. 水受热变成了水蒸气 D. 酒精温度计能指示温度高低 【答案】B 【解析】 【分析】化学变化中，分子可分，则化学变化能说明分子可以再分。 【详解】A、金刚石加工成钻石的过程中，只是物质的形状发生改变，没有新物质生成，属于物理变化，则不能说明分子可以再分，该选项不符合题意； B、过氧化氢分解过程中，有新物质生成，属于化学变化，则能说明分子可以再分，该选项符合题意； C、水受热变为水蒸气过程中，只是物质的状态发生改变，没有新物质生成，属于物理变化，则不能说明分子可以再分，该选项不符合题意； D、酒精温度计能指示温度高低，是因为分子间的间隔随温度变化而变化，不能说明分子可以再分，该选项不符合题意。 故选B。 9. 钴是生产耐热合金的重要原料。如图是钴元素在元素周期表中的相关信息及原子结构示意图，下列有关说法正确的是 A. 钴属于非金属元素 B. 钴原子中的质子数为32 C. 钴的相对原子质量是58.93g D. 钴原子在化学反应中失去电子形成阳离子 【答案】D 【解析】 【详解】A、钴为“钅”字旁，属于金属元素，该选项说法不正确； B、原子结构示意图中，圆圈内的数字表示原子的质子数，则钴原子中的质子数为27，该选项说法不正确； C、元素周期表单元格中，最下方的数字表示相对原子质量，但相对原子质量的单位为“1”，而不是“g”，该选项说法不正确； D、钴原子最外层电子数为2，小于4，在化学变化中易失去电子形成带正电的阳离子，该选项正确。 钴选D。 10. 关于自然界中的“氧循环”，下列说法正确的是 A. 自然界中产生氧气的途径主要是植物的呼吸作用 B. 自然界中的“氧循环”是通过发生物理变化实现的 C. 自然界通过“氧循环”使空气中氧气的含量保持恒定 D. 自然界中的“氧循环”破坏了生态系统的正常运转 【答案】C 【解析】 【详解】A、植物的呼吸作用吸收氧气，呼出二氧化碳，而植物光合作用吸收二氧化碳，释放出氧气，因此自然界中产生氧气的途径主要是植物的光合作用，故A说法不正确； B、植物光合作用吸收二氧化碳，释放出氧气，动植物呼吸、物质的燃烧等消耗氧气，自然界中“氧循环”是通过化学变化实现的，故B说法不正确； C、植物光合作用吸收二氧化碳，释放出氧气，动植物呼吸、物质的燃烧等消耗氧气，自然界通过“氧循环”可以维持空气中氧气的含量保持相对恒定，故C说法正确； D、植物光合作用吸收二氧化碳，释放出氧气，动植物呼吸、物质的燃烧等消耗氧气，自然界中通过“氧循环”为生态系统的正常运转提供可靠的资源保障，故D说法不正确。 故选：C。 第二部分 非选择题（共40分） 本部分共包括4小题 11. 实验是学习化学的重要途径。 I．实验室制取氧气 回答下列问题。 （1）实验室用高锰酸钾制取氧气，选择的发生装置为________（填序号），反应的文字表达式为_______。 （2）用过氧化氢制取氧气，还需要用到的一种药品是________；要获得平稳的气流，选择的发生装置是________（填序号）。 （3）用D装置收集氧气，观察到导管口________时，才能将导管伸入集气瓶中进行收集。反应结束，为防止水倒吸进入试管而使试管炸裂，正确的操作是：________。 （4）用E装置收集氧气，验满的方法是：________，则说明已集满。 Ⅱ．工业制取氧气 方法1 分离液态空气法 将经过除尘、除二氧化碳、除水蒸气的空气进行下列操作： （5）从步骤②可以得出氮气的沸点比氧气的沸点________（填“高”或“低”）。 方法2 膜分离技术法 （6）利用高分子富氧膜让空气中氧分子优先通过的特性，从而收集高浓度的氧气。膜的渗透孔径只有几个纳米，细菌和病毒不能通过。由此判断：氧分子直径________细菌直径（选填“大于”或“小于”）。 Ⅲ．氧气的性质 （7）小利同学用如图装置做“铁丝在氧气中燃烧”的实验。 ①预先在集气瓶底加少量水，其作用是_______。 ②待火柴梗即将燃尽时，将铁丝缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中，并没有出现铁丝剧烈燃烧的现象，分析可能的原因是：_______。（答出1点） 【答案】（1） ①. A ②. （2） ①. 二氧化锰 ②. B （3） ①. 有连续气泡均匀冒出 ②. 先将导管移出水面，再熄灭酒精灯 （4）将带火星的木条放在b口，若木条复燃 （5）低 （6）小于 （7） ①. 防止反应产生的高温固体溅落瓶底，避免集气瓶炸裂 ②. 氧气不纯（或铁丝生锈等） 【解析】 【小问1详解】 高锰酸钾制取氧气的反应为加热固体的反应，发生装置选A； 高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的文字表达式为：。 【小问2详解】 过氧化氢制取氧气时，还需要催化剂二氧化锰； 过氧化氢制取氧气的反应为固液常温反应，由于分液漏斗能控制液体的滴加速度，进而控制反应速率，则若想获得平稳的气流，发生装置选B。 【小问3详解】 由于刚产生的气泡中混有空气，则应待气泡连续且均匀冒出时，再开始收集； 收集满氧气时，为了防止水倒吸进入试管而使试管炸裂，应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯。 【小问4详解】 氧气密度比空气大，用E装置收集时，气体应从a口通入，氧气具有助燃性，则验满方法为：将带火星的木条放在b口，若木条复燃，则说明已收集满。 【小问5详解】 由于先蒸发的为氮气，则说明氮气的沸点比氧气的沸点低。 【小问6详解】 由于氧分子能通过，但细菌病毒不能通过，则说明氧分子直径小于细菌直径。 【小问7详解】 ①铁丝燃烧实验中，为了防止高温熔融物溅落，使瓶底炸裂，集气瓶底应留少量的水。 ②若没有观察到铁丝燃烧的现象，可能原因为：铁丝没有打磨、或氧气不纯、或刚点燃火柴就伸入集气瓶中等。 12. 在宏观、微观之间建立联系是化学学科的重要思维方式。 I 宏观辨识 自然界中的水都含有一些杂质。某兴趣小组的同学在实验室模拟水厂净化工艺，将采集的浑河水净化成自来水，最终制成蒸馏水。实验流程如下图所示： （1）加入明矾的作用_______。 （2）操作1中用到玻璃棒，其作用是______。 （3）操作2的净水方法是_______。 （4）如图是“国家节水标志”。请用一句话谈谈你对该标志的理解或得到的启示______。 Ⅱ 微观探析 下图是氢气和氧气发生反应的微观示意图。 （5）图A所示物质属于_____（填“纯净物”或“混合物”）。从微观角度说明，其理由是：______。 （6）将图B中微观粒子图形补充完整_____。 （7）该反应中的最小微观粒子是______。 （8）写出该反应的文字表达式______。 Ⅲ 组成分析 碳酸钙（化学式为CaCO3）是医疗中常用的一种补钙剂，下图是某品牌钙片的部分说明书。 （9）碳酸钙由____种元素组成；碳酸钙中碳、氧元素的质量比为____（填最简整数比）。 （10）如果按说明书中的用量服用，每天从该钙片中摄入钙元素的质量是_____mg。 【答案】（1）吸附水中的悬浮颗粒发生凝聚而加速其沉降 （2）引流 （3）蒸馏 （4）从我做起，节约每一滴水 （5） ①. 混合物 ②. 由不同种分子构成 （6） （7）氢原子、氧原子 （8） （9） ①. 三##3 ②. 1:4 （10）600 【解析】 【小问1详解】 明矾溶于水会形成胶状物，吸附水中的悬浮颗粒发生凝聚而加速其沉降。 【小问2详解】 操作1可将固体和液体分离，则操作为过滤，过滤时玻璃棒的作用为引流。 【小问3详解】 蒸馏能得到蒸馏水，则操作2的名称为蒸馏。 【小问4详解】 由图可知，国家节水标志由水滴、手掌和地球变形组合而成。绿色的圆形代表地球，象征节约用水是保护地球生态的重要措施；标志中空白部分像一只手托起一滴水，寓意节水，鼓励人们从我做起，节约每一滴水；手又像一条蜿蜒的河流，象征滴水汇成江河。 【小问5详解】 图A中含有不同种分子，属于混合物。 【小问6详解】 反应前后原子的种类和个数不变，反应前有2个氧原子、6个氢原子，则反应后还应补充一个水分子和一个氢分子，图为： 。 【小问7详解】 化学变化过程中，分子分成原子，原子重新组合为新分子，则原子为化学变化中的最小微粒，则该反应中的最小微粒为氢原子和氧原子。 【小问8详解】 由图可知，该反应为氢气和氧气在点燃条件下生成水，反应的文字表达式为：。 【小问9详解】 由化学式可知，碳酸钙是由钙、碳、氧三种元素组成； 碳酸钙中碳、氧元素的质量比为12：（16×3）=1：4。 【小问10详解】 每片含碳酸钙250mg，则每天从该钙片中摄入钙元素的质量是。 13. 阅读下面短文。 氮气是空气中含量最多的气体，是一种宝贵的自然资源。 （一）氮气与食品行业 氮气作为保护气，广泛应用于食品行业。在大型粮仓内充入氮气，使粮食处于休眠和缺氧状态，可达到良好的防虫、防霉等效果，延长粮食的保存期。 （二）氮气与农业生产 氮元素是植物生长所需的营养元素之一。民间俗语“雷雨发庄稼”，是指在雷电环境下空气中的氮气能转变为含氮的化学肥料，其主要过程如下图。 （三）氮气与光伏新材料 高纯氮气被离子化后，通过氮离子束溅射技术，以高纯石墨为靶材可以沉积出光伏材料氮化碳薄膜，氮化碳薄膜中碳、氮元素的质量分数与氮离子束能量的关系如图所示。 （四）氮气与合成氨工业 氮气是一种重要的工业原料，用氮气和氢气合成氨（NH3）是人类科学技术上的一项重大突破。化学家西博格曾说：“无论从经济的发展还是人类的进步而言，这项发明都是20世纪科学领域中最辉煌的成就之一。” （五）氮气与环境治理 化石燃料中通常含有氮元素，直接燃烧会产生大量氮氧化合物。氮氧化合物不仅能形成酸雨严重危害人体健康和生态环境，而且能与碳氢化合物在一定条件下反应生成有毒的光化学烟雾。利用氮气合成氨可有效吸收氮氧化合物，从而实现无污染排放。 回答下列问题。 （1）氮气应用于食品行业作保护气，体现了N2的性质是：_____，其依据是______。 （2）雷电环境下氮气转变为化学肥料的过程中，图1涉及到的氧化物有______；硝酸（HNO3）中氮元素的化合价是_____价。 （3）由图2可知，氮化碳薄膜中氮元素质量分数与氮离子束能量的关系为______。 （4）合成氨的反应在高温、高压、催化剂条件下进行，反应的文字表达式是______；“无论从经济的发展还是人类的进步而言，这项发明都是20世纪科学领域中最辉煌的成就之一。”你对化学家西博格这一论断的理解是：______。 （5）氮氧化合物转变为光化学烟雾的过程属于______变化（填“物理”或“化学”）。 【答案】（1） ①. 化学性质稳定 ②. 物质的性质决定用途 （2） ①. H2O、NO、NO2 ②. +5 （3）在范围内，氮离子束能量越大，氮化碳薄膜中氮元素质量分数越小 （4） ①. ②. 通过化学变化能为人类创造出新物质 （5）化学 【解析】 【小问1详解】 氮气化学性质稳定，根据物质的性质决定物质的用途，则氮气应用于食品行业作保护气。 【小问2详解】 氧化物是指含有两种元素，且一种元素为氧元素的纯净物，由图可知，NO、H2O、NO2均属于氧化物； 硝酸中，氢元素化合价为+1价，氧元素化合价为-2价，设氮元素化合价为x，根据“化合物中各元素化合价代数和为零”，则+1+x+（-2）×3=0，解得x=+5。 【小问3详解】 由图可知，氮化碳薄膜中氮元素质量分数与氮离子束能量的关系为在720-911ev范围内，氮离子束能量越大，氮化碳薄膜中氮元素质量分数越小。 【小问4详解】 氢气和氮气在高温、高压、催化剂条件下生成氨气，反应的文字表达式为：； 通过化学变化，能为人类创造出新物质，故而为人类进步做出重大贡献。 【小问5详解】 氮氧化合物转变为光化学烟雾的过程中，有新物质生成，属于化学变化。 14. 探究空气中氧气的体积分数。 I 经典回顾 （1）二百多年前，法国化学家拉瓦锡用图1装置研究空气成分。他把少量银白色的液态汞放在密闭的容器里加热生成了红色粉末氧化汞。其反应的文字表达式为_____；该实验中选择汞的优点是：_____（写1条）。 Ⅱ 实验探究 为选择“测定空气中氧气体积分数”实验的反应物，某化学兴趣小组进行了以下探究。 【提出问题】 红磷、白磷、蜡烛、镁条四种物质都能与氧气反应，哪种物质更适用于测定空气中氧气的体积分数？ 【查阅资料】 1．已知如下反应： 2．红磷和白磷的部分性质如下：红磷是暗红色固体，最低燃烧温度为240℃；白磷是蜡状固体，有毒，最低燃烧温度为40℃。 【进行实验】 按照图2装置进行实验，探究以上四种物质作为反应物的可行性。 （2）白磷与红磷实验探究。同学们选用红磷进行实验而不选用白磷的理由是：_______。 实验步骤 实验现象 实验结论 如图2所示，装置气密性良好，将足量红磷放到燃烧匙中，点燃红磷，进行实验。 ①红磷在集气瓶内燃烧，发出黄色火焰_______，放出热量。反应停止并冷却到室温后，打开止水夹，进入集气瓶内水的体积约占。 ②反应的生成物是______； ③氧气约占空气体积的_____。 （3）将实验药品改为蜡烛，规范操作，反应结束后降至室温，打开止水夹，发现进入集气瓶中的水远小于。导致实验失败的原因是：_____。 【结论分析】 通过实验对比，四种物质中红磷是最适用于测定空气中氧气体积分数的物质。 【反思交流】 （4）分析图2，你认为测定空气中氧气体积分数的实验原理是：_______。 【答案】（1） ①. ②. 反应生成的氧化汞是固态，几乎不影响装置内压强。（或加热时汞只与氧气反应，不与其他气体反应等） （2） ①. 白磷有毒 ②. 产生大量白烟 ③. 五氧化二磷##P2O5 ④. 五分之一## （3）蜡烛和氧气在点燃条件下反应生成的二氧化碳气体会填补消耗氧气的体积，进入集气瓶中的水小于空气体积的五分之一 （4）利用物质在一定条件下把盛有空气的密闭容器内的氧气完全消耗掉，测得反应容器中剩余气体体积，即可推出氧气在空气中所占的体积分数 【解析】 【小问1详解】 汞和氧气在加热条件下生成氧化汞，反应的文字表达式为：； 加热时，汞只和空气中的氧气反应，且生成的氧化汞为固体，则可用于测定空气中氧气的含量。 【小问2详解】 白磷有毒，则实验室选用红磷，而不是白磷，可以使实验更安全； 红磷燃烧，发出黄色火焰，产生大量白烟，放热； 红磷燃烧生成五氧化二磷，则生成物为五氧化二磷； 由于进入的水的体积为消耗的氧气的体积，则说明氧气约占空气体积的五分之一。 【小问3详解】 蜡烛燃烧生成二氧化碳，二氧化碳气体会填补消耗氧气的体积，则进入集气瓶中的水小于空气体积的五分之一。 【小问4详解】 测定空气中氧气的含量的原理为：利用物质在一定条件下把盛有空气的密闭容器内的氧气完全消耗掉，测得反应容器中剩余气体体积，即可推出氧气在空气中所占的体积分数。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $