精品解析：湖北省咸宁市2024-2025学年九年级上学期11月期中物理•化学试题-初中化学

2024~2025学年上学期九年级期中质量监测 化学试卷 (本试题卷共12页，满分120分，考试时间120分钟) 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。 第二部分化学 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 一、选择题(共13个题，共18分。24-31题，每题1分；32-36题，每题2分。在每题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求) 1. “雷小锋”爱心义卖活动在各学校开展。下列制作义卖品的过程中涉及化学变化的是 A. 编手链 B. 剪窗花 C. 烧火熬粥 D. 榨甘蔗汁 2. 近年来，我省各地新增许多公园。公园里空气清新，水净草绿。下列说法正确的是 A. 空气中氧气的含量最高 B. 空气是一种宝贵的资源 C. 清澈透明的湖水是纯水 D. 大水漫灌比滴灌更节水 3. 综合实践创造美好生活。下列与综合实践项目相关的解释错误的是 选项 综合实践项目 解释 A 煮沸自来水 煮沸可杀菌消毒，降低水的硬度 B 用活性炭等材料制作净水器 活性炭有可燃性 C 潜水时携带氧气 氧气能供给呼吸 D 晾晒湿衣服 分子在不断运动 A. A B. B C. C D. D 4. 正确规范的操作是实验成功和人身安全的重要保证。下列实验操作正确的是 A. 加热试管 B. 连接橡胶塞 C. 振荡试管 D. 加入固体粉末 5. 地壳中含量最多的金属元素是 A. 氧 B. 硅 C. 铝 D. 铁 6. 某同学整理化学作业，他整理正确的是 ①2H ②Mg2+ ③ ④ ⑤ A. ①表示2个氢元素 B. ②和③构成物质的化学式为Mg2F C. 由⑤可知锡相对原子质量为118.71g D. ④对应的元素是非金属元素 7. 推理是学习化学的重要思维模式。下列推理正确的是 A. 单质是由同种元素组成的物质，由同种元素组成的物质一定是单质 B. 点燃氢气前需要检验氢气纯度，可燃性气体在点燃前都需要检验纯度 C. H2O2分解过程中，加入二氧化锰催化剂可加快H2O2的分解，则催化剂只能加快反应速率 D. 稀有气体都没有颜色和气味，则没有颜色和气味的气体一定是稀有气体 8. 如图为某反应的微观示意图，“”、“”各表示一种原子，下列说法不正确的是 A. 反应物是两种单质 B 反应物有剩余 C. 该反应为化合反应 D. 该反应生成了多种产物 9. 下列实验中，现象正确且可得到相应结论的是 选项 实验操作 现象 结论 A 把硫在空气中点燃，再伸进充满氧气的集气瓶里 硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰 硫在空气中燃烧生成SO2，在氧气中燃烧生成SO3 B 称量镁条在空气中燃烧前后质量 质量减少 不遵循质量守恒定律 C 用水银温度计量体温 水银温度计汞柱上升 汞原子间间隔变大 D 将带火星的木条置于一瓶盛有氧气的集气瓶口上方 木条不复燃 O2能支持燃烧 A. A B. B C. C D. D 10. 氧气的制取和性质实验如图。下列说法正确的是 A. 发生装置仅由药品状态决定 B. 该装置能收集到纯净的氧气 C. 红热木炭应迅速伸入集气瓶瓶底 D. 制取氧气的原料一定含有氧元素 11. 2024年6月2日，“嫦娥六号”在月球背面成功着陆，当环境温度过高时，其自备的降温装置能通过冰的升华达到降温目的。冰升华的过程中，水分子的 A. 间隔增大 B. 质量增大 C. 种类改变 D. 数目改变 12. 建立模型是学习化学的重要方法。下列化学模型不正确的是 A. 空气成分示意图 B. 质量守恒定律 C. 地壳中元素含量 D. 物质的组成与结构 13. 化学实验是我们应用化学知识、拓展化学思维和培养化学素养的重要途径。同学们设计的下列实验方案(夹持装置已略去)，能达到目的的是 目的 A.污水的净化 B.探究不同催化剂的催化效果 C.验证质量守恒定律 D.实验室制取氧气 方案 A. A B. B C. C D. D 二、非选择题(本题共7个题，共32分) 14. 化学与生产、生活息息相关，请根据所学知识和生活实践回答下列问题： （1）在绿色植物的光合作用中，其反应物为______。 （2）自来水厂欲将污水转化为生活用水，处理过程的流程是：污水→格栅→沉砂池→初次沉淀池→曝气池→二次沉淀池→进一步处理后排入水体。其中格栅的作用是______(填一操作名称)。 （3）单晶硅为信息技术和新能源开发提供了基础材料，硅的元素符号为______。 （4）氧气与人类的生产生活息息相关。有一些反应能产生氧气，如绿色植物的光合作用，还有高锰酸钾、______等物质在一定条件下也能产生氧气(任写一种)。 15. 科普阅读。阅读下列科技短文并回答问题。 氨(NH3又叫氨气)是一种重要的化学物质，可用于制造硝酸和氮肥。氨主要来自于人工合成。1909年，弗里茨•哈伯成功地利用氮气和氢气合成出氨气。工业合成氨的流程如图1所示。为了找到合成氨反应合适的催化剂，人们做了6500多次实验，发现铁触媒效果较好。在高温、高压条件下，在铁触媒作用下，用体积比为1∶3的氮气和氢气合成氨，当容器中氨的含量不再发生变化时(平衡时)，测得氨的含量分别与温度和压强的关系如图2所示。至今全球合成氨年产量超千万吨，其中大约85%的氨用于生产氮肥，缓解了地球上有限的耕地资源与庞大的粮食需求之间的矛盾。 （1）图1中分离空气得到N2的方法属于______变化(选填“物理”或“化学”)。 （2）氨气易液化，液化后形成液氨，从微观角度分析该变化知道，液氨的化学式为______。 （3）请写出工业合成氨的反应符号表达式______。 （4）由图2分析，按下列条件进行合成氨反应，平衡时氨的含量最高的是______(填字母序号)。 A. 200大气压、300℃ B. 400大气压、300℃ C. 200大气压、500℃ D. 400大气压、500℃ 16. 化学与化工。甲烷(CH4)可作为清洁燃料和化工原料。煤综合利用获得甲烷的一种简化工艺流程图如图所示。 （1）“反应室1”中有CO生成，CO的化学名称为______，在进入“反应室1”前，通常将煤进行粉碎处理，目的是______。 （2）“反应室1”中产生的氢气经净化后，可通入反应室______(填“2”或“3”)直接参与反应。 （3）在“反应室2”中，一氧化碳和水在催化剂、加热条件下生成二氧化碳和氢气，该反应的文字表达式为______。 （4）“反应室3”中发生的反应为CO+3H2CH4+H2O。已知CH4中H的化合价为+1，则CH4中C的化合价为______。 （5）甲烷(CH4)是由甲烷分子构成的，一个甲烷分子是由______构成的。 17. 奥司他韦(化学式为(C16H28N2O4)是目前治疗和预防流感的药物之一。请回答： （1）奥司他韦是由______种元素组成的。 （2）奥司他韦的相对分子质量是______。 （3）奥司他韦分子中碳、氧原子个数比为______(最简整数比)。 （4）31.2g奥司他韦中氮元素的质量为多少g?(写出计算过程) 18. 掌握实验室制取气体的方法是必备的化学素养。某化学实验室现有过氧化氢、二氧化锰药品以及下列仪器，请回答有关问题。 （1）仪器①的名称是______。 （2）利用上述仪器和药品可以制取氧气，反应的文字表达式为______。 （3）用排水集气法收集氧气，当集气瓶里的水排完后，在水里用玻璃片______(填“磨砂”或“光滑”)一面盖住集气瓶口，如果用排水法收集的氧气不纯，可能的原因是______(答一点即可)。 19. 兴趣小组追寻科学家的足迹，对水进行探究。 【宏观辨识】根据实验探究水的组成 （1）水的合成：在密闭容器中将氢气和氧气的混合气体点燃，根据容器内生成的小水珠可知，水是由______组成的化合物。 （2）水的分解：电解水一段时间后(如图)，观察到管a和管b中气体体积比为______，经检验管a中的气体是______(填化学式)。 【证据推理】结合实验现象推算水分子中氢、氧原子个数比 方法一：根据相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比，得出电解水的产物中氢、氧原子个数比为2∶1，进而推算出结果。 （3）方法二：已知电解水实验中氢气和氧气的体积比和正、负极产生气体的______，可计算出水中各元素质量比，结合氢、氧原子的相对原子质量，可进一步推算出结果。 【模型构建】 （4）以分子构成物质为例，图中“”表示的是______。 20. 2024年4月25日，神舟十八号载人飞船发射成功，航天员将在中国空间站完成各项任务，保障航天员的氧气需求至关重要。那么，空间站的氧气从哪里来? （1）利用分子筛可将氧分子从空气中“筛”出去，氮分子不能通过分子筛，从而获得高浓度的氧气。其原理如图，由此可知两种分子的大小：N2______O2(填“＞”或“＜”)。 （2）空间站内二氧化碳的主要来源是______。 （3）早期空间站利用二氧化碳和过氧化钠Na2O2反应制氧气，同时生成碳酸钠Na2CO3，在上述反应中属于氧化物的是______填化学式)。 （4）科学家设计了生命保障系统，实现了“水—氧—碳”的循环转化。下列叙述正确的是______(填字母)。 a.“水—氧—碳”的循环转化，减少了氧气的携带量，减轻了火箭和飞船的载重 b.若在产生氧气的同时产生其他气体，系统需要对其进行处理 c.人体代谢产物中水既有气态又有液态，设计系统时应考虑水的冷凝与净化 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024~2025学年上学期九年级期中质量监测 化学试卷 (本试题卷共12页，满分120分，考试时间120分钟) 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。 第二部分化学 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 一、选择题(共13个题，共18分。24-31题，每题1分；32-36题，每题2分。在每题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求) 1. “雷小锋”爱心义卖活动在各学校开展。下列制作义卖品的过程中涉及化学变化的是 A. 编手链 B. 剪窗花 C. 烧火熬粥 D. 榨甘蔗汁 【答案】C 【解析】 【详解】A、编手链没有新物质产生，属于物理变化； B、剪窗花没有新物质产生，属于物理变化； C、烧火熬粥，有燃烧现象，有新物质产生，属于化学变化； D、榨甘蔗汁没有新物质产生，属于物理变化。 故选C。 2. 近年来，我省各地新增许多公园。公园里空气清新，水净草绿。下列说法正确的是 A. 空气中氧气的含量最高 B. 空气是一种宝贵的资源 C. 清澈透明的湖水是纯水 D. 大水漫灌比滴灌更节水 【答案】B 【解析】 【详解】A、空气中氧气的体积分数约为 21%，氮气的体积分数约为 78%，空气中氮气的含量最高，而不是氧气，错误； B、空气中的各种成分作为原料广泛用于化工、炼钢、石油加工、运输、电光 源等领域，是人类生产活动的重要资源， 正确； C、清澈透明的湖水中含有溶解的物质、微生物、悬浮物等杂质，清澈透明的湖水是由多种物质组成，属于混合物，不是纯水，错误； D、大水漫灌是指将大量的水直接浇灌在农田或其他区域上，很多水可能会蒸发、流失或渗透到地下，滴灌是一种更加节水的灌溉方式，它通过滴头将水缓慢地滴入植物根部附近的土壤中，减少了水的蒸发和流失，错误。 故选B。 3. 综合实践创造美好生活。下列与综合实践项目相关的解释错误的是 选项 综合实践项目 解释 A 煮沸自来水 煮沸可杀菌消毒，降低水的硬度 B 用活性炭等材料制作净水器 活性炭有可燃性 C 潜水时携带氧气 氧气能供给呼吸 D 晾晒湿衣服 分子在不断运动 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A、煮沸自来水，是因为煮沸可杀菌消毒，降低水的硬度，说法正确，不符合题意； B、用活性炭等材料制作净水器，是因为活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素及异味，说法错误，符合题意； C、潜水时携带氧气，是因为氧气能供给呼吸，说法正确，不符合题意； D、晾晒湿衣服，是因为分子在不断运动，说法正确，不符合题意。 故选：B。 4. 正确规范的操作是实验成功和人身安全的重要保证。下列实验操作正确的是 A. 加热试管 B. 连接橡胶塞 C. 振荡试管 D. 加入固体粉末 【答案】A 【解析】 【详解】A、给试管里的液体加热，液体不能超过试管的三分之一，试管与桌面成45度夹角，故A符合题意； B、往试管口塞带玻璃导管的橡皮塞的方法：左手拿试管，右手拿带玻璃导管的橡皮塞，将橡皮塞往试管口慢慢转动塞入，切不可把试管放在桌面上，拿塞子用力往试管内硬塞，这样易将其压破，刺伤手，故B不符合题意； C、给试管里的液体振荡用无名指与小拇指夹住试管下面部分，其余三个手指握住试管上段，用手腕的力量去振荡试管，可保证液体不会溅出，故C不符合题意； D、取用粉末状固体药品：先将试管横放，用钥匙或纸槽将药品送至试管底部，故D不符合题意。 故选：A。 5. 地壳中含量最多的金属元素是 A. 氧 B. 硅 C. 铝 D. 铁 【答案】C 【解析】 【详解】试题分析：地壳中元素含量排在前四位的是：O、Si、Al、Fe ，含量最多的金属元素是Al。故选C。 考点：元素的含量 6. 某同学整理化学作业，他整理正确的是 ①2H ②Mg2+ ③ ④ ⑤ A. ①表示2个氢元素 B. ②和③构成物质的化学式为Mg2F C. 由⑤可知锡的相对原子质量为118.71g D. ④对应的元素是非金属元素 【答案】D 【解析】 【详解】A、元素符号前的数字表示几个原子，则①表示2个氢原子，说法错误，不符合题意； B、②为镁离子，则镁元素在化合物中显+2价，③粒子中的质子数为9，在原子中，质子数=原子序数，则该粒子表示氟元素，氟原子的最外层电子数为7＞4，在化学反应中易得到1个电子形成带1个单位负电荷的氟离子，则氟元素在化合物中显-1价，根据在化合物中各元素正负化合价代数和为0，则②和③构成物质的化学式为 MgF2，说法错误，不符合题意； C、由元素周期表中的一格可知，汉字下方数字表示相对原子质量，相对原子质量单位为“1”，通常省略不写，故由⑤可知锡的相对原子质量为118.71，说法错误，不符合题意； D、④中粒子的质子数为16，在原子中，质子数=原子序数，则该粒子表示硫元素，硫的偏旁为“石”，属于非金属元素，说法正确，符合题意。 故选：D。 7. 推理是学习化学的重要思维模式。下列推理正确的是 A. 单质是由同种元素组成的物质，由同种元素组成的物质一定是单质 B. 点燃氢气前需要检验氢气纯度，可燃性气体在点燃前都需要检验纯度 C. H2O2分解过程中，加入二氧化锰催化剂可加快H2O2的分解，则催化剂只能加快反应速率 D. 稀有气体都没有颜色和气味，则没有颜色和气味的气体一定是稀有气体 【答案】B 【解析】 【详解】A、单质是由同种元素组成的物质，但由同种元素组成的物质不一定是单质，如氧气与臭氧的混合物由氧元素组成，但它属于混合物，说法错误，不符合题意； B、氢气具有可燃性，氢气与空气混合遇明火易发生爆炸，因此点燃氢气前需要检验氢气纯度，则可燃性气体在点燃前都需要检验纯度，说法正确，符合题意； C、分解过程中，加入二氧化锰催化剂可加快的分解，但催化剂不是只能加快反应速率，也能减慢反应速率，说法错误，不符合题意； D、稀有气体都没有颜色和气味，但没有颜色和气味的气体不一定是稀有气体，如氧气、氮气都是无色无味的气体，说法错误，不符合题意。 故选：B。 8. 如图为某反应的微观示意图，“”、“”各表示一种原子，下列说法不正确的是 A. 反应物是两种单质 B 反应物有剩余 C. 该反应为化合反应 D. 该反应生成了多种产物 【答案】D 【解析】 【分析】由反应微观示意图可知，反应是和生成，符合多变一，为化合物的反应。 【详解】A、反应物是和两种单质，故A正确； B、反应前有5个，反应后有2个，反应了3个，反应前有2个，反应后有1个，反应了1个，则反应物有剩余，故B正确； C、由反应微观示意图可知，反应是和生成，符合多变一，为化合物的反应，故C正确； D、该反应生成了，一种产物，故D不正确。故选D。 【点睛】化合反应指的是由两种或两种以上的物质反应生成一种新物质的反应。 9. 下列实验中，现象正确且可得到相应结论的是 选项 实验操作 现象 结论 A 把硫在空气中点燃，再伸进充满氧气的集气瓶里 硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰 硫在空气中燃烧生成SO2，在氧气中燃烧生成SO3 B 称量镁条在空气中燃烧前后质量 质量减少 不遵循质量守恒定律 C 用水银温度计量体温 水银温度计汞柱上升 汞原子间间隔变大 D 将带火星的木条置于一瓶盛有氧气的集气瓶口上方 木条不复燃 O2能支持燃烧 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A、把硫在空气中点燃，再伸进充满氧气的集气瓶里，硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰，硫在空气、氧气中燃烧均生成SO2，说法错误，不符合题意； B、称量镁条在空气中燃烧前后质量，质量减少，可能是因为生成的部分氧化镁扩散到空气中去了，该反应仍然遵守质量守恒定律，说法错误，不符合题意； C、用水银温度计量体温，水银温度计汞柱上升，是因为温度升高，汞原子间间隔变大，说法正确，符合题意； D、将带火星的木条置于一瓶盛有氧气的集气瓶口上方，木条不复燃，不能说明O2能支持燃烧，说法错误，不符合题意。 故选：C。 10. 氧气的制取和性质实验如图。下列说法正确的是 A. 发生装置仅由药品状态决定 B. 该装置能收集到纯净的氧气 C. 红热木炭应迅速伸入集气瓶瓶底 D. 制取氧气的原料一定含有氧元素 【答案】D 【解析】 【详解】A、发生装置由反应物状态和反应条件共同决定，故选项说法错误； B、该装置只能收集到较为纯净的氧气，收集的氧气中会混入水蒸气等杂质，故选项说法错误； C、木炭在氧气中燃烧实验中，要把红热的木炭缓慢放入集气瓶中，以利于木炭与氧气充分接触，防止氧气受热逸出，实验现象不明显，故选项说法错误； D、由质量守恒定律可知，化学反应前后元素的种类不变，则制取氧气的原料一定含有氧元素，故选项说法正确； 故选：D。 11. 2024年6月2日，“嫦娥六号”在月球背面成功着陆，当环境温度过高时，其自备的降温装置能通过冰的升华达到降温目的。冰升华的过程中，水分子的 A. 间隔增大 B. 质量增大 C. 种类改变 D. 数目改变 【答案】A 【解析】 【详解】冰升华的过程中，由固态变为气态，没有新物质生成，属于物理变化，所以水分子的质量、种类和数目不发生变化，水分子间的间隔变大，故选：A。 12. 建立模型是学习化学的重要方法。下列化学模型不正确的是 A. 空气成分示意图 B. 质量守恒定律 C. 地壳中元素含量 D. 物质的组成与结构 【答案】B 【解析】 【详解】A、空气的成分按体积计算：氮气78%、氧气21%、其他成分1%，模型正确，不符合题意； B、根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素种类、原子种类及数目均不变，分子种类一定发生改变，模型错误，符合题意； C、地壳中元素含量：氧元素48.60%、硅元素26.30%、铝元素7.73%、铁元素4.75%、其他12.62%，模型正确，不符合题意； D、从宏观角度看，物质是由元素组成的，从微观角度看，分子、原子、离子都是构成物质的微粒，如水由水分子构成，铁由铁原子构成，氯化钠由钠离子和氯离子构成，模型正确，不符合题意。 故选：B。 13. 化学实验是我们应用化学知识、拓展化学思维和培养化学素养的重要途径。同学们设计的下列实验方案(夹持装置已略去)，能达到目的的是 目的 A.污水的净化 B.探究不同催化剂的催化效果 C.验证质量守恒定律 D.实验室制取氧气 方案 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A、小卵石能除去颗粒较大的不溶性杂质，石英砂能除去颗粒较小的不溶性杂质，活性炭能吸附水中的异味及色素，蓬松棉能滤去活性炭，则简易净水器应从下至上，依次放入蓬松棉、活性炭、石英砂、小卵石，则图示装置不能净化污水，不能达到实验目的，不符合题意； B、该实验中，过氧化氢溶液的浓度和催化剂的种类均不同，变量不唯一，不能探究不同催化剂的催化效果，不能达到实验目的，不符合题意； C、碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，二氧化碳是气体，会导致装置内压强增大，气球膨胀，受到浮力的影响，导致反应前后物质的总质量不相等，则无法验证质量守恒定律，不能达到实验目的，不符合题意； D、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，该反应中反应物为固体和液体，反应条件为常温，应选用固液常温型发生装置，则图示装置能达到实验目的，符合题意。 故选：D。 二、非选择题(本题共7个题，共32分) 14. 化学与生产、生活息息相关，请根据所学知识和生活实践回答下列问题： （1）在绿色植物的光合作用中，其反应物为______。 （2）自来水厂欲将污水转化为生活用水，处理过程的流程是：污水→格栅→沉砂池→初次沉淀池→曝气池→二次沉淀池→进一步处理后排入水体。其中格栅的作用是______(填一操作名称)。 （3）单晶硅为信息技术和新能源开发提供了基础材料，硅的元素符号为______。 （4）氧气与人类的生产生活息息相关。有一些反应能产生氧气，如绿色植物的光合作用，还有高锰酸钾、______等物质在一定条件下也能产生氧气(任写一种)。 【答案】（1）二氧化碳和水 （2）过滤 （3）Si （4）过氧化氢 【解析】 【小问1详解】 在绿色植物的光合作用中，其反应物为二氧化碳和水； 【小问2详解】 自来水厂将污水转化为生活用水，处理过程的流程是：污水→格栅→沉砂池→初次沉淀池→曝气池→二次沉淀池→进一步处理后排入水体，其中格栅的作用是除去水中的大块悬浮物，相当于化学实验操作中的过滤； 【小问3详解】 硅的元素符号为； 【小问4详解】 有一些反应能产生氧气，如绿色植物的光合作用，还有高锰酸钾、过氧化氢等物质在一定条件下也能产生氧气。 15. 科普阅读。阅读下列科技短文并回答问题。 氨(NH3又叫氨气)是一种重要的化学物质，可用于制造硝酸和氮肥。氨主要来自于人工合成。1909年，弗里茨•哈伯成功地利用氮气和氢气合成出氨气。工业合成氨的流程如图1所示。为了找到合成氨反应合适的催化剂，人们做了6500多次实验，发现铁触媒效果较好。在高温、高压条件下，在铁触媒作用下，用体积比为1∶3的氮气和氢气合成氨，当容器中氨的含量不再发生变化时(平衡时)，测得氨的含量分别与温度和压强的关系如图2所示。至今全球合成氨年产量超千万吨，其中大约85%的氨用于生产氮肥，缓解了地球上有限的耕地资源与庞大的粮食需求之间的矛盾。 （1）图1中分离空气得到N2的方法属于______变化(选填“物理”或“化学”)。 （2）氨气易液化，液化后形成液氨，从微观角度分析该变化知道，液氨的化学式为______。 （3）请写出工业合成氨的反应符号表达式______。 （4）由图2分析，按下列条件进行合成氨反应，平衡时氨的含量最高的是______(填字母序号)。 A 200大气压、300℃ B. 400大气压、300℃ C. 200大气压、500℃ D. 400大气压、500℃ 【答案】（1）物理 （2） （3） （4）B 【解析】 【小问1详解】 图1中分离空气得到氮气的过程中没有新物质生成，属于物理变化； 【小问2详解】 氨气易液化，液化后形成液氨，液氨的化学式为； 【小问3详解】 由题干信息可知，氮气与氢气在高温高压、催化剂的作用下反应生成氨气，符号表达式为； 【小问4详解】 由图2可知，按压强为400大气压、温度为300℃条件进行合成氨反应，平衡时氨的含量最高，故选：B。 16. 化学与化工。甲烷(CH4)可作为清洁燃料和化工原料。煤综合利用获得甲烷的一种简化工艺流程图如图所示。 （1）“反应室1”中有CO生成，CO的化学名称为______，在进入“反应室1”前，通常将煤进行粉碎处理，目的是______。 （2）“反应室1”中产生的氢气经净化后，可通入反应室______(填“2”或“3”)直接参与反应。 （3）在“反应室2”中，一氧化碳和水在催化剂、加热条件下生成二氧化碳和氢气，该反应的文字表达式为______。 （4）“反应室3”中发生的反应为CO+3H2CH4+H2O。已知CH4中H的化合价为+1，则CH4中C的化合价为______。 （5）甲烷(CH4)是由甲烷分子构成的，一个甲烷分子是由______构成的。 【答案】（1） ①. 一氧化碳 ②. 增大反应物的接触面积，使反应更快、更充分 （2）3 （3） （4）-4价 （5）1个碳原子和4个氢原子 【解析】 【小问1详解】 “反应室1”中有CO生成，CO的化学名称为一氧化碳； 在进入“反应室1”前，通常将煤进行粉碎处理，目的是增大反应物的接触面积，使反应更快、更充分； 【小问2详解】 由流程图可知，“反应室1”中产生的氢气经净化后，可通入反应室3直接参与反应； 【小问3详解】 在“反应室2”中，一氧化碳和水在催化剂、加热条件下生成二氧化碳和氢气，该反应的文字表达式为； 【小问4详解】 已知中H的化合价为+1，根据在化合物中各元素化合价的代数和为零，则中C的化合价为-4价； 【小问5详解】 甲烷()是由甲烷分子构成的，一个甲烷分子是由1个碳原子和4个氢原子构成的。 17. 奥司他韦(化学式为(C16H28N2O4)是目前治疗和预防流感的药物之一。请回答： （1）奥司他韦是由______种元素组成的。 （2）奥司他韦的相对分子质量是______。 （3）奥司他韦分子中碳、氧原子个数比为______(最简整数比)。 （4）31.2g奥司他韦中氮元素的质量为多少g?(写出计算过程) 【答案】（1）4##四 （2）312 （3）4:1 （4）解：31.2g奥司他韦中氮元素的质量为 答：31.2g奥司他韦中氮元素的质量为2.8g。 【解析】 【小问1详解】 奥司他韦是由碳、氢、氮、氧四种元素组成的； 【小问2详解】 奥司他韦的相对分子质量是； 【小问3详解】 奥司他韦分子中碳、氧原子个数比为； 【小问4详解】 计算过程见答案。 18. 掌握实验室制取气体的方法是必备的化学素养。某化学实验室现有过氧化氢、二氧化锰药品以及下列仪器，请回答有关问题。 （1）仪器①的名称是______。 （2）利用上述仪器和药品可以制取氧气，反应的文字表达式为______。 （3）用排水集气法收集氧气，当集气瓶里的水排完后，在水里用玻璃片______(填“磨砂”或“光滑”)一面盖住集气瓶口，如果用排水法收集的氧气不纯，可能的原因是______(答一点即可)。 【答案】（1）锥形瓶 （2） （3） ①. 磨砂 ②. 集气瓶中没有装满水、未等到导管口有连续均匀的气泡冒出就开始收集 【解析】 【小问1详解】 仪器①的名称是锥形瓶； 【小问2详解】 由题干信息可知，某化学实验室现有过氧化氢、二氧化锰药品，则利用该药品制取氧气的原理是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，文字表达式为； 【小问3详解】 用排水集气法收集氧气，当集气瓶里的水排完后，为防止装置漏气，在水里用玻璃片磨砂一面盖住集气瓶口； 如果用排水法收集的氧气不纯，可能的原因是集气瓶中没有装满水、未等到导管口有连续均匀的气泡冒出就开始收集等。 19. 兴趣小组追寻科学家的足迹，对水进行探究。 【宏观辨识】根据实验探究水的组成 （1）水的合成：在密闭容器中将氢气和氧气的混合气体点燃，根据容器内生成的小水珠可知，水是由______组成的化合物。 （2）水的分解：电解水一段时间后(如图)，观察到管a和管b中气体体积比为______，经检验管a中的气体是______(填化学式)。 【证据推理】结合实验现象推算水分子中氢、氧原子个数比。 方法一：根据相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比，得出电解水的产物中氢、氧原子个数比为2∶1，进而推算出结果。 （3）方法二：已知电解水实验中氢气和氧气的体积比和正、负极产生气体的______，可计算出水中各元素质量比，结合氢、氧原子的相对原子质量，可进一步推算出结果。 【模型构建】 （4）以分子构成的物质为例，图中“”表示的是______。 【答案】（1）氢元素和氧元素 （2） ①. 2:1 ②. （3）密度 （4）原子个数比 【解析】 【小问1详解】 在密闭容器中将氢气和氧气的混合气体点燃，根据容器内生成的小水珠可知，氢气在氧气中燃烧生成水，根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素种类不变，反应物氢气、氧气中含有氢元素和氧元素，由此可得水是由氢元素和氧元素组成的化合物； 【小问2详解】 在电解水实验中，与电源正极相连的一端产生氧气，与电源负极相连的一端产生氢气，产生氢气与氧气的体积比约为2:1，则管a和管b中产生的气体分别是氢气、氧气，其体积比为2:1； 经检验管a中的气体是氢气，其化学式为； 【小问3详解】 已知电解水实验中氢气和氧气的体积比和正、负极产生气体的密度，可计算出水中各元素质量比，结合氢、氧原子的相对原子质量，根据化合物中原子的个数比等于元素质量与相对原子质量的商之比，可进一步推算出结果； 【小问4详解】 选择化学反应→定性确定物质组成元素→结合相对分子质量→定量确定原子个数比→确定物质的化学式，则图中“”表示的是原子个数比。 20. 2024年4月25日，神舟十八号载人飞船发射成功，航天员将在中国空间站完成各项任务，保障航天员的氧气需求至关重要。那么，空间站的氧气从哪里来? （1）利用分子筛可将氧分子从空气中“筛”出去，氮分子不能通过分子筛，从而获得高浓度的氧气。其原理如图，由此可知两种分子的大小：N2______O2(填“＞”或“＜”)。 （2）空间站内二氧化碳的主要来源是______。 （3）早期空间站利用二氧化碳和过氧化钠Na2O2反应制氧气，同时生成碳酸钠Na2CO3，在上述反应中属于氧化物的是______填化学式)。 （4）科学家设计了生命保障系统，实现了“水—氧—碳”的循环转化。下列叙述正确的是______(填字母)。 a.“水—氧—碳”的循环转化，减少了氧气的携带量，减轻了火箭和飞船的载重 b.若在产生氧气的同时产生其他气体，系统需要对其进行处理 c.人体代谢产物中的水既有气态又有液态，设计系统时应考虑水的冷凝与净化 【答案】（1）＞ （2）航天员的呼吸作用 （3） （4）abc 【解析】 【小问1详解】 利用分子筛可将氧分子从空气中“筛”出去，氮分子不能通过分子筛，从而获得高浓度的氧气，由此可知两种分子的大小：＞； 【小问2详解】 空间站内二氧化碳的主要来源是航天员的呼吸作用； 【小问3详解】 早期空间站利用二氧化碳和过氧化钠（）反应制氧气，同时生成碳酸钠（），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，则在上述反应中属于氧化物的是； 【小问4详解】 a、“水—氧—碳”的循环转化，不需要携带大量氧气，减少了氧气的携带量，减轻了火箭和飞船的载重，说法正确，符合题意； b、若在产生氧气的同时产生其他气体，系统需要对其进行处理，说法正确，符合题意； c、人体代谢产物中的水既有气态又有液态，则设计系统时应考虑水的冷凝与净化，说法正确，符合题意。 故选：abc。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$