精品解析：广东省茂名市博雅中学2024--2025学年九年级上学期期中考试化学试卷

2024~2025学年度第一学期初三级阶段性诊断 化学试卷 说明： 1．全卷共6页，满分为100分，考试用时为60分钟。 2．全部答案必须在答题卡指定位置上完成，写在本卷上无效。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-12 S-32 K-39 Mn-55 一、选择题：本大题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 诗词凝聚中华传统文化的精髓。下列诗句描写场景中主要含化学变化的是 A. 北国风光，千里冰封，万里雪飘 B. 野火烧不尽，春风吹又生 C. 八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅 D. 飞流直下三千尺，疑是银河落九天 2. 2024年3月25日是第29个“全国中小学生安全教育日”。下列标志与安全无关的是 A. B. C. D. 3. 科学家对人类文明和社会可持续发展做出了重要贡献。下列选项正确的是 A. 拉瓦锡编制了元素周期表 B. 门捷列夫提出了近代原子学说 C. 道尔顿确定了空气的组成 D. 闵恩泽被誉为“中国催化剂之父” 4. 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 5. 如图是几种净水方法，其中叙述错误的是 A. 图①净水程度最高 B. 图④中粒状活性炭层的作用是吸附 C. 上述净水方法中，能降低水的硬度的方法有②④ D. 图③中漏斗下端紧靠烧杯内壁为了防止滤液溅出 我国纪念2024年“世界水日”“中国水周”的活动主题为“精打细算用好水资源，从严从细管好水资源”。完成下面小题。 6. 下列对水的“多”与“少”的描述中，错误的是 A. 地球上水的总量多，淡水少 B. 地球上可利用的淡水量多，难以利用的淡水量少 C. 生活中接触的含杂质的水多，纯净水少 D. 我国水资源总量多，人均水资源量少 7. 下列水资源的利用方式与活动主题不相符的是 A. 用再生水洗车，干净又节水 B. 实行阶梯水价，用水超价格高 C. 普及节水器具，建设节水社区 D. 洗手打肥皂时，不关闭水龙头 过氧化氢（H2O2）可用于消毒杀菌，常温下就能分解产生水和氧气。将水蒸气在玻璃、塑料、金属等材料表面冷凝时，均发现了过氧化氢的存在。研究表明：水蒸气冷凝成直径小于10微米的液滴时，部分水分子会转化成过氧化氢分子。完成下面小题。 8. 下列有关说法错误的是 A. 水蒸气冷凝的过程中，水分子间的间隔减小 B. 水蒸气在金属表面冷凝得到的液滴可能是混合物 C. 水蒸气在金属表面冷凝过程中只发生物理变化 D. 一定条件下，水蒸气冷凝可用于部分材料表面的绿色消毒 9. 下列关于H2和H2O的说法正确的是 A. 构成：都由分子构成，且都含有氢分子 B. 性质：常温下都是气体，都具有可燃性 C. 用途：H2可做燃料，蒸馏水可长期饮用 D. 转化：都含有氢元素，H2燃烧可生成H2O 10. 观察、记录和分析实验现象是学习化学的重要方法。下列有关实验现象的描述正确的是 A. 硫在氧气中燃烧，发出淡蓝色火焰，生成一种有刺激性气味的气体 B. 电解水一段时间后，正、负极产生气体的体积比约为1:2 C. 蜡烛在空气中燃烧，发出黄色火焰，生成水和二氧化碳 D. 细铁丝在空气中燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体 11. 化学符号是学习化学的重要工具。下列化学用语书写正确的是 A. 4个水分子：4H2O B. 3个氧原子：O3 C. 5个硫酸根离子： D. 氢氧化铝：Al(OH)2 12. 2024年以“创新预见6G未来”为主题的全球6G技术大会在南京召开。氮化镓是制造芯片的材料之一。镓的原子结构示意图及镓在元素周期表中的信息如图所示，下列说法正确的是 A. 镓元素为非金属元素 B. 镓原子在化学反应中易得到电子 C. 图中X的数值是8 D. 镓的相对原子质量是69.72g 13. 2024年5月3日，搭载嫦娥六号探测器的长征五号运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射。嫦娥六号探测器钻杆主体采用铝基碳化硅材料。铝、碳、硅是三种不同的元素，决定元素种类的是 A. 核外电子数 B. 质子数 C. 中子数 D. 相对原子质量 14. 下列劳动项目与所述的化学知识不相符的是 选项 劳动项目 化学知识 A 氧气可被压缩在钢瓶中 分子在不断运动 B 用厨余垃圾自制花肥 物质发生缓慢氧化 C 用稀有气体制作照明灯 稀有气体在通电时能发出不同颜色的光 D 用氦气填充气球 氦气密度比空气小且化学性质稳定 A. A B. B C. C D. D 15. 甲烷燃烧的微观示意图如下，其中方框中需要补充的是 A. B. C. D. 二、非选择题：本大题共6小题，共55分。 16. 鉴照古今变化，传承奋进力量。 我国古代就掌握了水净化和消毒的各种方法，体现了劳动人民的智慧。 （1）唐代用漉水囊将固液分离净水，与实验室中的_____操作相似，该操作中玻璃棒的作用是________。 （2）明代《天工开物》中记载了用明矾[KAl(SO4)2·12H2O]净水的方法。净水时，明矾的作用是________；KAl(SO4)2中硫、氧元素的质量比为_____（填最简整数比）。 （3）北魏已有记载用“茱萸叶”对水进行消毒，而现代可用二氧化氯_____（填化学符号）对自来水进行消毒。 （4）中国科学家构建了太空水处理蒸馏系统，蒸馏水是_____（填“硬水”或“软水”）。 （5）______（填“西气东输工程”或“南水北调工程”）是中华人民共和国的战略性工程，分东、中、西三条线路，东线工程起点位于江苏扬州江都水利枢纽，中线工程起点位于汉江中上游丹江口水库，受水区域为河南、河北、北京和天津。 【科普阅读】 17. 读下面科普短文。 2023年杭州亚运会场馆外墙覆盖了一层纳米级二氧化钛（TiO2）光催化保护薄膜，该薄膜在太阳光的照射下能够快速分解建筑物表面的污染物，让场馆外墙拥有神奇的自净能力。这是世界上首次在大型国际体育赛事场馆上超大面积使用光催化材料。TiO2作为一种含量丰富、无毒且化学性质稳定的光催化材料，广泛应用于降解有机污染物、分解水制氢、还原CO2等领域。 由于TiO2只在紫外光区有催化作用，因此需要通过改变形态、掺杂非金属或金属（铁、铂、金等）等方法，使TiO2能在可见光区有催化作用，以提高催化效果。目前，改变形态的方法有：通过喷雾、球磨等物理技术制备纳米管状、颗粒状的TiO2，或让TiO2与H2在高温下反应生成表面积更大且具有特殊孔隙的空心球。当TiO2中掺杂非金属或金属时，掺入物质的类型、掺入的量会对其光催化效果产生不同影响。掺杂不同比例石墨氮化碳(g-C3N4)的纳米TiO2光催化分解水时，产生H2质量随时间变化关系如图。 在今后的研究中，科研人员将不断探索和完善相关工艺，使TiO2带来更多经济与社会效益。 回答下列问题： （1）TiO2中钛元素的化合价是______。 （2）氮化碳（C3N4）中含有______种元素，氮化碳属于______（填“单质”或“化合物”）。 （3）使TiO2能在可见光区有催化作用的方法有______。 （4）TiO2光催化分解水制氢的化学方程式是_____；与电解水制氢相比，该方法的优点是____（答出一点即可）。 （5）下列关于TiO2的说法正确的是______（填字母编号）。 A. 改变形态的方法均属于物理方法 B. 掺杂石墨氮化碳越多，光催化分解水效果越好 C. 与掺杂铁相比，掺杂金（Au）会提高生产成本 D. TiO2光催化还原CO2有利于实现“碳中和”目标 【基础实验与跨学科实践】 18. 结合下列化学实验装置，回答有关问题。 （1）仪器a的名称是_____。 （2）实验室用过氧化氢分解的方法制取氧气，选择的发生装置是_____（填字母编号），其反应的化学方程式是______。 （3）实验室用装置C收集氧气的原因是_____； 装满氧气的集气瓶要正放的原因是______。 （4）若用装置C收集氧气时，当观察到______时，说明氧气已收集满。 小兰同学用此方法收集了一瓶氧气，测得氧气的纯度偏低，原因可能是_____（填字母序号）。 a.收集气体前，集气瓶中没有注满水 b.导管口开始有气泡冒出，就立刻收集 c.收集气体后，集气瓶中仍有少量水 （5）若用装置E和另一仪器（除导管外）收集并测量氧气的体积，另一仪器的名称为_____，在E中气体应从导管_____（填“m”或“n”）端通入。 19. 某兴趣小组对“蔗糖的组成”进行了如下探究。 【查阅资料】 a.绿色植物通过光合作用将二氧化碳和水转化成葡萄糖和氧气，葡萄糖进一步转化为蔗糖。 b.蔗糖隔绝空气受热时可发生分解反应。 【作出猜想】 （1）推测蔗糖中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素，判断依据是_______。 【实验探究】 方案一：小明将蔗糖在氧气中点燃，检验到有水和二氧化碳生成，得出结论“蔗糖中含有碳、氢、氧三种元素”。 （2）小刚认为该结论不严谨，只能说明蔗糖中一定含有碳、氢元素，不能确定是否含有氧元素，理由是_______。 方案二：小刚用如图装置进行实验。实验开始先通入一段时间氮气，然后关闭弹簧夹，点燃酒精灯给蔗糖加强热。 （3）先通入一段时间氮气的目的是排尽装置内的空气，防止其中的_______干扰氧元素的检验。 （4）观察到小烧杯内壁_______，说明蔗糖中含有氢、氧元素。 （5）他观察到硬质玻璃管中有黑色固体残留，猜测该黑色固体是碳单质，并继续利用上图装置，另选试剂进行了验证单质碳的实验。实验过程和现象如下： 实验过程 实验现象 ①向小烧杯中加入适量_______。 ②向硬质玻璃管中通入足量________，点燃酒精灯。 硬质玻璃管中黑色固体剧烈燃烧，发出白光；小烧杯中______。 （6）写出上述实验过程中发生反应的化学方程式：_______（写一个）。 【实验结论】 （7）蔗糖中含有______元素。 20. 空气是一种宝贵的资源，如图是以空气等为原料生产硝酸的流程。 已知：NO、NO2均属于空气污染物 （1）空气属于_____（填“混合物”或“纯净物”）。 （2）步骤Ⅰ发生的是_____变化（填“物理”或“化学”）。 （3）步骤Ⅱ中的单质甲为_____，该过程中发生的反应属于_____反应（填“化合”或“分解”）。 （4）步骤Ⅲ中发生的主要反应为，则X的化学式为____；步骤TV中发生反应的化学方程式为_____。 （5）步骤V制HNO3时，有如下两种制备方案。 方案一：将NO2通入水中，发生反应; 方案二：将NO2和O2同时通入水中，发生反应 上述方案更符合“绿色化学”理念的是方案_____（填“一”或“二”），理由是_____。 21. 兴趣小组在实验室对高锰酸钾进行加热，称量不同时间剩余固体的质量，并记录数据如下表： 时间 t1 t2 t3 t4 质量 （1）加热后固体的质量减小，______（填“遵守”或“不遵守”）质量守恒定律。t4s时生成气体的质量为______g。 （2）加热至t4s时，已分解的高锰酸钾的质量为多少？（根据化学方程式进行计算，写出计算过程，结果保留一位小数。） （3）加热至t4s时，剩余固体中钾元素的质量为______g。（结果保留一位小数。） （4）高锰酸钾受热、见光都会分解，保存高锰酸钾时应注意________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024~2025学年度第一学期初三级阶段性诊断 化学试卷 说明： 1．全卷共6页，满分为100分，考试用时为60分钟。 2．全部答案必须在答题卡指定位置上完成，写在本卷上无效。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-12 S-32 K-39 Mn-55 一、选择题：本大题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 诗词凝聚中华传统文化的精髓。下列诗句描写场景中主要含化学变化的是 A. 北国风光，千里冰封，万里雪飘 B. 野火烧不尽，春风吹又生 C. 八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅 D. 飞流直下三千尺，疑是银河落九天 【答案】B 【解析】 【详解】A、“北国风光，千里冰封，万里雪飘”描述的是水在低温下凝固成冰和雪的自然现象，这个过程中，水的状态发生了改变，但并没有新物质生成，因此属于物理变化，不符合题意； B、“野火烧不尽，春风吹又生”中的“野火烧不尽”描述的是野火燃烧的现象，这个过程中有新物质(如二氧化碳、水等)生成，因此属于化学变化，符合题意； C、“八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅”描述的是大风将屋顶的茅草卷走的现象，这个过程中，只是茅草的位置发生了改变，并没有新物质生成，因此属于物理变化，不符合题意； D、“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”描述的是瀑布从高处落下的壮观景象，这个过程中，只是水的位置和形态发生了改变(如从液态变为气态的水蒸气等)，但并没有新物质生成，因此也属于物理变化，不符合题意。 故选B。 2. 2024年3月25日是第29个“全国中小学生安全教育日”。下列标志与安全无关的是 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A、该图标为节水标志，与安全无关，符合题意； B、该图标为腐蚀性物质标志，腐蚀品可能损伤人的健康，与安全有关，不符题意； C、该图标为易燃固体标志，易燃固体易发生火灾，与安全有关，不符题意。 D、该图标为毒性物质标志，毒性物质可能损伤人的健康，与安全有关，不符题意； 故选A。 3. 科学家对人类文明和社会可持续发展做出了重要贡献。下列选项正确的是 A. 拉瓦锡编制了元素周期表 B. 门捷列夫提出了近代原子学说 C. 道尔顿确定了空气的组成 D. 闵恩泽被誉为“中国催化剂之父” 【答案】D 【解析】 【详解】A、拉瓦锡首先通过实验得出空气是由氮气和氧气组成的结论，故选项说法错误； B、门捷列夫在化学上的主要贡献是发现了元素周期律，并编制出元素周期表，故选项说法错误； C、道尔顿在化学上的主要贡献是提出了原子学说，故选项说法错误； D、闵恩泽研发了多种用于石油炼造的催化剂，被誉为“中国催化剂之父”，故选项说法正确。 故选D。 4. 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。 5. 如图是几种净水方法，其中叙述错误的是 A. 图①净水程度最高 B. 图④中粒状活性炭层作用是吸附 C. 上述净水方法中，能降低水硬度的方法有②④ D. 图③中漏斗下端紧靠烧杯内壁是为了防止滤液溅出 【答案】C 【解析】 【详解】A、蒸馏可以除去水中的所有杂质，所以蒸馏在所有净化水的方法中净化程度最高，故说法正确； B、活性炭具有吸附性，故粒状活性炭层的作用是吸附，故说法正确； C、蒸馏和加热煮沸能降低水的硬度，活性炭的吸附作用不能降低水的硬度，故说法错误； D、过滤液体时，注意“一贴、二低、三靠”的原则，漏斗下端紧靠烧杯内壁，防止滤液溅出，故说法正确。 故选C。 我国纪念2024年“世界水日”“中国水周”的活动主题为“精打细算用好水资源，从严从细管好水资源”。完成下面小题。 6. 下列对水的“多”与“少”的描述中，错误的是 A. 地球上水的总量多，淡水少 B. 地球上可利用的淡水量多，难以利用的淡水量少 C. 生活中接触的含杂质的水多，纯净水少 D. 我国水资源总量多，人均水资源量少 7. 下列水资源的利用方式与活动主题不相符的是 A. 用再生水洗车，干净又节水 B. 实行阶梯水价，用水超价格高 C. 普及节水器具，建设节水社区 D. 洗手打肥皂时，不关闭水龙头 【答案】6. B 7. D 【解析】 【6题详解】 A、地球上水资源丰富，但是大多是海水，淡水少，故选项说法正确； B、地球上水资源丰富，水的总量多，但是淡水资源有限，且大部分还分布在两极和高山的冰雪及永久冻土层中，人们一时还难以利用，即地球上可利用淡水少，难以利用的淡水多，故选项说法错误； C、生活中接触的水中一般都含有可溶性杂质，属于混合物，接触到的纯净水较少，故选项说法正确； D、我国水资源总量多，但是人均水资源量少，有些地方已经出现因水资源短缺影响人民生活、制约经济发展的局面，故选项说法正确； 故选：B。 【7题详解】 A、用再生水洗车，干净又节水，与活动主题相符，不符合题意； B、实行阶梯水价，用水超价格高，可以提高节水意识，与活动主题相符，不符合题意； C、普及节水器具，建设节水社区，可以节约用水，与活动主题相符，不符合题意； D、洗手打肥皂时，不关闭水龙头，会浪费水资源，与活动主题不相符，符合题意； 故选：D。 过氧化氢（H2O2）可用于消毒杀菌，常温下就能分解产生水和氧气。将水蒸气在玻璃、塑料、金属等材料表面冷凝时，均发现了过氧化氢的存在。研究表明：水蒸气冷凝成直径小于10微米的液滴时，部分水分子会转化成过氧化氢分子。完成下面小题。 8. 下列有关说法错误的是 A. 水蒸气冷凝的过程中，水分子间的间隔减小 B. 水蒸气在金属表面冷凝得到的液滴可能是混合物 C. 水蒸气在金属表面冷凝的过程中只发生物理变化 D. 一定条件下，水蒸气冷凝可用于部分材料表面的绿色消毒 9. 下列关于H2和H2O的说法正确的是 A. 构成：都由分子构成，且都含有氢分子 B. 性质：常温下都是气体，都具有可燃性 C. 用途：H2可做燃料，蒸馏水可长期饮用 D. 转化：都含有氢元素，H2燃烧可生成H2O 【答案】8. C 9. D 【解析】 【8题详解】 A、水蒸气冷凝过程中，分子间的间隔减小，该选项说法正确； B、由短文可知，水蒸气在玻璃、塑料、金属等材料表面冷凝时，均发现了过氧化氢的存在，则得到的液滴中含有水和过氧化氢，属于混合物，该选项说法正确； C、结合前面分析可知，水蒸气冷凝过程中，发现了过氧化氢的存在，说明有新物质生成，属于化学变化，该选项说法错误； D、根据短文可知，过氧化氢可用于消毒杀菌，而将水蒸气在玻璃、塑料、金属等材料表面冷凝时，会产生过氧化氢，则一定条件下，水蒸气冷凝可用于部分材料表面的绿色消毒，该选项说法正确。 故选C。 【9题详解】 A、氢气和水都是由水分子构成，氢气中含有氢分子，但水中不含氢分子，该选项说法不正确； B、常温下，氢气为气体，但水为液体，且氢气具有可燃性，水不具有可燃性，该选项说法不正确； C、氢气具有可燃性，可作燃料，但长期饮用蒸馏水时，不利于身体健康，该选项说法不正确； D、氢气和水中都含有氢元素，且氢气燃烧生成水，该选项说法正确。 故选D。 10. 观察、记录和分析实验现象是学习化学的重要方法。下列有关实验现象的描述正确的是 A. 硫在氧气中燃烧，发出淡蓝色火焰，生成一种有刺激性气味的气体 B. 电解水一段时间后，正、负极产生气体的体积比约为1:2 C. 蜡烛在空气中燃烧，发出黄色火焰，生成水和二氧化碳 D. 细铁丝在空气中燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体 【答案】B 【解析】 【详解】A、硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，产生一种具有刺激性气味的气体，故选项说法错误； B、电解水生成氢气和氧气，一段时间后，正、负极产生气体的体积比约为1:2，选项说法正确； C、蜡烛在氧气里燃烧生成二氧化碳和水，是实验结论而不是实验现象，故选项说法错误； D、细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成一种黑色固体，故选项说法错误。 故选：B。 11. 化学符号是学习化学的重要工具。下列化学用语书写正确的是 A. 4个水分子：4H2O B. 3个氧原子：O3 C. 5个硫酸根离子： D. 氢氧化铝：Al(OH)2 【答案】A 【解析】 【详解】A、由分子构成的物质，在其化学式前面的数字表示分子个数，因此4个水分子表示为4H2O，故A选项符合题意； B、原子用元素符号表示，多个原子就是在元素符号前面加上相应的数字，因此3个氧原子表示为为3O，故B选项不符合题意； C、离子的表示方法：在该离子元素符号的右上角标上该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负号在后，带一个电荷时，1通常省略，多个离子，就是在元素符号前面加上相应的数字，因此5个硫酸根离子表示为，故C选项不符合题意； D、在氢氧化铝中，铝元素的化合价为+3价，氢氧根的化合价为-1价，根据化学式书写原则及化合物中正负化合价代数和为零可知，其化学式为Al(OH)3，故D选项不符合题意。 故选A。 12. 2024年以“创新预见6G未来”为主题的全球6G技术大会在南京召开。氮化镓是制造芯片的材料之一。镓的原子结构示意图及镓在元素周期表中的信息如图所示，下列说法正确的是 A. 镓元素为非金属元素 B. 镓原子在化学反应中易得到电子 C. 图中X的数值是8 D. 镓的相对原子质量是69.72g 【答案】C 【解析】 【详解】A、镓是“金字旁”的汉字，因此镓属于金属元素，A选项错误； B、根据镓原子的结构示意图，其最外层电子数为3，小于4且没有排满，因此镓原子在化学反应中易失去电子，B选项错误； C、原子的质子数等于核外电子数，原子结构示意图左侧圆圈内的数字表示质子数，根据镓的原子结构示意图，有，解得X=8，C选项正确； D、元素信息示意图正下方的数字代表相对原子质量，根据图示，镓的相对原子质量是69.72，相对原子质量单位为“1”，通常省略不写，而不是“g”，D选项错误。 故选：C。 13. 2024年5月3日，搭载嫦娥六号探测器的长征五号运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射。嫦娥六号探测器钻杆主体采用铝基碳化硅材料。铝、碳、硅是三种不同的元素，决定元素种类的是 A. 核外电子数 B. 质子数 C. 中子数 D. 相对原子质量 【答案】B 【解析】 【详解】元素是具有相同质子数（即核电荷数）的一类原子的总称；铝、碳、硅是三种不同的元素，决定元素种类的是质子数； 故选：B。 14. 下列劳动项目与所述的化学知识不相符的是 选项 劳动项目 化学知识 A 氧气可被压缩在钢瓶中 分子在不断运动 B 用厨余垃圾自制花肥 物质发生缓慢氧化 C 用稀有气体制作照明灯 稀有气体在通电时能发出不同颜色的光 D 用氦气填充气球 氦气密度比空气小且化学性质稳定 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A、氧气可被压缩在钢瓶中，是因为分子之间有间隔，加压时，分子之间的间隔变小，符合题意； B、用厨余垃圾自制花肥，厨余垃圾与空气中的氧气发生了不容易察觉的缓慢氧化，不符合题意； C、稀有气体可制成多种用途的电光源，是因为稀有气体通电时能发出不同颜色的光，不符合题意； D、用氦气填充气球，是因为氦气密度比空气小且化学性质稳定，不符合题意； 故选：A。 15. 甲烷燃烧的微观示意图如下，其中方框中需要补充的是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据质量守恒定律实质中：化学反应前后，原子种类和原子个数不变的原则可得，反应前，现有1个碳原子和4个氢原子，反应后，有1个碳原子、4个氢原子、4个氧原子，反应前，缺少4个氧原子，而两个氧原子构成一个氧分子，故方框中需要补充的是两个氧分子，D选项符合题意。 二、非选择题：本大题共6小题，共55分。 16. 鉴照古今变化，传承奋进力量。 我国古代就掌握了水净化和消毒的各种方法，体现了劳动人民的智慧。 （1）唐代用漉水囊将固液分离净水，与实验室中的_____操作相似，该操作中玻璃棒的作用是________。 （2）明代《天工开物》中记载了用明矾[KAl(SO4)2·12H2O]净水的方法。净水时，明矾的作用是________；KAl(SO4)2中硫、氧元素的质量比为_____（填最简整数比）。 （3）北魏已有记载用“茱萸叶”对水进行消毒，而现代可用二氧化氯_____（填化学符号）对自来水进行消毒。 （4）中国科学家构建了太空水处理蒸馏系统，蒸馏水是_____（填“硬水”或“软水”）。 （5）______（填“西气东输工程”或“南水北调工程”）是中华人民共和国的战略性工程，分东、中、西三条线路，东线工程起点位于江苏扬州江都水利枢纽，中线工程起点位于汉江中上游丹江口水库，受水区域为河南、河北、北京和天津。 【答案】（1） ①. 过滤 ②. 引流 （2） ①. 吸附水中的悬浮杂质而加速其沉降（或可以使水中悬浮的杂质较快沉降） ②. 1：2 （3）ClO2 （4）软水 （5）南水北调工程 【解析】 【小问1详解】 过滤是分离难溶性固体和液体的操作，故用漉水囊将固液分离净水，与实验室中的过滤操作相似，过滤操作中玻璃棒的作用是引流。 【小问2详解】 净水时，明矾溶于水形成胶状物，其作用是吸附水中的悬浮杂质而加速其沉降。KAl(SO4)2中硫、氧元素的质量比为（32×2）：（16×4×2）=64：128=1：2。 小问3详解】 根据化学式的读法和书写原则可知，二氧化氯的化学式为ClO2。 【小问4详解】 加热可以使水中的可溶性的钙镁化合物转化为沉淀，从而降低水的硬度，蒸馏水是水加热沸腾后冷凝形成的，故蒸馏水是软水。 【小问5详解】 南水北调工程是中华人民共和国的战略性工程，分东、中、西三条线路，东线工程起点位于江苏扬州江都水利枢纽，中线工程起点位于汉江中上游丹江口水库，受水区域为河南、河北、北京和天津。 【科普阅读】 17. 读下面科普短文。 2023年杭州亚运会场馆外墙覆盖了一层纳米级二氧化钛（TiO2）光催化保护薄膜，该薄膜在太阳光的照射下能够快速分解建筑物表面的污染物，让场馆外墙拥有神奇的自净能力。这是世界上首次在大型国际体育赛事场馆上超大面积使用光催化材料。TiO2作为一种含量丰富、无毒且化学性质稳定的光催化材料，广泛应用于降解有机污染物、分解水制氢、还原CO2等领域。 由于TiO2只在紫外光区有催化作用，因此需要通过改变形态、掺杂非金属或金属（铁、铂、金等）等方法，使TiO2能在可见光区有催化作用，以提高催化效果。目前，改变形态的方法有：通过喷雾、球磨等物理技术制备纳米管状、颗粒状的TiO2，或让TiO2与H2在高温下反应生成表面积更大且具有特殊孔隙的空心球。当TiO2中掺杂非金属或金属时，掺入物质的类型、掺入的量会对其光催化效果产生不同影响。掺杂不同比例石墨氮化碳(g-C3N4)的纳米TiO2光催化分解水时，产生H2质量随时间变化关系如图。 在今后的研究中，科研人员将不断探索和完善相关工艺，使TiO2带来更多经济与社会效益。 回答下列问题： （1）TiO2中钛元素的化合价是______。 （2）氮化碳（C3N4）中含有______种元素，氮化碳属于______（填“单质”或“化合物”）。 （3）使TiO2能在可见光区有催化作用的方法有______。 （4）TiO2光催化分解水制氢的化学方程式是_____；与电解水制氢相比，该方法的优点是____（答出一点即可）。 （5）下列关于TiO2的说法正确的是______（填字母编号）。 A. 改变形态的方法均属于物理方法 B. 掺杂石墨氮化碳越多，光催化分解水效果越好 C. 与掺杂铁相比，掺杂金（Au）会提高生产成本 D. TiO2光催化还原CO2有利于实现“碳中和”目标 【答案】（1）+4 （2） ①. 2##两 ②. 化合物 （3）改变形态、掺杂非金属或金属（铁、铂、金等） （4） ①. ②. 节约能源 （5）CD 【解析】 【小问1详解】 TiO2中，氧元素化合价为-2价，设钛元素化合价为x，根据“化合物中各元素化合价代数和为零”，则x+（-2）×2=0，解得x=+4。 【小问2详解】 氮化碳中含有氮和碳两种元素； 氮化碳为含有多种元素的纯净物，则属于化合物。 【小问3详解】 根据短文可知，通过改变形态、掺杂非金属或金属（铁、铂、金等）等方法，使TiO2能在可见光区有催化作用。 【小问4详解】 水在TiO2光催化作用下生成氢气和氧气，反应的化学方程式为：； 该方法不需要通电，则能节约能源。 【小问5详解】 A、由题目信息可知，改变形态的方法有：通过喷雾、球磨等物理技术制备纳米管状、颗粒状的TiO2，此过程无新物质生成，属于物理变化，或让TiO2与H2在高温下反应生成表面积更大且具有特殊孔隙的空心球，此过程有新物质生成，属于化学变化，故改变形态的方法不都属于物理方法，该选项说法错误； B、分析图像可知，相同时间内，g-C3N4和TiO2的比值越大，产生氢气越少，即反应速率越慢，催化效果越差，该选项说法错误； C、黄金价格比铁的价格高，故与掺杂铁相比，掺杂金（Au）会提高生产成本，该选项说法正确； D、TiO2光催化还原CO2可以减少二氧化碳含量，有利于实现“碳中和”目标，该选项说法正确。 故选CD。 【基础实验与跨学科实践】 18. 结合下列化学实验装置，回答有关问题。 （1）仪器a的名称是_____。 （2）实验室用过氧化氢分解的方法制取氧气，选择的发生装置是_____（填字母编号），其反应的化学方程式是______。 （3）实验室用装置C收集氧气的原因是_____； 装满氧气的集气瓶要正放的原因是______。 （4）若用装置C收集氧气时，当观察到______时，说明氧气已收集满。 小兰同学用此方法收集了一瓶氧气，测得氧气的纯度偏低，原因可能是_____（填字母序号）。 a.收集气体前，集气瓶中没有注满水 b.导管口开始有气泡冒出，就立刻收集 c.收集气体后，集气瓶中仍有少量水 （5）若用装置E和另一仪器（除导管外）收集并测量氧气的体积，另一仪器的名称为_____，在E中气体应从导管_____（填“m”或“n”）端通入。 【答案】（1）长颈漏斗 （2） ①. B ②. （3） ①. 氧气不易溶于水且不与水反应 ②. 氧气的密度比空气的略大 （4） ①. 集气瓶口有大气泡向外冒出 ②. ab （5） ①. 量筒 ②. n 【解析】 【小问1详解】 由图可知，仪器a的名称是长颈漏斗； 【小问2详解】 过氧化氢分解制氧气的反应物是固体和液体，反应条件是常温，选择的发生装置是B，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为： ； 【小问3详解】 氧气不易溶于水且不与水反应，故实验室可用排水法收集氧气；装满氧气的集气瓶要正放是因为氧气的密度比空气的略大； 【小问4详解】 若用高锰酸钾制取氧气，用排水法收集氧气时，当观察到集气瓶口有大气泡向外冒出，证明氧气收集已满。小兰同学用此方法收集了一瓶氧气，测得氧气的纯度偏低，则： a项，收集气体前，集气瓶中没有注满水，集气瓶中含有少量空气，可能导致收集到的氧气纯度偏低，故选a项； b项，导管口开始有气泡冒出，立刻收集，此时收集到的氧气不纯，故选b项； c项，收集气体后，集气瓶中仍有少量水，不会影响收集到的氧气的纯度，故不选c项；综上所述，本题正确答案ab； 【小问5详解】 若要收集并测量氧气的体积，应用装置E和量筒相连接，气体密度比水小，故在E中气体应从导管n端通入，水从m端排出。 19. 某兴趣小组对“蔗糖的组成”进行了如下探究。 【查阅资料】 a.绿色植物通过光合作用将二氧化碳和水转化成葡萄糖和氧气，葡萄糖进一步转化为蔗糖。 b.蔗糖隔绝空气受热时可发生分解反应。 【作出猜想】 （1）推测蔗糖中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素，判断依据是_______。 【实验探究】 方案一：小明将蔗糖在氧气中点燃，检验到有水和二氧化碳生成，得出结论“蔗糖中含有碳、氢、氧三种元素”。 （2）小刚认为该结论不严谨，只能说明蔗糖中一定含有碳、氢元素，不能确定是否含有氧元素，理由是_______。 方案二：小刚用如图装置进行实验。实验开始先通入一段时间氮气，然后关闭弹簧夹，点燃酒精灯给蔗糖加强热。 （3）先通入一段时间氮气的目的是排尽装置内的空气，防止其中的_______干扰氧元素的检验。 （4）观察到小烧杯内壁_______，说明蔗糖中含有氢、氧元素。 （5）他观察到硬质玻璃管中有黑色固体残留，猜测该黑色固体是碳单质，并继续利用上图装置，另选试剂进行了验证单质碳实验。实验过程和现象如下： 实验过程 实验现象 ①向小烧杯中加入适量_______。 ②向硬质玻璃管中通入足量________，点燃酒精灯。 硬质玻璃管中的黑色固体剧烈燃烧，发出白光；小烧杯中______。 （6）写出上述实验过程中发生反应的化学方程式：_______（写一个）。 【实验结论】 （7）蔗糖中含有______元素。 【答案】（1）质量守恒定律##化学反应前后，元素的种类不变 （2）反应物中有氧气，无法确定生成物中的氧元素是否来自蔗糖 （3）氧气 （4）有水雾出现 （5） ①. 澄清石灰水 ②. 氧气 ③. 澄清石灰水变浑浊 （6）## （7）碳、氢、氧 【解析】 【小问1详解】 根据资料，绿色植物通过光合作用将二氧化碳和水转化成葡萄糖和氧气，葡萄糖进一步转化为蔗糖。二氧化碳含有碳元素、氧元素，水含有氢元素、氧元素，氧气只含氧元素，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素种类不变，可知葡萄糖一定含有碳、氢元素，则蔗糖中一定含有碳、氢元素； 【小问2详解】 将蔗糖在氧气中点燃，检验到有水和二氧化碳生成，不能得出结论“蔗糖中含有碳、氢、氧三种元素”，理由是：生成物中的氧元素可能完全来源于氧气； 【小问3详解】 先通入一段时间氮气的目的是排尽装置内的空气，防止其中的氧气干扰氧元素的检验； 【小问4详解】 通入氮气已排除氧气干扰，则现象是小烧杯内壁有水雾生成，水由氢元素、氧元素组成，可知蔗糖中含有氢、氧元素； 【小问5详解】 猜测该黑色固体是碳单质，碳单质燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，通常用澄清石灰水检验二氧化碳，则实验过程①是向小烧杯中加入适量澄清石灰水；过程②是向硬质玻璃管中通入足量氧气，点燃酒精灯；实验现象是硬质玻璃管中的黑色固体剧烈燃烧，发出白光；小烧杯中澄清石灰水变浑浊； 【小问6详解】 碳单质燃烧生成二氧化碳，反应的化学方程式为： ；二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀、氯化钙、水，反应的化学方程式为：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O； 【小问7详解】 根据前面的分析，蔗糖中含有碳、氢、氧元素。 20. 空气是一种宝贵的资源，如图是以空气等为原料生产硝酸的流程。 已知：NO、NO2均属于空气污染物。 （1）空气属于_____（填“混合物”或“纯净物”）。 （2）步骤Ⅰ发生的是_____变化（填“物理”或“化学”）。 （3）步骤Ⅱ中的单质甲为_____，该过程中发生的反应属于_____反应（填“化合”或“分解”）。 （4）步骤Ⅲ中发生的主要反应为，则X的化学式为____；步骤TV中发生反应的化学方程式为_____。 （5）步骤V制HNO3时，有如下两种制备方案。 方案一：将NO2通入水中，发生反应; 方案二：将NO2和O2同时通入水中，发生反应。 上述方案更符合“绿色化学”理念的是方案_____（填“一”或“二”），理由是_____。 【答案】（1）混合物 （2）物理 （3） ①. 氢气##H2 ②. 化合 （4） ①. H2O ②. （5） ①. 二 ②. 生成等量的HNO3，方案二消耗的NO2较少，且不生成污染空气的NO（或方案一中生成的一氧化氮会污染空气，且降低了氮元素的利用率）（或方案二中生成物中没有污染物，所有反应物的原子均进入期望产物中，提高了原子的利用率） 【解析】 【小问1详解】 空气中含有氮气、氧气、二氧化碳等多种物质，属于混合物； 【小问2详解】 步骤Ⅰ中没有新物质生成，发生的是物理变化； 【小问3详解】 氨气由氮元素和氢元素组成，氮气由氮元素组成，化学反应前后元素的种类不变，则步骤Ⅱ中的单质甲为氢气；氮气和氢气在一定条件下反应生成氨气，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应； 【小问4详解】 由反应的化学方程式可知，反应前有4个氮原子、12个氢原子、10个氧原子，反应后有4个氮原子、4个氧原子，由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，则6X分子中含有12个氢原子和6个氧原子，则每个X分子由2个氢原子和1个氧原子构成，则物质X的化学式为H2O；步骤TV中一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，发生反应的化学方程式为：2NO+O2= 2NO2； 【小问5详解】 上述方案更符合“绿色化学”理念的是方案二，是因为生成成等量的HNO3，方案二消耗的NO2较少，且不生成污染空气的NO。 21. 兴趣小组在实验室对高锰酸钾进行加热，称量不同时间剩余固体的质量，并记录数据如下表： 时间 t1 t2 t3 t4 质量 （1）加热后固体的质量减小，______（填“遵守”或“不遵守”）质量守恒定律。t4s时生成气体的质量为______g。 （2）加热至t4s时，已分解的高锰酸钾的质量为多少？（根据化学方程式进行计算，写出计算过程，结果保留一位小数。） （3）加热至t4s时，剩余固体中钾元素的质量为______g。（结果保留一位小数。） （4）高锰酸钾受热、见光都会分解，保存高锰酸钾时应注意________。 【答案】（1） ①. 遵守 ②. 2.4 （2）解：设加热至时，已分解的高锰酸钾的质量为x。 x=23.7g 答：已分解的高锰酸钾的质量为23.7g。 （3）7.8 （4）低温、避光、密封保存 【解析】 【小问1详解】 高锰酸钾固体受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，根据质量守恒定律，参加反应的高锰酸钾的质量等于生成的锰酸钾、二氧化锰和氧气的质量总和，由于生成了气体，故加热后固体的质量减小，体现了遵守质量守恒定律；t4s时生成气体的质量=-29.2g=2.4g； 【小问2详解】 根据化学方程式中高锰酸钾和氧气的质量关系，根据生成氧气的质量可计算已分解的高锰酸钾的质量，过程见答案； 【小问3详解】 高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，由于生成的锰酸钾也为固体，也就是钾元素一直在固体中； 根据质量守恒定律，化学反应前后元素质量不变，说明剩余固体中钾元素的质量，就等于反应前高锰酸钾中钾元素的质量。 由于：一定质量的物质中某元素的质量=物质的质量X物质中该元素的质量分数；所以31.6g 高锰酸钾中钾元素的质量=； 【小问4详解】 由于高锰酸钾受热、见光都会分解，故保存高锰酸钾时应注意低温、避光、密封保存，防止高锰酸钾分解变质。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$