精品解析：湖南省长沙市长沙县2024-2025学年九年级上学期1月期末化学试题

绝密★启用前 九年级学业水平考试卷 化学 时量：60分钟 满分：100分 本卷可能用到的相对原子质量：H—1 C—12 O—16 Zn—65 一、选择题（本大题共12小题，每小题3分，共36分。每小题只有一个选项符合题意） 1. 下列生活现象中发生物理变化的是 A. 面包发霉 B. 葡萄酿酒 C. 瓷碗破碎 D. 铁锅生锈 2. 能源是一个国家经济和民生的动力，也是持续发展不竭的源泉。在多样化的能源中，属于可再生能源的是 A. 煤 B. 风能 C. 天然气 D. 石油 3. 下列实验操作正确的是 A. 读取液体体积 B. 滴加液体 C. 倾倒液体 D. 加热液体 4. 下列有关催化剂的说法中，正确的是 A. 能改变化学反应速率 B. 在化学反应后其质量减小 C. 在化学反应后其质量增加 D. 在化学反应后其化学性质发生了变化 5. 合金是由金属与其他物质熔合形成的“新型金属”。下列说法正确的是 A. 合金属于纯净物 B. 合金中只含金属元素 C. 合金的硬度比其成分金属小 D. 废旧合金需回收利用 6. 从微观角度分析，下列对生活中的事实解释错误的是 选项 生活中的事实 解释 A 食物变质 分子种类变化 B 吹胀气球 分子数目增加 C 河水在冬天结冰后停止流动 分子静止不动 D 与的化学性质不同 构成分子不同 A. A B. B C. C D. D 7. “长征5号”的助推器是用液氧、煤油作推进剂的，航空煤油可由优质石油分馏而来，十二烷（C12H26）是航空煤油中的成分之一，关于C12H26的说法正确的是 A. 十二烷的相对分子质量为144 B. 十二烷由12个碳原子、26个氢原子构成 C. 碳元素的质量分数计算式为×100% D. 碳元素与氢元素的质量比为12:26 8. 碳元素以多种形式存在于大气、地壳和生物体中，碳单质及其氧化物在生产、生活以及科学技术领域有着广泛的应用。下列有关碳和碳的氧化物的说法正确的是 A. 金刚石常作为冰箱除味剂 B. 干冰可用于人工降雨 C. CO和CO2都具有还原性 D. 任何条件下，碳的化学性质都很活泼 9. 下列关于电解水实验的说法中，正确的是 A. 管a中的气体为H2 B. 与管a相连的是电源的正极 C. 管a与管b中气体质量比为2：1 D. 该实验可说明水由H2和O2组成 10. 掌握灭火的原理和方法对于保障生命与财产安全具有重要意义。下列说法正确的是 A. 室内起火，打开所有门窗通风 B. 电器使用时着火，立即用水扑灭 C. 用水喷淋灭火能够降低可燃物的着火点 D. 油锅着火时用锅盖盖灭，原理是隔绝空气 11. 为探究铜、锌、X三种金属的活动性，某同学做了如下实验。则三种金属的活动性由强到弱的顺序是 实验操作 现象 产生气泡 无明显现象 X丝表面析出红色固体 A. 锌、X、铜 B. X、锌、铜 C. 锌、铜、X D. 铜、X、锌 12. 10gA与足量B充分反应，生成8gC和4gD，则参加反应的A与B的质量比是 A. l：l B. 2：l C. 4：1 D. 5：1 二、选择题（本大题共3小题，每小题3分，共9分。在每小题给出的四个选顶中，有一个或二个选项符合题目要求。全部选对的得3分，选对但不全对的得2分，有选错的得0分） 13. 劳动创造幸福。下列劳动项目涉及物质的性质与应用，相关解释正确的是 选项 劳动项目 相关解释 A 用过的塑料矿泉水瓶放入可回收垃圾桶中 垃圾分类，回收再利用 B 在厨灶上方安装天然气报警器 天然气易燃且密度大于空气 C 大扫除后，将废旧电池埋于土壤中 不会造成污染 D 给篮球架刷漆 防止铁锈蚀而损坏篮球架 A. A B. B C. C D. D 14. 下列符号中的“2”与O2中的“2”所表示的含义相似的是（ ） A. H2O B. 2Zn C. 2CO D. SO42－ 15. 元素周期表是学习化学的重要工具，下图是元素周期表中的一格，从该图获取的信息正确的是 A. 该元素的原子序数为24 B. 该元素属于金属元素 C. 该元素原子的相对原子质量为52g D. 该元素的原子核内有24个中子 三、填空题（本大题共5小题，化学方程式每个3分，其余每空2分，共32分） 16. 阅读下列科技短文并回答问题。 硅（Si）是自然界中比较常见的一种元素，大部分以二氧化硅或硅酸盐的形式广泛存在于岩石、砂砾、尘土之中。硅是一种重要的非金属，带有金属光泽的灰黑色固体，熔点高、硬度大、有脆性、有半导体性质。常温下化学性质不活泼，在高温下能与氧气等多种物质化合。硅是一种重要的半导体材料，可用于制大功率整流器、大功率晶体管、二极管、开关器件等，还可以制造成合金，如硅钢、硅锰合金、硅铝合金等，从而提升金属的性能。 （1）上图是硅原子的结构示意图，其中______。 （2）写出硅的一种用途：______。 （3）硅在高温下与氧气反应生成二氧化硅，写出二氧化硅的化学式______。 17. 2008年北京奥运会“祥云”火炬使用的燃料主要是丙烷（），2022年北京冬奥会“飞扬”火炬使用的燃料主要是氢气。 （1）氢气燃烧的化学方程式为：______。 （2）完成丙烷燃烧的化学方程式：______。 18. 央视栏目《典籍里的中国》展现了中国智慧。 （1）记录——《周易》记载：“泽中有火”，有科学史研究者认为湖泊中有机物发酵产生了易燃气体，该气体在湖泊池沼水面上起火。该气体为甲烷，其化学式为，具有可燃性，生活中常用作______。 （2）农业——古代种植农作物使用农家肥，现代常使用化肥。其中农家肥料腐熟是属于______（填“缓慢氧化”或“剧烈氧化”）反应。 （3）净水——明代《天工开物》一书记载了明矾净水，净水的操作包括“沉淀过滤→吸附→蒸馏”，其中单一操作相对净化程度较高的是______（填写操作名称）。 19. 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）工业上获取氧气主要通过分离液态空气法，通过控制温度先分离出。 （二）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。 （三）氦气与光伏新材料： 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。 回答下列问题： （1）通过分离液态空气获取氧气，可控制温度先分离出，可见沸点______（填“高于”“低于”或“等于”）的沸点。 （2）氮气应用于食品行业作保护气，体现了的性质是：______。 （3）由上图可知，氮化碳薄膜中氮元素质量分数与氮离子束能量的关系为______。 20. 某燃煤电厂产生的固体废弃物粉煤灰中含有较多的氧化铝。从粉煤灰中提取氧化铝的工艺流程如图。 （1）流程中涉及到的氧化物有______（写出1种即可）。 （2）中Al元素的化合价为______。 （3）“煅烧”过程发生反应的基本反应类型是______。 （4）如将“沉淀”过程实验化，即向溶液中加入某溶液，产生了沉淀，则分离得到“滤液”和“”的实验操作为______（填写实验操作名称）。 四、实验与探究题（本大题共2小题，每空2分，共18分） 21. 如图是化学实验中常用的几种装置。请回答下列问题： （1）写出仪器a的名称______。 （2）实验室制取CO2应选用的发生装置和收集装置是______(填字母代号)。 （3）实验室用C装置收集O2，当导管口有______放出时，才可以收集 （4）实验室通常利用______伸入集气瓶内检验氧气。 22. 测定空气里氧气的含量是一项重要的课题，兴趣小组同学以此为课题开展项目式学习。 【任务一】利用红磷燃烧测定空气中氧气的含量 （1）红磷燃烧的现象是______。红磷燃烧停止并冷却后打开止水夹，观察到进入集气瓶中水的体积不到总容积的1/5，可能的原因是______。（答一点即可） 【任务二】改进装置和药品测定空气中氧气的含量 （2）选用实际容积为40mL的试管作反应容器，将过量白磷放入试管中，如图塞紧橡皮塞。实验前，打开弹簧夹，将注射器的活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，松手后，若活塞仍能返回到20mL刻度处，则说明装置气密性______（填“良好”或“不好”）。若夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷（足量），燃烧结束，试管冷却后再打开弹簧夹，可观察到注射器的活塞最终停在______mL处（空气成分按体积计算，假定氧气为20%）。 任务三】拓展实验—数字化实验 （3）小明将压强传感器与图1装置连接，精确地记录并保存了实验过程中集气瓶内的压强变化曲线，如图2所示。 分析： 图2显示，红磷燃烧开始后，集气瓶内压强随时间变化是先变大后变小，原因是______。 五、计算题（本大题共1小题，第1问2分，第2问3分，共5分） 23. 我国明代科技著作《天工开物》中有利用炉甘石（主要成分是ZnCO3）火法炼锌的工艺记载，主要反应原理为ZnCO3+2CZn+3CO↑，现用200 kg炉甘石与足量碳充分反应，产生CO的质量与加热时间的关系如图所示。 （1）此过程中产生CO的质量是______kg。 （2）列式计算此炉甘石中ZnCO3的质量分数。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 绝密★启用前 九年级学业水平考试卷 化学 时量：60分钟 满分：100分 本卷可能用到的相对原子质量：H—1 C—12 O—16 Zn—65 一、选择题（本大题共12小题，每小题3分，共36分。每小题只有一个选项符合题意） 1. 下列生活现象中发生物理变化的是 A. 面包发霉 B. 葡萄酿酒 C. 瓷碗破碎 D. 铁锅生锈 【答案】C 【解析】 【详解】A.面包发霉，缓慢氧化，有新物质生成，属于化学变化，选项不符合题意； B.葡萄酿酒，缓慢氧化，有新物质生成，属于化学变化，选项不符合题意； C.瓷碗破碎，形状改变，没有新物质生成，属于物理变化，选项符合题意； D.铁锅生锈，氧化过程，有新物质生成，属于化学变化，选项不符合题意； 故选C。 2. 能源是一个国家经济和民生的动力，也是持续发展不竭的源泉。在多样化的能源中，属于可再生能源的是 A. 煤 B. 风能 C. 天然气 D. 石油 【答案】B 【解析】 【分析】可再生能源是指风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源。 【详解】A、煤是化石燃料，属于不可再生能源，故A不正确； B、风能属于可再生能源，故B正确； C、天然气是化石燃料，属于不可再生能源，故C不正确； D、石油是化石燃料，属于不可再生能源，故D不正确。故选B。 3. 下列实验操作正确的是 A. 读取液体体积 B. 滴加液体 C. 倾倒液体 D. 加热液体 【答案】A 【解析】 【详解】A、量筒读数时，视线应与凹液面最低处保持水平，图中所示操作正确； B、使用胶头滴管滴加少量液体时，胶头滴管不能伸入到试管内或接触试管内壁，应垂直悬空在试管口上方滴加液体，防止污染胶头滴管，图中所示操作错误； C、倾倒液体时，试管要倾斜，瓶塞要倒放，标签要朝向手心，瓶口紧挨试管口，图中所示操作错误； D、加热试管中的液体时，用外焰加热，液体不超过试管容积的三分之一，试管夹夹在中上部，用手拿试管夹的长柄，试管口斜向上，与水平方向大约成45°夹角，图中所示操作错误； 故选：A。 4. 下列有关催化剂的说法中，正确的是 A. 能改变化学反应速率 B. 在化学反应后其质量减小 C. 在化学反应后其质量增加 D. 在化学反应后其化学性质发生了变化 【答案】A 【解析】 【详解】A、催化剂能改变化学反应速率，能加快或减慢化学反应速率，故正确； B、催化剂在化学反应后其质量不变，故错误； C、催化剂在化学反应后其质量不变，故错误； D、催化剂在化学反应后其化学性质不变，故错误； 故选A。 5. 合金是由金属与其他物质熔合形成的“新型金属”。下列说法正确的是 A. 合金属于纯净物 B. 合金中只含金属元素 C. 合金的硬度比其成分金属小 D. 废旧合金需回收利用 【答案】D 【解析】 【详解】A、由于合金是由金属与其他物质熔合形成的“新型金属”，所以合金属于混合物。A错。 B、 合金是由一种金属跟其他金属(或非金属)熔合而成的具有金属特性的物质，所以合金中不一定只含金属元素。B错。 C、合金的硬度一般比各成分金属的硬度要大。C错。 D、为节约使用金属材料，加强环境保护，废旧合金需回收利用。D正确。 综上所述：选择D。 6. 从微观角度分析，下列对生活中事实解释错误的是 选项 生活中的事实 解释 A 食物变质 分子种类变化 B 吹胀气球 分子数目增加 C 河水冬天结冰后停止流动 分子静止不动 D 与化学性质不同 构成分子不同 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A、食物变质说明生成了新物质，发生了化学变化，即分子种类变化。A正确； B、吹胀气球，说明气体增多，即分子数目增加。B正确； C、河水在冬天结冰后停止流动，是分子运动变慢，不是分子静止不动，分子是不断运动的。C错误； D、由于分子是保持物质化学性质的最小微粒，分子相同，化学性质相同，分子不同，化学性质不同。所以H2O2与H2O的化学性质不同的原因是分子构成不同。D正确。 综上所述：选择C。 7. “长征5号”的助推器是用液氧、煤油作推进剂的，航空煤油可由优质石油分馏而来，十二烷（C12H26）是航空煤油中的成分之一，关于C12H26的说法正确的是 A. 十二烷的相对分子质量为144 B. 十二烷由12个碳原子、26个氢原子构成 C. 碳元素的质量分数计算式为×100% D. 碳元素与氢元素的质量比为12:26 【答案】C 【解析】 【详解】A、十二烷的相对分子质量为，说法错误； B、1个十二烷分子由12个碳原子、26个氢原子构成，说法错误； C、碳元素的质量分数计算式为×100%，说法正确； D、碳元素与氢元素的质量比为，说法错误。 故选：C 8. 碳元素以多种形式存在于大气、地壳和生物体中，碳单质及其氧化物在生产、生活以及科学技术领域有着广泛的应用。下列有关碳和碳的氧化物的说法正确的是 A. 金刚石常作为冰箱除味剂 B. 干冰可用于人工降雨 C. CO和CO2都具有还原性 D. 任何条件下，碳的化学性质都很活泼 【答案】B 【解析】 【详解】A.活性炭结构疏松多孔，可以吸附有颜色、有异味的物质，常作为冰箱除味剂，金刚石坚硬，不能作为冰箱除味剂，故选项说法错误，不符合题意； B.干冰易升华，吸收热量，使周围温度降低，因此，可用于人工降雨，故选项说法正确，符合题意； C.CO具有还原性，CO2不具有还原性，故选项说法错误，不符合题意； D.常温下，碳的化学性质稳定，故选项说法错误，不符合题意，故选B。 9. 下列关于电解水实验的说法中，正确的是 A. 管a中的气体为H2 B. 与管a相连的是电源的正极 C. 管a与管b中气体质量比为2：1 D. 该实验可说明水由H2和O2组成 【答案】A 【解析】 【详解】A、根据正氧负氢，氢二氧一，a中气体较多，故a中的气体为H2，正确； B、根据正氧负氢，氢二氧一，a中气体较多，故a中的气体为H2，产生氢气的是电源的负极，故B错误； C、管a与管b中气体体积比为2：1，故C错误； D、该实验可说明水由氢元素和氧元素组成，说法错误； 故选A 10. 掌握灭火的原理和方法对于保障生命与财产安全具有重要意义。下列说法正确的是 A. 室内起火，打开所有门窗通风 B. 电器在使用时着火，立即用水扑灭 C. 用水喷淋灭火能够降低可燃物的着火点 D. 油锅着火时用锅盖盖灭，原理是隔绝空气 【答案】D 【解析】 【详解】A、室内起火，打开所有门窗通风，会加速空气流通，增加氧气的含量，使火燃烧的更旺，故选项说法错误； B、电器在使用时着火，不能用水扑灭，防止触电，应先切断电源，然后灭火，故选项说法错误； C、用水喷淋灭火是降低温度至可燃物的着火点以下，达到灭火的目的，着火点是一个定值，不能被降低，故选项说法错误； D、油锅着火时用锅盖盖灭，原理是隔绝空气，从而达到灭火的目的，故选项说法正确； 故选：D。 11. 为探究铜、锌、X三种金属的活动性，某同学做了如下实验。则三种金属的活动性由强到弱的顺序是 实验操作 现象 产生气泡 无明显现象 X丝表面析出红色固体 A. 锌、X、铜 B. X、锌、铜 C. 锌、铜、X D. 铜、X、锌 【答案】A 【解析】 【详解】将X加入稀硫酸中，产生气泡，说明X能与稀硫酸反应，说明在金属活动性顺序里，X排在氢前，将X放入硫酸锌溶液中，无明显现象，说明X与硫酸锌不反应，则锌比X活泼，将X放入硫酸铜溶液中，X丝表面析出红色固体，说明X能与硫酸铜反应，说明X比铜活泼，故三种金属的活动性顺序为：锌＞X＞铜。 故选A。 12. 10gA与足量B充分反应，生成8gC和4gD，则参加反应的A与B的质量比是 A. l：l B. 2：l C. 4：1 D. 5：1 【答案】D 【解析】 【详解】根据质量守恒定律，10gA与足量B充分反应，生成8gC和4gD，故参加反应的B的质量=8g+4g-10g=2g，则参加反应的A和B的质量比=10g：2g=5：1； 故选D。 二、选择题（本大题共3小题，每小题3分，共9分。在每小题给出的四个选顶中，有一个或二个选项符合题目要求。全部选对的得3分，选对但不全对的得2分，有选错的得0分） 13. 劳动创造幸福。下列劳动项目涉及物质的性质与应用，相关解释正确的是 选项 劳动项目 相关解释 A 用过的塑料矿泉水瓶放入可回收垃圾桶中 垃圾分类，回收再利用 B 在厨灶上方安装天然气报警器 天然气易燃且密度大于空气 C 大扫除后，将废旧电池埋于土壤中 不会造成污染 D 给篮球架刷漆 防止铁锈蚀而损坏篮球架 A. A B. B C. C D. D 【答案】AD 【解析】 【详解】A、塑料矿泉水瓶是可以回收垃圾，进行垃圾分类，回收再利用，可以节约资源，故A正确； B、天然气易燃，遇到明火可能发生爆炸，且密度小于空气，所以可在厨灶上方安装天然气报警器，故B错误； C、大扫除后，将废旧电池埋于土壤中，会污染土壤和水源，故C错误； D、给篮球架刷漆，可以隔绝氧气和水，防止铁锈蚀而损坏篮球架，故D正确； 故选：AD。 14. 下列符号中的“2”与O2中的“2”所表示的含义相似的是（ ） A. H2O B. 2Zn C. 2CO D. SO42－ 【答案】A 【解析】 【详解】元素符号右下角的数字表示一个分子中所含的原子个数，O2中的“2”表示一个氧分子中含有2个氧原子。 A、H2O中的2表示一个水分子中含有2个氢原子，符合题意； B、元素符号前面的数字表示原子的个数，故2Zn中的2表示锌原子的个数为2个，不符合题意； C、化学式前面的数字表示分子的个数，故2CO中的2表示一氧化碳分子的个数为2个，不符合题意； D、元素符号或原子团右上角的数字表示离子所带的电荷数，故中的2表示一个硫酸根离子带2个单位的负电荷，不符合题意； 故选：A。 15. 元素周期表是学习化学的重要工具，下图是元素周期表中的一格，从该图获取的信息正确的是 A. 该元素的原子序数为24 B. 该元素属于金属元素 C. 该元素原子的相对原子质量为52g D. 该元素的原子核内有24个中子 【答案】AB 【解析】 【分析】根据图中元素周期表可以获得的信息：原子序数、相对原子质量、元素符号、元素种类等，进行分析判断即可。 【详解】A、根据元素周期表中的一格中获取的信息，该元素的原子序数为24，故A选项说法正确； B、根据元素周期表中的一格可知，中间的汉字表示元素名称，该元素的名称是铬，带“钅”字旁，属于金属元素，故B选项说法正确； C、根据元素周期表中的一格中获取的信息，可知元素的相对原子质量为52.00，相对原子质量单位是“1”，不是“g”，故C选项说法错误； D、该元素的原子序数为24，根据原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数，则该元素原子的质子数为24；在原子中，相对原子质量≈质子数+中子数，该元素的原子核内有52-24=28个中子，故S选项说法错误。 故选AB。 【点睛】本题难度不大，考查学生灵活运用元素周期表中元素的信息及辨别元素种类的方法进行分析解题的能力。 三、填空题（本大题共5小题，化学方程式每个3分，其余每空2分，共32分） 16. 阅读下列科技短文并回答问题。 硅（Si）是自然界中比较常见的一种元素，大部分以二氧化硅或硅酸盐的形式广泛存在于岩石、砂砾、尘土之中。硅是一种重要的非金属，带有金属光泽的灰黑色固体，熔点高、硬度大、有脆性、有半导体性质。常温下化学性质不活泼，在高温下能与氧气等多种物质化合。硅是一种重要的半导体材料，可用于制大功率整流器、大功率晶体管、二极管、开关器件等，还可以制造成合金，如硅钢、硅锰合金、硅铝合金等，从而提升金属的性能。 （1）上图是硅原子的结构示意图，其中______。 （2）写出硅的一种用途：______。 （3）硅在高温下与氧气反应生成二氧化硅，写出二氧化硅的化学式______。 【答案】（1）14 （2）制大功率整流器（或制大功率晶体管、二极管、开关器件等或制合金等合理答案） （3） 【解析】 【小问1详解】 在原子中，质子数=核外电子数，则x=14-2-8=4； 【小问2详解】 硅是一种重要的半导体材料，可用于制大功率整流器、大功率晶体管、二极管、开关器件等，还可以制造成合金，如硅钢、硅锰合金、硅铝合金等，从而提升金属的性能； 【小问3详解】 化合物化学式的书写一般规律：金属在前，非金属在后；氧化物中氧在后，原子个数不能漏，正负化合价代数和为零，化合价数值约到最简交叉写在元素右下角。二氧化硅的化学式为SiO2。 17. 2008年北京奥运会“祥云”火炬使用的燃料主要是丙烷（），2022年北京冬奥会“飞扬”火炬使用的燃料主要是氢气。 （1）氢气燃烧的化学方程式为：______。 （2）完成丙烷燃烧的化学方程式：______。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 氢气和氧气在点燃的条件下生成水，反应的化学方程式为； 【小问2详解】 根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类和数目不变，反应前有3个C，8个H，10个O，反应后有8个H，4个O，还缺少3个C，6个O，即化学方程式需要补充。 18. 央视栏目《典籍里的中国》展现了中国智慧。 （1）记录——《周易》记载：“泽中有火”，有科学史研究者认为湖泊中有机物发酵产生了易燃气体，该气体在湖泊池沼水面上起火。该气体为甲烷，其化学式为，具有可燃性，生活中常用作______。 （2）农业——古代种植农作物使用农家肥，现代常使用化肥。其中农家肥料的腐熟是属于______（填“缓慢氧化”或“剧烈氧化”）反应。 （3）净水——明代《天工开物》一书记载了明矾净水，净水的操作包括“沉淀过滤→吸附→蒸馏”，其中单一操作相对净化程度较高的是______（填写操作名称）。 【答案】（1）燃料 （2）缓慢氧化 （3）蒸馏 【解析】 【小问1详解】 CH4具有可燃性，生活中常用作燃料。 【小问2详解】 农家肥料的腐熟是物质与氧气发生的缓慢、不易察觉的氧化反应，属于缓慢氧化反应。 【小问3详解】 蒸馏可除去水中的所有杂质，得到的蒸馏水属于纯水，净化程度最高，故单一操作相对净化程度较高的是蒸馏。 19. 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）工业上获取氧气主要通过分离液态空气法，通过控制温度先分离出。 （二）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。 （三）氦气与光伏新材料： 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。 回答下列问题： （1）通过分离液态空气获取氧气，可控制温度先分离出，可见的沸点______（填“高于”“低于”或“等于”）的沸点。 （2）氮气应用于食品行业作保护气，体现了的性质是：______。 （3）由上图可知，氮化碳薄膜中氮元素质量分数与氮离子束能量的关系为______。 【答案】（1）低于 （2）化学性质不活泼 （3）随着氮离子束能量的增大，氮化碳薄膜中氮元素质量分数先增大后减小 【解析】 【小问1详解】 通过分离液态空气获取氧气，可控制温度先分离出，说明氮气先汽化，所以氮气的沸点低于氧气的沸点； 【小问2详解】 氮气在食品行业作为保护气，是利用了氮气的化学性质稳定，不容易与其他物质发生反应的特点； 【小问3详解】 从图中可以看出，随着氮离子束能量的增加，氮化碳薄膜中氮元素质量分数逐渐减小。 20. 某燃煤电厂产生的固体废弃物粉煤灰中含有较多的氧化铝。从粉煤灰中提取氧化铝的工艺流程如图。 （1）流程中涉及到的氧化物有______（写出1种即可）。 （2）中Al元素的化合价为______。 （3）“煅烧”过程发生反应的基本反应类型是______。 （4）如将“沉淀”过程实验化，即向溶液中加入某溶液，产生了沉淀，则分离得到“滤液”和“”的实验操作为______（填写实验操作名称）。 【答案】（1）、 （2）+3 （3）分解反应 （4）过滤 【解析】 【小问1详解】 氧化物是由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物。观察流程图可知，涉及到的氧化物有、； 【小问2详解】 根据在化合物中各元素正负化合价代数和为0，在中，氧元素的化合价为-2价，设铝元素的化合价为x，则2x+3×（-2）=0，解得x =+3价； 【小问3详解】 “煅烧”过程是在加热条件下生成氧化铝和水，该反应是由一种物质生成两种物质，属于分解反应； 【小问4详解】 将不溶性固体与液体分离的操作是过滤，所以分离得到“滤液”和“Al（OH）3”的实验操作为过滤。 四、实验与探究题（本大题共2小题，每空2分，共18分） 21. 如图是化学实验中常用的几种装置。请回答下列问题： （1）写出仪器a的名称______。 （2）实验室制取CO2应选用的发生装置和收集装置是______(填字母代号)。 （3）实验室用C装置收集O2，当导管口有______放出时，才可以收集。 （4）实验室通常利用______伸入集气瓶内检验氧气。 【答案】（1）长颈漏斗 （2）BE （3）连续均匀的气泡 （4）带火星木条 【解析】 【小问1详解】 据图可知，仪器a的名称是长颈漏斗； 【小问2详解】 用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳不需要加热，应选用的发生装置是B；二氧化碳能够溶于水，不能用排水法收集，密度比空气大，可以用向上排空气法收集，即用E装置收集； 【小问3详解】 排水集气法收集氧气时，当看到连续均匀的气泡冒出时，开始收集，以免收集到开始排出的空气，导致收集的氧气不纯； 【小问4详解】 氧气具有助燃性，用带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，则证明是氧气。 22. 测定空气里氧气的含量是一项重要的课题，兴趣小组同学以此为课题开展项目式学习。 【任务一】利用红磷燃烧测定空气中氧气的含量 （1）红磷燃烧的现象是______。红磷燃烧停止并冷却后打开止水夹，观察到进入集气瓶中水的体积不到总容积的1/5，可能的原因是______。（答一点即可） 【任务二】改进装置和药品测定空气中氧气的含量 （2）选用实际容积为40mL的试管作反应容器，将过量白磷放入试管中，如图塞紧橡皮塞。实验前，打开弹簧夹，将注射器的活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，松手后，若活塞仍能返回到20mL刻度处，则说明装置气密性______（填“良好”或“不好”）。若夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷（足量），燃烧结束，试管冷却后再打开弹簧夹，可观察到注射器的活塞最终停在______mL处（空气成分按体积计算，假定氧气为20%）。 【任务三】拓展实验—数字化实验 （3）小明将压强传感器与图1装置连接，精确地记录并保存了实验过程中集气瓶内的压强变化曲线，如图2所示。 分析： 图2显示，红磷燃烧开始后，集气瓶内压强随时间变化是先变大后变小，原因是______。 【答案】（1） ①. 产生大量白烟 ②. 红磷量不足（或装置漏气或未冷却至室温就打开止水夹等合理答案） （2） ①. 良好 ②. 12 （3）红磷燃烧放热，使集气瓶内气体受热膨胀，压强增大；反应消耗氧气，冷却后瓶内气体减少，压强减小 【解析】 【小问1详解】 红磷燃烧的现象是产生大量白烟，放出热量； 红磷燃烧停止并冷却后打开止水夹，观察到进入集气瓶中水的体积不到总容积的五分之一，可能的原因是红磷的量不足（氧气没有消耗完全，水倒流入集气瓶的体积不足五分之一，导致实验结果偏小），或装置漏气（燃烧冷却后瓶内气压小于大气压，有部分空气进入瓶中弥补了消耗的氧气，水倒流入集气瓶的体积不足五分之一，导致实验结果偏小），或装置没有冷却至室温就打开止水夹（气体受热膨胀，水倒流入集气瓶的体积不足五分之一，导致实验结果偏小）； 【小问2详解】 实验前，打开弹簧夹，将注射器的活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，松手后，若活塞仍能返回到20mL刻度处，则说明装置气密性良好； 空气成分按体积计算，假定氧气为20%，若夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷（足量），燃烧结束，试管冷却后再打开弹簧夹，可观察到注射器的活塞最终停在20mL-40mL×20%=12mL处； 【小问3详解】 图2显示，红磷燃烧开始后，集气瓶内压强随时间变化是先变大后变小，原因是红磷燃烧放热，使集气瓶内气体受热膨胀，压强增大；反应消耗氧气，冷却后瓶内气体减少，压强减小。 五、计算题（本大题共1小题，第1问2分，第2问3分，共5分） 23. 我国明代科技著作《天工开物》中有利用炉甘石（主要成分是ZnCO3）火法炼锌的工艺记载，主要反应原理为ZnCO3+2CZn+3CO↑，现用200 kg炉甘石与足量碳充分反应，产生CO的质量与加热时间的关系如图所示。 （1）此过程中产生CO的质量是______kg。 （2）列式计算此炉甘石中ZnCO3的质量分数。 【答案】（1）84 （2）解：设炉甘石中ZnCO3的质量为x = x=125kg 炉甘石中ZnCO3的质量分数=×100%=62.5% 答：炉甘石中ZnCO3的质量分数62.5%。 【解析】 【小问1详解】 由图可知，反应最终生成CO的质量为84kg，故填84。 【小问2详解】 见答案 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$