精品解析：广东省韶关市乳源县2024-2025学年九年级上学期期末化学试题

2024-2025学年广东省韶关市乳源县九年级（上）期末化学试卷 可能用到的相对原子质量：H-1 O-16 C-12 Cu-64 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. 2024年5月3日，嫦娥六号探测器由长征五号运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射，开启世界首次月球背面采集月壤样品之旅。下列探月过程属于化学变化的是 A. 点火起航 B. 箭器分离 C. 月背着陆 D. 采集月壤 2. 实验室制取O2，下列操作、药品和装置选择不合理的是 A. 选择药品 B. 检查气密性 C. 发生装置 D. 收集装置 3. 我国力争2060年前实现“碳中和”，彰显大国责任与担当。“碳中和”的“碳”是指 A. 二氧化碳 B. 碳元素 C. 碳原子 D. 所有含碳物质 4. 中华传统文化中包含很多化学知识。下列对文献内容解释错误的是 A. 《梦溪笔谈》—石油：“燃之如麻，但烟甚浓”——石油的不完全燃烧 B. 《天工开物》：“每金七厘，造方寸金一千片”——金的延展性强 C. 《梅花》：“遥知不是雪，为有暗香来”——分子在不断地运动 D. 《吕氏春秋》：“金（指铜）柔锡柔，合两柔则刚”——铜锡合金的硬度比铜、锡小 5. 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. 镓原子的中子数是31 C. 图中X的数值是8 D. 镓的相对原子质量是69.72g 6. 我国科学家利用光催化技术实现了绿色制取H2O2，反应的微观示意图如图所示。下列说法正确的是 A. 反应后氧原子个数减少 B. 反应后催化剂的质量增加 C. b的化学式为H2O D. 参加反应的a、b分子个数比为1∶1 7. 下列物质属于纯净物的是 A. 石蜡 B. 氯化钾 C. 汽水 D. 蔗糖溶液 8. 《本草纲目》记载食肉桂能“面生光华”。肉桂酸()是肉桂的主要有效成分，下列说法正确的是 A. 肉桂酸属于有机物，由碳、氢、氧三种原子构成 B. 肉桂酸中碳与氢元素质量比为9∶8 C. 肉桂酸中氧元素的质量分数为21.6% D. 一个肉桂酸分子中含有一个氧分子 9. 对如图所示实验的分析错误的是 A. 甲：试管口略向下倾斜，可防止冷凝水回流使试管炸裂 B. 乙：把活塞迅速压下去，棉花燃烧，说明对气体做功，气体内能减少 C. 丙：左侧铜片生锈，右侧铜片不生锈，说明铜生锈的条件之一是与接触 D. 丁：用橡胶棒连接两个验电器，验电器的金属箔张角不变，说明橡胶棒是绝缘体 10. 下列有关化学用语的表达中不正确的是 A. 2个氮分子：2N2 B. 氟原子：F C. 氯化钠中的阳离子：Na+ D. 氯化铁的化学式：FeCl2 11. 下列有关燃烧与灭火的说法正确的是 A. 用水浇灭燃着的木柴——降低着火点 B. 用烧杯罩住点燃的蜡烛，蜡烛熄灭——隔绝空气 C. 设置隔离带，防止森林火灾蔓延——降低温度 D. 红磷放置在空气中没有燃烧——红磷不是可燃物 12. 在复合催化剂(代表一种合金)表面进行两步反应后转化为无毒气体，其转化关系如图所示。下列说法错误的是 A. 是空气中含量最多的气体 B. 和在一定条件下可以相互转化 C. “过程1”中N元素化合价升高 D. 转化的总反应为 13. 兴趣小组用图甲所示的密闭装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂，分别加入10mL相同浓度的过氧化氢稀溶液后，用传感器测量装置中气压的变化，如图乙中曲线a、b所示。下列说法不正确的是 A. 从曲线a、b的变化可以看出，过氧化氢分解的反应是放热反应 B. 加土豆块催化的过氧化氢稀溶液完全反应所用的时间大约是120s C. 曲线a、b最终达到相同的压强，说明催化剂不改变生成物的质量 D. 结合实验和曲线a、b分析，两种催化剂中催化效率更高是猪肝块 14. 一定条件下，X、Y、乙、W四种物质在密闭容器中充分反应，测得反应前后各物质质量如下表。 物质 X Y Z W 反应前的质量/g 6.8 1.0 93.2 0 反应后的质量/g 0 a 96.8 3.2 下列说法正确的是 A. ，Y一定是该反应的催化剂 B. 该反应一定为化合反应 C. X与W相对分子质量之比一定为 D. Z与W质量变化之比一定为 15. 用数轴表示某些化学知识直观、简明、易记，下列数轴表示错误的是 A. 地壳中元素含量由高到低 B. 不同元素的核电荷数依次递减 C. 含氮物质中氮元素的化合价从低到高 D. 一个分子中所含原子数从低到高 二、非选择题：本大题共6小题，第16小题7分，第17小题8分，第18-21小题各10分，共55分。 16. 二氧化碳不仅能产生温室效应，还能作化工原料。 （1）化石燃料燃烧会产生大量的CO2。天然气充分燃烧的化学方程式为_______。 （2）膜分离是一种常用的分离技术。二氧化硅（SiO2）能用于制造CO2分离膜（如图1所示）。SiO2中硅元素的化合价为 _______。 （3）CO2形成超临界CO2流体可用于从香兰草豆荚粉中提取香兰素（C8H8O3）（如图2）。 ①香兰素由 __________三种元素组成。 ②由香兰素的乙醇溶液得到香兰素的过程中，发生的是 _______变化。 ③以上提取香兰素的过程中，可循环使用的物质有 ________、_________。 【科普阅读】 17. 阅读下面短文，回答相关问题。 天问一号着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，我国首次火星探测任务——着陆火星取得圆满成功。 肼又叫联氨，化学式为N2H4，是一种无色、易挥发、有剧毒、有刺激性气味的油状液体，制备肼的原料易得，可以通过氨或尿素与次氯酸反应制备肼。肼具有很高的燃烧热，将火星探测器送入万里高空的燃料就是肼。 火星作为太阳系中与地球最相似的行星，是各航天大国深空探测任务的最主要目标之一。国内外专家提出开展火星原位资源利用研究，即通过利用火星当地资源生产火星探测所需原料和能源，以减少成本。 火星大气和矿物是火星原位资源利用的主要研究对象。目前，探测出火星大气的主要成分及含量如图1所示，火星土壤不同位置处矿物的主要成分及含量如表所示： 成分样品种类 二氧化硅 氧化铝 氧化镁 氧化亚铁 第一层土壤 45.5% 8.8% 7.2% 20.1% 勃朗峰土壤 44.7% 8.8% 7.2% 19.0% 利用与地球上相似的冶炼原理，可以从火星土壤中获得多种金属单质，部分金属可以在CO2中燃烧，此反应可成为火星探测所需能量的来源之一。研究人员以火箭发动机为背景，分析了不同金属与CO2反应时，氧燃比（CO2与金属的质量此）对比冲的影响，比冲越高，发动机效率越高，结果如图2所示。目前，火星原位资源利用技术仍面临诸多挑战，需要人们不断探索。 （1）肼的物理性质 _______、____________________。（任写两点） （2）火星原位资源利用是指 ____________________。 （3）由图1可知，火星大气中体积分数占比最高的气体是 _________。 （4）图2中，以Mg为燃料时，比冲与氧燃比的关系是 ____________________。 （5）下列说法正确的是 （填标号）。 A. 火星原位资源利用的主要研究对象是火星大气和矿物 B. 火星土壤中至少含有3种金属元素 C. 肼能支持燃烧，在发射火箭时，常用肼作为燃料 D 火星原位资源利用技术已经非常成熟 （6）已知肼在金属铂（Pt）的催化作用下，常温即可分解产生氢气和氮气，该反应的化学方程式为 ____________________。 【基础实验和跨学科实践】 18. 根据下列实验装置图，回答有关问题。 （1）写出装置图中标号仪器的名称：①________；②_________。 （2）实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 ____________________；用A装置制取氧气时，试管中的棉花没有燃烧，根据燃烧条件分析，其主要原因是 _________________；选用A、F装置制取氧气结束时，为防止水槽里的水倒流，应采取的操作是 ________。 （3）实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为 _____________；若用碳酸钠粉末和稀盐酸反应来制取二氧化碳，为了得到平稳的气流，应选用的发生装置是 _____。 （4）某兴趣小组用D装置制二氧化碳时。用压强传感器测得试管内某段时间压强的变化如图所示，下列说法正确的是 （填字母）。 A. a点对应的操作是关闭弹簧夹 B. ab段试管中液面逐渐上升 C. bc段大理石与稀盐酸脱离接触 D. c点的对应操作是打开弹簧夹 【科学探究】 19. 实践小组对我市“家用燃料随时代发展产生的变化”开展了项目式学习活动。 任务一：调查家用燃料的变迁 【调查研究】 （1）煤球制成“蜂窝煤”，可以使煤燃烧更加充分，原因是 ____________________。 任务二：探究天然气的燃烧产物 【查阅资料】①天然气主要成分为甲烷（CH4）；②无水CuSO4遇水变蓝；③NaOH溶液可用于吸收CO2。 【提出问题】天然气燃烧后会产生哪些物质？ （2）猜想①：CO2、H2O；猜想②：_______、H2O；猜想③：CO、CO2、H2O。 【进行实验】利用以下实验装置，进行探究。 （3） 实验现象 实验结论 装置A中无水CuSO4变蓝；装置B中变浑浊；装置D中 ____________；装置E中变浑浊。 猜想 _____成立 【反思评价】 （4）装置B中反应的化学方程式为 ____________________。 （5）装置D中反应化学方程式为 ____________________。 （6）小明同学认为要在E装置后的导管处放一盏燃着的酒精灯处理尾气，防止污染，其化学方程式为 ____________________。 20. 氢能源是最理想的“绿色能源”之一。我国氢能源的发展规划分为“灰氢”、“蓝氢”和“绿氢”三个阶段，具体如图1所示。 回答下列问题： （1）生成“灰氢”和“蓝氢”中用到煤炭和天然气属于化石能源，化石能源还包括 _______。 （2）通过反应CH4+2H2O4H2+X制备的氢气为“蓝氢”，则X的化学式为 ________。 （3）如图2是“绿氢”的“制氢、储氢、释氢、用氢”的示意图。 Ⅰ.“制氢”：通过光伏发电和催化剂的作用，使水分解产生氢气。 ①该反应中产生氢气和氧气的体积比约为 ________。 Ⅱ.“储氢”：用化学方法将氢气转化为甲醇（常温常压下为液体）。 ②转化Ⅱ中CO2和H2在催化剂的作用下反应，该反应的化学方程式为 ____________________。 ③理论上反应Ⅰ消耗的H2O中氢元素质量 _____（填“＞”、“＝”或“＜”），反应Ⅱ生成的甲醇中氢元素质量。 Ⅲ.“释氢”：将甲醇转化为氢气，通常有以下两种方案： 方案A：CH3OH+H2OCO2↑+3H2↑ 方案B：CH3OHCO↑+2H2↑ ④你选择的方案是 _____（填“A”或“B”），理由是 _________（填一条即可）。 Ⅳ.“用氢”：氢氧燃料电池能量转化率高，产物是水，清洁环保。 ⑤氢氧燃料电池在工作时，能量转化的方式是化学能转化为 _______。 21. 化学链燃烧技术是指用载氧体（金属氧化物）将空气中的氧传输至燃料的新技术。基于载氧体的甲烷化学链燃烧技术如图1所示： （1）空气反应器中与________发生化合反应生成CuO。 （2）在燃料反应器中发生反应：，若要使充分反应，至少需要CuO的质量为多少？（写出计算过程） （3）从空气反应器排出的气体中体积分数随反应温度的变化关系如图2所示。空气反应器中最适宜的反应温度范围是________（填字母）。 a. b. c. d. 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年广东省韶关市乳源县九年级（上）期末化学试卷 可能用到的相对原子质量：H-1 O-16 C-12 Cu-64 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. 2024年5月3日，嫦娥六号探测器由长征五号运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射，开启世界首次月球背面采集月壤样品之旅。下列探月过程属于化学变化的是 A. 点火起航 B. 箭器分离 C. 月背着陆 D. 采集月壤 【答案】A 【解析】 详解】A、点火起航，有新物质生成，属于化学变化，符合题意； B、箭器分离，没有新物质生成，属于物理变化，不符合题意； C、月背着陆，没有新物质生成，属于物理变化，不符合题意； D、采集月壤，没有新物质生成，属于物理变化，不符合题意； 故选：A。 2. 实验室制取O2，下列操作、药品和装置选择不合理的是 A. 选择药品 B. 检查气密性 C. 发生装置 D. 收集装置 【答案】C 【解析】 【详解】A.实验室可以通过加热高锰酸钾生成氧气，故A正确； B.有气体生成或参与的反应需要进行气密性检查，用手捂住试管，导管口放水中，如果导管口有气泡生成，松手后，导管内形成一段水柱，说明气密性良好，故B正确； C.加热固体制取氧气时，试管口应略向下倾斜，防止冷凝水倒流，使试管炸裂，故C错误； D.氧气密度比空气大，可以用向上排空气法，多功能瓶收集氧气时，氧气应从长管通入，空气由短管排出，故D正确； 故选C。 3. 我国力争2060年前实现“碳中和”，彰显大国责任与担当。“碳中和”的“碳”是指 A. 二氧化碳 B. 碳元素 C. 碳原子 D. 所有含碳物质 【答案】A 【解析】 【详解】“碳中和”是指某个地区在一定时间内，人类活动直接和间接排放的碳总量，与通过植树造林、工业固碳等方式吸收的碳总量相互抵消，实现碳“净零排放”，这里的“碳”指的是二氧化碳； 故选A。 4. 中华传统文化中包含很多化学知识。下列对文献内容解释错误的是 A. 《梦溪笔谈》—石油：“燃之如麻，但烟甚浓”——石油的不完全燃烧 B. 《天工开物》：“每金七厘，造方寸金一千片”——金的延展性强 C. 《梅花》：“遥知不是雪，为有暗香来”——分子在不断地运动 D. 《吕氏春秋》：“金（指铜）柔锡柔，合两柔则刚”——铜锡合金的硬度比铜、锡小 【答案】D 【解析】 【详解】A、石油：“燃之如麻，但烟甚浓”，是因为氧气的含量不足，导致石油不完全燃烧所产生的，故A解释正确； B、“每金七厘，造方寸金一千片”，是说金可以压成很薄的片，说明金的延展性强，故B解释正确； C、“遥知不是雪，为有暗香来”，是因为花香中含有的分子是在不断运动的，向四周扩散，使人们闻到花香，故C解释正确； D、“金（指铜）柔锡柔，合两柔则刚”，说明铜锡合金的硬度比铜、锡大，故D解释错误； 故选：D。 5. 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. 镓原子的中子数是31 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、镓的汉字名称带有 “钅” 字旁，属于金属元素，而不是非金属元素，错误； B、在元素周期表信息中，原子序数=质子数=核外电子数，镓原子的原子序数是31，所以质子数是31，但从图中无法直接得出中子数，错误； C、原子中，质子数=核外电子数，即31=2+X+18+3，解得X=8，正确； D、元素周期表中元素名称下方的数字表示相对原子质量，镓的相对原子质量是69.72，单位是 “1”，通常省略不写，不是 “g”，错误。 故选C。 6. 我国科学家利用光催化技术实现了绿色制取H2O2，反应的微观示意图如图所示。下列说法正确的是 A. 反应后氧原子个数减少 B. 反应后催化剂的质量增加 C. b的化学式为H2O D. 参加反应的a、b分子个数比为1∶1 【答案】C 【解析】 【详解】A、根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变，则反应后氧原子个数不变，故A说法错误； B、在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂，则反应后催化剂的质量不变，故B说法错误； C、由图可知，一个b分子是由1个氧原子和2个氢原子构成的，则b的化学式为H2O ，故C说法正确； D、由图可知，氧气和水在催化剂的作用下反应生成过氧化氢，化学方程式为：，则参加反应的a、b分子个数比为1∶2，故D说法错误； 故选：C。 7. 下列物质属于纯净物的是 A. 石蜡 B. 氯化钾 C. 汽水 D. 蔗糖溶液 【答案】B 【解析】 【详解】A、石蜡是一种由多种烃类组成的混合物，主要成分是固体烷烃，属于混合物，不符合题意； B、氯化钾是由一种物质组成，属于纯净物，符合题意； C、汽水中含有水、碳酸等物质，属于混合物，不符合题意； D、蔗糖溶液中含有蔗糖、水，属于混合物，不符合题意； 故选：B。 8. 《本草纲目》记载食肉桂能“面生光华”。肉桂酸()是肉桂的主要有效成分，下列说法正确的是 A. 肉桂酸属于有机物，由碳、氢、氧三种原子构成 B. 肉桂酸中碳与氢元素质量比为9∶8 C. 肉桂酸中氧元素的质量分数为21.6% D. 一个肉桂酸分子中含有一个氧分子 【答案】C 【解析】 【详解】A、肉桂酸是由肉桂酸分子构成的，肉桂酸分子是由碳、氢、氧三种原子构成的，错误； B、肉桂酸中碳与氢元素质量比为（12×9）：（1×8）=27：2，不是 9∶8，错误； C、肉桂酸中氧元素的质量分数=，正确； D、根据肉桂酸(C9H8O2)化学式可知，一个肉桂酸分子中含有 2 个氧原子，而不是含有一个氧分子，错误。 故选C。 9. 对如图所示实验的分析错误的是 A. 甲：试管口略向下倾斜，可防止冷凝水回流使试管炸裂 B. 乙：把活塞迅速压下去，棉花燃烧，说明对气体做功，气体内能减少 C. 丙：左侧铜片生锈，右侧铜片不生锈，说明铜生锈的条件之一是与接触 D. 丁：用橡胶棒连接两个验电器，验电器的金属箔张角不变，说明橡胶棒是绝缘体 【答案】B 【解析】 【详解】A、高锰酸钾制取氧气的实验中，试管口略向下倾斜，可防止冷凝水回流使试管炸裂，说法正确，不符合题意； B、活塞迅速向下压时，活塞压缩气体做功，空气内能增加，温度升高，达到棉花的着火点，所以棉花燃烧，说法错误，符合题意； C、左侧铜片同时与氧气、二氧化碳和水接触，铜片生锈；右侧铜片只与二氧化碳和水接触，铜片不生锈，说明铜生锈的条件之一是与接触，说法正确，不符合题意； D、用橡胶棒连接两个验电器，验电器的金属箔张角不变，说明电子没有发生转移，说明橡胶棒是绝缘体，说法正确，不符合题意。 故选：B。 10. 下列有关化学用语的表达中不正确的是 A. 2个氮分子：2N2 B. 氟原子：F C. 氯化钠中的阳离子：Na+ D. 氯化铁的化学式：FeCl2 【答案】D 【解析】 【详解】A、分子的表示方法：正确书写物质的化学式，表示多个该分子，就在其化学式前加上相应的数字，则2个氮分子表示为2N2，说法正确，不符合题意； B、原子的表示方法：用元素符号来表示一个原子，表示多个该原子，就在其元素符号前加上相应的数字，故氟原子表示为F，说法正确，不符合题意； C、氯化钠中的阳离子是钠离子，离子的表示方法：在表示该离子的元素符号右上角，标出该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负符号在后，带1个单位电荷时，“1”要省略，表示多个该离子，就在其离子符号前加上相应的数字，故钠离子表示为Na+，说法正确，不符合题意； D、氯化铁的化学式为，读作氯化亚铁，说法错误，符合题意。 故选：D。 11. 下列有关燃烧与灭火的说法正确的是 A. 用水浇灭燃着的木柴——降低着火点 B. 用烧杯罩住点燃的蜡烛，蜡烛熄灭——隔绝空气 C. 设置隔离带，防止森林火灾蔓延——降低温度 D. 红磷放置在空气中没有燃烧——红磷不是可燃物 【答案】B 【解析】 【详解】A、用水浇灭燃着的木柴，其灭火原理是降低木柴的温度至着火点以下，说法错误，不符合题意； B、用烧杯罩住点燃的蜡烛，蜡烛熄灭，其灭火原理是隔绝空气，说法正确，符合题意； C、设置隔离带，防止森林火灾蔓延，其灭火原理是隔离可燃物，说法错误，不符合题意； D、红磷放置在空气中没有燃烧，是因为温度没有达到红磷的着火点，说法错误，不符合题意。 故选：B。 12. 在复合催化剂(代表一种合金)表面进行两步反应后转化为无毒气体，其转化关系如图所示。下列说法错误的是 A. 是空气中含量最多的气体 B. 和在一定条件下可以相互转化 C. “过程1”中N元素化合价升高 D. 转化的总反应为 【答案】C 【解析】 【详解】A、N2约占空气总体积的78%，是空气中含量最多的气体，故选项说法正确； B、CO2和CO在一定条件下可以相互转化，如二氧化碳与碳在高温条件下反应得到一氧化碳，一氧化碳在氧气燃烧得到二氧化碳，故选项说法正确； C、过程1：N2O与M2O反应得到N2和M2O2，N2O 中氮元素的化合价为+1价，氮气为单质，氮元素的化合价为0，因此“过程1”中氮元素化合价降低，故选项说法不正确； D、过程1：N2O与M2O反应得到N2和M2O2；过程2：M2O2与CO反应得到CO2和M2O，M2O为催化剂，则转化的总反应为，故选项说法正确。 故选C。 13. 兴趣小组用图甲所示的密闭装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂，分别加入10mL相同浓度的过氧化氢稀溶液后，用传感器测量装置中气压的变化，如图乙中曲线a、b所示。下列说法不正确的是 A. 从曲线a、b的变化可以看出，过氧化氢分解的反应是放热反应 B. 加土豆块催化的过氧化氢稀溶液完全反应所用的时间大约是120s C. 曲线a、b最终达到相同的压强，说明催化剂不改变生成物的质量 D. 结合实验和曲线a、b分析，两种催化剂中催化效率更高的是猪肝块 【答案】B 【解析】 【详解】A、曲线a、b中压强上升至最高点后再下降，说明反应过程中温度升高，反应结束后，温度下降，压强下降，故过氧化氢分解的反应是放热反应，故A说法正确； B、据图可知，当压强上升至最高点时反应结束，故加土豆块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是65s，故B说法不正确； C、曲线a、b最终达到相同的压强，说明催化剂只能改变反应的速率，不改变生成物的质量，故C说法正确； D、根据曲线a、b，加入猪肝块的反应中压强上升至最高点的时间更短，反应速率更快，故两种催化剂中催化效果更好的是猪肝块，故D说法正确； 故选B。 14. 一定条件下，X、Y、乙、W四种物质在密闭容器中充分反应，测得反应前后各物质质量如下表。 物质 X Y Z W 反应前的质量/g 6.8 1.0 93.2 0 反应后的质量/g 0 a 96.8 3.2 下列说法正确的是 A. ，Y一定是该反应的催化剂 B. 该反应一定为化合反应 C. X与W相对分子质量之比一定为 D. Z与W质量变化之比一定为 【答案】D 【解析】 【分析】一定条件下，X、Y、乙、W四种物质在密闭容器中充分反应，根据质量守恒定律，则有6.8g+1.0g+93.2g+0g=0g+ag+96.8g+3.2g，a=1.0,；反应前后X的质量减少了6.8g-0g=6.8g，则X为反应物；反应前后Y的质量不变，则Y可能是该反应的催化剂，也可能是没有参与反应的杂质；反应前后Z的质量增加了96.8g-93.2g=3.6g，则Z为生成物；反应前后W的质量增加了3.2g-0g=3.2g，则W为生成物；故该反应为X在一定条件下生成Z和W。 【详解】A、由分析可知，a=1.0 ，反应前后Y的质量不变，则Y可能是该反应的催化剂，也可能是没有参与反应的杂质，故A说法错误； B、由分析可知，该反应为X在一定条件下生成Z和W，是一种物质生成两种物质，符合“一变多”特点，属于分解反应，故B说法错误； C、由分子可知，X与W的质量变化之比为（6.8g-0g）：（3.2g-0g）=6.8g：3.2g=17：8，但因为反应式中X与W的系数之比未知，故无法判断其相对分子质量之比，故C说法错误； D、由分析可知，Z与W质量变化之比一定为（96.8g-93.2g）：（3.2g-0g）=3.6g：3.2g= 9：8，故D说法正确； 故选：D。 15. 用数轴表示某些化学知识直观、简明、易记，下列数轴表示错误的是 A. 地壳中元素含量由高到低 B. 不同元素的核电荷数依次递减 C. 含氮物质中氮元素的化合价从低到高 D. 一个分子中所含的原子数从低到高 【答案】B 【解析】 【详解】A、在地壳中元素含量由多到少的顺序是氧、硅、铝、铁、钙，故表示正确； B、钠（11）、镁（12）、铝（13）、硅（14）、磷（15）的核电荷数依次递增，故错误； C、根据在化合物中正负化合价代数和为0，NH3中氢元素显+1价，氮元素显-3价，氮气中氮元素为0价，NaNO2中，钠元素显+1价，氧元素显-2价，设氮元素的化合价为x，则有（+1）+x+（-2）×2=0，解得x=+3，NaNO3中钠元素显+1价，氧元素显-2价，设氮元素的化合价为y，则有（+1）+y+（-2）×3=0，解得y=+5，氮元素的化合价从低到高依次为NH3、N2、NaNO2、NaNO3，与数轴关系一致，故正确； D、一个氮气分子中含有2个原子，一个二氧化碳分子中含有1+2=3个原子，一个氨气分子中含有1+3=4个原子，一个甲烷分子中含有1+4=5个原子，与数轴关系一致，故表示正确； 故选：B。 二、非选择题：本大题共6小题，第16小题7分，第17小题8分，第18-21小题各10分，共55分。 16. 二氧化碳不仅能产生温室效应，还能作化工原料。 （1）化石燃料燃烧会产生大量的CO2。天然气充分燃烧的化学方程式为_______。 （2）膜分离是一种常用的分离技术。二氧化硅（SiO2）能用于制造CO2分离膜（如图1所示）。SiO2中硅元素的化合价为 _______。 （3）CO2形成的超临界CO2流体可用于从香兰草豆荚粉中提取香兰素（C8H8O3）（如图2）。 ①香兰素由 __________三种元素组成。 ②由香兰素乙醇溶液得到香兰素的过程中，发生的是 _______变化。 ③以上提取香兰素的过程中，可循环使用的物质有 ________、_________。 【答案】（1） （2）+4 （3） ①. C、H、O ②. 物理 ③. CO2 ④. 无水乙醇 【解析】 【小问1详解】 天然气的主要成分是甲烷，甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：； 【小问2详解】 二氧化硅中氧元素显-2价，设硅元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：，x=+4； 【小问3详解】 ①由化学式可知，香兰素由C、H、O三种元素组成； ②由香兰素的乙醇溶液得到香兰素的过程中，只是乙醇状态的改变，无新物质生成，属于物理变化； ③由图可知，二氧化碳、无水乙醇可以循环利用。 【科普阅读】 17. 阅读下面短文，回答相关问题。 天问一号着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，我国首次火星探测任务——着陆火星取得圆满成功。 肼又叫联氨，化学式为N2H4，是一种无色、易挥发、有剧毒、有刺激性气味的油状液体，制备肼的原料易得，可以通过氨或尿素与次氯酸反应制备肼。肼具有很高的燃烧热，将火星探测器送入万里高空的燃料就是肼。 火星作为太阳系中与地球最相似的行星，是各航天大国深空探测任务的最主要目标之一。国内外专家提出开展火星原位资源利用研究，即通过利用火星当地资源生产火星探测所需原料和能源，以减少成本。 火星大气和矿物是火星原位资源利用的主要研究对象。目前，探测出火星大气的主要成分及含量如图1所示，火星土壤不同位置处矿物的主要成分及含量如表所示： 成分样品种类 二氧化硅 氧化铝 氧化镁 氧化亚铁 第一层土壤 45.5% 8.8% 7.2% 20.1% 勃朗峰土壤 44.7% 8.8% 7.2% 19.0% 利用与地球上相似的冶炼原理，可以从火星土壤中获得多种金属单质，部分金属可以在CO2中燃烧，此反应可成为火星探测所需能量的来源之一。研究人员以火箭发动机为背景，分析了不同金属与CO2反应时，氧燃比（CO2与金属的质量此）对比冲的影响，比冲越高，发动机效率越高，结果如图2所示。目前，火星原位资源利用技术仍面临诸多挑战，需要人们不断探索。 （1）肼的物理性质 _______、____________________。（任写两点） （2）火星原位资源利用是指 ____________________。 （3）由图1可知，火星大气中体积分数占比最高的气体是 _________。 （4）图2中，以Mg为燃料时，比冲与氧燃比的关系是 ____________________。 （5）下列说法正确的是 （填标号）。 A. 火星原位资源利用的主要研究对象是火星大气和矿物 B. 火星土壤中至少含有3种金属元素 C. 肼能支持燃烧，在发射火箭时，常用肼作为燃料 D. 火星原位资源利用技术已经非常成熟 （6）已知肼在金属铂（Pt）的催化作用下，常温即可分解产生氢气和氮气，该反应的化学方程式为 ____________________。 【答案】（1） ①. 无色 ②. 易挥发或有刺激性气味（合理即可） （2）通过利用火星当地资源生产火星探测所需原料和能源 （3）二氧化碳 （4）在实验研究的氧燃比范围内，随着氧燃比的增大，比冲先增大后减小 （5）AB （6）N2H4 N2↑+2H2↑ 【解析】 【小问1详解】 肼是一种无色、易挥发、有刺激性气味的油状液体，这些性质不需要发生化学变化就能表现出来，属于物质的物理性质；故答案为：无色；易挥发或有刺激性气味（合理即可）； 【小问2详解】 根据“国内外专家提出开展原位资源利用研究，即通过利用火星当地资源生产火星探测所需原料和能源，以减少成本”，可知火星原位资源利用是指通过利用火星当地资源生产火星探测所需原料和能源；故答案为：通过利用火星当地资源生产火星探测所需原料和能源； 【小问3详解】 由图1可知，火星大气中体积分数占比最高的气体是二氧化碳，占气体总体积的95.3%；故答案为：二氧化碳； 【小问4详解】 图2中，以Mg为燃料时，比冲与氧燃比的关系是在实验研究的氧燃比范围内，随着氧燃比的增大，比冲先增大后减小；故答案为：在实验研究的氧燃比范围内，随着氧燃比的增大，比冲先增大后减小； 【小问5详解】 A．火星原位资源利用的主要研究对象是火星大气和矿物，说法正确； B．由表1可知，火星土壤中至少含有3种（即镁、铝、铁）金属元素，说法正确； C．肼能燃烧，而不是支持燃烧，在发射火箭时，常用肼作为燃料，说法错误； D．目前，火星原位资源利用技术仍面临诸多挑战，需要人们不断探索，说法错误； 故答案为：AB； 【小问6详解】 已知肼在金属铂（Pt）的催化作用下，常温即可分解产生氢气和氮气，该反应的化学方程式为N2H4N2↑+2H2↑；故答案为：N2H4 N2↑+2H2↑。 【基础实验和跨学科实践】 18. 根据下列实验装置图，回答有关问题。 （1）写出装置图中标号仪器的名称：①________；②_________。 （2）实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 ____________________；用A装置制取氧气时，试管中的棉花没有燃烧，根据燃烧条件分析，其主要原因是 _________________；选用A、F装置制取氧气结束时，为防止水槽里的水倒流，应采取的操作是 ________。 （3）实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为 _____________；若用碳酸钠粉末和稀盐酸反应来制取二氧化碳，为了得到平稳的气流，应选用的发生装置是 _____。 （4）某兴趣小组用D装置制二氧化碳时。用压强传感器测得试管内某段时间压强的变化如图所示，下列说法正确的是 （填字母）。 A. a点对应的操作是关闭弹簧夹 B. ab段试管中液面逐渐上升 C. bc段大理石与稀盐酸脱离接触 D. c点的对应操作是打开弹簧夹 【答案】（1） ①. 铁架台 ②. 长颈漏斗 （2） ①. ②. 温度没有达到棉花的着火点 ③. 先移离导管，再熄灭酒精灯 （3） ①. ②. C （4）ACD 【解析】 【小问1详解】 由图可知，仪器①的名称是：铁架台；仪器②的名称是：长颈漏斗； 【小问2详解】 高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的化学方程式为：； 试管中的棉花是可燃物，反应过程中能够接触到氧气，但试管口的温度不能达到棉花的着火点，因此棉花不燃烧； 选用AF装置制取氧气结束时，应先移离导管再熄灭酒精灯，防止水槽中的水进入到试管中，导致试管骤冷炸裂； 【小问3详解】 大理石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：； 若用碳酸钠粉末和稀盐酸反应来制取二氧化碳，属于固液不加热反应，为了得到平稳的气流，应选用的发生装置是C，C装置可通过注射器控制液体的滴加速率，从而控制反应速率； 【小问4详解】 A、根据图示可知，a点开始试管内的压强逐渐增大，是由于反应产生的二氧化碳聚集在试管中，不能顺利排出导致的，因此a点对应的操作是关闭弹簧夹，符合题意； B、根据图示可知，ab段试管中压强逐渐增大，气体逐渐增多，试管内的液体会被压入长颈漏斗中，导致试管内的液面逐渐下降，长颈漏斗中的液柱逐渐升高，不符合题意； C、根据图示可知，bc段试管内的压强达到最大值，并保持不变，说明试管内不再产生二氧化碳气体，即大理石与稀盐酸脱离接触，符合题意； D、根据图示可知，c点后试管内的压强逐渐减小，说明试管内的二氧化碳气体，能够沿导管排出，因此c点的对应操作是打开弹簧夹，符合题意。 故选ACD。 【科学探究】 19. 实践小组对我市“家用燃料随时代发展产生的变化”开展了项目式学习活动。 任务一：调查家用燃料变迁 【调查研究】 （1）煤球制成“蜂窝煤”，可以使煤燃烧更加充分，原因是 ____________________。 任务二：探究天然气的燃烧产物 【查阅资料】①天然气主要成分为甲烷（CH4）；②无水CuSO4遇水变蓝；③NaOH溶液可用于吸收CO2。 【提出问题】天然气燃烧后会产生哪些物质？ （2）猜想①：CO2、H2O；猜想②：_______、H2O；猜想③：CO、CO2、H2O。 【进行实验】利用以下实验装置，进行探究。 （3） 实验现象 实验结论 装置A中无水CuSO4变蓝；装置B中变浑浊；装置D中 ____________；装置E中变浑浊。 猜想 _____成立 【反思评价】 （4）装置B中反应的化学方程式为 ____________________。 （5）装置D中反应的化学方程式为 ____________________。 （6）小明同学认为要在E装置后的导管处放一盏燃着的酒精灯处理尾气，防止污染，其化学方程式为 ____________________。 【答案】（1）增大了反应物与氧气的接触面积 （2）CO （3） ①. 黑色固体变红色 ②. ③ （4） （5） （6） 【解析】 【小问1详解】 煤球制成“蜂窝煤”，可以使煤燃烧更加充分，原因是增大了反应物与氧气的接触面积； 【小问2详解】 天然气主要成分为甲烷，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，反应物甲烷和氧气中含有碳元素、氢元素和氧元素，则天然气燃烧后的产物可能有、、，结合猜想①③可知，猜想②为CO、； 【小问3详解】 根据实验现象，装置A中无水变蓝、装置B中澄清石灰水变浑浊，说明天然气燃烧产物中有水和二氧化碳；装置E中澄清石灰水变浑浊，说明一氧化碳与氧化铜在加热条件下反应生成了铜和二氧化碳，则天然气燃烧产物中还有一氧化碳，则装置D中黑色固体变红色，由此可得实验结论猜想③成立； 【小问4详解】 装置B中发生的反应是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为； 【小问5详解】 装置D中发生的反应是一氧化碳与氧化铜在加热条件下反应生成铜和二氧化碳，化学方程式为； 【小问6详解】 一氧化碳有毒，排放到空气中会污染空气，一氧化碳具有可燃性，则在E装置后的导管处放一盏燃着的酒精灯处理尾气，可以防止污染，发生的反应是一氧化碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，化学方程式为。 20. 氢能源是最理想的“绿色能源”之一。我国氢能源的发展规划分为“灰氢”、“蓝氢”和“绿氢”三个阶段，具体如图1所示。 回答下列问题： （1）生成“灰氢”和“蓝氢”中用到煤炭和天然气属于化石能源，化石能源还包括 _______。 （2）通过反应CH4+2H2O4H2+X制备的氢气为“蓝氢”，则X的化学式为 ________。 （3）如图2是“绿氢”“制氢、储氢、释氢、用氢”的示意图。 Ⅰ.“制氢”：通过光伏发电和催化剂的作用，使水分解产生氢气。 ①该反应中产生氢气和氧气的体积比约为 ________。 Ⅱ.“储氢”：用化学方法将氢气转化为甲醇（常温常压下为液体）。 ②转化Ⅱ中CO2和H2在催化剂的作用下反应，该反应的化学方程式为 ____________________。 ③理论上反应Ⅰ消耗的H2O中氢元素质量 _____（填“＞”、“＝”或“＜”），反应Ⅱ生成的甲醇中氢元素质量。 Ⅲ.“释氢”：将甲醇转化为氢气，通常有以下两种方案： 方案A：CH3OH+H2OCO2↑+3H2↑ 方案B：CH3OHCO↑+2H2↑ ④你选择的方案是 _____（填“A”或“B”），理由是 _________（填一条即可）。 Ⅳ.“用氢”：氢氧燃料电池能量转化率高，产物是水，清洁环保。 ⑤氢氧燃料电池在工作时，能量转化的方式是化学能转化为 _______。 【答案】（1）石油 （2）CO2 （3） ①. 2∶1 ②. ③. ＞ ④. A ⑤. A中不产生有害气体##A中相等质量的甲醇完全反应生成的氢气较多 ⑥. 电能 【解析】 【小问1详解】 化石能源是由古代生物的化石沉积形成的，包括煤、石油和天然气。 【小问2详解】 根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和个数不变。反应前C、H、O的个数分别是1、8、2，反应后除X外C、H、O的个数分别是0、8、0，则X含有1个C、2个O，X的化学式为CO2。 【小问3详解】 ①电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，氢气与氧气的体积比约为2∶1。 ②根据图2，转化 Ⅱ 中CO2和H2在催化剂作用下反应生成甲醇（CH3OH）和水（H2O），化学方程式为。 ③反应 Ⅰ 中消耗的H2O中氢元素全部转化为H2中的氢元素，而反应 Ⅱ 中H2的氢元素有一部分转化为CH3OH中的氢元素，还有一部分转化为H2O中的氢元素，根据质量守恒定律，反应前后元素质量不变，反应Ⅰ消耗的H2O中氢元素质量 ＞ 反应Ⅱ生成的甲醇中氢元素质量。 ④方案 A 生成的是二氧化碳和氢气，方案 B 生成的是一氧化碳和氢气，一氧化碳有毒，而二氧化碳无毒，从环保角度选 A （也可从产氢量角度，根据化学方程式，方案 A 产氢量更高）。 ⑤氢氧燃料电池工作时是将化学能转化为电能来供能的。 21. 化学链燃烧技术是指用载氧体（金属氧化物）将空气中的氧传输至燃料的新技术。基于载氧体的甲烷化学链燃烧技术如图1所示： （1）空气反应器中与________发生化合反应生成CuO。 （2）在燃料反应器中发生反应：，若要使充分反应，至少需要CuO的质量为多少？（写出计算过程） （3）从空气反应器排出的气体中体积分数随反应温度的变化关系如图2所示。空气反应器中最适宜的反应温度范围是________（填字母）。 a. b. c. d. 【答案】（1）氧气##O2 （2）解：设需要CuO的质量为x x=64kg 答：需要CuO的质量为64kg。 （3）a 【解析】 【小问1详解】 根据图像，空气经过空气反应器，O2变少，说明空气反应器中与O2发生化合反应生成CuO。 【小问2详解】 CH4的质量为1.6kg，据此可通过化学方程式计算出需要CuO的质量，详见答案。 【小问3详解】 根据图像，从空气反应器排出的气体中体积分数随反应温度的升高而增大，即反应的氧气逐渐减少，所以空气反应器中最适宜的反应温度范围是800~900°C，此时排出的氧气最少，参与反应的氧气最多。 故选：a。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$