精品解析：广东省珠海市金湾区2024-2025学年九年级上学期期末化学试题

金湾区2024-2025学年度第一学期期末学生学业水平检测 九年级化学试题 本试卷共8页，21小题，满分100分。考试用时60分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必用黑色字迹的签字笔或钢笔将自己的学校、姓名、班级和考 号填写在答题卡上。用2B铅笔在“考号”栏填涂自己的考号。 2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。 3.非选择题必须用黑色字迹的签字笔或钢笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案：不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。 4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将答题卡交回。 5.可能用到的相对原子质量：H-1C-12N-14O-16S-32Fe-56 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. 为我国石油化工生产研发多种催化剂，奠定炼油催化剂制造技术基础的是 A. 张青莲 B. 徐光宪 C. 闵恩泽 D. 徐寿 2. 下列与实验有关的图标对应错误的是 A. 洗手 B. 排风 C. 热烫 D. 明火 3. 第十五届航展首日，隐形战机歼-35A首次惊喜亮相珠海上空，其隐身涂层材料由碳、碳化硅、铁氧体（主要成分为氧化铁）和金属粉末等组成，其中属于金属材料的是 A. 碳 B. 碳化硅 C. 铁氧体 D. 金属粉末 4. 化学用语是学习化学重要工具。下列有关化学用语的表示正确的是 A. 汞元素：HG B. 氯化钠：NaCl C. 3个氧原子：O3 D. 2个镁离子：2Mg+2 5. 下列实验操作正确的是 A. 倾倒液体 B. 加入固体 C. 滴加试剂 D. 读取数据 6. 空气质量与我们生活息息相关。下列物质不属于空气污染物的是 A. NO2 B. O3 C. SO2 D. CO2 7. 高锰酸钾受热分解放出氧气，同时生成锰酸钾（K2MnO4）和二氧化锰。K2MnO4中Mn的化合价为 A. +2 B. +4 C. +6 D. +7 8. 下列有关水的说法正确的是 A. 我国淡水资源丰富，取之不尽、用之不竭 B. 使用明矾对自来水消毒 C. 电解水实验说明水是由氢气、氧气组成的 D. 氢气燃烧实验可以验证水的组成 9. 铒是一种稀土元素，可应用于现代通信领域，在元素周期表中的信息如题图所示。下列说法错误的是 A. 铒为金属元素 B. 铒原子的中子数为68 C. Er3+的核外电子数为65 D. 铒的相对原子质量为167.3 10. 下列物质的性质与用途对应关系错误的是 A. 氧气能供给呼吸，可用于医疗急救 B. 石墨有金属光泽，可用于高铁列车的受电弓滑板 C. 锡有良好的导热性，可用于包裹食物烘烤 D. 干冰升华时吸热，可用于人工增雨 2024年10月30日.搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心发射。火箭推进剂是偏二甲肼（C2H8N2）和四氧化二氮（N2O4）。完成下面小题。 11. 下列有关偏二甲肼的说法正确的是 A. 由三种元素组成 B. 含有12个原子 C. 碳、氮原子个数比为6:7 D. 氢元素质量分数最大 12. 偏二甲肼与四氧化二氮反应的微观示意图如图所示。下列说法正确的是 A. 反应前后原子个数减少 B. 反应前后分子个数不变 C. 反应生成水和二氧化碳的质量比为9:11 D. 反应生成和分子个数比为1:4 13. 用题图装置验证CO2的性质。在塑料瓶上打3个孔，在一根细铁丝上粘2张用石蕊溶液染成紫色的纸条（一干、一湿）放入塑料瓶中，通入CO2。下列说法错误的是 A. 干的纸条先变红，湿的纸条后变红 B. 低处蜡烛先熄灭，高处蜡烛后熄灭 C. 实验结束后取出湿纸条用吹风机吹干，纸条由红变紫 D. 该装置既能验证CO2的物理性质又能验证化学性质 14. 下列除杂方法正确的是 选项 物质（括号内为杂质） 方法 A CO2（CO） 通入足量氧气，点燃 B Fe粉（C粉） 在足量氧气中灼烧 C ZnSO4溶液（CuSO4） 加入过量的锌粉，过滤 D CaO（CaCO3） 加入足量的水，过滤 A. A B. B C. C D. D 15. 下列实验设计不能达到实验目的的是 选项 A B 实验设计 实验目的 探究分子的运动 验证质量守恒定律 选项 C D 实验设计 实验目的 制备少量蒸馏水 比较纯金属与合金的硬度 A. A B. B C. C D. D 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. 我国制糖历史源远流长，《天工开物·甘嗜》中详细记载了古法制糖工艺。 （1）轧蔗取浆（图1）：“蔗过浆流，再拾其滓……再轧，又三轧之，其汁尽矣，其滓为薪。” i.“轧蔗取浆”发生的是_______（填“物理”或“化学”）变化。 ii.蔗糖（C12H22O11）中碳、氢元素的质量比为_______。 iii.“其滓为薪”，滓指甘蔗渣，富含纤维素[（C6H10O5）n]，工业上可在催化剂作用下制备生物燃料乙醇，反应流程如下：，□中应为_______。 （2）澄结糖霜（图2）：“……以瓦溜置缸上。其溜上宽下尖，底有一小孔，将草塞住倾桶中黑沙于内。待黑沙结定，然后去孔中塞草，用黄泥水淋下。其中黑滓入缸内，溜内尽成白霜……洁白异常，名曰洋糖。” i.“瓦溜”的用途与_______（填仪器名称）相同。 ii.用黄泥水可脱除糖中的颜色和异味，说明黄泥水具有_______性。 【科普阅读】 17. 氢气是一种清洁的高能燃料，其制备来源广泛，可由多种方式制备而得。 化石能源制氢过程中重要反应之一为水煤气变换反应：。北京大学团队研究了在相同时间内、不同温度下，多种催化剂对水煤气变换反应中CO转化率的影响，结果如图1所示。 利用甲烷催化制取氢气。一种甲烷水蒸气催化制氢的透氢膜反应器如图2所示，通入的甲烷和水蒸气在高温和催化剂作用下反应生成一氧化碳和氢气（该反应是吸热反应），一部分氢气通过透氢膜与膜外侧通入的氧气反应。 电解水制氢过程简便但造价高昂，利用太阳能制氢是未来的发展方向。我国“人造太阳”——“东方超环”利用的是核聚变，当氘、氚核聚变温度达到1亿摄氏度、持续时间超过1000秒，就能形成持续反应，为水分解提供能量。 依据上文，回答下列问题。 （1）化石能源属于_______（填“可再生”或“不可再生”）能源。 （2）水煤气变换反应涉及的氧化物共有_______种，对该反应催化效果最佳的是_______（填字母）。 A.2%Au/α-MoC B.α-MoC C.2%Au/β-Mo2C （3）甲烷水蒸气催化制氢反应的化学方程式为_______。 （4）题17-2图中在反应器的膜外侧通入氧气的主要目的是_______。 （5）氘、氚属于同种元素，则下表中x=_______。 原子种类 质子数 中子数 核外电子数 氘 1 1 1 氚 x 2 x 【基础实验与跨学科实践】 18. 请完善下面表格。 （1）O2的制取 i.图1中仪器a的名称是________。 ii.用过氧化氢制取氧气，要使产生氧气的速率比较平稳，应选择图1中的发生装置_______（填字母）和收集装置D，化学方程式为_______。如果某同学制得的氧气不纯，可能的原因是_______（写一条）。 （2）燃烧条件的探究 以铂丝（可上下抽动）作催化剂，安全管下端浸没于过氧化氢溶液中，将铂丝插入溶液，立即产生氧气。查阅资料：白磷的着火点为40℃，红磷的着火点为260℃。 现象 结论或操作 观察到_______ 燃烧需要温度达到着火点 若安全管内液面上升太快 可_______缓冲压强 （3）自制净水器 同学们在金湾中心河湿地公园取水，将饮用水瓶和纱布、活性炭等组合成如图2所示装置进行水的净化。 i.装置制作较合理的是_______（填“A”或“B”）。 ii.通过该装置净化后的_______（填“适宜”或“不宜”）直接饮用。 iii.自制净水器净水材料的选择需要考虑的因素有_______（写一条）。 【科学探究】 19. 铁是应用最广泛的金属，但却很容易发生锈蚀。兴趣小组开展了与铁的锈蚀相关的探究活动。 【任务一：探锈】 （1）探究铁生锈的条件，设计如图1所示实验。 i.使用煮沸过的蒸馏水的原因是_______。 ii.一周后，试管A中的铁钉生锈了，通过与试管_______（填字母）中现象对比可以得出铁生锈与水有关。 （2）探究铁生锈速率的影响因素，按图2所示连接实验装置，插入氧气传感器，采集三个实验装置中氧气的体积分数数据，得到图3所示曲线。 i.从图3数据分析，图2中_______（填物质名称）对铁生锈的速率影响最大。 ii.要证明炭粉的质量对铁生锈的速率有影响，需进行第四个实验，实验装置内应放_______。 【任务二：除锈】 （3）铁生锈要及时处理，因为铁锈_______（填“疏松”或"致密"），铁制品可以全部锈蚀。 （4）生活中可用稀盐酸除去铁锈，当铁锈全部溶解后，要及时取出、洗净的原因是_______（用化学方程式表示）。 【任务三：防锈】 （5）防止铁制品锈蚀，可以破坏其锈蚀的条件。常用的防锈方法有_______（写一种）。 【任务四：用锈】 （6）合理利用铁生锈能服务于生活。如为防止食品受潮和变质，可以加入铁粉包作为“双吸剂”，其吸收的物质是_______。 20. 我国提出“双碳目标”，即力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。碳捕集、碳循环、碳封存等是实现“双碳目标”的重要途径。 （1）碳捕集：与传统燃烧方式相比，利用载氧体化学链燃烧更有利于CO2的捕集。图1是一种以甲烷为燃料、含铜氧化物为载氧体的化学链燃烧反应原理。 i.“空气反应器”中，存在Cu2O与O2生成CuO的反应，该反应属于_______（填基本反应类型）反应。 ii.“空气反应器”排出的气体中O2体积分数随反应温度的变化如图2所示，温度越高，载氧体与氧气的结合程度越_______（填“高”或“低”）。 （2）碳循环：将CO2“变废为宝”。图3是以CO2为主要原料合成“食醋”的流程示意图。 i.反应a化学方程式为_______。 ii.流程中反应a、b均用到催化剂，反应前后催化剂的_______不变。 （3）碳封存：将CO2注入油气层起到驱油作用，既提高油的采收率，又实现碳封存。现利用实验室制取CO2的原理，借助图4装置模拟驱油过程。 i.装置A中发生反应的化学方程式为_______。 ii.将该装置图补画完整_______。 21. 中国的冶金历史可以追溯到古代，经历了漫长的发展历程。 （1）炼铁的技术臻于成熟，现代用高炉设备炼铁。 i.在生铁冶炼过程中，铁熔合碳后，熔点_______（填“升高”或“降低”）。 ii.高炉炼铁的原理是利用一氧化碳在高温下与铁矿石反应。某炼铁厂消耗含氧化铁320t的赤铁矿，理论上可生产含铁98%的生铁_______t（写出计算过程，结果保留一位小数）。 （2）晋代炼丹家葛洪所著《抱朴子内篇·黄白》中记载：“以曾青涂铁，铁赤色如铜。”“曾青"指硫酸铜。 i.铁能从硫酸铜溶液中置换出铜，是因为铁的金属活动性比铜的_______（填“强”或“弱”）。 ii.从反应后的溶液中回收FeSO4。在N2气氛中，从溶液中得到结晶（FeSO4·7H2O，相对分子质量为278）并烘干，FeSO4·7H2O热脱水分解过程中测量的数据如图所示，可知n=_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 金湾区2024-2025学年度第一学期期末学生学业水平检测 九年级化学试题 本试卷共8页，21小题，满分100分。考试用时60分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必用黑色字迹的签字笔或钢笔将自己的学校、姓名、班级和考 号填写在答题卡上。用2B铅笔在“考号”栏填涂自己的考号。 2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。 3.非选择题必须用黑色字迹的签字笔或钢笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案：不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。 4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将答题卡交回。 5.可能用到的相对原子质量：H-1C-12N-14O-16S-32Fe-56 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. 为我国石油化工生产研发多种催化剂，奠定炼油催化剂制造技术基础的是 A. 张青莲 B. 徐光宪 C. 闵恩泽 D. 徐寿 【答案】C 【解析】 【详解】A、张青莲主持测定了铟、铱、铕等元素的相对原子质量新值，为相对原子质量的测定做出了卓越贡献，不符合题意； B、徐光宪在稀土领域贡献突出，不符合题意； C、闵恩泽研发了多种用于石油化工生产的催化剂，为我国炼油催化剂制造技术奠定了基础，符合题意； D、徐寿是中国近代化学的启蒙者，不符合题意。 故选：C。 2. 下列与实验有关的图标对应错误的是 A. 洗手 B. 排风 C. 热烫 D. 明火 【答案】A 【解析】 【详解】A、该图标表示锐器，说法错误，符合题意； B、该图标表示排风，说法正确，不符合题意； C、该图标表示热烫，说法正确，不符合题意； D、该图标表示明火，说法正确，不符合题意。 故选：A。 3. 第十五届航展首日，隐形战机歼-35A首次惊喜亮相珠海上空，其隐身涂层材料由碳、碳化硅、铁氧体（主要成分为氧化铁）和金属粉末等组成，其中属于金属材料的是 A. 碳 B. 碳化硅 C. 铁氧体 D. 金属粉末 【答案】D 【解析】 【详解】A、碳属于非金属单质，不属于金属材料，不符合题意； B、碳化硅是由碳和硅组成的化合物，不属于金属材料，不符合题意； C、铁氧体主要成分为氧化铁，氧化铁是一种化合物，不是金属材料。虽然它含有铁元素，但不是以金属单质或合金等金属材料的形式存在，不符合题意； D、金属粉末是由金属制成的粉末状物质，金属材料包括纯金属和合金，金属粉末属于纯金属范畴，金属粉末属于金属材料，符合题意。 故选D。 4. 化学用语是学习化学的重要工具。下列有关化学用语的表示正确的是 A. 汞元素：HG B. 氯化钠：NaCl C. 3个氧原子：O3 D. 2个镁离子：2Mg+2 【答案】B 【解析】 【详解】A、汞元素的元素符号为Hg，说法错误，不符合题意； B、氯化钠的化学式为，说法正确，符合题意； C、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3个氧原子表示为3O，说法错误，不符合题意； D、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2个镁离子表示为，说法错误，不符合题意。 故选：B。 5. 下列实验操作正确是 A. 倾倒液体 B. 加入固体 C. 滴加试剂 D. 读取数据 【答案】D 【解析】 【详解】A、向试管中倾倒液体试剂时，瓶塞要倒放，标签要向着手心，瓶口紧挨试管口；图中瓶塞没有倒放，故选项实验操作错误； B、向试管中装块状固体试剂时，先将试管横放，用镊子把块状固体放在试管口，再慢慢将试管竖立起来，故选项实验操作错误； C、使用胶头滴管滴加少量液体时，注意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，故选项实验操作错误； D、量取液体读数时，视线与液体的凹液面最低处保持水平，故选项实验操作正确； 故选：D。 6. 空气质量与我们生活息息相关。下列物质不属于空气污染物的是 A. NO2 B. O3 C. SO2 D. CO2 【答案】D 【解析】 【详解】A、NO2是引起酸雨的气体之一，属于大气污染物，故A选项不符合题意； B、O3含量过多对人体有害，属于大气污染物，故B选项不符合题意； C、SO2是引起酸雨的气体之一，属于大气污染物，故C选项不符合题意； D、CO2虽然能引起温室效应，但二氧化碳是大气成分之一，不属于大气污染物，故D选项符合题意。 故选D。 7. 高锰酸钾受热分解放出氧气，同时生成锰酸钾（K2MnO4）和二氧化锰。K2MnO4中Mn的化合价为 A. +2 B. +4 C. +6 D. +7 【答案】C 【解析】 【详解】K2MnO4中钾元素显+1价，氧元素显-2价，设锰元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：（+1）×2+x+（-2）×4=0，则x=+6价； 故选：C。 8. 下列有关水的说法正确的是 A. 我国淡水资源丰富，取之不尽、用之不竭 B. 使用明矾对自来水消毒 C. 电解水实验说明水是由氢气、氧气组成的 D. 氢气燃烧实验可以验证水的组成 【答案】D 【解析】 【详解】A、我国淡水资源并不丰富，且存在地域分布不均的问题，属于有限资源，并非取之不尽，故说法错误； B、明矾在净水过程中的作用是作为絮凝剂，帮助水中的悬浮颗粒凝聚成较大的颗粒，从而沉降下来，起到净化作用，但并不能消毒，故说法错误； C、电解水会产生氢气和氧气，根据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变。氢气含有氢元素，氧气含有氧元素，说明水是由氢元素和氧元素组成的，故说法错误； D、氢气在空气中燃烧生成水，根据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变。生成物水含有氢、氧元素，而氢气含有氢元素，氧气含有氧元素，所以可以推断水由氢元素和氧元素组成的，故说法正确； 故选D。 9. 铒是一种稀土元素，可应用于现代通信领域，在元素周期表中的信息如题图所示。下列说法错误的是 A. 铒为金属元素 B. 铒原子的中子数为68 C. Er3+的核外电子数为65 D. 铒的相对原子质量为167.3 【答案】B 【解析】 【详解】A、铒的汉字带“钅”字旁，属于金属元素，故A选项不符合题意； B、在元素周期表每一小格左上角的数字表示原子序数，在同一原子中，原子序数=核电荷数=质子数=电子数，在元素周期表每一小格最下面的数字表示相对原子质量，由相对原子质量≈质子数+中子数可知，铒原子的中子数为167-68=99，故B选项符合题意； C、Er3+是由Er失去3个电子形成的，Er原子中电子数=核电荷数=质子数=原子序数=68，因此Er3+的核外电子数为68-3=65，故C选项不符合题意； D、在元素周期表每一小格最下面的数字表示相对原子质量，相对原子质量的单位为“1”，省略不写，由图示可知，铒的相对原子质量为167.3，故D选项不符合题意。 故选B。 10. 下列物质的性质与用途对应关系错误的是 A. 氧气能供给呼吸，可用于医疗急救 B. 石墨有金属光泽，可用于高铁列车的受电弓滑板 C. 锡有良好的导热性，可用于包裹食物烘烤 D. 干冰升华时吸热，可用于人工增雨 【答案】B 【解析】 【详解】A、氧气能支持呼吸，可用于医疗急救，故对应正确； B、石墨用于高铁受电弓滑板主要因其导电性、润滑性和耐磨性，而非金属光泽，故对应错误； C、锡有良好的导热性，用于包裹食物烘烤，故对应正确； D、干冰是固态二氧化碳，升华时会吸收大量热量，使周围温度降低，水蒸气凝结成水滴，可用于人工增雨，故对应正确。 故选B。 2024年10月30日.搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心发射。火箭推进剂是偏二甲肼（C2H8N2）和四氧化二氮（N2O4）。完成下面小题。 11. 下列有关偏二甲肼的说法正确的是 A. 由三种元素组成 B. 含有12个原子 C. 碳、氮原子个数比为6:7 D. 氢元素质量分数最大 12. 偏二甲肼与四氧化二氮反应的微观示意图如图所示。下列说法正确的是 A. 反应前后原子个数减少 B. 反应前后分子个数不变 C. 反应生成水和二氧化碳的质量比为9:11 D. 反应生成和的分子个数比为1:4 【答案】11. A 12. C 【解析】 【11题详解】 A、由偏二甲肼（C2H8N2）的化学式可知，该物质是由三种元素组成，故A说法正确； B、偏二甲肼（C2H8N2）是由偏二甲肼分子构成的，一个偏二甲肼分子中含有12个原子，故B说法错误； C、由化学式可知，偏二甲肼分子中碳、氮原子个数比为2：2=1：1，故C说法错误； D、偏二甲肼（C2H8N2）中，碳、氢、氮元素的质量比为（12×2）：（1×8）：（14×2）=6：2：7，由此可知，偏二甲肼中氮元素的质量分数最大，故D说法错误； 故选A； 【12题详解】 由反应的微观示意如图可知，偏二甲肼在一定条件下的条件下与四氧化二氮反应，生成水、二氧化碳和氮气，反应的化学方程式为。 A、由质量守恒定律可知，反应前后原子个数不变，故A说法错误； B、由化学方程式可知，反应前后分子个数发生改变，故B说法错误； C、由化学方程式可知，反应生成水和二氧化碳的质量比为（18×4）：（44×2）=9：11，故C说法正确； D、由化学方程式可知，反应生成和的分子个数比为3：4，故D说法错误； 故选C。 13. 用题图装置验证CO2的性质。在塑料瓶上打3个孔，在一根细铁丝上粘2张用石蕊溶液染成紫色的纸条（一干、一湿）放入塑料瓶中，通入CO2。下列说法错误的是 A. 干的纸条先变红，湿的纸条后变红 B. 低处蜡烛先熄灭，高处蜡烛后熄灭 C. 实验结束后取出湿的纸条用吹风机吹干，纸条由红变紫 D. 该装置既能验证CO2的物理性质又能验证化学性质 【答案】A 【解析】 【详解】A、二氧化碳本身不能使紫色石蕊变红，二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊试液变红，所以是湿的纸条变红，干的纸条不变红，A错误； B、二氧化碳的密度比空气大，不燃烧也不支持燃烧，所以通入二氧化碳后，低处蜡烛先熄灭，高处蜡烛后熄灭，B正确； C、实验结束后，取出湿的纸条用吹风机吹干，碳酸分解生成二氧化碳和水，纸条又恢复到原来的紫色，C正确； D、该实验中，通过蜡烛熄灭可以验证二氧化碳不燃烧也不支持燃烧的化学性质，通过低处蜡烛先熄灭可以验证二氧化碳密度比空气大的物理性质，D正确； 故选：A。 14. 下列除杂方法正确的是 选项 物质（括号内为杂质） 方法 A CO2（CO） 通入足量氧气，点燃 B Fe粉（C粉） 在足量氧气中灼烧 C ZnSO4溶液（CuSO4） 加入过量的锌粉，过滤 D CaO（CaCO3） 加入足量的水，过滤 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A、二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，二氧化碳中混有少量一氧化碳，可能无法被点燃，且通入氧气，会引入新的杂质，不符合题意； B、在足量氧气中灼烧，碳燃烧生成二氧化碳，铁和氧气在点燃的条件下反应生成四氧化三铁，不但除去了杂质，也除去了原物质，不符合题意； C、加入过量的锌粉，锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，过滤，除去过量的锌和反应生成的铜，可除去杂质，符合题意； D、加入足量的水，氧化钙和水反应生成氢氧化钙，碳酸钙难溶于水，过滤，除去碳酸钙，得到氢氧化钙溶液，不符合题意。 故选C。 15. 下列实验设计不能达到实验目的的是 选项 A B 实验设计 实验目的 探究分子的运动 验证质量守恒定律 选项 C D 实验设计 实验目的 制备少量蒸馏水 比较纯金属与合金的硬度 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A、浓氨水具有挥发性，挥发出来的氨分子在不断运动，运动到湿润的酚酞滤纸条中，氨分子遇水形成氨水，氨水显碱性，能使酚酞溶液变红，故A选项不符合题意； B、碳酸钠和稀盐酸中的氯化氢反应生成氯化钠、水和二氧化碳，由于烧杯为敞口容器，生成的二氧化碳逸散到空气中，导致反应后剩余物质的总质量减小，不能用于验证质量守恒定律，故B选项符合题意； C、烧瓶中水加热产生水蒸气，水蒸气通过导管进入试管中，在试管中遇冷液化成蒸馏水，故C选项不符合题意； D、比较纯金属和合金的硬度，可以相互刻画，合金的硬度比组成的纯金属的硬度大，因此纯金属表面有划痕，故D选项不符合题意。 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. 我国制糖历史源远流长，《天工开物·甘嗜》中详细记载了古法制糖工艺。 （1）轧蔗取浆（图1）：“蔗过浆流，再拾其滓……再轧，又三轧之，其汁尽矣，其滓薪。” i.“轧蔗取浆”发生的是_______（填“物理”或“化学”）变化。 ii.蔗糖（C12H22O11）中碳、氢元素的质量比为_______。 iii.“其滓为薪”，滓指甘蔗渣，富含纤维素[（C6H10O5）n]，工业上可在催化剂作用下制备生物燃料乙醇，反应流程如下：，□中应为_______。 （2）澄结糖霜（图2）：“……以瓦溜置缸上。其溜上宽下尖，底有一小孔，将草塞住倾桶中黑沙于内。待黑沙结定，然后去孔中塞草，用黄泥水淋下。其中黑滓入缸内，溜内尽成白霜……洁白异常，名曰洋糖。” i.“瓦溜”的用途与_______（填仪器名称）相同。 ii.用黄泥水可脱除糖中的颜色和异味，说明黄泥水具有_______性。 【答案】（1） ①. 物理 ②. 72：11 ③. CO2 （2） ①. 漏斗 ②. 吸附 【解析】 【小问1详解】 i、“轧蔗取浆”的过程中没有新物质生成，发生的是物理变化； ii、蔗糖（C12H22O11）中碳、氢元素的质量比为（12×12）：（1×22）=72：11； iii、由化学方程式可知，反应前有6n个碳原子、12n个氢原子、6n个氧原子，反应后有4n个碳原子、12n个氢原子、2n个氧原子，根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类和数目不变，则2n□中含有2n个碳原子和4n个氧原子，因此□中应为CO2； 【小问2详解】 i、“瓦溜”可分离难溶性黑沙和黄泥水，其用途与漏斗相同； ii、用黄泥水可脱除糖中的颜色和异味，说明黄泥水具有吸附性。 【科普阅读】 17. 氢气是一种清洁的高能燃料，其制备来源广泛，可由多种方式制备而得。 化石能源制氢过程中重要反应之一为水煤气变换反应：。北京大学团队研究了在相同时间内、不同温度下，多种催化剂对水煤气变换反应中CO转化率的影响，结果如图1所示。 利用甲烷催化制取氢气。一种甲烷水蒸气催化制氢的透氢膜反应器如图2所示，通入的甲烷和水蒸气在高温和催化剂作用下反应生成一氧化碳和氢气（该反应是吸热反应），一部分氢气通过透氢膜与膜外侧通入的氧气反应。 电解水制氢过程简便但造价高昂，利用太阳能制氢是未来的发展方向。我国“人造太阳”——“东方超环”利用的是核聚变，当氘、氚核聚变温度达到1亿摄氏度、持续时间超过1000秒，就能形成持续反应，为水分解提供能量。 依据上文，回答下列问题。 （1）化石能源属于_______（填“可再生”或“不可再生”）能源。 （2）水煤气变换反应涉及的氧化物共有_______种，对该反应催化效果最佳的是_______（填字母）。 A.2%Au/α-MoC B.α-MoC C.2%Au/β-Mo2C （3）甲烷水蒸气催化制氢反应的化学方程式为_______。 （4）题17-2图中在反应器的膜外侧通入氧气的主要目的是_______。 （5）氘、氚属于同种元素，则下表中x=_______。 原子种类 质子数 中子数 核外电子数 氘 1 1 1 氚 x 2 x 【答案】（1）不可再生 （2） ①. 3 ②. A （3） （4）氢气与氧气反应放热，为制氢提供热量（合理即可） （5）1 【解析】 【小问1详解】 化石能源是经过亿万年缓慢形成的，在短期内得不到补充，因此属于不可再生能源； 【小问2详解】 氧化物是由两种元素组成，且其中有一种元素是氧元素的化合物，水煤气变换反应涉及的氧化物有一氧化碳、水和二氧化碳3种； 由图示可知，该反应使用2%Au/α-MoC作催化剂，效果最佳，理由是相同温度下CO的转化率高，故选A； 【小问3详解】 甲烷和水蒸气在高温和催化剂作用下反应生成一氧化碳和氢气，反应的化学方程式为：； 【小问4详解】 在反应器的膜外侧通入氧气的主要目的是H2与O2反应放热，为制氢提供热量； 【小问5详解】 质子数决定元素的种类，即同种元素的原子，质子数相同，氘、氚属于同种元素，则下表中x=1。 【基础实验与跨学科实践】 18. 请完善下面表格。 （1）O2的制取 i.图1中仪器a的名称是________。 ii.用过氧化氢制取氧气，要使产生氧气的速率比较平稳，应选择图1中的发生装置_______（填字母）和收集装置D，化学方程式为_______。如果某同学制得的氧气不纯，可能的原因是_______（写一条）。 （2）燃烧条件的探究 以铂丝（可上下抽动）作催化剂，安全管下端浸没于过氧化氢溶液中，将铂丝插入溶液，立即产生氧气。查阅资料：白磷的着火点为40℃，红磷的着火点为260℃。 现象 结论或操作 观察到_______ 燃烧需要温度达到着火点 若安全管内液面上升太快 可_______缓冲压强 （3）自制净水器 同学们在金湾中心河湿地公园取水，将饮用水瓶和纱布、活性炭等组合成如图2所示装置进行水的净化。 i.装置制作较合理的是_______（填“A”或“B”）。 ii.通过该装置净化后的_______（填“适宜”或“不宜”）直接饮用。 iii.自制净水器净水材料的选择需要考虑的因素有_______（写一条）。 【答案】（1） ①. 长颈漏斗 ②. C ③. ④. 未等到装置中的空气排尽便开始收集、集气瓶中的水没有完全装满、收集完气体后玻璃片与集气瓶口之间密封不好 （2） ①. 白磷燃烧，红磷不燃烧 ②. 向上移动铂丝 （3） ①. A ②. 不宜 ③. 材料的质量、材料的耐用性 【解析】 【小问1详解】 图1中仪器a的名称是长颈漏斗； 用过氧化氢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，该反应中反应物为固体和液体，反应条件为常温，应选择固液常温型发生装置，即装置B或C，其中装置C能通过分液漏斗控制液体药品的滴加速率，从而控制反应速率获得平稳气流，则用过氧化氢制取氧气，要使产生氧气的速率比较平稳，应选择图1中的发生装置C和收集装置D； 该反应的化学方程式为； 如果某同学制得的氧气不纯，可能的原因是：未等到装置中的空气排尽便开始收集、集气瓶中的水没有完全装满、收集完气体后玻璃片与集气瓶口之间密封不好等； 【小问2详解】 将铂丝插入溶液，产生氧气，红磷与氧气接触但温度没有达到其着火点，所以红磷不燃烧；白磷与氧气接触，且温度达到其着火点，所以白磷燃烧，对比说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点，故填：白磷燃烧，红磷不燃烧； 若安全管内液面上升太快，可向上移动铂丝，使产生氧气的速率减慢，压强减小，故填：向上移动铂丝； 【小问3详解】 自制净水器应按由上到下的顺序：用小砾石除去颗粒较大的不溶性杂质，用石英砂除去颗粒较小的不溶性杂质，用活性炭吸附水中的异味及色素，则装置制作较合理的是A； 通过该装置净化后的水中仍含有可溶性杂质和细菌，不宜直接饮用； 自制净水器净水材料的选择需要考虑的因素有材料的质量、材料的耐用性等。 【科学探究】 19. 铁是应用最广泛的金属，但却很容易发生锈蚀。兴趣小组开展了与铁的锈蚀相关的探究活动。 【任务一：探锈】 （1）探究铁生锈的条件，设计如图1所示实验。 i.使用煮沸过的蒸馏水的原因是_______。 ii.一周后，试管A中的铁钉生锈了，通过与试管_______（填字母）中现象对比可以得出铁生锈与水有关。 （2）探究铁生锈速率的影响因素，按图2所示连接实验装置，插入氧气传感器，采集三个实验装置中氧气的体积分数数据，得到图3所示曲线。 i.从图3数据分析，图2中_______（填物质名称）对铁生锈的速率影响最大。 ii.要证明炭粉的质量对铁生锈的速率有影响，需进行第四个实验，实验装置内应放_______。 【任务二：除锈】 （3）铁生锈要及时处理，因为铁锈_______（填“疏松”或"致密"），铁制品可以全部锈蚀。 （4）生活中可用稀盐酸除去铁锈，当铁锈全部溶解后，要及时取出、洗净的原因是_______（用化学方程式表示）。 【任务三：防锈】 （5）防止铁制品锈蚀，可以破坏其锈蚀的条件。常用的防锈方法有_______（写一种）。 【任务四：用锈】 （6）合理利用铁生锈能服务于生活。如为防止食品受潮和变质，可以加入铁粉包作为“双吸剂”，其吸收的物质是_______。 【答案】（1） ①. 尽量降低水中溶解氧对实验结果的干扰 ②. C （2） ①. 食盐水 ②. 铁粉5.0g、炭粉0.2g、水10滴 （3）疏松 （4）Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ （5）在铁制品表面涂油（合理即可） （6）水和氧气 【解析】 【小问1详解】 i.使用煮沸过的蒸馏水的原因是除去水中溶解的氧气，降低水中溶解氧对实验结果的干扰。 ii.试管A中的铁钉与氧气和水同时接触，会生锈，而试管C中的铁钉只与氧气接触，不会生锈，二者对比可知，铁生锈与水有关。 【小问2详解】 i.从图3的曲线可以看出，②中氧气的体积分数降低最快，即其他条件相同时，食盐水对铁生锈的速率影响最大。 ii.为保持变量只有一个，要证明炭粉的质量对铁生锈的速率有影响，则其他条件均相同，故实验装置内应放铁粉5.0g、炭粉0.2g、水10滴。 【小问3详解】 铁生锈要及时处理，因铁锈疏松，铁制品可以全部锈蚀。 【小问4详解】 铁和稀盐酸中的氯化氢反应生成氯化亚铁和氢气，该反应的化学方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑。 【小问5详解】 常用的防锈方法有喷漆、在铁制品表面涂油、制成合金等。 【小问6详解】 铁生锈需要与氧气和水同时接触，故为防止食品受潮和变质，可以加入铁粉包作为“双吸剂”，其吸收的物质是氧气和水。 20. 我国提出“双碳目标”，即力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。碳捕集、碳循环、碳封存等是实现“双碳目标”的重要途径。 （1）碳捕集：与传统燃烧方式相比，利用载氧体的化学链燃烧更有利于CO2的捕集。图1是一种以甲烷为燃料、含铜氧化物为载氧体的化学链燃烧反应原理。 i.“空气反应器”中，存在Cu2O与O2生成CuO的反应，该反应属于_______（填基本反应类型）反应。 ii.“空气反应器”排出的气体中O2体积分数随反应温度的变化如图2所示，温度越高，载氧体与氧气的结合程度越_______（填“高”或“低”）。 （2）碳循环：将CO2“变废为宝”。图3是以CO2为主要原料合成“食醋”的流程示意图。 i.反应a的化学方程式为_______。 ii.流程中反应a、b均用到催化剂，反应前后催化剂的_______不变。 （3）碳封存：将CO2注入油气层起到驱油作用，既提高油的采收率，又实现碳封存。现利用实验室制取CO2的原理，借助图4装置模拟驱油过程。 i.装置A中发生反应的化学方程式为_______。 ii.将该装置图补画完整_______。 【答案】（1） ①. 化合 ②. 低 （2） ①. ②. 质量和化学性质 （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 i、“空气反应器“中，存在Cu2O与O2生成CuO的反应，该反应是两种物质生成一种物质，属于化合反应； ii、由图2可知，随着反应温度升高，“空气反应器”排出的气体中O2体积分数增大，说明参与反应的氧气减少，即温度越高，载氧体与氧气的结合程度越低； 【小问2详解】 i、反应a为二氧化碳在Ni-N-C的单原子催化和通电条件下生成一氧化碳和氧气，化学方程式为； ii、流程中反应a、b均用到催化剂，催化剂在反应前后质量和化学性质不变； 小问3详解】 i、装置A中实验室通常是用大理石或石灰石（主要成分CaCO3）与稀盐酸反应制取二氧化碳，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，化学方程式为； ii、将二氧化碳注入油气层起到驱油作用，既提高油的采收率，又实现碳封存，二氧化碳不溶于油，密度比油小，则可将二氧化碳从短管通入，将油从长管排出进入C装置中，可提高油的采收率，同时可将二氧化碳收集在B装置中，起到碳封存的作用，补充的装置图为。 21. 中国的冶金历史可以追溯到古代，经历了漫长的发展历程。 （1）炼铁的技术臻于成熟，现代用高炉设备炼铁。 i.在生铁冶炼过程中，铁熔合碳后，熔点_______（填“升高”或“降低”）。 ii.高炉炼铁的原理是利用一氧化碳在高温下与铁矿石反应。某炼铁厂消耗含氧化铁320t的赤铁矿，理论上可生产含铁98%的生铁_______t（写出计算过程，结果保留一位小数）。 （2）晋代炼丹家葛洪所著《抱朴子内篇·黄白》中记载：“以曾青涂铁，铁赤色如铜。”“曾青"指硫酸铜。 i.铁能从硫酸铜溶液中置换出铜，是因为铁的金属活动性比铜的_______（填“强”或“弱”）。 ii.从反应后的溶液中回收FeSO4。在N2气氛中，从溶液中得到结晶（FeSO4·7H2O，相对分子质量为278）并烘干，FeSO4·7H2O热脱水分解过程中测量的数据如图所示，可知n=_______。 【答案】（1） ①. 降低 ②. 解：设理论上可生产的铁质量为x x=224t 则含铁98%的生铁的质量为224t÷98%=228.6t 答：理论上可生产含铁98%的生铁的质量为228.6t。 （2） ①. 强 ②. 4 【解析】 【小问1详解】 i.铁熔合碳后变成合金，合金的熔点比组成其成分的纯金属低，故铁熔合碳后，熔点降低。 ii.见答案。 【小问2详解】 i.铁能从硫酸铜溶液中置换出铜，是因为铁的金属活动性比铜的强。 ii.由上图可知，当FeSO4·7H2O中7个结晶水完全失去时，失重比为45.3%，故设当失重比为19.4%时，失去结晶水的数目为m，，m≈3，则n=7-3=4。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $