贵州省毕节市七星关区2024-2025学年九年级上学期期末考试化学试卷

2024-2025学年贵州省毕节市七星关区九年级（上）期末化学试卷 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Na-23 Mg-24 Cu-64 Ca-40 一、选择题（本题包括7个小题，每小题2分，共14分。每小题只有一个选项符合题意） 1．（2分）我国“十四五”规划和2035年远景目标纲要明确指出“推动绿色发展，促进人与自然和谐共生。”下列做法中，不符合这一理念的是（　　） A．鼓励燃煤发电，保障电力供应 B．扩大公共绿地，打造绿色家园 C．禁止焚烧秸秆，减轻雾霾影响 D．工业采用新技术，减少污水排放 2．（2分）规范操作是实验成功的前提，下列实验操作正确的是（　　） A．读液体体积 B．过滤 C．检查气密性 D．加热液体 3．（2分）《本草纲目拾遗》中在药物“鼻冲水”条目下写道：“番舶贮以玻璃瓶，紧塞其口，勿使泄气，则药力不减，气甚辛烈，触人脑，非有病不可嗅”。这里的“鼻冲水”指的是氨水，氨水具有挥发性。请从微观的角度解释“贮以玻璃瓶，紧塞其口，勿使泄气……”的原因（　　） A．.分子间有间隔 B．.分子的体积变大 C．分子质量很小 D．.分子在不断运动 4．（2分）“嫦娥石”是我国首次发现的月球新矿物，发现于嫦娥五号所携带的月壤样品的玄武岩碎屑中，是一种新的磷酸盐矿物。月球玄武岩的主要矿物是钛铁矿（主要成分是FeTiO3），其中钛元素的化合价为+4，下列有关FeTiO3的说法不正确的是（　　） A．该物质中铁元素的化合价为+2 B．该物质是氧化物 C．该物质中铁、氧原子的个数比为1：3 D．该物质由三种元素组成 5．（2分）利用物质的性质可以对物质进行区分。下列实验方案能达到相应实验目的的是（　　） 选项 实验目的 实验方案 A 区分氨气和二氧化碳 将燃着的木条放入两瓶气体中，若木条熄灭，则为二氧化碳 B 区分过氧化氢溶液 和水 将MnO2分别放入两种液体中，若有气泡产生，则为过氧化氢溶液 C 区分CO2和CO 用扇闻法区分两种气体，有刺激性气味的是CO D 区分木炭和氧化铜 观察两种物质的颜色 A．A B．B C．C D．D 6．（2分）中国力争2060年前实现碳中和。科研人员正致力于甲醇（CH3OH）—氢气能源体系，制氢过程中甲醇分解所得两种气体的体积比为2：1（或1：2），下列说法错误的是（　　） A．原位制氢过程指将CH3OH分解成H2和CO2 B．有望解决氢气应用中存储和输送的瓶颈问题 C．经压缩机形成高压氢的过程是物理变化 D．该研究有利于控制二氧化碳排放，实现碳中和 7．（2分）已知：水垢的成分为Mg（OH）2和CaCO3，Mg（OH）2受热易分解成MgO和H2O，CaCO3受热易分解成CaO和CO2，且Mg（OH）2比CaCO3更易分解。某小组为测定各成分的质量分数，取12.9g水垢样品加热，加热过程中剩余固体的质量随加热时间的变化如图所示。下列说法不正确的是（　　） A．a～b、c～d（均不含端点）上任意一点均含有三种物质 B．b、e点上均含有氧化物 C．线段b～c上剩余固体中钙元素的质量分数为36% D．反应结束后生成CO2的质量为（12﹣x）g 二、非选择题（本题包括7个小题，共46分） 8．（5分）通过化学学习，我们感受到了化学的重要和化学的美，形成了一些化学观念。 （1）物质的多样性。人们发现和合成的物质已有几千万种。写出一种你熟悉的物质的化学式：　 　，写出该物质中其中一种原子的质子数：　 　。 （2）物质由微观粒子构成。如铁由铁原子构成，氯化钠由 　 　构成。 （3）物质的性质决定物质的用途。如氮气的化学性质不活泼，所以氮气可以用来 　 　。 （4）物质间可以转化。如硫可以转化为二氧化硫，其反应的化学方程式为 　 　。 9．（6分）石墨烯是一种由碳原子构成的碳纳米材料，它是构成其他新型碳材料的基本组成单元（如图1）。科学家提出，给石墨烯”打上”许多特定大小的孔，制成单层纳米孔二维薄膜，可进行海水淡化，其工作原理如图2所示。实际上石墨烯本来就存在于自然界中，只是难以剥离出单层结构。工业上可采用甲烷（CH4）在高温和Cu﹣Pd催化下分解制取石墨烯，同时产生氢气。 依据所给信息回答下列问题： （1）从宏观上看，石墨烯由 　 　组成。从微观上看，甲烷由 　 　构成。 （2）工业上制取石墨烯的化学方程式为 　 　。 （3）石墨烯海水淡化膜允许 　 　（填粒子符号）通过，该过程类似于 　 　（填操作名称）。 （4）石墨与碳纳米管元素组成相同，但两者物理性质差异较大的原因是 　 　。 10．（10分）某兴趣小组以“气体制备”为主题开展项目式学习。 【基础实验】实验室现有高籥酸钾、二氧化锦、过氧化氢溶液、大理石、稀盐酸以及如图1所示仪器。请回答下列问题。 （1）①写出装置A中仪器a的名称：　 　。 ②加热高锰酸钾制取氧气应选择的发生装置是 　 　（填字母序号），该反应的化学方程式为 　 　。 （2）实验室制取二氧化碳可以选择的装置组合为 　 　（填字母序号），该反应的化学方程式为 　 　，检验CO2是否收集满的方法：　 　。 【探索制氧气的新方法】 （3）①从元素守恒角度看，下列物质不能用于制取氧气的是 　 　（填字母序号）。 A.CH4 B.KClO3 C.NaCl D.CaO2 ②化学兴趣小组利用某固体增氧剂、饮料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作了简易供氧器，如图2所示图2中的甲装置与图1中的 　 　（填字母序号）装置作用类似。 变压吸附法制氧气：利用变压吸附技术，以分子筛为吸附剂制取氧气。 （4）由图3、图4可知：过程1和过程2交替进行，可连续生产大量高纯度氧气。过程1中，空气通过分子筛吸附材料时，　 　（填“氮”或“氧”）分子更容易被吸附；过程2中，采用 　 　的方法，能使被吸附的气体释放出去（此过程称为解吸），分子筛吸附材料恢复吸附能力。  11．（7分）碳是形成物质种类最多的元素，含碳物质是中学化学研究的重要内容。某学习小组利用图1所示装置，以“木炭和氧化铜反应”开展项目式学习。 【任务一】初步认识木炭与氧化铜的反应 （1）如图1，该实验过程中可以观察到的现象为 　 　，写出木炭与氧化铜反应的化学方程式：　 　。 （2）图1中酒精灯上网罩的作用是 　 　。 【任务二】深入研究木炭与氧化铜的反应 小组同学根据木炭燃烧可能生成CO2也可能生成CO，认为木炭与氧化铜反应生成的气体也有多种可能。利用图2装置开展研究。 查阅资料：浓硫酸可以吸收气体中的水分；CO具有可燃性，燃烧时发出淡蓝色火焰，不与澄清石灰水和浓硫酸反应。 【作出猜想】猜想Ⅰ：只有CO；猜想Ⅱ：只有CO2；猜想Ⅲ：CO和CO2的混合气体。 【设计并进行实验】实验装置如图2所示。打开K，缓缓通入干燥的氮气一段时间；关闭K，点燃酒精喷灯和酒精灯；充分反应后，打开K，先通入干燥的氮气，再熄灭酒精喷灯，待装置冷却至室温后再熄灭酒精灯并关闭K。 【实验分析】 （3）定性分析：若猜想I成立，则观察到的实验现象是 　 　。 （4）定量分析：取一定量炭粉和8g氧化铜的混合物进行实验，并测定表格中的四个数据： 反应前的质量/g 反应后的质量/g A（玻璃管+固体） m1 m2 B+C（广口瓶+混合液） m3 m4 若猜想Ⅱ成立，则理论上（m4﹣m3） 　 　（填“＞”“＜”或“＝”）（m1﹣m2）；若猜想Ⅲ成立且CuO全部转化成Cu，则参加反应的炭粉的质量m的取值范围是 　 　。 12．（9分）化学是以实验为基础的科学，通过化学实验可探究物质的组成、性质，还可以定性对物质的变化进行研究，请你参与。 （1）图1观察到硫在氧气中比在空气中燃烧得更旺，原因是 　 　，其基本反应类型为 　 　，集气瓶底预先放少量水的目的是 　 　。 （2）图2为验证质量守恒定律，该反应的化学方程式为 　 　。 （3）图3中b中的气体是 　 　，由该实验可得出的结论为 　 　。 （4）图4用于验证二氧化碳与水的反应，但该实验还需补充 　 　才能达到实验目的。 （5）图5实验采用了科学探究中的控制变量法，铜片上的现象为 　 　，热水中的白磷不燃烧的原因是 　 　。 13．（6分）2024年5月1日，我国首罐液态二氧化碳的卸船标志着远洋航行船舶从燃油消耗到二氧化碳回收利用形成闭环。同学们对“二氧化碳回收利用形成闭环”非常感兴趣，于是开展了有关二氧化碳的项目式学习。 任务一：调查空气中二氧化碳含量增加的原因 （1）同学们调查到空气中二氧化碳含量增加的原因有很多，你认为有 　 　（写一种即可）。 任务二：讨论使空气中二氧化碳含量减少的方法 （2）同学们讨论了使空气中二氧化碳含量减少的方法，知道低碳生活方式可以减少二氧化碳排放，你的一种低碳生活方式是 　 　。 任务三：探究实验室中不同试剂吸收二氧化碳的效果 实验室提供4种试剂：水、饱和石灰水【Ca（OH）2溶液】、质量分数为0.165%的NaOH溶液、质量分数为40%的NaOH溶液。 已知：2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O，振荡可加快溶解的速率。 【提出问题】上述4种试剂吸收二氧化碳的效果如何？ 【查阅资料】 ①室温下，饱和石灰水中氢氧化钙的质量分数约为0.165%。 ②利用压强传感器及信息处理终端可将实验数据进行记录、呈现和分析。 【进行实验】 步骤1：各装置气密性良好（夹持装置已省略），同学们用4只250mL烧瓶集满纯净的二氧化碳气体。 步骤2：用4支注射器分别取60mL上述提供的4种试剂，将烧瓶分别连接压强传感器和注射器（如图1）。 步骤3：待烧瓶内气压平稳后，迅速将4支注射器内试剂分别全部注入相对应的烧瓶中，关闭止水夹，观察压强变化。一段时间后，振荡烧瓶，继续观察压强变化。小组合作完成实验，并真实烧瓶内压强随时间变化的曲线图，如图2所示。 （3）饱和石灰水吸收二氧化碳发生反应的化学方程式为 　 　。 （4）根据40%的NaOH溶液对应的曲线，分析t1〜t3时间段曲线变化的原因是 　 　（填字母序号）。 A.t1〜t2二氧化碳与氢氧化钠反应，二氧化碳气体体积减少，使烧瓶内压强减小 B.t2～t3与振荡，40%的氢氧化钠溶液与二氧化碳充分接触，反应更充分 【得出结论】 （5）结合图2数据，从压强和吸收效果两个角度对比分析，结论是 　 　。 任务四：形成二氧化碳闭环的意识 （6）科学家正在研究如图3所示的二氧化碳新的循环体系。 说说你对化学的认识：　 　。 14．（3分）120g的碳充分燃烧生成二氧化碳至少需要多少克的氧气。（写出计算过程） 2024-2025学年贵州省毕节市七星关区九年级（上）期末化学试卷 参考答案与试题解析 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 A C D B B A C 一、选择题（本题包括7个小题，每小题2分，共14分。每小题只有一个选项符合题意） 1．（2分）我国“十四五”规划和2035年远景目标纲要明确指出“推动绿色发展，促进人与自然和谐共生。”下列做法中，不符合这一理念的是（　　） A．鼓励燃煤发电，保障电力供应 B．扩大公共绿地，打造绿色家园 C．禁止焚烧秸秆，减轻雾霾影响 D．工业采用新技术，减少污水排放 【分析】“推动绿色发展，促进人与自然和谐共生”这一理念强调的是在发展过程中注重对环境的保护，减少对自然的破坏，实现可持续发展，我们需要判断每个选项是否符合这一理念。 【解答】解：A.燃煤发电会产生大量的污染物，如二氧化硫、氮氧化物、粉尘等，这些污染物会对空气造成严重污染，引发酸雨、雾霾等环境问题，不利于绿色发展以及人与自然和谐共生，故A选项不符合这一理念； B.扩大公共绿地，打造绿色家园，绿地可以吸收空气中的有害气体、吸附灰尘，还能调节气候、保护生物多样性等，有利于改善环境，促进人与自然和谐共生，故B选项符合这一理念； C.焚烧秸秆会产生大量浓烟，其中包含大量的颗粒物和有害气体，会加重雾霾影响，对空气质量造成严重破坏。禁止焚烧秸秆，能有效减轻空气污染，符合绿色发展理念，故C选项符合这一理念； D.工业采用新技术减少污水排放，能降低对水体的污染，保护水资源，有利于生态环境的可持续发展，符合绿色发展以及人与自然和谐共生的理念，故D选项符合这一理念； 故选：A。 【点评】本题难度简单，以我国“十四五”规划和2035年远景目标纲要中的绿色发展理念为背景，通过选择题的形式考察了学生对这一理念的理解和应用，题目设计合理，选项涵盖了环境保护、资源节约和可持续发展等多个方面，能够全面考察学生的环保意识和可持续发展观念，通过解题，学生可以进一步加深对绿色发展理念的理解，并认识到在日常生活中应如何践行这一理念。 2．（2分）规范操作是实验成功的前提，下列实验操作正确的是（　　） A．读液体体积 B．过滤 C．检查气密性 D．加热液体 【分析】A、根据量筒读数时视线要与量筒内液体的凹液面的最低处保持水平，进行分析判断。 B、根据过滤要注意“一贴、二低、三靠”的原则，进行分析判断。 C、根据检查装置气密性的方法，进行分析判断。 D、根据给试管中的液体加热的方法，进行分析判断。 【解答】解：A、量取液体读数时，视线与液体的凹液面最低处保持水平，图中俯视刻度，故选项实验操作错误。 B、过滤时要注意“一贴、二低、三靠”的原则，图中缺少玻璃棒引流、漏斗下端没有紧靠在烧杯内壁上，故选项实验操作错误。 C、检查装置气密性的方法：把导管的一端浸没在水里，双手紧握试管外壁，若导管口有气泡冒出，装置不漏气，故选项实验操作正确。 D、给试管中的液体加热时，用酒精灯的外焰加热试管里的液体，且液体体积不能超过试管容积的三分之一，图中液体超过了试管容积的三分之一，故选项实验操作错误。 故选：C。 【点评】本题难度不大，熟悉常见化学仪器的用途、常见化学实验基本操作的方法、注意事项等是正确解答此类试题的关键。 3．（2分）《本草纲目拾遗》中在药物“鼻冲水”条目下写道：“番舶贮以玻璃瓶，紧塞其口，勿使泄气，则药力不减，气甚辛烈，触人脑，非有病不可嗅”。这里的“鼻冲水”指的是氨水，氨水具有挥发性。请从微观的角度解释“贮以玻璃瓶，紧塞其口，勿使泄气……”的原因（　　） A．.分子间有间隔 B．.分子的体积变大 C．分子质量很小 D．.分子在不断运动 【分析】根据分子的基本特征：分子质量和体积都很小；分子之间有间隔；分子是在不断运动的；同种物质的分子性质相同，不同物质的分子性质不同，结合事实进行分析判断即可。 【解答】解：“贮以玻璃瓶，紧塞其口，勿使泄气……”的原因是分子在不断运动。 故选：D。 【点评】本题难度不大，掌握分子的基本性质及利用分子的基本性质分析和解决问题的方法是解答此类题的关键。 4．（2分）“嫦娥石”是我国首次发现的月球新矿物，发现于嫦娥五号所携带的月壤样品的玄武岩碎屑中，是一种新的磷酸盐矿物。月球玄武岩的主要矿物是钛铁矿（主要成分是FeTiO3），其中钛元素的化合价为+4，下列有关FeTiO3的说法不正确的是（　　） A．该物质中铁元素的化合价为+2 B．该物质是氧化物 C．该物质中铁、氧原子的个数比为1：3 D．该物质由三种元素组成 【分析】A、根据化合物中元素的化合价代数和为0的原则进行解答； B、根据氧化物的定义以及物质的化学式进行解答； C、根据元素符号右下角的数字表示一个分子中所含原子的个数进行解答； D、根据物质的组成进行解答。 【解答】解：A、根据化合物中元素的化合价代数和为0，钛元素的化合价为+4，氧的化合价为﹣2，所以铁元素的化合价为+2，故A正确； B、根据物质的化学式FeTiO3可知该物质是由铁、钛、氧三种元素组成，氧化物只有两种元素组成，故选项错误； C、根据标在元素符号右下角的数字表示一个分子中所含原子的个数，可知FeTiO3分子中铁、氧原子的个数比为1：3，故C正确； D、由FeTiO3可知，该物质由铁、钛、氧三种元素组成，故D正确。 故选：B。 【点评】主要考查氧化物、化学式的含义、化合价的计算，理解微观和宏观的区别，题目较易。 5．（2分）利用物质的性质可以对物质进行区分。下列实验方案能达到相应实验目的的是（　　） 选项 实验目的 实验方案 A 区分氨气和二氧化碳 将燃着的木条放入两瓶气体中，若木条熄灭，则为二氧化碳 B 区分过氧化氢溶液 和水 将MnO2分别放入两种液体中，若有气泡产生，则为过氧化氢溶液 C 区分CO2和CO 用扇闻法区分两种气体，有刺激性气味的是CO D 区分木炭和氧化铜 观察两种物质的颜色 A．A B．B C．C D．D 【分析】A、根据氨气和二氧化碳都能使燃着的木条熄灭进行分析； B、根据二氧化锰可以催化过氧化氢分解生成水和氧气进行分析； C、根据二氧化碳和一氧化碳都是没有气味的气体进行分析； D、根据木炭和氧化铜都是黑色粉末进行分析。 【解答】解：A、氨气和二氧化碳都能使燃着的木条熄灭，现象相同，不能鉴别，故A错误； B、二氧化锰可以催化过氧化氢分解生成水和氧气，不能催化水的分解，现象不同，可以鉴别，故B正确； C、二氧化碳和一氧化碳都是没有气味的气体，闻气味的方法不能鉴别，故C错误； D、木炭和氧化铜都是黑色粉末，观察颜色的方法不能鉴别，故D错误。 故选：B。 【点评】在解此类题时，首先分析被鉴别物质的性质，然后选择适当的试剂和方法，出现不同的现象即可鉴别。 6．（2分）中国力争2060年前实现碳中和。科研人员正致力于甲醇（CH3OH）—氢气能源体系，制氢过程中甲醇分解所得两种气体的体积比为2：1（或1：2），下列说法错误的是（　　） A．原位制氢过程指将CH3OH分解成H2和CO2 B．有望解决氢气应用中存储和输送的瓶颈问题 C．经压缩机形成高压氢的过程是物理变化 D．该研究有利于控制二氧化碳排放，实现碳中和 【分析】（1）根据甲醇的元素组成以及化学反应前后元素种类不变进行分析。 （2）根据氢气在存储和输送方面存在的困难以及甲醇﹣氢气能源体系的特点进行分析。 （3）根据物理变化的定义进行分析。 （4）根据碳中和的目标以及该研究对二氧化碳排放的影响进行分析。 【解答】解：A.甲醇（CH3OH）分解生成的两种气体，根据元素守恒及甲醇中氢、氧原子比例，应为氢气（H2）和一氧化碳（CO），而不是氢气（H2）和二氧化碳（CO2）。假设甲醇分解生成氢气和二氧化碳，甲醇中氢、氧原子个数比为4：1，而生成氢气和二氧化碳时，氢、氧原子个数比无法满足这一比例关系，故该选项说法错误。 B.氢气在存储和输送方面存在诸多困难，比如氢气密度小，存储需要高压条件，输送过程中也容易泄漏，成本较高且存在安全隐患。而甲醇﹣氢气能源体系中，甲醇相对氢气更易于存储和运输。在加氢站内进行原位制氢，将甲醇转化为氢气供使用，这种方式有效地避开了氢气存储和输送的难题，所以有望解决氢气应用中存储和输送的瓶颈问题，故该选项说法正确。 C.经压缩机形成高压氢的过程，只是改变了氢气的压强，氢气本身的化学性质和组成都没有发生变化，没有新物质生成。根据物理变化的定义，没有新物质生成的变化属于物理变化，所以该过程是物理变化，故该选项说法正确。 D.实现碳中和需要减少二氧化碳的排放。在该甲醇﹣氢气能源体系研究中，甲醇分解过程不产生二氧化碳，并且在后续使用氢气的过程中，氢气燃烧的产物是水，也不会产生二氧化碳。所以整个过程有利于控制二氧化碳排放，对实现碳中和目标有积极意义，故该选项说法正确。故选：A。 【点评】本题主要考查化学知识在能源领域的应用，涉及化学反应原理、物质变化的判断以及对碳中和目标的影响等知识点。解答这类题目时，关键在于准确运用化学基本原理，如元素守恒判断化学反应产物；依据物理变化和化学变化的本质区别判断物质变化类型；结合碳中和概念分析能源体系对二氧化碳排放的影响。通过这类题目的练习，有助于加深对化学知识与实际应用联系的理解，提高运用化学知识解决实际问题的能力，同时也能增强对能源发展和环境保护重要性的认识。 7．（2分）已知：水垢的成分为Mg（OH）2和CaCO3，Mg（OH）2受热易分解成MgO和H2O，CaCO3受热易分解成CaO和CO2，且Mg（OH）2比CaCO3更易分解。某小组为测定各成分的质量分数，取12.9g水垢样品加热，加热过程中剩余固体的质量随加热时间的变化如图所示。下列说法不正确的是（　　） A．a～b、c～d（均不含端点）上任意一点均含有三种物质 B．b、e点上均含有氧化物 C．线段b～c上剩余固体中钙元素的质量分数为36% D．反应结束后生成CO2的质量为（12﹣x）g 【分析】已知水垢由Mg（OH）2和CaCO3组成，Mg（OH）2受热分解为MgO和H2O，CaCO3受热分解为CaO和CO2，且Mg（OH）2比CaCO3更易分解。通过对12.9g水垢样品加热，根据剩余固体质量随加热时间的变化图来分析各选项。 【解答】解：A.因为Mg（OH）2先分解，在a﹣b段，Mg（OH）2正在分解，此时有未分解完的Mg（OH）2、分解生成的MgO以及未开始分解的CaCO3，共三种物质；在c﹣d段，CaCO3正在分解，此时有未分解完的CaCO3、分解生成的CaO以及已分解完Mg（OH）2后剩余的MgO，共三种物质；所以a﹣b、c﹣d（均不含端点）上任意一点均含有三种物质，A正确； B.b点时Mg（OH）2恰好完全分解，此时固体为MgO和CaCO3，MgO是氧化物；c点时CaCO3开始分解，此时固体为MgO和CaCO3，MgO是氧化物，所以b、c点上均含有氧化物，B选项正确； C.CaCO3中钙元素的质量分数为100%＝40%；在b﹣c段，Mg（OH）2已完全分解，CaCO3未开始分解，固体为MgO和CaCO3，此时固体中钙元素的质量分数小于CaCO3中钙元素的质量分数40%，肯定不是36%，C错误； D.反应前固体质量为12.9g，反应结束后固体质量为xg，根据质量守恒定律，减少的质量就是生成的H2O和CO2的质量总和；而Mg（OH）2分解生成H2O，CaCO3分解生成CO2，最终生成CO2的质量就是反应前后固体质量的差值，即（12﹣x）g，D正确。 故选：C。 【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。 二、非选择题（本题包括7个小题，共46分） 8．（5分）通过化学学习，我们感受到了化学的重要和化学的美，形成了一些化学观念。 （1）物质的多样性。人们发现和合成的物质已有几千万种。写出一种你熟悉的物质的化学式：　H2O　，写出该物质中其中一种原子的质子数：　氢原子的质子数为1　。 （2）物质由微观粒子构成。如铁由铁原子构成，氯化钠由 　氯离子和钠离子　构成。 （3）物质的性质决定物质的用途。如氮气的化学性质不活泼，所以氮气可以用来 　作保护气　。 （4）物质间可以转化。如硫可以转化为二氧化硫，其反应的化学方程式为 　S+O2SO2　。 【分析】（1）根据常见的物质可以是水，以及氢原子的质子数为1来分析； （2）根据氯化钠由氯离子和钠离子构成来分析； （3）根据氮气的化学性质不活泼，常用作保护气来分析； （4）根据硫和氧气在点燃的条件下生成二氧化硫来分析。 【解答】解：（1）物质的多样性。人们发现和合成的物质已有几千万种。常见的物质可以是水，化学式为：H2O；水中氢原子的质子数为1，氧原子的质子数为8。 （2）物质由微观粒子构成。如铁由铁原子构成，氯化钠由氯离子和钠离子构成。 （3）物质的性质决定物质的用途。如氮气的化学性质不活泼，所以氮气可以用来作保护气。 （4）物质间可以转化。如硫和氧气在点燃的条件下生成二氧化硫，反应的化学方程式为：S+O2SO2。 故答案为： （1）H2O；氢原子的质子数为1； （2）氯离子和钠离子； （3）作保护气； （4）S+O2SO2。 【点评】本题主要考查了物质的性质和用途以及化学方程式的书写，难度不大，根据所学知识，结合题中信息，认真分析即可解答。 9．（6分）石墨烯是一种由碳原子构成的碳纳米材料，它是构成其他新型碳材料的基本组成单元（如图1）。科学家提出，给石墨烯”打上”许多特定大小的孔，制成单层纳米孔二维薄膜，可进行海水淡化，其工作原理如图2所示。实际上石墨烯本来就存在于自然界中，只是难以剥离出单层结构。工业上可采用甲烷（CH4）在高温和Cu﹣Pd催化下分解制取石墨烯，同时产生氢气。 依据所给信息回答下列问题： （1）从宏观上看，石墨烯由 　碳元素　组成。从微观上看，甲烷由 　甲烷分子　构成。 （2）工业上制取石墨烯的化学方程式为 　CH4C+2H2　。 （3）石墨烯海水淡化膜允许 　H2O　（填粒子符号）通过，该过程类似于 　过滤　（填操作名称）。 （4）石墨与碳纳米管元素组成相同，但两者物理性质差异较大的原因是 　碳原子的排列方式不同　。 【分析】（1）根据石墨烯的定义和图示，石墨烯由碳元素组成； （2）根据工业上制取石墨烯的方法，甲烷在高温和Cu﹣Pd催化下分解制取石墨烯，同时产生氢气，可以写出化学方程式； （3）根据图2所示，石墨烯海水淡化膜允许水分子通过，该过程类似于过滤操作； （4）根据石墨和碳纳米管的结构，尽管元素组成相同，但由于结构不同，导致两者物理性质差异较大。 【解答】解：（1）从宏观上看，石墨烯由碳元素组成。从微观上看，甲烷由甲烷分子构成，故答案为：碳元素；甲烷分子； （2）工业上制取石墨烯的化学方程式为：CH4C+2H2，故答案为：CH4C+2H2； （3）石墨烯海水淡化膜允许水分子（H2O）通过，该过程类似操作，故答案为：H2O；过滤； （4）石墨与碳纳米管元素组成相同，但两者物理性质差异较大的原因是碳原子的排列方式不同，故答案为：碳原子的排列方式不同。 【点评】本题主要考查石墨烯的组成、制取方法以及其在海水淡化中的应用，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。通过分析石墨烯的结构和性质，可以更好地理解其在现代科技中的应用。 10．（10分）某兴趣小组以“气体制备”为主题开展项目式学习。 【基础实验】实验室现有高籥酸钾、二氧化锦、过氧化氢溶液、大理石、稀盐酸以及如图1所示仪器。请回答下列问题。 （1）①写出装置A中仪器a的名称：　酒精灯　。 ②加热高锰酸钾制取氧气应选择的发生装置是 　A　（填字母序号），该反应的化学方程式为 　2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑　。 （2）实验室制取二氧化碳可以选择的装置组合为 　BE或CE　（填字母序号），该反应的化学方程式为 　CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑　，检验CO2是否收集满的方法：　将燃着的木条放在瓶口，木条熄灭则收集满　。 【探索制氧气的新方法】 （3）①从元素守恒角度看，下列物质不能用于制取氧气的是 　AC　（填字母序号）。 A.CH4 B.KClO3 C.NaCl D.CaO2 ②化学兴趣小组利用某固体增氧剂、饮料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作了简易供氧器，如图2所示图2中的甲装置与图1中的 　C　（填字母序号）装置作用类似。 变压吸附法制氧气：利用变压吸附技术，以分子筛为吸附剂制取氧气。 （4）由图3、图4可知：过程1和过程2交替进行，可连续生产大量高纯度氧气。过程1中，空气通过分子筛吸附材料时，　氮　（填“氮”或“氧”）分子更容易被吸附；过程2中，采用 　降压　的方法，能使被吸附的气体释放出去（此过程称为解吸），分子筛吸附材料恢复吸附能力。  【分析】（1）根据反应物、生成物和反应条件书写化学方程式；根据反应物的状态、反应发生需要的条件选择发生装置； （2）根据实验室制取二氧化碳的原理和装置分析； （3）根据质量守恒定律分析； （4）根据图像对比分析。 【解答】解：（1）①根据常用仪器名称可知a是酒精灯。故答案为：酒精灯； ②加热高锰酸钾制取氧气应选择固固加热型发生装置A，高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；故答案为：A；2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑； （2）实验室制取二氧化碳可以选择固液常温型发生装置B或C，二氧化碳溶于水密度比空气大，用向上排空气法收集，选装置E；碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；检验CO2是否收集满的方法是将燃着的木条放在瓶口，木条熄灭则收集满。故答案为：BE或CE；CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；将燃着的木条放在瓶口，木条熄灭则收集满； （3）①根据反应前后元素种类不变，氧气中含有氧元素，则反应物中也含有氧元素，KClO3、CaO2中含有氧元素，CH4、NaCl不含有氧元素，所以不能用于制取氧气的是AC。故答案为：AC； ②甲装置相当于固液常温型制气装置，注射器可以控制反应速率，作用相当于分液漏斗，因此图2中的甲装置与图1中的C装置作用类似。故答案为：C； （4）由图4可知，相同压强时，氮气的吸附量更大，所以氮气分子更容易被吸附；吸附量受压强的影响，压强越大，吸附量越大，所以过程2中，采用降低压强的方法，减小吸附量，从而使被吸附的气体释放出去。故答案为：氮；降压。 【点评】本考点主要考查了仪器的名称、气体的制取装置和收集装置的选择，同时也考查了化学方程式的书写等，综合性比较强。气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关；气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关。本考点是中考的重要考点之一，主要出现在实验题中。 11．（7分）碳是形成物质种类最多的元素，含碳物质是中学化学研究的重要内容。某学习小组利用图1所示装置，以“木炭和氧化铜反应”开展项目式学习。 【任务一】初步认识木炭与氧化铜的反应 （1）如图1，该实验过程中可以观察到的现象为 　黑色固体变成红色，澄清石灰水变浑浊　，写出木炭与氧化铜反应的化学方程式：　C+2CuO2Cu+CO2↑　。 （2）图1中酒精灯上网罩的作用是 　集中火焰，提高温度　。 【任务二】深入研究木炭与氧化铜的反应 小组同学根据木炭燃烧可能生成CO2也可能生成CO，认为木炭与氧化铜反应生成的气体也有多种可能。利用图2装置开展研究。 查阅资料：浓硫酸可以吸收气体中的水分；CO具有可燃性，燃烧时发出淡蓝色火焰，不与澄清石灰水和浓硫酸反应。 【作出猜想】猜想Ⅰ：只有CO；猜想Ⅱ：只有CO2；猜想Ⅲ：CO和CO2的混合气体。 【设计并进行实验】实验装置如图2所示。打开K，缓缓通入干燥的氮气一段时间；关闭K，点燃酒精喷灯和酒精灯；充分反应后，打开K，先通入干燥的氮气，再熄灭酒精喷灯，待装置冷却至室温后再熄灭酒精灯并关闭K。 【实验分析】 （3）定性分析：若猜想I成立，则观察到的实验现象是 　B中无明显现象，D处的气体被点燃，发出蓝色火焰　。 （4）定量分析：取一定量炭粉和8g氧化铜的混合物进行实验，并测定表格中的四个数据： 反应前的质量/g 反应后的质量/g A（玻璃管+固体） m1 m2 B+C（广口瓶+混合液） m3 m4 若猜想Ⅱ成立，则理论上（m4﹣m3） 　＝　（填“＞”“＜”或“＝”）（m1﹣m2）；若猜想Ⅲ成立且CuO全部转化成Cu，则参加反应的炭粉的质量m的取值范围是 　0.6g＜m＜1.2g　。 【分析】（1）根据木炭与氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊来分析解答； （2）根据酒精灯上网罩可以集中火焰，提高温度来分析解答； （3）根据一氧化碳不能使澄清石灰水变浑浊，一氧化碳具有可燃性，燃烧发出蓝色火焰来分析解答； （4）根据A（玻璃管+固体）减少的质量为二氧化碳质量，B+C（广口瓶+混合液）增加的质量为二氧化碳质量来分析解答；根据提供的数据和化学方程式来分析解答。 【解答】解：（1）木炭与氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则观察到的现象为黑色固体变成红色，澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为C+2CuO2Cu+CO2↑； （2）图1中酒精灯上网罩的作用是集中火焰，提高温度； （3）若猜想I成立，即生成的气体只有CO，一氧化碳不能使澄清石灰水变浑浊，一氧化碳具有可燃性，燃烧发出蓝色火焰，则观察到的实验现象是B中无明显现象，D处的气体被点燃，发出蓝色火焰； （4）猜想Ⅱ成立，即生成的气体为二氧化碳，（m4﹣m3）是反应生成二氧化碳的质量，（m1﹣m2）也是反应生成二氧化碳的质量，则理论上，（m4﹣m3）＝（m1﹣m2）； 设全部生成二氧化碳时，参加反应的碳的质量为x， C+2CuO2Cu+CO2↑ 12 160 x 8g x＝0.6g 设全部生成一氧化碳时，参加反应的碳的质量为y， C+CuOCu+CO↑ 12 80 y 8g y＝1.2g 则猜想Ⅲ成立且CuO全部转化成Cu，则参加反应的炭粉的质量m的取值范围是0.6g＜m＜1.2g。 故答案为：（1）黑色固体变成红色，澄清石灰水变浑浊；C+2CuO2Cu+CO2↑； （2）集中火焰，提高温度； （3）B中无明显现象，D处的气体被点燃，发出蓝色火焰； （4）＝；0.6g＜m＜1.2g。 【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。 12．（9分）化学是以实验为基础的科学，通过化学实验可探究物质的组成、性质，还可以定性对物质的变化进行研究，请你参与。 （1）图1观察到硫在氧气中比在空气中燃烧得更旺，原因是 　氧气中氧气浓度比空气中高　，其基本反应类型为 　化合反应　，集气瓶底预先放少量水的目的是 　吸收二氧化硫，防止污染空气　。 （2）图2为验证质量守恒定律，该反应的化学方程式为 　Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu　。 （3）图3中b中的气体是 　氧气　，由该实验可得出的结论为 　水是由氢元素和氧元素组成的　。 （4）图4用于验证二氧化碳与水的反应，但该实验还需补充 　将干燥的紫色石蕊小花直接放入二氧化碳中的实验　才能达到实验目的。 （5）图5实验采用了科学探究中的控制变量法，铜片上的现象为 　白磷燃烧，产生大量白烟，红磷不燃烧　，热水中的白磷不燃烧的原因是 　红磷不燃烧；没有与氧气接触　。 【分析】（1）根据氧气浓度对燃烧剧烈程度的影响来分析硫在氧气中比在空气中燃烧更旺的原因；依据化合反应“多变一”的特征判断反应类型；考虑硫燃烧产物二氧化硫的性质，分析集气瓶底放水的目的。 （2）根据图2中发生的化学反应，即铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，确定反应的化学方程式，依据质量守恒定律进行书写和配平。 （3）根据电解水实验中“正氧负氢，氢二氧一”的规律，判断b中气体；从电解水生成氢气和氧气这一实验结果，得出水的组成相关结论。 （4）根据验证二氧化碳与水反应的实验要求，需要对比二氧化碳、水单独存在以及二者共同作用时的现象，分析图4实验缺少的部分。 （5）根据燃烧的条件（可燃物、与氧气接触、温度达到着火点），结合图5中铜片上红磷、白磷所处的环境，分析铜片上的现象以及热水中白磷不燃烧的原因。 【解答】解：（1）图1观察到硫在氧气中比在空气中燃烧得更旺，原因是氧气中氧气浓度比空气中高，氧气浓度越大，燃烧越剧烈。硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，该反应的化学方程式为S+O2SO2点燃，符合“多变一”的特征，基本反应类型为化合反应。集气瓶底预先放少量水的目的是吸收二氧化硫，防止污染空气，因为二氧化硫是一种有刺激性气味的有毒气体，能溶于水。 （2）图2中是铁与硫酸铜反应，该反应的化学方程式为Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu。在这个反应中，铁原子失去电子变成亚铁离子，硫酸铜中的铜离子得到电子变成铜原子，反应前后原子的种类和数目都没有改变，符合质量守恒定律。 （3）图3是电解水实验，根据“正氧负氢，氢二氧一”，b连接电源正极，所以b中的气体是氧气。由该实验可得出的结论为水是由氢元素和氧元素组成的，因为电解水生成了氢气和氧气，根据化学反应前后元素种类不变，可知水是由氢、氧两种元素组成。 （4）图4用于验证二氧化碳与水的反应，但该实验还需补充将干燥的紫色石蕊小花直接放入二氧化碳中的实验，这样可以对比出是二氧化碳与水反应生成的碳酸使紫色石蕊小花变红，而不是二氧化碳本身使小花变红，从而达到实验目的。 （5）图5实验采用了科学探究中的控制变量法，铜片上的现象为白磷燃烧，产生大量白烟，红磷不燃烧。热水中的白磷不燃烧的原因是没有与氧气接触，虽然热水中的白磷温度达到了着火点，但燃烧需要同时满足三个条件，缺一不可，热水隔绝了氧气，所以白磷不能燃烧。 故答案为： （1）氧气中氧气浓度比空气中高；化合反应；吸收二氧化硫，防止污染空气； （2）Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu； （3）氧气；水是由氢元素和氧元素组成的； （4）将干燥的紫色石蕊小花直接放入二氧化碳中的实验； （5）白磷燃烧，产生大量白烟，红磷不燃烧；没有与氧气接触。 【点评】本题综合考查了多个化学实验，涉及燃烧的条件、化学反应类型、质量守恒定律、水的组成以及二氧化碳的性质等知识点。解答此类题目时，关键在于理解每个实验的原理、掌握相关物质的性质，并能根据实验现象进行准确分析。对于燃烧实验，要明确氧气浓度对燃烧的影响以及燃烧的条件；在书写化学方程式时，要遵循质量守恒定律；分析实验结论时，要从实验现象出发，结合化学反应原理进行推导。通过这类题目的练习，有助于加深对化学实验和化学知识的理解，提高综合运用化学知识解决问题的能力，培养科学探究的思维和方法。 13．（6分）2024年5月1日，我国首罐液态二氧化碳的卸船标志着远洋航行船舶从燃油消耗到二氧化碳回收利用形成闭环。同学们对“二氧化碳回收利用形成闭环”非常感兴趣，于是开展了有关二氧化碳的项目式学习。 任务一：调查空气中二氧化碳含量增加的原因 （1）同学们调查到空气中二氧化碳含量增加的原因有很多，你认为有 　大量燃烧化石燃料（合理即可）　（写一种即可）。 任务二：讨论使空气中二氧化碳含量减少的方法 （2）同学们讨论了使空气中二氧化碳含量减少的方法，知道低碳生活方式可以减少二氧化碳排放，你的一种低碳生活方式是 　乘坐公共交通工具出行（合理即可）　。 任务三：探究实验室中不同试剂吸收二氧化碳的效果 实验室提供4种试剂：水、饱和石灰水【Ca（OH）2溶液】、质量分数为0.165%的NaOH溶液、质量分数为40%的NaOH溶液。 已知：2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O，振荡可加快溶解的速率。 【提出问题】上述4种试剂吸收二氧化碳的效果如何？ 【查阅资料】 ①室温下，饱和石灰水中氢氧化钙的质量分数约为0.165%。 ②利用压强传感器及信息处理终端可将实验数据进行记录、呈现和分析。 【进行实验】 步骤1：各装置气密性良好（夹持装置已省略），同学们用4只250mL烧瓶集满纯净的二氧化碳气体。 步骤2：用4支注射器分别取60mL上述提供的4种试剂，将烧瓶分别连接压强传感器和注射器（如图1）。 步骤3：待烧瓶内气压平稳后，迅速将4支注射器内试剂分别全部注入相对应的烧瓶中，关闭止水夹，观察压强变化。一段时间后，振荡烧瓶，继续观察压强变化。小组合作完成实验，并真实烧瓶内压强随时间变化的曲线图，如图2所示。 （3）饱和石灰水吸收二氧化碳发生反应的化学方程式为 　CO2+Ca（OH）2＝H2O+CaCO3↓　。 （4）根据40%的NaOH溶液对应的曲线，分析t1〜t3时间段曲线变化的原因是 　AB　（填字母序号）。 A.t1〜t2二氧化碳与氢氧化钠反应，二氧化碳气体体积减少，使烧瓶内压强减小 B.t2～t3与振荡，40%的氢氧化钠溶液与二氧化碳充分接触，反应更充分 【得出结论】 （5）结合图2数据，从压强和吸收效果两个角度对比分析，结论是 　40% 的 NaOH 溶液吸收二氧化碳效果最好，其他试剂吸收效果相对较差，因为 40% 的 NaOH 溶液使烧瓶内压强下降幅度最大，吸收二氧化碳量最多　。 任务四：形成二氧化碳闭环的意识 （6）科学家正在研究如图3所示的二氧化碳新的循环体系。 说说你对化学的认识：　化学在二氧化碳循环利用中至关重要，能将二氧化碳转化为有用物质，减少排放，对环保和可持续发展意义重大　。 【分析】（1）根据二氧化碳的产生途径，人类活动中大量化石燃料的燃烧会释放出二氧化碳，从而使空气中二氧化碳含量增加。从众多导致二氧化碳增多的因素里选取一种作答即可。 （2）依据低碳生活的概念，低碳生活是指减少二氧化碳排放的生活方式。可从日常出行、能源使用等方面思考，选择一种具体行为作答。 （3）根据二氧化碳与氢氧化钙反应的原理，二氧化碳和氢氧化钙反应会生成碳酸钙沉淀和水，据此写出化学方程式。 （4）根据化学反应与压强变化的关系，在t1〜t3时间段内，40%的NaOH溶液与二氧化碳反应，分析曲线变化原因时从反应进行程度以及振荡对反应的影响来判断。 （5）根据图2中不同试剂对应曲线的压强数据，对比不同试剂吸收二氧化碳前后烧瓶内压强的变化幅度，压强变化越大说明吸收效果越好，从而得出结论。 （6）根据二氧化碳新循环体系图，从化学对二氧化碳循环的作用、对环境保护的意义等方面分析，阐述对化学的认识。 【解答】解：（1）大量燃烧化石燃料会产生大量二氧化碳，是空气中二氧化碳含量增加的常见原因之一。例如，煤炭、石油和天然气等化石燃料在燃烧过程中，其中的碳元素会与氧气反应生成二氧化碳排放到大气中。 （2）低碳生活方式有很多，比如乘坐公共交通工具出行。相比私人汽车，公共交通工具能搭载更多乘客，单位乘客的能耗和二氧化碳排放更低。像乘坐地铁，一趟地铁可以运送大量乘客，比多人各自开私家车出行产生的二氧化碳少得多。 （3）二氧化碳与饱和石灰水（氢氧化钙溶液）反应，生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为：CO2+Ca（OH）2＝H2O+CaCO3↓。 （4）在t1〜t2阶段，二氧化碳与氢氧化钠发生反应，二氧化碳气体被消耗，气体体积减少，根据气体压强原理，气体减少会使烧瓶内压强减小；t2～t3阶段振荡烧瓶，使 40%的氢氧化钠溶液与二氧化碳充分接触，反应更充分，继续消耗二氧化碳，导致压强进一步减小。故A、B 选项都正确。 （5）从压强角度看，40%的NaOH溶液对应的曲线压强下降幅度最大，从初始的100kPa左右下降到4.87kPa；其他试剂对应的曲线压强下降幅度较小，水、饱和石灰水、0.165%的 NaOH溶液最终压强都在90kPa左右。从吸收效果角度，压强下降幅度大意味着吸收二氧化碳的量多，吸收效果好。所以40% 的 NaOH溶液吸收二氧化碳效果最好，其他试剂吸收效果相对较差。 （6）从二氧化碳新循环体系图可知，化学在二氧化碳的循环利用中起着关键作用。通过化学方法，可以将二氧化碳分离、浓缩，再转化为液化石油气、甲醇等物质，实现二氧化碳的回收利用，减少了二氧化碳的排放，对环境保护有重要意义。化学不仅能帮助我们认识物质的变化规律，还能通过研发新的反应和技术，解决环境和能源问题，促进可持续发展。 故答案为： （1）大量燃烧化石燃料（合理即可）； （2）乘坐公共交通工具出行（合理即可）； （3CO2+Ca（OH）2＝H2O+CaCO3↓； （4）AB； （5）40% 的 NaOH 溶液吸收二氧化碳效果最好，其他试剂吸收效果相对较差，因为 40% 的 NaOH 溶液使烧瓶内压强下降幅度最大，吸收二氧化碳量最多； （6）化学在二氧化碳循环利用中至关重要，能将二氧化碳转化为有用物质，减少排放，对环保和可持续发展意义重大。 【点评】本题围绕二氧化碳展开项目式学习，综合考查了二氧化碳的相关知识。解题关键在于理解二氧化碳的产生与消耗途径、化学反应原理以及实验数据的分析。通过这类题目，能提升对化学知识的综合运用能力，培养关注环境问题和利用化学知识解决实际问题的意识。在解题过程中，要仔细分析题目所给信息，像实验数据、化学反应原理等，避免因理解不准确而导致错误。 14．（3分）120g的碳充分燃烧生成二氧化碳至少需要多少克的氧气。（写出计算过程） 【分析】根据碳的质量和化学方程式的计算来分析。 【解答】解：设需要氧气的质量为x。 C+O2CO2 12 32 120g x x＝320g 答：120g碳充分燃烧需要氧气的质量为320g。 【点评】本题主要考查了化学方程式的计算，在根据化学方程式计算时，第一要正确书写化学方程式，第二要使用正确的数据，第三计算过程要完整。 学科网（北京）股份有限公司 $$