精品解析：辽宁省沈阳市苏家屯区2024-2025学年九年级下学期期初教学诊断问卷化学试题

2024--2025学年度下学期九年级期初教学诊断问卷 化学试卷 （考试时间：50分钟 试卷满分：50分） 可能用到的相对原子质量：H-1 O-16 Na-23 Cl-35.55 K-39 Mn-55 第一部分 选择题（共10分） 本部分共包括10道小题，每小题1分，共10分。下列每小题只有一个答案。 1. 空气成分中，体积分数为21%的是 A. 氮气 B. 氧气 C. 稀有气体 D. 二氧化碳 2. 下列选项中，表示2个氢原子的是 A. 2H B. C. H D. 3. .下列实验操作不正确的是 A. 闻气体气味 B. 加热液体 C. 仪器连接 D. 滴加液体 4. 我国“鹊桥二号”中继星使用镀金钼丝天线，搭建了地面与“嫦娥六号”的通信桥梁。如图是钼元素在元素周期表中的相关信息。下列表述错误的是 A. 钼的元素符号是 B. 1个钼原子核内有42个质子 C. 钼的相对原子质量为95.96 D. 1个中含有的电子数为42 5. 下列有关物质的性质和用途对应错误的是 A. 木炭具有可燃性，可以用来作燃料 B. 氮气用于磁悬浮列车，是因为液氮的沸点低可以创造低温环境 C. 干冰升华吸热，可以用于人工降雨 D. 金刚石能制造钻石，是因为其硬度大 6. 2024年12月12日，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭/远征三号上面级，成功将高速激光钻石星座试验系统发射升空。远征三号上面级是一种新型空间运输工具，采用四氧化二氮（）和甲基肼（）作为推进剂。在其反应的过程中不可能生成的物质是 A. B. C. D. 7. 青铜雁鱼灯是西汉时期著名的环保灯，其外形及工作原理如图所示。下列有关青铜雁鱼灯的说法，不正确的是 A. 当看到大量黑烟时，可以调节灯罩增大进风口从而促进燃料的燃烧 B. 燃烧产生的废气可通过烟管引入水中以减少对室内环境的污染 C. 关闭灯罩火焰熄灭，其灭火原理是降低温度至可燃物的着火点以下 D. 腹部的水可以减少油的挥发，达到省油的目的 8. 下列有关水的说法不正确的是 A. 井水是纯水 B. 水是由氢元素和氧元素组成的 C. 淡水资源处于紧缺状态 D. 水是重要的溶剂 9. 辽宁号航空母舰，是中国人民解放军海军隶下的一艘可以搭载固定翼飞机的航空母舰，也是中国第一艘服役的航空母舰，建造航母会使用到特种钢。下列有关说法错误的是 A. “辽宁舰”航母长期航行中船体附着的大量海洋生物和垃圾均不需要处理 B. 特种钢是一种合金 C. 特种钢比纯铁的硬度大 D 特种钢抗腐蚀性能较好 10. 我国著名化学家侯德榜先生发明了联合制碱法，用该方法生产碳酸钠时，中间产物是碳酸氢钠。这两种物质的溶解度曲线如图所示，下列说法正确的是 A. 两种物质的溶解度都随温度升高而增大 B. 60℃时，10g碳酸氢钠放入50g水中，则溶液的溶质质量分数为14.1% C. 加碳酸钠，可使A点的碳酸钠溶液转化B点的碳酸钠溶液 D. 20℃时，向100g水中加入20g碳酸氢钠，形成碳酸氢钠的不饱和溶液 第二部分 非选择题（共40分） 本部分共包括4小题，每空1分。 11. 化学是一门以实验为基础的自然科学。 Ⅰ.氧气的实验室制取 （1）反应原理及装置：若用高锰酸钾制备较纯净的氧气，从A—E中选择发生装置和收集装置的组合________（填字母序号），其反应的化学方程式是_________。 （2）气体收集：若选用F装置收集氧气，则检验氧气集满的操作为________。 （3）注意事项：制取氧气时，应先检查装置的________。 （4）性质验证：装置G中铁丝在氧气中燃烧的现象为________。 Ⅱ.完成以下部分实验报告 （5） 实验 目 操作 现象及分析 ① 探究二氧化碳的性质 蜡烛由低到高依次熄灭，说明二氧化碳_______。 ② 探究铁与硫酸铜溶液的反应 铁丝表面有_______。 ③ 配制_______溶液（填溶质质量分数） 固体全部溶解 ④ 粗盐提纯 当观察到蒸发皿中出现_______时，停止加热。 12. 化学在生产生活中发挥着重要的作用。 Ⅰ.化学与生活 （1）直饮水机的水处理过程如图所示 ①炭罐的作用是脱色除味，这是利用了活性炭的________性。 ②超滤膜的孔径只有0.0001~0.001微米，可以阻挡水中的细颗粒物穿过，其原理与化学实验操作中的________操作相似。 ③紫外灯管照射的作用是________。 （2）香水要密封保存，用分子观点解释其原因________。 （3）某海苔的食品干燥剂为生石灰，其干燥的原理为________。（用化学方程式表示） Ⅱ.化学与工业 高锰酸钾具有强氧化性，广泛应用于化工、医药、金属冶炼等领域。工业上以高纯度的二氧化锰为原料制备高锰酸钾的主要流程如图所示： （4）将氢氧化钾和二氧化锰研磨成粉再混合均匀的目的是：________。 （5）已知氢氧化钾、二氧化锰和氧气在高温条件下反应生成锰酸钾和一种常见液态氧化物，据此写出该反应的化学方程式________。 （6）操作1发生的是_________（填“物理”或“化学”）变化。 （7）该工艺流程中共出现_________种氧化物，可循环使用的是：_________。 （8）经上述流程，261吨二氧化锰理论上消耗氢氧化钾的质量为_________吨，若净消耗（投入减去产出）的二氧化锰中锰元素质量等于生成的高锰酸钾中锰元素质量，则该流程理论上可生成高锰酸钾_________吨。 13. 2024年新能源汽车在中国汽车市场的渗透率达到了51%，占总市场的33%。动力电池是电动汽车的核心组成部分，动力电池的性能直接影响着车辆的运行效率和安全性。 目前，磷酸铁锂电池和三元锂电池是电动汽车中的主流电池，它们均属于液态电池。液态电池目前面临着安全性、充电速度、使用寿命等方面的挑战。固态电池因其更高的能量密度（电池的能量密度越大，单位体积内存储的电量越多）和更好的安全性能可能在下个电池赛道中成为主流。图1所示为液态电池与固态电池内部结构对比图。 氧化物、硫化物和聚合物是目前常见的三大类固态电解质。固态电池理想的电解质材料应具备高离子电导率、宽电化学窗口、对正负极材料均具有良好的化学稳定性等。其中，离子电导率为首要核心指标。表1所示为不同种类电解质的离子导电率、稳定性特点对比（★越多性能越好）。 电解质类型 离子电导率 热稳定性 电化学稳定性 常规电解液 ★★★★★ ★ ★★★ 石榴石型氧化物 ★★★ ★★★★★ ★★★ NASICON型氧化物 ★★★ ★★★★★ ★★★★ 硫化物 ★★★★ ★★★ ★ 聚合物 ★★★ ★★ ★★ 表1 不同类型电解质的性能特点 （1）磷酸铁锂（）中有_________种金属元素：已知磷酸铁锂中磷元素为+5价，锂元素为+1价，计算磷酸铁锂中铁元素的化合价为_________。 （2）新能源汽车对比燃油车的优点是________。 （3）电池在放电时将_________能转化为电能。 （4）除了更好的安全性能，固态电池还具有的优点是________。 （5）依据图1分析，固态电池_________（填“需要”或“不需要”）隔膜。 （6）依据图2回答，下列说法中正确的是______。 A. 常规电解质离子电导率较差 B. 硫化物电解质离子电导率高于氧化物电解质 C. 目前，大多数固态电解质难以同时满足高离子电导率、热稳定性和电化学稳定性 D. 综合比较，聚合物电解质性能优于其他类型电解质 （7）为实现“双碳”目标，我们践行低碳生活的做法是________（写出一点即可）。 14. （蒸汽眼罩由无纺布眼罩和发热体构成。发热体内含有铁粉、活性炭、氯化钠、蛭石、高吸水树脂（良好保水性能，为眼罩提供水蒸气）等。某学习小组开展如下探究。 任务一：验证蒸汽眼罩中含有铁粉 （1）取少量蒸汽眼罩内固体粉末于试管中，加入足量的稀盐酸，观察到有_________产生，溶液变为浅绿色，说明脱氧剂中含有铁粉，写出该反应的化学方程式________。 任务二：蒸汽眼罩快速发热的原因 （2）根据“使用方法-打开蒸汽眼罩包装，接触空气即开始发热”，小组同学进行了以下实验：取20g发热体内固体粉末放入密闭容器中，通过数字传感器分别测得氧气和二氧化碳含量变化如图。据图回答：发热体内的物质和空气中的_________（填“氧气”或“二氧化碳”）发生了反应。 （3）实验后，同学们观察到部分黑色固体变为红棕色，分析蒸汽眼罩是利用了铁生锈原理，说明铁生锈是_________（填“吸热”或“放热”）反应。 任务三：探究活性炭和氯化钠对铁生锈的影响 方案 药品 1分钟前后温度变化 方案一 4g铁粉、2水 16℃→16℃ 方案二 4g铁粉、2水、2g氯化钠 16℃→16℃ 方案三 4g铁粉、2水、3g活性炭 16℃→16℃ 方案四 4g铁粉、2水、3g活性炭、X g氯化钠 16℃→55℃→26℃ （4）①表中_________ ②下列方案之间能否形成对照？若能，请指出变量；若不能，请说明理由。 方案二与方案四_________；方案一与方案四_________。 ③对比分析你得出的结论是________。 （5）方案四中短时间内虽然会放出大量热，但是温度下降的非常快，查阅资料发现人工孵化乌龟蛋的时候也会使用蛭石，请问：蛭石的作用是_________。 （6）①除上述探究中的因素外，影响铁生锈速率的因素还有_________（写一条即可）。 ②如何保存蒸汽眼罩_________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024--2025学年度下学期九年级期初教学诊断问卷 化学试卷 （考试时间：50分钟 试卷满分：50分） 可能用到的相对原子质量：H-1 O-16 Na-23 Cl-35.55 K-39 Mn-55 第一部分 选择题（共10分） 本部分共包括10道小题，每小题1分，共10分。下列每小题只有一个答案。 1. 空气成分中，体积分数为21%的是 A. 氮气 B. 氧气 C. 稀有气体 D. 二氧化碳 【答案】B 【解析】 【详解】空气中各成分及体积分数为：氮气：78%、氧气：21%、稀有气体：0.94%、二氧化碳0.03%、水蒸气和杂质：0.03%。 故选B。 2. 下列选项中，表示2个氢原子的是 A. 2H B. C. H D. 【答案】A 【解析】 【详解】A、在元素符号前面加上数字，表示原子的个数，2H表示2个氢原子，符合题意； B、H2​表示氢气这种物质，还表示一个氢分子，一个氢分子由2个氢原子构成，不表示2个氢原子，不符合题意； C、H可表示氢元素，也可表示一个氢原子，但不表示2个氢原子，不符合题意； D、离子符号前面加上数字，表示离子的个数，2H+表示2个氢离子，不是2个氢原子，不符合题意。 故选A。 3. .下列实验操作不正确的是 A. 闻气体气味 B. 加热液体 C. 仪器连接 D. 滴加液体 【答案】C 【解析】 【详解】A、闻气体的气味时，应用手在瓶口轻轻的扇动，使极少量的气体飘进鼻子中，不能将鼻子凑到集气瓶口去闻气体的气味，选项实验操作正确，不符合题意； B、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，选项实验操作正确，不符合题意； C、把橡皮塞慢慢转动着塞进试管口，切不可把试管放在桌上再使劲塞进塞子，以免压破试管，手不能放在导管上，选项实验操作错误，符合题意； D、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，选项实验操作正确，不符合题意。 故选C。 4. 我国“鹊桥二号”中继星使用镀金钼丝天线，搭建了地面与“嫦娥六号”的通信桥梁。如图是钼元素在元素周期表中的相关信息。下列表述错误的是 A. 钼的元素符号是 B. 1个钼原子核内有42个质子 C. 钼的相对原子质量为95.96 D. 1个中含有的电子数为42 【答案】D 【解析】 【详解】A、在元素周期表中，右上角的字母表示元素符号，所以钼的元素符号是Mo，该表述正确，不符合题意； B、元素周期表中左上角的数字表示原子序数，原子序数=质子数，钼的原子序数是42，所以 1 个钼原子核内有42个质子，该表述正确，不符合题意； C、元素周期表一格中最下方的数字表示相对原子质量，钼的相对原子质量为95.96，该表述正确，不符合题意； D、钼原子的质子数为42，在原子中，质子数=电子数，所以钼原子的电子数是42。而Mo2+是钼原子失去2个电子形成的阳离子，那么1个Mo2+含有的电子数为42−2=40，不是，该表述错误，符合题意。 故选D。 5. 下列有关物质的性质和用途对应错误的是 A. 木炭具有可燃性，可以用来作燃料 B. 氮气用于磁悬浮列车，是因为液氮的沸点低可以创造低温环境 C. 干冰升华吸热，可以用于人工降雨 D. 金刚石能制造钻石，是因为其硬度大 【答案】D 【解析】 【详解】A、燃料的作用就是通过燃烧释放热量来提供能量，木炭具有可燃性，燃烧时能够释放出大量的热，可以用来作燃料，选项性质和用途对应正确，不符合题意； B、氮气用于磁悬浮列车，是因为液氮的沸点低，液氮汽化时会吸收大量的热，从而可以创造低温环境，使磁悬浮列车的超导材料在低温下能更好地发挥超导性能，选项性质和用途对应正确，不符合题意； C、干冰升华吸热，当干冰撒入云层中，会吸收周围大量的热量，使云层中的水蒸气迅速遇冷液化成小水滴或凝华成小冰晶，这些小水滴或小冰晶聚集在一起形成较大的水滴，当水滴足够大时就会下落形成雨，所以可以用于人工降雨，选项性质和用途对应正确，不符合题意； D、金刚石能制造钻石，主要是因为金刚石具有璀璨夺目的光泽，打磨后能呈现出极高的透明度和光泽度，使其具有极高的观赏价值，而不是因为其硬度大，硬度大是金刚石用于切割等工业用途的原因，选项性质和用途对应错误，符合题意； 故选D。 6. 2024年12月12日，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭/远征三号上面级，成功将高速激光钻石星座试验系统发射升空。远征三号上面级是一种新型空间运输工具，采用四氧化二氮（）和甲基肼（）作为推进剂。在其反应的过程中不可能生成的物质是 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】质量守恒定律指出，化学反应前后元素的种类不变；推进剂四氧化二氮（N2O4）由氮（N）、氧（O）两种元素组成，甲基肼（CH6N2）由碳（C）、氢（H）、氮（N）三种元素组成。 【详解】A、因为推进剂中含有氮元素，所以反应过程中有可能生成氮气（N2），不符合题意； B、由于推进剂中含有碳元素和氧元素，因此反应可能生成二氧化碳（CO2），不符合题意； C、两种推进剂中都不包含硫（S）元素，所以根据质量守恒定律，反应过程中不可能生成二氧化硫（SO2），符合题意； D、鉴于推进剂中含有氢元素和氧元素，所以反应可能会生成水（H2O），不符合题意。 故选C。 7. 青铜雁鱼灯是西汉时期著名的环保灯，其外形及工作原理如图所示。下列有关青铜雁鱼灯的说法，不正确的是 A. 当看到大量黑烟时，可以调节灯罩增大进风口从而促进燃料的燃烧 B. 燃烧产生的废气可通过烟管引入水中以减少对室内环境的污染 C. 关闭灯罩火焰熄灭，其灭火原理是降低温度至可燃物的着火点以下 D. 腹部的水可以减少油的挥发，达到省油的目的 【答案】C 【解析】 【详解】A、当看到大量黑烟时，说明燃料燃烧不充分。调节灯罩增大进风口，能使更多空气进入，提供更充足的氧气，从而促进燃料的充分燃烧，该说法正确，不符合题意； B、燃烧产生的废气可通过烟管引入水中，一些有害气体可能会溶解在水中，这样就减少了废气直接排放到室内空气中，从而减少对室内环境的污染，该说法正确，不符合题意； C、关闭灯罩火焰熄灭，其灭火原理是隔绝了氧气，而不是降低温度至可燃物的着火点以下。因为关闭灯罩后，阻止了空气与火焰的接触，使燃烧因缺乏氧气而停止，该说法不正确，符合题意； D、腹部的水可以起到一定的液封作用，减少油与空气的接触面积，进而减少油的挥发，达到省油的目的，该说法正确，不符合题意。 故选C。 8. 下列有关水说法不正确的是 A. 井水是纯水 B. 水是由氢元素和氧元素组成的 C. 淡水资源处于紧缺状态 D. 水是重要的溶剂 【答案】A 【解析】 【详解】A、井水中通常含有多种矿物质、微生物等杂质，属于混合物，不是纯水，该说法不正确，符合题意； B、根据水的化学式H2O，从宏观角度可知水是由氢元素和氧元素组成的，该说法正确，不符合题意； C、地球上的水资源虽然丰富，但淡水资源仅占全球水资源的约2.53%，且大部分淡水以冰川等形式存在，难以被人类直接利用，所以淡水资源处于紧缺状态，该说法正确，不符合题意； D、许多物质都能溶解在水中形成溶液，在生活和化学实验等方面，水是一种应用广泛的重要溶剂，该说法正确，不符合题意。 故选A。 9. 辽宁号航空母舰，是中国人民解放军海军隶下的一艘可以搭载固定翼飞机的航空母舰，也是中国第一艘服役的航空母舰，建造航母会使用到特种钢。下列有关说法错误的是 A. “辽宁舰”航母长期航行中船体附着的大量海洋生物和垃圾均不需要处理 B. 特种钢是一种合金 C. 特种钢比纯铁的硬度大 D. 特种钢抗腐蚀性能较好 【答案】A 【解析】 【详解】A、“辽宁舰” 航母长期航行中，船体附着的大量海洋生物和垃圾如果不处理，海洋生物的附着会增加船体表面的粗糙度，增大航行阻力，增加能耗；同时，海洋生物和垃圾可能会对船体的涂层、金属结构等造成腐蚀和破坏，影响航母的性能和使用寿命，所以必须进行处理。该选项说法错误，符合题意； B、特种钢是在碳素钢里适量地加入一种或几种合金元素，使钢的组织结构发生变化，从而使钢具有各种特殊性能，如强度、硬度大，可塑性、韧性好，耐磨，耐腐蚀等，特种钢是一种合金，该选项说法正确，不符合题意； C、合金的硬度一般比各成分金属大，特种钢作为合金，比纯铁的硬度大，该选项说法正确，不符合题意； D、特种钢通过添加合金元素等手段，改善了其性能，通常具有较好的抗腐蚀性能，该选项说法正确，不符合题意。 故选A。 10. 我国著名化学家侯德榜先生发明了联合制碱法，用该方法生产碳酸钠时，中间产物是碳酸氢钠。这两种物质的溶解度曲线如图所示，下列说法正确的是 A. 两种物质的溶解度都随温度升高而增大 B. 60℃时，10g碳酸氢钠放入50g水中，则溶液的溶质质量分数为14.1% C. 加碳酸钠，可使A点的碳酸钠溶液转化B点的碳酸钠溶液 D. 20℃时，向100g水中加入20g碳酸氢钠，形成碳酸氢钠的不饱和溶液 【答案】B 【解析】 【详解】A、由溶解度曲线可知，碳酸氢钠溶解度随温度升高而增大，碳酸钠溶解度在一定温度范围内随温度升高而增大，超过某一温度后，溶解度随温度升高而减小，A 错误； B、60℃时，碳酸氢钠溶解度是16.4g，即100g水中最多溶解16.4g碳酸氢钠。那么50g水中最多溶解8.2g碳酸氢钠，将10g碳酸氢钠放入50g水中，只能溶解8.2g。溶液溶质质量分数为，B 正确； C、A 点碳酸钠溶液是饱和溶液（在溶解度曲线上），B 点在溶解度曲线下方，是不饱和溶液，加碳酸钠会使不饱和溶液更接近饱和或达到饱和，不能使饱和溶液（A点）转化为不饱和溶液（B点），C 错误； D、20℃时，碳酸氢钠溶解度小于20g，向100g水中加入20g碳酸氢钠，会形成饱和溶液，D 错误。 故选B。 第二部分 非选择题（共40分） 本部分共包括4小题，每空1分。 11. 化学是一门以实验为基础的自然科学。 Ⅰ.氧气的实验室制取 （1）反应原理及装置：若用高锰酸钾制备较纯净的氧气，从A—E中选择发生装置和收集装置的组合________（填字母序号），其反应的化学方程式是_________。 （2）气体收集：若选用F装置收集氧气，则检验氧气集满的操作为________。 （3）注意事项：制取氧气时，应先检查装置的________。 （4）性质验证：装置G中铁丝在氧气中燃烧的现象为________。 Ⅱ.完成以下部分实验报告 （5） 实验 目的 操作 现象及分析 ① 探究二氧化碳的性质 蜡烛由低到高依次熄灭，说明二氧化碳_______。 ② 探究铁与硫酸铜溶液的反应 铁丝表面有_______。 ③ 配制_______溶液（填溶质质量分数） 固体全部溶解 ④ 粗盐提纯 当观察到蒸发皿中出现_______时，停止加热。 【答案】（1） ①. AC ②. （2）将带火星的木条放在b端，若木条复燃，则氧气已集满 （3）气密性 （4）剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热 （5） ①. 密度比空气大，不燃烧也不支持燃烧 ②. 红色物质析出，溶液由蓝色变为浅绿色 ③. 6% ④. 较多固体 【解析】 【小问1详解】 高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的反应物是固体，反应条件是加热，属于固体加热型，氧气密度略大于空气，不易溶于水，可用向上排空气法收集或排水法收集，用排水法收集的气体较为纯净；用高锰酸钾制备较纯净的氧气，发生装置和收集装置的组合为AC，反应的化学方程式为； 【小问2详解】 选用F装置收集氧气，氧气的密度大于空气，从a管通入，当b端有氧气逸出，说明氧气集满，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，检验其收集满的方法是将带火星的木条放在b管口，观察到木条复燃，说明氧气已经收集满； 【小问3详解】 制取氧气时，为防止装置漏气影响实验效果，应先检查装置的气密性； 【小问4详解】 装置G中铁丝在氧气中燃烧的现象为剧烈燃烧、火星四射、放出大量的热、生成黑色固体； 【小问5详解】 ①向盛有燃着的高低蜡烛的烧杯内倾倒二氧化碳，蜡烛由低到高依次熄灭，说明二氧化碳密度大于空气、既不燃烧也不支持燃烧； ②将铁丝插入硫酸铜溶液中，铁的活动性强于铜，故会观察到铁丝表面有有红色固体析出； ③3g氯化钠溶解在47mL的水中，形成溶液的溶质质量分数为：； ④粗盐提纯蒸发操作中，当蒸发皿内出现较大量的固体时停止加热； 12. 化学在生产生活中发挥着重要的作用。 Ⅰ化学与生活 （1）直饮水机的水处理过程如图所示 ①炭罐的作用是脱色除味，这是利用了活性炭的________性。 ②超滤膜的孔径只有0.0001~0.001微米，可以阻挡水中的细颗粒物穿过，其原理与化学实验操作中的________操作相似。 ③紫外灯管照射的作用是________。 （2）香水要密封保存，用分子的观点解释其原因________。 （3）某海苔的食品干燥剂为生石灰，其干燥的原理为________。（用化学方程式表示） Ⅱ.化学与工业 高锰酸钾具有强氧化性，广泛应用于化工、医药、金属冶炼等领域。工业上以高纯度的二氧化锰为原料制备高锰酸钾的主要流程如图所示： （4）将氢氧化钾和二氧化锰研磨成粉再混合均匀的目的是：________。 （5）已知氢氧化钾、二氧化锰和氧气在高温条件下反应生成锰酸钾和一种常见液态氧化物，据此写出该反应的化学方程式________。 （6）操作1发生的是_________（填“物理”或“化学”）变化。 （7）该工艺流程中共出现_________种氧化物，可循环使用的是：_________。 （8）经上述流程，261吨的二氧化锰理论上消耗氢氧化钾的质量为_________吨，若净消耗（投入减去产出）的二氧化锰中锰元素质量等于生成的高锰酸钾中锰元素质量，则该流程理论上可生成高锰酸钾_________吨。 【答案】（1） ①. 吸附 ②. 过滤 ③. 杀菌消毒 （2）分子在不断运动，密封保存可防止香水分子因运动而扩散到空气中 （3） （4）增大反应物的接触面积，使反应更充分 （5） （6）物理 （7） ①. 3##三 ②. 二氧化锰##MnO2 （8） ①. 336 ②. 316 【解析】 【小问1详解】 ①活性炭具有吸附性，能够吸附水中的色素和异味，所以炭罐脱色除味是利用了活性炭的吸附性； ②过滤是将不溶性固体与液体分离的操作，超滤膜阻挡水中细颗粒物穿过，实现了固体（细颗粒物）和液体（水）的分离，其原理与化学实验操作中的过滤相似； ③紫外灯管照射可以杀死水中的细菌和病毒等微生物，起到杀菌消毒的作用； 【小问2详解】 分子是在不断运动的，香水中的分子会不断运动到空气中，若不密封保存，香水会逐渐挥发而减少，所以香水要密封保存是因为分子在不断运动； 【小问3详解】 生石灰是氧化钙的俗称，氧化钙能与水反应生成氢氧化钙，从而起到干燥作用，化学方程式为CaO+H2O=Ca(OH)2； 【小问4详解】 把氢氧化钾和二氧化锰研磨成粉再混合均匀，这样做可以让反应物之间的接触面积增大，从而使反应进行得更快、更充分； 【小问5详解】 已知氢氧化钾、二氧化锰和氧气在高温条件下反应生成锰酸钾和水（常见液态氧化物），反应式为； 【小问6详解】 操作1为把固体和液体分开的操作，为过滤操作，此过程没有新物质产生，属于物理变化； 【小问7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；在这个工艺流程中，二氧化锰、二氧化碳、水都符合氧化物的定义，所以共有3种氧化物；从流程图能看到，二氧化锰在反应开始时参与反应，在后面又生成了二氧化锰，所以可循环使用的是二氧化锰（或MnO2）； 【小问8详解】 设生成261吨的二氧化锰理论上消耗氢氧化钾的质量为x； x=336t； 因为净消耗的二氧化锰中锰元素质量等于生成的高锰酸钾中锰元素质量，根据流程可知，二氧化锰剩余质量为87t，设生成高锰酸钾的质量为y吨，则，y=316t。 13. 2024年新能源汽车在中国汽车市场的渗透率达到了51%，占总市场的33%。动力电池是电动汽车的核心组成部分，动力电池的性能直接影响着车辆的运行效率和安全性。 目前，磷酸铁锂电池和三元锂电池是电动汽车中的主流电池，它们均属于液态电池。液态电池目前面临着安全性、充电速度、使用寿命等方面的挑战。固态电池因其更高的能量密度（电池的能量密度越大，单位体积内存储的电量越多）和更好的安全性能可能在下个电池赛道中成为主流。图1所示为液态电池与固态电池内部结构对比图。 氧化物、硫化物和聚合物是目前常见的三大类固态电解质。固态电池理想的电解质材料应具备高离子电导率、宽电化学窗口、对正负极材料均具有良好的化学稳定性等。其中，离子电导率为首要核心指标。表1所示为不同种类电解质的离子导电率、稳定性特点对比（★越多性能越好）。 电解质类型 离子电导率 热稳定性 电化学稳定性 常规电解液 ★★★★★ ★ ★★★ 石榴石型氧化物 ★★★ ★★★★★ ★★★ NASICON型氧化物 ★★★ ★★★★★ ★★★★ 硫化物 ★★★★ ★★★ ★ 聚合物 ★★★ ★★ ★★ 表1 不同类型电解质的性能特点 （1）磷酸铁锂（）中有_________种金属元素：已知磷酸铁锂中磷元素为+5价，锂元素为+1价，计算磷酸铁锂中铁元素的化合价为_________。 （2）新能源汽车对比燃油车的优点是________。 （3）电池在放电时将_________能转化为电能。 （4）除了更好的安全性能，固态电池还具有的优点是________。 （5）依据图1分析，固态电池_________（填“需要”或“不需要”）隔膜。 （6）依据图2回答，下列说法中正确的是______。 A. 常规电解质离子电导率较差 B. 硫化物电解质离子电导率高于氧化物电解质 C. 目前，大多数固态电解质难以同时满足高离子电导率、热稳定性和电化学稳定性 D. 综合比较，聚合物电解质性能优于其他类型电解质 （7）为实现“双碳”目标，我们践行低碳生活的做法是________（写出一点即可）。 【答案】（1） ①. 2##两 ②. +2 （2）对环境的污染少##能源利用效率高（合理即可） （3）化学 （4）能量密度更高 （5）不需要 （6）BC （7）乘坐公共交通工具（合理即可） 【解析】 【小问1详解】 在LiFePO4中，锂元素（Li）和铁元素（Fe）的汉字名称含有“钅”字旁，都属于金属元素，共2（或两）种金属元素。设铁元素的化合价为x，根据化合物中各元素正负化合价代数和为零，可得（+1）+x+（+5）+（-2）×4=0，x=+2； 小问2详解】 新能源汽车主要使用电能，在行驶过程中不产生或很少产生有害尾气；而燃油车燃烧燃油会排放大量的二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物等污染物。同时，新能源汽车在能量转化和利用方面相对更高效；新能源汽车对比燃油车的优点是尾气污染小（或能源利用效率高）； 【小问3详解】 电池内部通过化学反应，使化学物质中的化学能释放出来，转化为电能供外部设备使用，电池在放电时将化学能转化为电能； 小问4详解】 文中提到固态电池因更高的能量密度和更好的安全性能可能在下个电池赛道中成为主流，能量密度越高，单位体积内存储的电量越多；除了更好的安全性能，固态电池具有的优点是能量密度更高； 【小问5详解】 依据如图分析，从液态电池与固态电池内部结构对比图可以看出，液态电池有隔膜将正负极隔开，防止短路，而固态电池内部结构没有类似隔膜的结构，固态电池不需要隔膜； 【小问6详解】 A、常规电解质离子电导率是★★★★，并不是较差，错误； B、硫化物电解质离子电导率★★★★，氧化物电解质（石榴石型氧化物和NASICON型氧化物都是★★★，硫化物电解质离子电导率高于氧化物电解质，正确； C、从表格中可以看出，没有一种固态电解质（石榴石型氧化物、NASICON型氧化物、硫化物、聚合物）能同时满足高离子电导率（★★★★）、热稳定性（★★★★★）和电化学稳定性（★★★★★），正确。 D、根据表格中信息，聚合物电解质性能低于其他类型电解质，错误。 故选BC。 【小问7详解】 为实现“双碳”目标，践行低碳生活的做法是绿色出行（如步行、骑自行车或乘坐公共交通工具 ）。这样可以减少私人汽车的使用，降低燃油消耗和尾气排放，从而减少二氧化碳的排放。 14. （蒸汽眼罩由无纺布眼罩和发热体构成。发热体内含有铁粉、活性炭、氯化钠、蛭石、高吸水树脂（良好保水性能，为眼罩提供水蒸气）等。某学习小组开展如下探究。 任务一：验证蒸汽眼罩中含有铁粉 （1）取少量蒸汽眼罩内固体粉末于试管中，加入足量的稀盐酸，观察到有_________产生，溶液变为浅绿色，说明脱氧剂中含有铁粉，写出该反应的化学方程式________。 任务二：蒸汽眼罩快速发热的原因 （2）根据“使用方法-打开蒸汽眼罩包装，接触空气即开始发热”，小组同学进行了以下实验：取20g发热体内固体粉末放入密闭容器中，通过数字传感器分别测得氧气和二氧化碳含量变化如图。据图回答：发热体内的物质和空气中的_________（填“氧气”或“二氧化碳”）发生了反应。 （3）实验后，同学们观察到部分黑色固体变为红棕色，分析蒸汽眼罩是利用了铁生锈原理，说明铁生锈是_________（填“吸热”或“放热”）反应。 任务三：探究活性炭和氯化钠对铁生锈的影响 方案 药品 1分钟前后温度变化 方案一 4g铁粉、2水 16℃→16℃ 方案二 4g铁粉、2水、2g氯化钠 16℃→16℃ 方案三 4g铁粉、2水、3g活性炭 16℃→16℃ 方案四 4g铁粉、2水、3g活性炭、X g氯化钠 16℃→55℃→26℃ （4）①表中_________。 ②下列方案之间能否形成对照？若能，请指出变量；若不能，请说明理由。 方案二与方案四_________；方案一与方案四_________。 ③对比分析你得出的结论是________。 （5）方案四中短时间内虽然会放出大量热，但是温度下降的非常快，查阅资料发现人工孵化乌龟蛋的时候也会使用蛭石，请问：蛭石的作用是_________。 （6）①除上述探究中的因素外，影响铁生锈速率的因素还有_________（写一条即可）。 ②如何保存蒸汽眼罩_________。 【答案】（1） ①. 气泡 ②. （2）氧气 （3）放热 （4） ①. 2 ②. 能，变量是活性炭 ③. 能，变量是活性炭和氯化钠 ④. 活性炭和氯化钠同时存在时能加快铁生锈的速率，从而使蒸汽眼罩快速发热 （5）蛭石具有良好的保水性能，能为铁生锈持续提供水蒸气，使反应持续进行，维持温度 （6） ①. 温度（或铁的表面积等，合理即可） ②. 密封保存 【解析】 【小问1详解】 铁粉和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，则可观察到有气泡产生，且溶液变为浅绿色； 反应的化学方程式为：。 【小问2详解】 由图可知，密闭容器中氧气含量减少，但二氧化碳含量不变，则说明发热体内的物质和空气中的氧气发生了反应。 【小问3详解】 蒸气眼罩会发热，则说明铁生锈是放热反应。 【小问4详解】 ①对比实验中，要控制变量，方案二中加入2g氯化钠，则X=2。 ②方案二和方案四中，只有活性炭一个变量，则可形成对照，对比活性炭对铁生锈的影响； 方案一和方案四中，有活性炭和氯化钠两个变量，可形成对照，对比活性炭和氯化钠共同作用时对铁生锈的影响。 ③对比方案一、方案二、方案三可知，温度均无明显变化，说明活性炭或氯化钠均不能加快铁生锈，但方案四中同时有活性炭和氯化钠，温度变化较大，说明活性炭和氯化钠同时存在时能加快铁生锈的速率，从而使蒸汽眼罩快速发热。 【小问5详解】 方案四中短时间内虽然会放出大量热，但是温度下降的非常快，使用蛭石可以起保温作用，可以减缓热量散失。 【小问6详解】 ①除上述因素外，影响铁生锈速率的其他因素还可以是“温度高低”“铁粉表面积大小”“环境酸碱性”等。 ②为了防止铁过早锈蚀，应将蒸汽眼罩“密封保存，尽量隔绝空气”。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$