精品解析：广东省广州市广雅中学2024-2025学年九年级上学期期中化学试题

2024年第一学期九年级期中教学质量化学检测试卷 一、选择题 1. 下列诗句描述的自然现象跟所涉及的物质变化的对应关系错误的是 A. 北风卷地白草折——物理变化 B. 千里冰封，万里雪飘——化学变化 C. 春风又绿江南岸——化学变化 D. 草枯鹰眼疾，雪尽马蹄轻——前者化学变化，后者物理变化 2. 下列符号既能表示一种物质，又能表示这种物质的一个原子的是 A. Cl2 B. Fe C. H D. SO3 3. 元素化合价和物质类别是认识物质两个重要维度。如图表示硫元素的化合价与含硫物质类别之间的关系，下列关于A对应物质的化学式正确的是 A. S B. SO2 C. SO3 D. O2 4. 根据微粒结构示意图给出的信息，下列说法错误的是 A. ①④是原子 B. ②③具有相对稳定结构 C. ②是阴离子 D. ②④属于同种元素 5. 构建模型是学习化学理论的重要手段。下列模型正确的是 A. 空气成分模型 B. 地壳中元素含量 C. 反应类型关系 D. 原子结构模型 6. 如图所示是实验室制备、收集、验满、验证氧气性质的操作，其中操作正确的是 A. B. C D. 7. 华为MateX5是一款折叠屏手机，化学物质吡唑啉是生产折叠手机用到的柔性屏幕的重要物质，其化学式为C3H6N2。下列有关吡唑啉的说法正确的是 A. 吡唑啉中碳元素质量分数最大 B. 吡唑啉分子由三种元素组成 C. 吡唑啉分子中含有氮分子 D. 吡唑啉中碳、氢、氮元素质量比为3:6:2 8. 区别下列各组物质，选用的方法或试剂不正确的是 选项 物质 方法或试剂 A 二氧化碳和氮气 点燃 B 水和过氧化氢溶液 二氧化锰 C 硫磺和高锰酸钾 观察颜色 D 水和酒精 闻气味 A. A B. B C. C D. D 9. 如图是元素周期表中提供的碘元素部分信息及碘原子的结构示意图。下列说法错误的是 A. 碘元素属于非金属元素 B. 碘离子的离子符号为I+ C. 碘的相对原子质量为127，原子核内质子数为53 D. 已知碘单质的化学式为I2，则碘单质是由碘分子构成的 10. 水是生命之源，也是化学实验室中不可或缺的重要物质，下列有关水的说法正确的是 A. 自来水厂的净水过程包括沉淀、过滤、吸附、蒸馏等方法 B. 为使水中的悬浮杂质沉降，可在水中加入适量的明矾 C. 自来水厂常用ClO2消毒，ClO2中氯元素的化合价为+2价 D. 电解水实验结束时产生的氢气和氧气的质量比是2：1 11. 小雪同学学习了氧气的相关知识后，对所学知识进行总结，下列四个图像是他总结对应实验过程中相关量的变化，其中正确的是 A. 一定质量的木炭在足量氧气中燃烧 B. 加热一定量的高锰酸钾制取氧气 C. 用相同浓度等量的过氧化氢溶液来制取氧气 D. 过氧化氢和二氧化锰制取氧气 12. 用“W”形玻璃管进行微型实验：将注射器的过氧化氢溶液推入管中与二氧化锰接触。下列说法正确的是 A. 此实验中二氧化锰在化学反应前后的性质和质量都不变 B. 若a处粉末是木炭粉，观察到有二氧化碳生成 C. 若a处粉末是红磷，能看到有白雾生成 D. 若a处粉末硫粉，b处应该接有尾气处理装置 13. 逻辑推理是化学学习中常用思维方法。下列推理正确的是 A. 阴离子带负电荷，所以带负电荷的粒子就是阴离子 B. 化合物是由不同种元素组成的纯净物，所以由不同种元素组成的物质一定是化合物 C. 硫元素和硅元素处于同一周期，所以它们原子的电子层数相同 D. 稀有气体的化学性质不活泼，所以它们原子的最外层电子数均为8 14. 下列实验设计能达到实验目的的是 A.检查装置的气密性 B.探究对过氧化氢分解的影响 C.验证石蜡中是否含有氢、氧元素 D.证明燃烧的剧烈程度与氧气含量有关 A. A B. B C. C D. D 二、非选择题：本题包括6小题，共48分 15. 阅读下面科普短文。 2023 年 6 月 8 日至 11 日，世界动力电池大会在宜宾举办，动力电池的发展各受关注。判断一种电池的优劣或是否适合某种用途，主要看这种电池的比能量（单位质量的电池所输出的电能）以及电池可储存时间的长短。常用电池的比能量：锂电池＞镍镉电池＞铅蓄电池。含磷酸铁（FePO4）、磷酸亚铁锂（LiFePO4）的锂电池具有轻便、比能量高的突出优点，是目前使用广泛的一种电池。生产该电池时，在电池材料中添加适量的石墨烯（单层石墨）作导电剂，可以有效提高电池的性能，但过多的石墨烯会阻碍电池中锂离子的迁移，导致电池内阻增加，性能下降。为此，科研团队就石墨烯含量对LiFePO4粉末电阻的影响展开研究，研究结果如图所示。回答下列问题： （1）写出磷酸铁 FePO4中的铁离子______（填离子符号）；磷酸钠的化学式______。 （2）磷酸铁 FePO4中 P 元素的化合价为______。 （3）LiFePO4的相对分子质量为______。 （4）图中表示电池性能最佳的点为______（填“A”“B”或“C”）。 16. 化学兴趣小组的同学为了比较氧化铜和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果。用如图所示的装置先后进行了两次实验。 （1）实验1：取10mL、4%过氧化氢溶液与0.2g粉末状二氧化锰反应。 实验2：取10mL、4%过氧化氢溶液与______g粉末状氧化铜反应。 （2）在检查装置的气密性后，______（填“快速”或“缓慢”）推动注射器活塞，分别将过氧化氢溶液一次性注入盛有催化剂的小试管中。 （3）依据______，得出结论：二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果比氧化铜好。 （4）写出氧化铜作为催化剂加速过氧化氢分解的符号表达式______。 （5）实验过程中发现U形管内右侧液面上升，原因是该反应______（填“放热”或“吸热”）。 17. 如图A~D是某些原子的结构示意图，F为元素周期表中的一部分，请回答下列问题。 （1）A~D粒子在化学反应中容易得到电子的是______（填字母）。 （2）若E中x=13，则该粒子的符号为______。 （3）X、Y、Z代表三种不同元素，其中X、Y属于同一______（填“周期”或“族”）。Y、Z两种原子具有相同的______数。 （4）具有相同原子数和电子数的分子或离子叫作等电子体，等电子体具有相似的结构和性质。下列各组微粒中，属于等电子体的是____(填字母)。 A. NO和O2 B. CO和N2 C. SO2和CO2 D. 和 18. 某化学兴趣小组以“生命之源——水”为主题开展项目式学习。水是生命之源，是“永远值得探究物质”，人类从未停止过对水的研究。 【任务一】认识水的蒸发 （1）如图是两杯等体积的水在不同温度下蒸发时发生变化的微观示意图（两图圈内所指空气体积相同），已知两杯水的水温分别是50℃和80℃，A水温为50℃，则画出B杯水上方空气中含有的水分子________。 【任务二】探究水的组成 （2）图C所示装置是电解水的装置，收集到氢气的试管是________（填“a”或“b”）管，反应的符号表达式为________，若用碳棒作电极进行电解水实验，一段时间后，得到氢气和氧气的体积比大于理论值，对产生此现象原因合理的猜想是________。 （3）我国科学家已研究出太阳能和新型高效光催化剂作用下，促进水的分解制取氢气的方法。水在通过并接触催化剂表面时，分解的微观示意图如下图：（“”表示氢原子，“”表示氧原子，“”表示催化剂） 则水分解的微观过程正确顺序是________（填数字序号）。 【任务三】水的净化过程 （4）海水中存在较多的钠离子、氯离子等多种离子，膜分离技术可用于淡化海水如图D所示，通过淡化膜的主要微观粒子是________（填微观粒子名称）。 （5）某同学设计的净水过程如图E所示。物质A是常见混凝剂，操作a的名称是________，在该过程中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、________，操作b中加入活性炭的作用是________。 （6）能够使硬水变成软水的操作是：________(填“操作a”、“操作b”或“操作 c”')。 19. 氧气是一种与人类生产、生活密切相关的气体，用途很广。下面是几种不同的路径制取氧气的方法。 （一）实验室制取气体：常通过丙、丁两种路径来制取氧气。 （1）请写出仪器①的名称：_______；用丁途径制氧的符号表达式为_______；若用D装置收集氧气，发现氧气不纯，可能的原因是_______。 （2）丙路径制取氧气时 ①采用B装置制取时，可用如图方法检查其气密性，操作为：向①中加水至形成液封后，用注射器连接装置B，向内推注射器活塞，当看到_______现象时，说明装置气密性良好； ②C装置的分液漏斗中间的旋塞能控制液体滴加速率的大小，若要用丙路径平稳地产生氧气，选择_______（填“B”或“C”）装置更佳。 用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳的文字表达式为_______，用B装置实验时，长颈漏斗的末端应保持在_______。与B装置相比，C装置具有的优点是_______。 （二）潜水艇制气体： （3）为了保证长时间潜航，在潜水艇里要配备氧气再生设备。你认为比较适合的方法是图1中的路径_______（填“甲”“乙”“丙”或“丁”）。 （三）工业上常采用路径甲制取氧气，主要流程如图所示： （4）①已知空气中各组分的沸点如下表所示，由此判断A的主要成分是_______(填化学式)，B是_______(选填“纯净物”或“混合物”)。 组分 氮气 氧气 二氧化碳 氩气 氖气 氦气 沸点(℃) -195.8 -183.0 -78.4 -185.7 -246.0 -268.9 ②氧气和液氧化学性质相同的根本原因是_______。 ③修建道路时，常用液氧炸药。1kg液氧在瞬间就能变成800L氧气。从微观角度上来看，这个过程本质上是_______。 20. 某校九年级化学兴趣小组的学生测定空气中氧气的含量，完成了以下实验探究。 实验一：利用如图所示装置和红磷进行实验； 实验二：利用如图所示装置和白磷进行实验； 实验三：利用图所示装置并分别使用红磷、白磷和食品脱氧剂来测量空气中氧气的体积分数(图丙实验采集数据如图丁所示)。 【集体讨论】 （1）同学们认为实验开始前都必须检查装置的气密性且药品的用量应保证________。 （2）乙装置中反应的符号表达式为________，该反应属于________反应（填基本反应类型）。 【分组实验】在讨论的基础上，他们分组进行了实验。 【数据分析】实验结束后，整理数据如下表所示(装置中集气瓶容积均为150mL，并且在瓶中预先装入20mL水)。 组别 1 2 3 4 5 进入集气瓶中水的体积/mL 25 27 26 29 28 （3）大多数同学都验证出氧气约占空气体积的________。实验时装置甲量筒内要装入水的体积应至少________29mL(填“>”、“=”或“<”)。 【反思讨论】 （4）图乙实验相对于图甲实验，其优点有________(写出一条即可，下同)。 （5）根据图丙实验采集数据如图丁所示，同学们分析实验结果，认为用甲装置实验药品最好选用“食品脱氧剂”，其优点是________；但指导老师认为如果在课堂上进行演示实验时，选择“食品脱氧剂”不是最佳的选择，应当选择“白磷”比较妥当，你认为老师的理由是________。 【实验拓展】 （6）小组的同学做完实验后又尝试用木炭重新做了上述实验，认为不能选用木炭进行实验，其原因可能是________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024年第一学期九年级期中教学质量化学检测试卷 一、选择题 1. 下列诗句描述的自然现象跟所涉及的物质变化的对应关系错误的是 A. 北风卷地白草折——物理变化 B. 千里冰封，万里雪飘——化学变化 C. 春风又绿江南岸——化学变化 D. 草枯鹰眼疾，雪尽马蹄轻——前者化学变化，后者物理变化 【答案】B 【解析】 【详解】A、 北风卷地白草折过程中只是物质的形状发生改变，没有生成新物质，是物理变化，对应关系正确，不符合题意； B、千里冰封，万里雪飘过程中只是物质的状态发生改变，没有生成新物质，是物理变化，对应关系错误，符合题意； C、春风又绿江南岸中包含绿色植物进行光合作用，此过程中，生成有机物和氧气，有生成新物质，属于化学变化，对应关系正确，不符合题意； D、草枯过程中，有机物和氧气反应生成水和二氧化碳等物质，化学变化，雪尽马蹄轻过程中没有生成新物质，是物理变化，对应关系正确，不符合题意。 故选B。 【点睛】 2. 下列符号既能表示一种物质，又能表示这种物质的一个原子的是 A. Cl2 B. Fe C. H D. SO3 【答案】B 【解析】 【详解】A、该符号是氯气的化学式，不是元素符号，故选项不符合题意； B、可表示一个铁原子，还能表示铁这一纯净物，故选项符合题意； C、H属于气态非金属元素，可表示氢元素，表示一个氢原子，但不能表示一种物质，故选项不符合题意； D、该符号是三氧化硫的化学式，不是元素符号，故选项不符合题意； 故选B。 3. 元素化合价和物质类别是认识物质的两个重要维度。如图表示硫元素的化合价与含硫物质类别之间的关系，下列关于A对应物质的化学式正确的是 A. S B. SO2 C. SO3 D. O2 【答案】C 【解析】 【分析】氧化物是指由两种元素组成，且其中一种是氧元素的化合物。A处对应的是含有+6价硫元素的氧化物。 【详解】A、单质S中硫元素为0价，且不属于氧化物，不符合题意； B、SO2属于氧化物，氧元素显示-2价，硫元素显示+4价，不符合题意； C、SO3属于氧化物，氧元素显示-2价，硫元素显示+6价，符合题意； D、O2不含有硫元素，不符合题意； 故选C。 4. 根据微粒结构示意图给出的信息，下列说法错误的是 A. ①④是原子 B. ②③具有相对稳定结构 C. ②是阴离子 D. ②④属于同种元素 【答案】C 【解析】 【详解】A、根据原子中核电荷数=核内质子数=核外电子数，①质子数=8=2+6=核外电子数，表示原子；④质子数=11=2+8+1=核外电子数，表示原子；故A说法正确，不符合题意； B、②③的最外层电子数均为8 ，具有相对稳定结构，故B说法正确，不符合题意； C、②质子数=11大于核外电子数（2+8=10），表示阳离子，故C说法错误，符合题意； D、元素是具有相同核电荷数（核内质子数）的一类原子的总称，②④质子数相同都是11，属于同种元素，故D说法正确，不符合题意。 故选：C。 5. 构建模型是学习化学理论的重要手段。下列模型正确的是 A. 空气成分模型 B. 地壳中元素含量 C. 反应类型关系 D. 原子结构模型 【答案】C 【解析】 【详解】A、按体积分数计算，氮气约占空气体积的78%，氧气约占空气体积的21%，其他成分约占空气体积的1%，故选项模型表示错误； B、地壳中各元素的含量由高到低依次为氧、硅、铝、铁等，铝的含量高于铁的含量，故选项模型表示错误； C、物质与氧发生的反应属于氧化反应，由两种或两种以上物质反应生成一种物质的反应，属于化合反应。有些反应是氧化反应，但不是化合反应，如甲烷与氧气反应生成二氧化碳和水，有些反应是化合反应，但不是氧化反应，如氧化钙与水反应生成氢氧化钙，有些反应既是氧化反应，又是化合反应，如氢气与氧气燃烧后生成水，故选项模型表示正确； D、原子是由原子核和电子构成的，原子核是由质子和中子构成的，故选项模型表示错误。 故选C。 6. 如图所示是实验室制备、收集、验满、验证氧气性质的操作，其中操作正确的是 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A、加热高锰酸钾时，为了防止固体粉末进入导管，堵塞导管，试管口要放一团棉花，该选项操作正确； B、氧气的密度比空气的密度大，因此能用向上排空气法收集，但导管要伸到集气瓶的底部，该选项操作错误； C、氧气具有助燃性，则氧气的验满方法是：将带火星的木条平放在集气瓶口，木条复燃，证明氧气集满，该选项操作错误； D、细铁丝在氧气中燃烧，集气瓶底部应该放少量水或细沙，防止高温熔融物溅落，使瓶底炸裂，该选项操作错误。 故选A 7. 华为MateX5是一款折叠屏手机，化学物质吡唑啉是生产折叠手机用到的柔性屏幕的重要物质，其化学式为C3H6N2。下列有关吡唑啉的说法正确的是 A. 吡唑啉中碳元素质量分数最大 B. 吡唑啉分子由三种元素组成 C. 吡唑啉分子中含有氮分子 D. 吡唑啉中碳、氢、氮元素质量比为3:6:2 【答案】A 【解析】 【详解】A、吡唑啉中元素的质量比为：，故碳元素的质量分数最大，符合题意； B、物质是由元素组成的，分子是由原子构成的，吡唑啉分子由碳原子、氢原子、氮原子三种原子构成，不符合题意； C、吡唑啉分子中含有碳原子、氢原子、氮原子三种原子，不含氮分子，不符合题意； D、吡唑啉中元素的质量比为：，不符合题意。 故选A。 8. 区别下列各组物质，选用的方法或试剂不正确的是 选项 物质 方法或试剂 A 二氧化碳和氮气 点燃 B 水和过氧化氢溶液 二氧化锰 C 硫磺和高锰酸钾 观察颜色 D 水和酒精 闻气味 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A、二氧化碳和氮气均不燃烧、不支持燃烧，均无法被点燃，现象相同，无法区分，符合题意； B、水中加入二氧化锰，无明显现象，过氧化氢溶液中加入二氧化锰，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，产生气泡，现象不同，可以区分，不符合题意； C、硫磺是黄色的，高锰酸钾是暗紫色的，颜色不同，观察颜色可以区分，不符合题意； D、水是无味的，酒精具有特殊的刺激性气味，气味不同，闻气味可以区分，不符合题意。 故选A。 9. 如图是元素周期表中提供的碘元素部分信息及碘原子的结构示意图。下列说法错误的是 A. 碘元素属于非金属元素 B. 碘离子的离子符号为I+ C. 碘的相对原子质量为127，原子核内质子数为53 D. 已知碘单质的化学式为I2，则碘单质是由碘分子构成的 【答案】B 【解析】 【详解】A、由汉语名称“碘”，可知其为非金属元素，故A正确；B、由碘原子的结构示意图，可知在化学反应中容易得到1个电子，形成I-，故B错误；C、由元素周期表中提供的碘元素的部分信息及碘原子的结构示意图，可知碘的相对原子质量为127，原子核内质子数为53，故C正确；D、已知碘单质的化学式为I2，则碘单质是由碘分子构成的，故D正确。故选B。 10. 水是生命之源，也是化学实验室中不可或缺的重要物质，下列有关水的说法正确的是 A. 自来水厂的净水过程包括沉淀、过滤、吸附、蒸馏等方法 B. 为使水中的悬浮杂质沉降，可在水中加入适量的明矾 C. 自来水厂常用ClO2消毒，ClO2中氯元素的化合价为+2价 D. 电解水实验结束时产生的氢气和氧气的质量比是2：1 【答案】B 【解析】 【详解】A、自来水厂净水过程包括沉淀、过滤、吸附、消毒，不包括蒸馏，说法错误，不符合题意； B、为使水中的悬浮杂质沉降，可在水中加入适量的明矾，是利用明矾溶于水形成的胶状物对杂质的吸附，使悬浮于水中的杂质沉降，说法正确，符合题意； C、中氧元素显-2价，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得中氯元素的化合价为+4价，说法错误，不符合题意； D、电解水产生的氢气和氧气的体积比约为2:1，根据化学方程式，生成氢气与氧气的质量比为，说法错误，不符合题意。 故选：B。 11. 小雪同学学习了氧气的相关知识后，对所学知识进行总结，下列四个图像是他总结对应实验过程中相关量的变化，其中正确的是 A. 一定质量的木炭在足量氧气中燃烧 B. 加热一定量的高锰酸钾制取氧气 C. 用相同浓度等量的过氧化氢溶液来制取氧气 D. 过氧化氢和二氧化锰制取氧气 【答案】A 【解析】 【详解】A、一定质量木炭在足量氧气中燃烧生成二氧化碳，当木炭反应完后，二氧化碳的质量不再增加，故图象反应正确； B、一定量高锰酸钾分解后生成了锰酸钾和二氧化锰这两种固体，所以最终质量不能为零，故图象反应错误； C、氯酸钾制氧气时二氧化锰起催化作用，不会改变反应生成氧气的质量，最终生成氧气的质量相等，故图象反映错误； D、二氧化锰在过氧化氢制氧气的实验中是催化剂，反应前后质量应该不变，故图象反映错误。 故选A。 12. 用“W”形玻璃管进行微型实验：将注射器的过氧化氢溶液推入管中与二氧化锰接触。下列说法正确的是 A. 此实验中二氧化锰在化学反应前后的性质和质量都不变 B. 若a处粉末是木炭粉，观察到有二氧化碳生成 C. 若a处粉末是红磷，能看到有白雾生成 D. 若a处粉末是硫粉，b处应该接有尾气处理装置 【答案】D 【解析】 【详解】A、二氧化锰在此实验作催化剂，反应前后化学性质和质量不变，物理性质可能改变，错误； B、若a处粉末是木炭粉，木炭在氧气中燃烧发出白光，放出热量，有二氧化碳生成属于实验结论，不是能观察到的实验现象，错误； C、若a处粉末是红磷，红磷在氧气中燃烧，会产生大量白烟而不是白雾，错误； D、若a处粉末是硫粉，硫粉燃烧生成二氧化硫，二氧化硫有毒，扩散到空气中会污染环境，所以b处应接有尾气处理装置，正确； 故选D。 13. 逻辑推理是化学学习中常用的思维方法。下列推理正确的是 A. 阴离子带负电荷，所以带负电荷的粒子就是阴离子 B. 化合物是由不同种元素组成的纯净物，所以由不同种元素组成的物质一定是化合物 C. 硫元素和硅元素处于同一周期，所以它们原子的电子层数相同 D. 稀有气体的化学性质不活泼，所以它们原子的最外层电子数均为8 【答案】C 【解析】 【详解】A、阴离子带负电荷，但带负电荷的粒子不一定就是阴离子，也可能是电子等，故选项推理错误。 B、化合物是由不同种元素组成的纯净物，但由不同种元素组成的物质不一定是化合物，也可能是混合物，如过氧化氢与水的混合物，故选项推理错误。 C、周期数=原子核外电子层数，硫元素和硅元素处于同一周期，所以它们原子的电子层数相同，故选项推理正确。 D、稀有气体的化学性质不活泼，它们原子的最外层电子数不是均为8，如氦原子的最外层电子数为2，故选项推理错误。 故选：C。 14. 下列实验设计能达到实验目的的是 A.检查装置的气密性 B.探究对过氧化氢分解的影响 C.验证石蜡中是否含有氢、氧元素 D.证明燃烧的剧烈程度与氧气含量有关 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A、检查装置气密性时，装置必须形成密闭体系，故选项错误； B、探究二氧化锰的催化作用，应该控制变量，但是图示中过氧化氢溶液的质量分数不同，所以不能探究二氧化锰的催化作用，故选项错误； C、将干冷的烧杯罩在蜡烛上方，烧杯内壁出现水雾，说明蜡烛和氧气反应生成了水，水由氢氧两种元素组成，根据质量守恒定律，只能说明蜡烛中含有氢元素，因为氧元素可能来源于氧气，故选项错误； D、空气中氧气含量是21%，硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，但在纯氧中产生明亮的蓝紫色火焰，可以说明氧气浓度越大，物质燃烧越剧烈，故选项正确。 故选D。 二、非选择题：本题包括6小题，共48分 15. 阅读下面科普短文。 2023 年 6 月 8 日至 11 日，世界动力电池大会在宜宾举办，动力电池的发展各受关注。判断一种电池的优劣或是否适合某种用途，主要看这种电池的比能量（单位质量的电池所输出的电能）以及电池可储存时间的长短。常用电池的比能量：锂电池＞镍镉电池＞铅蓄电池。含磷酸铁（FePO4）、磷酸亚铁锂（LiFePO4）的锂电池具有轻便、比能量高的突出优点，是目前使用广泛的一种电池。生产该电池时，在电池材料中添加适量的石墨烯（单层石墨）作导电剂，可以有效提高电池的性能，但过多的石墨烯会阻碍电池中锂离子的迁移，导致电池内阻增加，性能下降。为此，科研团队就石墨烯含量对LiFePO4粉末电阻的影响展开研究，研究结果如图所示。回答下列问题： （1）写出磷酸铁 FePO4中的铁离子______（填离子符号）；磷酸钠的化学式______。 （2）磷酸铁 FePO4中 P 元素的化合价为______。 （3）LiFePO4的相对分子质量为______。 （4）图中表示电池性能最佳的点为______（填“A”“B”或“C”）。 【答案】（1） ①. Fe3+ ②. Na3PO4 （2）+5 （3）158 （4）B 【解析】 【小问1详解】 磷酸铁（FePO4）中铁离子带3个单位的正电荷，铁离子的符号为：Fe3+；磷酸铁（FePO4）的铁元素显+3价，依据化合物中各元素正负化合价代数和为0，则磷酸根显-3价，钠元素化合价为+1，则磷酸钠的化学式为Na3PO4； 【小问2详解】 磷酸铁（FePO4）中，铁元素显+3价，氧元素显-2价，设其中磷元素的化合价为x，则：（+3）+x+（-2）×4=0，x=+5； 【小问3详解】 LiFePO4的相对分子质量为：7+56+31+16×4=158； 【小问4详解】 据图可知，当石墨烯的含量为4%时，LiFePO4粉末电阻最小，电池性能最佳，故选B。 16. 化学兴趣小组的同学为了比较氧化铜和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果。用如图所示的装置先后进行了两次实验。 （1）实验1：取10mL、4%过氧化氢溶液与0.2g粉末状二氧化锰反应。 实验2：取10mL、4%过氧化氢溶液与______g粉末状氧化铜反应。 （2）在检查装置的气密性后，______（填“快速”或“缓慢”）推动注射器活塞，分别将过氧化氢溶液一次性注入盛有催化剂的小试管中。 （3）依据______，得出结论：二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果比氧化铜好。 （4）写出氧化铜作为催化剂加速过氧化氢分解的符号表达式______。 （5）实验过程中发现U形管内右侧液面上升，原因是该反应______（填“放热”或“吸热”）。 【答案】（1）0.2 （2）快速 （3）相同时间内用二氧化锰作催化剂的反应比用氧化铜作催化剂的反应收集的氧气体积较大 （4） （5）放热 【解析】 【小问1详解】 根据实验目的：比较氧化铜和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果可知，需作对比实验，根据控制变量唯一的原则，在保证其它条件相同时，不同催化剂对反应速度的影响，因此实验2：取10mL、4%过氧化氢溶液与0.2g粉末状氧化铜反应； 【小问2详解】 开始实验时注入双氧水的方法是快速推注射器活塞，防止反应放热且生成气体，试管内气压过大，注射器液体压不进去。故在检查装置的气密性后，快速推动注射器活塞，分别将过氧化氢溶液一次性注入盛有催化剂的小试管中； 【小问3详解】 要比较两种催化剂的催化效果，主要比较相同时间内收集的氧气体积，相同时间收集的氧气体积越大，说明催化效果越好；依据相同时间内用二氧化锰比用氧化铜作催化剂的反应收集的氧气体积大，可得出结论：二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果比氧化铜好； 【小问4详解】 过氧化氢在氧化铜催化作用下分解生成水和氧气，反应的符号表达式为； 【小问5详解】 实验过程中发现U形管内右侧液面上升，说明具支试管内气压增大，原因是该反应是放热反应。 17. 如图A~D是某些原子的结构示意图，F为元素周期表中的一部分，请回答下列问题。 （1）A~D粒子在化学反应中容易得到电子的是______（填字母）。 （2）若E中x=13，则该粒子的符号为______。 （3）X、Y、Z代表三种不同元素，其中X、Y属于同一______（填“周期”或“族”）。Y、Z两种原子具有相同的______数。 （4）具有相同原子数和电子数的分子或离子叫作等电子体，等电子体具有相似的结构和性质。下列各组微粒中，属于等电子体的是____(填字母)。 A. NO和O2 B. CO和N2 C. SO2和CO2 D. 和 【答案】（1）AC##CA （2）Al3+ （3） ①. 族 ②. 电子层 （4）BD 【解析】 【小问1详解】 元素的化学性质决定于原子的最外层电子数，在化学反应中易得到电子的是最外层电子数大于4的，则观察图示，A、C的原子最外层电子数大于4；故填AC； 【小问2详解】 若x=13，则该粒子质子数为13，是铝元素，核外电子数为2+8=10，质子数大于核外电子数，为阳离子，失去了3个电子，该粒子的符号为Al3+； 【小问3详解】 根据周期表中同一列是族，则X、Y属于同一族；周期表中同一横行是同一周期，同一周期的元素的原子的电子层数相等； 【小问4详解】 A、NO和O2原子数相同，均是2，NO的电子数为:7+8=15，O2的电子数为:8×2=16，电子数不同，不属于等电子体，不符合题意; B、CO和N2原子数相同，均是2，CO的电子数为:6+8=14，N2的电子数为:7×2=14，电子数相同，属于等电子体，符合题意; C、SO2和CO2的原子数相同，均是3，SO2的电子数为:16+8×2=32; CO2的电子数为:8×2+6=22，电子数不同，不属于等电子体，不符合题意; D、和的原子数相同，均是5，的电子数为:8×4+15+3=50，的电子数为:16+8×4+2=50，电子数相同属于等电子体，符合题意。 故选BD。 18. 某化学兴趣小组以“生命之源——水”为主题开展项目式学习。水是生命之源，是“永远值得探究的物质”，人类从未停止过对水的研究。 【任务一】认识水的蒸发 （1）如图是两杯等体积的水在不同温度下蒸发时发生变化的微观示意图（两图圈内所指空气体积相同），已知两杯水的水温分别是50℃和80℃，A水温为50℃，则画出B杯水上方空气中含有的水分子________。 【任务二】探究水的组成 （2）图C所示装置是电解水的装置，收集到氢气的试管是________（填“a”或“b”）管，反应的符号表达式为________，若用碳棒作电极进行电解水实验，一段时间后，得到氢气和氧气的体积比大于理论值，对产生此现象原因合理的猜想是________。 （3）我国科学家已研究出太阳能和新型高效光催化剂作用下，促进水的分解制取氢气的方法。水在通过并接触催化剂表面时，分解的微观示意图如下图：（“”表示氢原子，“”表示氧原子，“”表示催化剂） 则水分解的微观过程正确顺序是________（填数字序号）。 【任务三】水的净化过程 （4）海水中存在较多的钠离子、氯离子等多种离子，膜分离技术可用于淡化海水如图D所示，通过淡化膜的主要微观粒子是________（填微观粒子名称）。 （5）某同学设计的净水过程如图E所示。物质A是常见混凝剂，操作a的名称是________，在该过程中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、________，操作b中加入活性炭的作用是________。 （6）能够使硬水变成软水的操作是：________(填“操作a”、“操作b”或“操作 c”')。 【答案】（1） （2） ①. a ②. ③. 相同条件下，氧气比氢气更易溶于水或氧气与电极反应而被消耗（合理即可） （3）①④②⑤③ （4）水分子 （5） ①. 过滤 ②. 漏斗 ③. 吸附水中的色素和异味 （6）操作c 【解析】 【小问1详解】 分子在不断运动，且温度越高，分子的运动速率越快，则温度高的烧杯上方水分子数目多，温度低的烧杯上方水分子数目少，已知两杯水的水温分别是50℃和80℃，80℃＞50℃，A水温为50℃，B水温为80℃，则B杯上方含有的水分子数目较多，则画出B杯水上方空气中含有的水分子为； 【小问2详解】 在电解水实验中，“正氧负氢”，a管与负极相连，故收集到氢气的试管是a； 水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，该反应的符号表达式为； 若用碳棒作电极进行电解水实验，一段时间后，得到氢气和氧气的体积比大于理论值，可能是氧气与电极反应而被消耗，也可能是因为相同条件下，氧气比氢气更易溶于水，部分氧气溶于水； 小问3详解】 化学变化的微观本质是分子分裂成原子，原子重新组合成新的分子。水在太阳能和新型高效光催化剂作用下分解生成氢气和氧气，微观过程是水分子接触催化剂表面，分裂成氢原子和氧原子，每两个氢原子结合成一个氢分子，每两个氧原子结合成一个氧分子，然后氢分子、氧分子离开催化剂表面，大量氢分子聚集形成氢气，大量氧分子聚集形成氧气，则正确顺序为：①④②⑤③； 【小问4详解】 由图可知，通过膜的主要微观粒子是水分子，从而能达到海水淡化的目的； 【小问5详解】 操作a实现了固液分离，名称是过滤； 过滤所需的玻璃仪器是：烧杯、玻璃棒和漏斗； 活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，故操作b中加入活性炭的作用是：吸附水中的色素和异味； 【小问6详解】 操作a实现了固液分离，名称是过滤；操作b为吸附；操作c为蒸馏；过滤只能除去不溶性物质，吸附只能除去色素和异味，蒸馏可以除去水中的所有杂质，得到的蒸馏水属于纯水，则蒸馏可除去水中的钙镁粒子，可将硬水软化，故能够使硬水变成软水的操作是操作c。 19. 氧气是一种与人类生产、生活密切相关的气体，用途很广。下面是几种不同的路径制取氧气的方法。 （一）实验室制取气体：常通过丙、丁两种路径来制取氧气。 （1）请写出仪器①的名称：_______；用丁途径制氧的符号表达式为_______；若用D装置收集氧气，发现氧气不纯，可能的原因是_______。 （2）丙路径制取氧气时 ①采用B装置制取时，可用如图方法检查其气密性，操作为：向①中加水至形成液封后，用注射器连接装置B，向内推注射器活塞，当看到_______现象时，说明装置气密性良好； ②C装置的分液漏斗中间的旋塞能控制液体滴加速率的大小，若要用丙路径平稳地产生氧气，选择_______（填“B”或“C”）装置更佳。 用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳的文字表达式为_______，用B装置实验时，长颈漏斗的末端应保持在_______。与B装置相比，C装置具有的优点是_______。 （二）潜水艇制气体： （3）为了保证长时间潜航，在潜水艇里要配备氧气再生设备。你认为比较适合的方法是图1中的路径_______（填“甲”“乙”“丙”或“丁”）。 （三）工业上常采用路径甲制取氧气，主要流程如图所示： （4）①已知空气中各组分的沸点如下表所示，由此判断A的主要成分是_______(填化学式)，B是_______(选填“纯净物”或“混合物”)。 组分 氮气 氧气 二氧化碳 氩气 氖气 氦气 沸点(℃) -195.8 -183.0 -78.4 -185.7 -246.0 -268.9 ②氧气和液氧化学性质相同的根本原因是_______。 ③修建道路时，常用液氧炸药。1kg液氧在瞬间就能变成800L氧气。从微观角度上来看，这个过程本质上是_______。 【答案】（1） ①. 长颈漏斗 ②. ③. 集气瓶内未装满水（合理即可） （2） ①. 长颈漏斗中形成一段稳定的水柱 ②. C ③. 碳酸钙+氯化氢→氯化钙+水+二氧化碳 ④. 液面以下 ⑤. 可以控制反应速率 （3）乙 （4） ①. N2 ②. 混合物 ③. 氧气和液氧含有分子相同，都是氧分子 ④. 氧分子间间隔变大 【解析】 【小问1详解】 据图可知，仪器①的名称是：长颈漏斗； 丁途径是高锰酸钾在加热的条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的符号表达式为：； 若用D装置收集氧气，即排水法收集氧气，发现氧气不纯，可能的原因是集气瓶内未装满水（集气瓶内存在空气）或未等导管口气泡连续均匀放出时就收集气体（开始排空气的气体中存在空气）； 【小问2详解】 ①向①中加水至形成液封后，用注射器连接装置B，向内推注射器活塞，锥形瓶内的空气体积减小压强增大，把水压入长颈漏斗中，若气密性好则会形成一段稳定的水柱； ②丙途径是过氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，可以通过C装置的分液漏斗中间的旋塞能控制液体滴加速率的大小产生平稳的氧气流； 石灰石中的碳酸钙和稀盐酸中的氯化氢反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的文字表达式为：碳酸钙+氯化氢→氯化钙+水+二氧化碳； 用装置B实验时，长颈漏斗的末端应保持在液面以下，防止生成的二氧化碳从长颈漏斗中逸出； 装置C中的分液漏斗通过控制液体滴加速率，从而控制反应的速率，与B装置相比，C装置具有的优点是可以控制反应速率； 【小问3详解】 在潜水艇里要配备氧气再生设备，比较适合的方法是图1中的路径乙，因为Na2O2是固体，方便携带，且该反应在常温下进行，同时可以消耗呼出的二氧化碳；加热高锰酸钾和加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气，需要加热，操作不方便；利用过氧化氢和二氧化锰制取氧气，过氧化氢溶液是液体，携带不方便，且不能消化二氧化碳；分离液态空气制取氧气，是工业制取氧气的方法，不适宜在潜水艇中使用； 【小问4详解】 ①氮气沸点是-195.8℃，图上是蒸发到-196℃，空气中氮气占78%，所以A的主要成分是氮气；B的主要成分是氧气，还含有氩气，所以是混合物； ②氧气和液氧化学性质相同的根本原因是它们都是由氧分子构成的物质； ③从微观角度看，液氧变成氧气，是因为氧分子间的间隔变大。 20. 某校九年级化学兴趣小组的学生测定空气中氧气的含量，完成了以下实验探究。 实验一：利用如图所示装置和红磷进行实验； 实验二：利用如图所示装置和白磷进行实验； 实验三：利用图所示装置并分别使用红磷、白磷和食品脱氧剂来测量空气中氧气的体积分数(图丙实验采集数据如图丁所示)。 【集体讨论】 （1）同学们认为实验开始前都必须检查装置的气密性且药品的用量应保证________。 （2）乙装置中反应的符号表达式为________，该反应属于________反应（填基本反应类型）。 【分组实验】在讨论的基础上，他们分组进行了实验。 【数据分析】实验结束后，整理数据如下表所示(装置中集气瓶容积均为150mL，并且在瓶中预先装入20mL水)。 组别 1 2 3 4 5 进入集气瓶中水的体积/mL 25 27 26 29 28 （3）大多数同学都验证出氧气约占空气体积的________。实验时装置甲量筒内要装入水的体积应至少________29mL(填“>”、“=”或“<”)。 【反思讨论】 （4）图乙实验相对于图甲实验，其优点有________(写出一条即可，下同)。 （5）根据图丙实验采集数据如图丁所示，同学们分析实验结果，认为用甲装置实验药品最好选用“食品脱氧剂”，其优点是________；但指导老师认为如果在课堂上进行演示实验时，选择“食品脱氧剂”不是最佳的选择，应当选择“白磷”比较妥当，你认为老师的理由是________。 【实验拓展】 （6）小组的同学做完实验后又尝试用木炭重新做了上述实验，认为不能选用木炭进行实验，其原因可能是________。 【答案】（1）过量 （2） ①. ②. 化合反应 （3） ①. 20.8% ②. > （4）实验误差小 （5） ①. 消耗氧气更完全 ②. 短时间内能获得数据 （6）木炭燃烧消耗氧气的同时生成二氧化碳气体，压强变化不明显（合理即可） 【解析】 【小问1详解】 红磷应过量，才能完全消耗集气瓶中的氧气； 【小问2详解】 红磷在点燃的条件下与氧气反应生成五氧化二磷，反应的符号表达式为：；此反应符合多变一的特点，属于化合反应； 【小问3详解】 平均进入集气瓶中水的体积为：，进入的水的体积即为氧气的体积，则出氧气约占空气体积的：；若想实验准确，则量筒内要装入水的体积应至少大于27mL； 【小问4详解】 图乙利用电热棒引燃白磷，可避免点燃白磷后伸入时，产生的白烟扩散到空气中，且还能防止气体受热膨胀，则该装置更环保，结果更准确; 【小问5详解】 由图可知，选用“食品脱氧剂”时，氧气剩余更少，则结果更准确；而选择“白磷”时，反应时间短; 【小问6详解】 木炭燃烧氧气的同时还生成二氧化碳气体，压强变化不明显，则不能用木炭进行实验。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $