精品解析：福建省厦门市同安第一中学2024-2025学年九年级上学期期末化学试题

同安一中2024－2025学年（上）九年级期末综合练习 化学 本卷满分100分，考试时间60分钟 注意事项： 1.试卷共15题，共7页，另有答题卡。 2.答案一律写在答题卡上，否则不能得分。 3.可能用到的相对原子质量：H－1 C－12 O－16 一、选择题（共8题，各3分，共24分，每题给出四个选项中，只有一个选项符合题目要求） 1. “碳达峰”和“碳中和”已被写入政府工作报告，下列做法不利于实现该目标的是 A. 废气净化后再排放 B. 大量使用化石燃料 C. 植树造林 D. 开发新能源 2. 实验室制取二氧化碳时，下列相关操作正确的是 A. 检查气密性 B. 装药品 C. 收集气体 D. 气体验满 3. 生活中常接触到的“加铁酱油”“含氟牙膏”中的铁、氟是指 A. 单质 B. 元素 C. 原子 D. 分子 4. 豆浆中含有异黄酮（），下列关于异黄酮的说法中，正确的是 A. 由27个原子构成 B. 氧元素质量分数最小 C. 氢、氧元素质量比为 D. 相对分子质量为 5. 甲醇常用作火炬燃料，科学家成功研制出一种合成甲醇的新工艺，其反应过程的微观示意图如下： 下列有关说法正确的是 A. 该反应属于化合反应 B. 生成物包含一种氧化物与一种单质 C. 反应前后所有元素的化合价都没有发生改变 D. 参加反应的甲烷和氧气的分子个数比是 6. 劳动创造美好生活。下列劳动项目所涉及的化学知识错误的是 选项 劳动项目 化学知识 A 炒菜时油锅着火，加入更多蔬菜 降温到着火点以下 B 清理家中鱼缸并通入空气 空气中的氧气易溶于水 C 在阳光下晒衣服 水分子是不断运动的 D 室内用木炭烧烤时，保持空气流通 木炭不充分燃烧会生成有毒的一氧化碳 A. A B. B C. C D. D 7. 下列实验方法能达到实验目的的是 选项 实验目的 实验方法 A 除去中少量 加热固体混合物 B 鉴别氮气和二氧化碳 用燃着的木条 C 验证乙醇中含有碳元素 在乙醇火焰上方罩一个干冷烧杯 D 除去中的 通过灼热的氧化铜 A. A B. B C. C D. D 8. 下列根据实验证据进行的推理正确的是 A. 将水加入装满的软塑料瓶，盖上瓶盖振荡，瓶身变瘪，说明与水反应 B. 浓氨水能使酚酞变红，说明分子在不断运动 C. 硫在中燃烧比在空气中燃烧更剧烈，说明燃烧剧烈程度与浓度有关 D. 镁条燃烧前后固体质量改变，可推测该反应违背质量守恒定律 二、非选择题（共7题，共76分） 9. 化学与生活息息相关。 （1）生理盐水是溶质质量分数为0.9%氯化钠溶液，氯化钠中含有的阳离子是_____（填离子符号）。 （2）春节时，用墨书写对联，对联能保存很长时间而不变色，因为_____。 （3）“打铁花”是先将生铁熔化成铁水，再用工具将铁水向空中用力抛出，形成“火树银花落，万点星辰开”的精彩场景。 ①铁花冷却后得到黑色固体，写出生成该固体的化学方程式：_____。 ②表演时可备细沙以防止火灾，细沙灭火的原理是_____。 （4）航母、高铁、空间站是我国科技领域中引起世界关注的三个典型实例。 ①常规燃油可以为航母提供动力。当使用燃油工作时，能量转化方式是_____。 ②乘坐高铁时，限制携带的物品中包括火柴和打火机，其原因是_____。 ③在航母、高铁和空间站建设中，钛和钛合金以其优良的性能而得到普遍应用。钛（Ti）是用铝粉与二氧化钛（TiO2）在高温条件下发生置换反应制得的，同时生成氧化铝，该反应的化学方程式_____。 10. 我国正在筹建月球科考站。针对“月球上是否存在大气”，查阅资料： 资料1当天气中气体分子运动速率平均水平大于脱离速率的20%时，该气体会脱离天体速散到宇宙中。月球表面气体分子的脱离速率均为。 资料2 使用质谱仪测定，在月球黑暗处发现有极微量的气体生成，其主要成分是氢气、氧气、氧气和氧气等。日出时，月球表面有极微量的甲烷和氧气产生。 （1）氯的原子结构示意图和氯在元素周期零中的部分信息分别如下图。 ①氖原子的核外电子比氩原子的少_____个。 ②氩的相对原子质量为_____。 （2）时，氢气、氮气和氮气的分子运动示意图分别如下所示。 ①由上图分析，分子运动平均速率与_____有关。 ②日出时，月球表面产生的氨气是由氨分子聚集而成的。画出氮原子和氢原子结合成氨分子的微观示意图_____。 （3）知月球表面最高温度超过。月球表面因不能留住氢气、氦气等气体分子，所以不存在稳定大气，结合资料信息说明其原因______。 （4）月球表面产生的微量甲烷，其完全燃烧时的反应方程式为______。 11. 化学小组在老师的带领下，开展了设计与制作简易净水器跨学科实践活动。 任务一：了解水质检测标准 同学们查阅了相关资料，了解到国家有关水的硬度的标准如下表所示。 类别 极软水 软水 中硬水 硬水 高硬水 以浓度计 0－75 75－150 150~300 300－450 450~700 （1）同学们取少量河水，用便携式水硬度检测仪测得该白来水的硬度为，说明该河水属于_____实验室可以通过_____的方法降低该自来水的硬度。 任务二：自制简易净水器 利用大号饮料瓶、纱布、粗砂、细沙、活性炭等材料自制简易净水器除去生活污水中的泥沙、茶叶、食物残渣、色素等杂质。不同净水器及净水效果测试如下： 组别 测试结果 洁净程度 收回水的量（%） 净水速度（mL/min） 一组 好 ＞95 约为250 二组 中 ＞90 约为90 三组 差 ＞90 约为15 （2）结合装置图和测试结果，对比第一组和第二组，可以知道该简易净水器的净水效果与_____有关。 （3）直饮水机的净水流程如下图所示，结合上述实验分析，若没有砂滤器，则对后续净水造成的影响是_____。 任务三：设计保护水资源的宣传活动 （4）请你对保护水资源提出一条有价值的建议：_____。 12. 氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。 Ⅰ．制取氢气 （1）用电解水的方法制取氢气的化学方程式是_____。 （2）太阳能发电厂还可以用富余电力电解水制氢，电极上微观粒子变化情况如图1所示。B电极表面生成的过程可描述为1个氢离子_____（填“得到”或“失去”）1个电子形成1个氢原子，2个氢原子结合生成1个氢分子。 （3）通过图2所示工艺流程制取氢气。 ①进入膜反应器中发生的化学反应属于_____（填基本反应类型）。 ②该生产流程中可循环利用的物质是_____。 ③该生产流程的优点不仅可制得氢气和副产品_____，还可以_____。 Ⅱ．储存氢气 （4）氢气可以直接加压储存在储氢罐中，从微粒视角分析，主要原因是_____。 （5）储氢合金是我国科学家研究的一种新型储氢材料，其吸收和释放氢气的效率如下图所示，甲、乙、丙、丁四种材料中储氢性能最好的是_____，原因_______。 Ⅲ．应用“氢气” （6）氢气和氧气在基催化剂表面可反应生成过氧化氢，下列微观示意图①、②、③、④分别代表该反应中的某个过程，生成过氧化氢的微观过程的正确顺序应该是_____，化学反应方程式为_____。 13. 助力“碳中和”的产生、捕集与资源化利用是重要研究课题。 （1） CO2的产生：自然界产生CO2的途径有_____（写一条），实验室制取方程式是_____。 （2） CO2的捕捉：用饱和石灰水捕捉CO2的反应方程式是_______。 （3） CO2的利用： ①利用CO2合成尿素，该反应的方程式为，的化学式是_____。 ②我国科学家在利用CO2直接合成乙醇的研究上已取得重大突破，其转化的化学方程式为。如果用此方法处理二氧化碳。使其完全反应，理论上生成乙醇的质量是多少? _____。（写出计算过程） 14. 兴趣小组开展“自制简易家庭制氧机”的跨学科实践活动。市场上常见的家用制氧机的工作原理有两种：分子筛制氧法和化学试剂制氧法。 （1）分子筛制氧法以空气为原料，其微观过程如下图所示，则该制氧机制得的“氧气”属于_____（填“纯净物”或“混合物”）。 （2）化学试剂制氧法的主要原料一般是过氧化氢溶液或过碳酸钠固体。过碳酸钠固体溶于水后能发生反应产生氧气，且该反应放热。已知：常温常压下产生氧气，需过氧化氢溶液或过碳酸钠。利用如图1装置设计如下表实验并记录0－20min产生的气体体积（图2）。 锥形瓶中药品 注射器中药品 实验一 二氧化锰 9.1mL5%过氧化氢溶液 实验二 1.41g过碳酸钠和二氧化锰 9.1mL水 ①写出以5%过氧化氢溶液作制氧剂制取氧气化学方程式：_____。 ②结合图1装置，图2中气体体积是通过观察_____得来的，过碳酸钠固体作为便携式制氧机的制氧剂，理由是过碳酸钠是固体，比过氧化氢溶液便于携带，且________。 （3）小组同学利用饮料瓶、吸管等废旧物品设计并制作了如图3装置，洗气装置中的水除了有过滤杂质提纯氧气的作用外，还可以起到的作用是_____（填字母）。 a观察氧气生成速率 b.降低吸入氧气温度 c.加快氧气生成速率 （4）小组同学将自制简易家用制氧机在原版本的基础上经历了如图所示的迭代优化。请写出改进后装置的一个优点：_____。 15. 项目小组对铁系食品脱氧剂（又称为“双吸剂”）进行了如下探究。 Ⅰ．探成分 某脱氧剂标签显示含有铁粉、活性炭、食盐以及无水氯化钙等。为确定脱氧剂中铁粉的存在，进行如 下实验。 实验1：取一包脱氧剂粉末，用磁铁吸引，观察到部分黑色粉末被吸引。 实验2：取被磁铁吸引的粉末于试管中，加入硫酸铜溶液，观察到有红色固体生成。 实验3：另取被磁铁吸引的粉末，撒向酒精灯火焰，观察到粉末剧烈燃烧，火星四射。 （1）写出实验2中有关反应的化学方程式：_____。 （2）由实验3可知，铁粉在空气中能燃烧，而铁丝在空气中不易点燃，原因是_____。 Ⅱ．明原理 用图1所示装置进行实验4，用氧气传感器测得瓶内氧气的体积分数变化如图2。 （3）能说明脱氧剂有脱氧效果的证据是_____。 Ⅲ．悟应用 实验5：设计如表所示对比实验，探究脱氧剂中活性炭和食盐对脱氧效果的影响。实验时，利用温度传感器测得集气瓶中温度随时间的变化曲线如下图所示。 实验序号 铁粉/g 水/mL 活性炭/g 食盐/g ① 2 0 0 ② 2 5 0 0.1 ③ 5 0.2 0 ④ 2 5 0.2 0.1 （4）_______，_____。 （5）实验①③的目的是_____。 （6）对比实验②③④可得到的结论是_____。 （7）若要进一步探究铁系脱氧剂需在有水的情况下才能具备脱氧效果，应进一步设计的实验是_____。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 同安一中2024－2025学年（上）九年级期末综合练习 化学 本卷满分100分，考试时间60分钟 注意事项： 1.试卷共15题，共7页，另有答题卡。 2.答案一律写在答题卡上，否则不能得分。 3.可能用到的相对原子质量：H－1 C－12 O－16 一、选择题（共8题，各3分，共24分，每题给出四个选项中，只有一个选项符合题目要求） 1. “碳达峰”和“碳中和”已被写入政府工作报告，下列做法不利于实现该目标的是 A. 废气净化后再排放 B. 大量使用化石燃料 C. 植树造林 D. 开发新能源 【答案】B 【解析】 【详解】A、废气净化后再排放有利于减少有害气体的排放，有利于减少二氧化碳排放，有利于实现这一目标，故A不符合题意； B、大量使用化石燃料会增加二氧化碳的排放，不利于实现这一目标，故B符合题意； C、植树造林，可以通过光合作用吸收空气中的二氧化碳，有利于实现这一目标，故C不符合题意； D、开发新能源有利于减少化石能源的使用，有利于减少二氧化碳的排放，有利于实现这一目标，故D不符合题意。 故选B。 2. 实验室制取二氧化碳时，下列相关操作正确的是 A. 检查气密性 B. 装药品 C. 收集气体 D. 气体验满 【答案】A 【解析】 【详解】A、图示中长颈漏斗下端伸入液面以下，形成液封，双手紧握试管外壁，装置内气体受热膨胀，导管口有气泡冒出，则说明该装置气密性良好，图示操作正确； B、实验室利用稀盐酸和大理石制取二氧化碳，向试管中装药品时，应先装固体药品，再装液体药品，且装块状固体药品时，应“一横二放三慢竖”，先将试管横放，用镊子把固体放在试管口，再将试管慢慢竖起来，图示操作错误； C、二氧化碳密度比空气大，应该用向上排空气法收集，图示操作错误； D、二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧，验满的方法为：将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则说明已收集满，图示操作错误； 故选：A。 3. 生活中常接触到的“加铁酱油”“含氟牙膏”中的铁、氟是指 A. 单质 B. 元素 C. 原子 D. 分子 【答案】B 【解析】 【详解】“加铁酱油”、“含氟牙膏”等用品中的“铁”、“氟”不是以单质、分子、原子、离子等形式存在，而是指元素，故选B。 4. 豆浆中含有异黄酮（），下列关于异黄酮的说法中，正确的是 A. 由27个原子构成 B. 氧元素质量分数最小 C. 氢、氧元素质量比为 D. 相对分子质量为 【答案】A 【解析】 【详解】A、异黄酮是由异黄酮分子构成，1个异黄酮分子由15个碳原子、10个氢原子和2个氧原子，则1个异黄酮分子由27个原子构成，故选项说法正确； B、异黄酮中碳元素、氢元素和氧元素的质量比为(12×15):(1×10):(16×2)=90:5:16，因此异黄酮中氢元素质量分数最小，故选项说法错误； C、异黄酮中氢、氧元素质量比为(1×10):(16×2)=5:16，故选项说法错误； D、异黄酮的相对分子质量为12×15+1×10+16×2=222，故选项说法错误。 故选：A。 5. 甲醇常用作火炬燃料，科学家成功研制出一种合成甲醇的新工艺，其反应过程的微观示意图如下： 下列有关说法正确的是 A. 该反应属于化合反应 B. 生成物包含一种氧化物与一种单质 C. 反应前后所有元素的化合价都没有发生改变 D. 参加反应的甲烷和氧气的分子个数比是 【答案】A 【解析】 【分析】由反应的微观示意图可知，该反应为甲烷和氧气在细菌和一定条件下反应生成甲醇，反应的化学方程式为。 【详解】A、由化学方程式可知，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，故A正确； B、该反应的生成物只有甲醇，其是由碳、氢、氧三种元素组成的化合物，不属于氧化物，故B错误； C、反应前氧气中氧元素显0价，甲烷中碳元素显-4价，生成物甲醇中氧元素显-2价、碳元素显-2价，则反应前后氧元素和碳元素的化合价发生改变，故C错误； D、由化学方程式可知，参加反应的甲烷和氧气的分子个数比是2:1，故D错误。 故选A。 6. 劳动创造美好生活。下列劳动项目所涉及的化学知识错误的是 选项 劳动项目 化学知识 A 炒菜时油锅着火，加入更多蔬菜 降温到着火点以下 B 清理家中鱼缸并通入空气 空气中的氧气易溶于水 C 在阳光下晒衣服 水分子是不断运动的 D 室内用木炭烧烤时，保持空气流通 木炭不充分燃烧会生成有毒的一氧化碳 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A、炒菜时油锅着火，加入更多蔬菜，可以降温到着火点以下而灭火，故A不符合题意； B、氧气不易溶于水，故B符合题意； C、在阳光下晒衣服，温度升高，水分子运动速率加快，会更快地从衣物表面挥发，故C不符合题意； D、木炭不充分燃烧会生成一氧化碳，则室内使用木炭烧烤时，应保持空气流通，故D不符合题意。 故选B。 7. 下列实验方法能达到实验目的的是 选项 实验目的 实验方法 A 除去中少量 加热固体混合物 B 鉴别氮气和二氧化碳 用燃着的木条 C 验证乙醇中含有碳元素 在乙醇火焰上方罩一个干冷烧杯 D 除去中的 通过灼热的氧化铜 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A、高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，能除去杂质，但引入了新的杂质锰酸钾，不符合除杂原则，故选项错误； B、氮气和二氧化碳均能使燃着的木条熄灭，不能鉴别，故选项错误； C、乙醇燃烧生成水和二氧化碳，点燃，并在火焰上方罩干冷烧杯，烧杯内壁上均出现水雾，说明乙醇中含有氢元素，故选项错误； D、一氧化碳和氧化铜在灼热条件下反应生成二氧化碳和铜，能除去一氧化碳且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项正确。 故选：D。 8. 下列根据实验证据进行的推理正确的是 A. 将水加入装满的软塑料瓶，盖上瓶盖振荡，瓶身变瘪，说明与水反应 B. 浓氨水能使酚酞变红，说明分子在不断运动 C. 硫在中燃烧比在空气中燃烧更剧烈，说明燃烧剧烈程度与浓度有关 D. 镁条燃烧前后固体质量改变，可推测该反应违背质量守恒定律 【答案】C 【解析】 【详解】A、将水加入装满的软塑料瓶，盖上瓶盖振荡，瓶身变瘪，不能与水反应，二氧化碳溶于水也能使瓶内气压减小，瓶子变瘪，故选项推理错误； B、浓氨水能使酚酞变红，说明浓氨水呈碱性，能使酚酞变红，故选项推理错误； C、空气与氧气的不同之处是氧气的浓度不同，蜡烛在O2中燃烧比在空气中燃烧更剧烈，说明燃烧剧烈程度与O2浓度有关，故选项推理正确； D、镁和氧气点燃生成氧化镁，参加反应的镁和氧气的质量之和等于生成的氧化镁的质量，镁条燃烧前后固体质量改变，是因为空气中的氧气参加了反应，该反应没有违背质量守恒定律，故选项推理错误。 故选：C。 二、非选择题（共7题，共76分） 9. 化学与生活息息相关。 （1）生理盐水是溶质质量分数为0.9%的氯化钠溶液，氯化钠中含有的阳离子是_____（填离子符号）。 （2）春节时，用墨书写对联，对联能保存很长时间而不变色，因为_____。 （3）“打铁花”是先将生铁熔化成铁水，再用工具将铁水向空中用力抛出，形成“火树银花落，万点星辰开”的精彩场景。 ①铁花冷却后得到黑色固体，写出生成该固体的化学方程式：_____。 ②表演时可备细沙以防止火灾，细沙灭火的原理是_____。 （4）航母、高铁、空间站是我国科技领域中引起世界关注的三个典型实例。 ①常规燃油可以为航母提供动力。当使用燃油工作时，能量转化方式是_____。 ②乘坐高铁时，限制携带的物品中包括火柴和打火机，其原因是_____。 ③在航母、高铁和空间站建设中，钛和钛合金以其优良的性能而得到普遍应用。钛（Ti）是用铝粉与二氧化钛（TiO2）在高温条件下发生置换反应制得的，同时生成氧化铝，该反应的化学方程式_____。 【答案】（1）Na+ （2）常温下，碳的化学性质稳定 （3） ①. ②. 隔绝氧气 （4） ①. 化学能转化为热能，热能转化为机械能 ②. 防止发生火灾等危险 ③. 【解析】 【小问1详解】 氯化钠是由钠离子和氯离子构成，则氯化钠中含有的阳离子是Na+，故填：Na+； 【小问2详解】 墨汁中的主要成分是碳，常温下，碳的化学性质稳定，则用墨书写对联，对联能保存很长时间而不变色，故填：常温下，碳的化学性质稳定； 【小问3详解】 ①铁燃烧生成四氧化三铁，反应的化学方程式为，故填：； ②表演时可备细沙以防止火灾，细沙可阻止可燃物与氧气接触，从而达到灭火的目的，原理是隔绝氧气，故填：隔绝氧气； 【小问4详解】 ①当使用燃油工作时，能量转化方式是化学能转化为热能，热能转化为机械能，故填：化学能转化为热能，热能转化为机械能； ②乘坐高铁时，限制携带的物品中包括火柴和打火机，其原因是防止发生火灾等危险，故填：防止发生火灾等危险； ③铝与二氧化钛在高温条件下反应生成钛和氧化铝，反应的化学方程式为，故填：。 10. 我国正在筹建月球科考站。针对“月球上是否存在大气”，查阅资料： 资料1当天气中气体分子运动速率平均水平大于脱离速率的20%时，该气体会脱离天体速散到宇宙中。月球表面气体分子的脱离速率均为。 资料2 使用质谱仪测定，在月球黑暗处发现有极微量的气体生成，其主要成分是氢气、氧气、氧气和氧气等。日出时，月球表面有极微量的甲烷和氧气产生。 （1）氯的原子结构示意图和氯在元素周期零中的部分信息分别如下图。 ①氖原子的核外电子比氩原子的少_____个。 ②氩的相对原子质量为_____。 （2）时，氢气、氮气和氮气的分子运动示意图分别如下所示。 ①由上图分析，分子运动平均速率与_____有关。 ②日出时，月球表面产生的氨气是由氨分子聚集而成的。画出氮原子和氢原子结合成氨分子的微观示意图_____。 （3）知月球表面最高温度超过。月球表面因不能留住氢气、氦气等气体分子，所以不存在稳定大气，结合资料信息说明其原因______。 （4）月球表面产生的微量甲烷，其完全燃烧时的反应方程式为______。 【答案】（1） ①. 8 ②. 39.95 （2） ①. 相对分子质量 ②. （3）0℃时，氢分子、氦分子等分子运动平均速率大于分子脱离速率的20%，且温度升高，速率更快 （4） 【解析】 【小问1详解】 ①原子结构示意图中，圆圈内数字表示核内质子数，弧线表示电子层，弧线上的数字表示该层上的电子数，氖原子的核外电子数=2+8=10；元素周期表中的一格中，左上角的数字表示原子序数，原子序数=质子数=核外电子数，氩原子的核外电子数为18，则氖原子的核外电子比氩原子的少18−10=8个，故填：8； ②根据元素周期表中的一格可知，汉字下面的数字表示相对原子质量，则氩的相对原子质量为39.95，故填：39.95； 【小问2详解】 ①由上图分析，分子运动平均速率：H2 >He>N2，相对分子质量分别为2、4、28，因此：分子运动平均速率与相对分子质量有关，故填：相对分子质量； ②根据氨分子（）可知，1个氨分子是由1个氮原子和3个氢原子构成，氮原子和氢原子结合成氨分子的微观示意图如图：； 【小问3详解】 根据资料1：当天体中气体的分子运动平均速率大于分子脱离速率的20%时，该气体会脱离天体逸散到宇宙中。月球表面气体分子的脱离速率均为，可知，当分子运动平均速率大于时，会脱离天体逸散到宇宙中，H2的平均速率为，He的平均速率为，因此H2、He会脱离天体逸散到宇宙中；已知月球表面最高温度超过100℃。月球表面因不能留住氢气、氦气等气体分子，所以不存在稳定大气，结合资料信息说明其原因：0℃时，氢分子、氦分子等分子运动平均速率大于分子脱离速率的20%，且温度升高，速率更快，故填： 0℃时，氢分子、氦分子等分子运动平均速率大于分子脱离速率的20%，且温度升高，速率更快； 【小问4详解】 甲烷燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为，故填：。 11. 化学小组在老师的带领下，开展了设计与制作简易净水器跨学科实践活动。 任务一：了解水质检测标准 同学们查阅了相关资料，了解到国家有关水的硬度的标准如下表所示。 类别 极软水 软水 中硬水 硬水 高硬水 以浓度计 0－75 75－150 150~300 300－450 450~700 （1）同学们取少量河水，用便携式水硬度检测仪测得该白来水的硬度为，说明该河水属于_____实验室可以通过_____的方法降低该自来水的硬度。 任务二：自制简易净水器 利用大号饮料瓶、纱布、粗砂、细沙、活性炭等材料自制简易净水器除去生活污水中泥沙、茶叶、食物残渣、色素等杂质。不同净水器及净水效果测试如下： 组别 测试结果 洁净程度 收回水的量（%） 净水速度（mL/min） 一组 好 ＞95 约为250 二组 中 ＞90 约为90 三组 差 ＞90 约15 （2）结合装置图和测试结果，对比第一组和第二组，可以知道该简易净水器的净水效果与_____有关。 （3）直饮水机的净水流程如下图所示，结合上述实验分析，若没有砂滤器，则对后续净水造成的影响是_____。 任务三：设计保护水资源的宣传活动 （4）请你对保护水资源提出一条有价值的建议：_____。 【答案】（1） ①. 硬水 ②. 蒸馏 （2）过滤材料的排列顺序、厚度 （3）大量泥沙等悬浮杂质会直接进入后续的炭滤或超滤装置，容易造成活性炭或滤膜的堵塞，降低净化效率并缩短其使用寿命 （4）在生活、生产中尽量节约用水、防止向水体乱排废水，减少水污染 【解析】 【小问1详解】 用便携式水硬度检测仪测得该白来水的硬度为，根据表中数据可知，该河水属于硬水，实验室可以通过蒸馏的方法降低水的硬度； 【小问2详解】 对比第一组和第二组的装置结构及净水效果，可知简易净水器的净水效果与过滤材料的排列顺序和厚度等有关； 【小问3详解】 若没有砂滤器，则大量泥沙等悬浮杂质会直接进入后续的炭滤或超滤装置，容易造成活性炭或滤膜的堵塞，降低净化效率并缩短其使用寿命； 【小问4详解】 保护水资源的建：在生活、生产中尽量节约用水、防止向水体乱排废水，减少水污染。 12. 氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。 Ⅰ．制取氢气 （1）用电解水方法制取氢气的化学方程式是_____。 （2）太阳能发电厂还可以用富余电力电解水制氢，电极上微观粒子的变化情况如图1所示。B电极表面生成的过程可描述为1个氢离子_____（填“得到”或“失去”）1个电子形成1个氢原子，2个氢原子结合生成1个氢分子。 （3）通过图2所示工艺流程制取氢气。 ①进入膜反应器中发生的化学反应属于_____（填基本反应类型）。 ②该生产流程中可循环利用的物质是_____。 ③该生产流程的优点不仅可制得氢气和副产品_____，还可以_____。 Ⅱ．储存氢气 （4）氢气可以直接加压储存在储氢罐中，从微粒视角分析，主要原因是_____。 （5）储氢合金是我国科学家研究的一种新型储氢材料，其吸收和释放氢气的效率如下图所示，甲、乙、丙、丁四种材料中储氢性能最好的是_____，原因_______。 Ⅲ．应用“氢气” （6）氢气和氧气在基催化剂表面可反应生成过氧化氢，下列微观示意图①、②、③、④分别代表该反应中的某个过程，生成过氧化氢的微观过程的正确顺序应该是_____，化学反应方程式为_____。 【答案】（1） （2）得到 （3） ①. 分解反应 ②. I2 ③. 硫酸 ④. 减少污染，保护环境 （4）分子之间存在间隔 （5） ①. 甲 ②. 甲材料吸收氢气质量占比最大，吸收时间最短，且释放氢气质量占比相同时的时间最短 （6） ①. ④③①② ②. 【解析】 【小问1详解】 水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，反应的化学方程式为，故填：； 【小问2详解】 由图1可知，B电极表面生成H2的过程可描述为1个氢离子得到1个电子形成1个氢原子，2个氢原子结合生成1个氢分子，故填：得到； 【小问3详解】 ①HI进入膜反应器中发生的反应为HI在500℃条件下反应生成I2和H2，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，故填：分解反应； ②由图2可知，I2既是生成物又是反应物，可循环利用，故填：I2； ③由图可知，该生产流程中可以得到氢气和副产品硫酸，可以消耗二氧化硫，减少污染，保护环境，则该生产流程的优点不仅可制得氢气和副产品硫酸，还可以减少污染，保护环境，故填：硫酸；减少污染，保护环境； 【小问4详解】 氢气可以直接加压储存在储氢罐中，从微粒视角分析，主要原因是分子之间存在间隔，加压后，分子间隔变小，故填：分子之间存在间隔； 【小问5详解】 由图可知，几个材料中，甲材料吸收氢气质量占比最大，吸收时间最短，且释放氢气质量占比相同时的时间最短，即吸收和释放效果最好，故填：甲；甲材料吸收氢气质量占比最大，吸收时间最短，且释放氢气质量占比相同时的时间最短； 【小问6详解】 由化学反应的实质是分子分解成原子，原子又重新组合成新的分子可知，生成过氧化氢的微观过程的正确顺序应该是④③①②；氢气和氧气在Pd基催化剂表面可反应生成过氧化氢，反应的化学方程式为，故填：④③①②；。 13. 助力“碳中和”的产生、捕集与资源化利用是重要研究课题。 （1） CO2的产生：自然界产生CO2的途径有_____（写一条），实验室制取方程式是_____。 （2） CO2的捕捉：用饱和石灰水捕捉CO2的反应方程式是_______。 （3） CO2的利用： ①利用CO2合成尿素，该反应的方程式为，的化学式是_____。 ②我国科学家在利用CO2直接合成乙醇的研究上已取得重大突破，其转化的化学方程式为。如果用此方法处理二氧化碳。使其完全反应，理论上生成乙醇的质量是多少? _____。（写出计算过程） 【答案】（1） ①. 化石燃料燃烧（合理即可） ②. （2） （3） ①. H2O ②. 解：设理论上生成乙醇的质量是x。 解得： 答：理论上生成乙醇的质量是23kg。 【解析】 【小问1详解】 自然界产生CO2的途径有动、植物的呼吸作用、化石燃料燃烧、微生物分解有机物等；实验室采用大理石（主要成分是碳酸钙）和稀盐酸为原料制取二氧化碳，碳酸钙与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，故填：化石燃料燃烧（合理即可）；； 【小问2详解】 二氧化碳与饱和石灰水的主要成分氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，反应的化学方程式为，故填：； 【小问3详解】 ①根据质量守恒定律，反应前后原子的个数和种类不变。反应前有1个C、2个O、2个N、6个H，反应后有1个C、1个O、2个N、4个H，相差1个O、2个H，则X的化学式为H2O，故填：H2O； ②详见答案。 14. 兴趣小组开展“自制简易家庭制氧机”的跨学科实践活动。市场上常见的家用制氧机的工作原理有两种：分子筛制氧法和化学试剂制氧法。 （1）分子筛制氧法以空气为原料，其微观过程如下图所示，则该制氧机制得的“氧气”属于_____（填“纯净物”或“混合物”）。 （2）化学试剂制氧法的主要原料一般是过氧化氢溶液或过碳酸钠固体。过碳酸钠固体溶于水后能发生反应产生氧气，且该反应放热。已知：常温常压下产生氧气，需过氧化氢溶液或过碳酸钠。利用如图1装置设计如下表实验并记录0－20min产生的气体体积（图2）。 锥形瓶中药品 注射器中药品 实验一 二氧化锰 9.1mL5%过氧化氢溶液 实验二 1.41g过碳酸钠和二氧化锰 9.1mL的水 ①写出以5%过氧化氢溶液作制氧剂制取氧气的化学方程式：_____。 ②结合图1装置，图2中气体体积是通过观察_____得来的，过碳酸钠固体作为便携式制氧机的制氧剂，理由是过碳酸钠是固体，比过氧化氢溶液便于携带，且________。 （3）小组同学利用饮料瓶、吸管等废旧物品设计并制作了如图3装置，洗气装置中的水除了有过滤杂质提纯氧气的作用外，还可以起到的作用是_____（填字母）。 a.观察氧气生成速率 b.降低吸入氧气温度 c.加快氧气生成速率 （4）小组同学将自制简易家用制氧机在原版本的基础上经历了如图所示的迭代优化。请写出改进后装置的一个优点：_____。 【答案】（1）混合物 （2） ①. ②. 排出液体的体积 ③. 相同时间内，过碳酸钠产生氧气的体积更大 （3）ab （4）方便携带、节约材料等 【解析】 【小问1详解】 分子筛制氧法以空气为原料，当空气经过分子筛时，氮气和氧气分离，获得高浓度的氧气，由图可知，该制氧机制得的“氧气”中仍含有氮气，属于混合物； 【小问2详解】 ①过氧化氢在二氧化锰做催化剂作用下反应生成氧气和水，反应的化学方程式为：； ②结合图1装置，图2中气体体积是通过观察排出液体的体积得来的，过碳酸钠固体作为便携式制氧机的制氧剂，理由是过碳酸钠是固体，比过氧化氢溶液便于携带，且相同时间内，过碳酸钠产生氧气的体积更大； 【小问3详解】 a、通过观察水中产生气泡的快慢，可判断氧气的生成速率，符合题意； b、洗气装置中的水能降低吸入氧气的温度，符合题意； c、洗气装置中的水不能加快氧气生成速率，不符合题意，故选：ab； 【小问4详解】 小组同学将自制简易家用制氧机在原版本的基础上经历了如图所示的迭代优化，则改进后装置的优点有方便携带、节约材料等。 15. 项目小组对铁系食品脱氧剂（又称为“双吸剂”）进行了如下探究。 Ⅰ．探成分 某脱氧剂标签显示含有铁粉、活性炭、食盐以及无水氯化钙等。为确定脱氧剂中铁粉的存在，进行如 下实验。 实验1：取一包脱氧剂粉末，用磁铁吸引，观察到部分黑色粉末被吸引。 实验2：取被磁铁吸引的粉末于试管中，加入硫酸铜溶液，观察到有红色固体生成。 实验3：另取被磁铁吸引的粉末，撒向酒精灯火焰，观察到粉末剧烈燃烧，火星四射。 （1）写出实验2中有关反应的化学方程式：_____。 （2）由实验3可知，铁粉在空气中能燃烧，而铁丝在空气中不易点燃，原因_____。 Ⅱ．明原理 用图1所示装置进行实验4，用氧气传感器测得瓶内氧气的体积分数变化如图2。 （3）能说明脱氧剂有脱氧效果的证据是_____。 Ⅲ．悟应用 实验5：设计如表所示对比实验，探究脱氧剂中活性炭和食盐对脱氧效果的影响。实验时，利用温度传感器测得集气瓶中温度随时间的变化曲线如下图所示。 实验序号 铁粉/g 水/mL 活性炭/g 食盐/g ① 2 0 0 ② 2 5 0 0.1 ③ 5 0.2 0 ④ 2 5 0.2 0.1 （4）_______，_____。 （5）实验①③的目的是_____。 （6）对比实验②③④可得到的结论是_____。 （7）若要进一步探究铁系脱氧剂需在有水的情况下才能具备脱氧效果，应进一步设计的实验是_____。 【答案】（1）Fe +CuSO4=FeSO4+ Cu （2）铁粉与氧气的接触面积大 （3）氧气传感器测得氧气体积分数随时间不断降低 （4） ①. 5 ②. 2 （5）探究活性炭对脱氧剂脱氧的作用 （6）活性炭和食盐均可促进铁粉的氧化放热反应，二者同时存在时促进作用更明显 （7）在相同铁粉及其他添加剂条件下，分别在无水与有水两种环境中测定密闭容器内氧气浓度（或温度）随时间的变化，从而比较有水与无水时的脱氧效果 【解析】 小问1详解】 实验1中被磁铁吸引的粉末是铁粉，实验2中是铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为：Fe +CuSO4=FeSO4+ Cu； 实验3与实验4变量为NaCl，实验4温度升高得快，说明加入氯化钠更有利于脱氧剂脱氧。 【小问2详解】 铁粉和铁丝的区别是与氧气的接触面积不同，铁粉与氧气的接触面积大，所以铁粉在空气中能燃烧，铁丝在空气中不易被点燃； 【小问3详解】 实验5中脱氧剂中的铁粉消耗集气瓶中的氧气，能说明脱氧剂有脱氧效果的证据是氧气传感器测得氧气体积分数随时间不断降低； 【小问4详解】 根据实验题目可知，探究脱氧剂中活性炭和食盐对脱氧效果的影响，因此活性炭和食盐是变量，其他是定量，x=5，y=2； 【小问5详解】 实验1、3的变量为是否加入活性炭，目的是探究活性炭对脱氧剂脱氧的作用； 【小问6详解】 由对比实验2、3、4可得结论：活性炭和食盐均可促进铁粉的氧化放热反应，二者同时存在时促进作用更明显； 【小问7详解】 若要进一步探究需在有水条件下铁粉才能实现脱氧的问题，可设计在相同铁粉及其他添加剂条件下，分别在无水与有水两种环境中测定密闭容器内氧气浓度（或温度）随时间的变化，从而比较有水与无水时的脱氧效果。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $