精品解析：辽宁省本溪市2025-2026学年九年级上学期11月期中考试化学试题

2025~2026学年度(上)九年级期中检测 化学试卷 理化考试时间：150分钟 化学满分：50分 考生注意：请在答题卡上相应答题区域内作答，答在本试卷上无效。 可能用到的相对原子质量：H—1 C—12 O—16 N—14 Ti—48 第一部分 选择题(共10分) 1. 下列化学用语表达意义正确的是 A. 个钾元素 B. 个氧原子 C. 个铝离子 D. 个氮分子 2. 2025年5月，《自然》杂志发表了我国的一项重大突破，通过加压“看见”固体氢的结构。氢气加压的过程中发生的变化是 A. 氢分子体积变小 B. 氢分子停止运动 C. 氢分子间隔变小 D. 氢分子化学性质改变 3. 规范的操作可以保证实验的科学性和安全性。下列实验操作正确的是 A. 滴加液体 B. 读取体积 C. 点燃酒精灯 D. 取用砝码 4. 歼-20是高态势感知、高机动性的隐形战斗机。其中隐身材料的合成原料之一为间苯二胺(化学式为)，下列说法正确的是 A. 间苯二胺由6个碳原子、8个氢原子、2个氮原子构成 B. 间苯二胺相对分子质量为 C. 间苯二胺中氢元素质量分数最高 D. 间苯二胺是由碳、氢、氮元素组成 5. 环境保护是生态文明建设的重要基础。下列做法不可取的是 A. 景观用水大量使用自来水 B. 禁止使用含磷洗衣粉 C. 推广使用新能源汽车 D. 垃圾分类回收处理，充分利用资源 6. 下列叙述正确的是 A. 从化学方程式中能得知化学反应的快慢 B. 取用固体试剂后，立刻擦拭药匙或镊子 C. 空气中含有氧气，因此空气可直接用于医疗急救 D. 电解水的实验中，正极产生气泡的速率比负极产生气泡的速率快 7. 元素周期表为我们学习和掌握物质性质及变化规律提供了理论指导，下图是元素周期表的一部分以及硫原子结构示意图。下列说法不正确的是 A. 硒原子的质子数为34 B. 硫原子可以得到电子形成 C. 砷元素属于非金属元素 D. 硫元素和硒元素的原子电子层数相同 8. 利用微型空气质量“检测站”（如图）可以监测空气质量状况。下列有关说法错误的是 A. 太阳能板可以将光能转化为电能 B. 气象参数传感器能够测定空气的温度、湿度等 C. 污染物传感器主要用于测定空气中CO2的含量 D. 该设备应尽量避免安装在空气风速流动过快的区域 9. 物质X在氧气中充分燃烧的化学方程式为，下列说法错误的是 A. X一定含有C、H元素 B. 若a=2，X为C2H4 C. X的化学式可能是C2H5OH D. 反应后分子数目可能减少 10. 用天平称量铜粉在密闭容器中加热前后的质量(如图所示)来验证质量守恒定律。下列说法错误的是 A. 实验前应检查装置的气密性 B. 铜粉应足量 C. 气球有密封和缓冲压强的作用 D. 反应前后，固体中铜元素的质量相同 第二部分 非选择题(共40分) 本部分共包括4小题。 11. 小组同学在实验室中制取氧气并探究其性质，请回答下列问题： （1）甲仪器名称是___________。实验室用高锰酸钾制取并收集一瓶较纯净的氧气，从上图中选择最合适的装置___________(填字母序号)，反应的化学方程式为___________，基本反应类型属于___________，收集氧气的适宜时刻是___________。 （2）为验证氧气的某些物理性质，小组同学收集一塑料瓶干燥的氧气，进行图一所示实验，利用数据采集器测得氧气体积分数随时间变化曲线如图二所示。 ①从微观角度分析AB段曲线下降的原因是___________。 ②BC段曲线下降幅度明显超过AB段，体现氧气的性质是___________。 （3）现有两个反应都可以产生氧气：①过氧化氢(二氧化锰作催化剂)分解②电解水。写出②反应的化学方程式___________，实验室选择①反应制氧气，而不选择②的原因是___________(填一条即可)。原子经济性。它是绿色化学的重要指标(数值越大，原子经济性越好)。上述两个反应中，从制氧气的角度分析，原子经济性更好的是反应___________(填“①”或“②”)。 12. 从“中国制造”到“中国创造”，我国正在由制造业大国走向科技强国。 Ⅰ．甲醇是内燃机的理想燃料之一，中科院李灿院士团队在二氧化碳制甲醇(化学式为)的研究方面取得了新进展，该反应的微观示意图如下。 （1）丙物质属于___________(填序号)。 A. 混合物 B. 氧化物 C. 纯净物 D. 单质 （2）该反应的化学方程式为___________。 （3）若该反应生成的两种物质中氢元素的总质量为，则该反应生成丁的质量为___________g。 Ⅱ．智能手机中应用了多种材料。 （4）芯片是智能手机的大脑，制作材料主要是硅(Si)等半导体及金、银、铜等导电性良好的材料。银的化学式为___________，导电性是物质的___________(填“化学”或“物理”)性质。 （5）智能手机的液晶显示屏使用了由铟(In)、镓(Ga)或锡(Sn)制成的透明电极。铟、镓、锡属于不同种元素是因为它们原子中的___________不同。镓酸锌是一种新型半导体发光材料，化学式为，其中元素的化合价为___________。 Ⅲ．金属注射成型是一种精密器件的制造技术。 （6）某种铁镍合金器件在采用金属注射成型制造技术时，先要将铁粉、纯镍粉与石蜡黏结剂混合，制成原料颗粒。其中制取纯镍粉的过程为：(气态)，示意图如下图，则温度较高的是___________(填“a”或“b”)区。该过程中，可循环利用的物质是___________。 （7）后期对金属模型进行烧结时，为防止金属被空气中的氧气氧化，可采取的措施是___________。 13. 阅读下列资料，并回答问题。 二氧化钛是一种无毒的白色粉末，作为光催化材料被广泛应用于降解污染物、分解水制氢等领域。 资料一：向中加入某些金属元素可以提高其光催化降解性能。我国科研人员制备了复合材料，并比较了它和对某污染物的光催化降解性能，实验结果如图(降解率越高，材料的光催化降解性能越强)。 资料二：利用催化材料可实现阳光下“一键分解”水分子制氢。当阳光照射时，晶体内部激发出光生电子和空穴，水分子在光生电子和空穴作用下分解。但是，光生电子和空穴在晶体内部横冲直撞，绝大多数在百万分之一秒内就会复合湮灭，导致光催化分解水的效率大幅降低。近日，我国科研人员用大小相近的钪离子替代部分钛离子，实现了有序收集光生电子和接收空穴。通过对晶体的结构改造，使制氢效率提高15倍，创造了该材料体系的新纪录。 （1）的物理性质是___________，中钛元素和氧元素的质量比为___________。 （2）资料一中所设计的实验过程中，除了材料用量外，还应控制哪些变量___________(填一条即可)。 （3）图中表示复合材料的曲线是___________(填“a”或“b”)。图中该材料用量达到___________g时，材料的光催化降解性能开始趋于稳定。 （4）掺杂钪改造，其目的是___________。 （5）判断下列说法是否正确(填“正确”或“错误”)。 ①二氧化钛中加入任何元素均可提高其光催化性能___________。 ②可通过改变材料结构，优化材料的性能___________。 ③在“一键分解”水分子制氢反应前后，二氧化钛的质量和性质都没变___________。 14. 小组同学以水的净化为主题展开探究。 【知识回顾】 （1）天然淡水中往往含有泥沙、悬浮物和细菌等杂质，饮用前需要经过净化处理。为了加快水中悬浮杂质沉降，可加入___________(填物质名称)，使水逐渐澄清。 （2）图一为过滤操作。玻璃棒的作用是___________，过滤后液体仍浑浊，原因可能是___________(填一种即可)。 【自制净水器】 （3）图二是小组同学制作的简易净水器，主要的净水物质有①活性炭②小卵石③石英砂，水流经的顺序为___________(填序号)。经该装置得到的水是否为纯净物？___________(填“是”或“否”)。 【提出问题】影响活性炭脱色效果的因素有哪些？ 【进行实验】用活性炭对某品牌陈醋进行脱色实验，每次实验量取深褐色陈醋，实验记录如表： 实验序号 活性炭质量/g 振荡时间/s 静置时间/min 滤液颜色 ① 0.2 30 60 褐色 ② 0.3 30 60 淡黄色 ③ 0.4 30 60 近无色 ④ 0.5 30 5 无色 ⑤ 0.5 0 5 淡黄色 ⑥ 0.5 0 8 近无色 ⑦ 0.5 0 10 无色 说明：脱色效果以过滤后滤液颜色为参照，颜色越浅，效果越好。 【解释与结论】 （4）量取陈醋，应选用的仪器是___________。 （5）①②③的实验目的是___________。 （6）依据⑤⑥⑦得出的结论是：当加入活性炭质量相同且均不振荡时，在实验研究的静置时间范围内，___________。 （7）若要得出“静置时间相同时，振荡比不振荡，活性炭脱色效果好”的结论，依据的实验是___________(填实验序号)。 【拓展与迁移】同学们查阅资料得知，活性炭经过活化后，脱色能力会发生改变。(活性炭活化的过程为：将活性炭放入坩埚中，盖上盖子，加热至900℃并保温6 h) （8）继续实验，发现活化后活性炭能明显提高脱色效率，请补全实验操作：量取8 mL深褐色陈醋，___________，过滤，与①对比，观察到滤液颜色___________(填序号)。 A．比①深 B．比①浅 C．与①一致 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025~2026学年度(上)九年级期中检测 化学试卷 理化考试时间：150分钟 化学满分：50分 考生注意：请在答题卡上相应答题区域内作答，答在本试卷上无效。 可能用到的相对原子质量：H—1 C—12 O—16 N—14 Ti—48 第一部分 选择题(共10分) 1. 下列化学用语表达的意义正确的是 A. 个钾元素 B. 个氧原子 C. 个铝离子 D. 个氮分子 【答案】C 【解析】 【详解】A、元素符号前数字表示原子个数，且元素只有种类，没有个数，则2K表示2个钾原子，该选项错误； B、元素符号右下角的数字表示分子中原子个数，O3表示一个臭氧分子中含有3个氧原子，但不能直接表示3个氧原子，该选项错误； C、Al3+表示一个铝离子，该选项正确； D、2N表示2个氮原子，氮分子是N2，该选项错误。 故选C。 2. 2025年5月，《自然》杂志发表了我国的一项重大突破，通过加压“看见”固体氢的结构。氢气加压的过程中发生的变化是 A. 氢分子体积变小 B. 氢分子停止运动 C. 氢分子间隔变小 D. 氢分子化学性质改变 【答案】C 【解析】 【详解】 A、分子本身的体积是固定的，加压不会使氢分子体积变小，错误。 B、分子始终在不断运动，加压不会让氢分子停止运动，错误。 C、加压时，氢分子之间的间隔会变小（气体被压缩的本质是分子间隔减小），正确。 D、氢分子是保持氢气化学性质的最小粒子，加压不会改变其化学性质，错误。 故填：C。 3. 规范的操作可以保证实验的科学性和安全性。下列实验操作正确的是 A. 滴加液体 B. 读取体积 C. 点燃酒精灯 D. 取用砝码 【答案】B 【解析】 【详解】A、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，故图示操作不正确； B、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，故图示操作正确； C、使用酒精灯时要注意“两查、两禁、一不可”，禁止用酒精灯去引燃另一盏酒精灯，应用火柴点燃酒精灯，故图示操作不正确； D、取用砝码要用镊子，不能直接用手拿，故图示操作不正确。 故选B。 4. 歼-20是高态势感知、高机动性的隐形战斗机。其中隐身材料的合成原料之一为间苯二胺(化学式为)，下列说法正确的是 A. 间苯二胺由6个碳原子、8个氢原子、2个氮原子构成 B. 间苯二胺相对分子质量为 C. 间苯二胺中氢元素质量分数最高 D. 间苯二胺是由碳、氢、氮元素组成 【答案】D 【解析】 【详解】A.间苯二胺是非金属化合物，它由间苯二胺分子构成，一个间苯二胺分子由6个碳原子、8个氢原子和2个氮原子构成，故A错误； B.间苯二胺的相对分子质量12×6+1×8+14×2=108，单位是“1”，而不是“g”，故B错误； C.间苯二胺中碳、氢、氮元素的质量比为：，其中氢元素质量占比最小，所以间苯二胺中氢元素的质量分数最小，故C错误； D.物质由元素组成，元素讲种类、讲质量，不讲个数，所以间苯二胺由碳、氢、氮三种元素组成，故D正确； 故选D。 5. 环境保护是生态文明建设的重要基础。下列做法不可取的是 A. 景观用水大量使用自来水 B. 禁止使用含磷洗衣粉 C. 推广使用新能源汽车 D. 垃圾分类回收处理，充分利用资源 【答案】A 【解析】 【详解】A、自来水是宝贵的淡水资源，用于景观用水且大量使用，会造成水资源浪费，不符合节约用水的环保理念，A选项符合题意； B、含磷洗衣粉会导致水体富营养化，污染环境，禁止使用是环保的正确做法，B选项不符合题意； C、新能源汽车能减少化石燃料的使用，降低尾气排放，有利于环境保护，C选项不符合题意； D、垃圾分类有助于资源回收和减少污染，是环保的重要措施，D选项不符合题意。 故选：A。 6. 下列叙述正确的是 A. 从化学方程式中能得知化学反应的快慢 B. 取用固体试剂后，立刻擦拭药匙或镊子 C. 空气中含有氧气，因此空气可直接用于医疗急救 D. 电解水的实验中，正极产生气泡的速率比负极产生气泡的速率快 【答案】B 【解析】 【详解】A.化学方程式仅表示反应物和生成物的关系，不体现反应快慢，故A错误； B.取用固体后立即擦拭工具是基本实验规范，防止污染，故B正确； C.医疗急救需高浓度氧气，空气中氧浓度不足，故C错误； D.电解水时负极产生氢气速率更快，气泡更多，故D错误。 故选B 7. 元素周期表为我们学习和掌握物质性质及变化规律提供了理论指导，下图是元素周期表的一部分以及硫原子结构示意图。下列说法不正确的是 A. 硒原子的质子数为34 B. 硫原子可以得到电子形成 C. 砷元素属于非金属元素 D. 硫元素和硒元素的原子电子层数相同 【答案】D 【解析】 【分析】根据元素周期表和原子结构示意图的信息进行分析解答。 【详解】A、由元素周期表中的信息可知，硒元素位于砷元素后，砷元素的原子序数为33，则硒元素的原子序数为34，原子序数=核电荷数=质子数，故硒原子的质子数为34，该选项不符合题意。 B、硫原子的最外层电子数为6，易得到2个电子形成相对稳定结构，得到两个电子后形成带2个单位负电荷的硫离子，该选项不符合题意。 C、根据元素的分类可知，“砷”为石字旁，故砷元素属于非金属元素，该选项不符合题意。 D、由图可知硫元素的原子电子层数为3，根据硒原子的质子数为34可知硒原子的原子结构为，由图可知硒原子有4个电子层，该选项符合题意。 故选D。 【点睛】根据原子结构示意图和元素周期表中的信息进行分析。 8. 利用微型空气质量“检测站”（如图）可以监测空气质量状况。下列有关说法错误的是 A. 太阳能板可以将光能转化为电能 B. 气象参数传感器能够测定空气的温度、湿度等 C. 污染物传感器主要用于测定空气中CO2的含量 D. 该设备应尽量避免安装在空气风速流动过快的区域 【答案】C 【解析】 【详解】A.太阳能板的作用就是将光能转化为电能，这是太阳能板的基本工作原理，该说法正确，故不符合题意； B.气象参数传感器，从名称和功能上看，能够测定空气的温度、湿度等气象相关参数，该说法正确，故不符合题意 ； C.二氧化碳（CO2）不属于空气污染物（虽然它会引起温室效应，但通常不被当作空气质量监测中的污染物），污染物传感器主要用于测定空气中如二氧化硫、一氧化碳、可吸入颗粒物等污染物的含量，而不是CO2的含量，该说法错误，故符合题意； D.如果空气风速流动过快，可能会影响传感器对空气成分等的准确监测，所以该设备应尽量避免安装在空气风速流动过快的区域，该说法正确，故不符合题意； 故选C。 9. 物质X在氧气中充分燃烧的化学方程式为，下列说法错误的是 A. X一定含有C、H元素 B. 若a=2，X为C2H4 C. X的化学式可能是C2H5OH D. 反应后分子数目可能减少 【答案】D 【解析】 【详解】A、由质量守恒定律可知，化学反应前后元素的种类不变，生成的二氧化碳和水中含有碳、氢、氧元素，反应物氧气中只含氧元素，则X中一定含有C、H元素，说法正确； B、由可知：反应前氧原子个数为6，若a=2，则反应后碳、氢、氧的个数分别为2、4、6，依据化学反应前后原子种类和数目不发生改变，可知1个X分子中含有2个碳原子和4个氢原子，故化学式为C2H4； C、若X是C2H5OH，则该化学方程式为，说法正确； D、根据反应前后氧原子个数相等，可知，则a≥2，反应前分子数为（），反应后分子数为（a+2），则，故反应后分子数目不可能减少，说法错误。 故选：D。 10. 用天平称量铜粉在密闭容器中加热前后的质量(如图所示)来验证质量守恒定律。下列说法错误的是 A. 实验前应检查装置的气密性 B. 铜粉应足量 C. 气球有密封和缓冲压强的作用 D. 反应前后，固体中铜元素的质量相同 【答案】B 【解析】 【详解】A、该实验是验证质量守恒定律，原理是反应前后装置内物质的总质量不变，故反应必须在密闭容器中进行，若装置漏气则无法验证，所以实验前应检查装置的气密性，该说法正确，不符合题意； B、质量守恒定律是参加反应的物质的总质量与生成物的总质量相等，故铜粉不足也能验证质量守恒定律，符合题意； C、该实验中氧气参与了反应，需要在密封环境中进行，故气球可以起到密封的作用，同时加热过程中，装置内压强增大，气球可以起到缓冲气压的作用，不符合题意； D、根据质量守恒定律，化学反应前后元素的质量不变，故反应前后，固体中铜元素的质量相同，不符合题意。 故选B。 第二部分 非选择题(共40分) 本部分共包括4小题。 11. 小组同学在实验室中制取氧气并探究其性质，请回答下列问题： （1）甲仪器的名称是___________。实验室用高锰酸钾制取并收集一瓶较纯净的氧气，从上图中选择最合适的装置___________(填字母序号)，反应的化学方程式为___________，基本反应类型属于___________，收集氧气的适宜时刻是___________。 （2）为验证氧气的某些物理性质，小组同学收集一塑料瓶干燥的氧气，进行图一所示实验，利用数据采集器测得氧气体积分数随时间变化曲线如图二所示。 ①从微观角度分析AB段曲线下降的原因是___________。 ②BC段曲线下降幅度明显超过AB段，体现氧气的性质是___________。 （3）现有两个反应都可以产生氧气：①过氧化氢(二氧化锰作催化剂)分解②电解水。写出②反应的化学方程式___________，实验室选择①反应制氧气，而不选择②的原因是___________(填一条即可)。原子经济性。它是绿色化学的重要指标(数值越大，原子经济性越好)。上述两个反应中，从制氧气的角度分析，原子经济性更好的是反应___________(填“①”或“②”)。 【答案】（1） ①. 水槽 ②. AC ③. ④. 分解反应 ⑤. 导管口有连续均匀气泡冒出时 （2） ①. 分子不断运动 ②. 氧气的密度比空气大 （3） ①. ②. ②反应速度慢(合理即可，答出①的优点或②的缺点都可以) ③. ② 【解析】 小问1详解】 甲仪器的名称是水槽。高锰酸钾是固体，反应条件是加热，发生装置应选择固体加热型，氧气可用向上排空气法和排水集气法收集，其中，排水集气法收集到的气体比较纯净，因此，实验室用高锰酸钾制取并收集一瓶较纯净的氧气，最合适的装置是AC；反应的化学方程式为；反应物有一种，生成物有三种，符合分解反应的特征，因此基本反应类型属于分解反应；导管口一开始有气泡放出时不能收集，此时是受热膨胀出的空气，因此收集氧气的适宜时刻是待导管口有连续均匀气泡冒出时； 【小问2详解】 ①从微观角度分析AB段曲线下降的原因是分子不断运动，氧分子扩散到了空气中，造成体积分数减小； ②BC段曲线下降幅度明显超过AB段，是因为180s后瓶子倒放，氧气密度大于空气密度，所以氧气下沉，分子的向外的运动速度加快，故填：密度大于空气； 【小问3详解】 ②电解水的化学方程式为：，实验室选择①反应制氧气，而不选择②的原因是②反应速度慢（或①装置比②简单等）。①反应物过氧化氢中氧原子一部分到了目标产物氧气中，还有一部分到了另一生成物水中，而②反应物水中的氧原子全部到了目标产物氧气中，因此上述两个反应中，从制氧气的角度分析，原子经济性更好的是反应②。 12. 从“中国制造”到“中国创造”，我国正在由制造业大国走向科技强国。 Ⅰ．甲醇是内燃机的理想燃料之一，中科院李灿院士团队在二氧化碳制甲醇(化学式为)的研究方面取得了新进展，该反应的微观示意图如下。 （1）丙物质属于___________(填序号)。 A. 混合物 B. 氧化物 C. 纯净物 D. 单质 （2）该反应的化学方程式为___________。 （3）若该反应生成的两种物质中氢元素的总质量为，则该反应生成丁的质量为___________g。 Ⅱ．智能手机中应用了多种材料。 （4）芯片是智能手机的大脑，制作材料主要是硅(Si)等半导体及金、银、铜等导电性良好的材料。银的化学式为___________，导电性是物质的___________(填“化学”或“物理”)性质。 （5）智能手机的液晶显示屏使用了由铟(In)、镓(Ga)或锡(Sn)制成的透明电极。铟、镓、锡属于不同种元素是因为它们原子中的___________不同。镓酸锌是一种新型半导体发光材料，化学式为，其中元素的化合价为___________。 Ⅲ．金属注射成型是一种精密器件的制造技术。 （6）某种铁镍合金器件在采用金属注射成型制造技术时，先要将铁粉、纯镍粉与石蜡黏结剂混合，制成原料颗粒。其中制取纯镍粉的过程为：(气态)，示意图如下图，则温度较高的是___________(填“a”或“b”)区。该过程中，可循环利用的物质是___________。 （7）后期对金属模型进行烧结时，为防止金属被空气中的氧气氧化，可采取的措施是___________。 【答案】（1）BC （2） （3）64 （4） ①. Ag ②. 物理 （5） ①. 质子数 ②. （6） ①. a ②. CO##一氧化碳 （7）通入氮气做保护气 【解析】 【小问1详解】 由微观示意图可知，丙为水，水只由一种物质组成，属于纯净物，水是由两种元素组成且其中一种元素为氧元素的化合物，属于氧化物，故选：BC； 【小问2详解】 由微观示意图可知，该反应二氧化碳与氢气在一定条件下反应生成水和甲醇，化学方程式为； 【小问3详解】 由微观示意图可知，甲为二氧化碳、乙为氢气、丙为水、丁为甲醇，该反应为二氧化碳与氢气在一定条件下反应生成水和甲醇，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类及质量不变，则氢气中氢元素的质量等于生成水和甲醇中氢元素的质量之和，则参与反应的氢气质量为12g，设生成甲醇的质量为x， 故该反应生成甲醇的质量为64g； 【小问4详解】 银由银原子直接构成，其化学式用元素符号表示，即Ag； 导电性不需要发生化学变化就能表现出来，属于物理性质； 【小问5详解】 元素是质子数相同的一类原子的总称，则铟、镓、锡属于不同种元素是因为它们原子中的质子数不同； 中锌元素的化合价为+2价、氧元素的化合价为-2价，设镓元素的化合价为y，根据在化合物中各元素化合价的代数和为零，则，解得，故中元素的化合价为+3； 【小问6详解】 已知制取纯镍粉的过程为：(气态)，由图可知，a区为转化为，则温度较高的是a区； 该过程中一氧化碳既作为反应物、又作为生成物，则可循环利用的物质是一氧化碳； 【小问7详解】 后期对金属模型进行烧结时，为防止金属被空气中的氧气氧化，可采取的措施是通入氮气做保护气。 13. 阅读下列资料，并回答问题。 二氧化钛是一种无毒的白色粉末，作为光催化材料被广泛应用于降解污染物、分解水制氢等领域。 资料一：向中加入某些金属元素可以提高其光催化降解性能。我国科研人员制备了复合材料，并比较了它和对某污染物的光催化降解性能，实验结果如图(降解率越高，材料的光催化降解性能越强)。 资料二：利用催化材料可实现阳光下“一键分解”水分子制氢。当阳光照射时，晶体内部激发出光生电子和空穴，水分子在光生电子和空穴作用下分解。但是，光生电子和空穴在晶体内部横冲直撞，绝大多数在百万分之一秒内就会复合湮灭，导致光催化分解水的效率大幅降低。近日，我国科研人员用大小相近的钪离子替代部分钛离子，实现了有序收集光生电子和接收空穴。通过对晶体的结构改造，使制氢效率提高15倍，创造了该材料体系的新纪录。 （1）的物理性质是___________，中钛元素和氧元素的质量比为___________。 （2）资料一中所设计的实验过程中，除了材料用量外，还应控制哪些变量___________(填一条即可)。 （3）图中表示复合材料的曲线是___________(填“a”或“b”)。图中该材料用量达到___________g时，材料的光催化降解性能开始趋于稳定。 （4）掺杂钪改造，其目的是___________。 （5）判断下列说法是否正确(填“正确”或“错误”)。 ①二氧化钛中加入任何元素均可提高其光催化性能___________。 ②可通过改变材料的结构，优化材料的性能___________。 ③在“一键分解”水分子制氢反应前后，二氧化钛的质量和性质都没变___________。 【答案】（1） ①. 白色粉末 ②. 3∶2 （2）光照强度(合理即可) （3） ①. a ②. 1.1 （4）提高制氢效率 （5） ①. 错误 ②. 正确 ③. 错误 【解析】 【小问1详解】 由题干信息可知，二氧化钛是一种无毒的白色粉末； 二氧化钛中钛元素和氧元素质量比为； 【小问2详解】 资料一中所设计的实验过程中，除了材料用量外，还应控制光照强度、光照时间、温度等变量； 【小问3详解】 由题干信息可知，向中加入某些金属元素可以提高其光催化降解性能，由图可知，相同条件下a降解率比b高，降解率越高，材料的光催化降解性能越强，则表示复合材料的曲线是a； 由图可知，当材料用量达到1.1g时，两种材料的光催化降解性能开始趋于稳定； 【小问4详解】 由题干信息可知，我国科研人员用大小相近的钪离子替代部分钛离子，实现了有序收集光生电子和接收空穴，通过对晶体的结构改造，使制氢效率提高15倍，故掺杂钪改造的目的是提高制氢效率； 【小问5详解】 ①由题干信息可知，向中加入某些金属元素可以提高其光催化降解性能，并不是中加入任何元素均可提高其光催化性能，说法错误； ②由题干信息可知，通过对晶体的结构改造，使制氢效率提高15倍，说明可通过改变材料的结构，优化材料的性能，说法正确，符合题意； ③由题干信息可知，在“一键分解”水分子制氢反应前后，二氧化钛是催化剂，在化学反应前后，其质量和化学性质不变，物理性质有可能发生改变，说法错误。 14. 小组同学以水的净化为主题展开探究。 【知识回顾】 （1）天然淡水中往往含有泥沙、悬浮物和细菌等杂质，饮用前需要经过净化处理。为了加快水中悬浮杂质沉降，可加入___________(填物质名称)，使水逐渐澄清。 （2）图一为过滤操作。玻璃棒的作用是___________，过滤后液体仍浑浊，原因可能是___________(填一种即可)。 【自制净水器】 （3）图二是小组同学制作的简易净水器，主要的净水物质有①活性炭②小卵石③石英砂，水流经的顺序为___________(填序号)。经该装置得到的水是否为纯净物？___________(填“是”或“否”)。 【提出问题】影响活性炭脱色效果的因素有哪些？ 【进行实验】用活性炭对某品牌的陈醋进行脱色实验，每次实验量取深褐色陈醋，实验记录如表： 实验序号 活性炭质量/g 振荡时间/s 静置时间/min 滤液颜色 ① 0.2 30 60 褐色 ② 0.3 30 60 淡黄色 ③ 0.4 30 60 近无色 ④ 0.5 30 5 无色 ⑤ 0.5 0 5 淡黄色 ⑥ 0.5 0 8 近无色 ⑦ 0.5 0 10 无色 说明：脱色效果以过滤后滤液颜色为参照，颜色越浅，效果越好。 【解释与结论】 （4）量取陈醋，应选用的仪器是___________。 （5）①②③的实验目的是___________。 （6）依据⑤⑥⑦得出的结论是：当加入活性炭质量相同且均不振荡时，在实验研究的静置时间范围内，___________。 （7）若要得出“静置时间相同时，振荡比不振荡，活性炭脱色效果好”的结论，依据的实验是___________(填实验序号)。 【拓展与迁移】同学们查阅资料得知，活性炭经过活化后，脱色能力会发生改变。(活性炭活化的过程为：将活性炭放入坩埚中，盖上盖子，加热至900℃并保温6 h) （8）继续实验，发现活化后的活性炭能明显提高脱色效率，请补全实验操作：量取8 mL深褐色陈醋，___________，过滤，与①对比，观察到滤液颜色___________(填序号)。 A．比①深 B．比①浅 C．与①一致 【答案】（1）明矾 （2） ①. 引流 ②. 滤纸破损、漏斗内液面边缘高于滤纸边缘、盛接滤液的烧杯不干净等 （3） ①. ②③① ②. 否 （4）10mL量筒和胶头滴管 （5）探究活性炭质量对脱色效果的影响 （6）静置时间越长，脱色效果越好 （7）④⑤ （8） ①. 加入0.2g活化后的活性炭，振荡30s，静置60min ②. B 【解析】 【小问1详解】 明矾溶于水形成的胶状物能吸附水中悬浮的杂质，使其沉降，因此为了加快水中悬浮杂质沉降，可加入明矾，使水逐渐澄清； 【小问2详解】 过滤时玻璃棒的作用是引流； 过滤后液体仍浑浊，原因可能是滤纸破损、漏斗内液面边缘高于滤纸边缘、盛接滤液的烧杯不干净等； 【小问3详解】 自制简易净水器应按从上到下的顺序依次用小卵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，用蓬松棉滤去活性炭，用纱布支撑、将各部分隔离开，故水流经的顺序为②③①； 经该装置得到的水中仍含有可溶性杂质，属于混合物，故填：否； 【小问4详解】 量筒有多种规格，一般根据所需液体的量来选择量筒的规格，尽量选用能一次量取最接近所需液体用量的量筒，则量取陈醋，应选用的仪器是10mL量筒和胶头滴管； 【小问5详解】 实验①②③中只有活性炭质量不同，其他条件都相同，最终滤液颜色不同，故①②③的实验目的是探究活性炭质量对脱色效果的影响； 【小问6详解】 由实验⑤⑥⑦记录数据可知，当加入活性炭质量相同且均不振荡时，在实验研究的静置时间范围内，静置时间越长，脱色效果越好； 【小问7详解】 由表中数据可知，实验④⑤中，活性炭质量和静置时间均相同，实验④振荡时间为30s，实验⑤振荡时间为0s，振荡的比不振荡的脱色效果好，由此可得出“静置时间相同时，振荡比不振荡，活性炭脱色效果好”的结论； 【小问8详解】 若想与实验①对比，证明活化后的活性炭能明显提高脱色效率，则活性炭质量、振荡时间、静置时间都应相同，故其实验操作为：量取8mL深褐色陈醋，加入0.2g活化后的活性炭，振荡30s，静置60min，过滤，与①对比，观察到滤液颜色比①浅，说明活化后的活性炭能明显提高脱色效率，故选：B。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $