精品解析：湖北省随州市2025-2026学年九年级上学期期中考试理科综合（物化）试卷-初中化学

九年级期中理化独立作业 注意事项： 1.作业前，考生务必将自己的姓名、作业号填写在答题卡上。 2.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。答在作业卷上无效。 3.非选择题作答：用0.5毫米黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。答在作业卷上无效。 4.考生必须保持答题卡的整洁。作业结束后，请将答题卡上交。 第二部分 化学 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Cl-35.5 K-39 Mn-55 一、选择题(共13题，共18分。24—31题，每小题1分；32—36题，每小题2分。在每题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求) 《茶经》记：采摘制作时以“晴采之，蒸之，捣之，拍之，焙之，穿之，封之，茶之干矣”；煮茶其水“用山水上，江水中，井水下”；茶汤则“其色缃也，其馨也”。 1. 采摘制作中，涉及化学变化的是 A. 采之 B. 蒸之 C. 穿之 D. 封之 2. “用山水(即山泉水)上”，是因其富含偏硅酸(H2SiO3)。偏硅酸中氧元素的化合价为-2价，则硅元素的化合价为 A. +4价 B. +3价 C. +2价 D. +1价 3. “其馨也”是因含有香叶醇(C10H18O)等而香气四溢。有关香叶醇说法正确的是 A. 属于氧化物 B. 由29个原子组成 C. 1个分子中含有1个氧分子 D. 香叶醇中氧元素质量分数最小 4. “十五”时期经济社会发展的主要目标之一是“美丽中国建设取得新的重大进展”。下列行为符合该目标的是 A. 滥用塑料餐具 B. 积极植树造林 C. 乱排餐饮油烟 D. 露天燃烧垃圾 5. 下列实验操作正确的是 A. 点燃酒精灯 B. 滴加试剂 C. 过滤液体 D. 量取液体 11月，中国科学院上海应用物理研究所项目团队，宣布首次实现钍铀核燃料转换并获取关键实验数据，成为目前全球唯一运行并实现钍燃料入堆的熔盐堆。回答下面小题。 6. 通过翻译和编制《中西名元素对照表》，使“钍、铀”等元素用字有规可循的杰出科学家是 A 门捷列夫 B. 徐寿 C. 拉瓦锡 D. 道尔顿 7. 钍、铀在元素周期表中信息如图所示，下列有关说法正确的是 A. 钍原子的中子数为90 B. 钍元素属于非金属元素 C. 铀元素的化学符号为Th D. 铀的相对原子质量是238.0 8. 如图是甲、乙两种物质在一定条件下生成丙的化学反应微观示意图。下列说法正确的是 A. 甲的化学式为2Cl B. 该反应共涉及5种物质 C. 反应前后原子的种类不变 D. 保持物质乙化学性质的最小粒子为氢原子 9. 总结归纳是学习化学的重要方法，下列有关总结归纳正确的是 A．物质组成与构成 B．核电荷数由大到小 C．自来水厂净水流程 D．原子结构示意图 A. A B. B C. C D. D 10. 对下列场景，解释错误的是 选项 场景 解释 A 食物密封放冰箱保存 减弱缓慢氧化 B 泥水过滤后仍然浑浊 滤纸可能破损 C 加热固体时试管破裂 试管口略向下倾斜 D 液氧和氧气都能助燃 同种分子化学性质相同 A. A B. B C. C D. D 11. 同学们设计的下列实验方案(部分夹持装置已略去)，能达到目的的是 A．测定空气中氧气含量 B．验证分子间有间隔 C．氢气的验纯 D．探究质量守恒定律 A. A B. B C. C D. D 12. 电解水的简易实验装置如右图所示。下列有关说法正确的是 A. 管a中的气体是氧气 B. 管b中的电极连接的是电源正极 C. 生成氢气与氧气的质量比约为2：1 D. 该实验可证明水是由氢气和氧气所组成 13. 《天工开物》记载：“煤饼烧石(石灰石)成灰”，指的是高温条件下碳酸钙转化为生石灰，“煤饼”主要成分为C，“石”主要成分是CaCO3，“灰”指CaO。下列说法正确的是 A. “煤饼烧石成灰”中，各元素的化合价不变 B. 燃烧前后，碳原子的存在形式保持不变 C. “煤饼烧石成灰”的过程中只涉及分解反应 D. “石成灰”的化学反应方程式为： 二、非选择题(共7题，共32分) 14. 生产、生活中蕴藏着诸多化学知识。 （1）图1为学生绘制的“节约用水”手抄报，下列标识可填充其中的是___________(填序号)。 A. B. C. D. （2）图2为锂、钠、钾的原子结构示意图，在化学反应中都很易___________(填“得到”或“失去”)电子，达到稳定结构。 （3）图3为宋代《千里江山图》中的一部分，其中作为颜料的“铜绿”，是Cu与空气中的H2O、CO2发生化合反应生成的，则“铜绿”由___________种元素组成(填数字)。 （4）图4为11月成功发射的神舟二十一号标识图。其燃料燃烧反应为：，则X的数值为___________(填数字)。 15. 阅读科普短文。 中国科学家通过研究嫦娥五号月壤矿物发现，月壤矿物由于太阳风亿万年的辐照，储存了大量氢。有了大量的氢，就有了进一步生产大量水的可能。 月壤在加热至高温后，氢将与月壤矿物中的铁氧化物发生氧化还原反应，生成单质铁和大量水。不同温度下生成单质铁和各种价态铁的变化曲线如图所示。当温度升高至1000℃以上时，月壤就会熔化，反应生成的水以水蒸气的方式释放出来。 研究团队确认1克月壤中大约可以产生51至76毫克水。熔融的月壤则可制作成具有榫卯结构的砖块，用于建造月球基地建筑。 （1）据研究表明：“储存了大量氢”中的“氢”为氢原子，其化学符号为___________。 （2）文中划线句子的依据是：从宏观上看，化学反应前后___________种类不变(填“元素”或“原子”)。 （3）由图可知，大幅提升单质铁的生成率，温度至少要高于___________(填字母序号)。 A. 900 K B. 1000 K C. 1100 K D. 1200 K （4）请写出氢气在高温下与四氧化三铁反应，生成水和铁单质的化学方程式：___________。 16. 某兴趣小组用下图所示流程制取二氧化锰并探究其性质。 （1）图中“操作n”的名称是___________。 （2）“操作n”是利用___________不同实现“溶液A”与“固体B”的分离。(填字母序号) A. 气味 B. 熔点 C. 沸点 D. 溶解性 （3）下列对步骤②的相关说法正确的是___________(填序号)。 A. 二氧化锰作为催化剂 B. 二氧化锰能使生成氧气质量增加 C. 二氧化锰的质量随着反应而减少 D. 二氧化锰可以作任何反应的催化剂 （4）请写出高锰酸钾受热分解的化学反应方程式___________。 （5）若测得步骤①中所生成的氧气(全部被收集)质量为1.5 g，则称量的“高锰酸钾”为___________(填“纯净物”或“混合物”)。 17. 中国建立全球首个“城市垃圾→航天燃料”融合系统模式：将填埋或焚烧的废弃物，经过厌氧发酵产生甲烷(CH4)，通过航天级的提纯技术后，用于火箭发动机的试车。(甲烷燃烧的化学方程式为：) （1）CH4中碳、氢元素的质量比为___________。 （2）若要让16 kg的CH4完全燃烧，至少需要O2的质量是多少？ 18. 以下是实验室气体的制取和探究实验。 （1）图A中仪器a的名称为___________。 （2）实验室利用过氧化氢溶液反应制取氧气的化学方程式为___________；若要制取较为干燥的氧气，需选用的组合装置是___________(填字母序号)。 （3）图E是氢气在氧气中燃烧的实验，该反应的化学方程式为___________。 19. “氨气(NH3)” 资料一：“大胆”实验研究 空气中富含氮气，但其化学性质不活泼，难以直接变成农作物生长所需的氮肥，用于提高粮食产量。但经化学家不懈努力，在高温高压条件下实现了氮气和氢气反应生成氨气的人工合成过程，使氮肥的量产成为了可能。该研究于1918年获诺贝尔化学奖。 （1）氮气中氮元素的化合价为___________。 （2）图1为“膜分离法”制氮气的装置及微观原理，透过“膜”的最小粒子是___________(填化学符号)。 资料二：实验室到工业生产 高温高压条件难以保持且成本大。化学家创新使用“高压、400℃和铁作催化剂”的条件，让氮气和氢气反应生成氨气的效率大幅提高，成为1931年获诺贝尔化学奖获奖项目。 （3）请写出“资料二”中合成氨气原理的化学方程式___________。 资料三：内在原理阐释 因揭示氮气与氢气在催化剂表面合成氨气的反应过程原理，并对其它多个化学反应原理进行阐释，极大促进了工业合成效能的提升，而于2007年获诺贝尔化学奖。 （4）图2中“”表示氮原子，“”表示氢原子，“”表示催化剂，则氮气与氢气在催化剂表面合成氨气过程合理的顺序是___________(填字母序号)。 A. ①②③④⑤ B. ①②④⑤③ C. ⑤④①②③ D. ⑤④①③② （5）对“氨气”的相关研究，三次获得诺贝尔化学奖。下列认识正确的是___________。 A. 化学研究对社会发展具有重大贡献 B. 持续探索、勇于创新是科学精神的体现 C. 合成氨气还可以向低温、低压、更节能的研发方向突破 20. 空气与人类生产生活紧密相关。 项目一：认识空气组成 （1）化学社团成员利用图1的实验方案测定空气中氧气含量。红磷燃烧时产生大量___________(填“白烟”或“白雾”)，放出热量。 项目二：检测空气污染 化学社团成员在城郊某工厂外收集了空气样品，探究工厂附近空气中是否含有二氧化硫。 【查阅资料】二氧化硫能使澄清石灰水变浑浊，也能使红色的品红溶液褪色；二氧化碳不能使红色的品红溶液褪色。 【实验步骤】 （2）将收集到的空气样品通入到盛有少量品红溶液中，充分反应后，观察到品红溶液___________，证明该工厂附近空气中不含有二氧化硫。 【反思与评价】 （3）不选用澄清石灰水检验二氧化硫原因是___________。 项目三：智能监控空气质量 （4）据统计某省13个市州2024年空气质量指数(AQI)平均值74.12，依据空气质量分级标准表，2024年该省空气质量指数类别为___________。 空气质量分级标准表 空气质量指数 0~50 51~100 101~150 151~200 201~300 >300 空气质量指数级别 一级 二级 三级 四级 五级 六级 空气质量指数类别 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染 图2为微型空气质量“检测站”。其需布设在污染源的下风口(指风吹过该污染源后，污染物被风吹走的方向)。 （5）某工厂所在地全年盛行东风，为监测该工厂的空气质量，不考虑其他因素，“检测站”需要在___________(填“东”、“南”、“西”或“北”)侧布设。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 九年级期中理化独立作业 注意事项： 1.作业前，考生务必将自己的姓名、作业号填写在答题卡上。 2.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。答在作业卷上无效。 3.非选择题作答：用0.5毫米黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。答在作业卷上无效。 4.考生必须保持答题卡的整洁。作业结束后，请将答题卡上交。 第二部分 化学 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Cl-35.5 K-39 Mn-55 一、选择题(共13题，共18分。24—31题，每小题1分；32—36题，每小题2分。在每题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求) 《茶经》记：采摘制作时以“晴采之，蒸之，捣之，拍之，焙之，穿之，封之，茶之干矣”；煮茶其水“用山水上，江水中，井水下”；茶汤则“其色缃也，其馨也”。 1. 采摘制作中，涉及化学变化的是 A. 采之 B. 蒸之 C. 穿之 D. 封之 2. “用山水(即山泉水)上”，是因其富含偏硅酸(H2SiO3)。偏硅酸中氧元素的化合价为-2价，则硅元素的化合价为 A. +4价 B. +3价 C. +2价 D. +1价 3. “其馨也”是因含有香叶醇(C10H18O)等而香气四溢。有关香叶醇说法正确的是 A. 属于氧化物 B. 由29个原子组成 C. 1个分子中含有1个氧分子 D. 香叶醇中氧元素质量分数最小 【答案】1. B 2. A 3. D 【解析】 【1题详解】 A、“采之”过程中没有新物质生成，属于物理变化，故错误； B、“蒸之”涉及茶叶成分变化，如酶失活或氧化，属化学变化，故正确； C、“穿之”过程中没有新物质生成，属于物理变化，故错误。 D、“封之”过程中没有新物质生成，属于物理变化，故错误。 故选B。 【2题详解】 H2SiO3中H为+1价、O为-2价，设硅化合价为x，根据化合物中正负化合价的代数和为0得2×(+1) + x + 3×(-2) = 0，解得x = +4。 故选A。 【3题详解】 A、氧化物是由两种元素且其中一种是氧元素的化合物，香叶醇含C、H、O三种元素，不是氧化物，故错误； B、香叶醇由香叶醇分子构成，一个香叶醇分子构成由29个原子构成，故错误； C、分子由原子构成，1个香叶醇分子中含有1个氧原子，故错误； D、香叶醇中C、H、O三种元素的质量比为，所以氧元素质量分数最小，故正确。 故选D。 4. “十五”时期经济社会发展的主要目标之一是“美丽中国建设取得新的重大进展”。下列行为符合该目标的是 A. 滥用塑料餐具 B. 积极植树造林 C. 乱排餐饮油烟 D. 露天燃烧垃圾 【答案】B 【解析】 【详解】A、滥用塑料餐具会造成白色污染，破坏环境，不符合“美丽中国”目标。 B、积极植树造林可净化空气、改善生态环境，符合“美丽中国”目标。 C、乱排餐饮油烟会污染空气，影响环境质量，不符合“美丽中国”目标。 D、露天燃烧垃圾会产生有害气体和烟尘，污染大气，不符合“美丽中国”目标。 故选B。 5. 下列实验操作正确的是 A. 点燃酒精灯 B. 滴加试剂 C. 过滤液体 D. 量取液体 【答案】A 【解析】 【详解】A、点燃酒精灯需使用火柴，操作正确。 B、滴加试剂时，胶头滴管应垂直悬空于试管口上方（不能伸入试管内，避免污染试剂），操作错误。 C、过滤时，漏斗下端要靠在烧杯内壁上，防止液体溅出，操作错误。 D、量取液体时，量筒读数视线应与液体凹液面最低处保持水平（图中俯视会导致读数偏大），操作错误。 故选A。 11月，中国科学院上海应用物理研究所项目团队，宣布首次实现钍铀核燃料转换并获取关键实验数据，成为目前全球唯一运行并实现钍燃料入堆的熔盐堆。回答下面小题。 6. 通过翻译和编制《中西名元素对照表》，使“钍、铀”等元素用字有规可循的杰出科学家是 A. 门捷列夫 B. 徐寿 C. 拉瓦锡 D. 道尔顿 7. 钍、铀在元素周期表中信息如图所示，下列有关说法正确的是 A. 钍原子的中子数为90 B. 钍元素属于非金属元素 C. 铀元素的化学符号为Th D. 铀的相对原子质量是238.0 【答案】6. B 7. D 【解析】 【6题详解】 A、门捷列夫的贡献是发现元素周期律，该选项错误。 B、徐寿通过翻译编制《中西名元素对照表》，规范了“钍、铀”等元素的中文命名，该选项正确。 C、拉瓦锡的贡献是研究空气成分，该选项错误。 D、道尔顿提出原子论，该选项错误。 故选B。 【7题详解】 A、元素周期表信息示意图左上角的数字表示原子序数，正下方的数字表示相对原子质量，钍的相对原子质量为232.0，质子数=原子序数=90，中子数≈相对原子质量-质子数，即，不是90，该说法错误。 B、钍元素名称带“钅”字旁，属于金属元素，不非金属元素，该说法错误。 C、元素周期表信息示意图右上角的符号表示元素符号，钍的化学符号是Th，铀的化学符号是U，该说法错误。 D、元素周期表信息示意图正下方的数字表示相对原子质量，铀的相对原子质量是238.0，该说法正确。 故选D。 8. 如图是甲、乙两种物质在一定条件下生成丙的化学反应微观示意图。下列说法正确的是 A. 甲的化学式为2Cl B. 该反应共涉及5种物质 C. 反应前后原子的种类不变 D. 保持物质乙化学性质的最小粒子为氢原子 【答案】C 【解析】 【详解】A、甲是由2个氯原子构成的氯分子，化学式应为Cl2​，“2Cl” 表示2个氯原子（不是分子），该说法错误。 B、该反应的反应物是甲（Cl2​）、乙（H2​），生成物是丙（HCl），共涉及3种物质，该说法错误。 C、原子是化学变化中的最小粒子，反应前后其种类不变，该说法正确。 D、物质乙是氢气（H2​），氢气由氢分子构成，保持其化学性质的最小粒子是氢分子，不是氢原子，该说法错误。 故选C。 9. 总结归纳是学习化学的重要方法，下列有关总结归纳正确的是 A．物质组成与构成 B．核电荷数由大到小 C．自来水厂净水流程 D．原子结构示意图 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A、物质由元素组成，由分子、原子或离子构成，原子可以结合形成分子，分子可以分裂为原子，原子得失电子形成离子，该选项正确。 B、碳、氮、氧的核电荷数（即原子序数）分别为6、7、8，核电荷数应 “由小到大” 排列，而非 “由大到小”，该选项错误。 C、自来水厂净水流程为：取水→加絮凝剂沉降→过滤→活性炭吸附→投药消毒，不存在“软化”这一步骤，该选项错误。 D、原子由原子核以及核外电子构成，原子核由质子和中子构成（氢原子不含中子），图中质子处于原子核外，该选项错误。 故选A。 10. 对下列场景，解释错误的是 选项 场景 解释 A 食物密封放冰箱保存 减弱缓慢氧化 B 泥水过滤后仍然浑浊 滤纸可能破损 C 加热固体时试管破裂 试管口略向下倾斜 D 液氧和氧气都能助燃 同种分子化学性质相同 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A、冰箱温度低且密封减少氧气接触，能减弱食物的缓慢氧化，解释正确。 B、过滤后泥水仍浑浊的原因包括滤纸破损、液面高于滤纸边缘等，“滤纸可能破损” 的说法合理，解释正确。 C、加热固体时，试管口略向下倾斜是正确操作（防止冷凝水回流使试管破裂），并非导致试管破裂的原因，解释错误。 D、液氧和氧气均由氧分子构成，同种分子化学性质相同，因此都能助燃，解释正确。 故填：C。 11. 同学们设计的下列实验方案(部分夹持装置已略去)，能达到目的的是 A．测定空气中氧气含量 B．验证分子间有间隔 C．氢气的验纯 D．探究质量守恒定律 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A、测定空气中氧气含量需利用物质燃烧消耗氧气，白磷在瓶内燃烧消耗氧气，气压减小，但无法观察到氧气体积的变化，不能达到目的。 B、红豆、绿豆是宏观物质，不能用宏观颗粒的混合验证分子间有间隔（分子是微观粒子），不能达到目的。 C、氢气验纯的方法是用拇指堵住试管口，靠近火焰后移开拇指点火，若听到尖锐爆鸣声，说明氢气不纯，若听到轻微的“噗噗”声，说明氢气较纯，能达到目的。 D、探究质量守恒定律时，铜粉加热会与空气中的氧气反应，装置未密封，外界空气会进入装置内，无法验证质量守恒，不能达到目的。 故选C。 12. 电解水的简易实验装置如右图所示。下列有关说法正确的是 A. 管a中的气体是氧气 B. 管b中的电极连接的是电源正极 C. 生成氢气与氧气的质量比约为2：1 D. 该实验可证明水是由氢气和氧气所组成 【答案】B 【解析】 【详解】A、电解水时，负极产生氢气、正极产生氧气，且氢气体积是氧气体积的2倍。管a中气体体积更多，应为氢气，不是氧气，该说法错误。 B、管b中气体体积较少，是氧气，氧气在正极产生，因此管b的电极连接电源正极，该说法正确。 C、电解水生成氢气与氧气的体积比约为，而质量比约为，并非，该说法错误。 D、该实验证明水是由氢、氧元素组成的，而非由氢气和氧气“组成”（氢气和氧气是单质，水是化合物），该说法错误。 故选B。 13. 《天工开物》记载：“煤饼烧石(石灰石)成灰”，指的是高温条件下碳酸钙转化为生石灰，“煤饼”主要成分为C，“石”主要成分是CaCO3，“灰”指CaO。下列说法正确的是 A. “煤饼烧石成灰”中，各元素的化合价不变 B. 燃烧前后，碳原子的存在形式保持不变 C. “煤饼烧石成灰”的过程中只涉及分解反应 D. “石成灰”的化学反应方程式为： 【答案】D 【解析】 【详解】A、单质中元素化合价为0，化合物中元素正负化合价代数和为0。“煤饼烧石成灰”过程中，煤饼（C）燃烧时碳元素化合价从0变为+4（生成CO2），化合价发生改变，该说法错误。 B、燃烧前碳原子存在于煤饼（单质C）中，燃烧后存在于CO2中，存在形式发生了变化，该说法错误。 C、该过程包含两个反应：煤饼燃烧（，化合反应）、碳酸钙分解（分解反应），并非只涉及分解反应，该说法错误。 D、“石成灰”是碳酸钙（CaCO3）在高温下分解为氧化钙（CaO），根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和个数不变，可知还会生成CO2，则化学方程式为，该说法正确。 故选D。 二、非选择题(共7题，共32分) 14. 生产、生活中蕴藏着诸多化学知识。 （1）图1为学生绘制的“节约用水”手抄报，下列标识可填充其中的是___________(填序号)。 A B. C. D. （2）图2为锂、钠、钾的原子结构示意图，在化学反应中都很易___________(填“得到”或“失去”)电子，达到稳定结构。 （3）图3为宋代《千里江山图》中的一部分，其中作为颜料的“铜绿”，是Cu与空气中的H2O、CO2发生化合反应生成的，则“铜绿”由___________种元素组成(填数字)。 （4）图4为11月成功发射的神舟二十一号标识图。其燃料燃烧反应为：，则X的数值为___________(填数字)。 【答案】（1）D （2）失去 （3）4 （4）2 【解析】 【小问1详解】 D是节水标识，符合“节约用水”手抄报的主题；A是爆炸品标识，B是节能标识，C是触电危险标识，均与节水无关。 故选D。 【小问2详解】 锂、钠、钾的原子最外层电子数均为1，小于4且没有排满，在化学反应中易失去最外层1个电子，达到稳定结构。 【小问3详解】 “铜绿”由Cu、H2O、CO2反应生成，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，其组成元素为Cu、H、O、C，共4种元素。 【小问4详解】 根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和个数不变。反应前C原子数为2（来自C2H8N2），生成物中只有CO2含有C原子，根据C原子个数守恒可知CO2的化学计量数X=2。 15. 阅读科普短文。 中国科学家通过研究嫦娥五号月壤矿物发现，月壤矿物由于太阳风亿万年的辐照，储存了大量氢。有了大量的氢，就有了进一步生产大量水的可能。 月壤在加热至高温后，氢将与月壤矿物中的铁氧化物发生氧化还原反应，生成单质铁和大量水。不同温度下生成单质铁和各种价态铁的变化曲线如图所示。当温度升高至1000℃以上时，月壤就会熔化，反应生成的水以水蒸气的方式释放出来。 研究团队确认1克月壤中大约可以产生51至76毫克水。熔融的月壤则可制作成具有榫卯结构的砖块，用于建造月球基地建筑。 （1）据研究表明：“储存了大量氢”中的“氢”为氢原子，其化学符号为___________。 （2）文中划线句子的依据是：从宏观上看，化学反应前后___________种类不变(填“元素”或“原子”)。 （3）由图可知，大幅提升单质铁的生成率，温度至少要高于___________(填字母序号)。 A. 900 K B. 1000 K C. 1100 K D. 1200 K （4）请写出氢气在高温下与四氧化三铁反应，生成水和铁单质的化学方程式：___________。 【答案】（1）H （2）元素 （3）D （4） 【解析】 【小问1详解】 氢原子的化学符号直接用元素符号“H”表示。 【小问2详解】 根据质量守恒定律，从宏观角度，化学反应前后元素的种类不变；原子是微观角度的不变粒子。 【小问3详解】 由图可知，温度高于1200K后，单质铁（Fe）含量大幅上升，因此温度至少要高于1200K，故选D。 【小问4详解】 氢气在高温下与四氧化三铁反应生成水和铁单质，化学方程式为。 16. 某兴趣小组用下图所示流程制取二氧化锰并探究其性质。 （1）图中“操作n”的名称是___________。 （2）“操作n”是利用___________不同实现“溶液A”与“固体B”的分离。(填字母序号) A. 气味 B. 熔点 C. 沸点 D. 溶解性 （3）下列对步骤②的相关说法正确的是___________(填序号)。 A. 二氧化锰作为催化剂 B. 二氧化锰能使生成氧气的质量增加 C. 二氧化锰的质量随着反应而减少 D. 二氧化锰可以作任何反应的催化剂 （4）请写出高锰酸钾受热分解的化学反应方程式___________。 （5）若测得步骤①中所生成的氧气(全部被收集)质量为1.5 g，则称量的“高锰酸钾”为___________(填“纯净物”或“混合物”)。 【答案】（1）过滤 （2）D （3）A （4） （5）混合物 【解析】 【小问1详解】 “操作n”实现了固体与液体的分离，对应实验操作中的过滤。 【小问2详解】 “溶液A”是可溶物的溶液，“固体B”是不溶物，利用的是物质溶解性的不同实现分离，与气味、熔点、沸点无关，故选D。 【小问3详解】 A、步骤②中二氧化锰可作过氧化氢分解反应的催化剂，说法正确。 B、催化剂不改变生成物的质量，说法错误。 C、催化剂在反应前后质量不变，说法错误。 D、二氧化锰不是所有反应的催化剂（如不能催化铁生锈），说法错误。 故选A。 【小问4详解】 高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为。 【小问5详解】 称取15.8g高锰酸钾，加热至质量不再变化，假设15.8g高锰酸钾完全反应生成氧气的质量为x，则 x=1.6g 实际只收集到1.5g氧气，说明高锰酸钾样品含有杂质，属于混合物。 17. 中国建立全球首个“城市垃圾→航天燃料”融合系统模式：将填埋或焚烧的废弃物，经过厌氧发酵产生甲烷(CH4)，通过航天级的提纯技术后，用于火箭发动机的试车。(甲烷燃烧的化学方程式为：) （1）CH4中碳、氢元素的质量比为___________。 （2）若要让16 kg的CH4完全燃烧，至少需要O2的质量是多少？ 【答案】（1） （2）解：设至少需要O2的质量是x x=64kg 答：至少需要O2的质量是64kg。 【解析】 【小问1详解】 CH4中碳、氢元素的质量比为 【小问2详解】 根据CH4的质量计算，见答案。 18. 以下是实验室气体的制取和探究实验。 （1）图A中仪器a的名称为___________。 （2）实验室利用过氧化氢溶液反应制取氧气的化学方程式为___________；若要制取较为干燥的氧气，需选用的组合装置是___________(填字母序号)。 （3）图E是氢气在氧气中燃烧的实验，该反应的化学方程式为___________。 【答案】（1）长颈漏斗 （2） ①. ②. AC （3） 【解析】 【小问1详解】 根据图像，图A中仪器a是长颈漏斗。 【小问2详解】 过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解，生成水和氧气，化学方程式为； 过氧化氢制氧气是固液不加热型反应，选发生装置A；氧气密度比空气大、不易溶于水，可用向上排空气法或排水法收集，要得到干燥的氧气，需用向上排空气法（装置C）收集（排水法收集的氧气会混有水蒸气），则装置组合是AC。 【小问3详解】 氢气与氧气在点燃条件下反应生成水，化学方程式。 19. “氨气(NH3)” 资料一：“大胆”的实验研究 空气中富含氮气，但其化学性质不活泼，难以直接变成农作物生长所需的氮肥，用于提高粮食产量。但经化学家不懈努力，在高温高压条件下实现了氮气和氢气反应生成氨气的人工合成过程，使氮肥的量产成为了可能。该研究于1918年获诺贝尔化学奖。 （1）氮气中氮元素的化合价为___________。 （2）图1为“膜分离法”制氮气的装置及微观原理，透过“膜”的最小粒子是___________(填化学符号)。 资料二：实验室到工业生产 高温高压条件难以保持且成本大。化学家创新使用“高压、400℃和铁作催化剂”的条件，让氮气和氢气反应生成氨气的效率大幅提高，成为1931年获诺贝尔化学奖获奖项目。 （3）请写出“资料二”中合成氨气原理的化学方程式___________。 资料三：内在原理阐释 因揭示氮气与氢气在催化剂表面合成氨气的反应过程原理，并对其它多个化学反应原理进行阐释，极大促进了工业合成效能的提升，而于2007年获诺贝尔化学奖。 （4）图2中“”表示氮原子，“”表示氢原子，“”表示催化剂，则氮气与氢气在催化剂表面合成氨气过程合理的顺序是___________(填字母序号)。 A. ①②③④⑤ B. ①②④⑤③ C. ⑤④①②③ D. ⑤④①③② （5）对“氨气”的相关研究，三次获得诺贝尔化学奖。下列认识正确的是___________。 A. 化学研究对社会发展具有重大贡献 B. 持续探索、勇于创新是科学精神的体现 C. 合成氨气还可以向低温、低压、更节能的研发方向突破 【答案】（1）0 （2）O2​ （3） （4）C （5）ABC 【解析】 【小问1详解】 单质中元素的化合价为0，氮气（N2​）是单质，因此氮元素化合价为0。 【小问2详解】 图1中“膜分离法”是分离氮气和氧气，透过膜的最小粒子是氧分子（O2​）。 【小问3详解】 氮气和氢气在高压、400℃及铁作催化剂的条件下反应，生成氨气，化学方程式为。 【小问4详解】 反应过程为：先通入反应物（⑤，氮气和氢气靠近催化剂）→ 分子吸附在催化剂表面（④）→ 分子解离为原子（①）→ 原子重新组合（②）→ 生成氨气分子脱离催化剂（③），故选C。 【小问5详解】 A、合成氨的研究推动了氮肥量产，促进农业发展，体现化学对社会的重大贡献，该说法正确。 B、从高温高压到优化条件，体现了持续探索、创新科学精神，该说法正确。 C、当前合成氨仍需高压、加热，未来可向低温、低压、节能方向研发，该说法合理。 故选ABC。 20. 空气与人类生产生活紧密相关。 项目一：认识空气组成 （1）化学社团成员利用图1的实验方案测定空气中氧气含量。红磷燃烧时产生大量___________(填“白烟”或“白雾”)，放出热量。 项目二：检测空气污染 化学社团成员在城郊某工厂外收集了空气样品，探究工厂附近空气中是否含有二氧化硫。 【查阅资料】二氧化硫能使澄清石灰水变浑浊，也能使红色的品红溶液褪色；二氧化碳不能使红色的品红溶液褪色。 【实验步骤】 （2）将收集到的空气样品通入到盛有少量品红溶液中，充分反应后，观察到品红溶液___________，证明该工厂附近空气中不含有二氧化硫。 【反思与评价】 （3）不选用澄清石灰水检验二氧化硫的原因是___________。 项目三：智能监控空气质量 （4）据统计某省13个市州2024年空气质量指数(AQI)平均值为74.12，依据空气质量分级标准表，2024年该省空气质量指数类别为___________。 空气质量分级标准表 空气质量指数 0~50 51~100 101~150 151~200 201~300 >300 空气质量指数级别 一级 二级 三级 四级 五级 六级 空气质量指数类别 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染 图2为微型空气质量“检测站”。其需布设在污染源的下风口(指风吹过该污染源后，污染物被风吹走的方向)。 （5）某工厂所在地全年盛行东风，为监测该工厂的空气质量，不考虑其他因素，“检测站”需要在___________(填“东”、“南”、“西”或“北”)侧布设。 【答案】（1）白烟 （2）不褪色 （3）二氧化碳也能使澄清石灰水变浑浊，无法区分是二氧化硫还是二氧化碳导致的浑浊 （4）良 （5）西 【解析】 【小问1详解】 红磷燃烧时产生大量白烟，放出热量。 【小问2详解】 根据资料，二氧化硫能使红色品红溶液褪色，而二氧化碳不能，因此若该工厂附近空气中不含有二氧化硫，加入品红溶液振荡后，会观察到品红溶液不褪色。 【小问3详解】 二氧化碳也能使澄清石灰水变浑浊，无法区分是二氧化硫还是二氧化碳导致的浑浊，因此不能用澄清石灰水检验二氧化硫。 【小问4详解】 某省13个市州2024年空气质量指数(AQI)平均值为74.12，介于51~100，根据空气质量分级标准表可知，2024年该省空气质量指数类别为良。 【小问5详解】 工厂全年盛行东风，污染物会被风吹向西方（下风口），因此 “检测站” 需设在工厂的西侧才能监测到污染物。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $