精品解析：山西省晋城市阳城县2025-2026学年九年级上学期1月期末化学试题

2025-2026学年第一学期学业质量监测 九年级化学试题（卷） （考试时间70分钟 满分70分） 注意事项： 1．本试卷共六大题，20小题。 2．请将各题答案填写在答题卡上。 可能用到的相对原子质量： 一、选择题（本大题共10个小题，每小题2分，共20分。在每小题给出的四个选项中，只有一个符合题目要求，请选出并在答题卡上将该选项涂黑） 1. 2025年12月10日至11日中央经济工作会议在北京举行。会议明确提出：坚持“双碳”引领，推动全面绿色转型。下列行为能为个人“碳账本”积分是 A. 公共场所就餐使用一次性餐具 B. 日常出行经常以公交车为出行工具 C. 日常办公过程中单面打印纸质材料 D. 农民在田间地头焚烧秸秆清理农田垃圾 2. 实验是科学探究的重要手段，遵守化学实验室规则，正确进行实验操作是获得可靠实验结论的基本保证。下列实验操作正确的是 A. 滴加液体 B. 倾倒液体 C. 读取液体体积 D. 检查装置的气密性 3. 氩氦刀利用氩气使病变组织快速降温冷冻，利用氦气使病变组织快速升温解冻，从而消除肿瘤。下列关于氩气和氦气的说法正确的是 A. 氩气的化学式为 B. 氩气和氦气均为无色气体 C. 空气中氦气的体积分数约为 D. 氩氦刀是利用氩气和氦气发生反应实现降温 4. 烟花承载着丰富的文化内涵，烟花的制作通过不同的金属化合物在燃烧时释放出各种颜色的光芒，创造视觉效果。钾、锶、钡等元素使烟花呈现五彩缤纷的颜色。如图是锶元素在元素周期表中的部分信息及其原子结构示意图。下列有关说法正确的是 A. X的值为18 B. 锶元素属于非金属元素 C. 锶原子核内有38个中子 D. 锶的相对原子质量为 5. 法国化学家拉瓦锡在普里斯特利和卡文迪许两位科学家实验的基础上，让水蒸气通过一根烧红的铁制枪管，得到“易燃空气”，铁制枪管内有黑色物质生成。下列有关实验分析正确的是 A. 实验中发生了分解反应 B. 黑色物质是一种单质 C. 得到的“易燃空气”是氢气 D. 该实验说明水是一种元素 6. 2025年以DeepSeek和宇树科技为代表的中国科技企业，正以颠覆性创新推动全球AI与机器人产业变革。三氟化氮（）是优良的等离子蚀刻气体，用于蚀刻硅芯片。已知中氟为价，则氮元素的化合价为 A. B. C. D. 7. 《天工开物》记载：“凡蓝五种，皆可为淀。”“蓝淀”用于染布，色泽浓郁且洗涤不易掉色，其主要成分的化学式为。下列关于的说法正确的是 A. 相对分子质量为43 B. 分子中含氧分子（） C. 由C、H、N、O四种元素组成 D. C、H两种元素的质量比为 8. 模型是对原型的模拟，构建模型应以客观事实为依据，符合科学原理，通过类比、简化和抽象等方法突出原型的主要特征。下列关于氯化钠形成过程的模型图说法正确的是 A. X的符号是 B. 表示氯原子 C. 图中物质只有氯化钠 D. 分子、原子、离子都可以直接构成物质 9. 二氧化氯（）是目前采用的一种新型、高效饮用水消毒剂，制备的原理是。下列说法正确的是 A. X的化学式为 B. 是一种氧化物 C. 在该化学反应前后元素的质量和种类均发生改变 D. 中氯元素和氧元素的质量比为 10. 在西晋史学家陈寿所著的《三国志》中，有“乃取蒙冲斗舰数十艘，实以薪草，膏油灌其中……（黄）盖放诸船，同时发火。时风盛猛，悉延烧岸上营落”的描述。下列有关说法正确的是 A. 在此过程中，需要吸收大量的热量 B. 实以薪草，膏油灌其中，提供了可燃物 C. 盖放诸船，同时发火，原理是提高了可燃物的着火点 D. 时风盛猛，悉延烧岸上营落，风加速空气流动，氧气减少，火更旺燃烧面积扩大 二、工程、资源应用题（本大题共5个小题。化学方程式每空2分，其余每空1分，共16分） 【化学与工程】 11. 碳是一种常见的非金属元素，以多种形式存在于大气、地壳和生物体中。碳及其氧化物在工程、科技、生活等领域有着广泛的应用。不同种类的碳单质在各自领域展现出独特的应用潜力。请分析图文信息解决下列问题。 （1）2025年10月，中国石油深地川科1井突破万米，进入地质无人区。开采石油所用的金刚石钻头主要利用了金刚石的性质是_______。金刚石钻头在使用时要避免高温，原因是_______。（用化学方程式表示） （2）2025年北京大学成功实现了4英寸石墨烯晶圆无损、高完整度转移，为高性能电子元件应用奠定了基础。从微观角度分析，石墨烯由_______构成。用石墨烯作为半导体材料，利用了石墨烯的_______性。 （3）2025年，我国科研机构在的制备和分离、性质和应用方面的研究取得了不少成就。常温下为固体，熔点为，可溶于苯和甲苯等溶剂，这些属于它的_______性质。（填物理或化学）独特结构决定了它具有这些性质，这体现了_______的化学观念。 （4）石墨坩埚以石墨为主体材料，可用于金属材料熔融，体现了石墨具有_______的性质。在一定条件下，甲烷气体和硅可以发生置换反应，生成四氢化硅（）和石墨，其化学原理为_______。（用化学方程式表示） 【化学与资源】 12. 我国水资源总量，但人均水资源量只有，且地域差异较大。一些地区的水资源短缺，影响了人民生活和经济发展。我国是世界上较早建设水利工程的国家。请联系实际，解决问题： （1）早在2000多年以前、我国就建成了都江堰水利工程，其中的“鱼嘴分水堤”“飞沙堰”“宝瓶口”等工程结构堪称世界水利文化鼻祖。都江堰水利工程的主要作用是_______。 （2）我国水资源空间分布不均，长江流域及其以南的地区，水资源总量占全国的，北方不足，我国通过措施有效解决水资源时空分布不均的局面。自然水净化为生活用水的过程中，杀灭细菌的方法是_______。 （3）用水力发电代替火力发电可以有效改善环境，火力发电会生成导致的酸雨的有害气体，其反应的化学原理为_______。水力发电清洁无污染，该过程的能量转化为_______。 三、科普阅读题（本大题共1个小题。每空1分，共7分） 13. 绿色能源 绿氢不仅是清洁氢气，更是一种革命性的能源解决方案。它打通了“绿色电力”与“零碳工业”之间的壁垒，是构建未来可持续能源系统的关键桥梁。“绿氢”是指由可再生能源（如太阳能、风能等）制成的氢气。与传统氢气相比，使用绿氢过程中也不会产生二氧化碳和其他空气污染物，对环境十分友好。绿氢的生产过程主要分为两个步骤。首先是利用太阳能和风力等生产“绿电”，然后利用绿电电解水生产绿氢。但因为氢气的密度只有空气的，如何安全、高效地储存和运输，成为绿氢取代传统能源的关键因素。研究发现，某些金属材料具有特殊的晶体结构，使得氢原子容易进入其原子间隙中并与其形成金属氢化物，其贮氢量可达金属本身体积的1000~1300倍。氢与这些金属的结合力很弱，一旦加热和改变氢气压强，氢从金属中释放出来。这些储氢材料的发现和储氢技术的不断成熟，将使绿氢成为未来能源体系中的重要组成部分。 （1）绿氢被称为21世纪的重要能源，其原因是_______。但目前仍未得到广泛使用的原因是_______。 （2）除上述能源之外，能产生绿氢的可再生能源还有_______。 （3）绿电电解水生产绿氢的化学原理为_______。 （4）绿氢生产过程中要加入一定量的溶液，这样做的目的是_______。 （5）实验室常用金属锌和稀硫酸反应来制取氢气，其发生化学反应的类型为_______。 四、物质的性质及其应用（本大题共1个小题。化学方程式每空2分，其余每空1分，共6分） 14. 氧气过去人们叫做“养气”，这充分说明了氧气的重要性。氧气是初中化学的典型物质，通过本学期的学习，同学们对氧气的制取、性质、用途进行了如下梳理。联系实际，解决问题。 （1）工业上通过分离液态空气的方法制取氧气的过程属于_______变化。 （2）把盛有燃着的硫的燃烧匙插入充满氧气的集气瓶中，可以观察到的现象为_______。 （3）铁丝可以在纯净的氧气中燃烧，其发生反应的化学原理为_______。 （4）从宏观和微观两个角度认识物质是化学学科的独特视角。氧气从宏观角度看是由氧元素组成，从微观角度看，氧气是由_______构成的。 （5）用辩证的思维看待化学物质是化学学习的重要方法，氧气既有对人类有利的一面，也有对人类有害的一面，请列举氧气对人类有害的例子_______。 五、定量分析题（本大题共1个小题，共6分） 15. 高锰酸钾可以用于皮肤消毒，某市售高锰酸钾消毒粉说明书的部分信息如图所示。联系实际解决问题。 产品名称：高锰酸钾消毒粉 主要有效成分： 本品主要有效成分为高锰酸钾，质量分数为。 注意事项： 1．本品溶解后使用，现用现配。 2．外用消毒，不得口服。 （1）仔细阅读说明书，合理使用该药物的方式是：_______。 （2）同学们在实验课上用这样的高锰酸钾消毒粉制取氧气理论上至少可以产生氧气的质量为多少？ 六、科学探究题（本大题共2个小题。化学方程式每空2分，其余每空1分，共15分） 16. 同学们在学习质量守恒定律时，设计并完成了如下的实验，探究化学反应前后物质的质量关系。 实验方法：将铜粉平铺于锥形瓶的底部，把上端系有小气球的玻璃导管插入单孔橡胶塞，用橡胶塞塞紧锥形瓶口。将装置放在天平上称量，记录所称的质量。再将锥形瓶置于陶土网上，用酒精灯加热，观察实验现象。反应一段时间后停止加热，待装置冷却后再次称量，记录所称的质量。 （1）实验原理：加热时发生反应的化学方程式为_______。 （2）实验现象：_______。 （3）实验结论：_______。 反思与交流】 （4）该实验中气球的作用是_______。 （5）该实验成功的关键是_______。 17. 氧气与人体健康关系密切，在特定环境下，人们需要携带方便、操作简单、安全可靠，且成本较低的供氧器。下面是同学们在进行“基于特定需求设计和制作简易供氧器”的跨学科实践活动，请你和他们一起完成。 任务一：了解需求 （1）同学们通过走访各类人群，了解到需要制氧机的场景或地域有_______。 任务二：获取信息 （2）同学们通过查阅资料了解到目前市场上常用的制氧机主要有：电子制氧机、分子筛式制氧机、化学药剂制氧机、富氧膜制氧机和电解水制氧机。其中富氧膜制氧机利用氧气、氮气分子在富氧膜内的渗透速度不同，实现氧气富集和氮气排出从而获得所需的富氧。分子筛式制氧机是将压缩空气压入分子吸附塔，氮气和二氧化碳被吸附，流出高纯度的医用氧气。从微观角度分析空气可以被压缩说明_______。 （3）同学们对化学药剂制氧机的说明书进行了详细的阅读，了解到其工作原理如图所示，其中的反应仓相当于实验室利用分解过氧化氢制取氧气中的_______装置。为探究制氧机中二氧化锰的作用，同学们进行了如下实验。 （4） 实验步骤 实验现象 实验结论 ①向试管中加入少量过碳酸钠，加水溶解，将带火星的木条伸入试管中 带火星的木条不复燃 二氧化锰是该反应的催化剂 ②向①实验后的试管中加入少量二氧化锰，再将带火星的木条伸入试管中 产生大量气泡，_______ 有同学认为结论不严谨，理由是_______。 任务三：设计制作 （5）同学们根据已有条件结合所学知识，设计并制作了简易供氧器如图所示，并进行实验。简易供氧器中发生反应的化学原理为_______。实验没有达到预期的效果，原因是_______。通过小组交流大家对供氧器进行了改进，实现了自制简易供氧器的顺利使用。通过本次跨学科实践活动，大家进一步认识到氧气与人体健康的密切关系，体会到选择制氧机需要根据场景需求，制作供氧器需要考虑_______等因素。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年第一学期学业质量监测 九年级化学试题（卷） （考试时间70分钟 满分70分） 注意事项： 1．本试卷共六大题，20小题。 2．请将各题答案填写在答题卡上。 可能用到的相对原子质量： 一、选择题（本大题共10个小题，每小题2分，共20分。在每小题给出的四个选项中，只有一个符合题目要求，请选出并在答题卡上将该选项涂黑） 1. 2025年12月10日至11日中央经济工作会议在北京举行。会议明确提出：坚持“双碳”引领，推动全面绿色转型。下列行为能为个人“碳账本”积分的是 A. 公共场所就餐使用一次性餐具 B. 日常出行经常以公交车为出行工具 C. 日常办公过程中单面打印纸质材料 D. 农民在田间地头焚烧秸秆清理农田垃圾 【答案】B 【解析】 【详解】A、一次性餐具（如塑料、纸质餐具）的生产、运输和废弃处理均会产生碳排放，且塑料垃圾难以降解，会加剧环境污染，不能为个人“碳账本”积分，不符合题意； B、以公交车替代私家车出行，可显著减少燃油消耗和尾气排放，是低碳行为，能为个人“碳账本”积分，符合题意； C、单面打印纸质材料会造成纸张浪费，增加树木砍伐和造纸过程中的碳排放，不能为个人“碳账本”积分，不符合题意； D、秸秆焚烧会释放大量二氧化碳，同时产生有害气体和烟尘，对环境造成严重影响，且危害人体健康，不能为个人“碳账本”积分，不符合题意。 故选：B。 2. 实验是科学探究重要手段，遵守化学实验室规则，正确进行实验操作是获得可靠实验结论的基本保证。下列实验操作正确的是 A. 滴加液体 B. 倾倒液体 C. 读取液体体积 D. 检查装置的气密性 【答案】D 【解析】 【详解】A、使用胶头滴管滴加少量液体的操作，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，故选项实验操作错误； B、向试管中倾倒液体试剂时，瓶塞要倒放，标签要对准手心，瓶口紧挨试管口；图中试管没有倾斜、瓶塞没有倒放、标签没有向着手心，故选项实验操作错误； C、量取液体读数时，视线与液体的凹液面最低处保持水平，图中视线没有与液体的凹液面最低处保持水平，故选项实验操作错误； D、检查装置气密性的方法：把导管的一端浸没在水里，双手紧贴试管外壁，若导管口有气泡冒出，装置不漏气，故选项实验操作正确。 故选D。 3. 氩氦刀利用氩气使病变组织快速降温冷冻，利用氦气使病变组织快速升温解冻，从而消除肿瘤。下列关于氩气和氦气的说法正确的是 A. 氩气的化学式为 B. 氩气和氦气均为无色气体 C. 空气中氦气的体积分数约为 D. 氩氦刀是利用氩气和氦气发生反应实现降温 【答案】B 【解析】 【详解】A、氩气由氩原子构成，其化学式用元素符号表示，即Ar，说法错误，不符合题意； B、氩气和氦气均为无色气体，说法正确，符合题意； C、空气中稀有气体的体积分数约为，稀有气体包括氦气、氖气、氩气等，说法错误，不符合题意； D、氩氦刀利用氩气和氦气的物理性质实现降温或升温，说法错误，不符合题意。 故选：B。 4. 烟花承载着丰富的文化内涵，烟花的制作通过不同的金属化合物在燃烧时释放出各种颜色的光芒，创造视觉效果。钾、锶、钡等元素使烟花呈现五彩缤纷的颜色。如图是锶元素在元素周期表中的部分信息及其原子结构示意图。下列有关说法正确的是 A. X的值为18 B. 锶元素属于非金属元素 C. 锶原子核内有38个中子 D. 锶的相对原子质量为 【答案】A 【解析】 【详解】A、在原子中，质子数=核外电子数，则X=38-2-8-8-2=18，说法正确，符合题意； B、锶带“钅”字旁，属于金属元素，说法错误，不符合题意； C、在元素周期表中，元素名称左上角的数字表示原子序数，元素名称下方的数字表示相对原子质量，在原子中，原子序数=质子数，相对原子质量质子数+中子数，故锶原子核内有个中子，说法错误，不符合题意； D、在元素周期表中，元素名称下方的数字表示相对原子质量，相对原子质量单位为“1”，不是“g”，常省略不写，故锶的相对原子质量为87.62，说法错误，不符合题意。 故选：A。 5. 法国化学家拉瓦锡在普里斯特利和卡文迪许两位科学家实验基础上，让水蒸气通过一根烧红的铁制枪管，得到“易燃空气”，铁制枪管内有黑色物质生成。下列有关实验分析正确的是 A. 实验中发生了分解反应 B. 黑色物质是一种单质 C. 得到的“易燃空气”是氢气 D. 该实验说明水是一种元素 【答案】C 【解析】 【详解】A、水蒸气通过一根烧红的铁制枪管，得到“易燃空气”，铁制枪管内有黑色物质生成，发生的反应是水蒸气与铁在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气，不符合“一变多”的特点，不属于分解反应，说法错误，不符合题意； B、水蒸气与铁在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气，故黑色物质为四氧化三铁，四氧化三铁是由不同种元素组成的纯净物，属于化合物，说法错误，不符合题意； C、水蒸气与铁在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气，氢气具有可燃性，则得到的“易燃空气”是氢气，说法正确，符合题意； D、水蒸气与铁在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，反应物铁中含有铁元素，生成物四氧化三铁和氢气中含有铁元素、氧元素和氢元素，由此说明水是由氢、氧两种元素组成的，说法错误，不符合题意。 故选：C。 6. 2025年以DeepSeek和宇树科技为代表的中国科技企业，正以颠覆性创新推动全球AI与机器人产业变革。三氟化氮（）是优良的等离子蚀刻气体，用于蚀刻硅芯片。已知中氟为价，则氮元素的化合价为 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】中氟元素为-1价，根据在化合物中各元素化合价的代数和为零，则中氮元素的化合价为+3价，故选：C。 7. 《天工开物》记载：“凡蓝五种，皆可为淀。”“蓝淀”用于染布，色泽浓郁且洗涤不易掉色，其主要成分的化学式为。下列关于的说法正确的是 A. 相对分子质量为43 B. 分子中含氧分子（） C. 由C、H、N、O四种元素组成 D. C、H两种元素的质量比为 【答案】C 【解析】 【详解】A、的相对分子质量为，说法错误，不符合题意； B、分子由C、H、N、O四种原子构成，不含氧分子，说法错误，不符合题意； C、由C、H、N、O四种元素组成，说法正确，符合题意； D、中C、H两种元素的质量比为，说法错误，不符合题意。 故选：C。 8. 模型是对原型的模拟，构建模型应以客观事实为依据，符合科学原理，通过类比、简化和抽象等方法突出原型的主要特征。下列关于氯化钠形成过程的模型图说法正确的是 A. X的符号是 B. 表示氯原子 C. 图中物质只有氯化钠 D. 分子、原子、离子都可以直接构成物质 【答案】D 【解析】 【详解】A、氯原子（）最外层有7个电子，在化学反应中易得到1个电子，形成带1个单位负电荷的氯离子，符号为，而非带正电的，错误。 B、图中左侧的“8”形结构代表氯分子（），因为氯气是由双原子分子构成的；而氯原子是单个的粒子，不是这种双原子结合的形式，错误。 C、从模型图可以看到，反应前有钠（由钠原子构成）和氯气（由氯分子构成），反应后生成氯化钠（由钠离子和氯离子构成），因此图中包含多种物质，并非只有氯化钠，错误。 D、原子可以直接构成物质（如金属钠由钠原子构成）；分子可以直接构成物质（如氯气由氯分子构成）；离子可以直接构成物质（如氯化钠由钠离子和氯离子构成），正确。 故选：D。 9. 二氧化氯（）是目前采用的一种新型、高效饮用水消毒剂，制备的原理是。下列说法正确的是 A. X的化学式为 B. 是一种氧化物 C. 在该化学反应前后元素的质量和种类均发生改变 D. 中氯元素和氧元素的质量比为 【答案】B 【解析】 【详解】A、根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类及数目不变，根据化学方程式，反应前有4个氯原子、2个钠原子和4个氧原子，反应后有2个氯原子、4个氧原子和2个X，则2个X中含有2个氯原子和2个钠原子，则1个X中含有1个氯原子和1个钠原子，故X的化学式为NaCl，说法错误，不符合题意； B、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，说法正确，符合题意； C、根据质量守恒定律，化学反应前后元素的质量和种类均不变，说法错误，不符合题意； D、中氯元素和氧元素的质量比为，说法错误，不符合题意。 故选：B。 10. 在西晋史学家陈寿所著的《三国志》中，有“乃取蒙冲斗舰数十艘，实以薪草，膏油灌其中……（黄）盖放诸船，同时发火。时风盛猛，悉延烧岸上营落”的描述。下列有关说法正确的是 A. 在此过程中，需要吸收大量的热量 B. 实以薪草，膏油灌其中，提供了可燃物 C. 盖放诸船，同时发火，原理是提高了可燃物的着火点 D. 时风盛猛，悉延烧岸上营落，风加速空气流动，氧气减少，火更旺燃烧面积扩大 【答案】B 【解析】 【详解】A、燃烧过程中放出大量的热，说法错误，不符合题意； B、薪草和膏油具有可燃性，为燃烧提供了可燃物，说法正确，符合题意； C、“同时发火”升高了可燃物周围的温度，使温度达到可燃物的着火点，从而燃烧，着火点是物质的固有属性，不能改变，说法错误，不符合题意； D、风加速空气流动，为燃烧提供了充足的氧气，使可燃物燃烧更旺，说法错误，不符合题意。 故选：B。 二、工程、资源应用题（本大题共5个小题。化学方程式每空2分，其余每空1分，共16分） 【化学与工程】 11. 碳是一种常见的非金属元素，以多种形式存在于大气、地壳和生物体中。碳及其氧化物在工程、科技、生活等领域有着广泛的应用。不同种类的碳单质在各自领域展现出独特的应用潜力。请分析图文信息解决下列问题。 （1）2025年10月，中国石油深地川科1井突破万米，进入地质无人区。开采石油所用的金刚石钻头主要利用了金刚石的性质是_______。金刚石钻头在使用时要避免高温，原因是_______。（用化学方程式表示） （2）2025年北京大学成功实现了4英寸石墨烯晶圆的无损、高完整度转移，为高性能电子元件应用奠定了基础。从微观角度分析，石墨烯由_______构成。用石墨烯作为半导体材料，利用了石墨烯的_______性。 （3）2025年，我国科研机构在的制备和分离、性质和应用方面的研究取得了不少成就。常温下为固体，熔点为，可溶于苯和甲苯等溶剂，这些属于它的_______性质。（填物理或化学）独特结构决定了它具有这些性质，这体现了_______的化学观念。 （4）石墨坩埚以石墨为主体材料，可用于金属材料的熔融，体现了石墨具有_______的性质。在一定条件下，甲烷气体和硅可以发生置换反应，生成四氢化硅（）和石墨，其化学原理为_______。（用化学方程式表示） 【答案】（1） ①. 硬度大 ②. （2） ①. 碳原子 ②. 导电 （3） ①. 物理 ②. 结构决定性质 （4） ①. 耐高温 ②. 【解析】 【小问1详解】 开采石油所用的金刚石钻头主要利用了金刚石的性质是硬度大； 金刚石钻头在使用时要避免高温，是因为金刚石是碳单质，碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，化学方程式为； 【小问2详解】 从微观角度分析，石墨烯由碳原子构成；用石墨烯作为半导体材料，利用了石墨烯的导电性； 【小问3详解】 常温下为固体，熔点为，可溶于苯和甲苯等溶剂，这些性质均不需要发生化学变化就能表现出来，属于物理性质；独特结构决定了它具有这些性质，这体现了结构决定性质的化学观念； 【小问4详解】 石墨坩埚以石墨为主体材料，可用于金属材料的熔融，体现了石墨具有耐高温的性质； 在一定条件下，甲烷气体和硅可以发生置换反应，生成四氢化硅（）和石墨，化学方程式为。 【化学与资源】 12. 我国水资源总量，但人均水资源量只有，且地域差异较大。一些地区的水资源短缺，影响了人民生活和经济发展。我国是世界上较早建设水利工程的国家。请联系实际，解决问题： （1）早在2000多年以前、我国就建成了都江堰水利工程，其中的“鱼嘴分水堤”“飞沙堰”“宝瓶口”等工程结构堪称世界水利文化鼻祖。都江堰水利工程的主要作用是_______。 （2）我国水资源空间分布不均，长江流域及其以南的地区，水资源总量占全国的，北方不足，我国通过措施有效解决水资源时空分布不均的局面。自然水净化为生活用水的过程中，杀灭细菌的方法是_______。 （3）用水力发电代替火力发电可以有效改善环境，火力发电会生成导致的酸雨的有害气体，其反应的化学原理为_______。水力发电清洁无污染，该过程的能量转化为_______。 【答案】（1）防洪、灌溉等 （2）煮沸 （3） ①. 煤炭中含有硫元素，燃烧后生成二氧化硫(SO2)，SO2溶于水后形成亚硫酸(H2SO3)，进一步氧化为硫酸(H2SO4)，导致酸雨 ②. 机械能转化为电能 【解析】 【小问1详解】 都江堰位于四川省成都市附近，是战国时期李冰父子主持修建的大型水利工程；它通过“鱼嘴分水堤”“飞沙堰”“宝瓶口”等结构，实现了防洪、灌溉、航运等多重功能； 【小问2详解】 关于自然水净化为生活用水的过程，杀灭细菌的方法是煮沸；煮沸可以有效杀灭水中的细菌和病毒，同时还能去除部分溶解性气体； 【小问3详解】 火力发电主要依赖煤炭燃烧，煤炭中含有硫元素，燃烧后生成二氧化硫(SO2)，SO2溶于水后形成亚硫酸(H2SO3)，进一步氧化为硫酸(H2SO4)，导致酸雨； 水力发电是将水的机械能转化为电能的过程；水流推动水轮机转动，水轮机带动发电机发电，最终实现机械能到电能的转化。 三、科普阅读题（本大题共1个小题。每空1分，共7分） 13. 绿色能源 绿氢不仅是清洁的氢气，更是一种革命性的能源解决方案。它打通了“绿色电力”与“零碳工业”之间的壁垒，是构建未来可持续能源系统的关键桥梁。“绿氢”是指由可再生能源（如太阳能、风能等）制成的氢气。与传统氢气相比，使用绿氢过程中也不会产生二氧化碳和其他空气污染物，对环境十分友好。绿氢的生产过程主要分为两个步骤。首先是利用太阳能和风力等生产“绿电”，然后利用绿电电解水生产绿氢。但因为氢气的密度只有空气的，如何安全、高效地储存和运输，成为绿氢取代传统能源的关键因素。研究发现，某些金属材料具有特殊的晶体结构，使得氢原子容易进入其原子间隙中并与其形成金属氢化物，其贮氢量可达金属本身体积的1000~1300倍。氢与这些金属的结合力很弱，一旦加热和改变氢气压强，氢从金属中释放出来。这些储氢材料的发现和储氢技术的不断成熟，将使绿氢成为未来能源体系中的重要组成部分。 （1）绿氢被称为21世纪的重要能源，其原因是_______。但目前仍未得到广泛使用的原因是_______。 （2）除上述能源之外，能产生绿氢的可再生能源还有_______。 （3）绿电电解水生产绿氢的化学原理为_______。 （4）绿氢生产过程中要加入一定量的溶液，这样做的目的是_______。 （5）实验室常用金属锌和稀硫酸反应来制取氢气，其发生化学反应的类型为_______。 【答案】（1） ①. 可再生、无污染 ②. 储存和运输困难 （2） 地热能、潮汐能、生物质能等 （3） （4） 增强水的导电性 （5） 置换反应 【解析】 【小问1详解】 由资料可知，“绿氢”是指由可再生能源（如太阳能、风能等）制成的氢气，与传统氢气相比，使用绿氢过程中也不会产生二氧化碳和其他空气污染物，对环境十分友好，故绿氢被称为21世纪的重要能源的原因是可再生、无污染； 由资料可知，氢气的密度只有空气的，如何安全、高效地储存和运输，成为绿氢取代传统能源的关键因素，故目前未得到广泛使用的原因是储存和运输困难； 【小问2详解】 由资料可知，“绿氢”是指由可再生能源（如太阳能、风能等）制成的氢气，除上述能源之外，能产生绿氢的可再生能源还有地热能、潮汐能、生物质能等； 【小问3详解】 水在通电条件下分解生成氢气和氧气，化学方程式为； 【小问4详解】 纯水的导电性很弱，绿氢生产过程中要加入一定量的溶液，这样做的目的是增强水的导电性； 【小问5详解】 锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，符合一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，属于基本反应类型中置换反应。 四、物质的性质及其应用（本大题共1个小题。化学方程式每空2分，其余每空1分，共6分） 14. 氧气过去人们叫做“养气”，这充分说明了氧气重要性。氧气是初中化学的典型物质，通过本学期的学习，同学们对氧气的制取、性质、用途进行了如下梳理。联系实际，解决问题。 （1）工业上通过分离液态空气的方法制取氧气的过程属于_______变化。 （2）把盛有燃着的硫的燃烧匙插入充满氧气的集气瓶中，可以观察到的现象为_______。 （3）铁丝可以在纯净的氧气中燃烧，其发生反应的化学原理为_______。 （4）从宏观和微观两个角度认识物质是化学学科的独特视角。氧气从宏观角度看是由氧元素组成，从微观角度看，氧气是由_______构成的。 （5）用辩证的思维看待化学物质是化学学习的重要方法，氧气既有对人类有利的一面，也有对人类有害的一面，请列举氧气对人类有害的例子_______。 【答案】（1）物理 （2）发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成有刺激性气味的气体 （3） （4）氧分子 （5）使金属锈蚀 【解析】 【小问1详解】 工业上利用氮气、氧气的沸点不同，通过分离液态空气的方法制取氧气，该过程中没有新物质生成，属于物理变化； 【小问2详解】 把盛有燃着的硫的燃烧匙插入充满氧气的集气瓶中，可以观察到的现象为发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成有刺激性气味的气体； 【小问3详解】 铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，化学方程式为； 【小问4详解】 从微观角度看，氧气是由氧分子构成的； 【小问5详解】 氧气对人类有害的例子：使金属锈蚀等。 五、定量分析题（本大题共1个小题，共6分） 15. 高锰酸钾可以用于皮肤消毒，某市售高锰酸钾消毒粉说明书的部分信息如图所示。联系实际解决问题。 产品名称：高锰酸钾消毒粉 主要有效成分： 本品主要有效成分为高锰酸钾，质量分数为。 注意事项： 1．本品溶解后使用，现用现配。 2．外用消毒，不得口服。 （1）仔细阅读说明书，合理使用该药物的方式是：_______。 （2）同学们在实验课上用这样的高锰酸钾消毒粉制取氧气理论上至少可以产生氧气的质量为多少？ 【答案】（1）外用消毒，不得口服 （2）解：设至少可以产生氧气的质量为x。 答：理论上至少可以产生氧气的质量为0.32g。 【解析】 【小问1详解】 由图可知，合理使用该药物的方式是：外用消毒，不得口服； 【小问2详解】 由图可知，高锰酸钾消毒粉主要有效成分为高锰酸钾，质量分数为，则4g高锰酸钾消毒粉中至少含高锰酸钾，计算过程见答案。 六、科学探究题（本大题共2个小题。化学方程式每空2分，其余每空1分，共15分） 16. 同学们在学习质量守恒定律时，设计并完成了如下的实验，探究化学反应前后物质的质量关系。 实验方法：将铜粉平铺于锥形瓶的底部，把上端系有小气球的玻璃导管插入单孔橡胶塞，用橡胶塞塞紧锥形瓶口。将装置放在天平上称量，记录所称的质量。再将锥形瓶置于陶土网上，用酒精灯加热，观察实验现象。反应一段时间后停止加热，待装置冷却后再次称量，记录所称的质量。 （1）实验原理：加热时发生反应的化学方程式为_______。 （2）实验现象：_______。 （3）实验结论：_______。 【反思与交流】 （4）该实验中气球的作用是_______。 （5）该实验成功的关键是_______。 【答案】（1） （2）锥形瓶内红色固体逐渐变黑，气球先变大后变小 （3）参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和 （4）形成密闭装置，缓冲气压，防止橡胶塞弹出 （5）在密闭装置中进行实验 【解析】 【小问1详解】 加热时，铜与氧气反应生成氧化铜，化学方程式； 【小问2详解】 铜与氧气在加热条件下反应生成黑色的氧化铜，装置内气体受热膨胀，压强增大，气球变大，反应结束冷却至室温后，由于氧气被消耗，气体减少，压强减小，气球变小，故实验过程中观察到的实验现象是锥形瓶内红色固体逐渐变黑，气球先变大后变小； 【小问3详解】 铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜，有气体参与反应，该实验在密闭装置中进行，反应前后天平示数相等，说明参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和； 【小问4详解】 加热时，铜与氧气反应生成氧化铜，装置内气体受热膨胀，压强增大，所以该实验中气球的作用是形成密闭装置，缓冲气压，防止橡胶塞弹出； 【小问5详解】 铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜，有气体参与反应，故该实验成功的关键是在密闭装置中进行实验。 17. 氧气与人体健康关系密切，在特定环境下，人们需要携带方便、操作简单、安全可靠，且成本较低的供氧器。下面是同学们在进行“基于特定需求设计和制作简易供氧器”的跨学科实践活动，请你和他们一起完成。 任务一：了解需求 （1）同学们通过走访各类人群，了解到需要制氧机的场景或地域有_______。 任务二：获取信息 （2）同学们通过查阅资料了解到目前市场上常用的制氧机主要有：电子制氧机、分子筛式制氧机、化学药剂制氧机、富氧膜制氧机和电解水制氧机。其中富氧膜制氧机利用氧气、氮气分子在富氧膜内的渗透速度不同，实现氧气富集和氮气排出从而获得所需的富氧。分子筛式制氧机是将压缩空气压入分子吸附塔，氮气和二氧化碳被吸附，流出高纯度的医用氧气。从微观角度分析空气可以被压缩说明_______。 （3）同学们对化学药剂制氧机的说明书进行了详细的阅读，了解到其工作原理如图所示，其中的反应仓相当于实验室利用分解过氧化氢制取氧气中的_______装置。为探究制氧机中二氧化锰的作用，同学们进行了如下实验。 （4） 实验步骤 实验现象 实验结论 ①向试管中加入少量过碳酸钠，加水溶解，将带火星的木条伸入试管中 带火星的木条不复燃 二氧化锰是该反应的催化剂 ②向①实验后的试管中加入少量二氧化锰，再将带火星的木条伸入试管中 产生大量气泡，_______ 有同学认为结论不严谨，理由是_______。 任务三：设计制作 （5）同学们根据已有条件结合所学知识，设计并制作了简易供氧器如图所示，并进行实验。简易供氧器中发生反应的化学原理为_______。实验没有达到预期的效果，原因是_______。通过小组交流大家对供氧器进行了改进，实现了自制简易供氧器的顺利使用。通过本次跨学科实践活动，大家进一步认识到氧气与人体健康的密切关系，体会到选择制氧机需要根据场景需求，制作供氧器需要考虑_______等因素。 【答案】（1）高原地区、医疗保健、航空航天、潜水、水产养殖等 （2）分子间有间隔 （3）发生 （4） ①. 带火星的木条复燃 ②. 该实验没有验证反应前后二氧化锰的质量和化学性质是否改变 （5） ①. ②. 导气管伸入过氧化氢溶液中，导致气体不能导出 ③. 安全可靠、方便携带、试剂用量合理、操作简单、成本较低等 【解析】 【小问1详解】 同学们通过走访各类人群，了解到需要制氧机的场景或地域有高原地区、医疗保健、航空航天、潜水、水产养殖等； 【小问2详解】 从微观角度分析，空气可以被压缩，说明分子间有间隔； 【小问3详解】 反应仓产生氧气，相当于实验室利用分解过氧化氢制取氧气中的发生装置； 【小问4详解】 根据实验结论二氧化锰是该反应的催化剂，说明二氧化锰能加快反应速率，则步骤②向①实验后的试管中加入少量二氧化锰，再将带火星的木条伸入试管中，观察到产生大量气泡，带火星的木条复燃； 催化剂是指能改变化学反应速率，且反应前后质量和化学性质不变，该实验只证明了二氧化锰能改变反应速率，但没有证明反应前后质量和化学性质是否改变，则不能证明二氧化锰是该反应的催化剂，故填：该实验没有验证反应前后二氧化锰的质量和化学性质是否改变； 【小问5详解】 简易供氧器中发生的反应是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； 由图可知，导气管伸入过氧化氢溶液中，导致气体不能导出，故实验没有达到预期效果； 制作供氧器需考虑安全可靠、方便携带、试剂用量合理、操作简单、成本较低等因素。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $