精品解析：广东省梅州市梅县区2025-2026学年九年级上学期1月期末考试化学试题

2025—2026学年度第一学期期末考试 九年级化学试卷 (全卷共6页，考试时间60分钟，满分100分) 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 一、选择题：本大题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美。《醉翁亭记》中主要体现化学变化的是 A. 风霜高洁 B. 水落石出 C. 临溪而渔 D. 酿泉为酒 2. 习近平总书记在二十大报告中指出“推动绿色发展，促进人与自然和谐共生”。下列做法不符合这一理念的是 A. 积极植树造林 B. 使用清洁能源 C. 管控企业扬尘 D. 任意排放核废料 3. 观察与描述蜡烛燃烧实验时，需要用到的安全图标不包含下列哪个 A. 护目镜 B. 热烫 C. 明火 D. 用电 4. 为我国研发石油化工生产的催化剂作出巨大贡献的科学家是 A. 徐光宪 B. 闵恩泽 C. 张青莲 D. 徐寿 5. 化学用语是学习化学的工具。下列表示2个氧原子的是 A. 2O B. O2 C. H2O2 D. O2﹣ 阅读下列材料，完成下面小题： 在超导、催化等领域具有应用前景，它在常温下为固体，可溶于苯和甲苯等溶剂。石墨烯具有优异的导电性和导热性，在一定条件下，石墨烯可转化为。两种物质的结构如下图所示。 6. 下列说法不正确的是 A. 和石墨烯都是由碳元素组成的单质 B. 这种物质由60个碳原子构成 C. 石墨烯中碳元素化合价为0 D. 和石墨烯中碳原子排列方式不同 7. 下列说法正确的是 A. 溶于苯和甲苯的过程发生了化学变化 B. 石墨烯的导电性和导热性均属于化学性质 C. 石墨烯在一定条件下转化为属于物理变化 D. 和石墨烯在氧气中充分燃烧后产物都是 8. 化学是一门以实验为基础的科学，下列实验现象描述错误的是 A. 铁丝在空气中剧烈燃烧；火星四射 B. 氢气在空气中燃烧火焰呈淡蓝色 C. 镁在空气中剧烈燃烧，发出耀眼白光 D. 硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰 9. 对物质进行分类是我们系统认识物质的常用方法。对下列物质的分类正确的是 ①白酒 ②五氧化二磷 ③糖水 ④碳 ⑤液态氧气 ⑥高锰酸钾 ⑦冰水混合物 A. 混合物①⑤⑦ B. 氧化物②⑦ C. 单质④⑤⑦ D. 化合物②⑤⑥ 10. 如图甲所示进行木炭还原氧化铜的实验，实验时试管①中固体的质量随加热时间的变化如图乙所示。下列有关说法正确的是 A. M、N点时，固体中都只含两种物质 B. 该实验的现象是：甲图①试管中有Cu生成，②试管中澄清石灰水变浑浊 C. M点时，甲图试管②中导管口有气泡冒出、说明反应开始发生 D. 酒精灯火焰上加一铁丝罩目的是：集中火焰提高温度 11. 下列劳动实践项目与化学知识没有直接关联的是 选项 劳动实践 化学知识 A． 燃气灶火焰呈黄色时调大进风口 增加氧气量，使燃料充分燃烧 B． 一氧化碳用于冶炼金属 一氧化碳具有还原性 C． 帮家里换鱼缸的水 补充氧气，利用氧气可供呼吸的性质 D． 炒菜时油锅着火，用锅盖盖灭 隔离可燃物 A. A B. B C. C D. D 12. 我国科学家成功以CO2和水为原料合成了葡萄糖（C6H12O6），为人工和半人工合成“粮食”提供了新路径。下列说法正确的是 A. 该技术有利于减缓酸雨 B. 葡萄糖是由碳、氢、氧元素组成的化合物 C. 葡萄糖中碳元素质量分数最大 D. 葡萄糖由24个原子构成 13. 为解决能源危机与环境难题，科学家探寻新能源。肼(N2H4)燃烧产物环境友好，能量可观，其反应微观示意图如图所示，下列说法正确的是 A. 该反应中元素种类发生变化 B. 反应前后原子的数目发生变化 C. 参加反应的甲、乙分子个数比为1：2 D. 生成的丙和丁的质量比为7：9 14. 年月，我国发现储量巨大的钍矿，钍是一种潜力非常大的未来能源。钍元素的相关信息如图所示。下列说法正确的是 A 钍属于非金属元素 B. 钍原子核外有个电子 C. 可以表示钍元素、个钍原子 D. 钍原子的质量是碳原子质量的倍 15. 下面对于相关实验的分析正确的是 选项 A．该实验可以验证质量守恒定律 B．使用石蜡代替红磷探究空气中氧气的含量 C．软塑料瓶变瘪，说明能与水反应 D．该实验既可探究分子运动现象，又可说明氨水呈碱性 实验操作 A. A B. B C. C D. D 二、非选择题：本大题共6小题，第16小题7分，第17小题8分，第18~21小题各10分，共55分。 16. 《天工开物》蕴含丰富的化学知识，当中记载了生铁与熟铁连续生产的工艺，其流程如图所示， （1）燃料燃烧是熔炼炉实现高温的方式，这一过程中_______能转化为热能。 （2）生铁属于_____（填“纯净物”或“混合物”），将生铁直接铸造铁器的过程是______（填“物理”或“化学”）变化。 （3）冶炼熟铁的“黑色湿泥”需捣碎，撒在铁水中可加快生铁的炒熟，同时将铁水中的硫转化为硫化钙实现脱硫，硫化钙（硫元素显﹣2价）的化学式为________。“捣碎”的目的是____________________，用木棍快速搅拌，能使灼热铁水中的碳被氧化，其化学方程式为_____________。 17. 【科普阅读】 中国空间站天和核心舱可支持三名航天员长期在轨驻留，航天员在轨的每一天都离不开环控生保系统。首先，环控生保系统的再生生保系统利用循环水电解制氧气，保证航天员氧气需求，电解水产生的氢气与航天员呼出的二氧化碳在特定反应器中进行催化反应，从而降低舱内二氧化碳的浓度。其次，环控生保系统的水处理系统主要是将水蒸气、汗液、尿液和生活废水等进行处理，经过该系统处理的水达到饮用水标准，且水的回收率达80%以上，回收的水用于航天员生活用水和电解制氧。 （1）水和过氧化氢的化学性质不同的原因：___________。 （2）再生生保系统利用循环水电解制氧气的化学方程式为___________。 正负极气体体积比为___________。其中___________极气体能使带火星的木条复燃。 （3）氢气与二氧化碳反应的原理：，则X的化学式为___________。 （4）航天员呼吸产生的废气首先进入装有活性炭的滤网除去臭气，这一过程利用了活性炭的___________性。 （5）环控生保系统的水处理系统的优点是___________(写出一点即可)。 18. (一)制取CO2 （1）仪器a的名称是___________。 （2）若用A装置制取CO2，发生反应的化学方程式是___________。 （3）若用B装置收集CO2，则进气口为___________(填“m”或“n”)。 (二) （4）性质实验 操作 现象 性质 蜡烛自下而上依次熄灭 CO2的密度比空气的___________；CO2不燃烧，也不支持燃烧 X为澄清石灰水时，现象为___________ CO2能与石灰水反应 (三)低碳行动 我国争取2060年前实现碳中和。科学家预测，到2050年碳替代、碳减排、碳封存、碳循环等4种途径对全球碳中和的贡献率如图所示，回答问题。 （5）a是指可再生能源替代，包括___________(写一种)。 （6）海洋封存涉及的化学方程式为___________。 （7）b指绿色植物通过___________产生氧气。 19. 化学反应需要一定的条件，控制条件可以调控化学反应。“启航”小组以“调控化学反应”为主题展开探究，请回答下列问题。 【生火有道】 （1）观察生活：小组同学观察到天然气、木炭能燃烧，而水和石头不能燃烧，得出燃烧的条件之一是___________。 实验探究：为继续探究燃烧的条件，小组同学设计并完成了图1所示实验。 已知：白磷着火点40℃，红磷着火点260℃。磷燃烧时产生污染空气的五氧化二磷白烟。 【现象与结论】 （2）①铜片上的白磷燃烧，红磷不燃烧，得出燃烧的条件之一是___________。 ②小红根据___________现象，得出燃烧的条件之一是可燃物与氧气接触。 【评价与反思】 （3）①实验中小组同学认为图1装置存在不足，于是设计了图2所示装置。图2装置的优点为___________。 ②小明对小红的结论提出质疑，设计了图3所示装置，对燃烧过程中的氧气含量进行测定，得到图4所示图像。结合图像分析，“可燃物与氧气接触”应准确地表述为可燃物的燃烧除了需要与氧气接触之外，还与氧气的___________有关。 【调控有术】化学反应速率与多种因素有关，为探究影响过氧化氢分解速率的因素，小组同学分别取足量且等质量的过氧化氢溶液完成了下列实验。 实验序号 过氧化氢溶液的浓度 二氧化锰粉末的质量/g 温度/℃ 10秒共收集到氧气的体积/mL ① 3% 0 10 几乎无 ② 5% 0 20 几乎无 ③ 5% 0.5 20 14 ④ 10% 0.5 20 80 （4）该反应的化学方程式为___________； 探究催化剂对过氧化氢分解速率的影响，应选择的实验序号是___________；对比实验③和实验④，可得出的结论是___________；上述实验无法探究出___________因素对过氧化氢分解速率的影响(写一条即可)。 20. 垃圾焚烧产生的飞灰可制备碳酸钙。 Ⅰ．认识飞灰。不同飞灰主要成分及质量分数(%)如下表 成分样品 CaO SiO2 Fe2O3 其他成分(不含钙元素) 1 73.34 1063 1.78 14.25 2 67.20 22.40 2.24 8.16 （1）飞灰样品中含量最高成分是_____，该成分可能由_____(填字母)垃圾转化得到。 a．干贝壳 b．树叶 c．报纸 （2）样品1比样品2中质量分数高的元素是_____。 Ⅱ．利用飞灰制碳酸钙 （3）直接矿化法：高温、高压下，CO2与飞灰中的CaO反应生成CaCO3反应类型为_____。 （4）间接矿化法：制备工艺示意如图所示。 i．反应器1中，生成Ca(OH)2的化学方程式为_____。 ii．反应器2中，不断搅拌的目的是_____，分离得到CaCO3的操作名称为_____。 iii．与直接矿化法相比，间接矿化法的优点有_____(写一条)。 21. 全球首个液态阳光项目由中国的李灿院士团队提出，该项目通过太阳能等可再生能源技术，将二氧化碳和水转化为甲醇()等产品，促进“双碳”目标的实现。转化和利用甲醇流程如图所示。 （1）甲醇中碳、氢元素的质量比为___________。 （2）应用该技术合成甲醇的化学方程式： ⅰ。该流程中可以循环使用的物质有___________(填一种)。 ⅱ。若一辆轿车产生22 kg的二氧化碳，要将行驶过程中产生的二氧化碳全部转化为甲醇，理论上可得到甲醇是多少？________(写出计算过程)。 （3）现有一定质量的甲醇不完全燃烧，生成、和水蒸气的混合气体150 kg，经测定混合气体中碳元素质量分数为16%，则参加反应的氧气质量为___________kg。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年度第一学期期末考试 九年级化学试卷 (全卷共6页，考试时间60分钟，满分100分) 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 一、选择题：本大题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美。《醉翁亭记》中主要体现化学变化的是 A. 风霜高洁 B. 水落石出 C. 临溪而渔 D. 酿泉为酒 【答案】D 【解析】 【详解】A、风霜高洁过程中没有新物质生成，属于物理变化，故错误。 B、水落石出过程中没有新物质生成，属于物理变化，故错误。 C、临溪而渔过程中没有新物质生成，属于物理变化，故错误。 D、酿泉为酒过程中有新物质酒精生成，属于化学变化，故正确。 故选：D。 2. 习近平总书记在二十大报告中指出“推动绿色发展，促进人与自然和谐共生”。下列做法不符合这一理念的是 A. 积极植树造林 B. 使用清洁能源 C. 管控企业扬尘 D. 任意排放核废料 【答案】D 【解析】 【详解】A、积极植树造林，减少空气污染，保护环境，符合这一理念； B、使用清洁能源，减少空气污染，符合这一理念； C、管控企业扬尘，减少空气污染，符合这一理念； D、任意排放核废料，会造成环境污染，不符合这一理念。 故选D。 3. 观察与描述蜡烛燃烧实验时，需要用到的安全图标不包含下列哪个 A. 护目镜 B. 热烫 C. 明火 D. 用电 【答案】D 【解析】 【详解】A、做蜡烛燃烧实验时，为避免伤害眼睛，应使用护目镜，所以需要护目镜图标，不符合题意； B、做蜡烛燃烧实验时，为避免烫伤，应注意安全，以防热烫事故发生，所以需要热烫图标，不符合题意； C、做蜡烛燃烧实验时，为避免火灾发生，应注意安全，以防失火，所以需要明火图标，不符合题意； D、做蜡烛燃烧实验与用电无关，所以不需要用电图标，符合题意。 故选：D。 4. 为我国研发石油化工生产的催化剂作出巨大贡献的科学家是 A. 徐光宪 B. 闵恩泽 C. 张青莲 D. 徐寿 【答案】B 【解析】 【详解】A、徐光宪提出了稀土分离的全新理论，被誉为“中国稀土之父”，故选项错误。 B、闵恩泽是中国炼油催化应用科学的奠基者，研发了多种用于石油化工生产的催化剂，故选项正确。 C、张青莲测定了铟、铱、铕等原子的相对原子质量的新值，为相对原子质量的测定做出了卓越贡献，故选项错误。 D、徐寿翻译了《化学鉴原》等并创造出铝、钾、钠等化学元素汉语名称，是我国近代化学启蒙者，故选项错误。 故选：B 5. 化学用语是学习化学的工具。下列表示2个氧原子的是 A. 2O B. O2 C. H2O2 D. O2﹣ 【答案】A 【解析】 【详解】A、根据原子的表示方法：用元素符号来表示一个原子，表示多个原子，就在其元素符号前加上相应的数字，所以2O表示2个氧原子，符合题意； B、“O2”可以表示氧气这种物质，1个氧分子，1个氧分子中含2个氧原子，不符合题意； C、“H2O2”可以表示过氧化氢这种物质，1个过氧化氢分子，1个过氧化氢分子中含2个氢原子和2个氧原子，不符合题意； D、“O2﹣”表示一个氧离子，不符合题意； 故选：A。 阅读下列材料，完成下面小题： 在超导、催化等领域具有应用前景，它在常温下为固体，可溶于苯和甲苯等溶剂。石墨烯具有优异的导电性和导热性，在一定条件下，石墨烯可转化为。两种物质的结构如下图所示。 6. 下列说法不正确的是 A. 和石墨烯都是由碳元素组成的单质 B. 这种物质由60个碳原子构成 C. 石墨烯中碳元素的化合价为0 D. 和石墨烯中碳原子排列方式不同 7. 下列说法正确的是 A. 溶于苯和甲苯的过程发生了化学变化 B. 石墨烯的导电性和导热性均属于化学性质 C. 石墨烯在一定条件下转化为属于物理变化 D. 和石墨烯在氧气中充分燃烧后产物都是 【答案】6. B 7. D 【解析】 【6题详解】 A、C60和石墨烯都是由碳元素组成的纯净物，属于单质，故A说法正确； B、C60这种物质的每个分子是由60个碳原子构成，故B说法错误； C、石墨烯是一种单质，其中碳元素的化合价为0，故C说法正确； D、根据图示，C60和石墨烯中碳原子排列方式不同，故D说法正确； 故选：B。 【7题详解】 A、C60溶于苯和甲苯的过程没有新物质生成，发生了物理变化，故A说法错误； B、石墨烯的导电性和导热性不需要发生化学变化就能表现出来，属于物理性质，故B说法错误； C、石墨烯在一定条件下转化为C60，此过程生成了新物质，属于化学变化，故C说法错误； D、C60和石墨烯都是由碳元素组成的单质，由质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，它们在氧气中充分燃烧后产物都是CO2，故D说法正确； 故选：D。 8. 化学是一门以实验为基础的科学，下列实验现象描述错误的是 A. 铁丝在空气中剧烈燃烧；火星四射 B. 氢气在空气中燃烧火焰呈淡蓝色 C. 镁在空气中剧烈燃烧，发出耀眼白光 D. 硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰 【答案】A 【解析】 【详解】A、铁丝在空气中不能燃烧，铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射，生成黑色固体，符合题意； B、氢气在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰，放出热量，不符合题意； C、镁在空气中燃烧，发出耀眼白光，放出热量，生成白色固体，不符合题意； D、硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成具有刺激性气味的气体，不符合题意。 故选A。 9. 对物质进行分类是我们系统认识物质的常用方法。对下列物质的分类正确的是 ①白酒 ②五氧化二磷 ③糖水 ④碳 ⑤液态氧气 ⑥高锰酸钾 ⑦冰水混合物 A. 混合物①⑤⑦ B. 氧化物②⑦ C. 单质④⑤⑦ D. 化合物②⑤⑥ 【答案】B 【解析】 【分析】①白酒是混合物（酒精和水）；②五氧化二磷是氧化物（P2O5）；③糖水是混合物；④碳是单质；⑤液态氧气是单质；⑥高锰酸钾是化合物（KMnO4）；⑦冰水混合物是氧化物（H2O）。 【详解】A、⑤液态氧气是单质，⑦冰水混合物是化合物，都不是混合物，A错误； B、②五氧化二磷和⑦冰水混合物都是氧化物，B正确； C、⑦冰水混合物是化合物，不是单质，C错误； D、⑤液态氧气是单质，不是化合物，D错误。 故选B。 10. 如图甲所示进行木炭还原氧化铜的实验，实验时试管①中固体的质量随加热时间的变化如图乙所示。下列有关说法正确的是 A. M、N点时，固体中都只含两种物质 B. 该实验的现象是：甲图①试管中有Cu生成，②试管中澄清石灰水变浑浊 C. M点时，甲图试管②中导管口有气泡冒出、说明反应开始发生 D. 酒精灯火焰上加一铁丝罩的目的是：集中火焰提高温度 【答案】D 【解析】 【详解】A、木炭具有还原性，能与氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，加热到一定温度才能发生反应，M点时，固体中含木炭、氧化铜两种物质，N点时，是在反应过程中，固体中含铜、木炭、氧化铜三种物质，故选项说法错误； B、该实验的现象是：甲图①试管中黑色固体变成红色，②试管中澄清石灰水变浑浊，故选项说法错误； C、M点时，装置②处导管口有气泡冒出，不能说明反应开始发生，是因为试管中空气受热膨胀逸出，故选项说法错误； D、该反应需要较高的温度，因此酒精灯火焰上加一铁丝罩的目的是：集中火焰提高温度，故选项说法正确。 故选：D。 11. 下列劳动实践项目与化学知识没有直接关联的是 选项 劳动实践 化学知识 A． 燃气灶火焰呈黄色时调大进风口 增加氧气量，使燃料充分燃烧 B． 一氧化碳用于冶炼金属 一氧化碳具有还原性 C． 帮家里换鱼缸的水 补充氧气，利用氧气可供呼吸的性质 D． 炒菜时油锅着火，用锅盖盖灭 隔离可燃物 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 详解】A、燃气灶火焰呈黄色，说明燃料燃烧不充分，调大进风口，能增加氧气量，使燃料充分燃烧，不符合题意； B、一氧化碳用于冶炼金属，利用了一氧化碳的还原性，不符合题意； C、 帮家里换鱼缸的水，补充氧气，利用氧气可供呼吸的性质，不符合题意； D、炒菜时油锅着火，用锅盖盖灭，利用的是隔绝氧气的灭火原理，符合题意； 故选：D。 12. 我国科学家成功以CO2和水为原料合成了葡萄糖（C6H12O6），为人工和半人工合成“粮食”提供了新路径。下列说法正确的是 A. 该技术有利于减缓酸雨 B. 葡萄糖是由碳、氢、氧元素组成的化合物 C. 葡萄糖中碳元素质量分数最大 D. 葡萄糖由24个原子构成 【答案】B 【解析】 【详解】A．以CO2和水为原料合成了葡萄糖（C6H12O6），可以吸收二氧化碳，二氧化碳不是造成酸雨的原因，该技术不能减缓酸雨，故A错误； B．葡萄糖（C6H12O6）是由碳、氢、氧元素组成的化合物，故B正确； C．葡萄糖中碳、氢、氧元素的质量比为（12×6）：（1×12）：（16×6）＝72：1：96，氧元素质量分数最大，故C错误； D．一个葡萄糖分子由6+12+6＝24个原子构成，故D错误； 故选：B。 13. 为解决能源危机与环境难题，科学家探寻新能源。肼(N2H4)燃烧产物环境友好，能量可观，其反应微观示意图如图所示，下列说法正确的是 A. 该反应中元素种类发生变化 B. 反应前后原子的数目发生变化 C. 参加反应的甲、乙分子个数比为1：2 D. 生成的丙和丁的质量比为7：9 【答案】D 【解析】 【分析】由微观示意图可知，该反应是肼与氧气在一定条件下生成氮气和水，反应的化学方程式为N2H4+O2N2+2H2O。 【详解】根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，在该反应中，反应前有氮（N）、氢（H）、氧（O）三种元素，反应后依然是这三种元素，错误； B、质量守恒定律表明化学反应前后原子的种类和数目都不发生变化，反应前后各原子的数目是相等的，错误； C、根据化学方程式可知，参加反应的甲、乙分子个数比为1：1，错误； D、根据上述化学方程式，生成的丙（N2）和丁 (H2O)）的质量比=(14×2):(2×18)=28:36 = 7:9，正确。 故选D。 14. 年月，我国发现储量巨大的钍矿，钍是一种潜力非常大的未来能源。钍元素的相关信息如图所示。下列说法正确的是 A. 钍属于非金属元素 B. 钍原子核外有个电子 C. 可以表示钍元素、个钍原子 D. 钍原子的质量是碳原子质量的倍 【答案】C 【解析】 【详解】A、钍带“钅”字旁，属于金属元素，说法错误，不符合题意； B、由元素周期表中的一格可知，汉字左上方数字表示原子序数，在原子中，原子序数=核外电子数，故钍原子的核外电子数为90，说法错误，不符合题意； C、元素符号表示一种元素，还表示这种元素的一个原子，故可以表示钍元素、个钍原子，说法正确，符合题意； D、由元素周期表中的一格可知，汉字下方数字表示相对原子质量，相对原子质量单位为“1”，通常省略不写，故钍的相对原子质量为232.0，相对原子质量是以碳-12原子质量的为标准，其他原子的质量与它相比较所得到的比，所以钍原子的质量是碳-12原子质量的的倍，说法错误，不符合题意。 故选：C。 15. 下面对于相关实验的分析正确的是 选项 A．该实验可以验证质量守恒定律 B．使用石蜡代替红磷探究空气中氧气的含量 C．软塑料瓶变瘪，说明能与水反应 D．该实验既可探究分子运动现象，又可说明氨水呈碱性 实验操作 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A、酒精和水不反应，不适用质量守恒定律的解释，A错误； B、石蜡燃烧会生成二氧化碳气体，不能使用石蜡代替红磷探究空气中氧气的含量，B错误； C、二氧化碳能溶于水，也会使软塑料瓶变瘪，故软塑料瓶变瘪，不能说明能与水反应，C错误； D、实验中酚酞溶液变红，说明氨水呈碱性；氨水和酚酞溶液没有直接接触，酚酞溶液却变红了，说明氨水挥发出的氨气分子运动到了酚酞溶液中，证明了分子是不断运动的。故该实验既可探究分子运动现象，又可说明氨水呈碱性，D正确。 故选D。 二、非选择题：本大题共6小题，第16小题7分，第17小题8分，第18~21小题各10分，共55分。 16. 《天工开物》蕴含丰富的化学知识，当中记载了生铁与熟铁连续生产的工艺，其流程如图所示， （1）燃料燃烧是熔炼炉实现高温的方式，这一过程中_______能转化为热能。 （2）生铁属于_____（填“纯净物”或“混合物”），将生铁直接铸造铁器的过程是______（填“物理”或“化学”）变化。 （3）冶炼熟铁的“黑色湿泥”需捣碎，撒在铁水中可加快生铁的炒熟，同时将铁水中的硫转化为硫化钙实现脱硫，硫化钙（硫元素显﹣2价）的化学式为________。“捣碎”的目的是____________________，用木棍快速搅拌，能使灼热铁水中的碳被氧化，其化学方程式为_____________。 【答案】（1）化学 （2） ①. 混合物 ②. 物理 （3） ①. CaS ②. 增大反应物的接触面积，加快反应速率 ③. 【解析】 【小问1详解】 燃料燃烧是熔炼炉实现高温的方式，这一过程中化学能转化为热能； 【小问2详解】 生铁是铁的合金，属于混合物； 将生铁直接铸造铁器的过程中没有新物质生成，属于物理变化； 【小问3详解】 硫化钙中钙元素显+2价、硫元素显-2价，根据在化合物中各元素化合价的代数和为零，则硫化钙的化学式为CaS； “捣碎”的目的是增大反应物的接触面积，加快反应速率； 碳与氧气在高温条件下反应生成二氧化碳，化学方程式为。 17. 【科普阅读】 中国空间站天和核心舱可支持三名航天员长期在轨驻留，航天员在轨的每一天都离不开环控生保系统。首先，环控生保系统的再生生保系统利用循环水电解制氧气，保证航天员氧气需求，电解水产生的氢气与航天员呼出的二氧化碳在特定反应器中进行催化反应，从而降低舱内二氧化碳的浓度。其次，环控生保系统的水处理系统主要是将水蒸气、汗液、尿液和生活废水等进行处理，经过该系统处理的水达到饮用水标准，且水的回收率达80%以上，回收的水用于航天员生活用水和电解制氧。 （1）水和过氧化氢的化学性质不同的原因：___________。 （2）再生生保系统利用循环水电解制氧气的化学方程式为___________。 正负极气体体积比为___________。其中___________极气体能使带火星的木条复燃。 （3）氢气与二氧化碳反应的原理：，则X的化学式为___________。 （4）航天员呼吸产生的废气首先进入装有活性炭的滤网除去臭气，这一过程利用了活性炭的___________性。 （5）环控生保系统的水处理系统的优点是___________(写出一点即可)。 【答案】（1） 分子构成不同 （2） ①. ②. 1:2 ③. 正 （3） （4） 吸附性 （5） 水的回收率高 【解析】 【小问1详解】 分子是保持物质化学性质的最小粒子，水和过氧化氢的分子结构不同导致二者化学性质不同。 【小问2详解】 电解水时，水在通电条件下分解生成氢气和氧气，其化学方程式为；其实验现象是负极产生氢气，正极产生氧气。氧气与氢气体积比为 。氧气具有助燃性，能使带火星木条复燃，因此是 正极产生的气体。 【小问3详解】 根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变。反应前碳原子1个，氧原子2个，氢原子8个。反应后碳原子1个、氢原子4个，剩余氧原子2个、氢原子4个需由2X提供，则1个X含2个氢原子和1个氧原子，故X为 。 【小问4详解】 活性炭具有疏松多孔的结构，能吸附气体或溶液中的色素、异味等杂质。滤网用活性炭除去臭气，是利用其吸附性。 【小问5详解】 文中指出，水处理系统使回收水“达到饮用水标准”且“回收率达80%以上”。因此可填回收率高（节约资源）或水质达标（安全可用）。 18. (一)制取CO2 （1）仪器a的名称是___________。 （2）若用A装置制取CO2，发生反应化学方程式是___________。 （3）若用B装置收集CO2，则进气口为___________(填“m”或“n”)。 (二) （4）性质实验 操作 现象 性质 蜡烛自下而上依次熄灭 CO2的密度比空气的___________；CO2不燃烧，也不支持燃烧 X为澄清石灰水时，现象为___________ CO2能与石灰水反应 (三)低碳行动 我国争取2060年前实现碳中和。科学家预测，到2050年碳替代、碳减排、碳封存、碳循环等4种途径对全球碳中和的贡献率如图所示，回答问题。 （5）a是指可再生能源替代，包括___________(写一种)。 （6）海洋封存涉及的化学方程式为___________。 （7）b是指绿色植物通过___________产生氧气。 【答案】（1）锥形瓶 （2） （3）m （4） ①. 大 ②. 澄清石灰水变浑浊 （5）太阳能 （6）CO2+H2O=H2CO3 （7）光合作用 【解析】 【小问1详解】 仪器a的名称是锥形瓶。 【小问2详解】 用A装置制取CO2，药品为碳酸钙（或碳酸钠）与稀盐酸，化学方程式：。 【小问3详解】 CO2密度比空气大，用B装置（向上排空气法）收集时，进气口为m（长管进，短管出）。 【小问4详解】 蜡烛自下而上依次熄灭，说明CO2的密度比空气的大； CO2与澄清石灰水（Ca(OH)2）反应生成碳酸钙沉淀，现象为澄清石灰水变浑浊。 【小问5详解】 可再生能源包含太阳能、风能、水能、生物质能等，任选其一即可，例如：太阳能（或风能、水能）。 【小问6详解】 海洋封存涉及的化学方程式 海洋封存是将CO2通入海水中，CO2与水反应生成碳酸，化学方程式： CO2 + H2O = H2CO3 【小问7详解】 绿色植物通过光合作用产生氧气，光合作用利用光能将CO2和水转化为有机物，并释放氧气。 19. 化学反应需要一定的条件，控制条件可以调控化学反应。“启航”小组以“调控化学反应”为主题展开探究，请回答下列问题。 【生火有道】 （1）观察生活：小组同学观察到天然气、木炭能燃烧，而水和石头不能燃烧，得出燃烧的条件之一是___________。 实验探究：为继续探究燃烧的条件，小组同学设计并完成了图1所示实验。 已知：白磷着火点40℃，红磷着火点260℃。磷燃烧时产生污染空气的五氧化二磷白烟。 【现象与结论】 （2）①铜片上的白磷燃烧，红磷不燃烧，得出燃烧的条件之一是___________。 ②小红根据___________现象，得出燃烧的条件之一是可燃物与氧气接触。 【评价与反思】 （3）①实验中小组同学认为图1装置存在不足，于是设计了图2所示装置。图2装置的优点为___________。 ②小明对小红的结论提出质疑，设计了图3所示装置，对燃烧过程中的氧气含量进行测定，得到图4所示图像。结合图像分析，“可燃物与氧气接触”应准确地表述为可燃物的燃烧除了需要与氧气接触之外，还与氧气的___________有关。 【调控有术】化学反应速率与多种因素有关，为探究影响过氧化氢分解速率的因素，小组同学分别取足量且等质量的过氧化氢溶液完成了下列实验。 实验序号 过氧化氢溶液的浓度 二氧化锰粉末的质量/g 温度/℃ 10秒共收集到氧气的体积/mL ① 3% 0 10 几乎无 ② 5% 0 20 几乎无 ③ 5% 0.5 20 14 ④ 10% 0.5 20 80 （4）该反应的化学方程式为___________； 探究催化剂对过氧化氢分解速率的影响，应选择的实验序号是___________；对比实验③和实验④，可得出的结论是___________；上述实验无法探究出___________因素对过氧化氢分解速率的影响(写一条即可)。 【答案】（1）需要可燃物 （2） ①. 温度达到可燃物的着火点 ②. 铜片上的白磷燃烧，水中的白磷不燃烧 （3） ①. 生成的五氧化二磷不会逸散到空气中污染空气 ②. 含量 （4） ①. ②. ②③ ③. 过氧化氢溶液的浓度越大反应速率越快 ④. 温度 【解析】 【小问1详解】 天然气、木炭都是可燃物能燃烧，而水和石头不是可燃物不能燃烧，得出燃烧的条件之一是需要可燃物； 【小问2详解】 ①铜片上的白磷燃烧，红磷不燃烧，得出燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点； ②小红根据铜片上的白磷燃烧，水中的白磷不燃烧现象，得出燃烧的条件之一是可燃物与氧气接触； 【小问3详解】 ①红磷和白磷燃烧生成的五氧化二磷会污染空气，图2装置的优点为生成的五氧化二磷不会逸散到空气中污染空气； ②根据图像可知，当氧气的含量低到一定值时可燃物不再燃烧，故可燃物与氧气接触”应准确地表述为可燃物的燃烧除了需要与氧气接触之外，还与氧气的含量有关； 【小问4详解】 过氧化氢分解生成水和氧气，化学方程式为；探究催化剂对过氧化氢分解速率的影响，需要加入二氧化锰粉末的质量不同外，其他条件相同，故应选择的实验序号是②③；对比实验③和实验④，可得出的结论是过氧化氢溶液的浓度越大反应速率越快；上述实验无法探究出温度因素对过氧化氢分解速率的影响。 20. 垃圾焚烧产生的飞灰可制备碳酸钙。 Ⅰ．认识飞灰。不同飞灰主要成分及质量分数(%)如下表 成分样品 CaO SiO2 Fe2O3 其他成分(不含钙元素) 1 73.34 10.63 1.78 14.25 2 67.20 22.40 2.24 8.16 （1）飞灰样品中含量最高成分是_____，该成分可能由_____(填字母)垃圾转化得到。 a．干贝壳 b．树叶 c．报纸 （2）样品1比样品2中质量分数高的元素是_____。 Ⅱ．利用飞灰制碳酸钙 （3）直接矿化法：高温、高压下，CO2与飞灰中的CaO反应生成CaCO3反应类型为_____。 （4）间接矿化法：制备工艺示意如图所示。 i．反应器1中，生成Ca(OH)2的化学方程式为_____。 ii．反应器2中，不断搅拌的目的是_____，分离得到CaCO3的操作名称为_____。 iii．与直接矿化法相比，间接矿化法的优点有_____(写一条)。 【答案】（1） ①. CaO ②. a （2）钙 （3）化合反应 （4） ①. CaO+H2O=Ca(OH)2 ②. 使反应物充分接触，加快反应速率，使反应更充分 ③. 过滤 ④. 可以提高矿石中钙元素的利用率(合理即可) 【解析】 【小问1详解】 观察表格可知，样品1中CaO的质量分数为73.34%，样品2中CaO的质量分数为67.20%，在两种样品中CaO的质量分数都是最高的，所以飞灰样品中含量最高成分是CaO；CaO中有钙元素，干贝壳的主要成分是碳酸钙(CaCO3)，在一定条件下碳酸钙分解可以生成氧化钙和二氧化碳，而树叶和报纸主要成分是有机物等，不含有钙元素，不能转化为CaO，所以该成分可能由干贝壳垃圾转化得到，故选a； 小问2详解】 样品1中CaO质量分数73.34%，SiO2质量分数10.63%，Fe2O3质量分数1.78%，其他成分(不含钙元素)14.25%；样品2中CaO质量分数67.2%，SiO2质量分数22.40%，Fe2O3质量分数2.24%，其他成分(不含钙元素)8.16%；计算钙元素质量分数，样品1中钙元素质量分数为，样品2中钙元素质量分数为；计算硅元素质量分数，样品1中硅元素质量分数为；样品2中硅元素质量分数为；计算铁元素质量分数，样品1中铁元素质量分数为，样品2中铁元素质量分数为。比较可得样品1比样品2中质量分数高的元素是钙元素； 【小问3详解】 直接矿化法：高温、高压下，CO2与飞灰中的CaO反应生成CaCO3反应类型为化合反应，满足“多变一”反应特点； 【小问4详解】 i．反应器1中，氧化钙与水反应生成氢氧化钙，生成Ca(OH)2的化学方程式为CaO+H2O=Ca(OH)2； ii．反应器2中，不断搅拌的目的是使反应物充分接触，加快反应速率，使反应更充分；从液体中分离得到CaCO3的操作名称为过滤； iii．与直接矿化法相比，间接矿化法的优点有可以提高矿石中钙元素的利用率。因为间接矿化法通过一系列反应可以更充分地利用钙元素来生成目标产物CaCO3；可以对反应条件进行更精细的控制。通过分步反应，在不同的反应器中控制不同的条件(如搅拌等)，有利于提高产品质量等。 21. 全球首个液态阳光项目由中国的李灿院士团队提出，该项目通过太阳能等可再生能源技术，将二氧化碳和水转化为甲醇()等产品，促进“双碳”目标的实现。转化和利用甲醇流程如图所示。 （1）甲醇中碳、氢元素的质量比为___________。 （2）应用该技术合成甲醇的化学方程式： ⅰ。该流程中可以循环使用的物质有___________(填一种)。 ⅱ。若一辆轿车产生22 kg的二氧化碳，要将行驶过程中产生的二氧化碳全部转化为甲醇，理论上可得到甲醇是多少？________(写出计算过程)。 （3）现有一定质量的甲醇不完全燃烧，生成、和水蒸气的混合气体150 kg，经测定混合气体中碳元素质量分数为16%，则参加反应的氧气质量为___________kg。 【答案】（1）3:1 （2） ①. 二氧化碳（或水） ②. 解：设理论上可得到甲醇的质量是x 答：理论上可得到甲醇是16kg。 （3）86 【解析】 【小问1详解】 CH3OH中碳、氢元素的质量比为； 【小问2详解】 ⅰ、该流程中可以循环使用的物质有二氧化碳和水，是因为二氧化碳和水既是反应物也是生成物； ⅱ、见答案； 【小问3详解】 混合气体中碳元素质量分数为16%，则碳元素的质量为，参加反应的甲醇的质量为，则参加反应的氧气的质量为； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $