精品解析：湖北孝感市云梦县2025-2026学年度上学期期末学情调研九年级物理、化学试卷-初中化学

2025—2026学年度上学期期末学情调研 九年级化学试卷 (本试卷共14页，满分120分，考试时间120分钟) 温馨提示： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上指定位置。 2.选择题的作答：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。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上非答题区域均无效，作图一律用2B铅笔或黑色签字笔。 4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Ti-48 一、选择题(共13题，共18分。24~31题，每题1分；32~36题，每题2分。在每题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求) 2025年10月31日，搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭点火发射成功。完成下面小题。 1. 火箭发射系列步骤中，一定涉及化学变化的是 A. 组装火箭 B. 加注燃料 C. 点火起飞 D. 船箭分离 2. 作为火箭的“骨骼”，钛合金因其高强度、低密度和耐腐蚀而广泛应用于发动机关键部件。下列有关钛合金说法错误的是 A. 属于金属材料 B. 熔点比钛高 C. 硬度比钛大 D. 属于混合物 3. 为我国炼油催化剂制造技术奠定了基础的科学家是 A. 闵恩泽 B. 张青莲 C. 徐光宪 D. 徐寿 4. 践行环保理念，推动绿色发展。以下做法不符合这一理念的是 A. 随意排放污水 B. 开发清洁能源 C. 积极植树造林 D. 分类回收垃圾 5. 下列实验操作中，正确的是 A. 点燃酒精灯 B. 读取液体体积 C. 塞紧橡胶塞 D. 滴加液体 6. 《天工开物》记载：“凡蓝五种，皆可为靛。”“蓝靛”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C16H10N2O2.下列关于C16H10N2O2的说法错误的是 A. 难溶于水 B. 分子中含氧分子(O2) C. 由C、H、N、O四种元素组成 D. N、O两种元素的质量比为7：8 7. 劳动创造美好生活。下列劳动项目涉及的化学知识错误的是 选项 劳动项目 化学知识 A 将自来水煮沸 杀菌消毒且可降低水的硬度 B 给自行车支架刷油漆 隔绝空气，防止支架生锈 C 冰箱中放置活性炭包 活性炭有很强的消毒杀菌作用 D 用厨余垃圾自制花肥 物质发生缓慢氧化 A. A B. B C. C D. D 8. 如图是我国西汉青铜雁鱼灯及其示意图。灯油燃烧时，烟气通过鱼身和雁颈导入雁体内水中，减少对室内空气的污染。下列说法错误的是 A. 该灯使用的青铜是一种合金 B. 转动灯罩使火焰熄灭的原理是清除可燃物 C. 产生烟尘的原因是灯油不完全燃烧 D. 灯内的水需要定期补充更换 元素周期表中原子序数57~71的元素以及钪(Se)和钇(Y)，它们的性质相似，在科技、生产中有广泛的用途。回答下列题。 9. 钆(Gd)被誉为“世界上最冷的金属”。如图为元素周期表中钆元素的信息。下列说法错误的是 A. Gd属于金属元素 B. Gd与Y的化学性质相似 C. Gd的相对原子质量为157.2 g D. Gd2O3中Gd的化合价为+3价 10. 掺杂了的Cu可高效催化甲醇()与水的反应，其微观示意图如下。有关该反应的说法中，正确的是 A. 该反应属于置换反应 B. 甲醇中碳元素的质量分数最大 C. 两种反应物均属于氧化物 D. 反应前后催化剂的质量不变 11. 探究“化学反应前后物质的质量关系”实验如图所示。下列关于实验①和②叙述错误的是 A. 都必须在密闭容器中进行 B. ①中锥形瓶中红色固体加热后变成黑色 C. ②中锥形瓶底部的细沙可防止锥形瓶炸裂 D. 反应结束后，锥形瓶内气体都仅剩余N2 12. 用如图所示装置模拟粉尘爆炸实验，吹入空气后发生爆炸，硬纸板被掀起。下列说法不正确的是 A. 面粉属于可燃物 B. 吹入空气前，面粉没有燃烧是因为塑料瓶内没有氧气 C. 吹入空气，面粉剧烈燃烧大量放热，气体体积迅速膨胀 D. 面粉加工厂应严禁烟火 13. 根据下列实验方案进行实验，能达到相应实验目的的是 A探究可燃物燃烧的两个条件 B探究铁、铜、银的金属活动性 C探究CO2与水反应 D探究分子在不断运动 A. A B. B C. C D. D 二、非选择题(共7题，共32分) 14. 生产、生活中蕴含着许多化学知识。 （1）加油站贴有图1所示图标，该图标是___________标志。 （2）图2镶有金刚石的玻璃刀能切割玻璃是因为金刚石具有___________的性质。 （3）图3是我国研制的氢能源市域列车，使用氢能源的优点是___________(写一点)。 （4）图4田径场上发令枪响，涉及到红磷的燃烧，其反应的化学方程式为___________。 15. 阅读科普短文。 CO2捕获、利用与封存技术(CCUS)是实现碳中和目标的重要手段。CO2捕集方法可分为物理捕碳和化学捕碳。2024年科学家合成了一种新型CO2捕集材料COF(如图1)，具有疏松多孔的结构，能对空气中的CO2实现循环捕捉，其效率为传统捕集方法的3倍，如图2为25℃时，不同空气湿度时，COF材料对CO2的吸收量。 碳酸钾(K2CO3)与H2O和CO2反应生成碳酸氢钾(KHCO3)的原理也可用于CO2的吸收，得到的碳酸氢钾溶液只需加热至140℃就可释放出CO2，同时产生碳酸钾以便循环使用。CO2的利用途径多样，可直接加压液化使用，也可合成甲醇、尿素、碳酸盐等。 （1）COF能作为捕碳材料的原因是具有___________的结构。 （2）由图2数据可知，当温度为25℃，空气湿度为___________时，COF捕集CO2效率最高。 （3）用碳酸钾吸收二氧化碳的化学方程式为___________。 （4）从微观角度解释，CO2能被加压液化的原理是___________。 16. 化学兴趣小组的同学利用某废镍材料(含有金属Ni及少量Fe、Cu)回收金属镍(Ni)，设计流程如下图所示(部分产物略去)。回答下列问题： （1）废镍材料“粉碎”的目的是___________。 （2）“酸浸”过程中Ni与稀硫酸反应的化学方程式是___________。 （3）“氧化”时发生反应的化学方程式为：2FeSO4+H2SO4+H2O2=Fe2(SO4)3+2X，则X的化学式是___________。 （4）Ni、Fe、Cu的金属活动性由强到弱的顺序为___________。 （5）要验证Ni、Fe、Cu的金属活动性顺序，用下列各组药品进行实验，不能达到目的的是___________(填字母)。 A. Fe、Cu、NiSO4溶液 B. Ni、FeSO4溶液、CuSO4溶液 C. Ni、Cu、FeSO4溶液 17. 碳化钛(TiC)具有高熔点、高硬度和高电导率的特点，在航空航天、电子工业等领域应用广泛。一种制备碳化钛的反应原理为：。 （1）TiC中Ti、C原子个数比为___________。 （2）用该方法制备120 g TiC至少需要C的质量是多少？(写出计算过程) 18. 以下是气体的实验室制取和性质实验。 （1）仪器①的名称___________。 （2）实验室用装置B制取CO2，发生反应的化学方程式为___________。若用装置C收集CO2，气体应从导管口___________(填“a”或“b”)通入。 （3）装置D中蜡烛由下到上依次熄灭，由此得出CO2具有的化学性质是___________。 19. 月球原位资源利用将成为原位补给水和氧气等关键生存物资的核心技术。 Ⅰ．矿石处理：月壤样品中含有的钛铁矿是铁和钛的氧化物(主要成分可写成FeO·TiO2)，具有磁性，其余为非磁性矿物。科研人员用干式磁选法(如图1)分选富集出钛铁矿。 （1）图1中钛铁矿颗粒将进入___________斗。 （2）科研人员对粒径为100 μm的矿物在不同磁感应强度(单位：T)和转速(单位：)条件下进行磁选实验，结果如图2所示，则该装置将月壤中磁性颗粒和非磁性颗粒分选开来的最佳条件为___________。 Ⅱ．原位制水：水是保障人类生存的关键资源。科研人员在月壤钛铁矿中发现储存有大量氢。 （3）在高温下氢气与钛铁矿中铁的氧化物能发生反应，其中氢气与氧化亚铁(FeO)反应生成单质铁和水，该反应的化学方程式为___________。 （4）图3呈现了钛铁矿随着温度变化过程中所有价态的铁含量变化情况，由图可知最适合大量制水的反应温度为T4，请说明理由___________。 20. 暖身贴可持续发热，能用于身体局部热敷。某品牌暖身贴的发热包内含有铁粉、活性炭、吸水树脂(具有吸水、保水功能)、氯化钠。兴趣小组对发热包的发热原理开展探究活动。 活动一：验证发热包中含有铁粉 （1）将未使用的发热包中原料取出，进行实验。 步骤 操作 现象 结论 Ⅰ 将磁铁靠近原料 部分黑色粉末被磁铁吸引 原料中含有铁粉 Ⅱ 将磁铁吸引的黑色粉末加入试管内，加入适量稀硫酸振荡 试管中黑色粉末溶解，___________ 活动二：探究发热包的发热原理 （2）打开使用后的发热包，发现其中有红棕色物质，同学们猜想发热包的发热原理可能与铁钉(含Fe、C等)生锈的原理相同。利用图1装置(夹持装置已略去)进行实验。 步骤Ⅰ：组装好仪器后，需进行的操作为___________。 步骤Ⅱ：向三颈烧瓶内加入一定量铁粉、活性炭和氯化钠，向注射器内加入少量蒸馏水。 步骤Ⅲ：进行以下操作，测得装置内O2的体积分数和温度变化如图2，正确的操作顺序为___________(填数字序号) ①推动注射器，向装置内注入蒸馏水，静置1000 s。 ②打开止水夹a、b，向装置内迅速充满干燥的O2，关闭止水夹a、b，静置1000 s。 ③打开止水夹a、b，向装置内迅速充满干燥的空气，关闭止水夹a、b，静置1000 s。 ④打开止水夹a、b，向装置内迅速充满干燥的CO2，关闭止水夹a、b，静置1000 s。 （3）由实验可知，发热包的发热原理与铁钉生锈的原理___________(选填“相同”或“不同”)。 【拓展延伸】 （4）另向图1装置中加入未使用的发热包中原料，并注入少量蒸馏水。一段时间后，装置内O2的体积分数降至2.8%，由此预测该原料还可用作___________(填标号)。 A. 除味剂 B. 干燥剂 C. 脱氧剂 D. 补铁剂 【反思交流】 （5）暖身贴利用了铁缓慢氧化放热，再列举生活中利用化学反应的例子。___________(答一点) 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年度上学期期末学情调研 九年级化学试卷 (本试卷共14页，满分120分，考试时间120分钟) 温馨提示： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上指定位置。 2.选择题的作答：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。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上非答题区域均无效，作图一律用2B铅笔或黑色签字笔。 4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Ti-48 一、选择题(共13题，共18分。24~31题，每题1分；32~36题，每题2分。在每题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求) 2025年10月31日，搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭点火发射成功。完成下面小题。 1. 火箭发射系列步骤中，一定涉及化学变化的是 A. 组装火箭 B. 加注燃料 C. 点火起飞 D. 船箭分离 2. 作为火箭的“骨骼”，钛合金因其高强度、低密度和耐腐蚀而广泛应用于发动机关键部件。下列有关钛合金说法错误的是 A. 属于金属材料 B. 熔点比钛高 C. 硬度比钛大 D. 属于混合物 【答案】1. C 2. B 【解析】 【1题详解】 A、组装火箭，只是形状的改变，无新物质生成，属于物理变化； B、加注燃料，只是燃料位置的改变，无新物质生成，属于物理变化； C、点火起飞，发生了燃烧，一定有新物质生成，属于化学变化； D、船箭分离，只是形状的改变，无新物质生成，属于物理变化。 故选C； 【2题详解】 A、钛合金属于合金，属于金属材料，不符合题意； B、合金比组成它的纯金属熔点低，钛合金是钛的合金，故钛合金熔点比钛低，符合题意； C、合金比组成它的纯金属硬度大，钛合金是钛的合金，故钛合金硬度比钛大，不符合题意； D、钛合金是由钛等多种物质混合而成，属于混合物，不符合题意。 故选B。 3. 为我国炼油催化剂制造技术奠定了基础的科学家是 A. 闵恩泽 B. 张青莲 C. 徐光宪 D. 徐寿 【答案】A 【解析】 【详解】A、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，符合题意； B、张青莲对相对原子质量的测定作出了卓越的贡献，不符合题意； C、徐光宪主要从事稀土化学研究，在稀土分离技术上作出了杰出贡献，不符合题意； D、徐寿在《化学鉴原》中命名并介绍多种元素，是中国近代化学的启蒙者，不符合题意。 故选A。 4. 践行环保理念，推动绿色发展。以下做法不符合这一理念的是 A. 随意排放污水 B. 开发清洁能源 C. 积极植树造林 D. 分类回收垃圾 【答案】A 【解析】 【详解】A、随意排放污水，会污染水源，应处理达标后排放，符合题意； B、开发清洁能源，可以减少化石燃料的使用，减少污染物的排放，保护环境，不符合题意； C、积极植树造林，可以改善空气质量，保护环境，不符合题意； D、分类回收垃圾，可以实现资源的有效利用，减少污染物的排放，保护环境，不符合题意。 故选A。 5. 下列实验操作中，正确的是 A. 点燃酒精灯 B. 读取液体体积 C. 塞紧橡胶塞 D. 滴加液体 【答案】D 【解析】 【详解】A、禁止用燃着的酒精灯去引燃另一酒精灯，防止发生火灾，图中操作错误，不符合题意； B、常用量筒量取一定体积的液体，读数时，视线应与液体凹液面的最低处保持水平，图中操作错误，不符合题意； C、应把橡皮塞慢慢转动着塞进容器口，切不可把试管放在桌上，再使劲塞进塞子，以免压破试管，图中操作错误，不符合题意； D、胶头滴管加液时，既不能伸入容器，更不能接触容器，应垂直悬空于容器上方，图中操作正确，符合题意。 故选D。 6. 《天工开物》记载：“凡蓝五种，皆可为靛。”“蓝靛”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C16H10N2O2.下列关于C16H10N2O2的说法错误的是 A. 难溶于水 B. 分子中含氧分子(O2) C. 由C、H、N、O四种元素组成 D. N、O两种元素的质量比为7：8 【答案】B 【解析】 【详解】A、“蓝靛”用于染布，色泽浓郁且洗涤不易掉色，说明其主要成分难溶于水，不符合题意； B、由化学式可知，该物质由分子构成，每个分子中含2个氧原子，不含氧分子，符合题意； C、由化学式可知，该物质由C、H、N、O四种元素组成，不符合题意； D、由化学式可知，该物质中N、O两种元素的质量比为：，不符合题意。 故选B。 7. 劳动创造美好生活。下列劳动项目涉及的化学知识错误的是 选项 劳动项目 化学知识 A 将自来水煮沸 杀菌消毒且可降低水的硬度 B 给自行车支架刷油漆 隔绝空气，防止支架生锈 C 冰箱中放置活性炭包 活性炭有很强的消毒杀菌作用 D 用厨余垃圾自制花肥 物质发生缓慢氧化 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A、可溶性钙、镁化合物在加热时，能形成沉淀，且高温能使蛋白质变性，故家庭生活中既能降低水的硬度，又可以杀菌消毒的方法是煮沸，故选项不符合题意； B、铁生锈需要与氧气和水同时接触。给自行车支架刷油漆，能在支架表面形成一层保护膜，隔绝空气（氧气）和水，从而防止支架生锈，故选项不符合题意； C、活性炭具有吸附性，能吸附冰箱中的色素及异味，但没有消毒杀菌作用，故选项符合题意； D、用厨余垃圾自制花肥，厨余垃圾与空气中的氧气发生了不容易察觉的缓慢氧化，故选项不符合题意。 故选C。 8. 如图是我国西汉青铜雁鱼灯及其示意图。灯油燃烧时，烟气通过鱼身和雁颈导入雁体内水中，减少对室内空气的污染。下列说法错误的是 A. 该灯使用的青铜是一种合金 B. 转动灯罩使火焰熄灭的原理是清除可燃物 C. 产生烟尘的原因是灯油不完全燃烧 D. 灯内的水需要定期补充更换 【答案】B 【解析】 【详解】A、青铜是铜和锡、铅等金属组成的合金。故选项A正确，不符合题意； B、转动灯罩使火焰熄灭，原理是隔绝氧气（或空气），而不是清除可燃物。故选项B错误，符合题意； C、灯油不完全燃烧会产生烟尘。故选项C正确，不符合题意； D、灯内的水会吸收烟气中的有害物质，需要定期补充更换。故选项D正确，不符合题意。 故选B。 元素周期表中原子序数57~71的元素以及钪(Se)和钇(Y)，它们的性质相似，在科技、生产中有广泛的用途。回答下列题。 9. 钆(Gd)被誉为“世界上最冷的金属”。如图为元素周期表中钆元素的信息。下列说法错误的是 A. Gd属于金属元素 B. Gd与Y的化学性质相似 C. Gd的相对原子质量为157.2 g D. Gd2O3中Gd的化合价为+3价 【答案】C 【解析】 【详解】A、钆为金字旁，属于金属元素，该项正确； B、元素周期表中钪（Sc）和钇（Y）在同一族，化学性质相似，该项正确； C、相对原子质量的单位为“1”，而不是“g”，该项错误； D、中氧元素化合价为-2价，设Gd的化合价为x，根据“化合物中各元素化合价代数和为零”，则，解得x=+3，该项正确； 故选C。 10. 掺杂了的Cu可高效催化甲醇()与水的反应，其微观示意图如下。有关该反应的说法中，正确的是 A. 该反应属于置换反应 B. 甲醇中碳元素的质量分数最大 C. 两种反应物均属于氧化物 D. 反应前后催化剂的质量不变 【答案】D 【解析】 【分析】由反应的微观示意图可知，甲醇()与水在催化剂的作用下生成二氧化碳和氢气，结合质量守恒定律，反应的化学方程式为。 【详解】A、由反应的化学方程式可知，该反应不符合“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”的特点，不属于置换反应，故选项说法不正确。 B、中碳、氢、氧三种元素的质量比为(12×1):(1×4):(16×1)=12:4:16=3:1:4，因此甲醇中氧元素的质量分数最大，故选项说法不正确。 C、氧化物是由两种元素组成的化合物，其中一种元素是氧元素，则该反应的反应物中只有属于氧化物，而由碳、氢、氧三种元素组成，不属于氧化物，故选项说法不正确。 D、根据催化剂的特点，反应前后催化剂的质量和化学性质不变，故选项说法正确。 故选D。 11. 探究“化学反应前后物质的质量关系”实验如图所示。下列关于实验①和②叙述错误的是 A. 都必须在密闭容器中进行 B. ①中锥形瓶中红色固体加热后变成黑色 C. ②中锥形瓶底部的细沙可防止锥形瓶炸裂 D. 反应结束后，锥形瓶内气体都仅剩余N2 【答案】D 【解析】 【详解】A、实验①中铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，实验②中红磷燃烧生成五氧化二磷，均有气体参与反应，均需要在密闭容器中进行，不符合题意； B、实验①中铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，锥形瓶中红色固体逐渐变为黑色，不符合题意； C、实验②中红磷燃烧放出大量的热，锥形瓶底部的细沙可防止高温生成物溅落，炸裂锥形瓶，不符合题意； D、实验①和②中均消耗氧气，但是氧气是否能耗尽，无法确定，且空气中除了氮气、氧气，还含有二氧化碳、稀有气体等，反应结束后，锥形瓶内剩余气体不可能只含氮气，符合题意。 故选D。 12. 用如图所示装置模拟粉尘爆炸实验，吹入空气后发生爆炸，硬纸板被掀起。下列说法不正确的是 A. 面粉属于可燃物 B. 吹入空气前，面粉没有燃烧是因为塑料瓶内没有氧气 C. 吹入空气，面粉剧烈燃烧大量放热，气体体积迅速膨胀 D. 面粉加工厂应严禁烟火 【答案】B 【解析】 【详解】A、面粉属于可燃物，说法正确，不符合题意； B、吹入空气前，面粉没有燃烧是因为温度没有达到面粉的着火点，说法错误，符合题意； C、吹入空气，面粉剧烈燃烧大量放热，气体体积迅速膨胀，说法正确，不符合题意； D、面粉加工厂的空气中存在大量面粉粉尘，与空气混合遇明火易发生爆炸，因此面粉加工厂应严禁烟火，以防止粉尘爆炸，说法正确，不符合题意。 故选：B。 13. 根据下列实验方案进行实验，能达到相应实验目的的是 A探究可燃物燃烧的两个条件 B探究铁、铜、银的金属活动性 C探究CO2与水反应 D探究分子在不断运动 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A、该实验中铜片上的白磷与氧气接触，温度达到了着火点，燃烧，红磷与氧气接触，温度没有达到着火点，不燃烧，说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点，无法探究可燃物燃烧的另一条件，不符合题意； B、该实验中，铁与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，有银白色固体析出，说明铁比银活泼，铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，有银白色固体析出，说明铜比银活泼，无法探究铁和铜的金属活动性顺序，不符合题意； C、该实验中，向充满二氧化碳的软塑料瓶中倒入适量水，盖好瓶盖，振荡，软塑料瓶变瘪，说明二氧化碳能溶于水，但是不能说明二氧化碳能与水反应，不符合题意； D、该实验中，浓氨水和酚酞溶液没有直接接触，一段时间后，滤纸上的酚酞溶液依次变红，说明分子在不断运动，当氨分子运动到酚酞溶液处时，氨气溶于水形成氨水，氨水显碱性，能使无色酚酞试液变红，符合题意。 故选D。 二、非选择题(共7题，共32分) 14. 生产、生活中蕴含着许多化学知识。 （1）加油站贴有图1所示图标，该图标是___________标志。 （2）图2镶有金刚石的玻璃刀能切割玻璃是因为金刚石具有___________的性质。 （3）图3是我国研制的氢能源市域列车，使用氢能源的优点是___________(写一点)。 （4）图4田径场上发令枪响，涉及到红磷的燃烧，其反应的化学方程式为___________。 【答案】（1）禁止烟火 （2）硬度大 （3）燃烧产物无污染、燃烧热值高、原料来源广泛等(合理即可) （4） 【解析】 【小问1详解】 图1所示图标为禁止烟火的标志； 【小问2详解】 镶有金刚石的玻璃刀能切割玻璃是因为金刚石具有硬度大的性质； 【小问3详解】 氢气燃烧产物是水，无污染，且燃烧热值高、原料来源广泛； 【小问4详解】 红磷燃烧是红磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷，化学方程式为； 15. 阅读科普短文。 CO2捕获、利用与封存技术(CCUS)是实现碳中和目标的重要手段。CO2捕集方法可分为物理捕碳和化学捕碳。2024年科学家合成了一种新型CO2捕集材料COF(如图1)，具有疏松多孔的结构，能对空气中的CO2实现循环捕捉，其效率为传统捕集方法的3倍，如图2为25℃时，不同空气湿度时，COF材料对CO2的吸收量。 碳酸钾(K2CO3)与H2O和CO2反应生成碳酸氢钾(KHCO3)的原理也可用于CO2的吸收，得到的碳酸氢钾溶液只需加热至140℃就可释放出CO2，同时产生碳酸钾以便循环使用。CO2的利用途径多样，可直接加压液化使用，也可合成甲醇、尿素、碳酸盐等。 （1）COF能作为捕碳材料的原因是具有___________的结构。 （2）由图2数据可知，当温度为25℃，空气湿度为___________时，COF捕集CO2效率最高。 （3）用碳酸钾吸收二氧化碳的化学方程式为___________。 （4）从微观角度解释，CO2能被加压液化的原理是___________。 【答案】（1）疏松多孔 （2）75% （3）K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3 （4）分子之间存在间隔，加压后，分子之间的间隔变小 【解析】 【小问1详解】 根据文中“2024年科学家合成了一种新型CO2捕集材料COF（如图1），具有疏松多孔的结构，能对空气中的CO2实现循环捕捉”，可知COF能作为捕碳材料的原因是具有疏松多孔的结构。 【小问2详解】 由图2数据可知，当温度为25℃时，空气湿度为75%时，COF材料对CO2的吸收量最大，所以此时COF捕集CO2效率最高。 【小问3详解】 碳酸钾与水和二氧化碳反应生成碳酸氢钾，该反应的化学方程式为K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3。 【小问4详解】 从微观角度来看，分子之间存在间隔，CO2能被加压液化的原理是分子之间有间隔，加压后分子间隔变小。 16. 化学兴趣小组的同学利用某废镍材料(含有金属Ni及少量Fe、Cu)回收金属镍(Ni)，设计流程如下图所示(部分产物略去)。回答下列问题： （1）废镍材料“粉碎”的目的是___________。 （2）“酸浸”过程中Ni与稀硫酸反应的化学方程式是___________。 （3）“氧化”时发生反应的化学方程式为：2FeSO4+H2SO4+H2O2=Fe2(SO4)3+2X，则X的化学式是___________。 （4）Ni、Fe、Cu的金属活动性由强到弱的顺序为___________。 （5）要验证Ni、Fe、Cu的金属活动性顺序，用下列各组药品进行实验，不能达到目的的是___________(填字母)。 A. Fe、Cu、NiSO4溶液 B. Ni、FeSO4溶液、CuSO4溶液 C. Ni、Cu、FeSO4溶液 【答案】（1）增大反应物接触面积，使反应更快更充分 （2）Ni+H2SO4=NiSO4+H2↑ （3）H2O （4）Fe、Ni、Cu(或Fe>Ni>Cu) （5）C 【解析】 【小问1详解】 废镍材料“粉碎”，从增大反应物接触面积的角度来看，能使反应更充分，同时加快反应速率。所以其目的是增大反应物接触面积，加快反应速率，使其充分反应。 【小问2详解】 “酸浸”过程中，Ni和硫酸发生反应生成硫酸镍和氢气，该反应的化学方程式为Ni+H2SO4=NiSO4+H2↑。 【小问3详解】 对于反应2FeSO4+H2SO4+H2O2=Fe2(SO4)3+2X，根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和数目不变。反应前有2个铁原子、3个硫原子、14个氧原子、4个氢原子，反应后有2个铁原子、3个硫原子、12个氧原子，所以2X中应含有4个氢原子和2个氧原子，即X的化学式是H2O。 【小问4详解】 由“酸浸”时Ni能与稀硫酸反应，而Cu不能与稀硫酸反应可知，Ni的金属活动性强于Cu；又因为在金属活动性顺序中，铁排在氢前面，镍也排在氢前面，向滤液中加入铁粉能得到镍，说明铁能和硫酸镍反应生成硫酸亚铁和镍，由此推知Fe的金属活动性强于Ni，所以Ni、Fe、Cu的金属活动性由强到弱的顺序为Fe＞Ni＞Cu。 【小问5详解】 A、Fe能与NiSO4溶液反应，说明Fe的金属活动性强于Ni；Cu不能与NiSO4溶液反应，说明Ni的金属活动性强于Cu，能验证Fe＞Ni＞Cu，故A选项不符合题意； B、Ni不能与FeSO4溶液反应，说明Fe的金属活动性强于Ni；Ni能与CuSO4溶液反应，说明Ni的金属活动性强于Cu，能验证Fe＞Ni＞Cu，故B选项不符合题意； C、Ni、Cu都不能与FeSO4溶液反应，只能说明Fe的金属活动性强于Ni和Cu，但无法比较Ni和Cu的金属活动性强弱，不能达到目的，故C选项符合题意。 故选C。 17. 碳化钛(TiC)具有高熔点、高硬度和高电导率的特点，在航空航天、电子工业等领域应用广泛。一种制备碳化钛的反应原理为：。 （1）TiC中Ti、C原子个数比为___________。 （2）用该方法制备120 g TiC至少需要C的质量是多少？(写出计算过程) 【答案】（1）1:1 （2）解：设至少需要C的质量是x。 答：至少需要C的质量是72 g。 【解析】 【小问1详解】 由题意可知碳化钛的化学式为TiC，其中Ti、C原子个数比为1:1。 【小问2详解】 见答案 18. 以下是气体的实验室制取和性质实验。 （1）仪器①的名称___________。 （2）实验室用装置B制取CO2，发生反应的化学方程式为___________。若用装置C收集CO2，气体应从导管口___________(填“a”或“b”)通入。 （3）装置D中蜡烛由下到上依次熄灭，由此得出CO2具有的化学性质是___________。 【答案】（1）铁架台 （2） ①. CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ ②. a （3）不能燃烧，也不支持燃烧 【解析】 【小问1详解】 仪器①的名称是铁架台； 【小问2详解】 实验室通常用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，大理石和石灰石的主要成分是碳酸钙，能和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：，若用装置C收集CO2，二氧化碳密度比空气大，气体应从导管口a通入； 【小问3详解】 图D中蜡烛由下到上依次熄灭，由此得出CO2具有的化学性质有不能燃烧、不能支持燃烧； 19. 月球原位资源利用将成为原位补给水和氧气等关键生存物资的核心技术。 Ⅰ．矿石处理：月壤样品中含有的钛铁矿是铁和钛的氧化物(主要成分可写成FeO·TiO2)，具有磁性，其余为非磁性矿物。科研人员用干式磁选法(如图1)分选富集出钛铁矿。 （1）图1中钛铁矿颗粒将进入___________斗。 （2）科研人员对粒径为100 μm的矿物在不同磁感应强度(单位：T)和转速(单位：)条件下进行磁选实验，结果如图2所示，则该装置将月壤中磁性颗粒和非磁性颗粒分选开来的最佳条件为___________。 Ⅱ．原位制水：水是保障人类生存的关键资源。科研人员在月壤钛铁矿中发现储存有大量氢。 （3）在高温下氢气与钛铁矿中铁的氧化物能发生反应，其中氢气与氧化亚铁(FeO)反应生成单质铁和水，该反应的化学方程式为___________。 （4）图3呈现了钛铁矿随着温度变化过程中所有价态的铁含量变化情况，由图可知最适合大量制水的反应温度为T4，请说明理由___________。 【答案】（1）B （2）磁感应强度为0.43 T、转速为50 （3） （4）温度为时，在生成铁的同时会生成水，生成铁的量越多，生成水的量也越多(合理即可) 【解析】 【小问1详解】 钛铁矿“具有磁性”，所以会被磁系统吸引进入B斗；故填：B。 【小问2详解】 据图2可知，磁感应强度为0.43 T，转速为50 时，分选距离最大，则该装置将月壤中磁性颗粒和非磁性颗粒分选开来的最佳条件为磁感应强度为0.43T，转速为50 ；故填：磁感应强度为0.43 T、转速为50 。 【小问3详解】 在高温下，氢气与氧化亚铁(FeO)反应生成单质铁和水，反应的化学方程式为；故填：。 【小问4详解】 由小题（3）可知，铁的氧化物和氢气反应生成单质铁和水，由反应的化学方程式可知，生成物单质铁越多，生成水的量也越多，由图可知，温度时，生成单质铁的量骤升，说明生成水的量也越多；故填：温度为时，在生成铁的同时会生成水，生成铁的量越多，生成水的量也越多(合理即可)。 20. 暖身贴可持续发热，能用于身体局部热敷。某品牌暖身贴的发热包内含有铁粉、活性炭、吸水树脂(具有吸水、保水功能)、氯化钠。兴趣小组对发热包的发热原理开展探究活动。 活动一：验证发热包中含有铁粉 （1）将未使用的发热包中原料取出，进行实验。 步骤 操作 现象 结论 Ⅰ 将磁铁靠近原料 部分黑色粉末被磁铁吸引 原料中含有铁粉 Ⅱ 将磁铁吸引的黑色粉末加入试管内，加入适量稀硫酸振荡 试管中黑色粉末溶解，___________ 活动二：探究发热包的发热原理 （2）打开使用后的发热包，发现其中有红棕色物质，同学们猜想发热包的发热原理可能与铁钉(含Fe、C等)生锈的原理相同。利用图1装置(夹持装置已略去)进行实验。 步骤Ⅰ：组装好仪器后，需进行的操作为___________。 步骤Ⅱ：向三颈烧瓶内加入一定量铁粉、活性炭和氯化钠，向注射器内加入少量蒸馏水。 步骤Ⅲ：进行以下操作，测得装置内O2的体积分数和温度变化如图2，正确的操作顺序为___________(填数字序号) ①推动注射器，向装置内注入蒸馏水，静置1000 s。 ②打开止水夹a、b，向装置内迅速充满干燥的O2，关闭止水夹a、b，静置1000 s。 ③打开止水夹a、b，向装置内迅速充满干燥的空气，关闭止水夹a、b，静置1000 s。 ④打开止水夹a、b，向装置内迅速充满干燥的CO2，关闭止水夹a、b，静置1000 s。 （3）由实验可知，发热包的发热原理与铁钉生锈的原理___________(选填“相同”或“不同”)。 【拓展延伸】 （4）另向图1装置中加入未使用的发热包中原料，并注入少量蒸馏水。一段时间后，装置内O2的体积分数降至2.8%，由此预测该原料还可用作___________(填标号)。 A. 除味剂 B. 干燥剂 C. 脱氧剂 D. 补铁剂 【反思交流】 （5）暖身贴利用了铁缓慢氧化放热，再列举生活中利用化学反应的例子。___________(答一点) 【答案】（1）产生气泡，溶液变成浅绿色 （2） ①. 检查装置的气密性 ②. ③④②① （3）相同 （4）C （5）自嗨锅(自热米饭)利用氧化钙和水反应放热(或燃气灶利用天然气燃烧放热或烧烤时利用木炭燃烧放热等，合理即可) 【解析】 【小问1详解】 Ⅰ、铁能被磁铁吸引，实验步骤I中部分黑色粉末被磁铁吸引，说明原料中可能含有铁粉； Ⅱ、铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，故将磁铁吸引的黑色粉末加入试管内，加入适量稀硫酸，振荡，黑色粉末溶解，产生气泡，溶液变成浅绿色，说明原料中含有铁粉； 【小问2详解】 步骤Ⅰ：该实验中气体参与了反应，故组装好仪器后，需进行的操作为：检查装置的气密性； 步骤Ⅲ：由图2可知，0-1000s时，氧气的体积分数约为20%，故先打开止水夹a、b，向装置内迅速充满干燥的空气（空气中氧气的体积分数接近20%），关闭止水夹a、b，静置1000s，此时温度和氧气的体积分数几乎不变，说明此时没有发生反应；1000-2000s时，装置内不含氧气，则此时打开止水夹a、b，向装置内迅速充满干燥的二氧化碳，将装置内空气排尽，关闭止水夹a、b，静置1000s；然后应打开止水夹a、b，向装置内迅速充满干燥的氧气（该阶段氧气的体积分数为100%），关闭止水夹a、b，静置1000s，观察氧气单独存在时，是否发生了反应，此时氧气的体积分数和温度几乎不变，说明只有氧气时，没有发生反应；然后推动注射器，向装置内注入蒸馏水，静置1000s。此时氧气的体积分数下降，温度升高，说明有氧气和水存在时，发热包才能发热，其发热原理应与铁生锈的原理相同，均是铁与氧气和水反应生成铁锈，放出热量，故操作顺序是：③④②①； 【小问3详解】 由以上分析可知，发热包的发热原理与铁钉生锈的原理相同，均是铁与氧气和水反应生成铁锈，放出热量； 【小问4详解】 另取图1装置，加入未使用的发热包中原料，并注入少量蒸馏水。一段时间后，装置内氧气的体积分数降至2.8%，说明该原料能消耗氧气，因此可作脱氧剂。故选C； 【小问5详解】 自嗨锅(自热米饭)利用氧化钙和水反应放热(或燃气灶利用天然气燃烧放热或烧烤时利用木炭燃烧放热等，合理即可)； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $