内容正文:
上海市闵行区2025学年第二学期九年级化学学科
学情调研
可能用到的相对原子质量:C:12 H:1 O:16
一、氢能(12分)
2026年春晚广泛应用氢能源这一清洁能源,借助氢燃料电池为舞台灯光、数控设备及应急系统提供绿色电力,同时以氢燃料驱动无人机矩阵完成空中表演,充分展现了新能源技术的魅力。氢气燃烧产物只有水,无污染、热值高,契合绿色环保理念,也体现了化学在推动科技发展、服务大型活动中的重要作用。
根据制备方式的不同,目前将氢源分为灰氢、蓝氢与绿氢三类。从灰氢过渡到蓝氢,最终实现绿氢,是氢能未来发展的趋势。
1.化石燃料生成“蓝氢”属于_________(填“物理”或者“化学”)变化。
2.(1)结合图示,书写制备“绿氢”的化学方程式:__________________。
(2)解释“绿氢”为何是氢能未来发展的趋势:__________________。
3.关于水的分析中,正确的是_________。
A.水由两个元素组成 B.水分子由2种原子构成
C.水蒸汽由氢原子和氧原子构成 D.水分子中含有1个
储氢是实现氢能广泛应用的重要环节,分为物理储氢和化学储氢,前者包括高压气态、低温液态、吸附等储存方式,后者将氢气转化为其他化合物进行储存。“液氨储氢”的原理是氢气与氮气在一定条件下生成氨气,进行储存。需要氢气时再将氨气分解生成氢气和氮气。
4.氢气降温液化进行储存的成本很高,而将氨气液化储存更容易,这证明氨气的沸点比氢气的沸点更_________(填“低”或“高”)。
5.氨气释放的微观示意图如下,请把B对应框中的微观粒子补充完整:_________
上图由A到B的过程中,属于化合物的是_________,涉及的基本反应类型是_________。
6.用液氨进行储氢和释氢,若储氢消耗a g氢气,释氢放出b g氢气,则根据质量守恒定律,理论上应_________(填“<”“>”或者“=”)b。
二、金属的循环利用(9分)
金属资源的循环利用可推动人类社会可持续发展。
【铁的存在与冶炼】
7.菱铁矿、磁铁矿和赤铁矿都可用于炼铁。写出高温条件下CO与赤铁矿(主要成分:)炼铁反应的化学方程式:__________________。
【铁的腐蚀与防护】
铁在不同含水量、含氧量环境下会形成黄锈、红锈、棕锈和黑锈等不同的锈。
8.铁形成黄锈时,铁元素的化合价_________(填“升高”或“降低”)。
9.“烤蓝”的原理是在铁表面形成一层致密的四氧化三铁,其作用是_________。
【铁的再生与利用】
由废铁(主要成分是、)回收利用制铁红()的过程如下:
10.“酸浸”时加入过量的稀硫酸,过程中发生反应的化学方程式为_________。“沉铁①”时将转化为,可使用的试剂是_________。
11.下列叙述正确的是_________(填序号)。
A.铁在自然界中主要以化合物形式存在
B.铁系食品脱氧剂中的铁粉可吸收包装袋中的氧气和水
C.铁和铁的化合物在一定条件下可以相互转化
D.工业上高炉炼铁可得到纯净的铁
三、燃料变迁与环境影响(11分)
燃料的迭代升级是人类社会发展的重要缩影,从传统柴草到清洁天然气,每一次变迁都深刻影响着生活质量与生态环境。
12.认识燃料的分类与性质
煤、石油和天然气均由古代生物遗骸经漫长地质年代形成,属于_________(选填“可再生”或“不可再生”)能源。
13.探究燃料的充分燃烧与安全使用
(1)燃烧柴草时,通常要架空柴草使其燃烧更旺,原理是__________________。
(2)若柴草燃烧不充分会产生有毒气体,下列气体中属于该有毒气体的是_________。
A. B. C. D.(气态)
(3)家庭使用燃气灶时,若火焰发黄、锅底发黑,说明天然气燃烧不充分。下列操作中,能改善该现象的是_________。(不定项)
A.将燃气灶的进风口调大,增加氧气供给
B.将燃气灶的进风口调小,减少氧气供给
C.更换口径更大的燃气灶喷嘴,增加燃料喷出量
D.清理燃气灶喷嘴,避免堵塞导致燃料喷出不均匀
(4)含碳燃料在燃烧时都产生二氧化碳。如液化石油气主要成分之一是丙烷(),若3.3 g丙烷完全燃烧,理论上可生成二氧化碳的质量为多少?(根据化学方程式列式计算)
14.理解燃料升级的环境意义
【查阅资料】充分燃烧1 kg煤或天然气释放的热量和产生的SO2质量如下图所示。
(1)天然气的主要成分是_________(填化学式)。
(2)结合上图信息,家庭燃料从煤升级为天然气的优点是_________。
四、汽车中的化学(10分)
汽车是我国的支柱产业,新能源汽车的快速发展有利于实现我国“双碳”目标。
15.石墨是制造新能源汽车电池的主要原料。下列对金刚石、石墨的描述中错误的是_________。
A.元素种类相同 B.相互转化属于化学变化
C.充分燃烧后的产物相同 D.碳原子的结构不同
16.氢氧化锂(LiOH)是一种能溶于水的碱,是制备锂电池的重要原料之一。常温下,氢氧化锂溶液能吸收二氧化碳生成碳酸锂沉淀和水,与氢氧化钠化学性质相似。
(1)请写出氢氧化锂吸收二氧化碳的化学方程式:_________。
(2)工业上用电解法制取的氢氧化锂溶液中含有少量氢氧化钠。为提纯氢氧化锂,查阅相关溶解度数据,如下表:
温度/℃
20
40
60
80
100
溶解度(g)
LiOH
12.8
13.0
13.0
13.8
17.5
NaOH
109
129
174
293
347
Li2CO3
1.33
1.17
1.01
0.85
0.72
①随温度升高,溶解度变小的是_________。
②利用溶解度差异对含氢氧化锂和氢氧化钠的溶液样品进行提纯(如下图)。
Ⅰ.步骤A中加热蒸发水的目的是__________________。
Ⅱ.步骤B趁热过滤的原因是__________________;趁热过滤后的滤液是氢氧化锂的_________(选填“饱和”或“不饱和”)溶液。
Ⅲ.对于溶液样品,说法正确的是_________(不定项)
A.溶液样品中氢氧化锂的质量分数列式为:
B.通过酚酞变红现象可证明溶液中含有NaOH
C.将100 mL溶液样品倒出20 mL,溶液浓度不变
D.室温下,向该溶液中不断加水,溶液pH会减小
Ⅳ.为得到更多更纯的氢氧化锂,甲、乙两位同学分别对滤液进行提纯,设计了如下方案:
甲同学方案:通过蒸发结晶、趁热过滤的方法,对滤液进行提纯。
乙同学方案:在滤液中通入足量二氧化碳得到碳酸锂沉淀,过滤后,再用化学方法把碳酸锂转化为氢氧化锂。
请你根据实验目的,选择较优方案并说明理由。____________________________________
五、洗涤剂的性质与变迁(8分)
同学们在学校大扫除活动中,发现使用洗涤剂洗的抹布更干净,对这一现象产生了浓厚的兴趣,决定围绕洗涤剂的性质及变迁开展项目式学习活动。
17.任务一:谈古——古代洗涤剂“灰”
查阅资料1:“灰”是植物秸秆燃烧后得到的草木灰,其主要成分是_________,古代利用灰汁洗浴、印染。
【提出问题】灰汁是否显碱性?
【实验探究1】第一小组实验:
实验操作
实验现象
实验结论
取一定量草木灰,加适量水浸泡并过滤。取少量滤液于试管中,滴加_________溶液。
溶液变为红色
草木灰汁显碱性
18.任务二:论今——现代洗涤剂
同学们调查发现所使用的洗涤剂主要成分是过碳酸钠,遇水后发生分解生成和
查阅资料2:溶液的碱性越强,去油污效果越好。
【提出问题】溶液和溶液都显碱性,为什么通常选择用作洗涤剂的生产?
第二小组测定等浓度的碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液的pH分别是11和9,经多次验证后发现,碳酸钠溶液比碳酸氢钠溶液的碱性_________(填“强”或“弱”)。
【实验结论】碳酸钠用作洗涤剂的效果比碳酸氢钠好。
【实验探究3】
第三小组实验如图所示,向稀盐酸中逐滴加入碳酸钠溶液,观察现象。
实验
现象
立即产生气泡
【提出问题】实验后溶液中的溶质是什么?
【猜想与假设】
猜想Ⅰ. 猜想Ⅱ.、 猜想Ⅲ._________
【探究过程】
实验操作
实验现象
实验结论
取适量实验后溶液于试管中,滴加_________
_________
猜想Ⅱ成立
第四小组意外向2 mL碳酸钠溶液中逐滴滴加稀盐酸,开始无明显现象,过一会儿有气泡产生,困惑中查阅到资料:、,请同学们分析开始无明显现象是因为生成了__________________(填化学式)。
【反思交流】
第四小组和第三小组所用试剂种类和浓度均相同,但实验现象不同,主要原因与反应物的量有关。通过以上探究,同学们对分析溶液中溶质的成分有什么新的认知。
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