内容正文:
北京实验学校(海淀)2025-2026年度九年级下学期期中考试
化学学科
考试时间:90分钟 满分:100分
注意事项:
1.本试卷共2页,共三道大题,25道小题。
2.试题答案一律填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。
可能用到的相对原子质量:H-1,O-16,Al-27,S-32,K-39,Na-23
可能用到的常量:
一、污水处理(每空2分,共60分)
污水处理是守护人类健康与生态平衡的重要屏障。生活污水和工业废水若未经处理直接排放,将导致水体富营养化、重金属污染及病原体传播,威胁饮用水安全、破坏水生生态系统,甚至通过食物链危害人体健康。现代污水处理通过混凝沉淀、氧化还原、消毒杀菌等化学工艺,将有害物质转化为无害或可回收资源,既保障了河流湖泊的清澈洁净,也为农业灌溉和工业用水提供了可持续的水源,体现了化学科技在维系人居环境与自然和谐中的关键作用。有关污水处理,请运用化学知识协助解决以下问题。
阶段一:进水检测与数据分析
1. 进水水样目测是澄清透明的,静置后未发现沉淀,但用激光照射后出现了丁达尔效应,这说明水样属于分散系中的________(选填“胶体”、“溶液”或“悬浊液”)类物质,为了除去水样中对应的分散质,可以选用的方法是________(选填“过滤”、“静置”或“渗析”)。
【答案】 ①.
胶体 ②.
渗析
【解析】
【详解】悬浊液静置会出现沉淀,与题干现象不符;丁达尔效应是胶体特有的性质,溶液没有丁达尔效应,因此水样属于胶体。
过滤只能分离不溶性固体和液体,胶体粒子能透过滤纸,无法被过滤除去;静置仅能沉降悬浊液的大颗粒,胶体静置无沉淀,无法通过静置分离;渗析利用半透膜可以截留胶体粒子,因此选渗析。
2. 测得进水水样(即溶液中浓度为),若使用浓度的氢氧化钠溶液进行完全中和,尝试调整水样至中性(即加入与等物质的量的),则每中和的水样,需要加入氢氧化钠溶液________。该反应的离子方程式为:________。
【答案】 ①.
100 ②.
【解析】
【详解】计算氢氧化钠溶液体积:
先统一单位: ,水样中总物质的量 ;
中和反应中 ,1mol 可电离出1mol ,因此需要的物质的量为0.1mol;
所需 溶液的体积 。
离子方程式:该反应为强酸强碱中和反应,本质是氢离子和氢氧根离子结合生成水,对应离子方程式为。
3. 水体中溶解氧含量的多少,也能反映出水体遭受污染的程度。水体受到有机物污染时,会使水中所含的溶解氧逐渐减少。经检测,进水水样中溶解氧的含量为。则水样中所含的氧气在标准状况下的体积为________L,这些氧气中所含氧原子的数量为________个。
【答案】 ①.
②.
【解析】
【详解】单位换算: ,先计算水样中氧气的总质量: 。
计算氧气体积:的摩尔质量为 ,则氧气物质的量 ;标准状况下气体摩尔体积为 ,故体积 。
计算氧原子数:每个分子含2个氧原子,氧原子总物质的量为,对应原子数为。
阶段二:混凝处理单元
混凝是指通过某种方法(如投入化学药剂)使水中胶体粒子和微小悬浮物等杂质聚集的过程。工程师常常选用明矾(化学式)作为混凝剂。明矾溶于水后可以解离出大量的,与水反应生成胶体,并进而起到净水的作用。
4. 明矾属于________(选填“酸”、“碱”、“盐”)类物质。
5. 胶体生成的离子方程式为:________。该反应________(选填“是”或“不是”)氧化还原反应。
6. 胶体粒子带电,可以吸收溶液中的带电微粒并沉降下来,实现净水,这个过程称为胶体的________(选填“沉淀”、“聚沉”或“电泳”),长江入海口三角洲的形成与该过程关系密切。
7. 明矾的摩尔质量为。为了配置浓度为的明矾溶液,需要选用________mL规格的容量瓶,需称取明矾的质量为________。
8. 配制一定物质的量浓度的明矾溶液的过程中,玻璃棒除了搅拌加速溶解之外,还在转移液体过程中起到了________的作用。若转移液体过程中未对烧杯和玻璃棒进行洗涤,会导致配制的溶液浓度________(选填“偏低”、“偏高”、“无影响”),若实验前干净的容量瓶中底部有少量清水,会导致配制的溶液浓度________(选填“偏低”、“偏高”、“无影响”)。
【答案】4. 盐 5. ①. ②. 不是
6. 聚沉 7. ①. 100 ②. 4.74g
8. ①. 引流 ②. 偏低 ③. 无影响
【解析】
【4题详解】
盐由金属阳离子(或铵根)和酸根阴离子构成,明矾可解离出,符合盐的定义。
【5题详解】
水解生成氢氧化铝胶体,需标注“胶体”且用可逆号;
反应前后各元素化合价无变化,因此不是氧化还原反应。
【6题详解】
聚沉是胶体微粒聚集形成大颗粒沉降的过程,符合题干描述;沉淀是普通溶质析出、电泳是胶体粒子在电场中定向移动,均不符合。
【7题详解】
明矾相对分子质量为,故摩尔质量为 ;容量瓶选“大而近”规格,无80mL容量瓶,故选100mL;
称取质量:
。
【8题详解】
转移液体时玻璃棒起引流作用防止液体洒出;
未洗涤会导致溶质残留,进入容量瓶的溶质偏少,最终溶液浓度偏低;
容量瓶原有清水不影响最终定容体积,对浓度无影响。
阶段三:氧化还原处理单元
氯气溶于水之后,会产生一定量的次氯酸,它的强氧化性能够杀死水中的病菌,起到消毒的作用。
9. 氯气与水反应的化学方程式为:________。该反应中,氧化剂是________,还原剂是________,氧化产物为________。每生成1mol的次氯酸,转移的电子数为________mol。
10. 次氯酸不仅可以杀灭细菌,还能够通过氧化除掉一些含氮化合物,请写出次氯酸氧化的化学方程式,并用单线桥法或双线桥法标出电子转移的情况(已知氧化产物为氮气,还原产物为):________。
11. 氯水还具有漂白作用,可以使污水中一些有色杂质褪色。请设计一个实验,证明氯水中起到漂白作用的物质不是氯分子,而是次氯酸:________。
【答案】9. ①. ②. ③. ④. ⑤. 1
10. 11. 取干燥有色布条放入干燥氯气中不褪色;另取相同布条放入稀盐酸中不褪色;再取相同布条放入氯水中褪色,证明漂白物质是次氯酸(合理即可)
【解析】
【9题详解】
该反应为歧化反应:中一半元素从0价升为+1价生成氧化产物,一半元素从0价降为-1价生成还原产物,因此Cl₂既是氧化剂又是还原剂;每生成1mol 对应1mol 失1mol电子,故转移电子数为1mol。
【10题详解】
配平依据化合价升降守恒:每个生成对应2个共失6e⁻,每个得2e⁻,最小公倍数为6,因此系数为3、系数为2,再根据原子守恒配平其余产物即可。
【11题详解】
采用控制变量对照思路:排除水的干扰,验证干燥无漂白性,排出生成的的干扰,只有与水反应生成后才有漂白性,即可得出结论。
阶段四:重金属离子的去除
经过检测,污水中主要有两种重金属离子严重超标,分别是和。污水中的重金属离子可以通过化学沉淀的方法去除。小明同学取了一些污水水样,并设计了如下流程,用化学沉淀法去除这两种重金属离子:
12. 第一步加入氢氧化钠溶液,是为了除去污水中的________(填写离子)。预期的实验现象为________。
13. 第二步加入硫酸钠溶液,是为了除去污水中的________(填写离子),对应的离子方程式为:________。
14. 最后一步向污水中滴加适量稀硫酸的目的是________,如何保证所加硫酸的量是适量的呢?________。
15. 用小明同学的方法,在除掉重金属离子的同时也会引入一些危害性低的其它杂质离子,它们分别是(全部写出)________。
【答案】12. ①. ②. 有蓝色沉淀生成
13. ①. ②.
14. ①. 去除过量的氢氧化钠 ②. 边滴加稀硫酸边用pH计测量,直到pH=7
15.
【解析】
【分析】加入过量氢氧化钠溶液后,铜离子生成氢氧化铜沉淀,此时溶液中剩余氢氧化钠与;
加入过量硫酸钠溶液之后,钡离子生成硫酸钡沉淀,此时溶液中剩余氢氧化钠与硫酸钠;
过滤之后氢氧化铜沉淀与硫酸钡沉淀消失;
加入适量稀硫酸是为了中和溶液中剩余的氢氧化钠,生成硫酸钠。
【12题详解】
见分析;
氢氧化铜为蓝色沉淀。
【13题详解】
见分析;
硫酸钡为沉淀,因此离子式反应物为钡离子和硫酸根离子,生成物为硫酸钡沉淀,注意书写规则。
【14题详解】
见分析
溶液呈中性时说明剩余溶液中的碱反应完毕,即pH=7时反应完毕,pH计测量更准确。
【15题详解】
由分析可知最终溶液只剩余硫酸钠一种溶质,硫酸钠溶于水只有钠离子和硫酸根离子两种离子。
二、化学制氧。(除特殊说明外,每空2分,共25分)
在太空中,或潜水艇、潜水服中,工作人员需要一个装置,以持续供应氧气,并去除呼吸产生的二氧化碳。小芳同学想要利用已学到的化学知识,设计出可用于持续去除二氧化碳并产生氧气的供氧装置。
小芳同学首先想到的一种可用物质是过氧化钠。
16. 实验室用金属钠制备过氧化钠的化学方程式为:________。在该反应中,每生成的过氧化钠,转移的电子为________mol。
17. 过氧化钠吸收二氧化碳并放出氧气的化学方程式为:________。每消耗过氧化钠,可以吸收标准状况下的二氧化碳的体积为________L,可以产生的氧气分子的数量为________个。
18. 将产物碳酸钠制成溶液后,还可以进一步吸收其它途径产出的二氧化碳。碳酸钠溶液吸收二氧化碳的离子方程式为:________。该溶液吸收二氧化碳的过程中,溶液pH值逐渐________(选填“变大”、“变小”或“基本不变”)
小芳同学进而想到,如果不使用钠的化合物,而是换用另一种碱金属——钾,会不会效果更好呢?
19. 钾在元素周期表中位于钠的________(选填“上方”或“下方”),因此,钾的熔沸点比钠更________(选填“高”或者“低”),失去电子的趋势比钠更________(选填“强”或“弱”),与水反应的剧烈程度也更________(选填“大”或“小”)。(每空1分,共4分)
20. 正是由于碱金属性质的这种递变性,用实验室制备过氧化钠的方式,得到的钾的氧化物并非过氧化物,而是超氧化物,请写出对应的化学方程式:________。
21. 请通过计算确定过氧化钠、过氧化钾、超氧化钾三种可用于制氧的物质,在制备出相同体积氧气时,所消耗原料的质量比,并据此确定哪种物质更适合用于太空制氧(太空制氧时,因可携带的总重量有限,原料质量是优先考虑的因素)?
【答案】16. ①. ②. 2
17. ①. ②. 22.4 ③.
18. ①. ②. 变小
19. ①. 下方 ②. 低 ③. 强 ④. 大
20.
21. 解:设生成氧气的体积为V,那么其质量为 ,用m代替,消耗过氧化钠的质量为x,过氧化钾的质量为y,超氧化钾的质量为z
解得
解得
解得
由上述可得,消耗的过氧化钠质量:过氧化钾质量:超氧化钾质量=
因此超氧化钾更适合于太空制氧
【解析】
【16题详解】
略
反应过程中钠从0价变为+1价,每个钠失去一个电子,生成1过氧化钠需要消耗因此共失去电子 。
【17题详解】
反应物为过氧化钠和二氧化碳,生成物为氧气,根据质量守恒定律推断另一种生成物为碳酸钠,注意化学方程式书写规则;
消耗过氧化钠的物质的量=,根据化学方程式可推断出消耗二氧化碳的物质的量为,标准状况下,二氧化碳的体积= ;
推断生成氧气的物质的量= ,氧气分子个数= ;
【18题详解】
碳酸钠和二氧化碳与水反应生成碳酸氢钠,碳酸钠和碳酸氢钠都能电离出钠离子,因此将化学方程式两端的钠离子去掉就能得到离子方程式;
碳酸根离子水解程度大,溶液显碱性,反应生成的碳酸氢根离子水解程度小,碱性减弱,所以pH逐渐变小。
【19题详解】
钾和钠都位于第一主族,但是钾的原子序数大于钠,因此元素周期表中钾在钠的下方;
同主族金属元素从上到下熔沸点逐渐降低,钾的熔沸点更小;
同主族金属元素从上到下金属性增强,更易失去电子,钾失去电子的趋势更强;
金属性越强与水反应越剧烈,因此钾剧烈程度更大。
【20题详解】
化学方程式参考实验室制备过氧化钠,,将钾替换掉钠,超氧化钾替换掉过氧化钠之后配平即可。
【21题详解】
见答案。
三、电池。(除特殊说明外,每空2分,共15分)
氧化还原反应在生活中的一个重要应用是电池,电池的原理是让还原剂失去的电子通过外部电路转移到氧化剂上,在这个过程中将反应释放的能量转变为电能。铅酸蓄电池广泛应用于生活中,比如电动自行车供能和机动车的点火启动电源。铅酸蓄电池的结构如图所示,它的核心结构是以二氧化铅和铅单质()为主要成分制成的电极材料和稀硫酸电解液。
22. 在电池向外放电的过程中,氧化产物和还原产物都是(不溶于水),请写出电池放电反应的化学方程式________。
23. 电池放电反应中,氧化剂是________,其中铅元素的化合价是________;还原剂是________。
24. 图中,所有的电极板并联为电极与外电路连接,所有的电极板并联为电极与外电路连接。结合氧化还原反应的电子得失规律可知,电池的负极为________(选填“N”或“P”)。
25. 铅酸蓄电池的一个重要缺陷在于,是一种活泼金属,长期不使用时,电池会由于置换反应出现胀气,引起胀气的气体具有易燃易爆的危险性质。这种气体的化学式为________,产生这种气体的离子方程式是________。
【答案】22.
23. ①.
②.
③.
24.
N 25. ①.
②.
【解析】
【22题详解】
反应物为和稀硫酸,产物均为和水,结合氧化还原电子守恒(失、得)和元素守恒配平即可。
【23题详解】
氧化还原反应中,得电子化合价降低的是氧化剂,中O为-2价,计算得为+4价,反应后价态降为+2,故为氧化剂;失电子化合价升高的是还原剂,单质从0价升为+2价,故为还原剂。
【24题详解】
原电池负极发生失电子的氧化反应,对应还原剂所在的电极,题干说明电极并联为N极,因此负极为N。
【25题详解】
活泼金属和稀硫酸发生置换反应,生成易燃易爆的H2;
离子方程式中硫酸拆为和,为单质保留化学式,硫酸铅为沉淀保留化学式,配平即可。
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北京实验学校(海淀)2025-2026年度九年级下学期期中考试
化学学科
考试时间:90分钟 满分:100分
注意事项:
1.本试卷共2页,共三道大题,25道小题。
2.试题答案一律填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。
可能用到的相对原子质量:H-1,O-16,Al-27,S-32,K-39,Na-23
可能用到的常量:
一、污水处理(每空2分,共60分)
污水处理是守护人类健康与生态平衡的重要屏障。生活污水和工业废水若未经处理直接排放,将导致水体富营养化、重金属污染及病原体传播,威胁饮用水安全、破坏水生生态系统,甚至通过食物链危害人体健康。现代污水处理通过混凝沉淀、氧化还原、消毒杀菌等化学工艺,将有害物质转化为无害或可回收资源,既保障了河流湖泊的清澈洁净,也为农业灌溉和工业用水提供了可持续的水源,体现了化学科技在维系人居环境与自然和谐中的关键作用。有关污水处理,请运用化学知识协助解决以下问题。
阶段一:进水检测与数据分析
1. 进水水样目测是澄清透明的,静置后未发现沉淀,但用激光照射后出现了丁达尔效应,这说明水样属于分散系中的________(选填“胶体”、“溶液”或“悬浊液”)类物质,为了除去水样中对应的分散质,可以选用的方法是________(选填“过滤”、“静置”或“渗析”)。
2. 测得进水水样(即溶液中浓度为),若使用浓度的氢氧化钠溶液进行完全中和,尝试调整水样至中性(即加入与等物质的量的),则每中和的水样,需要加入氢氧化钠溶液________。该反应的离子方程式为:________。
3. 水体中溶解氧含量的多少,也能反映出水体遭受污染的程度。水体受到有机物污染时,会使水中所含的溶解氧逐渐减少。经检测,进水水样中溶解氧的含量为。则水样中所含的氧气在标准状况下的体积为________L,这些氧气中所含氧原子的数量为________个。
阶段二:混凝处理单元
混凝是指通过某种方法(如投入化学药剂)使水中胶体粒子和微小悬浮物等杂质聚集的过程。工程师常常选用明矾(化学式)作为混凝剂。明矾溶于水后可以解离出大量的,与水反应生成胶体,并进而起到净水的作用。
4. 明矾属于________(选填“酸”、“碱”、“盐”)类物质。
5. 胶体生成的离子方程式为:________。该反应________(选填“是”或“不是”)氧化还原反应。
6. 胶体粒子带电,可以吸收溶液中的带电微粒并沉降下来,实现净水,这个过程称为胶体的________(选填“沉淀”、“聚沉”或“电泳”),长江入海口三角洲的形成与该过程关系密切。
7. 明矾的摩尔质量为。为了配置浓度为的明矾溶液,需要选用________mL规格的容量瓶,需称取明矾的质量为________。
8. 配制一定物质的量浓度的明矾溶液的过程中,玻璃棒除了搅拌加速溶解之外,还在转移液体过程中起到了________的作用。若转移液体过程中未对烧杯和玻璃棒进行洗涤,会导致配制的溶液浓度________(选填“偏低”、“偏高”、“无影响”),若实验前干净的容量瓶中底部有少量清水,会导致配制的溶液浓度________(选填“偏低”、“偏高”、“无影响”)。
阶段三:氧化还原处理单元
氯气溶于水之后,会产生一定量的次氯酸,它的强氧化性能够杀死水中的病菌,起到消毒的作用。
9. 氯气与水反应的化学方程式为:________。该反应中,氧化剂是________,还原剂是________,氧化产物为________。每生成1mol的次氯酸,转移的电子数为________mol。
10. 次氯酸不仅可以杀灭细菌,还能够通过氧化除掉一些含氮化合物,请写出次氯酸氧化的化学方程式,并用单线桥法或双线桥法标出电子转移的情况(已知氧化产物为氮气,还原产物为):________。
11. 氯水还具有漂白作用,可以使污水中一些有色杂质褪色。请设计一个实验,证明氯水中起到漂白作用的物质不是氯分子,而是次氯酸:________。
阶段四:重金属离子的去除
经过检测,污水中主要有两种重金属离子严重超标,分别是和。污水中的重金属离子可以通过化学沉淀的方法去除。小明同学取了一些污水水样,并设计了如下流程,用化学沉淀法去除这两种重金属离子:
12. 第一步加入氢氧化钠溶液,是为了除去污水中的________(填写离子)。预期的实验现象为________。
13. 第二步加入硫酸钠溶液,是为了除去污水中的________(填写离子),对应的离子方程式为:________。
14. 最后一步向污水中滴加适量稀硫酸的目的是________,如何保证所加硫酸的量是适量的呢?________。
15. 用小明同学的方法,在除掉重金属离子的同时也会引入一些危害性低的其它杂质离子,它们分别是(全部写出)________。
二、化学制氧。(除特殊说明外,每空2分,共25分)
在太空中,或潜水艇、潜水服中,工作人员需要一个装置,以持续供应氧气,并去除呼吸产生的二氧化碳。小芳同学想要利用已学到的化学知识,设计出可用于持续去除二氧化碳并产生氧气的供氧装置。
小芳同学首先想到的一种可用物质是过氧化钠。
16. 实验室用金属钠制备过氧化钠的化学方程式为:________。在该反应中,每生成的过氧化钠,转移的电子为________mol。
17. 过氧化钠吸收二氧化碳并放出氧气的化学方程式为:________。每消耗过氧化钠,可以吸收标准状况下的二氧化碳的体积为________L,可以产生的氧气分子的数量为________个。
18. 将产物碳酸钠制成溶液后,还可以进一步吸收其它途径产出的二氧化碳。碳酸钠溶液吸收二氧化碳的离子方程式为:________。该溶液吸收二氧化碳的过程中,溶液pH值逐渐________(选填“变大”、“变小”或“基本不变”)
小芳同学进而想到,如果不使用钠的化合物,而是换用另一种碱金属——钾,会不会效果更好呢?
19. 钾在元素周期表中位于钠的________(选填“上方”或“下方”),因此,钾的熔沸点比钠更________(选填“高”或者“低”),失去电子的趋势比钠更________(选填“强”或“弱”),与水反应的剧烈程度也更________(选填“大”或“小”)。(每空1分,共4分)
20. 正是由于碱金属性质的这种递变性,用实验室制备过氧化钠的方式,得到的钾的氧化物并非过氧化物,而是超氧化物,请写出对应的化学方程式:________。
21. 请通过计算确定过氧化钠、过氧化钾、超氧化钾三种可用于制氧的物质,在制备出相同体积氧气时,所消耗原料的质量比,并据此确定哪种物质更适合用于太空制氧(太空制氧时,因可携带的总重量有限,原料质量是优先考虑的因素)?
三、电池。(除特殊说明外,每空2分,共15分)
氧化还原反应在生活中的一个重要应用是电池,电池的原理是让还原剂失去的电子通过外部电路转移到氧化剂上,在这个过程中将反应释放的能量转变为电能。铅酸蓄电池广泛应用于生活中,比如电动自行车供能和机动车的点火启动电源。铅酸蓄电池的结构如图所示,它的核心结构是以二氧化铅和铅单质()为主要成分制成的电极材料和稀硫酸电解液。
22. 在电池向外放电的过程中,氧化产物和还原产物都是(不溶于水),请写出电池放电反应的化学方程式________。
23. 电池放电反应中,氧化剂是________,其中铅元素的化合价是________;还原剂是________。
24. 图中,所有的电极板并联为电极与外电路连接,所有的电极板并联为电极与外电路连接。结合氧化还原反应的电子得失规律可知,电池的负极为________(选填“N”或“P”)。
25. 铅酸蓄电池的一个重要缺陷在于,是一种活泼金属,长期不使用时,电池会由于置换反应出现胀气,引起胀气的气体具有易燃易爆的危险性质。这种气体的化学式为________,产生这种气体的离子方程式是________。
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