精品解析：山西阳泉市第十五中学校2026-2027学年九年级上学期9月阶段学情检测化学试题

九年级教学质量监测 化学 (考试时间：70分钟 试卷满分：70分) 注意事项： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。 3.回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4.测试范围：1-2单元(新教材人教版)。 5.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷 选择题(共20分) 一、单项选择题：本题共10小题。每小题2分，共20分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 青海是生态大省，要筑牢生态保护屏障。下列做法不符合这一理念的是 A. 提倡步行、骑自行车等“低碳”出行方式 B. 生活中露天焚烧废旧塑料和橡胶 C. 公共场所禁止吸烟 D. 大力开展植树造林活动 2. 下列物质的性质中属于化学性质的是 A. 胆矾是蓝色晶体 B. 汽油有挥发性 C. 白糖易溶于水 D. 酒精能燃烧 3. 下列关于氧气的描述不正确的是 A. 通常状况下，氧气是一种无色、无味的气体 B. 氧气是一种密度比空气密度略小的气体 C. 氧气化学性质活泼，能与很多物质发生化学反应 D. 氧气常用于医疗急救和支持物质燃烧 4. 下列物质中，属于纯净物的是 A. 自来水 B. 液氧 C. 食醋 D. 水泥 5. 山西老陈醋是中国名醋，在其酿造步骤中，主要目的与发生缓慢氧化有关的是 A. 磨料 B. 水淋 C. 拌料 D. 发酵 6. 如图表示空气中各成分含量，下列有关说法正确的是 A. 纵坐标表示质量分数 B. X表示的物质为氧气 C. 稀有气体属于纯净物 D. Y可用于钢铁冶炼、金属焊接等 7. 在三个集气瓶中分别盛有空气、氧气和氮气、鉴别它们的最好方法是 A. 分别倒入澄清石灰水、振荡 B. 分别伸入带火星的木条、观察 C. 分别称量各自的质量、比较 D. 分别插入燃着的木条、观察 8. 下列有关蜡烛及其燃烧的说法正确的是 A. 用小刀切下一块石蜡放入水中，石蜡会沉入水底 B. 取一个干燥的烧杯罩在蜡烛火焰上方，看到烧杯内壁有水雾产生 C. 蜡烛刚熄灭时产生的白烟是石蜡蒸气 D. 可用蜡烛代替红磷测定空气中氧气的含量 9. 化学与生活、生产密切相关。下列生活项目与所述的化学知识无关联的是 选项 生活项目 化学知识 A 用厨余垃圾自制花肥 厨余垃圾发生缓慢氧化 B 红磷可制造烟雾弹 红磷燃烧产生大量白烟 C 鱼虾能在水中生存 氧气化学性质比较活泼 D 稀有气体可制成多种用途的电光源 稀有气体通电时发出不同颜色的光 A. A B. B C. C D. D 10. 实验是化学研究的基础。下列实验设计，能达到实验目的的是 A. 比较二氧化锰与氧化铁的催化效果 B. 探究反应物浓度对化学反应速率的影响 C. 木炭燃烧测定空气中氧气的含量 D. 检验瓶内氧气是否收集满 第Ⅱ卷 非选择题(共50分) 二、生活、生产应用题(本大题共2个小题，共16分。) 【关注生活现象】 11. 中国高度、中国深度、中国速度、中国厚度……令世界瞩目！请解答下列小题的相关问题。 （1）中国高度：2022年5月4日，我国在珠穆朗玛峰建成世界海拔最高的自动气象观测站，能追踪极高海拔大气污染物，但不包括二氧化碳，原因是______，为克服高原反应，观测站工作人员进行户外工作时，需进行的措施是_____。 （2）中国深度：中国“奋斗者号”载人潜水器刷新了中国载人深潜的纪录。潜水器球舱采用了在深海处都不易变形的材料，由此可推测该材料具有的性质有______(写1条)。经探测，深海中含有丰富的可燃冰(甲烷水合物)，甲烷在空气中燃烧生成二氧化碳和水的文字表达式为______。 （3）中国速度：中国空间站建造规划的12次发射任务全部圆满完成。空间站内的空气与地球大气的组成基本一致，其中体积分数最大的是______。空间站内为了宇航员正常生存和活动，需要不断调节的两种气体是______。 （4）中国厚度：山西太钢生产的最薄不锈钢仅0.015毫米，被称为“手撕钢”，这说明“手撕钢”具有良好的______性。“手撕钢”在生产过程中利用主要成分为氧化铁的赤铁矿石进行炼铁，所以赤铁矿石的物质类别是______；“手撕钢”因不易发生缓慢氧化而生锈，故可应用于医疗器械，该用途利用“手撕钢”的性质属于______(选填“物理性质”或“化学性质”)。 【关注生产实际】 12. 某工厂分离空气获得稀有气体、纯度较高的氮气和液氧。分离空气的简易流程如图： 请根据流程图回答下列问题。 （1）经过步骤A处理后的空气属于__________(填“纯净物”或“混合物”)。 （2）由步骤B可以看出氮气的沸点比氧气的沸点__________(选填“高”或“低”)。嫦娥五号取回的月壤保存在氮气中，这说明氮气化学性质__________(选填“活泼”或“不活泼”)。 （3）空气的净化装置除了除去空气中的一些污染物外还除去了空气组成中的__________(填序号)。 ①氮气 ②氧气 ③稀有气体 ④二氧化碳 ⑤水蒸气 （4）此外，现在还有一种膜分离技术制氧气，原理是一定压力下，让空气通过薄膜，氧气能透过薄膜，而其余气体不能透过，从而达到分离空气的目的。据此推测氮分子比氧分子体积__________(填“大”或“小”)。 （5）工业制氧气的优点是_________________________。 三、科普阅读题(本大题共1个小题。共7分) 13. 阅读文本信息，完成填空。 空气“充电宝” 电是当代人们生活中不可或缺的能源。为阻止全球气候变暖，减少温室气体排放，可再生能源开始逐渐替代燃煤用来发电。然而，风能、太阳能等可再生能源受到天气变化影响，非常不稳定，直接用这些不可控的能源来并网供电，将给人们的用电安全带来巨大隐患。为实现可再生能源的安全并网，中国科研人员想到了利用空气做成“充电宝”，来储存和控制这些不可控的新能源。 压缩空气储能技术是20世纪50年代发展起来的新型能量存储技术。储电时，电力驱动压缩机压缩空气，电能转换成压缩空气的势能，压缩后的空气被输送到地下密封存储起来，也就完成了能量的存储。需要供电时，释放出压缩的空气，高压的空气经过加热，进入膨胀机，变成常压的空气，在此过程中带动发电机发电，空气的压缩势能也就转化成了电能。 如今，江苏金坛盐穴压缩空气储能供电系统，年发电量达1亿千瓦时，全年可节约标准煤(煤主要含有碳元素)3万吨，减少二氧化碳排放6.08万吨。 （1）利用风能、太阳能发电存在的不利因素是______。 （2）用文字表达式表示煤燃烧主要发生的化学反应______，该反应所属的基本反应类型为______。 （3）压缩空气储能技术发电过程中发生的是______(填“物理”或“化学”)变化。 （4）压缩空气储能技术可缓解人类面临的问题是______(写一点)。 （5）请再列举一种可用于发电的可再生能源______。 四、物质组成与变化分析题(本大题共1个小题。共6分。) 14. 二百多年前，法国化学家拉瓦锡研究空气的成分，通过实验和分析得出空气是由氧气和氮气组成的，同学们将氧气的性质、制取等内容梳理如下。联系实际，解决问题： （1）氧气存在于空气中，氧气约占空气总体积的___________。 （2）实验室制取的氧气可利用排水法进行收集，这是因为氧气具有___________的性质。 （3）硫在氧气中燃烧的文字表达式为___________。 （4）氧气用于炼钢利用的是氧气的___________(填“物理”或“化学”)性质。 （5）食物腐败的过程属于___________(填“剧烈”或“缓慢”)氧化。 五、(本大题共1个小题。共6分) 15. 化学实验小组同学利用如图所示的装置测定空气中氧气的含量。集气瓶的容积为350 mL，装置气密性良好，实验前预先在集气瓶中加入30 mL水，并夹紧弹簧夹。用凸透镜引燃燃烧匙中的红磷，待红磷熄灭并冷却后打开弹簧夹，测得烧杯中的水减少了64 mL。请完成以下问题及计算。 （1）写出红磷燃烧的文字表达式：___________。 （2）该装置的优点是___________。 （3）为确保实验成功，实验时需要注意___________(写一点)。 （4）根据以上实验数据，计算空气中氧气的体积分数。(要求写出计算过程) 六、实验探究题(本大题共2个小题。共15分) 16. 同学们在实验课上制取氧气并验证氧气的性质，请你与他们一起完成实验报告。 实验活动：氧气的实验室制取及性质实验 【实验目的】练习实验室制取氧气，加深对氧气性质的认识。 （1）【实验用品】试管、单孔橡胶塞、乳胶管、玻璃导管、______、酒精灯、水槽、集气瓶、玻璃片、药匙、高锰酸钾、棉花、火柴。 （2）【实验原理】______(用文字表达式表示)。 （3）【实验步骤】 i.按如图连接仪器，检查装置的气密性。 ii.向试管中装入高锰酸钾，并在试管口塞一团棉花，用带导管的橡胶塞塞住试管口。 iii将试管口略向下倾斜固定在铁架台上，原因是______，并将集气瓶装满水倒立在盛水的水槽中。 iv.点燃酒精灯，先使试管底部均匀受热，再对高锰酸钾所在的部位加热。 v.收集氧气。 vi.实验结束后，先将导管撤出水面，再熄灭酒精灯。 （4）【问题与交流】 ①为使收集的氧气较纯，在实验时应注意______。 ②进行铁丝在氧气中燃烧的实验时，可观察到的现象有______。 17. 随着科技的不断发展，制氧技术也在不断进步。某校化学小组的同学学习了氧气的相关知识后，对工业制取氧气、实验室制取氧气、家庭制取氧气以及空间站制取氧气展开了项目化问题探究。 任务一：工业制取氧气 【信息检索】 （1）工业上一般采用分离液态空气的方法获得氧气，此方法是利用了液态氧和液态氮的___________不同。 任务二：实验室制取氧气 【小组讨论】 （2）实验室用高锰酸钾制取氧气时，试管口放一团棉花的作用是___________。 （3）用排水法收集氧气时，观察到___________说明氧气收集满了。 （4）检验收集到的气体是否为氧气的方法是___________。 任务三：家庭制取氧气 【动手实践】同学们利用塑料瓶自制鱼缸氧气补给装置。 【分析交流】 (ⅰ)产品设计：挤压甲塑料瓶将过氧化氢溶液压入乙瓶中产生气体，需要补给氧气时打开开关。 (ⅱ)产品原理： （5）该反应的文字表达式为___________。 (ⅲ)产品调试： （6）为保证产生的氧气有充足时间溶于水中，最好将导管口放置于鱼缸的___________(填“水面”“中部”或“底部”)位置。 (ⅳ)产品延伸： （7）可向鱼缸中添加适量绿色水草，这样也可以补充氧气，其原因是___________。 任务四：空间站制取氧气 【查阅资料】随着我国航天事业的蓬勃发展，新技术不断涌现，其中一项就是利用月壤制取氧气。 （8）加热氧化亚铁制取氧气的文字表达式为：氧化亚铁铁＋氧气，该化学反应属于___________反应。 【成果分享】同学们通过学习，掌握了很多氧气制取的化学知识，了解了高科技的发展。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 九年级教学质量监测 化学 (考试时间：70分钟 试卷满分：70分) 注意事项： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。 3.回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4.测试范围：1-2单元(新教材人教版)。 5.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷 选择题(共20分) 一、单项选择题：本题共10小题。每小题2分，共20分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 青海是生态大省，要筑牢生态保护屏障。下列做法不符合这一理念的是 A. 提倡步行、骑自行车等“低碳”出行方式 B. 生活中露天焚烧废旧塑料和橡胶 C. 公共场所禁止吸烟 D. 大力开展植树造林活动 【答案】B 【解析】 【详解】提倡步行、骑自行车等“低碳”出行方式 ，公共场所禁止吸烟都能减少污染物的排放，有利于保护环境；大力开展植树造林活动有利于提高空气净化能力；生活中露天焚烧废旧塑料和橡胶，会产生大量有害气体和烟尘，污染环境。选B 2. 下列物质的性质中属于化学性质的是 A. 胆矾是蓝色晶体 B. 汽油有挥发性 C. 白糖易溶于水 D. 酒精能燃烧 【答案】D 【解析】 【分析】物理性质：物质不需要化学变化就表现出的性质。包括：颜色、状态、气味、熔点、沸点、密度、硬度、溶解性、挥发性、延展性、导电性、吸水性、吸附性等；化学性质：需要发生化学变化中才能表现出来的性质。可燃性、氧化性、还原性、活泼性、稳定性、腐蚀性、毒性、金属活动性等。 【详解】A、胆矾是蓝色晶体，是不需要化学变化就表现出的性质，属于物理性质，不符合题意； B、挥发是物质由液态变成气态的过程，汽油有挥发性，是不需要化学变化就表现出的性质，属于物理性质，不符合题意； C、白糖溶于水过程中没有新物质生成，白糖易溶于水，是不需要化学变化就表现出的性质，属于物理性质，不符合题意； D、酒精燃烧过程中有新物质生成，属于化学变化，酒精能燃烧，是需要发生化学变化中才能表现出来的性质，属于化学性质，符合题意。 故选D。 3. 下列关于氧气的描述不正确的是 A. 通常状况下，氧气是一种无色、无味的气体 B. 氧气是一种密度比空气密度略小的气体 C. 氧气化学性质活泼，能与很多物质发生化学反应 D. 氧气常用于医疗急救和支持物质燃烧 【答案】B 【解析】 【详解】A、通常状况下，氧气是一种无色、无味的气体，A正确； B、氧气是一种密度比空气密度略大的气体，B错误； C、氧气化学性质活泼，能与很多物质发生化学反应，C正确； D、氧气可供给呼吸、具有助燃性，所以氧气常用于医疗急救和支持物质燃烧，D正确。 故选：B。 4. 下列物质中，属于纯净物的是 A. 自来水 B. 液氧 C. 食醋 D. 水泥 【答案】B 【解析】 【详解】A.自来水由水和多种可溶性物质组成，属于混合物，故A错误； B.液氧由一种物质组成，属于纯净物，故B正确； C.食醋由多种物质组成，属于混合物，故C错误； D.水泥由多种物质组成，属于混合物，故D错误。 故选：B。 5. 山西老陈醋是中国名醋，在其酿造步骤中，主要目的与发生缓慢氧化有关的是 A. 磨料 B. 水淋 C. 拌料 D. 发酵 【答案】D 【解析】 【详解】A、磨料过程没有新物质生成，属于物理变化，故错误； B、水淋过程没有新物质生成，属于物理变化，故错误； C、拌料过程没有新物质生成，属于物理变化，故错误； D、发酵是物质跟空气中的氧气发生缓慢氧化的过程，故正确。 故选D。 6. 如图表示空气中各成分含量，下列有关说法正确的是 A. 纵坐标表示质量分数 B. X表示的物质为氧气 C. 稀有气体属于纯净物 D. Y可用于钢铁冶炼、金属焊接等 【答案】D 【解析】 【详解】A、按体积分数计算，氧气约占空气体积的21%，氮气约占空气体积的78%，则纵坐标表示的是体积分数，故A错误； B、X表示占空气体积的78%，故X表示的是氮气，故B错误； C、稀有气体包含氦气、氩气、氙气等多种气体，属于混合物，故C错误； D、氧气约占空气体积的21%，则Y表示的是氧气，常用于钢铁冶炼、金属焊接、供给呼吸等，故D正确； 故应选D。 7. 在三个集气瓶中分别盛有空气、氧气和氮气、鉴别它们的最好方法是 A. 分别倒入澄清石灰水、振荡 B. 分别伸入带火星的木条、观察 C. 分别称量各自的质量、比较 D. 分别插入燃着的木条、观察 【答案】D 【解析】 【详解】A、分别倒入澄清石灰水，振荡，空气、氧气和氮气均无明显现象，不能鉴别，故错误； B、分别伸入带火星的木条，观察，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，氮气不能燃烧且不支持燃烧，空气和氮气中带火星的木条均熄灭，无法鉴别空气和氮气，故错误； C、 分别称量各自的质量、比较，方法过于麻烦，并且不准确，故错误； D、分别插入燃着的木条、观察，氧气具有助燃性，能使燃着的木条燃烧更旺，空气中燃着的木条正常燃烧，氮气不能燃烧且不支持燃烧，能使燃着的木条熄灭，可以鉴别，故正确； 故选：D。 8. 下列有关蜡烛及其燃烧的说法正确的是 A. 用小刀切下一块石蜡放入水中，石蜡会沉入水底 B. 取一个干燥的烧杯罩在蜡烛火焰上方，看到烧杯内壁有水雾产生 C. 蜡烛刚熄灭时产生的白烟是石蜡蒸气 D. 可用蜡烛代替红磷测定空气中氧气的含量 【答案】B 【解析】 【详解】A. 石蜡的密度比水小，放入水中会浮在水面，而非沉底，说法错误，故不符合题意。 B. 蜡烛燃烧生成水蒸气，遇冷凝结为水雾，干燥烧杯内壁出现水雾，说明燃烧产物中有水，说法正确，故符合题意。 C. 白烟是石蜡蒸气冷凝形成的固体小颗粒，而非蒸气本身，蒸气不可见，说法错误，故不符合题意。 D. 蜡烛燃烧生成二氧化碳气体，导致密闭容器内气体体积变化不明显，无法准确测定氧气含量；而红磷燃烧生成固体，气体体积减少量即为氧气体积，说法错误，故不符合题意。 故选：B。 9. 化学与生活、生产密切相关。下列生活项目与所述的化学知识无关联的是 选项 生活项目 化学知识 A 用厨余垃圾自制花肥 厨余垃圾发生缓慢氧化 B 红磷可制造烟雾弹 红磷燃烧产生大量白烟 C 鱼虾能在水中生存 氧气化学性质比较活泼 D 稀有气体可制成多种用途的电光源 稀有气体通电时发出不同颜色的光 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A、用厨余垃圾自制花肥，是厨余垃圾与空气中的氧气发生的不容易察觉的缓慢氧化，故选项说法正确。 B、红磷燃烧产生大量白烟，可制造烟雾弹，故选项说法正确。 C、鱼虾能在水中生存，是因为水中溶有少量的能供给呼吸的氧气，故选项说法错误。 D、稀有气体通电时发出不同颜色的光，可制成多种用途的电光源，故选项说法正确。 故选：C。 10. 实验是化学研究的基础。下列实验设计，能达到实验目的的是 A. 比较二氧化锰与氧化铁的催化效果 B. 探究反应物浓度对化学反应速率的影响 C. 木炭燃烧测定空气中氧气的含量 D. 检验瓶内氧气是否收集满 【答案】B 【解析】 【详解】A、比较二氧化锰与氧化铁的催化效果时需要控制变量，而两试管内的过氧化氢溶液浓度不同，多变量无法比较，故选项A不能达到实验目的； B、空气中氧气的体积分数约为21%，纯氧中氧气的浓度高于空气中氧气的浓度，通过观察硫燃烧时的现象及反应剧烈程度，可以探究反应物浓度对化学反应速率的影响，故选项B能达到实验目的； C、测定空气中氧气含量的原理是：根据某物质只与空气中氧气反应且生成固体，从而使密闭容器内的气体体积减小，压强变小，在外界大气压的作用下使密闭容器内的水面上升来测量的；木炭在空气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳是气体，化学反应前后，压强变化不大，无法测定空气中氧气的含量，故选项C不能达到实验目的； D、验证氧气是否收集满的操作是：将带火星的小木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已收集满，反之则不是，而该实验将带火星的小木条伸入集气瓶内，故选项D不能达到实验目的。 故选B。 第Ⅱ卷 非选择题(共50分) 二、生活、生产应用题(本大题共2个小题，共16分。) 【关注生活现象】 11. 中国高度、中国深度、中国速度、中国厚度……令世界瞩目！请解答下列小题的相关问题。 （1）中国高度：2022年5月4日，我国在珠穆朗玛峰建成世界海拔最高的自动气象观测站，能追踪极高海拔大气污染物，但不包括二氧化碳，原因是______，为克服高原反应，观测站工作人员进行户外工作时，需进行的措施是_____。 （2）中国深度：中国“奋斗者号”载人潜水器刷新了中国载人深潜的纪录。潜水器球舱采用了在深海处都不易变形的材料，由此可推测该材料具有的性质有______(写1条)。经探测，深海中含有丰富的可燃冰(甲烷水合物)，甲烷在空气中燃烧生成二氧化碳和水的文字表达式为______。 （3）中国速度：中国空间站建造规划的12次发射任务全部圆满完成。空间站内的空气与地球大气的组成基本一致，其中体积分数最大的是______。空间站内为了宇航员正常生存和活动，需要不断调节的两种气体是______。 （4）中国厚度：山西太钢生产的最薄不锈钢仅0.015毫米，被称为“手撕钢”，这说明“手撕钢”具有良好的______性。“手撕钢”在生产过程中利用主要成分为氧化铁的赤铁矿石进行炼铁，所以赤铁矿石的物质类别是______；“手撕钢”因不易发生缓慢氧化而生锈，故可应用于医疗器械，该用途利用“手撕钢”的性质属于______(选填“物理性质”或“化学性质”)。 【答案】（1） ①. 二氧化碳不属于污染物 ②. 随身携带氧气瓶（合理即可） （2） ①. 耐高压 ②. （3） ①. 氮气##N2 ②. 氧气和二氧化碳 （4） ①. 延展 ②. 混合物 ③. 化学性质 【解析】 【小问1详解】 二氧化碳是空气的组成成分之一，故二氧化碳不属于大气污染物； 高原地区空气稀薄，为克服高原反应，观测站工作人员进行户外工作时，需进行的措施是：随身携带氧气瓶； 【小问2详解】 潜水器球舱采用了在深海处都不易变形的材料，由此可推测该材料具有的性质有耐高压； 甲烷在空气中燃烧生成二氧化碳和水，该反应的文字表达式为：； 【小问3详解】 空间站内的空气与地球大气的组成基本一致，地球大气中体积分数最大的是氮气，约占空气体积的78%； 空间站内宇航员呼吸作用消耗氧气，生成二氧化碳，氧气和二氧化碳的含量会发生变化，故空间站内为了宇航员正常生存和活动，需要不断调节的两种气体是氧气和二氧化碳； 【小问4详解】 山西太钢生产的最薄不锈钢仅0.015毫米，被称为“手撕钢”，这说明“手撕钢”具有良好的延展性； 赤铁矿的主要成分是氧化铁，还含有其它物质，属于混合物； “手撕钢”因不易发生缓慢氧化而生锈，该性质需要通过化学变化才能表现出来，属于化学性质。 【关注生产实际】 12. 某工厂分离空气获得稀有气体、纯度较高的氮气和液氧。分离空气的简易流程如图： 请根据流程图回答下列问题。 （1）经过步骤A处理后的空气属于__________(填“纯净物”或“混合物”)。 （2）由步骤B可以看出氮气的沸点比氧气的沸点__________(选填“高”或“低”)。嫦娥五号取回的月壤保存在氮气中，这说明氮气化学性质__________(选填“活泼”或“不活泼”)。 （3）空气的净化装置除了除去空气中的一些污染物外还除去了空气组成中的__________(填序号)。 ①氮气 ②氧气 ③稀有气体 ④二氧化碳 ⑤水蒸气 （4）此外，现在还有一种膜分离技术制氧气，原理是一定压力下，让空气通过薄膜，氧气能透过薄膜，而其余气体不能透过，从而达到分离空气的目的。据此推测氮分子比氧分子体积__________(填“大”或“小”)。 （5）工业制氧气的优点是_________________________。 【答案】（1） 混合物 （2） ①. 低 ②. 不活泼 （3）④⑤ （4） 大 （5） 原料来源广泛，生产成本低，可大规模生产 【解析】 【小问1详解】 经过步骤A处理后得到的物质为液态空气，仍含有氮气、氧气、稀有气体等多种物质，因此属于混合物。 【小问2详解】 蒸发液态空气时氮气先汽化分离出来，说明氮气的沸点比氧气更低；氮气化学性质不活泼，不易与其他物质发生反应，可作为保护气隔绝月壤和其他活泼气体接触，因此用于保存月壤。 【小问3详解】 空气净化的目标是保留待分离的氮气、氧气、稀有气体，除去杂质，因此除污染物外，还需要除去二氧化碳和水蒸气，避免后续降温加压过程中二者变为固体堵塞设备。 【小问4详解】 膜分离的原理是小分子可以透过薄膜微孔，大分子无法透过，氧气能透过薄膜、氮气不能透过，说明氮分子体积比氧分子大。 【小问5详解】 工业制氧气以空气为原料，原料易得无需额外购买昂贵试剂，生产过程能耗低，能够大批量制备氧气，成本很低。 三、科普阅读题(本大题共1个小题。共7分) 13. 阅读文本信息，完成填空。 空气“充电宝” 电是当代人们生活中不可或缺的能源。为阻止全球气候变暖，减少温室气体排放，可再生能源开始逐渐替代燃煤用来发电。然而，风能、太阳能等可再生能源受到天气变化影响，非常不稳定，直接用这些不可控的能源来并网供电，将给人们的用电安全带来巨大隐患。为实现可再生能源的安全并网，中国科研人员想到了利用空气做成“充电宝”，来储存和控制这些不可控的新能源。 压缩空气储能技术是20世纪50年代发展起来的新型能量存储技术。储电时，电力驱动压缩机压缩空气，电能转换成压缩空气的势能，压缩后的空气被输送到地下密封存储起来，也就完成了能量的存储。需要供电时，释放出压缩的空气，高压的空气经过加热，进入膨胀机，变成常压的空气，在此过程中带动发电机发电，空气的压缩势能也就转化成了电能。 如今，江苏金坛盐穴压缩空气储能供电系统，年发电量达1亿千瓦时，全年可节约标准煤(煤主要含有碳元素)3万吨，减少二氧化碳排放6.08万吨。 （1）利用风能、太阳能发电存在的不利因素是______。 （2）用文字表达式表示煤燃烧主要发生的化学反应______，该反应所属的基本反应类型为______。 （3）压缩空气储能技术发电过程中发生的是______(填“物理”或“化学”)变化。 （4）压缩空气储能技术可缓解人类面临的问题是______(写一点)。 （5）请再列举一种可用于发电的可再生能源______。 【答案】（1）风能、太阳能等可再生能源受到天气变化影响，非常不稳定 （2） ①. ②. 化合反应 （3）物理 （4）全球变暖或温室效应 （5）氢能或地热能、生物质能等 【解析】 【小问1详解】 风能、太阳能等可再生能源受到天气变化影响，非常不稳定，所以直接用这些不可控的能源来并网供电，将给人们的用电安全带来巨大隐患； 【小问2详解】 煤的主要成分是碳，碳燃烧生成二氧化碳，反应表达式为：，这个反应是反应物有两个，生成物是一个，符合化合反应的定义； 【小问3详解】 根据提干信息可知，在压缩空气储能技术发电过程中没有新物质产生，故是物理变化； 【小问4详解】 根据题干信息可知，压缩空气储能技术可以减少二氧化碳的排放，故有利于缓解温室效应或全球变暖； 【小问5详解】 可用于发电的可再生能源有氢能、地热能以及生物质能等。 四、物质组成与变化分析题(本大题共1个小题。共6分。) 14. 二百多年前，法国化学家拉瓦锡研究空气的成分，通过实验和分析得出空气是由氧气和氮气组成的，同学们将氧气的性质、制取等内容梳理如下。联系实际，解决问题： （1）氧气存在于空气中，氧气约占空气总体积的___________。 （2）实验室制取的氧气可利用排水法进行收集，这是因为氧气具有___________的性质。 （3）硫在氧气中燃烧的文字表达式为___________。 （4）氧气用于炼钢利用的是氧气的___________(填“物理”或“化学”)性质。 （5）食物腐败的过程属于___________(填“剧烈”或“缓慢”)氧化。 【答案】（1）21% （2）不易溶于水，且不与水反应 （3）硫＋氧气二氧化硫 （4）化学 （5）缓慢 【解析】 【小问1详解】 氧气存在于空气中，氧气约占空气总体积的21%，故填：21%； 【小问2详解】 实验室制取的氧气可利用排水法进行收集，这是因为氧气不易溶于水，且不与水反应，故填：不易溶于水，且不与水反应； 【小问3详解】 硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，反应的文字表达式为硫＋氧气二氧化硫，故填：硫＋氧气二氧化硫； 【小问4详解】 氧气用于炼钢，是利用氧气具有助燃性，需要通过化学变化才能表现出来，属于化学性质，故填：化学； 【小问5详解】 食物腐败的过程，是物质与氧气发生的反应，进行得很慢，甚至不易察觉，属于缓慢氧化，故填：缓慢。 五、(本大题共1个小题。共6分) 15. 化学实验小组同学利用如图所示的装置测定空气中氧气的含量。集气瓶的容积为350 mL，装置气密性良好，实验前预先在集气瓶中加入30 mL水，并夹紧弹簧夹。用凸透镜引燃燃烧匙中的红磷，待红磷熄灭并冷却后打开弹簧夹，测得烧杯中的水减少了64 mL。请完成以下问题及计算。 （1）写出红磷燃烧的文字表达式：___________。 （2）该装置的优点是___________。 （3）为确保实验成功，实验时需要注意___________(写一点)。 （4）根据以上实验数据，计算空气中氧气的体积分数。(要求写出计算过程) 【答案】（1）红磷＋氧气五氧化二磷 （2）减少对环境的污染(合理即可) （3）红磷要足量(合理即可) （4）集气瓶的容积为350mL，实验前预先在集气瓶中放入30mL水，故集气瓶中空气的体积为：350mL−30mL，冷却后打开弹簧夹，测得烧杯中的水少了64mL，即进入集气瓶中水的体积为64mL，也就是瓶内消耗氧气的体积为64mL，故空气中氧气的体积分数为： 【解析】 【小问1详解】 红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的文字表达式为：红磷＋氧气五氧化二磷； 【小问2详解】 该装置的优点是防止了燃烧匙伸入集气瓶中时导致的部分气体受热膨胀逸出，实验结果更准确，同时防止了反应生成的五氧化二磷扩散到空气中污染环境； 【小问3详解】 红磷不足、装置漏气、没有冷却至室温就打开弹簧夹等，都会使测得的氧气体积分数小于五分之一； 【小问4详解】 见答案。 六、实验探究题(本大题共2个小题。共15分) 16. 同学们在实验课上制取氧气并验证氧气的性质，请你与他们一起完成实验报告。 实验活动：氧气的实验室制取及性质实验 【实验目的】练习实验室制取氧气，加深对氧气性质的认识。 （1）【实验用品】试管、单孔橡胶塞、乳胶管、玻璃导管、______、酒精灯、水槽、集气瓶、玻璃片、药匙、高锰酸钾、棉花、火柴。 （2）【实验原理】______(用文字表达式表示)。 （3）【实验步骤】 i.按如图连接仪器，检查装置的气密性。 ii.向试管中装入高锰酸钾，并在试管口塞一团棉花，用带导管的橡胶塞塞住试管口。 iii将试管口略向下倾斜固定在铁架台上，原因是______，并将集气瓶装满水倒立在盛水的水槽中。 iv.点燃酒精灯，先使试管底部均匀受热，再对高锰酸钾所在的部位加热。 v.收集氧气。 vi.实验结束后，先将导管撤出水面，再熄灭酒精灯。 （4）【问题与交流】 ①为使收集的氧气较纯，在实验时应注意______。 ②进行铁丝在氧气中燃烧的实验时，可观察到的现象有______。 【答案】（1）铁架台 （2） （3）防止冷凝水倒流，炸裂试管 （4） ①. 等气泡连续均匀冒出时再收集 ②. 剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体 【解析】 【小问1详解】 由图可知，选择加热高锰酸钾制取氧气，还需要用到铁架台； 【小问2详解】 由由发生装置属于固、固加热型，试管口有棉花可知，本实验是用高锰酸钾加热制取，高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的文字表达式为：； 【小问3详解】 把试管口略向下倾斜固定在铁架台上的原因是防止冷凝水倒流，炸裂试管； 【小问4详解】 ①用排水法收集氧气时，若一开始有气泡冒出就收集，此时排出的是装置内的空气，会使收集的氧气不纯；所以要等气泡连续均匀冒出时再收集，这样能保证收集的氧气较纯； ②铁丝在氧气中燃烧的现象是：剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体。 17. 随着科技的不断发展，制氧技术也在不断进步。某校化学小组的同学学习了氧气的相关知识后，对工业制取氧气、实验室制取氧气、家庭制取氧气以及空间站制取氧气展开了项目化问题探究。 任务一：工业制取氧气 【信息检索】 （1）工业上一般采用分离液态空气的方法获得氧气，此方法是利用了液态氧和液态氮的___________不同。 任务二：实验室制取氧气 【小组讨论】 （2）实验室用高锰酸钾制取氧气时，试管口放一团棉花的作用是___________。 （3）用排水法收集氧气时，观察到___________说明氧气收集满了。 （4）检验收集到的气体是否为氧气的方法是___________。 任务三：家庭制取氧气 【动手实践】同学们利用塑料瓶自制鱼缸氧气补给装置。 【分析交流】 (ⅰ)产品设计：挤压甲塑料瓶将过氧化氢溶液压入乙瓶中产生气体，需要补给氧气时打开开关。 (ⅱ)产品原理： （5）该反应的文字表达式为___________。 (ⅲ)产品调试： （6）为保证产生的氧气有充足时间溶于水中，最好将导管口放置于鱼缸的___________(填“水面”“中部”或“底部”)位置。 (ⅳ)产品延伸： （7）可向鱼缸中添加适量绿色水草，这样也可以补充氧气，其原因是___________。 任务四：空间站制取氧气 【查阅资料】随着我国航天事业的蓬勃发展，新技术不断涌现，其中一项就是利用月壤制取氧气。 （8）加热氧化亚铁制取氧气的文字表达式为：氧化亚铁铁＋氧气，该化学反应属于___________反应。 【成果分享】同学们通过学习，掌握了很多氧气制取的化学知识，了解了高科技的发展。 【答案】（1）沸点 （2）防止加热时试管中粉末状物质进入导管 （3）集气瓶内的水排完，集气瓶口有大气泡冒出 （4）将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，证明是氧气 （5） （6）底部 （7）植物可通过光合作用产生氧气 （8）分解 【解析】 【小问1详解】 工业上通过加压降温使空气液化，再利用液态氧和液态氮的沸点不同进行分离，氧气的沸点约为，氮气的沸点约为，液态氮先蒸发，剩余液态氧被收集；故填：沸点； 【小问2详解】 高锰酸钾在加热时容易产生细小颗粒，棉花可以阻挡这些颗粒进入导管，制取氧气时要在试管口塞一团棉花，是为了防止加热时试管中粉末进入导管，故填：防止加热时试管中粉末状物质进入导管； 【小问3详解】 因为氧气不易溶于水，可以用排水法收集氧气，当集气瓶中水被排尽，有气泡从瓶口冒出，说明氧气已收集满，故填：集气瓶内的水排完，集气瓶口有大气泡冒出； 【小问4详解】 检验氧气的方法是将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则证明该气体为氧气；故填：将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，证明是氧气； 【小问5详解】 过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下反应生成水和氧气，反应的文字表达式为：，故填：； 【小问6详解】 为保证产生的氧气有充足时间溶于水中，最好将导管口放置于鱼缸的底部，这样氧气从底部上升，能与水充分接触，增加溶解时间，故填：底部； 【小问7详解】 向鱼缸中添加适量绿色水草，水草进行光合作用会产生氧气，所以也可以补充氧气，故填：植物可通过光合作用产生氧气； 【小问8详解】 根据反应的文字表达式可知，该反应为一种反应物生成两种生成物，符合分解反应的特点，属于分解反应；故填：分解。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $