精品解析：山西临汾市襄汾县部分学校2026-2027学年九年级上学期10月素养形成第一次能力训练化学试卷

2026-2027学年度第一学期素养形成第一次能力训练 初三化学(沪教版) 注意事项： 1.本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，全卷共6页，满分70分，考试时间70分钟。 2.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷相应的位置。 3.答案全部在答题卡上完成，答在本试卷上无效。 4.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、选择题(本大题共10个小题，每小题2分，共20分。在每小题给出的四个选项中，只有一个符合题目要求，请选出并在答题卡上将该项涂黑。) 1. 2026年国务院《政府工作报告》提出“培育壮大新兴支柱产业”。下列有关新兴支柱产业涉及的核心技术属于化学研究领域的是 A. 研发人工智能程序 B. 模拟集成电路 C. 研发储能材料 D. 研发机器人的仿生形态 2. 生活现象蕴含着丰富的化学知识。生活中的下列现象是由化学变化引起的是 A. 橡皮泥捏泥人变硬 B. 水放冰箱结成冰块 C. 铜器锈蚀颜色变绿 D. 电流过大灯丝熔断 3. 下列是某同学整理实验室的做法，不正确的是 A. 实验后的废液直接倒入下水道 B. 洗涤后的试管倒放在试管架上晾干 C. 实验剩余药品放入指定容器 D. 归类整理试剂瓶并使标签朝外 我们生活在丰富多彩的物质世界中，通过实验研究物质的性质、用途是化学的重要内容。完成4-7题。 4. 下列有关空气成分的叙述中，错误的是 A. 氧气具有助燃性，可用作助燃剂 B. 氮气含氮，用于制作氮肥 C. 稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可制成多种用途的电光源 D. 二氧化碳是植物进行光合作用的基本原料，所以空气中二氧化碳越多越好 5. 下列关于“加热高锰酸钾制取氧气并用排水法收集”的实验的说法中，正确的是 A. 先在铁架台上固定发生装置，再放置酒精灯 B. 装有高锰酸钾的试管管口要放一团棉花，目的是防止反应时药品进入导管 C. 导管口开始产生气泡时，立即用装满水的集气瓶收集气体 D. 反应结束时，先停止加热，然后将导管移出水面 6. 设计下图实验，探究金属镁的性质。下列说法正确的是 A. 镁条直接点燃观察现象 B. 镁条燃烧发出耀眼白光 C. 镁条燃烧生成褐色固体 D. 镁条要用镊子夹持点燃 7. 2026年“中国水周”的主题是“国家水网 世纪画卷”。下列有关水的相关说法正确的是 A. 海水是纯净物 B. 生活污水可以随意排放 C. 淡水资源是取之不尽的 D. 工业废水必须处理达标后才能排放 8. 量子点是一种纳米级别的半导体颗粒，其独特的性质使之成为许多化学反应的高效催化剂。下列关于催化剂的说法正确的是 A. 该催化剂可使生成物的产量增加 B. 不使用该催化剂，化学反应就无法进行 C. 该催化剂可应用于所有化学反应 D. 化学反应前后，其质量和化学性质不发生改变 走马灯是中国传统经典花灯，承载着丰富的文化内涵，也是古人利用热空气对流的精巧发明，距今已有上千年历史。 9. 走马灯点燃蜡烛后产生热气流，驱动叶轮旋转。下图是走马灯的工作原理图。下列说法正确的是 A. 蜡烛燃烧只发生化学变化 B. 蜡烛燃烧时，化学能转化为热能和光能 C. 蜡烛燃烧时焰心温度最高 D. 熄灭蜡烛产生的白烟是二氧化碳气体 10. 不同高度的蜡烛燃烧后测得上方叶轮开口处空气温度与灯的转速数据如图所示。下列说法不正确的是 A. 蜡烛越高转速越慢 B. 叶轮处气体与空气成分及含量完全相同 C. 防止温度过高应选择短蜡烛 D. 该实验说明温度会影响走马灯的转动效果 第Ⅱ卷 非选择题(共50分) 二、化学与社会(每空1分，文字表达式2分，共16分) 【化学与工程】 小浪底水利枢纽是黄河干流三门峡以下唯一大型控制性水利工程，位于河南洛阳孟津区与济源市交界，黄河中游最后一段峡谷出口，是治理黄河的核心咽喉工程。请分析图文信息，解答下列题目的相关问题。 11. 图1是黄河小浪底大坝。大坝建设时使用大型吊车、钻机等设备，钻机用于打孔，则钻头应具有________的性质。大坝桩基完工后，潜水员下水检查时要带氧气瓶，是因为氧气能_________。为保证大坝的强度，浇筑水泥时最好用软水，生活中硬水软化的方法是_________。 12. 图2是水力发电示意图。水力发电与火力发电相比，优点是_________。发电用水要求较低，而自来水厂的水也需净化后，再经_________处理杀死病菌后才能配送至居民家中。 13. 图3是大坝风景。大坝周围的植被对保护生态环境所起的作用是_________。游客在景区乘船观光、欣赏美景的同时，从环保的角度应该做到_________。 14. 小浪底水利枢纽最重要的作用是调水调沙，从而防洪、减淤、供水、发电。黄河水中的泥沙可加絮凝剂除去，絮凝剂的作用是_________，水中有异味可用木炭除去。木炭燃烧生成二氧化碳的文字表达式为_________。 【化学与资源】 15. 空气存在于地球的大气层中，含有多种物质，要从化学视角认识空气。回答下列问题。 （1）从分类角度：空气的物质类别是_________。 （2）从组成角度：空气中氮气与氧气的体积比约_________。 （3）从性质角度：氮气可以用作食品保护气，利用其化学性质_________。铁丝在纯氧气中可以燃烧，写出该反应的文字表达式_________。 （4）从用途角度：氦气是稀有气体的一种，可用作_________。 三、科普阅读(每空1分，文字表达式2分，共7分) 16. 探秘碳家族 碳家族成员众多，金刚石和石墨是重要成员。金刚石和石墨的“性格”差异极大，金刚石是自然界中最硬的物质，它的碳原子的排列方式赋予了金刚石卓越的硬度，使其成为切割玻璃、加工金属的理想材料。天然金刚石经过精心打磨后，还能变成璀璨夺目的钻石。石墨则截然不同。它的碳原子呈层状排列，层与层之间容易滑动。石墨具有良好的导电性。尽管物理性质差异显著，但金刚石和石墨的化学性质却十分相似。在高温条件下，它们都能与氧气反应生成二氧化碳气体。值得一提的是，石墨在高温高压的特殊环境中可以转化为金刚石。我国科学家以二氧化碳为原料在一定条件下制得金刚石。 结合材料，回答问题； （1）石墨在一定条件的特殊环境中可以转化为金刚石，写出该反应的文字表达式______________。 （2）金刚石和石墨的物理性质中，最显著不同是_________。金刚石和石墨物理性质差异大的原因是_________。 （3）金刚石和石墨化学性质十分相似的原因是_________。 （4）石墨成为电池电极、电刷的重要材料，是因为它具有_________的特性。石墨除此之外还有________用途。 四、物质性质及应用(每空1分，文字表达式2分，共6分) 17. 过氧化氢俗称双氧水，在一系列条件下可以发生转化。兴趣小组同学在小组合作学习过程中，对相关问题，以结构图的形式，进行了如下梳理。联系实际，解决问题： （1）写出过氧化氢生成水的文字表达式___________________。 （2）氧气和氢气点燃能生成水，该反应的基本反应类型是_________。 （3）蜡烛在氧气中燃烧的现象是______________。蜡烛在氧气中比空气中燃烧剧烈，说明燃烧剧烈程度与_________有关。 （4）生活中有很多变化是缓慢氧化(举一例)_________。 五、定量分析(第1-4小题各1分，第5小题2分，共6分) 18. 化学小组同学设计下图所示实验装置验证水的组成。 （1）正负两极都可观察到的现象______________。 （2）该反应的文字表达式为__________________。 （3）由该实验得到有关水的组成结论为_________。 （4）实验中正极收集气体为0.02 L，则该实验产生的氢气体积为_________。 （5）某次实验收集到氢气0.1 L，计算氢气的质量是多少？(已知标准状况下，氢气的密度为0.09 g/L)。 六、科学探究(每空1分，文字表达式2分，共15分) 19. 测定“空气中氧气的体积分数”。 （1）实验方法：利用上图所示装置，先用止水夹夹住橡皮管，点燃红磷，伸入瓶中并塞上瓶塞，等红磷燃烧熄灭且装置冷却至室温后再打开止水夹。 实验原理：红磷燃烧消耗氧气。该反应的文字表达式为__________________。 实验现象：打开止水夹后，观察到_____________。 实验结论：_____________。 【问题与思考】 （2）为保证实验成功，要加入过量红磷的作用是______________。 （3）能否将红磷换成木炭进行相同实验，为什么？______________。 20. 随着科学技术的不断发展，制氧方法越来越多，制氧技术也不断进步。同学们学习了化学后，对工业制取氧气，围绕工业制取氧气、实验室制取氧气以及新兴制氧方法开展了实践活动。 任务一：工业制氧气 （1）工业制取氧气常采用分离液态空气法，此方法利用_________不同分离出氮气和氧气。 任务二：实验室制氧气 （2）同学们决定用加热高锰酸钾的方法制取一瓶较纯净的氧气，上图中应选择的发生装置和收集装置是_________(填字母序号)，写出该反应的文字表达式________________。 （3）图中仪器①名称是_________。用排水法收集氧气，观察到_________现象则收集满了。检验收集到气体为氧气的方法是___________________。 任务三：新兴制氧方法 变压吸附法制氧气：分子筛吸附材料在加压时吸附空气中氮气，未被吸附的氧气经处理后即是高浓度的氧气。 （4）结合上图可知：过程1和过程2交替进行，可连续生产大量高纯度氧气，过程1中，空气通过分子筛吸附材料时，_________分子更容易被吸附。 （5）变压吸附法制氧气是_________变化。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年度第一学期素养形成第一次能力训练 初三化学(沪教版) 注意事项： 1.本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，全卷共6页，满分70分，考试时间70分钟。 2.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷相应的位置。 3.答案全部在答题卡上完成，答在本试卷上无效。 4.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、选择题(本大题共10个小题，每小题2分，共20分。在每小题给出的四个选项中，只有一个符合题目要求，请选出并在答题卡上将该项涂黑。) 1. 2026年国务院《政府工作报告》提出“培育壮大新兴支柱产业”。下列有关新兴支柱产业涉及的核心技术属于化学研究领域的是 A. 研发人工智能程序 B. 模拟集成电路 C. 研发储能材料 D. 研发机器人的仿生形态 【答案】C 【解析】 【详解】A、研发人工智能程序属于计算机科学领域，与化学研究无关，错误； B、模拟集成电路属于电子信息工程领域，不属于化学研究范畴，错误； C、研发储能材料需要研制新型化学物质、研究材料的化学性质，属于化学研究领域，正确； D、研发机器人仿生形态属于机械工程、仿生学领域，与化学研究无关，错误。 故选C。 2. 生活现象蕴含着丰富的化学知识。生活中的下列现象是由化学变化引起的是 A. 橡皮泥捏泥人变硬 B. 水放冰箱结成冰块 C. 铜器锈蚀颜色变绿 D. 电流过大灯丝熔断 【答案】C 【解析】 【详解】A.橡皮泥捏泥人变硬，没有新物质生成，属于物理变化，不符合题意； B.水放冰箱结成冰块，只是水从液态变为固态，没有新物质生成，属于物理变化，不符合题意； C.铜器锈蚀颜色变绿，是由于铜与空气中的水、氧气和二氧化碳气体发生反应，生成碱式碳酸铜，有新物质生成，属于化学变化，符合题意； D.电流过大灯丝熔断，是由于电流产生热量，温度过高，达到灯丝的熔点，使灯丝熔断，没有新物质生成，属于物理变化，不符合题意。 3. 下列是某同学整理实验室的做法，不正确的是 A. 实验后的废液直接倒入下水道 B. 洗涤后的试管倒放在试管架上晾干 C. 实验剩余药品放入指定容器 D. 归类整理试剂瓶并使标签朝外 【答案】A 【解析】 【详解】A、未经处理的废液可能有腐蚀性，直接倒入下水道会腐蚀下水道，选项错误； B、洗涤后的试管倒放在试管架上晾干，防止受污染，选项正确； C、实验剩余药品应放入指定容器，防止造成浪费、污染环境，选项正确； D、归类整理试剂瓶并使标签朝外，方便查看，选项正确。 故选A。 我们生活在丰富多彩的物质世界中，通过实验研究物质的性质、用途是化学的重要内容。完成4-7题。 4. 下列有关空气成分的叙述中，错误的是 A. 氧气具有助燃性，可用作助燃剂 B. 氮气含氮，用于制作氮肥 C. 稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可制成多种用途的电光源 D. 二氧化碳是植物进行光合作用的基本原料，所以空气中二氧化碳越多越好 【答案】D 【解析】 【详解】A.氧气具有助燃性，可用作助燃剂，A说法正确。 B.氮气含有氮元素，是工业合成硝酸、氮肥的重要原料，B说法正确。 C.稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可制成多种用途的电光源，C说法正确。 D.二氧化碳是植物进行光合作用的基本原料，但空气中二氧化碳并不是越多越好，排放过多会造成温室效应，D说法错误。 5. 下列关于“加热高锰酸钾制取氧气并用排水法收集”的实验的说法中，正确的是 A. 先在铁架台上固定发生装置，再放置酒精灯 B. 装有高锰酸钾的试管管口要放一团棉花，目的是防止反应时药品进入导管 C. 导管口开始产生气泡时，立即用装满水的集气瓶收集气体 D. 反应结束时，先停止加热，然后将导管移出水面 【答案】B 【解析】 【详解】A、连接仪器一般按照顺序从左到右，从下到上的顺序进行，先放置酒精灯，再在铁架台上固定发生装置，故选项说法错误。 B、装有高锰酸钾的试管管口要放一团棉花，目的是防止反应时药品进入导管，故选项说法正确。 C、导管口开始产生气泡时，不能立即用装满水的集气瓶收集气体，因为开始排出的气体是空气，待导管口气泡连续、均匀冒出时再开始收集，故选项说法错误。 D、反应结束时，先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，以防止水槽中的水倒吸入试管，使试管因骤然冷却而炸裂，故选项说法错误。 故选：B。 6. 设计下图实验，探究金属镁的性质。下列说法正确的是 A. 镁条直接点燃观察现象 B. 镁条燃烧发出耀眼白光 C. 镁条燃烧生成褐色固体 D. 镁条要用镊子夹持点燃 【答案】B 【解析】 【详解】A.镁是一种化学性质活泼的金属，在空气中常温下就能被缓慢氧化，因此用砂纸打磨镁条的目的是除去表面的氧化膜，便于镁条燃烧观察现象，错误； B.镁条燃烧的现象为：剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出热量，生成白色固体，正确； C.镁条燃烧生成白色固体，错误； D.燃烧镁条会放出大量的热，因此可以用坩埚钳夹持进行燃烧，错误； 7. 2026年“中国水周”的主题是“国家水网 世纪画卷”。下列有关水的相关说法正确的是 A. 海水是纯净物 B. 生活污水可以随意排放 C. 淡水资源是取之不尽的 D. 工业废水必须处理达标后才能排放 【答案】D 【解析】 【详解】A.海水中除了水还含有氯化钠等物质，是混合物。不符合题意； B.生活污水随意排放会造成水污染。不符合题意； C.地球上的总水储量虽然很大，但淡水很少，淡水只约占全球水储量的2.53%，可利用的只约占其中的30.4%。不符合题意； D.工业废水必须处理达标后才能排放，以免污染水体。符合题意； 8. 量子点是一种纳米级别的半导体颗粒，其独特的性质使之成为许多化学反应的高效催化剂。下列关于催化剂的说法正确的是 A. 该催化剂可使生成物的产量增加 B. 不使用该催化剂，化学反应就无法进行 C. 该催化剂可应用于所有化学反应 D. 化学反应前后，其质量和化学性质不发生改变 【答案】D 【解析】 【详解】A.催化剂只能改变化学反应速率，不会影响生成物的产量，A说法不正确； B.许多化学反应没有催化剂也能进行，只是速率较慢（如铁生锈），B说法不正确； C.催化剂具有专一性，即一种催化剂通常只能对特定的化学反应起催化作用，不能应用于所有化学反应，C说法不正确； D.催化剂在化学反应前后，其质量和化学性质不发生改变，D说法正确。 走马灯是中国传统经典花灯，承载着丰富的文化内涵，也是古人利用热空气对流的精巧发明，距今已有上千年历史。 9. 走马灯点燃蜡烛后产生热气流，驱动叶轮旋转。下图是走马灯的工作原理图。下列说法正确的是 A. 蜡烛燃烧只发生化学变化 B. 蜡烛燃烧时，化学能转化为热能和光能 C. 蜡烛燃烧时焰心温度最高 D. 熄灭蜡烛产生的白烟是二氧化碳气体 10. 不同高度的蜡烛燃烧后测得上方叶轮开口处空气温度与灯的转速数据如图所示。下列说法不正确的是 A. 蜡烛越高转速越慢 B. 叶轮处气体与空气成分及含量完全相同 C. 防止温度过高应选择短蜡烛 D. 该实验说明温度会影响走马灯的转动效果 【答案】9. B 10. B 【解析】 【9题详解】 A.化学变化的本质是有新物质生成，且化学变化发生时一定伴随物理变化。蜡烛燃烧过程中，首先石蜡受热熔化，该过程无新物质生成，属于物理变化；之后石蜡燃烧生成二氧化碳和水，属于化学变化。因此蜡烛燃烧不是只发生化学变化，A错误。 B.蜡烛燃烧属于放热、发光的化学反应，反应过程中，石蜡储存的化学能会转化为热能（放出热量）和光能（发出光亮），B正确。 C. 蜡烛火焰分为外焰、内焰、焰心三层，其中外焰与氧气接触最充分，燃烧最剧烈，外焰温度最高，焰心温度最低，C错误。 D.二氧化碳是无色气体，肉眼无法观察到。熄灭蜡烛时产生的白烟是石蜡蒸气冷凝形成的石蜡固体小颗粒，具有可燃性，不是二氧化碳，D错误。 【10题详解】 A.观察转速的变化曲线：蜡烛高度从1.5cm升高到3.5cm 的过程中，叶轮转速逐渐降低，即蜡烛越高转速越慢，该说法正确，不符合题意。 B.蜡烛燃烧是石蜡与氧气反应，生成二氧化碳和水蒸气，同时会消耗部分氧气，因此叶轮处的气体中氧气含量低于普通空气，二氧化碳和水蒸气含量高于普通空气，与空气的成分及含量不可能完全相同，该说法错误，符合题意。 C.观察温度的变化曲线：蜡烛高度越低，叶轮开口处的空气温度越低，因此若要防止温度过高，应选择高度更小的短蜡烛，该说法正确，不符合题意。 D.由图像可知，蜡烛高度不同，叶轮处温度不同，对应的叶轮转速也不同，说明温度会影响走马灯的转动效果，该说法正确，不符合题意。 第Ⅱ卷 非选择题(共50分) 二、化学与社会(每空1分，文字表达式2分，共16分) 【化学与工程】 小浪底水利枢纽是黄河干流三门峡以下唯一大型控制性水利工程，位于河南洛阳孟津区与济源市交界，黄河中游最后一段峡谷出口，是治理黄河的核心咽喉工程。请分析图文信息，解答下列题目的相关问题。 11. 图1是黄河小浪底大坝。大坝建设时使用大型吊车、钻机等设备，钻机用于打孔，则钻头应具有________的性质。大坝桩基完工后，潜水员下水检查时要带氧气瓶，是因为氧气能_________。为保证大坝的强度，浇筑水泥时最好用软水，生活中硬水软化的方法是_________。 12. 图2是水力发电示意图。水力发电与火力发电相比，优点是_________。发电用水要求较低，而自来水厂的水也需净化后，再经_________处理杀死病菌后才能配送至居民家中。 13. 图3是大坝风景。大坝周围的植被对保护生态环境所起的作用是_________。游客在景区乘船观光、欣赏美景的同时，从环保的角度应该做到_________。 14. 小浪底水利枢纽最重要的作用是调水调沙，从而防洪、减淤、供水、发电。黄河水中的泥沙可加絮凝剂除去，絮凝剂的作用是_________，水中有异味可用木炭除去。木炭燃烧生成二氧化碳的文字表达式为_________。 【答案】11. ①. 坚硬或硬度大 ②. 供给呼吸 ③. 煮沸 12. ①. 减少了空气污染或节约煤炭资源 ②. 消毒 13. ①. 减少水土流失或净化空气 ②. 不乱扔垃圾(合理即可) 14. ①. 吸附水中的悬浮杂质 ②. 【解析】 【11题详解】 钻机用于打孔，用途是钻岩石，性质决定用途，能钻硬物说明自身硬度大或坚硬。 潜水员下水检查时要带氧气瓶，是因为氧气能供给呼吸，维持人体呼吸作用。 硬水是含较多可溶性钙镁化合物的水，生活中采用煮沸的方法将钙镁物质转化为难溶于水的水垢析出，从而降低其硬度。 【12题详解】 火力燃烧煤，消耗不可再生化石燃料，排放废气、粉尘。水力依靠水能转化，不燃烧燃料，属于可再生能源，几乎没有废气污染。故水力发电与火力发电相比，优点是：减少了空气污染或节约煤炭资源； 自来水净化过程：沉淀、过滤除去固体、活性炭吸附色素异味、最后一步消毒，处理杀死病菌后才能配送至居民家中。 【13题详解】 植物根系固住土壤，能减弱雨水冲刷，大坝周围的植被对保护生态环境所起的作用是：减少水土流失，还可以净化空气； 从环保的角度应该做到：减少人为破坏，不丢弃垃圾，不损伤植物，避免污染水体、土壤。（合理即可） 【14题详解】 絮凝剂溶于水生成胶状物，吸附微小杂质聚成大颗粒，加速沉降，故絮凝剂的作用是：吸附水中的悬浮杂质； 木炭燃烧生成二氧化碳的文字表达式为：； 【化学与资源】 15. 空气存在于地球的大气层中，含有多种物质，要从化学视角认识空气。回答下列问题。 （1）从分类角度：空气的物质类别是_________。 （2）从组成角度：空气中氮气与氧气的体积比约_________。 （3）从性质角度：氮气可以用作食品保护气，利用其化学性质_________。铁丝在纯氧气中可以燃烧，写出该反应的文字表达式_________。 （4）从用途角度：氦气是稀有气体的一种，可用作_________。 【答案】（1）混合物 （2）4：1 （3） ①. 常温下化学性质稳定 ②. 铁+氧气四氧化三铁 （4）霓虹灯或氦气球 【解析】 【小问1详解】 空气由氮气、氧气、稀有气体等多种不同物质组成，属于混合物。 【小问2详解】 空气中氮气体积分数约为78%、氧气约为21%，粗略计算二者体积比约为4:1。 【小问3详解】 食品保护气需要避免食品被氧化、发生变质，利用的是氮气化学性质不活泼、很难和食品发生反应的特点；铁丝在氧气中燃烧是铁和氧气在点燃条件下反应生成四氧化三铁。 【小问4详解】 氦气密度远小于空气且化学性质稳定，可用于填充探空气球；同时作为稀有气体通电时能发出不同颜色的光，也可制作霓虹灯等电光源。 三、科普阅读(每空1分，文字表达式2分，共7分) 16. 探秘碳家族 碳家族成员众多，金刚石和石墨是重要成员。金刚石和石墨的“性格”差异极大，金刚石是自然界中最硬的物质，它的碳原子的排列方式赋予了金刚石卓越的硬度，使其成为切割玻璃、加工金属的理想材料。天然金刚石经过精心打磨后，还能变成璀璨夺目的钻石。石墨则截然不同。它的碳原子呈层状排列，层与层之间容易滑动。石墨具有良好的导电性。尽管物理性质差异显著，但金刚石和石墨的化学性质却十分相似。在高温条件下，它们都能与氧气反应生成二氧化碳气体。值得一提的是，石墨在高温高压的特殊环境中可以转化为金刚石。我国科学家以二氧化碳为原料在一定条件下制得金刚石。 结合材料，回答问题； （1）石墨在一定条件的特殊环境中可以转化为金刚石，写出该反应的文字表达式______________。 （2）金刚石和石墨的物理性质中，最显著不同是_________。金刚石和石墨物理性质差异大的原因是_________。 （3）金刚石和石墨化学性质十分相似的原因是_________。 （4）石墨成为电池电极、电刷的重要材料，是因为它具有_________的特性。石墨除此之外还有________用途。 【答案】（1） （2） ①. 硬度 ②. 碳原子的排列方式不同 （3）都是由碳元素组成的单质 （4） ①. 导电 ②. 润滑剂 【解析】 【小问1详解】 石墨在高温高压的特殊环境中可以转化为金刚石，可知反应物为石墨，反应条件为高温高压，生成物为金刚石。文字表达式需注明反应物、反应条件和生成物，故该反应的文字表达式为：； 【小问2详解】 材料中明确指出：金刚石是自然界中最硬的物质，石墨质地柔软，因此二者物理性质最显著的不同是硬度不同。 由“金刚石的碳原子的排列方式赋予了金刚石卓越的硬度”，“石墨的碳原子呈层状排列”可知，物理性质差异大的原因是碳原子的排列方式不同。 【小问3详解】 由于二者都是由碳元素组成的单质，因此化学性质十分相似； 【小问4详解】 根据材料可知，石墨具有良好的导电性，这一特性使其可作为电池电极、电刷材料。 结合材料，石墨的碳原子呈层状排列，层与层之间容易滑动，故石墨的用途还包括制作润滑剂。 四、物质性质及应用(每空1分，文字表达式2分，共6分) 17. 过氧化氢俗称双氧水，在一系列条件下可以发生转化。兴趣小组同学在小组合作学习过程中，对相关问题，以结构图的形式，进行了如下梳理。联系实际，解决问题： （1）写出过氧化氢生成水的文字表达式___________________。 （2）氧气和氢气点燃能生成水，该反应的基本反应类型是_________。 （3）蜡烛在氧气中燃烧的现象是______________。蜡烛在氧气中比空气中燃烧剧烈，说明燃烧剧烈程度与_________有关。 （4）生活中有很多变化是缓慢氧化(举一例)_________。 【答案】（1） （2）化合反应 （3） ①. 发出白光，放热，集气瓶壁有水雾 ②. 氧气浓度 （4）铁生锈（合理即可） 【解析】 【小问1详解】 过氧化氢在二氧化锰催化下分解为水和氧气，文字表达式为； 【小问2详解】 氢气和氧气点燃生成水，是两种物质反应生成一种物质，符合“多变一”的特征，属于基本反应类型中的化合反应； 【小问3详解】 蜡烛在纯氧中比在空气中燃烧更充分，现象为发白光、放热，集气瓶壁有水雾；空气中氧气浓度仅约21%，纯氧中氧气浓度更高，燃烧更剧烈，说明燃烧剧烈程度和氧气浓度有关； 【小问4详解】 缓慢氧化是进行得很缓慢、甚至不易被察觉的氧化反应，生活中常见的实例如食物变质、钢铁生锈、动植物呼吸等。 五、定量分析(第1-4小题各1分，第5小题2分，共6分) 18. 化学小组同学设计下图所示实验装置验证水的组成。 （1）正负两极都可观察到的现象______________。 （2）该反应的文字表达式为__________________。 （3）由该实验得到有关水的组成结论为_________。 （4）实验中正极收集气体为0.02 L，则该实验产生的氢气体积为_________。 （5）某次实验收集到氢气0.1 L，计算氢气的质量是多少？(已知标准状况下，氢气的密度为0.09 g/L)。 【答案】（1）产生气泡 （2） （3）水是由氢、氧元素组成的 （4）0.04 L （5）已知标准状况下，氢气的密度为0.09 g/L，则收集到氢气的质量是： 【解析】 【小问1详解】 在电解水实验中，正极产生氧气，负极产生氢气，则都可观察到的现象是：产生气泡； 【小问2详解】 略； 【小问3详解】 电解水生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据化学反应前后元素的种类不变，可得出水是由氢元素和氧元素组成的； 【小问4详解】 在电解水实验中，“正氧负氢”，生成氢气和氧气的体积比约为2:1，实验中正极收集气体为0.02 L，即生成氧气的体积为0.02L，则产生氢气的体积为0.04L； 【小问5详解】 见答案。 六、科学探究(每空1分，文字表达式2分，共15分) 19. 测定“空气中氧气的体积分数”。 （1）实验方法：利用上图所示装置，先用止水夹夹住橡皮管，点燃红磷，伸入瓶中并塞上瓶塞，等红磷燃烧熄灭且装置冷却至室温后再打开止水夹。 实验原理：红磷燃烧消耗氧气。该反应的文字表达式为__________________。 实验现象：打开止水夹后，观察到_____________。 实验结论：_____________。 【问题与思考】 （2）为保证实验成功，要加入过量红磷的作用是______________。 （3）能否将红磷换成木炭进行相同实验，为什么？______________。 【答案】（1） ①. 磷+氧气五氧化二磷 ②. 水进入集气瓶，约为原空气体积的 ③. 氧气约占空气总体积的 （2）确保将集气瓶内的氧气完全耗尽，减小实验误差(合理即可) （3）否，木炭燃烧产生二氧化碳气体，不会形成气压差 【解析】 【小问1详解】 红磷燃烧生成五氧化二磷；红磷燃烧消耗瓶内氧气，使瓶内压强小于外界大气压，因此打开止水夹后水倒吸入瓶，进入水的体积等于被消耗的氧气体积，由此得到氧气体积占空气约的结论。 【小问2详解】 过量红磷是为了确保瓶内氧气被完全耗尽，避免因氧气剩余导致进水体积偏小，实验结果出现误差。 【小问3详解】 该实验的反应物要求生成物不能是气体，木炭燃烧生成气态的二氧化碳，填补了消耗的氧气的体积，瓶内压强没有明显下降，水无法倒吸，不能完成实验，因此不能替换红磷。 20. 随着科学技术的不断发展，制氧方法越来越多，制氧技术也不断进步。同学们学习了化学后，对工业制取氧气，围绕工业制取氧气、实验室制取氧气以及新兴制氧方法开展了实践活动。 任务一：工业制氧气 （1）工业制取氧气常采用分离液态空气法，此方法利用_________不同分离出氮气和氧气。 任务二：实验室制氧气 （2）同学们决定用加热高锰酸钾的方法制取一瓶较纯净的氧气，上图中应选择的发生装置和收集装置是_________(填字母序号)，写出该反应的文字表达式________________。 （3）图中仪器①名称是_________。用排水法收集氧气，观察到_________现象则收集满了。检验收集到气体为氧气的方法是___________________。 任务三：新兴制氧方法 变压吸附法制氧气：分子筛吸附材料在加压时吸附空气中氮气，未被吸附的氧气经处理后即是高浓度的氧气。 （4）结合上图可知：过程1和过程2交替进行，可连续生产大量高纯度氧气，过程1中，空气通过分子筛吸附材料时，_________分子更容易被吸附。 （5）变压吸附法制氧气是_________变化。 【答案】（1）沸点 （2） ①. AD ②. 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 （3） ①. 分液漏斗 ②. 集气瓶口有较大气泡冒出 ③. 将带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃，证明气体是氧气 （4）氮气## （5）物理 【解析】 【小问1详解】 工业分离液态空气法制氧气，利用氮气和氧气的沸点不同，降温加压把空气液化，再升温，沸点低的氮气先汽化分离出去。 【小问2详解】 ①加热高锰酸钾制氧气，反应物是固体、反应需要加热，发生装置选A；要收集较纯净的氧气，选用排水法收集，收集装置选D；②高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，文字表达式见答案。 【小问3详解】 见答案。 【小问4详解】 分子筛加压时吸附空气中氮气，所以空气通过分子筛吸附材料时，氮气(N2)分子更容易被吸附。 【小问5详解】 变压吸附法制氧气，只是利用分子筛吸附氮气，没有新物质生成，属于物理变化。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $