2026-2027学年九年级上学期期中化学模拟考试卷（1～4单元）（广州专用）

2026-2027学年九年级化学上学期期中模拟考试卷 （1~4单元） （广州专用，新教材人教版） 本卷满分：90分，考试时间：60分钟。 注意事项： 1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（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．回答第Ⅰ卷时，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．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4．测试范围：第1~4单元（新教材人教版） 5．难度系数：0.65 6．考试结束后，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 F 19 一、选择题：本大题共14个小题，每题3分，共42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．C 2．A 3．A 4．A 5．B 6．A 7．B 8．C 9．B 10．D 11．D 12．D 13．C 14．C 二、非选择题：本题共6个小题，共48分。 15．（7分） (1)I 活性炭 吸附水中的悬浮杂质，加速沉降 (2)石英砂 使水与净水材料充分接触，增强水的净化效果 (3)混合物 (4)蒸馏 16．（6分） (1)混合物 (2) C (3)氨分子 氮原子和氢原子 催化剂不仅能改变化学反应速率，还可能改变反应的条件 17．（10分） (1) 化合反应 (2)混合物 (3)N H (4)单质 (5)H2O2 K+ (6) 18．（9分） (1)水槽 (2)A 装置气密性 (3)b (4)不易溶于水，不与水反应 d (5)可控制液体滴加速度，控制反应速率 (6)湿润氧气（或便于观察氧气产生速率） 19．（10分） (1)过氧化氢分解生成氧气，放出热量，气体体积膨胀，使压强增大 (2)相同条件下，随着平菇的增多，反应速率加快，但最终生成氧气的质量相等 质量和化学性质 (3)平菇质量越大，过氧化氢分解的反应速率越快 (4)60%或60.5% (5)连接装置，关闭分液漏斗活塞，推或拉注射器的活塞，松手后活塞回到原处，说明装置气密性良好 (6)/ (7)二氧化锰 其他条件相同时，收集40mL氧气，二氧化锰作催化剂所需时间更短 20．（6分） (1)吸附 (2)尿液处理系统回收得到的水（或宇航员呼气冷凝回收的水，合理即可） (3)氢气 (4) (5)氢氧化钠溶液的浓度（或溶液的浓度） (6)一定范围内，电压越大、氢氧化钠溶液浓度越大，电解水的速率越快（合理即可） 第 2 页 共 18 页 第 1 页 共 18 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年九年级化学上学期期中模拟考试卷 （1~4单元） （广州专用，新教材人教版） 本卷满分：90分，考试时间：60分钟。 注意事项： 1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（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．回答第Ⅰ卷时，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．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4．测试范围：第1~4单元（新教材人教版） 5．难度系数：0.65 6．考试结束后，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 F 19 一、选择题：本大题共14个小题，每题3分，共42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。 1．2026的春晚精彩纷呈，下列节目中发生化学变化的是 A．魔术《惊喜定格》的物品移位 B．舞蹈《丝路古韵》的服饰裁剪 C．戏曲《春晖满梨园》的油彩氧化 D．杂技《绘新春》的道具旋转 2．实验图标提示我们在进行实验操作时应注意的事项。以下图标中表示实验结束后，离开实验室前，需要用肥皂等清洗双手的是 A． B． C． D． 3．、分别表示两种不同元素的原子，其中表示化合物的是 A． B． C． D． 4．某化学学习小组做实验时记录了下列实验现象，其中正确的是 A．镁条在空气中燃烧，发出耀眼的白光 B．红磷在空气中燃烧，产生大量白色烟雾 C．铜粉在空气中加热，生成黑色氧化铜 D．铁丝在空气中燃烧，火星四射，生成黑色固体 5．科学家通过“祝融号”火星车探测器测得火星表面大气成分(体积分数)如图所示，下列说法错误的是 A．火星大气中的含量高于 B．火星大气能使燃着的木条燃烧得更旺 C．火星大气中的含量比空气中的低 D．火星大气中稀有气体的含量比空气中的高 6．从分子及其运动的角度分析并解释下列现象，其中不正确的是 A．液化气加压后能贮存在钢瓶中，说明加压后分子变小了 B．“遥知不是雪，为有暗香来”，因为分子是不断运动的 C．水银体温计测定体温读数升高，因为汞原子间间隔变大 D．湿衣服在阳光下比在阴凉处干得快，说明温度越高，分子运动速率越快 7．下列反应中，既属于化合反应又属于氧化反应的是 A．甲烷+氧气水+二氧化碳 B．磷+氧气五氧化二磷 C．碳酸氢铵氨气+二氧化碳+水 D．生石灰+水熟石灰 8．根据图示信息判断，下列说法不正确的是 A．氯元素的相对原子质量为35.45 B．镁元素位于元素周期表第三周期 C．X=8时，图4表示稀有气体原子 D．镁原子的质子数为12 9．氟多巴是一种分子探针，可用于癌症的PET/CT诊断，化学式为。下列说法错误的是 A．氟多巴属于纯净物 B．氟多巴中氮气与氧气的分子数之比为 C．的相对分子质量为215 D．氟多巴中碳元素与氧元素的质量比为27：16 10．我国首列氢能源城际动车已正式发布。氢燃料电池的工作原理及电解水产生气体的体积与时间的关系如下图所示。下列分析正确的是 A．图甲中氢燃料电池的反应物是水 B．图乙中M、N的质量比约为 C．图乙中气体N是由电解水装置负极产生的 D．电解水时正负极均有气泡产生 11．下列化学知识归纳不正确的是 A．氯元素的化合价由高到低： B．地壳中元素的含量由高到低: O> Si> Al> Fe C．空气中各成分体积分数由大到小： D．金属钠、镁、铝原子中最外层电子数由多到少： Na>Mg>Al 12．某些家装材料释放的甲醛(CH2O)对人体有一定危害。在太阳光照射下，通过催化剂将甲醛进行转化(如图示)。下列说法错误的是 A．反应的产物均为无毒物质 B．该反应一共涉及4种物质的分子 C．保持水的化学性质的最小粒子是 D．该反应前后原子和分子的数目和种类均保持不变 13．图1为利用气压传感器测定红磷燃烧时集气瓶内气压变化的实验装置，太阳光照射引燃燃烧匙内的红磷，待红磷熄灭并冷却后，打开止水夹。集气瓶内气压的变化情况如图2，下列说法正确的是 A．ab段气压增大的主要原因是太阳光照射集气瓶壁 B．气压变化至b点时，进行的实验操作是打开止水夹 C．bc段气压减小的主要原因是温度降低到室温和消耗氧气 D．cd段气压增大的主要原因是烧杯中水进入集气瓶后，气体体积增大 14．某便携式户外净水器能够除去河水、溪水中的铅离子、汞离子等有害金属离子和软化水质。如图是该便携式户外净水器的结构示意图，下列有关分析正确的是 A．该装置利用了活性炭进行杀菌消毒 B．净化后的水可以直接饮用，是纯净物 C．净化后，水中钙离子、镁离子含量降低 D．将出水和入水位置互换后，可以提高效率，净水效果更好 二、非选择题：本题共6个小题，共48分。 15．（7分）饮用水安全问题越来越受到人们的关注。 (1)河水净化的主要步骤如图1所示。 ①河水外观浑浊，因其含有难溶性杂质，除去此类杂质的步骤是________（填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）； ②物质X能除去水中的色素和异味，X是________（填名称）； ③净水中，明矾的作用是________。 (2)为了保障野外工作人员的用水安全，便携净水器的设计具有重要意义。小组同学利用注射器、蓬松棉、纱布、活性炭、小卵石、石英砂等自制如图2所示便携净水器。 ①该净水器A层放置的材料是________。 ②使用该净水器，待处理的水由下往上压，优点是________。 (3)市面上一种“生命吸管”便携式净水器如图3所示，由此“生命吸管”得到的水属于________（填“纯净物”或“混合物”）。 (4)为了将自来水转化为纯净水，实验室常采用的操作是________。 16．（6分）请你沿用科学家认识事物的方式认识空气。 (1)从分类角度：空气属于_______(填“混合物”或“纯净物”)。 (2)从微观角度：用“”表示氮原子，“”表示氧原子。 ①用“”可表示的微观粒子是_______(填符号)。 ②同温同压下，气体的体积比等于分子数目比。若空气中的其他成分忽略不计，下面可表示空气微观模型的是_______(填字母)。 (3)从物质用途的角度：在高温、高压以及催化条件下，氮气和氢气可用于合成氨气，科学家研制出“TM-LiH”双催化剂体系，显著提高在温和条件下氮气和氢气合成氨气的效率，反应原理的微观示意图如下图： ①保持氨气化学性质的微观粒子是_______(填名称)。 ②除催化剂外，该变化过程中不变的微观粒子有_______。 ③针对上述反应原理，你对催化剂的新认识是_______。 17．（10分）（一）氨气（）的合成是人类科学技术上的重大突破。合成氨工艺的主要流程如下： (1)合成塔中的反应必须在高温、高压并使用催化剂的条件下进行。该反应的符号表达式为_________，该反应所属的基本反应类型是_________。 (2)从合成塔排出的气体属于_________（填“纯净物”或“混合物”）。 (3)在生产的过程中，化合价发生改变的元素有_________、_________。 （二）从化合价和物质类别两个维度认识元素及其化合物性质是重要的化学学习方式。A-E物质是、、、、种物质中的一种。部分元素的化合价与物质类别二维图如图所示。 (4)X表示的物质类别为_________（填“单质”或“化合物”）； (5)C点表示的物质化学式为_________；写出E点物质的阳离子符号_________； (6)A转化为D的符号表达式为_________。 18．（9分）氧气的制备。 (一)请结合现有药品与以下装置完成下列填空。 (1)写出装置图中标号仪器的名称：②______。 (2)若实验室用高锰酸钾作为反应物制取氧气，可选用图中发生装置______(填字母)，符号表达式为______，在实验前需检查______。 (3)实验室用B、C装置制取O2，加入液体药品液面高度应在______(选填B中的“a”或“b”)处。 (4)能用E装置收集氧气，是因为氧气具有______性质。小丁同学欲用F装置收集O2，则O2应从导管口______(填“c”或“d”)端通入。 (二)制作简易供氧器 某同学查阅资料知道，家用简易供氧器中的固体药剂是A和B。A是过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)，它是一种白色固体，遇水会分解出过氧化氢。B是一种黑色粉末状催化剂。该同学用塑料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作简易供氧器，如图所示： (5)图中甲作为发生装置的优点是______。 (6)乙塑料瓶中水的主要作用是______(写一条)。 19．（10分）实验小组开展了“探究催化剂的奥秘”项目式学习。 【任务一】探究催化剂质量对反应速率的影响：实验小组设计如图1装置，用压强传感器研究浓度为6%的过氧化氢溶液与平菇接触时，发生反应过程中的压强变化如图2。 (1)根据图2分析曲线a在0-10s压强增大的原因是_________________________。 (2)图2中能初步推测平菇是过氧化氢溶液反应催化剂的依据是___________________。如还要进一步证实需测平菇的__________不发生改变。 (3)分析图2中曲线a、b，得出的结论是：其他条件相同时，________________。 (4)小组同学又研究能使带火星木条复燃时氧气的最低含量。他们在集气瓶中装入不同体积的水，用排水法收集氧气。当发现在瓶中放入50%的水时，收集到的氧气就可以使带火星的木条复燃，这时集气瓶中氧气的体积分数是________。 【任务二】探究催化剂种类对反应速率的影响：查阅资料知道氧化铜也能作过氧化氢分解的催化剂，为比较氧化铜和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，某研究小组进行了如图探究： 为了定量比较二者的催化效果，实验时小明用图乙所示装置做对照实验，以生成40 mL气体为标准（其他可能影响实验的因素均已忽略）设计了下列三组实验。 实验序号 5%过氧化氢溶液体积/mL 其他物质质量 待测数据（时间/S） ① 20 / 180 ② 20 氧化铜0.5g 50 ③ 20 二氧化锰0.5g 20 (5)实验前检查图乙装置气密性的方法是______________。 (6)氧化铜能做过氧化氢分解的催化剂。请写出有关反应的文字或符号表达式：_______。 (7)如上表数据可知：_________催化效果更好；依据是______________________。 20．（6分）神舟二十号上的3名航天员将驻留空间站约6个月，预计消耗氧气30万升。中国空间站采用的物化再生式环控生保系统，成为实现航天员长期在轨驻留与物质循环的关键。为此，化学小组对此产生兴趣，开启项目化学习之旅。 任务一：探究空间站内氧气来源 空间站中的水、气整合循环系统利用“萨巴蒂尔反应”，借助某种催化剂将CO2转化为H2O，配合氧气生成系统实现O2的再生，流程如图1所示。 (1)尿液处理系统主要是利用活性炭的________作用除去尿液中的颜色与异味。 (2)图1中环控生保“水净化系统”中作为反应物的水的来源有____________（任写一种）。 任务二：探究空间站氢气来源 在空间站中的“萨巴蒂尔反应器”内，净化后的CO2与“水电解系统”产生的一种气体单质反应生成CH4和H2O，生成的水可再次电解制氧气。 (3)该气体单质为________（填名称）。 任务三：模拟空间站制取氧气 (4)物化再生式环控生保系统利用循环水电解制氧气的文字表达式为________________。 【继续探究】实验发现，电解纯水速率较慢。为探究影响因素，同学们调节电压，分别用浓度为2.5%、5%、15%的氢氧化钠溶液进行实验，记录收集10 mL氧气所需的时间如图3所示。 【实验结论】 (5)该实验的目的是探究电压和________对电解水速率的影响。 (6)分析图3收集10mL氧气所需时间的相关数据，可得出的结论是：____________________（合理即可）。 第 2 页 共 18 页 第 1 页 共 18 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年九年级化学上学期期中模拟考试卷 （1~4单元） （广州专用，新教材人教版） 本卷满分：90分，考试时间：60分钟。 注意事项： 1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（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．回答第Ⅰ卷时，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．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4．测试范围：第1~4单元（新教材人教版） 5．难度系数：0.65 6．考试结束后，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 F 19 一、选择题：本大题共14个小题，每题3分，共42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。 1．2026的春晚精彩纷呈，下列节目中发生化学变化的是 A．魔术《惊喜定格》的物品移位 B．舞蹈《丝路古韵》的服饰裁剪 C．戏曲《春晖满梨园》的油彩氧化 D．杂技《绘新春》的道具旋转 【答案】C 【详解】A、魔术《惊喜定格》的物品移位，只是物品的位置发生了改变，没有新物质生成，属于物理变化，故不符合题意； B、舞蹈《丝路古韵》的服饰裁剪，只是对服饰的形状进行改变，没有新物质生成，属于物理变化，故不符合题意； C、戏曲《春晖满梨园》的油彩氧化，氧化过程中有新物质生成，属于化学变化，故符合题意； D、杂技《绘新春》的道具旋转，只是位置的改变，无新物质生成，不属于化学变化，故不符合题意。 故选C。 2．实验图标提示我们在进行实验操作时应注意的事项。以下图标中表示实验结束后，离开实验室前，需要用肥皂等清洗双手的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A.该图示表示：实验结束后，离开实验室前需用肥皂等清洗双手，避免手上残留有实验药品，故选项符合题意。 B.该图示表示：进行化学实验需要戴好护目镜，故选项不符合题意。 C.该图示表示：实验中会用到或产生有害气体，或产生烟、雾，应开启排风管道或排风扇，故选项不符合题意。 D.该图示表示：实验过程中用到加热操作，或用到温度较高的仪器，应选择合适的工具进行操作，避免直接接触，故选项不符合题意。 故选：A。 3．、分别表示两种不同元素的原子，其中表示化合物的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A、图中六个分子构成相同，为同种物质的分子，所示物质为纯净物，每个分子是由不同种原子所构成，是化合物的分子，A选项正确； B、图中六个分子中，其中有三个分子构成与另外三个分子的构成不同，为两种物质的分子，所示物质为混合物，B选项错误； C、图中所示的是由同种原子构成的六个相同分子，所示物质不是化合物是单质，C选项错误； D、图中所示的是由同种原子构成的六个相同分子，所示物质不是化合物是单质，D选项错误。 故选：A。 4．某化学学习小组做实验时记录了下列实验现象，其中正确的是 A．镁条在空气中燃烧，发出耀眼的白光 B．红磷在空气中燃烧，产生大量白色烟雾 C．铜粉在空气中加热，生成黑色氧化铜 D．铁丝在空气中燃烧，火星四射，生成黑色固体 【答案】A 【详解】A、镁条在空气中燃烧发出耀眼的白光，选项正确。 B、红磷燃烧产生白烟，不是烟雾，选项错误。 C、现象应描述为“生成黑色固体”，而非直接指定物质名称，选项错误。 D、铁丝在空气中不能燃烧，只能烧红，选项错误。 故选A。 5．科学家通过“祝融号”火星车探测器测得火星表面大气成分(体积分数)如图所示，下列说法错误的是 A．火星大气中的含量高于 B．火星大气能使燃着的木条燃烧得更旺 C．火星大气中的含量比空气中的低 D．火星大气中稀有气体的含量比空气中的高 【答案】B 【详解】A、由图可知，火星大气中二氧化碳的含量为95.3%，氮气的含量为2.7%，火星大气中的含量高于，该选项不符合题意。 B、火星大气中二氧化碳的含量为95.3%，二氧化碳不支持燃烧，不能燃烧，故火星大气不能使燃着的木条燃烧得更旺，该选项符合题意。 C、火星大气中氮气的含量为2.7%，空气中氮气含量为78%，火星大气中的含量比空气中的低，该选项不符合题意。 D、火星大气中氩气（一种稀有气体）的含量为1.6%，空气中稀有气体的总含量约为0.94%，由于，可知火星大气中稀有气体的含量比空气中的高，该选项不符合题意。 故选B。 6．从分子及其运动的角度分析并解释下列现象，其中不正确的是 A．液化气加压后能贮存在钢瓶中，说明加压后分子变小了 B．“遥知不是雪，为有暗香来”，因为分子是不断运动的 C．水银体温计测定体温读数升高，因为汞原子间间隔变大 D．湿衣服在阳光下比在阴凉处干得快，说明温度越高，分子运动速率越快 【答案】A 【详解】A.液化气加压后贮存在钢瓶中是由于分子间隔变小，分子本身大小不变，故选项说法错误，符合题意。 B.“遥知不是雪，为有暗香来”，花香分子在空气中不断运动，使香气传播到远处，因此能闻到气味，故选项说法正确，不符合题意。 C.温度升高时，汞原子运动速率加快，原子间间隔增大，导致水银体积膨胀，体温计读数上升，故选项说法正确，不符合题意。 D.温度越高，分子运动越剧烈，湿衣服在阳光下比在阴凉处干得快，说明温度越高水分子运动越快，故选项说法正确，不符合题意。 故选：A。 7．下列反应中，既属于化合反应又属于氧化反应的是 A．甲烷+氧气水+二氧化碳 B．磷+氧气五氧化二磷 C．碳酸氢铵氨气+二氧化碳+水 D．生石灰+水熟石灰 【答案】B 【详解】化合反应是由两种或两种以上物质生成一种物质的反应；氧化反应是物质与氧发生的反应。 A、，由两种物质生成两种物质，氧气参与反应，不属于化合反应，属于氧化反应，错误。 B、，由两种物质生成一种物质，氧气参与反应，属于化合反应，也属于氧化反应，正确。 C、，由一种物质生成三种物质，既不属于化合反应也不属于氧化反应，错误。 D、，由两种物质生成一种物质，属于化合反应，但不是物质与氧发生的反应，不属于氧化反应，错误。 故选B。 8．根据图示信息判断，下列说法不正确的是 A．氯元素的相对原子质量为35.45 B．镁元素位于元素周期表第三周期 C．X=8时，图4表示稀有气体原子 D．镁原子的质子数为12 【答案】C 【详解】A、元素周期表信息示意图正下方的数字表示相对原子质量，氯元素的相对原子质量为35.45，该说法正确。 B、原子的核外电子层数等于对应元素的周期数，镁原子的核外电子层数为3（图3显示其电子层为2、8、2），因此镁元素位于第三周期，该说法正确。 C、当X=8时，图4粒子的质子数为17（氯元素），核外电子数为18，是氯离子（带负电的离子），并非稀有气体原子（稀有气体原子的质子数=核外电子数），该说法不正确。 D、原子结构示意图左侧圆圈内的数字表示质子数，根据图3可知镁原子的质子数为12，该说法正确。 故选C。 9．氟多巴是一种分子探针，可用于癌症的PET/CT诊断，化学式为。下列说法错误的是 A．氟多巴属于纯净物 B．氟多巴中氮气与氧气的分子数之比为 C．的相对分子质量为215 D．氟多巴中碳元素与氧元素的质量比为27：16 【答案】B 【详解】A.氟多巴是由氟多巴分子构成的，属于纯净物，A正确； B.氟多巴属于纯净物，不含氮气、氧气，B错误； C.氟多巴的相对分子质量为，C正确； D.氟多巴中碳、氧元素的质量比为，D正确。 10．我国首列氢能源城际动车已正式发布。氢燃料电池的工作原理及电解水产生气体的体积与时间的关系如下图所示。下列分析正确的是 A．图甲中氢燃料电池的反应物是水 B．图乙中M、N的质量比约为 C．图乙中气体N是由电解水装置负极产生的 D．电解水时正负极均有气泡产生 【答案】D 【详解】A、氢燃料电池是利用氢气和氧气反应产生电能，反应物是氢气和氧气，不是水，错误。 B、电解水时，产生氢气和氧气的体积比约为2:1，质量比为(2×1×2):(16×2)=1:8，错误。 C、水通电分解，负极产生氢气，正极产生氧气，体积比为2：1，图乙中气体N体积小，是氧气，是由电解水装置正极产生的，错误。 D、电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，所以正负极均有气泡产生，正确。 故选D。 11．下列化学知识归纳不正确的是 A．氯元素的化合价由高到低： B．地壳中元素的含量由高到低: O> Si> Al> Fe C．空气中各成分体积分数由大到小： D．金属钠、镁、铝原子中最外层电子数由多到少： Na>Mg>Al 【答案】D 【详解】A、化合物中元素正负化合价代数和为0，单质中元素化合价为0。KClO3中K显+1价、O显-2价，则氯元素化合价为+5；Cl2​中氯元素化合价为0；KCl中氯元素化合价为-1，化合价由高到低为KClO3​>Cl2​>KCl，归纳正确。 B、地壳中元素含量由高到低依次为O>Si>Al>Fe，归纳正确。 C、空气中各成分体积分数由大到小为N2（78%）>O2（21%）>CO2​（0.03%），归纳正确。 D、钠原子最外层电子数为1，镁为2，铝为3，最外层电子数由多到少应为Al>Mg>Na，归纳错误。 故选D。 12．某些家装材料释放的甲醛(CH2O)对人体有一定危害。在太阳光照射下，通过催化剂将甲醛进行转化(如图示)。下列说法错误的是 A．反应的产物均为无毒物质 B．该反应一共涉及4种物质的分子 C．保持水的化学性质的最小粒子是 D．该反应前后原子和分子的数目和种类均保持不变 【答案】D 【详解】由图可知，该反应为甲醛和氧气在催化剂和光的作用下反应生成二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：。 A. 由图可知，反应产物为和，均为无毒物质，说法正确； B. 由图可知，该反应涉及、、、共4种物质的分子，说法正确； C. 水由水分子构成，则保持水的化学性质的最小粒子是水分子，其微观结构示意图为，说法正确； D. 根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，该反应有新物质生成，属于化学变化，化学反应前后分子的种类发生了改变，由化学方程式可知，化学反应前后分子的数目不变，错误。 13．图1为利用气压传感器测定红磷燃烧时集气瓶内气压变化的实验装置，太阳光照射引燃燃烧匙内的红磷，待红磷熄灭并冷却后，打开止水夹。集气瓶内气压的变化情况如图2，下列说法正确的是 A．ab段气压增大的主要原因是太阳光照射集气瓶壁 B．气压变化至b点时，进行的实验操作是打开止水夹 C．bc段气压减小的主要原因是温度降低到室温和消耗氧气 D．cd段气压增大的主要原因是烧杯中水进入集气瓶后，气体体积增大 【答案】C 【详解】红磷燃烧能够消耗空气中的氧气，氧气消耗后，容器中的气压减小，在外界大气压作用下，水进入容器，进入容器中的水的体积即为容器中空气中的氧气体积，进一步可以计算出空气中氧气的含量。 A、ab段气压增大的主要原因是红磷燃烧放出热量，使集气瓶内温度升高、压强增大，不是太阳光照射瓶壁，故说法错误； B、气压变化到b点时，红磷燃烧刚结束，此时温度还很高，不能打开止水夹（应冷却后打开），故操作错误； C、bc段气压减小，一方面是红磷燃烧消耗了氧气，另一方面是反应结束后温度降低到室温，导致瓶内压强减小，故说法正确； D、cd段气压增大是因为打开止水夹后，烧杯中的水进入集气瓶，瓶内气体被压缩，压强增大，不是气体体积增大，故说法错误。 故选C。 14．某便携式户外净水器能够除去河水、溪水中的铅离子、汞离子等有害金属离子和软化水质。如图是该便携式户外净水器的结构示意图，下列有关分析正确的是 A．该装置利用了活性炭进行杀菌消毒 B．净化后的水可以直接饮用，是纯净物 C．净化后，水中钙离子、镁离子含量降低 D．将出水和入水位置互换后，可以提高效率，净水效果更好 【答案】C 【详解】A、活性炭具有吸附性，可除去色素与异味，但不能杀菌消毒，A错误； B、净化后的水还含有部分可溶性杂质和病菌，仍属于混合物，B错误； C、该净水器能软化水质，可除去水中钙、镁离子，C正确； D、该净水器的设计是入水先经过高精度陶瓷滤芯过滤大颗粒不溶性杂质，再经活性炭复合滤芯吸附和离子交换树脂除去有害金属离子等，若将出水口和入水口位置互换，大颗粒杂质可能会堵塞活性炭复合滤芯和离子交换树脂，使净水效果变差，D错误。 故选C。 二、非选择题：本题共6个小题，共48分。 15．（7分）饮用水安全问题越来越受到人们的关注。 (1)河水净化的主要步骤如图1所示。 ①河水外观浑浊，因其含有难溶性杂质，除去此类杂质的步骤是________（填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）； ②物质X能除去水中的色素和异味，X是________（填名称）； ③净水中，明矾的作用是________。 (2)为了保障野外工作人员的用水安全，便携净水器的设计具有重要意义。小组同学利用注射器、蓬松棉、纱布、活性炭、小卵石、石英砂等自制如图2所示便携净水器。 ①该净水器A层放置的材料是________。 ②使用该净水器，待处理的水由下往上压，优点是________。 (3)市面上一种“生命吸管”便携式净水器如图3所示，由此“生命吸管”得到的水属于________（填“纯净物”或“混合物”）。 (4)为了将自来水转化为纯净水，实验室常采用的操作是________。 【答案】 (1)I 活性炭 吸附水中的悬浮杂质，加速沉降 (2)石英砂 使水与净水材料充分接触，增强水的净化效果 (3)混合物 (4)蒸馏 【详解】（1）①河水外观浑浊，因其含有难溶性杂质，沉降和过滤可以除去水中的难溶性杂质，则选择的步骤是I；故填：I。 ②活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，能除去水中的色素和异味，则物质X是活性炭；故填：活性炭。 ③明矾溶于水形成的胶状物，具有吸附性，能吸附水中的悬浮杂质，加速沉降；故填：吸附水中的悬浮杂质，加速沉降。 （2）①该净水器水流由下向上，根据过滤原理，A层应为颗粒比小卵石更细的石英砂，故A层放置的材料是石英砂；故填：石英砂。 ②使用该净水器，待处理的水由下往上压，优点是：使水与净水材料充分接触，增强水的净化效果，还可以防止难溶性杂质堵塞石英砂和活性炭；故填：使水与净水材料充分接触，增强水的净化效果。 （3）“生命吸管”得到的水只是除去了难溶性杂质、色素和异味，细菌、病毒等，不能除去可溶性杂质，得到的是混合物；故填：混合物。 （4）为了将自来水转化为纯净水，实验室常采用的操作是蒸馏，因为蒸馏能除去水中的所有杂质，得到纯水；故填：蒸馏。 16．（6分）请你沿用科学家认识事物的方式认识空气。 (1)从分类角度：空气属于_______(填“混合物”或“纯净物”)。 (2)从微观角度：用“”表示氮原子，“”表示氧原子。 ①用“”可表示的微观粒子是_______(填符号)。 ②同温同压下，气体的体积比等于分子数目比。若空气中的其他成分忽略不计，下面可表示空气微观模型的是_______(填字母)。 (3)从物质用途的角度：在高温、高压以及催化条件下，氮气和氢气可用于合成氨气，科学家研制出“TM-LiH”双催化剂体系，显著提高在温和条件下氮气和氢气合成氨气的效率，反应原理的微观示意图如下图： ①保持氨气化学性质的微观粒子是_______(填名称)。 ②除催化剂外，该变化过程中不变的微观粒子有_______。 ③针对上述反应原理，你对催化剂的新认识是_______。 【答案】 (1)混合物 (2) C (3)氨分子 氮原子和氢原子 催化剂不仅能改变化学反应速率，还可能改变反应的条件 【详解】（1）空气由氮气、氧气、稀有气体等多种物质组成，属于混合物。 故填：混合物。 （2）“” 表示 2 个氮原子构成的分子，即氮分子，符号为； 同温同压下，空气里氮气体积约占、氧气体积约占，分子数目比为，观察选项：C中氮分子（双白球）与氧分子（双灰球）的数目比接近，应选C。 故填：；C。 （3）分子是保持物质化学性质的最小粒子，因此保持氨气化学性质的微观粒子是氨分子； 化学变化的本质是 “分子破裂、原子重新组合”，因此变化过程中不变的微观粒子是氮原子和氢原子； 题目中 “TM-LiH” 双催化剂体系让反应在 “温和条件” 下高效进行，说明催化剂不仅能改变化学反应速率，还可能改变反应的条件（如使反应在更温和的条件下进行）。 故填：氨分子；氮原子和氢原子；催化剂不仅能改变化学反应速率，还可能改变反应的条件。 17．（10分）（一）氨气（）的合成是人类科学技术上的重大突破。合成氨工艺的主要流程如下： (1)合成塔中的反应必须在高温、高压并使用催化剂的条件下进行。该反应的符号表达式为_________，该反应所属的基本反应类型是_________。 (2)从合成塔排出的气体属于_________（填“纯净物”或“混合物”）。 (3)在生产的过程中，化合价发生改变的元素有_________、_________。 （二）从化合价和物质类别两个维度认识元素及其化合物性质是重要的化学学习方式。A-E物质是、、、、种物质中的一种。部分元素的化合价与物质类别二维图如图所示。 (4)X表示的物质类别为_________（填“单质”或“化合物”）； (5)C点表示的物质化学式为_________；写出E点物质的阳离子符号_________； (6)A转化为D的符号表达式为_________。 【答案】 (1) 化合反应 (2)混合物 (3)N H (4)单质 (5)H2O2 K+ (6) 【详解】（1）合成塔中的反应为氮气和氢气在高温、高压、催化剂的作用下反应生成氨气，该反应的符号表达式为：； 该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应； （2）从合成塔排出的气体中含氨气、氮气、氢气，属于混合物； （3）氮气和氢气在高温、高压、催化剂的作用下反应生成氨气，氮气中氮元素化合价为0，氢气中氢元素化合价为0，氨气中氢元素显+1价，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得氮元素显-3价，则化合价发生改变的元素是：N、H； （4）A中元素的化合价为0，故A为氧气，氧气是由氧元素组成的纯净物，属于单质，故X表示的物质类别是单质； （5）C点表示的物质属于氧化物，且C中某种元素的化合价是-1价，过氧化氢是由H、O元素组成的化合物，属于氧化物，且过氧化氢中氧元素显-1价，故C点表示的物质为H2O2； E点对应物质是除氧化物之外的化合物，且E点对应物质中某元素化合价为+5价，氯酸钾是由K、Cl、O元素组成的纯净物，属于化合物，且不是氧化物，且氯酸钾中氯元素化合价显+5价，氯酸钾由钾离子和氯酸根离子构成，钾离子属于阳离子，故填：K+； （6）D点对应物质属于氧化物，且该物质中某元素显+5价，五氧化二磷是由磷、氧元素组成的化合物，属于氧化物，且五氧化二磷中磷元素显+5价，故D点对应物质为五氧化二磷，A点对应物质为氧气，则A转化为D的反应为磷和氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，该反应的符号表达式为：。 18．（9分）氧气的制备。 (一)请结合现有药品与以下装置完成下列填空。 (1)写出装置图中标号仪器的名称：②______。 (2)若实验室用高锰酸钾作为反应物制取氧气，可选用图中发生装置______(填字母)，符号表达式为______，在实验前需检查______。 (3)实验室用B、C装置制取O2，加入液体药品液面高度应在______(选填B中的“a”或“b”)处。 (4)能用E装置收集氧气，是因为氧气具有______性质。小丁同学欲用F装置收集O2，则O2应从导管口______(填“c”或“d”)端通入。 (二)制作简易供氧器 某同学查阅资料知道，家用简易供氧器中的固体药剂是A和B。A是过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)，它是一种白色固体，遇水会分解出过氧化氢。B是一种黑色粉末状催化剂。该同学用塑料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作简易供氧器，如图所示： (5)图中甲作为发生装置的优点是______。 (6)乙塑料瓶中水的主要作用是______(写一条)。 【答案】 (1)水槽 (2)A 装置气密性 (3)b (4)不易溶于水，不与水反应 d (5)可控制液体滴加速度，控制反应速率 (6)湿润氧气（或便于观察氧气产生速率） 【详解】（2）反应物高锰酸钾是固体，反应条件需要加热，符合固体加热型发生装置A的适用条件。 高锰酸钾加热生成锰酸钾，二氧化锰，氧气。 所有气体制备实验，装入药品之前，必须先检查装置气密性；如果装置漏气，收集不到气体，造成药品浪费。 （3）长颈漏斗下端管口一定要浸没在液面以下（b位置），形成液封； 如果液面只到a处，长颈漏斗下端管口露出液面，反应生成的氧气会顺着长颈漏斗向外逸出，气体收集失败。 （4）能用E（排水法）收集氧气，因为氧气具有：不易溶于水，且不与水发生化学反应的性质。 水的密度远大于氧气，氧气密度比水小；氧气从短导管d进入瓶上方，随着氧气增多，瓶内压强变大，将水从长导管c压出去，最终收集到氧气。 （5）注射器可以手动控制加水的快慢，加水快，过氧化氢分解快，产氧速度快；加水慢，产氧速度慢，可以按需调节氧气产生速率。 （6）从甲装置生成的氧气比较干燥，经过乙瓶的水之后，氧气携带水蒸气，变得湿润，更适合呼吸；气泡冒出快 → 供氧速度快；气泡冒出慢 → 供氧速度慢，方便监控供氧快慢。 19．（10分）实验小组开展了“探究催化剂的奥秘”项目式学习。 【任务一】探究催化剂质量对反应速率的影响：实验小组设计如图1装置，用压强传感器研究浓度为6%的过氧化氢溶液与平菇接触时，发生反应过程中的压强变化如图2。 (1)根据图2分析曲线a在0-10s压强增大的原因是_________________________。 (2)图2中能初步推测平菇是过氧化氢溶液反应催化剂的依据是___________________。如还要进一步证实需测平菇的__________不发生改变。 (3)分析图2中曲线a、b，得出的结论是：其他条件相同时，________________。 (4)小组同学又研究能使带火星木条复燃时氧气的最低含量。他们在集气瓶中装入不同体积的水，用排水法收集氧气。当发现在瓶中放入50%的水时，收集到的氧气就可以使带火星的木条复燃，这时集气瓶中氧气的体积分数是________。 【任务二】探究催化剂种类对反应速率的影响：查阅资料知道氧化铜也能作过氧化氢分解的催化剂，为比较氧化铜和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，某研究小组进行了如图探究： 为了定量比较二者的催化效果，实验时小明用图乙所示装置做对照实验，以生成40 mL气体为标准（其他可能影响实验的因素均已忽略）设计了下列三组实验。 实验序号 5%过氧化氢溶液体积/mL 其他物质质量 待测数据（时间/S） ① 20 / 180 ② 20 氧化铜0.5g 50 ③ 20 二氧化锰0.5g 20 (5)实验前检查图乙装置气密性的方法是______________。 (6)氧化铜能做过氧化氢分解的催化剂。请写出有关反应的文字或符号表达式：_______。 (7)如上表数据可知：_________催化效果更好；依据是______________________。 【答案】 (1)过氧化氢分解生成氧气，放出热量，气体体积膨胀，使压强增大 (2)相同条件下，随着平菇的增多，反应速率加快，但最终生成氧气的质量相等 质量和化学性质 (3)平菇质量越大，过氧化氢分解的反应速率越快 (4)60%或60.5% (5)连接装置，关闭分液漏斗活塞，推或拉注射器的活塞，松手后活塞回到原处，说明装置气密性良好 (6)/ (7)二氧化锰 其他条件相同时，收集40mL氧气，二氧化锰作催化剂所需时间更短 【详解】（1）过氧化氢分解过程中放出热量，根据图2分析曲线a在0-10s压强增大的原因是过氧化氢分解生成氧气，同时反应放出热量，气体体积膨胀，使压强增大； （2）由图2可知，相同条件下，随着平菇的增多，反应速率加快，但最终生成氧气的质量相等，故平菇是过氧化氢溶液反应催化剂；催化剂反应前后质量和化学性质不变，所以验证平菇是催化剂还需要验证其化学性质和质量是否改变； （3）由图可知，其他条件相同时，平菇质量越大，相同时间内压强变化越大，反应速率越快，因此可得结论：平菇质量越大，过氧化氢分解的反应速率越快； （4）设集气瓶中的体积为V，则 按照氧气占空气体积的20%计算：； 按照氧气占空气体积的21%计算：； （5）实验前检查图乙装置气密性的方法是：连接装置，关闭分液漏斗活塞，推或拉注射器的活塞，松手后活塞回到原处，说明装置气密性良好。 （6）过氧化氢在氧化铜作催化剂条件下发生反应生成水、氧气，所以反应的文字、符号表达式分别是：或。 （7）由图可知二氧化锰的催化效果更好，因为其他条件相同时，收集40mL氧气，二氧化锰作催化剂所需时间更短。 20．（6分）神舟二十号上的3名航天员将驻留空间站约6个月，预计消耗氧气30万升。中国空间站采用的物化再生式环控生保系统，成为实现航天员长期在轨驻留与物质循环的关键。为此，化学小组对此产生兴趣，开启项目化学习之旅。 任务一：探究空间站内氧气来源 空间站中的水、气整合循环系统利用“萨巴蒂尔反应”，借助某种催化剂将CO2转化为H2O，配合氧气生成系统实现O2的再生，流程如图1所示。 (1)尿液处理系统主要是利用活性炭的________作用除去尿液中的颜色与异味。 (2)图1中环控生保“水净化系统”中作为反应物的水的来源有____________（任写一种）。 任务二：探究空间站氢气来源 在空间站中的“萨巴蒂尔反应器”内，净化后的CO2与“水电解系统”产生的一种气体单质反应生成CH4和H2O，生成的水可再次电解制氧气。 (3)该气体单质为________（填名称）。 任务三：模拟空间站制取氧气 (4)物化再生式环控生保系统利用循环水电解制氧气的文字表达式为________________。 【继续探究】实验发现，电解纯水速率较慢。为探究影响因素，同学们调节电压，分别用浓度为2.5%、5%、15%的氢氧化钠溶液进行实验，记录收集10 mL氧气所需的时间如图3所示。 【实验结论】 (5)该实验的目的是探究电压和________对电解水速率的影响。 (6)分析图3收集10mL氧气所需时间的相关数据，可得出的结论是：____________________（合理即可）。 【答案】 (1)吸附 (2)尿液处理系统回收得到的水（或宇航员呼气冷凝回收的水，合理即可） (3)氢气 (4) (5)氢氧化钠溶液的浓度（或溶液的浓度） (6)一定范围内，电压越大、氢氧化钠溶液浓度越大，电解水的速率越快（合理即可） 【详解】（1）活性炭具有疏松多孔的结构，具有很强的吸附能力，可以除去尿液中的颜色与异味。 （2）分析图1流程可知，进入水净化系统中的水来源：尿液处理系统回收得到的水、宇航员呼吸产生的水蒸气、萨巴蒂尔反应器中生成的水。 （3）电解水生成氢气和氧气，该气体单质能与净化后的反应生成和，依据化学反应前后元素的种类不变可知，反应前反应物有碳、氧元素，反应后生成物有碳、氢、氧元素，因此该气体为氢气。 （4）水在通电的条件下分解生成氢气和氧气，据此写出文字表达式。 （5）由题干信息可知，该实验是调节电源，分别与浓度为2.5%、5%、15%的氢氧化钠溶液进行实验，记录收集10 mL 氧气所需的时间，可知该实验的目的是探究电压和氢氧化钠溶液浓度对电解水速率的影响。 （6） 分析图3中数据可知，在一定范围内，当电压越高，氢氧化钠溶液浓度越大时，收集10 mL 氧气所需的时间越小，电解水速率越快。 第 2 页 共 18 页 第 1 页 共 18 页 学科网（北京）股份有限公司 $