精品解析:湖南长沙市一中集团2026-2027学年九年级上学期11月阶段学情自测化学试题
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内容正文:
2026年下学期九年级期中考试化学试题卷
注意事项:
1.答题前,请先将自己的姓名、班级、考场号、座位号填写清楚;
2.必须在答卷上答题,在草稿纸、试题卷上答题无效;
3.答题时,请考生注意各大题题号后面的答题提示;
4.请注意卷面,保持字体工整、笔迹清晰、卷面清洁;
5.答卷上不准使用涂改液、涂改胶和贴纸;
6.本学科试卷共3大题,22小题,考试时量60分钟,满分100分。
一、选择题(本大题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意)
长沙铜官窑坐落于长沙北郊,是唐代南方规模宏大的青瓷窑场,古窑制陶技艺传承千年。请回答下面小题。
1. 长沙铜官窑陶器制作的工序中,主要发生化学变化的是
A. 淘洗去沙 B. 制坯成型 C. 高温烧制 D. 打磨抛光
2. 高岭土是制作铜官窑陶器的重要原料之一,其主要含硅、铝、氧、氢等多种元素,其中属于金属元素的是
A. 硅 B. 铝 C. 氧 D. 氢
3. 规范的操作是实验安全和成功的保障。下列实验操作正确的是
A. B.
C. D.
4. 2026年为我国“十五五”规划开局之年,我国大气污染防治开启精细化治理新阶段。下列做法有利于改善空气质量的是
A. 积极植树、种草 B. 露天焚烧废旧塑料 C. 工厂废气直排 D. 随意燃放烟花爆竹
5. 湘江里的鱼虾能在水中生存并进行呼吸,是因为水中溶解了
A. 二氧化碳 B. 氮气 C. 氧气 D. 稀有气体
6. 下列有关空气成分的描述中,正确的是
A. 常温下,氮气化学性质活泼 B. 稀有气体在通电时能发出不同颜色的光
C. 空气中含量最多的是二氧化碳 D. 水蒸气是空气污染物
7. 在我们周围的物质中,属于纯净物的是
A. 糖水 B. 雨水 C. 蒸馏水 D. 酱油
8. 下列元素符号书写正确的是
A. 氦(he) B. 铜(CU) C. 铝(AL) D. 氮(N)
9. 湖南炬神电子突破氮化镓快充电源技术,镓在元素周期表中的信息如图所示,下列说法正确的是
A. 镓是一种非金属元素 B. 镓的相对原子质量为69.72
C. 镓原子的核内质子数为39 D. Ga可表示1个镓元素
10. 水是一种宝贵的自然资源。下列关于保护水资源的做法正确的是
A. 工厂污水不经过处理就排放 B. 农业上灌溉方式改滴灌为漫灌
C. 往河水中丢垃圾 D. 推广使用节水器具
11. 探究蜡烛及其燃烧时,发现罩在蜡烛火焰上方的烧杯内壁被熏黑。下列做法中不可取的是
A. 如实记录并准确描述该现象
B. 向教师请教或查阅有关资料,了解生成黑色物质的可能原因
C. 重复实验,观察是否有相同现象
D. 忽略该异常现象,换一个烧杯继续实验
12. 已知下列反应在一定条件下都能发生,其中属于分解反应的是
A. 石蜡+氧气二氧化碳+水 B. 氧化汞汞+氧气
C. 铁+氧气四氧化三铁 D. 大理石+稀盐酸→氯化钙+水+二氧化碳
13. 我国古代书籍中提及过许多化学物质。下列物质的主要成分属于单质的是
A. 木炭(C) B. 炉甘石 C. 草木灰 D. 锡砂
14. 闵恩泽院士研发了多种石油炼制催化剂,为我国化工事业作出巨大贡献。下列关于催化剂的说法正确的是
A. 能改变化学反应速率 B. 二氧化锰是所有化学反应的催化剂
C. 反应前后催化剂的质量发生改变 D. 没有催化剂,过氧化氢就永远不能分解
15. 下图为电解水的实验装置以及水分子分解示意图,下列有关说法正确的是
A. 管a和管b中气体的体积比为 B. 该反应的反应物分子不可分
C. 该反应前后的原子种类没有发生变化 D. 该实验中与负极相连的玻璃管内的气体是氧气
二、填空题(本大题共5小题,共33分)
16. 新装修的房屋会释放甲醛,甲醛是一种无色、有刺激性气味的气体。我国科研团队研制出新型纳米二氧化钛光催化材料,可在光照条件下吸附甲醛,并将甲醛等有害污染物分解,助力室内空气净化。
(1)请写出甲醛的一条物理性质:________________________。
(2)二氧化钛________(填“是”或“不是”)氧化物。
(3)除甲醛外,你还知道哪些空气污染物?请写出一种空气污染物:________________________。
17. 从“宏观、微观、符号”三重表征的视角认识物质及其变化,是化学特有的学习方式。
(1)图1中甲是________。
(2)图2所示四种微粒中,属于同种元素的是________(填字母)。
(3)图2中A元素组成的单质是氧气,请写出实验室制取氧气的文字表达式:_______________________(写一个即可)。
(4)图2中B元素组成的单质是硫,请写出硫在氧气中燃烧的文字表达式:_______________________。
18. 阅读下面科普短文,回答问题。
近日,湖南师范大学化学团队在人工光合成领域取得重要研究进展。研究团队设计构筑了一类金属氢键有机框架材料,实现了以空气中低浓度二氧化碳、水和自然光为原料直接合成乙醛。
人工光合成被认为是实现太阳能高效转化和碳资源循环利用的重要途径。传统二氧化碳光还原体系大多依赖高浓度纯净二氧化碳、外加牺牲剂以及人工光源,空气中二氧化碳体积分数仅0.04%,如何实现低浓度二氧化碳的高效捕集与活化,是人工光合成面临的关键挑战。该新技术使用金属氢键有机框架材料(HNNU-Se)作为催化剂,在自然光条件下,空气中的二氧化碳与水反应生成乙醛、过氧化氢,同时释放氧气。该新技术为低碳环保、清洁能源发展提供了全新的技术方案。
(1)根据文中信息可知,空气中二氧化碳体积分数为________。
(2)请写出该新技术中涉及的化学反应的文字表达式:________________________________________。
(3)和传统二氧化碳光还原体系对比,新技术的优点是________________________________________(写一条即可)。
(4)下列说法正确的是________(填字母)。
a.传统二氧化碳光还原体系可以直接利用空气中低浓度二氧化碳
b.该新体系需要人工光源才能进行反应
c.该新技术为低碳环保、清洁能源发展提供了全新的技术方案
19. 合理利用水资源是保护水资源的一种方式。某兴趣小组开展了“水质检测及自制净水器”跨学科实践活动。请回答下列问题:
任务一:水质检测。
(1)TDS(总溶解固体)是水质的一项重要指标,TDS值和水质纯度的关系如表。某同学测得家中自来水TDS值如图1,则该水质纯度为________。
TDS/ppm
水质纯度
0~100
高
100~300
一般
300~600
会结水垢
任务二:制作简易净水器。
(2)图2中装置制作较合理的是________(填“A”或“B”)。
(3)以上制作简易净水器的材料中,能够吸附色素和异味的是________。
(4)简易净水器中小砾石、石英砂、蓬松棉的作用是________,除去水中不溶性杂质。
20. 永州东安鸡是湖南经典名菜,风味酸辣开胃。制作东安鸡需要食醋,食醋的主要成分是醋酸(化学符号:)。下图是以高粱为主料,大麦、豌豆、大曲为辅料古法酿醋的工艺流程。(资料:“大曲”是酒曲研磨得到的粉末,含有真菌。)请结合图文信息,回答下列问题:
(1)醋酸由________种元素组成。
(2)高粱、大麦、豌豆用石磨磨碎的目的是________(填“增大”或“减小”)反应物间的接触面积,使后续反应更快更充分。
(3)发酵属于缓慢氧化,请再举一个属于缓慢氧化的例子:________。
(4)淋醋时使用烧开的醋液,目的之一是杀菌消毒,“杀菌消毒”属于________变化。
三、实验与探究题(本大题共2小题,每空2分,共22分)
21. 实验室制取气体的装置如图A~C,拉瓦锡研究水的组成的装置如图D。回答下列问题:
(1)写出装置A中标号①的仪器名称:________________________。
(2)加热高锰酸钾制取氧气,应选择的发生装置是________(填字母)。
(3)实验室能用装置C收集氧气,说明氧气具有的物理性质是________________________________。
(4)拉瓦锡用装置D进行实验时,先从右侧导管输入氧气,再从左侧导管输入氢气,在氢气进入容器后立即用电火花点燃,可以看到瓶底有水,上述现象说明水是由________组成;实验时,先输入氧气,再输入氢气,请判断能否调换两种气体输入顺序并说明理由:________________________________________。
22. 化学兴趣小组为探究分子的部分性质,设计了如下相关实验活动。
【查阅资料】氨气易溶于水,能使无色的酚酞溶液变成红色。
【实验探究】
(1)请补全下表中空白。
实验
实验设计
实验现象
结论
一
取一个无色透明塑料瓶,在四个湿棉球上均匀喷上无色酚酞溶液,用铁丝固定在瓶内,通过注射器向塑料瓶底部缓慢注入15mL氨气,如图1所示。
________________
分子在不断运动
二
将________的木条分别伸入盛有氧气、二氧化碳的集气瓶中
木条在氧气中剧烈燃烧,在二氧化碳中熄灭
不同种分子,化学性质不同
【拓展延伸】
(2)小红认为实验一不仅能证明分子在不断运动,还能证明氨气的密度比空气小,你是否同意?若同意请说明理由,若不同意请写出改进方案(既能证明分子在不断运动,又能证明氨气的密度比空气小):________________________________________________________________________________________。(若改进方案,可供选择的实验器材及化学试剂有:湿棉球、无色透明塑料瓶、注射器、铁丝、无色酚酞溶液、氨气)
(3)为了进一步探究分子运动速率与分子质量的关系,小明进行了如图2所示实验,将装置平放在桌面上,同时用注射器分别向脱脂棉球上注入等体积的浓氨水和浓盐酸。
【查阅资料】①浓氨水具有挥发性,挥发出的气体为氨气;浓盐酸具有挥发性,挥发出的气体为氯化氢。
②氯化氢与氨气在常温下会发生反应生成白色固体氯化铵。
③一个氨气分子的质量小于一个氯化氢分子的质量。
图2实验过程中,先在A处产生大量白烟,然后白烟逐渐充满整个玻璃管。说明分子质量越小,分子运动速率越________________________。
(4)在小明实验的启发下,小红设计了图3实验来验证分子运动速率与分子质量的关系。(实验过程中整套装置及有关气体均保持干燥,部分装置已省略)
Ⅰ.在集气瓶B中充满氯化氢气体,关闭;
Ⅱ.通过调节活塞、,在集气瓶A中充满氨气,其操作是:打开、,在________(填“”或“”)处导管口通入氨气;
Ⅲ.关闭、,再打开,观察到B瓶中先产生白烟,A瓶中后产生白烟,最终白烟充满两个集气瓶。
(5)若将上述实验中的两个集气瓶分别换成两个完全相同的质地较软的塑料瓶,我们还会观察到什么现象?请写出现象及产生该现象的相关原因:____________________________________________________。
通过探究分子的性质,同学们体验到了实验探究的乐趣,加深了对分子性质的理解。
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2026年下学期九年级期中考试化学试题卷
注意事项:
1.答题前,请先将自己的姓名、班级、考场号、座位号填写清楚;
2.必须在答卷上答题,在草稿纸、试题卷上答题无效;
3.答题时,请考生注意各大题题号后面的答题提示;
4.请注意卷面,保持字体工整、笔迹清晰、卷面清洁;
5.答卷上不准使用涂改液、涂改胶和贴纸;
6.本学科试卷共3大题,22小题,考试时量60分钟,满分100分。
一、选择题(本大题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意)
长沙铜官窑坐落于长沙北郊,是唐代南方规模宏大的青瓷窑场,古窑制陶技艺传承千年。请回答下面小题。
1. 长沙铜官窑陶器制作的工序中,主要发生化学变化的是
A. 淘洗去沙 B. 制坯成型 C. 高温烧制 D. 打磨抛光
2. 高岭土是制作铜官窑陶器的重要原料之一,其主要含硅、铝、氧、氢等多种元素,其中属于金属元素的是
A. 硅 B. 铝 C. 氧 D. 氢
【答案】1. C 2. B
【解析】
【1题详解】
化学变化的本质特征是有新物质生成。淘洗去沙(分离原料与沙粒)、制坯成型(改变原料形状)、打磨抛光(修整器物表面)过程中均无新物质生成,属于物理变化;高温烧制时黏土原料发生复杂化学反应,生成新物质,属于化学变化。
【2题详解】
元素类别可通过名称偏旁判断:金属元素名称一般带“钅”字旁(汞除外),硅带“石”字旁、氧和氢带“气”字头,均属于非金属元素;铝带“钅”字旁,属于金属元素。
3. 规范的操作是实验安全和成功的保障。下列实验操作正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.读取量筒内液体体积时,视线应与液体凹液面的最低处保持水平,图中视线对准了凹液面的上边缘,操作错误。
B.闻气体的气味时,不能直接把鼻孔凑到容器口嗅闻,应用手在瓶口轻轻扇动,让极少量气体飘进鼻孔,操作正确。
C.绝对禁止用燃着的酒精灯去引燃另一只酒精灯,倾斜引燃时易使酒精洒出引发火灾,操作错误。
D.倾倒液体药品时,瓶塞应倒放在桌面防止污染试剂,且试剂瓶标签要朝向手心、试管口与试剂瓶口紧挨,图中瓶塞未倒放且试剂瓶标签未朝向手心,操作错误。
4. 2026年为我国“十五五”规划开局之年,我国大气污染防治开启精细化治理新阶段。下列做法有利于改善空气质量的是
A. 积极植树、种草 B. 露天焚烧废旧塑料 C. 工厂废气直排 D. 随意燃放烟花爆竹
【答案】A
【解析】
【详解】A.植树、种草可吸附空气中的烟尘,吸收部分有害气体,能有效降低空气污染物浓度,利于改善空气质量,符合要求。
B.露天焚烧废旧塑料会产生大量烟尘、有毒有害气体,加重空气污染,不符合要求。
C.工厂废气直排会将含二氧化硫、氮氧化物、粉尘的工业污染物直接排入大气,严重污染空气,不符合要求。
D.随意燃放烟花爆竹会释放大量烟尘、二氧化硫等污染物,加剧空气污染,不符合要求。
5. 湘江里的鱼虾能在水中生存并进行呼吸,是因为水中溶解了
A. 二氧化碳 B. 氮气 C. 氧气 D. 稀有气体
【答案】C
【解析】
【详解】A.二氧化碳是鱼虾呼吸的代谢产物,不能供给呼吸,错误。
B.氮气难溶于水,且不具备供给呼吸的性质,错误。
C.氧气()可少量溶解于水,能够供给呼吸,满足水生生物的呼吸需求,正确。
D.稀有气体难溶于水,化学性质极不活泼,无法供给呼吸,错误。
6. 下列有关空气成分的描述中,正确的是
A. 常温下,氮气化学性质活泼 B. 稀有气体在通电时能发出不同颜色的光
C. 空气中含量最多的是二氧化碳 D. 水蒸气是空气污染物
【答案】B
【解析】
【详解】A.常温下氮气化学性质稳定、不活泼,常温下很难与其他物质发生反应,A错误。
B.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,B正确。
C.按体积分数计算,空气中含量最高的是氮气(约占78%),二氧化碳含量较少(约占0.04%),C错误。
D.水蒸气是空气的正常成分,不属于空气污染物,D错误。
7. 在我们周围的物质中,属于纯净物的是
A. 糖水 B. 雨水 C. 蒸馏水 D. 酱油
【答案】C
【解析】
【分析】核心判断依据:纯净物是由同一种物质组成的物质;混合物是由两种及以上不同物质混合而成的物质。
【详解】A.糖水由蔗糖和水两种物质组成,属于混合物;
B.雨水溶解了空气中的二氧化碳、固体尘埃等杂质,属于混合物;
C.蒸馏水是经蒸馏提纯得到的、仅由水组成的物质,属于纯净物;
D.酱油含有水、食盐、色素等多种成分,属于混合物。
8. 下列元素符号书写正确的是
A. 氦(he) B. 铜(CU) C. 铝(AL) D. 氮(N)
【答案】D
【解析】
【分析】元素符号的书写遵循“一大二小”规则:由一个字母表示的元素符号直接大写;由两个字母表示的元素符号第一个字母大写、第二个字母小写。
【详解】A.氦的元素符号第一个字母未大写,正确写法为He,书写错误;
B.铜的元素符号第二个字母未小写,正确写法为Cu,书写错误;
C.铝的元素符号第二个字母未小写,正确写法为Al,书写错误;
D.氮元素为一个字母表示的元素,元素符号写为N,书写正确。
9. 湖南炬神电子突破氮化镓快充电源技术,镓在元素周期表中的信息如图所示,下列说法正确的是
A. 镓是一种非金属元素 B. 镓的相对原子质量为69.72
C. 镓原子的核内质子数为39 D. Ga可表示1个镓元素
【答案】B
【解析】
【详解】A.镓的元素名称带“钅”字旁,属于金属元素,说法错误。
B.元素周期表单元格最下方的数字代表相对原子质量,图中镓的相对原子质量为69.72,说法正确。
C.元素周期表单元格左上角的数字是原子序数,原子中原子序数=核内质子数,因此镓原子的核内质子数为31,不是39,说法错误。
D.元素是宏观概念,只讲种类、不讲个数,可以表示1个镓原子或者镓这种物质,不能说“1个镓元素”,说法错误。
10. 水是一种宝贵的自然资源。下列关于保护水资源的做法正确的是
A. 工厂污水不经过处理就排放 B. 农业上灌溉方式改滴灌为漫灌
C. 往河水中丢垃圾 D. 推广使用节水器具
【答案】D
【解析】
【详解】A.工厂污水未经处理直接排放会造成水体污染,做法错误;
B.漫灌的水资源利用率远低于滴灌,将滴灌改为漫灌会造成水资源浪费,做法错误;
C.向河水中丢弃垃圾会污染水体,做法错误;
D.推广使用节水器具可减少生活用水的无效消耗,做法正确。
11. 探究蜡烛及其燃烧时,发现罩在蜡烛火焰上方的烧杯内壁被熏黑。下列做法中不可取的是
A. 如实记录并准确描述该现象
B. 向教师请教或查阅有关资料,了解生成黑色物质的可能原因
C. 重复实验,观察是否有相同现象
D. 忽略该异常现象,换一个烧杯继续实验
【答案】D
【解析】
【详解】A、发现罩在蜡烛火焰上方的烧杯内壁被熏黑,要如实记录并准确描述该现象,故选项做法正确;
B、向教师请教或查阅有关资料,了解生成黑色物质的可能原因,也是探究学习的过程,符合科学探究的过程,故选项做法正确;
C、重复实验,观察是否有相同现象,根据产生的现象来探究烧杯被熏黑的原因,故选项做法正确;
D、忽略该异常现象,换一个烧杯继续实验,没有对发现的问题进行探究,不符合探究的精神,故选项做法错误。
故选D。
12. 已知下列反应在一定条件下都能发生,其中属于分解反应的是
A. 石蜡+氧气二氧化碳+水 B. 氧化汞汞+氧气
C. 铁+氧气四氧化三铁 D. 大理石+稀盐酸→氯化钙+水+二氧化碳
【答案】B
【解析】
【详解】分解反应由一种物质反应生成两种或两种以上物质。
A、,由两种物质生成两种物质,不属于分解反应,该选项错误。
B、,由一种物质生成两种物质,属于分解反应,该选项正确。
C、,由两种物质生成一种物质,不属于分解反应,该选项错误。
D、,由两种物质生成三种物质,不属于分解反应,该选项错误。
故选B。
13. 我国古代书籍中提及过许多化学物质。下列物质的主要成分属于单质的是
A. 木炭(C) B. 炉甘石 C. 草木灰 D. 锡砂
【答案】A
【解析】
【详解】A.主要成分为C,仅含碳元素,属于单质;
B.主要成分为,含锌、碳、氧三种元素,属于化合物;
C.主要成分为,含钾、碳、氧三种元素,属于化合物;
D.主要成分为,含锡、氧两种元素,属于化合物。
14. 闵恩泽院士研发了多种石油炼制催化剂,为我国化工事业作出巨大贡献。下列关于催化剂的说法正确的是
A. 能改变化学反应速率 B. 二氧化锰是所有化学反应的催化剂
C. 反应前后催化剂的质量发生改变 D. 没有催化剂,过氧化氢就永远不能分解
【答案】A
【解析】
【详解】A.催化剂能改变化学反应速率,符合题意;
B.在过氧化氢分解制取氧气的反应中,可以选用二氧化锰作催化剂,也可选择氧化铜等其他物质作催化剂,且不是所有反应都需要催化剂,不符合题意;
C.催化剂能改变化学反应速率,化学反应前后其质量和化学性质不变,不符合题意;
D.催化剂只能改变化学反应速率,不能决定化学反应是否发生,没有催化剂,化学反应也能发生,只是可能化学反应速率较慢,不符合题意。
15. 下图为电解水的实验装置以及水分子分解示意图,下列有关说法正确的是
A. 管a和管b中气体的体积比为 B. 该反应的反应物分子不可分
C. 该反应前后的原子种类没有发生变化 D. 该实验中与负极相连的玻璃管内的气体是氧气
【答案】C
【解析】
【详解】A.管a(正极)产生,管b(负极)产生,二者体积比为,故选项说法错误;
B.由水分子分解示意图可知,反应过程中水分子可分裂为氢原子、氧原子,即反应物分子在化学变化中可分,故选项说法错误;
C.反应前后仅存在氢、氧两种原子,原子种类没有发生变化,故选项说法正确;
D.与负极相连的玻璃管内生成的气体是,故选项说法错误。
二、填空题(本大题共5小题,共33分)
16. 新装修的房屋会释放甲醛,甲醛是一种无色、有刺激性气味的气体。我国科研团队研制出新型纳米二氧化钛光催化材料,可在光照条件下吸附甲醛,并将甲醛等有害污染物分解,助力室内空气净化。
(1)请写出甲醛的一条物理性质:________________________。
(2)二氧化钛________(填“是”或“不是”)氧化物。
(3)除甲醛外,你还知道哪些空气污染物?请写出一种空气污染物:________________________。
【答案】(1)无色(或无色气体、有刺激性气味、常温是气体合理即可)
(2)是 (3)二氧化硫(或一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物,PM10,PM2.5等,合理即可)
【解析】
【小问1详解】
物理性质是无需通过化学变化就能表现出的性质,题干已明确给出甲醛的相关物理性质:无色、有刺激性气味的气体。
【小问2详解】
氧化物的判定标准为:由两种元素组成,且其中一种元素为氧元素的化合物。由钛、氧两种元素组成,符合氧化物定义,因此是氧化物。
【小问3详解】
常见的空气污染物包括二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)、臭氧等。
17. 从“宏观、微观、符号”三重表征的视角认识物质及其变化,是化学特有的学习方式。
(1)图1中甲是________。
(2)图2所示四种微粒中,属于同种元素的是________(填字母)。
(3)图2中A元素组成的单质是氧气,请写出实验室制取氧气的文字表达式:_______________________(写一个即可)。
(4)图2中B元素组成的单质是硫,请写出硫在氧气中燃烧的文字表达式:_______________________。
【答案】(1)原子 (2)BC
(3)过氧化氢水+氧气##高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气
(4)硫+氧气二氧化硫
【解析】
【小问1详解】
构成物质的基本微粒有分子、原子、离子;分子由原子构成,可与原子相互转化;原子通过得失电子形成离子,可与离子相互转化;三类微粒都可以直接构成物质,因此甲为原子。
【小问2详解】
元素是具有相同质子数(核电荷数)的一类原子的总称,图2中B、C的质子数均为16,属于同种元素。
【小问3详解】
A微粒质子数为8,对应氧元素,实验室制取氧气的常见反应任选其一书写即可,注意标注正确的反应条件。
【小问4详解】
硫在氧气中燃烧,是硫与氧气在点燃条件下反应生成二氧化硫,按要求书写文字表达式即可。
18. 阅读下面科普短文,回答问题。
近日,湖南师范大学化学团队在人工光合成领域取得重要研究进展。研究团队设计构筑了一类金属氢键有机框架材料,实现了以空气中低浓度二氧化碳、水和自然光为原料直接合成乙醛。
人工光合成被认为是实现太阳能高效转化和碳资源循环利用的重要途径。传统二氧化碳光还原体系大多依赖高浓度纯净二氧化碳、外加牺牲剂以及人工光源,空气中二氧化碳体积分数仅0.04%,如何实现低浓度二氧化碳的高效捕集与活化,是人工光合成面临的关键挑战。该新技术使用金属氢键有机框架材料(HNNU-Se)作为催化剂,在自然光条件下,空气中的二氧化碳与水反应生成乙醛、过氧化氢,同时释放氧气。该新技术为低碳环保、清洁能源发展提供了全新的技术方案。
(1)根据文中信息可知,空气中二氧化碳体积分数为________。
(2)请写出该新技术中涉及的化学反应的文字表达式:________________________________________。
(3)和传统二氧化碳光还原体系对比,新技术的优点是________________________________________(写一条即可)。
(4)下列说法正确的是________(填字母)。
a.传统二氧化碳光还原体系可以直接利用空气中低浓度二氧化碳
b.该新体系需要人工光源才能进行反应
c.该新技术为低碳环保、清洁能源发展提供了全新的技术方案
【答案】(1)0.04%
(2)
(3)可直接利用低浓度二氧化碳;不需要外加牺牲剂;不需要人工光源;更节能环保;低碳;实现低浓度二氧化碳的高效捕集与活化;有利于实现太阳能高效转化和碳资源循环利用。(选一条即可)
(4)c
【解析】
【小问1详解】
本题为信息提取类题目,直接从科普原文中定位对应数值即可。
【小问2详解】
依据原文描述,明确反应的反应物、反应条件、生成物,按照文字表达式的书写规则整理即可。
【小问3详解】
对比传统二氧化碳光还原体系“依赖高浓度纯净二氧化碳、外加牺牲剂、人工光源”的特点,对应提炼新技术的优势,任意写出一条合理表述即可。
【小问4详解】
a.传统体系依赖高浓度纯净二氧化碳,无法直接利用空气中低浓度二氧化碳,错误;
b.新体系在自然光条件下即可反应,无需人工光源,错误;
c.与原文最后一句的表述完全一致,正确。
19. 合理利用水资源是保护水资源的一种方式。某兴趣小组开展了“水质检测及自制净水器”跨学科实践活动。请回答下列问题:
任务一:水质检测。
(1)TDS(总溶解固体)是水质的一项重要指标,TDS值和水质纯度的关系如表。某同学测得家中自来水TDS值如图1,则该水质纯度为________。
TDS/ppm
水质纯度
0~100
高
100~300
一般
300~600
会结水垢
任务二:制作简易净水器。
(2)图2中装置制作较合理的是________(填“A”或“B”)。
(3)以上制作简易净水器的材料中,能够吸附色素和异味的是________。
(4)简易净水器中小砾石、石英砂、蓬松棉的作用是________,除去水中不溶性杂质。
【答案】(1)一般 (2)A
(3)活性炭 (4)过滤
【解析】
【小问1详解】
TDS 读数是 104 ppm,对照表格,100~300ppm 对应的水质纯度为一般;
【小问2详解】
简易净水器要按照 “先大颗粒,后小颗粒” 的顺序填充:上层放小砾石,然后石英砂,再活性炭,最下层蓬松棉。 A 装置分层顺序正确,所以选A;
【小问3详解】
活性炭具有疏松多孔的结构,可以吸附水中色素和异味;
【小问4详解】
小砾石、石英砂、蓬松棉起到过滤的作用,除去水中不溶性杂质。
20. 永州东安鸡是湖南经典名菜,风味酸辣开胃。制作东安鸡需要食醋,食醋的主要成分是醋酸(化学符号:)。下图是以高粱为主料,大麦、豌豆、大曲为辅料古法酿醋的工艺流程。(资料:“大曲”是酒曲研磨得到的粉末,含有真菌。)请结合图文信息,回答下列问题:
(1)醋酸由________种元素组成。
(2)高粱、大麦、豌豆用石磨磨碎的目的是________(填“增大”或“减小”)反应物间的接触面积,使后续反应更快更充分。
(3)发酵属于缓慢氧化,请再举一个属于缓慢氧化的例子:________。
(4)淋醋时使用烧开的醋液,目的之一是杀菌消毒,“杀菌消毒”属于________变化。
【答案】(1)三##3
(2)增大 (3)铁生锈(合理即可)
(4)化学
【解析】
【小问1详解】
醋酸的化学式为,组成元素为碳、氢、氧,共3种。
【小问2详解】
固体原料磨碎后颗粒尺寸减小,可增大反应物间的接触面积,加快反应速率,让后续反应更充分。
【小问3详解】
缓慢氧化是进行速率很慢、不易被察觉的氧化反应,生活中铁生锈、动植物呼吸、食物腐败等都属于这类反应。
【小问4详解】
杀菌消毒过程中,微生物的蛋白质结构被破坏,有新物质生成,属于化学变化。
三、实验与探究题(本大题共2小题,每空2分,共22分)
21. 实验室制取气体的装置如图A~C,拉瓦锡研究水的组成的装置如图D。回答下列问题:
(1)写出装置A中标号①的仪器名称:________________________。
(2)加热高锰酸钾制取氧气,应选择的发生装置是________(填字母)。
(3)实验室能用装置C收集氧气,说明氧气具有的物理性质是________________________________。
(4)拉瓦锡用装置D进行实验时,先从右侧导管输入氧气,再从左侧导管输入氢气,在氢气进入容器后立即用电火花点燃,可以看到瓶底有水,上述现象说明水是由________组成;实验时,先输入氧气,再输入氢气,请判断能否调换两种气体输入顺序并说明理由:________________________________________。
【答案】(1)试管 (2)A
(3)氧气不易溶于水 (4) ①. 氢元素和氧元素 ②. 不能,氢气与空气混合点燃易爆炸
【解析】
【小问1详解】
略。
【小问2详解】
高锰酸钾是固体,反应条件需要加热,选A作为发生装置。
【小问3详解】
装置C是排水集气法,能用排水法收集氧气,说明氧气的物理性质:氧气不易溶于水。
【小问4详解】
氢气含氢元素、氧气含氧元素,反应后生成水,根据质量守恒定律,说明水由氢元素和氧元素组成;
不能调换顺序。 理由:氢气和空气混合点燃容易发生爆炸,有安全隐患。先通入氧气,容器内充满氧气,再通入氢气,氢气在氧气氛围内点燃,更安全。
22. 化学兴趣小组为探究分子的部分性质,设计了如下相关实验活动。
【查阅资料】氨气易溶于水,能使无色的酚酞溶液变成红色。
【实验探究】
(1)请补全下表中空白。
实验
实验设计
实验现象
结论
一
取一个无色透明塑料瓶,在四个湿棉球上均匀喷上无色酚酞溶液,用铁丝固定在瓶内,通过注射器向塑料瓶底部缓慢注入15mL氨气,如图1所示。
________________
分子在不断运动
二
将________的木条分别伸入盛有氧气、二氧化碳的集气瓶中
木条在氧气中剧烈燃烧,在二氧化碳中熄灭
不同种分子,化学性质不同
【拓展延伸】
(2)小红认为实验一不仅能证明分子在不断运动,还能证明氨气的密度比空气小,你是否同意?若同意请说明理由,若不同意请写出改进方案(既能证明分子在不断运动,又能证明氨气的密度比空气小):________________________________________________________________________________________。(若改进方案,可供选择的实验器材及化学试剂有:湿棉球、无色透明塑料瓶、注射器、铁丝、无色酚酞溶液、氨气)
(3)为了进一步探究分子运动速率与分子质量的关系,小明进行了如图2所示实验,将装置平放在桌面上,同时用注射器分别向脱脂棉球上注入等体积的浓氨水和浓盐酸。
【查阅资料】①浓氨水具有挥发性,挥发出的气体为氨气;浓盐酸具有挥发性,挥发出的气体为氯化氢。
②氯化氢与氨气在常温下会发生反应生成白色固体氯化铵。
③一个氨气分子的质量小于一个氯化氢分子的质量。
图2实验过程中,先在A处产生大量白烟,然后白烟逐渐充满整个玻璃管。说明分子质量越小,分子运动速率越________________________。
(4)在小明实验的启发下,小红设计了图3实验来验证分子运动速率与分子质量的关系。(实验过程中整套装置及有关气体均保持干燥,部分装置已省略)
Ⅰ.在集气瓶B中充满氯化氢气体,关闭;
Ⅱ.通过调节活塞、,在集气瓶A中充满氨气,其操作是:打开、,在________(填“”或“”)处导管口通入氨气;
Ⅲ.关闭、,再打开,观察到B瓶中先产生白烟,A瓶中后产生白烟,最终白烟充满两个集气瓶。
(5)若将上述实验中的两个集气瓶分别换成两个完全相同的质地较软的塑料瓶,我们还会观察到什么现象?请写出现象及产生该现象的相关原因:____________________________________________________。
通过探究分子的性质,同学们体验到了实验探究的乐趣,加深了对分子性质的理解。
【答案】(1) ①. 棉球由下而上依次变红##无色酚酞由下而上变红 ②. 燃着的##燃烧的##点燃的##正在燃烧的
(2)不同意,方案为取一个无色透明塑料瓶,在四个湿棉球上均匀喷上无色酚酞溶液,用铁丝固定在瓶内,通过注射器向塑料瓶中部缓慢注入15mL氨气,若塑料瓶上部的湿棉球先变红下部的棉球后变红,则说明氨气密度比空气小
(3)快##剧烈 (4)
(5)变瘪,氨气和氯化氢气体反应,生成氯化铵固体,导致瓶内气体减少,压强减小或气体反应后气体分子数目减少,气压减小
【解析】
【小问1详解】
从瓶底注入氨气,氨气分子不断运动,自下而上扩散,遇到湿棉球上的酚酞,棉球就从下面开始,依次向上变红;
燃着木条在氧气中剧烈燃烧,在二氧化碳中熄灭;
【小问2详解】
4 个棉球竖直排成一列,氨气从底部进入,自下往上依次接触棉球,只能证明分子不断运动,不能证明氨气密度比空气小;方案为取一个无色透明塑料瓶,在四个湿棉球上均匀喷上无色酚酞溶液,用铁丝固定在瓶内,通过注射器向塑料瓶中部缓慢注入15mL氨气,若塑料瓶上部的湿棉球先变红下部的棉球后变红,则说明氨气密度比空气小;
【小问3详解】
氨气分子跑得更快,更早到达 A 处,和氯化氢相遇反应生成白烟氯化铵固体。 结论:分子质量越小,分子运动速率越快;
【小问4详解】
要在 A 瓶充满氨气,氨气密度比空气小,用向下排空气法收集;
【小问5详解】
塑料瓶变瘪,解释:反应消耗了瓶内两种气体,生成固体,瓶内气体分子数目减少,瓶内压强减小,外界大气压大于瓶内气压,将质地较软的塑料瓶压瘪。
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