精品解析：湖北宜昌市宜都市2026-2027学年九年级上学期期中学业测试化学试题

2026年秋季学期初中学段期中学业测试 九年级 化 学 考试时间：50分钟 满分：50分 一.选择题(共12题,共16分。1-8题,每题1分; 9-12题,每题2分。在每题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求) 1. 我国的新技术通过“一带一路”惠及全球。下列新技术不属于化学研究范畴的是 A. 新能源汽车燃料的研发 B. 高强度芳纶复合材料的研究 C. 靶向抗癌药物的研制 D. 人工智能图像识别技术的开发 二十四节气是中国古代劳动人民总结的自然节令，已列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产。回答下列题。 2. 下列节气的相关活动一定发生化学变化的是 A. 春分采春芽 B. 夏至焚艾草 C. 秋分赏月 D. 冬至包饺子 3. 惊蛰时节春雷响，会使空气中含量最多的一种气体形成作物肥料，这种气体是 A. 氮气 B. 氧气 C. 稀有气体 D. 二氧化碳 4. 秋分时节，很远就能闻到花香，该现象说明 A. 分子可以再分 B. 分子在不断地运动 C. 分子的体积很大 D. 分子之间有间隔 5. 某同学将盛有一小块石蜡的试管置于盛有沸水的烧杯中，观察并记录石蜡熔化的现象。下列图标与该实验无关的是 A. 护目镜 B. 热烫 C. 用电 D. 洗手 6. 微型空气质量“检测站”能检测空气中的主要污染物含量。下列不需要列入检测项目的是 A. 二氧化碳 B. PM2.5 C. 二氧化硫 D. 二氧化氮 科学家利用萨巴蒂埃反应将二氧化碳转化为甲烷(CH4)，实现温室气体的资源化利用，助力碳达峰、碳中和目标。回答下列题。 7. 关于甲烷的说法正确的是 A. 由5种元素组成 B. 属于氧化物 C. 由甲烷分子构成 D. 一个分子中含有2个氢分子 8. 如图是二氧化碳转化为甲烷的示意图，说法错误的是 A. Ⅰ中反应前后原子的种类不变 B. 是一切生命赖以生存的重要物质基础 C. Ⅱ中进入和出来的物质化学性质发生了改变 D. 生成的甲烷可作为燃料，用于供暖、发电 9. “铷原子钟”被称为北斗卫星的心脏。如图为铷元素在元素周期表中的信息。下列说法正确的是 A. 原子序数为37 B. 元素符号为RB C. 属于非金属元素 D. 相对原子质量是85.47g 10. 用图甲所示装置测定空气中氧气的含量，其中白磷用电加热装置点燃、瓶内气压用气体压强传感器测定，其变化如图乙所示。下列分析合理的是 A. t₁时刻打开止水夹，瓶内气体体积变大 B. 在t₁~t₃这段时间内，集气瓶内温度始终保持不变 C. 在t₁时刻后，集气瓶内气压显著增加，其原因是白磷燃烧产生大量白烟所致 D. 该反应中的白磷要足量，目的是充分消耗集气瓶内的氧气，避免实验结果不准确 11. 实验现象的观察与描述为研究物质及其变化提供证据。下列有关实验现象的描述错误的是 A. 红磷在空气中燃烧，产生大量白烟，放出热量 B. 蜡烛在空气中燃烧，发光、放热，生成水和二氧化碳 C. 铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 D. 木炭在氧气中燃烧，发出白光，生成使澄清石灰水变浑浊的气体 12. 形成化学观念，发展科学思维。下列推理正确的是 A. 微粒观：离子是带电荷的微粒，所以带电荷的微粒一定是离子 B. 分类观：单质是由同种元素组成的，因此由同种元素组成的物质一定是单质 C. 能量观：化学变化伴随能量变化，所以有能量改变的变化一定是化学变化 D. 变化观：用糯米与氧气反应能酿制米酒，糯米发生了缓慢氧化 二、非选择题(共7题，共34分) 13. 水是生命之源。某兴趣小组以“从江水到自来水”为主题开展水的净化探究活动，活动过程如图所示。 （1）图甲，取回的江水静置一段时间后，泥沙沉到杯底，上层水变澄清。上层澄清的水属于______(填“纯净物”或“混合物”)。 （2）图乙为自来水厂的过滤池。生产自来水的过程中，加入活性炭主要是利用活性炭的_______性。 （3）图丙为实验室过滤装置。过滤时玻璃棒的作用是_______；若过滤后滤液仍浑浊，原因可能是_______(写一条)。 14. 以下是氧气的实验室制取和性质实验有关示意图。 （1）图1为制取气体的常用装置。实验室用高锰酸钾制取氧气应选择的发生和收集装置是_______(填字母)，该反应的符号表达式为_____________________________。 （2）图2为验证氧气性质的实验。 ①仪器R既有导气管的作用，又有_______(填仪器名称)的作用。 ②硫粉在氧气中燃烧观察到_______________________________，放热，有刺激性气味的气体产生，写出该反应的符号表达式___________________________________。 15. 在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的重要思维方式，回答下列问题。 （1）图1是两个微观粒子的结构模型图，这两个微观粒子__________(填“属于”或“不属于”)同种元素。 （2）图2中甲是_______。 （3）图3中A表示氧原子结构示意图，最外层电子数是________，失去电子能形成阳离子的是________(填字母)。 16. 兴趣小组开展“自制简易家庭制氧机”的跨学科实践活动。 活动一：探秘制氧原理 目前市场上常见的家用制氧机的工作原理有两种：分子筛制氧法和化学试剂法。 （1）分子筛制氧法以空气为原料，当空气经过分子筛后可获得高浓度的氧气，如图1。该方法获得的“氧气”属于__________(填“纯净物”或“混合物”)。 （2）市场上销售的家用化学试剂制氧机的主要原料是过碳酸钠和二氧化锰固体，过碳酸钠溶于水后分解产生过氧化氢，在二氧化锰催化下产生氧气，该反应放热。该制氧机不采用高锰酸钾分解制氧气，可能的原因是____________________________________________________________。 活动二：自制制氧装置 小组同学以过氧化氢和二氧化锰为原料，利用饮料瓶、吸管等废旧物品设计并制作制氧装置如图2。 （3）图2洗气装置中的水除了有过滤杂质、提纯氧气的作用外，还可以起到的作用是 (填字母)。 A. 观察氧气生成速率 B. 降低吸入氧气温度 C. 加快氧气生成速率 活动三：成果交流展示 小组同学将自制简易制氧机在原版本的基础上经历了如图3所示的迭代优化。 （4）改进后装置的一个优点是_______________________。 17. 水对万物起着重要的作用。某化学兴趣小组开展了以水为主题的探究活动。 任务一：通过氢气燃烧的方法验证水的组成 （1）图1，将氢气点燃前要先_______________________。 （2）图2，点燃氢气后观察到___________________________________，从而验证了水的组成。 任务二：通过电解水实验验证水的组成 兴趣小组利用图3装置进行电解水实验，先在电解器玻璃管里加满水(含少量氢氧化钠)，再接通直流电源。 （3）一段时间后，与电源正、负极相连接的玻璃管内产生的气体体积比大约为___________；切断电源后，用燃着的木条在a、b玻璃管尖嘴口检验产生的气体，证明了a、b管内的气体分别为氧气和氢气，水电解反应的符号表达式为_______________________________，证明水是由氢元素和氧元素组成的。 任务三：建构合理的思维模型。如图为探索纯净物组成的思路和方法 （4）结合“分”、“合”思想，研究物质组成的依据是化学反应前后___________不变。 18. 阅读科普短文 臭氧(O3)在通常状况下是淡蓝色、有鱼腥臭味的气体，可以支持燃烧。在离地面约25km处有一个极薄的臭氧层，能吸收太阳辐射中的紫外线，使生物免遭紫外线的伤害。 臭氧具有较强的杀菌能力，紫外灯消毒时，空气中部分氧气可以转化为臭氧，研究人员用臭氧分析仪监测紫外灯分别照射氧气和空气时，产生臭氧的浓度随时间的变化如图1，臭氧浓度与其杀菌效果的关系如图2。 空气中微量的臭氧能够净化空气，比如我们会觉得雨后空气更清新；当臭氧浓度较高时，臭氧会刺激人的呼吸道，造成咽喉肿痛、胸闷咳嗽等。 （1）臭氧和氧气都是由_________(填元素名称)组成的单质。 （2）臭氧可以支持燃烧，将带火星的木条伸入盛有臭氧的集气瓶中，观察到___________________________。 （3）由图1可知，用紫外灯照射产生的臭氧浓度与_________(写一个)有关；由图2可知，臭氧浓度与其杀菌效果的关系是：一定范围内，________________________________________________________。 （4）臭氧既保护了人类，也可能给人类带来伤害。请列举另一种物质，并谈谈这种物质的利与弊。我列举的物质是_________，_______________________________________________。 19. 催化剂在化工生产中具有重要作用。 【任务一】认识催化剂 （1）在“过氧化氢分解制取氧气的反应中二氧化锰的作用”实验探究中，下列说法正确的是 (填字母) 。 A. 过氧化氢分解只生成了氧气 B. 不加入二氧化锰，过氧化氢就不会分解 C. 在过氧化氢的分解反应中，二氧化锰起催化作用 D. 在化学反应前后，二氧化锰的质量和化学性质不发生变化 【任务二】探究催化剂 查阅资料发现，氧化铜也可以作为过氧化氢分解的催化剂，于是小组成员按照如图进行实验。 （2）步骤②反应的符号表达式为____________________________，步骤⑦目的是_______________________________。 （3）将实验记录补充完整 步骤①现象 步骤③现象 步骤⑥结果 步骤⑦现象 实验结论 无明显现象 试管中有_______产生，带火星的木条复燃 称得固体的质量为__________g 与步骤②③相同 氧化铜是过氧化氢分解反应的催化剂 【任务三】探究不同催化剂的催化效果 取两份各10mL5%的过氧化氢溶液，分别加入1g二氧化锰和1g氧化铜，按图1所示的装置进行实验，实验时倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液与催化剂完全接触，测得相同条件下瓶内气压的变化如图2所示。 （4）对比分析图2中的_______(填字母)点，可知化学反应速率与催化剂的种类有关。 （5）在实验过程中，上述两个反应虽化学反应速率不同，但完全反应后两个装置内压强相同，请从催化剂的角度解释原因是_________________________________________________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年秋季学期初中学段期中学业测试 九年级 化 学 考试时间：50分钟 满分：50分 一.选择题(共12题,共16分。1-8题,每题1分; 9-12题,每题2分。在每题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求) 1. 我国的新技术通过“一带一路”惠及全球。下列新技术不属于化学研究范畴的是 A. 新能源汽车燃料的研发 B. 高强度芳纶复合材料的研究 C. 靶向抗癌药物的研制 D. 人工智能图像识别技术的开发 【答案】D 【解析】 【详解】A.新能源汽车燃料的研发涉及燃料的制备、性质与反应规律研究，属于化学研究范畴。 B.高强度芳纶复合材料的研究涉及材料的组成、结构与性能优化，属于化学研究范畴。 C.靶向抗癌药物的研制涉及药物的合成、性质与作用机制研究，属于化学研究范畴。 D.人工智能图像识别技术的开发属于计算机信息技术领域的研究内容，不涉及物质本身的组成、结构与变化规律的探究，不属于化学研究范畴。 二十四节气是中国古代劳动人民总结的自然节令，已列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产。回答下列题。 2. 下列节气的相关活动一定发生化学变化的是 A. 春分采春芽 B. 夏至焚艾草 C. 秋分赏月 D. 冬至包饺子 3. 惊蛰时节春雷响，会使空气中含量最多的一种气体形成作物肥料，这种气体是 A. 氮气 B. 氧气 C. 稀有气体 D. 二氧化碳 4. 秋分时节，很远就能闻到花香，该现象说明 A. 分子可以再分 B. 分子在不断地运动 C. 分子的体积很大 D. 分子之间有间隔 【答案】2. B 3. A 4. B 【解析】 【2题详解】 A.采春芽仅为植物采摘操作，无新物质生成，属于物理变化； B.焚艾草属于燃烧反应，过程中生成二氧化碳、草木灰等新物质，一定发生化学变化； C.赏月是光的直线传播现象，无新物质生成，属于物理变化； D.包饺子仅改变食材的形状，无新物质生成，属于物理变化。 【3题详解】 本题考查空气的组成及气体的用途。空气中各成分的体积分数为：约78%、约21%、稀有气体约0.94%、约0.03%，其中含量最多的气体是；雷雨条件下，可经一系列化学反应转化为可被作物吸收的含氮营养物质，作为作物肥料，符合题干描述。 【4题详解】 A.分子可再分是化学变化的微观本质，与气味扩散现象无关； B.很远就能闻到花香，是因为带有花香的分子在不断运动，扩散到空气中被人体感知。 C.分子的体积很小，本身表述错误； D.分子间有间隔主要用于解释三态变化、热胀冷缩等现象，与气味扩散无关。 5. 某同学将盛有一小块石蜡的试管置于盛有沸水的烧杯中，观察并记录石蜡熔化的现象。下列图标与该实验无关的是 A. 护目镜 B. 热烫 C. 用电 D. 洗手 【答案】C 【解析】 【详解】 A.实验中沸水存在溅出风险，佩戴护目镜可防护眼部，与实验相关； B.烧杯内盛有100℃沸水，易造成烫伤，热烫警示与实验相关； C.该实验通常采用酒精灯加热获得沸水，实验全程不涉及用电操作，无触电风险，该标识与实验无关； D.实验结束后需按实验室规范清洁双手，洗手提示与实验相关。 故选C。 6. 微型空气质量“检测站”能检测空气中的主要污染物含量。下列不需要列入检测项目的是 A. 二氧化碳 B. PM2.5 C. 二氧化硫 D. 二氧化氮 【答案】A 【解析】 【分析】明确我国空气质量常规检测的污染物范畴，区分空气固有成分和有害污染物。我国计入空气质量评价的常规污染物包括细颗粒物（PM2.5）、、、、、可吸入颗粒物等。 【详解】A.是空气的正常组成成分，虽过量会引发温室效应，但不属于空气污染物，无需列入常规检测项目； B.PM2.5是细颗粒物，属于典型的大气污染物，需检测； C.为有毒气态污染物，会引发酸雨等环境问题，需检测； D.为有毒气态污染物，会引发酸雨和光化学烟雾等环境问题，需检测。 科学家利用萨巴蒂埃反应将二氧化碳转化为甲烷(CH4)，实现温室气体的资源化利用，助力碳达峰、碳中和目标。回答下列题。 7. 关于甲烷的说法正确的是 A. 由5种元素组成 B. 属于氧化物 C. 由甲烷分子构成 D. 一个分子中含有2个氢分子 8. 如图是二氧化碳转化为甲烷的示意图，说法错误的是 A. Ⅰ中反应前后原子的种类不变 B. 是一切生命赖以生存的重要物质基础 C. Ⅱ中进入和出来的物质化学性质发生了改变 D. 生成的甲烷可作为燃料，用于供暖、发电 【答案】7. C 8. C 【解析】 【7题详解】 A.由碳、氢2种元素组成，并非5种元素，错误。 B.氧化物是由两种元素组成且其中一种为氧元素的化合物，甲烷不含氧元素，不属于氧化物，错误。 C.甲烷是由甲烷分子构成的共价化合物，正确。 D.分子由原子构成，1个甲烷分子含4个氢原子，不含独立的氢分子，错误。 故选C。 【8题详解】 结合图例明确流程本质：转化炉I中发生化学反应；冷凝器为物理分离过程，将气态混合物中的水蒸气冷凝为液态水，实现甲烷与水的分离，无新物质生成。 A.化学反应遵守质量守恒定律，反应前后原子种类不变，说法正确。 B.图中所示微粒为水分子，水是一切生命赖以生存的重要物质基础，说法正确。 C.冷凝器中为物理变化，分子本身未发生改变，因此物质的化学性质不变，该说法错误。 D.甲烷具有可燃性，燃烧放出大量热，可作为燃料用于供暖、发电，说法正确。 故选C。 9. “铷原子钟”被称为北斗卫星的心脏。如图为铷元素在元素周期表中的信息。下列说法正确的是 A. 原子序数为37 B. 元素符号为RB C. 属于非金属元素 D. 相对原子质量是85.47g 【答案】A 【解析】 【详解】A.元素周期表单元格左上角的数字代表原子序数，图中铷的对应数字为37，因此原子序数为37，A正确。 B.元素符号书写遵循“一大二小”规则，铷的正确元素符号为，选项中写为，不符合书写规范，B错误。 C.铷的元素名称带“钅”字旁，属于金属元素，C错误。 D.相对原子质量是比值，单位为“1”，通常省略不写，不是质量单位“g”，D错误。 10. 用图甲所示装置测定空气中氧气的含量，其中白磷用电加热装置点燃、瓶内气压用气体压强传感器测定，其变化如图乙所示。下列分析合理的是 A. t₁时刻打开止水夹，瓶内气体体积变大 B. 在t₁~t₃这段时间内，集气瓶内温度始终保持不变 C. 在t₁时刻后，集气瓶内气压显著增加，其原因是白磷燃烧产生大量白烟所致 D. 该反应中的白磷要足量，目的是充分消耗集气瓶内的氧气，避免实验结果不准确 【答案】D 【解析】 【详解】A.时刻白磷刚被点燃，此时瓶内因燃烧放热压强高于外界，若打开止水夹，瓶内气体会受热逸出；且反应未结束、装置未冷却，因此不能打开止水夹，错误。 B.~时间段内，白磷燃烧时放热会使瓶内温度升高，反应结束后温度逐渐降低至室温，并非始终保持不变，错误。 C.时刻后气压显著升高的原因是白磷燃烧放热，使瓶内气体受热膨胀；白烟是固体五氧化二磷（），几乎不影响气体压强，错误。 D.实验中白磷足量才能充分消耗集气瓶内的氧气，若白磷不足，会导致测得的氧气体积分数偏小，造成实验结果不准确，正确。 故选D。 11. 实验现象的观察与描述为研究物质及其变化提供证据。下列有关实验现象的描述错误的是 A. 红磷在空气中燃烧，产生大量白烟，放出热量 B. 蜡烛在空气中燃烧，发光、放热，生成水和二氧化碳 C. 铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 D. 木炭在氧气中燃烧，发出白光，生成使澄清石灰水变浑浊的气体 【答案】B 【解析】 【详解】A.描述正确。 B.“生成水和二氧化碳”是实验结论，不是实验现象，描述错误。 C.描述正确。 D.木炭在氧气中燃烧发出白光、生成的二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，描述正确。 12. 形成化学观念，发展科学思维。下列推理正确的是 A. 微粒观：离子是带电荷的微粒，所以带电荷的微粒一定是离子 B. 分类观：单质是由同种元素组成的，因此由同种元素组成的物质一定是单质 C. 能量观：化学变化伴随能量变化，所以有能量改变的变化一定是化学变化 D. 变化观：用糯米与氧气反应能酿制米酒，糯米发生了缓慢氧化 【答案】D 【解析】 【详解】A、电子、质子等也带电荷，但不是离子，故A错误； B、单质是由同种元素组成的纯净物，但由同种元素组成的物质不一定是单质，如氧气和臭氧的混合物中只含有氧元素，故B错误； C、化学变化伴随能量改变，但有能量改变的变化不一定是化学变化，如电灯发光放热，没有新物质生成，属于物理变化，故C错误； D、糯米酿酒的过程有氧气参与，且缓慢不易被察觉，属于缓慢氧化，故D正确。 故选D。 二、非选择题(共7题，共34分) 13. 水是生命之源。某兴趣小组以“从江水到自来水”为主题开展水的净化探究活动，活动过程如图所示。 （1）图甲，取回的江水静置一段时间后，泥沙沉到杯底，上层水变澄清。上层澄清的水属于______(填“纯净物”或“混合物”)。 （2）图乙为自来水厂的过滤池。生产自来水的过程中，加入活性炭主要是利用活性炭的_______性。 （3）图丙为实验室过滤装置。过滤时玻璃棒的作用是_______；若过滤后滤液仍浑浊，原因可能是_______(写一条)。 【答案】（1）混合物 （2）吸附 （3） ①. 引流 ②. 滤纸破损（或液面高于滤纸边缘、承接滤液的烧杯本身不干净等，合理即可） 【解析】 【小问1详解】 静置后上层澄清的水中，除了水之外，还溶解有可溶性的矿物质、微生物等多种物质，不符合“只由一种物质组成”的纯净物定义，因此属于混合物。 【小问2详解】 活性炭具有疏松多孔的结构，在自来水生产中利用它的吸附性，可以除去水中的色素和异味。 【小问3详解】 过滤操作中玻璃棒的作用是引导液体顺着玻璃棒流入漏斗，防止液体洒出，该作用称为引流；过滤后滤液仍浑浊的常见原因有滤纸破损（液体未经过滤直接流下）、漏斗内液面高于滤纸边缘（液体从滤纸和漏斗的缝隙间流过，未经过滤）等。 14. 以下是氧气的实验室制取和性质实验有关示意图。 （1）图1为制取气体的常用装置。实验室用高锰酸钾制取氧气应选择的发生和收集装置是_______(填字母)，该反应的符号表达式为_____________________________。 （2）图2为验证氧气性质的实验。 ①仪器R既有导气管的作用，又有_______(填仪器名称)的作用。 ②硫粉在氧气中燃烧观察到_______________________________，放热，有刺激性气味的气体产生，写出该反应的符号表达式___________________________________。 【答案】（1） ①. AC/AD ②. （2） ①. 燃烧匙 ②. 发出明亮的蓝紫色火焰 ③. 【解析】 【小问1详解】  高锰酸钾制取氧气需要加热，且试管口已放置棉花防止高锰酸钾粉末进入导管，因此选固体加热型发生装置A；氧气不易溶于水、密度比空气大，可选择排水法装置C或向上排空气法装置D收集，因此发生和收集装置组合为AC或AD。高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，对应上述符号表达式。 【小问2详解】 ① 仪器R可以盛放硫粉并引燃进行燃烧实验，同时兼具导气功能，因此它还承担燃烧匙的作用。 ② 硫在氧气中燃烧的典型现象是发出明亮的蓝紫色火焰，伴随放热、生成有刺激性气味的二氧化硫气体，对应上述硫燃烧的符号表达式。 15. 在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的重要思维方式，回答下列问题。 （1）图1是两个微观粒子的结构模型图，这两个微观粒子__________(填“属于”或“不属于”)同种元素。 （2）图2中甲是_______。 （3）图3中A表示氧原子结构示意图，最外层电子数是________，失去电子能形成阳离子的是________(填字母)。 【答案】（1） 不属于 （2） 原子 （3） ①. 6 ②. BD 【解析】 【小问1详解】 元素的种类由原子核内的质子数决定，质子数相同的粒子属于同种元素。图1中左侧粒子原子核内有1个质子，右侧粒子原子核内有2个质子，二者质子数不同，因此不属于同种元素。 【小问2详解】 物质的构成微粒有分子、原子、离子：原子可以构成分子，原子通过得失电子形成离子，离子通过得失电子重新转化为原子，原子也可以直接构成物质，与图2中甲的转化关系完全匹配，因此甲为原子。 【小问3详解】 氧原子的核电荷数为8，核外总电子数为8，第一层固定排布2个电子，因此最外层电子数为。 最外层电子数少于4的中性原子容易失去电子形成阳离子：A为氧原子、C为硫原子，最外层电子数为6，易得到电子形成阴离子；B为钠原子，最外层电子书为1，易失去电子形成阳离子；D为镁原子，最外层电子数为2，易失去电子形成阳离子。因此选BD。 16. 兴趣小组开展“自制简易家庭制氧机”的跨学科实践活动。 活动一：探秘制氧原理 目前市场上常见的家用制氧机的工作原理有两种：分子筛制氧法和化学试剂法。 （1）分子筛制氧法以空气为原料，当空气经过分子筛后可获得高浓度的氧气，如图1。该方法获得的“氧气”属于__________(填“纯净物”或“混合物”)。 （2）市场上销售的家用化学试剂制氧机的主要原料是过碳酸钠和二氧化锰固体，过碳酸钠溶于水后分解产生过氧化氢，在二氧化锰催化下产生氧气，该反应放热。该制氧机不采用高锰酸钾分解制氧气，可能的原因是____________________________________________________________。 活动二：自制制氧装置 小组同学以过氧化氢和二氧化锰为原料，利用饮料瓶、吸管等废旧物品设计并制作制氧装置如图2。 （3）图2洗气装置中的水除了有过滤杂质、提纯氧气的作用外，还可以起到的作用是 (填字母)。 A. 观察氧气生成速率 B. 降低吸入氧气温度 C. 加快氧气生成速率 活动三：成果交流展示 小组同学将自制简易制氧机在原版本的基础上经历了如图3所示的迭代优化。 （4）改进后装置的一个优点是_______________________。 【答案】（1）混合物 （2）高锰酸钾分解需要加热，操作不便，且高锰酸钾为强氧化剂，家庭使用存在安全隐患（合理即可） （3）AB （4）装置更紧凑，节约材料、便于携带（或气密性更好，合理即可） 【解析】 【小问1详解】 从图1可以看出，经过分子筛后得到的气体中同时含有氮分子和氧分子等多种物质，因此属于混合物。 【小问2详解】 已知高锰酸钾制氧气需要加热条件，家庭场景下加热操作繁琐不便，同时高锰酸钾具有强氧化性，不当使用存在安全风险，远不如常温下过碳酸钠+二氧化锰的制氧方案适合家用。 【小问3详解】 A.洗气装置的水可以通过观察气泡冒出的快慢直观判断氧气的生成速率，A正确； B.由于制氧反应放热，氧气通入水中可以被水冷却，降低吸入氧气的温度，B正确； C.水无法加快过氧化氢的反应速率，故不能加快氧气生成，C错误。 【小问4详解】 迭代后的装置把原本分离的两个饮料瓶整合为一体，优点是装置体积更小更紧凑，节省材料、方便携带，同时一体式设计也能减少接口，降低漏气的概率。 17. 水对万物起着重要的作用。某化学兴趣小组开展了以水为主题的探究活动。 任务一：通过氢气燃烧的方法验证水的组成 （1）图1，将氢气点燃前要先_______________________。 （2）图2，点燃氢气后观察到___________________________________，从而验证了水的组成。 任务二：通过电解水实验验证水的组成 兴趣小组利用图3装置进行电解水实验，先在电解器玻璃管里加满水(含少量氢氧化钠)，再接通直流电源。 （3）一段时间后，与电源正、负极相连接的玻璃管内产生的气体体积比大约为___________；切断电源后，用燃着的木条在a、b玻璃管尖嘴口检验产生的气体，证明了a、b管内的气体分别为氧气和氢气，水电解反应的符号表达式为_______________________________，证明水是由氢元素和氧元素组成的。 任务三：建构合理的思维模型。如图为探索纯净物组成的思路和方法 （4）结合“分”、“合”思想，研究物质组成的依据是化学反应前后___________不变。 【答案】（1）验纯 （2）氢气产生淡蓝色火焰，放出热量，干燥烧杯内壁出现水雾 （3） ①. 1：2 ②. （4）元素种类 【解析】 【小问1详解】 氢气是可燃性气体，混有空气的氢气点燃时可能发生爆炸，因此点燃前必须验纯，防止爆炸危险。 【小问2详解】 氢气在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，反应生成水，因此罩在火焰上方的干燥烧杯内壁会出现水雾，通过证明反应生成了水，结合反应物只有氢气和氧气，即可验证水的组成。 【小问3详解】 电解水时遵循“正氧负氢、氢二氧一”的规律，即正极产生氧气、负极产生氢气，二者体积比约为1:2；水在通电条件下分解为氢气和氧气，对应题中要求的符号表达式为。 【小问4详解】 这一探究思路的核心依据是化学反应前后元素种类不会发生改变，因此既可以通过化合反应，由已知反应物的元素组成推出生成物的元素组成，也可以通过分解反应，由已知生成物的元素组成推出反应物的元素组成。 18. 阅读科普短文 臭氧(O3)在通常状况下是淡蓝色、有鱼腥臭味的气体，可以支持燃烧。在离地面约25km处有一个极薄的臭氧层，能吸收太阳辐射中的紫外线，使生物免遭紫外线的伤害。 臭氧具有较强的杀菌能力，紫外灯消毒时，空气中部分氧气可以转化为臭氧，研究人员用臭氧分析仪监测紫外灯分别照射氧气和空气时，产生臭氧的浓度随时间的变化如图1，臭氧浓度与其杀菌效果的关系如图2。 空气中微量的臭氧能够净化空气，比如我们会觉得雨后空气更清新；当臭氧浓度较高时，臭氧会刺激人的呼吸道，造成咽喉肿痛、胸闷咳嗽等。 （1）臭氧和氧气都是由_________(填元素名称)组成的单质。 （2）臭氧可以支持燃烧，将带火星的木条伸入盛有臭氧的集气瓶中，观察到___________________________。 （3）由图1可知，用紫外灯照射产生的臭氧浓度与_________(写一个)有关；由图2可知，臭氧浓度与其杀菌效果的关系是：一定范围内，________________________________________________________。 （4）臭氧既保护了人类，也可能给人类带来伤害。请列举另一种物质，并谈谈这种物质的利与弊。我列举的物质是_________，_______________________________________________。 【答案】（1） 氧元素 （2） 带火星的木条复燃 （3） ①. 紫外灯照射时间（或被照射的气体种类，合理即可） ②. 臭氧浓度越高，灭菌率越高，当臭氧浓度达到一定值后，灭菌效果基本不再随臭氧浓度升高而明显提升 （4） ①. 二氧化碳 ②. 利：可用于灭火、作气体肥料、制备碳酸饮料；弊：空气中含量过高会加剧温室效应，引发全球气候变暖（其他合理答案均可） 【解析】 【小问1详解】 臭氧（）和氧气（）是氧元素组成的两种不同单质，组成元素均为氧元素。 【小问2详解】 题干明确说明臭氧可以支持燃烧，助燃性可使带火星的木条复燃，因此可观察到木条复燃的现象。 【小问3详解】 图1：曲线横坐标为紫外灯照射时间，随照射时间延长，臭氧浓度先升高后趋于稳定；相同照射时间下，照射纯氧气产生的臭氧浓度远高于照射空气的浓度，因此臭氧浓度与照射时间、被照射的气体种类均有关。 图2：在臭氧浓度从0升高到约的区间内，灭菌率随臭氧浓度升高持续上升；当臭氧浓度超过该值后，灭菌率稳定在80%左右，不再随浓度升高明显变化。 【小问4详解】 该问题为开放性试题，需选择具有两面性的常见化学物质，分别列举其对人类生产生活的有利用途、以及可能带来的危害即可。 19. 催化剂在化工生产中具有重要作用。 【任务一】认识催化剂 （1）在“过氧化氢分解制取氧气的反应中二氧化锰的作用”实验探究中，下列说法正确的是 (填字母) 。 A. 过氧化氢分解只生成了氧气 B. 不加入二氧化锰，过氧化氢就不会分解 C. 在过氧化氢的分解反应中，二氧化锰起催化作用 D. 在化学反应前后，二氧化锰的质量和化学性质不发生变化 【任务二】探究催化剂 查阅资料发现，氧化铜也可以作为过氧化氢分解的催化剂，于是小组成员按照如图进行实验。 （2）步骤②反应的符号表达式为____________________________，步骤⑦目的是_______________________________。 （3）将实验记录补充完整 步骤①现象 步骤③现象 步骤⑥结果 步骤⑦现象 实验结论 无明显现象 试管中有_______产生，带火星的木条复燃 称得固体的质量为__________g 与步骤②③相同 氧化铜是过氧化氢分解反应的催化剂 【任务三】探究不同催化剂的催化效果 取两份各10mL5%的过氧化氢溶液，分别加入1g二氧化锰和1g氧化铜，按图1所示的装置进行实验，实验时倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液与催化剂完全接触，测得相同条件下瓶内气压的变化如图2所示。 （4）对比分析图2中的_______(填字母)点，可知化学反应速率与催化剂的种类有关。 （5）在实验过程中，上述两个反应虽化学反应速率不同，但完全反应后两个装置内压强相同，请从催化剂的角度解释原因是_________________________________________________________。 【答案】（1）CD （2） ①. ②. 验证反应后氧化铜的化学性质没有发生改变，仍具备催化过氧化氢分解的能力 （3） ①. 大量气泡 ②. 0.2 （4）ac（或bd，答出任意一组即可） （5）催化剂只改变化学反应速率，不改变生成氧气的质量，两份过氧化氢的量完全相同，最终分解产生的氧气质量相等，因此完全反应后装置内压强相同 【解析】 【小问1详解】 A.过氧化氢分解生成水和氧气，并非只生成氧气； B.不加二氧化锰时，过氧化氢也会缓慢分解，只是分解速率极慢； C.该反应中二氧化锰加快了过氧化氢的分解速率，起催化作用； D.符合催化剂“反应前后质量和化学性质不变”的定义。故选CD。 【小问2详解】  步骤②是氧化铜催化过氧化氢分解生成水和氧气； 催化剂的验证需要同时满足“一变两不变”（改变反应速率，反应前后质量、化学性质不变），步骤⑦重复实验②③，就是检验回收得到的氧化铜是否还能继续催化过氧化氢分解，验证其化学性质未改变。 【小问3详解】 氧化铜催化过氧化氢快速分解，会产生大量能使带火星木条复燃的气泡；根据催化剂反应前后质量不变，初始加入的氧化铜质量为0.2g，因此步骤⑥称量得到的固体质量仍为0.2g。 【小问4详解】 要证明反应速率和催化剂种类有关，需要控制时间相同、对比气压大小（相同时间下气压越大，说明生成氧气越快、反应速率越快，对应a、c点），或者控制气压相同、对比反应所需时间长短（气压相同时耗时越短反应速率越快，对应b、d点），都能体现不同催化剂的催化效果差异。 【小问5详解】 催化剂的核心特点是仅改变化学反应速率，不会改变生成物的最终产量，两组实验的过氧化氢溶质质量完全相等，因此最终分解生成的氧气量完全相同，反应结束后装置内的压强一致。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $