精品解析：江苏宿迁市泗洪县2026-2027学年九年级上学期期中学情自测化学试题

九年级化学试题 可能用到的相对原子质量：C—12 H—1 N—14 O—16 一、选择题（共10小题，每小题2分，计20分。每小题只有一个选项符合题意） 1. 青蒿素是中国传统医药献给世界的礼物。因研究青蒿素获得诺贝尔生理学或医学奖的科学家是 A. 徐光宪 B. 张青莲 C. 屠呦呦 D. 袁隆平 2. 下列利用试管进行的实验操作中不正确的是 A．倾倒液体 B．加热液体 C．滴加液体 D．废液处理 A. A B. B C. C D. D 3. 下列物质的用途的表述中，正确的是 A. 氧气充入食品包装袋防碰撞 B. 氧气供给呼吸 C. 氮气用于制造多种用途的电光源 D. 稀有气体用于生产硝酸和氮肥 4. 下图是元素周期表中硫元素的信息示意图，对图中信息理解不正确的是（　　） A. 原子序数为“16” B. 元素名称为“硫” C. 元素符号为“S” D. 核电荷数为“32.06” 5. 下列化学用语表达的意义正确的是 A. H2——2个氢原子 B. H+——氢元素的化合价为+1 C. 2OH-——2个氢氧根离子 D. H2O——水由氢原子和氧原子构成 6. 《本草纲目》中记载：“椒，纯阳之物，其味辛而麻，其气温以热”。其中花椒的“麻”源于花椒酰胺（C16H25NO），下列关于花椒酰胺说法正确的是 A. 一个花椒酰胺分子由43个原子构成 B. 花椒酰胺由4个元素组成 C. 花椒酰胺是混合物 D. 花椒酰胺由4种原子构成 7. 下列相关事实或现象用微粒的性质解释不正确的是 选项 宏观现象 微观解释 A 红墨水在水中扩散、溶液变红 分子在不断运动 B 水银温度计可以指示体温 温度升高，汞原子之间间隔变大 C 水烧开后将壶盖掀起 温度升高，分子变大 D 天然气被压缩装入钢瓶 分子之间有间隔 A. A B. B C. C D. D 8. 如图为物质的分类关系图，①与②是并列关系，③包含在②中，若①是混合物，则③的微观示意图不可能是 A． B． C． D． A. A B. B C. C D. D 9. 除去天然水中的泥沙用过滤的方法，留在滤纸上的固体不溶物称为滤渣，操作完毕后展开滤纸，若黑色代表滤渣，则看到的情况最接近 A. B. C. D. 10. 下图是测定空气中氧气含量实验的两套装置图，下列有关认识正确的是 A. 装置一比装置二更易得到准确的结论 B. 实验时铜粉用量的多少，不会影响实验结果 C. 实验前注射器内预留空气的体积，多少都可以 D. 实验结束后要等到装置冷却到室温才能读数 二、填空、简答题（共2小题，第11题6分，第12题5分，计11分） 11. 下图是有关氧气的知识网络图(反应条件部分省略)。请回答下列问题。 （1）从反应类型来看，反应①②③均属于___________(填“化合”或“分解”)反应。 （2）H2O、H2O2和KMnO4能用来制取氧气的共同点是物质中都含有___________元素。 （3）从安全、环保、节能等方面考虑，实验室制取氧气的最佳方法是___________(填序号)。 （4）利用④获取氧气的过程发生的是___________(填“物理”或“化学”)变化。 （5）物质⑧的化学式是___________。 （6）图中列出的物质(含物质⑧)属于氧化物的有___________种。 12. 阅读科普短文，回答问题。 水是维系生态系统平衡的基础性资源。工业有机废水直接排放易造成水体污染。化学需氧量（COD）是反映有机废水污染程度的一项重要指标，其值越小，表示污染程度越低。 目前，处理有机废水的主要方法有臭氧氧化法、厌氧生物法、电化学氧化法等。其中，臭氧氧化法因能高效降解有机污染物且不产生二次污染而得到广泛应用。科研人员用图1所示装置，控制其他条件不变，开展不同pH下臭氧氧化法对有机废水（处理前COD为300 mg/L）处理效果的研究，实验结果如图2所示。此项研究为工业处理有机废水提供了技术参考。 （1）水污染有很多原因，文中提到的水污染原因是__________________。 （2）图1的B装置中，在放电条件下生成臭氧，该反应前后氧元素化合价______________（填“不变”或“改变”）。氧气和臭氧化学性质不同的主要原因是______________________。 （3）和有机废水从不同管口持续通入C装置，有机废水经隔板导流，处理后从其他管口排出。为使与流动的有机废水充分反应，进气口应为_______________。（填“a”“b”或“c”） （4）由图2可知对有机废水COD去除效果最佳的pH范围是__________。（填标号）。 A. 5~7 B. 7~9 C. 9~11 三、实验、探究题（共2小题，第13题6分，第14题11分，计17分） 13. 某实验小组利用图1所示仪器进行“配制一定质量分数的蔗糖溶液”的实验： （1）按实验要求，图1中还缺少的玻璃仪器是______________（填名称），它在实验中的作用是_____________。 （2）完成此实验正确的操作顺序是______________（填序号）。 ①溶解 ②把配好的溶液装入试剂瓶 ③称量 ④计算 （3）小婧按图2的操作称取蔗糖，小民发现小婧的操作有错误。你认为小婧操作中的错误是____________。 （4）在正确称量蔗糖的过程中，若发现天平的指针向右偏转，此时应该 __________（填字母）。 A. 向左调节平衡螺母 B. 向左移动游码 C. 减少砝码 D. 添加蔗糖至天平平衡 （5）小民所取蒸馏水的体积如图3所示，则该实验小组原计划配制的蔗糖溶液的溶质质量分数为________。 14. 某兴趣小组以“氧气的制备”为主题开展项目式学习。 【任务一】实验室制氧 （1）利用图1的仪器和高锰酸钾制氧气，发生装置需选择的仪器有_____（填字母），还需补充_______（填仪器名称）。 （2）利用图2用排水法收集氧气，气体应从______________ （填“m”或“n”）端通入。小组做该实验时，先注入占瓶体积80%的水，将水排尽后，此时收集到的氧气的体积分数为_____________ 。 【任务二】家庭制氧气。 图3是某品牌制氧机的工作原理。A剂为过碳酸钠固体（2Na2CO3·3H2O2），B剂为二氧化锰。制氧机工作时发生了两步反应： 第一步：；第二步：__________。 （3）写出第二步发生反应的化学符号表达式_____________________________。 （4）过滤仓中的水除可以湿润氧气外，还可以______________________（写1点）。 【任务三】自制制氧装置 （5）小组利用饮料瓶等设计并制作了三套装置（如图4）。右瓶装有水，向左瓶中加入制氧剂，其中装置不合理的是_________（填“甲”、“乙”或“丙”）。 【任务四】氯酸钾制取氧气再探究 查阅资料：氧气传感器是一种将氧气浓度转换为可测量电信号的装置，其工作原理主要基于氧气与敏感材料之间的物理或化学反应。 ［提出问题］不加催化剂，氯酸钾受热是否会分解产生氧气？ ［猜想与假设］不加催化剂，氯酸钾受热会分解产生氧气。 ［设计并实施实验方案］ 步骤：向试管中加入少量干燥的氯酸钾后，将高温传感器探头插入试剂内，把氧气传感器插放在试管口（氧气传感器测量极限值约为29%），如图5所示。 步骤：点燃酒精灯加热试管。 ［分析解释数据］图5计算机测定试管中氧气含量随温度变化情况如图6所示。 （6）氯酸钾的熔点为356℃，氯酸钾分解温度_____________（填“高于”、“等于”或“低于”）其熔点。 （7）加热氯酸钾时，试管口向上倾斜的原因是______________。 （8）在氯酸钾分解前，氧气传感器测得试管内氧气含量在一段时间内略有下降的原因可能是______________。 ［形成结论］ （9）由实验相关信息，得出结论为____________。 四、推理、计算题（共2小题，第15题6分，第16题6分，计12分） 15. 我国科研团队发现“嫦娥五号”取回的月壤中含催化活性物质，它们能实现水、二氧化碳的高效转化。该团队提出利用月壤实现月球生存的设想： （1）环节①分离水后的气体含有CO2、N2和_____________等（填一种）。 （2）环节②电解水的文字表达式为__________________。 （3）环节③利用月球夜间低温（约-173℃），将二氧化碳凝结分离。为检验分离后的气体中是否还含有CO2，可将气体样品通入__________________（填试剂名称）。 （4）环节④中产生的水可以循环到环节②中作原料使用，仔细观察，你觉得______________也可以循环利用。 （5）该设想有利于实现月球基地中______________、______________等元素的循环利用。 16. 硝酸铵（NH4NO3）是农业上常用的化学肥料之一。 （1）硝酸铵中氮、氢、氧元素原子个数比为____________。 （2）施用100 g硝酸铵，最多可给农作物补充氮元素的质量是_____________g。 （3）硝酸铵溶液可做无土栽培的营养液。硝酸铵晶体溶于水时，溶液的温度会下降，这是因为_________。 （4）现有溶质质量分数为10%的硝酸铵溶液10 g，欲将其稀释成溶质质量分数为0.01%的无土栽培营养液，需要加水的质量是多少？（写出计算过程） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 九年级化学试题 可能用到的相对原子质量：C—12 H—1 N—14 O—16 一、选择题（共10小题，每小题2分，计20分。每小题只有一个选项符合题意） 1. 青蒿素是中国传统医药献给世界的礼物。因研究青蒿素获得诺贝尔生理学或医学奖的科学家是 A. 徐光宪 B. 张青莲 C. 屠呦呦 D. 袁隆平 【答案】C 【解析】 【详解】A. 徐光宪是我国著名化学家，被誉为“稀土之父”，主要贡献在稀土元素研究领域，与青蒿素无关；不符合题意。 B. 张青莲是化学家，曾参与多种元素相对原子质量的修订，与青蒿素无关；不符合题意。 C. 屠呦呦因发现青蒿素（有效治疗疟疾的药物）获得2015年诺贝尔生理学或医学奖，是正确答案；符合题意。 D. 袁隆平是“杂交水稻之父”，贡献在农业领域，与医学无关；不符合题意。 故选C。 2. 下列利用试管进行的实验操作中不正确的是 A．倾倒液体 B．加热液体 C．滴加液体 D．废液处理 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A.倾倒液体时，试剂瓶瓶塞必须倒放在实验台，防止瓶塞被桌面污染后进而污染整瓶试剂；图中瓶塞正放在桌面，操作错误。 B.加热试管内液体时，液体体积不超过试管容积的1/3，试管夹夹在试管中上部，用酒精灯外焰加热，操作符合规范，正确。 C.滴加液体时，胶头滴管垂直悬空于试管口上方，不伸入试管内，避免污染滴管，操作正确。 D.实验后的废液需倒入指定废液缸，防止污染环境、腐蚀管道，操作正确。 3. 下列物质的用途的表述中，正确的是 A. 氧气充入食品包装袋防碰撞 B. 氧气供给呼吸 C. 氮气用于制造多种用途的电光源 D. 稀有气体用于生产硝酸和氮肥 【答案】B 【解析】 【详解】A.化学性质活泼，具有氧化性，会加速食品氧化变质，不能充入食品包装袋作保护气，A错误。 B.可参与生物体内的呼吸作用，能够供给呼吸，可用于医疗急救、潜水等场景，B正确。 C.化学性质稳定，常用作保护气、制备氮肥；制造多种用途电光源是稀有气体的典型用途（稀有气体通电时可发出不同颜色的光），C错误。 D.含氮元素的是工业生产硝酸和氮肥的原料；稀有气体化学性质极不活泼，无法用于制备硝酸和氮肥，D错误。 故选B。 4. 下图是元素周期表中硫元素的信息示意图，对图中信息理解不正确的是（　　） A. 原子序数为“16” B. 元素名称为“硫” C. 元素符号为“S” D. 核电荷数为“32.06” 【答案】D 【解析】 【详解】A、由图可知，硫元素的原子序数为16，故正确； B、由图可知，该元素的名称是硫，故正确； C、由图可知，该元素的符号为S，故正确； D、由图可知，该元素的相对原子质量为32.06，故错误。故选D。 5. 下列化学用语表达的意义正确的是 A. H2——2个氢原子 B. H+——氢元素的化合价为+1 C. 2OH-——2个氢氧根离子 D. H2O——水由氢原子和氧原子构成 【答案】C 【解析】 【详解】A、H2是氢气的化学式，表示氢气或者一个氢分子，2个氢原子表示为2H，选项错误； B、元素符号右上角有数字和正负号，表示离子，故H+表示一个氢离子，不表示化合价，选项错误； C、离子符号前的数字表示离子个数，2表示2个氢氧根离子，选项正确； D、H2O是水的化学式，表示水或者表示1个水分子，表示水是由氢元素和氧元素组成，表示水分子由氢原子和氧原子构成，选项错误； 故选：C。 6. 《本草纲目》中记载：“椒，纯阳之物，其味辛而麻，其气温以热”。其中花椒的“麻”源于花椒酰胺（C16H25NO），下列关于花椒酰胺说法正确的是 A. 一个花椒酰胺分子由43个原子构成 B. 花椒酰胺由4个元素组成 C. 花椒酰胺是混合物 D. 花椒酰胺由4种原子构成 【答案】A 【解析】 【详解】A.花椒酰胺的化学式为，一个分子中的原子总数为各元素原子数之和，即，表述正确。 B.元素是宏观概念，只讲种类、不讲个数，花椒酰胺由碳、氢、氮、氧4种元素组成，“4个元素”的表述错误。 C.花椒酰胺有固定的组成和化学式，属于纯净物中的化合物，不是混合物，表述错误。 D.花椒酰胺由花椒酰胺分子构成，其分子由碳、氢、氮、氧4种原子构成；不能直接表述宏观物质由4种原子构成，表述错误。 7. 下列相关事实或现象用微粒的性质解释不正确的是 选项 宏观现象 微观解释 A 红墨水在水中扩散、溶液变红 分子在不断运动 B 水银温度计可以指示体温 温度升高，汞原子之间间隔变大 C 水烧开后将壶盖掀起 温度升高，分子变大 D 天然气被压缩装入钢瓶 分子之间有间隔 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A.红墨水在水中扩散，是分子不断运动、相互扩散的结果，解释正确。 B.水银由汞原子直接构成，体温升高时汞原子间间隔变大，体积膨胀，可指示温度，解释正确。 C.水烧开掀起壶盖，是因为温度升高，水分子间的间隔变大，水变为水蒸气后体积膨胀；该过程中水分子本身的大小不会发生改变，解释错误。 D.天然气可压缩装入钢瓶，是因为分子间有间隔，加压时分子间隔减小，气体体积缩小，解释正确。 故选C。 8. 如图为物质的分类关系图，①与②是并列关系，③包含在②中，若①是混合物，则③的微观示意图不可能是 A． B． C． D． A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A.微观上存在三种不同的分子（双白原子构成的分子、双黑原子构成的分子、白黑原子构成的分子），属于混合物，不属于纯净物范畴，因此不可能是③。 B.所有粒子均为白黑原子构成的同一种分子，属于纯净物中的化合物，符合③的范畴。 C.所有粒子均为同一种黑原子，属于由原子直接构成的纯净物（单质），符合③的范畴。 D.所有粒子均为双白原子构成的同一种分子，属于纯净物中的单质，符合③的范畴。 9. 除去天然水中的泥沙用过滤的方法，留在滤纸上的固体不溶物称为滤渣，操作完毕后展开滤纸，若黑色代表滤渣，则看到的情况最接近 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】过滤时，滤纸被折叠成圆锥形，滤渣会留在圆锥形滤纸的整个内表面。当过滤完毕后展开滤纸，滤渣会分布在整个圆形滤纸上（因操作要求液面低于滤纸边缘，故滤纸边缘处无滤渣）。故选B。 10. 下图是测定空气中氧气含量实验的两套装置图，下列有关认识正确的是 A. 装置一比装置二更易得到准确的结论 B. 实验时铜粉用量的多少，不会影响实验结果 C. 实验前注射器内预留空气的体积，多少都可以 D. 实验结束后要等到装置冷却到室温才能读数 【答案】D 【解析】 【详解】A.装置二的气球位于硬质玻璃管末端，推动注射器时空气可充分流经铜粉，让氧气与铜粉完全反应；装置一的气球在靠近注射器的支管口，易形成气体流通死角，氧气难以充分接触铜粉，因此装置二更易得到准确结论，A错误。 B.铜粉必须足量才能将装置内氧气完全消耗，若铜粉量不足，氧气未被完全反应，会导致测定结果偏小，铜粉用量直接影响实验结果，B错误。 C.实验前注射器预留的空气体积需要合适，需保证反应后气体体积变化量在注射器的刻度测量范围内，预留体积过大或过小都会增大测量误差，并非多少都可以，C错误。 D.若未冷却至室温就读数，装置内气体受热膨胀，压强偏大，会导致测得的气体减少量偏小，测定结果偏低，因此必须冷却到室温再读数，D正确。 二、填空、简答题（共2小题，第11题6分，第12题5分，计11分） 11. 下图是有关氧气的知识网络图(反应条件部分省略)。请回答下列问题。 （1）从反应类型来看，反应①②③均属于___________(填“化合”或“分解”)反应。 （2）H2O、H2O2和KMnO4能用来制取氧气的共同点是物质中都含有___________元素。 （3）从安全、环保、节能等方面考虑，实验室制取氧气的最佳方法是___________(填序号)。 （4）利用④获取氧气的过程发生的是___________(填“物理”或“化学”)变化。 （5）物质⑧的化学式是___________。 （6）图中列出的物质(含物质⑧)属于氧化物的有___________种。 【答案】（1）分解 （2）氧 （3）② （4）物理 （5）Fe3O4 （6）6##六 【解析】 【小问1详解】 水通电分解生成氢气和氧气，有两种生成物；高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，有三种生成物；过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气，有两种生成物；都属于分解反应； 【小问2详解】 水、高锰酸钾、过氧化氢都是含氧化合物，这三种制取氧气的方法都是利用含氧化合物分解制取，即三种物质中都含有氧元素； 【小问3详解】 H2O2分解制取O2，反应在常温下进行，安全、节能，且产物是水和氧气，环保，所以从安全、环保、节能等方面考虑是最佳方法，故填：②； 【小问4详解】 利用④获取氧气的过程是将空气(④)液化并分离得到氧气的过程没有新的物质生成，只发生了物理变化。 【小问5详解】 铁在氧气中燃烧生成的氧化物是 Fe3O4。 【小问6详解】 氧化物是由两种元素且其中一种是氧元素的化合物，图中列出的物质中H2O、H2O2、CO2、SO2、P2O5、Fe3O4均属于氧化物，即共有6种氧化物。 12. 阅读科普短文，回答问题。 水是维系生态系统平衡的基础性资源。工业有机废水直接排放易造成水体污染。化学需氧量（COD）是反映有机废水污染程度的一项重要指标，其值越小，表示污染程度越低。 目前，处理有机废水的主要方法有臭氧氧化法、厌氧生物法、电化学氧化法等。其中，臭氧氧化法因能高效降解有机污染物且不产生二次污染而得到广泛应用。科研人员用图1所示装置，控制其他条件不变，开展不同pH下臭氧氧化法对有机废水（处理前COD为300 mg/L）处理效果的研究，实验结果如图2所示。此项研究为工业处理有机废水提供了技术参考。 （1）水污染有很多原因，文中提到的水污染原因是__________________。 （2）图1的B装置中，在放电条件下生成臭氧，该反应前后氧元素化合价______________（填“不变”或“改变”）。氧气和臭氧化学性质不同的主要原因是______________________。 （3）和有机废水从不同管口持续通入C装置，有机废水经隔板导流，处理后从其他管口排出。为使与流动的有机废水充分反应，进气口应为_______________。（填“a”“b”或“c”） （4）由图2可知对有机废水COD去除效果最佳的pH范围是__________。（填标号）。 A. 5~7 B. 7~9 C. 9~11 【答案】（1）工业有机废水直接排放 （2） ①. 不变 ②. 分子构成不同 （3）b （4）C 【解析】 【小问1详解】 从科普短文“工业有机废水直接排放易造成水体污染”的表述，可直接提取文中提及的水污染原因。 【小问2详解】 氧气（）和臭氧（）均为单质，单质中氧元素化合价为0，因此反应前后氧元素化合价不变；物质的结构决定性质，氧气由氧分子构成，臭氧由臭氧分子构成，二者分子构成不同，因此化学性质存在差异。 【小问3详解】 臭氧是密度小于水的气体，从底部b口通入时，气泡向上浮升，与经隔板折流、在中间腔从上向下流动的有机废水形成逆流接触，可大幅延长气液接触时间，使反应更充分；若从a或c口通入，气泡易快速上升至液面上方，沿顶部空间从排气口逸出，无法与废水充分接触。 【小问4详解】 题干明确说明COD值越小，代表废水污染程度越低，即臭氧对COD的去除效果越好。由图2可知，处理后废水COD的最低值出现在pH为9~11的区间，因此该pH范围下去除效果最佳。 三、实验、探究题（共2小题，第13题6分，第14题11分，计17分） 13. 某实验小组利用图1所示仪器进行“配制一定质量分数的蔗糖溶液”的实验： （1）按实验要求，图1中还缺少的玻璃仪器是______________（填名称），它在实验中的作用是_____________。 （2）完成此实验正确的操作顺序是______________（填序号）。 ①溶解 ②把配好的溶液装入试剂瓶 ③称量 ④计算 （3）小婧按图2的操作称取蔗糖，小民发现小婧的操作有错误。你认为小婧操作中的错误是____________。 （4）在正确称量蔗糖的过程中，若发现天平的指针向右偏转，此时应该 __________（填字母）。 A. 向左调节平衡螺母 B. 向左移动游码 C. 减少砝码 D. 添加蔗糖至天平平衡 （5）小民所取蒸馏水的体积如图3所示，则该实验小组原计划配制的蔗糖溶液的溶质质量分数为________。 【答案】（1） ①. 玻璃棒 ②. 搅拌，加速蔗糖的溶解 （2）④③①② （3）称量时砝码和蔗糖的位置放反了（或左盘放砝码、右盘放蔗糖，违反左物右码的使用规则） （4）D （5） 【解析】 【小问1详解】 配制一定质量分数的蔗糖溶液，需要的玻璃仪器有烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒，图1中缺少玻璃棒。 玻璃棒在溶解操作中的作用是搅拌，加速蔗糖的溶解。 【小问2详解】 配制溶液的标准流程为：先计算所需蔗糖和水的质量，再称量蔗糖、量取对应体积的水，之后将溶质和溶剂混合溶解，最后把配好的溶液装入试剂瓶存放，因此操作顺序为④③①②。 【小问3详解】 托盘天平的使用需遵循“左物右码”的规则，图2中砝码放在左盘，蔗糖放在右盘，二者的放置位置颠倒了，属于操作错误。 【小问4详解】 正确称量指定质量的蔗糖时，已经预先固定好砝码和游码的总质量，天平指针向右偏转，说明左盘内蔗糖的质量不足，此时需要添加蔗糖至天平平衡，因此选D。 【小问5详解】 原计划按正确的“左物右码”操作称量蔗糖，蔗糖的理论质量为砝码总质量加游码示数，即；图3中量筒读数为，水的密度为，因此水的质量为。根据溶质质量分数公式计算： 。 14. 某兴趣小组以“氧气的制备”为主题开展项目式学习。 【任务一】实验室制氧 （1）利用图1的仪器和高锰酸钾制氧气，发生装置需选择的仪器有_____（填字母），还需补充_______（填仪器名称）。 （2）利用图2用排水法收集氧气，气体应从______________ （填“m”或“n”）端通入。小组做该实验时，先注入占瓶体积80%的水，将水排尽后，此时收集到的氧气的体积分数为_____________ 。 【任务二】家庭制氧气。 图3是某品牌制氧机的工作原理。A剂为过碳酸钠固体（2Na2CO3·3H2O2），B剂为二氧化锰。制氧机工作时发生了两步反应： 第一步：；第二步：__________。 （3）写出第二步发生反应的化学符号表达式_____________________________。 （4）过滤仓中的水除可以湿润氧气外，还可以______________________（写1点）。 【任务三】自制制氧装置 （5）小组利用饮料瓶等设计并制作了三套装置（如图4）。右瓶装有水，向左瓶中加入制氧剂，其中装置不合理的是_________（填“甲”、“乙”或“丙”）。 【任务四】氯酸钾制取氧气再探究 查阅资料：氧气传感器是一种将氧气浓度转换为可测量电信号的装置，其工作原理主要基于氧气与敏感材料之间的物理或化学反应。 ［提出问题］不加催化剂，氯酸钾受热是否会分解产生氧气？ ［猜想与假设］不加催化剂，氯酸钾受热会分解产生氧气。 ［设计并实施实验方案］ 步骤：向试管中加入少量干燥的氯酸钾后，将高温传感器探头插入试剂内，把氧气传感器插放在试管口（氧气传感器测量极限值约为29%），如图5所示。 步骤：点燃酒精灯加热试管。 ［分析解释数据］图5计算机测定试管中氧气含量随温度变化情况如图6所示。 （6）氯酸钾的熔点为356℃，氯酸钾分解温度_____________（填“高于”、“等于”或“低于”）其熔点。 （7）加热氯酸钾时，试管口向上倾斜的原因是______________。 （8）在氯酸钾分解前，氧气传感器测得试管内氧气含量在一段时间内略有下降的原因可能是______________。 ［形成结论］ （9）由实验相关信息，得出结论为____________。 【答案】（1） ①. abg ②. 铁架台 （2） ①. n ②. 84%（或84.2%） （3） （4）通过观察气泡产生的速率判断生成氧气的速率（或除去氧气中混有的杂质、起到缓冲气流防止倒吸等，合理即可） （5）乙 （6）高于 （7）氯酸钾受热会熔化为液态，试管口向上倾斜可以防止熔化的液态氯酸钾流出试管 （8）加热时试管内空气受热膨胀，压强增大，部分原有空气从试管口逸出，导致试管内氧气浓度略有降低 （9）不加催化剂时，氯酸钾受热也会分解产生氧气，但反应需要达到较高的温度才能发生 【解析】 【小问1详解】 高锰酸钾制取氧气属于固体加热型反应，发生装置需要的仪器有：作为加热热源的酒精灯a、作为反应容器的试管b、用于密封试管并导出气体的带单孔塞的导管g；该反应需要固定试管，因此还需要补充铁架台。 【小问2详解】 用图2装置排水法收集氧气时，氧气的密度远小于水，因此氧气需要从短导管n端通入，水从长导管m端排出。 计算收集到的氧气体积分数：集气瓶内原本注入了占体积80%的水，剩余20%的体积是空气，空气中氧气的体积分数约为21%（或近似取即20%）。因此最终收集到的氧气体积分数为：，若按氧气占空气体积计算则为。 【小问3详解】 第一步反应生成了过氧化氢，而B剂二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下会分解生成水和氧气。 【小问4详解】 过滤仓中的水除了湿润氧气之外，氧气通过水时会产生气泡，可以通过观察气泡产生的快慢直观判断氧气的生成速率；同时水还可以起到缓冲气流、防止反应仓内的固体杂质被带出、降低氧气温度等作用，任选一点合理作答即可。 【小问5详解】 甲装置：左瓶作为反应瓶生成氧气，氧气通过导管通入右瓶的水中，既可以湿润氧气，也能通过气泡观察产气速率，之后氧气从右瓶的短导管顺利导出，装置设计合理。 乙装置：左右两瓶的连接导管处于左瓶的液面上方，左瓶生成的氧气无法进入右瓶的水中，同时右瓶的出气导管伸入了液面以下，生成的氧气无法从右瓶顺利导出，装置设计存在明显缺陷，不合理。 丙装置：左瓶作为反应瓶，生成的氧气通过长导管通入右瓶的水中，完成湿润氧气、观测产气速率的作用后，从右瓶的短导管导出，同时注射器还可以控制反应物的加入速率，从而调节氧气的生成流量，装置设计合理。 因此三套装置里不合理的是乙。 【小问6详解】 已知氯酸钾的熔点为356℃，从氧气含量随温度变化的曲线可以看出，温度达到接近400℃时氧气浓度才开始快速上升，说明氯酸钾开始分解的温度超过了356℃，因此氯酸钾的分解温度高于其熔点。 【小问7详解】 由于氯酸钾的分解温度高于熔点，加热过程中氯酸钾会先熔化为液态，若试管口向下倾斜，液态的氯酸钾会顺着试管口流出，因此试管口向上倾斜是为了防止受热熔化的液态氯酸钾流出试管。 【小问8详解】 在氯酸钾分解前，加热会使试管内的空气受热膨胀，试管内压强增大，部分原有空气从试管口逸出，导致试管内的氧气浓度略有降低，因此氧气传感器测得的氧气含量会出现短暂的略有下降的现象。 【小问9详解】 实验中观察到温度升高到一定程度后，试管内的氧气含量大幅上升，说明不加催化剂的条件下，氯酸钾受热也可以分解产生氧气，只是该反应需要达到较高的温度才能发生。 四、推理、计算题（共2小题，第15题6分，第16题6分，计12分） 15. 我国科研团队发现“嫦娥五号”取回的月壤中含催化活性物质，它们能实现水、二氧化碳的高效转化。该团队提出利用月壤实现月球生存的设想： （1）环节①分离水后的气体含有CO2、N2和_____________等（填一种）。 （2）环节②电解水的文字表达式为__________________。 （3）环节③利用月球夜间低温（约-173℃），将二氧化碳凝结分离。为检验分离后的气体中是否还含有CO2，可将气体样品通入__________________（填试剂名称）。 （4）环节④中产生的水可以循环到环节②中作原料使用，仔细观察，你觉得______________也可以循环利用。 （5）该设想有利于实现月球基地中______________、______________等元素的循环利用。 【答案】（1）（氧气） （2） （3）澄清石灰水 （4）氢气（氧气，合理即可） （5） ①. 碳（或C） ②. 氢（或H，合理即可） 【解析】 【小问1详解】 人体呼出的气体包含氮气、氧气、二氧化碳、水蒸气，环节①分离出水蒸气后，剩余气体除、外，还含有未被人体完全消耗的氧气，因此填氧气。 【小问2详解】 环节②为光伏电解水过程，在月壤催化剂I的作用下，水通电分解生成氢气和氧气，据此书写对应文字表达式。 【小问3详解】 二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，使澄清石灰水变浑浊，这是检验二氧化碳的特征反应，因此选用澄清石灰水。 【小问4详解】 观察流程图可知，环节②中产生的氢气可以循环到环节④中作原料使用；环节②产生的氧气可以被基地的人呼吸利用，没有被呼吸掉的氧气也可以经环节③提纯用来点燃甲烷。 【小问5详解】 整个流程中，水、二氧化碳、氧气、甲烷等参与转化的物质均由碳、氢、氧三种元素组成，这些元素在不同物质间不断转化、重复利用，实现循环；氮气未参与化学反应，因此不属于循环利用的元素。 16. 硝酸铵（NH4NO3）是农业上常用的化学肥料之一。 （1）硝酸铵中氮、氢、氧元素原子个数比为____________。 （2）施用100 g硝酸铵，最多可给农作物补充氮元素的质量是_____________g。 （3）硝酸铵溶液可做无土栽培的营养液。硝酸铵晶体溶于水时，溶液的温度会下降，这是因为_________。 （4）现有溶质质量分数为10%的硝酸铵溶液10 g，欲将其稀释成溶质质量分数为0.01%的无土栽培营养液，需要加水的质量是多少？（写出计算过程） 【答案】（1） （2） （3） 硝酸铵晶体溶解时，扩散过程吸收的热量大于水合过程放出的热量，整体表现为吸热，使溶液温度降低 （4） 需加水的质量为，计算过程： ① 原溶液中溶质质量： ② 设稀释后溶液总质量为，根据稀释前后溶质质量不变： ，解得 ③ 需加入水的质量： 【解析】 【小问1详解】 根据硝酸铵的化学式，统计分子内各原子总数：氮原子共2个（铵根含1个、硝酸根含1个），氢原子共4个，氧原子共3个，因此三者原子个数比为最简整数比。 【小问2详解】 先计算硝酸铵的相对分子质量：，其中氮元素的质量分数为；100g硝酸铵中可补充的氮元素质量为。 【小问3详解】 物质溶解包含两个热效应相反的过程：溶质粒子向水中扩散的吸热过程、溶质粒子与水分子结合形成水合粒子的放热过程；硝酸铵溶解时扩散过程的吸热量大于水合过程的放热量，整体对外表现为吸热，因此溶液温度下降。 【小问4详解】 溶液稀释的核心规律是稀释前后溶质总质量不发生改变，据此先计算原溶液中的溶质质量，再结合目标浓度求出稀释后的总溶液质量，总质量与原溶液质量的差值即为需要添加的水的质量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $