精品解析：安徽合肥五十中望岳校区2026-2027学年第一九年级上学期期中考试化学试题

2026-2027学年度第一学期学情调研 九年级化学 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 一、选择题(本大题包括12小题，每小题1分，共12分。每小题的4个选项中只有一个符合题意) 1. 文房四宝“笔墨纸砚”是中华文化的瑰宝。笔墨纸砚制作工艺中，涉及化学变化的是 A. 竹作笔杆，羊毛为毫 B. 开石磨光，做成砚台 C. 浆压薄片，晾干成纸 D. 杂木烧炭，集烟成墨 2. 科学无止境，精神永流传。以下成就与科学家对应关系不正确的是 A. 徐寿——测定部分相对原子质量 B. 闵恩泽——研发多种石油化工催化剂 C. 门捷列夫——发现元素周期律 D. 拉瓦锡——空气成分的探究 3. 化学学科核心素养展现了化学课程对学生发展的重要性。下列说法不正确的是 A. 化学观念：催化剂能改变化学反应的速率，也能增加生成物的质量 B. 科学思维：“冰，水为之，而寒于水”——物质的状态不同，物理性质不同 C. 科学探究与实践：将一块干燥的饼干放窗台外一晚上，发现饼干变软了，证明空气中有水蒸气 D. 科学态度与责任：厨余垃圾可制成有机花肥，变废为宝，物质发生了缓慢氧化 4. 茶叶中含有茶多酚(C22H18O11)，具有抗氧化、延缓衰老等功效。下列关于茶多酚的说法正确的是 A. 茶多酚分子由碳、氢、氧三种元素组成 B. 茶多酚分子中含有氢气分子 C. 茶多酚中碳、氧元素的质量比为3：2 D. 茶多酚属于氧化物 5. 实验室用过氧化氢溶液和MnO2制取氧气并回收MnO2，操作如图所示，其中正确的是 A．先加H2O2溶液后加MnO2 B．排水法收集并测量O2的体积 C．验满 D．回收MnO2 A. A B. B C. C D. D 6. 氮化镓是制造芯片的材料之一，如图是镓元素(Ga)的原子结构示意图及元素周期表的一部分。下列说法不正确的是 A. 镓属于金属元素 B. 镓与铝的最外层电子数相同 C. 镓元素在元素周期表的第四周期 D. 镓的原子质量为69.72 7. 推理是化学学习中常用的思维方法。下列推理正确的是 A. 阳离子带正电荷，则带正电荷的粒子一定是阳离子 B. 单质只含有一种元素，所以由一种元素组成的纯净物一定是单质 C. 同种元素的质子数相同，所以质子数相同的粒子一定是同种元素 D. 最外层电子数8是相对稳定结构，所以相对稳定结构的最外层电子数一定是8 8. 宏观、微观、符号相结合是探究物质及其变化规律的一种认识方式。下列说法不正确的是 A. 表示1个氯气分子由2个氯原子构成 B. 图中只有氯化钠是化合物 C. 钠离子与钠原子电子层数相同 D. X的符号是Cl- 9. 建立模型是学习化学的重要方法，下列化学模型中表示正确的是 A．空气污染物 B．原子的构成 C．微粒和元素的关系 D．化学反应类型的关系 A. A B. B C. C D. D 10. 用如图所示的装置进行水的电解实验时，有以下描述： ①甲、乙两试管内收集到的气体的质量比约为； ②甲试管和电源的正极相连，乙试管和电源的负极相连； ③甲试管内产生的气体能燃烧，且燃烧时火焰呈淡蓝色； ④乙试管内产生的气体能使带火星的木条复燃； ⑤由实验可知，水是由氢原子和氧原子构成的。 以上五个描述中，正确的是 A. ③④ B. ②④ C. ④⑤ D. ①③ 11. 下列各组物质按单质、化合物、混合物的顺序排列的是 A. 木炭、水银、牛奶 B. 氮气、过氧化氢、高锰酸钾 C. 硫、冰水、海水 D. 水、氧化镁、空气 12. 为了探究空气中氧气含量，某兴趣小组的同学借助氧气传感器在密闭装置中进行如图1所示实验，氧气含量随时间变化的曲线如图2所示。结合图示判断下列说法不正确的是 A. 加热前的空气样品中氧气含量为20.99% B. 氧气未被消耗完的原因可能是铜粉量不足 C. 通过曲线分析，铜与氧气的反应速率先快后慢 D. 拐点C至终点D所对应的时间范围内，装置内氧元素的质量逐渐减少 二、非选择题(本大题包括5小题，共28分) 13. 人类的日常生活和工农业生产均离不开水。 （1）已知某水循环反应如图1所示。 ①上述示意图中电池中发生的总反应是氢气和氧气在催化剂作用下反应生成水，其文字表达式是________________________。 ②该循环反应实现了能量转化：光能→化学能→________能。 （2）我市很多公共场所都装有直饮水设备。图2为某校直饮水工艺流程图。 ①流程图中“炭罐”的作用是________________________。 ②软水器工作时能够降低水中________(填离子符号)的含量。 ③图中可以与“臭氧”一样起到杀菌作用的设备是________(填字母代号)。 A．砂罐 B．炭罐 C．紫外线灯 D．精密过滤器 ④臭氧(O3)具有杀菌作用，但氧气(O2)没有杀菌作用，从微观角度分析臭氧和氧气化学性质不同的原因是________________________________。 14. 化学实验是进行科学探究的重要途径。某研究性学习小组利用下列装置进行相关气体制取和性质的探究，请你分析并回答问题： （1）写出图中标号仪器的名称：①________。 （2）实验室用高锰酸钾制取并收集干燥的氧气，应选用的装置是________(填序号，从A-E中选取)，该反应的文字表达式为________________________________。 （3）若用F装置收集氧气，写出验满的方法：________________________。 （4）某气体只能用装置D收集，请推测其物理性质：________________________。 15. “碳中和”可通过自然生态过程与人为技术手段共同实现二氧化碳的“收支平衡”。 （1）化石能源充分燃烧会释放CO2，是因为化石能源的组成中含有________元素。 （2）自然界吸收CO2的方式有________________________(写一种即可)。 （3）工业废气中的CO2用氨水吸收，并制备甲醇(CH3OH)的工艺流程如下： ①吸收塔中，氨水需要从顶部喷淋，其目的是_________________________。 ②分离器中，分离溶液和NH4HCO3固体的实验操作名称是________。 ③该工艺流程中可循环利用的物质是________(填化学式)。 16. 某小组同学做镁在空气中燃烧的实验时，仔细观察发现生成物中有少许黑色固体，针对这一现象，进行了以下实验探究。 【探究目的】探究黑色固体是什么？ 【实验一】镁与氧气的反应 （1）将镁带打磨，点燃，伸入盛满氧气的集气瓶中，产生大量白烟，生成白色固体。点燃前，用砂纸打磨镁带的目的是________________________。 实验结论：镁与氧气反应生成白色的氧化镁 【实验二】镁与氮气的反应 （2）获取氮气：分离空气的常用方法是将空气液化后再气化。查阅资料：氮气的沸点-196℃，氧气的沸点-183℃。要达到分离出氮气的目的，需要控制的温度T的范围是_________。 打磨镁带至光亮，点燃，伸入盛氮气的集气瓶中，瓶内壁附着一层淡黄色的固体。 实验结论：镁与氮气在点燃的条件下反应生成淡黄色的氮化镁(Mg3N2)。 【实验三】镁与水蒸气的反应 （3）实验装置如图所示： 实验开始时，应先点燃A处酒精灯，等观察到水沸腾一段时间后，再点燃B处酒精灯，这样做的目的是______________________；生成的气体通入肥皂液中，用燃着的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声，稍后有肥皂泡飘到空中，说明生成的气体是________；盛有冰水混合物的烧杯在实验中的作用是_______________。 实验结论：镁粉能和水蒸气反应，但装置B中只有白色粉末并没有产生黑色固体。 【实验四】镁与二氧化碳的反应 （4）把燃着的镁条插入二氧化碳的集气瓶中剧烈燃烧，发现在白烟中夹杂着大量黑色物质，该反应的文字表达式为_________________________。 【探究结论】镁在空气中燃烧的实验时，生成物中少许黑色固体是碳。 【实验反思】 （5）本探究活动后，同学们对镁和水蒸气反应后生成的白色粉末很感兴趣，通过检测发现白色粉末中含有三种元素，请写出它的化学式：________。 （6）通过本次探究，我们知道镁能与氮气反应生成淡黄色的氮化镁(Mg3N2)固体。但在空气中燃烧镁条时很难观察到生成物中有淡黄色固体，原因是_____________________________。 （7）如果用足量的镁替代红磷进行空气中氧气含量测定的实验，实验测得的氧气的体积分数与真实的氧气的体积分数相比会________(填“偏大”或“偏小”或“不变”)。 17. 化学用语是化学学科特有的一种语言，同时计算也是化学学习必不可少的一种能力，请按要求回答下题： （1）根据下列要求用化学用语表示： ①2个铜原子________； ②氦气________； ③写出地壳中含量最多的金属元素和非金属元素组成的物质的化学式________； （2）尿素是一种常见的氮肥，它的化学式为CO(NH2)2，请回答： ①尿素中氧、氢元素的质量比是________； ②尿素中氮元素的质量分数是________；(结果保留一位小数) ③某农田需要增加5.6 kg的氮元素，试计算应向该农田施加尿素的质量。________ (写出计算过程) 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年度第一学期学情调研 九年级化学 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 一、选择题(本大题包括12小题，每小题1分，共12分。每小题的4个选项中只有一个符合题意) 1. 文房四宝“笔墨纸砚”是中华文化的瑰宝。笔墨纸砚制作工艺中，涉及化学变化的是 A. 竹作笔杆，羊毛为毫 B. 开石磨光，做成砚台 C. 浆压薄片，晾干成纸 D. 杂木烧炭，集烟成墨 【答案】D 【解析】 【详解】A.将竹子加工为笔杆、羊毛整理为笔毫，仅改变材料外形，无新物质生成，属于物理变化； B.将石材开料、打磨成砚台，仅改变石材形状，无新物质生成，属于物理变化； C.将纸浆压成薄片、晾干得到纸张，仅通过物理塑形、蒸发水分完成加工，无新物质生成，属于物理变化； D.杂木烧炭过程中，木材经高温不完全燃烧生成炭黑等新物质，符合化学变化的特征。 2. 科学无止境，精神永流传。以下成就与科学家对应关系不正确的是 A. 徐寿——测定部分相对原子质量 B. 闵恩泽——研发多种石油化工催化剂 C. 门捷列夫——发现元素周期律 D. 拉瓦锡——空气成分的探究 【答案】A 【解析】 【详解】A、徐寿的主要贡献是翻译化学著作和创造化学元素名称，而非测定相对原子质量；测定相对原子质量的工作主要由贝采利乌斯等科学家完成，符合题意； B、闵恩泽研发石油化工催化剂，不符合题意； C、门捷列夫发现元素周期律，不符合题意； D、拉瓦锡探究空气成分，不符合题意； 故选A。 3. 化学学科核心素养展现了化学课程对学生发展的重要性。下列说法不正确的是 A. 化学观念：催化剂能改变化学反应的速率，也能增加生成物的质量 B. 科学思维：“冰，水为之，而寒于水”——物质的状态不同，物理性质不同 C. 科学探究与实践：将一块干燥的饼干放窗台外一晚上，发现饼干变软了，证明空气中有水蒸气 D. 科学态度与责任：厨余垃圾可制成有机花肥，变废为宝，物质发生了缓慢氧化 【答案】A 【解析】 【详解】A、催化剂能改变化学反应速率，但不能改变生成物的质量，错误； B、冰和水是同一物质的不同状态，物理性质不同，正确； C、饼干变软是由于吸收空气中的水蒸气，正确； D、厨余垃圾制成花肥过程中发生缓慢氧化，正确。 故选A。 4. 茶叶中含有茶多酚(C22H18O11)，具有抗氧化、延缓衰老等功效。下列关于茶多酚的说法正确的是 A. 茶多酚分子由碳、氢、氧三种元素组成 B. 茶多酚分子中含有氢气分子 C. 茶多酚中碳、氧元素的质量比为3：2 D. 茶多酚属于氧化物 【答案】C 【解析】 【详解】A.宏观上物质由元素组成，微观上分子由原子构成。茶多酚由碳、氢、氧三种元素组成，茶多酚分子由碳、氢、氧原子构成，该选项混淆宏观与微观的对应关系，表述错误。 B.茶多酚是纯净物，其分子仅由碳、氢、氧三种原子构成，不含氢气分子，表述错误。 C.化合物中元素质量比为（元素相对原子质量×原子个数）之比，茶多酚中碳、氧元素质量比为：，表述正确。 D.氧化物是仅由两种元素组成、且其中一种为氧元素的化合物。茶多酚含碳、氢、氧三种元素，不符合氧化物定义，表述错误。 5. 实验室用过氧化氢溶液和MnO2制取氧气并回收MnO2，操作如图所示，其中正确的是 A．先加H2O2溶液后加MnO2 B．排水法收集并测量O2的体积 C．验满 D．回收MnO2 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A、取用试剂时，先取固体，后取液体，该选项操作不正确； B、氧气不易溶于水，且氧气密度比水小，则可将氧气从短管通入，水从长管排出，且用量筒量取排出的水的体积，即为氧气的体积，该选项操作正确； C、氧气验满时，应将带火星的木条放在集气瓶口，而不是伸入集气瓶中，该选项操作不正确； D、过滤时，液体应用玻璃棒引流，且漏斗下端应紧靠烧杯内壁，该选项操作不正确。 故选B。 6. 氮化镓是制造芯片的材料之一，如图是镓元素(Ga)的原子结构示意图及元素周期表的一部分。下列说法不正确的是 A. 镓属于金属元素 B. 镓与铝的最外层电子数相同 C. 镓元素在元素周期表的第四周期 D. 镓的原子质量为69.72 【答案】D 【解析】 【详解】A.镓带“钅”字旁，属于金属元素，说法正确。 B.铝原子最外层电子数为3。原子中质子数=核外电子数，则镓原子最外层电子数为31-2-8-18=3，二者最外层电子数相同，说法正确。 C.元素的周期数等于其原子的核外电子层数，镓原子核外有4个电子层，因此镓元素位于第四周期，说法正确。 D.元素周期表单元格中下方的69.72是镓的相对原子质量，并非镓原子的实际原子质量，说法错误。 7. 推理是化学学习中常用的思维方法。下列推理正确的是 A. 阳离子带正电荷，则带正电荷的粒子一定是阳离子 B. 单质只含有一种元素，所以由一种元素组成的纯净物一定是单质 C. 同种元素的质子数相同，所以质子数相同的粒子一定是同种元素 D. 最外层电子数8是相对稳定结构，所以相对稳定结构的最外层电子数一定是8 【答案】B 【解析】 【详解】A.阳离子带正电荷，但带正电荷的粒子不一定是阳离子，如质子、原子核均带正电，不属于阳离子，推理错误。 B.单质的定义是由一种元素组成的纯净物，因此由一种元素组成的纯净物一定是单质，推理正确。 C.同种元素质子数相同，但质子数相同的粒子不一定是同种元素，例如分子（总质子数为10）与原子（质子数为10），二者质子数相同但不属于同种元素，推理错误。 D.最外层电子数为8是相对稳定结构，但相对稳定结构的最外层电子数不一定是8，当原子只有1个电子层时，最外层2个电子即为稳定结构（如原子），推理错误。 8. 宏观、微观、符号相结合是探究物质及其变化规律的一种认识方式。下列说法不正确的是 A. 表示1个氯气分子由2个氯原子构成 B. 图中只有氯化钠是化合物 C. 钠离子与钠原子电子层数相同 D. X的符号是Cl- 【答案】C 【解析】 【详解】A.图2为氯分子的结构模型，氯气是双原子分子，1个分子由2个氯原子构成，说法正确。 B.图中涉及的聚集态物质里，钠、氯气均为同种元素组成的纯净物，属于单质；只有氯化钠是由钠、氯两种不同元素组成的纯净物，属于化合物，说法正确。 C.钠原子的核外电子排布为2、8、1，共3个电子层；钠原子失去最外层1个电子形成后，核外电子排布为2、8，仅2个电子层，二者电子层数不同，说法错误。 D.氯原子得到1个电子形成带1个单位负电荷的氯离子，符号为，即X的符号为，说法正确。 9. 建立模型是学习化学的重要方法，下列化学模型中表示正确的是 A．空气污染物 B．原子的构成 C．微粒和元素的关系 D．化学反应类型的关系 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A.常规空气污染物包含臭氧、二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳、可吸入颗粒物等，二氧化碳是空气的固有组成成分，不属于空气污染物，该模型归类错误。 B.原子的正确构成层级为：原子由核外电子和原子核组成，原子核由质子和中子组成。该模型将中子列为与原子核、核外电子并列的原子直接构成部分，层级关系错误。 C.元素是质子数相同的一类原子的总称，氧元素是宏观大类，包含氧原子、氧离子等所有质子数为8的微粒，该模型颠倒了包含关系，逻辑错误。 D.化合反应（特点“多变一”）和分解反应（特点“一变多”）是完全互斥、无交叉的两类基本化学反应，均属于化学反应范畴，模型关系表示正确。 10. 用如图所示的装置进行水的电解实验时，有以下描述： ①甲、乙两试管内收集到的气体的质量比约为； ②甲试管和电源的正极相连，乙试管和电源的负极相连； ③甲试管内产生的气体能燃烧，且燃烧时火焰呈淡蓝色； ④乙试管内产生的气体能使带火星的木条复燃； ⑤由实验可知，水是由氢原子和氧原子构成的。 以上五个描述中，正确的是 A. ③④ B. ②④ C. ④⑤ D. ①③ 【答案】A 【解析】 【详解】①电解水产生氢气和氧气的体积比为2:1，不是质量比，故甲、乙两试管内收集到的气体的体积比约为，错误； ②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，甲管中产生的气体较多，是氢气，甲试管和电源的负极相连，乙管中产生的气体较少，是氧气，乙试管和电源的正极相连，错误； ③甲试管内产生的气体是氢气，氢气能燃烧，发出淡蓝色火焰，正确； ④乙试管内产生的气体是氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，正确； ⑤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，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，可得水是由氢元素和氧元素组成，错误。 故正确的只有③④。 故选A。 11. 下列各组物质按单质、化合物、混合物的顺序排列的是 A. 木炭、水银、牛奶 B. 氮气、过氧化氢、高锰酸钾 C. 硫、冰水、海水 D. 水、氧化镁、空气 【答案】C 【解析】 【分析】①单质：由同种元素组成的纯净物；②化合物：由不同种元素组成的纯净物；③混合物：由两种及以上物质组成的体系，按“单质→化合物→混合物”的顺序逐一判断。 【详解】A.木炭是含杂质的混合物，水银是汞单质，牛奶是混合物，首项不符合单质要求，错误。 B.氮气是单质，过氧化氢（H2O2）是化合物，高锰酸钾是纯净物中的化合物，第三项不符合混合物要求，错误。 C.硫是单质，冰水是水的固液共存状态，属于由氢、氧元素组成的化合物，海水含多种可溶性物质属于混合物，顺序完全匹配要求，正确。 D.水（H2O）是化合物，氧化镁是化合物，空气是混合物，首项不符合单质要求，错误。 12. 为了探究空气中氧气含量，某兴趣小组的同学借助氧气传感器在密闭装置中进行如图1所示实验，氧气含量随时间变化的曲线如图2所示。结合图示判断下列说法不正确的是 A. 加热前的空气样品中氧气含量为20.99% B. 氧气未被消耗完的原因可能是铜粉量不足 C. 通过曲线分析，铜与氧气的反应速率先快后慢 D. 拐点C至终点D所对应的时间范围内，装置内氧元素的质量逐渐减少 【答案】D 【解析】 【详解】A.图2起点A对应加热前（时间为0）的状态，标注氧气含量为20.99%，表述正确。 B.若铜粉量不足，无法将装置内氧气完全消耗，会导致最终仍有氧气剩余，是合理的可能原因，表述正确。 C.曲线斜率可反映反应速率，C到D段曲线先陡后缓，说明单位时间内氧气含量下降幅度先大后小，即反应速率先快后慢（随氧气浓度降低，反应速率逐渐减慢），表述正确。 D.装置为密闭体系，根据质量守恒定律，反应中氧元素仅从游离态的转化为化合态的，整个装置内氧元素的总质量始终不变，减少的是气态氧气的质量，并非氧元素总质量，表述错误。 二、非选择题(本大题包括5小题，共28分) 13. 人类的日常生活和工农业生产均离不开水。 （1）已知某水循环反应如图1所示。 ①上述示意图中电池中发生的总反应是氢气和氧气在催化剂作用下反应生成水，其文字表达式是________________________。 ②该循环反应实现了能量转化：光能→化学能→________能。 （2）我市很多公共场所都装有直饮水设备。图2为某校直饮水工艺流程图。 ①流程图中“炭罐”的作用是________________________。 ②软水器工作时能够降低水中________(填离子符号)的含量。 ③图中可以与“臭氧”一样起到杀菌作用的设备是________(填字母代号)。 A．砂罐 B．炭罐 C．紫外线灯 D．精密过滤器 ④臭氧(O3)具有杀菌作用，但氧气(O2)没有杀菌作用，从微观角度分析臭氧和氧气化学性质不同的原因是________________________________。 【答案】（1） ①. 氢气 + 氧气 水 ②. 电 （2） ①. 利用活性炭的吸附作用，除去水中的色素和异味 ②. 、 ③. C ④. 分子的构成不同（不同种分子的化学性质不同） 【解析】 【小问1详解】 ① 电池反应的文字表达式：根据题意，电池中氢气和氧气在催化剂作用下生成水，反应物为氢气、氧气，生成物为水，反应条件为催化剂，因此文字表达式为氢气 + 氧气 水 ② 能量转化：该循环中，光能先转化为化学能（储存在H2和O2中），随后电池将化学能转化为电能（电池是化学能转电能的装置）。 【小问2详解】 ① “炭罐”的作用：炭罐内装活性炭，活性炭具有吸附性，可吸附水中的色素、异味等杂质。 ② 软水器降低的离子：硬水含较多可溶性钙、镁化合物（以Ca2+、Mg2+形式存在），软水器通过离子交换等方式降低水中Ca2+、Mg2+的含量，实现硬水软化。 ③ 杀菌设备选择：臭氧通过强氧化性杀菌，紫外线灯（选项C）利用紫外线破坏细菌结构杀菌；砂罐（A）、炭罐（B）、精密过滤器（D）仅过滤/吸附杂质，无杀菌作用。因此选C。 ④ 臭氧与氧气化学性质不同的微观原因：分子是保持物质化学性质的最小粒子。臭氧由O3分子构成，氧气由O2分子构成，分子的构成不同（一个臭氧分子含3个氧原子，一个氧分子含2个氧原子），导致化学性质不同。 14. 化学实验是进行科学探究的重要途径。某研究性学习小组利用下列装置进行相关气体制取和性质的探究，请你分析并回答问题： （1）写出图中标号仪器的名称：①________。 （2）实验室用高锰酸钾制取并收集干燥的氧气，应选用的装置是________(填序号，从A-E中选取)，该反应的文字表达式为________________________________。 （3）若用F装置收集氧气，写出验满的方法：________________________。 （4）某气体只能用装置D收集，请推测其物理性质：________________________。 【答案】（1）铁架台 （2） ①. AC ②. （3）将带火星的木条放在x端，木条复燃，说明已经集满 （4）密度比空气小、能溶于水 【解析】 【小问1详解】 略； 【小问2详解】 用高锰酸钾制取氧气，属于固体加热反应，发生装置可选A，氧气不易溶于水，密度比空气略大，可用排水法或向上排空气法收集，向上排空气法收集的气体比较干燥，故收集装置可选C； 略； 【小问3详解】 用F装置收集氧气，氧气的密度比空气略大，应从y端通入，氧气具有助燃性，氧气验满：将带火星的木条放在x端，木条复燃，说明已经集满； 【小问4详解】 某气体只能用装置D，即向下排空气法收集，说明该气体的密度比空气小，不能用排水法收集，说明该气体能溶于水，密度和溶解性均属于物理性质。 15. “碳中和”可通过自然生态过程与人为技术手段共同实现二氧化碳的“收支平衡”。 （1）化石能源充分燃烧会释放CO2，是因为化石能源的组成中含有________元素。 （2）自然界吸收CO2的方式有________________________(写一种即可)。 （3）工业废气中的CO2用氨水吸收，并制备甲醇(CH3OH)的工艺流程如下： ①吸收塔中，氨水需要从顶部喷淋，其目的是_________________________。 ②分离器中，分离溶液和NH4HCO3固体的实验操作名称是________。 ③该工艺流程中可循环利用的物质是________(填化学式)。 【答案】（1）碳（或） （2）绿色植物的光合作用（或海水溶解吸收二氧化碳等，合理即可） （3） ①. 增大氨水与的接触面积，使被氨水充分吸收 ②. 过滤 ③. 【解析】 【小问1详解】 根据化学反应前后元素种类不变的质量守恒定律，生成物​中含有碳元素，因此充分燃烧生成​​的化石能源组成中一定含有碳元素。 【小问2详解】 自然界中最典型的吸收​​​的途径是绿色植物通过光合作用将​​​和水转化为有机物和氧气，除此之外海水对二氧化碳的溶解吸收也是自然界常见的吸收方式。 【小问3详解】 ①氨水从顶部喷淋会被分散成细小液滴，能大幅增大和废气中​​​​的接触面积，让二者充分接触反应，提升​​​的吸收效率。 ②过滤是初中化学中用于分离不溶性固体和液体的标准操作，因此分离固体和溶液的操作是过滤。 ③观察工艺流程箭头走向：再生塔处理​后生成的，又被送回吸收塔中重复使用，因此该流程可循环利用的物质是氨水。 16. 某小组同学做镁在空气中燃烧的实验时，仔细观察发现生成物中有少许黑色固体，针对这一现象，进行了以下实验探究。 【探究目的】探究黑色固体是什么？ 【实验一】镁与氧气的反应 （1）将镁带打磨，点燃，伸入盛满氧气的集气瓶中，产生大量白烟，生成白色固体。点燃前，用砂纸打磨镁带的目的是________________________。 实验结论：镁与氧气反应生成白色的氧化镁 【实验二】镁与氮气的反应 （2）获取氮气：分离空气的常用方法是将空气液化后再气化。查阅资料：氮气的沸点-196℃，氧气的沸点-183℃。要达到分离出氮气的目的，需要控制的温度T的范围是_________。 打磨镁带至光亮，点燃，伸入盛氮气的集气瓶中，瓶内壁附着一层淡黄色的固体。 实验结论：镁与氮气在点燃的条件下反应生成淡黄色的氮化镁(Mg3N2)。 【实验三】镁与水蒸气的反应 （3）实验装置如图所示： 实验开始时，应先点燃A处酒精灯，等观察到水沸腾一段时间后，再点燃B处酒精灯，这样做的目的是______________________；生成的气体通入肥皂液中，用燃着的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声，稍后有肥皂泡飘到空中，说明生成的气体是________；盛有冰水混合物的烧杯在实验中的作用是_______________。 实验结论：镁粉能和水蒸气反应，但装置B中只有白色粉末并没有产生黑色固体。 【实验四】镁与二氧化碳的反应 （4）把燃着的镁条插入二氧化碳的集气瓶中剧烈燃烧，发现在白烟中夹杂着大量黑色物质，该反应的文字表达式为_________________________。 【探究结论】镁在空气中燃烧的实验时，生成物中少许黑色固体是碳。 【实验反思】 （5）本探究活动后，同学们对镁和水蒸气反应后生成的白色粉末很感兴趣，通过检测发现白色粉末中含有三种元素，请写出它的化学式：________。 （6）通过本次探究，我们知道镁能与氮气反应生成淡黄色的氮化镁(Mg3N2)固体。但在空气中燃烧镁条时很难观察到生成物中有淡黄色固体，原因是_____________________________。 （7）如果用足量的镁替代红磷进行空气中氧气含量测定的实验，实验测得的氧气的体积分数与真实的氧气的体积分数相比会________(填“偏大”或“偏小”或“不变”)。 【答案】（1）除去镁带表面的氧化膜（或除去表面的氧化物、污物等） （2）-196℃ ≤ T ＜ -183℃ （3） ①. 排尽装置内的空气，防止镁与空气中的氧气（或氮气、二氧化碳）反应（或防止干扰实验） ②. 氢气（或 H2） ③. 冷凝未反应的水蒸气（或使水蒸气液化，分离出氢气） （4） （5）Mg(OH)2 （6）镁与氧气反应比与氮气反应更剧烈（或氧气比氮气活泼，镁优先与氧气反应；或生成的白色固体掩盖了淡黄色固体等，合理即可） （7）偏大 【解析】 【小问1详解】 镁是一种活泼金属，在空气中放置时，表面容易与氧气反应生成一层致密的氧化镁薄膜。这层薄膜会阻碍镁的燃烧，因此在点燃前需要用砂纸打磨，除去表面的氧化膜。 【小问2详解】 分离液态空气是利用各成分沸点不同。氮气沸点（-196℃）比氧气（-183℃）低。当温度升高时，沸点低的氮气会先气化逸出。为了只让氮气气化而氧气仍保持液态，温度应控制在氮气的沸点和氧气的沸点之间。 【小问3详解】 ① 先点燃A处酒精灯的目的： 装置内原本有空气，空气中的氧气、氮气等可能会与镁反应。先通入水蒸气，可以利用产生的水蒸气将装置内的空气排尽，防止镁与空气中的其他气体反应，确保实验的准确性。 ② 生成的气体： 肥皂泡飘到空中，说明该气体密度比空气小；靠近有爆鸣声，说明是可燃性气体。结合反应物是镁和水蒸气，根据质量守恒定律，生成的气体应为氢气（H2）。 ③ 冰水混合物的作用： 反应生成的气体中会混有未反应的水蒸气，冰水混合物可以冷凝水蒸气，防止水蒸气进入后续装置（如干燥管、肥皂液等），同时也能收集生成的氢气。 【小问4详解】 镁在二氧化碳中燃烧，生成白色固体（氧化镁）和黑色固体（碳）。 反应物：镁、二氧化碳；生成物：氧化镁、碳；条件：点燃。 【小问5详解】 反应物是镁（Mg）和水蒸气（H2O），含有 Mg, H, O 三种元素。生成物已知有氢气（H2），剩下的白色粉末必然含有 Mg, O, H 三种元素，即氢氧化镁 Mg(OH)2。 【小问6详解】 空气中氧气含量（约21%）远小于氮气（约78%），但镁与氧气的反应比与氮气的反应更剧烈，且氧气更活泼。在燃烧时，镁优先与氧气反应，生成的白色氧化镁掩盖了少量的氮化镁，所以很难观察到淡黄色。 【小问7详解】 红磷只消耗氧气。而镁不仅能与氧气反应，还能与氮气、二氧化碳等反应。如果用镁，它会把瓶内的氮气等也消耗掉，导致瓶内气压下降更多，进入的水更多，测得的结果会偏大。 17. 化学用语是化学学科特有的一种语言，同时计算也是化学学习必不可少的一种能力，请按要求回答下题： （1）根据下列要求用化学用语表示： ①2个铜原子________； ②氦气________； ③写出地壳中含量最多的金属元素和非金属元素组成的物质的化学式________； （2）尿素是一种常见的氮肥，它的化学式为CO(NH2)2，请回答： ①尿素中氧、氢元素的质量比是________； ②尿素中氮元素的质量分数是________；(结果保留一位小数) ③某农田需要增加5.6 kg的氮元素，试计算应向该农田施加尿素的质量。________ (写出计算过程) 【答案】（1） ①. ②. ③. （2） ①. ②. ③. 解：尿素的相对分子质量为，其中氮元素的质量分数为；需施加尿素的质量为。 【解析】 【小问1详解】 表示多个原子时，在对应元素符号前标注原子个数，因此2个铜原子写作； 氦气属于稀有气体，由单原子直接构成，化学式直接用元素符号表示； 地壳中含量最高的金属元素是（显+3价），含量最高的非金属元素是（显-2价），根据化合物中正负化合价代数和为0，交叉配平原子个数得到化学式。 【小问2详解】 元素质量比为“元素相对原子质量×原子个数”的比值，尿素中氧原子个数为1、氢原子个数为4，因此氧、氢元素质量比为； 元素质量分数为“元素总相对原子质量/物质相对分子质量”的比值，代入数值得尿素中氮元素质量分数为； 详见答案。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $