精品解析：湖北省襄阳市老河口市2026-2027学年上学期九年级物理、化学期中综合素养作业-初中化学

2026年秋初中生期中素养综合作业 九年级物理·化学 (本试卷共14页，满分120分，考试时间120分钟) ★祝考试顺利 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名。考试号填写在试题卷和答题卡上，并将考试号条形码粘贴在答题卡上指定位置。 2.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔将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，再选涂其它答案标号，答在试题卷上无效。 3.非选择题(主观题)用0.5毫米的黑色签字笔直接答在答题卡上每题对应的答题区域内，答在试题卷上无效。作图一律用2B铅笔或0.5毫米的黑色签字笔。 4.考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 第二部分 化学 (50分，考至第四单元) 可能用到的相对原子质量：C-12 O-16 Ca-40 一、选择题(共12题，1~8题，每题1分；9~12题，每题2分，共16分。在每题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求) 1. 《天工开物》中记载的下列工艺主要涉及化学变化的是 A. 纺纱织布 B. 沙里淘金 C. 伐木制舟 D. 五谷酿酒 2. 下列物质的用途中，主要利用其物理性质的是 A. 氧气用于炼钢、气焊 B. 用氮气生产氮肥 C. 稀有气体用于制造电光源 D. 乙醇(俗称酒精)可用作燃料 3. 与化学实验有关的图标中，表示“进行化学实验需戴好护目镜”的是 A. B. C. D. 4. 下图所示实验操作不正确的是 A．量取水的体积 B．连接仪器 C．点燃酒精灯 D．过滤黄泥水 A. A B. B C. C D. D 5. 科学史上众多科学家推动了学科发展，下列科学家的研究内容不属于化学研究范畴的是 A. 拉瓦锡研究空气的成分 B. 门捷列夫发现元素周期律 C. 闵恩泽研发石油化工催化剂 D. 牛顿探究运动和力的关系 6. 市场上有“含氟牙膏”“加碘食用盐”“加锌奶粉”等商品，这里的“氟、碘、锌”是指 A. 物质 B. 元素 C. 分子 D. 原子 7. 学生作业中出现的下列符号及其意义均正确的是 A. cl表示氯元素 B. SO2可以表示二氧化硫 C. H2表示2个氢原子 D. Ca2+表示钙元素显+2价 8. 同学们设计了下列实验方案，能达到目的的是 A．探究催化剂种类对分解速率影响 B．用燃烧法测量空气中氧气含量 C．用多功能瓶b端进气收集氧气 D．检验氢气纯度 A. A B. B C. C D. D 9. 2026年3月我国科学家研制的锶原子光晶格钟创下世界纪录，实现了300亿年误差不超过1秒的超高精度。下列有关锶的说法正确的是 A. 锶的元素符号为SR B. 锶属于非金属元素 C. 锶在化学反应中容易失去电子 D. 锶的相对原子质量为87.62 g 10. 如图表示两种气体发生的化学反应，下列说法正确的是 A. 反应物中单质的化学式为2O B. 生成物是混合物 C. 反应前后分子、原子的种类都不变 D. 该反应是化合反应 11. 劳动创造美好生活。下列劳动涉及的化学知识不正确的是 选项 家务劳动 化学知识 A 把湿衣服晾晒在阳光下 温度升高，分子运动加快 B 往鱼缸中通氧气 氧气易溶于水 C 用明矾净化浑浊的河水 明矾能使悬浮的杂质较快沉降，使水澄清 D 把瘪乒乓球放开水中鼓起 分子间隔受热后增大 A. A B. B C. C D. D 12. 在探究蜡烛元素组成时，做了如图的实验。下列推测错误的是 A. 蜡烛燃烧有水生成 B. 蜡烛燃烧有二氧化碳生成 C. 蜡烛一定含有氧元素 D. 蜡烛一定含有碳、氢元素 二、非选择题(共7小题，每空1分，共34分) 13. 化学与生活密切相关，在生活中蕴藏着许多化学知识。 （1）图1中的“锌”指的是______（填“分子”或“元素”）。 （2）图2中使用氦气填充气球，主要是利用了氦气的哪一条物理性质________。 （3）图3中打开白醋的瓶盖，会闻到酸味，从微观角度来讲，是因为分子__________。 （4）图4中烤羊肉串时用到了木炭，写出木炭燃烧的文字表达式______________。 14. 实验小组的同学选择下列装置制取氧气并验证氧气的性质。 （1）实验步骤： ①连接装置，______________。 ②向试管中装入高锰酸钾，固定好装置。 ③加热试管，收集氧气(图1)。 ④停止加热时，______________。 ⑤点燃系在螺旋状细铁丝底端的火柴，待火柴快燃尽时，插入盛有氧气的集气瓶中。 （2）实验原理：加热高锰酸钾制取氧气的文字表达式是________________________。 （3）实验现象：图2中观察到______________，生成黑色固体物质。 15. 碳酸钙()是某种补钙药物的主要成分，该药品说明书标注每片药中含钙500 mg。 （1）中碳元素的化合价为________价。 （2）碳酸钙的相对分子质量为________。 （3）碳酸钙中金属元素与氧元素的质量比为________(最简整数比)。 （4）若这些钙片全部由碳酸钙提供，试计算每片药中碳酸钙的质量(mg)。 16. 近年来，制氧机需求旺盛，市场上出现多种类型的制氧机。小明同学研究了某家用制氧机工作原理，示意图如下： 第一步：在反应仓中加入水、粉末状过碳酸钠 第二步：继续向反应仓中加入粉末状二氧化锰 （1）该制氧机的制氧原理是过碳酸钠分解生成碳酸钠和过氧化氢，过氧化氢分解生成氧气。写出第二步中发生反应的文字表达式______________。 （2）二氧化锰在实验中起________作用；反应前加入2 g二氧化锰，完全反应后将剩余固体过滤、洗涤、干燥后再次称量，其质量________2 g(填“大于”、“小于”或“等于”)。 （3）该制氧机的制氧剂选择过碳酸钠固体而不直接选择过氧化氢溶液的原因是________(填序号)。 A. 产物无污染 B. 制取成本更低 C. 储存和运输更方便 17. 水是生命之源。某小组同学对水展开项目式学习探究。 【任务一】了解水资源 （1）地球上的总水量虽然很大，但淡水很少，且分布不均。请写出一条爱护水资源的措施______________。 【任务二】探究水的组成 （2）为证明水不是由“水元素”组成的，1785年拉瓦锡在高温的条件下，用水蒸气与红热的铁制枪管反应，将水转化为氢气，同时生成四氧化三铁，证明了水是由两种元素组成的，模拟实验装置如图1所示。 ①试管尾部放一团湿棉花的目的是______________。 ②实验过程中，吹出的肥皂泡不断往上升，说明______________。 （3）如图2是电解水实验，电解时a管连接电源的________(填“正极”或“负极”)，该反应的文字表达式为___________________。 （4）电解纯水速率较慢，为探究不同电压和不同浓度NaOH溶液对电解水速率的影响，小组同学进行多次实验，测得产生20 mL氢气所需时间如图3所示： 通过图像分析电解浓度为5%的NaOH溶液时，改变电压对电解水速率的影响是______________。上述实验中，电解水速率最快的条件是______________。 18. 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为某校园直饮水工艺流程图。 ①“砂罐”通过________(填操作名称)除去原水中的泥沙、铁锈等杂质。 ②图中可以与“臭氧”一样起到杀菌作用的设备有________(填字母代号)。 A．砂罐 B．炭罐 C．紫外线灯 D．精密过滤器 ③臭氧()具有杀菌作用，但氧气()没有杀菌作用，从微观角度分析，原因是______________。 19. 阅读科普短文，回答相关问题 工业合成氨已有百年历史，其反应原理的微观示意图如图1所示。为解决合成氨转化率低的问题，反应后将从混合气体中分离出来，再将未反应的和重新混合继续反应。 氨()被称为“零碳”(即不生成二氧化碳)燃料，但纯氨燃烧非常困难且燃烧速率较慢。为解决该问题，科研人员在相同压强、不同当量比(燃料完全燃烧理论上所需的空气量与实际供给空气量之比)下，向氨中分别掺混（不含碳燃料）、CO、开展燃烧速率检测实验，结果如图2所示，其中甲为氨与不含碳燃料的掺混体系、乙为氨与的掺混体系、丙为氨与的掺混体系。 （1）宏微观认识物质：氨气是由________元素组成，由________构成。 （2）宏微观认识变化：根据图1写出合成氨气的文字表达式______________。 （3）下图是合成氨的微观反应过程，其表示微观反应的顺序为________ (用字母排序)。 A. B. C. （4）调控物质的变化：结合图2分析，为实现“零碳”目标、提高燃烧速率，应选择的最优混合物组合是________(填“甲”或“乙”或“丙”)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年秋初中生期中素养综合作业 九年级物理·化学 (本试卷共14页，满分120分，考试时间120分钟) ★祝考试顺利 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名。考试号填写在试题卷和答题卡上，并将考试号条形码粘贴在答题卡上指定位置。 2.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔将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，再选涂其它答案标号，答在试题卷上无效。 3.非选择题(主观题)用0.5毫米的黑色签字笔直接答在答题卡上每题对应的答题区域内，答在试题卷上无效。作图一律用2B铅笔或0.5毫米的黑色签字笔。 4.考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 第二部分 化学 (50分，考至第四单元) 可能用到的相对原子质量：C-12 O-16 Ca-40 一、选择题(共12题，1~8题，每题1分；9~12题，每题2分，共16分。在每题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求) 1. 《天工开物》中记载的下列工艺主要涉及化学变化的是 A. 纺纱织布 B. 沙里淘金 C. 伐木制舟 D. 五谷酿酒 【答案】D 【解析】 【详解】A.纺纱织布只是将纤维编织成布料，没有产生新物质，属于物理变化。 B.沙里淘金是利用密度差异将金从沙中分离出来，没有产生新物质，属于物理变化。 C.伐木制舟只是对木材的形状进行加工改造，没有产生新物质，属于物理变化。 D.五谷酿酒的过程中，五谷中的糖类等物质经过发酵转化为酒精，生成了原本不存在的新物质，属于化学变化。 2. 下列物质的用途中，主要利用其物理性质的是 A. 氧气用于炼钢、气焊 B. 用氮气生产氮肥 C. 稀有气体用于制造电光源 D. 乙醇(俗称酒精)可用作燃料 【答案】C 【解析】 【详解】A.氧气用于炼钢、气焊，利用其助燃性，该性质需在燃烧的化学变化中体现，属于化学性质，不符合要求。 B.氮气生产氮肥，需通过化学反应将转化为含氮新物质，利用的是氮气的化学性质，不符合要求。 C.稀有气体用于制造电光源，利用其通电时发出不同颜色光的性质，过程无新物质生成，不需要发生化学变化，属于物理性质，符合要求。 D.乙醇用作燃料，利用其可燃性，该性质需在燃烧的化学变化中体现，属于化学性质，不符合要求。 3. 与化学实验有关的图标中，表示“进行化学实验需戴好护目镜”的是 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A.图标是“实验需戴好护目镜”的强制要求，符合题意。 B.图标是“明火”的警告标志，用于提示有明火风险，不符合。 C.图标是“热烫”的警告标志，用于提示当心热烫风险，不符合。 D.图标是“实验后洗手”的操作指令，不符合题意。 4. 下图所示实验操作不正确的是 A．量取水的体积 B．连接仪器 C．点燃酒精灯 D．过滤黄泥水 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A.量筒量取液体读数时，视线与液体凹液面的最低处保持水平，操作正确。 B.连接玻璃管与橡胶部件时，先将玻璃管口用水润湿起到润滑作用，再稍用力转动插入，可避免玻璃管折断，操作正确。 C.点燃酒精灯时，绝对禁止用燃着的酒精灯引燃另一只酒精灯，该操作易使酒精流出引发火灾，操作错误。 D.过滤黄泥水时，用玻璃棒引流，漏斗下端紧靠烧杯内壁，符合过滤操作“一贴二低三靠”的要求，操作正确。 5. 科学史上众多科学家推动了学科发展，下列科学家的研究内容不属于化学研究范畴的是 A. 拉瓦锡研究空气的成分 B. 门捷列夫发现元素周期律 C. 闵恩泽研发石油化工催化剂 D. 牛顿探究运动和力的关系 【答案】D 【解析】 【详解】A.拉瓦锡研究空气成分属于对物质组成的探究，属于化学研究范畴，A不符合题意； B.门捷列夫发现元素周期律属于化学领域对元素规律的研究，属于化学研究范畴，B不符合题意； C.闵恩泽研发石油化工催化剂属于化学中对化学反应、新物质制备的相关研究，属于化学研究范畴，C不符合题意； D.牛顿探究运动和力的关系属于物理学的力学研究范畴，不属于化学研究范畴，D符合题意。 6. 市场上有“含氟牙膏”“加碘食用盐”“加锌奶粉”等商品，这里的“氟、碘、锌”是指 A. 物质 B. 元素 C. 分子 D. 原子 【答案】B 【解析】 【详解】物质是由元素组成的，“含氟牙膏”“加碘食用盐”“加锌奶粉”等商品，这里的“氟、碘、锌”指的是元素，与具体的存在形式无关，故选B。 7. 学生作业中出现的下列符号及其意义均正确的是 A. cl表示氯元素 B. SO2可以表示二氧化硫 C. H2表示2个氢原子 D. Ca2+表示钙元素显+2价 【答案】B 【解析】 【详解】A、元素符号第一个字母大写，第二个字母小写，氯元素表示为Cl，故A错误； B、化学式可以表示物质，SO2可以表示二氧化硫，故B正确； C、化学式中元素右下角的数字：表示1个分子中原子的个数；因此H2表示1个氢分子中有2个氢原子，故C错误； D、根据位于离子符号中元素或原子团的右上角，表示一个离子所带的电荷数，因此Ca2+表示一个钙离子带2个单位正电荷，故D错误。 故选B。 8. 同学们设计了下列实验方案，能达到目的的是 A．探究催化剂种类对分解速率影响 B．用燃烧法测量空气中氧气含量 C．用多功能瓶b端进气收集氧气 D．检验氢气纯度 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A.探究催化剂种类对分解速率的影响需遵循控制变量原则，保证的浓度、体积等无关变量完全一致。该实验中两组浓度分别为3%、6%，存在两个变量，无法达成实验目的，错误。 B.木炭燃烧消耗的同时生成气态，集气瓶内压强无明显降低，无法通过水的倒吸测定空气中氧气含量，错误。 C.氧气密度大于空气，用向上排空气法收集时应从长管（a端）进气，使空气从短管（b端）排出；若从b端进气，氧气会从长管逸出，无法收集，错误。 D.检验氢气纯度的正确操作为：用拇指堵住集满氢气的试管口，因氢气密度远小于空气，需保持试管口朝下，移近酒精灯火焰后松开拇指点火，图中操作符合规范，能达到实验目的，正确。 9. 2026年3月我国科学家研制的锶原子光晶格钟创下世界纪录，实现了300亿年误差不超过1秒的超高精度。下列有关锶的说法正确的是 A. 锶的元素符号为SR B. 锶属于非金属元素 C. 锶在化学反应中容易失去电子 D. 锶的相对原子质量为87.62 g 【答案】C 【解析】 【详解】A.元素符号书写遵循“一大二小”规则，锶的元素符号为，A错误。 B.锶带“钅”字旁，属于金属元素，不属于非金属元素，B错误。 C.由锶的原子结构示意图可知，其原子最外层电子数为2，少于4，在化学反应中易失去电子达到稳定结构，C正确。 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”，锶的相对原子质量为87.62，D错误。 10. 如图表示两种气体发生的化学反应，下列说法正确的是 A. 反应物中单质的化学式为2O B. 生成物是混合物 C. 反应前后分子、原子的种类都不变 D. 该反应是化合反应 【答案】D 【解析】 【分析】首先根据图例明确：黑球代表碳原子，白球代表氧原子，从微观示意图可知，反应物为一氧化碳和氧气，生成物为二氧化碳。 【详解】A.反应物中的单质是氧气，化学式为；“2O”表示2个独立的氧原子，不是单质的化学式，A错误。 B.生成物只有二氧化碳一种分子，属于纯净物，不是混合物，B错误。 C.化学反应前后原子种类保持不变，但分子种类一定发生改变（反应前为CO、分子，反应后为分子），C错误。 D.该反应由两种物质反应生成一种物质，符合“多变一”的化合反应特征，D正确。 11. 劳动创造美好生活。下列劳动涉及的化学知识不正确的是 选项 家务劳动 化学知识 A 把湿衣服晾晒在阳光下 温度升高，分子运动加快 B 往鱼缸中通氧气 氧气易溶于水 C 用明矾净化浑浊的河水 明矾能使悬浮的杂质较快沉降，使水澄清 D 把瘪乒乓球放开水中鼓起 分子间隔受热后增大 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A.阳光下温度更高，温度升高会加快水分子的运动速率，湿衣服更易晾干，对应化学知识正确，不符合题意。 B.氧气属于不易溶于水的气体，往鱼缸中通氧气是为了补充水中溶解的氧，供给鱼类呼吸，选项中“氧气易溶于水”的表述错误，符合题意。 C.明矾溶于水形成的胶状物可以吸附水中悬浮的杂质，加速杂质沉降，使浑浊的河水澄清，对应化学知识正确，不符合题意。 D.瘪乒乓球内的气体受热后，分子间间隔增大，气体体积膨胀，使乒乓球重新鼓起，对应化学知识正确，不符合题意。 12. 在探究蜡烛元素组成时，做了如图的实验。下列推测错误的是 A. 蜡烛燃烧有水生成 B. 蜡烛燃烧有二氧化碳生成 C. 蜡烛一定含有氧元素 D. 蜡烛一定含有碳、氢元素 【答案】C 【解析】 【详解】A、将干冷烧杯罩在蜡烛火焰上方，烧杯内壁有水雾产生，说明蜡烛燃烧生成了水，故A不符合题意； B、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，将内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在蜡烛火焰上方，澄清石灰水变浑浊，说明蜡烛燃烧生成了二氧化碳，故B不符合题意； C、由以上分析可知，蜡烛燃烧生成了二氧化碳和水，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，生成物中含C、H、O，反应物氧气由氧元素组成，则蜡烛中一定含C、H元素，可能含氧元素，故C符合题意； D、由以上分析可知，蜡烛一定含有碳、氢元素，故D不符合题意。 故选C。 二、非选择题(共7小题，每空1分，共34分) 13. 化学与生活密切相关，在生活中蕴藏着许多化学知识。 （1）图1中的“锌”指的是______（填“分子”或“元素”）。 （2）图2中使用氦气填充气球，主要是利用了氦气的哪一条物理性质________。 （3）图3中打开白醋的瓶盖，会闻到酸味，从微观角度来讲，是因为分子__________。 （4）图4中烤羊肉串时用到了木炭，写出木炭燃烧的文字表达式______________。 【答案】（1） 元素 （2） 密度比空气小 （3） 在不断地运动 （4） 碳 + 氧气 二氧化碳 【解析】 【小问1详解】 食品、营养品中标注的锌、钙等指宏观的元素，描述的是物质的元素组成，不是具体的分子、单质形态。 【小问2详解】 填充气球需要气体密度小于空气才能使气球上浮，题目要求填写物理性质，因此填密度比空气小，氦气化学性质稳定属于化学性质，不符合要求。 【小问3详解】 闻到气味是因为醋酸分子不断运动扩散到空气中，体现了分子不断运动的性质。 【小问4详解】 木炭主要成分为碳，碳在点燃条件下与氧气反应生成二氧化碳，文字表达式书写规则为反应物在前、生成物在后，反应条件标注在反应箭头上方。 14. 实验小组的同学选择下列装置制取氧气并验证氧气的性质。 （1）实验步骤： ①连接装置，______________。 ②向试管中装入高锰酸钾，固定好装置。 ③加热试管，收集氧气(图1)。 ④停止加热时，______________。 ⑤点燃系在螺旋状细铁丝底端的火柴，待火柴快燃尽时，插入盛有氧气的集气瓶中。 （2）实验原理：加热高锰酸钾制取氧气的文字表达式是________________________。 （3）实验现象：图2中观察到______________，生成黑色固体物质。 【答案】（1） ①. 检查气密性 ②. 先将导管移出水面，再熄灭酒精灯 （2） （3）剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热 【解析】 【小问1详解】 制取气体的实验，连接装置后第一步必须检查装置气密性，防止装置漏气无法收集到气体。 若先熄灭酒精灯，试管内温度降低、压强减小，水槽中的水会倒吸进热的试管，使试管骤冷炸裂，因此必须先移导管后熄灯。 【小问2详解】 略。 【小问3详解】 略。 15. 碳酸钙()是某种补钙药物的主要成分，该药品说明书标注每片药中含钙500 mg。 （1）中碳元素的化合价为________价。 （2）碳酸钙的相对分子质量为________。 （3）碳酸钙中金属元素与氧元素的质量比为________(最简整数比)。 （4）若这些钙片全部由碳酸钙提供，试计算每片药中碳酸钙的质量(mg)。 【答案】（1） （2） （3） （4） 碳酸钙中钙元素的质量分数： 每片含碳酸钙的质量 答：每片药中碳酸钙的质量为1250mg。 【解析】 【小问1详解】 根据化合物中各元素正负化合价代数和为0的规则：Ca元素显+2价，O元素显-2价，设碳元素化合价为x，则，解得。  【小问2详解】 相对分子质量是分子中各原子相对原子质量的总和，因此CaCO3​的相对分子质量：40+12+16×3=100。 【小问3详解】 ​中的金属元素是Ca，Ca与氧元素的质量比。  【小问4详解】 略。 16. 近年来，制氧机需求旺盛，市场上出现多种类型的制氧机。小明同学研究了某家用制氧机工作原理，示意图如下： 第一步：在反应仓中加入水、粉末状过碳酸钠 第二步：继续向反应仓中加入粉末状二氧化锰 （1）该制氧机的制氧原理是过碳酸钠分解生成碳酸钠和过氧化氢，过氧化氢分解生成氧气。写出第二步中发生反应的文字表达式______________。 （2）二氧化锰在实验中起________作用；反应前加入2 g二氧化锰，完全反应后将剩余固体过滤、洗涤、干燥后再次称量，其质量________2 g(填“大于”、“小于”或“等于”)。 （3）该制氧机的制氧剂选择过碳酸钠固体而不直接选择过氧化氢溶液的原因是________(填序号)。 A. 产物无污染 B. 制取成本更低 C. 储存和运输更方便 【答案】（1） （2） ①. 催化 ②. 等于 （3）C 【解析】 【小问1详解】 略。 【小问2详解】 二氧化锰在该反应中改变了过氧化氢的分解速率，自身的质量和化学性质在反应前后都不发生改变，起到催化作用；根据催化剂“反应前后质量不变”的特点，反应后干燥称量的二氧化锰质量等于初始加入的2g。 【小问3详解】 A.过氧化氢分解的产物同样是水和氧气，也无污染，不是选择过碳酸钠的原因； B.过碳酸钠是过氧化氢的加合固体，制取成本比过氧化氢溶液更高，不符合实际； C.过碳酸钠是固体，相比液态的过氧化氢溶液，储存、运输和使用都更方便，符合家用制氧机的选用需求。 因此选C。 17. 水是生命之源。某小组同学对水展开项目式学习探究。 【任务一】了解水资源 （1）地球上的总水量虽然很大，但淡水很少，且分布不均。请写出一条爱护水资源的措施______________。 【任务二】探究水的组成 （2）为证明水不是由“水元素”组成的，1785年拉瓦锡在高温的条件下，用水蒸气与红热的铁制枪管反应，将水转化为氢气，同时生成四氧化三铁，证明了水是由两种元素组成的，模拟实验装置如图1所示。 ①试管尾部放一团湿棉花的目的是______________。 ②实验过程中，吹出的肥皂泡不断往上升，说明______________。 （3）如图2是电解水实验，电解时a管连接电源的________(填“正极”或“负极”)，该反应的文字表达式为___________________。 （4）电解纯水速率较慢，为探究不同电压和不同浓度NaOH溶液对电解水速率的影响，小组同学进行多次实验，测得产生20 mL氢气所需时间如图3所示： 通过图像分析电解浓度为5%的NaOH溶液时，改变电压对电解水速率的影响是______________。上述实验中，电解水速率最快的条件是______________。 【答案】（1）工业废水处理达标后排放##农业上合理使用农药化肥（合理即可） （2） ①. 提供反应所需的水蒸气 ②. 反应生成的氢气密度比空气小 （3） ①. 正极 ②. （4） ①. 在NaOH溶液浓度为5%时，电压越高，电解水的速率越快 ②. 12V电压、10%的NaOH溶液 【解析】 【小问1详解】 略。 【小问2详解】 ① 实验需要水蒸气和红热铁粉反应，湿棉花受热可以蒸发产生水蒸气，为反应提供反应物。 ② 生成的氢气吹出肥皂泡且肥皂泡上升，说明氢气的密度远小于空气。 【小问3详解】 电解水时“正氧负氢、氢二氧一”，a管内气体体积小，是氧气，因此连接电源正极；文字表达式略。 【小问4详解】 观察5%NaOH溶液的曲线：电压从6V升高到12V时，生成20mL氢气的时间不断缩短，说明电压越大电解速率越快； 生成等量氢气耗时最短对应反应速率最快，图中10%NaOH溶液、12V电压的条件下耗时382s，是所有实验组中最短的，对应电解速率最快。 18. 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为某校园直饮水工艺流程图。 ①“砂罐”通过________(填操作名称)除去原水中的泥沙、铁锈等杂质。 ②图中可以与“臭氧”一样起到杀菌作用的设备有________(填字母代号)。 A．砂罐 B．炭罐 C．紫外线灯 D．精密过滤器 ③臭氧()具有杀菌作用，但氧气()没有杀菌作用，从微观角度分析，原因是______________。 【答案】（1） ①. ②. 电 （2） ①. 过滤 ②. C ③. 构成臭氧和氧气的分子种类不同 【解析】 【小问1详解】 ①略。 ②从图1的流程可知，光能先通过光催化作用使水分解为氢气和氧气，该过程中光能转化为储存在氢气、氧气中的化学能，后续氢气和氧气在电池中反应时，化学能再转化为电能。 【小问2详解】 ① 砂罐通过孔隙将不溶于水的泥沙、铁锈等固体杂质从水中分离，该操作是过滤。 ②A.砂罐仅起过滤除杂作用； B.炭罐利用活性炭吸附色素异味，无杀菌作用； C.紫外线灯可以破坏微生物结构，起到和臭氧一样的杀菌作用； D.精密过滤器仅过滤细小固体杂质，无杀菌作用。 因此选C。 ③ 由分子构成的物质，分子是保持其化学性质的最小粒子，臭氧和氧气的分子构成不同，因此化学性质不同，臭氧能杀菌而氧气不能。 19. 阅读科普短文，回答相关问题 工业合成氨已有百年历史，其反应原理的微观示意图如图1所示。为解决合成氨转化率低的问题，反应后将从混合气体中分离出来，再将未反应的和重新混合继续反应。 氨()被称为“零碳”(即不生成二氧化碳)燃料，但纯氨燃烧非常困难且燃烧速率较慢。为解决该问题，科研人员在相同压强、不同当量比(燃料完全燃烧理论上所需的空气量与实际供给空气量之比)下，向氨中分别掺混（不含碳燃料）、CO、开展燃烧速率检测实验，结果如图2所示，其中甲为氨与不含碳燃料的掺混体系、乙为氨与的掺混体系、丙为氨与的掺混体系。 （1）宏微观认识物质：氨气是由________元素组成，由________构成。 （2）宏微观认识变化：根据图1写出合成氨气的文字表达式______________。 （3）下图是合成氨的微观反应过程，其表示微观反应的顺序为________ (用字母排序)。 A. B. C. （4）调控物质的变化：结合图2分析，为实现“零碳”目标、提高燃烧速率，应选择的最优混合物组合是________(填“甲”或“乙”或“丙”)。 【答案】（1） ①. 氮、氢 ②. 氨分子 （2）氢气+氮气氨气 （3）ACB （4）甲 【解析】 【小问1详解】 物质的宏观组成用元素描述，氨气的化学式为，因此由氮、氢两种元素组成；微观上氨气是由氨分子构成的。 【小问2详解】 由图1的微观示意可知，合成氨的反应物为氮气和氢气，反应条件为高温、高压、催化剂，生成物为氨气，据此书写对应文字表达式。 【小问3详解】 化学反应的微观过程为：反应物分子先吸附在催化剂表面（对应A，完整的、分子吸附在催化剂上），随后反应物分子的化学键断裂，分解为游离的氮原子、氢原子（对应C），之后原子重新组合为氨分子（对应B），因此反应顺序为ACB。 【小问4详解】 “零碳”目标要求燃烧过程不生成二氧化碳，因此掺混的燃料不能含碳元素：乙中掺混的、丙中掺混的均含碳元素，燃烧会生成，不符合零碳要求；同时由图2可知，甲的燃烧速率是三者中最高的，因此最优组合为甲。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $