陕西省西安市莲湖区2024-2025学年九年级上学期期末化学试题（原卷版+解析版）

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这是一份陕西省西安市莲湖区2024-2025学年九年级上学期期末化学试题（原卷版+解析版），共22页。试卷主要包含了本试卷分为第一部分，领到试卷和答题卡后，请用0等内容，欢迎下载使用。
1.本试卷分为第一部分（选择题）和第二部分（非选择题）。全卷共6页，总分60分。考试时间60分钟。
2.领到试卷和答题卡后，请用0.5毫米黑色墨水签字笔，分别在试卷和答题卡上填写姓名和准考证号，同时用2B铅笔在答题卡上填涂对应的试卷类型信息点（A或B）。
3.请在答题卡上各题的指定区域内作答，否则作答无效。
4.考试结束，本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量：
第一部分（选择题共18分）
一、选择题（共9小题，每小题2分，计18分。每小题只有一个选项是符合题意的）
1. 物质的分类是学习化学的基本要求。下列物质属于氧化物的是
A. 干冰B. 液氧C. 空气D. 黄金
2. 化学对推动社会的发展有着巨大的作用。下列说法不正确的是
A. 用过的金属材料随意丢弃，减少处理成本B. 研制抗癌药物，保障人类生命健康
C. 用甲醇汽油替代传统汽油，保护环境D. 推广使用脱硫煤，减少酸雨的危害
3. 《本草纲目》卷六艾火纲目记载：“阳燧(时珍曰)火镜也。以铜铸成，其而凹摩热向日，以艾承之，则得火”。“火镜”在点燃艾绒时所起的作用是
A. 提供氧气B. 使温度达到可燃物的着火点
C. 提供可燃物D. 降低可燃物的着火点
4. 试管是化学实验中常用的仪器。下列与试管相关的操作中正确的是
A. 连接仪器B. 震荡试管C. 加入固体D. 加热液体
5. 科学家发现在一定条件下可以将碳转化为甲烷，下图是该反应的微观示意图，下列说法不正确的是
A. 该反应共涉及两种单质
B. 参加反应的两物质的粒子个数比为1:3
C. 参加反应的中氮元素的质量一定等于生成的质量
D. 该反应属于置换反应
6. 构建化学基本观念是学好化学的基础。下列对化学基本观念的认识正确的是
A. 守恒观：3g铁和3g氧气反应生成6g氧化铁
B. 变化观：水在自然界的循环主要是化学变化
C. 能量观：人类日常生活所需要的能量都是由化学反应产生的
D. 辩证观：二氧化碳既可以用于灭火，也可以造成温室效应
7. 如图，将杠杆调至平衡，先向长颈漏斗中倒入稀盐酸，一段时间后再向集气瓶中倒入澄清石灰水（液面不接触乒乓球）。下列说法不正确的是
A. 整个过程中左侧乒乓球先上升再下降
B. 该实验可以得出二氧化碳的密度大于空气
C. 一段时间后，若杠杆恢复原状，说明分子在不断地运动
D. 其他条件不变，将大理石换成锌粒会产生同样的现象
8. 下列实验方案能达到实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
9. 人们常说的“五金”是指金、银、铜、铁、锡，同学们为探究其中铜、铁、银的活动性顺序，先将一根洁净的铜丝浸入盛有溶液的试管中，待反应完全后，再将一根洁净的铁丝浸入反应后的溶液中，下列分析不正确的是
A. 该实验可以验证的金属活动性顺序B. 实验结束时溶液中一定含有
C. 最终所得固体中一定含有D. 最终试管中的溶液质量一定减小
第二部分（非选择题共42分）
二、填空及简答题（共6小题，计24分）
10. 2024年10月，我国发布了首个国家空间科学规划——《国家空间科学中长期发展规划（2024～2050年）》，规划指出我国到2027年将实现载人探月。
（1）嫦娥六号在月球背面展开一面用玄武岩熔融拉丝制成的国旗。玄武岩具有耐腐蚀性是___________（选填“物理”或“化学”）性质。
（2）我国科学家首次发现月壤中含有钇元素的矿物盐，该盐被命名为“嫦娥石”。根据所学知识判断钇元素属于___________（选填“金属”或“非金属”）元素。
（3）太空探测器中的许多机器零件都使用钛合金制造，钛合金与钛金属相比有很多优良的性能，如___________（填字母）。
A. 强度高、抗腐蚀性好B. 导电性好、熔点高C. 韧性好、密度大
11. 正确使用化学用语是学好化学的关键。请帮助小红同学用化学符号完成下列化学笔记。
（1）硫元素：___________。
（2）氧化镁中镁元素显___________价。
（3）两个氮原子：___________。
（4）铝在空气中形成的致密氧化膜：___________。
12. 陕西作为文物大省，素有“华夏历史宝库”之称。
（1）陕西出土的“青铜犀尊”是青铜器中不可多得的珍品。青铜是铜与锡的合金，青铜属于___________（选填“纯净物”或“混合物”）。青铜器表面常附着铜锈，铜锈的主要成分为，可知铜生锈可能与空气中的氧气、水和___________有关。
（2）始建于明代的西安地标建筑——“钟楼”，外观为红柱绿瓦，蔚为壮观。红柱上红漆呈红色主要是因其含有一种铁的氧化物，该氧化物可能是___________（填字母）。
A. B.
（3）收藏于陕西历史博物馆的“赤金走龙”，历经数千年岁月，依旧金光灿灿、光亮如新的原因是___________。
13. “碳家族”成员众多，用途广泛。
（1）图①：可说明二氧化碳具有的化学性质为___________（用化学方程式表示）。
（2）图②：实验中在蜡烛火焰上方的冷碟子底部收集到了黑色物质，该物质的主要成分是___________。
（3）图③：一个分子是由___________构成的。
（4）图④：简易净水器中活性炭层的作用是___________。
14. 模拟工业炼铁微型实验装置图如图所示，回答下列问题：
（1）b处的现象为___________，a处玻璃管中发生反应的化学方程式为___________。
（2）实验开始前要先通一段时间CO，再点燃酒精喷灯加热，目是___________。
15. W、X、Y、Z是初中化学常见的物质，它们之间存在如图的转化关系。其中，是常见的黑色固体单质，Y、Z是组成元素相同的气体，实验室常用制取。回答下列问题：
（1）的化学式为___________。
（2）请写出的一种用途：___________。
（3）请写出的化学方程式：___________。
三、实验及探究题（共2小题，计13分）
16. 某班级学生在学习完“氧气的实验室制取与性质”相关知识后在实验室进行了实验活动，请回答相关问题。
（1）选择实验方案：小组同学根据实验室现有药品选择用高锰酸钾制取氧气，发生反应的化学方程式为___________。
（2）进行实验：小组同学分工协作完成如下任务。
①甲同学负责组装制取装置。组装过程中除下列仪器外，还缺少的玻璃仪器是___________（填仪器名称）。
②乙同学负责检查装置气密性。检查装置气密性的方法：连接仪器，将导管一端伸入水中，用双手捂住试管，观察水中导管口___________。
③丙同学负责收集气体。丙同学采用排水法收集氧气。判断氧气已收集满现象是___________。
④实验结束后，待装置冷却，将残余物倒入指定容器，清洗仪器并整理实验台。
（3）实验结束后，老师要求同学们构建出实验室制取氧气的思维模型。___________
17. 铝铜锰合金具有密度低、强度高、硬度高、加工性能好、耐高温等特点。因此，它是首选的轻量化结构材料之一，已广泛应用于航空航天、交通运输等各个领域。某化学兴趣小组的同学们想探究金属锰与铝、铜在金属活动性顺序表中的位置，展开如下探究。
【查阅资料】锰是一种灰白色金属，氯化锰溶液呈浅粉色。
【猜想假设】提出如下猜想：
（1）猜想猜想2：___________ 猜想3
【实验验证】
（2）写出A试管中发生反应的化学方程式：___________。
（3）D试管中___________（填实验现象）。
【实验结论】猜想3成立。
【讨论交流】
（4）同学们认为，只用一只盛有少量稀硫酸的试管，合理安排金属丝（金属丝一次性消耗完稀硫酸）的插入顺序，也能证明三种金属的活动性顺序，如下方案设计正确的是___________。
方案一：依次插入方案二：依次插入方案三：依次插入
【拓展延伸】
（5）同学们将A、B、C、D试管中反应后溶液倒入同一容器中，再向其中加入过量的铝粉，充分反应后过滤，则滤渣中一定含有的金属单质是___________。
四、计算与分析题（5分）
18. 某化学兴趣小组利用黄铜样品（铜锌合金）和稀盐酸进行如下实验，请计算：
（1）生成氢气的总质量为__________g。
（2）稀盐酸中溶质质量分数。
陕西省西安市莲湖区2024-2025学年九年级上学期期末化学试题
注意事项：
1.本试卷分为第一部分（选择题）和第二部分（非选择题）。全卷共6页，总分60分。考试时间60分钟。
2.领到试卷和答题卡后，请用0.5毫米黑色墨水签字笔，分别在试卷和答题卡上填写姓名和准考证号，同时用2B铅笔在答题卡上填涂对应的试卷类型信息点（A或B）。
3.请在答题卡上各题的指定区域内作答，否则作答无效。
4.考试结束，本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量：
第一部分（选择题共18分）
一、选择题（共9小题，每小题2分，计18分。每小题只有一个选项是符合题意的）
1. 物质的分类是学习化学的基本要求。下列物质属于氧化物的是
A. 干冰B. 液氧C. 空气D. 黄金
【答案】A
【解析】
【分析】氧化物是指由两种元素组成的化合物中，其中一种元素是氧元素。
【详解】A、干冰是二氧化碳的固体，是由碳元素和氧元素组成的化合物，属于氧化物，故选项正确；
B、液氧是由氧元素组成的纯净物，属于单质，故选项错误；
C、空气中有氧气、氮气等，属于混合物，故选项错误；
D、黄金是由金元素组成的纯净物，属于单质，故选项错误；
故选：A。
2. 化学对推动社会的发展有着巨大的作用。下列说法不正确的是
A. 用过的金属材料随意丢弃，减少处理成本B. 研制抗癌药物，保障人类生命健康
C. 用甲醇汽油替代传统汽油，保护环境D. 推广使用脱硫煤，减少酸雨的危害
【答案】A
【解析】
【详解】A、用过的金属材料随意丢弃，不仅会造成资源浪费，还可能对环境造成污染，应该进行回收再利用，A 说法不正确；
B、化学在医药领域有重要作用，通过研制抗癌药物，可以保障人类生命健康，B 说法正确；
C、甲醇汽油燃烧相对传统汽油能减少一些污染物的排放，有助于保护环境，C 说法正确；
D、推广使用脱硫煤，能减少二氧化硫的排放，从而减少酸雨的危害，D 说法正确。
故选：A。
3. 《本草纲目》卷六艾火纲目记载：“阳燧(时珍曰)火镜也。以铜铸成，其而凹摩热向日，以艾承之，则得火”。“火镜”在点燃艾绒时所起的作用是
A. 提供氧气B. 使温度达到可燃物的着火点
C. 提供可燃物D. 降低可燃物的着火点
【答案】B
【解析】
【详解】燃烧的条件：可燃物、与氧气（或空气）接触、温度达到可燃物的着火点，三者必须同时具备，缺一不可，因此“火镜”在点燃艾绒时所起的作用是使温度达到可燃物的着火点，故选：B。
4. 试管是化学实验中常用的仪器。下列与试管相关的操作中正确的是
A. 连接仪器B. 震荡试管C. 加入固体D. 加热液体
【答案】C
【解析】
【详解】A、塞紧胶塞，应该把橡皮塞慢慢转动着塞进试管口，切不可把试管放在桌上再使劲塞进塞子，以免压破试管，手不能放在导管上，故选项实验操作错误；
B、振荡试管中的液体的正确方法是手指拿住试管，用手腕的力量左右振荡，而不是用手指拿住试管上下振荡，故选项实验操作错误；
C、取用粉末状固体试剂，试管倾斜（或平放），用药匙或纸槽把粉末状固体试剂送到试管底部，然后使试管直立起来，故选项实验操作正确；
D、加热试管中的液体时，用外焰加热，液体不超过试管容积的三分之一，试管夹夹在中上部，用手拿试管夹的长柄，试管口斜向上，与水平方向大约成45°夹角，故选项实验操作错误；
故选：C。
5. 科学家发现在一定条件下可以将碳转化为甲烷，下图是该反应微观示意图，下列说法不正确的是
A. 该反应共涉及两种单质
B. 参加反应的两物质的粒子个数比为1:3
C. 参加反应的中氮元素的质量一定等于生成的质量
D. 该反应属于置换反应
【答案】B
【解析】
【分析】根据微观示意图，该反应是C、NH3在催化剂、高温条件下反应生成N2、CH4，化学方程式为：。
【详解】A、由微观示意图可知，X 是碳（C），Y 是氨气（NH3），Z 是氮气（N2），W 是甲烷（CH4），其中碳和氮气属于单质，共两种，该选项正确；
B、根据化学方程式，参加反应的 X（碳）、Y（氨气）两物质的粒子个数比为 3∶4 ，该选项错误；
C、根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，反应前只有Y（氨气）含有氮元素，反应后只有Z（氮气）含有氮元素，且Z只含氮元素，所以参加反应的 Y 中氮元素的质量一定等于生成 Z 的质量，该选项正确；
D、置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，该反应的反应物是碳单质和氨气化合物，生成物是氮气单质和甲烷化合物，符合置换反应的定义，该选项正确。
故选：B。
6. 构建化学基本观念是学好化学的基础。下列对化学基本观念的认识正确的是
A. 守恒观：3g铁和3g氧气反应生成6g氧化铁
B. 变化观：水在自然界的循环主要是化学变化
C. 能量观：人类日常生活所需要的能量都是由化学反应产生的
D. 辩证观：二氧化碳既可以用于灭火，也可以造成温室效应
【答案】D
【解析】
【详解】A、氧化铁（Fe2O3）中铁元素与氧元素的质量比为，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素种类和质量都不变，3g铁和3g氧气不能恰好完全反应生成6g氧化铁，该选项错误；
B、水在自然界的循环主要是水的三态变化，没有新物质生成，属于物理变化，该选项错误；
C、人类日常生活所需要的能量不都是由化学反应产生的，例如太阳能、风能等，该选项错误；
D、二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，且密度比空气大，可以用于灭火；同时二氧化碳是主要的温室气体之一，含量过高会造成温室效应，该选项正确。
故选：D。
7. 如图，将杠杆调至平衡，先向长颈漏斗中倒入稀盐酸，一段时间后再向集气瓶中倒入澄清石灰水（液面不接触乒乓球）。下列说法不正确的是
A. 整个过程中左侧乒乓球先上升再下降
B. 该实验可以得出二氧化碳的密度大于空气
C. 一段时间后，若杠杆恢复原状，说明分子在不断地运动
D. 其他条件不变，将大理石换成锌粒会产生同样的现象
【答案】D
【解析】
【详解】A、将杠杆调至平衡，先向长颈漏斗中倒入稀盐酸，稀盐酸与大理石反应生成氯化钙、二氧化碳、水，产生的二氧化碳进入集气瓶内，由于二氧化碳密度比空气大，则集气瓶内气体密度增大，根据，可知乒乓球受到的浮力增大，因此左侧乒乓球上升；一段时间后再向集气瓶中倒入澄清石灰水（液面不接触乒乓球），澄清石灰水会吸收二氧化碳，导致集气瓶内二氧化碳减少，气体密度减小，乒乓球受到的浮力减小，因此左侧乒乓球下降，A选项正确；
B、根据A选项的分析，左侧乒乓球先上升再下降，可以得出二氧化碳的密度大于空气，B选项正确；
C、一段时间后，若杠杆恢复原状，说明二氧化碳运动到装置以外，即分子在不断地运动，C选项正确；
D、其他条件不变，将大理石换成锌粒，稀盐酸与锌粒反应生成氯化锌、氢气，氢气密度小于空气，因此左侧乒乓球先下降；加入澄清石灰水后，澄清石灰水不能吸收氢气，左侧乒乓球受到的浮力无明显变化，观察到乒乓球无明显现象，现象与使用大理石时不相同，D选项错误。
故选：D。
8. 下列实验方案能达到实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A、点燃后在火焰上方罩一个干冷的烧杯，若烧杯内壁出现水珠，只能说明该可燃性气体燃烧生成了水，但能燃烧生成水的气体不止氢气，比如甲烷燃烧也生成水，所以不能仅据此检验该可燃性气体是氢气，A 错误；
B、过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下会分解产生氧气，有气泡产生；而水与二氧化锰不反应，无明显现象。通过加入二氧化锰观察现象，可以鉴别水和过氧化氢溶液，B 正确；
C、质量守恒定律适用于化学反应，水和乙醇混合是物理变化，不能用其验证质量守恒定律，C 错误；
D、二氧化碳不支持燃烧，当二氧化碳中混有少量一氧化碳时，一氧化碳无法被点燃，不能达到除去一氧化碳的目的，D 错误。
故选：B。
9. 人们常说的“五金”是指金、银、铜、铁、锡，同学们为探究其中铜、铁、银的活动性顺序，先将一根洁净的铜丝浸入盛有溶液的试管中，待反应完全后，再将一根洁净的铁丝浸入反应后的溶液中，下列分析不正确的是
A. 该实验可以验证的金属活动性顺序B. 实验结束时溶液中一定含有
C. 最终所得固体中一定含有D. 最终试管中的溶液质量一定减小
【答案】C
【解析】
【详解】A、先将一根洁净的铜丝浸入盛有AgNO3溶液的试管中，铜能与AgNO3反应生成Cu(NO3)2、Ag，现象是铜丝表面出现银白色固体，溶液由无色逐渐变为蓝色，说明金属活动性Cu＞Ag；待AgNO3反应完全后，所得溶液是Cu(NO3)2溶液，再将一根洁净的铁丝浸入反应后的溶液中，铁丝能与Cu(NO3)2反应生成Fe(NO3)2、Cu，现象是铁丝表面出现红色固体，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色，说明金属活动性Fe＞Cu，该实验可以验证Fe、Cu、Ag的金属活动性顺序为Fe＞Cu＞Ag，A选项正确；
B、浸入铁丝后，铁丝能与Cu(NO3)2反应生成Fe(NO3)2、Cu，因此实验结束时溶液中一定含有Fe(NO3)2，B选项正确；
C、根据A选项的分析，最终所得固体一定含有Ag、Cu，但不确定铁丝是否完全反应，因此最终所得固体不一定含有Fe，C选项错误；
D、铜与AgNO3反应生成Cu(NO3)2、Ag，化学方程式为，每64份质量的Cu能置换出216份质量的Ag，反应后固体质量增大；铁与Cu(NO3)2反应生成Fe(NO3)2、Cu，化学方程式为，每56份质量的Fe能置换出64份质量的Cu，反应后固体质量增大，根据质量守恒定律，化学反应前后，物质总质量不变，可知最终试管中的溶液质量一定减小，D选项正确。
故选：C。
第二部分（非选择题共42分）
二、填空及简答题（共6小题，计24分）
10. 2024年10月，我国发布了首个国家空间科学规划——《国家空间科学中长期发展规划（2024～2050年）》，规划指出我国到2027年将实现载人探月。
（1）嫦娥六号在月球背面展开一面用玄武岩熔融拉丝制成的国旗。玄武岩具有耐腐蚀性是___________（选填“物理”或“化学”）性质。
（2）我国科学家首次发现月壤中含有钇元素矿物盐，该盐被命名为“嫦娥石”。根据所学知识判断钇元素属于___________（选填“金属”或“非金属”）元素。
（3）太空探测器中的许多机器零件都使用钛合金制造，钛合金与钛金属相比有很多优良的性能，如___________（填字母）。
A. 强度高、抗腐蚀性好B. 导电性好、熔点高C. 韧性好、密度大
【答案】（1）化学（2）金属（3）A
【解析】
【小问1详解】
耐腐蚀性是指物质抵抗化学侵蚀的能力，涉及到物质与其他物质发生化学反应的过程，所以属于化学性质。
【小问2详解】
钇是 “钅” 字旁，在元素分类中，“钅” 字旁的元素（除汞外）通常属于金属元素。
【小问3详解】
太空探测器所处环境特殊，需要零部件强度高以承受各种应力，抗腐蚀性好以应对复杂的空间环境；而导电性好并非太空探测器中钛合金零件的主要优势，太空环境对熔点要求并非突出特点；钛合金密度相对较小，C 选项中密度大错误。
故选：A。
11. 正确使用化学用语是学好化学的关键。请帮助小红同学用化学符号完成下列化学笔记。
（1）硫元素：___________。
（2）氧化镁中镁元素显___________价。
（3）两个氮原子：___________。
（4）铝在空气中形成的致密氧化膜：___________。
【答案】（1）S （2）+2
（3）2N （4）Al2O3
【解析】
【小问1详解】
书写元素符号时应注意：由一个字母表示的元素符号要大写；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。硫元素表示为S；
【小问2详解】
氧化镁的化学式为MgO，其中氧元素显-2价，根据在化合物中各元素正负化合价代数和为0，则镁元素显+2价；
【小问3详解】
原子的表示方法，用元素符号来表示一个原子，表示多个该原子，就在其元素符号前加上相应的数字。两个氮原子表示为2N；
【小问4详解】
铝在空气中和氧气反应生成一层致密的氧化铝膜，氧化铝中铝元素显+3价，氧元素显-2价，氧化铝的化学式为Al2O3。
12. 陕西作为文物大省，素有“华夏历史宝库”之称。
（1）陕西出土的“青铜犀尊”是青铜器中不可多得的珍品。青铜是铜与锡的合金，青铜属于___________（选填“纯净物”或“混合物”）。青铜器表面常附着铜锈，铜锈的主要成分为，可知铜生锈可能与空气中的氧气、水和___________有关。
（2）始建于明代的西安地标建筑——“钟楼”，外观为红柱绿瓦，蔚为壮观。红柱上红漆呈红色主要是因其含有一种铁的氧化物，该氧化物可能是___________（填字母）。
A. B.
（3）收藏于陕西历史博物馆的“赤金走龙”，历经数千年岁月，依旧金光灿灿、光亮如新的原因是___________。
【答案】（1） ①. 混合物 ②. 二氧化碳##CO2 （2）B
（3）金的化学性质稳定，不易与空气中的物质发生化学反应
【解析】
【小问1详解】
合金是由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质，青铜是铜与锡的合金，所以属于混合物；
根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变。铜锈的主要成分Cu2(OH)2CO3中含有铜、氧、氢、碳元素，已知铜（Cu）生锈与空气中的氧气（O2）、水（H2O）有关，所以还可能与含有碳元素的二氧化碳（CO2）有关。
【小问2详解】
Fe3O4是黑色固体，Fe2O3是红棕色固体，红柱上红漆呈红色，该铁的氧化物可能是Fe2O3。
故选：B。
【小问3详解】
金是一种化学性质非常稳定的金属，在常温下不易与氧气等空气中的物质发生反应，所以 “赤金走龙” 历经数千年依旧金光灿灿、光亮如新。
13. “碳家族”成员众多，用途广泛。
（1）图①：可说明二氧化碳具有的化学性质为___________（用化学方程式表示）。
（2）图②：实验中在蜡烛火焰上方的冷碟子底部收集到了黑色物质，该物质的主要成分是___________。
（3）图③：一个分子是由___________构成的。
（4）图④：简易净水器中活性炭层的作用是___________。
【答案】（1）（2）碳（3）60个碳原子
（4）吸附作用，除去水中的色素和异味分子等杂质
【解析】
【小问1详解】
图①中干燥的紫色石蕊纸花不变色，湿润的紫色石蕊纸花变红，是因为二氧化碳与水反应生成了碳酸，该反应的化学方程式为。
【小问2详解】
蜡烛不完全燃烧会生成黑色的碳，所以冷碟子底部收集到的黑色物质主要成分是碳。
【小问3详解】
由C60的化学式可知，一个C60分子是由 60 个碳原子构成的。
【小问4详解】
活性炭具有疏松多孔的结构，有很强的吸附性，在简易净水器中可以吸附水中的色素、异味分子以及一些可溶性杂质等。
14. 模拟工业炼铁的微型实验装置图如图所示，回答下列问题：
（1）b处的现象为___________，a处玻璃管中发生反应的化学方程式为___________。
（2）实验开始前要先通一段时间CO，再点燃酒精喷灯加热，目的是___________。
【答案】（1） ①. 澄清的石灰水变浑浊 ②.
（2）排净装置内的空气，防止加热时发生爆炸
【解析】
【小问1详解】
赤铁矿的主要成分是氧化铁，一氧化碳具有还原性，在高温的条件下，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：；二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，因此观察到澄清的石灰水变浑浊；
【小问2详解】
一氧化碳具有可燃性，实验开始前要先通一段时间CO，再点燃酒精喷灯加热，目的是排净装置内的空气，防止加热时发生爆炸。
15. W、X、Y、Z是初中化学常见的物质，它们之间存在如图的转化关系。其中，是常见的黑色固体单质，Y、Z是组成元素相同的气体，实验室常用制取。回答下列问题：
（1）的化学式为___________。
（2）请写出的一种用途：___________。
（3）请写出的化学方程式：___________。
【答案】（1）CO （2）人工降雨（合理即可）
（3）
【解析】
【分析】是常见的黑色固体单质，Y、Z是组成元素相同的气体，且X能转化为Y，也能转化为Z，Y和Z能相互转化，实验室常用制取，则X是碳，Y是二氧化碳，Z是一氧化碳，W是碳酸钙。X（碳）充分燃烧生成Y（二氧化碳），不充分燃烧生成Z（一氧化碳）；Z（一氧化碳）燃烧生成Y（二氧化碳），Y（二氧化碳）与碳在高温条件下反应生成Z（一氧化碳）；W（碳酸钙）能与稀盐酸反应生成Y（二氧化碳）。
【小问1详解】
根据分析，Z是一氧化碳，其化学式为CO。
【小问2详解】
Y是二氧化碳，其用途有：人工降雨、灭火、作气体肥料、生产碳酸饮料等。
【小问3详解】
Y（二氧化碳）与碳在高温条件下反应生成Z（一氧化碳），化学方程式为。
三、实验及探究题（共2小题，计13分）
16. 某班级学生在学习完“氧气的实验室制取与性质”相关知识后在实验室进行了实验活动，请回答相关问题。
（1）选择实验方案：小组同学根据实验室现有药品选择用高锰酸钾制取氧气，发生反应的化学方程式为___________。
（2）进行实验：小组同学分工协作完成如下任务。
①甲同学负责组装制取装置。组装过程中除下列仪器外，还缺少玻璃仪器是___________（填仪器名称）。
②乙同学负责检查装置气密性。检查装置气密性的方法：连接仪器，将导管一端伸入水中，用双手捂住试管，观察水中导管口___________。
③丙同学负责收集气体。丙同学采用排水法收集氧气。判断氧气已收集满的现象是___________。
④实验结束后，待装置冷却，将残余物倒入指定容器，清洗仪器并整理实验台。
（3）实验结束后，老师要求同学们构建出实验室制取氧气的思维模型。___________
【答案】（1）
（2） ①. 试管 ②. 是否有气泡冒出 ③. 集气瓶口有大气泡冒出
（3）
【解析】
【小问1详解】
高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为；
【小问2详解】
①高锰酸钾制取氧气的反应物是固体，反应条件是加热，所以组装过程中除下列仪器外，还缺少的仪器是试管（反应容器）；
②检查装置气密性的方法是：连接仪器，将导管一端进入水中，用手紧握试管外壁，观察水中导管口是否有气泡冒出，若导管口有气泡冒出，说明装置气密性良好；
③丙同学采用排水法收集氧气。判断氧气已收集满的现象是：集气瓶口有大气泡冒出；
【小问3详解】
实验结束后，构建出实验室制取氧气的思维模型为：根据反应原理，确定发生装置，根据溶解性和密度，确定收集装置，然后检验（验满），即为。
17. 铝铜锰合金具有密度低、强度高、硬度高、加工性能好、耐高温等特点。因此，它是首选的轻量化结构材料之一，已广泛应用于航空航天、交通运输等各个领域。某化学兴趣小组的同学们想探究金属锰与铝、铜在金属活动性顺序表中的位置，展开如下探究。
【查阅资料】锰是一种灰白色金属，氯化锰溶液呈浅粉色。
【猜想假设】提出如下猜想：
（1）猜想猜想2：___________ 猜想3
【实验验证】
（2）写出A试管中发生反应的化学方程式：___________。
（3）D试管中___________（填实验现象）
【实验结论】猜想3成立。
【讨论交流】
（4）同学们认为，只用一只盛有少量稀硫酸的试管，合理安排金属丝（金属丝一次性消耗完稀硫酸）的插入顺序，也能证明三种金属的活动性顺序，如下方案设计正确的是___________。
方案一：依次插入方案二：依次插入方案三：依次插入
【拓展延伸】
（5）同学们将A、B、C、D试管中反应后的溶液倒入同一容器中，再向其中加入过量的铝粉，充分反应后过滤，则滤渣中一定含有的金属单质是___________。
【答案】（1）Al＞Cu＞Mn
（2）
（3）锰丝表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅粉色（4）方案一（5）Al、Mn
【解析】
【小问1详解】
金属活动性Al＞Cu，猜想；猜想3，则猜想2：。
【小问2详解】
A试管中锰丝表面有气泡产生，溶液由无色变为浅粉色；结合资料可知锰与稀盐酸反应生成氯化锰（MnCl2）和氢气，化学方程式为。
【小问3详解】
实验结论是猜想3成立，则锰的活动性比铜强。第二组实验中，锰能与氯化铜溶液发生置换反应，生成铜和氯化锰，所以会看到锰丝表面有红色固体（铜）析出，溶液由蓝色（氯化铜溶液颜色）变为浅粉色（氯化锰溶液颜色）。
【小问4详解】
方案一：先插入Mn，Mn与稀硫酸反应产生氢气，说明Mn活动性在氢前，锰丝一次性消耗完稀硫酸，所得溶液是硫酸锰溶液；再插入Cu，Cu不与硫酸锰反应，说明Cu不如Mn活泼；最后插入Al，Al能与MnSO4反应，说明Al比Mn活泼，能证明三种金属活动性顺序；
方案二：先插入Al，Al与稀硫酸反应消耗大量硫酸，铝丝一次性消耗完稀硫酸，所得溶液是硫酸铝溶液，再插入Mn时，Mn与Al2(SO4)3不反应，说明Al比Mn活泼，然后插入Cu时，Cu与Al2(SO4)3不反应，说明Al比Cu活泼，但不能证明Mn与Cu活动性强弱；
方案三：先插入Cu，Cu不与稀硫酸反应，说明Cu活动性在氢后；再插入Al，Al与稀硫酸反应产生氢气，说明Al活动性在氢前；最后插入Mn，Mn不能与Al2(SO4)3反应，说明Mn比Al活泼性弱，但不能证明Mn与Cu的活动性强弱。
故填：方案一。
【小问5详解】
A试管中反应后有氯化锰生成，B试管无反应，则有氯化氢剩余，C试管中反应后有氯化铝生成，D试管中有氯化锰和铜生成，不确定CuCl2是否有剩余。混合后溶液中有MnCl2、HCl、AlCl3，不确定是否有CuCl2。加入过量铝粉，铝比锰活泼，能将锰从其盐溶液中置换出来，且铝粉过量，所以滤渣中一定含有Al、Mn。
四、计算与分析题（5分）
18. 某化学兴趣小组利用黄铜样品（铜锌合金）和稀盐酸进行如下实验，请计算：
（1）生成氢气的总质量为__________g。
（2）稀盐酸中溶质质量分数。
【答案】（1）0.4 （2）由图可知，第一次加入50g稀盐酸，生成氢气的质量为：10g+50g-59.8g=0.2g，第二次加入50g稀盐酸，生成氢气的质量为：59.8g+50g-109.6g=0.2g，第一次加入50g稀盐酸，盐酸完全反应
解：设稀盐酸中溶质的质量分数为x
x=14.6%
答：稀盐酸中溶质质量分数为14.6%
【解析】
【小问1详解】
根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，则生成氢气的总质量为：10g+50g+50g-109.6g=0.4g；
【小问2详解】
见答案。
选项
实验目的
实验方案
A
检验某可燃性气体是氢气
点燃后在火焰上方罩一个干冷的烧杯
B
鉴别水和过氧化氢溶液
取样，分别向两种液体中加入二氧化锰，观察现象
C
验证质量守恒定律
将5g水和5g乙醇混合后质量等于10g
D
除去中少量的CO气体
点燃混合气体
编号
操作
现象
第一组
A试管中锰丝表面有气泡产生，溶液由无色变浅粉色；B试管中一直无明显现象
第二组
C试管中铝丝表面有固体析出，溶液由浅粉色变为无色。D试管中（）（填实验现象）
选项
实验目的
实验方案
A
检验某可燃性气体是氢气
点燃后在火焰上方罩一个干冷的烧杯
B
鉴别水和过氧化氢溶液
取样，分别向两种液体中加入二氧化锰，观察现象
C
验证质量守恒定律
将5g水和5g乙醇混合后质量等于10g
D
除去中少量的CO气体
点燃混合气体
编号
操作
现象
第一组
A试管中锰丝表面有气泡产生，溶液由无色变为浅粉色；B试管中一直无明显现象
第二组
C试管中铝丝表面有固体析出，溶液由浅粉色变为无色。D试管中（）（填实验现象）