江西省吉安市吉水县2024-2025学年九年级上学期期末化学试题（原卷版+解析版）

这是一份江西省吉安市吉水县2024-2025学年九年级上学期期末化学试题（原卷版+解析版），共23页。试卷主要包含了填空与说明题，实验与探究题，综合计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题（本大题共10小题，1-5每题1分，6-10每题2分，共15分）在每小题列出的四个备选项中只有一项是最符合题目要求的，错选、多选或未选均不得分。
1. 下列化学家与成果对应关系正确的是
A. 道尔顿发现元素周期律B. 阿伏伽德罗提出原子论
C. 门捷列夫创立分子学说D. 拉瓦锡研究空气成分
2. 人类的呼吸离不开空气，下列有关空气的说法正确的是
A. 氧气具有助燃性，是一种重要燃料
B. 空气中氮气的质量分数为78%
C. 二氧化碳是计入空气质量评价的主要污染物
D. 稀有气体在通电时能发出不同颜色的光
3. 下列实验基本操作正确的是
A. 称量氯化钠质量B. 滴加硫酸铜溶液
C 量取蒸馏水D. 倾倒稀盐酸
4. 下列措施中，不属于净水方法的是
A. 加肥皂水B. 静置沉降C. 细沙滤水D. 杀菌消毒
5. 搜救犬能根据人体发出的气味发现埋在地震废墟中的幸存者，这能说明
A. 分子在不断运动B. 分子间有间隔
C. 分子可以再分D. 分子比原子大
6. 金刚石、石墨、C60物理性质有很大差异的原因是
A 原子种类不同B. 原子大小不同
C. 原子排列方式不同D. 原子数目不同
7. “84消毒液”有效成分是NaClO，NaClO中氯元素的化合价为
A. -1B. 0C. +4D. +1
8. 如图是二氧化碳在固碳酶的催化作用下转化为化工原料乙烯的过程。下列有关说法错误的是

A. 反应①结束后氧原子的总数减少B. 反应②一定不是化合反应
C. 该转化有利于减缓温室效应D. 该反应前后固碳酶的化学性质不改变
9. 推理是化学学习中常用的思维方法，下列推理正确的是
A. 离子是带电的粒子，所以带电的粒子一定是离子
B. 单质中只含一种元素，所以只含一种元素的物质一定是单质
C. 化学变化伴随有能量变化，所以有能量变化的一定是化学变化
D. 化合物含有不同种元素，所以由不同种元素组成的纯净物一定是化合物
10. 下列图像能正确表示对应叙述的是
A. 将水通直流电一段时间
B. 加热一定质量的高锰酸钾
C. 在充满空气的密闭装置中燃烧镁条
D. 在充满空气的密闭装置中燃烧足量红磷
二、选择填充题（本大题共3小题，每小题2分，选择和填充各1分，共6分）在每小题列出的备选项中，先在A、B、C三个选项中选择一个最符合题目要求的，然后填充D选项。
11. 铜是一种常见的有色金属。铜在元素周期表的信息如图所示。下列说法正确的是_____
A.铜原子的中子数为29
B.铜的元素符号为Cu
C.铜的相对原子质量为63.55g
D.铜原子的核外电子数为 _______
12. 《天工开物》中介绍了用碳和氧化锌在高温条件下冶炼锌的方法，化学方程式为aZnO+C2Zn+CO2↑。下列关于该反应说法正确的是______
A该反应属于分解反应
B.该反应中出现了两种氧化物
C.该反应中体现了碳的氧化性
D.a值为 ______
13. 下列实验方法能达到实验目的的是_____
三、填空与说明题（本大题共4小题，共24分）
14. 吉水冬酒，以“开坛千家香，举杯万人醉”而久享美誉，是国内同类黄酒中的上品。吉水冬酒需在“立冬”后酿造，选“桂花糯”用土砻磨成糙米，甑蒸凉温拌酒丸，发酵来汁，兑甘清井水，再入坛泥封，过冬后启封开坛，即为“冬酒”。
（1）土砻（lóng）是一种将稻壳和稻米分离的工具，该过程发生了 _______（填“物理”或“化学”）变化；
（2）酿酒的过程中有一步需要将酒糟从酒液中分离出来，其原理与化学操作的 _______相同，该操作中用到的玻璃仪器有 ________________（至少写两种）；
（3）启封开坛时能闻到浓郁的酒香，请从微观的角度解释能闻到酒香的原因 _____________；
（4）吉水冬酒中含有一定浓度的乙醇，其燃烧的化学方程式为 _________。
15. “世界棉花看中国，中国棉花看新疆”。化学实验中也常使用棉花。
（1）实验①中棉花可防止小卵石、活性炭、细沙等进入导管，其中活性炭的作用是 _______________；
（2）实验②中棉花上蘸有的酒精能燃烧，而棉花上蘸有的水不能燃烧，说明燃烧的条件之一是 _________，如果加热蘸水的棉花时间较长，可观察到的现象是 _________；
（3）实验③是实验室用高锰酸钾制氧气，试管口塞一团棉花的作用是 ___________，该反应的基本反应类型是 _________。
16. 在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的特点。
（1）氢、碳和氧的原子结构示意图如图所示，回答下列问题。
①x的值是 ________ 。
②碳属于 ________ (填“金属”或“非金属”)元素。
③氢元素和碳元素组成的一种物质乙烯(C2H4)是重要的基本化工原料。由乙烯的化学式C2H4获得的信息有 ________ 。
（2）近年来，我国科研人员在“甲烷二氧化碳重整和Ni基催化剂”的研究方面取得突破。如图是甲烷与二氧化碳反应的微观示意图。
①在框内补充C的微观模型图 ______ 。
②该反应利用两种温室气体，兼具环保和经济价值；反应难点之一是破坏甲烷分子、二氧化碳分子的稳定结构，分为 _______ (填微粒名称)并重新组合。
③写出该反应的化学方程式 ____________ 。
17. CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用。一种吸收废气CO2并将其转化为可利用资源甲醇（CH3OH）的工艺流程如图。
（1）“吸收塔”：先把氧化钙颗粒研磨成固体粉末的目的是______。
（2）“转化器”；发生的反应是，X的化学式是 _________。
（3）“合成器”中反应物的质量最简比是 ________，请写出二者在一定条件下化合成甲醇的化学方程式 ____________________。
（4）工艺流程中循环使用的物质是 ________。
四、实验与探究题（本大题共2小题，共15分）
18. 某同学利用下列装置制取相关气体，请回答下列问题。
（1）写出图中标有序号的仪器名称：①______；②______。
（2）若实验室选用A装置制取二氧化碳，化学方程式为______，A装置的优点是______。
（3）实验室选用F装置收集氧气，则气体从______(选填“a”或“b”)口通入；D装置收集O2验满的方法是______。
（4）已知浓氨水和块状生石灰在常温下反应，可制得易溶于水的NH3。用该法制NH3时，应选择的发生装置和收集装置的组合是______(填字母，从A～E中选择)。
19. 小豆所在的化学兴趣小组同学，在学习燃料的合理利用与开发后，对天然气的主要成分甲烷燃烧后的气体产物是什么产生了兴趣，他们在老师的指导下进行探究，请你参与探究并回答下列问题。
【提出问题】甲烷燃烧后生成哪些气体物质？
【查阅资料】
①含碳元素的物质完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO；
②白色无水硫酸铜粉末遇水变蓝色；
③氢氧化钠溶液能充分吸收二氧化碳。
【猜想假设】
（1）猜想一：_______；猜想二：CO、H2O；猜想三：CO2、CO、H2O。
【实验设计】将甲烷在一定量纯净氧气中燃烧的产物依次通过A～E装置（部分夹持、固定装置省略）进行实验：
【实验现象】
（2）观察到的实验现象如下：A中白色粉末变为蓝色；B、E中澄清石灰水变浑浊；D中红色粉末变成 _____色。
【实验结论】
（3）根据以上实验现象可推断出猜想 _____成立。装置D中反应的化学方程式为 ____________________。
【反思交流】
（4）装置B的作用是 ___________。
（5）实验过程中用纯净的氧气而不用空气的原因是：空气中含有_________影响实验结果。
五、综合计算题（共10分）
20. 实验室用如图1所示装置制取氧气。实验过程中称量反应前后固体的质量（反应前为纯净物），相关数据如图2所示。实验结束后，测定反应后的混合物中二氧化锰的质量分数，并回收利用二氧化锰。请计算：
（1）实验中共制得氧气的质量为 ________g。
（2）求反应后固体混合物中二氧化锰的质量分数。（写出计算过程）
（3）反应后剩余固体的成分是 ________。
2024-2025学年江西省吉安市吉水县九年级（上）期末化学试卷
本卷可能用到的相对原子质量：H-1；O-16；S-32；K-39；C-12；Mn-55；N-14；
一、单项选择题（本大题共10小题，1-5每题1分，6-10每题2分，共15分）在每小题列出的四个备选项中只有一项是最符合题目要求的，错选、多选或未选均不得分。
1. 下列化学家与成果对应关系正确的是
A. 道尔顿发现元素周期律B. 阿伏伽德罗提出原子论
C. 门捷列夫创立分子学说D. 拉瓦锡研究空气成分
【答案】D
【解析】
【详解】A.道尔顿在化学上的主要贡献是提出了原子学说，A错误，不符合题意；
B.阿伏伽德罗的重大贡献是他在1811年提出的分子假说 ：同体积的气体，在相同的温度和压强下，含有同数目的分子，B错误，不符合题意；
C.门捷列夫在化学上的主要贡献是发现了元素周期律，并编制出元素周期表，C错误，不符合题意；
D.拉瓦锡首先通过实验得出空气是由氮气和氧气组成的结论，D正确，符合题意；
故选D。
2. 人类的呼吸离不开空气，下列有关空气的说法正确的是
A. 氧气具有助燃性，是一种重要燃料
B. 空气中氮气的质量分数为78%
C. 二氧化碳是计入空气质量评价的主要污染物
D. 稀有气体在通电时能发出不同颜色的光
【答案】D
【解析】
【详解】A、氧气具有助燃性，但它不能燃烧，不能作为燃料，燃料是能够燃烧并释放能量物质，氧气不具备燃烧的性质，错误；
B、空气中氮气的体积分数约为 78%，而不是质量分数，错误；
C、二氧化碳虽然加剧了温室效应，但它是空气的成分，不是计入空气质量评价的主要污染物，错误；
D、稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，如氖气发红光，氩气发蓝紫色光等，这一性质使其可用于制作霓虹灯等电光源，正确；
故选D。
3. 下列实验基本操作正确的是
A. 称量氯化钠质量B. 滴加硫酸铜溶液
C. 量取蒸馏水D. 倾倒稀盐酸
【答案】B
【解析】
【详解】A、使用托盘天平称量时，左盘应放药品，右盘应放砝码，图示操作砝码与药品放反了，A选项错误；
B、向试管中滴加液体时，应将胶头滴管置于试管口正上方悬空滴加，B选项正确；
C、读取量筒示数时，视线应与量筒内凹液面最低处持平，图示操作俯视读数，C选项错误；
D、倾倒液体时，取下的瓶塞应倒放在桌面上，应将试管略微倾斜，试管口紧挨着试剂瓶瓶口，试剂瓶上的标签向着手心，图中瓶塞没有倒放在桌面上，没有将试管略微倾斜，D选项错误。
故选：B。
4. 下列措施中，不属于净水方法的是
A. 加肥皂水B. 静置沉降C. 细沙滤水D. 杀菌消毒
【答案】A
【解析】
【详解】A、加肥皂水可以鉴别硬水与软水，但不能净化水，该选项符合题意；
B、静置沉降可以使水中较大的难溶性杂质沉淀，是一种净化水的方法，该选项不合题意；
C、细沙滤水可以除去水中的难溶性杂质，是一种净化水的方法，该选项不合题意；
D、杀菌消毒是一种净化水的方法，该选项不合题意。
故选：A。
5. 搜救犬能根据人体发出的气味发现埋在地震废墟中的幸存者，这能说明
A. 分子在不断运动B. 分子间有间隔
C. 分子可以再分D. 分子比原子大
【答案】A
【解析】
【详解】试题分析：即气味的分子在不断运动，形成了扩散。
考点：分子的性质
6. 金刚石、石墨、C60物理性质有很大差异的原因是
A. 原子种类不同B. 原子大小不同
C. 原子排列方式不同D. 原子数目不同
【答案】C
【解析】
【详解】金刚石、石墨和C60均是由碳元素组成，但物理性质却有很大差异，其原因是构成它们的碳原子的排列方式不同；
故选C。
7. “84消毒液”的有效成分是NaClO，NaClO中氯元素的化合价为
A. -1B. 0C. +4D. +1
【答案】D
【解析】
【详解】NaClO中，钠元素显+1价，氧元素显-2价，设氯元素化合价为x，根据化合物中元素正负化合价代数和为零，则(+1)+x+(-2)=0，x=+1。
故选D。
8. 如图是二氧化碳在固碳酶的催化作用下转化为化工原料乙烯的过程。下列有关说法错误的是

A. 反应①结束后氧原子的总数减少B. 反应②一定不是化合反应
C. 该转化有利于减缓温室效应D. 该反应前后固碳酶的化学性质不改变
【答案】A
【解析】
【详解】A、化学反应遵守质量守恒定律，反应①结束后氧原子的总数保持不变，说法错误
B、由物质的转化可知，反应②是一氧化碳和氢气生成乙烯和水，该反应生成物是两种，不是化合反应，说法正确；
C、该转化减少了二氧化碳，有利于减缓温室效应，说法正确；
D、该反应固碳酶是催化剂，催化剂在化学反应前后化学性质不变，说法正确。
故选A。
9. 推理是化学学习中常用的思维方法，下列推理正确的是
A. 离子是带电的粒子，所以带电的粒子一定是离子
B. 单质中只含一种元素，所以只含一种元素物质一定是单质
C. 化学变化伴随有能量变化，所以有能量变化的一定是化学变化
D. 化合物含有不同种元素，所以由不同种元素组成的纯净物一定是化合物
【答案】D
【解析】
【详解】A.离子是带电的粒子，带电的粒子不一定是离子，如质子、电子都带电，故A错误；
B.单质中只含一种元素，只含一种元素的物质不一定是单质，如金刚石和石墨的混合物只含碳元素，故B错误；
C.化学变化伴随有能量变化，有能量变化的不一定是化学变化，如干冰升华吸热就是物理变化，故C错误；
D.化合物含有不同种元素，所以由不同种元素组成的纯净物一定是化合物，故D正确。
故选：D。
10. 下列图像能正确表示对应叙述的是
A. 将水通直流电一段时间
B. 加热一定质量的高锰酸钾
C. 在充满空气的密闭装置中燃烧镁条
D. 在充满空气的密闭装置中燃烧足量红磷
【答案】B
【解析】
【详解】A、水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，即，生成氢气和氧气的质量比为：4:32=1:8，生成氢气和氧气的体积比约为2：1，不符合题意；
B、高锰酸钾需加热到一定温度才开始分解，故一开始固体中钾元素的质量分数不变，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类和质量不变，故反应过程中，固体中钾元素的质量不变，由于生成了氧气，固体的质量减小，故固体中钾元素的质量分数逐渐增大，待完全反应后，不再变化，符合题意；
C、在充满空气的密闭装置中燃烧镁条，镁和氧气在点燃的条件下反应生成氧化镁，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类和质量不变，故装置内氧元素的质量不变，不符合题意；
D、在充满空气的密闭装置中燃烧足量红磷，红磷燃烧消耗氧气，故装置内气体的体积逐渐减小，但是氧气约占空气体积的，最后剩余体积应约占装置内气体体积的，不符合题意。
故选B。
二、选择填充题（本大题共3小题，每小题2分，选择和填充各1分，共6分）在每小题列出的备选项中，先在A、B、C三个选项中选择一个最符合题目要求的，然后填充D选项。
11. 铜是一种常见的有色金属。铜在元素周期表的信息如图所示。下列说法正确的是_____
A.铜原子的中子数为29
B.铜的元素符号为Cu
C.铜的相对原子质量为63.55g
D.铜原子的核外电子数为 _______
【答案】 ①. B ②. 29
【解析】
【详解】A、元素信息示意图中，元素名称左上角的数字表示原子序数，元素名称正下方的数字表示相对原子质量，因此该元素的原子序数为29，相对原子质量为63.55。原子中原子序数=核电荷数=质子数，因此该原子的核内质子数为29，相对原子质量≈质子数+中子数，则原子核内中子数不等于29，选项A错误；
B、元素符号的书写必须符合“一大、二小”的原则，铜的元素符号为Cu，选项B正确；
C、元素信息示意图中，元素名称正下方的数字表示相对原子质量，因此该元素的相对原子质量为63.55，相对原子质量的单位是“1”，不是“g”，选项C错误；
D、该元素的原子序数为29，原子中原子序数=质子数=核外电子数，因此该元素的原子核外电子数为29。
故选B。
12. 《天工开物》中介绍了用碳和氧化锌在高温条件下冶炼锌的方法，化学方程式为aZnO+C2Zn+CO2↑。下列关于该反应说法正确的是______
A.该反应属于分解反应
B.该反应中出现了两种氧化物
C.该反应中体现了碳的氧化性
D.a的值为 ______
【答案】 ①. B ②. 2
【解析】
【详解】A、该反应的反应物有两种，不符合“一变多”的特点，因此该反应不属于分解反应，故A说法错误；
B、氧化锌是由锌、氧元素组成的化合物，属于氧化物，碳是由碳元素组成的纯净物，属于单质，锌是由锌元素组成的纯净物，属于单质，二氧化碳是由碳、氧元素组成的化合物，属于氧化物，该反应中涉及到氧化锌和二氧化碳两种氧化物，故B说法正确；
C、在该反应中，碳得到氧，因此发生了氧化反应，体现了碳具有还原性，故C说法错误；
D、由质量守恒定律可知，化学反应前后原子的种类与数目不变，生成物中含2个Zn，则反应物中也应含2个Zn，则a=2。
故选B，填：2。
13. 下列实验方法能达到实验目的的是_____
【答案】 ①. C ②. 通入足量的氢氧化钠溶液中，再进行干燥
【解析】
【详解】A、炭粉和氧化铜粉末均为黑色粉末，用观察颜色的方法不能鉴别，实验方法不能达到实验目的，故不符合题意；
B、二氧化碳能溶于水，也能使软塑料瓶变瘪，会干扰实验，不能证明二氧化碳与水反应，实验方法不能达到实验目的，故不符合题意；
C、一氧化碳燃烧生成二氧化碳，氢气燃烧生成水，分别点燃，在火焰上方罩一干冷烧杯，烧杯内壁出现水雾的原气体是氢气，烧杯内壁无明显现象的原气体是一氧化碳，可以鉴别，实验方法能达到实验目的，故符合题意。
故选：C；
D、CO2能与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，CO不与氢氧化钠溶液反应，通入足量的氢氧化钠溶液中，再进行干燥，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则。
故填：通入足量的氢氧化钠溶液中，再进行干燥
三、填空与说明题（本大题共4小题，共24分）
14. 吉水冬酒，以“开坛千家香，举杯万人醉”而久享美誉，是国内同类黄酒中的上品。吉水冬酒需在“立冬”后酿造，选“桂花糯”用土砻磨成糙米，甑蒸凉温拌酒丸，发酵来汁，兑甘清井水，再入坛泥封，过冬后启封开坛，即为“冬酒”。
（1）土砻（lóng）是一种将稻壳和稻米分离的工具，该过程发生了 _______（填“物理”或“化学”）变化；
（2）酿酒的过程中有一步需要将酒糟从酒液中分离出来，其原理与化学操作的 _______相同，该操作中用到的玻璃仪器有 ________________（至少写两种）；
（3）启封开坛时能闻到浓郁的酒香，请从微观的角度解释能闻到酒香的原因 _____________；
（4）吉水冬酒中含有一定浓度的乙醇，其燃烧的化学方程式为 _________。
【答案】（1）物理 （2） ①. 过滤 ②. 玻璃棒、漏斗、烧杯（至少写两种）
（3）分子在不断地运动
（4）
【解析】
【小问1详解】
土砻将稻壳和稻米分离，只是物质的形态发生了改变，没有生成新物质，属于物理变化。
【小问2详解】
将酒糟（固体）与酒液（液体）分离，利用原理是过滤。过滤操作中用到的玻璃仪器有：玻璃棒、漏斗、烧杯。
【小问3详解】
启封开坛时，酒中的乙醇等分子扩散到空气中，进入人的鼻腔，使人闻到香味。因此能闻到酒香的原因是：分子在不断地运动。
【小问4详解】
乙醇和氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳和水，化学方程式为：。
15. “世界棉花看中国，中国棉花看新疆”。化学实验中也常使用棉花。
（1）实验①中棉花可防止小卵石、活性炭、细沙等进入导管，其中活性炭的作用是 _______________；
（2）实验②中棉花上蘸有的酒精能燃烧，而棉花上蘸有的水不能燃烧，说明燃烧的条件之一是 _________，如果加热蘸水的棉花时间较长，可观察到的现象是 _________；
（3）实验③是实验室用高锰酸钾制氧气，试管口塞一团棉花的作用是 ___________，该反应的基本反应类型是 _________。
【答案】（1）吸附水中的色素和异味
（2） ①. 有可燃物 ②. 棉花燃烧
（3） ①. 防止加热时粉末状物质进入导气管 ②. 分解反应
【解析】
【小问1详解】
活性炭具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味。
【小问2详解】
实验②中棉花上蘸有的酒精能燃烧，而棉花上蘸有的水不能燃烧，说明燃烧发生的条件之一是：有可燃物。
如果加热蘸水的棉花时间较长，水分蒸发，干燥的棉花在点燃条件下能燃烧，因此可观察到的现象是：棉花燃烧。
【小问3详解】
实验③是实验室用高锰酸钾制氧气，试管口塞一团棉花的作用是：防止加热时试管内粉末状物质进入导气管。
高锰酸钾在加热条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应是由一种物质生成多种新物质，符合分解反应的特征，属于分解反应。
16. 在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的特点。
（1）氢、碳和氧的原子结构示意图如图所示，回答下列问题。
①x的值是 ________ 。
②碳属于 ________ (填“金属”或“非金属”)元素
③氢元素和碳元素组成的一种物质乙烯(C2H4)是重要的基本化工原料。由乙烯的化学式C2H4获得的信息有 ________ 。
（2）近年来，我国科研人员在“甲烷二氧化碳重整和Ni基催化剂”的研究方面取得突破。如图是甲烷与二氧化碳反应的微观示意图。
①在框内补充C的微观模型图 ______ 。
②该反应利用两种温室气体，兼具环保和经济价值；反应难点之一是破坏甲烷分子、二氧化碳分子的稳定结构，分为 _______ (填微粒名称)并重新组合。
③写出该反应的化学方程式 ____________ 。
【答案】 ①. 6 ②. 非金属 ③. 乙烯是化合物；乙烯由碳元素和氢元素组成的；乙烯分子由碳原子和氧原子构成；乙烯的相对分子质量是28 ④. ⑤. 氢原子、碳原子、氧原子 ⑥.
【解析】
【详解】（1）①在原子中，核电荷数=核外电子数。氧原子的核电荷数为8，则核外电子数也为8，则8=2+x，解得x=6。故答案为：6；
②碳元素不包括“钅”，属于非金属元素。故答案：非金属；
③乙烯的化学式为C2H4，则可以分析出，该物质由碳、氢两种元素组成，且该物质是化合物。乙烯由乙烯分子构成，乙烯分子由碳原子、氢原子构成，并且还可以分析出乙烯的相对分子质量为：12×2+1×4=28。故答案为：乙烯是化合物；乙烯由碳元素和氢元素组成的；乙烯分子由碳原子和氧原子构成；乙烯的相对分子质量是28（答案合理即可）；
（2）①根据反应的示意图可知，A是1个甲烷分子，B是1个二氧化碳分子，D是2个一氧化碳分子。则根据质量守恒定律，反应前后原子的个数不变可知，则反应前有2个碳原子、4个氢原子、2个氧原子，反应后有2个碳原子、2个氧原子，则C物质为两个氢分子。故答案为： ；
②化学变化的微观实质是分子破裂、原子重组。该过程是甲烷分子、二氧化碳分子破裂，破裂成碳原子、氢原子、氧原子，氢原子重新组合形成氢分子，碳原子和氧原子结合生成一氧化碳分子。故答案为：氢原子、碳原子、氧原子；
③根据②的分析可知，该反应是甲烷和二氧化碳在催化剂的催化作用下反应生成氢气和一氧化碳。故答案为：。
17. CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用。一种吸收废气CO2并将其转化为可利用资源甲醇（CH3OH）的工艺流程如图。
（1）“吸收塔”：先把氧化钙颗粒研磨成固体粉末的目的是______。
（2）“转化器”；发生的反应是，X的化学式是 _________。
（3）“合成器”中反应物的质量最简比是 ________，请写出二者在一定条件下化合成甲醇的化学方程式 ____________________。
（4）工艺流程中循环使用的物质是 ________。
【答案】（1）增大反应物接触面积，使反应更快、更充分
（2）CH4 （3） ①. 7∶1##1∶7 ②.
（4）氧化钙##CaO
【解析】
【小问1详解】
化学反应中，反应物的接触面积越大，反应越快、越充分。因此，吸收塔中先把氧化钙颗粒研磨成固体粉末的目的是：增大反应物接触面积，使反应更快、更充分，从而提供吸收效率。
【小问2详解】
化学反应前后原子的种类和数目不变。根据反应的化学方程式，反应后钙原子、氧原子、碳原子、氢原子的个数分别为：1、3、2、4，反应前已知物质中钙原子、氧原子、碳原子的个数分别为：1、3、1，因此反应前X中含一个碳原子，四个氢原子，其化学式为：CH4。
【小问3详解】
合成塔中，一氧化碳和氢气在一定条件下反应生成甲醇，反应的化学方程式是：。根据反应的化学方程式，反应物一氧化碳和氢气的质量最简比是：28∶4=7∶1。
【小问4详解】
工艺流程中，氧化钙粉末加入吸收塔中和水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙，生成的碳酸钙分离出来后加入转化器，转化器中碳酸钙和甲烷反应生成氧化钙，氧化钙可再加入吸收塔使用，因此该流程中循环使用的物质是氧化钙，其化学式为CaO。
四、实验与探究题（本大题共2小题，共15分）
18. 某同学利用下列装置制取相关气体，请回答下列问题。
（1）写出图中标有序号的仪器名称：①______；②______。
（2）若实验室选用A装置制取二氧化碳，化学方程式为______，A装置的优点是______。
（3）实验室选用F装置收集氧气，则气体从______(选填“a”或“b”)口通入；D装置收集O2验满的方法是______。
（4）已知浓氨水和块状生石灰在常温下反应，可制得易溶于水的NH3。用该法制NH3时，应选择的发生装置和收集装置的组合是______(填字母，从A～E中选择)。
【答案】（1） ①. 酒精灯 ②. 集气瓶
（2） ①. CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ ②. 可以控制反应的速率
（3） ①. a ②. 将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明氧气已满
（4）AE##AF
【解析】
【小问1详解】
仪器①名称是酒精灯；仪器②名称是集气瓶；
【小问2详解】
实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，A装置使用了分液漏斗，通过控制液体滴下的多少，来控制反应速率；
【小问3详解】
氧气的密度比空气大，实验室选用F装置收集氧气，则气体从a口通入；D装置收集O2验满的方法是将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明氧气已满；
【小问4详解】
浓氨水和块状生石灰在常温下反应，属于固液常温型，应选用A作为发生装置，NH3密度比空气小，易溶于水，应选用向下排空气法收集，同时F装置也可以用于收集氨气，短进长出，选择的收集装置是E或F，因此组合是AE（或AF)。
19. 小豆所在的化学兴趣小组同学，在学习燃料的合理利用与开发后，对天然气的主要成分甲烷燃烧后的气体产物是什么产生了兴趣，他们在老师的指导下进行探究，请你参与探究并回答下列问题。
【提出问题】甲烷燃烧后生成哪些气体物质？
【查阅资料】
①含碳元素的物质完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO；
②白色无水硫酸铜粉末遇水变蓝色；
③氢氧化钠溶液能充分吸收二氧化碳。
【猜想假设】
（1）猜想一：_______；猜想二：CO、H2O；猜想三：CO2、CO、H2O。
【实验设计】将甲烷在一定量纯净氧气中燃烧的产物依次通过A～E装置（部分夹持、固定装置省略）进行实验：
【实验现象】
（2）观察到的实验现象如下：A中白色粉末变为蓝色；B、E中澄清石灰水变浑浊；D中红色粉末变成 _____色。
【实验结论】
（3）根据以上实验现象可推断出猜想 _____成立。装置D中反应的化学方程式为 ____________________。
【反思交流】
（4）装置B的作用是 ___________。
（5）实验过程中用纯净的氧气而不用空气的原因是：空气中含有_________影响实验结果。
【答案】（1）CO2、H2O##H2O、CO2
（2）黑 （3） ①. 三 ②.
（4）检验二氧化碳 （5）二氧化碳和水蒸气（合理即可）
【解析】
【小问1详解】
根据资料，甲烷完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO，同时生成H2O。因此甲烷燃烧后生成的物质，应该是这三种物质中的两种或三种。因为猜想二是CO、H2O，猜想三是CO2、CO、H2O，所以猜想一是CO2、H2O。
【小问2详解】
实验过程中观察到A中白色粉末变为蓝色，说明甲烷燃烧产物中有水。B中澄清石灰水变浑浊，说明甲烷燃烧产物中有二氧化碳。氢氧化钠溶液浓度较大，C中足量的氢氧化钠溶液能将甲烷燃烧生成的二氧化碳全部吸收，由于E中澄清石灰水变浑浊，说明D中一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，氧化铁呈红色，铁粉呈黑色，因此观察到D中红色粉末变成黑色，该实验现象同时说明甲烷燃烧产物中有一氧化碳。
【小问3详解】
由上面的分析可知，甲烷燃烧产物中有水、二氧化碳和一氧化碳，故猜想三成立。
装置D中发生的反应是一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：。
【小问4详解】
二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，因此装置B的作用是：检验二氧化碳。
【小问5详解】
实验过程中用纯净的氧气而不用空气的原因是：空气中含有的二氧化碳、水蒸气会影响实验结果。
五、综合计算题（共10分）
20. 实验室用如图1所示装置制取氧气。实验过程中称量反应前后固体的质量（反应前为纯净物），相关数据如图2所示。实验结束后，测定反应后的混合物中二氧化锰的质量分数，并回收利用二氧化锰。请计算：
（1）实验中共制得氧气的质量为 ________g。
（2）求反应后固体混合物中二氧化锰的质量分数。（写出计算过程）
（3）反应后剩余固体的成分是 ________。
【答案】（1）3.2 （2）解：设反应中生成二氧化锰的质量为x。
x=8.7g
反应后固体混合物中二氧化锰的质量分数为：
答：反应后固体混合物中二氧化锰的质量分数为25%。
（3）高锰酸钾、锰酸钾和二氧化锰
【解析】
【小问1详解】
由质量守恒定律可知，实验中共制得氧气的质量为：38.0g-34.8g=3.2g。
【小问2详解】
先根据反应中产生氧气的质量，计算反应中生成的二氧化锰的质量，然后计算反应后固体混合物中二氧化锰的质量分数。详解见答案。
【小问3详解】
设参加反应的高锰酸钾质量为y。
y=31.6g
由上述计算可知，分解的高锰酸钾的质量为31.6g，而反应前高锰酸钾质量为38.0g，因此高锰酸钾未完全分解。另外高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰两种固体，故反应后剩余固体的成分是：高锰酸钾、锰酸钾和二氧化锰。
选项
实验目的
实验方法
A
鉴别炭粉和氧化铜粉末
观察颜色
B
证明CO2能与水反应
向装满二氧化碳的软塑料瓶中加水
C
鉴别CO和H2
分别点燃，在火焰上方罩一干冷烧杯
D
除去CO中少量的CO2
_______________
选项
实验目的
实验方法
A
鉴别炭粉和氧化铜粉末
观察颜色
B
证明CO2能与水反应
向装满二氧化碳的软塑料瓶中加水
C
鉴别CO和H2
分别点燃，在火焰上方罩一干冷烧杯
D
除去CO中少量的CO2
_______________