广东省佛山市南海区2024-2025学年九年级上学期期末化学试题（原卷版+解析版）

这是一份广东省佛山市南海区2024-2025学年九年级上学期期末化学试题（原卷版+解析版），共27页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
我国被公认为世界最早发明火药的国家。《武经总要》记载：“用硫黄十五两、焰硝一斤十四两、木炭末五两，……捣合为球，贯之以麻绳一条，以炮放之，害攻城者”，据此回答下列小题。
1. 下列过程属于化学变化的是
A. 按方称取B. 磨碎木炭
C. 捣合成分D. 引燃麻绳
2. 火药爆炸的反应是2KNO3+3C+S3CO2+K2S+N2，属于氧化物的是
A. KNO3B. CO2C. K2SD. N2
3. 广东鼎湖山被称为“天然氧气库”，负氧离子(具有能量的电子与氧分子结合成带负电的离子)浓度甚高。能表示负氧离子的是
A. OB. O2C. O2﹣D.
4. 生态环境保护关系每个人，下列不值得提倡的是
A. 节约用水B. 实行绿色出行
C. 使用一次性餐具D. 践行垃圾分类
5. 实验室制取CO2相关操作中正确的是
A. 检查气密性B. 添加石灰石
C. 取用稀盐酸D. 验满CO2
6. 闵恩泽团队研发的磷酸硅藻土叠合催化剂中含硅元素，硅元素在元素周期表中的信息如图所示，下列说法正确的是
A. 硅属于金属元素
B. 硅原子质子数为14
C. 硅的相对原子质量为28.09g
D. 硅元素的符号是si
7. 92号、95号汽油区别在于异辛烷(C8H18)含量不同，关于异辛烷的说法正确的是
A. 由分子构成
B. 含有26个原子
C. 碳元素的质量分数为
D. 碳、氢元素质量比为4：9
我国非物质遗产“打铁花”表演十分壮观。用特制工具勺取熔化的铁水(含碳)打向空中，形成火星四射的现象。据此回答下列小题。
8. 所用“铁水”属于
A. 纯净物B. 混合物C. 单质D. 化合物
9. 关于“打铁花”的说法正确的是
A. 铁熔化过程放出热量
B. 特制工具的材料熔点比铁低
C 只发生反应：3Fe+2O2Fe3O4
D. 发生剧烈氧化反应
10. 关于表演“打铁花”建议不合理的是
A. 佩戴隔热手套、防护服、安全帽
B. 表演时尽量靠近观众
C. 应远离易燃易爆物
D. 表演完毕，把现场清扫干净
11. 我国科学家实现CO2转化为“液态阳光”(CH3OH)，微观反应过程如图所示，下列说法正确的是
A. 反应前后原子的个数增加
B. 反应前后催化剂的化学性质改变
C. b的化学式为O2
D. 反应中CO2和H2O的分子个数比为1：1
12. “劳动创造幸福”。下列劳动项目与化学知识没有直接关联的是
A. AB. BC. CD. D
13. 下列基于实验事实的推理，正确的是
A. 往H2O2溶液中加入少量CuO，迅速产生气泡，可证明CuO是催化剂
B. 点燃酒精，在火焰上方罩干冷烧杯，出现水雾，可推测酒精含氢元素
C. 把CO2通入到紫色石蕊溶液中，石蕊变红，可说明CO2能使石蕊变红
D. 把装有某气体的集气瓶倒扣在燃着的蜡烛上，蜡烛熄灭，可推测瓶内装有N2
14. 对比是常用的科学探究方法。下列实验操作方案不能达到实验目的是
A. 探究燃烧温度需达到着火点
B. 称量试剂混合前后的质量，验证质量守恒定律
C. 对比空气与呼出气中CO2的含量
D. 探究CO2能溶于水
15. 同学们设计如图所示“简易净水器”(每层用纱布隔开)，探究结果表明乙的净水效果更好，下列分析合理的是
A. 小砾石能过滤所有不溶性杂质
B. 活性炭只起到吸附作用
C. 按杂质直径由大到小除去效果更好
D. 净化后的水可直接饮用
二、非选择题：本大题共6小题，第16小题7分，第17小题8分，第18～21小题各10分，共55分。
16. 我国人民有着丰富的劳动智慧，《天工开物》中记载生产硫磺(S)的过程(如图所示)。
（1）矿石加入熔炉前先研碎的目的是_____。
（2）熔炉周围堆砌煤饼，利用煤饼燃烧_____(填“吸收”或“释放”)热量，使FeS2受热分解产生FeS和S蒸气，该分解反应的化学方程式为_____。
（3）S蒸气从熔炉进入钵孟得到液态硫，与下列基本操作中的_____原理相似。
a．过滤 b．吸附 c．冷凝
（4）生产过程将熔炉密封的主要原因是_____。
（5）现代工艺生产硫，还进一步用CO将FeS转化为S，与古代方法对比，该工艺的突出优点是_____。
【科普阅读】
17. 可燃冰是一种类冰状甲烷水合物(CH4•nH2O)，其微观结构等如图1所示。可燃冰是在自然界中低温高压且有天然气源条件下缓慢形成，主要分布在冻土和海洋底下。目前开采可燃冰获得天然气的方法有注热法、减压法、CO2置换法等(如2图所示)。由于当前面临开采技术挑战、经济效益低和潜在的环境风险等因素影响，可燃冰还没能规模使用。
依据上文，回答问题。
（1）可燃冰属于_____(填“可再生”或“不可再生”)能源，其外观与干冰相似但化学性质又不同的本质原因是_____。
（2）关于可燃冰的说法正确的是_____。
a．在常温常压下方便保存
b．1个可燃冰分子含有2(n+2)个氢原子
c．H2O形成的“笼”隔绝了O2使CH4不能被点燃
（3）开采可燃冰的三种方法中，_____法更符合碳中和理念。
（4）以下生活实例中，与减压法的原理类似的是_____。
a．将石油气液化保存
b．使用高压锅煮饭
c．打开汽水瓶产生气泡
（5）可燃冰还没推广使用原因是_____。
【基础实验和跨学科实践】
18. 填空
（1）O2的制取及其性质
i．制取O2
实验室利用KMnO4制取一瓶较纯净的O2，组合装置需用到_____(填字母)，反应的化学方程式为_____。
ii．性质实验
（2）空气质量监测
实验小组设计微型空气质量“监测站”，对校园空气质量进行监测。
19. 某兴趣小组进行电解水实验研究水的组成。
Ⅰ．研究水的组成
用回形针作电极进行电解水实验，装置如图所示，电解一段时间，收集两极产生的气体。
（1）用燃着的木条分别靠近两试管口，试管a中气体被点燃，产生淡蓝色火焰，说明收集的气体为H2试管b中，_____，说明收集的气体为O2.得出结论为：水由_____元素组成。
（2）收集的H2与O2体积比为2：1，结合查阅的资料得出结论，两气体的分子数目比为2：1.
i．上述结论得出，试管内两种气体分子的_____(填“间距”或“大小”)相同。
ii．得出水分子组成为(H2O)n，需进一步确定水分子组成为H2O，科学家还需测定_____(写出一种合理的推测)。
Ⅱ．研究电解水反应速率的影响因素
小组研究电解水反应速率的影响因素，实验数据如下表：
（3）实验①中几乎不产生气体的原因是_____。
（4）对比实验_____(填实验序号)可知，其它条件相同时，加入NaOH越多，电解速率越快。对比实验③④⑤，可以得出结论是_____。
（5）你认为影响水电解速率的因素还有_____(写一种)。
20. 垃圾焚烧产生的飞灰可制备碳酸钙。
Ⅰ．认识飞灰。不同飞灰主要成分及质量分数(%)如下表
（1）飞灰样品中含量最高成分是_____，该成分可能由_____(填字母)垃圾转化得到。
a．干贝壳 b．树叶 c．报纸
（2）样品1比样品2中质量分数高的元素是_____。
Ⅱ．利用飞灰制碳酸钙
（3）直接矿化法：高温、高压下，CO2与飞灰中的CaO反应生成CaCO3反应类型为_____。
（4）间接矿化法：制备工艺示意如图所示。
i．反应器1中，生成Ca(OH)2的化学方程式为_____。
ii．反应器2中，不断搅拌的目的是_____，分离得到CaCO3的操作名称为_____。
iii．与直接矿化法相比，间接矿化法的优点有_____(写一条)。
21. 磷酸铁(FePO4)是制备锂离子电池正极材料磷酸铁锂的前体。
（1）已知FePO4中含，则Fe元素的化合价为_____。
（2）一种制备FePO4的工艺反应原理为：2Fe+2H3PO4+H2O2=2FePO4+2H2O+2H2↑，若制备15.1吨FePO4理论上需要铁_____吨。(写出具体计算过程)
（3）制得FePO4样品中因混有含磷杂质，铁、磷元素质量比会不同，当样品铁磷比≥1.71符合制备电池标准，且比值大更理想。不同制备温度下，样品中磷元素质量分数和铁磷比如图所示。
i．FePO4中Fe与P的质量比为_____。
ii．图中最低温度为_____℃时，样品达制备电池的最低标准。FePO4的质量分数为_____时，样品性能最佳。
广东省佛山市南海区2024-2025学年九年级上学期期末化学试卷
一、选择题：本大题共15小题，每小题6分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
我国被公认为世界最早发明火药的国家。《武经总要》记载：“用硫黄十五两、焰硝一斤十四两、木炭末五两，……捣合为球，贯之以麻绳一条，以炮放之，害攻城者”，据此回答下列小题。
1. 下列过程属于化学变化的是
A. 按方称取B. 磨碎木炭
C. 捣合成分D. 引燃麻绳
2. 火药爆炸的反应是2KNO3+3C+S3CO2+K2S+N2，属于氧化物的是
A. KNO3B. CO2C. K2SD. N2
【答案】1. D 2. B
【解析】
【1题详解】
有新物质生成的变化叫化学变化，没有新物质生成的变化叫物理变化。化学变化的特征是：有新物质生成。判断物理变化和化学变化的依据是：是否有新物质生成。
A、按方称取没有新物质生成，属于物理变化；故选项错误；
B、磨碎木炭没有新物质生成，属于物理变化；故选项错误；
C、捣合成分没有新物质生成，属于物理变化；故选项错误；
D、引燃麻绳，燃烧属于化学变化；故选项正确；
故选：D；
【2题详解】
物质分为混合物和纯净物，混合物是由两种或两种以上的物质组成；纯净物是由一种物质组成。纯净物又分为单质和化合物。由同种元素组成的纯净物叫单质；由两种或两种以上的元素组成的纯净物叫化合物。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。
A、KNO3属于化合物但不是氧化物，因为有三种元素；故选项错误；
B、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，CO2属于氧化物；故选项正确；
C、K2S属于化合物但不是氧化物，因为没有氧元素；故选项错误；
D、N2属于纯净物中的单质，故选项错误；
故选：B。
3. 广东鼎湖山被称为“天然氧气库”，负氧离子(具有能量的电子与氧分子结合成带负电的离子)浓度甚高。能表示负氧离子的是
A. OB. O2C. O2﹣D.
【答案】D
【解析】
【分析】负氧离子是具有能量的电子与氧分子结合成带负电的离子，据此进行分析解答。
【详解】A、O表示氧元素或者氧原子，不是负氧离子，故A选项不符合题意；
B、O2表示氧分子，没有体现出带负电的离子特征，故B选项不符合题意；
C、O2-表示氧离子，不能表示负氧离子，故C选项不符合题意；
D、表示带负电的氧分子，符合负氧离子的定义，故D选项符合题意。
故选D。
【点睛】本题难度不大，主要考查对化学符号的理解和应用，通过本题，可以检验学生对化学基础知识的掌握情况，特别是关于离子符号的书写，同时，本题也提醒学生在学习和记忆化学符号时，要注意其含义和用法，避免混淆和误解。
4. 生态环境保护关系每个人，下列不值得提倡的是
A. 节约用水B. 实行绿色出行
C. 使用一次性餐具D. 践行垃圾分类
【答案】C
【解析】
【详解】A、节约用水可以保护水资源，故A值得提倡；
B、实行绿色出行可以减少污染物的排放，有利于环境保护，故B值得提倡；
C、使用一次性餐具需要消耗大量资源，并产生大量污染物，不利于环境保护，故C不值得提倡；
D、践行垃圾分类既能节约资源，又能减少环境污染，故D值得提倡。
故选C。
5. 实验室制取CO2相关操作中正确的是
A. 检查气密性B. 添加石灰石
C. 取用稀盐酸D. 验满CO2
【答案】A
【解析】
【详解】A、装置气密性检查方法：连接装置，将导管一端浸入水中，用手紧握试管外壁，导管口有气泡冒出，说明气密性良好，故A操作正确；
B、向试管中装石灰石时，先将试管横放，用镊子把石灰石放在试管口，再慢慢将试管竖立起来，故B操作错误；
C、倾倒液体的注意事项：瓶塞倒放在桌面上，标签向着手心，试管要倾斜，试管口与试剂瓶口紧挨着，故C操作错误；
D、二氧化碳的验满要用燃着的木条，而不是带火星的木条，故D操作错误。
故选A。
6. 闵恩泽团队研发的磷酸硅藻土叠合催化剂中含硅元素，硅元素在元素周期表中的信息如图所示，下列说法正确的是
A. 硅属于金属元素
B. 硅原子的质子数为14
C. 硅的相对原子质量为28.09g
D. 硅元素的符号是si
【答案】B
【解析】
【详解】A、硅带“石”字旁，属于固态非金属元素，故选项说法错误；
B、根据元素周期表中的一格可知，左上角的数字表示原子序数，该元素的原子序数为14；原子中原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数，则硅原子的质子数为14，故选项说法正确；
C、根据元素周期表中的一格可知，汉字下面的数字表示相对原子质量，该元素的相对原子质量为28.09，相对原子质量单位是“1”，不是“g”，故选项说法错误；
D、根据元素周期表中的一格可知，字母表示该元素的元素符号，硅元素的符号是Si，故选项说法错误。
故选B。
7. 92号、95号汽油区别在于异辛烷(C8H18)含量不同，关于异辛烷的说法正确的是
A. 由分子构成
B. 含有26个原子
C. 碳元素的质量分数为
D. 碳、氢元素质量比为4：9
【答案】A
【解析】
【详解】A、异辛烷是由分子构成的，A正确；
B、一个异辛烷分子中含有8个碳原子和18氢原子共26个原子，故B错误；
C、碳元素的质量分数为，故C错误；
D、异辛烷中碳、氢元素的质量比为(12×8)：(1×18)=16：3，故D错误。
故选A。
我国非物质遗产“打铁花”表演十分壮观。用特制工具勺取熔化的铁水(含碳)打向空中，形成火星四射的现象。据此回答下列小题。
8. 所用“铁水”属于
A. 纯净物B. 混合物C. 单质D. 化合物
9. 关于“打铁花”的说法正确的是
A 铁熔化过程放出热量
B. 特制工具的材料熔点比铁低
C. 只发生反应：3Fe+2O2Fe3O4
D. 发生剧烈氧化反应
10. 关于表演“打铁花”的建议不合理的是
A. 佩戴隔热手套、防护服、安全帽
B. 表演时尽量靠近观众
C. 应远离易燃易爆物
D. 表演完毕，把现场清扫干净
【答案】8. B 9. D 10. B
【解析】
【8题详解】
铁水中含有铁，还含有碳，是由多种物质组成的，属于混合物；故选B；
【9题详解】
A、铁熔化过程吸收热量，故选项说法错误；
B、用特制工具勺取熔化的铁水(含碳)打向空中，则特制工具的材料熔点比铁高，故选项说法错误；
C、发生的反应除了，还有，故选项说法错误；
D、发生的反应有、，发生了剧烈氧化反应，故选项说法正确；
故选D；
【10题详解】
A、用特制工具勺取熔化的铁水(含碳)打向空中，形成火星四射的现象，反应放出大量的热，表演“打铁花”应佩戴隔热手套、防护服、安全帽，故选项说法正确；
B、用特制工具勺取熔化的铁水(含碳)打向空中，形成火星四射的现象，表演时尽量远离观众，故选项说法错误；
C、用特制工具勺取熔化的铁水(含碳)打向空中，形成火星四射的现象，反应放出大量的热，表演“打铁花”应远离易燃易爆物，故选项说法正确；
D、铁水在空气燃烧，与氧气反应生成四氧化三铁固体，表演完毕，把现场清扫干净表演“打铁花”，故选项说法正确；
故选B。
11. 我国科学家实现CO2转化为“液态阳光”(CH3OH)，微观反应过程如图所示，下列说法正确的是
A. 反应前后原子的个数增加
B. 反应前后催化剂的化学性质改变
C. b化学式为O2
D. 反应中CO2和H2O的分子个数比为1：1
【答案】C
【解析】
【分析】由微观反应示意图和分子结构模型可知，该反应为二氧化碳和水在纳米催化剂条件下反应，生成甲醇和氧气，其反应的化学方程式为：2CO2+4H2O2CH3OH+3O2。
【详解】A、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，A错误；
B、反应前后催化剂的化学性质不变，B错误；
C、由分子结构模型可知，b的化学式为O2，C正确；
D、由化学方程式可知，反应中CO2和H2O的分子个数比为2：4=1：2，D错误。
故选C。
12. “劳动创造幸福”。下列劳动项目与化学知识没有直接关联的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A、用玻璃刀裁割玻璃，是因为金刚石的硬度大，A正确；
B、用墨水书写或绘制字画，是因为炭黑常温下稳定，B正确；
C、用CO与Fe2O3作用冶炼金属，是因为CO具有还原性，不是可燃性，C错误；
D、用热水使压瘪的乒乓球复原，是因为分子的间隔随温度升高而变大，D正确。
故选C。
13. 下列基于实验事实的推理，正确的是
A. 往H2O2溶液中加入少量CuO，迅速产生气泡，可证明CuO是催化剂
B. 点燃酒精，在火焰上方罩干冷烧杯，出现水雾，可推测酒精含氢元素
C. 把CO2通入到紫色石蕊溶液中，石蕊变红，可说明CO2能使石蕊变红
D. 把装有某气体的集气瓶倒扣在燃着的蜡烛上，蜡烛熄灭，可推测瓶内装有N2
【答案】B
【解析】
【详解】A、往H2O2溶液中加入少量CuO迅速产生气泡，仅根据这一现象不能直接证明CuO是催化剂；催化剂的定义是在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质；这里只看到了反应速率加快，没有证明CuO在反应前后质量和化学性质不变，故推理错误；
B、点燃酒精，在火焰上方置干冷烧杯，出现水雾，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，水中含有氢元素，而水是由酒精燃烧产生的，所以可以推测酒精中含氢元素，故推理正确；
C、把CO2通入到紫色石蕊溶液中，石蕊变红，实际上是CO2与水反应生成的碳酸(H2CO3)使石蕊变红，而不是CO2本身，故推理错误；
D、把装有某气体的集气瓶倒扣在燃着的蜡烛上，蜡烛熄灭，瓶内气体不一定是N2，也可能是二氧化碳等其他不支持燃烧的气体，故推理错误。
故选B。
14. 对比是常用的科学探究方法。下列实验操作方案不能达到实验目的是
A. 探究燃烧温度需达到着火点
B. 称量试剂混合前后的质量，验证质量守恒定律
C. 对比空气与呼出气中CO2的含量
D. 探究CO2能溶于水
【答案】B
【解析】
【详解】A、试管中的白磷和红磷都与氧气接触，白磷燃烧，红磷不能燃烧，说明燃烧需要达到可燃物的着火点，故选项能达到实验目的；
B、碳酸钠与稀盐酸反应生成二氧化碳气体会逸出，无法验证质量守恒定律，故选项不能够达到实验目的；
C、图中实验，滴入呼出气体中的石灰水变浑浊，滴入空气的石灰水无明显现象，说明呼出气体中的二氧化碳含量比空气中高，故选项能够达到实验目的；
D、图中实验，软塑料瓶变瘪了，是因为二氧化碳能溶于水，使瓶内压强减小，可验证CO2能溶于水，故选项能够达到实验目。
故选B
15. 同学们设计如图所示“简易净水器”(每层用纱布隔开)，探究结果表明乙的净水效果更好，下列分析合理的是
A. 小砾石能过滤所有不溶性杂质
B. 活性炭只起到吸附作用
C. 按杂质直径由大到小除去效果更好
D. 净化后的水可直接饮用
【答案】C
【解析】
【详解】A、小砾石只能过滤较大的不溶性杂质，故A说法错误；
B、该装置中的活性炭不但起到吸附作用，还能起到过滤的作用，故B说法错误；
C、按杂质直径由大到小除去效果更好，故C说法正确；
D、净化后的水中还含有可溶性杂质以及微生物，不能直接饮用，故D说法错误。
故选C。
二、非选择题：本大题共6小题，第16小题7分，第17小题8分，第18～21小题各10分，共55分。
16. 我国人民有着丰富的劳动智慧，《天工开物》中记载生产硫磺(S)的过程(如图所示)。
（1）矿石加入熔炉前先研碎的目的是_____。
（2）熔炉周围堆砌煤饼，利用煤饼燃烧_____(填“吸收”或“释放”)热量，使FeS2受热分解产生FeS和S蒸气，该分解反应的化学方程式为_____。
（3）S蒸气从熔炉进入钵孟得到液态硫，与下列基本操作中的_____原理相似。
a．过滤 b．吸附 c．冷凝
（4）生产过程将熔炉密封的主要原因是_____。
（5）现代工艺生产硫，还进一步用CO将FeS转化为S，与古代方法对比，该工艺的突出优点是_____。
【答案】（1）增大反应物的接触面积，使反应更充分、更快
（2） ①. 释放 ②. FeS2FeS+S↑
（3）c （4）防止生成的S蒸气逸出，造成污染和原料的浪费
（5）可减少污染，且能提高硫的产率
【解析】
【小问1详解】
矿石加入熔炉前先研碎，其目的是增大反应物的接触面积，使反应更充分、更快；故答案为：增大反应物的接触面积，使反应更充分、更快；
【小问2详解】
煤饼燃烧是释放热量，使FeS2受热分解产生FeS和S蒸气，该分解反应的化学方程式为FeS2FeS+S↑；
【小问3详解】
S蒸气从熔炉进入体盂得到液态硫，这是气态变为液态，属于冷凝过程，与基本操作中的冷凝原理相似，故选c；
【小问4详解】
生产过程将熔炉密封的主要原因是防止生成的S蒸气逸出，造成污染和原料的浪费；
【小问5详解】
现代工艺生产硫，还进一步用CO将FeS转化为S，与古代方法对比，该工艺的突出优点是可减少污染，且能提高硫的产率。
【科普阅读】
17. 可燃冰是一种类冰状甲烷水合物(CH4•nH2O)，其微观结构等如图1所示。可燃冰是在自然界中低温高压且有天然气源条件下缓慢形成，主要分布在冻土和海洋底下。目前开采可燃冰获得天然气的方法有注热法、减压法、CO2置换法等(如2图所示)。由于当前面临开采技术挑战、经济效益低和潜在的环境风险等因素影响，可燃冰还没能规模使用。
依据上文，回答问题。
（1）可燃冰属于_____(填“可再生”或“不可再生”)能源，其外观与干冰相似但化学性质又不同的本质原因是_____。
（2）关于可燃冰的说法正确的是_____。
a．在常温常压下方便保存
b．1个可燃冰分子含有2(n+2)个氢原子
c．H2O形成的“笼”隔绝了O2使CH4不能被点燃
（3）开采可燃冰的三种方法中，_____法更符合碳中和理念。
（4）以下生活实例中，与减压法的原理类似的是_____。
a．将石油气液化保存
b．使用高压锅煮饭
c．打开汽水瓶产生气泡
（5）可燃冰还没推广使用的原因是_____。
【答案】（1） ①. 不可再生 ②. 分子结构不同
（2）b （3）CO2置换
（4）c （5）开采技术挑战、经济效益低和潜在的环境风险等因素
【解析】
【小问1详解】
用完不能再生的能源属于不可再生能源。可燃冰属于不可再生能源。可燃冰其外观与干冰相似但化学性质又不同的本质原因是分子结构不同。
【小问2详解】
a．在低温高压下方便保存，故选项不正确。
b．1个可燃冰分子含有2(n+2)个氢原子，故选项正确。
c．CH4能被点燃，故选项不正确。
故选b。
【小问3详解】
开采可燃冰的三种方法中，CO2置换法更符合碳中和理念。
【小问4详解】
a．将石油气液化保存 ，需加压降温，故不正确；
b．使用高压锅煮饭，属于加压，故不正确；
c．打开汽水瓶产生气泡，是因为压强减小，二氧化碳的溶解度减小，故正确。
故选c．
【小问5详解】
可燃冰还没推广使用的原因是开采技术挑战、经济效益低和潜在的环境风险等因素。
【基础实验和跨学科实践】
18. 填空
（1）O2的制取及其性质
i．制取O2
实验室利用KMnO4制取一瓶较纯净的O2，组合装置需用到_____(填字母)，反应的化学方程式为_____。
ii．性质实验
（2）空气质量监测
实验小组设计微型空气质量“监测站”，对校园空气质量进行监测。
【答案】（1） ①. ac ②. ③. 发出红光，放热 ④. 发出白光，放热 ⑤. 甲 ⑥. 供给呼吸
（2） ①. 电 ②. CO、NO
【解析】
【小问1详解】
i、制取O2
实验室利用KMnO4制取一瓶较纯净的O2，需要固体加热型发生装置，用排水法收集的氧气较纯净，则组合装置需用到ac；高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为：。
【小问2详解】
ii、性质实验
X为空气时，木炭燃烧的现象为：发出红光，放热；
X为氧气时，木炭燃烧现象为：剧烈燃烧，发出白光，放热；
甲中的水草有阳光照射，乙中的水草没有阳光照射，绿色植物能通过光合作用生成氧气，则甲鱼缸金鱼存活的时间更长；
该实验说明O2能供给呼吸，水草进行光合作用产生O2。
(2)空气质量监测
能源：其中太阳能板实现太阳能转化为电能；
选址：选取校园不同位置检测，汽车排放的尾气中可能含有一氧化碳、一氧化氮，则靠近马路边则重点检测CO、NO是否超标。
19. 某兴趣小组进行电解水实验研究水的组成。
Ⅰ．研究水的组成
用回形针作电极进行电解水实验，装置如图所示，电解一段时间，收集两极产生的气体。
（1）用燃着的木条分别靠近两试管口，试管a中气体被点燃，产生淡蓝色火焰，说明收集的气体为H2试管b中，_____，说明收集的气体为O2.得出结论为：水由_____元素组成。
（2）收集的H2与O2体积比为2：1，结合查阅的资料得出结论，两气体的分子数目比为2：1.
i．上述结论得出，试管内两种气体分子的_____(填“间距”或“大小”)相同。
ii．得出水分子组成为(H2O)n，需进一步确定水分子组成为H2O，科学家还需测定_____(写出一种合理的推测)。
Ⅱ．研究电解水反应速率的影响因素
小组研究电解水反应速率的影响因素，实验数据如下表：
（3）实验①中几乎不产生气体的原因是_____。
（4）对比实验_____(填实验序号)可知，其它条件相同时，加入NaOH越多，电解速率越快。对比实验③④⑤，可以得出的结论是_____。
（5）你认为影响水电解速率的因素还有_____(写一种)。
【答案】（1） ①. 木条燃烧更旺 ②. 氢元素和氧
（2） ①. 间距 ②. 一个水分子的质量
（3）蒸馏水的导电性太差，导致电解难以进行
（4） ①. ②③##①⑤ ②. 其他条件相同时，回形针的间距越小，电解速率越快
（5）温度
【解析】
【小问1详解】
结论是收集的气体为O2，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，则试管b中，木条燃烧更旺，说明收集的气体为O2，点解水生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成的，化学反应前后元素的种类不变，则水是由氢元素和氧元素组成的；
【小问2详解】
i、收集的H2与O2体积比为2：1，结合查阅的资料得出结论，两气体的分子数目比为2：1，由上述结论得出，试管内两种气体分子的间距相同；
ii、得出水分子组成为(H2O)n，需进一步确定水分子组成为H2O，科学家还需测定一个水分子的质量；
【小问3详解】
由于蒸馏水的导电性太差，导致电解难以进行，所以实验①中几乎不产生气体；
【小问4详解】
实验②③或①⑤中，其他条件相同，NaOH质量不同，则对比实验②③或①⑤可知，其它条件相同时，加入NaOH越多，电解速率越快，实验③④⑤中，其他条件相同，回形针的间距不同，则可以得出的结论是其他条件相同时，回形针的间距越小，电解速率越快；
【小问5详解】
影响水电解速率的因素还有温度。
20. 垃圾焚烧产生的飞灰可制备碳酸钙。
Ⅰ．认识飞灰。不同飞灰主要成分及质量分数(%)如下表
（1）飞灰样品中含量最高成分是_____，该成分可能由_____(填字母)垃圾转化得到。
a．干贝壳 b．树叶 c．报纸
（2）样品1比样品2中质量分数高的元素是_____。
Ⅱ．利用飞灰制碳酸钙
（3）直接矿化法：高温、高压下，CO2与飞灰中的CaO反应生成CaCO3反应类型为_____。
（4）间接矿化法：制备工艺示意如图所示。
i．反应器1中，生成Ca(OH)2的化学方程式为_____。
ii．反应器2中，不断搅拌的目的是_____，分离得到CaCO3的操作名称为_____。
iii．与直接矿化法相比，间接矿化法的优点有_____(写一条)。
【答案】（1） ①. CaO ②. a
（2）钙 （3）化合反应
（4） ①. CaO+H2O=Ca(OH)2 ②. 使反应物充分接触，加快反应速率，使反应更充分 ③. 过滤 ④. 可以提高矿石中钙元素的利用率(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
观察表格可知，样品1中CaO的质量分数为73.34%，样品2中CaO的质量分数为67.20%，在两种样品中CaO的质量分数都是最高的，所以飞灰样品中含量最高成分是CaO；CaO中有钙元素，干贝壳的主要成分是碳酸钙(CaCO3)，在一定条件下碳酸钙分解可以生成氧化钙和二氧化碳，而树叶和报纸主要成分是有机物等，不含有钙元素，不能转化为CaO，所以该成分可能由干贝壳垃圾转化得到，故选a；
【小问2详解】
样品1中CaO质量分数73.34%，SiO2质量分数10.63%，Fe2O3质量分数1.78%，其他成分(不含钙元素)14.25%；样品2中CaO质量分数67.2%，SiO2质量分数22.40%，Fe2O3质量分数2.24%，其他成分(不含钙元素)8.16%；计算钙元素质量分数，样品1中钙元素质量分数为，样品2中钙元素质量分数为；计算硅元素质量分数，样品1中硅元素质量分数为；样品2中硅元素质量分数为；计算铁元素质量分数，样品1中铁元素质量分数为，样品2中铁元素质量分数为。比较可得样品1比样品2中质量分数高的元素是钙元素；
【小问3详解】
直接矿化法：高温、高压下，CO2与飞灰中的CaO反应生成CaCO3反应类型为化合反应，满足“多变一”反应特点；
【小问4详解】
i．反应器1中，氧化钙与水反应生成氢氧化钙，生成Ca(OH)2的化学方程式为CaO+H2O=Ca(OH)2；
ii．反应器2中，不断搅拌的目的是使反应物充分接触，加快反应速率，使反应更充分；从液体中分离得到CaCO3的操作名称为过滤；
iii．与直接矿化法相比，间接矿化法的优点有可以提高矿石中钙元素的利用率。因为间接矿化法通过一系列反应可以更充分地利用钙元素来生成目标产物CaCO3；可以对反应条件进行更精细的控制。通过分步反应，在不同的反应器中控制不同的条件(如搅拌等)，有利于提高产品质量等。
21. 磷酸铁(FePO4)是制备锂离子电池正极材料磷酸铁锂的前体。
（1）已知FePO4中含，则Fe元素的化合价为_____。
（2）一种制备FePO4的工艺反应原理为：2Fe+2H3PO4+H2O2=2FePO4+2H2O+2H2↑，若制备15.1吨FePO4理论上需要铁_____吨。(写出具体计算过程)
（3）制得FePO4样品中因混有含磷杂质，铁、磷元素质量比会不同，当样品铁磷比≥1.71符合制备电池标准，且比值大更理想。不同制备温度下，样品中磷元素质量分数和铁磷比如图所示。
i．FePO4中Fe与P的质量比为_____。
ii．图中最低温度为_____℃时，样品达制备电池的最低标准。FePO4的质量分数为_____时，样品性能最佳。
【答案】（1）+3 （2）设理论上需要铁质量是x，则
x=5.6t
则若制备15.1吨FePO4理论上需要铁5.6吨。
（3） ①. 56：31 ②. a4 ③. 97.4%
【解析】
【小问1详解】
一个磷酸根中含有3个单位负电荷，则FePO4中，磷酸根的化合价为-3价，设铁元素化合价为x，根据“化合物中各元素化和价代数和为零”，则x+（-3）=0，解得x=+3。
【小问2详解】
见答案。
【小问3详解】
i、FePO4中Fe与P的质量比为56：31。
ii、当样品铁磷比≥1.71符合制备电池标准，则当温度达到a4℃以上时，样品达制备电池的最低标准；
由图中信息可知，磷元素质量分数是20%时，样品性能最佳。设FePO4的质量分数为y，根据题意有：
解得y≈97.4%
则FePO4的质量分数为97.4%时，样品性能最佳。
选项
劳动项目
化学知识
A
用镶嵌金刚石的刀裁玻璃
金刚石硬度大
B
用墨水书写或绘制字画
炭黑常温下稳定
C
用CO与Fe2O3作用冶炼金属
CO具有可燃性
D
用热水使压瘪的乒乓球复原
分子的间隔随温度升高而变大
操作
现象
性质及解释
X为空气时，现象为：_____。
O2能支持燃烧，且O2含量高时燃料燃烧更剧烈。
X为氧气时，现象为：剧烈燃烧，_____。
_____(填“甲”或“乙”)鱼缸金鱼存活的时间更长。
O2能_____，水草进行光合作用产生O2
微型空气质量“监测站”
结构
检测箱中有
能源
太阳能板实现太阳能转化为_____能。
选址
选取校园不同位置检测，靠近马路边则重点检测_____(填化学式)是否超标。
监测
通过多次监测，发现冬天课室内
实验序号
①
②
③
④
⑤
蒸馏水/mL
350
350
350
350
350
NaOH质量/g
0
2
4
4
4
回形针的间距/cm
1
3
3
2
1
回形针上产生气泡的速度
几乎无气泡
较慢
较快
快
很快
成分样品
CaO
SiO2
Fe2O3
其他成分(不含钙元素)
1
73.34
10.63
1.78
14.25
2
67.20
22.40
2.24
8.16
选项
劳动项目
化学知识
A
用镶嵌金刚石的刀裁玻璃
金刚石硬度大
B
用墨水书写或绘制字画
炭黑常温下稳定
C
用CO与Fe2O3作用冶炼金属
CO具有可燃性
D
用热水使压瘪的乒乓球复原
分子的间隔随温度升高而变大
操作
现象
性质及解释
X为空气时，现象为：_____。
O2能支持燃烧，且O2含量高时燃料燃烧更剧烈。
X为氧气时，现象为：剧烈燃烧，_____。
_____(填“甲”或“乙”)鱼缸金鱼存活的时间更长。
O2能_____，水草进行光合作用产生O2
微型空气质量“监测站”
结构
检测箱中有
能源
太阳能板实现太阳能转化为_____能。
选址
选取校园不同位置检测，靠近马路边则重点检测_____(填化学式)是否超标。
监测
通过多次监测，发现冬天课室内
实验序号
①
②
③
④
⑤
蒸馏水/mL
350
350
350
350
350
NaOH质量/g
0
2
4
4
4
回形针的间距/cm
1
3
3
2
1
回形针上产生气泡的速度
几乎无气泡
较慢
较快
快
很快
成分样品
CaO
SiO2
Fe2O3
其他成分(不含钙元素)
1
73.34
10.63
1.78
14.25
2
67.20
22.40
2.24
8.16