福建省福州市金山中学2024-2025学年九年级下学期开学化学试题（原卷版+解析版）

这是一份福建省福州市金山中学2024-2025学年九年级下学期开学化学试题（原卷版+解析版），共31页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
满分：100分 完卷时间：60分钟
友情提示：所有答案都必须填涂在答题卡相应的位置上！答在本试卷上一律无效
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16
一、选择题（每小题3分，共30分）
1. 判断硫在氧气里燃烧是化学变化的主要依据是
A. 放出大量的热B. 生成有刺激性气味的二氧化硫气体
C. 物质的颜色发生变化D. 固体变成液体最后变成气体
2. 碳元素是人类接触和利用最早的元素之一、由碳元素组成的单质可分为无定形碳、过渡态碳和晶形碳三大类，如图：
下列有关说法错误的是
A. 碳纤维属于无定形碳
B. 一定条件下石墨变成金刚石属于物理变化
C. 不同碳单质中碳原子的排列方式不同
D. 不同的碳单质，化学性质相似
3. 凉拌折耳根是广元人民喜爱的菜品。折耳根含有鱼腥草素(C12H22O2)，鱼腥草素有清热解毒等功效。下列说法正确的是
A. 鱼腥草素中含有氧分子
B. 鱼腥草素的相对分子质量为198g
C. 鱼腥草素由碳、氢、氧三个元素组成
D. 1个鱼腥草素分子含有36个原子
4. 宏观辨识与微观探析是化学学科的核心素养之一，下列对宏观现象的微观解释不正确的是
A 氧气能被液化贮存于钢瓶——分子间有间隔且间隔能改变
B. 水沸腾时能掀开壶盖——温度升高，分子的体积增大
C. 钠原子和钠离子属于同种元素——它们的质子数相等
D. 一氧化碳和二氧化碳的化学性质不同——分子构成不同，化学性质不同
5. 在实验室制取二氧化碳的实验中，下列装置和操作不正确的是
A. 检查装置气密性B. 加入大理石
C. 制取CO2D. 收集CO2
6. 如下图所示为某矿泉水标签的部分内容，下列有关化学用语的说法正确的是
A. K只有宏观含义
B. 偏硅酸中含有氢分子、硅原子、氧原子
C. 表示3个钙离子
D. 氯化镁的化学式为
7. 将燃着的蜡烛放入盛有一定体积空气的密闭容器内燃烧至熄灭，用传感器测得密闭容器中O2和CO2浓度随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 可以利用蜡烛燃烧测定空气中的氧气含量
B. 80s时装置内的氧气浓度比二氧化碳浓度低
C. 蜡烛熄灭后容器内的气体只有氮气
D. 该实验证明氧气浓度小于18%时，蜡烛无法燃烧
8. 某同学为分别鉴别以下物质，设计实验方案，其中不可行的是
A. AB. BC. CD. D
9. 某种光分解水的过程如图所示，下列说法不正确的是
A. 反应I属于分解反应
B. 该循环过程中不断消耗的物质是水
C. 该方法与电解水相比，优点是充分利用太阳能，能耗低
D. 该过程中需不断补充Fe3O4和FeO
10. 如图为一氧化碳还原氧化铜的微型实验装置，甲酸在热浓硫酸催化作用下会产生一氧化碳。下列说法错误的是
A. 实验过程中，可以观察到a处黑色固体逐渐变成红色
B. 若将b处澄清石灰水换成紫色石蕊溶液，可观察到紫色石蕊溶液变红
C. 气球的作用是收集未反应的一氧化碳，防止污染空气
D. 实验过程中应先加热氧化铜，再将甲酸加到浓硫酸中
二、非选择题（7小题，共70分）
11. 古今对比。
（1）农业：古代种植农作物使用农家肥，现代常使用化肥。硝酸钾是一种常见的化肥，写出硝酸根的化学符号___________。
（2）记录：古代用墨书写典籍保存至今而不变色，体现了碳单质在常温下化学性质___________。如今可将信息存储在芯片上。芯片制作的原料之一为晶体硅(Si)，工业上制备高纯硅的反应为2X+SiCl4Si+4HCl，则X的化学式为___________。
（3）净水工艺：如图所示。
①净水时加入明矾的作用是___________。
②“漉水囊”可滤出水中浮游生物，此过程对应“操作1”的名称是___________。
③“操作2”中用活性炭代替木炭，活性炭在净水中的作用是___________。
12. 在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的重要思维方式。
（1）如图1所示，a、b是两种微观粒子的结构模型示意图，这两种微粒属于不同元素的根本原因是___________。
（2）如图2所示，①～④是四种物质的微观模型图，其中可以表示单质的是___________(填序号)。
（3）如图是几种粒子的结构示意图，回答下列问题：
①图a为某原子结构示意图，其中m的值为___________，该元素的原子的化学性质与___________(选填字母)的化学性质相似。
②图b和图c表示的两种元素所形成化合物的化学式为___________。
13. 甲醛(CH2O)是空气污染物，石墨负载MnO2催化甲醛氧化原理如图1所示：
（1）甲醛中碳、氧元素质量比为___________。图1中含氧元素质量分数最高的化合物是___________(填化学式)。
（2）抽取某室内空气样品2m3，所含甲醛充分氧化()，产生的CO2质量为0.44mg，求1m3该空气样品中甲醛的质量是多少___________(写出计算过程)？是否超标___________(最大限值为0.08mg/m3)？
（3）不同催化剂、温度对甲醛催化转化的影响如图2所示，效果最好的是___________(填对应曲线字母)。以单位时间内甲醛转化为CO2的百分数衡量催化转化速率，100℃时，γ-MnO2与β-MnO2催化的速率比为___________。
14. 阅读下面科普短文，回答问题。
氢气无毒，热值大，燃烧后的产物是水，不污染空气，将可能成为主要的能源之一。制氢、储氢和用氢是目前重点关注的问题。
制氢：氢气的制法主要有两种，化石燃料制氢和电解水制氢。化石燃料制氢技术比较成熟，当前全球生产的氢气有96%来自化石燃料，但是化石燃料制氢也存在诸多问题，如能耗高、碳排放量大等。利用可再生能源电解水制氢是目前理想的制氢技术，其技术主要有三种，分别是光催化、光电催化和光一电催化耦合制氢，对应的氢能转化率如表。
储氢：氢气储存方式主要有金属氢化物储氢、低温液化储氢、高压压缩储氢、碳基材料储氢等。其中，金属氢化物储氢是利用氢气与金属反应生成金属氢化物，从而进行氢气的储存，金属氢化物储氢比液化储氢和高压储氢安全，并且有很高的储存容量。如图1为一些储氢材料（以储氢后的化学式表示）的质量储氢密度和体积储氢密度。
注：质量储氢密度是指储氢后氢元素在储氢材料中的质量分数
体积储氢密度是指储氢后单位体积的储氢材料中储存氢元素的质量
用氢：作为高能燃料，液氢已经应用于航天等领域；作为化学电源，氢氧燃料电池已经被应用，如用作汽车的驱动电源，其工作原理如图2所示。
（1）氢能具有的优点是______。（填一点即可）
（2）目前生产的氢气主要来自_______。
（3）电解水制氢技术中，在电源的______极产生氢气。
（4）“化石燃料制氢”正逐步向“利用可再生能源电解水制氢”转型，其原因可能是______。
（5）如表1所示，光—电催化耦合技术优势之一是_____。
（6）金属氢化物储氢属于______（填“物理变化”或“化学变化”）。
（7）用作碳基储氢材料的“碳纳米管”属于______（填“单质”或“化合物”）。
（8）结合图1分析，下列储氢材料中最理想的是_________（填序号）。
A. LaNi5H6B. LiAlH4C. Mg2FeH6D. Al(BH4)3
（9）分析氢氧燃料电池的工作原理如图2，电池工作时发生反应的化学方程式为______。
15. 同学们在学习《燃料及其利用》内容时，进行了以下三个主题的研究。
主题一：燃烧条件及燃料选择
（1）探究燃烧条件，实验装置如图1所示。
步骤一：通入，点燃酒精灯。
步骤二：冷却至室温。
步骤三：通入，点燃酒精灯。
该实验中能说明可燃物燃烧需要的现象是___________。
（2）选择最佳燃料
煤、氢气、石油、天然气等物质都可以用作燃料。同学们一致认为氢气是最优质的燃料，原因是___________(答一条)。
主题二：调查家用燃料的变迁
（3）20世纪60年代以前，我国城市家庭以“煤球”为燃料，在冬天，时有煤气中毒事件发生，其原因是___________。
（4）20世纪70年代，“蜂窝煤”取代了“煤球”。同时，为了减少煤燃烧时对环境的污染，煤气厂将水蒸气通过炽热的煤层制得较洁净的水煤气(主要成分是CO和)，常常在家用煤气中加入少量有难闻气味的气体，目的是___________。
（5）到了20世纪80年代，液化石油气和管道气又取代了“蜂窝煤”。煤气中的主要成分CO燃烧的化学方程式是___________。
主题三：使用燃料与保护环境
（6）将煤进行气化、液化变成清洁能源对环境保护起着重要作用。煤的气化、液化示意图如图2所示。
Ⅰ．图中第①步采用的分离方法是过滤，在实验室进行该操作时需要用到玻璃棒来___________。
Ⅱ．第②步是在高温条件下，将煤与水蒸气反应生成CO和混合气体，这种气体又称为合成气，该反应的化学方程式为___________。
16. “富氧空气”是指氧气含量高于普通空气的气体，可用于航天、医疗炼钢等。化学兴趣小组欲混制“富氧空气”并开展相关探究，进行以下实验。
实验一：混制“富氧空气”
（1）实验室用高锰酸钾制取氧气
①写出该反应的化学方程式：_____。
②组装该发生装置所需的加热仪器：_____（填名称）
（2）混制“富氧空气”
如图，用纯氮气及上述实验制取的氧气，混制一瓶（集气瓶容积为250mL）氧气体积分数为40%的“富氧空气”，气体应从装置中的管_____（选“a”或“b”）通入，先通入氮气排出120mL水，再通入氧气排出_____mL水。
实验二：测定“富氧空气”中氧气的含量用如图装置测定“富氧空气”中氧气的含量（集气瓶中“富氧空气”体积为100mL，底部残留少量水，燃烧匙内有足量红磷）。操作如下：
i.往量筒内加入适量水，读出量筒内水的体积为；
ii.用电点火装置点燃红磷，充分反应；iii.打开止水夹，待右侧量筒内液面不再变化时，排出气球中的气体，调节两边液面在同一水平面上，读出量筒内水的体积为。
回答问题：
（3）实验前，检查装置气密性的方法是关闭弹簧夹，两手紧握集气瓶，过一会儿，若_______，证明装置不漏气；
（4）本次实验测得“富氧空气”中氧气的含量为_____（用含、的式子表示）。
实验三：研究“富氧空气”的应用
通过重油、褐煤在氧气含量不同空气中燃烧的实验，得到有关数据如下图：
（5）结合图1，说明空气中氧气含量与燃烧产生的温度的关系：_____。
（6）结合图2，简述减少燃料燃烧尾气污染的措施：_____。
17. 下图是一个趣味变色实验，同学们对混合后溶液变色时间的影响因素进行探究。资料：碘酒为碘的乙醇溶液；淀粉遇变蓝，在本实验中用于检验是否存在。
【进行实验】向烧杯A中加入一定体积的3%溶液、水和2mL1%淀粉溶液。向烧杯B中加入一定体积的2%碘酒、水和2粒维生素C片，将两只烧杯中的溶液混合，记录混合后溶液由无色变为蓝色的时间。
说明：本实验中，溶液总体积可看作是各液体的体积之和
【解释与结论】
（1）中，氧元素化合价为_____；
（2）实验①②③的目的是_____。
（3）由实验②④⑤可以得到结论是_____。
（4）实验①中，若将碘酒体积改为，则混合后溶液变色时间_____（填“＞或＜或＝”）595s。
【继续实验】
（5）同学们进一步证明了与维生素C能发生反应，实验是向烧杯中依次加入碘酒、水、淀粉溶液，再加入维生素C片，实验过程中观察到溶液由棕黄色变为蓝色再变为________。
（6）补做实验证明了维生素C用量对混合后溶液变色时间也有影响。设计完整实验方案：向烧杯A中加入20mL3%溶液、10mL水、2mL1%淀粉溶液，________。
【归纳总结】
（7）在综合解决探究问题时，往往需要使用“控制变量法”这一科学探究方法。从以上探究实验过程可以归纳出设计“控制变量法”实验的思路方法。请填写横线上的内容________。
福州金山中学2024-2025学年第二学期九年级开学限时训练
化学试卷
满分：100分 完卷时间：60分钟
友情提示：所有答案都必须填涂在答题卡相应的位置上！答在本试卷上一律无效
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16
一、选择题（每小题3分，共30分）
1. 判断硫在氧气里燃烧是化学变化的主要依据是
A. 放出大量的热B. 生成有刺激性气味的二氧化硫气体
C. 物质的颜色发生变化D. 固体变成液体最后变成气体
【答案】B
【解析】
【分析】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；化学变化中伴随的现象有：发光、发热、颜色的改变、放出气体、生成沉淀等。
【详解】A、放出大量的热属于实验现象，不是化学变化的主要依据，故选项错误；
B、化学变化的特征是：有新物质生成，生成有刺激性气味的二氧化硫气体是化学变化的主要依据，故选项正确；
C、物质的颜色发生变化，属于实验现象，不是化学变化的主要依据，故选项错误；
D、固体变成液体最后变成气体属于实验现象，不是化学变化的主要依据，故选项错误。
故选B。
【点睛】本考点考查了化学变化的主要特征，基础性比较强，只要抓住关键点：是否有新物质生成，问题就很容易解决，本考点主要出现在选择题和填空题中。
2. 碳元素是人类接触和利用最早的元素之一、由碳元素组成的单质可分为无定形碳、过渡态碳和晶形碳三大类，如图：
下列有关说法错误的是
A. 碳纤维属于无定形碳
B. 一定条件下石墨变成金刚石属于物理变化
C. 不同碳单质中碳原子的排列方式不同
D. 不同的碳单质，化学性质相似
【答案】B
【解析】
【详解】A、从图中看出碳纤维属于无定形碳，A正确；
B、金刚石和石墨是碳元素形成的不同单质，石墨在一定条件下转变为金刚石，属于化学变化，B错误；
C、不同碳单质中碳原子的排列方式不同，C正确；
D、化学性质由元素原子的最外层电子数决定，不同碳单质组成元素相同，其最外层电子数相同，因此化学性质相似，D正确。
故选B。
3. 凉拌折耳根是广元人民喜爱的菜品。折耳根含有鱼腥草素(C12H22O2)，鱼腥草素有清热解毒等功效。下列说法正确的是
A. 鱼腥草素中含有氧分子
B. 鱼腥草素的相对分子质量为198g
C. 鱼腥草素由碳、氢、氧三个元素组成
D. 1个鱼腥草素分子含有36个原子
【答案】D
【解析】
【详解】A、鱼腥草素由鱼腥草素分子构成，每个鱼腥草素分子中含2个氧原子，不含氧分子，不符合题意；
B、鱼腥草素的相对分子质量为：，相对分子质量是一个比值，单位为“1”，常省略不写，不符合题意；
C、由化学式可知，鱼腥草素由碳、氢、氧三种元素组成，元素是宏观概念，只能论种类，不能论个数，不符合题意；
D、鱼腥草素由鱼腥草素分子构成，每个鱼腥草素分子中含12个碳原子、22个氢原子、2个氧原子共36个原子，符合题意。
故选D。
4. 宏观辨识与微观探析是化学学科的核心素养之一，下列对宏观现象的微观解释不正确的是
A. 氧气能被液化贮存于钢瓶——分子间有间隔且间隔能改变
B. 水沸腾时能掀开壶盖——温度升高，分子的体积增大
C. 钠原子和钠离子属于同种元素——它们的质子数相等
D. 一氧化碳和二氧化碳的化学性质不同——分子构成不同，化学性质不同
【答案】B
【解析】
【详解】A、氧气能被液化贮存于钢瓶是因为分子间有间隔，且间隔能改变（气体分子间隔较大容易被压缩），选项正确；
B、水沸腾时能掀开壶盖是分子间隔随温度升高而增大，而分子本身的大小不变，选项错误；
C、元素是具有相同质子数的同一类原子的总称，钠原子和钠离子属于同种元素是因为它们的质子数相等，选项正确；
D、一氧化碳是由一氧化碳分子构成的，二氧化碳是由二氧化碳分子构成的，同种分子化学性质相同，不同种分子化学性质不同，一氧化碳和二氧化碳的分子构成不同，所以化学性质不同，选项正确。
故选B。
5. 在实验室制取二氧化碳的实验中，下列装置和操作不正确的是
A. 检查装置气密性B. 加入大理石
C. 制取CO2D. 收集CO2
【答案】C
【解析】
【详解】A、该装置的气密性检查方法是：当推动注射器的活塞时，锥形瓶内压强增大，把水压入长颈漏斗中，若气密性良好，会形成一段稳定的水柱，故选项实验操作正确；
B、向锥形瓶中装块状固体试剂时，先将锥形瓶横放，用镊子把块状固体放在锥形瓶口，再慢慢将锥形瓶竖立起来，故选项实验操作正确；
C、图中实验，长颈漏斗的末端没有伸入液面以下，会导致生成的二氧化碳从长颈漏斗中逸出，故选项实验操作错误；
D、二氧化碳的密度比空气的大，应从长导管通入，将空气从短导管排出，故选项实验操作正确；
故选：C。
6. 如下图所示为某矿泉水标签的部分内容，下列有关化学用语的说法正确的是
A. K只有宏观含义
B. 偏硅酸中含有氢分子、硅原子、氧原子
C. 表示3个钙离子
D. 氯化镁的化学式为
【答案】C
【解析】
【详解】A、K宏观上表示钾、钾元素，微观上表示1个钾原子，既具有微观意义，又具有宏观意义，故选项错误；
B、物质是由元素组成的，分子是由原子构成的，偏硅酸是由偏硅酸分子构成的，偏硅酸分子是由氢原子、硅原子、氧原子构成的，故选项错误；
C、离子的表示方法，在表示该离子的元素符号右上角，标出该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负符号在后，带1个电荷时，1要省略，若表示多个该离子，就在其离子符号前加上相应的数字。表示3个钙离子，故选项正确；
D、镁元素在化合物中显+2价，氯元素在化合物中显+1价，根据在化合物中各元素正负化合价代数和为0，氯化镁的化学式为，故选项错误；
故选C。
7. 将燃着的蜡烛放入盛有一定体积空气的密闭容器内燃烧至熄灭，用传感器测得密闭容器中O2和CO2浓度随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 可以利用蜡烛燃烧测定空气中的氧气含量
B. 80s时装置内的氧气浓度比二氧化碳浓度低
C. 蜡烛熄灭后容器内的气体只有氮气
D. 该实验证明氧气浓度小于18%时，蜡烛无法燃烧
【答案】D
【解析】
【详解】A、蜡烛燃烧生成二氧化碳气体与水，不可以利用蜡烛燃烧测定空气中的氧气含量，说法不正确；
B、反应过程中氧气被不断消耗，浓度不断下降，二氧化碳浓度不断上升，故曲线表示氧气浓度，曲线表示二氧化碳浓度，由图可知，80s时装置内的氧气浓度约为18%，二氧化碳浓度为，故80s时装置内的氧气浓度比二氧化碳浓度高，说法不正确；
C、蜡烛熄灭后容器内的气体除氮气外还有未反应完的氧气，生成的二氧化碳，说法不正确；
D、由图可知，氧气浓度小于18%时，蜡烛无法燃烧，说法正确；
故选D。
8. 某同学为分别鉴别以下物质，设计实验方案，其中不可行的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A、取样分别加入二氧化锰，双氧水在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，有气泡产生，水与二氧化锰不反应，无明显现象，能区别水和双氧水，方案可行，不符合题意；
B、氧气能支持燃烧，氮气不能燃烧且不支持燃烧，把燃着的木条分别伸入三瓶气体中，木条燃烧更旺的是氧气，木条安静燃烧的是空气，木条熄灭的是氮气，能区别氧气、空气、氮气，方案可行，不符合题意；
C、实验室不得尝任何药品的味道，所以实验室区别蒸馏水和食盐水不能用嘴来品尝味道，方案不可行，符合题意；
D、氧气无味，二氧化硫具有刺激性气味，用正确的方法闻气体的气味能区别氧气和二氧化硫气体，方案可行，不符合题意。
故选：C。
9. 某种光分解水的过程如图所示，下列说法不正确的是
A. 反应I属于分解反应
B. 该循环过程中不断消耗的物质是水
C. 该方法与电解水相比，优点是充分利用太阳能，能耗低
D. 该过程中需不断补充Fe3O4和FeO
【答案】D
【解析】
【详解】A、反应I利用太阳能使四氧化三铁分解生成氧化亚铁和氧气，符合一变多的特点，属于分解反应，故选项说法正确；
B、由图可知，水是反应物，则该循环过程中不断消耗的物质是水，故选项说法正确；
C、该方法是利用太阳能使水分解，该方法与电解水相比，优点是充分利用太阳能，能耗低，故选项说法正确；
;D、该过程中可循环利用物质有Fe3O4和FeO，既做反应物又做生成物，不用补充，故选项说法错误；
故选：D。
10. 如图为一氧化碳还原氧化铜的微型实验装置，甲酸在热浓硫酸催化作用下会产生一氧化碳。下列说法错误的是
A. 实验过程中，可以观察到a处黑色固体逐渐变成红色
B. 若将b处澄清石灰水换成紫色石蕊溶液，可观察到紫色石蕊溶液变红
C. 气球的作用是收集未反应的一氧化碳，防止污染空气
D. 实验过程中应先加热氧化铜，再将甲酸加到浓硫酸中
【答案】D
【解析】
【详解】A、甲酸在热浓硫酸催化作用下会产生一氧化碳，一氧化碳和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳，故实验过程中，可以观察到a处黑色固体逐渐变成红色，不符合题意；
B、一氧化碳和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳，若将b处澄清石灰水换成紫色石蕊溶液，二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊试液变红，则可观察到紫色石蕊溶液变红，不符合题意；
C、一氧化碳有毒，未反应的一氧化碳散逸到空气中，会污染空气，故气球的作用是收集未反应的一氧化碳，防止污染空气，不符合题意；
D、一氧化碳具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火，容易发生爆炸，故实验过程中应先将甲酸加到浓硫酸中，产生一氧化碳，将装置内空气排尽，然后加热氧化铜，防止发生爆炸，符合题意。
故选D。
二、非选择题（7小题，共70分）
11. 古今对比。
（1）农业：古代种植农作物使用农家肥，现代常使用化肥。硝酸钾是一种常见的化肥，写出硝酸根的化学符号___________。
（2）记录：古代用墨书写典籍保存至今而不变色，体现了碳单质在常温下化学性质___________。如今可将信息存储在芯片上。芯片制作的原料之一为晶体硅(Si)，工业上制备高纯硅的反应为2X+SiCl4Si+4HCl，则X的化学式为___________。
（3）净水工艺：如图所示。
①净水时加入明矾的作用是___________。
②“漉水囊”可滤出水中浮游生物，此过程对应“操作1”的名称是___________。
③“操作2”中用活性炭代替木炭，活性炭在净水中的作用是___________。
【答案】（1）
（2） ①. 稳定##不活泼 ②. H2
（3） ①. 加速悬浮物沉降 ②. 过滤 ③. 吸附水中各种有毒有颜色有气味的物质
【解析】
【小问1详解】
1个硝酸根离子带1个单位的负电荷，书写离子符号时，需在原子或原子团右上角标注电荷量，数值在前，正负号在后，数值为“1”时数值可以省略不写，则硝酸根离子的符号是。
【小问2详解】
古代用墨书写典籍保存至今而不变色，体现了碳单质在常温下化学性质稳定（或不活泼）；
根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和个数不变。反应后Si、H、Cl的个数分别是1、4、4，反应前除2X外Si、H、Cl的个数分别是1、4、0，则2X包含4个H，X包含2个H，X的化学式为H2。
【小问3详解】
①净水时加入明矾的作用是加速悬浮物沉降。
②漉水囊”可滤出水中浮游生物，实现了固液分离，则此过程对应“操作1”的名称是过滤。
③活性炭疏松多孔，具有吸附性，在净水中的作用是吸附水中各种有毒有颜色有气味的物质。
12. 在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的重要思维方式。
（1）如图1所示，a、b是两种微观粒子的结构模型示意图，这两种微粒属于不同元素的根本原因是___________。
（2）如图2所示，①～④是四种物质的微观模型图，其中可以表示单质的是___________(填序号)。
（3）如图是几种粒子的结构示意图，回答下列问题：
①图a为某原子结构示意图，其中m的值为___________，该元素的原子的化学性质与___________(选填字母)的化学性质相似。
②图b和图c表示的两种元素所形成化合物的化学式为___________。
【答案】（1）质子数(或核电荷数)不同
（2）①② （3） ①. 16 ②. b ③.
【解析】
【小问1详解】
元素是具有相同质子数（或核电荷数）的一类原子的总称，图1两种微粒属于不同元素的根本原因是质子数（或核电荷数）不同。
【小问2详解】
单质是由一种元素组成纯净物。
根据图像，①中只含这一种原子，属于单质；
②中只含这一种分子，由一种元素组成，属于单质；
③中只含这一种分子，由两种元素组成，不属于单质；
④中含有钠离子、氯离子，由两种元素组成，不属于单质。
故填：①②。
小问3详解】
①该图为原子结构示意图，m的数值为2+8+6=16；
一般来说，微粒的最外层电子数相等，化学性质相似。a的最外层电子数为6，b、c、d、e的最外层电子数分别是6、8、8、8，因此a原子的元素的化学性质与b的化学性质相似。
②图b和图c表示的两种元素分别为氧元素和镁元素，形成的化合物为氧化镁，化学式：MgO。
13. 甲醛(CH2O)是空气污染物，石墨负载MnO2催化甲醛氧化原理如图1所示：
（1）甲醛中碳、氧元素质量比为___________。图1中含氧元素质量分数最高的化合物是___________(填化学式)。
（2）抽取某室内空气样品2m3，所含甲醛充分氧化()，产生的CO2质量为0.44mg，求1m3该空气样品中甲醛的质量是多少___________(写出计算过程)？是否超标___________(最大限值为0.08mg/m3)？
（3）不同催化剂、温度对甲醛催化转化的影响如图2所示，效果最好的是___________(填对应曲线字母)。以单位时间内甲醛转化为CO2的百分数衡量催化转化速率，100℃时，γ-MnO2与β-MnO2催化的速率比为___________。
【答案】（1） ①. 3：4 ②.
（2） ①. 解：抽取某室内空气样品2m3，所含甲醛充分氧化，产生的CO2质量为0.44mg，则1m3该空气样品中甲醛充分氧化，产生二氧化碳的质量我0.22mg，设求1m3该空气样品中甲醛的质量是x，x=0.15mg
答：1m3该空气样品中甲醛的质量是0.15mg。 ②. 是
（3） ①. a ②. 9：1
【解析】
【小问1详解】
甲醛(CH2O)中碳、氧元素质量比为12：16=3：4；
甲醛中氧元素的质量分数=×100%，二氧化碳中氧元素的质量分数=×100%=×100%，水中氧元素的质量分数=×100%，所以图1中含氧质量分数最高的化合物是；
【小问2详解】
见答案；
经过计算1m3该空气样品中甲醛的质量是0.15mg，最大限值为0.08mg/m3，所以该空气样品甲醛超标；
【小问3详解】
由图可知，a在较低温度范围内，甲醛转化为二氧化碳的百分数先达到最大，故转化效果最好的是a；
以单位时间内甲醛转化为CO2的百分数衡量催化转化速率，100℃时，γ-MnO2与β-MnO2催化的速率比为45%：5%=9：1。
14. 阅读下面科普短文，回答问题。
氢气无毒，热值大，燃烧后的产物是水，不污染空气，将可能成为主要的能源之一。制氢、储氢和用氢是目前重点关注的问题。
制氢：氢气的制法主要有两种，化石燃料制氢和电解水制氢。化石燃料制氢技术比较成熟，当前全球生产的氢气有96%来自化石燃料，但是化石燃料制氢也存在诸多问题，如能耗高、碳排放量大等。利用可再生能源电解水制氢是目前理想的制氢技术，其技术主要有三种，分别是光催化、光电催化和光一电催化耦合制氢，对应的氢能转化率如表。
储氢：氢气储存方式主要有金属氢化物储氢、低温液化储氢、高压压缩储氢、碳基材料储氢等。其中，金属氢化物储氢是利用氢气与金属反应生成金属氢化物，从而进行氢气的储存，金属氢化物储氢比液化储氢和高压储氢安全，并且有很高的储存容量。如图1为一些储氢材料（以储氢后的化学式表示）的质量储氢密度和体积储氢密度。
注：质量储氢密度是指储氢后氢元素在储氢材料中的质量分数
体积储氢密度是指储氢后单位体积的储氢材料中储存氢元素的质量
用氢：作为高能燃料，液氢已经应用于航天等领域；作为化学电源，氢氧燃料电池已经被应用，如用作汽车的驱动电源，其工作原理如图2所示。
（1）氢能具有的优点是______。（填一点即可）
（2）目前生产的氢气主要来自_______。
（3）电解水制氢技术中，在电源的______极产生氢气。
（4）“化石燃料制氢”正逐步向“利用可再生能源电解水制氢”转型，其原因可能是______。
（5）如表1所示，光—电催化耦合技术优势之一是_____。
（6）金属氢化物储氢属于______（填“物理变化”或“化学变化”）。
（7）用作碳基储氢材料的“碳纳米管”属于______（填“单质”或“化合物”）。
（8）结合图1分析，下列储氢材料中最理想的是_________（填序号）。
A. LaNi5H6B. LiAlH4C. Mg2FeH6D. Al(BH4)3
（9）分析氢氧燃料电池的工作原理如图2，电池工作时发生反应的化学方程式为______。
【答案】（1）热值大（合理即可）
（2）化石燃料##化石燃料制氢
（3）负 （4）化石能源制氢能耗高或碳排放量大（合理即可）
（5）氢能的转化率较高
（6）化学变化 （7）单质 （8）D
（9）
【解析】
【小问1详解】
氢能是一种储量丰富、来源广泛、热值高的清洁能源，所以“氢能”具有的优点是氢气热值高(或来源广泛、储量丰富、燃烧只生成水，无污染等合理即可)；
【小问2详解】
根据题中提供的信息可知，化石燃料制氢技术比较成熟，当前全球生产的氢气有96%来自化石燃料（制氢）；
【小问3详解】
水通电分解，负极产生氢气，正极产生氧气；
【小问4详解】
根据题中提供的信息可知，“化石燃料制氢”正逐步向“利用可再生能源电解水制氢”转型，其原因可能是化石能源制氢能耗高或碳排放量大（合理即可）；
【小问5详解】
如表1所示，光—电催化耦合技术优势之一是氢能转化率可达75%；
【小问6详解】
根据“金属氢化物储氢是利用氢气与金属反应生成金属氢化物”可知，金属氢化物储氢过程中有新物质生成，属于化学变化；
【小问7详解】
用作碳基储氢材料的“碳纳米管”是由同种元素组成的纯净物，属于单质；
【小问8详解】
从两个图中可以看出，Al(BH4)3作为储氢材料时，质量储氢密度体积储氢密度都最高，故储氢材料中最理想的是Al(BH4)3。
故选D；
【小问9详解】
分析氢氧燃料电池的工作原理如图2，电池工作时发生的反应是氢气和氧气在催化剂作用下生成水，反应的化学方程式为。
15. 同学们在学习《燃料及其利用》内容时，进行了以下三个主题的研究。
主题一：燃烧条件及燃料选择
（1）探究燃烧条件，实验装置如图1所示。
步骤一：通入，点燃酒精灯。
步骤二：冷却至室温。
步骤三：通入，点燃酒精灯。
该实验中能说明可燃物燃烧需要的现象是___________。
（2）选择最佳燃料
煤、氢气、石油、天然气等物质都可以用作燃料。同学们一致认为氢气是最优质的燃料，原因是___________(答一条)。
主题二：调查家用燃料的变迁
（3）20世纪60年代以前，我国城市家庭以“煤球”为燃料，在冬天，时有煤气中毒事件发生，其原因是___________。
（4）20世纪70年代，“蜂窝煤”取代了“煤球”。同时，为了减少煤燃烧时对环境的污染，煤气厂将水蒸气通过炽热的煤层制得较洁净的水煤气(主要成分是CO和)，常常在家用煤气中加入少量有难闻气味的气体，目的是___________。
（5）到了20世纪80年代，液化石油气和管道气又取代了“蜂窝煤”。煤气中的主要成分CO燃烧的化学方程式是___________。
主题三：使用燃料与保护环境
（6）将煤进行气化、液化变成清洁能源对环境保护起着重要作用。煤的气化、液化示意图如图2所示。
Ⅰ．图中第①步采用的分离方法是过滤，在实验室进行该操作时需要用到玻璃棒来___________。
Ⅱ．第②步是在高温条件下，将煤与水蒸气反应生成CO和混合气体，这种气体又称为合成气，该反应的化学方程式为___________。
【答案】（1）步骤一中，b中红磷不燃烧，步骤三中，b中红磷燃烧
（2）生成物是水，对环境没有污染(合理即可)
（3）碳在氧气中不完全燃烧产生一氧化碳，一氧化碳有毒
（4）便于人们及时发现煤气泄漏，避免煤气中毒的发生
（5）
（6） ①. 引流 ②.
【解析】
【小问1详解】
通入N2，点燃酒精灯，红磷不燃烧，但通入O2，点燃酒精灯，红磷会燃烧，对比可知可燃物燃烧需要O2；故填：步骤一中，b中红磷不燃烧，步骤三中，b中红磷燃烧；
【小问2详解】
氢气燃烧只生成水，没有污染，且放出的热量高，则为最优质的燃料；
【小问3详解】
煤中的碳不充分燃烧会生成有毒的一氧化碳，一氧化碳会引起煤气中毒；
【小问4详解】
在家用煤气中加入少量有难闻气味的气体，可便于人们及时发现煤气泄漏；
【小问5详解】
一氧化碳燃烧生成二氧化碳，反应的化学方程式为：；
【小问6详解】
Ⅰ．过滤操作中玻璃棒的作用为引流；
Ⅱ．煤中的碳与水蒸气在高温条件下生成一氧化碳与氢气，该反应的化学方程式为：。
16. “富氧空气”是指氧气含量高于普通空气的气体，可用于航天、医疗炼钢等。化学兴趣小组欲混制“富氧空气”并开展相关探究，进行以下实验。
实验一：混制“富氧空气”
（1）实验室用高锰酸钾制取氧气
①写出该反应的化学方程式：_____。
②组装该发生装置所需的加热仪器：_____（填名称）
（2）混制“富氧空气”
如图，用纯氮气及上述实验制取的氧气，混制一瓶（集气瓶容积为250mL）氧气体积分数为40%的“富氧空气”，气体应从装置中的管_____（选“a”或“b”）通入，先通入氮气排出120mL水，再通入氧气排出_____mL水。
实验二：测定“富氧空气”中氧气的含量用如图装置测定“富氧空气”中氧气的含量（集气瓶中“富氧空气”体积为100mL，底部残留少量水，燃烧匙内有足量红磷）。操作如下：
i.往量筒内加入适量水，读出量筒内水的体积为；
ii.用电点火装置点燃红磷，充分反应；iii.打开止水夹，待右侧量筒内液面不再变化时，排出气球中的气体，调节两边液面在同一水平面上，读出量筒内水的体积为。
回答问题：
（3）实验前，检查装置气密性的方法是关闭弹簧夹，两手紧握集气瓶，过一会儿，若_______，证明装置不漏气；
（4）本次实验测得“富氧空气”中氧气的含量为_____（用含、的式子表示）。
实验三：研究“富氧空气”的应用
通过重油、褐煤在氧气含量不同的空气中燃烧的实验，得到有关数据如下图：
（5）结合图1，说明空气中氧气含量与燃烧产生的温度的关系：_____。
（6）结合图2，简述减少燃料燃烧尾气污染的措施：_____。
【答案】（1） ①. 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ ②. 酒精灯
（2） ①. b ②. 80
（3）气球微微鼓起 （4）
（5）一定范围内，产生的温度随着氧气含量增大而升高，一定范围内，产生的温度随着氧气含量增大而降低
（6）增大氧气的含量
【解析】
【小问1详解】
①高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，故填：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；
②高锰酸钾加热制取氧气，属于固-固加热型，发生装置所需的加热仪器为酒精灯，故填：酒精灯；
【小问2详解】
气体的密度比水小，气体应从装置中的管b通入；先通入氮气排出120mL水，再通入氧气排出水的体积为120mL÷（1-40%）-120mL=80mL，故填：b；80；
【小问3详解】
实验前，检查装置气密性的方法是关闭弹簧夹，两手紧握集气瓶，过一会儿，若气球微微鼓起，证明装置不漏气，故填：气球微微鼓起；
【小问4详解】
根据题意，红磷消耗的氧气的体积为mL -mL，则本次实验测得“富氧空气”中氧气的含量为=，故填：；
【小问5详解】
结合图1，说明在其它条件不变的情况下，空气中氧气含量与燃烧产生的温度为：一定范围内，产生的温度随着氧气含量增大而升高，一定范围内，产生的温度随着氧气含量增大而降低，故填：一定范围内，产生的温度随着氧气含量增大而升高，一定范围内，产生的温度随着氧气含量增大而降低；
【小问6详解】
结合图2，氧气含量越高，产生的烟气量越少，则减少燃料燃烧尾气污染的措施是增大氧气的含量，故填：增大氧气的含量。
17. 下图是一个趣味变色实验，同学们对混合后溶液变色时间的影响因素进行探究。资料：碘酒为碘的乙醇溶液；淀粉遇变蓝，在本实验中用于检验是否存在。
【进行实验】向烧杯A中加入一定体积的3%溶液、水和2mL1%淀粉溶液。向烧杯B中加入一定体积的2%碘酒、水和2粒维生素C片，将两只烧杯中的溶液混合，记录混合后溶液由无色变为蓝色的时间。
说明：本实验中，溶液总体积可看作是各液体的体积之和
【解释与结论】
（1）中，氧元素的化合价为_____；
（2）实验①②③的目的是_____。
（3）由实验②④⑤可以得到的结论是_____。
（4）实验①中，若将碘酒体积改为，则混合后溶液变色时间_____（填“＞或＜或＝”）595s。
【继续实验】
（5）同学们进一步证明了与维生素C能发生反应，实验是向烧杯中依次加入碘酒、水、淀粉溶液，再加入维生素C片，实验过程中观察到溶液由棕黄色变为蓝色再变为________。
（6）补做实验证明了维生素C用量对混合后溶液变色时间也有影响。设计完整实验方案：向烧杯A中加入20mL3%溶液、10mL水、2mL1%淀粉溶液，________。
【归纳总结】
（7）在综合解决探究问题时，往往需要使用“控制变量法”这一科学探究方法。从以上探究实验过程可以归纳出设计“控制变量法”实验的思路方法。请填写横线上的内容________。
【答案】（1）-1 （2）探究碘酒体积对混合后溶液变色时间的影响
（3）相同条件下，过氧化氢溶液体积越大，溶液变色时间越短
（4）＞ （5）无色
（6）向烧杯B中加入5mL的 2% 碘酒、4粒维生素C片，加入一定体积的水，使溶液总体积为25mL，将两只烧杯中的溶液混合，记录混合后溶液由无色变为蓝色的时间，与实验⑤对比
（7）自变量
【解析】
【小问1详解】
中，氢元素的化合价为+1价，根据在化合物中正负化合价代数和为0，则氧元素的化合价为-1价；
【小问2详解】
实验①②③中，碘酒体积不同，其他因素均相同，故目的是：探究碘酒体积对混合后溶液变色时间的影响；
【小问3详解】
实验②④⑤中过氧化氢溶液体积不同，其他因素均相同，且过氧化氢溶液体积越大，变色时间越短，说明相同条件下，过氧化氢溶液体积越大，溶液变色时间越短；
【小问4详解】
由实验①②③可知，相同条件下，碘酒体积越大，变色时间越短，故①中，若将碘酒体积改为 1mL ，则混合后溶液变色时间＞595s；
小问5详解】
向烧杯中依次加入碘酒、水，溶液变为棕黄色，再加入淀粉溶液，淀粉遇碘变蓝，故溶液变为蓝色，再加入维生素C片，维生素C能与碘反应，故最后溶液变为无色，故观察到溶液由棕黄色变为蓝色，再变为无色；
【小问6详解】
补做实验证明维生素C用量对混合后溶液变色时间也有影响，则变量是维生素C用量，其他因素均相同，烧杯A中加入 20 mL3%H2O2 溶液、 10mL 水、 2mL 1% 淀粉溶液，故是与实验⑤对比，故向烧杯B中加入5mL的 2% 碘酒、4粒维生素C片，加入一定体积的水，使溶液总体积为25mL，将两只烧杯中的溶液混合，记录混合后溶液由无色变为蓝色的时间，与实验⑤对比；
【小问7详解】
控制变量法是指在进行科学实验中，为了探究某一因素对所研究问题的影响，需要保持其他因素不变，只改变这一因素，通过观察结果来分析这一因素对问题的影响。这种方法在科学实验中非常常见，因为它能够帮助科学家准确地确定某一因素与实验结果之间的关系，控制变量法的核心在于控制实验中的变量。在科学实验中，往往存在多个因素同时影响实验结果，为了准确研究某一特定因素对结果的影响，就需要使用控制变量法，需要明确自变量（研究者主动改变的变量）、因变量（随自变量变化而变化的变量）、以及无关变量（即可能对实验结果产生影响，但是实验中需保持不变的变量），故通过严格控制无关变量，每次只改变一个自变量，从而研究自变量对因变量的影响，故横线上的内容为自变量。
选项
实验目的
实验方案
A
区别水和双氧水
取样，加入二氧化锰，观察否产生气泡
B
区别氧气、空气、氮气
把燃着的木条分别伸入三瓶气体中，观察木条燃烧情况
C
实验室区别蒸馏水和食盐水
用嘴来品尝味道
D
区别氧气和二氧化硫气体
用正确的方法闻气体的气味
可再生能源制氢技术
氢能转化率
光催化
不足5%
光电催化
不足5%
光—电催化耦合
70%以上
序号
烧杯A
烧杯B
变色时间/s
溶液体积/mL
溶液总体积/mL
碘酒体积/mL
溶液总体积/mL
①
10
32
2
25
595
②
10
32
5
25
193
③
10
32
10
25
39
④
5
32
5
25
399
⑤
20
32
5
25
78
选项
实验目的
实验方案
A
区别水和双氧水
取样，加入二氧化锰，观察是否产生气泡
B
区别氧气、空气、氮气
把燃着的木条分别伸入三瓶气体中，观察木条燃烧情况
C
实验室区别蒸馏水和食盐水
用嘴来品尝味道
D
区别氧气和二氧化硫气体
用正确的方法闻气体的气味
可再生能源制氢技术
氢能转化率
光催化
不足5%
光电催化
不足5%
光—电催化耦合
70%以上
序号
烧杯A
烧杯B
变色时间/s
溶液体积/mL
溶液总体积/mL
碘酒体积/mL
溶液总体积/mL
①
10
32
2
25
595
②
10
32
5
25
193
③
10
32
10
25
39
④
5
32
5
25
399
⑤
20
32
5
25
78