江苏省南京市玄武区2025-2026学年九年级上学期期末化学试卷（含答案+解析）

这是一份江苏省南京市玄武区2025-2026学年九年级上学期期末化学试卷（含答案+解析），共22页。试卷主要包含了单选题，填空题，流程题，实验题，探究题等内容，欢迎下载使用。
1.下列物质是由原子构成的是( )
A. C60B. 金刚石C. C2H5OHD. 干冰
2.下列物质加入水中，用玻璃棒搅拌后，能形成无色溶液的是( )
A. 面粉B. 高锰酸钾C. 硝酸钾D. 泥沙
3.下列事实中，能证明分子在化学变化中可分的是( )
A. 蔗糖溶解于水中B. 湿衣服晾晒变干
C. 空气分离得到氧气D. 水分解成氢气和氧气
4.在盛有水的烧杯中加入某种物质，形成溶液的过程中，温度下降。这种物质是( )
A. 氢氧化钠B. 氯化钠C. 浓硫酸D. 硝酸铵
5.菊花适合在弱酸性土壤中生长。下列土壤的pH最适合菊花生长的是
A. 8.9B. 6.3C. 10.9D. 11.2
6.海南荔枝中富含有助于维持体内酸碱平衡的“钾”。钾元素在元素周期表中的信息以及钾原子的结构示意图如图所示，下列说法正确的是( )
A. 符号K只表示钾元素
B. 钾的相对原子质量为39.10g
C. 钾原子的质子数为19
D. 在化学反应中钾原子易得电子
7.下列有关说法正确的是( )
A. 化石能源只能通过燃烧加以利用B. 在地壳中含量最高的金属元素是铁
C. 合金的硬度一般比其组成金属的小D. 图书资料着火需用二氧化碳灭火器扑灭
8.下列物质的用途与性质的对应关系中，不正确的是( )
A. AB. BC. CD. D
9.在“粗盐的初步提纯”实验中，下列操作正确的是( )
A. 取用粗盐B. 溶解粗盐
C. 过滤粗盐水D. 蒸干滤液
10.荷叶碱(C19H21NO2)是荷叶药用价值的主要成分。以下有关荷叶碱说法正确的是( )
A. 荷叶碱由4种元素组成B. 荷叶碱分子中含有氧分子
C. 荷叶碱由43个原子构成D. 荷叶碱中氢元素的质量分数最大
11.Na2CO3和NaCl的溶解度曲线如图所示。下列叙述不正确的是( )
A. t1∘C时，两饱和溶液的溶质质量分数的关系：NaCl>Na2CO3
B. t1∘C时，将10gNa2CO3固体放入50g水中，充分溶解后得到的溶液质量为60g
C. 将t1∘C时Na2CO3的饱和溶液升温到t2∘C，溶液的溶质质量分数变大
D. 将t2∘C时等质量的氯化钠和碳酸钠的饱和溶液分别降温到t1∘C时，所得两种溶液的质量关系：氯化钠溶液>碳酸钠溶液
12.液态肼(N2H4)在催化剂作用下发生反应的微观示意图如下。下列说法正确的是( )
A. 该反应属于置换反应
B. 该反应前后分子的种类不发生改变
C. 参加该反应的甲与生成的乙的质量比为8：7
D. 反应生成的乙和丁的分子个数比为1：2
13.研究小组为了进一步探究燃烧所需要的条件，设计了如下图所示的装置。打开橡胶塞向瓶中注入溶有氢氧化钠的80∘C的热水至图中所示位置；将白磷快速放在钢丝球上，观察现象，然后打开弹簧夹，液面下降至露出白磷后，再次观察现象。下列说法不正确的是
A. 钢丝球的主要作用是防止白磷掉落瓶底，不能与空气充分接触
B. 增大热水注入量(大于原始体积)，可提升实验效果
C. 对比两次实验现象可知：可燃物燃烧需要与空气接触
D. 气球和氢氧化钠都可以防止白烟扩散到空气中污染环境
14.下列实验设计不能达到实验目的是
A. AB. BC. CD. D
15.图中甲、乙、丙、丁是初中化学常见的物质。其中乙、丁为单质，甲和丙均是由两种元素组成的化合物，但类别不同。图中“-”表示两端的物质间能发生化学反应；“→”表示物质间存在转化关系；部分反应物、生成物或反应条件已略去。下列说法不正确的是( )
A. 乙和丁均为无色无味的气体
B. 甲一定为HCl，丙一定为氧化物
C. 在点燃的条件下，乙通过化合反应可转化为甲
D. 丁转化为丙的反应现象一定是剧烈燃烧，火星四射，生成一种黑色固体
二、填空题：本大题共2小题，共18分。
16.金属材料在生活、科研中起着重要的作用。
Ⅰ.金属材料的应用
(1)选择铜合金铸造纪念币时，主要考虑了 (填字母)等金属的性质。
A.延展性 B.导热性 C.硬度 D.耐腐蚀
(2)干电池剖面图上所标出的物质中能导电的有锌皮和 。
(3)大面具所用的青铜是铜、锡合金，为验证锡和铜的金属活动性强弱，小明进行了如图2所示的实验，并观察到了明显的实验现象。实验中所用的金属丝和金属化合物的溶液分别为 。
(4)若向硫酸铜溶液中加入铁粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。向滤渣中加入稀硫酸，有气泡冒出，则滤液中主要含有的离子为 (填离子符号)。
Ⅱ.金属的冶炼和保护
现代炼铜的一种方法是以辉铜矿(主要成分Cu2S)为原料，反应主要过程如图3所示：
(5)在整个转化过程中化合价改变的元素有： (填元素符号)。
(6)写出过程②在高温条件下发生反应的化学方程式 。
17.二氧化碳捕获和转化可减少CO2的排放实现资源利用。
Ⅰ.自然界中的碳循环
自然界中的碳循环(见图1)对维持生态平衡具有重要意义。
(1)下列有关说法正确的是 。
A.图中途径①②③均包含化学变化
B.产生二氧化碳的途径有化石燃料的燃烧、绿色植物的光合作用及微生物的分解作用
C.氧元素未参与自然界中的碳循环过程
D.除了二氧化碳外，臭氧、甲烷等也能产生温室效应
(2)图1中动物、植物等的遗骸经一系列复杂变化形成了泥炭、煤、石油和天然气等化石燃料，写出天然气充分燃烧的化学方程式 。
Ⅱ.二氧化碳的封存与吸收
(3)海水封存。将CO2注入深海实现高压封存。海水封存时CO2会使海水的pH (填“变大”或“变小”或“不变”)，从而影响海洋生态。
(4)碱溶液吸收二氧化碳。小组同学设计了如图2所示实验探究饱和石灰水和饱和NaOH溶液吸收CO2的效果。向两瓶中分别挤入等体积的两种溶液后观察到 现象，可知饱和NaOH溶液的吸收效果更好。
Ⅲ.二氧化碳的转化和利用
我国科研人员研制出一种新型催化剂，能将CO2转化成甲醇，其转化过程如图3所示。
(5)单质M的化学式为 。
(6)在整个转化中参加反应的CO2和M的质量比为 。
三、流程题：本大题共1小题，共9分。
18.某铝土矿的主要成分是Al2O3，含少量SiO2、Fe2O3等杂质，以该铝土矿为原料制备常见阻燃剂——氢氧化铝的流程如下。
已知：SiO2及其他杂质不溶于水且不与盐酸反应；Al(OH)3能与NaOH溶液反应，生成一种可溶性化合物。
请回答下列问题。
(1)步骤①中Al2O3与盐酸发生反应的化学方程式： 。
(2)滤液B中的溶质有 种。
(3)Al(OH)3是常见的阻燃剂，其受热分解时吸收热量并生成耐高温的氧化铝和另一种氧化物，请写出该反应的化学方程式： ；请从灭火原理分析Al(OH)3可用作阻燃剂的原因 。
四、实验题：本大题共2小题，共18分。
19.如图是实验室制取气体并进行相关实验的装置，请回答下列问题：
(1)①实验室选B装置制二氧化碳时，反应的化学方程式为 。若用D装置收集二氧化碳，应将气体从导管的 端(填“a”或“b”)通入。
②以下图标与实验室制取二氧化碳有关的是 (填字母)。
③将干燥的二氧化碳气体通入E装置，可观察到a处干燥紫色纸花不变色和 现象。
(2)实验室加热醋酸钠和碱石灰的固体混合物制甲烷时，应选择的发生装置是 (填字母)。
(3)①与B装置相比，实验室选F装置制氢气的优点是 ；选C装置收集氢气的原因是 。
②工业上可用电解水等方法制取氢气，但氢能仍未被广泛应用的原因是 。
20.水和溶液在生产、生活和科研中具有广泛的用途。
Ⅰ.水的净化
化学研究小组模拟自来水厂的净水流程，制作了如右图所示的简易净水装置。
(1)活性炭能吸附除去水中的色素和异味，其原因是活性炭具有 的结构。
(2)净化后的水经测定仍含有 ，则该水为硬水。
Ⅱ.水作溶剂
(3)①研究小组将50g溶质质量分数为30%的过氧化氢溶液，配制成溶质质量分数为5%的溶液制取氧气，需要加水 g。配制的主要步骤有计算、量取、 、装瓶并贴上标签。
②取68g稀释后的过氧化氢溶液制取氧气，理论上最多产生氧气的质量是多少？ (在答题卡上写出计算过程)
(4)该小组在20∘C时进行了如下图所示实验，测定了某氯化钠溶液的溶质质量分数。
已知：20∘C时，氯化钠的溶解度为36g。
①x的值为 。
②待测氯化钠溶液的溶质质量分数为 。
五、探究题：本大题共1小题，共10分。
21.研究小组对铁生锈实验所使用的氯化钙进行了以下探究。
【回顾教材】如图为探究铁生锈的实验。
【思考交流】
(1)要证明铁钉生锈的过程中一定有水参加了反应，则必须完成的实验是 (填序号)。
(2)实验②中使用了煮沸并迅速冷却的蒸馏水，而没有直接使用蒸馏水的原因是 。
探究1：干燥剂氯化钙的吸水能力
【查阅资料】常见氯化钙产品有无水CaCl2和CaCl2⋅xH2O。市售氯化钙干燥剂主要为无水CaCl2或CaCl2⋅2H2O。
【提出问题】无水CaCl2与CaCl2⋅2H2O哪个吸水效果好呢？
【进行实验】小组分别各取5.0g无水CaCl2、CaCl2⋅2H2O于培养皿中。每种物质取三个样品，敞口放置于空气中，观察现象，每天同一时间测样品质量，结果取平均值，数据记录如图1所示。
【结论】
(3)根据图1数据分析，进行铁生锈实验时最好选择 作干燥剂。
【继续探究】生石灰也有吸水性，为了研究生石灰能否代替氯化钙作干燥剂，小组进行了探究：分别称取5.0g无水CaCl2和生石灰，按上述实验操作进行实验，数据记录如图2所示。
【分析】
(4)生石灰可作干燥剂的原因是 (用化学方程式表示)。相同条件下，由数据分析可知生石灰不能替代氯化钙进行实验。
探究2：干燥剂氯化钙的提纯
市售氯化钙干燥剂中常含有少量氯化钠。研究小组欲提纯氯化钙，进行了以下实验：
(5)步骤一：取适量样品于烧杯中，加水使其溶解。
步骤二：样品充分溶解后， (根据图3信息，完成实验操作)，过滤、洗涤、烘干。
【温度选择】
(6)下表为不同温度下烘干时所得的固体成分，若要得到CaCl2⋅2H2O，控制的最佳温度范围为 。
探究3：测定氯化钙的含量
【实验测定】为测定某氯化钙除湿剂中CaCl2⋅2H2O的质量分数，研究小组同学进行了如下实验：称量10.0g样品加热至260∘C以上至固体质量不再改变，实验数据如图4所示(加热过程中杂质NaCl既不熔化也不分解)。
【含量计算】
(7)样品中CaCl2⋅2H2O(相对分子质量为147)的质量分数为 。
【实验反思】
(8)有同学认为用上述方法测定可能会导致结果偏高，理由是 。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：A、C60是由C60分子构成的，故选项错误。
B、金刚石属于固态非金属单质，是由碳原子直接构成的，故选项正确。
C、C2H5OH是由非金属元素组成的化合物，是由乙醇分子构成的，故选项错误。
D、干冰是固态二氧化碳，二氧化碳是由非金属元素组成的化合物，是由二氧化碳分子构成的，故选项错误。
故选：B。
根据金属、大多数固态非金属单质、稀有气体等由原子构成；有些物质是由分子构成的，包括气态的非金属单质、由非金属元素组成的化合物，如氢气、水等；有些物质是由离子构成的，一般是含有金属元素和非金属元素的化合物，如氯化钠，进行分析判断。
本题难度不大，主要考查了构成物质的微观粒子方面的知识，对物质进行分类与对号入座、了解常见物质的粒子构成是正确解答本题的关键。
2.【答案】C
【解析】解：A.面粉不溶于水，加入水中后，会以固体小颗粒的形式分散在水中，形成的是悬浊液(不均一、不稳定，静置后会沉降)，而不是溶液，故A不符合要求；
B.高锰酸钾易溶于水，能形成溶液，但高锰酸钾溶液呈紫红色，不是无色溶液，故B不符合要求；
C.硝酸钾易溶于水，形成的溶液是均一、稳定的混合物，且硝酸钾溶液为无色，符合“形成无色溶液”的条件，故C符合要求；
D.泥沙不溶于水，加入水中后，会以固体颗粒的形式分散在水中，形成悬浊液，不是溶液，故D不符合要求；
故选：C。
需明确溶液的定义(一种或几种物质分散到另一种物质里，形成均一、稳定的混合物)，以及各选项物质在水中的溶解情况和溶液颜色。
本题难度简单，主要考查学生对溶液概念、特征(均一性、稳定性、混合物)以及常见物质溶液颜色的掌握情况，从宏观上看，学生要观察物质在水中的溶解情况及溶液颜色；从微观上，要理解物质溶解时以分子或离子形式分散的过程，从而判断能否形成溶液，提升了对物质变化本质的认识。
3.【答案】D
【解析】解：A.蔗糖溶解于水中，是蔗糖分子扩散到水分子中间，没有新物质生成，属于物理变化，不能证明分子在化学变化中可分，故A错误；
B.湿衣服晾晒变干，是水分子运动到空气中，没有新物质生成，属于物理变化，不能证明分子在化学变化中可分，故B错误；
C.空气分离得到氧气，是利用空气中各成分沸点不同进行分离，没有新物质生成，属于物理变化，不能证明分子在化学变化中可分，故C错误；
D.水分解成氢气和氧气，有新物质氢气和氧气生成，属于化学变化，能证明分子在化学变化中可分，故D正确；
故选：D。
分子在化学变化中可分，在物理变化中不可分；物理变化是没有新物质生成的变化，化学变化是有新物质生成的变化。
本题难度简单，通过具体的事实来考察对分子在化学变化中可分性的理解，在解答此类问题时，关键是要明确什么是化学变化，以及化学变化的实质是什么，同时，还需要能够区分物理变化和化学变化，以及它们对分子结构的影响。
4.【答案】D
【解析】【分析】
根据物质溶于水后的放热与吸热现象来考虑，要由物质溶于水的整个过程来分析．
熟记以下物质：溶于水放热的物质有：浓硫酸、生石灰、氢氧化钠固体；溶于水吸热的有硝酸铵．
【解答】A、氢氧化钠溶于水放出热量，溶液温度升高，故错误；
B、氯化钠溶于水溶液温度基本不变，故错误；
C、浓硫酸溶于水放出热量，溶液温度升高，故错误；
D、硝酸铵溶于水吸收热量，溶液温度降低，故正确；
故选：D。
5.【答案】B
【解析】【详解】菊花适合在弱酸性土壤中生长，pHNa2CO3，故A正确；
B、t1∘C时，碳酸钠的溶解度时21.8g，所以将10gNa2CO3固体放入50g水中，充分溶解后可以全部溶解，得到的溶液质量为60g，故B正确；
C、将t1∘C时Na2CO3的饱和溶液升温到t2∘C，溶解度增大，溶质、溶剂质量都不变，所以溶液的溶质质量分数不变，故C错误；
D、将t2∘C时等质量的氯化钠和碳酸钠的饱和溶液分别降温到t1∘C时，溶解度减小，析出晶体，氯化钠的溶解度大于碳酸钠的溶解度，所得两种溶液的质量关系：氯化钠溶液>碳酸钠溶液，故D正确。
故选：C。
根据固体的溶解度曲线，可以查出某物质在一定温度下的溶解度，从而确定物质的溶解性；可以比较不同物质在同一温度下的溶解度大小，从而判断饱和溶液中溶质的质量分数的大小；可以判断物质的溶解度随温度变化的变化情况，从而判断提纯晶体的方法。
本题难度不是很大，主要考查了固体的溶解度曲线所表示的意义，及根据固体的溶解度曲线来解决相关的问题，从而培养分析问题、解决问题的能力。
12.【答案】D
【解析】解：由微观反应示意图可知，该反应为N2H4在一定条件下反应生成H2、N2和NH3，则反应的化学方程式为2N2H4H2↑+N2↑+2NH3↑。
A、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，该反应是一种物质生成三种物质，属于分解反应，故错误；
B、化学反应的实质是分子破裂、原子重新组合，反应前后分子的种类一定发生改变，故错误；
C、由方程式的意义可知，参加反应的甲与和生成乙的质量比为2×(14×2+1×4)：(14×2)=16：7，故错误；
D、由化学方程式的意义可知，反应生成的乙和丁的分子个数比为1：2，故正确；
故选：D。
根据液态肼反应前后分子种类变化的微观示意图写出反应的方程式，再根据方程的意义、物质的构成、物质的性质等分析判断有关的说法
加强对化学反应微观模型图的知识的掌握是正确解答本题的关键。
13.【答案】B
【解析】【详解】A、钢丝球的主要作用是承托白磷，防止其掉落瓶底，以便后续能与空气充分接触，故该说法正确；
B、增大热水的注入量，对实验现象没有影响，不会提升实验效果，故该说法错误；
C、第一次白磷被热水浸没，不与空气接触，不燃烧；第二次液面下降露出白磷，与空气接触后燃烧，对比可知可燃物燃烧需要与空气接触，故该说法正确；
D、白磷燃烧产生的白烟是五氧化二磷，有毒；气球能收集白烟，氢氧化钠能与五氧化二磷反应，二者都可防止白烟扩散污染环境，故该说法正确。
故选B。
14.【答案】A
【解析】【详解】A、测定空气中氧气的含量，实验中使用了木炭，木炭燃烧会生成二氧化碳气体，反应后装置内压强变化不明显，无法通过水的进入量准确测定氧气含量，不能达到实验目的。
B、验证水的组成，氢气只含氢元素、氧气只含氧元素，电解水生成氢气和氧气，根据化学反应前后元素种类不变，说明水由氢元素和氧元素组成，能达到实验目的。
C、探究反应物接触面积对反应速率的影响，实验中只有碳酸钙的状态(块状/粉末状)不同，其他条件相同，可通过观察气泡产生的快慢来比较反应速率，能达到实验目的。
D、探究不同溶质在同种溶剂中的溶解性，实验中溶剂都是汽油，溶质分别是碘和高锰酸钾，可通过观察溶解情况比较溶解性，能达到实验目的。
故选A。
15.【答案】D
【解析】解：A、由分析可知，乙是氢气，丁是氧气，氢气和氧气都是无色无味的气体，故选项说法正确。
B、由分析可知，甲一定为HCl，丙一定为氧化物，故选项说法正确。
C、乙是氢气，甲是HCl，氢气和氯气在点燃的条件下生成HCl，该反应属于化合反应，故选项说法正确。
D、由分析可知，丁是氧气，丙可以是四氧化三铁或氧化铁，铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，现象是剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体，铁在空气中缓慢氧化生成氧化铁，现象不明显且氧化铁是红棕色固体，故选项说法不正确。
故选：D。
图中甲、乙、丙、丁是初中化学常见的物质。其中乙、丁为单质，甲和丙均是由两种元素组成的化合物，但类别不同，铁能和甲反应，能转化成乙，甲和乙能相互转化，则甲是盐酸(酸)，乙是氢气；丙能转化成铁，铁能和丁反应，丁能转化成丙，并且氢气能和丁反应，则丙可以是四氧化三铁或氧化铁(氧化物)，丁是氧气；代入验证，符合题意。
本题考查了物质的推断，在解此类题时，首先将题中有特征的物质推出，然后结合推出的物质和题中的转化关系推导剩余的物质，最后将推出的各种物质代入转化关系中进行验证即可。
16.【答案】ACD
ACD
锡丝、硫酸铜溶液
Fe2+、SO42−
Cu、O、S
Cu2S+2Cu2O高温 6Cu+SO2↑

【解析】【详解】(1)铸造纪念币的金属材料必须具备以下特性：具有良好的延展性、较高的硬度，以及较强的耐腐蚀性，而不需要考虑金属的导热性；故选ACD。
(2)干电池剖面图上所标出的物质中能导电的有锌皮、铜帽和石墨棒；故填：铜帽和石墨棒。
(3)在金属活动性顺序中，排在前面的金属能将排在后面的金属从化合物的溶液中置换出来，为验证锡和铜的金属活动性强弱，并观察到了明显的实验现象，则实验中所用的金属丝和金属化合物的溶液分别为锡丝、硫酸铜溶液；故填：锡丝、硫酸铜溶液。
(4)若向硫酸铜溶液中加入铁粉，铁粉与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。向滤渣中加入稀硫酸，有气泡冒出，说明铁粉过量，则滤液中的溶质为硫酸亚铁，其主要含有的离子为 Fe2+ 、 SO42− ；故填： Fe2+ 、 SO42− 。
(5)由流程图可知，反应①为 Cu2S 和氧气反应生成二氧化硫和 Cu2O ，反应物氧气为单质，氧元素的化合价为0， Cu2S 中硫元素的化合价为−2价，铜元素的化合价为+1价；生成物二氧化硫中氧元素的化合价为−2价，硫元素的化合价为+4价， Cu2O 中氧元素的化合价为−2价，铜元素的化合价为+1价；反应②为 Cu2S 和 Cu2O 在高温条件下生成铜和二氧化硫，反应物 Cu2S 中硫元素的化合价为−2价，铜元素的化合价为+1价， Cu2O 中氧元素的化合价为−2价，铜元素的化合价为+1价；生成物铜为单质，铜元素的化合价为0，二氧化硫中氧元素的化合价为−2价，硫元素的化合价为+4价，因此在整个转化过程中化合价改变的元素有Cu(+1→0)、O(0→−2)、S(−2→+4)；故填：Cu、O、S。
(6)由流程图可知， Cu2S 和 Cu2O 在高温条件下反应生成铜和二氧化硫，反应的化学方程式为 Cu2S+2Cu2O高温 6Cu+SO2↑ ；故填： Cu2S+2Cu2O高温 6Cu+SO2↑ 。
17.【答案】AD
CH4+2O2点燃 CO2+2H2O
变小
)气球2比气球1更大(合理即可)
H2
22:3

【解析】【详解】(1)A、①呼吸作用、②光合作用、③化石燃料的燃烧过程中都有新物质生成，都属于化学变化，故说法正确；
B、绿色植物通过光合作用不断消耗大气中的二氧化碳，维持碳-氧平衡，能够减少生物圈中二氧化碳；化石燃料的燃烧、微生物的分解作用都能产生二氧化碳，故说法错误；
C、动物的呼吸会消耗氧气排放出二氧化碳，二氧化碳中含氧元素；植物的光合作用吸收二氧化碳，呼吸会消耗氧气，所以氧元素参与了循环，故说法错误；
D、能产生温室效应的气体除二氧化碳外，还有臭氧、甲烷、氟氯代烷等，故说法正确；
故选AD；
(2)天然气的主要成分是甲烷，甲烷充分燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为： CH4+2O2点燃 CO2+2H2O ；
(3)二氧化碳和水反应生成碳酸，显酸性，则海水封存CO2会减小海水的pH，影响海洋生态；
(4)氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，都会导致瓶内压强减小，气球变大，当观察到：气球2比气球1更大，可证明饱和 NaOH 溶液的吸收效果更好；
(5)根据流程可知，二氧化碳中的碳元素价态由+4价降为+2价，则M为还原剂，并且由质量守恒定律可知，M中含有氢元素，M的化学式为H2；
(6)根据流程可知，反应Ⅰ是二氧化碳与氢气在催化剂作用下生成一氧化碳和水，反应的化学方程式为： CO2+H2催化剂 CO+H2O ，反应Ⅱ是一氧化碳与氢气在催化剂Ⅱ作用下得到甲醇，反应的化学方程式为： CO+2H2催化剂 CH3OH ，由方程式可知，整个转化过程中CO2和H2的质量比为44：(3×2)=22:3。
18.【答案】Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O
3/三
2Al(OH)3Δ− Al2O3+3H2O
Al(OH)3分解过程吸收大量热量，使可燃物温度降至着火点以下，生成的氧化铝覆盖在可燃物表面，阻止可燃物接触氧气

【解析】【详解】(1)氧化铝与盐酸反应生成氯化铝和水，化学方程式为 Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O 。
(2)步骤①中，铝土矿中的Al2O3、Fe2O3与过量盐酸反应，生成AlCl3、FeCl3，且HCl有剩余。步骤②中，加入过量NaOH溶液：过量的NaOH与HCl反应生成NaCl，NaOH与FeCl3反应生成Fe(OH)3沉淀、NaCl，Fe(OH)3被过滤除去。Al(OH)3与过量NaOH反应生成一种可溶性化合物，且NaOH有剩余。最终滤液B中的溶质为NaCl、一种可溶性化合物、NaOH，共3种。
(3)Al(OH)3受热分解生成耐高温的氧化铝(Al2O3)和另一种氧化物，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，可知该氧化物为H2O，则化学方程式为 2Al(OH)3Δ− Al2O3+3H2O ；
从灭火原理来看：Al(OH)3分解过程吸收大量热量，使可燃物温度降至着火点以下；生成的氧化铝覆盖在可燃物表面，阻止可燃物接触氧气。
19.【答案】CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
a
ab
b、c处湿润的紫色纸花变红，c处纸花先变红
A
可控制反应的发生与停止
氢气难溶于水
氢气的制取成本太高、运输和储存比较困难

【解析】【详解】(1)①实验室选B装置制二氧化碳时，是大理石或石灰石与稀盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳，反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。若用D装置收集二氧化碳，由于二氧化碳的密度比空气的密度大，进入以后占据下方空间，空气则被赶到上方空间而易从b端排出，所以二氧化碳气体从导管的a端通入。
②实验室制取二氧化碳用到稀盐酸，稀盐酸有腐蚀性，需要护目镜，实验结束需要洗手，该实验不需要用电，不产生有害气体，不产生烟、雾等，不需要排气装置，不用锐器，故选ab。
③将干燥的二氧化碳气体通入E装置，二氧化碳本身不能使石蕊变红，二氧化碳能与水反应生成碳酸，生成的碳酸显酸性，能使紫色石蕊溶液变红，则湿润紫色石蕊纸花变红，由于二氧化碳的密度比空气的密度大，所以可观察到a处干燥紫色石蕊纸花不变色和b、c处湿润的紫色石蕊纸花变红，c处湿润的紫色石蕊纸花先变红现象。
(2)实验室加热醋酸钠和碱石灰的固体混合物制甲烷时，应选择固固加热型发生装置A。
(3)①F装置是固液常温型发生装置，关闭弹簧夹，气体不能排出，U型管的右端液体上方的气体增多，压强变大，则U型管的液面左端上升，右端下降，液体与多孔隔板上的固体分离，反应停止，打开弹簧夹，气体排出，压强变小，U型管的右端液面上升，液体与多孔隔板上的固体接触，反应开始发生。所以与B装置相比，实验室选F装置制氢气的优点是可控制反应的发生与停止，选C装置收集氢气的原因是氢气难溶于水。
②工业上可用电解水等方法制取氢气，但氢能仍未被广泛应用的原因是氢气的制取成本太高、运输和储存比较困难。
20.【答案】疏松多孔
较多可溶性钙、镁化合物
250
混匀
解：设理论上最多产生氧气的质量是x
2H2O26868g×5%MnO2 2H2O +O2↑32x
3268=x68g×5% ，x=1.6g
答：理论上最多产生氧气的质量是1.6g。
1.2
25%

【解析】【详解】(1)活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，可以除去水中的色素和异味；
(2)该装置只能通过滤膜除去难溶性杂质，通过活性炭除去水中的色素和异味，通过消毒剂杀菌消毒，不能除去可溶性钙、镁化合物，故净化后的水经测定仍含有较多可溶性钙、镁化合物，则该水是硬水(硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水)；
(3)①解：设需要加水的质量为x，根据稀释前后，溶质的质量不变，可得： 50g×30%=50g+x×5% ，x=250g；
用浓溶液配制稀溶液，实验步骤为：计算、量取、混匀、装瓶并贴上标签；
②见答案；
(4)①将80g待测氯化钠溶液平均分为两份，每份溶液的质量为：80g÷2=40g，将其中一份溶液恒温蒸发5g水，析出1g氯化钠固体，析出固体后的溶液为饱和溶液，所得溶液的质量为：40g−5g−1g=34g，20∘C时，氯化钠的溶解度为36g，则该温度下，34g氯化钠饱和溶液中溶质质量为： 34g×36g36g+100g×100%=9g ，溶剂质量为：34g−9g=25g；则每份40g溶液中溶质质量为：1g+9g=10g，溶剂质量为：25g+5g=30g；向另一份溶液中加入2g氯化钠，析出xg氯化钠固体，20∘C时，氯化钠的溶解度为36g，即该温度下，100g水中最多可溶解36g氯化钠，则该温度下，30g水中最多可溶解氯化钠的质量为： 36g100g×30g=10.8g ，则x的值为：2g+10g−10.8g=1.2g；
②待测氯化钠溶液的溶质质量分数为： 10g×280g×100%=25% 。
21.【答案】①③
煮沸可除去水中溶解的氧气，防止其影响实验
无水CaCl2
CaO+H2O=CaOH2
蒸发浓缩、降温结晶
45−175∘C
73.5%
除湿剂在实验前就已经吸收了空气中的水分

【解析】【详解】(1)试管①中铁钉与氧气(或空气)和水接触，生锈，试管③中铁钉只与氧气(或空气)接触，不生锈，故要证明铁钉生锈的过程中一定有水参加了反应，则必须完成的实验是①③；
(2)实验②中使用了煮沸并迅速冷却的蒸馏水，而没有直接使用蒸馏水的原因是：煮沸可除去水中溶解的氧气，防止其影响实验；
(3)由图可知，相同条件下，使用无水CaCl2作干燥剂时，相同时间内，样品的质量更大，说明无水CaCl2的吸水能力更强，故进行铁生锈实验时最好选择无水CaCl2作干燥剂；
(4)生石灰可作干燥剂的原因是生石灰(即氧化钙)能与水反应生成氢氧化钙，该反应的化学方程式为： CaO+H2O=CaOH2 ；
(5)由图可知，氯化钙、氯化钠的溶解度均随温度的升高而增加，氯化钙的溶解度受温度影响较大，氯化钠的溶解度受温度影响较小，故应采取降温结晶的方法提纯氯化钙，故样品充分溶解后，蒸发浓缩、降温结晶，过滤、洗涤、烘干；
(6)由表可知，若要得到 CaCl2⋅2H2O ，控制的最佳温度范围为：45−175∘C；
(7)称量10.0g样品加热至260∘C以上至固体质量不再改变，固体减少的质量为 CaCl2⋅2H2O 中结晶水的质量，则结晶水的质量为：10.0g−8.2g=1.8g，则样品中 CaCl2⋅2H2O 的质量为： 1.8g÷18×2147×100%=7.35g ，则样品中 CaCl2⋅2H2O (相对分子质量为147)的质量分数为： ×100%=73.5% ；
(8)有同学认为用上述方法测定可能会导致结果偏高，理由是除湿剂在实验前就已经吸收了空气中的水分，导致测得结晶水的质量偏大，则结果偏高。
选项
用途
性质
A
石墨用于制作铅笔芯
石墨很软，有滑腻感，且为灰黑色
B
金刚石薄膜可用于集成电路基板散热
金刚石薄膜导热性好
C
一氧化碳可用于冶金工业
一氧化碳具有可燃性
D
氮气用于食品防腐
常温下氮气的化学性质不活泼
实验设计
实验目的
A测定空气中氧气的含量
B验证水的组成
实验设计
实验目的
C探究反应物接触面积对反应速率的影响
D探究不同溶质在同种溶剂中的溶解性
温度/∘C
固体成分
温度/∘C
固体成分
29以下
CaCl2⋅6H2O
175−260
CaCl2⋅H2O
29−45
CaCl2⋅4H2O
260以上
CaCl2
45−175
CaCl2⋅2H2O