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四川省成都市武侯区西川中学2023-2024学年九年级上学期11月期中化学试题（解析版）
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这是一份四川省成都市武侯区西川中学2023-2024学年九年级上学期11月期中化学试题（解析版），共18页。试卷主要包含了考生使用答题卡作答， 下列说法错误的是， 下列实验操作错误的是等内容，欢迎下载使用。
九年级化学
注意事项：
1.全卷满分100分；考试时间60分钟。
2.考生使用答题卡作答。
3.在作答前，考生务必将自己的姓名、考生号和座位号填写在答题卡上。考试结束，监考人员将试卷和答题卡一并收回。
4.选择题部分清使用2B铅笔填涂；非选择題部分请使用0.5毫米黑色墨水签宇笔书写，字体工整、笔迹清楚。
5.请按照题号在答题卡上各题目对应的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。
6.保持答题卡面清洁，不得折叠、污染、破损等。
可能用到的相对原子质量H-1 O-16 C-12 C1-35.5 N-14 Na-23
一、选择题（本大题共16个小题，每小题3分，共48分，每小题均有四个选项，其中只有一项符合题目要求，答案涂在答题卡上）
1. 《天工开物》中记载了“蜀省井盐”的制备步骤，其中涉及化学变化的是
A. 挖凿盐井B. 剖竹去节
C. 汲取卤水D. 井水煮盐
【答案】D
【解析】
【详解】A、挖凿盐井过程中没有新物质生成，则过程中发生物理变化；
B、剖竹去节过程中没有新物质生成，则过程中发生物理变化；
C、汲取卤水过程中没有新物质生成，则过程中发生物理变化；
D、井火煮盐过程中有物质的燃烧，燃烧过程中有新物质生成，则发生化学变化。
故选D。
2. 成都市连续14位居“中国最具幸福感城市”第一名，城市发展取得重大成就。下列做法不符合新时代更多免费优质滋源请 家 威杏 MXSJ663 成都发展理念的是
A. 减少公园绿地增加住宅建设
B. 降低PM2.5，做靓“雪山下的公园城市”
C. 提升非化石能源消费比重
D. 推动大气污染防治协同立法
【答案】A
【解析】
【详解】A、绿色建筑的核心要素包括减轻建筑对环境的负荷，减少公园绿地增加住宅建设不利于人与自然和谐共处，所以不能减少公园绿地增加住宅建设，不符合新时代发展理念，符合题意；
B、降低 PM2.5 ，做靓“雪山下的公园城市”，有利于防治大气污染，有利于环境保护，符合新时代发展理念，不符合题意；
C、在能源的供给端，要提升清洁能源生产的能力，重点建设一批清洁能源基地，实现多能互补，逐步提升非化石能源比重，符合新时代发展理念，不符合题意；
D、推动大气污染防治协同立法，有利于防治大气污染，有利于环境保护，符合新时代发展理念，不符合题意。
故选A。
3. 空气和水是人类生活和生产不可或缺的自然资源。下列说法错误的是
A. 氢气的燃烧实验能证明水的组成
B. 二氧化碳在空气中的含量增多会引起温室效应，但不属于空气污染物
C. 空气中的稀有气体由于化学性质稳定，因此可用作电光源
D. 地球上的水总储量虽然很大，但淡水很少，我们要节约用水
【答案】C
【解析】
【详解】A、氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，可得水是由氢元素和氧元素组成，不符合题意；
B、二氧化碳在空气中含量增多会导致温室效应，但是二氧化碳是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，不符合题意；
C、空气中的稀有气体可用作电光源，是因为稀有气体通电时能发出不同颜色的光，符合题意；
D、地球上的总水储量很大，但是淡水资源有限，且分布不均，因此我们要节约用水，不符合题意。
故选C。
4. 下列有关实验的描述中正确的是
A. 硫在空气中燃烧发出蓝紫色火焰
B. 氢气燃烧产生淡蓝色火焰
C. 红磷燃烧产生量白雾
D. 镁条燃烧发出耀眼白光，生成黑色固体
【答案】B
【解析】
【详解】A、硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰，故A错误；
B、氢气燃烧产生淡蓝色火焰，故B正确；
C、红磷燃烧产生量白烟，故C错误；
D、镁条在空气中燃烧，发出耀眼白光，放出热量 ，生成白色固体，故D错误；
故选：B。
5. 下列化学用语的使用及其表示的意义，正确的是
A. ：二氧化硫分子中硫元素显+4价
B. 2CO2：两个二氧化碳分子
C. H2：2个氢原子
D. Ca+2：一个钙离子带两个单位正电荷
【答案】B
【解析】
【详解】A、二氧化硫是由元素组成，二氧化硫分子是由原子构成，表示二氧化硫中硫元素显+4价，错误；
B、化学符号前面的数字，表示微粒的个数；2CO2表示两个二氧化碳分子，正确；
C、化学符号右下角的数字，表示一个该微粒中所含该原子的数目；H2表示1个氢分子是由2个氢原子构成，错误；
D、离子的表示方法是在表示该离子的元素符号（或原子团）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。一个钙离子带两个单位正电荷，表示为Ca2+，错误。
故选B。
6. 下列对于水的认识错误的是
A. 净水操作中净化程度最高的是蒸馏
B. 用肥皂水检验是硬水还是软水
C. 利用明矾使悬浮物凝聚沉降
D. 生活中可用蒸馏的方法将硬水软化
【答案】D
【解析】
【详解】A、蒸馏能够除去水中的所有杂质，得到的蒸馏水属于纯水，是净化程度最高的净水方法，故A认识正确；
B、用肥皂水区分硬水和软水，加入肥皂水振荡，产生较多泡沫的是软水，产生较少泡沫、较多浮渣的是硬水，故B认识正确；
C、明矾溶于水形成的胶状物，具有吸附性，能够吸附水中的悬浮杂质，并加速其沉降，故C认识正确；
D、实验室可以用蒸馏的方法将硬水软化，生活中可用加热煮沸的方法将硬水软化，故D认识错误；
故选：D。
7. 下列说法错误的是
A. 墙内开花墙外香——分子在不断地运动
B. 氧化汞分解生成汞和氧气——分子分解成原子，原子重新组合
C. 水蒸气冷凝变成液态水，体积变小——温度降低，分子变小
D. 液氧和氧气都能助燃——同种物质的分子相同，其化学性质相同
【答案】C
【解析】
【详解】A、墙内开花墙外香，是因为分子在不断地运动，向四周扩散，使人们闻到香味，故A说法正确；
B、氧化汞受热分解生成汞和氧气，是因为氧化汞分子分裂成了汞原子和氧原子，然后氧原子重新组合形成氧分子，大量的氧分子聚集成氧气，汞原子直接聚集成金属汞，该事实说明在化学变化中，分子分解成原子，原子重新组合，故B说法正确；
C、水蒸气冷凝变成水是从气态变为液态，体积减小，是由于温度降低，分子间的间隔变小，分子本身不变，故C说法错误；
D、液氧和氧气都是由氧分子构成的，只是状态不同，同种物质的分子相同，其化学性质相同，故D说法正确；
故选：C。
8. 下列实验操作错误的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A、碳酸钠与稀盐酸反应生成二氧化碳气体，生成的二氧化碳气体逸出装置，导致天平失衡，不能用于验证质量守恒定律，故A实验操作错误；
B、铁在氧气中燃烧的实验中，需要在集气瓶底预留少量的水，防止生成的高温熔融物溅落，炸裂集气瓶，故B实验操作正确；
C、红磷燃烧，消耗集气瓶内的氧气，生成五氧化二磷固体，待装置冷却至室温，装置内压强减小，水沿导管进入集气瓶，进入集气瓶中水的体积即为消耗氧气的体积，进入集气瓶中水的体积约占集气瓶内空气体积的五分之一，说明氧气约占空气体积的五分之一，该实验能够测定空气中氧气的含量，故C实验操作正确；
D、浓氨水有挥发性，挥发出来的氨分子不断运动，运动到酚酞溶液中，溶于水形成氨水，氨水显碱性，能使无色的酚酞试液变红色，该实验中可观察到酚酞溶液变红色，此实验说明了分子在不断地运动，故D实验操作正确；
故选：A。
9. 我国拥有自主知识产权的硅衬底高光效氮化镓发光二极管（简称LED）技术，已广泛用于照明、显像等多个领域。氮和镓的原子结构示意图及镓在元素周期表中的信息如下图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 镓元素位于第三周期，属于金属元素B. 镓原子核内有31个中子
C. 镓的相对原子质量是69.72gD. 氮化镓的化学式为GaN
【答案】D
【解析】
【详解】A、由镓原子结构示意图可知，镓原子核外有四个电子层，镓元素位于第四周期，属于金属元素，故不符合题意；
B、由镓原子结构示意图可知，镓原子核内有31个质子，故不符合题意；
C、由镓在元素周期表中的信息可知，镓的相对原子质量是69.72，故不符合题意；
D、由镓原子结构示意图可知，镓的最外层有3个电子，易失电子，显-3价，由氮原子结构示意图可知，氮的最外层有5个电子，易失电子，显+3价，根据化合物中正负化合价代数和为零原则，氮化镓的化学式为GaN，故符合题意
10. 分类是一种重要的学习方法，下列各组按混合物、氧化物、单质顺序排列的是
A. 冰水混合物、二氧化氮、稀有气体
B. 氯酸钾、氢氧化钙、液氧
C. 石灰石、过氧化氢、铜
D. 硬水、碳酸、臭氧
【答案】C
【解析】
【详解】A、冰水混合物是由水一种物质组成的，属于纯净物；二氧化氮是由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物，属于氧化物；稀有气体是由氦气、氩气等多种物质组成的，属于混合物，故A不符合题意；
B、氯酸钾是由一种物质组成的，属于纯净物；氢氧化钙是由钙、氢、氧三种元素组成的化合物，不属于氧化物；液氧是由氧元素组成的纯净物，属于单质，故B不符合题意；
C、石灰石中含有碳酸钙和其它杂质，属于混合物；过氧化氢是由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物，属于氧化物；铜是由铜元素组成的纯净物，属于单质，故C符合题意；
D、硬水中含有较多可溶性钙镁化合物，属于混合物；碳酸是由氢、氧、碳三种元素组成的化合物，不属于氧化物；臭氧是由氧元素组成的纯净物，属于单质，故D不符合题意；
故选：C。
11. 下列对化学基本观念中，认识错误的是
A. 微粒观：保持氮气化学性质的最小粒子是氮气分子
B. 元素观：一氧化碳、二氧化碳都是由碳元素和氧元素组成的
C. 转化观：铁在一定条件下可生成四氧化三铁
D. 守恒观：4g氢气和16g氧气反应，应该生成20g水
【答案】D
【解析】
【详解】A、氮气由氮气分子构成，故保持氮气化学性质的最小粒子是氮气分子，不符合题意；
B、一氧化碳的化学式为：CO，二氧化碳的化学式为：CO2，由化学式可知，一氧化碳和二氧化碳均是由碳元素和氧元素组成，不符合题意；
C、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，不符合题意；
D、氢气和氧气反应生成水，即，则参加反应的氢气、氧气和生成水的质量比为：4:32:36，即4g氢气和32g氧气反应生成36g水，符合题意。
故选D。
12. 权威数据库UPTODATE指出：对氯间二甲苯酚已被证明对新冠病毒无效。对氯间二甲苯酚（化学式为：C8H9ClO）是一种防霉抗菌剂，一般用于消毒液及洗衣液。下列有关对氯间二甲苯酚的说法正确的是
A. 各元素质量比为8:9:1:1
B. 氧元素的质量分数最小
C. 相对分子质量为156.5
D. 对氯间二甲苯酚中含有19个原子
【答案】C
【解析】
【详解】A、对氯间二甲苯酚中C、H、Cl、O元素的质量比为：，不符合题意；
B、对氯间二甲苯酚中C、H、Cl、O元素质量比为：，故氢元素的质量分数最小，不符合题意；
C、对氯间二甲苯酚的相对分子质量为：，符合题意；
D、对氯间二甲苯酚由对氯间二甲苯酚分子构成，每个对氯间二甲苯酚分子由8个碳原子、9个氢原子、1个氯原子、1个氧原子共19个原子构成，不符合题意。
故选C。
13. 如图是“光催化固氮合成氨”反应前后分子种类变化的示意图，下列叙述正确的是
A. 催化剂反应前后质量和性质都不变
B. 参加反应的甲和乙的分子个数比为1：3
C 反应前后原子数目增加
D. 反应生成的丙和丁的质量比为32:17
【答案】B
【解析】
【分析】由“光催化固氮合成氨”反应前后分子种类变化的示意图，该反应是氮分子和水分子反应生成氧分子和氨分子，反应的化学方程式为。
【详解】A、催化剂反应前后质量和化学性质都不变，故选项说法错误；
B、由可知，参加反应的甲和乙的分子个数比为2：6=1：3，故选项说法正确；
C、反应前后原子的数目不变，故选项说法错误；
D、由可知，反应生成丙和丁的质量比为（32×3）：（17×4）=24：17，故选项说法错误。
故选B。
14. 下列有关实验所选试剂和方法中存在错误为是
A. 用水鉴别二氧化锰和四氧化铁粉末
B. 用酚酞试液鉴别氨水和蒸馏水
C. 用二氧化锰鉴别蒸馏水和双氧水
D. 用燃烧的木条鉴别二氧化碳和氧气
【答案】A
【解析】
【详解】A、二氧化锰和四氧化三铁均不溶于水，用水不能鉴别二氧化锰和四氧化铁粉末，故A错误；
B、氨水显碱性，可以使无色酚酞溶液变红色，蒸馏水不能使无色酚酞溶液变色，现象不同，可以鉴别，故B正确；
C、双氧水在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，可产生气泡，蒸馏水和二氧化锰无明显现象，现象不同，可以鉴别，故C正确；
D、氧气具有助燃性，能使燃着的木条燃烧更旺，二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧，能使燃着的木条熄灭，现象不同，可以鉴别，故D正确；
故选：A。
15. 如图是氮及其化合物的“价类二维图”。下列说法错误的是
A. 甲物质常温下是气体
B. 乙物质所属类别是单质
C. 大量排放丙物质会导致酸雨
D. 丁物质的化学式可以为NaNO3
【答案】D
【解析】
【分析】由价类图分析可知，甲为显-3价的氢化物，所以甲为氨气；乙化合价为0，那就是单质为氮气，丙为显+4价的氧化物，所以为二氧化硫，丁为显+3价的盐，所以为亚硝酸盐。
【详解】A、甲物质为氨气，常温下是气体，故选项说法正确；
B、乙物质为氮气，属于单质（由同种元素组成的纯净物），故选项说法正确；
C、丙物质为二氧化硫，大量排放丙物质会导致酸雨，故选项说法正确；
D、丁物质为亚硝酸盐，所以对应的化学式不可以为NaNO3，故选项说法错误；
故选：D。
16. 向密闭容器中加入一定质量的乙、丙、丁三种物质，一定条件下发生化学反应，测得容器中甲、乙、丙、丁的质量随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A. a的值为13
B. 该反应属于化合反应
C. 丙一定做催化剂
D. 当甲为2g时，丙与丁的质量之比为12:15
【答案】D
【解析】
【分析】反应后丁质量由10g变成0，质量减小，说明丁是反应物，参加反应的质量10g，甲质量由0变成8g,质量增大，是生成物，生成甲质量为8g，乙质量增大，是生成物，根据质量守恒定律可知，生成乙质量=10g-8g=2g。
【详解】A、根据分析可知，a=10+2=12，错误；
B、根据分析可知，丁分解生成甲和乙，该反应是由一种物质生成两种物质的反应，属于分解反应；
C、反应前后丙质量不变，可能是催化剂，也可能不是催化剂，错误；
D、丁和甲反应的质量比是10g：8g=5：4，当甲为2g时，反应的丁质量=，丙与丁的质量之比为6g：2.5g=12：5，正确。
故选D。
二、填空题（本大题共4个小题，共26分，答案写在答题卡上）
17. 用化学用语填空：
（1）地壳中含量最多的金属元素____________。
（2）3个硫酸根离子____________。
（3）保持氦气化学性质的最小粒子____________。
（4）生物体中含量最多的元素____________。
（5）食盐中的阳离子____________。
（6）标出氧化铁中铁元素的化合价____________。
【答案】17. Al 18. 19. He
20. O
21. Na+
22.
【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。地壳中含量最多的金属元素为铝元素，表示为Al；
【小问2详解】
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。3个硫酸根离子表示为；
【小问3详解】
氦气是由氦原子直接构成的，保持氦气化学性质的最小粒子为氦原子，表示为He；
【小问4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。生物体中含量最多的元素是氧元素，表示为O；
【小问5详解】
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。食盐中的阳离子为钠离子，表示为Na+；
【小问6详解】
元素化合价的表示方法：确定出化合物中所要标出的元素的化合价，然后在其化学式该元素的上方用正负号和数字表示，正负号在前，数字在后，数值为1时，不能省略。氧化铁中铁元素显+3价表示为。
18. 2023年5月30日，神州十六号载人飞船发射成功，航天员将在中国空间站完成各项任务，因此，保障航天员的氧气需求至关重要。那么，空间站的氧气从哪里来？
I.从地球带上去
（1）实验室用高锰酸钾等原料制氧，写出其分解的方程式为：____________；航天工业以空气为原料制氧，工业上选择空气的主要原因是____________。
（2）工业上采用分离液态空气法获得氧气，其过程可用如图所示实验模拟。
①浸入液氮3分钟后，试管内产生约其容积1/3的液态空气。取出试管，液态空气沸腾，伸入燃着的木条，木条熄灭：1分钟后伸入带火星的木条，观察到木条复燃。导致木条熄灭的原因是____________。
②上述实验利用氮气与氧气的沸点不同实现分离，由实验现象可知，两种气体中沸点比较高的气体是____________。
（3）利用分子筛可将氧分子从空气中“筛”出去，从而获得高浓度的氧气。其原理如图2所示，由此可知两种分子的大小：N2____________O2（填“<”或“>”）。
II.在天宫制出来
（4）早期空间站利用过氧化钠（Na2O2）、超氧化钾（KO2）等物质与二氧化碳反应制氧，空间站内二氧化碳的主要来源是____________。
（5）目前空间站已实现电解水制氧，写出反应的方程式：____________。电解时通常需加入少量NaOH，其目的是____________。电解时氢气、氧气体积比略大于2:1的原因可能是____________（填一条即可）。
（6）空间站是一个相对封闭的场所，解决“气体从哪里来”的问题必然伴生着“气体往哪里去”的问题。为此科学家设计了生物再生生命保障系统，实现了“水一氧一碳”的循环转化。下列叙述正确的是_________（填序号）。
①“水一氧一碳”的循环转化，减少了氧气的携带量，减轻了火箭和飞船的载重
②电解水在产生氧气的同时产生氢气，系统需要对氢气进行转化
③人体代谢产物中的水既有气态又有液态，设计系统时应考虑水的冷凝与净化
【答案】（1） ①. ②. 氧气占空气体积的21%，空气是廉价易得的原料
（2） ①. 液氮的沸点低，先从液态空气中扩散出来，且氮气不能助燃 ②. 氧气##O2
（3）> （4）宇航员的呼吸作用。
（5） ①. ②. 增强导电性 ③. 氧气比氢气更易溶于水（合理即可）
（6）①②③
【解析】
【小问1详解】
实验室加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰、氧气，化学方程式为：；氧气占空气体积的21%，空气是廉价易得的原料，所以航天工业以空气为原料制氧。
【小问2详解】
液态氮气的沸点比液氧低，取出试管，液态氮气先扩散出来，氮气不能支持燃烧，伸入燃着的木条，木条熄灭；1min后剩余的主要是氧气，氧气助燃，伸入带火星的木条，观察到木条复燃。故①填：液氮的沸点低，先从液态空气中扩散出来，且氮气不能助燃。液态氮气的沸点比液氧低，氮气先分离出来，两种气体中沸点比较高的气体是氧气，故②填：氧气；
【小问3详解】
利用分子筛可将氧分子从空气中“筛”出去，从而获得高浓度的氧气，由图可知，除去了大分子的氮气，所以氮气分子大于氧气分子，故①填：>。
【小问4详解】
空间站内二氧化碳的主要来源是宇航员的呼吸作用；
【小问5详解】
目前空间站已实现电解水制氧，水通电时，产生氢气、氧气，反应的方程式：。NaOH在水中能离解出可自由移动的离子，电解时通常需加入少量NaOH，其目的是增强导电性。电解时氢气、氧气体积比略大于2:1的原因可能是氧气比氢气更易溶于水。
【小问6详解】
①“水-氧-碳”的循环转化，不需要携带大量氧气，减少了氧气的携带量，减轻了火箭和飞船的载重，符合题意；
②生物再生生命保障系统中不需要氢气，电解水在产生氧气的同时产生氢气，系统需要对氢气进行转化，符合题意；
③人体代谢产物中的水既有气态又有液态，设计系统时应考虑水的冷凝与净化，如尿液中的水需要净化处理后循环利用，符合题意。
故填①②③。
19. 现测得二氧化碳在空气中的含量为0.038%，当其含量超过0.05%时就会加剧温室效应。所以人们一方面想限制其排放，另一方面又想对它进行再利用。
（1）目前有以超临界（一种介于气态和液态之间的状态）CO2作制冷剂（以前曾用氟利昂），这种做法对环境的影响的积极意义在于：____________。
（2）有科学家提出回收利用CO2的构想：把空气吹入碳酸钾溶液，从溶液中提取出CO2，又在合成塔使之变为燃料甲醇（CH3OH）。该技术流程如下：
（资料：吸收池中盛有饱和K2CO3溶液，发生反应：；KHCO3受热易分解为碳酸钾和两种常见的氧化物；合成塔内的反应条件为300℃、200kPa和催化剂。）
①分解池中发生反应的化学方程式为：____________。
②上述流程中可循环利用的物质的名称为：____________。
③在该流程图中，吸收池和分解池所起的作用是____________；如果将空气直接通入合成塔，可能会引起的危险是：____________。
④合成塔内的反应方程式为：____________。
【答案】（1）保护臭氧层
（2） ①. ②. 碳酸钾 ③. 富集提纯二氧化碳 ④. 引发爆炸 ⑤.
【解析】
【小问1详解】
氟利昂能够破坏臭氧层，故用超临界CO2作制冷剂可以保护臭氧层；
小问2详解】
①分解池中发生反应为碳酸氢钾受热分解生成碳酸钾和两种常见氧化物，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含K、H、C、O，生成物中含K、C、O，生成物中还应含氢元素，故生成的其中一种氧化物是水，另一种常见氧化物应是二氧化碳，故该反应的化学方程式为：；
②上述流程中，碳酸钾既是反应物，又是生成物，可以循环利用；
③空气中二氧化碳的含量较少，且含有其它杂质，故在该流程图中，吸收池和分解池所起的作用是：富集提纯二氧化碳；
氢气具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火或高温，容易发生爆炸，故如果将空气直接通入合成塔，可能会引起的危险是：引发爆炸；
④合成塔内的反应为二氧化碳和氢气在300℃、200kPa和催化剂作用下反应生成甲醇，二氧化碳分子中C、O原子的个数比为1:2，甲醇分子中C、O原子的个数比为1:1，故还应生成了水，该反应的化学方程式为：。
三、计算题（本大题共1个小题，共6分，答案写在答题卡上）
20. 天然气的主要成分是甲烷（CH4），完全燃烧生成CO2和H2O。请根据方程式计算：8g甲烷完全燃烧需消耗多少克氧气？
【答案】设：8g甲烷完全燃烧需消耗氧气质量为x。
x=32g。
答：8g甲烷完全燃烧需消耗氧气质量为32g。
【解析】
【详解】见答案。
四、实验与探究（本大题共2个小题，共20分，答案写在答题卡上）
21. 气体的实验室制备是化学实验能力的基础。根据图示回答有关问题：
（1）写出有标号仪器的名称：①__________、②_________。
（2）己知二氧化碳是一种无色无味，密度比空气大，能溶于水的气体。实验室常用块状的大理石（主要成分是CaCO3，不溶于水）与稀盐酸（主要成分是HCl）反应来制取二氧化碳气体，同时生成氯化钙和水。回答下列问题：
①请写出实验室制取二氧化碳的方程式：_____________，可选用的收集置是____________（填序号），若用B装置作为发生装置，其最大的优点是______________。
②某兴趣小组同学发现反应后的容器中含有较多的大理石，要将其回收，可采用____________、洗涤、干燥的方法进行。第一步操作中用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和____________，其中玻璃棒的作用是__________。过滤后发现滤液仍然浑浊，可能的原因是______________。
③老师说，实验后的废液要进行净化处理后才能排放，这样做的目的是____________。
【答案】（1） ①. 长颈漏斗 ②. 集气瓶
（2） ①. ②. E ③. 可随时添加药品 ④. 过滤 ⑤. 漏斗 ⑥. 引流 ⑦. 滤纸破损或液面高于滤纸边缘或接滤液的烧杯不干净 ⑧. 防止污染环境
【解析】
【小问1详解】
①为长颈漏斗；②为集气瓶；
【小问2详解】
①碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：；
二氧化碳能溶于水且能与水反应，不能选择排水法收集，二氧化碳密度比空气大，则可选用的收集置是E向上排空气法；
若用B装置作为发生装置，B装置可以通过长颈漏斗随时添加药品；
②某兴趣小组同学发现反应后的容器中含有较多的大理石，碳酸钙难溶于水，要将其回收，可采用过滤、洗涤、干燥的方法进行；
第一步过滤操作中用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和漏斗，其中玻璃棒的作用是引流；
过滤操作时要注意“一贴、二低、三靠”的原则，过滤后滤液仍浑浊，可能原因是滤纸破损（会使得液体中的不溶物进入下面的烧杯，从而使得滤液浑浊）、液面高于滤纸边缘（会使部分液体未经过滤纸的过滤直接流下，该操作会使滤液仍然浑浊）或接滤液的烧杯不干净等；
③老师说，实验后的废液要进行净化处理后才能排放，这样做的目的是防止其污染环境。
22. “氧泡泡”系列产品去污能力强、绿色环保，已成为中国氧系清洁类领导品牌。其主要成分是过碳酸钠（2Na2CO3·3H2O2）。某化学活动小组对过碳酸钠产生了浓厚的兴趣，决定对其进行探究。
【查阅资料】I.溶液pH大于7时呈碱性，pH小于7时呈酸性，pH等于7时呈中性。
Ⅱ.过碳酸钠在水中易分解成Na2CO3和H2O2，其水溶液具有Na2CO3和H2O2双重性质。
Ⅲ.过碳酸钠能与盐酸反应：
Ⅳ.过碳酸钠的去污能力主要与其在反应中释放出的“活性氧”有关，“活性氧”含量越高，去污能力越强。
Ⅴ.CO2能与NaOH反应生成碳酸钠和水
【完成探究】
（1）20℃时，测得1%过碳酸钠水溶液的pH为10.5，说明溶液呈___________（选填“酸性”“中性”或“碱性”）。
（2）向过碳酸钠水溶液中加入少量MnO2时产生大量气泡，发生反应的化学方程式为____________。
（3）过碳酸钠样品中“活性氧”含量可按如下公式计算：；为测定某过碳酸钠样品中“活性氧”含量，取20.0g样品按如图所示实验装置与足量盐酸反应。（己知样品中杂质不溶于水且不与酸反应，装置气密性良好）
①将盐酸慢漫滴入A中，反应一段时间，观察到____________，证明盐酸己足量。
②装置B可吸收生成的CO2，该反应的化学方程式为__________。
③甲同学认为若要得出生成氧气的质量，除要记录量筒内液体的读数外，还需要知道的数据是该实验条件下的____________。
④将反应后A中所得溶液过滤、蒸发、结晶、烘干，称得固体质量为117.g，据此可得该样品中“活性氧”含量为____________。
⑤完成上述探究后，丙同学提出：称量反应前后装置B的质量，其质量差就是反应生成CO2的质量，据此可计算出样品中“活性氧”含量。但丁同学认为该方案不合理，同学的理由是__________。（填写一条即可）
【答案】（1）碱性 （2）
（3） ①. 不再产生气泡 ②. ③. 氧气的密度 ④. 12% ⑤. 二氧化碳中混有氯化氢和水蒸气
【解析】
【小问1详解】
20℃时，测得1%过碳酸钠水溶液的pH为10.5＞7，说明溶液呈碱性；
【小问2详解】
向过碳酸钠水溶液中加入少量MnO2时产生大量气泡，是因为过碳酸钠在水中易分解成Na2CO3和H2O2，过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，发生反应的化学方程式是：；
【小问3详解】
①将盐酸慢漫滴入A中，过碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳、氧气和水，可观察到产生气泡，反应一段时间，观察到不再产生气泡，证明盐酸己足量；
②装置B可吸收生成的CO2，是因为氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，该反应的化学方程式为：；
甲同学认为若要得出生成氧气的质量，排出水的体积即为生成氧气的体积，根据质量=密度×体积，除要记录量筒内液体的读数外，还需要知道的数据是该实验条件下的氧气的密度；
④将反应后A中所得溶液过滤、蒸发、结晶、烘干，称得固体质量为117.g，说明反应生成氯化钠质量是11.7g，
设生成氧气质量为x，
x=2.4g，
则该过碳酸钠样品的“活性氧”含量：；
⑤丁同学认为该方案不合理，是因为盐酸具有挥发性，导致二氧化碳中含有水蒸气、氯化氢，会影响实验结果。实验方案
目的
A.验证质量守恒定律
B.铁在氧气中燃烧
C.测定空气中氧气的含量
D.探究分子运动
九年级化学
注意事项：
1.全卷满分100分；考试时间60分钟。
2.考生使用答题卡作答。
3.在作答前，考生务必将自己的姓名、考生号和座位号填写在答题卡上。考试结束，监考人员将试卷和答题卡一并收回。
4.选择题部分清使用2B铅笔填涂；非选择題部分请使用0.5毫米黑色墨水签宇笔书写，字体工整、笔迹清楚。
5.请按照题号在答题卡上各题目对应的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。
6.保持答题卡面清洁，不得折叠、污染、破损等。
可能用到的相对原子质量H-1 O-16 C-12 C1-35.5 N-14 Na-23
一、选择题（本大题共16个小题，每小题3分，共48分，每小题均有四个选项，其中只有一项符合题目要求，答案涂在答题卡上）
1. 《天工开物》中记载了“蜀省井盐”的制备步骤，其中涉及化学变化的是
A. 挖凿盐井B. 剖竹去节
C. 汲取卤水D. 井水煮盐
【答案】D
【解析】
【详解】A、挖凿盐井过程中没有新物质生成，则过程中发生物理变化；
B、剖竹去节过程中没有新物质生成，则过程中发生物理变化；
C、汲取卤水过程中没有新物质生成，则过程中发生物理变化；
D、井火煮盐过程中有物质的燃烧，燃烧过程中有新物质生成，则发生化学变化。
故选D。
2. 成都市连续14位居“中国最具幸福感城市”第一名，城市发展取得重大成就。下列做法不符合新时代更多免费优质滋源请 家 威杏 MXSJ663 成都发展理念的是
A. 减少公园绿地增加住宅建设
B. 降低PM2.5，做靓“雪山下的公园城市”
C. 提升非化石能源消费比重
D. 推动大气污染防治协同立法
【答案】A
【解析】
【详解】A、绿色建筑的核心要素包括减轻建筑对环境的负荷，减少公园绿地增加住宅建设不利于人与自然和谐共处，所以不能减少公园绿地增加住宅建设，不符合新时代发展理念，符合题意；
B、降低 PM2.5 ，做靓“雪山下的公园城市”，有利于防治大气污染，有利于环境保护，符合新时代发展理念，不符合题意；
C、在能源的供给端，要提升清洁能源生产的能力，重点建设一批清洁能源基地，实现多能互补，逐步提升非化石能源比重，符合新时代发展理念，不符合题意；
D、推动大气污染防治协同立法，有利于防治大气污染，有利于环境保护，符合新时代发展理念，不符合题意。
故选A。
3. 空气和水是人类生活和生产不可或缺的自然资源。下列说法错误的是
A. 氢气的燃烧实验能证明水的组成
B. 二氧化碳在空气中的含量增多会引起温室效应，但不属于空气污染物
C. 空气中的稀有气体由于化学性质稳定，因此可用作电光源
D. 地球上的水总储量虽然很大，但淡水很少，我们要节约用水
【答案】C
【解析】
【详解】A、氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，可得水是由氢元素和氧元素组成，不符合题意；
B、二氧化碳在空气中含量增多会导致温室效应，但是二氧化碳是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，不符合题意；
C、空气中的稀有气体可用作电光源，是因为稀有气体通电时能发出不同颜色的光，符合题意；
D、地球上的总水储量很大，但是淡水资源有限，且分布不均，因此我们要节约用水，不符合题意。
故选C。
4. 下列有关实验的描述中正确的是
A. 硫在空气中燃烧发出蓝紫色火焰
B. 氢气燃烧产生淡蓝色火焰
C. 红磷燃烧产生量白雾
D. 镁条燃烧发出耀眼白光，生成黑色固体
【答案】B
【解析】
【详解】A、硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰，故A错误；
B、氢气燃烧产生淡蓝色火焰，故B正确；
C、红磷燃烧产生量白烟，故C错误；
D、镁条在空气中燃烧，发出耀眼白光，放出热量 ，生成白色固体，故D错误；
故选：B。
5. 下列化学用语的使用及其表示的意义，正确的是
A. ：二氧化硫分子中硫元素显+4价
B. 2CO2：两个二氧化碳分子
C. H2：2个氢原子
D. Ca+2：一个钙离子带两个单位正电荷
【答案】B
【解析】
【详解】A、二氧化硫是由元素组成，二氧化硫分子是由原子构成，表示二氧化硫中硫元素显+4价，错误；
B、化学符号前面的数字，表示微粒的个数；2CO2表示两个二氧化碳分子，正确；
C、化学符号右下角的数字，表示一个该微粒中所含该原子的数目；H2表示1个氢分子是由2个氢原子构成，错误；
D、离子的表示方法是在表示该离子的元素符号（或原子团）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。一个钙离子带两个单位正电荷，表示为Ca2+，错误。
故选B。
6. 下列对于水的认识错误的是
A. 净水操作中净化程度最高的是蒸馏
B. 用肥皂水检验是硬水还是软水
C. 利用明矾使悬浮物凝聚沉降
D. 生活中可用蒸馏的方法将硬水软化
【答案】D
【解析】
【详解】A、蒸馏能够除去水中的所有杂质，得到的蒸馏水属于纯水，是净化程度最高的净水方法，故A认识正确；
B、用肥皂水区分硬水和软水，加入肥皂水振荡，产生较多泡沫的是软水，产生较少泡沫、较多浮渣的是硬水，故B认识正确；
C、明矾溶于水形成的胶状物，具有吸附性，能够吸附水中的悬浮杂质，并加速其沉降，故C认识正确；
D、实验室可以用蒸馏的方法将硬水软化，生活中可用加热煮沸的方法将硬水软化，故D认识错误；
故选：D。
7. 下列说法错误的是
A. 墙内开花墙外香——分子在不断地运动
B. 氧化汞分解生成汞和氧气——分子分解成原子，原子重新组合
C. 水蒸气冷凝变成液态水，体积变小——温度降低，分子变小
D. 液氧和氧气都能助燃——同种物质的分子相同，其化学性质相同
【答案】C
【解析】
【详解】A、墙内开花墙外香，是因为分子在不断地运动，向四周扩散，使人们闻到香味，故A说法正确；
B、氧化汞受热分解生成汞和氧气，是因为氧化汞分子分裂成了汞原子和氧原子，然后氧原子重新组合形成氧分子，大量的氧分子聚集成氧气，汞原子直接聚集成金属汞，该事实说明在化学变化中，分子分解成原子，原子重新组合，故B说法正确；
C、水蒸气冷凝变成水是从气态变为液态，体积减小，是由于温度降低，分子间的间隔变小，分子本身不变，故C说法错误；
D、液氧和氧气都是由氧分子构成的，只是状态不同，同种物质的分子相同，其化学性质相同，故D说法正确；
故选：C。
8. 下列实验操作错误的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A、碳酸钠与稀盐酸反应生成二氧化碳气体，生成的二氧化碳气体逸出装置，导致天平失衡，不能用于验证质量守恒定律，故A实验操作错误；
B、铁在氧气中燃烧的实验中，需要在集气瓶底预留少量的水，防止生成的高温熔融物溅落，炸裂集气瓶，故B实验操作正确；
C、红磷燃烧，消耗集气瓶内的氧气，生成五氧化二磷固体，待装置冷却至室温，装置内压强减小，水沿导管进入集气瓶，进入集气瓶中水的体积即为消耗氧气的体积，进入集气瓶中水的体积约占集气瓶内空气体积的五分之一，说明氧气约占空气体积的五分之一，该实验能够测定空气中氧气的含量，故C实验操作正确；
D、浓氨水有挥发性，挥发出来的氨分子不断运动，运动到酚酞溶液中，溶于水形成氨水，氨水显碱性，能使无色的酚酞试液变红色，该实验中可观察到酚酞溶液变红色，此实验说明了分子在不断地运动，故D实验操作正确；
故选：A。
9. 我国拥有自主知识产权的硅衬底高光效氮化镓发光二极管（简称LED）技术，已广泛用于照明、显像等多个领域。氮和镓的原子结构示意图及镓在元素周期表中的信息如下图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 镓元素位于第三周期，属于金属元素B. 镓原子核内有31个中子
C. 镓的相对原子质量是69.72gD. 氮化镓的化学式为GaN
【答案】D
【解析】
【详解】A、由镓原子结构示意图可知，镓原子核外有四个电子层，镓元素位于第四周期，属于金属元素，故不符合题意；
B、由镓原子结构示意图可知，镓原子核内有31个质子，故不符合题意；
C、由镓在元素周期表中的信息可知，镓的相对原子质量是69.72，故不符合题意；
D、由镓原子结构示意图可知，镓的最外层有3个电子，易失电子，显-3价，由氮原子结构示意图可知，氮的最外层有5个电子，易失电子，显+3价，根据化合物中正负化合价代数和为零原则，氮化镓的化学式为GaN，故符合题意
10. 分类是一种重要的学习方法，下列各组按混合物、氧化物、单质顺序排列的是
A. 冰水混合物、二氧化氮、稀有气体
B. 氯酸钾、氢氧化钙、液氧
C. 石灰石、过氧化氢、铜
D. 硬水、碳酸、臭氧
【答案】C
【解析】
【详解】A、冰水混合物是由水一种物质组成的，属于纯净物；二氧化氮是由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物，属于氧化物；稀有气体是由氦气、氩气等多种物质组成的，属于混合物，故A不符合题意；
B、氯酸钾是由一种物质组成的，属于纯净物；氢氧化钙是由钙、氢、氧三种元素组成的化合物，不属于氧化物；液氧是由氧元素组成的纯净物，属于单质，故B不符合题意；
C、石灰石中含有碳酸钙和其它杂质，属于混合物；过氧化氢是由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物，属于氧化物；铜是由铜元素组成的纯净物，属于单质，故C符合题意；
D、硬水中含有较多可溶性钙镁化合物，属于混合物；碳酸是由氢、氧、碳三种元素组成的化合物，不属于氧化物；臭氧是由氧元素组成的纯净物，属于单质，故D不符合题意；
故选：C。
11. 下列对化学基本观念中，认识错误的是
A. 微粒观：保持氮气化学性质的最小粒子是氮气分子
B. 元素观：一氧化碳、二氧化碳都是由碳元素和氧元素组成的
C. 转化观：铁在一定条件下可生成四氧化三铁
D. 守恒观：4g氢气和16g氧气反应，应该生成20g水
【答案】D
【解析】
【详解】A、氮气由氮气分子构成，故保持氮气化学性质的最小粒子是氮气分子，不符合题意；
B、一氧化碳的化学式为：CO，二氧化碳的化学式为：CO2，由化学式可知，一氧化碳和二氧化碳均是由碳元素和氧元素组成，不符合题意；
C、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，不符合题意；
D、氢气和氧气反应生成水，即，则参加反应的氢气、氧气和生成水的质量比为：4:32:36，即4g氢气和32g氧气反应生成36g水，符合题意。
故选D。
12. 权威数据库UPTODATE指出：对氯间二甲苯酚已被证明对新冠病毒无效。对氯间二甲苯酚（化学式为：C8H9ClO）是一种防霉抗菌剂，一般用于消毒液及洗衣液。下列有关对氯间二甲苯酚的说法正确的是
A. 各元素质量比为8:9:1:1
B. 氧元素的质量分数最小
C. 相对分子质量为156.5
D. 对氯间二甲苯酚中含有19个原子
【答案】C
【解析】
【详解】A、对氯间二甲苯酚中C、H、Cl、O元素的质量比为：，不符合题意；
B、对氯间二甲苯酚中C、H、Cl、O元素质量比为：，故氢元素的质量分数最小，不符合题意；
C、对氯间二甲苯酚的相对分子质量为：，符合题意；
D、对氯间二甲苯酚由对氯间二甲苯酚分子构成，每个对氯间二甲苯酚分子由8个碳原子、9个氢原子、1个氯原子、1个氧原子共19个原子构成，不符合题意。
故选C。
13. 如图是“光催化固氮合成氨”反应前后分子种类变化的示意图，下列叙述正确的是
A. 催化剂反应前后质量和性质都不变
B. 参加反应的甲和乙的分子个数比为1：3
C 反应前后原子数目增加
D. 反应生成的丙和丁的质量比为32:17
【答案】B
【解析】
【分析】由“光催化固氮合成氨”反应前后分子种类变化的示意图，该反应是氮分子和水分子反应生成氧分子和氨分子，反应的化学方程式为。
【详解】A、催化剂反应前后质量和化学性质都不变，故选项说法错误；
B、由可知，参加反应的甲和乙的分子个数比为2：6=1：3，故选项说法正确；
C、反应前后原子的数目不变，故选项说法错误；
D、由可知，反应生成丙和丁的质量比为（32×3）：（17×4）=24：17，故选项说法错误。
故选B。
14. 下列有关实验所选试剂和方法中存在错误为是
A. 用水鉴别二氧化锰和四氧化铁粉末
B. 用酚酞试液鉴别氨水和蒸馏水
C. 用二氧化锰鉴别蒸馏水和双氧水
D. 用燃烧的木条鉴别二氧化碳和氧气
【答案】A
【解析】
【详解】A、二氧化锰和四氧化三铁均不溶于水，用水不能鉴别二氧化锰和四氧化铁粉末，故A错误；
B、氨水显碱性，可以使无色酚酞溶液变红色，蒸馏水不能使无色酚酞溶液变色，现象不同，可以鉴别，故B正确；
C、双氧水在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，可产生气泡，蒸馏水和二氧化锰无明显现象，现象不同，可以鉴别，故C正确；
D、氧气具有助燃性，能使燃着的木条燃烧更旺，二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧，能使燃着的木条熄灭，现象不同，可以鉴别，故D正确；
故选：A。
15. 如图是氮及其化合物的“价类二维图”。下列说法错误的是
A. 甲物质常温下是气体
B. 乙物质所属类别是单质
C. 大量排放丙物质会导致酸雨
D. 丁物质的化学式可以为NaNO3
【答案】D
【解析】
【分析】由价类图分析可知，甲为显-3价的氢化物，所以甲为氨气；乙化合价为0，那就是单质为氮气，丙为显+4价的氧化物，所以为二氧化硫，丁为显+3价的盐，所以为亚硝酸盐。
【详解】A、甲物质为氨气，常温下是气体，故选项说法正确；
B、乙物质为氮气，属于单质（由同种元素组成的纯净物），故选项说法正确；
C、丙物质为二氧化硫，大量排放丙物质会导致酸雨，故选项说法正确；
D、丁物质为亚硝酸盐，所以对应的化学式不可以为NaNO3，故选项说法错误；
故选：D。
16. 向密闭容器中加入一定质量的乙、丙、丁三种物质，一定条件下发生化学反应，测得容器中甲、乙、丙、丁的质量随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A. a的值为13
B. 该反应属于化合反应
C. 丙一定做催化剂
D. 当甲为2g时，丙与丁的质量之比为12:15
【答案】D
【解析】
【分析】反应后丁质量由10g变成0，质量减小，说明丁是反应物，参加反应的质量10g，甲质量由0变成8g,质量增大，是生成物，生成甲质量为8g，乙质量增大，是生成物，根据质量守恒定律可知，生成乙质量=10g-8g=2g。
【详解】A、根据分析可知，a=10+2=12，错误；
B、根据分析可知，丁分解生成甲和乙，该反应是由一种物质生成两种物质的反应，属于分解反应；
C、反应前后丙质量不变，可能是催化剂，也可能不是催化剂，错误；
D、丁和甲反应的质量比是10g：8g=5：4，当甲为2g时，反应的丁质量=，丙与丁的质量之比为6g：2.5g=12：5，正确。
故选D。
二、填空题（本大题共4个小题，共26分，答案写在答题卡上）
17. 用化学用语填空：
（1）地壳中含量最多的金属元素____________。
（2）3个硫酸根离子____________。
（3）保持氦气化学性质的最小粒子____________。
（4）生物体中含量最多的元素____________。
（5）食盐中的阳离子____________。
（6）标出氧化铁中铁元素的化合价____________。
【答案】17. Al 18. 19. He
20. O
21. Na+
22.
【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。地壳中含量最多的金属元素为铝元素，表示为Al；
【小问2详解】
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。3个硫酸根离子表示为；
【小问3详解】
氦气是由氦原子直接构成的，保持氦气化学性质的最小粒子为氦原子，表示为He；
【小问4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。生物体中含量最多的元素是氧元素，表示为O；
【小问5详解】
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。食盐中的阳离子为钠离子，表示为Na+；
【小问6详解】
元素化合价的表示方法：确定出化合物中所要标出的元素的化合价，然后在其化学式该元素的上方用正负号和数字表示，正负号在前，数字在后，数值为1时，不能省略。氧化铁中铁元素显+3价表示为。
18. 2023年5月30日，神州十六号载人飞船发射成功，航天员将在中国空间站完成各项任务，因此，保障航天员的氧气需求至关重要。那么，空间站的氧气从哪里来？
I.从地球带上去
（1）实验室用高锰酸钾等原料制氧，写出其分解的方程式为：____________；航天工业以空气为原料制氧，工业上选择空气的主要原因是____________。
（2）工业上采用分离液态空气法获得氧气，其过程可用如图所示实验模拟。
①浸入液氮3分钟后，试管内产生约其容积1/3的液态空气。取出试管，液态空气沸腾，伸入燃着的木条，木条熄灭：1分钟后伸入带火星的木条，观察到木条复燃。导致木条熄灭的原因是____________。
②上述实验利用氮气与氧气的沸点不同实现分离，由实验现象可知，两种气体中沸点比较高的气体是____________。
（3）利用分子筛可将氧分子从空气中“筛”出去，从而获得高浓度的氧气。其原理如图2所示，由此可知两种分子的大小：N2____________O2（填“<”或“>”）。
II.在天宫制出来
（4）早期空间站利用过氧化钠（Na2O2）、超氧化钾（KO2）等物质与二氧化碳反应制氧，空间站内二氧化碳的主要来源是____________。
（5）目前空间站已实现电解水制氧，写出反应的方程式：____________。电解时通常需加入少量NaOH，其目的是____________。电解时氢气、氧气体积比略大于2:1的原因可能是____________（填一条即可）。
（6）空间站是一个相对封闭的场所，解决“气体从哪里来”的问题必然伴生着“气体往哪里去”的问题。为此科学家设计了生物再生生命保障系统，实现了“水一氧一碳”的循环转化。下列叙述正确的是_________（填序号）。
①“水一氧一碳”的循环转化，减少了氧气的携带量，减轻了火箭和飞船的载重
②电解水在产生氧气的同时产生氢气，系统需要对氢气进行转化
③人体代谢产物中的水既有气态又有液态，设计系统时应考虑水的冷凝与净化
【答案】（1） ①. ②. 氧气占空气体积的21%，空气是廉价易得的原料
（2） ①. 液氮的沸点低，先从液态空气中扩散出来，且氮气不能助燃 ②. 氧气##O2
（3）> （4）宇航员的呼吸作用。
（5） ①. ②. 增强导电性 ③. 氧气比氢气更易溶于水（合理即可）
（6）①②③
【解析】
【小问1详解】
实验室加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰、氧气，化学方程式为：；氧气占空气体积的21%，空气是廉价易得的原料，所以航天工业以空气为原料制氧。
【小问2详解】
液态氮气的沸点比液氧低，取出试管，液态氮气先扩散出来，氮气不能支持燃烧，伸入燃着的木条，木条熄灭；1min后剩余的主要是氧气，氧气助燃，伸入带火星的木条，观察到木条复燃。故①填：液氮的沸点低，先从液态空气中扩散出来，且氮气不能助燃。液态氮气的沸点比液氧低，氮气先分离出来，两种气体中沸点比较高的气体是氧气，故②填：氧气；
【小问3详解】
利用分子筛可将氧分子从空气中“筛”出去，从而获得高浓度的氧气，由图可知，除去了大分子的氮气，所以氮气分子大于氧气分子，故①填：>。
【小问4详解】
空间站内二氧化碳的主要来源是宇航员的呼吸作用；
【小问5详解】
目前空间站已实现电解水制氧，水通电时，产生氢气、氧气，反应的方程式：。NaOH在水中能离解出可自由移动的离子，电解时通常需加入少量NaOH，其目的是增强导电性。电解时氢气、氧气体积比略大于2:1的原因可能是氧气比氢气更易溶于水。
【小问6详解】
①“水-氧-碳”的循环转化，不需要携带大量氧气，减少了氧气的携带量，减轻了火箭和飞船的载重，符合题意；
②生物再生生命保障系统中不需要氢气，电解水在产生氧气的同时产生氢气，系统需要对氢气进行转化，符合题意；
③人体代谢产物中的水既有气态又有液态，设计系统时应考虑水的冷凝与净化，如尿液中的水需要净化处理后循环利用，符合题意。
故填①②③。
19. 现测得二氧化碳在空气中的含量为0.038%，当其含量超过0.05%时就会加剧温室效应。所以人们一方面想限制其排放，另一方面又想对它进行再利用。
（1）目前有以超临界（一种介于气态和液态之间的状态）CO2作制冷剂（以前曾用氟利昂），这种做法对环境的影响的积极意义在于：____________。
（2）有科学家提出回收利用CO2的构想：把空气吹入碳酸钾溶液，从溶液中提取出CO2，又在合成塔使之变为燃料甲醇（CH3OH）。该技术流程如下：
（资料：吸收池中盛有饱和K2CO3溶液，发生反应：；KHCO3受热易分解为碳酸钾和两种常见的氧化物；合成塔内的反应条件为300℃、200kPa和催化剂。）
①分解池中发生反应的化学方程式为：____________。
②上述流程中可循环利用的物质的名称为：____________。
③在该流程图中，吸收池和分解池所起的作用是____________；如果将空气直接通入合成塔，可能会引起的危险是：____________。
④合成塔内的反应方程式为：____________。
【答案】（1）保护臭氧层
（2） ①. ②. 碳酸钾 ③. 富集提纯二氧化碳 ④. 引发爆炸 ⑤.
【解析】
【小问1详解】
氟利昂能够破坏臭氧层，故用超临界CO2作制冷剂可以保护臭氧层；
小问2详解】
①分解池中发生反应为碳酸氢钾受热分解生成碳酸钾和两种常见氧化物，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含K、H、C、O，生成物中含K、C、O，生成物中还应含氢元素，故生成的其中一种氧化物是水，另一种常见氧化物应是二氧化碳，故该反应的化学方程式为：；
②上述流程中，碳酸钾既是反应物，又是生成物，可以循环利用；
③空气中二氧化碳的含量较少，且含有其它杂质，故在该流程图中，吸收池和分解池所起的作用是：富集提纯二氧化碳；
氢气具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火或高温，容易发生爆炸，故如果将空气直接通入合成塔，可能会引起的危险是：引发爆炸；
④合成塔内的反应为二氧化碳和氢气在300℃、200kPa和催化剂作用下反应生成甲醇，二氧化碳分子中C、O原子的个数比为1:2，甲醇分子中C、O原子的个数比为1:1，故还应生成了水，该反应的化学方程式为：。
三、计算题（本大题共1个小题，共6分，答案写在答题卡上）
20. 天然气的主要成分是甲烷（CH4），完全燃烧生成CO2和H2O。请根据方程式计算：8g甲烷完全燃烧需消耗多少克氧气？
【答案】设：8g甲烷完全燃烧需消耗氧气质量为x。
x=32g。
答：8g甲烷完全燃烧需消耗氧气质量为32g。
【解析】
【详解】见答案。
四、实验与探究（本大题共2个小题，共20分，答案写在答题卡上）
21. 气体的实验室制备是化学实验能力的基础。根据图示回答有关问题：
（1）写出有标号仪器的名称：①__________、②_________。
（2）己知二氧化碳是一种无色无味，密度比空气大，能溶于水的气体。实验室常用块状的大理石（主要成分是CaCO3，不溶于水）与稀盐酸（主要成分是HCl）反应来制取二氧化碳气体，同时生成氯化钙和水。回答下列问题：
①请写出实验室制取二氧化碳的方程式：_____________，可选用的收集置是____________（填序号），若用B装置作为发生装置，其最大的优点是______________。
②某兴趣小组同学发现反应后的容器中含有较多的大理石，要将其回收，可采用____________、洗涤、干燥的方法进行。第一步操作中用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和____________，其中玻璃棒的作用是__________。过滤后发现滤液仍然浑浊，可能的原因是______________。
③老师说，实验后的废液要进行净化处理后才能排放，这样做的目的是____________。
【答案】（1） ①. 长颈漏斗 ②. 集气瓶
（2） ①. ②. E ③. 可随时添加药品 ④. 过滤 ⑤. 漏斗 ⑥. 引流 ⑦. 滤纸破损或液面高于滤纸边缘或接滤液的烧杯不干净 ⑧. 防止污染环境
【解析】
【小问1详解】
①为长颈漏斗；②为集气瓶；
【小问2详解】
①碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：；
二氧化碳能溶于水且能与水反应，不能选择排水法收集，二氧化碳密度比空气大，则可选用的收集置是E向上排空气法；
若用B装置作为发生装置，B装置可以通过长颈漏斗随时添加药品；
②某兴趣小组同学发现反应后的容器中含有较多的大理石，碳酸钙难溶于水，要将其回收，可采用过滤、洗涤、干燥的方法进行；
第一步过滤操作中用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和漏斗，其中玻璃棒的作用是引流；
过滤操作时要注意“一贴、二低、三靠”的原则，过滤后滤液仍浑浊，可能原因是滤纸破损（会使得液体中的不溶物进入下面的烧杯，从而使得滤液浑浊）、液面高于滤纸边缘（会使部分液体未经过滤纸的过滤直接流下，该操作会使滤液仍然浑浊）或接滤液的烧杯不干净等；
③老师说，实验后的废液要进行净化处理后才能排放，这样做的目的是防止其污染环境。
22. “氧泡泡”系列产品去污能力强、绿色环保，已成为中国氧系清洁类领导品牌。其主要成分是过碳酸钠（2Na2CO3·3H2O2）。某化学活动小组对过碳酸钠产生了浓厚的兴趣，决定对其进行探究。
【查阅资料】I.溶液pH大于7时呈碱性，pH小于7时呈酸性，pH等于7时呈中性。
Ⅱ.过碳酸钠在水中易分解成Na2CO3和H2O2，其水溶液具有Na2CO3和H2O2双重性质。
Ⅲ.过碳酸钠能与盐酸反应：
Ⅳ.过碳酸钠的去污能力主要与其在反应中释放出的“活性氧”有关，“活性氧”含量越高，去污能力越强。
Ⅴ.CO2能与NaOH反应生成碳酸钠和水
【完成探究】
（1）20℃时，测得1%过碳酸钠水溶液的pH为10.5，说明溶液呈___________（选填“酸性”“中性”或“碱性”）。
（2）向过碳酸钠水溶液中加入少量MnO2时产生大量气泡，发生反应的化学方程式为____________。
（3）过碳酸钠样品中“活性氧”含量可按如下公式计算：；为测定某过碳酸钠样品中“活性氧”含量，取20.0g样品按如图所示实验装置与足量盐酸反应。（己知样品中杂质不溶于水且不与酸反应，装置气密性良好）
①将盐酸慢漫滴入A中，反应一段时间，观察到____________，证明盐酸己足量。
②装置B可吸收生成的CO2，该反应的化学方程式为__________。
③甲同学认为若要得出生成氧气的质量，除要记录量筒内液体的读数外，还需要知道的数据是该实验条件下的____________。
④将反应后A中所得溶液过滤、蒸发、结晶、烘干，称得固体质量为117.g，据此可得该样品中“活性氧”含量为____________。
⑤完成上述探究后，丙同学提出：称量反应前后装置B的质量，其质量差就是反应生成CO2的质量，据此可计算出样品中“活性氧”含量。但丁同学认为该方案不合理，同学的理由是__________。（填写一条即可）
【答案】（1）碱性 （2）
（3） ①. 不再产生气泡 ②. ③. 氧气的密度 ④. 12% ⑤. 二氧化碳中混有氯化氢和水蒸气
【解析】
【小问1详解】
20℃时，测得1%过碳酸钠水溶液的pH为10.5＞7，说明溶液呈碱性；
【小问2详解】
向过碳酸钠水溶液中加入少量MnO2时产生大量气泡，是因为过碳酸钠在水中易分解成Na2CO3和H2O2，过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，发生反应的化学方程式是：；
【小问3详解】
①将盐酸慢漫滴入A中，过碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳、氧气和水，可观察到产生气泡，反应一段时间，观察到不再产生气泡，证明盐酸己足量；
②装置B可吸收生成的CO2，是因为氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，该反应的化学方程式为：；
甲同学认为若要得出生成氧气的质量，排出水的体积即为生成氧气的体积，根据质量=密度×体积，除要记录量筒内液体的读数外，还需要知道的数据是该实验条件下的氧气的密度；
④将反应后A中所得溶液过滤、蒸发、结晶、烘干，称得固体质量为117.g，说明反应生成氯化钠质量是11.7g，
设生成氧气质量为x，
x=2.4g，
则该过碳酸钠样品的“活性氧”含量：；
⑤丁同学认为该方案不合理，是因为盐酸具有挥发性，导致二氧化碳中含有水蒸气、氯化氢，会影响实验结果。实验方案
目的
A.验证质量守恒定律
B.铁在氧气中燃烧
C.测定空气中氧气的含量
D.探究分子运动
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