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精品解析：福建省福州市2023-2024学年九年级上学期适应性练习化学试卷一检试卷
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可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Fe-56 Nb-93
第I卷选择题(共30分)
第I卷包含10题，每题3分，共30分。每题只有一个选项符合题目要求。请在答题卡选择题栏内用2B铅笔将正确选项涂黑。
1. 天宫课堂播种科学梦想。下列天宫课堂的实验中，涉及化学变化的是
A. 球形火焰B. 陀螺旋转C. 拍击水球D. 钢球碰撞
【答案】A
【解析】
【详解】A、球形火焰，发生了燃烧，有新物质生成，属于化学变化，故A正确；
B、陀螺旋转变向，没有新物质生成，属于物理变化，故B错误；
C、拍击水球，没有新物质生成，属于物理变化，故C错误；
D、钢球碰撞弹开，过程中没有新物质生成，属于物理变化，故D错误
故选：A。
2. 青少年常喝碳酸饮料会导致“钙”流失，这里的“钙”指的是
A. 元素B. 分子C. 原子D. 单质
【答案】A
【解析】
【详解】物质是由元素组成，青少年常喝碳酸饮料会导致“钙”流失，这里的“钙”指的是元素。
故选A。
3. 下列有关玻璃导气管使用正确的是
A. 连接导气管B. 用氯酸钾制氧气
C. 排空气法集气D. 排水法集气
【答案】D
【解析】
【详解】A、导管连接胶皮管时，先把导管一端湿润，然后稍用力转动使之插入胶皮管内，图中所示装置错误；
B、用氯酸钾制氧气导管伸入试管内要短一些，有利于气体排出，图中所示装置错误；
C、向上排空气法集气导管应深入集气瓶底部，便于把空气排净，图中所示装置错误；
D、用排水法集气应导管应略伸入集气瓶口，便于水的排出，图中所示装置正确。
故选D。
4. 腓(N2H4)和四氧化二氮(N2O4)是常见的液体火箭推进剂。下列说法错误的是
A. N2O4属于氧化物B. N2H4中含氮分子和氢分子
C. N2O4中氮元素为+4价D. 一个N2H4分子中含有6个原子
【答案】B
【解析】
【详解】A、四氧化二氮是由氧、氮元素组成的化合物，只有两种元素，其中一种是氧元素，属于氧化物，此选项不符合题意；
B、一个和N2H4分子是由4个氢原子和2个氮原子构成的，不含有氮分子和氢分子，故选项说法错误，此选项符合题意；
C、氧显-2价，根据化合物中各元素化合价代数和为零可知，四氧化二氮中氮元素的化合价为+4价，此选项不符合题意；
D、一个肼分子是由4个氢原子和2个氮原子构成的，共6个原子，此选项不符合题意。
故选B。
5. 青铜是金属冶铸史上最早的合金，主要成分为铜及少量锡、铅等。下列说法正确的是
A. 青铜熔点比纯铜高B. 青铜可完全溶于足量的稀硫酸
C. 青铜比纯铜更坚硬D. 青铜器表面绿色铜锈主要成分是CuO
【答案】C
【解析】
【详解】A、合金的熔点比组成其的纯金属低，所以青铜的熔点比纯铜低，选项错误；
B、铜在金属活动性顺序表排在氢后，所以不能与酸反应，所以青铜不能完全溶于足量的稀硫酸中，选项错误；
C、合金的硬度比组成其的纯金属大，所以青铜比纯铜更坚硬，选项正确；
D、铜生锈是与空气中氧气、水、二氧化碳作用生成Cu2（OH）2CO3，选项错误；
故选C。
6. 天然气是家庭常用燃料，其爆炸极限为5%~15%。下列说法错误的是
A. 天然气属于不可再生能源B. 泄漏时应关闭阀门且开窗通风
C. 75%的天然气点燃会爆炸D. 泄漏报警器适宜安装在炉具上方
【答案】C
【解析】
【详解】A、天然气属于化石燃料，短期内不能再生，属于不可再生能源，不符合题意；
B、天然气具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火或电火花，容易发生爆炸，故泄漏时应关闭阀门且开窗通风，不能打开排气扇等，防止发生爆炸，不符合题意；
C、天然气的爆炸极限为5%~15%，故75%的天然气点燃不会爆炸，符合题意；
D、天然气的密度比空气小，泄漏报警器适宜安装在炉具上方，不符合题意。
故选C。
7. 空气经除尘、除二氧化碳和水的处理后，进行如图操作。下列说法正确的是
A. 氮气的沸点比氧气低B. 100g空气含21g氧气
C. 氧气液化时分子体积变小D. 液态空气汽化过程放热
【答案】A
【解析】
【详解】A、升温氮气首先沸腾出来，说明氮气沸点比氧气低，此选项符合题意；
B、氧气约占空气体积分数的21%，不是质量，此选项不符合题意；
C、氧气液化时，分子的间隔变小，分子的体积不变，此选项不符合题意；
D、汽化过程吸热，此选项不符合题意。
故选A。
8. 氚灯被广泛应用于夜光手表。氟原子的质子数为1，质量数为3(质量数=质子数+中子数)，其符号可表示为H。下列分析正确的是
A. 氚原子不属于氢元素B. 氚原子的中子数为2
C. 氚原子核电荷数为3D. 氚原子结构示意图为
【答案】B
【解析】
【详解】A、质子数决定元素的种类，氚质子数为1，所以属于氢元素，选项错误；
B、中子数=质量数-质子数=3-1=2，选项正确；
C、氚原子的核电荷数等于质子数=1，选项错误；
D、氚原子的核电荷数为1，原子核内应为+1，不是+3，电子层数为1，核外电子数也应为1，此选项错误。
故选B。
9. 根据下列证据进行推理，正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A、活性炭只能吸附色素和异味及部分可溶性杂质，不能软化硬水，故A错误；
B、氯化钠由钠离子和氯离子构成，故B错误；
C、金刚石和石墨均属于碳单质，两者的碳原子排列方式不相同，故C错误；
D、铁浸入硫酸铜溶液中出现红色固体，铁能置换出硫酸铜中的铜，铜的活动性比铁弱，故D正确。
故选D。
10. 硼氢化钠(NaBH4)催化释氢，为便捷式电源提供移动氢能，该反应原理如图。下列分析正确的是
A. 该反应过程中共出现4种含硼(B)的微观粒子
B. 过程①微观实质是2个氧原子结合成1个氧分子
C. 过程②中各微粒的数目比为1：1：1：1，则X为H2O
D. 若Y与Z发生化合反应，则微粒Z为
【答案】C
【解析】
【详解】A、根据图片中含硼的微观粒子有5种，分别为BH4、BH3、BH3O、B(OH)3、B(OH)3，此选项不符合题意；
B、过程①微观实质是2个氢原子结合成1个氢分子，此选项不符合题意；
C、过程②中各微粒的数目比为1：1：1：1，根据原子种类不变、个数相等，则X为H2O，此选项符合题意；
D、若Y与Z发生化合反应，如果微粒Z为BO，无法生成B(OH)3，此选项不符合题意。
故选C。
第II卷填空题(共70分)
11. 铌酸锂(LiNbO3)晶体是目前用途最广泛的新型无机材料之一。
（1）铌酸锂含______种金属元素。
（2）铌在元素周期表中的信息如图，铌的原子序数为______，相对原子质量是______。
（3）铌酸锂中铌、氧元素质量比为______(填最简整数比)。
（4）铌用于制造超导(电阻趋向于零)线缆，体现其物理性质是_______(写一种)。
（5）为保护金属资源，提出一条你的建议：______。
【答案】（1）2 （2） ①. 41 ②. 92.91
（3）31：16 （4）导电性
（5）合理开采金属资源（合理即可）
【解析】
【小问1详解】
铌酸锂中含有铌、锂两种金属元素；
【小问2详解】
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，铌元素的原子序数为41；由信息可知铌元素的相对原子质量为92.91；
【小问3详解】
铌酸锂中铌、氧元素质量比为：93：（16×3）=31：16；
【小问4详解】
铌用于制造超导(电阻趋向于零)线缆，是利用了铌的导电性；
【小问5详解】
为保护金属资源，应该废旧金属再利用或以其它材料代替金属材料或合理开采金属资源等。
12. 黏土主要成分为Al2O3•2SiO2•2H2O，还含有铁、钾等元素，可用于制作红砖和青砖。高温烧砖过程，黏土中铁元素被充分氧化成Fe2O3，时形成红砖;在氧气不足和还原性气氛的条件下，部分Fe2O3转化成FeO和Fe3O4形成青砖。
（1）黏土属于______(填“纯净物”或“混合物”)。
（2）Fe3O4中铁元素有+2、+3两种化合价，其化学式也可表示为“X•Fe2O3”，则X的化学式为______。
（3）《天工开物》中记载“浇水转釉”的操作如图，其原理是：焙烧工作完成时，封闭窑门并从窑顶慢慢浇水，高温下碳和水蒸气反应生成氢气和一氧化碳。
①高温下，碳和水蒸气的反应属于______(填基本反应类型)。
②“浇水转釉”时Fe2O3转化成FeO，铁元素含量______(填“升高”或“降低”)。
③现代工业利用一氧化碳冶炼赤铁矿(主要含Fe2O3)的化学方程式为______。
【答案】（1）混合物 （2）FeO
（3） ①. 置换反应 ②. 升高 ③. Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
【解析】
【小问1详解】
黏土主要成分为Al2O3•2SiO2•2H2O，还含有铁、钾等元素，是由多种物质组成的，属于混合物；
【小问2详解】
在化合物中氧元素的化合价为-2价，根据化合物中正负化合价和为零可知，Fe2O3中的铁是+3价，所以X是+2价铁的氧化物，即氧化亚铁，故化学式为：FeO；
【小问3详解】
①高温下，碳和水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，此反应是一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物，属于置换反应；
②Fe2O3中铁元素质量分数是×100%=70%，FeO中铁元素质量分数是，所以“浇水转釉”时Fe2O3转化成FeO，铁元素含量升高；
③一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
13. 阅读短文，回答问题
空间站中的氧气和水
我国已成功实现在空间站中氧气和水等物质的“自产自销”。通过收集航天员尿液、汗液和呼出的水汽，深度净化，再生为饮用水，使得空间站水资源的利用率达85%。空间站利用太阳能电池板供电，实现氧气和水的再生(如图)，该系统把水资源利用率提高到95%以上。
（1）空间站中，实现氧气和水再生所需的电能来自_______(写能源名称)。
（2）实验室利用加热固体方法制氧气的原理为______(用化学方程式表示)。该方法不适用于空间站提供氧气，理由是______(写一条)。
（3）下列有关水循环系统分析正确的是_______(填标号)。
A. 该系统利用催化剂可增加水的质量
B. 系统中氢原子利用率没有达到100%
C. 可用过滤方法除去尿液浓缩后析出的固体
（4）图中空间站内产生甲烷的反应物有_______(填化学式)。
【答案】（1）太阳能（或光能等）
（2） ①. 或 ②. 不安全（合理即可） （3）BC
（4）H2、CO2
【解析】
【小问1详解】
空间站利用太阳能电池板供电，实现氧气和水的再生，故空间站中，实现氧气和水再生所需的电能来自太阳能；
【小问2详解】
实验室利用加热固体方法制取氧气，可以选择加热高锰酸钾制取氧气，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的化学方程式为：，也可选择加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气，氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气，该反应的化学方程式为：；
该方法不适用于空间站提供氧气，是因为该方法需要加热，不安全；
【小问3详解】
A、催化剂只能改变化学反应速率，不能增加生成物的质量，故催化剂不能增加水的质量，不符合题意；
B、由图可知，二氧化碳和氢气在催化剂的作用下反应生成甲烷和水，甲烷中含氢元素，甲烷被排到了空间站外，故系统中氢原子利用率没有达到100%，符合题意；
C、过滤可实现固液分离，故可用过滤方法除去尿液浓缩后析出的固体，符合题意。
故选BC；
【小问4详解】
由图可知，空间站内产生甲烷的反应物是二氧化碳和氢气，二氧化碳和氢气在催化剂的作用下反应生成甲烷和水，故填：CO2、H2。
14. 探秘“燃烧”。
（1）点燃一根“神奇”蜡烛，吹灭火焰后会自动复燃。原因是烛心的镁粉继续氧化放热，重新引燃蜡烛。熄灭该神奇蜡烛的合理操作是_______(写一点)。
（2）金属镁在二氧化碳中也能燃烧，生成碳和氧化镁，该反应的化学方程式是______。
（3）辩证认识“黑烟”
①蜡烛燃烧过程，伴随产生对环境不利的黑烟，此黑烟主要成分是_______(填物质名称)。
②松烟制墨法是利用松枝_______(填“完全”或“不完全”)燃烧而制墨。
（4）配平以下化学方程式：_______C2H8N2+_______N2O4=2CO2↑+4H2O↑+_______N2↑。_______
（5）根据以上信息，你对燃烧条件的新认识是_______(写一点)。
【答案】（1）罩上杯子（合理即可）
（2）2Mg+CO22MgO+C
（3） ①. 炭黑等 ②. 不完全
（4）C2H8N2+2N2O4=2CO2↑+4H2O↑+3N2↑
（5）燃烧不一定需要氧气支持（合理即可）
【解析】
【小问1详解】
这种“吹不灭”的蜡烛实际上也可以熄灭，采用的方法是罩上杯子等；
【小问2详解】
金属镁在二氧化碳中燃烧生成碳和氧化镁，反应的化学方程式是：2Mg+CO22MgO+C；
【小问3详解】
①石蜡在不充分燃烧时会有碳生成，所以，火焰上方往往产生缕缕黑烟，黑烟的主要成分是炭黑；
②松烟能制墨，说明松烟制墨法是利用松枝的不完全燃烧生成炭黑；
【小问4详解】
通过观察化学方程式可知，反应前后碳、氢的原子个数已经相等，反应后氧原子的个数是8，所以N2O4的计量数为2，则N2的计量数为3，所以配平后的化学方程式为：C2H8N2+2N2O4=2CO2↑+4H2O↑+3N2↑；
【小问5详解】
金属镁在二氧化碳中燃烧生成碳和氧化镁，由此可知：燃烧不一定需要氧气支持（合理即可）。
15. “化”说碳酸饮料(以某品牌无色汽水为例，部分成分说明书如图)。
（1）若该瓶汽水体积为300mL，可提供的能量是_____kJ。
（2）为验证汽水中含有二氧化碳，甲同学抽取瓶内上方气体，乙同学抽取瓶内液体，分别注入澄清石灰水中。你认为______(填“甲”或“乙”)的方案更合理。写出澄清石灰水与二氧化碳反应的化学方程式：______。
（3）已知常温常压下，1体积水能溶解1体积CO2。丙、丁两同学设计如图实验进行验证。实验过程中反复推拉注射器活塞的目的是_______。停止该操作后，将注射器①、③活塞推至底部，则注射器②内仅有液体，活塞停在2mL处；注射器④活塞停留在6mL处，其中液体与剩余CO2的体积比为_____(填最简比)。同学们经过讨论，认为丁同学方案正确，理由是_______。
（4）欲证明二氧化碳与水发生反应，可以向反应后注射器④中加入试剂_______(填名称)。
【答案】（1）447 （2） ①. Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O ②. 甲
（3） ①. 使气体与水充分接触 ②. 1：2 ③. 若1体积水吸收CO2的量大于1体积，丙中2mL的水也完全吸收2mLCO2
（4）紫色石蕊溶液
【解析】
【小问1详解】
看说明书中，每100ml提供能量149kJ，则300ml可提供447kJ能量。
【小问2详解】
乙同学抽取瓶内液体，液体中含有柠檬酸，会优先和澄清石灰水反应，干扰二氧化碳的检验，所以甲同学的方案更合理；
化学方程式：；
【小问3详解】
反复拉动注射器活塞的目的是使气体与水充分接触；
已知一体积水能溶解一体积的二氧化碳，所以一开始有2ml水和6ml的二氧化碳，充分接触后，有2ml二氧化碳溶于水，则剩余4ml气体，即液体与剩余二氧化碳的体积比为1：2；
有可能1体积的水，吸收二氧化碳的体积大于1，丙同学方案中2ml水完全可以吸收2ml二氧化碳，甚至更多；
【小问4详解】
二氧化碳和水反应后，生成碳酸，检验碳酸的存在可以使用紫色石蕊溶液。
16. 为完成“实验室制取氧气”的实践性作业，学习小组开展如图活动。
（1）组装制取氧气装置可选择图中仪器A、B、_______(填标号，下同)和_______。该套装置______(填“能”或“不能”)用于制取二氧化碳。
（2）甲同学使用_______(填仪器名称)把二氧化锰装入容器中，再加入______(填药品名称)，反应的化学方程式为_______。
（3）乙同学负责收集和验满气体。验满的方法是_______。
（4）实验结束，丙同学将残余物直接倒入下水道，洗涤仪器，整理实验台。老师认为他的操作有待改进，请提出改进措施：_______。
【答案】（1） ①. F ②. G ③. 能
（2） ①. 药匙 ②. 过氧化氢溶液(或双氧水) ③. 2H2O22H2O+O2↑
（3）将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明气体已收集满(或将燃着的木条放在集气瓶口，若木条燃烧更旺，证明气体已收集满)
（4）实验结束后，残余物不能直接倒入水池中，应倒入指定容器内，以免腐蚀管道。
【解析】
【小问1详解】
A为集气瓶，B为双口胶塞和导管，所以需要反应装置F和G的组合；
该套发生装置为固液常温型，可以用于实验室制取二氧化碳；
【小问2详解】
固体药品的取用，使用药匙；
制取氧气，需要加入过氧化氢溶液（或双氧水）；
化学反应反应方程式为：
【小问3详解】
对于向上排空气集气法，检验氧气已集满的方法：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明气体已收集满；
【小问4详解】
实验结束后，剩余药品或残渣，可能对环境有污染，必须妥善处理，放入指定容器内，即实验结束后，残余物不能直接倒入水池中，应倒入指定容器内，以免腐蚀管道
17. 为探究水电解实验最佳条件，某化学小组利用图1装置开展如下研究。
[查阅资料]
①电解纯水速率较慢，加入氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠、硫酸钠等电解质增强导电性，加快反应速率。
②氢氧化钠、氢氧化钾有较强腐蚀性
③去离子水是指除去呈离子形式杂质后的纯水，生产成本较高。
[实验1]探究不同电解质对水电解速率的影响
往图1水杯中分别加入等量的浓度为12%的碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钾和氢氧化钠溶液进行实验，通电相同时间读取并记录数据，重复实验三次，计算氢气产生速率，结果如图3。
（1）检查装置气密性：先用燕尾夹夹紧医用软管，再将注射器竖直向下浸入水中如图2，若观察到_______(填标号)现象，说明气密性良好。
（2）由图3判断：影响水电解速率最大的电解质是_______。从实验效果分析，_______(填“有”或“没有”)必要使用去离子水进行本实验。
[实验2]探究水电解实验中电解质溶液的最佳浓度(以氢氧化钠溶液为例)，结果如图4。
（3）浓度为_______的氢氧化钠溶液为最佳电解质溶液。从安全角度考虑，实验过程需戴橡胶手套的原因是_______。
[实验3]将下列电极连接电源负极，探究不同电极材料对水电解速率的影响，测定产生氢气的速率(cm3/s)如表。
（4）本实验条件下，最佳电极材料是______。
（5）选择电极材料需考虑的因素：电极应与电解质溶液不反应。若用铁作电极，电解质溶液不能用稀硫酸，原因是______(用化学方程式解释)。
（6）为验证温度也是影响水电解速率因素，请写出实验方案：______。
【答案】（1）b （2） ①. 氢氧化钠##NaOH ②. 没有
（3） ①. 18% ②. 氢氧化钠有较强腐蚀性
（4）铁镍合金 （5）Fe + H2SO4 ＝ FeSO4 + H2↑
（6）采用上述实验装置，水杯中分别加入20℃和30℃，等量的浓度为18%氢氧化钠溶液进行实验，通电相同时间读取并记录数据，重复实验三次，计算氢气产生速率。
【解析】
【小问1详解】
若装置的气密良好，用燕尾夹夹紧医用软管，再将注射器竖直向下浸入水中如图2，管内封存一定质量气体，在注射器竖直向下浸入水的过程中，气压越大，会观察到b现象；
【小问2详解】
由图3判断：影响水电解速率最大的电解质是氢氧化钠（或NaOH）；从实验效果分析，用自来水配制和溶液与用去离子水配制的溶液氢气产生速率几乎相同，没有必要使用去离子水进行本实验；
【小问3详解】
根据图4可知，浓度为18%的氢氧化钠溶液为最佳电解质溶液。从安全角度考虑，实验过程需戴橡胶手套的原因是氢氧化钠具有较强腐蚀性；
小问4详解】
根据表格中数据可知，本实验条件下，最佳电极材料是铁镍合金，产生氢气的速率最快；
【小问5详解】
电解质溶液不能用稀硫酸，原因是铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，该反应的化学方程式为：Fe + H2SO4 ＝ FeSO4 + H2↑ ；
【小问6详解】
为验证温度也是影响水电解速率的因素，根据控制变量的原理，其他条件相同，通过比较温度不同时，产生氢气的速率，实验方案：采用上述实验装置，水杯中分别加入20℃和30℃，等量的浓度为18%氢氧化钠溶液进行实验，通电相同时间读取并记录数据，重复实验三次，计算氢气产生速率。
18. 中国科学家研制新型催化剂将二氧化碳催化合成甲醇(CH3OH)，可实现二氧化碳再生利用的“零碳”目标。根据化学方程式计算：人类每年因能源消耗向大气约排放176亿吨CO2，理论上可转化得到甲醇的质量为多少亿吨？(反应原理为CO2+3H2CH3OH+H2O)
【答案】解：设理论上转化得到的甲醇的质量为x。
解得x=128亿吨
答：理论上转化得到的甲醇的质量为128亿吨。
【解析】
【详解】见答案。证据
推理
A
活性炭具有强吸附性
能用其软化硬水
B
氯化钠呈电中性
氯化钠由钠原子和氯原子构成
C
金刚石和石墨均属于碳单质
两者的碳原子排列方式相同
D
铁浸入硫酸铜溶液中出现红色固体
铜的金属活动性比铁弱
电极材料
铁丝
铜丝
铁镍合金
石墨
第1次
0.0164
0.0214
0.0138
0.0031
第2次
0.0159
0.0207
0.0150
0.0027
第3次
0.0161
0.0209
0.0144
0.0034
平均值
0.0160
0.0210
0.0144
0.0030
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Fe-56 Nb-93
第I卷选择题(共30分)
第I卷包含10题，每题3分，共30分。每题只有一个选项符合题目要求。请在答题卡选择题栏内用2B铅笔将正确选项涂黑。
1. 天宫课堂播种科学梦想。下列天宫课堂的实验中，涉及化学变化的是
A. 球形火焰B. 陀螺旋转C. 拍击水球D. 钢球碰撞
【答案】A
【解析】
【详解】A、球形火焰，发生了燃烧，有新物质生成，属于化学变化，故A正确；
B、陀螺旋转变向，没有新物质生成，属于物理变化，故B错误；
C、拍击水球，没有新物质生成，属于物理变化，故C错误；
D、钢球碰撞弹开，过程中没有新物质生成，属于物理变化，故D错误
故选：A。
2. 青少年常喝碳酸饮料会导致“钙”流失，这里的“钙”指的是
A. 元素B. 分子C. 原子D. 单质
【答案】A
【解析】
【详解】物质是由元素组成，青少年常喝碳酸饮料会导致“钙”流失，这里的“钙”指的是元素。
故选A。
3. 下列有关玻璃导气管使用正确的是
A. 连接导气管B. 用氯酸钾制氧气
C. 排空气法集气D. 排水法集气
【答案】D
【解析】
【详解】A、导管连接胶皮管时，先把导管一端湿润，然后稍用力转动使之插入胶皮管内，图中所示装置错误；
B、用氯酸钾制氧气导管伸入试管内要短一些，有利于气体排出，图中所示装置错误；
C、向上排空气法集气导管应深入集气瓶底部，便于把空气排净，图中所示装置错误；
D、用排水法集气应导管应略伸入集气瓶口，便于水的排出，图中所示装置正确。
故选D。
4. 腓(N2H4)和四氧化二氮(N2O4)是常见的液体火箭推进剂。下列说法错误的是
A. N2O4属于氧化物B. N2H4中含氮分子和氢分子
C. N2O4中氮元素为+4价D. 一个N2H4分子中含有6个原子
【答案】B
【解析】
【详解】A、四氧化二氮是由氧、氮元素组成的化合物，只有两种元素，其中一种是氧元素，属于氧化物，此选项不符合题意；
B、一个和N2H4分子是由4个氢原子和2个氮原子构成的，不含有氮分子和氢分子，故选项说法错误，此选项符合题意；
C、氧显-2价，根据化合物中各元素化合价代数和为零可知，四氧化二氮中氮元素的化合价为+4价，此选项不符合题意；
D、一个肼分子是由4个氢原子和2个氮原子构成的，共6个原子，此选项不符合题意。
故选B。
5. 青铜是金属冶铸史上最早的合金，主要成分为铜及少量锡、铅等。下列说法正确的是
A. 青铜熔点比纯铜高B. 青铜可完全溶于足量的稀硫酸
C. 青铜比纯铜更坚硬D. 青铜器表面绿色铜锈主要成分是CuO
【答案】C
【解析】
【详解】A、合金的熔点比组成其的纯金属低，所以青铜的熔点比纯铜低，选项错误；
B、铜在金属活动性顺序表排在氢后，所以不能与酸反应，所以青铜不能完全溶于足量的稀硫酸中，选项错误；
C、合金的硬度比组成其的纯金属大，所以青铜比纯铜更坚硬，选项正确；
D、铜生锈是与空气中氧气、水、二氧化碳作用生成Cu2（OH）2CO3，选项错误；
故选C。
6. 天然气是家庭常用燃料，其爆炸极限为5%~15%。下列说法错误的是
A. 天然气属于不可再生能源B. 泄漏时应关闭阀门且开窗通风
C. 75%的天然气点燃会爆炸D. 泄漏报警器适宜安装在炉具上方
【答案】C
【解析】
【详解】A、天然气属于化石燃料，短期内不能再生，属于不可再生能源，不符合题意；
B、天然气具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火或电火花，容易发生爆炸，故泄漏时应关闭阀门且开窗通风，不能打开排气扇等，防止发生爆炸，不符合题意；
C、天然气的爆炸极限为5%~15%，故75%的天然气点燃不会爆炸，符合题意；
D、天然气的密度比空气小，泄漏报警器适宜安装在炉具上方，不符合题意。
故选C。
7. 空气经除尘、除二氧化碳和水的处理后，进行如图操作。下列说法正确的是
A. 氮气的沸点比氧气低B. 100g空气含21g氧气
C. 氧气液化时分子体积变小D. 液态空气汽化过程放热
【答案】A
【解析】
【详解】A、升温氮气首先沸腾出来，说明氮气沸点比氧气低，此选项符合题意；
B、氧气约占空气体积分数的21%，不是质量，此选项不符合题意；
C、氧气液化时，分子的间隔变小，分子的体积不变，此选项不符合题意；
D、汽化过程吸热，此选项不符合题意。
故选A。
8. 氚灯被广泛应用于夜光手表。氟原子的质子数为1，质量数为3(质量数=质子数+中子数)，其符号可表示为H。下列分析正确的是
A. 氚原子不属于氢元素B. 氚原子的中子数为2
C. 氚原子核电荷数为3D. 氚原子结构示意图为
【答案】B
【解析】
【详解】A、质子数决定元素的种类，氚质子数为1，所以属于氢元素，选项错误；
B、中子数=质量数-质子数=3-1=2，选项正确；
C、氚原子的核电荷数等于质子数=1，选项错误；
D、氚原子的核电荷数为1，原子核内应为+1，不是+3，电子层数为1，核外电子数也应为1，此选项错误。
故选B。
9. 根据下列证据进行推理，正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A、活性炭只能吸附色素和异味及部分可溶性杂质，不能软化硬水，故A错误；
B、氯化钠由钠离子和氯离子构成，故B错误；
C、金刚石和石墨均属于碳单质，两者的碳原子排列方式不相同，故C错误；
D、铁浸入硫酸铜溶液中出现红色固体，铁能置换出硫酸铜中的铜，铜的活动性比铁弱，故D正确。
故选D。
10. 硼氢化钠(NaBH4)催化释氢，为便捷式电源提供移动氢能，该反应原理如图。下列分析正确的是
A. 该反应过程中共出现4种含硼(B)的微观粒子
B. 过程①微观实质是2个氧原子结合成1个氧分子
C. 过程②中各微粒的数目比为1：1：1：1，则X为H2O
D. 若Y与Z发生化合反应，则微粒Z为
【答案】C
【解析】
【详解】A、根据图片中含硼的微观粒子有5种，分别为BH4、BH3、BH3O、B(OH)3、B(OH)3，此选项不符合题意；
B、过程①微观实质是2个氢原子结合成1个氢分子，此选项不符合题意；
C、过程②中各微粒的数目比为1：1：1：1，根据原子种类不变、个数相等，则X为H2O，此选项符合题意；
D、若Y与Z发生化合反应，如果微粒Z为BO，无法生成B(OH)3，此选项不符合题意。
故选C。
第II卷填空题(共70分)
11. 铌酸锂(LiNbO3)晶体是目前用途最广泛的新型无机材料之一。
（1）铌酸锂含______种金属元素。
（2）铌在元素周期表中的信息如图，铌的原子序数为______，相对原子质量是______。
（3）铌酸锂中铌、氧元素质量比为______(填最简整数比)。
（4）铌用于制造超导(电阻趋向于零)线缆，体现其物理性质是_______(写一种)。
（5）为保护金属资源，提出一条你的建议：______。
【答案】（1）2 （2） ①. 41 ②. 92.91
（3）31：16 （4）导电性
（5）合理开采金属资源（合理即可）
【解析】
【小问1详解】
铌酸锂中含有铌、锂两种金属元素；
【小问2详解】
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，铌元素的原子序数为41；由信息可知铌元素的相对原子质量为92.91；
【小问3详解】
铌酸锂中铌、氧元素质量比为：93：（16×3）=31：16；
【小问4详解】
铌用于制造超导(电阻趋向于零)线缆，是利用了铌的导电性；
【小问5详解】
为保护金属资源，应该废旧金属再利用或以其它材料代替金属材料或合理开采金属资源等。
12. 黏土主要成分为Al2O3•2SiO2•2H2O，还含有铁、钾等元素，可用于制作红砖和青砖。高温烧砖过程，黏土中铁元素被充分氧化成Fe2O3，时形成红砖;在氧气不足和还原性气氛的条件下，部分Fe2O3转化成FeO和Fe3O4形成青砖。
（1）黏土属于______(填“纯净物”或“混合物”)。
（2）Fe3O4中铁元素有+2、+3两种化合价，其化学式也可表示为“X•Fe2O3”，则X的化学式为______。
（3）《天工开物》中记载“浇水转釉”的操作如图，其原理是：焙烧工作完成时，封闭窑门并从窑顶慢慢浇水，高温下碳和水蒸气反应生成氢气和一氧化碳。
①高温下，碳和水蒸气的反应属于______(填基本反应类型)。
②“浇水转釉”时Fe2O3转化成FeO，铁元素含量______(填“升高”或“降低”)。
③现代工业利用一氧化碳冶炼赤铁矿(主要含Fe2O3)的化学方程式为______。
【答案】（1）混合物 （2）FeO
（3） ①. 置换反应 ②. 升高 ③. Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
【解析】
【小问1详解】
黏土主要成分为Al2O3•2SiO2•2H2O，还含有铁、钾等元素，是由多种物质组成的，属于混合物；
【小问2详解】
在化合物中氧元素的化合价为-2价，根据化合物中正负化合价和为零可知，Fe2O3中的铁是+3价，所以X是+2价铁的氧化物，即氧化亚铁，故化学式为：FeO；
【小问3详解】
①高温下，碳和水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，此反应是一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物，属于置换反应；
②Fe2O3中铁元素质量分数是×100%=70%，FeO中铁元素质量分数是，所以“浇水转釉”时Fe2O3转化成FeO，铁元素含量升高；
③一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
13. 阅读短文，回答问题
空间站中的氧气和水
我国已成功实现在空间站中氧气和水等物质的“自产自销”。通过收集航天员尿液、汗液和呼出的水汽，深度净化，再生为饮用水，使得空间站水资源的利用率达85%。空间站利用太阳能电池板供电，实现氧气和水的再生(如图)，该系统把水资源利用率提高到95%以上。
（1）空间站中，实现氧气和水再生所需的电能来自_______(写能源名称)。
（2）实验室利用加热固体方法制氧气的原理为______(用化学方程式表示)。该方法不适用于空间站提供氧气，理由是______(写一条)。
（3）下列有关水循环系统分析正确的是_______(填标号)。
A. 该系统利用催化剂可增加水的质量
B. 系统中氢原子利用率没有达到100%
C. 可用过滤方法除去尿液浓缩后析出的固体
（4）图中空间站内产生甲烷的反应物有_______(填化学式)。
【答案】（1）太阳能（或光能等）
（2） ①. 或 ②. 不安全（合理即可） （3）BC
（4）H2、CO2
【解析】
【小问1详解】
空间站利用太阳能电池板供电，实现氧气和水的再生，故空间站中，实现氧气和水再生所需的电能来自太阳能；
【小问2详解】
实验室利用加热固体方法制取氧气，可以选择加热高锰酸钾制取氧气，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的化学方程式为：，也可选择加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气，氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气，该反应的化学方程式为：；
该方法不适用于空间站提供氧气，是因为该方法需要加热，不安全；
【小问3详解】
A、催化剂只能改变化学反应速率，不能增加生成物的质量，故催化剂不能增加水的质量，不符合题意；
B、由图可知，二氧化碳和氢气在催化剂的作用下反应生成甲烷和水，甲烷中含氢元素，甲烷被排到了空间站外，故系统中氢原子利用率没有达到100%，符合题意；
C、过滤可实现固液分离，故可用过滤方法除去尿液浓缩后析出的固体，符合题意。
故选BC；
【小问4详解】
由图可知，空间站内产生甲烷的反应物是二氧化碳和氢气，二氧化碳和氢气在催化剂的作用下反应生成甲烷和水，故填：CO2、H2。
14. 探秘“燃烧”。
（1）点燃一根“神奇”蜡烛，吹灭火焰后会自动复燃。原因是烛心的镁粉继续氧化放热，重新引燃蜡烛。熄灭该神奇蜡烛的合理操作是_______(写一点)。
（2）金属镁在二氧化碳中也能燃烧，生成碳和氧化镁，该反应的化学方程式是______。
（3）辩证认识“黑烟”
①蜡烛燃烧过程，伴随产生对环境不利的黑烟，此黑烟主要成分是_______(填物质名称)。
②松烟制墨法是利用松枝_______(填“完全”或“不完全”)燃烧而制墨。
（4）配平以下化学方程式：_______C2H8N2+_______N2O4=2CO2↑+4H2O↑+_______N2↑。_______
（5）根据以上信息，你对燃烧条件的新认识是_______(写一点)。
【答案】（1）罩上杯子（合理即可）
（2）2Mg+CO22MgO+C
（3） ①. 炭黑等 ②. 不完全
（4）C2H8N2+2N2O4=2CO2↑+4H2O↑+3N2↑
（5）燃烧不一定需要氧气支持（合理即可）
【解析】
【小问1详解】
这种“吹不灭”的蜡烛实际上也可以熄灭，采用的方法是罩上杯子等；
【小问2详解】
金属镁在二氧化碳中燃烧生成碳和氧化镁，反应的化学方程式是：2Mg+CO22MgO+C；
【小问3详解】
①石蜡在不充分燃烧时会有碳生成，所以，火焰上方往往产生缕缕黑烟，黑烟的主要成分是炭黑；
②松烟能制墨，说明松烟制墨法是利用松枝的不完全燃烧生成炭黑；
【小问4详解】
通过观察化学方程式可知，反应前后碳、氢的原子个数已经相等，反应后氧原子的个数是8，所以N2O4的计量数为2，则N2的计量数为3，所以配平后的化学方程式为：C2H8N2+2N2O4=2CO2↑+4H2O↑+3N2↑；
【小问5详解】
金属镁在二氧化碳中燃烧生成碳和氧化镁，由此可知：燃烧不一定需要氧气支持（合理即可）。
15. “化”说碳酸饮料(以某品牌无色汽水为例，部分成分说明书如图)。
（1）若该瓶汽水体积为300mL，可提供的能量是_____kJ。
（2）为验证汽水中含有二氧化碳，甲同学抽取瓶内上方气体，乙同学抽取瓶内液体，分别注入澄清石灰水中。你认为______(填“甲”或“乙”)的方案更合理。写出澄清石灰水与二氧化碳反应的化学方程式：______。
（3）已知常温常压下，1体积水能溶解1体积CO2。丙、丁两同学设计如图实验进行验证。实验过程中反复推拉注射器活塞的目的是_______。停止该操作后，将注射器①、③活塞推至底部，则注射器②内仅有液体，活塞停在2mL处；注射器④活塞停留在6mL处，其中液体与剩余CO2的体积比为_____(填最简比)。同学们经过讨论，认为丁同学方案正确，理由是_______。
（4）欲证明二氧化碳与水发生反应，可以向反应后注射器④中加入试剂_______(填名称)。
【答案】（1）447 （2） ①. Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O ②. 甲
（3） ①. 使气体与水充分接触 ②. 1：2 ③. 若1体积水吸收CO2的量大于1体积，丙中2mL的水也完全吸收2mLCO2
（4）紫色石蕊溶液
【解析】
【小问1详解】
看说明书中，每100ml提供能量149kJ，则300ml可提供447kJ能量。
【小问2详解】
乙同学抽取瓶内液体，液体中含有柠檬酸，会优先和澄清石灰水反应，干扰二氧化碳的检验，所以甲同学的方案更合理；
化学方程式：；
【小问3详解】
反复拉动注射器活塞的目的是使气体与水充分接触；
已知一体积水能溶解一体积的二氧化碳，所以一开始有2ml水和6ml的二氧化碳，充分接触后，有2ml二氧化碳溶于水，则剩余4ml气体，即液体与剩余二氧化碳的体积比为1：2；
有可能1体积的水，吸收二氧化碳的体积大于1，丙同学方案中2ml水完全可以吸收2ml二氧化碳，甚至更多；
【小问4详解】
二氧化碳和水反应后，生成碳酸，检验碳酸的存在可以使用紫色石蕊溶液。
16. 为完成“实验室制取氧气”的实践性作业，学习小组开展如图活动。
（1）组装制取氧气装置可选择图中仪器A、B、_______(填标号，下同)和_______。该套装置______(填“能”或“不能”)用于制取二氧化碳。
（2）甲同学使用_______(填仪器名称)把二氧化锰装入容器中，再加入______(填药品名称)，反应的化学方程式为_______。
（3）乙同学负责收集和验满气体。验满的方法是_______。
（4）实验结束，丙同学将残余物直接倒入下水道，洗涤仪器，整理实验台。老师认为他的操作有待改进，请提出改进措施：_______。
【答案】（1） ①. F ②. G ③. 能
（2） ①. 药匙 ②. 过氧化氢溶液(或双氧水) ③. 2H2O22H2O+O2↑
（3）将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明气体已收集满(或将燃着的木条放在集气瓶口，若木条燃烧更旺，证明气体已收集满)
（4）实验结束后，残余物不能直接倒入水池中，应倒入指定容器内，以免腐蚀管道。
【解析】
【小问1详解】
A为集气瓶，B为双口胶塞和导管，所以需要反应装置F和G的组合；
该套发生装置为固液常温型，可以用于实验室制取二氧化碳；
【小问2详解】
固体药品的取用，使用药匙；
制取氧气，需要加入过氧化氢溶液（或双氧水）；
化学反应反应方程式为：
【小问3详解】
对于向上排空气集气法，检验氧气已集满的方法：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明气体已收集满；
【小问4详解】
实验结束后，剩余药品或残渣，可能对环境有污染，必须妥善处理，放入指定容器内，即实验结束后，残余物不能直接倒入水池中，应倒入指定容器内，以免腐蚀管道
17. 为探究水电解实验最佳条件，某化学小组利用图1装置开展如下研究。
[查阅资料]
①电解纯水速率较慢，加入氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠、硫酸钠等电解质增强导电性，加快反应速率。
②氢氧化钠、氢氧化钾有较强腐蚀性
③去离子水是指除去呈离子形式杂质后的纯水，生产成本较高。
[实验1]探究不同电解质对水电解速率的影响
往图1水杯中分别加入等量的浓度为12%的碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钾和氢氧化钠溶液进行实验，通电相同时间读取并记录数据，重复实验三次，计算氢气产生速率，结果如图3。
（1）检查装置气密性：先用燕尾夹夹紧医用软管，再将注射器竖直向下浸入水中如图2，若观察到_______(填标号)现象，说明气密性良好。
（2）由图3判断：影响水电解速率最大的电解质是_______。从实验效果分析，_______(填“有”或“没有”)必要使用去离子水进行本实验。
[实验2]探究水电解实验中电解质溶液的最佳浓度(以氢氧化钠溶液为例)，结果如图4。
（3）浓度为_______的氢氧化钠溶液为最佳电解质溶液。从安全角度考虑，实验过程需戴橡胶手套的原因是_______。
[实验3]将下列电极连接电源负极，探究不同电极材料对水电解速率的影响，测定产生氢气的速率(cm3/s)如表。
（4）本实验条件下，最佳电极材料是______。
（5）选择电极材料需考虑的因素：电极应与电解质溶液不反应。若用铁作电极，电解质溶液不能用稀硫酸，原因是______(用化学方程式解释)。
（6）为验证温度也是影响水电解速率因素，请写出实验方案：______。
【答案】（1）b （2） ①. 氢氧化钠##NaOH ②. 没有
（3） ①. 18% ②. 氢氧化钠有较强腐蚀性
（4）铁镍合金 （5）Fe + H2SO4 ＝ FeSO4 + H2↑
（6）采用上述实验装置，水杯中分别加入20℃和30℃，等量的浓度为18%氢氧化钠溶液进行实验，通电相同时间读取并记录数据，重复实验三次，计算氢气产生速率。
【解析】
【小问1详解】
若装置的气密良好，用燕尾夹夹紧医用软管，再将注射器竖直向下浸入水中如图2，管内封存一定质量气体，在注射器竖直向下浸入水的过程中，气压越大，会观察到b现象；
【小问2详解】
由图3判断：影响水电解速率最大的电解质是氢氧化钠（或NaOH）；从实验效果分析，用自来水配制和溶液与用去离子水配制的溶液氢气产生速率几乎相同，没有必要使用去离子水进行本实验；
【小问3详解】
根据图4可知，浓度为18%的氢氧化钠溶液为最佳电解质溶液。从安全角度考虑，实验过程需戴橡胶手套的原因是氢氧化钠具有较强腐蚀性；
小问4详解】
根据表格中数据可知，本实验条件下，最佳电极材料是铁镍合金，产生氢气的速率最快；
【小问5详解】
电解质溶液不能用稀硫酸，原因是铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，该反应的化学方程式为：Fe + H2SO4 ＝ FeSO4 + H2↑ ；
【小问6详解】
为验证温度也是影响水电解速率的因素，根据控制变量的原理，其他条件相同，通过比较温度不同时，产生氢气的速率，实验方案：采用上述实验装置，水杯中分别加入20℃和30℃，等量的浓度为18%氢氧化钠溶液进行实验，通电相同时间读取并记录数据，重复实验三次，计算氢气产生速率。
18. 中国科学家研制新型催化剂将二氧化碳催化合成甲醇(CH3OH)，可实现二氧化碳再生利用的“零碳”目标。根据化学方程式计算：人类每年因能源消耗向大气约排放176亿吨CO2，理论上可转化得到甲醇的质量为多少亿吨？(反应原理为CO2+3H2CH3OH+H2O)
【答案】解：设理论上转化得到的甲醇的质量为x。
解得x=128亿吨
答：理论上转化得到的甲醇的质量为128亿吨。
【解析】
【详解】见答案。证据
推理
A
活性炭具有强吸附性
能用其软化硬水
B
氯化钠呈电中性
氯化钠由钠原子和氯原子构成
C
金刚石和石墨均属于碳单质
两者的碳原子排列方式相同
D
铁浸入硫酸铜溶液中出现红色固体
铜的金属活动性比铁弱
电极材料
铁丝
铜丝
铁镍合金
石墨
第1次
0.0164
0.0214
0.0138
0.0031
第2次
0.0159
0.0207
0.0150
0.0027
第3次
0.0161
0.0209
0.0144
0.0034
平均值
0.0160
0.0210
0.0144
0.0030
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