南通市海安市2022-2023学年九年级上学期期中化学试题（含答案解析）

这是一份南通市海安市2022-2023学年九年级上学期期中化学试题（含答案解析），共13页。试卷主要包含了下列变化中，只发生物理变化的是，下列关于氧气的说法正确的是，水是一切生命赖以生存的根本，下列探究实验能达到目的的是等内容，欢迎下载使用。
可能用到的相对原子质量：H-1，C-12，0-16，Ca-40，Mn-55
第I卷(选择题共20分)
每小题给出的四个选项中只有一个选项正确。
1．下列变化中，只发生物理变化的是（ ）
A．蜡烛燃烧B．苹果腐烂C．钢铁生锈D．酒精挥发
2．下列有关硬水性质实验的操作，正确的是（ ）
A．取样品 B．滴加肥皂水 C．振荡 D．加热水样
3．下列物质的用途中，利用其化学性质的是（ ）
A．冰块用于降温防暑
B．铜丝用于制作导线
C．氦气用于填充探空气球
D．氮气用于生产硝酸和氮肥
阅读下列材料，完成下面小题：空气是一种宝贵的自然资源，工业上可根据其中各成分的沸点不同(常压下，氧气的沸点是-183℃，氮气的沸点是-196℃)来制取氧气，其流程如图：
4．下列有关上述流程的说法不正确的是（ ）
A．步骤1可采取降温、加压的方式液化空气
B．步骤2应控制温度高于-183℃
C．步骤2制得的“液氧”不是纯净物
D．以上流程中发生的变化都是物理变化
5．下列关于氧气的说法正确的是（ ）
A．空气中的氧气主要来自于植物的光合作用
B．氧气能与所有物质发生氧化反应
C．在火箭发射时，氧气做燃料提供能量
D．人在呼吸时，氧气与体内物质反应吸收热量
6．水是一切生命赖以生存的根本。下列有关水的说法不正确的是（ ）
A．水是由氢元素和氧元素组成
B．生物细胞中含量最高的物质是水
C．净水时用明矾杀菌消毒
D．海水淡化可采用蒸馏法
7．2022年4月29日《科技日报》报道“我国科学家实现二氧化碳到葡萄糖和油脂的“人工合成”，合成过程中的一个反应微观示意图如下，有关说法正确的是（ ）
A．反应前后分子的种类不变
B．反应前后共有三种氧化物
C．丙物质由8个原子构成
D．反应中甲和丁的分子个数比是2∶1
8．下列探究实验能达到目的的是（ ）
A．探究蜡烛燃烧是否生成CO2，将干冷的烧杯罩在火焰上方
B．探究温度对分子运动速率的影响，将少量品红加入到热水中
C．探究MnO2对H2O2分解是否有影响，比较MnO2加到H2O2溶液前后产生气泡快慢
D．探究吸入空气和呼出气体中氧气含量不同，将带火星的木条伸入等体积两种气体
9．某兴趣小组利用氧气传感器探究不同物质在空气中燃烧的耗氧量情况。足量蜡烛和红磷分别在相同的密闭容器中燃烧、测定的氧气含量变化如图所示。下列判断不正确的是（ ）
A．燃烧后，两容器中氧气均未耗尽，红磷耗氧量较多
B．红磷燃烧过程中，容器内压强先增大后减小
C．图中a点与b点对应容器内氮气体积分数相等
D．将足量蜡烛和红磷放在同一密闭容器中燃烧，无法将容器内的氧气完全消耗
10．一种利用太阳能分解水原理如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．反应I的化学方程式为I2+SO2+2H2O=2HI+H2SO4
B．反应Ⅲ属于分解反应
C．反应I、Ⅱ和Ⅲ在反应前后均有元素化合价发生改变
D．理论上每生成2gH2，同时生成32gO2
第Ⅱ卷(非选择题共40分)
答案请按要求书写在答题卡上。
11．在宏观、微观和符号之间建立联系是学习化学的重要思维方式。
（1）图1是锶(S)元素对应的一种粒子结构示意图，图2是其他元素的相关粒子结构示意图，回答下列问题。
①锶属于_____(填“金属”或“非金属”)元素，图1对应的粒子符号为_____。
②图2中，粒子对应的元素位于第三周期是_____(填序号)，元素化学性质和锶元素相似的是_____(填名称)。
③图2中某两种粒子可以直接构成一种物质，该物质的化学式为_____。
（2）如图为某化学反应的微观示意图。
根据图示写出该反应的化学方程式：_____，试描述该反应的微观实质：_____
12．锰元素能形成MnO、MnO2、Mn2O3和Mn3O4等多种氧化物，其中Mn3O4是重要的结构材料。工业用硫酸锰(MnSO4)制备Mn3O4的流程如下：
（1）“沉淀”反应是MnSO4+2NH3∙H2O=Mn(OH)2↓+(NH4)2SO4，该过程中加入过量氨水的目的是_____。
（2）“过滤”所得滤液的主要成分是“沉淀”反应生成物中的_____。
（3）将Mn(OH)2通过加水“打浆”，分散成细小颗粒，制成浊液，可加快后续“氧化”反应的速率，原因是_____。
（4）“氧化”过程中，所得固体产物中锰元素质量分数与通空气时间的关系如图所示。
①通空气8小时左右，所得固体几乎全部为Mn3O4，判断的依据是_____。
②通空气超过8小时，产物中锰元素质量分数减小的原因可能是_____。
（5）“氧化”时，Mn(OH)2与空气中的氧气在60℃条件下反应生成Mn3O4和水，写出反应的化学方程式：_____。
13．2022年4月16日，神舟十三号载人飞船成功返回地面，圆满完成任务。氧气和水是保障航天员生命的重要物质，下图为核心舱环控生保半封闭系统工作原理示意图。请分析过程，回答下列问题。
（1）“冷凝水收集系统”中水分子的_____发生了变化。
（2）“水净化系统”中用到明矾，其化学式为KAl(SO4)n∙12H2O，n的值是_____。
（3）“二氧化碳收集系统”中的分子筛结构类似于活性炭，具有_____作用。
（4）“萨巴蒂尔反应器”内，在一定条件下可实现CO2的吸收和转化，反应的化学方程式为_____。
（5）“水电解系统”中负极产生的是_____。正极产生的气体用于氢氧燃料电池，表现出了_____性。
（6）要在失重的状态下收集制得的O2，可选用下列装置中的_____(填序号)。
14．兴趣小组对测定空气中氧气的含量和实验室制取氧气进行了探究，请你一起参与。
I对测定空气中氧气含量探究
（1）实验室常用下图甲装置来测定空气中氧气的含量，反应的化学方程式为_____；对应“氧气约占空气体积1/5”这一实验结论的现象是_____。
（2）在甲装置的基础上，同学们设计出了乙、丙两套改进装置。
①对比甲装置，乙装置改进的目的是_____。
②丙装置选用容积为35mL的试管和20mL的注射器作反应容器(红磷的体积忽略不计)，实验中需要收集的数据为_____，则实验前注射器至少要吸入_____(精确到0.1)mL空气。(以氧气约占空气体积的1/5计算)
Ⅱ对实验室制取氧气的探究
二氧化锰和过氧化氢酶均能催化过氧化氢分解制取氧气。为比较两者的催化效果，同学们按图1所示装置进行了实验。
【查阅资料】过氧化氢分解为放热反应；温度过高，过氧化氢酶的催化活性会降低。
【实验步骤】
①连接好装置，检查装置的气密性。
②取1.5mg过氧化氢酶和8mL蒸馏水加入容器中，搅拌后塞紧橡皮塞。
③用注射器A从容器中抽出2mL气体，用注射器B将2mLH2O2溶液注入容器中，采集数据(压强传感器可测定瓶内压强)，绘制压强时间关系图，直至反应结束。
④用5.6mg过氧化氢酶及1.5mg、5.6mg二氧化锰重复上述实验，获取数据如图2、图3。
（3）步骤①，检查装置气密性时，用注射器A向锥形瓶内注入1mL空气，若注射器B的活塞_____，则表明装置气密性良好。
（4）步骤③，先用注射器A从容器中抽出2毫升气体的目的是_____。
（5）对比图2和图3，可知对过氧化氢分解催化效果更好的是_____。
（6）同学们推测：过氧化氢酶质量过大，可能导致实验过程中反应突然变慢。理由是_____。
15．取68.0g浓度为5%的过氧化氢溶液(含过氧化氢34)于锥形瓶中，加入一定量二氧化锰，完全反应。试分析并计算：
（1）上述过程产生氧气质量是多少？(写出计算过程)
（2）若测得上述反应后锥形瓶内物质的质量为67.8g，根据二氧化锰在该反应中所起的作用，可知加入二氧化锰的质量应为_____g。
参考答案
1．D
【解析】有新物质生成的变化是化学变化，无新物质生成的变化是物理变化。
A、蜡烛燃烧生成二氧化碳、水等新物质，属于化学变化，此选项不符合题意；
B、苹果腐烂有新物质生成，属于化学变化，此选项不符合题意；
C、钢铁生锈有新物质生成，属于化学变化，此选项不符合题意；
D、酒精挥发是分子间间隔增大，无新物质生成，属于物理变化，此选项符合题意；
故选：D。
2．B
【解析】
A、使用滴管取用液体药品时，瓶塞要倒立在桌面上，如图错误；
B、向试管内滴加液体时胶头滴管要在试管口正上方正立，不要伸到试管内，更不能触壁，如图操作正确；
C、振荡试管时不能上下振荡会使液体药品溅出，要左右振荡，如图操作错误；
D、给液体加热时，液体体积不超过试管的三分之一，用酒精灯外焰加热，如图试管内液体过多，容易溅出伤人，操作错误；
答案为：B。
3．D
【解析】
A、冰块可降温是因为冰块溶解吸热，该性质不需要通过化学变化就能显示出来，属于物理性质，该选项不符合题意；
B、铜丝可制作导线，是因为铜具有导电性，导电性属于物理性质，该选项不符合题意；
C、氦气可填充探空气球，是因为氦气密度比空气小，密度属于物理性质，该选项不符合题意；
D、氮气生产硝酸和氮肥的过程中有新物质生成，属于化学性质，该选项符合题意。
故选D。
4．B 5．A
【解析】
【4题详解】
A：工业上采用分离液态空气方法来制取氧气，一般采用降温、加压的方法液化空气，说法正确，不符合题意；
B：工业上采用分离液态空气的方法制取氧气是利用了空气中各组分的沸点不同加以分离（常压下，氧气的沸点是-183℃，氮气的沸点是-196℃），若温度高于-183℃，则液氮与液氧都会汽化变成氮气和氧气，无法实现分离的目的，说法错误，符合题意；
C：空气中除了氮气和氧气还有其他气体，步骤2只分离出了氮气，“液氧”中除了氧气还含有其他气体，属于混合物，不是纯净物，说法正确，不符合题意；
D：步骤1是将空气变为液态空气，没有新物质生成，属于物理变化，步骤2是利用空气中各组分的沸点不同来制取氧气，没有新物质生成，属于物理变化，说法正确，不符合题意。
故选：B
【5题详解】
A：空气中的氧气主要来自于植物的光合作用，选项正确；
B：氧气能与大多数的物质发生氧化反应，但不能与所有物质发生氧化反应，如黄金不能与氧气反应，选项错误；
C：在火箭发射时，氧气是作为助燃剂，它不能做燃料，因为氧气不具有可燃性，选项错误；
D：人呼吸时，发生的反应是缓慢氧化，属于放热反应，选项错误。
故选：A
6．C
【解析】
A、水是由氢元素和氧元素组成，该项正确；
B、水是人体内不可缺少的重要物质，约占体重的60%~ 70%，水是细胞的主要组成成分，该项正确；
C、明矾是水净化过程中的絮凝剂，能够加速悬浮物质沉降，该项错误；
D、海水淡化主要除去的是水中的可溶性杂质，蒸馏法能够除去海水中的可溶性杂质和不可溶性杂质，蒸馏法可以淡化海水，该项正确。
故选C。
7．D
【解析】
【分析】根据题意反应的方程式是：。
【详解】A、化学变化会产生新物质，则反应前后分子的种类一定改变，错误；
B、氧化物是两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物；反应前后有CO、H2O两种氧化物；错误；
C、根据微观示意图，丙物质的化学式是C2H4O2，则一个丙分子中含有8个原子；错误；
D、根据方程式，甲是CO，丁是氧气，则反应中甲和丁的分子个数比是2∶1，正确。
故选D。
8．C
【解析】
【详解】A、将干冷烧杯罩在蜡烛火焰上方，干冷烧杯上产生水珠，证明蜡烛燃烧生成水，不能证明生成二氧化碳，不符合题意；
B、要探究温度对分子运动速率的影响，应设置对照试验，先将少量品红加入到热水中，再将相同质量的品红加入冷水中，观察品红扩散的速率，不符合题意；
C、探究MnO2对H2O2分解是否有影响，应设置对照试验，比较MnO2加到H2O2溶液前后产生气泡快慢，符合题意；
D、要使带火星的木条复燃，需要氧气浓度较高，探究吸入空气和呼出气体中氧气含量不同，应将燃着的木条伸入等体积两种气体，木条继续燃烧则是空气，木条立即熄灭则是呼出气体，不符合题意；
故选：C。
9．C
【解析】
【详解】A.由图可知，蜡烛燃烧后氧气体积分数为14%，红磷燃烧后氧气体积分数为10%，燃烧后，两容器中氧气均有剩余，且红磷耗氧量较多，故A不符合题意；
B、红磷燃烧过程中，开始燃烧时，放出的热量使密闭容器内气体压强变大，当反应完全后，逐渐冷却后，密闭容器内气体压强逐渐减小，故B不符合题意；
C、a点与b点的氧气体积分数相等都为16%，但蜡烛燃烧会生成二氧化碳和水，红磷燃烧生成五氧化二磷，无气体生成，则图中a点与b点对应容器内氮气体积分数不相等，故C符合题意；
D、由图可知，氧气的体积分数为减少到14%时，蜡烛停止燃烧，氧气的体积分数为减少到10%时，红磷燃烧停止，所以将足量蜡烛和红磷放在同一密闭容器中燃烧，无法将容器内的氧气完全消耗，故D不符合题意；
故选C。
10．D
【解析】
【详解】A、由图可知，反应Ⅰ为I2和SO2和H2O反应生成HI和H2SO4，则反应的化学方程式为I2+SO2+2H2O=2HI+H2SO4，该选项说法正确；
B、由图可知，反应Ⅲ为硫酸分解为二氧化硫、氧气和水，该反应为一种物质生成多种物质的反应，属于分解反应，该选项说法正确；
C、单质中元素的化合价为0价，而在化合物中各元素化合价不为零，则三个反应中均涉及有单质，则均有元素化合价发生改变，该选项说法正确；
D、整个流程为电解水生成氢气和氧气，设每生成2g氢气，生成氧气质量为x，则
解得x=64g，该选项说法不正确。
故选D。
11．（1）①．金属 ②．Sr2+ ③．DE##ED ④．镁 ⑤．Na2O
（2）①． ②．氢分子和氯分子分裂成氢原子和氯原子，氢原子和氯原子重新组合成氯化氢分子
【解析】
【小问1详解】
①锶是属于金属元素；图1的粒子的质子数大于核外电子数，故该粒子是锶原子失去两个核外电子形成的锶离子，符号表示为：Sr2+。
②原子结构示意图中，电子层数表示对应的元素周期，在图2中，D是钠离子的离子示意图，得到1个电子后变成钠原子，其原子结构的核外电子层数为3，属于第三周期；E是镁原子的结构示意图，也属于第三周期。
③图2中，A是氢原子，B是氦原子，C是氧离子，D是钠离子，E是镁原子，可以直接构成一种物质的是钠离子和氧离子，形成氧化钠，化学式为：Na2O。
【小问2详解】
根据图示，该反应为氢气和氯气在点燃条件下生成氯化氢，该反应的化学方程式为：；该反应的微观实质为氢分子和氯分子分裂成氢原子和氯原子，氢原子和氯原子重新组合成氯化氢分子。
12．（1）将MnSO4完全反应
（2）(NH4)2SO4
（3）增大反应物的接触面积
（4）①．Mn3O4中锰元素的质量分数约为72%，与所得固体一致 ②．Mn3O4继续与氧气反应(或Mn3O4继续被氧化)
（5）6Mn(OH)2+O22Mn3O4+6H2O
【解析】
【小问1详解】
若加入的试剂参与反应，如果加入的量为过量，目的大多数为：与某物质完全（充分）反应。该过程中加入过量氨水的目的是：将MnSO4完全反应。
【小问2详解】
“沉淀”反应是MnSO4+2NH3∙H2O=Mn(OH)2↓+(NH4)2SO4，其中氢氧化锰是沉淀，滤液中主要成分为：(NH4)2SO4和过量的氨水，故填(NH4)2SO4。
【小问3详解】
增大反应物的接触面积可加快反应速率。
【小问4详解】
①通空气8小时左右，Mn3O4中锰元素的质量分数为，与所得固体一致，故所得固体几乎全部为Mn3O4。②通空气超过8小时，产物中锰元素质量分数减小，原因可能是Mn3O4继续与氧气反应(或Mn3O4继续被氧化)。
【小问5详解】
Mn(OH)2与空气中的氧气在60℃条件下反应生成Mn3O4和水，故应的化学方程式：6Mn(OH)2+O22Mn3O4+6H2O。
13．（1）间隔 （2）2
（3）吸附（4）
（5）①．H2##氢气 ②．氧化(或助燃)
（6）C
【解析】
【小问1详解】
“冷凝水收集系统”中水蒸气变成液态水，是水分子间间隔发生变化。
【小问2详解】
KAl(SO4)n∙12H2O中钾元素显+1价，铝元素显+3价，硫酸根显-2价，氢元素显+1价，氧元素显-2价，根据化合物中正负价的代数和为0，故(+1)+(+3）+(-2)×n+12×[(+1）×2+（-2）]=0，n=2。
【小问3详解】
活性炭具有吸附性，“二氧化碳收集系统”中的分子筛结构类似于活性炭，所以也具有吸附作用。
【小问4详解】
由图可知，“萨巴蒂尔反应器”内，CO2与H2在一定条件下转化成CH4和H2O，反应的化学方程式为。
【小问5详解】
“水电解系统”中负极产生的是氢气，正极产生的氧气，氧气能支持氢气燃烧，则氧气具有氧化性或助燃性。
【小问6详解】
在太空中没有重力，则无法用排空气法或排水法收集氧气，只能用真空袋收集氧气。
14．（1）①． ②．集气瓶中水面上升到1”刻度处
（2）①．缓冲气压，防止因燃烧放热，气体膨胀，橡皮塞出现松动 ②．反应前、后注射器活塞对应的刻度 ③．8.8
（3）向外移动1mL（4）消除因注入2mL过氧化氢溶液导致瓶内压强增大的影响
（5）过氧化氢酶（6）过氧化氢分解放热，过氧化氢酶质量过大，反应过快，放热过多，导致过氧化氢酶的催化活性降低
【解析】
小问1详解】
图甲装置中发生反应为红磷燃烧生成五氧化二磷，该反应的化学方程式为：；
红磷燃烧消耗氧气，待完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减小，烧杯中的水进入集气瓶，进入水的体积就是消耗氧气的体积，集气瓶中水面上升到1”刻度处。说明氧气约占空气体积的；
【小问2详解】
①红磷燃烧，放出热量，装置内气体受热膨胀，压强增大，故对比甲装置，乙装置的优点是：缓冲气压，防止因燃烧放热，气体膨胀，橡皮塞出现松动；
②该实验中红磷燃烧消耗氧气，待完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减小，注射器活塞左移，可根据活塞移动的距离测出消耗氧气的体积，故需要测定的数据是反应前、后注射器活塞对应的刻度，从而得出空气中氧气的含量；
红磷燃烧，消耗氧气，待完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减小，注射器活塞左移，当完全反应，冷却至室温后，如果注射器活塞左移至最左端，此时注射器吸入空气的体积最小，设注射器吸入空气的体积为x，氧气约占空气体积的，故，x≈8.8mL；
【小问3详解】
检查装置气密性时，用注射器A向锥形瓶内注入1mL空气，若注射器B的活塞向外移动1mL，则表明装置气密性良好；
【小问4详解】
步骤③，先用注射器A从容器中抽出2毫升气体的目的是消除因注入2mL过氧化氢溶液导致瓶内压强增大的影响；
【小问5详解】
对比图2和图3，相同条件下，使用过氧化氢酶时，压强增加的快，说明相同条件下，使用过氧化氢酶作催化剂，过氧化氢分解速率快，故对过氧化氢分解催化效果更好的是：过氧化氢酶；
【小问6详解】
过氧化氢分解放热，过氧化氢酶质量过大，反应过快，放热过多，会导致过氧化氢酶的催化活性降低。
15．（1）解：设产生氧气的质量为x
x=1.6g
答：生成氧气的质量为1.6g
（2）1.4
【解析】
小问1详解】见答案；
【小问2详解】在该反应中，二氧化锰是催化剂，化学反应前后，催化剂的质量不变，则加入二氧化锰的质量为：67.8g-(68.0g-1.6g)=1.4g。