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广东省中山市2024-2025学年九年级上学期期末化学试题
一、选择题：本大题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．（2024九上·中山期末）下列项目中涉及到化学变化的是
A．木雕 B．炼铁 C．剪纸 D．刺绣
【答案】B
【知识点】物理变化、化学变化的特点及其判别
【解析】【解答】A、木雕只是木材形状改变，没有新物质生成，是物理变化。B、炼铁过程中有新物质铁生成，是化学变化。
C、剪纸只是纸张形状改变，没有新物质生成，是物理变化。
D、刺绣只是针线在织物上的操作，没有新物质生成，是物理变化。
故选：B。
【分析】根据化学变化（有新物质生成）和物理变化（没有新物质生成）的定义，判断每个选项是否有新物质生成。
2．（2024九上·中山期末）博物馆常用空气中含量最多且化学性质不活泼的气体保护文物，该气体是
A．稀有气体 B．氧气 C．二氧化碳 D．氮气
【答案】D
【知识点】空气的组成
【解析】【解答】空气中氮气含量最多（体积分数约78%），且化学性质不活泼，不易与文物发生反应，所以博物馆用氮气保护文物，答案选D。
【分析】根据空气的成分（氮气含量最多）和各成分的化学性质（氮气不活泼）来判断。
3．（2024九上·中山期末）“中国天眼”射电望远镜使用了碳化硅（SiC）。碳元素和硅元素的本质区别是（　　）
A．质子数不同 B．相对原子质量不同
C．中子数不同 D．最外层电子数不同
【答案】A
【知识点】原子的定义与构成；元素的概念
【解析】【解答】硅元素的质子数为14，碳元素的质子数为6，二者的本质区别是质子数不同。
A、质子数不同，该说法正确，符合题意；
B、相对原子质量不同，该说法错误，不符合题意；
C、中子数不同的说法错误，不符合题意；
D、最外层电子数不同的说法错误，不符合题意。
故答案为：A.
【分析】根据不同元素的本质区别是质子数不同来解答。
4．（2024九上·中山期末）翻译《化学鉴原》并用中文命名化学元素如氢、氧、钠等名称的我国近代化学先驱是
A．徐寿 B．闵恩泽 C．侯德榜 D．张青莲
【答案】A
【知识点】化学相关人物及贡献
【解析】【解答】我国近代化学先驱徐寿翻译《化学鉴原》，并用中文命名氢、氧、钠等化学元素，所以答案选A。
【分析】根据对我国近代化学先驱及其贡献的了解来判断。
5．（2024九上·中山期末）“木炭在氧气中燃烧”的实验中无需标注的图标是
A．护目镜 B．洗手
C．明火 D．用电
【答案】D
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象
【解析】【解答】A：木炭在氧气中燃烧发光放热，佩戴护目镜可保护眼睛，需标注该图标，说法错误。
B：实验结束后洗手可防止危险，需标注该图标，说法错误。
C：木炭燃烧涉及明火，需标注该图标，说法错误。
D：“木炭在氧气中燃烧”实验无需用电，无需标注用电图标，说法正确。
综上，答案是D。
【分析】结合“木炭在氧气中燃烧”实验的操作特点（发光放热、涉及明火、实验后需洗手等），分析每个图标是否有标注的必要性。
6．（2024九上·中山期末）下列化学用语表示正确的是
A．氦气： He2 B．两个氢原子： H2
C．镁离子：Mg2+ D．氧化铝： AlO
【答案】C
【知识点】元素的符号及其意义；化学式的书写及意义
【解析】【解答】A、 氦气是稀有气体，化学式用元素符号He表示，不是He2，错误。B、两个氢原子应表示为2H，H2表示氢气或一个氢分子，错误。
C、镁离子的表示方法是在镁元素符号右上角标“2+”，即Mg2+，正确。
D、氧化铝中铝元素显 + 3价，氧元素显-2价，根据化合价代数和为零，化学式应为Al2O3，不是AlO，错误。
故选C。
【分析】根据化学用语的书写规则，分别分析单质（稀有气体）、原子、离子、化合物（氧化铝）的正确表示方法。
7．（2024九上·中山期末）下列做法不符合“低碳”要求的是
A．减少使用一次性筷子 B．大力植树造林
C．露天燃烧处理垃圾 D．提倡使用节能技术和节能产品
【答案】C
【知识点】二氧化碳对环境的影响
【解析】【解答】A、减少使用一次性筷子，能节约资源、减少森林砍伐，利于增加二氧化碳吸收，符合“低碳”要求。B、大力植树造林，可增加二氧化碳吸收，减少其含量，符合“低碳”要求。
C、露天燃烧处理垃圾，会产生大量二氧化碳，不符合“低碳”要求。
D、提倡使用节能技术和节能产品，能节约能源、减少化石燃料使用，从而减少二氧化碳排放，符合“低碳”要求。
故选C。
【分析】根据“低碳”（减少二氧化碳排放、增加二氧化碳吸收）的要求，分析每个选项对二氧化碳的影响。
（2024九上·中山期末）我国成功发射了搭载神舟十九号载人飞船的火箭，完成下面小题。
8．金属钛(Ti)应用于神舟飞船， 其主要由钛铁矿(FeTiO3) 来制备， 其中 Ti为+4价，则 FeTiO3中 Fe的化合价为
A．+2 B．+3 C．- 2 D．- 3
9．为调整空间站内的气体成分，科学家利用物质转化反应消耗航天员呼出的CO2，该转化反应的微观示意图如图所示，下列说法正确的是
A．反应前后原子个数改变
B．反应前后分子种类不变
C．反应前后各元素的化合价不变
D．参与反应的H2与CO2的分子个数之比为3∶1
【答案】8．A
9．D
【知识点】化合价规律和原则；有关元素化合价的计算；微粒观点及模型图的应用
【解析】（1）利用化合物中化合价代数和为零的原则，计算铁元素的化合价。
（2）根据微观示意图写出化学方程式，再分析原子、分子、化合价以及分子个数比。
8．在FeTiO3中，Ti为 + 4价，O为-2价，设Fe的化合价为x，根据化合物中各元素化合价代数和为零，可得x+( + 4)+( - 2)*3 = 0，解得x = + 2，所以答案选A。
9．A、根据质量守恒定律，反应前后原子个数不变，该选项错误。
B、反应前后分子种类改变（反应物是氢气和二氧化碳分子，生成物是甲烷和水分子），该选项错误。
C、反应中氢元素化合价由0价变为 + 1价，碳元素化合价由 + 4价变为-4价，化合价改变，该选项错误。
D、由反应的微观过程图可知，该反应是1个CO2分子与3个H2分子反应生成了2个CH4O分子和1个H2O分子，参与反应的H2与CO2的分子个数之比为3：1，正确。
故选D。
10．（2024九上·中山期末）随着科学技术的发展，碳单质不断被发现，如图所示。下列关于碳单质说法正确的是
A．石墨、石墨烯和石墨炔是同种物质
B．金刚石、石墨、C60都是由碳原子构成的
C．石墨烯和石墨炔都具有优良的导电性，属于化学性质
D．金刚石和石墨物理性质差异大，原因是碳原子排列方式不同
【答案】D
【知识点】化学性质与物理性质的差别及应用；碳单质的性质和用途
【解析】【解答】A、石墨、石墨烯和石墨炔中碳原子排列方式不同，不是同种物质，错误。B、金刚石、石墨由碳原子构成， C60 由 C60 分子构成（分子由碳原子构成），错误。
C、导电性不需要化学变化就能表现，属于物理性质，错误。
D、金刚石和石墨物理性质差异大，是因为碳原子排列方式不同，正确。
故选D。
【分析】根据碳单质的构成（原子或分子构成）、性质（物理性质和化学性质的区分）以及物理性质差异的原因（碳原子排列方式）来判断。
11．（2024九上·中山期末）锶晶格钟是一种新型原子钟。如图为锶元素的相关信息，下列说法正确的是
A．锶属于非金属元素 B．锶原子核电荷数为38
C．锶离子((Sr2+)中有40个电子 D．锶位于元素周期表中第二周期
【答案】B
【知识点】离子或物质的共存问题；原子结构示意图与离子结构示意图；元素周期表的特点及其应用
【解析】【【解答】A、锶带“钅”字旁，属于金属元素，错误。B、元素周期表中原子序数为38，原子中原子序数 = 核电荷数，所以锶原子核电荷数为38，正确。
C、锶原子最外层有2个电子，易失去2个电子形成Sr2+，此时电子数为38 - 2 = 36，不是40个，错误。
D、锶原子有5个电子层，位于元素周期表第五周期，不是第二周期，错误。
故选B。
【分析】根据元素周期表信息（原子序数、元素名称判断元素种类）和原子结构示意图（电子层、最外层电子数等），结合原子中各粒子的关系（原子序数 = 核电荷数 = 质子数 = 核外电子数）来判断。
12．（2024九上·中山期末）下列劳动实践与对应的科学知识解释不匹配的是
选项 劳动实践 科学知识
A 用生石灰做自热锅发热剂 生石灰与水反应放出热量
B 利用氩氦刀治疗肿瘤 氩气快速降温冷冻， 氦气快速升温解冻
C 使用煤炉时， 用扇子往炉中扇风 提高煤的着火点
D 用活性炭除去冰箱异味 活性炭具有吸附性
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【知识点】空气的组成；碳单质的性质和用途；燃烧与燃烧的条件；生石灰的性质与用途
【解析】【解答】A、生石灰与水反应放热，所以可用生石灰做自热锅发热剂，匹配。B、氩气快速降温冷冻、氦气快速升温解冻，可用于氩氦刀治疗肿瘤，匹配。
C、着火点是物质固有属性，用扇子扇炉火是提供氧气，不是提高着火点，不匹配。
D、活性炭有吸附性，能除去冰箱异味，匹配。
故选：C。
【分析】根据各劳动实践涉及的化学或物理知识（反应放热、物质特性、着火点、吸附性），判断是否匹配。
13．（2024九上·中山期末）艾草中富含的黄酮素 (C15H10O2)有极高的药用价值。下列叙述正确的是
A．黄酮素由 27个原子构成
B．黄酮素中碳元素和氧元素的质量比是15：2
C．黄酮素由三种元素组成
D．黄酮素中氢元素的质量分数最大
【答案】C
【知识点】化学式的书写及意义；化学式的相关计算
【解析】【解答】A、黄酮素由分子构成，不是由27个原子直接构成，错误。B、黄酮素中碳、氧元素质量比为(12×15)：(16×2)=45：8，不是15：2，错误。
C、黄酮素化学式为C15H10O2，由碳、氢、氧三种元素组成，正确。
D、黄酮素中碳、氢、氧元素质量比为90：5：16，碳元素质量分数最大，不是氢元素，错误。
故选：C。
【分析】根据黄酮素的化学式C15H10O2，分析物质的构成、元素组成、元素质量比及质量分数。
14．（2024九上·中山期末）如图是某化学小组制作的野外生存净水器。下列说法正确的是
A．净化过程发生的变化是化学变化
B．该装置的净化原理为过滤
C．塑料膜上的水分子停止运动，凝聚成水珠
D．水杯中得到较纯净的水
【答案】D
【知识点】过滤的原理、方法及其应用；水的净化；分子的定义与分子的特性；物理变化、化学变化的特点及其判别；水质检测及自制净水器
【解析】【解答】A、净化过程是山泉水蒸发、水蒸气冷凝，只是状态变化，无新物质生成，是物理变化，错误。B、装置原理是蒸发和冷凝，不是过滤，错误。
C、分子在不断运动，塑料膜上的水分子也在运动，错误。
D、经过蒸发冷凝，水杯中得到的是较纯净的水，正确。
故选：D。
【分析】根据装置的净化原理（蒸发、冷凝），结合物理变化、分子运动、水的净化等知识判断。
15．（2024九上·中山期末）下列实验设计不能达到实验目的的是
A．探究燃烧需要氧气 B． 检查装置的气密性
C． 探究二氧化碳是否溶于水 D．证明燃烧的剧烈程度与氧气含量有关
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【知识点】检查装置的气密性；氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象；二氧化碳的物理性质；燃烧的条件与灭火原理探究
【解析】【解答】A、实验中白磷燃烧、红磷不燃烧，是因为温度达到白磷着火点，没达到红磷着火点，探究的是燃烧需要温度达到着火点，不是需要氧气，不能达到目的。B、用手捂试管，若导管口有气泡冒出，说明装置气密性好，能达到目的。
C、振荡后塑料瓶变瘪，说明二氧化碳溶于水使瓶内压强减小，能探究二氧化碳是否溶于水，能达到目的。
D、硫在空气和氧气中燃烧剧烈程度不同，能证明燃烧剧烈程度与氧气含量有关，能达到目的。
故选：A。
【分析】根据各实验的原理和目的，分析实验设计能否达成相应探究目标。
二、非选择题：本大题共6小题，第16小题7分，第17小题8分，第18-21小题各10分，共55分。
16．（2024九上·中山期末）明代的《本草纲目》记载古法酿酒： “烧酒非古法也，自元时创始，其法用浓酒和糟入甑，蒸令气上……其清如水，味极浓烈，盖酒露也。 ”
（1）甑桶中的粮食发酵发生了　 　(填“缓慢”或“剧烈”) 氧化， “其法用浓酒和糟入甑，蒸令气上”此分离方法是利用物质的　 　不同。
（2）“味极浓烈”，从微观角度解释闻到浓烈气味是因为　 　，烧酒的主要成分为乙醇 (C2H5OH) ，其碳、氢元素的原子个数比是　 　(填最简整数比) ，在空气中完全燃烧的化学方程式为　 　。
（3）乙醇俗称酒精，若实验过程中不慎碰倒酒精灯，洒出的酒精在实验台上燃烧起来，应立刻用　 　扑盖。
【答案】（1）缓慢；沸点
（2）分子在不断运动；1：3；
（3）湿抹布
【知识点】分子的定义与分子的特性；灭火的原理和方法；燃烧、爆炸、缓慢氧化与自燃；甲烷、乙醇等常见有机物的性质和用途
【解析】【解答】（1）粮食发酵是缓慢氧化；“蒸令气上”利用物质沸点不同分离。
（2）闻到浓烈气味是因为分子不断运动；乙醇中碳、氢原子个数比为2：6 = 1：3；乙醇燃烧的化学方程式为。
（3）酒精燃烧用湿抹布扑盖。
【分析】根据缓慢氧化的特点、蒸馏的原理（沸点不同）、分子的性质、化学式的计算、化学方程式书写以及灭火方法来解答。
（1）甑桶中的淀粉粮食加入酒曲发酵酿酒发生的是和氧气发生的反应，且反应比较缓慢，不易察觉，属于缓慢氧化。文中提到的“蒸令气上”指的是蒸馏，蒸馏是利用混合物中各成分的沸点不同进行分离的方法。
（2）能闻到浓烈气味，是因为分子在不断运动，乙醇 (C2H5OH) ，其碳、氢元素的原子个数比是2：6=1：3；乙醇在空气中燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为。
（3）洒出的酒精在实验台上燃烧起来，应立刻用湿抹布扑盖，用湿抹布覆盖可隔绝氧气，达到灭火目的。
三、【科普阅读】
17．（2024九上·中山期末）氢气燃烧热值高，约是煤的四倍，是理想的清洁能源，2023 年中国各能源消费占比如图1所示。
分解海水制氢被认为是最可行的清洁制氢技术，主要有以下两种研究方向。
光解水，在太阳光驱动下催化水发生分解。使用氮化铟镓作为催化剂，不同温度下的制氢效率如图2所示。因光腐蚀、能量转换效率低等技术问题，目前并未实际投入生产。
电解水，利用电能将水分解。海水中成分复杂，电解时易对电极等材料造成腐蚀或生成不需要的副产物。我国科学家研制的海上制氢平台，将海水中的水以水汽的形式跨膜转移，实现了海水中的杂质完全分离，而电解海水所需电能完全来自风能和太阳能，向世界展示零碳能源的中国方案。
（1）由图1可知，2023年我国能源消费占比最高的是　 　。
（2）光解水目前未实际投入生产，其原因是　 　。
（3）由图2可知，使用氮化铟镓为催化剂进行光解水时，温度越　 　(填“高”或“低”)，制氢效率越高。
（4）电解水的化学方程式为　 　，该过程中将　 　能转化为化学能。
（5）下列说法正确的是___________(填字母)。
A．煤的燃烧热值比氢气高
B．电解海水时，海水中成分易对电极造成腐蚀
C．化学与新能源开发密切相关
【答案】（1）煤炭
（2）存在光腐蚀，能量转换效率低等问题
（3）高
（4）；电
（5）B；C
【知识点】物质发生化学变化时的能量变化；化学方程式的书写与配平；化石燃料的利用与保护；资源综合利用和新能源开发
【解析】【解答】（1）由图1可知，2023年我国能源消费占比最高的是煤炭。
（2）光解水目前未实际投入生产，是因为存在光腐蚀、能量转换效率低等问题。
（3）由图2可知，使用氮化铟镓为催化剂进行光解水时，温度越高，制氢效率越高。
（4）电解水的化学方程式为 ，该过程将电能转化为化学能。
（5）选项A：氢气燃烧热值约是煤的四倍，煤的热值比氢气低，该选项错误；选项B：电解海水时，海水中成分易对电极造成腐蚀，该选项正确；选项C：化学与新能源开发密切相关，该选项正确。所以选BC。
【分析】根据图表信息和文本内容，结合化学方程式书写、能量转化、物质性质等知识解答。
（1）由图1可知，2022年我国能源一次性消费占比最高的是煤炭；
（2）根据题目信息，光解水目前未实际投入生产，其原因是存在光腐蚀，能量转换效率低等问题；
（3）由图2可知，其它条件相同时，氢气的量随着温度升高而增大，所以温度升高会加快使用氮化铟镓或氮化镓为催化剂进行光解水的反应速率；
（4）水在通电条件下分解产生氢气和氧气，化学方程式为：，该过程将电能转化为化学能；
（5）A、根据题目信息，氢气燃烧热值高，约是煤的4倍，所以煤的热值没有氢气高，故选项错误；
B、根据题目信息，海水中成分复杂，电解时易对电极等材料造成腐蚀或生成不需要的副产物，故选项正确；
C、化学与新能源开发密切相关，故选项正确，故选：BC。
四、【基础实验和学科实践】
18．（2024九上·中山期末）(一)二氧化碳的制取与性质
ⅰ．确定制取CO2的化学反应原理
实践小组对3组试剂进行了研究，实验现象记录如表。
组别 试剂 实验现象
第1组 块状石灰石和稀盐酸 产生气泡速率适中
第2组 块状石灰石和稀硫酸 产生气泡速率缓慢并逐渐停止
第3组 碳酸钠溶液和盐酸 产生气泡速率非常快
（1）实验室制取CO2时，综合考虑应选择第　 　组试剂，反应化学方程式为　 　。
ⅱ．设计制取CO2的实验装置
（2）组装一套便于添加酸的发生装置，需用到如图中的仪器有a和　 　(填字母)。
ⅲ．验证CO2并进行性质实验
（3）将气体通入澄清石灰水变浑浊，发生反应的化学方程式为　 　，通过向上排空气法收集CO2，验满的方法是　 　。
（4）如图2进行性质实验，燃着的蜡烛自下而上熄灭，由此可知，CO2具有　 　的性质，可用作灭火。
(二) 自制简易灭火器
根据灭火原理及上述表中提供的化学反应原理，实践小组设计了一款简易灭火器。该灭火器特点是，使用时只需将装置倒立，两种试剂即可接触快速反应。
（5）根据所学知识推测，实践小组选择的化学反应原理是表中第　 　组试剂，设计的简易灭火器是从图1中选择　 　仪器(填字母) ，进行组装。
【答案】1；CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；ef；CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O；将燃着的木条靠近集气瓶口，若木条熄灭，证明二氧化碳已收集满；密度比空气大，不能燃烧，不支持燃烧；3；bc
【知识点】化学方程式的书写与配平；二氧化碳的实验室制法；二氧化碳的检验和验满
【解析】【解答】（1）实验室制取CO2选第1组试剂（块状石灰石和稀盐酸，反应速率适中），反应方程式为 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
（2）组装便于添加酸的发生装置，需仪器a和ef（长颈漏斗方便加酸，双孔塞连接装置）。
（3）CO2使澄清石灰水变浑浊的方程式为 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O；向上排空气法收集CO2，验满方法是将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭则满。
（4）蜡烛自下而上熄灭，说明CO2密度比空气大，且不燃烧也不支持燃烧。
（5）简易灭火器选第1组试剂（反应速率适中，便于控制），组装仪器选c（试管）、e（长颈漏斗）、f（双孔塞及导管）等（答案中第8空若为cef等合理组合即可）。
【分析】根据二氧化碳制取的试剂选择（反应速率适中）、装置组装（便于加酸的发生装置）、性质实验（与石灰水反应、密度和助燃性）以及灭火器原理（快速反应且便于操作）来解答。
五、【科学探究】
19．（2024九上·中山期末）化学变化中，反应物和生成物的质量之间存在什么关系？ 学习小组进行了如下探究。
任务一：查阅质量守恒定律的发现史
【史料研究】
（1）根据图1，分析波义耳实验中金属灰比原金属增加的质量是　 　。
任务二：验证质量守恒定律
【进行实验】
实验Ⅰ：将一根用砂纸打磨干净的镁条和一个陶土网放在一起称量，记录所称质量。在陶土网上方将镁条点燃 (如图2) ，燃烧后将所得固体与陶土网一起称量。
实验Ⅱ：将盛有盐酸的小试管放入有碳酸钠粉末的烧杯中一起称量，记录所称质量(如图3) 。倾斜小烧杯，使小试管中的盐酸进入小烧杯，反应结束后再次称量。
实验Ⅲ：
（2）先称量装有铜粉装置的总质量，再放在陶土网上加热，反应一段时间后停止加热(如图4)，观察到　 　现象，待装置冷却后再次称量。
三次实验数据如表。
编号 质量 实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ
反应前/g 20.8 130.0 144.9
反应后/g 21.0 129.6 144.9
【分析讨论】
（3）实验Ⅰ涉及到的化学方程式为　 　。根据实验数据分析，实验Ⅰ和实验Ⅱ　 　(填“能”或“不能”) 验证质量守恒定律，实验Ⅱ反应后质量减少的原因是　 　。
【反思评价】
（4）通过实验，说明验证质量守恒定律必须在　 　体系中进行。
【交流表达】
（5）请你写出科学家们普遍认可的质量守恒定律内容：　 　。
【学以致用】
（6）火药起源于春秋时期的炼丹术，爆炸时主要发生反应的化学方程式为X+2KNO3+3CK2S+N2↑+3CO2↑。则X的化学式为　 　。
【答案】参与反应的氧气质量；固体由红变黑；；不能；二氧化碳逸散到空气中；密闭；参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和；S
【知识点】化学方程式的书写与配平；验证质量守恒定律；质量守恒定律及其应用；化学反应的实质
【解析】【解答】（1）波义耳实验中金属灰比原金属增加的质量是参与反应的氧气质量。
（2）实验Ⅲ中铜粉加热，现象是固体由红变黑。
（3）实验Ⅰ的化学方程式为 ；实验Ⅰ和Ⅱ不能验证质量守恒定律，因为实验Ⅱ中反应生成的二氧化碳逸散到空气中。
（4）验证质量守恒定律必须在密闭体系中进行。
（5）质量守恒定律内容：参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
（6）根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变，得出X的化学式为S。
【分析】结合质量守恒定律的历史、实验验证（密闭体系的重要性）、化学方程式书写及化学式推断（原子守恒）来解答。
20．（2024九上·中山期末）氧气是人类生产活动的重要资源。如图1为氧元素的化合价与物质类别关系图，如图2是制取氧气的三种途径。
（1）图1中c的物质类别是　 　，a是常见的液体，且与b的组成元素相同，写出b转化为a和c的化学方程式　 　。
（2）图2中途径甲是工业上制取氧气，空气中的氧气主要来源于植物的　 　，途径乙和丙可用于实验室制取氧气，其中乙涉及到的化学方程式为　 　，该反应属于　 　(填基本反应类型) ，氧气的用途为　 　(写出一种即可) 。
（3）图3为某型号制氧机的工作流程图，从微观角度解释空气能被压缩的原因是　 　，该制氧机的分子筛允许　 　通过，实现氧气和氮气分离。
【答案】（1）单质；
（2）光合作用；；分解反应；医疗急救(合理即可)
（3）分子之间有间隔；氧气分子（或氧气）
【知识点】氧气的实验室制法；分子的定义与分子的特性；化学方程式的书写与配平
【解析】【解答】（1）图1中c的物质类别是单质；b（过氧化氢）转化为a（水）和c（氧气）的化学方程式为 。
（2）空气中的氧气主要来源于植物的光合作用；途径乙（高锰酸钾制氧气）的化学方程式为 ，反应类型是分解反应；氧气用途如医疗急救。
（3）空气能被压缩是因为分子之间有间隔；制氧机的分子筛允许氧气分子通过，实现氧气和氮气分离。
【分析】结合氧元素化合价 - 物质类别图、氧气制取途径及微观粒子性质来解答。
（1）由图可知，c中氧元素的化合价为0，则c的物质类别是单质；
a是常见的液体，a中氧元素显-2价，可推出a为水，a与b的元素组成相同，可推出b为过氧化氢，则b转化为a和c的反应为过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，该反应的化学方程式为：；
（2）空气中的氧气主要来源于植物的光合作用，光合作用吸收二氧化碳，放出氧气；
乙为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：；
该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应；
氧气具有氧化性，可用于供给呼吸，用于医疗急救；
（3）从微观角度解释空气能被压缩的原因是：分子之间有间隔，受压后，分子之间的间隔变小；
由图可知，该制氧机吸附氮气，允许氧气通过，实现氧气和氮气分离。
21．（2024九上·中山期末）某兴趣小组通过数字化仪器进行空气中氧气含量的测定。
（1）计算完全燃烧1.24g红磷，理论上消耗氧气的质量为多少？ (写出计算过程)
（2）如图1，兴趣小组用高能激光笔点燃足量的红磷进行实验。氧气浓度传感器采集数据如图2所示，实验结束后集气瓶内始终有8-9%左右的氧气残留，其可能的原因是　 　。
（3）气体压强传感器采集的数据如图3所示，下列分析正确的是___________ (填字母) 。
A．BC段气压增大的主要原因是燃烧放热
B．CD段气压减小的主要原因是集气瓶内氧气被消耗且瓶内温度逐渐冷却
C．若用硫代替红磷完成此实验，集气瓶内气压变化趋势与图3基本一致
【答案】（1）1.6g
解：设理论上消耗氧气的质量为x。
x=1.6g
答：理论上消耗氧气的质量为1.6g。
（2）氧气的浓度下降到一定程度，就不再支持燃烧
（3）A；B
【知识点】测定空气中的氧气含量；根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】（2）实验结束后集气瓶内有氧气残留，是因为氧气浓度下降到一定程度，不再支持红磷燃烧。
（3）选项A：BC段气压增大是因为燃烧放热，使瓶内气体受热膨胀，该选项正确；选项B：CD段气压减小是因为氧气被消耗，且温度逐渐冷却，瓶内压强减小，该选项正确；选项C：硫燃烧生成二氧化硫气体，瓶内气压变化与红磷燃烧（生成固体）不同，该选项错误。所以选AB。
【分析】（1）根据化学方程式进行计算，利用红磷和氧气的质量比求解；（2）结合氧气支持燃烧的浓度要求分析；（3）根据燃烧放热、氧气消耗及温度变化对压强的影响，以及硫燃烧的产物分析。
（1）见答案
（2）铁丝在空气中不能燃烧，在氧气中能燃烧，说明可燃物燃烧与氧气的浓度有关。如图1，兴趣小组用高能激光笔点燃足量的红磷进行实验。氧气浓度传感器采集数据如图2所示，实验结束后集气瓶内始终有8%-9%左右的氧气残留，其可能的原因是氧气的浓度下降到一定程度，就不再支持燃烧。
（3）A. BC段气压增大的主要原因是燃烧放热，使瓶内温度升高，压强变大，此选项正确；
B. CD段气压减小的主要原因是集气瓶内氧气被消耗且瓶内温度逐渐冷却，由于气体减少，导致压强变小，此选项正确；
C. 测定空气中氧气的体积含量，所选物质必须只消耗氧气，无气体生成。硫燃烧生成二氧化硫气体，所以集气瓶内气压变化趋势与图3不一致，此选项错误。
故选AB。
1 / 1广东省中山市2024-2025学年九年级上学期期末化学试题
一、选择题：本大题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．（2024九上·中山期末）下列项目中涉及到化学变化的是
A．木雕 B．炼铁 C．剪纸 D．刺绣
2．（2024九上·中山期末）博物馆常用空气中含量最多且化学性质不活泼的气体保护文物，该气体是
A．稀有气体 B．氧气 C．二氧化碳 D．氮气
3．（2024九上·中山期末）“中国天眼”射电望远镜使用了碳化硅（SiC）。碳元素和硅元素的本质区别是（　　）
A．质子数不同 B．相对原子质量不同
C．中子数不同 D．最外层电子数不同
4．（2024九上·中山期末）翻译《化学鉴原》并用中文命名化学元素如氢、氧、钠等名称的我国近代化学先驱是
A．徐寿 B．闵恩泽 C．侯德榜 D．张青莲
5．（2024九上·中山期末）“木炭在氧气中燃烧”的实验中无需标注的图标是
A．护目镜 B．洗手
C．明火 D．用电
6．（2024九上·中山期末）下列化学用语表示正确的是
A．氦气： He2 B．两个氢原子： H2
C．镁离子：Mg2+ D．氧化铝： AlO
7．（2024九上·中山期末）下列做法不符合“低碳”要求的是
A．减少使用一次性筷子 B．大力植树造林
C．露天燃烧处理垃圾 D．提倡使用节能技术和节能产品
（2024九上·中山期末）我国成功发射了搭载神舟十九号载人飞船的火箭，完成下面小题。
8．金属钛(Ti)应用于神舟飞船， 其主要由钛铁矿(FeTiO3) 来制备， 其中 Ti为+4价，则 FeTiO3中 Fe的化合价为
A．+2 B．+3 C．- 2 D．- 3
9．为调整空间站内的气体成分，科学家利用物质转化反应消耗航天员呼出的CO2，该转化反应的微观示意图如图所示，下列说法正确的是
A．反应前后原子个数改变
B．反应前后分子种类不变
C．反应前后各元素的化合价不变
D．参与反应的H2与CO2的分子个数之比为3∶1
10．（2024九上·中山期末）随着科学技术的发展，碳单质不断被发现，如图所示。下列关于碳单质说法正确的是
A．石墨、石墨烯和石墨炔是同种物质
B．金刚石、石墨、C60都是由碳原子构成的
C．石墨烯和石墨炔都具有优良的导电性，属于化学性质
D．金刚石和石墨物理性质差异大，原因是碳原子排列方式不同
11．（2024九上·中山期末）锶晶格钟是一种新型原子钟。如图为锶元素的相关信息，下列说法正确的是
A．锶属于非金属元素 B．锶原子核电荷数为38
C．锶离子((Sr2+)中有40个电子 D．锶位于元素周期表中第二周期
12．（2024九上·中山期末）下列劳动实践与对应的科学知识解释不匹配的是
选项 劳动实践 科学知识
A 用生石灰做自热锅发热剂 生石灰与水反应放出热量
B 利用氩氦刀治疗肿瘤 氩气快速降温冷冻， 氦气快速升温解冻
C 使用煤炉时， 用扇子往炉中扇风 提高煤的着火点
D 用活性炭除去冰箱异味 活性炭具有吸附性
A．A B．B C．C D．D
13．（2024九上·中山期末）艾草中富含的黄酮素 (C15H10O2)有极高的药用价值。下列叙述正确的是
A．黄酮素由 27个原子构成
B．黄酮素中碳元素和氧元素的质量比是15：2
C．黄酮素由三种元素组成
D．黄酮素中氢元素的质量分数最大
14．（2024九上·中山期末）如图是某化学小组制作的野外生存净水器。下列说法正确的是
A．净化过程发生的变化是化学变化
B．该装置的净化原理为过滤
C．塑料膜上的水分子停止运动，凝聚成水珠
D．水杯中得到较纯净的水
15．（2024九上·中山期末）下列实验设计不能达到实验目的的是
A．探究燃烧需要氧气 B． 检查装置的气密性
C． 探究二氧化碳是否溶于水 D．证明燃烧的剧烈程度与氧气含量有关
A．A B．B C．C D．D
二、非选择题：本大题共6小题，第16小题7分，第17小题8分，第18-21小题各10分，共55分。
16．（2024九上·中山期末）明代的《本草纲目》记载古法酿酒： “烧酒非古法也，自元时创始，其法用浓酒和糟入甑，蒸令气上……其清如水，味极浓烈，盖酒露也。 ”
（1）甑桶中的粮食发酵发生了　 　(填“缓慢”或“剧烈”) 氧化， “其法用浓酒和糟入甑，蒸令气上”此分离方法是利用物质的　 　不同。
（2）“味极浓烈”，从微观角度解释闻到浓烈气味是因为　 　，烧酒的主要成分为乙醇 (C2H5OH) ，其碳、氢元素的原子个数比是　 　(填最简整数比) ，在空气中完全燃烧的化学方程式为　 　。
（3）乙醇俗称酒精，若实验过程中不慎碰倒酒精灯，洒出的酒精在实验台上燃烧起来，应立刻用　 　扑盖。
三、【科普阅读】
17．（2024九上·中山期末）氢气燃烧热值高，约是煤的四倍，是理想的清洁能源，2023 年中国各能源消费占比如图1所示。
分解海水制氢被认为是最可行的清洁制氢技术，主要有以下两种研究方向。
光解水，在太阳光驱动下催化水发生分解。使用氮化铟镓作为催化剂，不同温度下的制氢效率如图2所示。因光腐蚀、能量转换效率低等技术问题，目前并未实际投入生产。
电解水，利用电能将水分解。海水中成分复杂，电解时易对电极等材料造成腐蚀或生成不需要的副产物。我国科学家研制的海上制氢平台，将海水中的水以水汽的形式跨膜转移，实现了海水中的杂质完全分离，而电解海水所需电能完全来自风能和太阳能，向世界展示零碳能源的中国方案。
（1）由图1可知，2023年我国能源消费占比最高的是　 　。
（2）光解水目前未实际投入生产，其原因是　 　。
（3）由图2可知，使用氮化铟镓为催化剂进行光解水时，温度越　 　(填“高”或“低”)，制氢效率越高。
（4）电解水的化学方程式为　 　，该过程中将　 　能转化为化学能。
（5）下列说法正确的是___________(填字母)。
A．煤的燃烧热值比氢气高
B．电解海水时，海水中成分易对电极造成腐蚀
C．化学与新能源开发密切相关
四、【基础实验和学科实践】
18．（2024九上·中山期末）(一)二氧化碳的制取与性质
ⅰ．确定制取CO2的化学反应原理
实践小组对3组试剂进行了研究，实验现象记录如表。
组别 试剂 实验现象
第1组 块状石灰石和稀盐酸 产生气泡速率适中
第2组 块状石灰石和稀硫酸 产生气泡速率缓慢并逐渐停止
第3组 碳酸钠溶液和盐酸 产生气泡速率非常快
（1）实验室制取CO2时，综合考虑应选择第　 　组试剂，反应化学方程式为　 　。
ⅱ．设计制取CO2的实验装置
（2）组装一套便于添加酸的发生装置，需用到如图中的仪器有a和　 　(填字母)。
ⅲ．验证CO2并进行性质实验
（3）将气体通入澄清石灰水变浑浊，发生反应的化学方程式为　 　，通过向上排空气法收集CO2，验满的方法是　 　。
（4）如图2进行性质实验，燃着的蜡烛自下而上熄灭，由此可知，CO2具有　 　的性质，可用作灭火。
(二) 自制简易灭火器
根据灭火原理及上述表中提供的化学反应原理，实践小组设计了一款简易灭火器。该灭火器特点是，使用时只需将装置倒立，两种试剂即可接触快速反应。
（5）根据所学知识推测，实践小组选择的化学反应原理是表中第　 　组试剂，设计的简易灭火器是从图1中选择　 　仪器(填字母) ，进行组装。
五、【科学探究】
19．（2024九上·中山期末）化学变化中，反应物和生成物的质量之间存在什么关系？ 学习小组进行了如下探究。
任务一：查阅质量守恒定律的发现史
【史料研究】
（1）根据图1，分析波义耳实验中金属灰比原金属增加的质量是　 　。
任务二：验证质量守恒定律
【进行实验】
实验Ⅰ：将一根用砂纸打磨干净的镁条和一个陶土网放在一起称量，记录所称质量。在陶土网上方将镁条点燃 (如图2) ，燃烧后将所得固体与陶土网一起称量。
实验Ⅱ：将盛有盐酸的小试管放入有碳酸钠粉末的烧杯中一起称量，记录所称质量(如图3) 。倾斜小烧杯，使小试管中的盐酸进入小烧杯，反应结束后再次称量。
实验Ⅲ：
（2）先称量装有铜粉装置的总质量，再放在陶土网上加热，反应一段时间后停止加热(如图4)，观察到　 　现象，待装置冷却后再次称量。
三次实验数据如表。
编号 质量 实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ
反应前/g 20.8 130.0 144.9
反应后/g 21.0 129.6 144.9
【分析讨论】
（3）实验Ⅰ涉及到的化学方程式为　 　。根据实验数据分析，实验Ⅰ和实验Ⅱ　 　(填“能”或“不能”) 验证质量守恒定律，实验Ⅱ反应后质量减少的原因是　 　。
【反思评价】
（4）通过实验，说明验证质量守恒定律必须在　 　体系中进行。
【交流表达】
（5）请你写出科学家们普遍认可的质量守恒定律内容：　 　。
【学以致用】
（6）火药起源于春秋时期的炼丹术，爆炸时主要发生反应的化学方程式为X+2KNO3+3CK2S+N2↑+3CO2↑。则X的化学式为　 　。
20．（2024九上·中山期末）氧气是人类生产活动的重要资源。如图1为氧元素的化合价与物质类别关系图，如图2是制取氧气的三种途径。
（1）图1中c的物质类别是　 　，a是常见的液体，且与b的组成元素相同，写出b转化为a和c的化学方程式　 　。
（2）图2中途径甲是工业上制取氧气，空气中的氧气主要来源于植物的　 　，途径乙和丙可用于实验室制取氧气，其中乙涉及到的化学方程式为　 　，该反应属于　 　(填基本反应类型) ，氧气的用途为　 　(写出一种即可) 。
（3）图3为某型号制氧机的工作流程图，从微观角度解释空气能被压缩的原因是　 　，该制氧机的分子筛允许　 　通过，实现氧气和氮气分离。
21．（2024九上·中山期末）某兴趣小组通过数字化仪器进行空气中氧气含量的测定。
（1）计算完全燃烧1.24g红磷，理论上消耗氧气的质量为多少？ (写出计算过程)
（2）如图1，兴趣小组用高能激光笔点燃足量的红磷进行实验。氧气浓度传感器采集数据如图2所示，实验结束后集气瓶内始终有8-9%左右的氧气残留，其可能的原因是　 　。
（3）气体压强传感器采集的数据如图3所示，下列分析正确的是___________ (填字母) 。
A．BC段气压增大的主要原因是燃烧放热
B．CD段气压减小的主要原因是集气瓶内氧气被消耗且瓶内温度逐渐冷却
C．若用硫代替红磷完成此实验，集气瓶内气压变化趋势与图3基本一致
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】物理变化、化学变化的特点及其判别
【解析】【解答】A、木雕只是木材形状改变，没有新物质生成，是物理变化。B、炼铁过程中有新物质铁生成，是化学变化。
C、剪纸只是纸张形状改变，没有新物质生成，是物理变化。
D、刺绣只是针线在织物上的操作，没有新物质生成，是物理变化。
故选：B。
【分析】根据化学变化（有新物质生成）和物理变化（没有新物质生成）的定义，判断每个选项是否有新物质生成。
2．【答案】D
【知识点】空气的组成
【解析】【解答】空气中氮气含量最多（体积分数约78%），且化学性质不活泼，不易与文物发生反应，所以博物馆用氮气保护文物，答案选D。
【分析】根据空气的成分（氮气含量最多）和各成分的化学性质（氮气不活泼）来判断。
3．【答案】A
【知识点】原子的定义与构成；元素的概念
【解析】【解答】硅元素的质子数为14，碳元素的质子数为6，二者的本质区别是质子数不同。
A、质子数不同，该说法正确，符合题意；
B、相对原子质量不同，该说法错误，不符合题意；
C、中子数不同的说法错误，不符合题意；
D、最外层电子数不同的说法错误，不符合题意。
故答案为：A.
【分析】根据不同元素的本质区别是质子数不同来解答。
4．【答案】A
【知识点】化学相关人物及贡献
【解析】【解答】我国近代化学先驱徐寿翻译《化学鉴原》，并用中文命名氢、氧、钠等化学元素，所以答案选A。
【分析】根据对我国近代化学先驱及其贡献的了解来判断。
5．【答案】D
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象
【解析】【解答】A：木炭在氧气中燃烧发光放热，佩戴护目镜可保护眼睛，需标注该图标，说法错误。
B：实验结束后洗手可防止危险，需标注该图标，说法错误。
C：木炭燃烧涉及明火，需标注该图标，说法错误。
D：“木炭在氧气中燃烧”实验无需用电，无需标注用电图标，说法正确。
综上，答案是D。
【分析】结合“木炭在氧气中燃烧”实验的操作特点（发光放热、涉及明火、实验后需洗手等），分析每个图标是否有标注的必要性。
6．【答案】C
【知识点】元素的符号及其意义；化学式的书写及意义
【解析】【解答】A、 氦气是稀有气体，化学式用元素符号He表示，不是He2，错误。B、两个氢原子应表示为2H，H2表示氢气或一个氢分子，错误。
C、镁离子的表示方法是在镁元素符号右上角标“2+”，即Mg2+，正确。
D、氧化铝中铝元素显 + 3价，氧元素显-2价，根据化合价代数和为零，化学式应为Al2O3，不是AlO，错误。
故选C。
【分析】根据化学用语的书写规则，分别分析单质（稀有气体）、原子、离子、化合物（氧化铝）的正确表示方法。
7．【答案】C
【知识点】二氧化碳对环境的影响
【解析】【解答】A、减少使用一次性筷子，能节约资源、减少森林砍伐，利于增加二氧化碳吸收，符合“低碳”要求。B、大力植树造林，可增加二氧化碳吸收，减少其含量，符合“低碳”要求。
C、露天燃烧处理垃圾，会产生大量二氧化碳，不符合“低碳”要求。
D、提倡使用节能技术和节能产品，能节约能源、减少化石燃料使用，从而减少二氧化碳排放，符合“低碳”要求。
故选C。
【分析】根据“低碳”（减少二氧化碳排放、增加二氧化碳吸收）的要求，分析每个选项对二氧化碳的影响。
【答案】8．A
9．D
【知识点】化合价规律和原则；有关元素化合价的计算；微粒观点及模型图的应用
【解析】（1）利用化合物中化合价代数和为零的原则，计算铁元素的化合价。
（2）根据微观示意图写出化学方程式，再分析原子、分子、化合价以及分子个数比。
8．在FeTiO3中，Ti为 + 4价，O为-2价，设Fe的化合价为x，根据化合物中各元素化合价代数和为零，可得x+( + 4)+( - 2)*3 = 0，解得x = + 2，所以答案选A。
9．A、根据质量守恒定律，反应前后原子个数不变，该选项错误。
B、反应前后分子种类改变（反应物是氢气和二氧化碳分子，生成物是甲烷和水分子），该选项错误。
C、反应中氢元素化合价由0价变为 + 1价，碳元素化合价由 + 4价变为-4价，化合价改变，该选项错误。
D、由反应的微观过程图可知，该反应是1个CO2分子与3个H2分子反应生成了2个CH4O分子和1个H2O分子，参与反应的H2与CO2的分子个数之比为3：1，正确。
故选D。
10．【答案】D
【知识点】化学性质与物理性质的差别及应用；碳单质的性质和用途
【解析】【解答】A、石墨、石墨烯和石墨炔中碳原子排列方式不同，不是同种物质，错误。B、金刚石、石墨由碳原子构成， C60 由 C60 分子构成（分子由碳原子构成），错误。
C、导电性不需要化学变化就能表现，属于物理性质，错误。
D、金刚石和石墨物理性质差异大，是因为碳原子排列方式不同，正确。
故选D。
【分析】根据碳单质的构成（原子或分子构成）、性质（物理性质和化学性质的区分）以及物理性质差异的原因（碳原子排列方式）来判断。
11．【答案】B
【知识点】离子或物质的共存问题；原子结构示意图与离子结构示意图；元素周期表的特点及其应用
【解析】【【解答】A、锶带“钅”字旁，属于金属元素，错误。B、元素周期表中原子序数为38，原子中原子序数 = 核电荷数，所以锶原子核电荷数为38，正确。
C、锶原子最外层有2个电子，易失去2个电子形成Sr2+，此时电子数为38 - 2 = 36，不是40个，错误。
D、锶原子有5个电子层，位于元素周期表第五周期，不是第二周期，错误。
故选B。
【分析】根据元素周期表信息（原子序数、元素名称判断元素种类）和原子结构示意图（电子层、最外层电子数等），结合原子中各粒子的关系（原子序数 = 核电荷数 = 质子数 = 核外电子数）来判断。
12．【答案】C
【知识点】空气的组成；碳单质的性质和用途；燃烧与燃烧的条件；生石灰的性质与用途
【解析】【解答】A、生石灰与水反应放热，所以可用生石灰做自热锅发热剂，匹配。B、氩气快速降温冷冻、氦气快速升温解冻，可用于氩氦刀治疗肿瘤，匹配。
C、着火点是物质固有属性，用扇子扇炉火是提供氧气，不是提高着火点，不匹配。
D、活性炭有吸附性，能除去冰箱异味，匹配。
故选：C。
【分析】根据各劳动实践涉及的化学或物理知识（反应放热、物质特性、着火点、吸附性），判断是否匹配。
13．【答案】C
【知识点】化学式的书写及意义；化学式的相关计算
【解析】【解答】A、黄酮素由分子构成，不是由27个原子直接构成，错误。B、黄酮素中碳、氧元素质量比为(12×15)：(16×2)=45：8，不是15：2，错误。
C、黄酮素化学式为C15H10O2，由碳、氢、氧三种元素组成，正确。
D、黄酮素中碳、氢、氧元素质量比为90：5：16，碳元素质量分数最大，不是氢元素，错误。
故选：C。
【分析】根据黄酮素的化学式C15H10O2，分析物质的构成、元素组成、元素质量比及质量分数。
14．【答案】D
【知识点】过滤的原理、方法及其应用；水的净化；分子的定义与分子的特性；物理变化、化学变化的特点及其判别；水质检测及自制净水器
【解析】【解答】A、净化过程是山泉水蒸发、水蒸气冷凝，只是状态变化，无新物质生成，是物理变化，错误。B、装置原理是蒸发和冷凝，不是过滤，错误。
C、分子在不断运动，塑料膜上的水分子也在运动，错误。
D、经过蒸发冷凝，水杯中得到的是较纯净的水，正确。
故选：D。
【分析】根据装置的净化原理（蒸发、冷凝），结合物理变化、分子运动、水的净化等知识判断。
15．【答案】A
【知识点】检查装置的气密性；氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象；二氧化碳的物理性质；燃烧的条件与灭火原理探究
【解析】【解答】A、实验中白磷燃烧、红磷不燃烧，是因为温度达到白磷着火点，没达到红磷着火点，探究的是燃烧需要温度达到着火点，不是需要氧气，不能达到目的。B、用手捂试管，若导管口有气泡冒出，说明装置气密性好，能达到目的。
C、振荡后塑料瓶变瘪，说明二氧化碳溶于水使瓶内压强减小，能探究二氧化碳是否溶于水，能达到目的。
D、硫在空气和氧气中燃烧剧烈程度不同，能证明燃烧剧烈程度与氧气含量有关，能达到目的。
故选：A。
【分析】根据各实验的原理和目的，分析实验设计能否达成相应探究目标。
16．【答案】（1）缓慢；沸点
（2）分子在不断运动；1：3；
（3）湿抹布
【知识点】分子的定义与分子的特性；灭火的原理和方法；燃烧、爆炸、缓慢氧化与自燃；甲烷、乙醇等常见有机物的性质和用途
【解析】【解答】（1）粮食发酵是缓慢氧化；“蒸令气上”利用物质沸点不同分离。
（2）闻到浓烈气味是因为分子不断运动；乙醇中碳、氢原子个数比为2：6 = 1：3；乙醇燃烧的化学方程式为。
（3）酒精燃烧用湿抹布扑盖。
【分析】根据缓慢氧化的特点、蒸馏的原理（沸点不同）、分子的性质、化学式的计算、化学方程式书写以及灭火方法来解答。
（1）甑桶中的淀粉粮食加入酒曲发酵酿酒发生的是和氧气发生的反应，且反应比较缓慢，不易察觉，属于缓慢氧化。文中提到的“蒸令气上”指的是蒸馏，蒸馏是利用混合物中各成分的沸点不同进行分离的方法。
（2）能闻到浓烈气味，是因为分子在不断运动，乙醇 (C2H5OH) ，其碳、氢元素的原子个数比是2：6=1：3；乙醇在空气中燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为。
（3）洒出的酒精在实验台上燃烧起来，应立刻用湿抹布扑盖，用湿抹布覆盖可隔绝氧气，达到灭火目的。
17．【答案】（1）煤炭
（2）存在光腐蚀，能量转换效率低等问题
（3）高
（4）；电
（5）B；C
【知识点】物质发生化学变化时的能量变化；化学方程式的书写与配平；化石燃料的利用与保护；资源综合利用和新能源开发
【解析】【解答】（1）由图1可知，2023年我国能源消费占比最高的是煤炭。
（2）光解水目前未实际投入生产，是因为存在光腐蚀、能量转换效率低等问题。
（3）由图2可知，使用氮化铟镓为催化剂进行光解水时，温度越高，制氢效率越高。
（4）电解水的化学方程式为 ，该过程将电能转化为化学能。
（5）选项A：氢气燃烧热值约是煤的四倍，煤的热值比氢气低，该选项错误；选项B：电解海水时，海水中成分易对电极造成腐蚀，该选项正确；选项C：化学与新能源开发密切相关，该选项正确。所以选BC。
【分析】根据图表信息和文本内容，结合化学方程式书写、能量转化、物质性质等知识解答。
（1）由图1可知，2022年我国能源一次性消费占比最高的是煤炭；
（2）根据题目信息，光解水目前未实际投入生产，其原因是存在光腐蚀，能量转换效率低等问题；
（3）由图2可知，其它条件相同时，氢气的量随着温度升高而增大，所以温度升高会加快使用氮化铟镓或氮化镓为催化剂进行光解水的反应速率；
（4）水在通电条件下分解产生氢气和氧气，化学方程式为：，该过程将电能转化为化学能；
（5）A、根据题目信息，氢气燃烧热值高，约是煤的4倍，所以煤的热值没有氢气高，故选项错误；
B、根据题目信息，海水中成分复杂，电解时易对电极等材料造成腐蚀或生成不需要的副产物，故选项正确；
C、化学与新能源开发密切相关，故选项正确，故选：BC。
18．【答案】1；CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；ef；CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O；将燃着的木条靠近集气瓶口，若木条熄灭，证明二氧化碳已收集满；密度比空气大，不能燃烧，不支持燃烧；3；bc
【知识点】化学方程式的书写与配平；二氧化碳的实验室制法；二氧化碳的检验和验满
【解析】【解答】（1）实验室制取CO2选第1组试剂（块状石灰石和稀盐酸，反应速率适中），反应方程式为 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
（2）组装便于添加酸的发生装置，需仪器a和ef（长颈漏斗方便加酸，双孔塞连接装置）。
（3）CO2使澄清石灰水变浑浊的方程式为 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O；向上排空气法收集CO2，验满方法是将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭则满。
（4）蜡烛自下而上熄灭，说明CO2密度比空气大，且不燃烧也不支持燃烧。
（5）简易灭火器选第1组试剂（反应速率适中，便于控制），组装仪器选c（试管）、e（长颈漏斗）、f（双孔塞及导管）等（答案中第8空若为cef等合理组合即可）。
【分析】根据二氧化碳制取的试剂选择（反应速率适中）、装置组装（便于加酸的发生装置）、性质实验（与石灰水反应、密度和助燃性）以及灭火器原理（快速反应且便于操作）来解答。
19．【答案】参与反应的氧气质量；固体由红变黑；；不能；二氧化碳逸散到空气中；密闭；参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和；S
【知识点】化学方程式的书写与配平；验证质量守恒定律；质量守恒定律及其应用；化学反应的实质
【解析】【解答】（1）波义耳实验中金属灰比原金属增加的质量是参与反应的氧气质量。
（2）实验Ⅲ中铜粉加热，现象是固体由红变黑。
（3）实验Ⅰ的化学方程式为 ；实验Ⅰ和Ⅱ不能验证质量守恒定律，因为实验Ⅱ中反应生成的二氧化碳逸散到空气中。
（4）验证质量守恒定律必须在密闭体系中进行。
（5）质量守恒定律内容：参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
（6）根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变，得出X的化学式为S。
【分析】结合质量守恒定律的历史、实验验证（密闭体系的重要性）、化学方程式书写及化学式推断（原子守恒）来解答。
20．【答案】（1）单质；
（2）光合作用；；分解反应；医疗急救(合理即可)
（3）分子之间有间隔；氧气分子（或氧气）
【知识点】氧气的实验室制法；分子的定义与分子的特性；化学方程式的书写与配平
【解析】【解答】（1）图1中c的物质类别是单质；b（过氧化氢）转化为a（水）和c（氧气）的化学方程式为 。
（2）空气中的氧气主要来源于植物的光合作用；途径乙（高锰酸钾制氧气）的化学方程式为 ，反应类型是分解反应；氧气用途如医疗急救。
（3）空气能被压缩是因为分子之间有间隔；制氧机的分子筛允许氧气分子通过，实现氧气和氮气分离。
【分析】结合氧元素化合价 - 物质类别图、氧气制取途径及微观粒子性质来解答。
（1）由图可知，c中氧元素的化合价为0，则c的物质类别是单质；
a是常见的液体，a中氧元素显-2价，可推出a为水，a与b的元素组成相同，可推出b为过氧化氢，则b转化为a和c的反应为过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，该反应的化学方程式为：；
（2）空气中的氧气主要来源于植物的光合作用，光合作用吸收二氧化碳，放出氧气；
乙为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：；
该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应；
氧气具有氧化性，可用于供给呼吸，用于医疗急救；
（3）从微观角度解释空气能被压缩的原因是：分子之间有间隔，受压后，分子之间的间隔变小；
由图可知，该制氧机吸附氮气，允许氧气通过，实现氧气和氮气分离。
21．【答案】（1）1.6g
解：设理论上消耗氧气的质量为x。
x=1.6g
答：理论上消耗氧气的质量为1.6g。
（2）氧气的浓度下降到一定程度，就不再支持燃烧
（3）A；B
【知识点】测定空气中的氧气含量；根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】（2）实验结束后集气瓶内有氧气残留，是因为氧气浓度下降到一定程度，不再支持红磷燃烧。
（3）选项A：BC段气压增大是因为燃烧放热，使瓶内气体受热膨胀，该选项正确；选项B：CD段气压减小是因为氧气被消耗，且温度逐渐冷却，瓶内压强减小，该选项正确；选项C：硫燃烧生成二氧化硫气体，瓶内气压变化与红磷燃烧（生成固体）不同，该选项错误。所以选AB。
【分析】（1）根据化学方程式进行计算，利用红磷和氧气的质量比求解；（2）结合氧气支持燃烧的浓度要求分析；（3）根据燃烧放热、氧气消耗及温度变化对压强的影响，以及硫燃烧的产物分析。
（1）见答案
（2）铁丝在空气中不能燃烧，在氧气中能燃烧，说明可燃物燃烧与氧气的浓度有关。如图1，兴趣小组用高能激光笔点燃足量的红磷进行实验。氧气浓度传感器采集数据如图2所示，实验结束后集气瓶内始终有8%-9%左右的氧气残留，其可能的原因是氧气的浓度下降到一定程度，就不再支持燃烧。
（3）A. BC段气压增大的主要原因是燃烧放热，使瓶内温度升高，压强变大，此选项正确；
B. CD段气压减小的主要原因是集气瓶内氧气被消耗且瓶内温度逐渐冷却，由于气体减少，导致压强变小，此选项正确；
C. 测定空气中氧气的体积含量，所选物质必须只消耗氧气，无气体生成。硫燃烧生成二氧化硫气体，所以集气瓶内气压变化趋势与图3不一致，此选项错误。
故选AB。
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