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甘肃省陇南市西和县2024-2025学年九年级上学期期末学情监测物理、化学试卷-初中化学
一、选择题（本题包括10小题，1~5小题每题1分，6~10小题每题2分，共15分。每小题只有一个选项符合题意）
1．（2024九上·西和期末）下列变化过程中，一定发生化学变化的是
A．冰雪消融 B．工业制氧气 C．石蜡熔化 D．白磷自燃
2．（2024九上·西和期末）下列各组物质中，其主要成分相同且分类正确的是
A．石灰石、石灰水——混合物 B．冰、干冰——氧化物
C．金刚石、石墨——单质 D．氯酸钾、氯化钾——化合物
3．（2024九上·西和期末）在实验室制取二氧化碳的实验中，下列装置和操作正确且规范的是
A．检查装置气密性
B．加入大理石
C．制取CO2
D．收集CO2
4．（2024九上·西和期末）下列客观事实所对应的微观解释错误的是
A．氢原子和碳原子属于不同种元素——电子数不同
B．CO和的化学性质不同——分子种类不同
C．金刚石和石墨的物理性质差异显著——碳原子的排列方式不同
D．稀有气体用作保护气——原子最外层电子达到稳定结构
5．（2024九上·西和期末）下列有关燃烧、灭火和爆炸的说法中，错误的是
A．可燃物达到着火点即可发生燃烧
B．煤矿的矿井里一定要严禁烟火
C．建筑物内起火，不要急于开窗
D．爆炸不一定是化学变化引起的
6．（2024九上·西和期末）项目式学习小组制作的简易净水器（如图），下列说法正确的是
A．该装置能对水进行杀菌消毒 B．该装置能除去水中颜色和异味
C．该装置能把硬水转化为软水 D．该装置净化后的水为纯净物
7．（2024九上·西和期末）在化学反应中：已知C和D的相对分子质量之比是，当与足量A完全反应后，生．则在此反应中，B和D的质量比是（　　）
A． B． C． D．
8．（2024九上·西和期末）“艾叶香，香满堂，粽子香，香厨房。”据研究，粽子的香味来源于粽叶中含有的对乙烯基苯酚(化学式为C8H8O)，下列有关对乙烯基苯酚的说法正确的是
A．对乙烯基苯酚的相对分子质量为120g
B．对乙烯基苯酚由8个碳原子、8个氢原子、1个氧原子构成
C．对乙烯基苯酚中碳、氢、氧三种元素的质量比为8：8：1
D．对乙烯基苯酚中质量分数最小的是氢元素
9．（2024九上·西和期末）化合价是学习化学用语的基础，下列叙述正确的是（　　）
A．在化合物中，金属元素显正价，非金属元素一定显负价
B．在NH4NO3、N2、NO2、NO这四种物质中，N元素表现出来的化合价有4种
C．单质中，元素化合价为零
D．在原子团中，各元素化合价代数和为零
10．（2024九上·西和期末）在一密闭容器内有氧气、二氧化碳、水蒸气和一种未知物质W，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表所示，则下列说法中错误的是
物质 氧气 二氧化碳 水蒸气 W
反应前质量/g 50 1 1 23
反应后质量/g 2 45 28 x
A．物质W一定含碳、氢、氧三种元素
B．反应后的生成物是二氧化碳和水
C．物质W只含碳和氢两种元素
D．根据质量守恒定律，x的值应为0
二、填空与简答题（本题包括4小题，共22分）
11．（2024九上·西和期末）如图中A是锡元素在元素周期表中的信息，B、C分别为两种粒子的结构示意图，D为元素周期表中的部分信息，请根据图中信息回答下列问题。
（1）锡元素的质子数是　 　。
（2）B表示的原子其核外电子数是　 　。若C表示氯离子，则　 　。
（3）元素在周期表中的分布是有规律的，D中乙的原子序数　 　（选填“大于”或“小于”）甲的原子序数，乙所表示的元素属于　 　（选填“金属”或“非金属”或“稀有气体”）元素。
12．（2024九上·西和期末）化学为航空航天领域的发展提供强有力的支撑。回答下列问题：
（1）中国空间站已经全面建成。空间站中的氧气主要来自水的电解，并使用高压密闭罐储存，氧气可以压缩储存的原因是：　 　。（从微观角度解释）
（2）载人航天器中处理CO2的一种方法为2Li2O2+2CO2=2X+O2，X的化学式为　 　。
（3）利用铁酸镍（NiFe2O4）可将航天员呼出的废气转化为航天员需要的气体。铁酸镍（NiFe2O4）中Ni为+2价，则Fe的化合价为　 　。
（4）用氢氧化锂（LiOH）作吸收剂除去二氧化碳，并生成碳酸锂（Li2CO3）和水，此反应的化学方程式　 　。
13．（2024九上·西和期末）每年的3月22日是“世界水日”，水与人类的生产、生活密切相关。
（1）图1是电解水的实验示意图，试管A、B中产生气体的体积比约为　 　。试管　 　（选填“A”或“B”）中的气体能燃烧并产生淡蓝色火焰。
（2）此实验证明水是由　 　组成的。
（3）某同学将浑浊的河水样品静置后采用图2所示装置进行过滤，还缺少的一种仪器是　 　，其作用是　 　。
（4）过滤后发现滤液仍然浑浊，可能的原因是　 　（写出一点即可）。
14．（2024九上·西和期末）A、B、C、D、E均为初中化学常见物质，其中A、D为气体，B、C为液体，E为暗紫色固体，“→”表示物质间的转化。
（1）物质D是　 　，自然界中由D→A的方法是　 　。
（2）物质B是　 　。
（3）写出反应②的化学方程式：　 　。
（4）物质A的用途　 　。
三、实验与探究题（本题包括2小题，共17分）
15．（2024九上·西和期末）实验室现有大理石、稀盐酸、高锰酸钾、澄清石灰水、浓硫酸及相关的实验装置和必要的用品，请根据要求回答下列问题。
（1）仪器a的名称是　 　。
（2）若用上述所给药品制取氧气，选择的发生装置是　 　，发生反应的化学方程式为　 　。
（3）用E装置收集氧气，此时（处于图中状态）集气瓶中气体压强　 　（选填“大于”“小于”或者“等于”）外界大气压。
（4）用大理石（大理石中的杂质不溶于水，且不参加反应）和稀盐酸制取二氧化碳，发生反应的化学方程式是　 　。
（5）若要制取干燥的二氧化碳，需要将制得的气体通过盛有　 　（填试剂名称）的装置F，气体应从装置F的　 　（选填“b”或“c”）口进入。
16．（2024九上·西和期末）【科学探究】以下是老师引导学生探究“质量守恒定律”的教学片段，请你参与探究并帮忙填写空格（包括表中的空格）。
【查阅资料】氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，其溶液可用于吸收二氧化碳。
【提出问题】化学反应前后各物质的质量总和是否相等？
【猜想与假设】猜想1：不相等；猜想2：相等。
【实验探究】
（1）甲、乙两组同学用托盘天平分别称量反应前后物质的质量。
甲组 乙组
实验方案（反应后略）
实验现象 有气泡产生，天平指针向　 　（选填“左”或“右”）偏转。 红磷燃烧，放出热量，产生大量　 　，冷却后称量，天平指针没有偏转。反应的化学方程式是　 　。
结论 猜想1正确 猜想2正确
【反思评价】
（2）究竟哪种猜想正确？通过讨论，同学们发现甲组中有气体逸出，导致指针偏转。得到启示：在探究化学反应前后各物质的质量总和是否相等时，凡有气体生成或参加的反应一定要在　 　中进行。
【优化装置】
（3）同学们对甲组左盘中的反应装置进行了如图所示的三种改进，你认为最佳装置是　 　（填字母），选用该装置的理由是　 　。
【得出结论】同学们利用改进后的最佳装置进行再次探究，均得出猜想2正确。
【解释】
（4）在化学反应中反应前后原子的　 　均不变，所以质量守恒。
四、计算题（本题包括1小题，共6分）
17．（2024九上·西和期末）实验室常用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气。现将2.5g二氧化锰放入盛有100g过氧化氢溶液的锥形瓶中，反应完全结束后，锥形瓶内物质总质量为100.9g。计算参加反应的过氧化氢质量。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】氧气的工业制法；物理变化、化学变化的特点及其判别；燃烧、爆炸、缓慢氧化与自燃
【解析】【解答】A、冰雪消融是水的状态由固态变为液态，无新物质生成，属于物理变化，该选项错误，选项A不符合题意；
B、工业制氧气利用氮气和氧气的沸点不同分离空气，无新物质生成，属于物理变化，该选项错误，选项B不符合题意；
C、石蜡熔化是石蜡的状态由固态变为液态，无新物质生成，属于物理变化，该选项错误，选项C不符合题意；
D、白磷自燃生成五氧化二磷（P2O5），有新物质生成，属于化学变化，该选项正确，选项D符合题意。
故答案为：D。
【分析】A、根据物理变化的定义（无新物质生成的状态变化）解答；
B、根据工业制氧气的原理（物理分离法，无新物质生成）解答；
C、根据物理变化的判断（状态改变无新物质生成）解答；
D、根据化学变化的定义（有新物质生成的燃烧反应）解答。
2．【答案】C
【知识点】二氧化碳的用途；单质和化合物；纯净物和混合物；从组成上识别氧化物
【解析】【解答】A、石灰石的主要成分为碳酸钙（CaCO3），但含有其他杂质，属于混合物；石灰水是氢氧化钙（Ca(OH)2）的水溶液，也属于混合物。两者的主要成分不同，因此A选项不符合题意。
B、冰（H2O）是水的固态形式，由氢、氧元素组成，属于氧化物；干冰（CO2）是二氧化碳的固态形式，由碳、氧元素组成，也属于氧化物。两者的主要成分不同，因此B选项不符合题意。
C、金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，虽然结构不同（金刚石为立体网状结构，石墨为层状结构），但成分相同，因此C选项符合题意。
D、氯酸钾（KClO3）含有钾、氯、氧三种元素，氯化钾（KCl）只含钾、氯两种元素，两者主要成分不同，因此D选项不符合题意。
综上所述，正确答案为：C
【分析】A、自然界中的物质（除金、银、少量铜）、商品、溶液、合金都属于混合物。纯净物只有一种物质组成，可以写出化学式。
B、对冰、干冰；银，水银做辨析。干冰不是冰，水银不是银。写出对应的化学式，再根据氧化物的定义：由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的纯净物分析判断。
C、金刚石石墨都是碳的单质，化学式都是C，其物理性质差异大的原因是：碳原子的排列方式不同。
D、写出对应的化学式即可判断。
3．【答案】D
【知识点】药品的取用；检查装置的气密性；二氧化碳的实验室制法；万用瓶的使用
【解析】【解答】A、检查装置气密性时，长颈漏斗未液封，装置与外界相通，无法检验气密性，操作错误，选项A不符合题意；
B、向试管中加大理石时，试管应横放，防止大理石砸破试管底部，操作错误，选项B不符合题意；
C、制取CO2时，长颈漏斗下端未浸入液面，生成的气体会从长颈漏斗逸出，操作错误，选项C不符合题意；
D、CO2密度比空气大，用向上排空气法收集，导管伸到集气瓶底部，操作规范，该选项正确，选项D符合题意。
故答案为：D。
【分析】A、根据装置气密性检查的原理（形成密闭体系）解答；
B、根据块状固体的取用方法（试管横放，防止试管破损）解答；
C、根据长颈漏斗的使用要求（液封防止气体逸出）解答；
D、根据CO2的收集方法（向上排空气法，导管伸瓶底）解答。
4．【答案】A
【知识点】分子和原子的区别和联系；原子结构示意图与离子结构示意图；元素的概念；碳单质的性质和用途
【解析】【解析】A、元素定义是基于质子数（核电荷数）相同的原子类别。氢原子（质子数=1）和碳原子（质子数=6）属于不同元素，因其质子数不同。故A项表述错误。
B、分子是保持物质化学性质的最小粒子。一氧化碳（CO）和二氧化碳（CO2）化学性质差异源于其分子构成不同，该说法正确。
C、金刚石和石墨均为碳单质，但碳原子排列方式不同导致硬度等物理性质差异显著，此解释正确。
D、稀有气体化学性质稳定，因其原子最外层电子达到8电子（氦为2电子）的稳定结构，该说明正确。
综上所述，只有A选项的表述存在错误，故正确答案为A。
【分析】A、根据元素的定义，元素的种类由质子数决定，质子数相同，就是同种元素。
B、根据化学式不同化学性质不同，不同物质的化学性质不同，其本质原因是分子结构不同。
C、金刚石和石墨都是碳单质，化学式都为C，物理性质差异大是因为金刚石的碳原子排成立体网状结构，而石墨的碳原子排成平滑的层状结构。
D、稀有气体原子最外层都达到稳定结构，一般情况下不会和气体物质反应，可做保护气。
5．【答案】A
【知识点】物理变化、化学变化的特点及其判别；燃烧与燃烧的条件；灭火的原理和方法
【解析】【解答】A、燃烧需同时满足可燃物、与氧气接触、温度达到着火点三个条件，仅达到着火点无氧气接触，不能燃烧，该选项错误，选项A符合题意；
B、煤矿矿井内有可燃性瓦斯气体，遇明火易爆炸，因此严禁烟火，该选项正确，选项B不符合题意；
C、建筑物起火时开窗会增加氧气含量，使火势更旺，因此不要急于开窗，该选项正确，选项C不符合题意；
D、车胎爆炸等物理爆炸无新物质生成，因此爆炸不一定由化学变化引起，该选项正确，选项D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】A、根据燃烧的三个条件（可燃物、氧气、温度达着火点，缺一不可）解答；
B、根据易燃易爆场所的安全要求（矿井内严禁烟火）解答；
C、根据氧气对燃烧的影响（增加氧气使燃烧更剧烈）解答；
D、根据爆炸的分类（化学爆炸、物理爆炸）解答。
6．【答案】B
【知识点】水的净化；硬水与软水；纯净物和混合物
【解析】【解答】A、简易净水器中的小卵石、石英砂、活性炭等均无杀菌消毒的作用，不能对水进行杀菌消毒，该说法错误，选项A不符合题意；
B、净水器中的活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和异味，该说法正确，选项B符合题意；
C、硬水软化需要除去水中的可溶性钙、镁化合物，活性炭无法除去这些物质，因此不能将硬水转化为软水，该说法错误，选项C不符合题意；
D、净化后的水中仍含有可溶性杂质，属于混合物，并非纯净物，该说法错误，选项D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A、根据净水材料的作用（活性炭、石英砂等无杀菌消毒功能）解答；
B、根据活性炭的吸附性（吸附色素和异味）解答；
C、根据硬水软化的原理（除去可溶性钙、镁化合物）及净水材料的作用解答；
D、根据纯净物和混合物的判断（净化后的水含可溶性杂质）解答。
7．【答案】C
【知识点】质量守恒定律及其应用；根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】设C的相对分子质量为22，D的相对分子质量为9，生成D的质量为x，
A+2B═ C +2D
　 22 2×9
　 2.2g x
x=1.8g
则生成D的质量为1.8g，
所以在此反应中B和D的质量比=3.2g：1.8g=16：9。
故答案为：C。
【分析】根据质量守恒定律，结合化学方程式计算。
8．【答案】D
【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、相对分子质量的单位为“1”，不是“g”，对乙烯基苯酚（C8H8O）的相对分子质量为12×8+1×8+16×1=120，该选项错误，选项A不符合题意；
B、对乙烯基苯酚由分子构成，1个对乙烯基苯酚分子由8个C原子、8个H原子、1个O原子构成，该选项错误，选项B不符合题意；
C、对乙烯基苯酚中C、H、O元素质量比为(12×8)：(1×8)：(16×1)=12：1：2，不是8：8：1，该选项错误，选项C不符合题意；
D、由元素质量比12：1：2可知，氢元素质量占比最小，质量分数最小，该选项正确，选项D符合题意。
故答案为：D。
【分析】A、根据相对分子质量的单位（单位为“1”，省略不写）解答；
B、根据物质的微观构成（分子由原子构成，物质由分子构成）解答；
C、根据化合物中元素质量比的计算方法（相对原子质量×原子个数之比）解答；
D、根据元素质量比判断质量分数大小（质量比越小，质量分数越小）解答。
9．【答案】C
【知识点】化合价规律和原则
【解析】【解答】A. 在化合物中，金属元素显正价，非金属元素不一定显负价 ，水中氢元素显+1价，故错误；
B. 在NH4NO3、N2、NO2、NO这四种物质中，N元素表现出来的化合价依次显+3、+5、0、+4、+2，所以有5种 ，故错误；
C. 在单质中，元素化合价为零 ，故正确；
D. 在原子团中，各元素化合价代数和不为零，故错误；
故答案为：C。
【分析】A、在化合物中，金属元素显正价，非金属元素不一定显负价 ，可能显正价。
B、在化合物中，元素的正负化合价代数和为零。
C、在单质中，元素化合价规定为零。
D、在原子团中，各元素化合价代数和不为零。
10．【答案】C
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】根据质量守恒定律，反应前后总质量不变，计算得x=0（W完全反应）；参加反应的O2质量为50g-2g=48g，生成CO2质量为45g-1g=44g，生成H2O质量为28g-1g=27g；44gCO2中C元素质量：44g×1244=12g；27gH2O中H元素质量：27g×218=3g；C、H元素总质量15g＜23g，说明W中含O元素。
A、W含C、H、O三种元素，该选项正确，选项A不符合题意；
B、反应生成物为CO2和H2O，该选项正确，选项B不符合题意；
C、W含C、H、O三种元素，不是只含C、H，该选项错误，选项C符合题意；
D、x的值为0，该选项正确，选项D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】A、根据质量守恒定律（反应前后元素种类、质量不变）计算W的元素组成解答；
B、根据反应后质量增加的物质为生成物判断解答；
C、根据C、H元素质量和与W的质量比较，判断是否含氧元素解答；
D、根据质量守恒定律计算反应后总质量，求x的值解答。
11．【答案】（1）50
（2）6；8
（3）大于；稀有气体
【知识点】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】（1）元素周期表信息示意图中，元素名称左上角的数字表示原子序数。原子序数=质子数，因此根据图A所示，锡元素的质子数是50。
（2）原子结构示意图中，各电子层上的数字之和就是该原子的核外电子数，因此B表示的原子其核外电子数是：2+4=6。离子一般具有相对稳定结构，最外层电子数为8，若C表示氯离子，则X=8。
（3）元素在周期表中的分布是有规律的，同一周期，从左到右原子序数依次递增，因此D中乙的原子序数大于甲的原子序数。图中和乙处于同一族的两种元素分别是氦、氖，分别处于第一周期和第二周期的结尾，属于稀有气体元素。乙元素也处于图中该周期（即第三周期）的结尾，其原子具有相对稳定结构，也属于稀有气体元素。
【分析】(1)考查元素周期表信息，左上角为原子序数，原子序数=质子数=核外电子数=核电荷数，右上角字母为元素符号，中间汉字是元素名称，下边数字是相对原子质量。
(2)核外电子数等于电子层上电子之和，C表示离子，则最外层达到稳定结构，最外层电子数为8叫相对稳定结构。
（3）元素从左到右按原子序数逐渐递增排列，乙与He，Ne是同一族元素，化学性质相似，是稀有气体元素。
（1）元素周期表信息示意图中，元素名称左上角的数字表示原子序数。原子序数=质子数，因此根据图A所示，锡元素的质子数是50。
（2）原子结构示意图中，各电子层上的数字之和就是该原子的核外电子数，因此B表示的原子其核外电子数是：2+4=6。离子一般具有相对稳定结构，最外层电子数为8，若C表示氯离子，则X=8。
（3）元素在周期表中的分布是有规律的，同一周期，从左到右原子序数依次递增，因此D中乙的原子序数大于甲的原子序数。图中和乙处于同一族的两种元素分别是氦、氖，分别处于第一周期和第二周期的结尾，属于稀有气体元素。乙元素也处于图中该周期（即第三周期）的结尾，其原子具有相对稳定结构，也属于稀有气体元素。
12．【答案】（1）氧气分子之间的间距大
（2）Li2CO3
（3）+3
（4）2LiOH+CO2=Li2CO3+H2O
【知识点】分子的定义与分子的特性；有关元素化合价的计算；化学方程式的书写与配平；质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】（1）从微观角度来看，氧气分子之间存在较大的间隔，受压时分子间间隔会变小，因此氧气可以被压缩储存；
（2）根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目不变。反应2Li2O2+2CO2=2X+O2中，反应前有4个Li原子、8个O原子、2个C原子，反应后有2个O原子，因此2个X中含有4个Li原子、2个C原子、6个O原子，X的化学式为Li2CO3；
（3）在铁酸镍（NiFe2O4）中，Ni为+2价，O为-2价，设Fe的化合价为x，根据化合物中元素的正负化合价代数和为0，可得：(+2)+2x+(-2)×4=0，解得x=+3；
（4）氢氧化锂（LiOH）与二氧化碳反应生成碳酸锂（Li2CO3）和水，化学方程式为：2LiOH+CO2=Li2CO3+H2O。
【分析】（1）根据分子的基本性质（分子间有间隔，气体分子间隔较大）解答；
（2）根据质量守恒定律（化学反应前后原子种类、数目不变）解答；
（3）根据化合物中元素的正负化合价代数和为0的规则计算解答；
（4）根据化学反应的反应物、生成物和反应条件书写化学方程式解答。
（1）氧气可以压缩储存的原因是氧气分子之间的间距大；
（2）根据化学反应前后原子的种类和数目不变，反应前有4个Li，8个O，2个C，反应后有2个X，2个O，故1个X中由2个Li，1个C，3个O，故X化学式为Li2CO3；
（3）设NiFe2O4中Fe的化合价为a，根据化合物中元素的化合价代数和为零，+2+2a-8=0，a=+3，故Fe的化合价为+3价；
（4）氢氧化锂与二氧化碳反应生成碳酸锂和水，化学方程式为2LiOH+CO2=Li2CO3+H2O；
13．【答案】（1）2∶1；A
（2）氢、氧两种元素
（3）玻璃棒；引流
（4）滤纸破损（或过滤器内液面高于滤纸边缘，合理即可）
【知识点】过滤的原理、方法及其应用；电解水实验
【解析】【解答】（1）根据实验图示，试管A和B中生成气体的体积比例约为2：1。在电解水过程中，连接电源负极的试管产生氢气，连接正极的试管产生氧气，两者的体积比为2：1。因此，试管A中的气体为氢气，氢气在空气中燃烧时会呈现淡蓝色火焰。
（2）电解水实验表明，负极生成氢气，正极生成氧气。氢气由氢元素构成，氧气由氧元素构成。根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，因此可推断水由氢元素和氧元素组成。
（3）图中显示过滤操作缺少玻璃棒。在过滤过程中，为防止待过滤的固液混合物洒出漏斗，必须使用玻璃棒进行引流。
（4）若过滤过程中部分固液混合物未经过滤纸直接进入接收容器，会导致滤液浑浊。因此，滤液仍然浑浊的可能原因包括：
滤纸破损，使部分混合物从破损处漏出；
过滤器内液面高于滤纸边缘，导致混合物从滤纸与漏斗壁间的缝隙流出。
【分析】（1）（2）根据电解水实验结论：水由氢元素和氧元素组成，正氧负氢，一氧二氢（体积比）作答。
（3）过滤操作中的玻璃仪器：漏斗、烧杯、玻璃棒，玻璃棒在过滤操作中的作用是引流，在溶解过程中的作用是加速溶质的溶解，在蒸发操作中的作用是防止因局部温度过高而引起飞溅。
（4）多次过滤滤液仍然浑浊的原因一般有：滤纸破损，滤液面高于了滤纸边缘，承接滤液的烧杯不干净。
（1）根据图示，试管A、B中产生气体的体积比约为2∶1。电解水实验中，跟负极相连的试管内产生的气体是氢气，跟电源正极相连的试管内产生的是氧气，氢气与氧气的体积比为2∶1，因此试管A中产生的是氢气，氢气在空气中能燃烧并产生淡蓝色火焰。
（2）电解水实验中负极产生氢气，正极产生氧气。氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，根据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变，因此水是由氢、氧两种元素组成的。
（3）由图可知，过滤操作中缺少的一种仪器是玻璃棒。过滤操作中，为了防止待过滤固液混合物转移过程中洒出过滤器，操作中必须使用玻璃棒引流。
（4）过滤操作中如果有部分固液混合物没有经过滤纸过滤，直接进入接收容器，得到的滤液就仍然浑浊。因此过滤后发现滤液仍然浑浊，可能的原因是：滤纸破损，部分固液混合物从破损处直接进入接收容器。（或过滤器内液面高于滤纸边缘，部分固液混合物从滤纸和漏斗壁之间的缝隙处流入接收容器。）
14．【答案】（1）二氧化碳；光合作用
（2）水
（3）
（4）供给呼吸（合理即可）
【知识点】氧气的实验室制法；自然界中的物质循环；化学方程式的书写与配平；物质的鉴别、推断
【解析】【解答】（1）物质D的化学式为CO2。自然界中实现CO2→O2转化的主要途径是光合作用。
（2）物质B的化学式为H2O。
（3）反应②表示水电解的化学方程式：
（4）氧气（O2）的主要用途包括：供给呼吸（用于医疗急救、登山潜水等）支持燃烧（应用于金属冶炼、气焊气割等）
【分析】题目中给出的A、B、C、D、E五种物质均为初中化学常见物质。根据题目描述：E为暗紫色固体，可确定为高锰酸钾（）E能转化为A，说明A是氧气（）A（氧气）能与B相互转化，说明B是水（）C能转化为A（氧气），说明C是过氧化氢（）A（氧气）能与D相互转化，说明D是二氧化碳（）
（1）物质D是二氧化碳（CO2）；
自然界中由D（二氧化碳）→A（氧气）的方法是光合作用。
（2）物质B是水（H2O）。
（3）反应②是水在通电条件下分解生成氢气和氧气，化学方程式为：。
（4）物质A（氧气）的用途有：供给呼吸（医疗急救、登山潜泳等）；支持燃烧（冶炼金属、气焊气割等）。
15．【答案】（1）锥形瓶
（2）A；
（3）小于
（4）
（5）浓硫酸；c
【知识点】氧气的实验室制法；二氧化碳的实验室制法；二氧化碳的检验和验满；万用瓶的使用
【解析】【解答】（1）仪器a的名称为锥形瓶。
（2）高锰酸钾是实验室制取氧气的常用固体药品，反应需要加热条件，因此应选择A装置作为发生装置。高锰酸钾受热分解的化学方程式为：
（3）使用排水法（E装置）收集氧气时，当装置处于图示状态时，瓶内气体压强与水柱压强之和等于外界大气压，因此瓶内气体压强小于外界大气压。
（4）实验室用大理石（主要成分碳酸钙）与稀盐酸反应制取二氧化碳，化学方程式为：
（5）为制取干燥的二氧化碳气体，需使用浓硫酸（F装置）进行干燥。操作时应使气体从c口进入（长管进），经浓硫酸充分吸收水分后，干燥的气体从b口排出（短管出）。
【分析】（1）考查实验仪器的名称及使用注意事项
（2）发生装置的选择由反应物的状态和反应条件决定，高锰酸钾为固体，反应条件需要加热，故选择“固固加热型”发生装置。
（3）气体的收集装置由气体的溶解性或密度决定，能由E收集氧气，说明氧气不易溶于水，且不与水反应。如图可知，集气瓶内气体的压强与瓶内水的压强之和等于大气压强。
（4）根据实验事实写出化学方程式，注意二氧化碳要打气体符号。
（5）二氧化碳是酸性气体， 酸性气体和中性气体可以用浓硫酸来干燥。此时多功能瓶为干燥装置，二氧化碳需与浓硫酸充分接触才能起到干燥作用，故从c管进。
（1）根据图示，仪器a的名称是：锥形瓶。
（2）题中所给试剂中，只有高锰酸钾可以用来制取氧气，高锰酸钾是固体，反应需要加热，因此选择的发生装置是：A。高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为：。
（3）用E装置收集氧气，此时（处于图中状态）集气瓶中，瓶内气体的压强与集气瓶内水槽液面以上水柱的压强之和等于外界大气压，因此瓶内气体压强小于外界大气压。
（4）大理石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，反应的化学方程式是：。
（5）浓硫酸具有吸水性，且不跟二氧化碳发生反应，因此若要制取干燥的二氧化碳，需要将制得的气体通过盛有浓硫酸的装置F。干燥气体时，应该“长进短出”，气体应从装置F的c管口进入，这样气体跟浓硫酸充分接触，水分被浓硫酸吸收，干燥的二氧化碳从b管口排出。
16．【答案】右；白烟；；密闭容器；B；装置密闭，结果准确，且比较安全；种类、数目、质量
【知识点】化学方程式的书写与配平；验证质量守恒定律；化学反应的实质
【解析】【解答】（1）甲组实验中，稀盐酸与Na2CO3粉末反应产生二氧化碳气体，由于装置未密闭，气体逸出导致左盘物质总质量减少。实验现象为产生气泡，天平指针向右偏转。乙组实验中，红磷燃烧生成五氧化二磷，实验现象为放热并产生大量白烟。反应的化学方程式为：
（2）甲组因气体逸出导致质量减少，指针偏转；乙组由于装置密闭且未与外界交换物质，指针未偏转。说明验证质量守恒定律时，涉及气体的反应必须在密闭容器中进行。
（3）装置A中反应产生的二氧化碳使气球膨胀，浮力增大，影响称量结果；装置B中氢氧化钠溶液吸收二氧化碳，密闭且安全；装置C可能因气压增大导致瓶塞冲出。因此B是最佳选择，因其密闭、结果准确且安全。
（4）化学反应前后原子的种类、数目和质量均不变，因此质量守恒。
【分析】（1）（2）有气体参与或生成的实验要在密闭容器中完成才能直接验证质量守恒定律，甲组生成的气体逸散到空气中未称量到质量。红磷燃烧放出大量的热，产生大量的白烟，气球起到了密封和平衡气压的作用。
（3）分析对比实验装置，A中用到了气球，气球起到了平衡气压和密封的作用，但在称量过程中可能因为气球的浮力而导致数据不准确。资料提示，氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳，B中，产生的二氧化碳被氢氧化钠吸收，减小压强，装置优化最好。C中产生大量的二氧化碳，气压骤然升高，可能会使橡胶塞冲出。
（4）根据质量守恒定律，微观：原子的种类，原子的个数、原子的质量都不变
17．【答案】解：反应生成的氧气质量为：
设参加反应的过氧化氢质量为x，则
x=3.4g
答：参加反应的过氧化氢质量为3.4g。
【知识点】氧气的实验室制法；质量守恒定律及其应用；根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】过氧化氢在二氧化锰的催化作用下迅速分解为水和氧气，其化学反应方程式为：。实验中，将2.5克二氧化锰加入装有100克过氧化氢溶液的锥形瓶，反应完全后，锥形瓶内物质总质量减少至100.9克。根据质量守恒定律，反应生成的氧气质量为：。利用该数据，可通过化学方程式进一步计算出实际参与反应的过氧化氢的质量。
【分析】根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，利用差量法求出生成氧气的质量。化学方程式中对应的化学式都是纯净物，因此用计算出的氧气的质量进行计算。
1 / 1甘肃省陇南市西和县2024-2025学年九年级上学期期末学情监测物理、化学试卷-初中化学
一、选择题（本题包括10小题，1~5小题每题1分，6~10小题每题2分，共15分。每小题只有一个选项符合题意）
1．（2024九上·西和期末）下列变化过程中，一定发生化学变化的是
A．冰雪消融 B．工业制氧气 C．石蜡熔化 D．白磷自燃
【答案】D
【知识点】氧气的工业制法；物理变化、化学变化的特点及其判别；燃烧、爆炸、缓慢氧化与自燃
【解析】【解答】A、冰雪消融是水的状态由固态变为液态，无新物质生成，属于物理变化，该选项错误，选项A不符合题意；
B、工业制氧气利用氮气和氧气的沸点不同分离空气，无新物质生成，属于物理变化，该选项错误，选项B不符合题意；
C、石蜡熔化是石蜡的状态由固态变为液态，无新物质生成，属于物理变化，该选项错误，选项C不符合题意；
D、白磷自燃生成五氧化二磷（P2O5），有新物质生成，属于化学变化，该选项正确，选项D符合题意。
故答案为：D。
【分析】A、根据物理变化的定义（无新物质生成的状态变化）解答；
B、根据工业制氧气的原理（物理分离法，无新物质生成）解答；
C、根据物理变化的判断（状态改变无新物质生成）解答；
D、根据化学变化的定义（有新物质生成的燃烧反应）解答。
2．（2024九上·西和期末）下列各组物质中，其主要成分相同且分类正确的是
A．石灰石、石灰水——混合物 B．冰、干冰——氧化物
C．金刚石、石墨——单质 D．氯酸钾、氯化钾——化合物
【答案】C
【知识点】二氧化碳的用途；单质和化合物；纯净物和混合物；从组成上识别氧化物
【解析】【解答】A、石灰石的主要成分为碳酸钙（CaCO3），但含有其他杂质，属于混合物；石灰水是氢氧化钙（Ca(OH)2）的水溶液，也属于混合物。两者的主要成分不同，因此A选项不符合题意。
B、冰（H2O）是水的固态形式，由氢、氧元素组成，属于氧化物；干冰（CO2）是二氧化碳的固态形式，由碳、氧元素组成，也属于氧化物。两者的主要成分不同，因此B选项不符合题意。
C、金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，虽然结构不同（金刚石为立体网状结构，石墨为层状结构），但成分相同，因此C选项符合题意。
D、氯酸钾（KClO3）含有钾、氯、氧三种元素，氯化钾（KCl）只含钾、氯两种元素，两者主要成分不同，因此D选项不符合题意。
综上所述，正确答案为：C
【分析】A、自然界中的物质（除金、银、少量铜）、商品、溶液、合金都属于混合物。纯净物只有一种物质组成，可以写出化学式。
B、对冰、干冰；银，水银做辨析。干冰不是冰，水银不是银。写出对应的化学式，再根据氧化物的定义：由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的纯净物分析判断。
C、金刚石石墨都是碳的单质，化学式都是C，其物理性质差异大的原因是：碳原子的排列方式不同。
D、写出对应的化学式即可判断。
3．（2024九上·西和期末）在实验室制取二氧化碳的实验中，下列装置和操作正确且规范的是
A．检查装置气密性
B．加入大理石
C．制取CO2
D．收集CO2
【答案】D
【知识点】药品的取用；检查装置的气密性；二氧化碳的实验室制法；万用瓶的使用
【解析】【解答】A、检查装置气密性时，长颈漏斗未液封，装置与外界相通，无法检验气密性，操作错误，选项A不符合题意；
B、向试管中加大理石时，试管应横放，防止大理石砸破试管底部，操作错误，选项B不符合题意；
C、制取CO2时，长颈漏斗下端未浸入液面，生成的气体会从长颈漏斗逸出，操作错误，选项C不符合题意；
D、CO2密度比空气大，用向上排空气法收集，导管伸到集气瓶底部，操作规范，该选项正确，选项D符合题意。
故答案为：D。
【分析】A、根据装置气密性检查的原理（形成密闭体系）解答；
B、根据块状固体的取用方法（试管横放，防止试管破损）解答；
C、根据长颈漏斗的使用要求（液封防止气体逸出）解答；
D、根据CO2的收集方法（向上排空气法，导管伸瓶底）解答。
4．（2024九上·西和期末）下列客观事实所对应的微观解释错误的是
A．氢原子和碳原子属于不同种元素——电子数不同
B．CO和的化学性质不同——分子种类不同
C．金刚石和石墨的物理性质差异显著——碳原子的排列方式不同
D．稀有气体用作保护气——原子最外层电子达到稳定结构
【答案】A
【知识点】分子和原子的区别和联系；原子结构示意图与离子结构示意图；元素的概念；碳单质的性质和用途
【解析】【解析】A、元素定义是基于质子数（核电荷数）相同的原子类别。氢原子（质子数=1）和碳原子（质子数=6）属于不同元素，因其质子数不同。故A项表述错误。
B、分子是保持物质化学性质的最小粒子。一氧化碳（CO）和二氧化碳（CO2）化学性质差异源于其分子构成不同，该说法正确。
C、金刚石和石墨均为碳单质，但碳原子排列方式不同导致硬度等物理性质差异显著，此解释正确。
D、稀有气体化学性质稳定，因其原子最外层电子达到8电子（氦为2电子）的稳定结构，该说明正确。
综上所述，只有A选项的表述存在错误，故正确答案为A。
【分析】A、根据元素的定义，元素的种类由质子数决定，质子数相同，就是同种元素。
B、根据化学式不同化学性质不同，不同物质的化学性质不同，其本质原因是分子结构不同。
C、金刚石和石墨都是碳单质，化学式都为C，物理性质差异大是因为金刚石的碳原子排成立体网状结构，而石墨的碳原子排成平滑的层状结构。
D、稀有气体原子最外层都达到稳定结构，一般情况下不会和气体物质反应，可做保护气。
5．（2024九上·西和期末）下列有关燃烧、灭火和爆炸的说法中，错误的是
A．可燃物达到着火点即可发生燃烧
B．煤矿的矿井里一定要严禁烟火
C．建筑物内起火，不要急于开窗
D．爆炸不一定是化学变化引起的
【答案】A
【知识点】物理变化、化学变化的特点及其判别；燃烧与燃烧的条件；灭火的原理和方法
【解析】【解答】A、燃烧需同时满足可燃物、与氧气接触、温度达到着火点三个条件，仅达到着火点无氧气接触，不能燃烧，该选项错误，选项A符合题意；
B、煤矿矿井内有可燃性瓦斯气体，遇明火易爆炸，因此严禁烟火，该选项正确，选项B不符合题意；
C、建筑物起火时开窗会增加氧气含量，使火势更旺，因此不要急于开窗，该选项正确，选项C不符合题意；
D、车胎爆炸等物理爆炸无新物质生成，因此爆炸不一定由化学变化引起，该选项正确，选项D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】A、根据燃烧的三个条件（可燃物、氧气、温度达着火点，缺一不可）解答；
B、根据易燃易爆场所的安全要求（矿井内严禁烟火）解答；
C、根据氧气对燃烧的影响（增加氧气使燃烧更剧烈）解答；
D、根据爆炸的分类（化学爆炸、物理爆炸）解答。
6．（2024九上·西和期末）项目式学习小组制作的简易净水器（如图），下列说法正确的是
A．该装置能对水进行杀菌消毒 B．该装置能除去水中颜色和异味
C．该装置能把硬水转化为软水 D．该装置净化后的水为纯净物
【答案】B
【知识点】水的净化；硬水与软水；纯净物和混合物
【解析】【解答】A、简易净水器中的小卵石、石英砂、活性炭等均无杀菌消毒的作用，不能对水进行杀菌消毒，该说法错误，选项A不符合题意；
B、净水器中的活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和异味，该说法正确，选项B符合题意；
C、硬水软化需要除去水中的可溶性钙、镁化合物，活性炭无法除去这些物质，因此不能将硬水转化为软水，该说法错误，选项C不符合题意；
D、净化后的水中仍含有可溶性杂质，属于混合物，并非纯净物，该说法错误，选项D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A、根据净水材料的作用（活性炭、石英砂等无杀菌消毒功能）解答；
B、根据活性炭的吸附性（吸附色素和异味）解答；
C、根据硬水软化的原理（除去可溶性钙、镁化合物）及净水材料的作用解答；
D、根据纯净物和混合物的判断（净化后的水含可溶性杂质）解答。
7．（2024九上·西和期末）在化学反应中：已知C和D的相对分子质量之比是，当与足量A完全反应后，生．则在此反应中，B和D的质量比是（　　）
A． B． C． D．
【答案】C
【知识点】质量守恒定律及其应用；根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】设C的相对分子质量为22，D的相对分子质量为9，生成D的质量为x，
A+2B═ C +2D
　 22 2×9
　 2.2g x
x=1.8g
则生成D的质量为1.8g，
所以在此反应中B和D的质量比=3.2g：1.8g=16：9。
故答案为：C。
【分析】根据质量守恒定律，结合化学方程式计算。
8．（2024九上·西和期末）“艾叶香，香满堂，粽子香，香厨房。”据研究，粽子的香味来源于粽叶中含有的对乙烯基苯酚(化学式为C8H8O)，下列有关对乙烯基苯酚的说法正确的是
A．对乙烯基苯酚的相对分子质量为120g
B．对乙烯基苯酚由8个碳原子、8个氢原子、1个氧原子构成
C．对乙烯基苯酚中碳、氢、氧三种元素的质量比为8：8：1
D．对乙烯基苯酚中质量分数最小的是氢元素
【答案】D
【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、相对分子质量的单位为“1”，不是“g”，对乙烯基苯酚（C8H8O）的相对分子质量为12×8+1×8+16×1=120，该选项错误，选项A不符合题意；
B、对乙烯基苯酚由分子构成，1个对乙烯基苯酚分子由8个C原子、8个H原子、1个O原子构成，该选项错误，选项B不符合题意；
C、对乙烯基苯酚中C、H、O元素质量比为(12×8)：(1×8)：(16×1)=12：1：2，不是8：8：1，该选项错误，选项C不符合题意；
D、由元素质量比12：1：2可知，氢元素质量占比最小，质量分数最小，该选项正确，选项D符合题意。
故答案为：D。
【分析】A、根据相对分子质量的单位（单位为“1”，省略不写）解答；
B、根据物质的微观构成（分子由原子构成，物质由分子构成）解答；
C、根据化合物中元素质量比的计算方法（相对原子质量×原子个数之比）解答；
D、根据元素质量比判断质量分数大小（质量比越小，质量分数越小）解答。
9．（2024九上·西和期末）化合价是学习化学用语的基础，下列叙述正确的是（　　）
A．在化合物中，金属元素显正价，非金属元素一定显负价
B．在NH4NO3、N2、NO2、NO这四种物质中，N元素表现出来的化合价有4种
C．单质中，元素化合价为零
D．在原子团中，各元素化合价代数和为零
【答案】C
【知识点】化合价规律和原则
【解析】【解答】A. 在化合物中，金属元素显正价，非金属元素不一定显负价 ，水中氢元素显+1价，故错误；
B. 在NH4NO3、N2、NO2、NO这四种物质中，N元素表现出来的化合价依次显+3、+5、0、+4、+2，所以有5种 ，故错误；
C. 在单质中，元素化合价为零 ，故正确；
D. 在原子团中，各元素化合价代数和不为零，故错误；
故答案为：C。
【分析】A、在化合物中，金属元素显正价，非金属元素不一定显负价 ，可能显正价。
B、在化合物中，元素的正负化合价代数和为零。
C、在单质中，元素化合价规定为零。
D、在原子团中，各元素化合价代数和不为零。
10．（2024九上·西和期末）在一密闭容器内有氧气、二氧化碳、水蒸气和一种未知物质W，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表所示，则下列说法中错误的是
物质 氧气 二氧化碳 水蒸气 W
反应前质量/g 50 1 1 23
反应后质量/g 2 45 28 x
A．物质W一定含碳、氢、氧三种元素
B．反应后的生成物是二氧化碳和水
C．物质W只含碳和氢两种元素
D．根据质量守恒定律，x的值应为0
【答案】C
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】根据质量守恒定律，反应前后总质量不变，计算得x=0（W完全反应）；参加反应的O2质量为50g-2g=48g，生成CO2质量为45g-1g=44g，生成H2O质量为28g-1g=27g；44gCO2中C元素质量：44g×1244=12g；27gH2O中H元素质量：27g×218=3g；C、H元素总质量15g＜23g，说明W中含O元素。
A、W含C、H、O三种元素，该选项正确，选项A不符合题意；
B、反应生成物为CO2和H2O，该选项正确，选项B不符合题意；
C、W含C、H、O三种元素，不是只含C、H，该选项错误，选项C符合题意；
D、x的值为0，该选项正确，选项D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】A、根据质量守恒定律（反应前后元素种类、质量不变）计算W的元素组成解答；
B、根据反应后质量增加的物质为生成物判断解答；
C、根据C、H元素质量和与W的质量比较，判断是否含氧元素解答；
D、根据质量守恒定律计算反应后总质量，求x的值解答。
二、填空与简答题（本题包括4小题，共22分）
11．（2024九上·西和期末）如图中A是锡元素在元素周期表中的信息，B、C分别为两种粒子的结构示意图，D为元素周期表中的部分信息，请根据图中信息回答下列问题。
（1）锡元素的质子数是　 　。
（2）B表示的原子其核外电子数是　 　。若C表示氯离子，则　 　。
（3）元素在周期表中的分布是有规律的，D中乙的原子序数　 　（选填“大于”或“小于”）甲的原子序数，乙所表示的元素属于　 　（选填“金属”或“非金属”或“稀有气体”）元素。
【答案】（1）50
（2）6；8
（3）大于；稀有气体
【知识点】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】（1）元素周期表信息示意图中，元素名称左上角的数字表示原子序数。原子序数=质子数，因此根据图A所示，锡元素的质子数是50。
（2）原子结构示意图中，各电子层上的数字之和就是该原子的核外电子数，因此B表示的原子其核外电子数是：2+4=6。离子一般具有相对稳定结构，最外层电子数为8，若C表示氯离子，则X=8。
（3）元素在周期表中的分布是有规律的，同一周期，从左到右原子序数依次递增，因此D中乙的原子序数大于甲的原子序数。图中和乙处于同一族的两种元素分别是氦、氖，分别处于第一周期和第二周期的结尾，属于稀有气体元素。乙元素也处于图中该周期（即第三周期）的结尾，其原子具有相对稳定结构，也属于稀有气体元素。
【分析】(1)考查元素周期表信息，左上角为原子序数，原子序数=质子数=核外电子数=核电荷数，右上角字母为元素符号，中间汉字是元素名称，下边数字是相对原子质量。
(2)核外电子数等于电子层上电子之和，C表示离子，则最外层达到稳定结构，最外层电子数为8叫相对稳定结构。
（3）元素从左到右按原子序数逐渐递增排列，乙与He，Ne是同一族元素，化学性质相似，是稀有气体元素。
（1）元素周期表信息示意图中，元素名称左上角的数字表示原子序数。原子序数=质子数，因此根据图A所示，锡元素的质子数是50。
（2）原子结构示意图中，各电子层上的数字之和就是该原子的核外电子数，因此B表示的原子其核外电子数是：2+4=6。离子一般具有相对稳定结构，最外层电子数为8，若C表示氯离子，则X=8。
（3）元素在周期表中的分布是有规律的，同一周期，从左到右原子序数依次递增，因此D中乙的原子序数大于甲的原子序数。图中和乙处于同一族的两种元素分别是氦、氖，分别处于第一周期和第二周期的结尾，属于稀有气体元素。乙元素也处于图中该周期（即第三周期）的结尾，其原子具有相对稳定结构，也属于稀有气体元素。
12．（2024九上·西和期末）化学为航空航天领域的发展提供强有力的支撑。回答下列问题：
（1）中国空间站已经全面建成。空间站中的氧气主要来自水的电解，并使用高压密闭罐储存，氧气可以压缩储存的原因是：　 　。（从微观角度解释）
（2）载人航天器中处理CO2的一种方法为2Li2O2+2CO2=2X+O2，X的化学式为　 　。
（3）利用铁酸镍（NiFe2O4）可将航天员呼出的废气转化为航天员需要的气体。铁酸镍（NiFe2O4）中Ni为+2价，则Fe的化合价为　 　。
（4）用氢氧化锂（LiOH）作吸收剂除去二氧化碳，并生成碳酸锂（Li2CO3）和水，此反应的化学方程式　 　。
【答案】（1）氧气分子之间的间距大
（2）Li2CO3
（3）+3
（4）2LiOH+CO2=Li2CO3+H2O
【知识点】分子的定义与分子的特性；有关元素化合价的计算；化学方程式的书写与配平；质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】（1）从微观角度来看，氧气分子之间存在较大的间隔，受压时分子间间隔会变小，因此氧气可以被压缩储存；
（2）根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目不变。反应2Li2O2+2CO2=2X+O2中，反应前有4个Li原子、8个O原子、2个C原子，反应后有2个O原子，因此2个X中含有4个Li原子、2个C原子、6个O原子，X的化学式为Li2CO3；
（3）在铁酸镍（NiFe2O4）中，Ni为+2价，O为-2价，设Fe的化合价为x，根据化合物中元素的正负化合价代数和为0，可得：(+2)+2x+(-2)×4=0，解得x=+3；
（4）氢氧化锂（LiOH）与二氧化碳反应生成碳酸锂（Li2CO3）和水，化学方程式为：2LiOH+CO2=Li2CO3+H2O。
【分析】（1）根据分子的基本性质（分子间有间隔，气体分子间隔较大）解答；
（2）根据质量守恒定律（化学反应前后原子种类、数目不变）解答；
（3）根据化合物中元素的正负化合价代数和为0的规则计算解答；
（4）根据化学反应的反应物、生成物和反应条件书写化学方程式解答。
（1）氧气可以压缩储存的原因是氧气分子之间的间距大；
（2）根据化学反应前后原子的种类和数目不变，反应前有4个Li，8个O，2个C，反应后有2个X，2个O，故1个X中由2个Li，1个C，3个O，故X化学式为Li2CO3；
（3）设NiFe2O4中Fe的化合价为a，根据化合物中元素的化合价代数和为零，+2+2a-8=0，a=+3，故Fe的化合价为+3价；
（4）氢氧化锂与二氧化碳反应生成碳酸锂和水，化学方程式为2LiOH+CO2=Li2CO3+H2O；
13．（2024九上·西和期末）每年的3月22日是“世界水日”，水与人类的生产、生活密切相关。
（1）图1是电解水的实验示意图，试管A、B中产生气体的体积比约为　 　。试管　 　（选填“A”或“B”）中的气体能燃烧并产生淡蓝色火焰。
（2）此实验证明水是由　 　组成的。
（3）某同学将浑浊的河水样品静置后采用图2所示装置进行过滤，还缺少的一种仪器是　 　，其作用是　 　。
（4）过滤后发现滤液仍然浑浊，可能的原因是　 　（写出一点即可）。
【答案】（1）2∶1；A
（2）氢、氧两种元素
（3）玻璃棒；引流
（4）滤纸破损（或过滤器内液面高于滤纸边缘，合理即可）
【知识点】过滤的原理、方法及其应用；电解水实验
【解析】【解答】（1）根据实验图示，试管A和B中生成气体的体积比例约为2：1。在电解水过程中，连接电源负极的试管产生氢气，连接正极的试管产生氧气，两者的体积比为2：1。因此，试管A中的气体为氢气，氢气在空气中燃烧时会呈现淡蓝色火焰。
（2）电解水实验表明，负极生成氢气，正极生成氧气。氢气由氢元素构成，氧气由氧元素构成。根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，因此可推断水由氢元素和氧元素组成。
（3）图中显示过滤操作缺少玻璃棒。在过滤过程中，为防止待过滤的固液混合物洒出漏斗，必须使用玻璃棒进行引流。
（4）若过滤过程中部分固液混合物未经过滤纸直接进入接收容器，会导致滤液浑浊。因此，滤液仍然浑浊的可能原因包括：
滤纸破损，使部分混合物从破损处漏出；
过滤器内液面高于滤纸边缘，导致混合物从滤纸与漏斗壁间的缝隙流出。
【分析】（1）（2）根据电解水实验结论：水由氢元素和氧元素组成，正氧负氢，一氧二氢（体积比）作答。
（3）过滤操作中的玻璃仪器：漏斗、烧杯、玻璃棒，玻璃棒在过滤操作中的作用是引流，在溶解过程中的作用是加速溶质的溶解，在蒸发操作中的作用是防止因局部温度过高而引起飞溅。
（4）多次过滤滤液仍然浑浊的原因一般有：滤纸破损，滤液面高于了滤纸边缘，承接滤液的烧杯不干净。
（1）根据图示，试管A、B中产生气体的体积比约为2∶1。电解水实验中，跟负极相连的试管内产生的气体是氢气，跟电源正极相连的试管内产生的是氧气，氢气与氧气的体积比为2∶1，因此试管A中产生的是氢气，氢气在空气中能燃烧并产生淡蓝色火焰。
（2）电解水实验中负极产生氢气，正极产生氧气。氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，根据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变，因此水是由氢、氧两种元素组成的。
（3）由图可知，过滤操作中缺少的一种仪器是玻璃棒。过滤操作中，为了防止待过滤固液混合物转移过程中洒出过滤器，操作中必须使用玻璃棒引流。
（4）过滤操作中如果有部分固液混合物没有经过滤纸过滤，直接进入接收容器，得到的滤液就仍然浑浊。因此过滤后发现滤液仍然浑浊，可能的原因是：滤纸破损，部分固液混合物从破损处直接进入接收容器。（或过滤器内液面高于滤纸边缘，部分固液混合物从滤纸和漏斗壁之间的缝隙处流入接收容器。）
14．（2024九上·西和期末）A、B、C、D、E均为初中化学常见物质，其中A、D为气体，B、C为液体，E为暗紫色固体，“→”表示物质间的转化。
（1）物质D是　 　，自然界中由D→A的方法是　 　。
（2）物质B是　 　。
（3）写出反应②的化学方程式：　 　。
（4）物质A的用途　 　。
【答案】（1）二氧化碳；光合作用
（2）水
（3）
（4）供给呼吸（合理即可）
【知识点】氧气的实验室制法；自然界中的物质循环；化学方程式的书写与配平；物质的鉴别、推断
【解析】【解答】（1）物质D的化学式为CO2。自然界中实现CO2→O2转化的主要途径是光合作用。
（2）物质B的化学式为H2O。
（3）反应②表示水电解的化学方程式：
（4）氧气（O2）的主要用途包括：供给呼吸（用于医疗急救、登山潜水等）支持燃烧（应用于金属冶炼、气焊气割等）
【分析】题目中给出的A、B、C、D、E五种物质均为初中化学常见物质。根据题目描述：E为暗紫色固体，可确定为高锰酸钾（）E能转化为A，说明A是氧气（）A（氧气）能与B相互转化，说明B是水（）C能转化为A（氧气），说明C是过氧化氢（）A（氧气）能与D相互转化，说明D是二氧化碳（）
（1）物质D是二氧化碳（CO2）；
自然界中由D（二氧化碳）→A（氧气）的方法是光合作用。
（2）物质B是水（H2O）。
（3）反应②是水在通电条件下分解生成氢气和氧气，化学方程式为：。
（4）物质A（氧气）的用途有：供给呼吸（医疗急救、登山潜泳等）；支持燃烧（冶炼金属、气焊气割等）。
三、实验与探究题（本题包括2小题，共17分）
15．（2024九上·西和期末）实验室现有大理石、稀盐酸、高锰酸钾、澄清石灰水、浓硫酸及相关的实验装置和必要的用品，请根据要求回答下列问题。
（1）仪器a的名称是　 　。
（2）若用上述所给药品制取氧气，选择的发生装置是　 　，发生反应的化学方程式为　 　。
（3）用E装置收集氧气，此时（处于图中状态）集气瓶中气体压强　 　（选填“大于”“小于”或者“等于”）外界大气压。
（4）用大理石（大理石中的杂质不溶于水，且不参加反应）和稀盐酸制取二氧化碳，发生反应的化学方程式是　 　。
（5）若要制取干燥的二氧化碳，需要将制得的气体通过盛有　 　（填试剂名称）的装置F，气体应从装置F的　 　（选填“b”或“c”）口进入。
【答案】（1）锥形瓶
（2）A；
（3）小于
（4）
（5）浓硫酸；c
【知识点】氧气的实验室制法；二氧化碳的实验室制法；二氧化碳的检验和验满；万用瓶的使用
【解析】【解答】（1）仪器a的名称为锥形瓶。
（2）高锰酸钾是实验室制取氧气的常用固体药品，反应需要加热条件，因此应选择A装置作为发生装置。高锰酸钾受热分解的化学方程式为：
（3）使用排水法（E装置）收集氧气时，当装置处于图示状态时，瓶内气体压强与水柱压强之和等于外界大气压，因此瓶内气体压强小于外界大气压。
（4）实验室用大理石（主要成分碳酸钙）与稀盐酸反应制取二氧化碳，化学方程式为：
（5）为制取干燥的二氧化碳气体，需使用浓硫酸（F装置）进行干燥。操作时应使气体从c口进入（长管进），经浓硫酸充分吸收水分后，干燥的气体从b口排出（短管出）。
【分析】（1）考查实验仪器的名称及使用注意事项
（2）发生装置的选择由反应物的状态和反应条件决定，高锰酸钾为固体，反应条件需要加热，故选择“固固加热型”发生装置。
（3）气体的收集装置由气体的溶解性或密度决定，能由E收集氧气，说明氧气不易溶于水，且不与水反应。如图可知，集气瓶内气体的压强与瓶内水的压强之和等于大气压强。
（4）根据实验事实写出化学方程式，注意二氧化碳要打气体符号。
（5）二氧化碳是酸性气体， 酸性气体和中性气体可以用浓硫酸来干燥。此时多功能瓶为干燥装置，二氧化碳需与浓硫酸充分接触才能起到干燥作用，故从c管进。
（1）根据图示，仪器a的名称是：锥形瓶。
（2）题中所给试剂中，只有高锰酸钾可以用来制取氧气，高锰酸钾是固体，反应需要加热，因此选择的发生装置是：A。高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为：。
（3）用E装置收集氧气，此时（处于图中状态）集气瓶中，瓶内气体的压强与集气瓶内水槽液面以上水柱的压强之和等于外界大气压，因此瓶内气体压强小于外界大气压。
（4）大理石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，反应的化学方程式是：。
（5）浓硫酸具有吸水性，且不跟二氧化碳发生反应，因此若要制取干燥的二氧化碳，需要将制得的气体通过盛有浓硫酸的装置F。干燥气体时，应该“长进短出”，气体应从装置F的c管口进入，这样气体跟浓硫酸充分接触，水分被浓硫酸吸收，干燥的二氧化碳从b管口排出。
16．（2024九上·西和期末）【科学探究】以下是老师引导学生探究“质量守恒定律”的教学片段，请你参与探究并帮忙填写空格（包括表中的空格）。
【查阅资料】氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，其溶液可用于吸收二氧化碳。
【提出问题】化学反应前后各物质的质量总和是否相等？
【猜想与假设】猜想1：不相等；猜想2：相等。
【实验探究】
（1）甲、乙两组同学用托盘天平分别称量反应前后物质的质量。
甲组 乙组
实验方案（反应后略）
实验现象 有气泡产生，天平指针向　 　（选填“左”或“右”）偏转。 红磷燃烧，放出热量，产生大量　 　，冷却后称量，天平指针没有偏转。反应的化学方程式是　 　。
结论 猜想1正确 猜想2正确
【反思评价】
（2）究竟哪种猜想正确？通过讨论，同学们发现甲组中有气体逸出，导致指针偏转。得到启示：在探究化学反应前后各物质的质量总和是否相等时，凡有气体生成或参加的反应一定要在　 　中进行。
【优化装置】
（3）同学们对甲组左盘中的反应装置进行了如图所示的三种改进，你认为最佳装置是　 　（填字母），选用该装置的理由是　 　。
【得出结论】同学们利用改进后的最佳装置进行再次探究，均得出猜想2正确。
【解释】
（4）在化学反应中反应前后原子的　 　均不变，所以质量守恒。
【答案】右；白烟；；密闭容器；B；装置密闭，结果准确，且比较安全；种类、数目、质量
【知识点】化学方程式的书写与配平；验证质量守恒定律；化学反应的实质
【解析】【解答】（1）甲组实验中，稀盐酸与Na2CO3粉末反应产生二氧化碳气体，由于装置未密闭，气体逸出导致左盘物质总质量减少。实验现象为产生气泡，天平指针向右偏转。乙组实验中，红磷燃烧生成五氧化二磷，实验现象为放热并产生大量白烟。反应的化学方程式为：
（2）甲组因气体逸出导致质量减少，指针偏转；乙组由于装置密闭且未与外界交换物质，指针未偏转。说明验证质量守恒定律时，涉及气体的反应必须在密闭容器中进行。
（3）装置A中反应产生的二氧化碳使气球膨胀，浮力增大，影响称量结果；装置B中氢氧化钠溶液吸收二氧化碳，密闭且安全；装置C可能因气压增大导致瓶塞冲出。因此B是最佳选择，因其密闭、结果准确且安全。
（4）化学反应前后原子的种类、数目和质量均不变，因此质量守恒。
【分析】（1）（2）有气体参与或生成的实验要在密闭容器中完成才能直接验证质量守恒定律，甲组生成的气体逸散到空气中未称量到质量。红磷燃烧放出大量的热，产生大量的白烟，气球起到了密封和平衡气压的作用。
（3）分析对比实验装置，A中用到了气球，气球起到了平衡气压和密封的作用，但在称量过程中可能因为气球的浮力而导致数据不准确。资料提示，氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳，B中，产生的二氧化碳被氢氧化钠吸收，减小压强，装置优化最好。C中产生大量的二氧化碳，气压骤然升高，可能会使橡胶塞冲出。
（4）根据质量守恒定律，微观：原子的种类，原子的个数、原子的质量都不变
四、计算题（本题包括1小题，共6分）
17．（2024九上·西和期末）实验室常用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气。现将2.5g二氧化锰放入盛有100g过氧化氢溶液的锥形瓶中，反应完全结束后，锥形瓶内物质总质量为100.9g。计算参加反应的过氧化氢质量。
【答案】解：反应生成的氧气质量为：
设参加反应的过氧化氢质量为x，则
x=3.4g
答：参加反应的过氧化氢质量为3.4g。
【知识点】氧气的实验室制法；质量守恒定律及其应用；根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】过氧化氢在二氧化锰的催化作用下迅速分解为水和氧气，其化学反应方程式为：。实验中，将2.5克二氧化锰加入装有100克过氧化氢溶液的锥形瓶，反应完全后，锥形瓶内物质总质量减少至100.9克。根据质量守恒定律，反应生成的氧气质量为：。利用该数据，可通过化学方程式进一步计算出实际参与反应的过氧化氢的质量。
【分析】根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，利用差量法求出生成氧气的质量。化学方程式中对应的化学式都是纯净物，因此用计算出的氧气的质量进行计算。
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