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甘肃省武威市凉州区和寨学校联片教研2024-2025学年九年级上学期期末化学试题
一、选择题（每小题2分，共20分）
1．（2024九上·凉州期末）下列属于氢气化学性质的是
A．无色无味 B．难溶于水 C．密度很小 D．能够燃烧
【答案】D
【知识点】化学性质与物理性质的差别及应用
【解析】【解答】氢气的颜色、气味、水溶性、密度小等方面的性质不需要通过化学变化表现出来，属于物理性质；氢气能够燃烧需要通过化学变化表现出来，属于化学性质。
故答案为：D.
【分析】根据不通过化学变化就能表现出来的性质是物理性质，如熔点、沸点、密度、硬度、软、溶解性、导电性、传热性、延展性、挥发性等等；通过化学变化才能表现出来的性质是化学性质来解答。
2．（2024九上·凉州期末）实验室里用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制氧气，下列有关二氧化锰的说法正确的是
A．反应后质量减少 B．反应前后化学性质改变
C．反应后质量增加 D．反应前后化学性质不变
【答案】D
【知识点】氧气的实验室制法；催化剂的特点与催化作用
【解析】【解答】实验室里用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制氧气，二氧化锰是该反应的催化剂，其质量和化学性质在反应前后保持不变。
故答案为：D.
【分析】根据催化剂的概念是改变其它物质的反应速度，本身的质量和化学性质不变来解答。
3．（2024九上·凉州期末）硅元素在元素周期表中的信息如图所示。下列说法不正确的是
A．硅元素属于非金属元素 B．硅元素的相对原子质量为28.08g
C．硅原子有14个质子 D．晶体硅由硅原子构成
【答案】B
【知识点】原子的有关数量计算；元素周期表的特点及其应用；相对原子质量和相对分子质量
【解析】【解答】A、硅为“石”字旁，属于非金属元素，说法正确，不符合题意；
B、相对原子质量的单位为“1”，而不是“g”，说法错误，符合题意；
C、元素周期表中一格的信息可知，左上角的数字表示原子序数，原子序数=质子数，则硅原子有14个质子，说法正确，不符合题意；
D、硅由硅原子构成，该说法正确，不符合题意。
故答案为：B.
【分析】根据元素周期表中一格的信息可知，下方的数字表示原子的相对质量，国际单位是“1”，左上方的数字表示原子序数、质子数，中间的汉字表示元素名称以及是否是金属元素；物质由分子、原子和离子构成来解答。
4．（2024九上·凉州期末）下列图像能正确反映其对应关系的是
A．红磷在盛有一定量空气的密闭容器中燃烧至熄灭
B．等质量、等浓度的过氧化氢溶液在有无催化剂下反应
C．电解水实验：水通电一段时间
D．加热高锰酸钾固体一段时间
【答案】A
【知识点】测定空气中的氧气含量；氧气的实验室制法；催化剂的特点与催化作用；电解水实验
【解析】【解答】A. 红磷燃烧放出大量的热，温度升高，压强增大；随着反应的进行氧气被消耗，温度逐渐恢复至室温，压强逐渐减小，最终压强一定比反应前小，故正确；
B. 等质量、浓度的双氧水在有无催化剂下反应，催化剂只能影响反应速率，不影响产生氧气的质量，有催化剂的反应速率快，至完全反应所需时间短，但是最终生成氧气的质量相等，故错误；
C. 通电分解水生成氢气和氧气，反应的化学方程式为，生成氢气和氧气的体积比为2：1，质量比为4：32=1：8，故错误；
D. 高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，加热到一定温度高锰酸钾才能分解，随着反应的进行，氧气逸出，剩余固体的质量逐渐减少，至完全反应不再发生改变，但最终剩余固体为锰酸钾和二氧化锰的混合物，不可能减少至0，故错误；
故答案为：A。
【分析】根据结合所涉及的化学知识，正确分析各变化的过程，注意分析坐标轴表示的意义、曲线的起点、折点及变化趋势，进而确定正确的图象。
5．（2024九上·凉州期末）氯气具有强氧化性，可用于自来水消毒杀菌，实验室常用浓盐酸与二氧化锰在加热的条件下反应制取氯气，其化学方程式为4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2+2X，下列说法不正确的是
A．物质X的化学式为H2O
B．该反应中二氧化锰是催化剂
C．保持氯气化学性质的最小微粒是氯气分子
D．参与反应的浓盐酸与二氧化锰的分子个数比为4：1
【答案】B
【知识点】催化剂的特点与催化作用；原子的定义与构成；质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】A、根据质量守恒定律可知，在化学反应前后原子的种类和数目不变，反应物中含Mn、O、H、CI的数目分别是1、2、4、4，生成物中含Mn、O、H、Cl的个数分别是1、0、0、4，故生成物 X中还应含2个0、4个H，故X的化学式为H2O，说法正确，不符合题意；
B、二氧化锰是该反应的反应物，不是催化剂，说法错误，符合题意；
C、氯气是由氯气分子构成的，保持氯气化学性质的最小微粒是氯气分子说法正确，不符合题意；
D、由反应的化学方程式可知，参与反应的浓盐酸与二氧化锰的分子个数比为4：1，说法正确，不符合题意。
故答案为：B.
【分析】根据化学变化中元素守恒，原子的种类、数目和质量不变，以及方程式中各物质之间的质量关系来理解，构成物质的微粒保持物质的化学性质来解答。
6．（2024九上·凉州期末）下列实验方法正确的是
A．加热蒸干区别蒸馏水和食盐水 B．用燃着的木条区别N2和CO2
C．用明矾对自来水进行杀菌消毒 D．用托盘天平称取2.93g氯化钠
【答案】A
【知识点】实验室常见的仪器及使用；蒸发与蒸馏操作；氮气及稀有气体的用途；水的净化；二氧化碳的化学性质
【解析】【解答】A、蒸馏水蒸干没有任何晶体，食盐水蒸干会有食盐析出，该方法能鉴别，故方法正确，符合题意；
B、氮气和二氧化碳不可燃也不助燃，均会使燃着的木条熄灭，不能鉴别，方法错误，不符合题意；
C、明矾溶于水会形成胶状物，吸附水中的色素和异味，但不能杀菌消毒，该方法错误，不符合题意；
D、托盘天平的精确度为0.1g，则不能称量2.93g氯化钠，该说法错误，不符合题意。
故答案为：A.
【分析】A、根据氯化钠蒸发有晶体析出来解答；
B、根据氮气和二氧化碳均不燃烧也不支持燃烧来解答；
C、根据明矾沉淀不溶于水的物质来解答；
D、根据天平的准确值为0.1g来解答。
7．（2024九上·凉州期末）生产自来水的部分处理过程如图所示。下列说法不正确的是
A．用活性炭“吸附”可除去水中的某些色素和异味
B．经过处理获得的自来水仍是混合物
C．上述处理过程“…”代表的操作有“蒸馏”
D．通过“过滤”可滤除水中的不溶性杂质
【答案】C
【知识点】过滤的原理、方法及其应用；水的净化；碳单质的性质和用途；纯净物和混合物
【解析】【解答】A、活性炭疏松多孔具有吸附性，用活性炭吸附，可除去水中的某些色素和异味，该说法正确，不符合题意；
B、经过处理获得的自来水含有水、多种可溶性杂质，因此仍是混合物，该说法正确，不符合题意；
C、图中处理过程“…”代表的操作有“消毒”，蒸馏成本非常高，自来水处理过程不包含蒸馏，该说法错误，符合题意；
D、过滤能分离液体和不溶性固体，通过过滤可滤除水中的不溶性杂质，该说法正确，不符合题意。
故答案为：C.
【分析】根据水的净化过程有沉淀、过滤、吸附、消毒，活性炭具有吸附性可以吸附色素和异味，过滤分离溶和不溶物，实验室蒸馏得到纯净水，混合物是由多种物质组成来解答。
8．（2024九上·凉州期末）燃烧、火药爆炸和缓慢氧化的共同点
A．都发光发热 B．都是氧化反应
C．都需要点燃 D．都是化合反应
【答案】B
【知识点】氧化反应及其应用；化合反应及其应用；燃烧、爆炸、缓慢氧化与自燃
【解析】【解答】A、燃烧、火药爆炸都发光放热，缓慢氧化会发热，但不会发光，该说法错误，不符合题意；
B、燃烧、火药爆炸和缓慢氧化都需要消耗氧气，都属于氧化反应，说法正确，符合题意；
C、燃烧、火药爆炸需要点燃，缓慢氧化不需要点燃，该说法错误，不符合题意；
D、燃烧、火药爆炸和缓慢氧化不一定都是化合反应，例如的反应是由两种物质反应生成两种物质，不属于化合反应，该说法错误，不符合题意。
故答案为：B.
【分析】根据燃烧是物质与氧气发生的剧烈的放热发光的氧化反应，火药爆炸是剧烈的氧化反应发光放热，缓慢氧化是物质与氧气发生的速度慢不易觉察的不发光，要放热的氧化反应；氧化反应不一定是化合反应来解答。
9．（2024九上·凉州期末）我国科学家实现二氧化碳到葡萄糖和油脂的人工合成过程中的一个反应微观过程如图，下列说法不正确的是
A．转化①中电能转化为化学能
B．一个丙分子由8个原子构成
C．整个转化过程中共有3种氧化物
D．甲、乙、丙中碳元素的质量分数依次增大
【答案】D
【知识点】物质发生化学变化时的能量变化；化学式的相关计算；微粒观点及模型图的应用；从组成上识别氧化物
【解析】【解答】A、转化①为二氧化碳在电解催化的作用下生成一氧化碳，此过程是将电能转化为化学能，该说法正确，不符合题意；
B、由图可知丙的化学式为C2H4O2，丙是由分子构成，而每个分子由2个碳原子、4个氢原子、2个氧原子一共8个原子构成，该说法正确，不符合题意；
C、整个转化过程中涉及物质为二氧化碳、一氧化碳、水、C2H4O2和氧气，二氧化碳和一氧化碳都是由C、O元素组成的氧化物，水是由H、O元素组成的氧化物，C2H4O2是由C、H、O三种元素组成的化合物，氧气是由氧元素组成的单质，故该反应过程中共有三种氧化物，该说法正确，不符合题意；
D、甲、乙、丙中碳元素的质量分数分别为：、、，故碳元素质量分数不是依次增大，该说法错误，符合题意。
故答案为：D.
【分析】根据反应模型图可知，二氧化碳在电解催化的作用下生成一氧化碳，一氧化碳和水反应生成乙酸和氧气；物质由元素组成以及元素的质量，物质由分子、原子和离子构成；氧化物的概念是由两种元素组成其中一种是氧元素的化合物。
10．（2024九上·凉州期末）在下列说法中正确的是
A．氢气和甲烷的混合物，遇明火可能发生爆炸
B．加油站油罐着火时可用大量水浇灭
C．厨房里放有液化石油气钢瓶，十分安全
D．煤矿矿井里必须采取通风、严禁烟火等安全措施
【答案】D
【知识点】灭火的原理和方法；燃烧、爆炸、缓慢氧化与自燃
【解析】【解答】A、氢气和甲烷虽都是可燃性气体，但没有氧气支持燃烧也不可能发生爆炸该说法错误，不符合题意；
B、加油站的油罐着火应用泡沫灭火器，不能用水灭火，该说法错误，不符合题意；
C、厨房里放有液化石油气钢瓶，因此要小心烟火，燃气泄漏可能会引起爆炸，该说法错误，不符合题意；
D、煤矿矿井里常会有可燃性的粉尘或气体，因此必须采取通风、严禁烟火等安全措施，该说法正确，符合题意。
故答案为：D.
【分析】A、根据可燃性的气体与氧气的混合点燃会产生爆炸事件来解答；
B、根据汽油不溶于水且密度比水小，汽油燃烧的灭火可以灭火器或者盖沙子来灭火来解答；
C、根据液化石油气是可燃性的气体，在有限的空间中燃烧会产生爆炸事件来解答；
D、根据煤矿中含有可燃性的粉尘和气体，需通风，防止在有限的空间中燃烧产生爆炸事件来解答。
二、填空
11．（2024九上·凉州期末）空气是一种用途很多的自然资源，可用于工业上制取氧气，其流程如下：
【查阅资料】常压下，氧气的沸点是﹣183℃，氮气的沸点是﹣196℃
（1）操作1的变化属于　 　（填“化学变化”或“物理变化”）。
（2）将燃着的木条置于盛满液态空气的容器口，观察到的现象是木条　 　（填“熄灭”或“燃烧更旺”），一段时间后，剩余液态物质的颜色变为　 　色。
（3）除分离液态空气外，现在还有一种膜分离技术制氧气，原理是在一定压力下，空气中的氧气能透过薄膜，从而达到分离空气的目的。据此，可以推测出氮气分子比氧气分子的体积　 　（填“大”或“小”）。
【答案】（1）物理变化
（2）熄灭；淡蓝
（3）大
【知识点】空气的组成；氧气的工业制法；物理变化、化学变化的特点及其判别
【解析】【解答】（1）操作1是分离液态空气，利用空气中氮气和氧气的沸点不同分离，该过程中没有新物质生成，属于物理变化；
（2）氮气的沸点低于氧气的沸点，氮气首先从液态空气中汽化出来，氮气不可燃、也不支持燃烧，因此将燃着的木条置于盛满液态空气的容器口，观察到的现象是木条熄灭，一段时间后，剩余液态物质（主要是液氧）的颜色变为淡蓝色；
（3）除分离液态空气外，现在还有一种膜分离技术制氧气，原理是在一定压力下，空气中的氧气能透过薄膜，从而达到分离空气的目的。据此，可以推测出氮气分子比氧气分子的体积大。
【分析】根据空气中氮气的沸点比氧气的沸点低来分离出氮气，氮气不燃烧也不支持燃烧，能使燃烧的木条熄灭；液体的氧气是淡蓝色液体，氧气分子体积比氮气分子体积小首先通过分离膜，没有新物质生成的变化是物理变化来解答。
（1）操作1是分离液态空气，没有新物质生成，属于物理变化；
（2）氮气的沸点低于氧气的沸点，氮气首先从液态空气中汽化出来，氮气不可燃、也不支持燃烧，因此将燃着的木条置于盛满液态空气的容器口，观察到的现象是木条熄灭，一段时间后，剩余液态物质（主要是液氧）的颜色变为淡蓝色；
（3）除分离液态空气外，现在还有一种膜分离技术制氧气，原理是在一定压力下，空气中的氧气能透过薄膜，从而达到分离空气的目的。据此，可以推测出氮气分子比氧气分子的体积大。
12．（2024九上·凉州期末）镓元素在元素周期表的信息以及部分微观粒子结构示意图如图所示。
根据图中信息，回答下列问题：
（1）图中所涉及的元素种类有　 　种，镓元素的相对原子质量为　 　。
（2）用化学用语表示微观粒子A　 　；在反应中A易　 　(填“失去”或“得到”)3个电子，形成阳离子，该离子符号为　 　；它与氯离子结合形成的物质的化学式为　 　。
（3）钠元素和铝元素同属于元素第3周期，因为它们原子核外都有　 　个电子层，镓元素和铝元素化学性质　 　(填“是”或“否”)相似。
（4）氮化镓是一种应用前景广泛的半导体材料，其化学式为GaN，其中氮元素的化合价为　 　。
【答案】（1）5；69.72
（2）Ga；失去；；GaCl3
（3）3；是
（4）-3
【知识点】原子结构示意图与离子结构示意图；元素的概念；元素的符号及其意义；元素周期表的特点及其应用
【解析】 【解答】(1) 图中涉及镓、氯、氧、钠、铝5种元素；镓元素的相对原子质量为69.72。
(2) 微观粒子A是镓原子，化学用语表示为\ce{Ga}；其最外层有3个电子，在反应中易失去3个电子，形成阳离子 ；与氯离子结合形成的物质化学式为GaCl3。
(3) 钠元素和铝元素原子核外都有3个电子层，同属第3周期；镓元素和铝元素最外层电子数相同，化学性质是相似。
(4) 在GaN中，镓元素显+3价，根据化合物中正负化合价代数和为零，氮元素的化合价为-3。
【分析】本题围绕元素周期表信息、粒子结构示意图及化学用语展开，从元素种类判断、相对原子质量读取、粒子化学性质分析、化合价计算等方面逐一解答。
（1）具有相同质子数的一类原子总称为元素，则图中所涉及的元素种类有5种，根据镓元素在元素周期表的信息可知，镓元素的相对原子质量为69.72。
（2）原子中质子数=核外电子数，粒子A是镓原子，表示为Ga，镓原子最外层有3个电子，在反应中A易失去3个电子，形成阳离子，该离子符号为。化合物中镓元素的化合价为+3，氯元素的化合价为-1，根据化合物中各元素化合价的代数和为0，镓离子与氯离子结合形成的物质的化学式为GaCl3。
（3）原子核外有几个电子层，元素就位于第几周期，钠元素和铝元素同属于元素第3周期，因为它们原子核外都有3个电子层。原子的最外层电子个数相同，元素的化学性质相似，镓元素和铝元素最外层都有3个电子，所以它们的化学性质是相似的。
（4）氮化镓是一种应用前景广泛的半导体材料，其化学式为GaN，其中镓元素的化合价为+3，根据化合物中各元素化合价的代数和为0，氮元素的化合价为-3。
13．（2024九上·凉州期末）用化学用语填空。
（1）氢元素　 　：
（2）2个硫原子　 　：
（3）3个硫酸根离子　 　：
（4）空气中含量最多的气体　 　；
（5）标出氧化铁中铁元素的化合价　 　：
【答案】（1）H
（2）2S
（3）3
（4）N2
（5）
【知识点】空气的组成；元素的符号及其意义；化学式的书写及意义；化学符号及其周围数字的意义
【解析】【解答】（1）氢元素的元素符号为H。
（2）元素符号前面的数字表示原子个数，故2个硫原子可表示为2S。
（3）离子符号前面的数字表示离子个数，故3个硫酸根离子可表示为3。
（4）空气中含量最多的气体是氮气，其化学式为N2。
（5）化合物中正负价的代数和为0，元素符号正上方的数字表示该元素的化合价；而氧化铁中氧元素的化合价为-2价，铁元素的化合价为+3价，则标出氧化铁中铁元素的化合价可表示为。
【分析】根据常见元素的元素符号，元素符号前面的数字表示原子个数，离子符号前面的数字表示离子个数，元素符号正上方的数字表示该元素的化合价，空气中含量最多的物质是氮气来解答。
（1）氢元素的元素符号为H。
（2）元素符号前面加上数字表示原子个数，故2个硫原子可表示为2S。
（3）离子符号前面加上数字表示离子个数，故3个硫酸根离子可表示为3。
（4）空气中含量最多的气体是氮气，其化学式为N2。
（5）氧化铁中氧元素的化合价为-2价，铁元素的化合价为+3价，标出氧化铁中铁元素的化合价可表示为。
14．（2024九上·凉州期末）为了保护环境，我国的城市燃气和集中供暖已广泛使用较为清洁的天然气。天然气的主要成分X在空气中完全燃烧，反应的化学方程式为。其X的化学式为　 　，推断的依据是　 　。
【答案】；化学反应前后原子的种类、数目不变（或质量守恒定律）
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】化学变化中元素守恒，原子的种类、数目不变，故由化学方程式可知，反应后C、H、O的原子个数分别为1、4、4，反应前已知物质中O的原子个数为4，反应前物质X中C、H的原子个数分别为1、4，故X中没有氧原子，则物质X的化学式为：CH4。
【分析】根据在化学变化中元素守恒，原子的种类、数目和质量不变来解答。
15．（2024九上·凉州期末）、、、、均含同一种元素，它们之间的转化关系如图所示。已知：、是组成元素完全相同的液态物质，很不稳定，能使紫色石蕊溶液变为红色。
（1）写出的一种用途　 　，物质的名称是　 　。
（2）反应的化学方程式为　 　。
（3）从微观角度解释性质有差异的原因：　 　。
【答案】（1）供给呼吸（合理即可）；碳酸
（2）
（3）分子构成不同
【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；探究二氧化碳的性质；物质的鉴别、推断
【解析】【解答】A、B、C、D、E均含同一种元素，A、B 是组成元素完全相同的液态物质，且A 能转化为 B 、C ，所以 A 是过氧化氢，B是水，C是氧气；D很不稳定，能使紫色石蕊溶液变为红色，则D是碳酸；C （氧气）、D （碳酸）都能转化为 E ，且 B （水）能与 E 反应，则E是二氧化碳。
（1）根据分析C 是氧气，其用途有供给呼吸（医疗急救、登山潜泳等）、支持燃烧（冶炼金属、气割气焊等）；D是碳酸。
（2）C（氧气）→E（二氧化碳）可以是碳燃烧生成二氧化碳，该反应的化学方程式为：。
（3）A是过氧化氢，由过氧化氢分子构成；B是水，由水分子构成，过氧化氢和水的分子构成不同，所以它们的性质有差异。
【分析】根据过氧化氢和水均是由氢氧元素组成的液体，过氧化氢分解生成水和氧气，碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸不稳定分解生成水和二氧化碳；不同分子的化学性质不同，氧气具有助燃性和氧化性可以供给呼吸和支持燃烧来解答。
（1）根据分析，C 是氧气，其用途有：供给呼吸（医疗急救、登山潜泳等）、支持燃烧（冶炼金属、气割气焊等）；
D 是碳酸。
（2）C（氧气）→E（二氧化碳），可以是碳燃烧生成二氧化碳，化学方程式为：。
（3）A 是过氧化氢，由过氧化氢分子构成；B 是水，由水分子构成，二者分子构成不同，所以性质有差异。
16．（2024九上·凉州期末）燃料的充分燃烧对于节约能源、减少污染非常重要。
（1）化石燃料的燃烧带来的环境问题有　 　(说出一种)；汽车化油器使汽油雾化后进入内燃机气缸，这是通过　 　的方法使汽油充分燃烧的。
（2）如图是治理汽车尾气反应的微观过程。反应前后化合价没有发生变化的元素为　 　；化学方程式为　 　。
【答案】（1）酸雨（或雾霾、光化学烟雾，合理即可）；增大可燃物与氧气的接触面积
（2）氧元素；
【知识点】化学方程式的书写与配平；微粒观点及模型图的应用；完全燃烧与不完全燃烧；常用燃料的使用与其对环境的影响
【解析】【解答】（1）化石燃料的燃烧带来的环境问题有酸雨、雾霾、光化学烟雾等；汽车化油器使汽油雾化后进入内燃机气缸，这是通过增大可燃物与氧气的接触面积的方法使汽油充分燃烧的。
（2）由反应的微观示意图可知，一氧化碳和一氧化氮在催化剂的作用下生成二氧化碳和氮气，化学方程式为；由反应前C、N、O的化合价为+2、+2、-2价，反应后C、N、O的化合价为+4、0、-2价，在反应前后化合价没有发生变化的元素是（氧元素）O。
【分析】（1）根据化石燃烧产生大量的二氧化碳和二氧化硫或者是二氧化氮，会污染空气，增大反应物的面积加快反应速度来解答；
（2）根据一氧化氮和一氧化碳反应生成二氧化碳和氮气，单质中元素的化合价为0价，化合物中正负价的代数和为0来解答。
（1）化石燃料的燃烧带来的环境问题有酸雨、雾霾、光化学烟雾等；
汽车化油器使汽油雾化后进入内燃机气缸，这是通过增大可燃物与氧气的接触面积的方法使汽油充分燃烧的。
（2）由反应的微观示意图可知，一氧化碳和一氧化氮在催化剂的作用下生成二氧化碳和氮气，化学方程式为：；由反应前C、N、O的化合价为+2、+2、-2价，反应后C、N、O的化合价为+4、0、-2价，在反应前后化合价没有发生变化的元素是O。
17．（2024九上·凉州期末）“高喷灭火救援无人机”因其优良的性能备受市场青睐。
（1）灭火无人机携带的灭火剂中，最常见的是水。水灭火的原理是　 　。
（2）含有碳酸氢钠的干粉也是常见灭火剂，一种制取碳酸氢钠的方法是：NH3+H2O+CO2+X=NaHCO3+NH4Cl，则X的化学式为　 　，副产物NH4Cl中N元素的化合价为　 　。
（3）无人机在经过火场上空时，需要随时调整速度、高度和姿态等参数，避免损坏。火场上空的空气温度升高后，气体分子的间距　 　(填“变大”或“变小”)。
【答案】（1）降低温度至可燃物的着火点以下
（2）NaCl；-3
（3）变大
【知识点】分子的定义与分子的特性；有关元素化合价的计算；质量守恒定律及其应用；灭火的原理和方法
【解析】【解答】（1）水灭火的原理是水汽化吸热来降低温度至可燃物的着火点以下；
（2）根据质量守恒定律可知化学反应前后原子的个数、种类均不变，而该反应后含有1个Na、5个H、1个C、3个O、1个N、1个Cl，反应前含有1个N、5个H、3个O、1个C，相差1个Na、1个Cl，则X的化学式为NaCl；在化合物中正负化合价代数和为零，已知NH4Cl中氢元素显+1价，氯元素显-1价，则氮元素的化合价0-（+1）×4-（-1）=-3价；
（3）温度升高时气体分子的间距变大。
【分析】（1）根据灭火的原理由降温到着火点以下或者是隔绝可燃物与氧气的接触来解答；
（2）根据化学变化中元素守恒，原子的种类、数目和质量不变；化合物中正负价的代数和为0来解答；
（3）根据分子的特性有分子在运动，分子间有间隔，分子有质量且很小，分子间的间隔随温度的升高而增大来解答。
（1）水灭火的原理是水汽化吸热，能够降低温度至可燃物的着火点以下；
（2）根据质量守恒定律可知，化学反应前后原子的个数、种类均不变，反应后含有1个Na、5个H、1个C、3个O、1个N、1个Cl，反应前含有1个N、5个H、3个O、1个C，相差1个Na、1个Cl，则X的化学式为NaCl；
NH4Cl中氢元素显+1价，氯元素显-1价，设氮元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：x+（+1）×4+（-1）=0，则x=-3价；
（3）温度升高，气体分子的间距变大。
三、实验题
18．（2024九上·凉州期末）Ⅰ.请结合图回答问题：
（1）标号①的仪器名称：①　 　。
（2）实验室选用A、D装置制取氧气，请写出用A装置制取的化学方程式　 　，判断D装置收集满氧气的方法为　 　。
（3）选择发生装置B和收集装置　 　（选填序号）可以用于实验室制取干燥的，该反应的化学方程式为　 　，若将发生装置由B改为E，其优点是　 　。
Ⅱ.在实验室中，集气瓶被称做“万能瓶”，用它可以组装成各种用途的装置，请仔细观察下列（F～K）各个装置的特点回答问题：
（4）实验室若用F装置收集氧气，则氧气应从　 　口进入（填“a”或“b”）。
（5）若要除去一氧化碳中的少量二氧化碳，同时用该瓶收集较纯净的一氧化碳（CO难溶于水），应选用　 　装置。
（6）医疗急救的过程中，通常需要给病人吸氧。吸氧设备中有医用氧气净化器，其功能类似于“万能瓶”。输氧时，氧气应从“万能瓶”　 　（填“a”或“b”）端通入，医用氧气净化器作用是　 　。
【答案】铁架台；；集气瓶口，有大气泡冒出；C；；能控制反应的发生和停止；b；H；b；湿润氧气和观察氧气的速率
【知识点】实验室常见的仪器及使用；氧气的实验室制法；二氧化碳的实验室制法；万用瓶的使用
【解析】【解答】（1）标号①的仪器名称是铁架台。
（2）装置A属于固-固加热型，试管口没有棉花，适合用作氯酸钾制取氧气的发生装置，氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气的方程式为：；判断D装置收集满氧气的方法为集气瓶口有大气泡向外冒出时则集满。
（3）二氧化碳的密度比空气大，若要收集较干燥的二氧化碳可用装置C收集；碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳的方程式为：；E装置可将固体放于多孔隔板上关闭弹簧夹，通过长颈漏斗添加液体使固液接触发生反应生成气体，装置内压强增大，将液体压入长颈漏斗中，固液分离，反应停止，打开弹簧夹，气体导出，固液接触，反应开始，故该装置的优点是可以控制反应的发生和停止。
（4）氧气的密度比空气大，若用F装置收集氧气，则氧气应从b口进入。
（5）二氧化碳能与石灰水的主要成分氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，则若要除去一氧化碳中的少量二氧化碳，同时用该瓶收集较纯净的一氧化碳(难溶于水)，则应选用H装置。
（6）吸氧设备中有医用氧气湿化器，其功能类似于“万能瓶”。输氧时，氧气应从“万能瓶”b端通入，医用氧气湿化器作用是：湿润氧气和观察氧气的速率。
【分析】（1）根据实验室常见仪器来解答；
（2）根据氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气，氧气不易溶于水来选择排水法来收集氧气来解答；
（3）根据反应物的状态和反应条件来选择发生装置，气体的溶解性和密度来选择收集装置，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，多孔隔板的优点是控制反应的发生和停止来解答；
（4）根据氧气的密度比空气大来解答；
（5）根据多功能瓶的作用是净化气体时气体从长管进短管出来解答。
四、计算题（共8分）
19．（2024九上·凉州期末）小苏打中常含有少量NaCl。化学兴趣小组的同学为了测定某品牌小苏打中NaHCO3的质量分数，取20g样品于硬质试管中加热至不再放出气体，固体质量变化及生成气体的质量如图。
求：
（1）加热样品放出CO2的质量；
（2）m2的值；
（3）计算样品中NaHCO3的质量分数。
【答案】（1）4.4g
（2）解：生成水的质量为x
m2的值：
答：m2的值是13.8。
（3）解：设样品中NaHCO3的质量为y
NaHCO3的质量分数：
答：样品中NaHCO3的质量分数为84%。
【知识点】含杂质物质的化学反应的有关计算
【解析】【解答】（1）NaHCO3受热分解生成碳酸钠、水、二氧化碳，根据图像可知，最终产生气体的质量为4.4g，即加热样品放出CO2的质量为4.4g。
（2） 解：生成水的质量为x
m2的值：
答：m2的值是13.8。
（3）解：设样品中NaHCO3的质量为y
NaHCO3的质量分数：
答：样品中NaHCO3的质量分数为84%。
【分析】根据图示可知碳酸氢钠分解生成二氧化碳的质量，在根据碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳的方程式中的已知二氧化碳的质量和式量来计算生成水的质量和20克样品中碳酸氢钠的质量以及样品中碳酸氢钠的质量分数来解答。
（1）NaHCO3受热分解生成碳酸钠、水、二氧化碳，化学方程式为，根据图像，最终产生气体的质量为4.4g，即加热样品放出CO2的质量为4.4g。
（2）详见答案。
（3）详见答案。
1 / 1甘肃省武威市凉州区和寨学校联片教研2024-2025学年九年级上学期期末化学试题
一、选择题（每小题2分，共20分）
1．（2024九上·凉州期末）下列属于氢气化学性质的是
A．无色无味 B．难溶于水 C．密度很小 D．能够燃烧
2．（2024九上·凉州期末）实验室里用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制氧气，下列有关二氧化锰的说法正确的是
A．反应后质量减少 B．反应前后化学性质改变
C．反应后质量增加 D．反应前后化学性质不变
3．（2024九上·凉州期末）硅元素在元素周期表中的信息如图所示。下列说法不正确的是
A．硅元素属于非金属元素 B．硅元素的相对原子质量为28.08g
C．硅原子有14个质子 D．晶体硅由硅原子构成
4．（2024九上·凉州期末）下列图像能正确反映其对应关系的是
A．红磷在盛有一定量空气的密闭容器中燃烧至熄灭
B．等质量、等浓度的过氧化氢溶液在有无催化剂下反应
C．电解水实验：水通电一段时间
D．加热高锰酸钾固体一段时间
5．（2024九上·凉州期末）氯气具有强氧化性，可用于自来水消毒杀菌，实验室常用浓盐酸与二氧化锰在加热的条件下反应制取氯气，其化学方程式为4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2+2X，下列说法不正确的是
A．物质X的化学式为H2O
B．该反应中二氧化锰是催化剂
C．保持氯气化学性质的最小微粒是氯气分子
D．参与反应的浓盐酸与二氧化锰的分子个数比为4：1
6．（2024九上·凉州期末）下列实验方法正确的是
A．加热蒸干区别蒸馏水和食盐水 B．用燃着的木条区别N2和CO2
C．用明矾对自来水进行杀菌消毒 D．用托盘天平称取2.93g氯化钠
7．（2024九上·凉州期末）生产自来水的部分处理过程如图所示。下列说法不正确的是
A．用活性炭“吸附”可除去水中的某些色素和异味
B．经过处理获得的自来水仍是混合物
C．上述处理过程“…”代表的操作有“蒸馏”
D．通过“过滤”可滤除水中的不溶性杂质
8．（2024九上·凉州期末）燃烧、火药爆炸和缓慢氧化的共同点
A．都发光发热 B．都是氧化反应
C．都需要点燃 D．都是化合反应
9．（2024九上·凉州期末）我国科学家实现二氧化碳到葡萄糖和油脂的人工合成过程中的一个反应微观过程如图，下列说法不正确的是
A．转化①中电能转化为化学能
B．一个丙分子由8个原子构成
C．整个转化过程中共有3种氧化物
D．甲、乙、丙中碳元素的质量分数依次增大
10．（2024九上·凉州期末）在下列说法中正确的是
A．氢气和甲烷的混合物，遇明火可能发生爆炸
B．加油站油罐着火时可用大量水浇灭
C．厨房里放有液化石油气钢瓶，十分安全
D．煤矿矿井里必须采取通风、严禁烟火等安全措施
二、填空
11．（2024九上·凉州期末）空气是一种用途很多的自然资源，可用于工业上制取氧气，其流程如下：
【查阅资料】常压下，氧气的沸点是﹣183℃，氮气的沸点是﹣196℃
（1）操作1的变化属于　 　（填“化学变化”或“物理变化”）。
（2）将燃着的木条置于盛满液态空气的容器口，观察到的现象是木条　 　（填“熄灭”或“燃烧更旺”），一段时间后，剩余液态物质的颜色变为　 　色。
（3）除分离液态空气外，现在还有一种膜分离技术制氧气，原理是在一定压力下，空气中的氧气能透过薄膜，从而达到分离空气的目的。据此，可以推测出氮气分子比氧气分子的体积　 　（填“大”或“小”）。
12．（2024九上·凉州期末）镓元素在元素周期表的信息以及部分微观粒子结构示意图如图所示。
根据图中信息，回答下列问题：
（1）图中所涉及的元素种类有　 　种，镓元素的相对原子质量为　 　。
（2）用化学用语表示微观粒子A　 　；在反应中A易　 　(填“失去”或“得到”)3个电子，形成阳离子，该离子符号为　 　；它与氯离子结合形成的物质的化学式为　 　。
（3）钠元素和铝元素同属于元素第3周期，因为它们原子核外都有　 　个电子层，镓元素和铝元素化学性质　 　(填“是”或“否”)相似。
（4）氮化镓是一种应用前景广泛的半导体材料，其化学式为GaN，其中氮元素的化合价为　 　。
13．（2024九上·凉州期末）用化学用语填空。
（1）氢元素　 　：
（2）2个硫原子　 　：
（3）3个硫酸根离子　 　：
（4）空气中含量最多的气体　 　；
（5）标出氧化铁中铁元素的化合价　 　：
14．（2024九上·凉州期末）为了保护环境，我国的城市燃气和集中供暖已广泛使用较为清洁的天然气。天然气的主要成分X在空气中完全燃烧，反应的化学方程式为。其X的化学式为　 　，推断的依据是　 　。
15．（2024九上·凉州期末）、、、、均含同一种元素，它们之间的转化关系如图所示。已知：、是组成元素完全相同的液态物质，很不稳定，能使紫色石蕊溶液变为红色。
（1）写出的一种用途　 　，物质的名称是　 　。
（2）反应的化学方程式为　 　。
（3）从微观角度解释性质有差异的原因：　 　。
16．（2024九上·凉州期末）燃料的充分燃烧对于节约能源、减少污染非常重要。
（1）化石燃料的燃烧带来的环境问题有　 　(说出一种)；汽车化油器使汽油雾化后进入内燃机气缸，这是通过　 　的方法使汽油充分燃烧的。
（2）如图是治理汽车尾气反应的微观过程。反应前后化合价没有发生变化的元素为　 　；化学方程式为　 　。
17．（2024九上·凉州期末）“高喷灭火救援无人机”因其优良的性能备受市场青睐。
（1）灭火无人机携带的灭火剂中，最常见的是水。水灭火的原理是　 　。
（2）含有碳酸氢钠的干粉也是常见灭火剂，一种制取碳酸氢钠的方法是：NH3+H2O+CO2+X=NaHCO3+NH4Cl，则X的化学式为　 　，副产物NH4Cl中N元素的化合价为　 　。
（3）无人机在经过火场上空时，需要随时调整速度、高度和姿态等参数，避免损坏。火场上空的空气温度升高后，气体分子的间距　 　(填“变大”或“变小”)。
三、实验题
18．（2024九上·凉州期末）Ⅰ.请结合图回答问题：
（1）标号①的仪器名称：①　 　。
（2）实验室选用A、D装置制取氧气，请写出用A装置制取的化学方程式　 　，判断D装置收集满氧气的方法为　 　。
（3）选择发生装置B和收集装置　 　（选填序号）可以用于实验室制取干燥的，该反应的化学方程式为　 　，若将发生装置由B改为E，其优点是　 　。
Ⅱ.在实验室中，集气瓶被称做“万能瓶”，用它可以组装成各种用途的装置，请仔细观察下列（F～K）各个装置的特点回答问题：
（4）实验室若用F装置收集氧气，则氧气应从　 　口进入（填“a”或“b”）。
（5）若要除去一氧化碳中的少量二氧化碳，同时用该瓶收集较纯净的一氧化碳（CO难溶于水），应选用　 　装置。
（6）医疗急救的过程中，通常需要给病人吸氧。吸氧设备中有医用氧气净化器，其功能类似于“万能瓶”。输氧时，氧气应从“万能瓶”　 　（填“a”或“b”）端通入，医用氧气净化器作用是　 　。
四、计算题（共8分）
19．（2024九上·凉州期末）小苏打中常含有少量NaCl。化学兴趣小组的同学为了测定某品牌小苏打中NaHCO3的质量分数，取20g样品于硬质试管中加热至不再放出气体，固体质量变化及生成气体的质量如图。
求：
（1）加热样品放出CO2的质量；
（2）m2的值；
（3）计算样品中NaHCO3的质量分数。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】化学性质与物理性质的差别及应用
【解析】【解答】氢气的颜色、气味、水溶性、密度小等方面的性质不需要通过化学变化表现出来，属于物理性质；氢气能够燃烧需要通过化学变化表现出来，属于化学性质。
故答案为：D.
【分析】根据不通过化学变化就能表现出来的性质是物理性质，如熔点、沸点、密度、硬度、软、溶解性、导电性、传热性、延展性、挥发性等等；通过化学变化才能表现出来的性质是化学性质来解答。
2．【答案】D
【知识点】氧气的实验室制法；催化剂的特点与催化作用
【解析】【解答】实验室里用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制氧气，二氧化锰是该反应的催化剂，其质量和化学性质在反应前后保持不变。
故答案为：D.
【分析】根据催化剂的概念是改变其它物质的反应速度，本身的质量和化学性质不变来解答。
3．【答案】B
【知识点】原子的有关数量计算；元素周期表的特点及其应用；相对原子质量和相对分子质量
【解析】【解答】A、硅为“石”字旁，属于非金属元素，说法正确，不符合题意；
B、相对原子质量的单位为“1”，而不是“g”，说法错误，符合题意；
C、元素周期表中一格的信息可知，左上角的数字表示原子序数，原子序数=质子数，则硅原子有14个质子，说法正确，不符合题意；
D、硅由硅原子构成，该说法正确，不符合题意。
故答案为：B.
【分析】根据元素周期表中一格的信息可知，下方的数字表示原子的相对质量，国际单位是“1”，左上方的数字表示原子序数、质子数，中间的汉字表示元素名称以及是否是金属元素；物质由分子、原子和离子构成来解答。
4．【答案】A
【知识点】测定空气中的氧气含量；氧气的实验室制法；催化剂的特点与催化作用；电解水实验
【解析】【解答】A. 红磷燃烧放出大量的热，温度升高，压强增大；随着反应的进行氧气被消耗，温度逐渐恢复至室温，压强逐渐减小，最终压强一定比反应前小，故正确；
B. 等质量、浓度的双氧水在有无催化剂下反应，催化剂只能影响反应速率，不影响产生氧气的质量，有催化剂的反应速率快，至完全反应所需时间短，但是最终生成氧气的质量相等，故错误；
C. 通电分解水生成氢气和氧气，反应的化学方程式为，生成氢气和氧气的体积比为2：1，质量比为4：32=1：8，故错误；
D. 高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，加热到一定温度高锰酸钾才能分解，随着反应的进行，氧气逸出，剩余固体的质量逐渐减少，至完全反应不再发生改变，但最终剩余固体为锰酸钾和二氧化锰的混合物，不可能减少至0，故错误；
故答案为：A。
【分析】根据结合所涉及的化学知识，正确分析各变化的过程，注意分析坐标轴表示的意义、曲线的起点、折点及变化趋势，进而确定正确的图象。
5．【答案】B
【知识点】催化剂的特点与催化作用；原子的定义与构成；质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】A、根据质量守恒定律可知，在化学反应前后原子的种类和数目不变，反应物中含Mn、O、H、CI的数目分别是1、2、4、4，生成物中含Mn、O、H、Cl的个数分别是1、0、0、4，故生成物 X中还应含2个0、4个H，故X的化学式为H2O，说法正确，不符合题意；
B、二氧化锰是该反应的反应物，不是催化剂，说法错误，符合题意；
C、氯气是由氯气分子构成的，保持氯气化学性质的最小微粒是氯气分子说法正确，不符合题意；
D、由反应的化学方程式可知，参与反应的浓盐酸与二氧化锰的分子个数比为4：1，说法正确，不符合题意。
故答案为：B.
【分析】根据化学变化中元素守恒，原子的种类、数目和质量不变，以及方程式中各物质之间的质量关系来理解，构成物质的微粒保持物质的化学性质来解答。
6．【答案】A
【知识点】实验室常见的仪器及使用；蒸发与蒸馏操作；氮气及稀有气体的用途；水的净化；二氧化碳的化学性质
【解析】【解答】A、蒸馏水蒸干没有任何晶体，食盐水蒸干会有食盐析出，该方法能鉴别，故方法正确，符合题意；
B、氮气和二氧化碳不可燃也不助燃，均会使燃着的木条熄灭，不能鉴别，方法错误，不符合题意；
C、明矾溶于水会形成胶状物，吸附水中的色素和异味，但不能杀菌消毒，该方法错误，不符合题意；
D、托盘天平的精确度为0.1g，则不能称量2.93g氯化钠，该说法错误，不符合题意。
故答案为：A.
【分析】A、根据氯化钠蒸发有晶体析出来解答；
B、根据氮气和二氧化碳均不燃烧也不支持燃烧来解答；
C、根据明矾沉淀不溶于水的物质来解答；
D、根据天平的准确值为0.1g来解答。
7．【答案】C
【知识点】过滤的原理、方法及其应用；水的净化；碳单质的性质和用途；纯净物和混合物
【解析】【解答】A、活性炭疏松多孔具有吸附性，用活性炭吸附，可除去水中的某些色素和异味，该说法正确，不符合题意；
B、经过处理获得的自来水含有水、多种可溶性杂质，因此仍是混合物，该说法正确，不符合题意；
C、图中处理过程“…”代表的操作有“消毒”，蒸馏成本非常高，自来水处理过程不包含蒸馏，该说法错误，符合题意；
D、过滤能分离液体和不溶性固体，通过过滤可滤除水中的不溶性杂质，该说法正确，不符合题意。
故答案为：C.
【分析】根据水的净化过程有沉淀、过滤、吸附、消毒，活性炭具有吸附性可以吸附色素和异味，过滤分离溶和不溶物，实验室蒸馏得到纯净水，混合物是由多种物质组成来解答。
8．【答案】B
【知识点】氧化反应及其应用；化合反应及其应用；燃烧、爆炸、缓慢氧化与自燃
【解析】【解答】A、燃烧、火药爆炸都发光放热，缓慢氧化会发热，但不会发光，该说法错误，不符合题意；
B、燃烧、火药爆炸和缓慢氧化都需要消耗氧气，都属于氧化反应，说法正确，符合题意；
C、燃烧、火药爆炸需要点燃，缓慢氧化不需要点燃，该说法错误，不符合题意；
D、燃烧、火药爆炸和缓慢氧化不一定都是化合反应，例如的反应是由两种物质反应生成两种物质，不属于化合反应，该说法错误，不符合题意。
故答案为：B.
【分析】根据燃烧是物质与氧气发生的剧烈的放热发光的氧化反应，火药爆炸是剧烈的氧化反应发光放热，缓慢氧化是物质与氧气发生的速度慢不易觉察的不发光，要放热的氧化反应；氧化反应不一定是化合反应来解答。
9．【答案】D
【知识点】物质发生化学变化时的能量变化；化学式的相关计算；微粒观点及模型图的应用；从组成上识别氧化物
【解析】【解答】A、转化①为二氧化碳在电解催化的作用下生成一氧化碳，此过程是将电能转化为化学能，该说法正确，不符合题意；
B、由图可知丙的化学式为C2H4O2，丙是由分子构成，而每个分子由2个碳原子、4个氢原子、2个氧原子一共8个原子构成，该说法正确，不符合题意；
C、整个转化过程中涉及物质为二氧化碳、一氧化碳、水、C2H4O2和氧气，二氧化碳和一氧化碳都是由C、O元素组成的氧化物，水是由H、O元素组成的氧化物，C2H4O2是由C、H、O三种元素组成的化合物，氧气是由氧元素组成的单质，故该反应过程中共有三种氧化物，该说法正确，不符合题意；
D、甲、乙、丙中碳元素的质量分数分别为：、、，故碳元素质量分数不是依次增大，该说法错误，符合题意。
故答案为：D.
【分析】根据反应模型图可知，二氧化碳在电解催化的作用下生成一氧化碳，一氧化碳和水反应生成乙酸和氧气；物质由元素组成以及元素的质量，物质由分子、原子和离子构成；氧化物的概念是由两种元素组成其中一种是氧元素的化合物。
10．【答案】D
【知识点】灭火的原理和方法；燃烧、爆炸、缓慢氧化与自燃
【解析】【解答】A、氢气和甲烷虽都是可燃性气体，但没有氧气支持燃烧也不可能发生爆炸该说法错误，不符合题意；
B、加油站的油罐着火应用泡沫灭火器，不能用水灭火，该说法错误，不符合题意；
C、厨房里放有液化石油气钢瓶，因此要小心烟火，燃气泄漏可能会引起爆炸，该说法错误，不符合题意；
D、煤矿矿井里常会有可燃性的粉尘或气体，因此必须采取通风、严禁烟火等安全措施，该说法正确，符合题意。
故答案为：D.
【分析】A、根据可燃性的气体与氧气的混合点燃会产生爆炸事件来解答；
B、根据汽油不溶于水且密度比水小，汽油燃烧的灭火可以灭火器或者盖沙子来灭火来解答；
C、根据液化石油气是可燃性的气体，在有限的空间中燃烧会产生爆炸事件来解答；
D、根据煤矿中含有可燃性的粉尘和气体，需通风，防止在有限的空间中燃烧产生爆炸事件来解答。
11．【答案】（1）物理变化
（2）熄灭；淡蓝
（3）大
【知识点】空气的组成；氧气的工业制法；物理变化、化学变化的特点及其判别
【解析】【解答】（1）操作1是分离液态空气，利用空气中氮气和氧气的沸点不同分离，该过程中没有新物质生成，属于物理变化；
（2）氮气的沸点低于氧气的沸点，氮气首先从液态空气中汽化出来，氮气不可燃、也不支持燃烧，因此将燃着的木条置于盛满液态空气的容器口，观察到的现象是木条熄灭，一段时间后，剩余液态物质（主要是液氧）的颜色变为淡蓝色；
（3）除分离液态空气外，现在还有一种膜分离技术制氧气，原理是在一定压力下，空气中的氧气能透过薄膜，从而达到分离空气的目的。据此，可以推测出氮气分子比氧气分子的体积大。
【分析】根据空气中氮气的沸点比氧气的沸点低来分离出氮气，氮气不燃烧也不支持燃烧，能使燃烧的木条熄灭；液体的氧气是淡蓝色液体，氧气分子体积比氮气分子体积小首先通过分离膜，没有新物质生成的变化是物理变化来解答。
（1）操作1是分离液态空气，没有新物质生成，属于物理变化；
（2）氮气的沸点低于氧气的沸点，氮气首先从液态空气中汽化出来，氮气不可燃、也不支持燃烧，因此将燃着的木条置于盛满液态空气的容器口，观察到的现象是木条熄灭，一段时间后，剩余液态物质（主要是液氧）的颜色变为淡蓝色；
（3）除分离液态空气外，现在还有一种膜分离技术制氧气，原理是在一定压力下，空气中的氧气能透过薄膜，从而达到分离空气的目的。据此，可以推测出氮气分子比氧气分子的体积大。
12．【答案】（1）5；69.72
（2）Ga；失去；；GaCl3
（3）3；是
（4）-3
【知识点】原子结构示意图与离子结构示意图；元素的概念；元素的符号及其意义；元素周期表的特点及其应用
【解析】 【解答】(1) 图中涉及镓、氯、氧、钠、铝5种元素；镓元素的相对原子质量为69.72。
(2) 微观粒子A是镓原子，化学用语表示为\ce{Ga}；其最外层有3个电子，在反应中易失去3个电子，形成阳离子 ；与氯离子结合形成的物质化学式为GaCl3。
(3) 钠元素和铝元素原子核外都有3个电子层，同属第3周期；镓元素和铝元素最外层电子数相同，化学性质是相似。
(4) 在GaN中，镓元素显+3价，根据化合物中正负化合价代数和为零，氮元素的化合价为-3。
【分析】本题围绕元素周期表信息、粒子结构示意图及化学用语展开，从元素种类判断、相对原子质量读取、粒子化学性质分析、化合价计算等方面逐一解答。
（1）具有相同质子数的一类原子总称为元素，则图中所涉及的元素种类有5种，根据镓元素在元素周期表的信息可知，镓元素的相对原子质量为69.72。
（2）原子中质子数=核外电子数，粒子A是镓原子，表示为Ga，镓原子最外层有3个电子，在反应中A易失去3个电子，形成阳离子，该离子符号为。化合物中镓元素的化合价为+3，氯元素的化合价为-1，根据化合物中各元素化合价的代数和为0，镓离子与氯离子结合形成的物质的化学式为GaCl3。
（3）原子核外有几个电子层，元素就位于第几周期，钠元素和铝元素同属于元素第3周期，因为它们原子核外都有3个电子层。原子的最外层电子个数相同，元素的化学性质相似，镓元素和铝元素最外层都有3个电子，所以它们的化学性质是相似的。
（4）氮化镓是一种应用前景广泛的半导体材料，其化学式为GaN，其中镓元素的化合价为+3，根据化合物中各元素化合价的代数和为0，氮元素的化合价为-3。
13．【答案】（1）H
（2）2S
（3）3
（4）N2
（5）
【知识点】空气的组成；元素的符号及其意义；化学式的书写及意义；化学符号及其周围数字的意义
【解析】【解答】（1）氢元素的元素符号为H。
（2）元素符号前面的数字表示原子个数，故2个硫原子可表示为2S。
（3）离子符号前面的数字表示离子个数，故3个硫酸根离子可表示为3。
（4）空气中含量最多的气体是氮气，其化学式为N2。
（5）化合物中正负价的代数和为0，元素符号正上方的数字表示该元素的化合价；而氧化铁中氧元素的化合价为-2价，铁元素的化合价为+3价，则标出氧化铁中铁元素的化合价可表示为。
【分析】根据常见元素的元素符号，元素符号前面的数字表示原子个数，离子符号前面的数字表示离子个数，元素符号正上方的数字表示该元素的化合价，空气中含量最多的物质是氮气来解答。
（1）氢元素的元素符号为H。
（2）元素符号前面加上数字表示原子个数，故2个硫原子可表示为2S。
（3）离子符号前面加上数字表示离子个数，故3个硫酸根离子可表示为3。
（4）空气中含量最多的气体是氮气，其化学式为N2。
（5）氧化铁中氧元素的化合价为-2价，铁元素的化合价为+3价，标出氧化铁中铁元素的化合价可表示为。
14．【答案】；化学反应前后原子的种类、数目不变（或质量守恒定律）
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】化学变化中元素守恒，原子的种类、数目不变，故由化学方程式可知，反应后C、H、O的原子个数分别为1、4、4，反应前已知物质中O的原子个数为4，反应前物质X中C、H的原子个数分别为1、4，故X中没有氧原子，则物质X的化学式为：CH4。
【分析】根据在化学变化中元素守恒，原子的种类、数目和质量不变来解答。
15．【答案】（1）供给呼吸（合理即可）；碳酸
（2）
（3）分子构成不同
【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；探究二氧化碳的性质；物质的鉴别、推断
【解析】【解答】A、B、C、D、E均含同一种元素，A、B 是组成元素完全相同的液态物质，且A 能转化为 B 、C ，所以 A 是过氧化氢，B是水，C是氧气；D很不稳定，能使紫色石蕊溶液变为红色，则D是碳酸；C （氧气）、D （碳酸）都能转化为 E ，且 B （水）能与 E 反应，则E是二氧化碳。
（1）根据分析C 是氧气，其用途有供给呼吸（医疗急救、登山潜泳等）、支持燃烧（冶炼金属、气割气焊等）；D是碳酸。
（2）C（氧气）→E（二氧化碳）可以是碳燃烧生成二氧化碳，该反应的化学方程式为：。
（3）A是过氧化氢，由过氧化氢分子构成；B是水，由水分子构成，过氧化氢和水的分子构成不同，所以它们的性质有差异。
【分析】根据过氧化氢和水均是由氢氧元素组成的液体，过氧化氢分解生成水和氧气，碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸不稳定分解生成水和二氧化碳；不同分子的化学性质不同，氧气具有助燃性和氧化性可以供给呼吸和支持燃烧来解答。
（1）根据分析，C 是氧气，其用途有：供给呼吸（医疗急救、登山潜泳等）、支持燃烧（冶炼金属、气割气焊等）；
D 是碳酸。
（2）C（氧气）→E（二氧化碳），可以是碳燃烧生成二氧化碳，化学方程式为：。
（3）A 是过氧化氢，由过氧化氢分子构成；B 是水，由水分子构成，二者分子构成不同，所以性质有差异。
16．【答案】（1）酸雨（或雾霾、光化学烟雾，合理即可）；增大可燃物与氧气的接触面积
（2）氧元素；
【知识点】化学方程式的书写与配平；微粒观点及模型图的应用；完全燃烧与不完全燃烧；常用燃料的使用与其对环境的影响
【解析】【解答】（1）化石燃料的燃烧带来的环境问题有酸雨、雾霾、光化学烟雾等；汽车化油器使汽油雾化后进入内燃机气缸，这是通过增大可燃物与氧气的接触面积的方法使汽油充分燃烧的。
（2）由反应的微观示意图可知，一氧化碳和一氧化氮在催化剂的作用下生成二氧化碳和氮气，化学方程式为；由反应前C、N、O的化合价为+2、+2、-2价，反应后C、N、O的化合价为+4、0、-2价，在反应前后化合价没有发生变化的元素是（氧元素）O。
【分析】（1）根据化石燃烧产生大量的二氧化碳和二氧化硫或者是二氧化氮，会污染空气，增大反应物的面积加快反应速度来解答；
（2）根据一氧化氮和一氧化碳反应生成二氧化碳和氮气，单质中元素的化合价为0价，化合物中正负价的代数和为0来解答。
（1）化石燃料的燃烧带来的环境问题有酸雨、雾霾、光化学烟雾等；
汽车化油器使汽油雾化后进入内燃机气缸，这是通过增大可燃物与氧气的接触面积的方法使汽油充分燃烧的。
（2）由反应的微观示意图可知，一氧化碳和一氧化氮在催化剂的作用下生成二氧化碳和氮气，化学方程式为：；由反应前C、N、O的化合价为+2、+2、-2价，反应后C、N、O的化合价为+4、0、-2价，在反应前后化合价没有发生变化的元素是O。
17．【答案】（1）降低温度至可燃物的着火点以下
（2）NaCl；-3
（3）变大
【知识点】分子的定义与分子的特性；有关元素化合价的计算；质量守恒定律及其应用；灭火的原理和方法
【解析】【解答】（1）水灭火的原理是水汽化吸热来降低温度至可燃物的着火点以下；
（2）根据质量守恒定律可知化学反应前后原子的个数、种类均不变，而该反应后含有1个Na、5个H、1个C、3个O、1个N、1个Cl，反应前含有1个N、5个H、3个O、1个C，相差1个Na、1个Cl，则X的化学式为NaCl；在化合物中正负化合价代数和为零，已知NH4Cl中氢元素显+1价，氯元素显-1价，则氮元素的化合价0-（+1）×4-（-1）=-3价；
（3）温度升高时气体分子的间距变大。
【分析】（1）根据灭火的原理由降温到着火点以下或者是隔绝可燃物与氧气的接触来解答；
（2）根据化学变化中元素守恒，原子的种类、数目和质量不变；化合物中正负价的代数和为0来解答；
（3）根据分子的特性有分子在运动，分子间有间隔，分子有质量且很小，分子间的间隔随温度的升高而增大来解答。
（1）水灭火的原理是水汽化吸热，能够降低温度至可燃物的着火点以下；
（2）根据质量守恒定律可知，化学反应前后原子的个数、种类均不变，反应后含有1个Na、5个H、1个C、3个O、1个N、1个Cl，反应前含有1个N、5个H、3个O、1个C，相差1个Na、1个Cl，则X的化学式为NaCl；
NH4Cl中氢元素显+1价，氯元素显-1价，设氮元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：x+（+1）×4+（-1）=0，则x=-3价；
（3）温度升高，气体分子的间距变大。
18．【答案】铁架台；；集气瓶口，有大气泡冒出；C；；能控制反应的发生和停止；b；H；b；湿润氧气和观察氧气的速率
【知识点】实验室常见的仪器及使用；氧气的实验室制法；二氧化碳的实验室制法；万用瓶的使用
【解析】【解答】（1）标号①的仪器名称是铁架台。
（2）装置A属于固-固加热型，试管口没有棉花，适合用作氯酸钾制取氧气的发生装置，氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气的方程式为：；判断D装置收集满氧气的方法为集气瓶口有大气泡向外冒出时则集满。
（3）二氧化碳的密度比空气大，若要收集较干燥的二氧化碳可用装置C收集；碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳的方程式为：；E装置可将固体放于多孔隔板上关闭弹簧夹，通过长颈漏斗添加液体使固液接触发生反应生成气体，装置内压强增大，将液体压入长颈漏斗中，固液分离，反应停止，打开弹簧夹，气体导出，固液接触，反应开始，故该装置的优点是可以控制反应的发生和停止。
（4）氧气的密度比空气大，若用F装置收集氧气，则氧气应从b口进入。
（5）二氧化碳能与石灰水的主要成分氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，则若要除去一氧化碳中的少量二氧化碳，同时用该瓶收集较纯净的一氧化碳(难溶于水)，则应选用H装置。
（6）吸氧设备中有医用氧气湿化器，其功能类似于“万能瓶”。输氧时，氧气应从“万能瓶”b端通入，医用氧气湿化器作用是：湿润氧气和观察氧气的速率。
【分析】（1）根据实验室常见仪器来解答；
（2）根据氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气，氧气不易溶于水来选择排水法来收集氧气来解答；
（3）根据反应物的状态和反应条件来选择发生装置，气体的溶解性和密度来选择收集装置，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，多孔隔板的优点是控制反应的发生和停止来解答；
（4）根据氧气的密度比空气大来解答；
（5）根据多功能瓶的作用是净化气体时气体从长管进短管出来解答。
19．【答案】（1）4.4g
（2）解：生成水的质量为x
m2的值：
答：m2的值是13.8。
（3）解：设样品中NaHCO3的质量为y
NaHCO3的质量分数：
答：样品中NaHCO3的质量分数为84%。
【知识点】含杂质物质的化学反应的有关计算
【解析】【解答】（1）NaHCO3受热分解生成碳酸钠、水、二氧化碳，根据图像可知，最终产生气体的质量为4.4g，即加热样品放出CO2的质量为4.4g。
（2） 解：生成水的质量为x
m2的值：
答：m2的值是13.8。
（3）解：设样品中NaHCO3的质量为y
NaHCO3的质量分数：
答：样品中NaHCO3的质量分数为84%。
【分析】根据图示可知碳酸氢钠分解生成二氧化碳的质量，在根据碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳的方程式中的已知二氧化碳的质量和式量来计算生成水的质量和20克样品中碳酸氢钠的质量以及样品中碳酸氢钠的质量分数来解答。
（1）NaHCO3受热分解生成碳酸钠、水、二氧化碳，化学方程式为，根据图像，最终产生气体的质量为4.4g，即加热样品放出CO2的质量为4.4g。
（2）详见答案。
（3）详见答案。
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