【精品解析】广东省深圳市宝安区2025-2026学年九年级上学期化学1月期末考试试卷

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广东省深圳市宝安区2025-2026学年九年级上学期化学1月期末考试试卷
1.(2026九上·宝安月考)第十五届全运会践行“科技、绿色”理念。下列与该理念不相符的是(  )
A.利用智能系统节能照明 B.大力倡导绿色出行
C.垃圾分类与回收利用 D.使用大量一次性用品
2.(2026九上·宝安月考)下列化学用语表述正确的是(  )
A.60个碳原子:C60 B.镁离子:Mg2+
C.氧化铁:FeO D.H2中氢元素的化合价:
3.(2026九上·宝安月考)中国空间站的推进器是将氙气(Xe)转化为氙离子(Xe+)以产生推力,如图1;元素周期表中氙元素的信息如图2。下列说法正确的是(  )
A.氙气由氙原子构成
B.氙原子的最外层电子数为54
C.氙元素属于金属元素
D.氙原子经过离子加速器,质子数改变
4.(2026九上·宝安月考)奥司他韦能有效治疗流感,莽草酸是合成奥司他韦的重要原料。下列有关莽草酸的说法正确的是(  )
A.相对分子质量是174g B.其中氧元素的质量分数最大
C.含有C、H、O三种元素 D.其中碳、氢元素质量比为7:10
5.(2026九上·宝安月考)下列实践活动与化学知识无关联的是(  )
选项 实践活动 化学知识
A 利用空气检测站监测PM2.5含量 PM2.5是一种空气污染物
B 利用活性炭自制净水器净化污水 活性炭可除去水中异味
C 利用橡皮泥制作氮分子模型 1个氮分子中有2个氮原子
D 利用液氮作制冷剂进行冷冻 氮气化学性质不活泼
A.A B.B C.C D.D
6.(2026九上·宝安月考) 1828年人类首次利用氨气和二氧化碳合成尿素[CO(NH2)2],开创了化学合成的新时代。该反应的微观示意图如下,下列说法正确的是(  )
A.该反应涉及的氧化物有2种
B.参加反应的两种分子个数比为1:1
C.反应前后分子和原子的种类均发生变化
D.保持氨气化学性质的最小粒子是氢原子和氮原子
7.(2026九上·宝安月考)下列两个实验涉及铜和氧化铜之间的转化。下列说法错误的是(  )
A.实验甲:加热一段时间后,可观察到a端的粗铜丝表面变黑
B.实验甲:实验后b端上升,说明该反应不遵循质量守恒定律
C.实验乙:观察到试管内黑色粉末变红,可推断该反应生成铜
D.实验乙:反应后立即打开橡胶塞,铜可能又反应生成氧化铜
8.(2026九上·宝安月考)氧气的化学性质比较活泼,能与多种物质反应。下列说法错误的是(  )(“一”表示物质能反应,“→”表示物质可一步转化)
A.反应①的实验现象是产生大量白烟
B.反应②需在集气瓶底加些水或细沙
C.碳在O2中充分燃烧可用反应③表示
D.反应④前后,氧元素化合价不变化
(2026九上·宝安月考)实验室常用稀盐酸与大理石制CO2,而稀硫酸与大理石反应一段时间后,生成的硫酸钙膜附在大理石表面,阻碍反应进行。回答下面小题。
9.某同学利用稀盐酸与大理石制取CO2后,还开展了如下实验。下列方法能达到实验目的的是(  )
选项 目的 方法
A 鉴别N2和CO2 将带燃着的木条伸入气体中
B 除去CO2中的水蒸气 将气体通入装有生石灰的装置
C 回收废液中的大理石 过滤,洗涤,烘干
D 检验大理石是否反应完 观察有无气泡
A.A B.B C.C D.D
10.该同学设计了图1的装置和试剂制取CO2,测定不同搅拌速率对稀硫酸与大理石反应的影响,结果如图2。下列说法错误的是(  )
A.使用磁力搅拌器可破坏附在大理石表面的硫酸钙膜
B.当搅拌速率为0转/分钟时,稀硫酸与大理石不反应
C.其他条件相同时,搅拌速度越快,产生CO2速率越快
D.选择合适的搅拌速度,大理石和稀硫酸也可用于制CO2
11.(2026九上·宝安月考)主题:探索中国空间站的再生生保系统
中国空间站的再生生保系统保障了航天员长期在轨健康生活,其主要功能如图1。利用再生吸附剂可吸附微量有害气体和部分CO2,再将已吸附的气体排到舱外,而尿液经过蒸馏处理后得到的水可用于饮用和电解供氧。
中国空间站电解水系统的电能主要来自太阳能电池板,电解产生的氢气经系列反应再生成水,实现水的循环利用,电解产生的氧气可供给航天员呼吸。成年人每次呼吸时,吸入空气和呼出气体中部分成分的质量变化如图2。
(1)吸附微量有害气体的过程发生的是   变化(填“物理”或“化学”)。
(2)尿液经蒸馏后,得到的饮用水是   (填“纯净物”或“混合物”)。
(3)①电解水的化学方程式为   ,该反应可得出水中含有   元素;
②结合材料分析中国空间站用电解水供氧的优点有   (写一点)。
(4)图2中成分B的化学式为   。利用不同方法收集人体呼出的气体,并检测CO2含量,数据如右表。甲收集到的呼出 CO2的含量比乙收集到的少,原因可能是   (用化学方程式表示)。
序号 不同方法收集呼出的CO2的含量
甲 排水法 2.3%
乙 排空气法 3.8%
12.(2026九上·宝安月考)主题:调查家用燃料的变迁与转化
从古至今,尤其是近几十年来,我国家用燃料经历了“柴草→煤炭→煤气→天然气”的历史变迁。目前实现了焦炉煤气的高价值转化,既可用于制备高纯度氢气,也可转化为合成天然气等。回答问题。
某小组围绕“家用燃料的变迁”开展了跨学科实践活动。
任务一:了解家用燃料的变迁
(1)用煤炭取暖时,若通风不畅会产生CO,产生CO的化学方程式为   。
(2)根据表中不同燃料的特点分析,用天然气代替柴草、煤炭和煤气的原因可能有   (写两个)。
燃料 组成元素或主要成分 热值
柴草 C、H、O等 约1.2×107J/kg
煤炭 C、H、O、S等 约2.9×107J/kg
煤气 CO、H2等 约
天然气 CH4等 约
任务二:探究燃烧的条件
【问题】可燃物燃烧的条件是什么
【猜想】可能与氧气、温度有关。
【资料】小煤块的着火点为700~750℃,火柴头的着火点约为258℃,陶土网的中心温度约为442℃。
【用品】陶土网、三脚架、酒精灯、镊子、药匙、火柴头、小石块、小煤块、细沙
(3)【实验】
操作 现象 结论
按上图组装装置后,点燃酒精灯。(ABC为等边三角形的三个顶点) A、C处的物质不燃烧,B处的火柴头燃烧起来。 对比   (填字母)处的现象,说明可燃物燃烧需要温度达到着火点。
取下ABC的物质,另取两个同样大小的火柴头放在陶土网B、C处,   。(请写出具体的操作、现象) 可燃物燃烧需要氧气
(4)【拓展】小组利用氧气传感器测定木条燃烧时容器内氧气含量的变化,结合下图的曲线谈谈你对燃烧的新认识。
示例:燃烧过程中,氧气含量不断降低。你的新认识:   。
(5)任务三:调控燃料的燃烧
为更好调控燃料燃烧,同学们分析了以下做法和原理,请补充:
13.(2026九上·宝安月考)某小组围绕“燃料的转化”开展调查,了解到可通过以下工艺流程将焦炉煤气转化为高纯氢气、天然气等产品。
信息:Ⅰ.焦炉煤气含:H2、CH4、CO、CO2、苯、硫化氢(H2S)等;
Ⅱ.
物质 H2 CH4 苯
沸点/℃(常压) -253 -162 80
(1)“液化”:最大限度保留H2和CH4,分离出其他杂质。从沸点角度分析,分离时可控制温度在(  )左右。
A.-200℃ B.30℃ C.100℃
(2)“脱硫”:除去H2S的过程。H2S在空气中燃烧的反应方程式为:   。燃烧除硫是否合理 说明理由:   。
(3)“吸附”:得到高纯度氢气。可通过恒温高压将氢气进行液化储存,从微观角度解释,氢气能被液化的原因:   。
(4)“合成”:在催化剂和加热条件下,CO2和H2反应生成CH4和H2O的化学方程式为   。该反应启动后撤除热源,但为保护催化剂,反应过程中仍需及时降温,说明该反应   (填“放热”、“吸热”或“无热量变化”)。
(5)该流程中,焦炉煤气中的碳元素大部分最终转化到   (填化学式)中。
14.(2026九上·宝安月考)主题:为活鱼运输选择合适制氧剂
某小组围绕“为活鱼运输选择合适制氧剂”开展实践活动。
(1)任务一:调查制氧剂
需求 制氧剂 反应原理或化学方程式
实验室 过氧化氢 MnO2催化H2O2分解的化学方程式为   
活鱼运输 鱼浮灵 遇水后产生Na2CO3与H2O2,H2O2分解制氧。
过氧化钙
(2)任务二:探究制氧剂
为了探究鱼浮灵遇水后产生的Na2CO3对H2O2分解的影响,该小组制作了如下简易供氧器,并用溶氧仪测定加入不同试剂后的溶氧量变化。
(信息:溶氧量指溶解在一定量水中的氧气质量)
物质 所加试剂 溶氧量mg/L
80mL4%的溶液 无 6.4
2gNaCl 6.4
   Na2CO3 9.1
(3)根据实验可得出,中的   (填“Na+”或)会明显加速H2O2溶液的分解。以上实验   (填“能”或“不能”)说明Na2CO3是H2O2分解反应中的催化剂。
(4)任务三:计算制氧剂用量
在活鱼运输中,还可以直接往水中加入制氧气。为保证鱼的正常生命活动,40L水中溶解的氧气质量至少为160mg,至少应加入的质量为多少 (利用化学方程式进行简单计算)
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】绿色化学
【解析】【解答】A、利用智能系统节能照明,能减少能源消耗,符合“科技、绿色”理念,选项A不符合题意;
B、大力倡导绿色出行,可减少污染物排放,保护生态环境,符合“科技、绿色”理念,选项B不符合题意;
C、垃圾分类与回收利用,能实现资源再利用,减少环境污染,符合“科技、绿色”理念,选项C不符合题意;
D、使用大量一次性用品,会消耗大量资源,且易造成白色污染等环境问题,与“科技、绿色”理念不相符,选项D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A、根据节能照明与“绿色”理念(减少能源消耗)的关联解答;
B、根据绿色出行与“绿色”理念(减少污染)的关联解答;
C、根据垃圾分类回收与“绿色”理念(资源再利用、减少污染)的关联解答;
D、根据一次性用品的使用对资源和环境的负面影响,结合“绿色”理念解答。
2.【答案】B
【知识点】化学符号及其周围数字的意义
【解析】【解答】A、60个碳原子表示为60C,C60表示由60个碳原子构成的一个足球烯分子,选项A错误;
B、镁原子失去2个电子形成镁离子,离子符号为Mg2+,书写规范,选项B正确;
C、氧化铁中氧元素显-2价,铁元素显+3价,根据化合物中正负化合价代数和为零,其化学式为Fe2O3,FeO是氧化亚铁的化学式,选项C错误;
D、单质中元素的化合价为0,H2属于单质,氢元素的化合价为0,应表示为,选项D错误。
故答案为:B。
【分析】A、根据原子的表示方法(用元素符号表示原子,多个原子在元素符号前加数字)解答;
B、根据离子的表示方法(元素符号右上角标注电荷数,数字在前,正负号在后,电荷数为1时省略)解答;
C、根据化合物化学式的书写原则(正价元素在前,负价元素在后,正负化合价代数和为零)解答;
D、根据单质中元素化合价为0的规则解答。
3.【答案】A
【知识点】原子和离子的相互转化;元素周期表的特点及其应用
【解析】【解答】A、氙气属于稀有气体,稀有气体由原子直接构成,因此氙气由氙原子构成,选项A正确;
B、元素周期表中左上角的数字表示原子序数,原子序数=质子数=核外电子数,氙原子的核外电子数为54,而非最外层电子数,选项B错误;
C、氙元素的名称带有“气”字旁,属于非金属元素,选项C错误;
D、氙原子转化为氙离子Xe+,是失去1个电子形成的,质子数不变(质子数决定元素种类),选项D错误。
故答案为:A。
【分析】A、根据稀有气体的构成微粒(原子直接构成)解答;
B、根据元素周期表中信息的含义(左上角数字为原子序数,原子序数=核外电子数)解答;
C、根据元素的分类依据(名称偏旁特点,“气”字旁为非金属元素)解答;
D、根据离子形成的实质(原子得失电子,质子数不变)解答。
4.【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、相对分子质量的单位是“1”,不是“g”,莽草酸的相对分子质量为12×7+1×10+16×5=174,选项A错误;
B、莽草酸中碳、氢、氧三种元素的质量比为(12×7):(1×10):(16×5)=84:10:80,碳元素的质量分数最大,选项B错误;
C、由莽草酸的化学式C7H10O5可知,其含有C、H、O三种元素,选项C正确;
D、碳、氢元素的质量比为(12×7):(1×10)=84:10=42:5,7:10是原子个数比,选项D错误。
故答案为:C。
【分析】A、根据相对分子质量的定义(单位为“1”,省略不写)解答;
B、根据化合物中元素质量比的计算方法(各元素相对原子质量×原子个数之比),比较元素质量分数大小解答;
C、根据化学式的含义(表示物质的元素组成)解答;
D、根据元素质量比与原子个数比的区别(质量比=相对原子质量×原子个数比)解答。
5.【答案】D
【知识点】空气的污染与防治;氮气及稀有气体的用途;水的净化;物质的构成和含量分析
【解析】【解答】A、利用空气检测站监测PM2.5含量,是因为PM2.5是空气污染物,该实践活动与化学知识有关联,选项A不符合题意;
B、利用活性炭自制净水器净化污水,是利用活性炭的吸附性去除水中异味,该实践活动与化学知识有关联,选项B不符合题意;
C、利用橡皮泥制作氮分子模型,是模拟氮分子(N2)由2个氮原子构成的结构,该实践活动与化学知识有关联,选项C不符合题意;
D、利用液氮作制冷剂进行冷冻,是利用液氮汽化吸热的物理性质,与氮气化学性质不活泼无关,该实践活动与题目给出的化学知识无关联,选项D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A、根据空气污染物的监测与化学中环境监测相关知识解答;
B、根据活性炭的吸附性(化学性质)在净水过程中的应用解答;
C、根据化学式的微观含义(氮分子由2个氮原子构成)解答;
D、根据液氮作制冷剂的原理(汽化吸热,物理性质)与氮气化学性质的无关联性解答。
6.【答案】A
【知识点】微粒观点及模型图的应用;质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】根据微观示意图,反应的化学方程式为2NH3+CO2CO(NH2)2+H2O。
A、氧化物是由两种元素组成且其中一种是氧元素的化合物,该反应中涉及的氧化物为CO2和H2O,共2种,选项A正确;
B、由化学方程式可知,参加反应的氨气和二氧化碳的分子个数比为2:1,选项B错误;
C、化学反应前后,原子的种类和数目不变,分子的种类发生改变,选项C错误;
D、氨气是由氨分子构成的,保持氨气化学性质的最小粒子是氨分子,选项D错误。
故答案为:A。
【分析】A、根据氧化物的定义(两种元素组成,一种为氧元素),结合反应中的物质种类解答;
B、根据微观示意图写出化学方程式,分析反应物的分子个数比解答;
C、根据质量守恒定律的微观实质(原子种类、数目不变,分子种类改变)解答;
D、根据物质化学性质的保持者(由构成物质的微粒决定,分子构成的物质由分子保持)解答。
7.【答案】B
【知识点】碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验
【解析】【解答】A、实验甲中,加热一段时间后,a端的粗铜丝与氧气反应生成氧化铜,表面变黑,选项A正确;
B、实验甲中,b端上升是因为a端铜丝与氧气反应,固体质量增加,该反应仍遵循质量守恒定律(所有化学反应都遵循质量守恒定律),选项B错误;
C、实验乙中,碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,氧化铜是黑色,铜是红色,观察到试管内黑色粉末变红,可推断生成铜,选项C正确;
D、反应后立即打开橡胶塞,空气中的氧气进入试管,加热条件下铜可能与氧气反应再次生成氧化铜,选项D正确。
故答案为:B。
【分析】A、根据铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜(黑色)的化学性质解答;
B、根据质量守恒定律的应用(化学反应前后物质总质量不变,分析反应中固体质量变化与天平平衡的关系)解答;
C、根据碳的还原性(与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,结合物质颜色变化)解答;
D、根据铜的化学性质(加热条件下能与氧气反应生成氧化铜),分析实验操作对反应的影响解答。
8.【答案】D
【知识点】氧气的化学性质;氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象
【解析】【解答】A、反应 ① 为磷与氧气反应,实验现象是产生大量白烟,选项A正确;
B、反应 ② 为铁丝在氧气中燃烧,火星四射,放出大量热,生成黑色固体,需在集气瓶底加些水或细沙,防止高温熔融物炸裂瓶底,选项B正确;
C、 反应③表示可以表示碳在O2中充分燃烧生成二氧化碳,选项C正确;
D、反应④为氧气转化为水,反应前氧气中氧元素显0价,反应后水中氧元素显-2价,化合价发生变化,选项D错误。
故答案为:D。
【分析】A、根据常见物质与氧气反应的实验现象(如磷燃烧产生白烟)解答;
B、根据铁丝在氧气中燃烧的实验注意事项(防止集气瓶炸裂的措施)解答;
C、根据碳充分燃烧的产物(二氧化碳)解答;
D、根据化合价规则(分析反应前后氧元素的化合价变化,结合具体反应类型)解答。
【答案】9.C
10.B
【知识点】影响化学反应速率的因素探究;二氧化碳的实验室制法;物质的检验、鉴别
【解析】【分析】(1)A、根据氮气和二氧化碳的化学性质(均不支持燃烧),分析鉴别方法的可行性解答;
B、根据除杂原则(不除去主要物质、不引入新杂质),分析生石灰与二氧化碳、水的反应解答;
C、根据过滤的原理(分离固体和液体混合物),结合回收大理石的需求解答;
D、根据题干中“稀硫酸与大理石反应生成硫酸钙膜阻碍反应”的信息,分析气泡产生与大理石是否反应完的关系解答。
(2)A、根据搅拌速率对反应的影响,结合硫酸钙膜阻碍反应的题干信息解答;
B、根据题干“稀硫酸与大理石反应一段时间后生成硫酸钙膜阻碍反应”,分析搅拌速率为0时的反应情况解答;
C、根据图2中压强随时间的变化(压强增大速率反映(CO2)生成速率),分析搅拌速度与反应速率的关系解答;
D、根据实验结果,判断合适搅拌速度下稀硫酸与大理石制CO2的可行性解答。
9.【解答】A、氮气和二氧化碳都不支持燃烧,将带燃着的木条伸入气体中,木条均熄灭,无法鉴别,选项A错误;
B、生石灰能与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙能与二氧化碳反应,会将主要气体除去,不能用于除去(CO2)中的水蒸气,选项B错误;
C、稀盐酸与大理石反应后,废液中的大理石未反应完,过滤可分离出大理石,洗涤、烘干后可回收,选项C正确;
D、若大理石表面有硫酸钙膜(结合题干信息),即使大理石未反应完,也可能无气泡产生,不能通过观察有无气泡判断大理石是否反应完,选项D错误。
故答案为:C。
10.【解答】A、由实验结果可知,使用磁力搅拌器能加快反应速率,推测其可破坏附在大理石表面的硫酸钙膜,使反应持续进行,选项A正确;
B、当搅拌速率为0转/分钟时,稀硫酸与大理石反应一段时间后停止,并非不反应,选项B错误;
C、由图2可知,其他条件相同时,搅拌速度越快,压强增大越快,说明产生CO2速率越快,选项C正确;
D、选择合适的搅拌速度,可破坏硫酸钙膜,使大理石和稀硫酸持续反应,可用于制CO2,选项D正确。
故答案为:B。
11.【答案】(1)物理
(2)纯净物
(3);氢、氧元素;水可以循环利用
(4)O2;
【知识点】电解水实验;物理变化、化学变化的特点及其判别;二氧化碳的物理性质;二氧化碳的化学性质;纯净物和混合物
【解析】【解答】(1)吸附微量有害气体的过程中,没有新物质生成,属于物理变化;
(2)尿液经蒸馏后,得到的饮用水只含有水一种物质,属于纯净物;
(3)①电解水生成氢气和氧气,化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑;根据化学反应前后元素种类不变,可得出水中含有氢、氧元素;
②中国空间站用电解水供氧的优点有:水可循环利用,资源利用率高(或产物无污染等合理答案);
(4)人体呼吸时,吸入的氧气参与反应,呼出时含量减少,图2中成分B在呼出气体中质量减少,其化学式为O2;甲用排水法收集呼出气体,CO2能溶于水且与水反应生成碳酸,导致收集到的CO2含量比乙少,反应的化学方程式为CO2+H2O=H2CO3。
【分析】(1)根据物理变化的定义(没有新物质生成的变化)解答;
(2)根据纯净物的定义(只含有一种物质),结合蒸馏的净化效果解答;
(3)①根据电解水的反应原理(生成氢气和氧气)书写化学方程式,依据质量守恒定律(元素种类不变)推断水中的元素组成;②结合空间站水的循环利用、反应产物等分析电解水供氧的优点;
(4)根据人体呼吸过程中气体成分的变化(氧气减少,二氧化碳增多)判断成分B,结合排水法收集气体时(CO2)的溶解性和化学性质分析含量差异的原因。
12.【答案】(1)
(2)产物无污染,热值高
(3)BC;在其中一个火柴头上覆盖细沙,点燃酒精灯,覆盖细沙的火柴头不燃烧,未盖住细沙的火柴头燃烧
(4)氧气达到一定浓度才能支持燃烧
(5)增加燃料(或可燃物)与氧气(空气)的接触面积
【知识点】测定空气中的氧气含量;化学方程式的书写与配平;燃烧的条件与灭火原理探究;调查家用燃料的变迁与合理使用
【解析】【解答】(1)用煤炭取暖时,通风不畅,碳不充分燃烧生成一氧化碳,化学方程式为2C+O22CO;
(2)天然气代替柴草、煤炭和煤气的原因可能有:天然气燃烧产物为二氧化碳和水,无污染;天然气的热值高(写两点合理即可);
(3)对比B、C处的现象,B处火柴头燃烧(温度达到着火点),C处小煤块不燃烧(温度未达到着火点),说明可燃物燃烧需要温度达到着火点;要探究可燃物燃烧需要氧气,可在其中一个火柴头上覆盖细沙(隔绝氧气),具体操作:另取两个同样大小的火柴头放在陶土网B、C处,在其中一个火柴头上覆盖细沙,点燃酒精灯;现象:未覆盖细沙的火柴头燃烧,覆盖细沙的火柴头不燃烧;
(4)由氧气含量变化曲线可知,燃烧需要一定浓度的氧气,当氧气含量降低到一定程度时,燃烧停止(合理即可);
(5)燃料以雾状喷出,原理是增加燃料与氧气(空气)的接触面积,使燃烧更充分。
【分析】(1)根据碳不充分燃烧的反应原理(生成一氧化碳)书写化学方程式;
(2)根据天然气的燃烧产物(无污染)、热值等特点,分析替代其他燃料的原因;
(3)根据控制变量法,结合实验猜想(与温度有关),分析对比实验的变量(温度是否达到着火点),确定对比的实验位置;根据控制变量法,探究氧气这一变量,设计隔绝氧气的实验操作,观察现象对比;
(4)结合氧气含量变化曲线,分析燃烧与氧气浓度的关系,得出新认识;
(5)根据燃料燃烧充分的条件(增大与氧气的接触面积),分析雾状喷出燃料的原理。
13.【答案】(1)B
(2)H2O;不合理,燃烧会产生SO2,污染空气
(3)氢气分子之间间隔大,易被压缩
(4);放热
(5)CH4
【知识点】化学方程式的书写与配平;质量守恒定律及其应用;常用燃料的使用与其对环境的影响;物质的相互转化和制备
【解析】【解答】(1)“液化”的目的是最大限度保留H2(沸点-253℃)和CH4(沸点-162℃),分离出苯(沸点80℃)等杂质,控制温度应在-162℃至80℃之间,选项中30℃符合要求,故选B;
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类和数目不变,反应2H2S+3O22SO2+2X中,反应前H、S、O原子个数分别为4、2、6,反应后S、O原子个数分别为2、4,因此2X中含有4个H原子和2个O原子,X的化学式为H2O;该方法不合理,因为燃烧会产生SO2,SO2是空气污染物,会污染环境;
(3)氢气能被液化的原因是氢气分子之间有间隔,且间隔较大,在恒温高压下分子间隔变小,从而被液化;
(4)在催化剂和加热条件下,CO2和H2反应生成CH4和H2O,化学方程式为CO2+4H2CH4+2H2O;反应启动后撒除热源,仍需及时降温,说明该反应放热;
(5)由工艺流程可知,焦炉煤气中的碳元素大部分最终转化到CH4中。
【分析】(1)根据物质的沸点差异,分析分离物质的温度控制范围,选择合适选项;
(2)根据质量守恒定律(原子守恒)推断X的化学式,结合SO2的环境危害分析燃烧除硫的合理性;
(3)根据分子的基本性质(分子之间有间隔),解释氢气液化的微观原因;
(4)根据反应反应物、生成物、反应条件书写化学方程式,结合反应过程中温度变化判断反应的热效应;
(5)分析工艺流程中碳元素的转化路径,确定最终主要转化产物。
14.【答案】(1)
(2)2g
(3)CO32-;不能
(4)解:设应往水中加入的CaO2的质量为x。
144 32
x 160mg
x=720mg
答:加入的CaO2质量为720mg。
【知识点】氧气的实验室制法;根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】(1)MnO2催化H2O2分解生成水和氧气,化学方程式为2H2O22H2O+O2↑;
(2)探究Na2CO3对H2O2分解的影响,需控制变量,所加试剂应为2gNa2CO3(与其他实验组控制质量一致);
(3)通过对比实验,可得出Na2CO3中的CO32-会明显加速H2O2溶液的分解;催化剂需要满足能改变反应速率、反应前后质量和化学性质不变,该实验未验证Na2CO3反应前后质量和化学性质是否改变,因此不能说明Na2CO3是催化剂;
【分析】(1)根据过氧化氢分解的反应原理(二氧化锰催化下生成水和氧气)书写化学方程式;
(2)根据控制变量法(探究单一变量对反应的影响),确定所加试剂的质量;
(3)根据对比实验结果分析加速反应的离子,结合催化剂的定义(质量和化学性质不变)判断(Na2CO3)是否为催化剂;
(4)根据化学方程式的计算步骤(设未知数、写化学方程式、找相关物质的相对分子质量和已知量、列比例式、求解、作答),结合题目中氧气的质量计算(CaO2)的质量。
1 / 1广东省深圳市宝安区2025-2026学年九年级上学期化学1月期末考试试卷
1.(2026九上·宝安月考)第十五届全运会践行“科技、绿色”理念。下列与该理念不相符的是(  )
A.利用智能系统节能照明 B.大力倡导绿色出行
C.垃圾分类与回收利用 D.使用大量一次性用品
【答案】D
【知识点】绿色化学
【解析】【解答】A、利用智能系统节能照明,能减少能源消耗,符合“科技、绿色”理念,选项A不符合题意;
B、大力倡导绿色出行,可减少污染物排放,保护生态环境,符合“科技、绿色”理念,选项B不符合题意;
C、垃圾分类与回收利用,能实现资源再利用,减少环境污染,符合“科技、绿色”理念,选项C不符合题意;
D、使用大量一次性用品,会消耗大量资源,且易造成白色污染等环境问题,与“科技、绿色”理念不相符,选项D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A、根据节能照明与“绿色”理念(减少能源消耗)的关联解答;
B、根据绿色出行与“绿色”理念(减少污染)的关联解答;
C、根据垃圾分类回收与“绿色”理念(资源再利用、减少污染)的关联解答;
D、根据一次性用品的使用对资源和环境的负面影响,结合“绿色”理念解答。
2.(2026九上·宝安月考)下列化学用语表述正确的是(  )
A.60个碳原子:C60 B.镁离子:Mg2+
C.氧化铁:FeO D.H2中氢元素的化合价:
【答案】B
【知识点】化学符号及其周围数字的意义
【解析】【解答】A、60个碳原子表示为60C,C60表示由60个碳原子构成的一个足球烯分子,选项A错误;
B、镁原子失去2个电子形成镁离子,离子符号为Mg2+,书写规范,选项B正确;
C、氧化铁中氧元素显-2价,铁元素显+3价,根据化合物中正负化合价代数和为零,其化学式为Fe2O3,FeO是氧化亚铁的化学式,选项C错误;
D、单质中元素的化合价为0,H2属于单质,氢元素的化合价为0,应表示为,选项D错误。
故答案为:B。
【分析】A、根据原子的表示方法(用元素符号表示原子,多个原子在元素符号前加数字)解答;
B、根据离子的表示方法(元素符号右上角标注电荷数,数字在前,正负号在后,电荷数为1时省略)解答;
C、根据化合物化学式的书写原则(正价元素在前,负价元素在后,正负化合价代数和为零)解答;
D、根据单质中元素化合价为0的规则解答。
3.(2026九上·宝安月考)中国空间站的推进器是将氙气(Xe)转化为氙离子(Xe+)以产生推力,如图1;元素周期表中氙元素的信息如图2。下列说法正确的是(  )
A.氙气由氙原子构成
B.氙原子的最外层电子数为54
C.氙元素属于金属元素
D.氙原子经过离子加速器,质子数改变
【答案】A
【知识点】原子和离子的相互转化;元素周期表的特点及其应用
【解析】【解答】A、氙气属于稀有气体,稀有气体由原子直接构成,因此氙气由氙原子构成,选项A正确;
B、元素周期表中左上角的数字表示原子序数,原子序数=质子数=核外电子数,氙原子的核外电子数为54,而非最外层电子数,选项B错误;
C、氙元素的名称带有“气”字旁,属于非金属元素,选项C错误;
D、氙原子转化为氙离子Xe+,是失去1个电子形成的,质子数不变(质子数决定元素种类),选项D错误。
故答案为:A。
【分析】A、根据稀有气体的构成微粒(原子直接构成)解答;
B、根据元素周期表中信息的含义(左上角数字为原子序数,原子序数=核外电子数)解答;
C、根据元素的分类依据(名称偏旁特点,“气”字旁为非金属元素)解答;
D、根据离子形成的实质(原子得失电子,质子数不变)解答。
4.(2026九上·宝安月考)奥司他韦能有效治疗流感,莽草酸是合成奥司他韦的重要原料。下列有关莽草酸的说法正确的是(  )
A.相对分子质量是174g B.其中氧元素的质量分数最大
C.含有C、H、O三种元素 D.其中碳、氢元素质量比为7:10
【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、相对分子质量的单位是“1”,不是“g”,莽草酸的相对分子质量为12×7+1×10+16×5=174,选项A错误;
B、莽草酸中碳、氢、氧三种元素的质量比为(12×7):(1×10):(16×5)=84:10:80,碳元素的质量分数最大,选项B错误;
C、由莽草酸的化学式C7H10O5可知,其含有C、H、O三种元素,选项C正确;
D、碳、氢元素的质量比为(12×7):(1×10)=84:10=42:5,7:10是原子个数比,选项D错误。
故答案为:C。
【分析】A、根据相对分子质量的定义(单位为“1”,省略不写)解答;
B、根据化合物中元素质量比的计算方法(各元素相对原子质量×原子个数之比),比较元素质量分数大小解答;
C、根据化学式的含义(表示物质的元素组成)解答;
D、根据元素质量比与原子个数比的区别(质量比=相对原子质量×原子个数比)解答。
5.(2026九上·宝安月考)下列实践活动与化学知识无关联的是(  )
选项 实践活动 化学知识
A 利用空气检测站监测PM2.5含量 PM2.5是一种空气污染物
B 利用活性炭自制净水器净化污水 活性炭可除去水中异味
C 利用橡皮泥制作氮分子模型 1个氮分子中有2个氮原子
D 利用液氮作制冷剂进行冷冻 氮气化学性质不活泼
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】空气的污染与防治;氮气及稀有气体的用途;水的净化;物质的构成和含量分析
【解析】【解答】A、利用空气检测站监测PM2.5含量,是因为PM2.5是空气污染物,该实践活动与化学知识有关联,选项A不符合题意;
B、利用活性炭自制净水器净化污水,是利用活性炭的吸附性去除水中异味,该实践活动与化学知识有关联,选项B不符合题意;
C、利用橡皮泥制作氮分子模型,是模拟氮分子(N2)由2个氮原子构成的结构,该实践活动与化学知识有关联,选项C不符合题意;
D、利用液氮作制冷剂进行冷冻,是利用液氮汽化吸热的物理性质,与氮气化学性质不活泼无关,该实践活动与题目给出的化学知识无关联,选项D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A、根据空气污染物的监测与化学中环境监测相关知识解答;
B、根据活性炭的吸附性(化学性质)在净水过程中的应用解答;
C、根据化学式的微观含义(氮分子由2个氮原子构成)解答;
D、根据液氮作制冷剂的原理(汽化吸热,物理性质)与氮气化学性质的无关联性解答。
6.(2026九上·宝安月考) 1828年人类首次利用氨气和二氧化碳合成尿素[CO(NH2)2],开创了化学合成的新时代。该反应的微观示意图如下,下列说法正确的是(  )
A.该反应涉及的氧化物有2种
B.参加反应的两种分子个数比为1:1
C.反应前后分子和原子的种类均发生变化
D.保持氨气化学性质的最小粒子是氢原子和氮原子
【答案】A
【知识点】微粒观点及模型图的应用;质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】根据微观示意图,反应的化学方程式为2NH3+CO2CO(NH2)2+H2O。
A、氧化物是由两种元素组成且其中一种是氧元素的化合物,该反应中涉及的氧化物为CO2和H2O,共2种,选项A正确;
B、由化学方程式可知,参加反应的氨气和二氧化碳的分子个数比为2:1,选项B错误;
C、化学反应前后,原子的种类和数目不变,分子的种类发生改变,选项C错误;
D、氨气是由氨分子构成的,保持氨气化学性质的最小粒子是氨分子,选项D错误。
故答案为:A。
【分析】A、根据氧化物的定义(两种元素组成,一种为氧元素),结合反应中的物质种类解答;
B、根据微观示意图写出化学方程式,分析反应物的分子个数比解答;
C、根据质量守恒定律的微观实质(原子种类、数目不变,分子种类改变)解答;
D、根据物质化学性质的保持者(由构成物质的微粒决定,分子构成的物质由分子保持)解答。
7.(2026九上·宝安月考)下列两个实验涉及铜和氧化铜之间的转化。下列说法错误的是(  )
A.实验甲:加热一段时间后,可观察到a端的粗铜丝表面变黑
B.实验甲:实验后b端上升,说明该反应不遵循质量守恒定律
C.实验乙:观察到试管内黑色粉末变红,可推断该反应生成铜
D.实验乙:反应后立即打开橡胶塞,铜可能又反应生成氧化铜
【答案】B
【知识点】碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验
【解析】【解答】A、实验甲中,加热一段时间后,a端的粗铜丝与氧气反应生成氧化铜,表面变黑,选项A正确;
B、实验甲中,b端上升是因为a端铜丝与氧气反应,固体质量增加,该反应仍遵循质量守恒定律(所有化学反应都遵循质量守恒定律),选项B错误;
C、实验乙中,碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,氧化铜是黑色,铜是红色,观察到试管内黑色粉末变红,可推断生成铜,选项C正确;
D、反应后立即打开橡胶塞,空气中的氧气进入试管,加热条件下铜可能与氧气反应再次生成氧化铜,选项D正确。
故答案为:B。
【分析】A、根据铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜(黑色)的化学性质解答;
B、根据质量守恒定律的应用(化学反应前后物质总质量不变,分析反应中固体质量变化与天平平衡的关系)解答;
C、根据碳的还原性(与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,结合物质颜色变化)解答;
D、根据铜的化学性质(加热条件下能与氧气反应生成氧化铜),分析实验操作对反应的影响解答。
8.(2026九上·宝安月考)氧气的化学性质比较活泼,能与多种物质反应。下列说法错误的是(  )(“一”表示物质能反应,“→”表示物质可一步转化)
A.反应①的实验现象是产生大量白烟
B.反应②需在集气瓶底加些水或细沙
C.碳在O2中充分燃烧可用反应③表示
D.反应④前后,氧元素化合价不变化
【答案】D
【知识点】氧气的化学性质;氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象
【解析】【解答】A、反应 ① 为磷与氧气反应,实验现象是产生大量白烟,选项A正确;
B、反应 ② 为铁丝在氧气中燃烧,火星四射,放出大量热,生成黑色固体,需在集气瓶底加些水或细沙,防止高温熔融物炸裂瓶底,选项B正确;
C、 反应③表示可以表示碳在O2中充分燃烧生成二氧化碳,选项C正确;
D、反应④为氧气转化为水,反应前氧气中氧元素显0价,反应后水中氧元素显-2价,化合价发生变化,选项D错误。
故答案为:D。
【分析】A、根据常见物质与氧气反应的实验现象(如磷燃烧产生白烟)解答;
B、根据铁丝在氧气中燃烧的实验注意事项(防止集气瓶炸裂的措施)解答;
C、根据碳充分燃烧的产物(二氧化碳)解答;
D、根据化合价规则(分析反应前后氧元素的化合价变化,结合具体反应类型)解答。
(2026九上·宝安月考)实验室常用稀盐酸与大理石制CO2,而稀硫酸与大理石反应一段时间后,生成的硫酸钙膜附在大理石表面,阻碍反应进行。回答下面小题。
9.某同学利用稀盐酸与大理石制取CO2后,还开展了如下实验。下列方法能达到实验目的的是(  )
选项 目的 方法
A 鉴别N2和CO2 将带燃着的木条伸入气体中
B 除去CO2中的水蒸气 将气体通入装有生石灰的装置
C 回收废液中的大理石 过滤,洗涤,烘干
D 检验大理石是否反应完 观察有无气泡
A.A B.B C.C D.D
10.该同学设计了图1的装置和试剂制取CO2,测定不同搅拌速率对稀硫酸与大理石反应的影响,结果如图2。下列说法错误的是(  )
A.使用磁力搅拌器可破坏附在大理石表面的硫酸钙膜
B.当搅拌速率为0转/分钟时,稀硫酸与大理石不反应
C.其他条件相同时,搅拌速度越快,产生CO2速率越快
D.选择合适的搅拌速度,大理石和稀硫酸也可用于制CO2
【答案】9.C
10.B
【知识点】影响化学反应速率的因素探究;二氧化碳的实验室制法;物质的检验、鉴别
【解析】【分析】(1)A、根据氮气和二氧化碳的化学性质(均不支持燃烧),分析鉴别方法的可行性解答;
B、根据除杂原则(不除去主要物质、不引入新杂质),分析生石灰与二氧化碳、水的反应解答;
C、根据过滤的原理(分离固体和液体混合物),结合回收大理石的需求解答;
D、根据题干中“稀硫酸与大理石反应生成硫酸钙膜阻碍反应”的信息,分析气泡产生与大理石是否反应完的关系解答。
(2)A、根据搅拌速率对反应的影响,结合硫酸钙膜阻碍反应的题干信息解答;
B、根据题干“稀硫酸与大理石反应一段时间后生成硫酸钙膜阻碍反应”,分析搅拌速率为0时的反应情况解答;
C、根据图2中压强随时间的变化(压强增大速率反映(CO2)生成速率),分析搅拌速度与反应速率的关系解答;
D、根据实验结果,判断合适搅拌速度下稀硫酸与大理石制CO2的可行性解答。
9.【解答】A、氮气和二氧化碳都不支持燃烧,将带燃着的木条伸入气体中,木条均熄灭,无法鉴别,选项A错误;
B、生石灰能与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙能与二氧化碳反应,会将主要气体除去,不能用于除去(CO2)中的水蒸气,选项B错误;
C、稀盐酸与大理石反应后,废液中的大理石未反应完,过滤可分离出大理石,洗涤、烘干后可回收,选项C正确;
D、若大理石表面有硫酸钙膜(结合题干信息),即使大理石未反应完,也可能无气泡产生,不能通过观察有无气泡判断大理石是否反应完,选项D错误。
故答案为:C。
10.【解答】A、由实验结果可知,使用磁力搅拌器能加快反应速率,推测其可破坏附在大理石表面的硫酸钙膜,使反应持续进行,选项A正确;
B、当搅拌速率为0转/分钟时,稀硫酸与大理石反应一段时间后停止,并非不反应,选项B错误;
C、由图2可知,其他条件相同时,搅拌速度越快,压强增大越快,说明产生CO2速率越快,选项C正确;
D、选择合适的搅拌速度,可破坏硫酸钙膜,使大理石和稀硫酸持续反应,可用于制CO2,选项D正确。
故答案为:B。
11.(2026九上·宝安月考)主题:探索中国空间站的再生生保系统
中国空间站的再生生保系统保障了航天员长期在轨健康生活,其主要功能如图1。利用再生吸附剂可吸附微量有害气体和部分CO2,再将已吸附的气体排到舱外,而尿液经过蒸馏处理后得到的水可用于饮用和电解供氧。
中国空间站电解水系统的电能主要来自太阳能电池板,电解产生的氢气经系列反应再生成水,实现水的循环利用,电解产生的氧气可供给航天员呼吸。成年人每次呼吸时,吸入空气和呼出气体中部分成分的质量变化如图2。
(1)吸附微量有害气体的过程发生的是   变化(填“物理”或“化学”)。
(2)尿液经蒸馏后,得到的饮用水是   (填“纯净物”或“混合物”)。
(3)①电解水的化学方程式为   ,该反应可得出水中含有   元素;
②结合材料分析中国空间站用电解水供氧的优点有   (写一点)。
(4)图2中成分B的化学式为   。利用不同方法收集人体呼出的气体,并检测CO2含量,数据如右表。甲收集到的呼出 CO2的含量比乙收集到的少,原因可能是   (用化学方程式表示)。
序号 不同方法收集呼出的CO2的含量
甲 排水法 2.3%
乙 排空气法 3.8%
【答案】(1)物理
(2)纯净物
(3);氢、氧元素;水可以循环利用
(4)O2;
【知识点】电解水实验;物理变化、化学变化的特点及其判别;二氧化碳的物理性质;二氧化碳的化学性质;纯净物和混合物
【解析】【解答】(1)吸附微量有害气体的过程中,没有新物质生成,属于物理变化;
(2)尿液经蒸馏后,得到的饮用水只含有水一种物质,属于纯净物;
(3)①电解水生成氢气和氧气,化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑;根据化学反应前后元素种类不变,可得出水中含有氢、氧元素;
②中国空间站用电解水供氧的优点有:水可循环利用,资源利用率高(或产物无污染等合理答案);
(4)人体呼吸时,吸入的氧气参与反应,呼出时含量减少,图2中成分B在呼出气体中质量减少,其化学式为O2;甲用排水法收集呼出气体,CO2能溶于水且与水反应生成碳酸,导致收集到的CO2含量比乙少,反应的化学方程式为CO2+H2O=H2CO3。
【分析】(1)根据物理变化的定义(没有新物质生成的变化)解答;
(2)根据纯净物的定义(只含有一种物质),结合蒸馏的净化效果解答;
(3)①根据电解水的反应原理(生成氢气和氧气)书写化学方程式,依据质量守恒定律(元素种类不变)推断水中的元素组成;②结合空间站水的循环利用、反应产物等分析电解水供氧的优点;
(4)根据人体呼吸过程中气体成分的变化(氧气减少,二氧化碳增多)判断成分B,结合排水法收集气体时(CO2)的溶解性和化学性质分析含量差异的原因。
12.(2026九上·宝安月考)主题:调查家用燃料的变迁与转化
从古至今,尤其是近几十年来,我国家用燃料经历了“柴草→煤炭→煤气→天然气”的历史变迁。目前实现了焦炉煤气的高价值转化,既可用于制备高纯度氢气,也可转化为合成天然气等。回答问题。
某小组围绕“家用燃料的变迁”开展了跨学科实践活动。
任务一:了解家用燃料的变迁
(1)用煤炭取暖时,若通风不畅会产生CO,产生CO的化学方程式为   。
(2)根据表中不同燃料的特点分析,用天然气代替柴草、煤炭和煤气的原因可能有   (写两个)。
燃料 组成元素或主要成分 热值
柴草 C、H、O等 约1.2×107J/kg
煤炭 C、H、O、S等 约2.9×107J/kg
煤气 CO、H2等 约
天然气 CH4等 约
任务二:探究燃烧的条件
【问题】可燃物燃烧的条件是什么
【猜想】可能与氧气、温度有关。
【资料】小煤块的着火点为700~750℃,火柴头的着火点约为258℃,陶土网的中心温度约为442℃。
【用品】陶土网、三脚架、酒精灯、镊子、药匙、火柴头、小石块、小煤块、细沙
(3)【实验】
操作 现象 结论
按上图组装装置后,点燃酒精灯。(ABC为等边三角形的三个顶点) A、C处的物质不燃烧,B处的火柴头燃烧起来。 对比   (填字母)处的现象,说明可燃物燃烧需要温度达到着火点。
取下ABC的物质,另取两个同样大小的火柴头放在陶土网B、C处,   。(请写出具体的操作、现象) 可燃物燃烧需要氧气
(4)【拓展】小组利用氧气传感器测定木条燃烧时容器内氧气含量的变化,结合下图的曲线谈谈你对燃烧的新认识。
示例:燃烧过程中,氧气含量不断降低。你的新认识:   。
(5)任务三:调控燃料的燃烧
为更好调控燃料燃烧,同学们分析了以下做法和原理,请补充:
【答案】(1)
(2)产物无污染,热值高
(3)BC;在其中一个火柴头上覆盖细沙,点燃酒精灯,覆盖细沙的火柴头不燃烧,未盖住细沙的火柴头燃烧
(4)氧气达到一定浓度才能支持燃烧
(5)增加燃料(或可燃物)与氧气(空气)的接触面积
【知识点】测定空气中的氧气含量;化学方程式的书写与配平;燃烧的条件与灭火原理探究;调查家用燃料的变迁与合理使用
【解析】【解答】(1)用煤炭取暖时,通风不畅,碳不充分燃烧生成一氧化碳,化学方程式为2C+O22CO;
(2)天然气代替柴草、煤炭和煤气的原因可能有:天然气燃烧产物为二氧化碳和水,无污染;天然气的热值高(写两点合理即可);
(3)对比B、C处的现象,B处火柴头燃烧(温度达到着火点),C处小煤块不燃烧(温度未达到着火点),说明可燃物燃烧需要温度达到着火点;要探究可燃物燃烧需要氧气,可在其中一个火柴头上覆盖细沙(隔绝氧气),具体操作:另取两个同样大小的火柴头放在陶土网B、C处,在其中一个火柴头上覆盖细沙,点燃酒精灯;现象:未覆盖细沙的火柴头燃烧,覆盖细沙的火柴头不燃烧;
(4)由氧气含量变化曲线可知,燃烧需要一定浓度的氧气,当氧气含量降低到一定程度时,燃烧停止(合理即可);
(5)燃料以雾状喷出,原理是增加燃料与氧气(空气)的接触面积,使燃烧更充分。
【分析】(1)根据碳不充分燃烧的反应原理(生成一氧化碳)书写化学方程式;
(2)根据天然气的燃烧产物(无污染)、热值等特点,分析替代其他燃料的原因;
(3)根据控制变量法,结合实验猜想(与温度有关),分析对比实验的变量(温度是否达到着火点),确定对比的实验位置;根据控制变量法,探究氧气这一变量,设计隔绝氧气的实验操作,观察现象对比;
(4)结合氧气含量变化曲线,分析燃烧与氧气浓度的关系,得出新认识;
(5)根据燃料燃烧充分的条件(增大与氧气的接触面积),分析雾状喷出燃料的原理。
13.(2026九上·宝安月考)某小组围绕“燃料的转化”开展调查,了解到可通过以下工艺流程将焦炉煤气转化为高纯氢气、天然气等产品。
信息:Ⅰ.焦炉煤气含:H2、CH4、CO、CO2、苯、硫化氢(H2S)等;
Ⅱ.
物质 H2 CH4 苯
沸点/℃(常压) -253 -162 80
(1)“液化”:最大限度保留H2和CH4,分离出其他杂质。从沸点角度分析,分离时可控制温度在(  )左右。
A.-200℃ B.30℃ C.100℃
(2)“脱硫”:除去H2S的过程。H2S在空气中燃烧的反应方程式为:   。燃烧除硫是否合理 说明理由:   。
(3)“吸附”:得到高纯度氢气。可通过恒温高压将氢气进行液化储存,从微观角度解释,氢气能被液化的原因:   。
(4)“合成”:在催化剂和加热条件下,CO2和H2反应生成CH4和H2O的化学方程式为   。该反应启动后撤除热源,但为保护催化剂,反应过程中仍需及时降温,说明该反应   (填“放热”、“吸热”或“无热量变化”)。
(5)该流程中,焦炉煤气中的碳元素大部分最终转化到   (填化学式)中。
【答案】(1)B
(2)H2O;不合理,燃烧会产生SO2,污染空气
(3)氢气分子之间间隔大,易被压缩
(4);放热
(5)CH4
【知识点】化学方程式的书写与配平;质量守恒定律及其应用;常用燃料的使用与其对环境的影响;物质的相互转化和制备
【解析】【解答】(1)“液化”的目的是最大限度保留H2(沸点-253℃)和CH4(沸点-162℃),分离出苯(沸点80℃)等杂质,控制温度应在-162℃至80℃之间,选项中30℃符合要求,故选B;
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类和数目不变,反应2H2S+3O22SO2+2X中,反应前H、S、O原子个数分别为4、2、6,反应后S、O原子个数分别为2、4,因此2X中含有4个H原子和2个O原子,X的化学式为H2O;该方法不合理,因为燃烧会产生SO2,SO2是空气污染物,会污染环境;
(3)氢气能被液化的原因是氢气分子之间有间隔,且间隔较大,在恒温高压下分子间隔变小,从而被液化;
(4)在催化剂和加热条件下,CO2和H2反应生成CH4和H2O,化学方程式为CO2+4H2CH4+2H2O;反应启动后撒除热源,仍需及时降温,说明该反应放热;
(5)由工艺流程可知,焦炉煤气中的碳元素大部分最终转化到CH4中。
【分析】(1)根据物质的沸点差异,分析分离物质的温度控制范围,选择合适选项;
(2)根据质量守恒定律(原子守恒)推断X的化学式,结合SO2的环境危害分析燃烧除硫的合理性;
(3)根据分子的基本性质(分子之间有间隔),解释氢气液化的微观原因;
(4)根据反应反应物、生成物、反应条件书写化学方程式,结合反应过程中温度变化判断反应的热效应;
(5)分析工艺流程中碳元素的转化路径,确定最终主要转化产物。
14.(2026九上·宝安月考)主题:为活鱼运输选择合适制氧剂
某小组围绕“为活鱼运输选择合适制氧剂”开展实践活动。
(1)任务一:调查制氧剂
需求 制氧剂 反应原理或化学方程式
实验室 过氧化氢 MnO2催化H2O2分解的化学方程式为   
活鱼运输 鱼浮灵 遇水后产生Na2CO3与H2O2,H2O2分解制氧。
过氧化钙
(2)任务二:探究制氧剂
为了探究鱼浮灵遇水后产生的Na2CO3对H2O2分解的影响,该小组制作了如下简易供氧器,并用溶氧仪测定加入不同试剂后的溶氧量变化。
(信息:溶氧量指溶解在一定量水中的氧气质量)
物质 所加试剂 溶氧量mg/L
80mL4%的溶液 无 6.4
2gNaCl 6.4
   Na2CO3 9.1
(3)根据实验可得出,中的   (填“Na+”或)会明显加速H2O2溶液的分解。以上实验   (填“能”或“不能”)说明Na2CO3是H2O2分解反应中的催化剂。
(4)任务三:计算制氧剂用量
在活鱼运输中,还可以直接往水中加入制氧气。为保证鱼的正常生命活动,40L水中溶解的氧气质量至少为160mg,至少应加入的质量为多少 (利用化学方程式进行简单计算)
【答案】(1)
(2)2g
(3)CO32-;不能
(4)解:设应往水中加入的CaO2的质量为x。
144 32
x 160mg
x=720mg
答:加入的CaO2质量为720mg。
【知识点】氧气的实验室制法;根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】(1)MnO2催化H2O2分解生成水和氧气,化学方程式为2H2O22H2O+O2↑;
(2)探究Na2CO3对H2O2分解的影响,需控制变量,所加试剂应为2gNa2CO3(与其他实验组控制质量一致);
(3)通过对比实验,可得出Na2CO3中的CO32-会明显加速H2O2溶液的分解;催化剂需要满足能改变反应速率、反应前后质量和化学性质不变,该实验未验证Na2CO3反应前后质量和化学性质是否改变,因此不能说明Na2CO3是催化剂;
【分析】(1)根据过氧化氢分解的反应原理(二氧化锰催化下生成水和氧气)书写化学方程式;
(2)根据控制变量法(探究单一变量对反应的影响),确定所加试剂的质量;
(3)根据对比实验结果分析加速反应的离子,结合催化剂的定义(质量和化学性质不变)判断(Na2CO3)是否为催化剂;
(4)根据化学方程式的计算步骤(设未知数、写化学方程式、找相关物质的相对分子质量和已知量、列比例式、求解、作答),结合题目中氧气的质量计算(CaO2)的质量。
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