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广东省广州市增城区2025-2026学年九年级上学期1月期末考试化学试题
一、注意：每道选择题有四个选项，其中只有一项符合题意。请用铅笔在答题卷上作答。选错、不选、多选或涂改不清的，均不给分。
1．空气是生产生活的重要资源，下列关于空气成分的说法错误的是
A．二氧化碳用作气体肥料 B．氮气用作食品防腐剂
C．氧气用作航空航天燃料 D．稀有气体用作电光源
2．下列属于纯净物的是
A．水蒸气 B．石灰石 C．钢 D．煤
3．下列实验操作正确的是
A．倾倒液体 B．加热液体
C．量筒读数 D．氢气验纯
4．下列物质的用途主要与化学性质有关的是
A．干冰用于人工降雨 B．木炭用作燃料
C．金刚石用来裁玻璃 D．石墨用作电极
5．2025年我国第四代核裂变反应堆——钍基熔盐堆正式建成。钍元素的部分信息及原子结构示意图如图所示。下列说法正确的是
A．钍属于非金属元素 B．钍原子核内有90个中子
C．钍的相对原子质量为232.0g D．钍原子易失去电子
6．家用净水器利用膜分离技术，下图是超滤膜过滤原理示意图，下列说法错误的是
A．超滤膜可以除去不溶物 B．超滤膜可除去水中的细菌
C．超滤膜不能将硬水转化为软水 D．超滤膜和蒸馏的净水效果相同
7．对下列宏观事实的微观解释合理的是
A．液态酒精和酒精蒸气都能燃烧——同种分子化学性质相同
B．金刚石与石墨的硬度不同——构成它们的原子不同
C．干冰升华——二氧化碳分子间的间隔变小
D．氧气在加压后可装入钢瓶——加压使分子变小
8．劳动创造美好生活。下列劳动项目和涉及的化学知识没有直接关联的是
选项 劳动项目 化学知识
A 用布擦干洗净后的铁锅 铁在潮湿的空气中易生锈
B 炒菜时油锅着火，用锅盖盖灭 降低油的温度至着火点以下
C 用过氧化氢溶液制作简易供氧器 过氧化氢能分解产生氧气
D 用炭黑制作墨汁，书写档案、画画 常温下碳单质的化学性质不活泼
A．A B．B C．C D．D
9．相同质量的天然气和煤充分燃烧产生CO2和SO2的质量如图所示。下列说法正确的是
A．天然气燃烧产生的气体更易导致酸雨
B．煤燃烧产生的二氧化硫多于二氧化碳
C．使用天然气有利于提高空气质量
D．将煤制成其他含碳燃料，可以实现温室气体零排放
10．第十五届全国运动会开幕式火炬“源火”，来自南海海底的可燃冰(主要成分为)，下列有关的说法正确的是
A．原子个数比为
B．元素的质量比为
C．碳元素的质量分数为
D．燃烧只产生和
11．诗人陆游记载“书灯勿用铜盏，蜀中有夹瓷盏……可省油之半”。下列说法错误的是
A．不使用铜盏是因为铜的导热性好，加速油的蒸发
B．下层水吸热，减少了油的蒸发
C．油灯产生黑烟是氧气不足，油不充分燃烧造成
D．熄灭油灯可用嘴吹灭，原理是隔绝了空气
12．“神舟”系列飞船使用的某种发动机利用了肼(化学式为N2H4)，肼分解的化学方程式为，下列说法错误的是
A．反应前后原子的数目不变
B．反应前后分子的种类不变
C．催化剂的使用加快了肼的分解速率
D．生成的氮气和氢气的质量比为28：3
13．下列实验方案不能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验方案
A 除去CO2中少量的CO 点燃
B 除去CaO固体中的CaCO3 高温煅烧
C 鉴别二氧化碳和氧气 用燃烧的木条
D 鉴别水和过氧化氢溶液 加入二氧化锰
A．A B．B C．C D．D
14．关于下列实验的说法，错误的是
A．实验①：酚酞溶液变红，说明分子在不断运动
B．实验②：试管中黑色固体变成红色，说明碳能与某些氧化物反应
C．实验③：只能验证可燃物燃烧需要氧气的条件
D．实验④：试管发烫，说明化学反应伴随着能量的变化
二、非选择题(本题包括6小题，共48分)
15．闵恩泽院士研发了铂重整等多种用于石油化工生产的催化剂，铂重整催化剂需要高纯度氧化铝作为载体。
（1）石油属于　 　(填“可再生”或“不可再生”)能源。
（2）实验室制备以高纯为原料，制备有如下两种方案：
方案一：用价格昂贵的高纯铝与反应制备，该反应为　 　(填基本反应类型)。
方案二：用与酸反应制备，但产品的杂质含量高。该酸为　 　。经实践，以上两种方案均难达成工业生产要求，理由是　 　。
（3）进一步研究发现，采用吸附性强的　 　(其主要成分为碳单质)通过吸附脱铁的方法来精制可获得符合我国国情的高纯度氧化铝。
16．水是一种重要的资源，滋养了世界万物。
（1）水是植物的命脉。植物的光合作用和　 　离不开水。
（2）水是生命之源。科学家提出中国空间站高效循环的生命保障系统改进方案如图所示，物质X为　 　，参与反应的CO2和H2的分子数之比为　 　。
（3）水是工业的血液。利用风能电解水制“绿氢”，“绿氢”的化学式是　 　。
（4）水是我国电力生产的重要来源。与火力发电相比较，其优点是　 　。
（5）水污染对生态环境和人类健康会造成极大的危害。化学需氧量(COD)是反映有机废水污染程度的一项重要指标，其值越小，表示污染程度越低。如图为不同pH下臭氧氧化法对某有机废水的处理效果，最佳的pH范围是___________(填标号)。
A．a~c B．c~e C．e~g
（6）保护水资源从身边做起，请你提出一条建议：　 　。
17．黄铜是由铜和锌组成的合金，可用于制造钱币、奖章等。在利用黄铜制造各种物品的过程中，会产生大量的黄铜渣(主要含Cu、Zn、CuO、ZnO)。
【查阅资料】CuO、ZnO能与稀硫酸反应。
（1）铜元素在元素周期表中的信息如图所示，铜的核电荷数为　 　。
（2）根据化合物的分类，CuO属于　 　，其中铜元素的化合价为　 　。
（3）黄铜的硬度比纯铜　 　。
（4）我国古代将炉甘石()、赤铜()和木炭粉混合高温加热可制得黄铜。涉及的化学方程式为：①　 　↑；
②；③　 　。
（5）若从黄铜渣中提取单质铜，选择稀硫酸溶解黄铜渣的主要原因有　 　。
18．“碳中和”可通过自然生态过程与人为技术手段共同实现二氧化碳的“收支平衡”。自然界中碳氧循环示意图如图所示。
（1）化石能源充分燃烧会释放CO2，是因为化石能源的组成中含有　 　元素。
（2）自然界吸收CO2的方式有　 　(写一种)。
（3）工业废气中的CO2用氨水吸收，并制备甲醇()的工艺流程如下：
①吸收塔中，氨水需要从顶部喷淋，其目的是　 　。
②分离器中，分离溶液和固体的实验操作名称是　 　。
③再生塔中，在加热的条件下可得到循环利用的物质是　 　。
④吸收含4.4吨CO2的废气，理论上制备的甲醇质量不超过　 　吨。
⑤合成塔中，改变反应条件可得到不同的产物。用作催化剂，在300~400℃条件下进行反应时的微观示意图如图所示，该反应的化学方程式为　 　。
19．空气是一种宝贵的资源。
（1）定性测定空气的主要成分。实验流程如图所示。
①3分钟后，操作1试管中出现了液体，该过程属于　 　(填“物理”或“化学”)变化。
②根据操作2中的现象，说明挥发出来的物质是　 　。
③画出操作3中液体主要成分的微观示意图　 　，并用化学符号进行标注。
④通过该实验说明，利用　 　(填物理性质)可将空气中的氮气和氧气分离。
（2）定量测定空气中氧气的含量。装置如图所示，注射器1中不留空气，注射器2中留有空气体积为V1，塞好橡胶塞后试管内空气体积为V2.
①检查气密性。连接好仪器，缓慢推动注射器2的活塞直至不留空气，能说明装置气密性良好的证据是　 　。
②加入稍过量的铜粉，平铺在试管的底部，点燃酒精灯加热。试管内发生反应的化学方程式为　 　。
③需要反复交替推拉两个注射器的活塞，目的是　 　。
④停止加热后，待试管冷却至室温，将注射器1内的气体全部推入试管内，注射器2留有气体的体积为V3，则本实验测定空气中氧气的体积分数为　 　(忽略加入铜粉对试管内空气体积的影响)。
20．兴趣小组利用如图装置制取CO2及性质检验，并开展数字化实验探究。
（1）实验室制取CO2的化学方程式为　 　。
（2）装置B中观察到的实验现象是　 　。
（3）若装置C用于检验CO2，则加入的试剂为　 　。
（4）利用下图装置探究二氧化碳对温度的影响。用相同规格的集气瓶分别充满二氧化碳和空气，在相同条件下光照，通过温度传感器采集的数据见下表。
光照时间/s 0 25 50 75 100 125 150
盛空气瓶内温度/℃ 26.5 26.8 27.4 27.7 27.8 28.1 28.1
盛CO2瓶内温度/℃ a 27.3 27.9 28.3 28.4 28.6 28.6
根据以上实验数据分析：
①a=　 　。
②CO2能产生温室效应的依据是　 　。
③若要探究CO2的保温作用，需补充的实验是　 　。
（5）25℃时，利用图1装置，用pH传感器测定水对二氧化碳的吸收数据见下表：
时间/s 0 600 900 1200 1500 1800
pH 7.0 6.1 5.7 5.6 5.6 5.6
①正常雨水的pH≈5.6，原因是　 　(用化学方程式表示)。
②利用图1装置，用压强传感器分别测定水和NaOH溶液对CO2吸收效果，得出结论：NaOH溶液对CO2的吸收效果比水好。在图2中画出水对CO2吸收效果的变化趋势曲线　 　。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】空气的组成；氧气的化学性质；氮气及稀有气体的用途；二氧化碳的用途
【解析】【解答】A、二氧化碳是植物光合作用的原料之一，能促进植物生长，因此可用作气体肥料，A正确；
B、氮气化学性质稳定，不易与其他物质发生反应，能隔绝氧气防止食品氧化变质，因此可用作食品防腐剂，B正确；
C、氧气具有助燃性，能够支持燃烧，但本身不能燃烧，不能用作航空航天燃料，C错误；
D、稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，因此可用作电光源，D正确；
故答案为：C。
【分析】这道题是对空气各成分用途的考查，解题的关键在于准确记忆并区分各气体的性质与对应的用途。氧气的作用是助燃而非可燃，这是一个高频考点和易错点。
2．【答案】A
【知识点】合金与合金的性质；二氧化碳的实验室制法；化石燃料的利用与保护；纯净物和混合物
【解析】【解答】A、水蒸气是水的气态形式，仅由H2O分子构成，属于纯净物，A符合题意；
B、石灰石的主要成分是碳酸钙，还含有其他杂质，属于混合物，B不符合题意；
C、钢是铁的合金，主要成分是铁，还含有碳等杂质，属于混合物，C不符合题意；
D、煤是复杂的混合物，主要含有碳元素，还含有氢、氧、氮、硫等元素，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】这道题的核心是区分纯净物和混合物。纯净物由一种物质组成，有固定的组成和性质；混合物由两种或多种物质混合而成，没有固定的组成。
判断物质是否只由一种物质构成。水蒸气是水的气态，本质是单一物质，而石灰石、钢、煤都是由多种物质组成的。
3．【答案】D
【知识点】实验室常见的仪器及使用；药品的取用；氢气、一氧化碳、甲烷等可燃气体的验纯
【解析】【解答】A、倾倒液体时，瓶塞应倒放在桌面上，标签要朝向手心，瓶口紧挨试管口。图中瓶塞正放，容易污染试剂，A错误；
B、给试管中的液体加热时，液体体积不能超过试管容积的1/3，且要用酒精灯的外焰加热。图中液体体积超过了试管容积的1/3，B错误；
C、量筒读数时，视线应与液体的凹液面最低处保持水平。图中视线是与凹液面的最高处相平，会导致读数偏大，C错误；
D、氢气验纯的方法是：用拇指堵住试管口，管口向下靠近火焰，移开拇指点火。如果听到尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯；如果听到轻微的“噗”声，表明氢气已经纯净。图中操作符合氢气验纯的正确步骤，D正确；
故答案为：D。
【分析】这是一道实验操作正误判断的题目，解题的关键是熟悉各种基本实验操作的规范和注意事项。
逐一分析每个选项的操作细节，对照正确操作标准来判断对错。
4．【答案】B
【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；二氧化碳的用途
【解析】【解答】A、干冰用于人工降雨，是利用干冰升华时吸收大量的热，使空气中的水蒸气凝结成水滴，这一过程没有新物质生成，属于物理性质，A不符合题意；
B、木炭用作燃料，是利用木炭的可燃性，木炭燃烧时会生成新物质（如二氧化碳），属于化学性质，B符合题意；
C、金刚石用来裁玻璃，是利用金刚石硬度大的特点，硬度属于物理性质，C不符合题意；
D、石墨用作电极，是利用石墨的导电性，导电性属于物理性质，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】本题的解题核心是区分物理性质和化学性质。物理性质是物质不需要发生化学变化就表现出来的性质，化学性质是物质在化学变化中表现出来的性质。
判断用途是否依赖于物质发生化学变化。木炭燃烧是化学变化，因此“可燃性”是化学性质；而干冰升华、金刚石裁玻璃、石墨导电都没有新物质生成，属于物理性质。
5．【答案】D
【知识点】原子结构示意图与离子结构示意图；原子的有关数量计算；元素周期表的特点及其应用
【解析】【解答】A、钍的名称带有“钅”字旁，属于金属元素，A错误；
B、在元素周期表信息中，左上角的数字90是原子序数，代表质子数（核电荷数）。中子数 = 相对原子质量 - 质子数 = 232 - 90 = 142，不是90，B错误；
C、相对原子质量的单位是“1”，通常省略不写，不是“g”，因此钍的相对原子质量为232.0，C错误；
D、由原子结构示意图可知，钍原子的最外层电子数为2，少于4，在化学反应中易失去电子，D正确；
故答案为：D。
【分析】本题解题的关键是结合元素周期表单元格信息和原子结构示意图，逐一分析选项。
突破点：1. 根据元素名称的偏旁判断元素类别。
2. 利用公式“中子数 ≈ 相对原子质量 - 质子数”计算中子数。
3. 明确相对原子质量的单位。
4. 根据最外层电子数判断原子得失电子的趋势。
6．【答案】D
【知识点】蒸发与蒸馏操作；水的净化；硬水与软水
【解析】【解答】A、由图可知，超滤膜可以截留悬浮颗粒等不溶物，因此可以除去不溶物，A正确；
B、细菌的体积较大，不能通过超滤膜，因此超滤膜可除去水中的细菌，B正确；
C、硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水，超滤膜只能除去不溶性杂质和部分大分子物质，不能除去水中的可溶性钙、镁化合物，因此不能将硬水转化为软水，C正确；
D、蒸馏可以除去水中的所有杂质，得到的水是纯净物；而超滤膜只能除去不溶性杂质、细菌和大分子有机物，不能除去水中的可溶性杂质，因此二者的净水效果不同，D错误；
故答案为：D。
【分析】这道题需要结合超滤膜的过滤原理和蒸馏的净水原理，对每个选项进行分析判断。
理解超滤膜的分离作用是“筛滤”，只允许小分子和离子通过；而蒸馏是通过蒸发和冷凝，得到几乎纯净的水。
7．【答案】A
【知识点】物质的微粒性；分子和原子的区别和联系；分子的定义与分子的特性；碳单质的性质和用途
【解析】【解答】A、液态酒精和酒精蒸气都是由酒精分子（C2H5OH）构成的，同种分子化学性质相同，因此都能燃烧，A正确；
B、金刚石与石墨都是由碳原子构成的，它们硬度不同的原因是碳原子的排列方式不同，B错误；
C、干冰升华是由固态直接变为气态，二氧化碳分子间的间隔会变大，而不是变小，C错误；
D、氧气在加压后可装入钢瓶，是因为加压使分子间的间隔变小，而不是分子本身变小，D错误；
故答案为：A。
【分析】这道题考查的是用分子、原子的观点解释宏观现象，解题的关键是掌握分子的基本性质和物质的构成。
突破点：1. 同种物质的分子，化学性质相同。
2. 金刚石和石墨的物理性质差异是因为原子排列方式不同。
3. 物质状态变化时，分子本身大小不变，变化的是分子间的间隔。
8．【答案】B
【知识点】氧气的实验室制法；金属锈蚀的条件及其防护；碳的化学性质；灭火的原理和方法
【解析】【解答】A、用布擦干洗净后的铁锅，是为了除去水分，防止铁在潮湿的空气中生锈，该劳动项目与化学知识有直接关联，A正确；
B、炒菜时油锅着火，用锅盖盖灭，其原理是隔绝氧气（或空气），而不是降低油的温度至着火点以下，该劳动项目与化学知识没有直接关联，B错误；
C、用过氧化氢溶液制作简易供氧器，是因为过氧化氢能分解产生氧气，该劳动项目与化学知识有直接关联，C正确；
D、用炭黑制作墨汁书写档案、画画，是因为常温下碳单质的化学性质不活泼，能使书写的内容长久保存，该劳动项目与化学知识有直接关联，D正确；
故答案为：B。
【分析】这道题需要逐一分析每个选项中劳动项目背后的化学原理，判断其是否与给出的化学知识直接相关。
突破点：1. 铁生锈的条件是铁与氧气和水同时接触。
2. 灭火的原理有：清除可燃物、隔绝氧气（或空气）、使温度降到着火点以下。
3. 过氧化氢在催化剂的作用下能分解生成水和氧气。
4. 常温下碳单质的化学性质不活泼，不易与其他物质发生反应。
9．【答案】C
【知识点】常用燃料的使用与其对环境的影响；甲烷、乙醇等常见有机物的性质和用途
【解析】【解答】A、由图可知，天然气燃烧产生的二氧化硫远少于煤，而二氧化硫是导致酸雨的主要气体，因此煤燃烧产生的气体更易导致酸雨，A错误；
B、从图中可以看出，煤燃烧产生的二氧化碳质量约为2500g，二氧化硫质量约为11g，显然二氧化碳的量远多于二氧化硫，B错误；
C、天然气燃烧产生的二氧化硫等污染物极少，能有效减少酸雨等空气污染，因此使用天然气有利于提高空气质量，C正确；
D、将煤制成其他含碳燃料，燃烧时仍会产生二氧化碳等温室气体，无法实现温室气体零排放，D错误；
故答案为：C。
【分析】本题解题的关键是读懂柱状图，对比天然气和煤燃烧产生的CO2与SO2的质量差异，进而分析其对环境的影响。
突破点：1. 酸雨成因：二氧化硫（SO2）是形成酸雨的主要物质，天然气燃烧产生的SO2极少，因此对酸雨的贡献远小于煤。
2. 空气质量：减少SO2等污染物的排放，直接有利于空气质量的提升。
3. 温室气体：任何含碳燃料燃烧都会产生CO2，无法实现零排放。
10．【答案】C
【知识点】化学式的书写及意义；化学式的相关计算；碳的化学性质
【解析】【解答】A、在 中，H原子数为4 + 2n，O原子数为n，所以H、O原子个数比为(4 + 2n)：n，不是2：1，A错误；
B、C、O元素的质量比为12：(16n)，不是12：16，B错误；
C、碳元素的质量分数计算公式为： ，C正确；
D、可燃冰中除了 ，还可能含有其他杂质，且甲烷不完全燃烧时会生成一氧化碳，因此燃烧产物不一定只产生和 ，D错误；
故答案为：C。
【分析】这道题是对化学式计算和性质的考查，解题的关键是根据化学式准确计算原子个数比、元素质量比和元素质量分数，并理解物质的燃烧产物。
11．【答案】D
【知识点】燃烧与燃烧的条件；完全燃烧与不完全燃烧；灭火的原理和方法
【解析】【解答】A、铜的导热性好，会加速油的蒸发，因此不使用铜盖，A正确；
B、下层的水可以吸收热量，降低油的温度，从而减少油的蒸发，达到省油的目的，B正确；
C、油灯产生黑烟是因为氧气不足，油发生不充分燃烧，生成了炭黑，C正确；
D、熄灭油灯用嘴吹灭，其原理是吹入的冷空气使温度降到油的着火点以下，而不是隔绝空气，D错误；
故答案为：D。
【分析】这道题结合了古诗中的生活场景，需要运用化学和物理知识分析每个选项的原理。
突破点：1. 导热性：铜是热的良导体，会加速油的蒸发，这是物理性质的应用。
2. 蒸发与吸热：水的蒸发会吸收热量，从而降低油的温度，减少油的蒸发。
3. 燃烧与灭火：不充分燃烧会产生黑烟；吹灭油灯的原理是降温至着火点以下，而非隔绝空气。
12．【答案】B
【知识点】催化剂的特点与催化作用；分子和原子的区别和联系；根据化学反应方程式的计算；化学反应的实质
【解析】【解答】A、根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目和质量都不变，A正确；
B、化学反应的本质是分子破裂成原子，原子重新组合成新分子，因此反应前后分子的种类一定发生改变，B错误；
C、催化剂的作用是改变化学反应速率，这里的催化剂加快了肼的分解速率，C正确；
D、根据化学方程式，生成氮气和氢气的质量比为：(2x28)：(3x2) = 56：6 = 28：3，D正确；
故答案为：B。
【分析】这道题考查了质量守恒定律、催化剂的作用以及化学方程式的计算，解题的关键是理解化学反应的本质和相关概念。
突破点：1. 质量守恒定律：化学反应前后原子的种类、数目和质量不变，但分子的种类一定改变。
2. 催化剂：催化剂只改变反应速率，不改变反应的产物和质量。
3. 化学方程式计算：根据化学方程式中各物质的相对分子质量计算质量比。
13．【答案】A
【知识点】物质除杂或净化的探究；物质的检验、鉴别
【解析】【解答】A、二氧化碳不支持燃烧，当二氧化碳中混有少量一氧化碳时，无法用点燃的方法除去一氧化碳，因为一氧化碳无法在大量二氧化碳中燃烧，A错误；
B、碳酸钙在高温煅烧的条件下会分解生成氧化钙和二氧化碳，能有效除去氧化钙固体中的碳酸钙，且不会引入新的杂质，B正确；
C、二氧化碳不支持燃烧，会使燃烧的木条熄灭；氧气支持燃烧，会使燃烧的木条燃烧更旺，因此可以用燃烧的木条鉴别二氧化碳和氧气，C正确；
D、过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下会分解产生氧气，而水与二氧化锰不反应，因此可以用加入二氧化锰的方法鉴别水和过氧化氢溶液，D正确；
故答案为：A。
【分析】这道题是对实验方案的评价，解题的关键是掌握除杂和鉴别的基本原则：除杂要“不增、不减、易分”，鉴别要利用物质的不同性质产生明显不同的现象。
14．【答案】C
【知识点】分子的定义与分子的特性；碳的化学性质；燃烧的条件与灭火原理探究；生石灰的性质与用途
【解析】【解答】A、实验①中，浓氨水挥发出的氨分子不断运动，进入酚酞溶液使其变红，说明分子在不断运动，A正确；
B、实验②中，碳与氧化铜在高温下反应，黑色氧化铜固体变为红色铜，说明碳能与某些氧化物反应，B正确；
C、实验③中，铜片上的白磷燃烧，红磷不燃烧，说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点；铜片上的白磷燃烧，水中的白磷不燃烧，说明燃烧需要氧气。因此，该实验能同时验证燃烧需要氧气和温度达到着火点两个条件，并非只能验证需要氧气，C错误；
D、实验④中，生石灰与水反应放出热量，使试管发烫，说明化学反应伴随着能量的变化，D正确；
故答案为：C。
【分析】这道题需要逐一分析每个实验的原理和现象，判断其结论是否正确。
突破点：1. 实验①：氨分子的运动使酚酞变红，直接证明了分子的不断运动。
2. 实验②：碳还原氧化铜的实验，证明了碳的还原性。
3. 实验③：通过三组对比（铜片上的白磷与红磷、铜片上的白磷与水中的白磷），可以同时验证燃烧的两个条件：氧气和温度达到着火点。
4. 实验④：生石灰与水的反应是放热反应，说明化学反应有能量变化。
15．【答案】（1）不可再生
（2）化合反应；盐酸；方案一原料成本高，方案二产品含杂质多
（3）活性炭
【知识点】中和反应及其应用；化合反应及其应用；碳单质的性质和用途；化石燃料的利用与保护；化学实验方案设计与评价
【解析】【解答】(1)石油是化石燃料，是由远古生物经过漫长的地质年代形成的，形成周期极长，在短期内无法再生，所以属于不可再生能源。
故答案为：不可再生。
(2)高纯铝（Al）与Cl2反应生成AlCl3，该反应是由两种物质反应生成一种物质，符合“多变一”的特征，属于化合反应。
Al(OH)3属于碱，能与酸发生中和反应生成盐和水，要制备AlCl3，需要用盐酸（HCl），因为盐酸与Al(OH)3反应生成氯化铝和水。
方案一中使用价格昂贵的高纯铝作为原料，会导致原料成本高，不利于工业生产；方案二制备的产品杂质含量高，无法满足工业生产对产品纯度的要求，所以这两种方案均难达成工业生产要求。
故答案为：化合反应；盐酸；方案一原料成本高，方案二产品含杂质多。
（3） 活性炭具有吸附性，其主要成分为碳单质，可以通过吸附脱铁的方法来精制获得符合我国国情的高纯度氧化铝。
故答案为：活性炭。
【分析】可再生能源和不可再生能源的概念。对能源分类知识的理解和应用能力。根据化学反应的特点判断基本反应类型。根据碱与酸的反应规律选择合适的酸。根据物质的性质和用途的对应关系，结合题目中给出的“吸附性强”“主要成分为碳单质”等信息进行推断。
（1）石油是化石燃料，形成周期极长，短期内无法再生，属于不可再生能源。
（2）高纯铝（Al）与氯气（Cl2）反应生成氯化铝（AlCl3），由两种物质生成一种物质，属于基本反应类型中的化合反应；
Al(OH)3与盐酸反应可生成AlCl3，化学方程式为；
题目明确说明方案一用 “价格昂贵的高纯铝”，原料成本高，方案二 “产品杂质含量高”，这两点就是它们难以达成工业生产要求的原因。
（3）活性炭疏松多孔具有极强的吸附性，可通过吸附脱铁来精制氧化铝。
16．【答案】（1）呼吸作用
（2）氧气；
（3）H2
（4）更环保
（5）C
（6）随手关闭水龙头（合理即可）
【知识点】电解水实验；水的性质和应用；保护水资源；化学方程式的书写与配平
【解析】【解答】(1)植物的生命活动中，光合作用和呼吸作用是两个核心生理过程，二者都离不开水的参与。
故答案为：呼吸作用。
(2)在空间站的生命保障系统中，人呼吸会消耗氧气（O2）并产生二氧化碳（CO2），因此物质X是氧气，能供给呼吸。
图中CO2与H2在光照条件下反应生成水（H2O）和物质C，根据反应 ，参与反应的CO2和H2的分子数之比为1：2。
故答案为：氧气（O2）；1：2。
(3)电解水的化学方程式为2H2O=2H2↑ + O2↑，生成的氢气被称为“绿氢”，其化学式为H2。
故答案为：H2。
(4)火力发电主要通过燃烧化石燃料（如煤、天然气等），会产生大量的污染物（如二氧化硫、氮氧化物、粉尘等）和温室气体二氧化碳；而水力发电是利用水的势能转化为电能，过程中不产生污染物和温室气体，更加环保，同时水力资源是可再生资源。
故答案为：更环保（或“无污染”“可再生”等，合理即可）。
(5)题目中说明化学需氧量（COD）越小，表示污染程度越低。从图像可以看出，在pH为e~g的区间内，COD值最低，说明该pH范围处理效果最佳。
故答案为：C。
(6)保护水资源的建议可以从节约用水和防止水污染两个角度提出。例如随手关闭水龙头、用洗菜水浇花、工业废水处理达标后排放等。
故答案为：随手关闭水龙头（或“用洗菜水浇花”等，合理即可）。
【分析】结合植物生理活动的基础知识，回忆光合作用和呼吸作用的条件。植物的光合作用和呼吸作用的原料及条件。根据空间站生命保障系统的循环逻辑，结合化学反应方程式的配平来推断物质和分子数之比。氧气的用途、化学反应方程式的书写与配平。根据电解水的实验结论，直接得出“绿氢”的化学式。对比火力发电和水力发电的原理与产物，分析水力发电的优点。理解COD的含义，结合图像中COD随pH的变化趋势，找到COD最小的pH区间。从日常生活和工业生产的角度，思考保护水资源的具体措施。
（1）植物的光合作用、呼吸作用和蒸腾作用等生理过程都离不开水。
（2）在空间站循环系统中，水通电分解生成H2和X，因此物质X为氧气（O2）；
CO2与H2在光照条件下反应生成C和H2O，化学方程式为，参与反应的CO2和H2分子数之比为。
（3）电解水生成氢气和氧气，“绿氢” 指通过可再生能源电解水制得的氢气，化学式为H2。
（4）水力发电利用水的势能转化为电能，不产生污染物，且水资源可再生，相比火力发电更环保。
（5）化学需氧量（COD）越小表示污染程度越低。从图中可知，在pH为e~g区间时，COD值最低，处理效果最佳，故选C。
（6）保护水资源的方法有：节约用水（如随手关闭水龙头、使用节水器具）；防治水体污染（如不使用含磷洗衣粉、工业废水处理达标后排放）。
17．【答案】（1）29
（2）氧化物；+2
（3）大
（4）CO2；
（5）CuO、ZnO能与稀硫酸反应，锌也能与稀硫酸反应，而铜不与稀硫酸反应
【知识点】合金与合金的性质；金属的化学性质；元素周期表的特点及其应用；有关元素化合价的计算；化学方程式的书写与配平
【解析】【解答】(1) 在元素周期表的单元格中，左上角的数字代表原子序数，而原子序数等于核电荷数。铜元素周期表单元格左上角数字为29，所以铜的核电荷数为29。
故答案为：29。
(2) CuO是由铜和氧两种元素组成，且其中一种元素是氧元素的化合物，符合氧化物的定义，因此属于氧化物。
在化合物中，氧元素通常显-2价，设铜元素的化合价为x，根据化合物中各元素正负化合价代数和为零，可得x + (-2) = 0，解得x = +2。
故答案为：氧化物；+2。
(3) 合金的硬度一般比组成它的纯金属的硬度大，黄铜是铜锌合金，所以黄铜的硬度比纯铜大。
故答案为：大。
（4）反应①中，ZnCO3在高温条件下分解生成ZnO和一种气体，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，反应物中含有Zn、C、O三种元素，生成物ZnO中含有Zn、O元素，所以生成的气体为CO2。
反应③是木炭粉（C）与赤铜（Cu2O）在高温条件下反应生成铜（Cu）和二氧化碳（CO2），化学方程式为 。
故答案为： 。
(5) 黄铜渣主要含Cu、Zn、CuO、ZnO，根据资料可知CuO、ZnO能与稀硫酸反应，锌也能与稀硫酸反应，而铜不与稀硫酸反应，所以加入稀硫酸可以将Zn、CuO、ZnO溶解，而铜不溶解，从而分离出铜。
故答案为：CuO、ZnO能与稀硫酸反应，锌也能与稀硫酸反应，而铜不与稀硫酸反应。
【分析】直接根据元素周期表单元格的信息，利用原子序数与核电荷数的关系进行解答。根据氧化物的定义判断CuO的类别，再根据化合物中化合价的计算规则求出铜元素的化合价。回忆合金的性质，直接得出合金与纯金属硬度的大小关系。根据质量守恒定律推断反应①的生成物，再根据反应物和反应条件写出反应③的化学方程式。根据黄铜渣中各成分的性质，分析稀硫酸与各成分的反应情况，从而得出选择稀硫酸的原因。
（1）元素周期表信息示意图左上角的数字表示原子序数，原子序数等于核电荷数，铜的原子序数为29，因此核电荷数为29。
（2）CuO由两种元素组成且其中一种是氧元素，属于氧化物；
在CuO中，氧元素的化合价为-2，根据化合物中正负化合价代数和为0，可得铜元素的化合价为+2。
（3）合金的硬度一般比组成它的纯金属大，因此黄铜（铜锌合金）的硬度比纯铜大。
（4）根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和个数不变。反应前Zn、C、O的个数分别是1、1、3，反应后已知物质中Zn、C、O的个数分别是1、0、1，需补充1个C、2个O，故填CO2；
赤铜（Cu2O）与木炭粉在高温下反应生成铜和二氧化碳，化学方程式为。
（5）根据资料，CuO、ZnO能与稀硫酸反应，锌也能与稀硫酸反应，而铜不与稀硫酸反应，因此用稀硫酸溶解后可通过过滤得到铜。
18．【答案】（1）碳
（2）光合作用
（3）让氨水与废气在吸收塔内充分接触，提高CO2的吸收效率；过滤；NH3和H2O；3.2；
【知识点】过滤的原理、方法及其应用；自然界中的物质循环；微粒观点及模型图的应用；根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】(1)根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变。化石燃料充分燃烧生成CO2，说明反应物中一定含有碳元素。
故答案为：碳（C）。
(2)自然界中吸收CO2的主要途径有植物的光合作用（将CO2和水转化为有机物和氧气），以及海水的溶解等。
故答案为：光合作用（或“海水吸收”等，合理即可）。
(3)①氨水从顶部喷淋，能让氨水与含CO2的废气在吸收塔内充分接触，增大反应物的接触面积，从而提高CO2的吸收效率。
故答案为：让氨水与废气在吸收塔内充分接触，提高CO2的吸收效率。
②分离溶液和不溶性固体NH4HCO3的实验操作是过滤，过滤可以将固体和液体分离。
故答案为：过滤。
③在再生塔中，NH4HCO3固体在加热条件下分解生成NH3、H2O和CO2，其中NH3和H2O可以循环回到吸收塔中再次利用。
故答案为：NH3和H2O（或“氨水”）
④
设理论上制备的甲醇质量为x，则
x=3.2t
⑤根据微观示意图，CO2与H2在Ni/CaCO3催化剂和300~400℃条件下反应生成CH4和H2O，化学方程式为。
故答案为： 。
【分析】运用质量守恒定律，从生成物的元素组成反推反应物的元素组成。回忆自然界中碳循环的主要途径，选择一种即可。从增大反应物接触面积、提高反应效率的角度分析喷淋的目的。根据混合物的状态（溶液和固体）选择合适的分离方法。分析再生塔中的反应，找出可以循环利用的物质。根据化学方程式进行计算，利用比例关系求出甲醇的质量。根据微观示意图，确定反应物、生成物和反应条件，写出化学方程式。
（1）根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变。化石燃料燃烧（消耗O2）生成CO2，说明其组成中含有碳元素。
（2）自然界中，植物通过光合作用吸收CO2并释放氧气；海水也能溶解并吸收大量CO2。
（3）①从顶部喷淋氨水，可让氨水与废气在吸收塔内充分接触，提高CO2的吸收效率。
②分离溶液与不溶性固体（NH4HCO3）的操作是过滤。
③NH4HCO3在加热条件下分解生成NH3、H2O和CO2，其中NH3和H2O可重新结合为氨水，循环用于吸收CO2。
④合成塔中，CO2、H2在一定条件下反应生成CH3OH和H2O，化学方程式为，吸收含4.4吨CO2的废气，设理论上制备的甲醇质量为x，则
x=3.2t
⑤根据微观示意图，CO2与H2在Ni/CaCO3催化剂和300~400℃条件下反应生成CH4和H2O，化学方程式为。
19．【答案】（1）物理；氮气；；沸点
（2）注射器1的活塞被推出，并稳定在某一位置；；确保氧气被铜粉完全消耗；
【知识点】测定空气中的氧气含量；物理变化、化学变化的特点及其判别；化学方程式的书写与配平；微粒观点及模型图的应用
【解析】【解答】(1)①操作1中，空气在液氮中冷却液化，只是状态发生改变，没有新物质生成，属于物理变化。
故答案为：物理。
②操作2中，燃着的木条伸入试管里熄灭，说明挥发出来的物质不支持燃烧，空气中主要成分是氮气和氧气，氧气支持燃烧，所以该物质是氮气。
故答案为：氮气（N2）。
③空气中氮气沸点比氧气低，先挥发的是氮气，剩余液体主要成分是氧气，氧气由氧分子构成，微观示意图为多个O2分子（如题目给出的示意图）。
故答案为： 。
④该实验利用氮气和氧气的沸点不同，先使空气液化，再通过升温让沸点低的氮气先挥发，从而分离氮气和氧气。
故答案为：沸点。
(2)①连接好仪器，缓慢推动注射器2的活塞，若装置气密性良好，装置内压强增大，会将注射器1的活塞推出，且稳定在某一位置。
故答案为：注射器1的活塞被推出，并稳定在某一位置。
②铜粉在加热条件下与氧气反应生成氧化铜，化学方程式为： 。
故答案为： 。
③反复交替推拉两个注射器的活塞，能让装置内的空气充分流动，使氧气与铜粉充分接触，确保氧气被完全消耗，提高实验准确性。
故答案为：确保氧气被铜粉完全消耗。
④初始空气总体积为V1+ V2，反应后剩余气体体积为V3，消耗的氧气体积为V1-V3，因此氧气的体积分数为： .
故答案为： 。
【分析】结合空气液化分离的原理，判断变化类型、物质成分，理解沸点差异的应用。根据实验装置和操作，分析气密性检查的原理、反应方程式、操作目的，并推导体积分数的计算式。
（1）①空气液化只是状态改变，没有新物质生成，属于物理变化。
②燃着的木条伸入后熄灭，说明该物质不支持燃烧，空气中含量最多且不支持燃烧的气体是氮气（N2）。
③氮气逸出后，剩余物质主要是氧气（O2），1个氧分子由2个氧原子构成，作图为。
④该实验中，氮气先汽化逸出，说明其沸点较低，利用氮气和氧气的沸点不同，可将空气中的氮气和氧气分离。
（2）①推动注射器2活塞时，装置内压强增大，若气密性良好，注射器1的活塞会被推出并稳定在某一位置。
②铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜，化学方程式为。
③反复推拉活塞可让空气在试管内循环，确保氧气被铜粉完全消耗。
④初始空气总体积=注射器2内体积+试管内体积=V1 +V2 ；反应后剩余气体体积=V2 +V3 ；消耗的氧气体积=初始总体积 剩余体积，即 ；则测得氧气的体积分数为。
20．【答案】（1）
（2）溶液变红
（3）澄清石灰水
（4）26.5；光照过程中盛CO2瓶的温度上升更快且最终温度更高；移除光源，测定150s内盛空气瓶和盛CO2瓶的温度变化情况
（5）；
【知识点】化学方程式的书写与配平；二氧化碳的实验室制法；探究二氧化碳的性质；二氧化碳的检验和验满
【解析】【解答】（1）实验室用石灰石与稀盐酸反应制取CO2，反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为：。
故答案为：。
（2）CO2进入装置B后，与水反应生成碳酸，碳酸呈酸性，能使紫色石蕊溶液变红。
故答案为：溶液变红。
(3)CO2能使澄清石灰水变浑浊，这是检验CO2的特征反应，因此装置C中应加入澄清石灰水（主要成分Ca(OH)2）。
故答案为：澄清石灰水（或“氢氧化钙溶液”）。
(4)①实验为对照实验，初始时盛空气瓶内温度为26.5°C，因此盛CO2瓶的初始温度a也应为26.5°C，以保证变量唯一。
故答案为：26.5。
②分析表格数据可知，在相同光照条件下，盛CO2瓶内的温度比盛空气瓶内的温度上升更快，且最终温度更高，这一现象说明CO2能产生温室效应。
故答案为：光照过程中盛CO2瓶的温度上升更快且最终温度更高
③若要探究CO2的保温作用，需要在移除光源后，测定相同时间内盛空气瓶和盛CO2瓶的温度变化，观察哪个瓶的温度下降更慢。
故答案为：移除光源，测定150s内盛空气瓶和盛CO2瓶的温度变化情况。
(5)①正常雨水的pH=5.6，是因为空气中的CO2溶于水生成碳酸，碳酸呈弱酸性，反应的化学方程式为： .
故答案为： 。
②水对CO2的吸收效果比NaOH溶液弱，因此在图2中，水对应的压强变化曲线下降幅度应小于NaOH溶液对应的曲线，且最终稳定在较高的压强值。
故答案为：（画出一条下降幅度小于NaOH溶液曲线的趋势线即可）
【分析】根据实验室制取CO2的原理，写出化学方程式。利用CO2与水反应生成碳酸的性质，分析石蕊溶液的变色现象。回忆CO2检验方法，选择合适的试剂。根据对照实验的原则、实验数据的分析以及实验目的的延伸，解答相关问题。根据CO2与水的反应解释正常雨水的pH，并根据吸收效果分析压强变化曲线。
（1）实验室用石灰石（主要成分为CaCO3）与稀盐酸反应制取CO2，反应生成氯化钙、水、二氧化碳，化学方程式为。
（2）CO2通入石蕊溶液时，与水反应生成碳酸（H2CO3），碳酸呈酸性，使紫色石蕊溶液变红。
（3）CO2能使澄清石灰水变浑浊，因此常用澄清石灰水检验CO2。
（4）①实验初始时，空气和CO2的温度应相同，因此a=26.5。
②数据显示，光照过程中盛CO2瓶的温度上升更快且最终温度更高，说明CO2能产生温室效应。
③探究CO2的保温作用需对比二者在无光照时的温度保持能力，因此需补充的对照实验为：移除光源，测定150s内盛空气瓶和盛CO2瓶的温度变化情况。
（5）①正常雨水的pH≈5.6，是因为空气中的CO2溶于水反应生成碳酸，碳酸呈弱酸性，化学方程式为。
②水对CO2的吸收效果比NaOH溶液弱，因此曲线变化趋势为：初始压强与NaOH溶液曲线相同，注入液体时压强上升幅度基本相同，最终压强下降幅度比NaOH溶液曲线小，最终压强比NaOH溶液曲线高，作图为。
1 / 1广东省广州市增城区2025-2026学年九年级上学期1月期末考试化学试题
一、注意：每道选择题有四个选项，其中只有一项符合题意。请用铅笔在答题卷上作答。选错、不选、多选或涂改不清的，均不给分。
1．空气是生产生活的重要资源，下列关于空气成分的说法错误的是
A．二氧化碳用作气体肥料 B．氮气用作食品防腐剂
C．氧气用作航空航天燃料 D．稀有气体用作电光源
【答案】C
【知识点】空气的组成；氧气的化学性质；氮气及稀有气体的用途；二氧化碳的用途
【解析】【解答】A、二氧化碳是植物光合作用的原料之一，能促进植物生长，因此可用作气体肥料，A正确；
B、氮气化学性质稳定，不易与其他物质发生反应，能隔绝氧气防止食品氧化变质，因此可用作食品防腐剂，B正确；
C、氧气具有助燃性，能够支持燃烧，但本身不能燃烧，不能用作航空航天燃料，C错误；
D、稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，因此可用作电光源，D正确；
故答案为：C。
【分析】这道题是对空气各成分用途的考查，解题的关键在于准确记忆并区分各气体的性质与对应的用途。氧气的作用是助燃而非可燃，这是一个高频考点和易错点。
2．下列属于纯净物的是
A．水蒸气 B．石灰石 C．钢 D．煤
【答案】A
【知识点】合金与合金的性质；二氧化碳的实验室制法；化石燃料的利用与保护；纯净物和混合物
【解析】【解答】A、水蒸气是水的气态形式，仅由H2O分子构成，属于纯净物，A符合题意；
B、石灰石的主要成分是碳酸钙，还含有其他杂质，属于混合物，B不符合题意；
C、钢是铁的合金，主要成分是铁，还含有碳等杂质，属于混合物，C不符合题意；
D、煤是复杂的混合物，主要含有碳元素，还含有氢、氧、氮、硫等元素，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】这道题的核心是区分纯净物和混合物。纯净物由一种物质组成，有固定的组成和性质；混合物由两种或多种物质混合而成，没有固定的组成。
判断物质是否只由一种物质构成。水蒸气是水的气态，本质是单一物质，而石灰石、钢、煤都是由多种物质组成的。
3．下列实验操作正确的是
A．倾倒液体 B．加热液体
C．量筒读数 D．氢气验纯
【答案】D
【知识点】实验室常见的仪器及使用；药品的取用；氢气、一氧化碳、甲烷等可燃气体的验纯
【解析】【解答】A、倾倒液体时，瓶塞应倒放在桌面上，标签要朝向手心，瓶口紧挨试管口。图中瓶塞正放，容易污染试剂，A错误；
B、给试管中的液体加热时，液体体积不能超过试管容积的1/3，且要用酒精灯的外焰加热。图中液体体积超过了试管容积的1/3，B错误；
C、量筒读数时，视线应与液体的凹液面最低处保持水平。图中视线是与凹液面的最高处相平，会导致读数偏大，C错误；
D、氢气验纯的方法是：用拇指堵住试管口，管口向下靠近火焰，移开拇指点火。如果听到尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯；如果听到轻微的“噗”声，表明氢气已经纯净。图中操作符合氢气验纯的正确步骤，D正确；
故答案为：D。
【分析】这是一道实验操作正误判断的题目，解题的关键是熟悉各种基本实验操作的规范和注意事项。
逐一分析每个选项的操作细节，对照正确操作标准来判断对错。
4．下列物质的用途主要与化学性质有关的是
A．干冰用于人工降雨 B．木炭用作燃料
C．金刚石用来裁玻璃 D．石墨用作电极
【答案】B
【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；二氧化碳的用途
【解析】【解答】A、干冰用于人工降雨，是利用干冰升华时吸收大量的热，使空气中的水蒸气凝结成水滴，这一过程没有新物质生成，属于物理性质，A不符合题意；
B、木炭用作燃料，是利用木炭的可燃性，木炭燃烧时会生成新物质（如二氧化碳），属于化学性质，B符合题意；
C、金刚石用来裁玻璃，是利用金刚石硬度大的特点，硬度属于物理性质，C不符合题意；
D、石墨用作电极，是利用石墨的导电性，导电性属于物理性质，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】本题的解题核心是区分物理性质和化学性质。物理性质是物质不需要发生化学变化就表现出来的性质，化学性质是物质在化学变化中表现出来的性质。
判断用途是否依赖于物质发生化学变化。木炭燃烧是化学变化，因此“可燃性”是化学性质；而干冰升华、金刚石裁玻璃、石墨导电都没有新物质生成，属于物理性质。
5．2025年我国第四代核裂变反应堆——钍基熔盐堆正式建成。钍元素的部分信息及原子结构示意图如图所示。下列说法正确的是
A．钍属于非金属元素 B．钍原子核内有90个中子
C．钍的相对原子质量为232.0g D．钍原子易失去电子
【答案】D
【知识点】原子结构示意图与离子结构示意图；原子的有关数量计算；元素周期表的特点及其应用
【解析】【解答】A、钍的名称带有“钅”字旁，属于金属元素，A错误；
B、在元素周期表信息中，左上角的数字90是原子序数，代表质子数（核电荷数）。中子数 = 相对原子质量 - 质子数 = 232 - 90 = 142，不是90，B错误；
C、相对原子质量的单位是“1”，通常省略不写，不是“g”，因此钍的相对原子质量为232.0，C错误；
D、由原子结构示意图可知，钍原子的最外层电子数为2，少于4，在化学反应中易失去电子，D正确；
故答案为：D。
【分析】本题解题的关键是结合元素周期表单元格信息和原子结构示意图，逐一分析选项。
突破点：1. 根据元素名称的偏旁判断元素类别。
2. 利用公式“中子数 ≈ 相对原子质量 - 质子数”计算中子数。
3. 明确相对原子质量的单位。
4. 根据最外层电子数判断原子得失电子的趋势。
6．家用净水器利用膜分离技术，下图是超滤膜过滤原理示意图，下列说法错误的是
A．超滤膜可以除去不溶物 B．超滤膜可除去水中的细菌
C．超滤膜不能将硬水转化为软水 D．超滤膜和蒸馏的净水效果相同
【答案】D
【知识点】蒸发与蒸馏操作；水的净化；硬水与软水
【解析】【解答】A、由图可知，超滤膜可以截留悬浮颗粒等不溶物，因此可以除去不溶物，A正确；
B、细菌的体积较大，不能通过超滤膜，因此超滤膜可除去水中的细菌，B正确；
C、硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水，超滤膜只能除去不溶性杂质和部分大分子物质，不能除去水中的可溶性钙、镁化合物，因此不能将硬水转化为软水，C正确；
D、蒸馏可以除去水中的所有杂质，得到的水是纯净物；而超滤膜只能除去不溶性杂质、细菌和大分子有机物，不能除去水中的可溶性杂质，因此二者的净水效果不同，D错误；
故答案为：D。
【分析】这道题需要结合超滤膜的过滤原理和蒸馏的净水原理，对每个选项进行分析判断。
理解超滤膜的分离作用是“筛滤”，只允许小分子和离子通过；而蒸馏是通过蒸发和冷凝，得到几乎纯净的水。
7．对下列宏观事实的微观解释合理的是
A．液态酒精和酒精蒸气都能燃烧——同种分子化学性质相同
B．金刚石与石墨的硬度不同——构成它们的原子不同
C．干冰升华——二氧化碳分子间的间隔变小
D．氧气在加压后可装入钢瓶——加压使分子变小
【答案】A
【知识点】物质的微粒性；分子和原子的区别和联系；分子的定义与分子的特性；碳单质的性质和用途
【解析】【解答】A、液态酒精和酒精蒸气都是由酒精分子（C2H5OH）构成的，同种分子化学性质相同，因此都能燃烧，A正确；
B、金刚石与石墨都是由碳原子构成的，它们硬度不同的原因是碳原子的排列方式不同，B错误；
C、干冰升华是由固态直接变为气态，二氧化碳分子间的间隔会变大，而不是变小，C错误；
D、氧气在加压后可装入钢瓶，是因为加压使分子间的间隔变小，而不是分子本身变小，D错误；
故答案为：A。
【分析】这道题考查的是用分子、原子的观点解释宏观现象，解题的关键是掌握分子的基本性质和物质的构成。
突破点：1. 同种物质的分子，化学性质相同。
2. 金刚石和石墨的物理性质差异是因为原子排列方式不同。
3. 物质状态变化时，分子本身大小不变，变化的是分子间的间隔。
8．劳动创造美好生活。下列劳动项目和涉及的化学知识没有直接关联的是
选项 劳动项目 化学知识
A 用布擦干洗净后的铁锅 铁在潮湿的空气中易生锈
B 炒菜时油锅着火，用锅盖盖灭 降低油的温度至着火点以下
C 用过氧化氢溶液制作简易供氧器 过氧化氢能分解产生氧气
D 用炭黑制作墨汁，书写档案、画画 常温下碳单质的化学性质不活泼
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【知识点】氧气的实验室制法；金属锈蚀的条件及其防护；碳的化学性质；灭火的原理和方法
【解析】【解答】A、用布擦干洗净后的铁锅，是为了除去水分，防止铁在潮湿的空气中生锈，该劳动项目与化学知识有直接关联，A正确；
B、炒菜时油锅着火，用锅盖盖灭，其原理是隔绝氧气（或空气），而不是降低油的温度至着火点以下，该劳动项目与化学知识没有直接关联，B错误；
C、用过氧化氢溶液制作简易供氧器，是因为过氧化氢能分解产生氧气，该劳动项目与化学知识有直接关联，C正确；
D、用炭黑制作墨汁书写档案、画画，是因为常温下碳单质的化学性质不活泼，能使书写的内容长久保存，该劳动项目与化学知识有直接关联，D正确；
故答案为：B。
【分析】这道题需要逐一分析每个选项中劳动项目背后的化学原理，判断其是否与给出的化学知识直接相关。
突破点：1. 铁生锈的条件是铁与氧气和水同时接触。
2. 灭火的原理有：清除可燃物、隔绝氧气（或空气）、使温度降到着火点以下。
3. 过氧化氢在催化剂的作用下能分解生成水和氧气。
4. 常温下碳单质的化学性质不活泼，不易与其他物质发生反应。
9．相同质量的天然气和煤充分燃烧产生CO2和SO2的质量如图所示。下列说法正确的是
A．天然气燃烧产生的气体更易导致酸雨
B．煤燃烧产生的二氧化硫多于二氧化碳
C．使用天然气有利于提高空气质量
D．将煤制成其他含碳燃料，可以实现温室气体零排放
【答案】C
【知识点】常用燃料的使用与其对环境的影响；甲烷、乙醇等常见有机物的性质和用途
【解析】【解答】A、由图可知，天然气燃烧产生的二氧化硫远少于煤，而二氧化硫是导致酸雨的主要气体，因此煤燃烧产生的气体更易导致酸雨，A错误；
B、从图中可以看出，煤燃烧产生的二氧化碳质量约为2500g，二氧化硫质量约为11g，显然二氧化碳的量远多于二氧化硫，B错误；
C、天然气燃烧产生的二氧化硫等污染物极少，能有效减少酸雨等空气污染，因此使用天然气有利于提高空气质量，C正确；
D、将煤制成其他含碳燃料，燃烧时仍会产生二氧化碳等温室气体，无法实现温室气体零排放，D错误；
故答案为：C。
【分析】本题解题的关键是读懂柱状图，对比天然气和煤燃烧产生的CO2与SO2的质量差异，进而分析其对环境的影响。
突破点：1. 酸雨成因：二氧化硫（SO2）是形成酸雨的主要物质，天然气燃烧产生的SO2极少，因此对酸雨的贡献远小于煤。
2. 空气质量：减少SO2等污染物的排放，直接有利于空气质量的提升。
3. 温室气体：任何含碳燃料燃烧都会产生CO2，无法实现零排放。
10．第十五届全国运动会开幕式火炬“源火”，来自南海海底的可燃冰(主要成分为)，下列有关的说法正确的是
A．原子个数比为
B．元素的质量比为
C．碳元素的质量分数为
D．燃烧只产生和
【答案】C
【知识点】化学式的书写及意义；化学式的相关计算；碳的化学性质
【解析】【解答】A、在 中，H原子数为4 + 2n，O原子数为n，所以H、O原子个数比为(4 + 2n)：n，不是2：1，A错误；
B、C、O元素的质量比为12：(16n)，不是12：16，B错误；
C、碳元素的质量分数计算公式为： ，C正确；
D、可燃冰中除了 ，还可能含有其他杂质，且甲烷不完全燃烧时会生成一氧化碳，因此燃烧产物不一定只产生和 ，D错误；
故答案为：C。
【分析】这道题是对化学式计算和性质的考查，解题的关键是根据化学式准确计算原子个数比、元素质量比和元素质量分数，并理解物质的燃烧产物。
11．诗人陆游记载“书灯勿用铜盏，蜀中有夹瓷盏……可省油之半”。下列说法错误的是
A．不使用铜盏是因为铜的导热性好，加速油的蒸发
B．下层水吸热，减少了油的蒸发
C．油灯产生黑烟是氧气不足，油不充分燃烧造成
D．熄灭油灯可用嘴吹灭，原理是隔绝了空气
【答案】D
【知识点】燃烧与燃烧的条件；完全燃烧与不完全燃烧；灭火的原理和方法
【解析】【解答】A、铜的导热性好，会加速油的蒸发，因此不使用铜盖，A正确；
B、下层的水可以吸收热量，降低油的温度，从而减少油的蒸发，达到省油的目的，B正确；
C、油灯产生黑烟是因为氧气不足，油发生不充分燃烧，生成了炭黑，C正确；
D、熄灭油灯用嘴吹灭，其原理是吹入的冷空气使温度降到油的着火点以下，而不是隔绝空气，D错误；
故答案为：D。
【分析】这道题结合了古诗中的生活场景，需要运用化学和物理知识分析每个选项的原理。
突破点：1. 导热性：铜是热的良导体，会加速油的蒸发，这是物理性质的应用。
2. 蒸发与吸热：水的蒸发会吸收热量，从而降低油的温度，减少油的蒸发。
3. 燃烧与灭火：不充分燃烧会产生黑烟；吹灭油灯的原理是降温至着火点以下，而非隔绝空气。
12．“神舟”系列飞船使用的某种发动机利用了肼(化学式为N2H4)，肼分解的化学方程式为，下列说法错误的是
A．反应前后原子的数目不变
B．反应前后分子的种类不变
C．催化剂的使用加快了肼的分解速率
D．生成的氮气和氢气的质量比为28：3
【答案】B
【知识点】催化剂的特点与催化作用；分子和原子的区别和联系；根据化学反应方程式的计算；化学反应的实质
【解析】【解答】A、根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目和质量都不变，A正确；
B、化学反应的本质是分子破裂成原子，原子重新组合成新分子，因此反应前后分子的种类一定发生改变，B错误；
C、催化剂的作用是改变化学反应速率，这里的催化剂加快了肼的分解速率，C正确；
D、根据化学方程式，生成氮气和氢气的质量比为：(2x28)：(3x2) = 56：6 = 28：3，D正确；
故答案为：B。
【分析】这道题考查了质量守恒定律、催化剂的作用以及化学方程式的计算，解题的关键是理解化学反应的本质和相关概念。
突破点：1. 质量守恒定律：化学反应前后原子的种类、数目和质量不变，但分子的种类一定改变。
2. 催化剂：催化剂只改变反应速率，不改变反应的产物和质量。
3. 化学方程式计算：根据化学方程式中各物质的相对分子质量计算质量比。
13．下列实验方案不能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验方案
A 除去CO2中少量的CO 点燃
B 除去CaO固体中的CaCO3 高温煅烧
C 鉴别二氧化碳和氧气 用燃烧的木条
D 鉴别水和过氧化氢溶液 加入二氧化锰
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【知识点】物质除杂或净化的探究；物质的检验、鉴别
【解析】【解答】A、二氧化碳不支持燃烧，当二氧化碳中混有少量一氧化碳时，无法用点燃的方法除去一氧化碳，因为一氧化碳无法在大量二氧化碳中燃烧，A错误；
B、碳酸钙在高温煅烧的条件下会分解生成氧化钙和二氧化碳，能有效除去氧化钙固体中的碳酸钙，且不会引入新的杂质，B正确；
C、二氧化碳不支持燃烧，会使燃烧的木条熄灭；氧气支持燃烧，会使燃烧的木条燃烧更旺，因此可以用燃烧的木条鉴别二氧化碳和氧气，C正确；
D、过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下会分解产生氧气，而水与二氧化锰不反应，因此可以用加入二氧化锰的方法鉴别水和过氧化氢溶液，D正确；
故答案为：A。
【分析】这道题是对实验方案的评价，解题的关键是掌握除杂和鉴别的基本原则：除杂要“不增、不减、易分”，鉴别要利用物质的不同性质产生明显不同的现象。
14．关于下列实验的说法，错误的是
A．实验①：酚酞溶液变红，说明分子在不断运动
B．实验②：试管中黑色固体变成红色，说明碳能与某些氧化物反应
C．实验③：只能验证可燃物燃烧需要氧气的条件
D．实验④：试管发烫，说明化学反应伴随着能量的变化
【答案】C
【知识点】分子的定义与分子的特性；碳的化学性质；燃烧的条件与灭火原理探究；生石灰的性质与用途
【解析】【解答】A、实验①中，浓氨水挥发出的氨分子不断运动，进入酚酞溶液使其变红，说明分子在不断运动，A正确；
B、实验②中，碳与氧化铜在高温下反应，黑色氧化铜固体变为红色铜，说明碳能与某些氧化物反应，B正确；
C、实验③中，铜片上的白磷燃烧，红磷不燃烧，说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点；铜片上的白磷燃烧，水中的白磷不燃烧，说明燃烧需要氧气。因此，该实验能同时验证燃烧需要氧气和温度达到着火点两个条件，并非只能验证需要氧气，C错误；
D、实验④中，生石灰与水反应放出热量，使试管发烫，说明化学反应伴随着能量的变化，D正确；
故答案为：C。
【分析】这道题需要逐一分析每个实验的原理和现象，判断其结论是否正确。
突破点：1. 实验①：氨分子的运动使酚酞变红，直接证明了分子的不断运动。
2. 实验②：碳还原氧化铜的实验，证明了碳的还原性。
3. 实验③：通过三组对比（铜片上的白磷与红磷、铜片上的白磷与水中的白磷），可以同时验证燃烧的两个条件：氧气和温度达到着火点。
4. 实验④：生石灰与水的反应是放热反应，说明化学反应有能量变化。
二、非选择题(本题包括6小题，共48分)
15．闵恩泽院士研发了铂重整等多种用于石油化工生产的催化剂，铂重整催化剂需要高纯度氧化铝作为载体。
（1）石油属于　 　(填“可再生”或“不可再生”)能源。
（2）实验室制备以高纯为原料，制备有如下两种方案：
方案一：用价格昂贵的高纯铝与反应制备，该反应为　 　(填基本反应类型)。
方案二：用与酸反应制备，但产品的杂质含量高。该酸为　 　。经实践，以上两种方案均难达成工业生产要求，理由是　 　。
（3）进一步研究发现，采用吸附性强的　 　(其主要成分为碳单质)通过吸附脱铁的方法来精制可获得符合我国国情的高纯度氧化铝。
【答案】（1）不可再生
（2）化合反应；盐酸；方案一原料成本高，方案二产品含杂质多
（3）活性炭
【知识点】中和反应及其应用；化合反应及其应用；碳单质的性质和用途；化石燃料的利用与保护；化学实验方案设计与评价
【解析】【解答】(1)石油是化石燃料，是由远古生物经过漫长的地质年代形成的，形成周期极长，在短期内无法再生，所以属于不可再生能源。
故答案为：不可再生。
(2)高纯铝（Al）与Cl2反应生成AlCl3，该反应是由两种物质反应生成一种物质，符合“多变一”的特征，属于化合反应。
Al(OH)3属于碱，能与酸发生中和反应生成盐和水，要制备AlCl3，需要用盐酸（HCl），因为盐酸与Al(OH)3反应生成氯化铝和水。
方案一中使用价格昂贵的高纯铝作为原料，会导致原料成本高，不利于工业生产；方案二制备的产品杂质含量高，无法满足工业生产对产品纯度的要求，所以这两种方案均难达成工业生产要求。
故答案为：化合反应；盐酸；方案一原料成本高，方案二产品含杂质多。
（3） 活性炭具有吸附性，其主要成分为碳单质，可以通过吸附脱铁的方法来精制获得符合我国国情的高纯度氧化铝。
故答案为：活性炭。
【分析】可再生能源和不可再生能源的概念。对能源分类知识的理解和应用能力。根据化学反应的特点判断基本反应类型。根据碱与酸的反应规律选择合适的酸。根据物质的性质和用途的对应关系，结合题目中给出的“吸附性强”“主要成分为碳单质”等信息进行推断。
（1）石油是化石燃料，形成周期极长，短期内无法再生，属于不可再生能源。
（2）高纯铝（Al）与氯气（Cl2）反应生成氯化铝（AlCl3），由两种物质生成一种物质，属于基本反应类型中的化合反应；
Al(OH)3与盐酸反应可生成AlCl3，化学方程式为；
题目明确说明方案一用 “价格昂贵的高纯铝”，原料成本高，方案二 “产品杂质含量高”，这两点就是它们难以达成工业生产要求的原因。
（3）活性炭疏松多孔具有极强的吸附性，可通过吸附脱铁来精制氧化铝。
16．水是一种重要的资源，滋养了世界万物。
（1）水是植物的命脉。植物的光合作用和　 　离不开水。
（2）水是生命之源。科学家提出中国空间站高效循环的生命保障系统改进方案如图所示，物质X为　 　，参与反应的CO2和H2的分子数之比为　 　。
（3）水是工业的血液。利用风能电解水制“绿氢”，“绿氢”的化学式是　 　。
（4）水是我国电力生产的重要来源。与火力发电相比较，其优点是　 　。
（5）水污染对生态环境和人类健康会造成极大的危害。化学需氧量(COD)是反映有机废水污染程度的一项重要指标，其值越小，表示污染程度越低。如图为不同pH下臭氧氧化法对某有机废水的处理效果，最佳的pH范围是___________(填标号)。
A．a~c B．c~e C．e~g
（6）保护水资源从身边做起，请你提出一条建议：　 　。
【答案】（1）呼吸作用
（2）氧气；
（3）H2
（4）更环保
（5）C
（6）随手关闭水龙头（合理即可）
【知识点】电解水实验；水的性质和应用；保护水资源；化学方程式的书写与配平
【解析】【解答】(1)植物的生命活动中，光合作用和呼吸作用是两个核心生理过程，二者都离不开水的参与。
故答案为：呼吸作用。
(2)在空间站的生命保障系统中，人呼吸会消耗氧气（O2）并产生二氧化碳（CO2），因此物质X是氧气，能供给呼吸。
图中CO2与H2在光照条件下反应生成水（H2O）和物质C，根据反应 ，参与反应的CO2和H2的分子数之比为1：2。
故答案为：氧气（O2）；1：2。
(3)电解水的化学方程式为2H2O=2H2↑ + O2↑，生成的氢气被称为“绿氢”，其化学式为H2。
故答案为：H2。
(4)火力发电主要通过燃烧化石燃料（如煤、天然气等），会产生大量的污染物（如二氧化硫、氮氧化物、粉尘等）和温室气体二氧化碳；而水力发电是利用水的势能转化为电能，过程中不产生污染物和温室气体，更加环保，同时水力资源是可再生资源。
故答案为：更环保（或“无污染”“可再生”等，合理即可）。
(5)题目中说明化学需氧量（COD）越小，表示污染程度越低。从图像可以看出，在pH为e~g的区间内，COD值最低，说明该pH范围处理效果最佳。
故答案为：C。
(6)保护水资源的建议可以从节约用水和防止水污染两个角度提出。例如随手关闭水龙头、用洗菜水浇花、工业废水处理达标后排放等。
故答案为：随手关闭水龙头（或“用洗菜水浇花”等，合理即可）。
【分析】结合植物生理活动的基础知识，回忆光合作用和呼吸作用的条件。植物的光合作用和呼吸作用的原料及条件。根据空间站生命保障系统的循环逻辑，结合化学反应方程式的配平来推断物质和分子数之比。氧气的用途、化学反应方程式的书写与配平。根据电解水的实验结论，直接得出“绿氢”的化学式。对比火力发电和水力发电的原理与产物，分析水力发电的优点。理解COD的含义，结合图像中COD随pH的变化趋势，找到COD最小的pH区间。从日常生活和工业生产的角度，思考保护水资源的具体措施。
（1）植物的光合作用、呼吸作用和蒸腾作用等生理过程都离不开水。
（2）在空间站循环系统中，水通电分解生成H2和X，因此物质X为氧气（O2）；
CO2与H2在光照条件下反应生成C和H2O，化学方程式为，参与反应的CO2和H2分子数之比为。
（3）电解水生成氢气和氧气，“绿氢” 指通过可再生能源电解水制得的氢气，化学式为H2。
（4）水力发电利用水的势能转化为电能，不产生污染物，且水资源可再生，相比火力发电更环保。
（5）化学需氧量（COD）越小表示污染程度越低。从图中可知，在pH为e~g区间时，COD值最低，处理效果最佳，故选C。
（6）保护水资源的方法有：节约用水（如随手关闭水龙头、使用节水器具）；防治水体污染（如不使用含磷洗衣粉、工业废水处理达标后排放）。
17．黄铜是由铜和锌组成的合金，可用于制造钱币、奖章等。在利用黄铜制造各种物品的过程中，会产生大量的黄铜渣(主要含Cu、Zn、CuO、ZnO)。
【查阅资料】CuO、ZnO能与稀硫酸反应。
（1）铜元素在元素周期表中的信息如图所示，铜的核电荷数为　 　。
（2）根据化合物的分类，CuO属于　 　，其中铜元素的化合价为　 　。
（3）黄铜的硬度比纯铜　 　。
（4）我国古代将炉甘石()、赤铜()和木炭粉混合高温加热可制得黄铜。涉及的化学方程式为：①　 　↑；
②；③　 　。
（5）若从黄铜渣中提取单质铜，选择稀硫酸溶解黄铜渣的主要原因有　 　。
【答案】（1）29
（2）氧化物；+2
（3）大
（4）CO2；
（5）CuO、ZnO能与稀硫酸反应，锌也能与稀硫酸反应，而铜不与稀硫酸反应
【知识点】合金与合金的性质；金属的化学性质；元素周期表的特点及其应用；有关元素化合价的计算；化学方程式的书写与配平
【解析】【解答】(1) 在元素周期表的单元格中，左上角的数字代表原子序数，而原子序数等于核电荷数。铜元素周期表单元格左上角数字为29，所以铜的核电荷数为29。
故答案为：29。
(2) CuO是由铜和氧两种元素组成，且其中一种元素是氧元素的化合物，符合氧化物的定义，因此属于氧化物。
在化合物中，氧元素通常显-2价，设铜元素的化合价为x，根据化合物中各元素正负化合价代数和为零，可得x + (-2) = 0，解得x = +2。
故答案为：氧化物；+2。
(3) 合金的硬度一般比组成它的纯金属的硬度大，黄铜是铜锌合金，所以黄铜的硬度比纯铜大。
故答案为：大。
（4）反应①中，ZnCO3在高温条件下分解生成ZnO和一种气体，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，反应物中含有Zn、C、O三种元素，生成物ZnO中含有Zn、O元素，所以生成的气体为CO2。
反应③是木炭粉（C）与赤铜（Cu2O）在高温条件下反应生成铜（Cu）和二氧化碳（CO2），化学方程式为 。
故答案为： 。
(5) 黄铜渣主要含Cu、Zn、CuO、ZnO，根据资料可知CuO、ZnO能与稀硫酸反应，锌也能与稀硫酸反应，而铜不与稀硫酸反应，所以加入稀硫酸可以将Zn、CuO、ZnO溶解，而铜不溶解，从而分离出铜。
故答案为：CuO、ZnO能与稀硫酸反应，锌也能与稀硫酸反应，而铜不与稀硫酸反应。
【分析】直接根据元素周期表单元格的信息，利用原子序数与核电荷数的关系进行解答。根据氧化物的定义判断CuO的类别，再根据化合物中化合价的计算规则求出铜元素的化合价。回忆合金的性质，直接得出合金与纯金属硬度的大小关系。根据质量守恒定律推断反应①的生成物，再根据反应物和反应条件写出反应③的化学方程式。根据黄铜渣中各成分的性质，分析稀硫酸与各成分的反应情况，从而得出选择稀硫酸的原因。
（1）元素周期表信息示意图左上角的数字表示原子序数，原子序数等于核电荷数，铜的原子序数为29，因此核电荷数为29。
（2）CuO由两种元素组成且其中一种是氧元素，属于氧化物；
在CuO中，氧元素的化合价为-2，根据化合物中正负化合价代数和为0，可得铜元素的化合价为+2。
（3）合金的硬度一般比组成它的纯金属大，因此黄铜（铜锌合金）的硬度比纯铜大。
（4）根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和个数不变。反应前Zn、C、O的个数分别是1、1、3，反应后已知物质中Zn、C、O的个数分别是1、0、1，需补充1个C、2个O，故填CO2；
赤铜（Cu2O）与木炭粉在高温下反应生成铜和二氧化碳，化学方程式为。
（5）根据资料，CuO、ZnO能与稀硫酸反应，锌也能与稀硫酸反应，而铜不与稀硫酸反应，因此用稀硫酸溶解后可通过过滤得到铜。
18．“碳中和”可通过自然生态过程与人为技术手段共同实现二氧化碳的“收支平衡”。自然界中碳氧循环示意图如图所示。
（1）化石能源充分燃烧会释放CO2，是因为化石能源的组成中含有　 　元素。
（2）自然界吸收CO2的方式有　 　(写一种)。
（3）工业废气中的CO2用氨水吸收，并制备甲醇()的工艺流程如下：
①吸收塔中，氨水需要从顶部喷淋，其目的是　 　。
②分离器中，分离溶液和固体的实验操作名称是　 　。
③再生塔中，在加热的条件下可得到循环利用的物质是　 　。
④吸收含4.4吨CO2的废气，理论上制备的甲醇质量不超过　 　吨。
⑤合成塔中，改变反应条件可得到不同的产物。用作催化剂，在300~400℃条件下进行反应时的微观示意图如图所示，该反应的化学方程式为　 　。
【答案】（1）碳
（2）光合作用
（3）让氨水与废气在吸收塔内充分接触，提高CO2的吸收效率；过滤；NH3和H2O；3.2；
【知识点】过滤的原理、方法及其应用；自然界中的物质循环；微粒观点及模型图的应用；根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】(1)根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变。化石燃料充分燃烧生成CO2，说明反应物中一定含有碳元素。
故答案为：碳（C）。
(2)自然界中吸收CO2的主要途径有植物的光合作用（将CO2和水转化为有机物和氧气），以及海水的溶解等。
故答案为：光合作用（或“海水吸收”等，合理即可）。
(3)①氨水从顶部喷淋，能让氨水与含CO2的废气在吸收塔内充分接触，增大反应物的接触面积，从而提高CO2的吸收效率。
故答案为：让氨水与废气在吸收塔内充分接触，提高CO2的吸收效率。
②分离溶液和不溶性固体NH4HCO3的实验操作是过滤，过滤可以将固体和液体分离。
故答案为：过滤。
③在再生塔中，NH4HCO3固体在加热条件下分解生成NH3、H2O和CO2，其中NH3和H2O可以循环回到吸收塔中再次利用。
故答案为：NH3和H2O（或“氨水”）
④
设理论上制备的甲醇质量为x，则
x=3.2t
⑤根据微观示意图，CO2与H2在Ni/CaCO3催化剂和300~400℃条件下反应生成CH4和H2O，化学方程式为。
故答案为： 。
【分析】运用质量守恒定律，从生成物的元素组成反推反应物的元素组成。回忆自然界中碳循环的主要途径，选择一种即可。从增大反应物接触面积、提高反应效率的角度分析喷淋的目的。根据混合物的状态（溶液和固体）选择合适的分离方法。分析再生塔中的反应，找出可以循环利用的物质。根据化学方程式进行计算，利用比例关系求出甲醇的质量。根据微观示意图，确定反应物、生成物和反应条件，写出化学方程式。
（1）根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变。化石燃料燃烧（消耗O2）生成CO2，说明其组成中含有碳元素。
（2）自然界中，植物通过光合作用吸收CO2并释放氧气；海水也能溶解并吸收大量CO2。
（3）①从顶部喷淋氨水，可让氨水与废气在吸收塔内充分接触，提高CO2的吸收效率。
②分离溶液与不溶性固体（NH4HCO3）的操作是过滤。
③NH4HCO3在加热条件下分解生成NH3、H2O和CO2，其中NH3和H2O可重新结合为氨水，循环用于吸收CO2。
④合成塔中，CO2、H2在一定条件下反应生成CH3OH和H2O，化学方程式为，吸收含4.4吨CO2的废气，设理论上制备的甲醇质量为x，则
x=3.2t
⑤根据微观示意图，CO2与H2在Ni/CaCO3催化剂和300~400℃条件下反应生成CH4和H2O，化学方程式为。
19．空气是一种宝贵的资源。
（1）定性测定空气的主要成分。实验流程如图所示。
①3分钟后，操作1试管中出现了液体，该过程属于　 　(填“物理”或“化学”)变化。
②根据操作2中的现象，说明挥发出来的物质是　 　。
③画出操作3中液体主要成分的微观示意图　 　，并用化学符号进行标注。
④通过该实验说明，利用　 　(填物理性质)可将空气中的氮气和氧气分离。
（2）定量测定空气中氧气的含量。装置如图所示，注射器1中不留空气，注射器2中留有空气体积为V1，塞好橡胶塞后试管内空气体积为V2.
①检查气密性。连接好仪器，缓慢推动注射器2的活塞直至不留空气，能说明装置气密性良好的证据是　 　。
②加入稍过量的铜粉，平铺在试管的底部，点燃酒精灯加热。试管内发生反应的化学方程式为　 　。
③需要反复交替推拉两个注射器的活塞，目的是　 　。
④停止加热后，待试管冷却至室温，将注射器1内的气体全部推入试管内，注射器2留有气体的体积为V3，则本实验测定空气中氧气的体积分数为　 　(忽略加入铜粉对试管内空气体积的影响)。
【答案】（1）物理；氮气；；沸点
（2）注射器1的活塞被推出，并稳定在某一位置；；确保氧气被铜粉完全消耗；
【知识点】测定空气中的氧气含量；物理变化、化学变化的特点及其判别；化学方程式的书写与配平；微粒观点及模型图的应用
【解析】【解答】(1)①操作1中，空气在液氮中冷却液化，只是状态发生改变，没有新物质生成，属于物理变化。
故答案为：物理。
②操作2中，燃着的木条伸入试管里熄灭，说明挥发出来的物质不支持燃烧，空气中主要成分是氮气和氧气，氧气支持燃烧，所以该物质是氮气。
故答案为：氮气（N2）。
③空气中氮气沸点比氧气低，先挥发的是氮气，剩余液体主要成分是氧气，氧气由氧分子构成，微观示意图为多个O2分子（如题目给出的示意图）。
故答案为： 。
④该实验利用氮气和氧气的沸点不同，先使空气液化，再通过升温让沸点低的氮气先挥发，从而分离氮气和氧气。
故答案为：沸点。
(2)①连接好仪器，缓慢推动注射器2的活塞，若装置气密性良好，装置内压强增大，会将注射器1的活塞推出，且稳定在某一位置。
故答案为：注射器1的活塞被推出，并稳定在某一位置。
②铜粉在加热条件下与氧气反应生成氧化铜，化学方程式为： 。
故答案为： 。
③反复交替推拉两个注射器的活塞，能让装置内的空气充分流动，使氧气与铜粉充分接触，确保氧气被完全消耗，提高实验准确性。
故答案为：确保氧气被铜粉完全消耗。
④初始空气总体积为V1+ V2，反应后剩余气体体积为V3，消耗的氧气体积为V1-V3，因此氧气的体积分数为： .
故答案为： 。
【分析】结合空气液化分离的原理，判断变化类型、物质成分，理解沸点差异的应用。根据实验装置和操作，分析气密性检查的原理、反应方程式、操作目的，并推导体积分数的计算式。
（1）①空气液化只是状态改变，没有新物质生成，属于物理变化。
②燃着的木条伸入后熄灭，说明该物质不支持燃烧，空气中含量最多且不支持燃烧的气体是氮气（N2）。
③氮气逸出后，剩余物质主要是氧气（O2），1个氧分子由2个氧原子构成，作图为。
④该实验中，氮气先汽化逸出，说明其沸点较低，利用氮气和氧气的沸点不同，可将空气中的氮气和氧气分离。
（2）①推动注射器2活塞时，装置内压强增大，若气密性良好，注射器1的活塞会被推出并稳定在某一位置。
②铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜，化学方程式为。
③反复推拉活塞可让空气在试管内循环，确保氧气被铜粉完全消耗。
④初始空气总体积=注射器2内体积+试管内体积=V1 +V2 ；反应后剩余气体体积=V2 +V3 ；消耗的氧气体积=初始总体积 剩余体积，即 ；则测得氧气的体积分数为。
20．兴趣小组利用如图装置制取CO2及性质检验，并开展数字化实验探究。
（1）实验室制取CO2的化学方程式为　 　。
（2）装置B中观察到的实验现象是　 　。
（3）若装置C用于检验CO2，则加入的试剂为　 　。
（4）利用下图装置探究二氧化碳对温度的影响。用相同规格的集气瓶分别充满二氧化碳和空气，在相同条件下光照，通过温度传感器采集的数据见下表。
光照时间/s 0 25 50 75 100 125 150
盛空气瓶内温度/℃ 26.5 26.8 27.4 27.7 27.8 28.1 28.1
盛CO2瓶内温度/℃ a 27.3 27.9 28.3 28.4 28.6 28.6
根据以上实验数据分析：
①a=　 　。
②CO2能产生温室效应的依据是　 　。
③若要探究CO2的保温作用，需补充的实验是　 　。
（5）25℃时，利用图1装置，用pH传感器测定水对二氧化碳的吸收数据见下表：
时间/s 0 600 900 1200 1500 1800
pH 7.0 6.1 5.7 5.6 5.6 5.6
①正常雨水的pH≈5.6，原因是　 　(用化学方程式表示)。
②利用图1装置，用压强传感器分别测定水和NaOH溶液对CO2吸收效果，得出结论：NaOH溶液对CO2的吸收效果比水好。在图2中画出水对CO2吸收效果的变化趋势曲线　 　。
【答案】（1）
（2）溶液变红
（3）澄清石灰水
（4）26.5；光照过程中盛CO2瓶的温度上升更快且最终温度更高；移除光源，测定150s内盛空气瓶和盛CO2瓶的温度变化情况
（5）；
【知识点】化学方程式的书写与配平；二氧化碳的实验室制法；探究二氧化碳的性质；二氧化碳的检验和验满
【解析】【解答】（1）实验室用石灰石与稀盐酸反应制取CO2，反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为：。
故答案为：。
（2）CO2进入装置B后，与水反应生成碳酸，碳酸呈酸性，能使紫色石蕊溶液变红。
故答案为：溶液变红。
(3)CO2能使澄清石灰水变浑浊，这是检验CO2的特征反应，因此装置C中应加入澄清石灰水（主要成分Ca(OH)2）。
故答案为：澄清石灰水（或“氢氧化钙溶液”）。
(4)①实验为对照实验，初始时盛空气瓶内温度为26.5°C，因此盛CO2瓶的初始温度a也应为26.5°C，以保证变量唯一。
故答案为：26.5。
②分析表格数据可知，在相同光照条件下，盛CO2瓶内的温度比盛空气瓶内的温度上升更快，且最终温度更高，这一现象说明CO2能产生温室效应。
故答案为：光照过程中盛CO2瓶的温度上升更快且最终温度更高
③若要探究CO2的保温作用，需要在移除光源后，测定相同时间内盛空气瓶和盛CO2瓶的温度变化，观察哪个瓶的温度下降更慢。
故答案为：移除光源，测定150s内盛空气瓶和盛CO2瓶的温度变化情况。
(5)①正常雨水的pH=5.6，是因为空气中的CO2溶于水生成碳酸，碳酸呈弱酸性，反应的化学方程式为： .
故答案为： 。
②水对CO2的吸收效果比NaOH溶液弱，因此在图2中，水对应的压强变化曲线下降幅度应小于NaOH溶液对应的曲线，且最终稳定在较高的压强值。
故答案为：（画出一条下降幅度小于NaOH溶液曲线的趋势线即可）
【分析】根据实验室制取CO2的原理，写出化学方程式。利用CO2与水反应生成碳酸的性质，分析石蕊溶液的变色现象。回忆CO2检验方法，选择合适的试剂。根据对照实验的原则、实验数据的分析以及实验目的的延伸，解答相关问题。根据CO2与水的反应解释正常雨水的pH，并根据吸收效果分析压强变化曲线。
（1）实验室用石灰石（主要成分为CaCO3）与稀盐酸反应制取CO2，反应生成氯化钙、水、二氧化碳，化学方程式为。
（2）CO2通入石蕊溶液时，与水反应生成碳酸（H2CO3），碳酸呈酸性，使紫色石蕊溶液变红。
（3）CO2能使澄清石灰水变浑浊，因此常用澄清石灰水检验CO2。
（4）①实验初始时，空气和CO2的温度应相同，因此a=26.5。
②数据显示，光照过程中盛CO2瓶的温度上升更快且最终温度更高，说明CO2能产生温室效应。
③探究CO2的保温作用需对比二者在无光照时的温度保持能力，因此需补充的对照实验为：移除光源，测定150s内盛空气瓶和盛CO2瓶的温度变化情况。
（5）①正常雨水的pH≈5.6，是因为空气中的CO2溶于水反应生成碳酸，碳酸呈弱酸性，化学方程式为。
②水对CO2的吸收效果比NaOH溶液弱，因此曲线变化趋势为：初始压强与NaOH溶液曲线相同，注入液体时压强上升幅度基本相同，最终压强下降幅度比NaOH溶液曲线小，最终压强比NaOH溶液曲线高，作图为。
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