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浦东新区民办欣竹中学2025学年度第二学期
九年级化学学科阶段诊断二
考试时间：40分钟 满分：50分
H-1 C-12 O-16 Li-7(注：不定项有1—多个选项)
一、潜水艇中的化学
1．核潜艇在水下长时间潜航时，依赖于一套高度集成的生命支持系统，其核心包括制氧技术和CO2清除技术等。
Ⅰ．制氧技术
(1)核潜艇早期曾使用过氧化钠(Na2O2)作制氧剂，反应原理之一为2Na2O2+2CO2=2X+O2，则X的化学式为___________。(填字母)
A．Na2O B．NaOH C．Na2CO3 D．NaHCO3
(2)因过氧化钠制氧存在安全性差、维护复杂等缺陷，逐渐被先进的电解水制氧技术取代。如图1是某化学小组设计的电解水创新装置(待U形管中气体排干净后，两侧同时开始收集，注射器的规格为20 mL，收集前均处于0刻度处)。
①电解水反应的化学方程式为___________；
②一段时间后，若注射器Ⅰ中收集的气体体积为5 mL，则理论上注射器Ⅱ中收集的气体体积约为___________mL。
(3)“氧烛”是核潜艇常用的应急供氧设备，装置简图如图2。
①“氧烛”的产氧药块中含有氯酸钠(NaClO3)、金属粉末(Mg、Fe等)和催化剂，氯酸钠中氯元素的化合价为___________；
②在使用过程中，“氧烛”需要通过撞击火帽加热引发化学反应，写出实验室中不需要加热来制取氧气的反应的化学方程式___________。
Ⅱ．二氧化碳清除技术
(4)核潜艇中常用沸石分子筛吸附二氧化碳，再通过真空解吸实现材料再生，在此过程中二氧化碳分子的结构___________(填“发生”或“没有发生”)变化。
(5)利用化学试剂吸收是清除CO2的另一种方式，通常采用氢氧化锂(LiOH)吸收艇内的CO2，已知LiOH与NaOH的化学性质相似。
①相同条件下，LiOH和NaOH吸收CO2的质量关系如图3所示。试分析选用LiOH而不用NaOH作吸收剂的原因___________；
②若消耗2.4 kg LiOH，理论上可吸收CO2的质量是多少？（写出计算过程）
二、认识天然气
2．可燃冰的主要成分是甲烷水合物，具有巨大的经济价值和重要的战略意义。某兴趣小组的师生，对天然气的形成过程、燃烧产物、应用优势和安全等展开了问题探究。
任务一：了解天然气的形成过程
【交流分享】
(1)天然气是古生物残骸在高温、高压的地下环境中分解和转化而形成的，其形成至少需要数百万年的时间。由此可知，天然气属于___________(填“可再生”或“不可再生”)能源。
任务二：探究天然气的燃烧产物
【提出问题】天然气燃烧后的气体中是否含有CO2、CO？
【教师指导】浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇二氧化碳无变化，但遇到微量一氧化碳会立即变成蓝色。
【进行实验】
(2)设计实验方案，探究天然气燃烧产生的气体成分。
实验步骤 实验现象 实验结论
①点燃天然气后，在火焰上方罩干燥的烧杯，过一会儿迅速把烧杯倒过来，向烧杯中注入少量澄清石灰水，振荡 烧杯内壁出现无色液滴，___________ 含有H2O和CO2
②将天然气燃烧生成的气体通入图1装置 浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸变为蓝色 ___________
【反思交流】
(3)请分析天然气燃烧过程中产生CO的原因___________。
任务三：调查天然气的应用优势
【查阅资料】
(4)充分燃烧1 kg天然气和1 kg煤释放的热量和产生SO2的质量如图2。请你结合图2分析天然气相比于煤，作为燃料所具有的优点是___________(写1点)。
任务四：探讨天然气的安全使用
【交流讨论】
(5)家庭使用天然气时，要注意用气安全。为防止天然气泄漏造成危险，应在厨房安装天然气泄漏报警器，安装位置应在燃气灶附近墙的___________(填“上方”或“下方”)。
(6)燃气公司常在无色无味的天然气中加入少量具有特殊气味的乙硫醇(C2H5SH)，其作用是___________。
三、与人类关系密切的金属
3．回答下列问题。
(1)铝、铁、铜是人类广泛使用的三种金属，人类大规模开发利用这三种金属的先后排序为(用元素符号表示)___________。
(2)如图是元素周期表的一格，下列说法正确的是___________。(不定项)
A．金原子的核外电子数为118 B．金的相对原子质量是197.0 C．金元素属于金属元素 D．金原子的中子数为97
(3)近年来，共享单车在国内一些城市走红
①共享单车的各部件中属于有机合成材料的是___________。(不定项)
A．钢制网篓　　　　　　　　　　　　　B．手柄套(主要成分为橡胶和塑料) C．合金车架　　　　　　　　　　　　　D．橡胶轮胎
②保护共享单车的措施之一是防止其锈蚀，其中链条常采用的防锈方法是___________。
③共享单车有些部件是由钢铁制成的。图2是工业炼铁的反应原理模拟实验，发生反应的化学方程式是___________，从环保角度看，该装置的不足之处是___________。
(4)黄铜中含铜和锌。某黄铜中铜的含量为50%~65%，小张同学为测定铜的含量，设计如下实验：
Ⅰ：确定原理只有锌能与稀硫酸反应产生难溶于水的氢气 Ⅱ：搭建装置 Ⅲ：操作a g样品加入锥形瓶，b mL足量的稀硫酸经分液漏斗全部滴入，待气泡不再产生，记录量筒中收集到的水的体积 Ⅳ：数据分析量筒中水的体积为得到的氢气的体积，由氢气的密度，换算成氢气质量，再计算得出锌的质量
根据Ⅳ，计算得出该样品中铜的含量为48%，小于理论值。在装置气密性良好、操作规范、计算无误的前提下：请你帮助小张同学分析导致该结果的主要原因___________。
四、纯碱的制取和性质
4．我国化工专家侯德榜创立了“侯氏联合制碱法”，为纯碱(Na2CO3)制造作出了重大贡献，促进了世界制碱技术的发展。化学小组对制碱过程进行项目化学习。
任务1：认识原理
NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl；。
任务2：制备原料
(1)配制饱和氯化钠溶液。常温下，NaCl的溶解度为36 g。该温度下，将___________g NaCl固体完全溶解于50 g水配得饱和溶液。从微观角度分析，下列图示中最接近NaCl溶液真实情况的是___________(填字母)。
获取气体。加热硫酸铵和氢氧化钙的固体混合物，将湿润的红色石蕊试纸放在导管a端，当观察到试纸变蓝时，连接ab，收集NH3，待储气袋集满后关闭弹簧夹，如图1。再用相同规格的储气袋集满一袋CO2气体。
任务3：探秘变化
用注射器抽取约5 mL饱和食盐水，从导管b端注入盛有NH3的储气袋中，关闭弹簧夹，振荡至储气袋完全变瘪。再将该袋内全部液体用注射器吸出，注入盛有CO2的储气袋中，关闭弹簧夹充分振荡，静置后观察到袋内有白色固体析出。请结合图2溶解度曲线，回答下列问题。
(2)①析出的白色固体为NaHCO3的主要原因是___________。
②袋内溶液中是否含有NaHCO3？请设计实验方案证明：___________(不可使用酸碱指示剂，请完整写出操作、现象和结论)。
(3)NaHCO3的溶解度在60℃后无数据，原因可能是___________。
任务4：应用产品
(4)析出得到的NaHCO3固体加热分解即制得产品——纯碱。该制碱过程还可以得到NH4Cl，NH4Cl在农业上用来作___________。
A．氮肥 B．磷肥 C．钾肥 D．复合肥
任务5：探秘性质
(5)探究纯碱的化学性质
同学们分别取一定量的碳酸钠溶液于四支试管中，进行如图所示的实验。
Ⅰ．试管①中溶液变为红色，说明碳酸钠溶液呈___________性。
Ⅱ．试管③和④中发生反应的实验现象都是产生了白色沉淀，请写出其中任意一个的化学反应方程式___________。
Ⅲ．写出②中的现象___________。
Ⅳ．验证试管②反应后最终盐酸已经过量，能选择的试剂是___________(不定项)。
A．铁丝 B．氧化铁 C．氢氧化铜 D．硝酸银溶液 E．酚酞溶液
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
1．(1)C
(2) 10
(3) +5
(4)没有发生
(5) 相同质量的，能吸收更多二氧化碳 解：设理论上可吸收二氧化碳的质量是x，则
答:理论上可吸收二氧化碳的质量是2.2kg。
（1）根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和个数不变。反应前的个数分别是4、8、2，反应后除2X外的个数分别是0、2、0，则2X含有4个钠原子、6个氧原子、2个碳原子，X含有2个钠原子、3个氧原子、1个碳原子，X的化学式为。
（2）①略。
②电解水时氢气和氧气体积比为2∶1，注射器Ⅰ与电源正极相连，收集的气体是氧气（体积5mL），则注射器Ⅱ收集氢气，体积约为10mL。
（3）①在中，为+1价，为 2价，设的化合价为x，根据化合物中正负化合价代数和为零，则，解得x=+5。
②实验室中不需要加热来制取氧气的反应为过氧化氢在二氧化锰的催化下生成氧气和水。
（4）沸石分子筛吸附和真空解吸二氧化碳，属于物理变化，二氧化碳分子结构没有发生变化。
（5）①由图3可知，相同质量的，能吸收更多二氧化碳，所以选用。②见答案。
2．(1)
不可再生
(2)
澄清石灰水变浑浊
燃烧产物中含有一氧化碳
(3)
氧气不足，甲烷发生不完全燃烧
(4)
等质量下燃烧放热更多（或产生的二氧化硫更少，更环保）
(5)
上方
(6)
便于及时发现天然气泄漏，避免发生危险
（1）天然气形成需要数百万年，短时间内无法从自然界得到补充，因此属于不可再生能源。
（2）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，结合结论含有二氧化碳，对应现象为澄清石灰水变浑浊；根据题干给出的信息，浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇一氧化碳变蓝，因此得出燃烧产物含一氧化碳的结论。
（3）含碳燃料在氧气供应不足时会发生不完全燃烧，生成一氧化碳。
（4）从图2数据可看出，相同质量的天然气和煤相比，天然气燃烧放热量更高，且排放的二氧化硫远少于煤，污染更小。
（5）天然气主要成分甲烷的相对分子质量为16，小于空气平均相对分子质量29，密度比空气小，泄漏后会向上扩散，因此报警器要安装在上方。
（6）天然气本身无色无味，泄漏时难以被察觉，加入有特殊气味的乙硫醇后，一旦发生泄漏人们可以快速闻到气味，及时处置，避免爆炸、中毒等事故。
3．(1)
(2)BC
(3) BD
涂油
缺少尾气处理装置，有毒的一氧化碳直接排放会污染空气
(4)
滴入的稀硫酸占据锥形瓶内空间，将瓶中空气压入后续装置，使测得的氢气体积偏大，计算出的锌质量偏大，因此铜含量偏低
（1）金属开发利用顺序和活动性负相关，活动性越弱越容易冶炼，开发越早。三种金属活动性顺序为，因此开发顺序为。
（2）A、元素周期表单元格中：左上角原子序数=核外电子数=79，错误；
B、下方数字为相对原子质量197.0，正确；
C、金属于金属元素，正确；
D、中子数≈相对原子质量-质子数=197-79=118，错误。
（3）①有机合成材料包括塑料、合成橡胶、合成纤维，钢、合金属于金属材料，橡胶、塑料属于合成材料，选BD；
②涂油可隔绝氧气和水，是链条常用防锈方法；
③工业炼铁为一氧化碳高温还原氧化铁，一氧化碳有毒，直接排放会污染空气，装置缺少尾气处理环节。
（4）滴入的稀硫酸会排出锥形瓶内的空气，导致测得的水的体积大于实际生成氢气的体积，计算出的锌质量偏大，因此铜的质量分数低于理论值。
4．(1) 18 A
(2)
相同温度下，的溶解度远小于的溶解度，生成的达到饱和后率先结晶析出
取少量袋内上层清液于试管中，加入足量稀盐酸，若有气泡产生，将生成的气体通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊，证明溶液中含有
(3)
温度高于60℃时，碳酸氢钠受热发生分解，无法测定其溶解度
(4)A
(5)
碱
或
有气泡产生 ABC
（1）常温下溶解度为36g，即100g水最多溶解36g ，因此50g水最多溶解氯化钠；氯化钠在水溶液中会解离为自由移动的和，且溶剂水大量存在，只有图A符合该微观特征。
（2）①结合溶解度曲线可直接判断NaHCO 溶解度最小，因此先析出；②利用碳酸氢根和酸反应生成能使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳的性质检验，符合“不使用酸碱指示剂”的要求。
（3）碳酸氢钠热稳定性差，受热易分解为碳酸钠、水和二氧化碳，因此温度过高时无法测定其溶解度。
（4）只含有氮元素，属于氮肥。
（5）Ⅰ. 酚酞遇碱性溶液变红，因此碳酸钠溶液呈碱性；
Ⅱ. 碳酸钠和氢氧化钙/氯化钙都能反应生成碳酸钙白色沉淀，写出对应方程式即可；
Ⅲ. 碳酸钠和稀盐酸反应生成二氧化碳气体，因此现象为有气泡产生；
Ⅳ. 铁、氧化铁、氢氧化铜都只能和酸反应，出现明显现象即可证明盐酸过量；硝酸银和氯化钠、盐酸都能生成氯化银沉淀，无法证明盐酸过量；酚酞在酸性、中性溶液中都不变色，也无法验证。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页

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