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湖南省郴州市北湖区2025-2026学年九年级上学期期中学业水平调研化学试卷
一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．2025年郴州市庆“国庆 中秋”非遗文化暨传统工艺作品展在长卷非遗文化街举行，以下非遗项目中涉及化学变化的是
A．安仁米塑 B．嘉禾倒缸酒酿制
C．桂阳剪纸 D．大布江拼布绣
2．第一次明确提出空气是由氧气和氮气组成的科学家是
A．阿伏加德罗 B．拉瓦锡 C．道尔顿 D．门捷列夫
3．规范的实验操作是完成实验的基本保障，下列实验操作正确的是
A．吸取液体
B．添加酒精
C．加热液体
D．检查气密性
4．下列关于空气及成分的说法中，正确的是
A．空气中含有少量的稀有气体，它们可以制成多种用途的电光源
B．空气中的二氧化碳属于污染物
C．按质量计算，空气中约含氮气78％、氧气21％
D．空气中的氧气化学性质比较活泼，可以做火箭发射的燃料
5．化学能指导我们更好的认识、改造、应用物质。下列物质属于纯净物的是
A．新榨的果汁 B．澄清石灰水 C．冰水共存物 D．洁净的空气
6．公众应树立节水意识，加强水资源保护。下列说法或做法正确的是
A．地球淡水资源丰富，不需珍惜
B．利用大水浸灌灌溉园林
C．工业废水随意排入河流
D．使用节水器具，如节水型洗衣机
7．“硫分别在空气和氧气中燃烧”的实验中，不需出现的提示图标是
A．护目镜 B．排风
C．明火 D．锐器
8．2025年9月，湖南省足球联赛“湘超”火热开启，郴州队与常德队进行了“米粉江湖之争”。郴州“栖凤渡鱼粉”鲜辣可口、营养丰富，富含淀粉、蛋白质、多种维生素、铁、锌、钙等，这里的铁、锌、钙指的是
A．分子 B．原子 C．元素 D．单质
9．下列所示反应中，既是化合反应，又是氧化反应的是
A． B．
C． D．
10．我国自主研制的薄膜铌酸锂（）光子毫米波雷达芯片可用于智能驾驶。锂元素和铌元素在元素周期表中的信息如下图所示。下列有关说法错误的是
A．锂的原子序数是3
B．两种元素都属于非金属元素
C．铌的元素符号为Nb
D．两种元素原子的相对原子质量相差85.97
11．《天工开物·五金》关于黄金的下列记载“凡金箔，每金七厘造方寸金一千……凡金质至重，性又柔，可屈折如枝柳……成形之后，住世永无变更”。下列说法正确的是
A．黄金可制成金箔，说明金具有良好的导电性
B．上述记载中涉及化学性质
C．18K黄金属于纯净物
D．金元素的化学性质由其原子的核电荷数决定
12．下列粒子的结构示意图中表示阳离子的是
A． B．
C． D．
13．归纳可以将零散知识结构化、系统化。下列归纳不正确的是
A．化学与生活 B．化学与环境
氮气化学性质不活泼，用于食品防腐 污水经处理至符合排放标准后再排放
C．化学与健康 D．化学与科技
霉变的食品清洗蒸煮后继续食用 闵恩泽研发了用于石油化工生产的催化剂
A．A B．B C．C D．D
14．为推动生态文明建设，人工智能在环境治理中发挥重要作用。下列不属于AI技术助力生态环境保护的是
A．AI监测空气质量状况 B．AI监测河流污染物浓度
C．AI 识别可回收垃圾类型 D．AI 控制太阳能路灯开关时间
15．化学中常用到归纳、比较、推理等方法。下列分析错误的是
A．原子是不带电的微粒，因此不带电的微粒都是原子
B．分别向50 mL热水和冷水中，加入等量品红，可知温度越高分子运动速率越快
C．切下的蜡烛浮于水面上，说明石蜡密度比水小
D．一定体积的水和酒精经混合后总体积减小，说明分子间存在间隔
二、填空题：本题共5小题，每小题6分，共30分。
16．化学用语是我们学习化学的重要工具。请用适当的化学用语填空。
（1）两个氮原子：　 　；
（2）铜元素：　 　；
（3）长期敞口存放在空气中的澄清石灰水表面有一层白膜，说明空气中有　 　。
17．化学科学十分重视实证和理性思维。在课堂学习中，通过选用典型物质进行实验，来探究物质的有关性质。如图所示是探究氧气化学性质的实验，请回答：
（1）铁丝燃烧的文字表达式为　 　。
（2）硫燃烧时，需在集气瓶内放入少量水，目的是吸收二氧化硫，减少对空气的污染。由此推测二氧化硫的性质是　 　。
（3）对比上述实验，说明燃烧的剧烈程度与　 　有关。
18．实验室中对某河水的水样进行净化处理，设计流程如图所示。
回答下列问题：
（1）明矾的作用是　 　。
（2）操作1的名称是　 　。
（3）加活性炭是利用其　 　性除去水样中的色素、异味等。
19．认真阅读下列材料，回答有关问题：
控温、保湿、气调和绿色防腐是食物保鲜的四大要素。保鲜科技不仅可以保持食物的新鲜度，让更多的美食走上我们的餐桌，而且更加安全、节能、环保。
“温控保鲜”和“气调保鲜”是两类食品保鲜技术。“温控保鲜”通过改变食品储存温度，达到抑制储藏物中细胞呼吸的目的。“气调保鲜”则采用“保鲜气体”置换出食品包装内原有的空气而改变环境，实现减慢食物腐败速度、延长食物新鲜度。
工业上用膜分离技术获得“保鲜气体”的流程如图所示。
（1）冰箱中也常用到“气调保鲜”，在空气分离后，进入冰箱保鲜室内的“保鲜气体”应该是　 　（填“富氧空气”或“富氮空气”）。
（2）膜装置中发生的是　 　（填“物理变化”或“化学变化”）。
（3）富氧空气中氧气和其他气体的体积比可能是________（填字母）。
A． B． C． D．
20．下图是某密闭容器中物质变化过程的微观示意图，“O”和“”分别表示硫原子和氧原子。
（1）分子本身未发生改变的是变化　 　 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
（2）在变化I的乙中补充缺失的相关粒子，则应该补充的粒子为_________(填字母)。
A．1个硫原子和1个氧分子
B．1个二氧化硫分子
C．1个硫原子和2个氧原子
（3）变化Ⅰ中发生反应的基本类型是　 　反应。
三、实验与探究题：本题共2小题，第21小题8分，第22小题12分，共20分。
21．实验探究是学习化学的重要方法。请根据下列实验装置图回答问题。
（1）装置A中仪器a的名称是　 　。
（2）实验室用过氧化氢溶液制取氧气选用的发生装置是　 　（填装置序号），
（3）能用装置D收集氧气是因为　 　。
（4）若用装置C收集生成的氧气纯度偏低，原因可能是　 　（填序号）。
①收集前，集气瓶中未注满水
②未待导管口气泡连续均匀冒出时就开始收集
③收集完成时，集气瓶中仍有少量水
22．某化学兴趣小组对催化剂产生浓厚兴趣，阅读课外资料得知：过氧化氢制氧气除了二氧化锰为催化剂，还可以用生活中的红砖粉末、某些蔬菜水果等物质作为催化剂。为此，他们开展了以下探究。
探究一：比较催化剂种类对过氧化氢溶液分解的影响
【查阅资料】①很多植物对过氧化氢溶液的分解有催化作用。
②压强传感器可以测量密闭体系内气体压强的变化。
【实验操作】
Ⅰ．在27.8℃，100.7 kPa时，将具支试管的支管通过胶皮管与压强传感器连接（如图1），取2.0 g植物碎末放入具支试管中。
Ⅱ．用量筒量取2 mL 3％过氧化氢溶液，倒入具支试管中并立即塞上橡胶塞，同时启动数据采集程序采集数据。更换相同质量，不同种类的植物碎末，重复实验Ⅰ和Ⅱ．
Ⅲ．不加入植物碎末，重复实验Ⅰ和Ⅱ，做空白实验。将采集到的数据用电脑进行处理，得到反应前后压强随时间变化曲线（如图2）。
【实验结论】
（1）由图2可知，催化效果最好的是　 　（填植物碎末名称）。
【交流反思】
（2）由图2可知，如需验证上海青叶可作过氧化氢溶液分解的催化剂，还需设计实验证明其　 　不变。
（3）上海青叶作催化剂时，200 s前曲线迅速升高的原因是　 　（填字母）。
A. 上海青叶作催化剂，加快过氧化氢分解，产生了大量氧气
B. 过氧化氢分解时放出热量，温度升高
C. 上海青叶分解产生氧气
探究二：比较催化剂用量对过氧化氢溶液分解的影响
【进行实验】
在30.2℃，压强100.5 kPa时，选择上海青叶碎末用量分别为1 g、2 g、3 g，均与2 mL 3％过氧化氢溶液反应，获得数据（如图3）。
【实验结论】
（4）由图3可知，在秒内，上海青叶用量为　 　时，过氧化氢溶液分解速率最快。
【交流反思】
（5）图3中三条曲线最终将重合在一起，其原因是　 　。
（6）用上海青叶催化过氧化氢溶液分解的文字表达式为：　 　。
四、计算题：本题共1小题，共5分。
23．我国化学家张青莲教授主持测定了铟、锑等元素的相对原子质量的新值。已知粒子中含有a个电子，请完成下列计算：
（1）R原子的核电荷数为　 　。
（2）已知R原子的中子数比质子数多4个，则该原子的相对原子质量为　 　。
（3）等质量的铜和铁中所含原子个数比为　 　。（已知铜、铁的相对原子质量分别为64、56）
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】物理变化、化学变化的特点及其判别
【解析】【解答】A. 安仁米塑：米塑是将米粉等材料塑造成各种形状，仅涉及形状改变，无新物质生成，属于物理变化。
B. 嘉禾倒缸酒酿制：酿酒过程包含发酵反应，酵母等微生物将糖类转化为酒精、二氧化碳等新物质，属于化学变化。
C. 桂阳剪纸：剪纸仅改变纸张的形状，无新物质生成，属于物理变化。
D. 大布江拼布绣：拼布绣仅通过布料拼接组合改变外观，无新物质生成，属于物理变化。
故答案为：B。
【分析】根据物理变化（无新物质生成）和化学变化（有新物质生成）的本质区别，判断非遗项目中的变化类型。核心是区分物理变化与化学变化：物理变化：无新物质生成，仅物质的形状、状态等发生改变。化学变化：有新物质生成，常伴随发酵、燃烧、锈蚀等反应。
2．【答案】B
【知识点】空气的组成；化学相关人物及贡献
【解析】【解答】A、阿伏加德罗提出分子学说，未涉及空气组成，选项A不符合题意；
B、拉瓦锡通过实验第一次明确提出空气是由氧气和氮气组成，选项B符合题意；
C、道尔顿提出原子论，未研究空气组成，选项C不符合题意；
D、门捷列夫编制元素周期表，与空气组成无关，选项D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、根据“阿伏加德罗的科学贡献（分子学说）”解答；
B、根据“拉瓦锡的科学贡献（测定空气组成）”解答；
C、根据“道尔顿的科学贡献（原子论）”解答；
D、根据“门捷列夫的科学贡献（元素周期表）”解答。
3．【答案】D
【知识点】实验室常见的仪器及使用；检查装置的气密性
【解析】【解答】A、使用胶头滴管吸取液体前，必须先捏紧胶头排出内部空气，再伸入试剂中吸取。图中显示液体中出现气泡，说明操作时未先排出空气，该操作方式错误。
B、向正在燃烧的酒精灯中添加酒精存在安全隐患，可能引发火灾，图中所示操作违反安全规范。
C、加热试管中液体时，液体量应不超过试管容积的1/3，且需使用酒精灯外焰加热。图示操作不符合规范要求。
D、检查装置气密性的正确方法：将导管末端浸入水中，双手紧贴容器外壁，若观察到导管口有气泡产生，则表明装置密封性良好。图中所示操作正确。
正确答案为D。
【分析】依据化学实验基本操作的规范要求，逐一判断操作的正误。
4．【答案】A
【知识点】空气的组成；空气的污染与防治；氧气的化学性质
【解析】【解答】A、空气中稀有气体的体积分数约为0.94%，虽然含量较少，但在通电条件下能发出不同颜色的光，因此被广泛应用于电光源制造（如霓虹灯），该选项表述正确；
B、二氧化碳是空气的正常组成成分，不应被归类为空气污染物，该选项表述错误；
C、空气中氮气体积分数为78%、氧气体积分数为21%，题目中描述的应是体积分数而非质量分数，该选项表述错误；
D、氧气虽然化学性质活泼，但其主要作用是支持燃烧（作为助燃剂），本身并不具备可燃性，不能作为燃料使用，该选项表述错误。
正确答案为A。【分析】依据空气的成分、各成分的性质与用途，逐一判断说法的正误。
5．【答案】C
【知识点】纯净物和混合物
【解析】【解答】纯净物是指仅由单一物质组成的物质，混合物则包含两种或多种不同物质的组合。
A项：新鲜榨取的果汁含有水分、糖分、果肉纤维等多种成分，属于混合物，不符合题意；
B项：澄清石灰水是氢氧化钙溶于水形成的溶液，属于混合物，不符合题意；
C项：冰与水均为H2O，只是物理状态不同，属于纯净物，符合题意；
D项：洁净的空气仍由氮气、氧气、二氧化碳等气体混合而成，属于混合物，不符合题意。
综上所述，正确答案为C。
【分析】根据纯净物（由一种物质组成）和混合物（由两种或两种以上物质组成）的定义，判断物质的类别。
6．【答案】D
【知识点】保护水资源
【解析】【解答】A选项分析：淡水资源在全球范围内属于稀缺资源，必须加以珍惜和保护，因此该说法是错误的。
B选项分析：采用大水漫灌的方式会导致灌溉效率低下，容易造成水分大量蒸发、流失或深层渗漏等问题，无法实现水资源的有效利用，因此该说法是错误的。
C选项分析：未经处理的工业或生活废水中含有大量污染物，如果直接排放会严重污染水体，破坏水质环境，不仅减少可用水资源量，还会对生态环境造成危害，因此该说法是错误的。
D选项分析：节水器具（如节水型洗衣机等）通过优化产品设计来减少用水量，能直接提高用水效率，是实现家庭节水的有效手段，因此该说法是正确的。
正确答案选择D。
【分析】逐一分析选项，结合淡水资源分布、用水方式、水污染危害的常识判断正误。
7．【答案】D
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象；几种常见的与化学有关的图标；燃烧和爆炸实验
【解析】 【解答】A：硫燃烧产生强光会损伤眼睛，需护目镜提示，该图标需出现。
B：硫燃烧生成有毒的二氧化硫，需排风设备排出，该图标需出现。
C：硫燃烧需要点燃，涉及明火风险，该图标需出现。
D：实验操作不涉及锐器，无锐器伤人风险，该图标不需出现。
【分析】结合硫燃烧实验的操作、产物性质，逐一判断图标与实验风险的关联性。
8．【答案】C
【知识点】物质的元素组成
【解析】【解答】A：铁、锌、钙这类金属元素无法以分子形式存在于食物中，分子是由原子构成的共价化合物微粒，与金属的存在形式不符，该选项错误。
B：食物中的铁、锌、钙并非以单个原子形式存在，原子是化学变化中的最小微粒，不能体现其在营养成分中的宏观组成意义，该选项错误。
C：食品营养成分中提及的铁、锌、钙，指的是元素的种类，它们在食物中以化合物（离子或有机结合态）形式存在，属于元素范畴，该选项正确。
D：单质铁、锌、钙具有金属活性，无法直接存在于食物中，且单质形式也不能被人体吸收利用，该选项错误。
【分析】结合元素、原子、分子、单质的概念，对比食物中营养成分的实际存在形式，逐一判断选项正误。
9．【答案】A
【知识点】氧化反应及其应用；化合反应及其应用
【解析】【解答】A、碳(C)与氧气(O2)在点燃条件下反应生成二氧化碳(CO2)，其化学反应方程式为： 。该反应符合化合反应"多变一"的特征，同时碳元素与氧结合被氧化，属于氧化反应。因此该选项符合题目要求。
B、酒精(C2H5OH)燃烧的化学反应方程式为 。该反应生成两种产物，不符合化合反应定义；虽然属于氧化反应，但不满足题目要求的双重判断标准。
C、氧化汞(HgO)分解的化学反应方程式为： 。该反应属于分解反应，不符合化合反应定义；且无氧气参与反应，不属于氧化反应。
D、氧化钙(CaO)与水(H2O)反应的化学方程式为： 。该反应符合化合反应定义，但反应过程中无氧气参与，不属于氧化反应。
综上所述，只有选项A同时满足化合反应和氧化反应两个条件。
【分析】是否符合化合反应"多变一"的特征；是否属于有氧气参与的氧化反应；通过双重判断标准，才能准确选出符合题目要求的选项。
10．【答案】B
【知识点】元素周期表的特点及其应用
【解析】【解答】A：元素周期表单元格左上角数字为原子序数，锂的单元格左上角是3，因此锂的原子序数是3，该选项正确。
B：锂和铌的元素名称均带有“钅”字旁，属于金属元素，并非非金属元素，该选项错误。
C：元素周期表单元格右上角的符号为元素符号，铌的单元格中显示为Nb，因此铌的元素符号为Nb，该选项正确。
D：锂的相对原子质量为6.94，铌的相对原子质量为92.91，二者差值为92.91 - 6.94 = 85.97，该选项正确。
【分析】结合元素周期表单元格的信息解读规则（左上角=原子序数、右上角=元素符号、下方=相对原子质量），以及金属元素的命名特征（带“钅”字旁），逐一判断选项正误。
11．【答案】B
【知识点】常见金属的特性及其应用；化学性质与物理性质的差别及应用；纯净物和混合物
【解析】【解答】A、黄金可制成金箔，说明金具有良好的延展性，该说法错误，不符合题意；
B、“凡黄金……成形之后，住世永无变更”指的是金的化学性质稳定，很难与其他物质发生化学反应，是金的化学性质，该说法正确，符合题意；
C、18K黄金的主要成分是金，还含有其它物质，属于混合物，该说法错误，不符合题意；
D、原子的核电荷数决定元素的种类，不决定化学性质，该说法错误，不符合题意。
故答案为：B.
【分析】A、根据金属具有导电性、传热性、延展性和金属光泽来解答；
B、根据化学性质是通过化学变化表现出来来解答；
C、根据纯净物的概念是由一种物质组成来解答；
D、根据质子数决定元素种类，原子最外层电子数决定该元素的化学性质来解答。
12．【答案】B
【知识点】离子或物质的共存问题；原子结构示意图与离子结构示意图
【解析】【解答】A：质子数为16，核外电子数为2+8+6=16，质子数=核外电子数，为原子，不是阳离子。
B：质子数为11，核外电子数为2+8=10，质子数>核外电子数，失去电子带正电，为阳离子。
C：质子数为17，核外电子数为2+8+8=18，质子数<核外电子数，得到电子带负电，为阴离子。
D：质子数为10，核外电子数为2+8=10，质子数=核外电子数，为原子（稀有气体原子），不是阳离子。
综上，答案是B。
【分析】根据质子数与核外电子数的数量关系，判断粒子类型（原子：质子数=核外电子数；阳离子：质子数>核外电子数；阴离子：质子数<核外电子数）。
13．【答案】C
【知识点】空气的组成；保护水资源；有害化学物质的性质与人体健康；化学相关人物及贡献
【解析】【解答】A：氮气化学性质不活泼，不易与食品发生反应，能隔绝氧气防止食品氧化变质，可用于食品防腐，该归纳正确。
B：污水中含有污染物，经处理至符合排放标准后排放，能减少水体污染，保护水资源，该归纳正确。
C：霉变食品中含有黄曲霉毒素等有害物质，这类毒素耐高温，清洗蒸煮无法将其去除，食用后会危害人体健康，该归纳不正确。
D：闵恩泽研发的石油化工催化剂，能提高石油化工生产的效率和产品质量，属于化学与科技的结合，该归纳正确。
综上，答案是C。
【分析】结合化学与生活、环境、健康、科技的相关常识，逐一验证每个选项的归纳是否符合科学事实。
14．【答案】D
【知识点】绿色化学；空气的污染与防治；保护水资源
【解析】【解答】A：AI通过实时分析空气质量数据，能识别污染源并预警，助力大气污染治理，属于AI技术助力生态环境保护。
B：AI监测河流污染物浓度，可及时发现水体污染问题并采取治理措施，保护水资源，属于AI技术助力生态环境保护。
C：AI识别可回收垃圾类型，能提高垃圾分类效率，减少垃圾对环境的污染，促进资源回收利用，属于AI技术助力生态环境保护。
D：AI控制太阳能路灯开关时间，仅能实现路灯的智能节能控制，未直接作用于生态环境的监测、治理或保护，不属于AI技术助力生态环境保护。
综上，答案是D。
【分析】依据“AI技术助力生态环境保护”的核心内涵（直接参与环境监测、污染治理、资源保护等），逐一判断选项是否符合该范畴。
15．【答案】A
【知识点】分子和原子的区别和联系；分子的定义与分子的特性；蜡烛燃烧实验
【解析】【解答】A：原子不带电是因为质子数与核外电子数相等，但中子、分子等微粒也不带电，因此“不带电的微粒都是原子”的推理错误。
B：热水中品红扩散速度远快于冷水，控制了水的体积、品红用量等变量，仅温度不同，可推出温度越高分子运动速率越快，推理正确。
C：蜡烛浮于水面，根据浮沉条件，物体密度小于液体密度时会漂浮，说明石蜡密度比水小，推理正确。
D：水和酒精混合后总体积小于二者体积之和，是因为分子间存在间隔，不同分子相互填充了间隙，推理正确。
综上，答案是A。
【分析】结合化学概念和实验现象，对每个选项的推理逻辑进行验证，判断是否符合科学事实。
16．【答案】（1）
（2）
（3）
【知识点】元素的符号及其意义；二氧化碳的化学性质
【解析】【解答】(1) 两个氮原子：原子的表示方法是用元素符号表示单个原子，多个原子则在元素符号前加数字，氮的元素符号为N，因此两个氮原子表示为2N。
(2) 铜元素：元素符号的书写遵循“一大二小”原则，铜的元素符号为Cu。
(3) 长期敞口的澄清石灰水表面白膜对应的空气中成分：澄清石灰水的主要成分为Ca(OH)2，与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙（白膜的主要成分）和水
【分析】依据化学用语的书写规则（原子、元素符号的表示方法）和化学反应的实际现象与原理，完成化学用语的填空。
（1）原子用元素符号表示，表述多个原子时，在对应元素符号前加相应数字即可，故2个氮原子可表示为，故填；
（2）铜元素的符号为Cu，故填Cu；
（3）二氧化碳能和氢氧化钙反应生成碳酸钙的白色沉淀和水，所以长期敞口存放在空气中的澄清石灰水表面有一层白膜，说明空气中含有二氧化碳，故填。
17．【答案】（1）
（2）能溶于水
（3）氧气的浓度
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象；完全燃烧与不完全燃烧
【解析】 【解答】(1) 铁丝燃烧的文字表达式：铁丝在氧气中燃烧，反应物是铁和氧气，反应条件为点燃，生成物是四氧化三铁，因此文字表达式为： 。
(2) 二氧化硫的性质：集气瓶内放少量水能吸收二氧化硫，说明二氧化硫能溶解在水中（或与水发生反应），由此推测其性质为能溶于水（或可与水反应）。
(3) 燃烧剧烈程度的影响因素：木炭、铁丝、硫在氧气中燃烧的剧烈程度远大于在空气中的燃烧，对比实验变量为氧气的浓度，因此燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关。
【分析】依据化学反应的反应物、生成物和反应条件书写文字表达式；结合实验操作的目的推导物质的性质；通过对比实验的变量分析燃烧剧烈程度的影响因素。
（1）铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，铁丝燃烧的文字表达式为；
（2） 二氧化硫能被水吸收，说明二氧化硫具有能溶于水的性质；
（3）木炭在空气中燃烧发红，在氧气中燃烧更旺；铁丝在空气中不能燃烧，在氧气中能剧烈燃烧；硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，在氧气中发出明亮的蓝紫色火焰；这些实验对比说明燃烧的剧烈程度和氧气的浓度有关。
18．【答案】（1）吸附水中悬浮的杂质，使其沉降
（2）过滤
（3）吸附
【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
【解析】【解答】(1) 明矾的作用：明矾溶于水后会形成胶状物，该胶状物能吸附水中悬浮的杂质，使杂质聚集在一起沉降下来，从而达到初步净水的目的，因此作用为吸附水中悬浮的杂质，使其沉降。
(2) 操作1的名称：操作1将液体和不溶物分离开，符合过滤操作“分离固体和液体混合物”的特征，因此操作1为过滤。
(3) 活性炭的性质：活性炭具有疏松多孔的结构，这种结构使其具有吸附性，能吸附水样中的色素、异味等可溶性杂质，因此利用的是其吸附性。
【分析】结合水的净化各步骤的原理和操作特征，逐一分析明矾的净水作用、分离固液的操作方法、活性炭的性质。
（1） 明矾溶于水会形成胶状物，吸附水中悬浮的杂质，使其沉降；
（2）由图可知，操作1能将固体和液体分离，则其名称为过滤；
（3）活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和异味。
19．【答案】（1）富氮空气
（2）物理变化
（3）A
【知识点】空气的组成；物理变化、化学变化的特点及其判别
【解析】【解答】(1) 冰箱保鲜室的“保鲜气体”：气调保鲜的目的是减慢食物腐败，氮气化学性质不活泼，能抑制食物的氧化和微生物繁殖，富氮空气含氮量高，因此保鲜气体应选富氮空气。
(2) 膜装置中的变化类型：膜装置只是将空气中的氧气和氮气等进行分离，没有新物质生成，符合物理变化“没有新物质生成”的特征，因此发生的是物理变化。
(3) 富氧空气中氧气和其他气体的体积比：
空气中氧气与其他气体的体积比约为1：4，富氧空气的氧气含量高于普通空气。
选项A：体积比1：3，氧气占比为1/(1+3)=25%，高于普通空气的21%，符合富氧空气的特征。
选项B：体积比1：5，氧气占比为1/(1+5)≈16.7%，低于普通空气的氧气含量，不符合。
因此选A。
【分析】结合气调保鲜的原理和氮气的性质判断保鲜气体类型；根据物理变化与化学变化的本质区别（是否生成新物质）分析膜装置中的变化；对比普通空气的氧气体积占比，判断富氧空气的比例。
（1）氧气参与储藏物细胞呼吸，而氮气化学性质不活泼，可作保护气，“气调保鲜” 中进入冰箱保鲜室内的 “保鲜气体” 应是富氮空气。
（2）膜装置中是将空气分离为富氧空气和富氮空气，没有新物质生成，属于物理变化。
（3）空气中氧气和其他气体的体积比约为，富氧空气中氧气含量高于空气，中氧气占比高于，而、、中氧气占比均低于空气，故选A。
20．【答案】（1）Ⅱ
（2）C
（3）化合
【知识点】分子和原子的区别和联系；化合反应及其应用；微粒观点及模型图的应用
【解析】【解答】(1) 分子本身未发生改变的变化：变化Ⅰ中，反应物是二氧化硫分子，反应后生成了新的分子（二氧化硫分子），分子种类改变；变化Ⅱ是降温导致分子间间隔变小，分子本身的种类和结构未发生变化，因此填Ⅱ。
(2) 变化Ⅰ的乙中补充的粒子：
选项A：补充1个硫原子和1个氧分子，与化学反应的原子守恒不符，反应中氧分子会拆分为氧原子参与反应，不会以分子形式存在，错误。
选项B：补充1个二氧化硫分子，二氧化硫是生成物，不是反应中间的粒子，错误。
选项C：根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和数目不变，变化Ⅰ是硫和氧气反应生成二氧化硫，乙中需补充1个硫原子和2个氧原子才能满足原子守恒，正确。
因此选C。
(3) 变化Ⅰ的反应基本类型：变化Ⅰ是由硫原子和氧分子（氧原子）反应生成二氧化硫分子，属于“两种物质生成一种物质”的反应，符合化合反应的定义，因此填化合。
【分析】依据物理变化与化学变化的微观本质（分子是否改变）判断变化类型；结合质量守恒定律（原子守恒）分析反应中间的粒子补充；根据基本反应类型的定义判断反应类型。
（1）由微粒的变化可知，变化Ⅰ是二氧化硫分子和氧分子在一定条件下生成三氧化硫分子，分子本身发生了改变；变化Ⅱ属于物理变化，在降温的过程中分子之间的间隔发生改变，分子的种类没有发生变化；
（2）化学反应前后原子的种类和数目不变，实质是物质的分子先分裂成原子，原子在结合成新分子。甲图中有：1个氧分子和2个二氧化硫分子，共有2个硫原子和6个氧原子；乙图中有1个硫原子和4个氧原子，所以还缺少1个硫原子和2个氧原子，故选C；
（3）通过分析微观图示可知，变化Ⅰ是二氧化硫和氧气在一定条件下生成三氧化硫，此反应具有“多合一”的特点，属于化合反应。
21．【答案】（1）铁架台
（2）B
（3）氧气密度比空气大且不与空气反应
（4）①②
【知识点】实验室常见的仪器及使用；氧气的实验室制法；气体制取装置的探究
【解析】【解答】(1) 装置A中仪器a的名称：仪器a为铁架台，是实验室中用于固定和支撑实验装置的常用仪器，因此填铁架台。
(2) 过氧化氢溶液制取氧气的发生装置：过氧化氢溶液制取氧气的反应为固液常温型，装置B适用于固液不加热的反应，装置A为固体加热型，因此选用B。
(3) 装置D收集氧气的原因：装置D是向上排空气法收集装置，适用于密度比空气大且不与空气中成分反应的气体，氧气密度比空气大且不与空气反应，因此可用该装置收集。
(4) 装置C收集氧气纯度偏低的原因：
①收集前集气瓶中未注满水，会混入空气，导致氧气纯度偏低，符合题意；
②未待导管口气泡连续均匀冒出时就开始收集，初始排出的气泡是装置内的空气，会使收集的氧气混有空气，纯度偏低，符合题意；
③收集完成时集气瓶中仍有少量水，水不影响氧气纯度，不符合题意。
因此填①②。
【分析】依据实验室常用仪器的识别方法确定仪器名称；根据反应物状态和反应条件选择气体发生装置； 结合气体的密度和溶解性选择收集装置，并分析收集纯度偏低的原因。
（1）根据图像，装置A中仪器a是铁架台。
（2）过氧化氢溶液制取氧气是固液不加热型反应，选用的发生装置是B。
（3）装置D是向上排空气法，能用其收集氧气是因为氧气密度比空气大且不与空气反应。
（4）①集气瓶未注满水，瓶内有空气，会使氧气纯度偏低；
②未待气泡连续均匀冒出就收集，此时收集的是装置内的空气，会使氧气纯度偏低；
③集气瓶中有少量水不影响氧气纯度。
故选①②。
22．【答案】上海青叶；质量和化学性质；A，B；2g；催化剂只能改变反应速率，不会对生成物的质量有影响（合理即可）；
【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】(1) 催化效果最好的植物碎末：图2中上海青叶对应的压强曲线上升最快、峰值最高，说明其加快过氧化氢分解的速率最快，因此催化效果最好的是上海青叶。
(2) 验证上海青叶为催化剂需证明的内容：催化剂的定义是能改变反应速率，且反应前后质量和化学性质不变，因此需设计实验证明其质量和化学性质不变。
(3) 200s前曲线迅速升高的原因：
选项A：上海青叶作催化剂，加快过氧化氢分解产生大量氧气，使密闭体系内压强快速增大，正确；
选项B：过氧化氢分解属于放热反应，温度升高会使气体受热膨胀，进一步增大压强，正确；
选项C：上海青叶是催化剂，不会分解产生氧气，错误。
因此选AB。
(4) t1秒内分解速率最快的上海青叶用量：图3中t1秒内3g上海青叶对应的压强曲线上升最陡，说明反应速率最快，因此填3g。
(5) 三条曲线最终重合的原因：实验中过氧化氢溶液的体积和浓度均相同，即过氧化氢的总质量固定，最终分解产生的氧气总量相同，密闭体系内最终压强一致，因此曲线重合。
(6) 过氧化氢分解的文字表达式：过氧化氢在上海青叶的催化作用下分解为水和氧气，表达式为： 。
【分析】结合压强曲线的变化趋势判断催化效果和反应速率；依据催化剂的定义分析验证实验的关键要素；根据反应物的量分析反应最终的产物总量。
23．【答案】（1）a+2
（2）2a+8
（3）7：8
【知识点】离子或物质的共存问题；原子的有关数量计算；相对原子质量和相对分子质量
【解析】【解答】 (1) R原子的核电荷数： 是R原子失去2个电子形成的， 有a个电子，则R原子的核外电子数为a+2；在原子中，核电荷数=核外电子数，因此核电荷数为a+2。
(2) R原子的相对原子质量：R原子的质子数=核电荷数=a+2，中子数比质子数多4，则中子数为(a+2)+4=a+6；相对原子质量≈质子数+中子数，因此相对原子质量为(a+2)+(a+6)=2a+8。
(3) 等质量的铜和铁的原子个数比：设铜和铁的质量均为m，原子个数=质量/相对原子质量，则铜原子个数为m/64，铁原子个数为m/56；个数比为m/64：m/56=56：64=7：8。
【分析】依据离子的形成与原子的电子数关系计算核电荷数；结合相对原子质量的近似计算方法（质子数+中子数）求解相对原子质量；根据原子个数与相对原子质量的反比关系计算原子个数比。
（1）是由R失去2个电子形成的，则R的核外电子数为a+2，在原子中，核电荷数=原子核外电子数，则R原子的核电荷数为a+2；
（2）R的质子数=核电荷数=a+2，R原子的中子数比质子数多4个，为a+2+4=a+6，相对原子质量≈质子数+中子数，则相对原子质量为：(a+2)+(a+6)=2a+8；
（3）原子个数=物质的质量÷原子质量，物质质量相等时，原子个数与原子质量成反比，则等质量的铜和铁中所含原子个数比=铁的原子质量：铜的原子质量=铁的相对原子质量：铜的相对原子质量=56：64=7：8。
1 / 1湖南省郴州市北湖区2025-2026学年九年级上学期期中学业水平调研化学试卷
一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．2025年郴州市庆“国庆 中秋”非遗文化暨传统工艺作品展在长卷非遗文化街举行，以下非遗项目中涉及化学变化的是
A．安仁米塑 B．嘉禾倒缸酒酿制
C．桂阳剪纸 D．大布江拼布绣
【答案】B
【知识点】物理变化、化学变化的特点及其判别
【解析】【解答】A. 安仁米塑：米塑是将米粉等材料塑造成各种形状，仅涉及形状改变，无新物质生成，属于物理变化。
B. 嘉禾倒缸酒酿制：酿酒过程包含发酵反应，酵母等微生物将糖类转化为酒精、二氧化碳等新物质，属于化学变化。
C. 桂阳剪纸：剪纸仅改变纸张的形状，无新物质生成，属于物理变化。
D. 大布江拼布绣：拼布绣仅通过布料拼接组合改变外观，无新物质生成，属于物理变化。
故答案为：B。
【分析】根据物理变化（无新物质生成）和化学变化（有新物质生成）的本质区别，判断非遗项目中的变化类型。核心是区分物理变化与化学变化：物理变化：无新物质生成，仅物质的形状、状态等发生改变。化学变化：有新物质生成，常伴随发酵、燃烧、锈蚀等反应。
2．第一次明确提出空气是由氧气和氮气组成的科学家是
A．阿伏加德罗 B．拉瓦锡 C．道尔顿 D．门捷列夫
【答案】B
【知识点】空气的组成；化学相关人物及贡献
【解析】【解答】A、阿伏加德罗提出分子学说，未涉及空气组成，选项A不符合题意；
B、拉瓦锡通过实验第一次明确提出空气是由氧气和氮气组成，选项B符合题意；
C、道尔顿提出原子论，未研究空气组成，选项C不符合题意；
D、门捷列夫编制元素周期表，与空气组成无关，选项D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、根据“阿伏加德罗的科学贡献（分子学说）”解答；
B、根据“拉瓦锡的科学贡献（测定空气组成）”解答；
C、根据“道尔顿的科学贡献（原子论）”解答；
D、根据“门捷列夫的科学贡献（元素周期表）”解答。
3．规范的实验操作是完成实验的基本保障，下列实验操作正确的是
A．吸取液体
B．添加酒精
C．加热液体
D．检查气密性
【答案】D
【知识点】实验室常见的仪器及使用；检查装置的气密性
【解析】【解答】A、使用胶头滴管吸取液体前，必须先捏紧胶头排出内部空气，再伸入试剂中吸取。图中显示液体中出现气泡，说明操作时未先排出空气，该操作方式错误。
B、向正在燃烧的酒精灯中添加酒精存在安全隐患，可能引发火灾，图中所示操作违反安全规范。
C、加热试管中液体时，液体量应不超过试管容积的1/3，且需使用酒精灯外焰加热。图示操作不符合规范要求。
D、检查装置气密性的正确方法：将导管末端浸入水中，双手紧贴容器外壁，若观察到导管口有气泡产生，则表明装置密封性良好。图中所示操作正确。
正确答案为D。
【分析】依据化学实验基本操作的规范要求，逐一判断操作的正误。
4．下列关于空气及成分的说法中，正确的是
A．空气中含有少量的稀有气体，它们可以制成多种用途的电光源
B．空气中的二氧化碳属于污染物
C．按质量计算，空气中约含氮气78％、氧气21％
D．空气中的氧气化学性质比较活泼，可以做火箭发射的燃料
【答案】A
【知识点】空气的组成；空气的污染与防治；氧气的化学性质
【解析】【解答】A、空气中稀有气体的体积分数约为0.94%，虽然含量较少，但在通电条件下能发出不同颜色的光，因此被广泛应用于电光源制造（如霓虹灯），该选项表述正确；
B、二氧化碳是空气的正常组成成分，不应被归类为空气污染物，该选项表述错误；
C、空气中氮气体积分数为78%、氧气体积分数为21%，题目中描述的应是体积分数而非质量分数，该选项表述错误；
D、氧气虽然化学性质活泼，但其主要作用是支持燃烧（作为助燃剂），本身并不具备可燃性，不能作为燃料使用，该选项表述错误。
正确答案为A。【分析】依据空气的成分、各成分的性质与用途，逐一判断说法的正误。
5．化学能指导我们更好的认识、改造、应用物质。下列物质属于纯净物的是
A．新榨的果汁 B．澄清石灰水 C．冰水共存物 D．洁净的空气
【答案】C
【知识点】纯净物和混合物
【解析】【解答】纯净物是指仅由单一物质组成的物质，混合物则包含两种或多种不同物质的组合。
A项：新鲜榨取的果汁含有水分、糖分、果肉纤维等多种成分，属于混合物，不符合题意；
B项：澄清石灰水是氢氧化钙溶于水形成的溶液，属于混合物，不符合题意；
C项：冰与水均为H2O，只是物理状态不同，属于纯净物，符合题意；
D项：洁净的空气仍由氮气、氧气、二氧化碳等气体混合而成，属于混合物，不符合题意。
综上所述，正确答案为C。
【分析】根据纯净物（由一种物质组成）和混合物（由两种或两种以上物质组成）的定义，判断物质的类别。
6．公众应树立节水意识，加强水资源保护。下列说法或做法正确的是
A．地球淡水资源丰富，不需珍惜
B．利用大水浸灌灌溉园林
C．工业废水随意排入河流
D．使用节水器具，如节水型洗衣机
【答案】D
【知识点】保护水资源
【解析】【解答】A选项分析：淡水资源在全球范围内属于稀缺资源，必须加以珍惜和保护，因此该说法是错误的。
B选项分析：采用大水漫灌的方式会导致灌溉效率低下，容易造成水分大量蒸发、流失或深层渗漏等问题，无法实现水资源的有效利用，因此该说法是错误的。
C选项分析：未经处理的工业或生活废水中含有大量污染物，如果直接排放会严重污染水体，破坏水质环境，不仅减少可用水资源量，还会对生态环境造成危害，因此该说法是错误的。
D选项分析：节水器具（如节水型洗衣机等）通过优化产品设计来减少用水量，能直接提高用水效率，是实现家庭节水的有效手段，因此该说法是正确的。
正确答案选择D。
【分析】逐一分析选项，结合淡水资源分布、用水方式、水污染危害的常识判断正误。
7．“硫分别在空气和氧气中燃烧”的实验中，不需出现的提示图标是
A．护目镜 B．排风
C．明火 D．锐器
【答案】D
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象；几种常见的与化学有关的图标；燃烧和爆炸实验
【解析】 【解答】A：硫燃烧产生强光会损伤眼睛，需护目镜提示，该图标需出现。
B：硫燃烧生成有毒的二氧化硫，需排风设备排出，该图标需出现。
C：硫燃烧需要点燃，涉及明火风险，该图标需出现。
D：实验操作不涉及锐器，无锐器伤人风险，该图标不需出现。
【分析】结合硫燃烧实验的操作、产物性质，逐一判断图标与实验风险的关联性。
8．2025年9月，湖南省足球联赛“湘超”火热开启，郴州队与常德队进行了“米粉江湖之争”。郴州“栖凤渡鱼粉”鲜辣可口、营养丰富，富含淀粉、蛋白质、多种维生素、铁、锌、钙等，这里的铁、锌、钙指的是
A．分子 B．原子 C．元素 D．单质
【答案】C
【知识点】物质的元素组成
【解析】【解答】A：铁、锌、钙这类金属元素无法以分子形式存在于食物中，分子是由原子构成的共价化合物微粒，与金属的存在形式不符，该选项错误。
B：食物中的铁、锌、钙并非以单个原子形式存在，原子是化学变化中的最小微粒，不能体现其在营养成分中的宏观组成意义，该选项错误。
C：食品营养成分中提及的铁、锌、钙，指的是元素的种类，它们在食物中以化合物（离子或有机结合态）形式存在，属于元素范畴，该选项正确。
D：单质铁、锌、钙具有金属活性，无法直接存在于食物中，且单质形式也不能被人体吸收利用，该选项错误。
【分析】结合元素、原子、分子、单质的概念，对比食物中营养成分的实际存在形式，逐一判断选项正误。
9．下列所示反应中，既是化合反应，又是氧化反应的是
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】氧化反应及其应用；化合反应及其应用
【解析】【解答】A、碳(C)与氧气(O2)在点燃条件下反应生成二氧化碳(CO2)，其化学反应方程式为： 。该反应符合化合反应"多变一"的特征，同时碳元素与氧结合被氧化，属于氧化反应。因此该选项符合题目要求。
B、酒精(C2H5OH)燃烧的化学反应方程式为 。该反应生成两种产物，不符合化合反应定义；虽然属于氧化反应，但不满足题目要求的双重判断标准。
C、氧化汞(HgO)分解的化学反应方程式为： 。该反应属于分解反应，不符合化合反应定义；且无氧气参与反应，不属于氧化反应。
D、氧化钙(CaO)与水(H2O)反应的化学方程式为： 。该反应符合化合反应定义，但反应过程中无氧气参与，不属于氧化反应。
综上所述，只有选项A同时满足化合反应和氧化反应两个条件。
【分析】是否符合化合反应"多变一"的特征；是否属于有氧气参与的氧化反应；通过双重判断标准，才能准确选出符合题目要求的选项。
10．我国自主研制的薄膜铌酸锂（）光子毫米波雷达芯片可用于智能驾驶。锂元素和铌元素在元素周期表中的信息如下图所示。下列有关说法错误的是
A．锂的原子序数是3
B．两种元素都属于非金属元素
C．铌的元素符号为Nb
D．两种元素原子的相对原子质量相差85.97
【答案】B
【知识点】元素周期表的特点及其应用
【解析】【解答】A：元素周期表单元格左上角数字为原子序数，锂的单元格左上角是3，因此锂的原子序数是3，该选项正确。
B：锂和铌的元素名称均带有“钅”字旁，属于金属元素，并非非金属元素，该选项错误。
C：元素周期表单元格右上角的符号为元素符号，铌的单元格中显示为Nb，因此铌的元素符号为Nb，该选项正确。
D：锂的相对原子质量为6.94，铌的相对原子质量为92.91，二者差值为92.91 - 6.94 = 85.97，该选项正确。
【分析】结合元素周期表单元格的信息解读规则（左上角=原子序数、右上角=元素符号、下方=相对原子质量），以及金属元素的命名特征（带“钅”字旁），逐一判断选项正误。
11．《天工开物·五金》关于黄金的下列记载“凡金箔，每金七厘造方寸金一千……凡金质至重，性又柔，可屈折如枝柳……成形之后，住世永无变更”。下列说法正确的是
A．黄金可制成金箔，说明金具有良好的导电性
B．上述记载中涉及化学性质
C．18K黄金属于纯净物
D．金元素的化学性质由其原子的核电荷数决定
【答案】B
【知识点】常见金属的特性及其应用；化学性质与物理性质的差别及应用；纯净物和混合物
【解析】【解答】A、黄金可制成金箔，说明金具有良好的延展性，该说法错误，不符合题意；
B、“凡黄金……成形之后，住世永无变更”指的是金的化学性质稳定，很难与其他物质发生化学反应，是金的化学性质，该说法正确，符合题意；
C、18K黄金的主要成分是金，还含有其它物质，属于混合物，该说法错误，不符合题意；
D、原子的核电荷数决定元素的种类，不决定化学性质，该说法错误，不符合题意。
故答案为：B.
【分析】A、根据金属具有导电性、传热性、延展性和金属光泽来解答；
B、根据化学性质是通过化学变化表现出来来解答；
C、根据纯净物的概念是由一种物质组成来解答；
D、根据质子数决定元素种类，原子最外层电子数决定该元素的化学性质来解答。
12．下列粒子的结构示意图中表示阳离子的是
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】离子或物质的共存问题；原子结构示意图与离子结构示意图
【解析】【解答】A：质子数为16，核外电子数为2+8+6=16，质子数=核外电子数，为原子，不是阳离子。
B：质子数为11，核外电子数为2+8=10，质子数>核外电子数，失去电子带正电，为阳离子。
C：质子数为17，核外电子数为2+8+8=18，质子数<核外电子数，得到电子带负电，为阴离子。
D：质子数为10，核外电子数为2+8=10，质子数=核外电子数，为原子（稀有气体原子），不是阳离子。
综上，答案是B。
【分析】根据质子数与核外电子数的数量关系，判断粒子类型（原子：质子数=核外电子数；阳离子：质子数>核外电子数；阴离子：质子数<核外电子数）。
13．归纳可以将零散知识结构化、系统化。下列归纳不正确的是
A．化学与生活 B．化学与环境
氮气化学性质不活泼，用于食品防腐 污水经处理至符合排放标准后再排放
C．化学与健康 D．化学与科技
霉变的食品清洗蒸煮后继续食用 闵恩泽研发了用于石油化工生产的催化剂
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【知识点】空气的组成；保护水资源；有害化学物质的性质与人体健康；化学相关人物及贡献
【解析】【解答】A：氮气化学性质不活泼，不易与食品发生反应，能隔绝氧气防止食品氧化变质，可用于食品防腐，该归纳正确。
B：污水中含有污染物，经处理至符合排放标准后排放，能减少水体污染，保护水资源，该归纳正确。
C：霉变食品中含有黄曲霉毒素等有害物质，这类毒素耐高温，清洗蒸煮无法将其去除，食用后会危害人体健康，该归纳不正确。
D：闵恩泽研发的石油化工催化剂，能提高石油化工生产的效率和产品质量，属于化学与科技的结合，该归纳正确。
综上，答案是C。
【分析】结合化学与生活、环境、健康、科技的相关常识，逐一验证每个选项的归纳是否符合科学事实。
14．为推动生态文明建设，人工智能在环境治理中发挥重要作用。下列不属于AI技术助力生态环境保护的是
A．AI监测空气质量状况 B．AI监测河流污染物浓度
C．AI 识别可回收垃圾类型 D．AI 控制太阳能路灯开关时间
【答案】D
【知识点】绿色化学；空气的污染与防治；保护水资源
【解析】【解答】A：AI通过实时分析空气质量数据，能识别污染源并预警，助力大气污染治理，属于AI技术助力生态环境保护。
B：AI监测河流污染物浓度，可及时发现水体污染问题并采取治理措施，保护水资源，属于AI技术助力生态环境保护。
C：AI识别可回收垃圾类型，能提高垃圾分类效率，减少垃圾对环境的污染，促进资源回收利用，属于AI技术助力生态环境保护。
D：AI控制太阳能路灯开关时间，仅能实现路灯的智能节能控制，未直接作用于生态环境的监测、治理或保护，不属于AI技术助力生态环境保护。
综上，答案是D。
【分析】依据“AI技术助力生态环境保护”的核心内涵（直接参与环境监测、污染治理、资源保护等），逐一判断选项是否符合该范畴。
15．化学中常用到归纳、比较、推理等方法。下列分析错误的是
A．原子是不带电的微粒，因此不带电的微粒都是原子
B．分别向50 mL热水和冷水中，加入等量品红，可知温度越高分子运动速率越快
C．切下的蜡烛浮于水面上，说明石蜡密度比水小
D．一定体积的水和酒精经混合后总体积减小，说明分子间存在间隔
【答案】A
【知识点】分子和原子的区别和联系；分子的定义与分子的特性；蜡烛燃烧实验
【解析】【解答】A：原子不带电是因为质子数与核外电子数相等，但中子、分子等微粒也不带电，因此“不带电的微粒都是原子”的推理错误。
B：热水中品红扩散速度远快于冷水，控制了水的体积、品红用量等变量，仅温度不同，可推出温度越高分子运动速率越快，推理正确。
C：蜡烛浮于水面，根据浮沉条件，物体密度小于液体密度时会漂浮，说明石蜡密度比水小，推理正确。
D：水和酒精混合后总体积小于二者体积之和，是因为分子间存在间隔，不同分子相互填充了间隙，推理正确。
综上，答案是A。
【分析】结合化学概念和实验现象，对每个选项的推理逻辑进行验证，判断是否符合科学事实。
二、填空题：本题共5小题，每小题6分，共30分。
16．化学用语是我们学习化学的重要工具。请用适当的化学用语填空。
（1）两个氮原子：　 　；
（2）铜元素：　 　；
（3）长期敞口存放在空气中的澄清石灰水表面有一层白膜，说明空气中有　 　。
【答案】（1）
（2）
（3）
【知识点】元素的符号及其意义；二氧化碳的化学性质
【解析】【解答】(1) 两个氮原子：原子的表示方法是用元素符号表示单个原子，多个原子则在元素符号前加数字，氮的元素符号为N，因此两个氮原子表示为2N。
(2) 铜元素：元素符号的书写遵循“一大二小”原则，铜的元素符号为Cu。
(3) 长期敞口的澄清石灰水表面白膜对应的空气中成分：澄清石灰水的主要成分为Ca(OH)2，与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙（白膜的主要成分）和水
【分析】依据化学用语的书写规则（原子、元素符号的表示方法）和化学反应的实际现象与原理，完成化学用语的填空。
（1）原子用元素符号表示，表述多个原子时，在对应元素符号前加相应数字即可，故2个氮原子可表示为，故填；
（2）铜元素的符号为Cu，故填Cu；
（3）二氧化碳能和氢氧化钙反应生成碳酸钙的白色沉淀和水，所以长期敞口存放在空气中的澄清石灰水表面有一层白膜，说明空气中含有二氧化碳，故填。
17．化学科学十分重视实证和理性思维。在课堂学习中，通过选用典型物质进行实验，来探究物质的有关性质。如图所示是探究氧气化学性质的实验，请回答：
（1）铁丝燃烧的文字表达式为　 　。
（2）硫燃烧时，需在集气瓶内放入少量水，目的是吸收二氧化硫，减少对空气的污染。由此推测二氧化硫的性质是　 　。
（3）对比上述实验，说明燃烧的剧烈程度与　 　有关。
【答案】（1）
（2）能溶于水
（3）氧气的浓度
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象；完全燃烧与不完全燃烧
【解析】 【解答】(1) 铁丝燃烧的文字表达式：铁丝在氧气中燃烧，反应物是铁和氧气，反应条件为点燃，生成物是四氧化三铁，因此文字表达式为： 。
(2) 二氧化硫的性质：集气瓶内放少量水能吸收二氧化硫，说明二氧化硫能溶解在水中（或与水发生反应），由此推测其性质为能溶于水（或可与水反应）。
(3) 燃烧剧烈程度的影响因素：木炭、铁丝、硫在氧气中燃烧的剧烈程度远大于在空气中的燃烧，对比实验变量为氧气的浓度，因此燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关。
【分析】依据化学反应的反应物、生成物和反应条件书写文字表达式；结合实验操作的目的推导物质的性质；通过对比实验的变量分析燃烧剧烈程度的影响因素。
（1）铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，铁丝燃烧的文字表达式为；
（2） 二氧化硫能被水吸收，说明二氧化硫具有能溶于水的性质；
（3）木炭在空气中燃烧发红，在氧气中燃烧更旺；铁丝在空气中不能燃烧，在氧气中能剧烈燃烧；硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，在氧气中发出明亮的蓝紫色火焰；这些实验对比说明燃烧的剧烈程度和氧气的浓度有关。
18．实验室中对某河水的水样进行净化处理，设计流程如图所示。
回答下列问题：
（1）明矾的作用是　 　。
（2）操作1的名称是　 　。
（3）加活性炭是利用其　 　性除去水样中的色素、异味等。
【答案】（1）吸附水中悬浮的杂质，使其沉降
（2）过滤
（3）吸附
【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
【解析】【解答】(1) 明矾的作用：明矾溶于水后会形成胶状物，该胶状物能吸附水中悬浮的杂质，使杂质聚集在一起沉降下来，从而达到初步净水的目的，因此作用为吸附水中悬浮的杂质，使其沉降。
(2) 操作1的名称：操作1将液体和不溶物分离开，符合过滤操作“分离固体和液体混合物”的特征，因此操作1为过滤。
(3) 活性炭的性质：活性炭具有疏松多孔的结构，这种结构使其具有吸附性，能吸附水样中的色素、异味等可溶性杂质，因此利用的是其吸附性。
【分析】结合水的净化各步骤的原理和操作特征，逐一分析明矾的净水作用、分离固液的操作方法、活性炭的性质。
（1） 明矾溶于水会形成胶状物，吸附水中悬浮的杂质，使其沉降；
（2）由图可知，操作1能将固体和液体分离，则其名称为过滤；
（3）活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和异味。
19．认真阅读下列材料，回答有关问题：
控温、保湿、气调和绿色防腐是食物保鲜的四大要素。保鲜科技不仅可以保持食物的新鲜度，让更多的美食走上我们的餐桌，而且更加安全、节能、环保。
“温控保鲜”和“气调保鲜”是两类食品保鲜技术。“温控保鲜”通过改变食品储存温度，达到抑制储藏物中细胞呼吸的目的。“气调保鲜”则采用“保鲜气体”置换出食品包装内原有的空气而改变环境，实现减慢食物腐败速度、延长食物新鲜度。
工业上用膜分离技术获得“保鲜气体”的流程如图所示。
（1）冰箱中也常用到“气调保鲜”，在空气分离后，进入冰箱保鲜室内的“保鲜气体”应该是　 　（填“富氧空气”或“富氮空气”）。
（2）膜装置中发生的是　 　（填“物理变化”或“化学变化”）。
（3）富氧空气中氧气和其他气体的体积比可能是________（填字母）。
A． B． C． D．
【答案】（1）富氮空气
（2）物理变化
（3）A
【知识点】空气的组成；物理变化、化学变化的特点及其判别
【解析】【解答】(1) 冰箱保鲜室的“保鲜气体”：气调保鲜的目的是减慢食物腐败，氮气化学性质不活泼，能抑制食物的氧化和微生物繁殖，富氮空气含氮量高，因此保鲜气体应选富氮空气。
(2) 膜装置中的变化类型：膜装置只是将空气中的氧气和氮气等进行分离，没有新物质生成，符合物理变化“没有新物质生成”的特征，因此发生的是物理变化。
(3) 富氧空气中氧气和其他气体的体积比：
空气中氧气与其他气体的体积比约为1：4，富氧空气的氧气含量高于普通空气。
选项A：体积比1：3，氧气占比为1/(1+3)=25%，高于普通空气的21%，符合富氧空气的特征。
选项B：体积比1：5，氧气占比为1/(1+5)≈16.7%，低于普通空气的氧气含量，不符合。
因此选A。
【分析】结合气调保鲜的原理和氮气的性质判断保鲜气体类型；根据物理变化与化学变化的本质区别（是否生成新物质）分析膜装置中的变化；对比普通空气的氧气体积占比，判断富氧空气的比例。
（1）氧气参与储藏物细胞呼吸，而氮气化学性质不活泼，可作保护气，“气调保鲜” 中进入冰箱保鲜室内的 “保鲜气体” 应是富氮空气。
（2）膜装置中是将空气分离为富氧空气和富氮空气，没有新物质生成，属于物理变化。
（3）空气中氧气和其他气体的体积比约为，富氧空气中氧气含量高于空气，中氧气占比高于，而、、中氧气占比均低于空气，故选A。
20．下图是某密闭容器中物质变化过程的微观示意图，“O”和“”分别表示硫原子和氧原子。
（1）分子本身未发生改变的是变化　 　 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
（2）在变化I的乙中补充缺失的相关粒子，则应该补充的粒子为_________(填字母)。
A．1个硫原子和1个氧分子
B．1个二氧化硫分子
C．1个硫原子和2个氧原子
（3）变化Ⅰ中发生反应的基本类型是　 　反应。
【答案】（1）Ⅱ
（2）C
（3）化合
【知识点】分子和原子的区别和联系；化合反应及其应用；微粒观点及模型图的应用
【解析】【解答】(1) 分子本身未发生改变的变化：变化Ⅰ中，反应物是二氧化硫分子，反应后生成了新的分子（二氧化硫分子），分子种类改变；变化Ⅱ是降温导致分子间间隔变小，分子本身的种类和结构未发生变化，因此填Ⅱ。
(2) 变化Ⅰ的乙中补充的粒子：
选项A：补充1个硫原子和1个氧分子，与化学反应的原子守恒不符，反应中氧分子会拆分为氧原子参与反应，不会以分子形式存在，错误。
选项B：补充1个二氧化硫分子，二氧化硫是生成物，不是反应中间的粒子，错误。
选项C：根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和数目不变，变化Ⅰ是硫和氧气反应生成二氧化硫，乙中需补充1个硫原子和2个氧原子才能满足原子守恒，正确。
因此选C。
(3) 变化Ⅰ的反应基本类型：变化Ⅰ是由硫原子和氧分子（氧原子）反应生成二氧化硫分子，属于“两种物质生成一种物质”的反应，符合化合反应的定义，因此填化合。
【分析】依据物理变化与化学变化的微观本质（分子是否改变）判断变化类型；结合质量守恒定律（原子守恒）分析反应中间的粒子补充；根据基本反应类型的定义判断反应类型。
（1）由微粒的变化可知，变化Ⅰ是二氧化硫分子和氧分子在一定条件下生成三氧化硫分子，分子本身发生了改变；变化Ⅱ属于物理变化，在降温的过程中分子之间的间隔发生改变，分子的种类没有发生变化；
（2）化学反应前后原子的种类和数目不变，实质是物质的分子先分裂成原子，原子在结合成新分子。甲图中有：1个氧分子和2个二氧化硫分子，共有2个硫原子和6个氧原子；乙图中有1个硫原子和4个氧原子，所以还缺少1个硫原子和2个氧原子，故选C；
（3）通过分析微观图示可知，变化Ⅰ是二氧化硫和氧气在一定条件下生成三氧化硫，此反应具有“多合一”的特点，属于化合反应。
三、实验与探究题：本题共2小题，第21小题8分，第22小题12分，共20分。
21．实验探究是学习化学的重要方法。请根据下列实验装置图回答问题。
（1）装置A中仪器a的名称是　 　。
（2）实验室用过氧化氢溶液制取氧气选用的发生装置是　 　（填装置序号），
（3）能用装置D收集氧气是因为　 　。
（4）若用装置C收集生成的氧气纯度偏低，原因可能是　 　（填序号）。
①收集前，集气瓶中未注满水
②未待导管口气泡连续均匀冒出时就开始收集
③收集完成时，集气瓶中仍有少量水
【答案】（1）铁架台
（2）B
（3）氧气密度比空气大且不与空气反应
（4）①②
【知识点】实验室常见的仪器及使用；氧气的实验室制法；气体制取装置的探究
【解析】【解答】(1) 装置A中仪器a的名称：仪器a为铁架台，是实验室中用于固定和支撑实验装置的常用仪器，因此填铁架台。
(2) 过氧化氢溶液制取氧气的发生装置：过氧化氢溶液制取氧气的反应为固液常温型，装置B适用于固液不加热的反应，装置A为固体加热型，因此选用B。
(3) 装置D收集氧气的原因：装置D是向上排空气法收集装置，适用于密度比空气大且不与空气中成分反应的气体，氧气密度比空气大且不与空气反应，因此可用该装置收集。
(4) 装置C收集氧气纯度偏低的原因：
①收集前集气瓶中未注满水，会混入空气，导致氧气纯度偏低，符合题意；
②未待导管口气泡连续均匀冒出时就开始收集，初始排出的气泡是装置内的空气，会使收集的氧气混有空气，纯度偏低，符合题意；
③收集完成时集气瓶中仍有少量水，水不影响氧气纯度，不符合题意。
因此填①②。
【分析】依据实验室常用仪器的识别方法确定仪器名称；根据反应物状态和反应条件选择气体发生装置； 结合气体的密度和溶解性选择收集装置，并分析收集纯度偏低的原因。
（1）根据图像，装置A中仪器a是铁架台。
（2）过氧化氢溶液制取氧气是固液不加热型反应，选用的发生装置是B。
（3）装置D是向上排空气法，能用其收集氧气是因为氧气密度比空气大且不与空气反应。
（4）①集气瓶未注满水，瓶内有空气，会使氧气纯度偏低；
②未待气泡连续均匀冒出就收集，此时收集的是装置内的空气，会使氧气纯度偏低；
③集气瓶中有少量水不影响氧气纯度。
故选①②。
22．某化学兴趣小组对催化剂产生浓厚兴趣，阅读课外资料得知：过氧化氢制氧气除了二氧化锰为催化剂，还可以用生活中的红砖粉末、某些蔬菜水果等物质作为催化剂。为此，他们开展了以下探究。
探究一：比较催化剂种类对过氧化氢溶液分解的影响
【查阅资料】①很多植物对过氧化氢溶液的分解有催化作用。
②压强传感器可以测量密闭体系内气体压强的变化。
【实验操作】
Ⅰ．在27.8℃，100.7 kPa时，将具支试管的支管通过胶皮管与压强传感器连接（如图1），取2.0 g植物碎末放入具支试管中。
Ⅱ．用量筒量取2 mL 3％过氧化氢溶液，倒入具支试管中并立即塞上橡胶塞，同时启动数据采集程序采集数据。更换相同质量，不同种类的植物碎末，重复实验Ⅰ和Ⅱ．
Ⅲ．不加入植物碎末，重复实验Ⅰ和Ⅱ，做空白实验。将采集到的数据用电脑进行处理，得到反应前后压强随时间变化曲线（如图2）。
【实验结论】
（1）由图2可知，催化效果最好的是　 　（填植物碎末名称）。
【交流反思】
（2）由图2可知，如需验证上海青叶可作过氧化氢溶液分解的催化剂，还需设计实验证明其　 　不变。
（3）上海青叶作催化剂时，200 s前曲线迅速升高的原因是　 　（填字母）。
A. 上海青叶作催化剂，加快过氧化氢分解，产生了大量氧气
B. 过氧化氢分解时放出热量，温度升高
C. 上海青叶分解产生氧气
探究二：比较催化剂用量对过氧化氢溶液分解的影响
【进行实验】
在30.2℃，压强100.5 kPa时，选择上海青叶碎末用量分别为1 g、2 g、3 g，均与2 mL 3％过氧化氢溶液反应，获得数据（如图3）。
【实验结论】
（4）由图3可知，在秒内，上海青叶用量为　 　时，过氧化氢溶液分解速率最快。
【交流反思】
（5）图3中三条曲线最终将重合在一起，其原因是　 　。
（6）用上海青叶催化过氧化氢溶液分解的文字表达式为：　 　。
【答案】上海青叶；质量和化学性质；A，B；2g；催化剂只能改变反应速率，不会对生成物的质量有影响（合理即可）；
【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】(1) 催化效果最好的植物碎末：图2中上海青叶对应的压强曲线上升最快、峰值最高，说明其加快过氧化氢分解的速率最快，因此催化效果最好的是上海青叶。
(2) 验证上海青叶为催化剂需证明的内容：催化剂的定义是能改变反应速率，且反应前后质量和化学性质不变，因此需设计实验证明其质量和化学性质不变。
(3) 200s前曲线迅速升高的原因：
选项A：上海青叶作催化剂，加快过氧化氢分解产生大量氧气，使密闭体系内压强快速增大，正确；
选项B：过氧化氢分解属于放热反应，温度升高会使气体受热膨胀，进一步增大压强，正确；
选项C：上海青叶是催化剂，不会分解产生氧气，错误。
因此选AB。
(4) t1秒内分解速率最快的上海青叶用量：图3中t1秒内3g上海青叶对应的压强曲线上升最陡，说明反应速率最快，因此填3g。
(5) 三条曲线最终重合的原因：实验中过氧化氢溶液的体积和浓度均相同，即过氧化氢的总质量固定，最终分解产生的氧气总量相同，密闭体系内最终压强一致，因此曲线重合。
(6) 过氧化氢分解的文字表达式：过氧化氢在上海青叶的催化作用下分解为水和氧气，表达式为： 。
【分析】结合压强曲线的变化趋势判断催化效果和反应速率；依据催化剂的定义分析验证实验的关键要素；根据反应物的量分析反应最终的产物总量。
四、计算题：本题共1小题，共5分。
23．我国化学家张青莲教授主持测定了铟、锑等元素的相对原子质量的新值。已知粒子中含有a个电子，请完成下列计算：
（1）R原子的核电荷数为　 　。
（2）已知R原子的中子数比质子数多4个，则该原子的相对原子质量为　 　。
（3）等质量的铜和铁中所含原子个数比为　 　。（已知铜、铁的相对原子质量分别为64、56）
【答案】（1）a+2
（2）2a+8
（3）7：8
【知识点】离子或物质的共存问题；原子的有关数量计算；相对原子质量和相对分子质量
【解析】【解答】 (1) R原子的核电荷数： 是R原子失去2个电子形成的， 有a个电子，则R原子的核外电子数为a+2；在原子中，核电荷数=核外电子数，因此核电荷数为a+2。
(2) R原子的相对原子质量：R原子的质子数=核电荷数=a+2，中子数比质子数多4，则中子数为(a+2)+4=a+6；相对原子质量≈质子数+中子数，因此相对原子质量为(a+2)+(a+6)=2a+8。
(3) 等质量的铜和铁的原子个数比：设铜和铁的质量均为m，原子个数=质量/相对原子质量，则铜原子个数为m/64，铁原子个数为m/56；个数比为m/64：m/56=56：64=7：8。
【分析】依据离子的形成与原子的电子数关系计算核电荷数；结合相对原子质量的近似计算方法（质子数+中子数）求解相对原子质量；根据原子个数与相对原子质量的反比关系计算原子个数比。
（1）是由R失去2个电子形成的，则R的核外电子数为a+2，在原子中，核电荷数=原子核外电子数，则R原子的核电荷数为a+2；
（2）R的质子数=核电荷数=a+2，R原子的中子数比质子数多4个，为a+2+4=a+6，相对原子质量≈质子数+中子数，则相对原子质量为：(a+2)+(a+6)=2a+8；
（3）原子个数=物质的质量÷原子质量，物质质量相等时，原子个数与原子质量成反比，则等质量的铜和铁中所含原子个数比=铁的原子质量：铜的原子质量=铁的相对原子质量：铜的相对原子质量=56：64=7：8。
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