安徽省芜湖市无为市三年（2020-2022）九年级上学期期末化学试题汇编（共4份 含解析）

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安徽省芜湖市无为市三年（2020-2022）九年级上学期期末化学试题汇编-流程题、科普阅读题、科学探究题

一、流程题
1．（安徽省芜湖无为市2021-2022学年九年级上学期期末化学试题）阅读下列科技短文，回答问题。
氨是一种重要的化学物质，可用于制造硝酸和氮肥，氨主要来自于人工合成。1909年，弗里茨·哈伯成功地利用氮气和氢气合成出氨，工业合成氨的流程如图1所示。

为了找到合成氨反应合适的催化剂，人们做了6500多次实验，发现铁触媒效果较好。在铁触媒作用下，用体积比为1：3的氮气和氢气合成氨，当容器中氨的含量不再发生变化时（平衡时），测得氨的含量分别与温度和压强的关系如图2所示。

1913年第一座合成氨工厂建立。如今全球合成氨年产量超千万吨，其中大约85%的氨用于生产氮肥，缓解了地球上有限的耕地资源与庞大的粮食需求之间的矛盾。
(1)工业上可用 的方法获得合成氨的原料。
(2)从“合成塔”中出来的气体是 （填“纯净物”或“混合物”）。
(3)甲烷和H2O高温下反应得到CO和原料气，该反应的化学方程式为 。
(4)按下列条件进行合成氨反应，平衡时氨的含量最高的是______（填字母）。
A．200大气压、300℃ B．200大气压、500℃
C．400大气压、300℃ D．400大气压、500℃
2．（山东省德州市禹城市2021-2022学年九年级上学期期中化学试题）水是一种宝贵的自然资源，根据自来水厂的净水流程如图请回答下列问题：

(1)吸附池内常用 吸附色素和异味。
(2)自来水厂常用氯气杀菌消毒，在此过程中发生了反应生成HClO，请写出HClO中氯元素的化合价为 。
(3)某同学取自来水于试管中，加入适量 ，振荡，发现有较多浮渣产生，说明该自来水属于硬水。
(4)在日常生活中，常采用 的方法降低水的硬度。
(5)下列实验能证明水是由氢元素和氧元素组成的是_______（填字母序号）。
A．水的净化 B．水的蒸发 C．水的电解
3．（安徽省芜湖市无为市2022-2023学年九年级上学期期末化学试题）硅（Si）是一种重要的半导体材料，广泛应用于电子工业的各个领域，三氯甲硅烷（SiHCl3）还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产流程示意图如下：

(1)硅原子的原子结构示意图为 。
(2)由石英石（SiO2）制备粗硅的化学方程式为 。
(3)由三氯甲硅烷（SiHCl3）转变为纯硅时，反应要在无氧环境中进行的原因是 。
(4)该生产工艺中可以循环使用的物质是 。

二、科普阅读题
4．（安徽省芜湖市无为市2020-2021学年九年级上学期期末化学试题）阅读下列短文，回答下列问题。
科学家利用锂离子在石墨烯的表而和电极之间快速大量穿梭运动的特性，开发出一种新能源电池。在相同条件下，其电池的存储能力大约是锂电池的45%，但却可以在12分钟内完成充电，而且可以在-30℃到80℃的环境中保持高度稳定。石墨烯的制法有多种，其中常见的化学方法是将甲烷在镍或铜等金属作催化剂下高温分解，碳原子在金属表面继续生长成石墨烯；也可以用乙醇与金属钠在220℃下加热也能制取0.4nm的石墨烯。

(1)金属锂的原子结构示意图为 。
(2)石墨烯与金刚石物理性质差异较大的原因是 。
(3)写出甲烷制石墨烯反应的化学方程式 。
(4)写出乙醇在空气中燃烧的化学方程式 。
5．（安徽省芜湖市无为市2022-2023学年九年级上学期期末化学试题）阅读下列科普短文，回答问题。
“碳中和”是指人类活动的碳排放通过森林碳汇和人工手段加以捕集、利用和封存，使排放到大气中的温室气体净增量为零。目前，CO2捕集技术的关键是将CO2从排放物中分离出来。分离方法主要分为物理吸收法和化学吸收法。物理吸收法中的一种是用甲醇作溶剂进行吸收；另一种是用活性炭、沸石等对CO2进行吸附性吸收。化学吸收法用氨水（NH3·H2O）作为吸收剂。控制30℃左右，采用喷氨技术吸收CO2，生成碳酸氢铵。
分离后的CO2与H2一定条件下反应生成甲醇（CH3OH）和水，CH3OH的产率除受浓度、温度、压强等因素影响外，还受催化剂CuO质量分数的影响（如图）。我国科学家们撰文提出“液态阳光”概念，即将太阳能转化为可稳定存储并且可输出的燃料，实现燃料零碳化。随着科学技术的发展。今后的世界，每天的阳光将为我们提供取之不尽、用之不竭的热、电，还有可再生燃料！

(1)森林碳汇主要是指绿色植物通过光合作用将CO2吸收并固定的过程，该反应将太阳能转化为 能。
(2)活性炭、沸石等可作吸附剂，则其可能具备的结构特点是 。
(3)写出用CO2与H2制取甲醇的化学方程式 ，由图可知，CuO质量分数为 时，甲醇的产率最高。
(4)下列说法正确的是 （填字母）。
A．碳中和中的“碳”指的是碳单质
B．控制化石燃料的使用可减少碳排放
C．碳中和指的是没有碳排放
D．“液态阳光”将实现燃料零碳化

三、科学探究题
6．（安徽省芜湖市无为市2020-2021学年九年级上学期期末化学试题）某校化学兴趣小组通过实验探究分解氯酸钾制氧气的反应中二氧化锰的作用，该反应的化学方程式为 。
【设计实验】用图1所示Y型试管进行实验，步骤如下：

步骤Ⅰ： 。
步骤Ⅱ：装入药品；
步骤Ⅲ：加热右侧支管，用带火星的木条在导管口检验生成的气体；
步骤Ⅳ：冷却后，将装置倾斜，使左侧支管中的药品进入右侧支管，再加热右侧支管，用带火星的木条在导管口检验生成的气体。
【实验现象】步骤Ⅲ和步骤Ⅳ中，一段时间后都能观察到带火星的木条复燃，但不同的是 。
【交流反思】要想确认分解氯酸钾制氧气的反应中二氧化锰是催化剂，还需通过实验证明二氧化锰的 和 在反应前后都没有发生变化。
【拓展探究】在老师的指导下，该小组同学利用图2所示装置继续进行深入探究。以氧气的体积分数为纵坐标，温度为横坐标，得到图3所示曲线(图中的“1：2”、“1：1”、“2：1”、“3：1”、“4：1”、“5：1”指氯酸钾和二氧化锰的质量比)。

【实验分析】根据图3，氯酸钾的分解温度随氯酸钾和二氧化锰的质量比变化的大致规律是 ；分解氯酸钾制氧气的反应中二氧化锰起催化作用，可能是因为二氧化锰能 。
【交流应用】图3中为什么随着氯酸钾的增多其分解温度不断增大原因可能是 。
7．（安徽省芜湖市无为市2020-2021学年九年级上学期期末化学试题）某兴趣小组为验证质量守恒定律，做了镁条在空气中燃烧的实验。
(1)请写出镁条在图1中燃烧的化学方程式是 。
(2)小组同学在镁条完全燃烧后，称量石棉网上的燃烧产物质量比反应前镁条质量大，其主要原因是 。
(3)探究化学反应前后物质的总质量关系时，如反应过程中有气体参加或生成，需要在 容器中进行。
【改进实验】兴趣小组按图1装置改进实验，验证了质量守恒定律，却发现产物中还有一些黄色固体。

【提出问题】黄色固体是什么呢？
【查阅资料】①氧化镁为白色固体；
②镁能与氮气反应生成黄色的氮化镁(化学式为Mg3N2)固体；
③氮化镁可与水反应生成氨气，氨气极易溶于水形成氨水；
④氨水能使酚酞试液变红。
【作出猜想】黄色固体为氮化镁。
【实验探究】实验操作：如图所示，取燃烧产物于烧杯中，加入适量水，然后用大烧杯罩在。

实验现象： 。
实验结论：黄色固体为氮化镁。
【反思交流】①空气中N2的含量远大于O2的含量，而镁条在空气中燃烧生成的MgO却远多于Mg3N2，由此可见镁更容易和氧气反应。根据你所学过的知识，作出合理的解释： 。
②如果用图1装置(气密性良好)和药品(足量)测定空气中氧气含量，该实验所测得的氧气体积分数 1/5(填“大于”、“小于”或“等于”)。
③为什么在发生化学反应前后各物质的质量总和相等？请从微观角度解释。 。
【拓展延伸】人们对燃烧的认识是不断发展的，通过镁在空气中的燃烧实验，你对于燃烧的条件又有怎样新的认识？ 。
8．（安徽省芜湖市无为市2022-2023学年九年级上学期期末化学试题）某学习小组对实验室制取二氧化碳及二氧化碳的性质进行如下两个方面的探究。
I.二氧化碳的制取
第一小组用如图1所示装置制取二氧化碳并测定生成二氧化碳的体积，实验开始时他们通过分液漏斗将20mL稀盐酸加入锥形瓶中并关闭活塞，记录量筒中水的体积，数据如下表：
时间/min
1
2
3
4
5
6
量筒读数/mL
40
50
55
58
60
60

(1)写出甲中发生反应的化学方程式 。
(2)乙中如果不加植物油会使测定结果 （填“偏大”或“偏小”），原因是 。
(3)在图2中绘出0—6min内生成二氧化碳体积随时间变化的曲线 。
(4)反应过程中产生二氧化碳的速率不断减慢的原因可能是 。
II.二氧化碳的性质

第二小组用图3装置验证二氧化碳的有关性质。
实验如下：
步骤一：按图3连接好装置，向外拉动任一注射器的活塞，一段时间后松开手；
步骤二：注射器a中吸入20mL澄清石灰水，注射器b中吸入20ml盐酸，再从中间瓶口通入二氧化碳气体将瓶装满，最后塞上带压强传感器的橡胶塞；
步骤三：先后将两注射器中的试剂快速全部推入三颈烧瓶中，并保持注射器活塞在注射器底部，振满三颈烧瓶，压强传感器测得三颈烧瓶中压强随时间变化如图4所示。
(5)分析图4可知，步骤三中先推的是注射器 （填“a”或“b”）。
(6)步骤三中第二次推入试剂后三颈烧瓶中出现的现象是 ，此时三颈烧瓶中压强变化对应图4中的哪一段 。

参考答案：
1．(1)分离液态空气
(2)混合物
(3)
(4)C

【详解】（1）工业上制氮气和氧气采用的是分离液态空气法。由于液态氮的沸点比液态氧的沸点低，将空气液化后，温度控制在高于液氮的沸点，低于液氧气沸点，氮气分先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要是液态氧 ，从而得到氮气和氧气。
（2）将合成塔出来的气体冷却后得到液态氨，同时还有未反应的氮气和氢气，即从合成塔中出来的气体有氮气、氢气和氨气三种不同的气体，所以从“合成塔”中出来的气体是混合物。
（3）CH4和H2O高温下反应得到CO和原料气 H2 ，反应的化学方程式为：。
（4）由图中信息可知，压强越大，温度越低，平衡时氨的含量越高，故选C。
2．(1)活性炭
(2)+1
(3)肥皂水
(4)煮沸
(5)C

【详解】（1）活性炭具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味；
（2）HClO中氢元素显+1价，氧元素显-2价，设氯元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：（+1）+x+（-2）=0，x=+1；
（3）通常用肥皂水来区分硬水和软水，肥皂水在硬水中易起浮渣，在软水中泡沫较多；
（4）可溶性钙、镁化合物在加热时，能形成沉淀，故生活中，常用煮沸的方法降低水的硬度；
（5）A、水的净化，只能除去水中的杂质，不能证明水是由氢元素和氧元素组成的，不符合题意；
B、水的蒸发，只是水的状态发生了改变，无新物质生成，属于物理变化，不能证明水是由氢元素和氧元素组成的，不符合题意；
C、电解水生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，可得水是由氢元素和氧元素组成，符合题意。
故选C。
3．(1)
(2)
(3)防止生成的硅被氧化，防止H2与O2混合在高温时发生爆炸
(4)H2和HCl/氢气和氯化氢

【详解】（1）硅原子核电荷数是14，核外电子数是14，根据核外电子排布规律可知，第1层排有2个电子，第2层排有8个电子，第3层排有4个电子，原子结构示意图如图：；
（2）根据流程图可知，由石英石（SiO2）制备粗硅的反应物是二氧化硅和碳，反应条件是高温，生成物是硅和一氧化碳，反应的化学方程式为：；
（3）由三氯甲硅烷（SiHCl3）转变为纯硅时，反应要在无氧环境中进行的原因是防止生成的硅被氧化，防止H2与O2混合在高温时发生爆炸；
（4）根据流程图可知，该生产工艺中H2和HCl既是反应物又是生成物，可以循环使用。
4． 碳原子的排列方式不同
【详解】(1)锂为3号元素，核外有两个电子层，电子数分别为2、1，故金属锂的原子结构示意图为。
(2)物质的结构决定物质的性质；石墨烯与金刚石物理性质差异较大的原因是碳原子的排列方式不同。
(3) 由题干可知，甲烷在镍或铜等金属作催化剂下高温分解，碳原子在金属表面继续生长成石墨烯， 。
(4) 乙醇燃烧和氧气反应生成水和二氧化碳，。
5．(1)化学
(2)疏松多孔
(3) 50%
(4)BD

【详解】（1）光合作用是将太阳能转化为化学能。
（2）吸附剂具有疏松多孔的结构，则能吸附颜色和异味。
（3）二氧化碳和氢气在一定条件下反应生成甲醇（CH3OH）和水，反应的化学方程式为；
由图可知，当氧化铜的质量分数为50%时，甲醇的产率最高。
（4）A、“碳中和”中的碳是指二氧化碳，该选项说法不正确；
B、化石燃料燃烧会产生二氧化碳，则控制化石燃料的使用可减少碳排放，该选项说法正确；
C、碳中和是指二氧化碳产生与消耗的量相同，而不是说完全没有碳排放，该选项说法不正确；
D、“液态阳光”是指将太阳能转化为可稳定存储并且可输出的燃料，实现燃料零碳化，该选项说法正确。
故选BD。
6． 检查装置气密性 步骤Ⅳ中带火星木条复燃较快 质量 化学性质 氯酸钾与二氧化锰质量比越小，氯酸钾分解的温度越低 降低氯酸钾的分解温度 可能随着氯酸钾的增多，导致氯酸钾与二氧化锰的接触面积越小
【详解】在二氧化锰的催化作用下，加热氯酸钾分解生成氯化钾和氧气，故填：。
[设计实验]
制备气体时，连接好装置要先检查装置的气密性，故填：检查装置的气密性。
[实验现象]
步骤Ⅲ中是单独加热氯酸钾制取氧气，需要加热的温度较高，加热时间长，所以带火星的木条复燃较慢；步骤Ⅳ中氯酸钾在二氧化锰的催化作用下分解生成氧气，需要的温度较低，分解速率快，所以带火星的木条复燃较快，故填：步骤Ⅳ中带火星木条复燃较快。
[实验分析]
通过分析图3中氯酸钾的分解数据可知，KClO3分解温度随物质配比变化的规律是：氯酸钾和二氧化锰的质量比越小，氯酸钾的分解温度越低，故填氯酸钾与二氧化锰质量比越小，氯酸钾分解的温度越低。
通过分析图3中氯酸钾的分解数据可知，分解氯酸钾制氧气的反应中二氧化锰起催化作用，可能是因为二氧化锰能降低氯酸钾的分解温度；故填：降低氯酸钾的分解温度。
[交流应用]
通过分析图3中氯酸钾的分解数据可知，KClO3分解温度随物质配比变化的规律是配比越大，分解温度越高，可能是随着氯酸钾的增多，导致氯酸钾与二氧化锰的接触面积越小使其分解温度不断增大，故填可能随着氯酸钾的增多，导致氯酸钾与二氧化锰的接触面积越小。
7． 2Mg+O22MgO 氧气参加了反应生成了氧化镁 密闭 脱脂棉变为红色 相同条件下氧气更活泼 大于 化学反应前后原子的种类、数目和质量不变 燃烧不一定需要氧气
【详解】(1)镁条燃烧生成氧化镁，反应的化学方程式是2Mg+O22MgO。
(2)反应前只称量的镁的质量，反应后称量的是氧化镁的质量，称量石棉网上的燃烧产物质量比反应前镁条质量大，其主要原因是氧气参加了反应生成了氧化镁。
(3)探究化学反应前后物质的总质量关系时，如反应过程中有气体参加或生成，需要在密闭容器中进行。
[实验探究]
实验过程中，氮化镁和水反应生成了氨气，氨气和水结合生成氨水，氨水显碱性，从而使脱脂棉上的酚酞试液变红色。故填：脱脂棉变红色。
[反思交流]
①空气中N2的含量远大于O2的含量，而镁条在空气中燃烧生成的MgO 却远多于Mg3N2 ，由此可见镁更容易和氧气反应，即相同条件下氧气比氮气更活泼。
②如果用图1装置（气密性良好）和药品（足量）测定空气中氧气含量，过量的镁粉会与氮气反应，该实验所测得的氧气体积分数大于五分之一。
③发生化学反应前后各物质的质量总和相等，是因为反应前后原子种类、数目、质量都不变。
[拓展延伸]
通过镁在空气中的燃烧实验可知，镁条可以与氮气在点燃的条件下生成氮化镁，说明燃烧不一定需要氧气。
8．(1)
(2) 偏小 因为CO2能溶于水，且能与水反应
(3)
(4)随着反应的进行，盐酸的浓度在不断地降低，反应速率减慢
(5)a
(6) 产生气泡 cd

【详解】（1）石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式是CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；
（2）二氧化碳能溶于水，且能与水反应，乙中如果不加植物油会使少部分二氧化碳进入水中，造成测定结果偏小；
（3）依据表中数据画出曲线如图：；
（4）依据反应物的浓度越大，反应速率越快，随着反应的进行，盐酸被消耗，盐酸浓度逐渐降低，则反应过程中产生二氧化碳的速率不断减慢；
（5）分析三颈瓶内压强变化曲线可知，ab段三颈烧瓶内压强减小，说明二氧化碳气体被吸收，则应推入的是澄清石灰水，步骤三中先推的是注射器是a；
（6）分析曲线可知第二次推入的是盐酸，碳酸钙与盐酸反应生成二氧化碳气体，则三颈烧瓶中出现的现象是有气泡产生，因为有二氧化碳生成，三颈瓶内压强又增大，所以三颈烧瓶中压强变化对应图四中的cd。