江苏省扬州市邗江区2024-2025学年九年级(上)期中考试化学试卷(解析版)

这是一份江苏省扬州市邗江区2024-2025学年九年级(上)期中考试化学试卷(解析版)，共25页。试卷主要包含了选择题答案用2B铅笔填涂， 下列化学用语表示正确的是， 氧烛等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1.答卷前，考生务必把姓名、学校、准考证号在答题纸上填涂清楚。
2.选择题答案用2B铅笔填涂。非选择题用0.5mm黑水笔在每题对应答题框内作答，超出答题框作答无效。
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 Fe-56 O-16
第Ⅰ卷
一、单项选择题：共20题，每题2分，共40分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 改善环境质量是我们共同的责任，下列做法不利于保护环境的是（ ）
A. 工业废水任意排放B. 推广使用清洁能源
C. 合理施用农药化肥D. 大力开展植树造林
【答案】A
【解析】
【详解】A、工业废水直接排放，会造成水体污染，不利于保护环境，符合题意；
B、推广使用清洁能源，可以减少因使用化石能源而产生的污染物，有利于环境保护，不合题意；
C、农药化肥的合理施用，既能促进农作物的生长，又能防止造成水体与土壤污染，有利于环境保护，不合题意；
D、大力开展植树造林，能净化空气，有利于减少环境污染，有利于环境保护，不合题意；
故选：A。
2. 《天工开物》中记载了古法造纸工艺。下列步骤中一定发生了化学变化的是（ ）
A. 煮楻足火B. 斩竹槌洗
C. 日晒成干D. 覆帘压纸
【答案】A
【解析】
【详解】A、煮徨足火过程中发生了化学反应，有新物质生成，属于化学变化，故A正确；
B、斩竹槌洗过程中无新物质生成，属于物理变化，故B错误；
C、日晒成干，是水分的蒸发，无新物质生成，属于物理变化，故C错误；
D、捞好的纸膜一张张叠好，用木板压紧，上置重石，将水压出，变化过程中无新物质生成，属于物理变化，故D错误；
故选A。
3. 下列化学用语表示正确的是（ ）
A. 硫酸铝：AlSO4B. 60个碳原子：C60
C. 铁离子：Fe2+D. 钠离子的结构示意图：
【答案】D
【解析】
【详解】A. 硫酸铝中铝元素的化合价为+3，硫酸根的化合价为-2，根据化合物中各元素化合价的代数和为0，硫酸铝的化学式为：Al2(SO4)3，此选项错误；
B. 由原子的表示方法，用元素符号来表示一个原子，表示多个该原子，就在其元素符号前加上相应的数字，60个碳原子表示为：60C，此选项错误；
C. 一个铁离子带3个单位的正电荷，铁离子表示为：Fe3+，此选项错误；
D. 钠原子易失去最外层的电子，钠离子的结构示意图：，此选项正确。
故选D。
4. 下列常见的物质中，前者属于单质，后者属于氧化物的是（ ）
A. 液氮、澄清石灰水B. 镁、海水
C. 二氧化碳、氯化钠D. 氢气、水蒸气
【答案】D
【解析】
【详解】A、液氮是由氮元素组成的纯净物，属于单质；澄清石灰水中含有水和氢氧化钙，属于混合物，不符合题意；
B、镁是由镁元素组成的纯净物，属于单质；海水中含有多种物质，属于混合物，不符合题意；
C、二氧化碳是由两种元素组成且其中一种元素为氧元素的化合物，属于氧化物；氯化钠是由氯元素和钠元素组成的纯净物，属于化合物，不符合题意；
D、氢气是由氢元素组成的纯净物，属于单质；水蒸气是由两种元素组成且其中一种元素为氧元素的化合物，属于氧化物，符合题意。
故选：D。
5. 构成物质的微粒有分子、原子、离子等。下列物质由离子构成的是（ ）
A. 氧气B. 水
C. 氯化钠D. 金刚石
【答案】C
【解析】
【详解】A、氧气由氧分子构成，故A不符合题意；
B、水由水分子构成，故B不符合题意；
C、氯化钠由钠离子和氯离子构成，故C符合题意；
D、金刚石由碳原子构成，故D不符合题意。
故选C。
6. 空气是一种宝贵的资源，下列关于空气的说法错误的是（ ）
A 稀有气体可制成电光源B. 氮气可作保护气
C. 二氧化碳可参与植物的光合作用D. 氧气可作燃料
【答案】D
【解析】
【详解】A、稀有气体通电时会发光，可制成电光源，正确；
B、氮气常温下化学性质稳定，可作保护气，正确；
C、二氧化碳是绿色植物光合作用的原料，可参与植物的光合作用，正确；
D、氧气不能燃烧，不能作燃料，错误。
故选D。
7. 用化学知识解释下列成语，不正确的是（ ）
A. 釜底抽薪──清除可燃物，使燃烧停止
B. 火上浇油──增加可燃物，使燃烧更旺
C. 钻木取火──摩擦生热，提高可燃物的着火点使之燃烧
D. 煽风点火──增大空气流通，提供充足的氧气促进燃烧
【答案】C
【解析】
【详解】A、抽薪就是移去可燃物，控制了物质的燃烧，从而实现灭火，故此选项正确；
B、火上浇油是增加可燃物，使可燃物燃烧更旺，故此选项正确；
C、钻木取火是因为摩擦生热，使可燃物的温度达到着火点而燃烧，而不是提高可燃物的着火点，故此选项不正确；
D、煽风点火促进空气的流通，为燃烧补充空气或氧气，使燃烧更旺，故此选项正确。
故选C。
8. 在“氧气的实验室制取与性质”实验中，下列装置或操作正确的是（ ）
A. 加装药品B. 产生氧气
C. 收集氧气D. 铁丝燃烧
【答案】B
【解析】
【详解】A、装药品时一横二送三直立，故A错误；
B、KMnO4制氧气要在导管口塞棉花，试管口略向下倾斜，故B正确；
C、收集氧气时，导管应伸到集气瓶底部，故C错误；
D、铁丝在氧气中燃烧应在瓶底放细沙或水，故D错误；
故选B。
9. “宏观辨识与微观探析”是化学科核心素养之一。下列事实的微观解释不正确的是（ ）
A. 好酒不怕巷子深——分子在不断地运动
B. 金刚石和石墨的物理性质不同——碳原子排列方式不同
C. 注射器中的气体通过压缩体积会变小——加压时气体分子变小
D. 氧气和液氧都能支持燃烧——同种分子，化学性质相同
【答案】C
【解析】
【详解】A、好酒不怕巷子深，是因为分子在不断运动，向四周扩散，使人们闻到香味，故A解释正确；
B、金刚石和石墨均是由碳原子构成，但是碳原子的排列方式不同，故物理性质差异很大，故B解释正确；
C、注射器中的气体通过压缩体积会变小，是因为分子之间有间隔，加压时，分子之间的间隔变小，分子本身的的大小不变，故C解释错误；
D、同种分子，化学性质相同，液氧是液态氧气，氧气和液氧均是由氧分子构成，故化学性质相同，均能支持燃烧，故D解释正确；
故选：C。
10. 氧烛（如图）是一种常用于潜艇中的化学氧源，主要成分为氯酸钠（化学性质与氯酸钾相似），同时还含有适量的催化剂、镁粉（燃烧时提供氯酸钠分解所需的热量）等。下列说法正确的是（ ）

A. 氯酸钠的化学式为Na2ClO3
B. 氧烛中发生反应既有分解反应，也有化合反应
C. 氧气密度比较大，所以使用时装置必须倒置
D. 镁粉质量的多少不会影响氧烛释放出氧气的质量
【答案】B
【解析】
【详解】A、氯酸钠中氯酸根化合价为-1价，钠元素的化合价为+1价，其化学式为NaClO3，故A说法错误；
B、氧烛中发生的反应既有分解反应（氯酸钾分解反应），也有化合反应（镁燃烧），故B说法正确；
C、氧气密度比较大，所以使用时装置必须正立，故C说法错误；
D、镁粉燃烧时提供氯酸钠分解所需的热量，镁粉质量的多少会影响氧烛释放出氧气的质量，故D说法错误；
故选：B
11. 区分下列各组物质的两种方法都正确的是（ ）
【答案】C
【解析】
【详解】A. 氧气能使带火星木条复燃，空气不能使带火星木条复燃，所以用带火星木条可检验空气和氧气；空气和氧气都无气味，用闻气味方法不能鉴别空气和氧气，此选项不符合题意；
B. 蒸馏水的密度小于食盐水的密度，用测密度的方法可鉴别蒸馏水和食盐水；硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水，食盐水不是硬水，蒸馏水和食盐水都是软水，用肥皂水可鉴别硬水、软水，所以用肥皂水不能鉴别蒸馏水和食盐水，此选项不符合题意；
C. 碳酸氢铵是白色固体，碱式碳酸铜是绿色固体，用观察颜色的方法可鉴别碳酸氢铵和碱式碳酸铜；碳酸氢铵加热时产生有刺激性气味的氨气，碱式碳酸铜加热时无刺激性气味产生，所以用加热闻气味的方法可鉴别碳酸氢铵和碱式碳酸铜，此选项符合题意；
D. 二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，氮气不能使澄清石灰水变浑浊，用澄清石灰水可鉴别二氧化碳和氮气；二氧化碳和氮气都不支持燃烧，用燃着的木条不能鉴别二氧化碳和氮气，此选项不符合题意。
故选C。
12. 下列物质的性质与用途具有对应关系的是（ ）
A. 石墨具有导电性，可用于制作铅笔芯
B. 镁燃烧发出白光，可用于制作烟花
C. 氮气化学性质稳定，可用作生产氮肥
D. 酒精具有挥发性，可用于消毒杀菌
【答案】B
【解析】
【详解】A. 石墨具有导电性，可用于制作电极，此选项错误；
B. 镁燃烧发出白光，可用于制作烟花，此选项正确；
C. 氮气化学性质稳定，可用作保护气，此选项错误；
D. 酒精能破坏病毒的蛋白质结构，可用于消毒杀菌，此选项错误。
故选B。
13. 逻辑推理是化学学习中常用的思维方法。下列推理正确的是（ ）
A. 原子不显电性，则不显电性的微粒一定是原子
B. 氧化物中含有氧元素，则含有氧元素的化合物一定是氧化物
C. 化学变化过程常伴随能量变化，则有能量变化的过程一定是化学变化
D. 铁的相对原子质量比铝大，则等质量的两种金属中铝含的原子数目多.
【答案】D
【解析】
【详解】A、原子是不显电性的微粒，不显电性的微粒不一定是原子，也可能是中子等，故A推理错误；
B、氧化物是由两种元素组成，一种元素是氧元素的化合物，含有氧元素的化合物不一定是氧化物，例如高锰酸钾含有氧元素，不属于氧化物，故B推理错误；
C、化学变化伴随有能量变化，但有能量变化的变化不一定是化学变化，也可能是物理变化，例如氢氧化钠固体溶于水，放热，没有新物质生成，属于物理变化，故C推理错误；
D、铁的相对原子质量比铝大，则等质量的两种金属中铝含的原子数目多，故D推理正确；
故选：D。
14. 丙烯酸乙酯（C5H8O2）存在于菠萝等水果中，是一种香料。下列有关说法不正确的是（ ）
A. 从宏观上看：丙烯酸乙酯（C5H8O2）是由碳、氢、氧三种元素组成的
B. 从微观上看：丙烯酸乙酯（C5H8O2）中含有5个碳原子、8个氢原子、2个氧原子
C. 从含量上看：丙烯酸乙酯（C5H8O2）中氧元素的质量分数为32%
D. 从质量上看：丙烯酸乙酯（C5H8O2 ）中碳、氢、氧元素的质量比为15：2：8
【答案】B
【解析】
【详解】A、据丙烯酸乙酯的化学式可知，丙烯酸乙酯是由碳、氢、氧三种元素组成的。A正确；
B、据丙烯酸乙酯的化学式可知，1个丙烯酸乙酯分子中含有5个碳原子、8个氢原子、2个氧原子。B不正确；
C、据丙烯酸乙酯的化学式可知，丙烯酸乙酯中氧元素的质量分数=C正确；
D、据丙烯酸乙酯的化学式可知，丙烯酸乙酯中碳、氢、氧元素的质量比=（12×5）：（1×8）：（16×2）=15：2：8。D正确。
综上所述：选择B。
15. CH4与CO2在催化剂作用下可得到合成气（CO和H2），反应过程中催化剂表面还同时存在积碳反应和消碳反应，原理如下图所示。下列说法不正确的是（ ）
A. 消碳反应的产物 “”是CO
B. 所用催化剂在反应后化学性质不发生改变
C. 反应过程中分子和原子的种类不变
D. 为减少催化剂表面的积碳可在原料气中加入适量O2
【答案】C
【解析】
【详解】A、CH4与CO2在催化剂作用下可得到合成气（CO和H2），一氧化碳分子由两种不同的原子构成，“”是CO，说法正确；
B、在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂。所用催化剂在反应后化学性质不发生改变，说法正确；
C、反应过程中有新物质生成，分子种类发生改变，原子的种类不变，说法错误；
D、碳能与氧气反应生成二氧化碳，为减少催化剂表面的积碳可在原料气中加入适量O2，说法正确。
故选C。
16. 将燃着的蜡烛放入密闭的容器中，同时用氧气传感器测得密闭容器中氧气含量的变化如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 蜡烛燃烧前密闭容器内的气体全部是氧气
B. 蜡烛熄灭是因为容器内的氧气全部被消耗
C. 蜡烛熄灭后容器内的气体全部是二氧化碳
D. 蜡烛熄灭的原因是容器内氧气的体积分数小于一定值时，蜡烛无法燃烧
【答案】D
【解析】
【详解】A、根据图示可知，蜡烛燃烧前密闭容器内的气体不会全部是氧气，说法错误；
B、当氧气体积分数减小到16%以下，蜡烛熄灭，说明蜡烛熄灭后，密闭容器中还有氧气，说法错误；
C、根据图示可知，蜡烛熄灭后，密闭容器中还有氧气，说法错误；
D、当氧气体积分数减小到16%以下时，蜡烛熄灭，说明蜡烛熄灭后，密闭容器中还有氧气，说法正确。
故选：D。
17. 1783年，拉瓦锡研究水的组成，装置示意图如下，将水加热成蒸气通过灼热的铁管，一段时间后，在出口处收集到一种可燃性气体单质。实验后称量发现水的质量减少，铁管质量增加，拉瓦锡研究并判断铁转化为氧化物。下列说法正确的是（ ）
A. 该实验推翻了“水是由一种元素组成的物质”的观点
B. 铁管在该实验中起催化作用
C. 实验中水蒸气只发生了物理变化
D. 实验中收集到的可燃性气体可能是氧气
【答案】A
【解析】
【详解】A、该实验在出口处收集到一种可燃性气体单质，应为氢气，氢气由氢元素组成，铁转化为氧化物，增加了氧元素，根据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变，说明水是由氢元素和氧元素组成，故A正确；
B、催化剂只改变反应速率，反应前后本身的质量和化学性质不变，实验中，铁管质量增加，因此铁不是催化剂，故B错误；
C、实验后生成的可燃性气体由水转化而来，所以实验中水蒸气发生了化学变化，故C错误；
D、根据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变，反应前水中含有氢、氧元素，铁中含有铁元素，生成物中也只能含有氢、氧、铁元素，所以生成的可燃性气体可能是氢气，故A错误。
故选A。
18. 利用太阳能将甲烷（CH4）在高温熔融盐环境中转化为H2反应原理如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 整个过程中，只有Zn的化合价发生变化
B. 过程①的化学反应为ZnO+CH4Zn+2H2+CO
C. 过程②的化学反应类型为分解反应
D. 反应过程中需要补充ZnO和Zn
【答案】B
【解析】
【分析】根据图示可以看出，过程①的化学反应为：ZnO+CH4Zn+2H2+CO；过程②的化学反应为：Zn+H2OZnO+H2。
【详解】A、过程①中是甲烷和氧化锌反应生成一氧化碳、氢气和锌，锌的化合价从+2价变为0价，氢的化合价从+1价变为0价，所以Zn、H的化合价一定发生了变化，故说法不正确；
B、过程①是甲烷和氧化锌反应生成一氧化碳、氢气和锌，反应的化学方程式为：ZnO+CH4Zn+2H2+CO，故说法正确；
C、过程②是锌与水反应生成氢气和氧化锌，反应的化学方程式为：Zn+H2OZnO+H2，此反应是一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物，属于置换反应，故说法不正确；
D、根据反应图示可知，氧化锌和锌是该反应的催化剂，催化剂在反应前后质量不变，所以理论上可以不补充ZnO和Zn，故说法不正确。
故选B。
19. 一定条件下，在密闭容器内加入甲、乙、丙、丁四种物质，测得容器内各物质的质量分数如表所示，下列说法不正确的是（ ）
A. 乙一定是该反应的催化剂
B. 甲、丁是反应物，丙是生成物
C. a=8%
D. 该反应中，甲、丁的质量变化之比为3∶14
【答案】A
【解析】
【分析】由表格数据可知，乙在反应前后的质量分数不变，说明乙可能是该反应的催化剂或不参与该反应的物质；丙在反应前后的质量分数增加，说明丙为生成物；丁在反应前后的质量分数减少，说明丁为反应物；根据质量守恒定律可知，化学反应前后物质的总质量不变，则，则甲在反应前后的质量分数减少，说明甲为反应物，则该反应为甲与丁在一定条件下反应生成丙。
【详解】A、由分析可知，乙可能是该反应的催化剂或不参与该反应的物质，说法错误，符合题意；
B、由分析可知，甲、丁是反应物，丙是生成物，说法正确，不符合题意；
C、由分析可知，a=8%，说法正确，不符合题意；
D、由表格数据可知，该反应中，甲、丁的质量变化之比为，说法正确，不符合题意。
故选：A。
20. 某品牌加酶洗衣粉使用方法中提示：用温水浸泡。某科学兴趣小组对该加酶洗衣粉洗涤效果与水温之间的关系进行研究，每次实验所选的衣料、奶渍的量、洗衣粉的用量和用水量均相同。在不同水温条件下，测得这种加酶洗衣粉除去衣服上奶渍所需的时间，实验结果如下表所示：
根据表中有关数据判断，能正确表示温度对该酶催化效率影响的图象是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】除去奶渍所需时间越少，说明加酶洗衣粉除去奶渍效果越好，从表中数据可知在60℃的水温时，去污时间最短，说明在60℃的水温时，这种加酶洗衣粉除去奶渍效果最好，随着温度的升高或降低，加酶洗衣粉除去奶渍效果都会降低。故选B。
第Ⅱ卷
21. 探索星空的道路上，中国人的脚步从未停下。其中，化学发挥着重要的作用。
（1）万户飞天：明代万户飞天时用黑火药（含有硫、木炭和硝酸钾）作火箭燃料。硝酸钾的化学式为_______其中氮元素的化合价为 _____。
（2）卫星发射：1970年我国首颗人造卫星“东方红一号”成功入轨。制造人造卫星常用到钛合金，如图是钛元素在元素周期表中的信息，则钛元素的相对原子质量为_______，其质子数是_______。工业制取钛（Ti）的一种方法是金属钠和四氯化钛（TiCl4）在高温条件下发生反应，同时得到氯化钠，其化学反应的符号表达式为 _______。
（3）载人航天：2003年“神舟五号”载人飞船成功发射。运载火箭的燃料之一偏二甲肼（C2H8N2）中氢、氮元素的质量比为 _______。偏二甲肼燃烧过程中 _______（填“吸收”或“放出”）热量。
（4）探月探火：制造飞船的某些机器零件使用了铝合金，铝具有很好的抗腐蚀性能，是因为铝在常温下就能与氧气发生反应，生成一层致密而坚固的氧化铝薄膜，写出该反应的符号表达式 _______其基本反应类型为_______反应。
【答案】（1）①. KNO3 ②. +5
（2）①. 47.87 ②. 22 ③.
（3）①. 2:7 ②. 放出
（4）①. ②. 化合
【解析】（1）硝酸钾中钾元素显+1价，硝酸根离子显-1价，则硝酸钾的化学式为KNO3；
硝酸钾中钾元素显+1价，氧元素显-2价，设氮元素的化合价为x，根据化合物中正负化合价代数和为零，得，即氮元素的化合价为+5；
故填：KNO3；+5；
（2）根据元素周期表一格可知，元素名称下方的数字表示该元素的相对原子质量，即钛元素的相对原子质量为47.87；左上角的数字表示原子序数，在原子中，原子序数=质子数，则钛原子的质子数为22；钠与四氯化钛（TiCl4）在高温条件下反应生成钛和氯化钠，反应的符号表达式为，故填：47.87；22；；
（3）偏二甲肼（C2H8N2）中氢、氮元素的质量比为；偏二甲肼可以作为火箭的燃料，说明偏二甲肼在燃烧时会放出大量热，故填：2:7；放出；
（4）铝在常温下与氧气反应生成氧化铝，反应的符号表达式为，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，故填：；化合。
22. 水是地球表面覆盖最多的物质，也是生命活动不可缺少的物质，请回答。
（1）从组成的角度分析：水是由_______组成的。
（2）从微观角度分析：图1可以表示构成水的微粒的是_______(填写图示编号)。
（3）从资源角度分析：水是宝贵的自然资源，图2是某兴趣小组在实验室模拟自来水厂将浑浊的黄河水净化的实验流程所示。
①明矾的作用是________，操作a的名称是________。
②利用图3所示装置进行操作b，过程中需要加入物质X来除去色素和异味，物质X的名称为________，待净化的水应该从________（填字母“m”或“n”）通入；
③判断操作c后的液体是否为硬水的方法是：取样，加入少量的__，搅拌，观察实验现象。
（4）从变化的角度看：水通电可发生分解反应如图4，与玻璃管b相连接的是电源_______(填“正极”或“负极”)；电解一定量的水，正极产生的气体是_______(写化学式)，当正极产生的气体为5mL时，负极产生的气体体积为_______mL,电解水的符号表达式为________。
（5）矿物质水中元素及国标含量如图所示，请回答下列问题。
①矿物质水中有氯离子，它的化学符号是________（填符号）;
②儿童缺钙易得________（填字母），属于________（填“常量”或“微量”）元素。
a.侏儒症 b.佝偻病 c.贫血病
【答案】（1）氢元素和氧元素
（2）B
（3）①. 吸附水中悬浮的杂质，使其沉降 ②. 过滤 ③. 活性炭 ④. n ⑤. 肥皂水
（4）①. 正极 ②. ③. 10 ④.
（5）①. ②. b ③. 常量
【解析】（1）从组成的角度分析：水是由氢元素和氧元素组成的；
（2）从微观角度分析：水是由水分子构成的，一个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成，则图1可以表示构成水的微粒的是B；
（3）①明矾的作用是吸附水中悬浮的杂质，使其沉降；分离固液的操作为过滤，则图2中操作a的名称是过滤；
②活性炭具有吸附性，能除去水中的色素及异味，则物质X的名称为活性炭；待净化的水应该从n通入，水从下向上，能延长与活性炭接触的时间，净化效果好；
③判断操作c后的液体是否为硬水的方法是：取样，加入少量的肥皂水，搅拌，观察实验现象，若产生泡沫较多则为软水，若产生浮渣较多则为硬水；
（4）电解水实验中，与电源正极相连的一端产生氧气，与电源负极相连的一端产生氢气，产生氢气与氧气的体积比约为2:1，则图4中与玻璃管b相连接的是电源正极；
电解水实验中，与电源正极相连的一端产生氧气，与电源负极相连的一端产生氢气，产生氢气与氧气的体积比约为2:1，则电解一定量的水，正极产生的气体是，当正极产生的气体为5mL时，负极产生的气体体积为；
水在通电条件下分解生成氢气和氧气，符号表达式为；
（5）①矿物质水中有氯离子，它的化学符号是；
②儿童缺钙易得佝偻病，故选：b；钙元素属于常量元素。
23. 如图是实验室制取氧气及氧气的化学性质部分实验装置，请回答下列问题。
（1）实验室过氧化氢溶液和二氧化锰混合制氧气发生反应的符号表达式是：________。为了气流平稳且氧气较纯，选择制取和收集氧气的装置组合可以是________（填字母）；若用环保空塑料输液袋G装置收集氧气，验满的方法是________。
（2）排水法收集了三瓶氧气，如图是硫、木条、铁丝三种物质在氧气中的燃烧，回答问题：
①3号瓶底放水的作用是_______。
②在空气中点燃木炭后，再将其伸入2号瓶中，对比在空气与氧气中燃烧的剧烈程度不同，其原因是_______。
③如上图abc是进行3号瓶实验时的几种操作，更能提高实验成功率的方式是_______（填编号）；3号瓶中反应的符号表达式是_______。
（3）某兴趣小组用下图1装置研究氧气的性质，将透明的实验盒中间用隔板分成两部分，在倾倒室放入氧气传感器并连接电脑，将燃着的蜡烛放入燃烧室，O2倾倒入倾倒室后，过一段时间后提起中间隔板，采集信息形成下图2。
①实验中“提起中间隔板”操作对应的时间点约在第_______s。
②10~25s时曲线快速上升，说明氧气的物理性质是_______。
③25~50s时燃烧室的实验现象是_______。
【答案】（1）①. ②. CD ③. 将带火星的木条放在n端导管口处，带火星的木条复燃，说明氧气已收集满
（2）①. 防止高温熔融物溅落炸裂瓶底 ②. 空气中氧气浓度和2号瓶中氧气浓度不同 ③. c ④.
（3）①. 25 ②. 氧气密度比空气大 ③. 蜡烛剧烈燃烧，发出白光
【解析】（1）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，符号表达式为；
该反应中反应物为固体和液体，反应条件为常温，应选择固液常温型发生装置，即装置B或C，其中装置C可以通过分液漏斗控制液体药品的滴加速率，从而控制反应速率，获得平稳的气流，因此收集装置选择装置C；由于氧气的密度比空气略大、不易溶于水且不与水反应，可采用向上排空气法或排水法进行收集，其中用排水法能收集到较纯净的氧气，则收集装置选择装置D，综上可知，为了气流平稳且氧气较纯，选择制取和收集氧气的装置组合可以是CD；
若用环保空塑料输液袋G装置收集氧气，由于氧气的密度比空气略大，所以氧气应从m端进入，则验满的方法是将带火星的木条放在n端导管口处，带火星的木条复燃，说明氧气已收集满；
（2）①3号瓶中发生的反应是铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，则瓶底放水的作用是防止高温熔融物溅落炸裂瓶底；
②在空气中点燃木炭后，再将其伸入2号瓶中，对比在空气与氧气中燃烧的剧烈程度不同，其原因是空气中氧气浓度和2号瓶中氧气浓度不同；
③如上图abc是进行3号瓶实验时的几种操作，c操作可使火柴充分预热铁丝，更能提高实验成功率，故选：c；3号瓶中发生的反应是铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，符号表达式为；
（3）①实验中“提起中间隔板”后氧气进入原隔板左侧，氧气浓度降低，则该操作对应的时间点约在第25s；
②10~25s时曲线快速上升，说明氧气的物理性质是氧气密度比空气大，聚集在装置底部，使得氧气浓度快速上升；
③25s时提起中间隔板，氧气进入原隔板左侧，氧气具有助燃性，则25~50s时燃烧室的实验现象是蜡烛剧烈燃烧，发出白光。
24. 兴趣小组开展“自制简易家庭制氧机”的跨学科实践活动。
活动一：探秘制氧原理
目前市场上常见的家用制氧机的工作原理有两种：分子筛制氧法和化学试剂法。
（1）分子筛制氧法以空气为原料，当空气经过分子筛时，氮气和氧气分离，获得高浓度的氧气。其微观示意图如图所示。则该制氧机制得的“氧气”属于_______（选填“纯净物”或“混合物”）。
（2）市场上销售的家用化学试剂氧机的主要原料一般是过氧化氢溶液或过碳酸钠固体（化学式为2Na2CO3·3H2O2。溶于水后能发生反应：2Na2CO3·3H2O2Na2CO3+H2O+O2，且该反应放热。不采用高锰酸钾分解制氧气的原因可能是_______。
活动二：选择制氧试剂
【查阅资料】常温常压下产生150mL的氧气，以5%的过氧化氢溶液为制氧剂需要9.1mL；以过碳酸钠为制氧剂需要1.41g。
【实验方案】利用如下图装置设计如下表实验并记录0-20min量筒中水的体积。
（3）检查装置气密性时，先堵住末端导管口，将注射器活塞拉动到一定位置，松开手后，活塞回到原位置，说明装置_______（选填“漏气”或“不漏气”）。
（4）实验2中水的体积较合适的是_______mL（选填“1.41”或“9.1”）
（5）依据如图所示实验结果，小组同学决定选用过碳酸钠固体作为便携式制氧机的制氧剂，理由是：
①过碳酸钠是固体，比过氧化氢溶液便于携带；
②_______。
活动三：自制制氧装置
（6）小组同学利用饮料瓶、吸管等废旧物品设计并制作了如图装置。洗气装置中的水除了有过滤杂质提纯氧气的作用外，还可以起到的作用是 （填序号）。
A. 观察氧气生成速率B. 降低吸入氧气温度 C. 加快氧气生成速率
活动四：成果交流展示
（7）小组同学将自制简易家用制氧机在原版本的基础上经历了如图所示的迭代优化，请写出改进后装置的一个优点_______。
【答案】（1）混合物
（2）高锰酸钾制氧气需要加热，操作复杂
（3）不漏气
（4）9.1
（5）相同时间内，过碳酸钠产生氧气的体积更大
（6）AB
（7）方便携带、节约材料
【解析】（1）分子筛制氧法以空气为原料，当空气经过分子筛时，氮气和氧气分离，获得高浓度的氧气，由图可知，该制氧机制得的“氧气”中仍含有氮气，属于混合物；
（2）不采用高锰酸钾分解制氧气的原因可能是高锰酸钾制氧气需要加热，操作复杂；
（3）检查装置气密性时，先堵住末端导管口，将注射器活塞拉动到一定位置，松开手后，活塞回到原位置，说明装置不漏气；
（4）对比实验要控制变量，实验1中加入过氧化氢溶液的体积为9.1mL，则实验2中加入水的体积也为9.1mL；
（5）小组同学决定选用过碳酸钠固体作为便携式制氧机的制氧剂，理由是：①过碳酸钠是固体，比过氧化氢溶液便于携带；②相同时间内，过碳酸钠产生氧气的体积更大；
（6）A、通过观察水中产生气泡的快慢，可判断氧气的生成速率，符合题意；
B、洗气装置中的水能降低吸入氧气的温度，符合题意；
C、洗气装置中的水不能加快氧气生成速率，不符合题意。
故选：AB；
（7）小组同学将自制简易家用制氧机在原版本的基础上经历了如图所示的迭代优化，则改进后装置的优点有方便携带、节约材料等。
25. 氢气的开发利用是氢能研究的热点。
一、氢气的发现和制备
（1）1766年，英国科学家卡文迪许用铁与稀盐酸作用，制得了可燃性的H2，同时还得到了浅绿色的氯化亚铁溶液，写出该反应的符号表达式_______。
（2）甲烷和水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一，主要流程如图1：
①“分离”时K2CO3溶液吸收CO2发生化合反应生成KHCO3，反应的符号表达式_______。
②甲烷无氧催化重整可获得碳氢化合物X，X的相对分子质量为106，且碳、氢元素的质量比为48：5，则X的化学式为_______。
二、氢气的贮存和释放
Mg2Cu可用于化学储氢，其贮氢与释氢过程如上图2所示。
（3）贮氢反应需要在高温和隔绝空气的条件下进行，隔绝空气的原因_______。
（4）释氢释放的H2比贮氢吸收的H2_______(选填“多”或“少”或“不变”)
（5）释放出的氢气可用作氢燃料电池，氢燃料电池工作时将_______能转化为电能。
（6）2022年北京冬奥会火炬“飞扬”以氢气为燃料，氢气燃烧的符号表达式为_______。
三、氢气在工业生产中的应用
合成氨工艺需要用到氢气，在铁触媒作用下，用体积比为1：3的氮气和氢气合成氨气。
（7）N2是合成氨的重要原料。工业上可从空气中获得N2，利用空气中各成分的_______不同将空气成分进行分离。
（8）Fe3O4是铁触媒的主要成分。合成氨催化过程中因部分Fe3O4与H2反应使催化剂“失效”。在一定温度下可用O2将其“再生”，原理如图3所示。“再生”过程中铁元素的质量分数_______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
（9）图4是Fe3O4在失效和再生过程中的质量与时间变化的关系图。T1~T3时刻，是Fe3O4失效过程，T4~T5时刻，是固体再生过程。则：
①A点处，固体中铁元素的质量=______g。
②B点处，固体中含Fe3O4的质量为46.4g，则M=_______g。（写出计算过程）
【答案】（1）
（2）①. ②.
（3）防止氢气与空气混合加热时发生爆炸
（4）多
（5）化学
（6）
（7）沸点
（8）变小
（9）①. 50.4 ②. 68
解：46.4gFe3O4中铁元素的质量为，根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素种类及质量不变，则FeO中铁元素的质量为，则FeO的质量为，则
答：M点固体质量为68g。
【解析】（1）铁与稀盐酸反应生成氢气和氯化亚铁，符号表达式为；
（2）①“分离”时K2CO3溶液吸收CO2发生化合反应生成KHCO3，根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素种类不变，所以反应物中有水，则该反应为碳酸钾、二氧化碳和水反应生成碳酸氢钾，符号表达式为；
②甲烷无氧催化重整可获得碳氢化合物X，X的相对分子质量为106，且碳、氢元素的质量比为48:5，设X中碳原子、氢原子的个数分别为x、y，则，解得，故X的化学式为；
（3）氢气具有可燃性，与空气混合遇明火会发生爆炸，所以贮氢反应需要在高温和隔绝空气的条件下进行，故隔绝空气的原因是防止氢气与空气混合加热时发生爆炸；
（4）由图2可知，氢气先是转化为氢化镁，氢化镁再与氯化氢反应释放出氢气，第一步只是将氢气贮存，而第二步中氢化镁还吸收氯化氢中的氢元素变为氢气，因此释氢释放的H2比贮氢吸收的H2多；
（5）释放出的氢气可用作氢燃料电池，氢燃料电池工作时将化学能转化为电能；
（6）氢气在氧气中燃烧生成水，符号表达式为；
（7）工业上可从空气中获得N2，利用空气中各成分的沸点不同将空气成分进行分离；
（8）Fe3O4是铁触媒的主要成分，合成氨催化过程中因部分Fe3O4与H2反应使催化剂“失效”，在一定温度下可用O2将其“再生”，原理如图3所示，“再生”过程中铁元素的质量不变，而物质的总质量变大，则铁元素的质量分数变小；
（9）①图4是Fe3O4在失效和再生过程中的质量与时间变化的关系图，由图可知，Fe3O4的质量为69.6g，根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素种类及质量不变，则A点处固体中铁元素的质量为；
②图4是Fe3O4在失效和再生过程中的质量与时间变化的关系图，T1~T3时刻是Fe3O4失效过程，该过程中固体成分为Fe3O4和FeO，已知B点处固体中含Fe3O4的质量为46.4g，其中铁元素的质量为，根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素种类及质量不变，则FeO中铁元素的质量为，则FeO的质量为，则。
序号
需区分的物质
方法一
方法二
A
空气和氧气
用带火星木条检验
闻气味
B
蒸馏水和食盐水
测密度
加肥皂水搅拌
C
碳酸氢铵和碱式碳酸铜
加热闻气味
观察颜色
D
二氧化碳和氮气
澄清石灰水
燃着的木条
时刻
物质
物质
甲
乙
丙
丁
起始
14%
10%
6%
70%
结束
a
10%
40%
42%
水温（℃）
30
40
50
60
70
80
除去奶渍所需的时间（秒）
28
12
6
4
12
17
硅酸（H2SiO3）≥25
硫酸根≥0.05
氯离子≤5Mu
钙≥0.2
钠≥0.2
钾≥02
镁≥0.2
锥形瓶中药品
注射器中药品
实验1
0.2g二氧化锰
9.1mL5%过氧化氢溶液
实验2
1.41g过碳酸钠和0.2g二氧化锰
一定体积的水