九年级化学开学摸底考（福建专用，人教版2024第1~8单元）-2024-2025学年初中下学期开学摸底考试卷.zip

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（考试时间：60 分钟 试卷满分：100 分）
注意事项：
1．本试卷分第 I 卷（选择题）和第 II 卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号
填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡
皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3．回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4．测试范围：1-8 单元（人教版 2024）。
5．难度系数：0.65
6．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5
Fe 56
第Ⅰ卷（选择题 共 30 分）
一、选择题（本大题共 10 小题，每小题 3 分，共 30 分。每小题只有一个选项符合题意，请将符合题意的
选项用 2B 铅笔填涂在答题卡相应位置）
1．优良的生态环境，是江西最大的财富，也是高质量发展的底气所在。下列措施有利于保护生态环境的是
A．露天焚烧垃圾
C．推广大量使用农药化肥
【答案】B
B．推广新能源汽车
D．核污染水直接排海
【详解】A、露天焚烧垃圾会产生粉尘、有害气体等大气污染物，污染环境，不利于保护生态环境，故
A 不正确；
B、推广新能源汽车，可减少汽车尾气的排放，有利于改善空气质量，有利于保护生态环境，故 B 正确；
C、大量使用农药化肥可能会造成空气、水和土壤污染，不利于保护生态环境，故 C 不正确；
D、核污染水直接排海，会污染海洋环境，不利于保护生态环境，故 D 不正确；
故选 B。
2．下列物质的性质与用途不具有对应关系的是
A．金刚石硬度大，常用于切割玻璃
B．常温下氮气化学性质稳定，液氮用于医疗手术
C．干冰升华需吸收热量，可用于人工降雨
D．石墨为黑色质软的固体，可用于生产铅笔芯
【答案】B
【详解】A、金刚石硬度大，常用于切割玻璃，故 A 不符合题意；
B、常温下氮气化学性质稳定，可用于食品防腐，液氮用于医疗手术是因为液氮汽化吸热，故 B 符合题
/

意；
C、干冰升华会吸收大量热量，可以用于人工降雨，故 C 不符合题意；
D、石墨为黑色质软的固体，可用于生产铅笔芯，故 D 不符合题意。
故选 B。
3．在劳动中感悟化学原理。下列劳动项目与所涉及的化学知识不相符的是
选项
A
劳动项目
化学知识
将校园垃圾分类回收
节约资源和减少污染
B
用厨余蔬菜、果皮垃圾自制肥料 物质发生缓慢氧化
C
清理家中鱼缸并加入明矾
实验后清理实验仪器和废液
明矾具有消毒杀菌作用
D
废液随意排放对环境有污染
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】C
【详解】A、将校园垃圾分类回能节约资源和减少污染，选项正确；
B、厨余蔬菜、果皮垃圾经过一段时间发生缓慢氧化后就会腐烂变成天然的肥料，选项正确；
C、在家中鱼缸中使用明矾的目的主要吸附水中的悬浮颗粒物，净化水质，而非消毒杀菌，选项错误；
D、实验室废液随意排放会对环境造成污染，所以要处理后再排放，选项正确；
故选 C。
4．多巴胺是大脑中含量最丰富的儿茶酚胺类神经递质，多巴胺作为神经递质调控中枢神经系统的多种生理
功能。被称为“快乐因子”的多巴胺（化学式：
A．多巴胺是由四个元素组成
）。下列关于多巴胺的说法正确的是
B．多巴胺由 8 个碳原子、11 个氢原子、2 个氧原子和 1 个氮原子构成
C．多巴胺中氮元素质量分数最小
D．多巴胺的相对分子质量为 153
【答案】D
【详解】A、由化学式可知，多巴胺由 C、H、N、O 四种元素组成，元素是宏观概念，只能论种类，不
能论个数，不符合题意；
B、多巴胺由多巴胺分子构成，每个多巴胺分子由 8 个碳原子、11 个氢原子、2 个氧原子和 1 个氮原子
构成，不符合题意；
C、多巴胺中 C、H、N、O 元素的质量比为：
，故氢元素的质量分
数最小，不符合题意；
D、多巴胺的相对分子质量为：
故选 D。
，符合题意。
5．下列有关实验现象的描述中正确的是
/

A．镁条在空气中燃烧，生成氧化镁
B．将二氧化碳气体慢慢倒入烧杯中，下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭
C．用大烧杯罩住分别盛有浓氨水和酚酞溶液的小烧杯，酚酞溶液由红色变为无色
D．光亮铁丝浸入硫酸铜溶液中，铁丝表面有红色固体产生，溶液由无色变为浅绿色
【答案】B
【详解】A、生成氧化镁是实验结论，不是实验现象，故 A 错误；
B、二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，且密度比空气大，将二氧化碳气体慢慢倒入烧杯中，可观察到下层
蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，故 B 正确；
C、用大烧杯罩住分别盛有浓氨水和酚酞溶液的小烧杯，浓氨水挥发出氨气，氨气与水反应生成氨水，
氨水显碱性，能使酚酞溶液变红，则可观察到酚酞溶液由无色变为红色，故 C 错误；
D、铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，可观察到铁丝表面有红色固体产生，溶液由蓝色变为浅绿色，
故 D 错误。
故选 B。
6．分析推理是化学学习过程中的常用方法，下列推理正确的是
A．铝制品具有良好抗腐蚀性，所以铝制品能抵抗酸性物质的腐蚀
B．分子、原子可以构成物质，所以物质一定是由分子、原子构成的
C．化合物是含有不同元素的纯净物，所以含有不同种元素的纯净物一定是化合物
D．离子是带电的一种微粒，所以带电的微粒一定是离子
【答案】C
【详解】A、铝制品具有良好抗腐蚀性，因为铝可以形成致密氧化膜氧化铝，氧化铝和酸反应生成盐和
水，所以铝制品不能抵抗酸性物质的腐蚀，故错误；
B、分子、原子可以构成物质，但物质不一定是由分子、原子构成的，构成物质的微粒有分子、原子和
离子，可能是离子构成，故错误；
C、化合物是含有不同元素的纯净物，所以含有不同种元素的纯净物一定是化合物，故正确；
D、离子是带电的微粒，但带电的微粒不一定是离子，例如电子、质子等，故错误；
故选：C。
7．科学家提出了一种最理想的获得氢能源的循环体系（如图）。下列说法不正确的是
/

A．氢能源目前没有被广泛利用
B．光分解催化剂在化学反应前后质量和性质会改变
C．该氢能源循环体系能实现将太阳能转化为电能
D．分解的水的质量等于生成的氧气和氢气的质量和
【答案】B
【详解】A、由于氢能源储存困难等，目前还没有被广泛应用，故 A 不符合题意；
B、光分解催化剂在化学反应前后质量和化学性质不会改变，物理性质可能会发生改变，故 B 符合题意；
C、该氢能源循环体系最终转化为电能，能实现将太阳能转化为电能，故 C 不符合题意；
D、根据质量守恒定律，分解的水的质量等于生成的氧气和氢气的质量和，故 D 不符合题意。
故选 B。
8．下列实验方案，能达到实验目的的是
选项
A
实验目的
实验方案
除去水中异味和色素
鉴别氮气和二氧化碳
鉴别水和过氧化氢溶液
加入明矾
B
将燃着的木条分别伸入瓶中
分别加入少量二氧化锰
C
D
除去
中混有的少量
点燃
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】C
【详解】A、活性炭具有吸附性，能除去水中的异味和色素，加入明矾，无法除去水中异味和色素，故
A 不符合题意；
B、氮气和二氧化碳均不燃烧也不支持燃烧，将燃着的木条分别伸入瓶中，木条均熄灭，现象相同，无
法鉴别，故 B 不符合题意；
C、分别加入少量二氧化锰，能产生大量气泡的是过氧化氢溶液，无明显现象的是水，故 C 符合题意；
D、二氧化碳不支持燃烧，无法点燃二氧化碳中的一氧化碳，故 D 不符合题意。
故选 C。
9．某实验小组利用如图所示的装置开展了系列实验探究活动，将 X 滴加到锥形瓶中，根据 Z 中观察到的现
象得出结论正确的是
/

选
项
X
Y
Z
现象
烧杯中导管口有气泡
溶液变红
结论
氧化
钙
A
B
C
D
水
水
氧化钙与水反应吸热
可使石蕊变红
石灰
石
滴加了紫色石蕊溶
液的蒸馏水
稀盐酸
过氧化
氢溶液
二氧
化锰
80℃热水和水下的
燃烧需要使可燃物温
度达到着火点
白磷燃烧
一小块白磷
一段时间后，将导管移出水面，
产生的肥皂泡向上飘
稀硫酸
锌粒
肥皂水
氢气的密度比空气小
A．A
【答案】D
B．B
C．C
D．D
【详解】A、图中实验，烧杯中导管有气泡，说明 CaO 与水反应放热，使容器内温度升高，使瓶内压强
增大小，错误；
B、大理石的主要成分是碳酸钙，和稀盐酸反应生成二氧化碳气体，Z 中溶液变红，是因为二氧化碳和
水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红色，而不是 CO2 可使石蕊变红，错误；
C、过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，Z 中白磷燃烧，说明燃烧需要氧气接触，错
误；
D、稀硫酸与锌反应生成氢气，产生的肥皂泡向上飘，可说明：氢气的密度比空气小，正确。
故选 D。
10．将一定量的木炭与氧化铜按图 1 进行实验，实验时试管内固体中铜元素的质量分数随加热时间的变化
如图 2 所示。下列分析正确的是
A．M 点时，装置①中有气泡冒出，石灰水变浑浊
/

B．N 固体中含有三种物质
C．
的过程中固体铜元素的质量分数一直在增大
D．取 P 点时的固体加入足量稀盐酸，固体全部溶解，得到蓝色溶液
【答案】B
【详解】A. M 点时，固体中铜元素的质量分数不变，说明 M 点时反应没有发生，所以 M 点时装置①
中没有气泡冒出，石灰水不会变浑浊，此选项错误；
B. N 点时固体中铜元素的质量分数增大，说明反应正在进行，所以固体中含有三种物质，分别为氧化
铜、碳、铜，此选项正确；
C.由图可知，M 点时反应没有发生，M 点之后反应发生，P 点反应结束，所以 M 点后到 P 点的过程中
固体铜元素的质量分数一直在增大，此选项错误；
D. P 点时氧化铜反应完，且铜不与酸反应，所以取 P 点时的固体加入足量稀盐酸，固体不溶解，此选
项错误；
故选 B。
第Ⅱ卷（非选择题 共 60 分）
11．（7 分）元素周期表是学习化学的重要工具，图 a 是铯元素在元素周期表中的信息，图 b 是铝原子的结
构示意图，图 c 是元素周期表的一部分，X、Y、Z 代表三种不同的元素，图 d 是锂原子与氯原子形成
化合物丙的微观过程。
(1)由图 a 可知，铯元素属于
(填“金属”或“非金属”)元素，该元素的相对原子质量
为
。
(2)图 b 方框内的数字是
子，形成 (填离子符号)。
(3)有关图 c 的说法，正确的是___________(填字母序号)。
，该原子在化学反应中容易
(填或“得到”或或“失去”)电
A．原子序数 Z>Y
B．X 和 Y 的电子层数相同
C．Y 和 Z 处于同一周期
(4)图 d 中化合物丙的化学式：
D．X 和 Y 元素的原子具有相似化学性质
。
【答案】(1)
金属
失去
132.9
Al3+
(2)
3
(3)ACD
(4)LiCl
/

【详解】（1）铯元素的汉字名称中含有“钅”字旁，铯元素属于金属元素；
元素名称下方的数字表示相对原子质量，该元素的相对原子质量为 132.9；
（2）图 b 是铝原子的结构示意图，原子中质子数=电子数，方框中的数字为 13-2-8=3，最外层电子数 3
小于 4 容易失去电子，形成带 3 个单位正电荷的铝离子，铝离子表示为：Al3+；
（3）A、同一周期的元素，由左往右，原子序数依次递增，故原子序数：Z＞Y，故正确；
B、X 和 Y 处于同一主族，最外层电子数相同，电子层数不相同，故错误；
C、由图可知，Y 和 Z 同处于第三横行，处于同一周期，故正确；
D、同一主族中，最外层电子数相同，化学性质相似，故正确；
故选 ACD；
（4）图 d 中化合物丙的一个微粒中含有一个锂离子和一个氯离子，化学式为：LiCl。
12．（9 分）山西风光如画，在探寻《黑神话：悟空》这款震撼游戏背后的壮丽风景时，我们不得不深入山
西这片古老而神秘的土地。除了已知的 27 处地美取景地，山西还隐藏着无数未被镜头完全捕捉的秘境，
幂待着每一位旅人与文化爱好者去发现。请分析图文信息，解答 11-14 题的相关问题。
(1)华严寺大殿佛坛上供奉的 29 尊辽代泥塑堪称辽塑精品。泥塑是将泥土塑造成型属于
（物理或化学）；华严宝塔是继应县木塔之后全国第二大纯木榫卯结构的方形木塔，塔下千佛地宫采用
100 吨纯铜打造而成，保持铜的化学性质的粒子是 （写名称），木塔内贴有严禁烟火标识其原
因是
(2)因山西盛产铁，铁佛寺因寺前协有铁佛而得名。铁佛寺每一尊造像的身上都运用了大量的铁丝铁线。
变化
。
古代用焦炭与铁矿石（主要成分
性。
）反应炼铁，反应方程式为
，该反应是利用了焦炭的
(3)如图为书法家崔国伟行书《登鹤雀楼》，用墨绘画可以长久保存的原因是
。金刚石与石墨也
是碳元素形成的不同单质，其物理性质不同的原因
。
【答案】(1)
物理
铜原子
木材易燃
/

(2)
(3)
还原
常温下，碳的化学性质稳定
碳原子的排列方式不同
【详解】（1）泥塑是将泥土塑造成型，过程中没有新物质生成，属于物理变化，铜是由铜原子直接构
成的，保持铜的化学性质的粒子是铜原子，木塔内贴有严禁烟火标识其原因是木塔由木材打造而成的，
木材属于易燃物质；
（2）碳和三氧化二铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：
，该反应是利用了焦炭的还原性；
（3）墨的主要充分是碳，用墨绘画可以长久保存的原因是常温下，碳的化学性质稳定；金刚石与石墨
也是碳元素形成的不同单质，其物理性质不同的原因碳原子的排列方式不同。
13．（9 分）水是生命之源，是“永远值得探究的物质”，人类从未停止过对水的研究。某校化学兴趣小组以“生
命之源——水"为主题开展项目式学习。
【任务一】认识水的蒸发
(1)如图，是两杯等体积的水在不同温度下蒸发时发生变化的微观示意图。
已知两杯水的水温分别是 50℃和 80℃，则温度为 50℃的水为
【任务二】探究水的组成
(填序号“A”或“B”)。
(2)用如图 C 所示装置探究不同电压对电解水速率的影响。
多次实验并记录不同电压下生成 20mL 氢气所需时间。收集到氢气的试管是
(填“a”或“b”)管，由
实验可知电压越高电解水的速率越
。
[任务三]水的净化过程
(3)膜分离技术可用于淡化海水，如图 D 所示，通过膜的主要微观粒子是
。
/

(4)某同学设计的净水过程如图 E 所示。物质 A 是常见混凝剂，操作 a 的名称是
的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 ，其中玻璃棒的作用是
在该过程中用到
。
【任务四】水蒸气与镁粉的反应制取氢气
(5)实验装置如图 F 所示，为了防止玻璃管中原有空气对实验的干扰，实验开始时，应先点燃
填“A”或“B”)处酒精灯。
(选
(6) C 处冰水混合物的作用是
【答案】(1)A
。
(2)
a
快
(3)水分子
(4)
过滤
漏斗
引流
(5)A
(6)降低气体温度，使水蒸气液化（合理即可）
【详解】（1）从图中可以看出，B 杯中水分子逸出水面的比 A 杯多，所以 B 杯中的水蒸发得更快，温
度更高，已知两杯水的水温分别是 50℃和 80℃，那么温度为 50℃的水为 A；
（2）因为氢气的体积是氧气体积的 2 倍，所以收集到氢气的试管是 a 管；又因为多次实验并记录不同
电压下生成 20mL 氢气所需时间，电压越高，反应所需时间越短，说明电压越高电解水的速率越快；
（3）海水中含有多种离子如 Na+、Cl-等，而膜分离技术可用于淡化海水，通过膜的主要微观粒子是水
分子；
（4）物质 A 是常见混凝剂，操作 a 是将固体和液体分离，其名称是过滤；在过滤过程中用到的玻璃仪
器有烧杯、玻璃棒、漏斗，其中玻璃棒的作用是引流，防止液体洒出；
（5）A 处是镁粉与氧气反应的地方，B 处是镁粉与水蒸气反应制取氢气的地方，所以实验开始时，应
/

先点燃 A 处酒精灯，消耗掉装置内的氧气，防止对后续实验产生干扰；
（6）反应生成的氢气中可能混有水蒸气，C 处冰水混合物的作用是冷却，使水蒸气凝结成液态水，从
而得到较纯净的氢气。
14．（8 分）可燃冰
“可燃冰”是未来洁净的新能源。它的主要成分是甲烷分子。它的形成与海底石油、天然气的形成过程相
仿。埋于海底地层深处的大量有机质在缺氧环境中，厌气性细菌把有机质分解，最后形成石油和天然
气（石油气）。其中许多天然气又被包进水分子中，在海底的低温与压力下又形成“可燃冰”。
有天然气的地方不一定都有“可燃冰”，因为形成“可燃冰”除了压力主要还在于低温，所以一般在冰土带
的地方较多。长期以来，有人认为我国的海域纬度较低，不可能存在“可燃冰”，而实际上我国东海、南
海都具备生成条件。
中国工程院院士、海洋专家金翔龙带领的课题组根据天然气水化物存在的必备条件，在东海找出了“可
燃冰”存在的温度和压力范围，并根据地温梯度结合东海地质条件，勾画出“可燃冰”的分布区域，计算
出它的稳定带的厚度，对资源量做了初步评估，得出蕴藏量很可观的结论。这为周边地区在新世纪使
用高效新能源开辟了更广阔的前景。
阅读文本，回答问题：
(1)可燃冰形成的条件
石油综合利用的产品
(2)可燃冰属于
，它的形成与海底石油、天然气的形成过程相仿，写出
（写 1 种）。
（填“可再生”或“不可再生”）能源。
(3)将甲烷气体加压体积变小，该变化的微观实质
(4)可燃冰用作燃料时燃烧的化学方程式
。
。
(5)开采可燃冰应考虑的因素是
（写 1 点）。
【答案】(1)
(2)不可再生
缺氧
汽油/柴油等
(3)甲烷分子间有间隔，气体受压后，分子间隔变小
(4)
(5)温度和压力范围
【详解】（1）埋于海底地层深处的大量有机质在缺氧环境中，厌气性细菌把有机质分解，最后形成石
油和天然气（石油气），可燃冰形成的条件是缺氧，石油综合利用的产品有汽油、柴油等；
（2）可燃冰属于化石能源，为不可再生能源；
（3）将甲烷气体加压体积变小，是因为分子间有间隔，气体受压后，分子间隔变小；
（4）可燃冰的主要成分是甲烷，甲烷燃烧生成水和二氧化碳，反应的化学方程式为：
；
/

（5）根据短文信息可知，形成“可燃冰”除了压力主要还在于低温，开采可燃冰应考虑的因素是温度和
压力范围。
15．（9 分）实现 2030 年碳达峰、2060 年碳中和，是我国政府对国际社会的重要承诺。为此化学兴趣小组
对二氧化碳开启了探究之旅。
【活动一】调查碳循环
(1)碳循环中的“碳”指的是
，右图为碳循环的局部示意图，图中向大气中释放二
氧化碳的途径是
（填序号）。
【活动二】探究二氧化碳溶解能力的影响因素
实验 1：标准大气压下，向试管中分别加入自制的无色碳酸饮料 100mL，大烧杯中加入不同温度的水，
小烧杯中加入适量澄清石灰水。
实验装置
实验序号 大烧杯内水温度
试管中现象
澄清石灰水的现象
实验①
实验②
实验③
0℃
产生气泡速率缓慢 不浑浊
产生气泡速率适中 不浑浊
产生气泡速率很快 变浑浊
20℃
90℃
(2)由实验 1 得到的结论是：温度升高，二氧化碳的溶解能力
（填“变大”、“变小”或“不变”）。
实验 2：室温下，向试管中分别加入自制无色碳酸饮料 100mL（针筒体积为 100mL）。
实验装置 实验序号
实验④
注射器活塞的位
不拉动活塞
置试管中产生气泡的速率
适中
实验⑤
向上拉活塞到 25mL 变快
实验⑥
向上拉活塞到 50mL 变得更快
(3)由实验 2 可知、压强增大，二氧化碳的溶解能力
（填“变大”、“变小”或“不变”）。
【活动四】探究二氧化碳的捕捉和封存
（4）“碳捕捉”：中国科学家采取“组合转化”技术，将二氧化碳和氢气在一定条件下转化为重要的化工原
料乙烯（
）和水，“碳封存”目前正在研究的技术之一是海洋封存，利用庞大的水体使海洋成为封存
/

的容器。海洋封存中会发生的反应化学方程式是
(5)“碳捕捉和碳封存”的意义是
。
。
(6)为了实现“碳达峰”“碳中和”的目标，我们都应该加入低碳行动的行列。下列行动符合低碳行动的是
_______（填字母）。
A．使用一次性筷子
B．纸张双面使用
C．乘坐公交出行
D．购买新能源汽车
【答案】(1)
（2）变小
（3）变大
(4)
碳元素
①②③⑤
(5)减缓温室效应加剧（合理即可）
(6)BCD
【详解】（1）碳循环中的“碳”指的是碳元素，故填：碳元素；
由图可知，向大气中释放二氧化碳的途径为：①②③⑤；
（2）实验 1 中，温度不同，其它因素相同，且温度越高，试管中产生气泡的速率越快，说明温度升高，
二氧化碳的溶解能力变小；
（3）实验 2 中，向上拉活塞，压强减小，试管中的产生气泡的速率变慢，说明压强增大，二氧化碳溶
解能力变大；
（4）海洋封存二氧化碳过程中二氧化碳与水反应生成碳酸，方程式为：
（5）二氧化碳是温室效应的主要气体，“碳捕捉和碳封存”能减缓温室效应加剧；
（6）A、使用一次性筷子，造成资源浪费，造成树木被砍伐，不符合低碳理念，选项错误；
B、纸张双面使用，节约资源、能源，减少对树木的砍伐，符合低碳理念，选项正确；
C、乘坐公交出行，减少私家车使用，减少化石燃料的燃烧，符合低碳理念，选项正确；
D、购买新能源汽车，减少使用燃油车，减少化石燃料的燃烧，符合低碳理念，选项正确；
故选 BCD。
；
16．（11 分）某小组以“气体制备”为主题开展项目式学习。
一、基础实验
实验室现有高锰酸钾、石灰石和稀盐酸，以及下列仪器。请回答下列问题：
(1)仪器 a 的名称是
。
(2)甲同学用高锰酸钾和装置 A 制备 ，该装置中需要改动的一处是
。
/

(3)乙同学选用装置 B 制备
，反应时液面应不低于
（填“m”或“n”）位置。实验室制备
的
化学方程式为
。
二、跨学科实践
某项目小组设计了两个简易制氧装置，分别为图 E 和图 F。
【资料】过碳酸钠加水溶解会分解生成
和
；
易溶于水。
【操作】在如图 E 左瓶中依次加入适量水、过碳酸钠和二氧化锰。该瓶中黑色粉末翻腾、液体浑浊，
瓶壁温热；右瓶水中导管口有气泡冒出。
【实验评价】
(4)图 E 右瓶中水的作用是
(5)图 F 有两个饮料瓶甲和乙，瓶中液体高度如图所示。其中一个瓶放入制氧剂后产生氧气，然后氧气
从另一个瓶排出。其中 （填“甲”或“乙”）瓶为制氧瓶。
（写一个即可）。
【选择制氧剂】市售制氧机一般以过氧化氢溶液或过碳酸钠固体为原料。为比较两种制氧剂效率，该
小组利用图 E 装置进行实验，并记录不同时间内所得氧气的体积得到图甲。
(6)结合图 G，分析该小组选用过碳酸钠固体作为便携式制氧机制氧剂的理由是
。
三、学科实践
【资料】目前工业上制取氧气也可以利用分子筛技术，分子筛技术的核心是只允许分子直径较小的氧
气通过，从而获得较高浓度的氧气。其原理示意图如图 H。
【推测】
(7)两种气体分子体积的大小：N2
（填“>”或“
(8)物理
【详解】（1）仪器 a 的名称是长颈漏斗。
（2）高锰酸钾制取氧气需要试管口塞一团棉花，所以该装置中需要改动的一处是在试管口放一团棉花。
（3）装置 B 用的是长颈漏斗，用装置 B 制备
，反应时液面应不低于 m 位置，起液封作用，防止
生成的二氧化碳气体从长颈漏斗逸出。实验室用大理石或石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳，碳酸钙
与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为
。
（4）右瓶水中导管口有气泡冒出，通过气泡产生的速率，可判断氧气产生的速率，还能对气体起到湿
润作用。
（5）图 F 有两个饮料瓶甲和乙，瓶中液体高度如图所示。其中一个瓶放入制氧剂后产生氧气，然后氧
气从另一个瓶排出，加湿仓氧气要通过长管进入水中，充分接触润湿后再由短管导出，因此选择甲瓶，
为了顺利地导出氧气，制氧瓶中通过短管排出氧气进入加湿仓中，所以乙瓶为制氧瓶。
（6）由图 G 可知，在相同时间内过碳酸钠产生氧气体积更多，且固体携带更方便，则选用过碳酸钠固
体作为便携式制氧机制氧剂的理由是过碳酸钠的制氧效率更高，且固体比液体更便于携带。
（7）由图可知，氧气可通过分子筛，但氮气不能通过，则说明氮分子大于氧分子。
（8）分子筛只是将氧气和氮气分离，没有新物质生成，属于物理变化。
17．（17 分）钢铁产业是国民经济的重要基础产业。兴趣小组开展了与钢铁相关的探究活动。
(1)选矿：常见的铁矿石有赤铁矿、磁铁矿等，矿石入炉前进行粉碎，目的是
炼铁：图 1 是模拟工业炼铁的实验，加热一段时间后玻璃管中生成的黑色固体。
。
探究：加热一段时间后玻璃管中生成的黑色固体是什么？
【查阅资料】
①
与
反应的固体生成物与温度的关系如下表：
温度
生成物
②
为一种黑色固体，
和
都能被磁铁吸引，
和
不能被磁铁吸引。
/

③
溶液不与铁的氧化物反应。
【提出问题】将粉未取出，用磁铁吸引，粉未被完全吸起。黑色粉未是什么？
【作出猜想】
猜想 I： ；猜想Ⅱ：
；猜想Ⅲ：Fe、Fe O 。
3 4
【实验探究】
(2)完成下列实验并记录
实验操作
实验现象
得出结论
猜想
取黑色固体物质于试管中，向其中加入足量的硫酸铜溶液，过 滤渣中有红色和黑色固
正
滤
体
确
【反思与交流】
(3)①从环保角度考虑，该实验装置存在不完善之处，请指出
中 A 处导管内存在的气体分子的微观示意图，请补充完整
。图 1 中方框内内容为，反应过程
。为了提高铁的产率，温度应不低
于
。
②实验一段时间后称量盛有氧化铁玻璃管前后质量差为 ，称量盛有石灰水的烧杯前后的质量差为
（即为生成的二氧化碳的质量）。则参加反应的
的质量是
（用
表示）。
(4)工业上冶炼钢铁的主要工艺流程如图 2：
①石灰石（主要成分为
）在高温下可将铁矿石中的
转变为炉渣
。
，同时生成一种氧
化物，反应过程中化合价不变。该反应的化学方程式为
②从物质组成的角度分析，炼钢炉中通入 的目的是
。
(5)为测定钢样品中单质铁的质量分数，取
的钢样品于烧杯中，将
稀硫酸分四次加入，充分
反应，测得实验数据如下表所示：
第一次 第二次 第三次 第四次
加入稀硫酸的质量
20
20
20
20
烧杯中剩余物的质量
29.88
49.76
69.65
89.65
计算此钢样品中单质铁的质量分数为
。（写出计算过程）
【答案】(1)
(2)Ⅲ
增大反应物的接触面积，加快反应速率
/

(3)
(4)
没有处理尾气，会造成空气污染
700℃
氮气
降低生铁中碳元素的含量
(5)解：设此钢样品中单质铁的质量分数为 x
反应最终产生氢气的质量为：
x=98%
答：此钢样品中单质铁的质量分数为 98%。
【详解】（1）反应物的接触面积越大，化学反应速率越快。矿石入炉前进行粉碎，目的是增大反应物
的接触面积，加快反应速率。
（2）CuSO4 溶液不与铁的氧化物反应。取黑色固体物质于试管中，向其中加入足量的硫酸铜溶液，过
滤，滤渣中有红色和黑色固体，说明滤渣是铜、Fe O ，则样品中含有 Fe、Fe O ，发生的反应是
3
4
3
4
，因此猜想Ⅲ正确。
（3）①从环保角度考虑，尾气中含有一氧化碳，一氧化碳是空气污染物，该实验装置存在的不完善之
处是没有处理尾气，会造成空气污染；
反应过程中 A 处导管内存在的气体分子是 CO、CO ，则需要补充的分子示意图是 CO ，作图为：
2
2
；根据查阅资料，温度在 700~800℃时，一氧化碳与氧化铁反应生成铁，为了提高铁的产率，
温度应不低于 700℃。
②依据
，玻璃管前后质量差为参加反应的氧化铁中氧元素的质量，依据质量
守恒定律，氧元素的质量和参加反应的一氧化碳的质量之和为生成的二氧化碳的质量，所以参加反应
的 CO 的质量是
。
（4）①石灰石（主要成分为 CaCO ）在高温下可将铁矿石中的 SiO 转变为炉渣（CaSiO ），同时生成
3
2
3
一种氧化物，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素种类不变，可知该氧化物是碳的氧化物；CaCO3
中碳元素显+4 价，反应过程中化合价不变，则生成的氧化物是 CO2，该反应的化学方程式为：
；
炼铁高炉中通入的是热空气，空气中的氧气与焦炭反应生成一氧化碳，而氮气不参与反应，可知炼铁
高炉产生的高炉气中体积分数最大的气体是氮气。
②从物质组成的角度分析，生铁的含碳量比钢高，O2 可在高温条件下与碳反应生成二氧化碳，所以炼
钢炉中通入 O2 的目的是降低生铁中碳元素的含量。
/

（5）钢中含有碳和铁，加入稀硫酸，碳与稀硫酸不反应，铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁、氢气，化学
方程式为 ，随着反应的进行，产生氢气的质量不断增大，烧杯中剩余物质的质
量不断减小。根据表格信息，第一次加入 20g 稀硫酸，产生氢气的质量为
；
第二次加入 20g 稀硫酸，产生氢气的质量为
的质量为
；第三次加入 20g 稀硫酸，产生氢气
；第四次加入 20g 稀硫酸，产生氢气的质量为
，
说明第三次加入 20g 稀硫酸后，Fe 已完全反应，产生氢气的质量为 0.35g，据此可通过化学方程式计算
出此钢样品中单质铁的质量分数，详见答案。
/