02，山西省忻州地区2023-2024学年九年级上学期期末双减效果展示理科综合试卷-初中化学

这是一份02，山西省忻州地区2023-2024学年九年级上学期期末双减效果展示理科综合试卷-初中化学，共15页。试卷主要包含了5 O-16， 实验室用图装置模拟炼铁， 下列关于溶液的说法中正确的是等内容，欢迎下载使用。
(本试卷共12页，满分150分)
注意事项：
1.本试题分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，第I卷1至4页，第Ⅱ卷5至12页。
2.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。
3.全部答案在答题卡上完成，答在本试题上无效。
4.考试结束后，将本试题和答题卡一并交回。
第I卷 选择题(共50分)
化学部分
可能用到的相对原子质量：K-39 C1-35.5 O-16
一、选择题(本大题共10个小题，每小题2分，共20分，在每小题给出的4个选项中，只有1个选项符合题目要求。)
1. 我国的春节，民俗活动最为丰富多彩。下列活动与物质的化学性质有关的是
A. 放烟花B. 贴对联C. 剪窗花D. 包饺子
【答案】A
【解析】
【详解】A、放烟花是利用烟花的可燃性，是化学性质，故正确；
B、贴对联没有发生化学变化，没有利用化学性质，故错误；
C、剪窗花没有发生化学变化，没有利用化学性质，故错误；
D、包饺子没有发生化学变化，没有利用化学性质，故错误。
故选A。
2. 拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。后人仿照其实验原理测定空气中氧气含量（如图）。实验过程中，逐渐减少的气体和逐渐增多的物质是
A. O2、P2O5B. P、P2O5C. O2、PD. N2、P2O5
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【详解】磷燃烧消耗了氧气生成五氧化二磷固体，装置中压强减小，水进入装置，进入装置中水的体积就是消耗氧气的体积；燃烧过程中氮气不参与反应，故实验过程中，逐渐减少的气体和逐渐增多的物质是氧气、五氧化二磷。
故选A。
3. 如图是五种粒子的结构示意图，下列说法正确的是
A. ⑤中x的值为18
B. ①②属于同种元素
C. ②③④均表示离子
D. ④是通过失去电子形成的
【答案】A
【解析】
【详解】A. 原子中，质子数=核外电子数，⑤中x的值为31-2-8-3=18，此选项正确；
B. 核内质子数相同的一类原子属于同种元素，①②核内质子数不相同，不属于同种元素，此选项错误；
C. 离子中，质子数≠核外电子数，②④均表示离子，③表示原子，此选项错误；
D. ④是原子通过得到电子形成的，此选项错误。
故选A。
【点睛】依据粒子中质子数或质子数与核外电子数的关系进行判断是解答此题的关键。
4. 不同元素在相互结合形成化合物时，呈现的化合价有所不同。在以下四个选项中，元素表现+3价的是
A. SO2B. Al2O3C. NaClD. NH3
【答案】B
【解析】
【详解】A、二氧化硫中硫元素显+4价，氧元素显-2价，不符合题意；
B、氧化铝中铝元素显+3价，氧元素显-2价，符合题意；
C、氯化钠中钠元素显+1价，氯元素显-1价，不符合题意；
D、氨气中氢元素显+1价，氮元素显-3价，不符合题意。
故选B。
5. 如图为汽车尾气净化装置内发生反应的微观示意图，下列有关说法错误的是
A. 参加反应的甲与乙的分子个数比为1：1
B. 参加反应的甲与丁的质量比为1：1
C. 该反应符合质量守恒定律
D. 该装置的应用能减少汽车尾气对空气的污染
【答案】B
【解析】
【分析】由微观示意图可知，该反应为NO与CO在催化剂的催化下生成氮气和二氧化碳，化学方程式为：2CO+2NO2CO2+N2。
【详解】A、通过分析参与反应的甲与乙的分子个数比为1：1，A正确；
B、参加反应的乙和丁的质量比[2×(14+16)]:(2×14)=15:7，B错误；
C、所有的化学反应都符合质量守恒定律，C正确；
D、反应后生成的二氧化碳和氮气都是空气中的物质，不是空气污染物，所以该装置的应用能减少汽车尾气对空气的污染，D正确。
故选B。
6. 氧循环和碳循环是自然界存在的重要循环，下列说法正确的是
A. 每个人都在参与碳循环，但是不参与氧循环
B. 氧气只有通过燃烧才能参与碳循环
C. 碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
D. 绿色植物的作用是使自然界中的氧原子总数增加
【答案】C
【解析】
【详解】A、人吸入氧气，呼出二氧化碳，每个人都在参与碳、氧循环，故A错误；
B、氧气不止可以通过燃烧生成二氧化碳，也可以通过动植物的呼吸作用来生成二氧化碳，实现参与碳循环，故B错误；
C、碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定，故C正确；
D、绿色植物的作用是使自然界中的氧气增加，氧原子的总数不变，故D错误；
故选C。
7. 在一次家庭小实验中，当点燃装有半杯水的纸杯时，发现水面以下部分没有燃烧，其主要原因是
A. 纸杯着火点变低B. 温度低于着火点
C. 与氧气接触面太小D. 纸杯不是可燃物
【答案】B
【解析】
【详解】A、纸杯的着火点不变，故选项错误；
B、杯有水，水能导热，且随着水的蒸发会吸收热量，导致纸杯下部分温度低于着火点，故选项正确；
C、纸杯外壁直接与空气接触，所以和“与氧气的接触面积”大小无关，故选项错误；
D、纸杯上部分可以燃烧，说明纸杯是可燃物，故选项错误。
故选B。
8. 实验室用图装置模拟炼铁。下列说法正确的是（ ）
A. 磁铁矿的主要成分是Fe2O3B. 应先加热Fe2O3再通入CO
C. 红棕色的逐渐变黑D. 气体通过澄清石灰水后可直接排放
【答案】C
【解析】
【详解】A、磁铁矿的主要成分是Fe3O4，故A错误。
B、实验开始先通入一氧化碳，排出装置内的空气后，再点燃酒精喷灯加热玻璃管中的氧化铁，先通入一氧化碳后加热的原因是排尽玻璃管中的空气，防止发生爆炸，故B错误。
C、一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，实验进行一段时间后，玻璃管A中出现的现象是红棕色粉末逐渐变黑，故C正确。
D、一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，气体通过澄清石灰水后，仍存在CO，不能直接排放，可将玻璃管改成尖嘴点燃或用气球收集，故D错误。故选C。
9. 下列关于溶液的说法中正确的是
A. 溶液一定混合物
B. 溶液一定是无色透明的
C. 溶液中只能含有一种溶质
D. 常温下蔗糖的水溶液密封放置一段时间后会析出固体
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A、一种或几种物质分散到另一种物质里，形成均一的、稳定的混合物，叫做溶液。因此溶液一定是混合物，选项A正确；
B、溶液不一定是无色透明的，如硫酸铜溶液呈蓝色，选项B不正确；
C、溶液中的溶质可以是一种，也可以是两种或两种以上，如医院里的生理盐水中只含有氯化钠一种溶质，但葡萄糖氯化钠注射液中就含有葡萄糖和氯化钠两种溶质，选项C不正确；
D、溶液是稳定的，只要条件不改变，溶液的组成就不会发生变化，因此常温下蔗糖的水溶液密封放置一段时间后不会析出固体，选项D不正确。故选A。
10. KNO3和NaCl的溶解度曲线如图所示。下列叙述正确的是
A. 0℃时，100g水中最多能溶解40gNaCl
B. 0℃时，KNO3和NaCl两种饱和溶液中，所含溶质的质量：NaCl大于KNO3
C. 将30℃的KNO3溶液降温到20℃时一定有晶体析出
D. 30℃时，将等质量的 KNO3和NaCl分别配成饱和溶液，所得溶液的质量：NaCl大于KNO3
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知， 0℃时，氯化钠溶解度小于40g，故100g水中不能溶解40g NaCl，错误；
B.没有确定的溶液质量，不能判断 0℃时，KNO3和NaCl两种饱和溶液中，所含溶质的质量多少，错误；
C. 没有说明溶液是否饱和，故将30℃的KNO3溶液降温到20℃时不一定有晶体析出，错误；
D. 30℃时，硝酸钾溶解度大于氯化钠溶解度，故将等质量的 KNO3和NaCl分别配成饱和溶液，所需水的质量氯化钠大于硝酸钾，则所得溶液的质量：NaCl大于KNO3，正确。
故选D。
第Ⅱ卷 非选择题(共100分)
三、工程、技术应用题(本大题共5个小题，化学方程式2分，其余每空1分，共16分)
【化学与工程】
11. 山西全方位推动高质量发展，以“智造”为抓手，让创新成为第一动力，让绿色、低碳成为普遍形态，蹚出转型发展新道路，奋力谱写山西新篇章。请运用所学化学知识，就相关问题表达观点。
（1）山西“智造”：太空健身房中的跑步机、自行车和抗阻训练器均由山西研发，自行车的曲柄和螺丝钉均为钛合金，其属于___________材料。山西还研制生产了空间站的环控生保净化装置，为空间站密闭舱室提供了洁净的空气，空气中氧气的体积分数约为___________。
（2）低碳山西：为有效促进“双碳”目标的实现，山西下大力气建设了很多新能源基地，图Ⅱ中展示的一种新能源是___________，使用这种新能源有利于控制___________的加剧。此外，太原市主城区和清徐县、阳曲县的餐厨垃圾处理厂将餐厨垃圾加工制成生物柴油，该技术有利于节约的化石能源是___________。
（3）绿色山西：汾河的保护、治理与利用，不仅关系着山西的生态环境和经济发展，也关系着山西的历史文化传承。汾河水库为山西人民提供了不竭的水源，为防止水库的铁制闸门生锈，可采取的措施是___________(写一条)。将汾河水净化加工为生活用水的过程中，除去水中细菌、微生物的方法是___________。
（4）山西创新：高效利用煤层气生产出金刚石，金刚石可用于___________(写一条)。煤层气(主要成分是甲烷)除可用于生产金刚石外，更常见的是作燃料，其完全燃烧的化学方程式是___________。
【答案】（1） ①. 金属 ②. 21%
（2） ①. 太阳能 ②. 温室效应 ③. 石油
（3） ①. 刷油漆(合理即可) ②. 加热煮沸
（4） ①. 做刀具(合理即可) ②.
【解析】
【小问1详解】
金属材料包括纯金属及其合金，所以合金属于金属材料。空气中氧气的体积分数约为21%。
【小问2详解】
由图Ⅱ中可以看出是利用了风能和太阳能发电。由于风能、太阳能发电不会生成二氧化碳，所以使用新能源有利于控制温室效应加剧；将餐厨垃圾加工制成生物柴油，有利于节约石油资源。
【小问3详解】
铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程。合金有更强的抗锈蚀性能，为防止水库的铁制闸门生锈，可用合金制成闸门，或给铁制闸门喷漆等。投药消毒可除去水中细菌微生物。
【小问4详解】
根据金刚石的物理性质无色透明，仔细研磨可制成钻石，根据金刚石的物理性质天然最硬，可以裁玻璃、切割大理石、做刀具等。煤层气（主要成分是甲烷），甲烷燃烧生成水和二氧化碳。化学方程式为：。
【化学与技术】
12. 21世纪被称为“超碳时代”，碳材料在新能源、高端装备制造和节能环保方面扮演着重要的角色。传统方法制备碳材料时通常在惰性气体氛围（如稀有气体）中进行。近日，我国科研团队以树叶为原料在空气中制备出了碳材料，其流程如下图所示（NaCl不参加化学反应）。该方法制备的碳材料更均匀，具有更好的电化学性能。
分析流程，回答问题：
（1）树叶进入粉碎机之前应进行的操作是______。
（2）进入空气加热炉的反应物需要在外层包裹KBr外壳，以防止空气与反应物接触，由此说明KBr具有的性质是______（写一条），若KBr外壳被破坏，则空气加热炉中可能发生的反应是______（填化学方程式）。
（3）此生产过程中可循环利用的物质是NaCl和______。
（4）生产碳材料的上述方法与传统方法相比，优点是______（写一条）。
【答案】（1）清洗 （2） ①. 致密（或熔点较高） ②. （或）
（3）KBr##溴化钾
（4）成本更低
【解析】
【小问1详解】
先将树叶清洗干净，除去树叶表面的杂质，再放入粉碎机；
【小问2详解】
为了防止反应物与空气接触，在反应物的外层包裹KBr外壳，可知KBr比较致密，空气不会进入，再放入加热炉，可知KBr的熔点较高，能承受高温；若KBr外壳被破坏，则空气加热炉中碳可能会与氧气充分反应生成二氧化碳，也可能碳与氧气不充分反应生成一氧化碳，反应的方程式为：或；
【小问3详解】
氯化钠不参与反应，可循环利用，KBr不反应，也可以循环利用；
【小问4详解】
上述生产碳材料方法原料是树叶，与传统方法相比，成本更低。
四、科普阅读题(本大题共1个小题，化学方程式每空2分，其余每空1分，共7分)
13. 阅读材料
火山喷发
2022年1月14日，位于南太平洋的汤加岛屿发生火山大喷发，其威力之大，令世界担忧。卫星照片显示，此次火山喷发过程中释放出了大量的能量，火山灰、蒸汽和气体在太平洋蓝色的海面上升腾而起，喷发的火山柱直径约5千米，高约20千米，呈蘑菇状笼罩在火山上空，导致空气有毒，石油泄漏，海鸟死亡，甚至几公里外都能闻到异味，严重威胁着当地居民的生活。大量火山灰弥漫在空中，地表温度骤降，对植被产生较大影响。

火山喷发的原因是由于地壳板块的移动，岩石（如石灰石）被推入熔岩下，变成岩浆，释放出大量气体，炽热的岩浆在火山下方流动，当蒸汽穿过岩石时，喷发点就会积聚压力，岩石受压破裂，气体迅速释放导致剧烈的喷发。
阅读分析，解答问题：
（1）火山喷发产生的有害气体有什么？______（写1种）。
（2）请用化学方程式解释火山喷发过程中释放出大量气体的原因。______。
（3）火山灰弥漫在空中，引起地表温度骤降的原因是什么？______。地表冷却对农作物会产生什么影响？______。
（4）火山喷发释放的能量来自哪一种能源？地热能如果这种能源被开发利用，可缓解人类面临的什么问题？______。
【答案】（1）SO2或H2S
（2）CaCO3CaO+CO2↑
（3） ①. 火山灰阻挡了太阳光/太阳光不能照到地面（合理即可） ②. 冻伤农作物/温度太低农作物不能正常生长（合理即可）
（4）火山喷发释放的能量来自地热能，地热能被开发利用，可缓解人类能源危机、资源匮乏等问题
【解析】
【小问1详解】
由题干“几公里外都能闻到异味”推测，火山喷发含有的有害气体含硫化氢，地底化石燃料等燃烧也会产生二氧化硫等有害气体，任填一种即可。
【小问2详解】
石灰石受热大量分解，产生大量二氧化碳，方程式为：。
【小问3详解】
火山灰弥漫在空中，阳光不能直接照射在地表，导致地表温度骤降，地表冷却造成农作物冻伤，不能正常生长。
【小问4详解】
火山喷发释放的能量来自地热能，地热能被开发利用，可缓解人类能源危机、资源匮乏等问题。
五、物质性质及应用题(本大题共1个小题，化学方程式每空2分，其余每空1分，共6分)
14. 小明同学在小组合作学习过程中，探秘古钱币，以结构图的形式进行了如下梳理。联系实际，解决问题。
（1）古钱币金属材质。我国古代的钱币有多种，如金币、银币、铜币、铁币等。小民同学家里收藏有一枚古币，可以被磁铁吸引，该古币是___________(填币种)。
（2）金属性质共探究。小郑同学做了下列实验：
①如图甲，铜片表面有黑色物质生成，该反应的化学方程式是___________。
②如图乙，两支试管里的液体均为稀硫酸，铁丝表面有气泡冒出，铜丝无明显变化。由此可得出有关金属活动性的结论是___________。
③《天工开物》记载“铁质贱甚”，因此铁可以发生多个反应，如铁与硫酸铜溶液反应能得到铜的原因是___________。
（3）货币流通有原因。铁硬度比铜大，密度比铜小，金和银做成的钱币比铜币腐蚀速度要慢得多，似乎更适合铸造钱币，但是中国历史上铜币的使用量远大于其他材质的货币。综上所述，古代铸造钱币选择金属考虑的因素有___________(写一条)。
【答案】（1）铁币 （2） ①. ②. 铁的金属活动性强于铜 ③. 在金属活动性顺序中，铁位于铜前且硫酸铜能溶于水
（3）耐腐蚀性(或稀缺性，合理即可)
【解析】
【小问1详解】
只有铁币具有磁性，可以被磁铁吸引，该古币可以被磁铁吸引，则该古币是铁币；
【小问2详解】
①铜片与氧气在加热条件下反应生成氧化铜，化学方程式：；
②三支试管中，铁丝表面有气泡冒出，说明铁可以和稀硫酸发生反应，铜丝无明显变化，说明铜不能与稀硫酸反应，由此可得出铁的金属活动性强于铜；
③在金属活动性顺序中，铁位于铜前且硫酸铜能溶于水，故铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜单质；
【小问3详解】
铁硬度比铜大，密度比铜小，不易磨损，易携带，金和银做成的钱币比铜币腐蚀速度要慢得多，似乎更适合铸造钱币，但是中国历史上铜币的使用量远大于其它材质的货币，说明铜在天然中更容易获取，综上所述，古代铸造钱币选择金属考虑的因素是稀缺性和耐腐蚀性。
六、定量分析题(本大题共1个小题，(1)小题1分，(2)小题5分，共6分)
15. 实验课上，小太用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取了少量氧气。他取了24.5g氯酸钾和5g二氧化锰，加热到完全分解。
(1)二氧化锰在该反应中的作用是_______。
(2)请计算小太制得氧气的质量。
【答案】（1）催化作用；
（2）解：设制得氧气的质量是x
x=9.6g
答：小太制得氧气的质量是9.6g。
【解析】
【详解】（1）氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气，在该反应中，二氧化锰是催化剂，起到催化作用；
（2）见答案
七、实验探究题(本大题共2个小题，化学方程式每空2分，其余每空1分，共15分)
16. (一)【实验设计】
实验室现有下列药品和仪器：
I.药品：a．浓盐酸；b．稀盐酸；c．MnO2；d．KMnO4；e．CaCO3；f．过氧化氢溶液；g.KClO3
Ⅱ仪器：
回答下列问题。
（1）利用所提供药品，采取加热方法制取和收集纯度较高的氧气，反应的化学方程式为___________，选用的仪器是___________(填序号)。如果选用药品___________(填代号)加热制取氧气，实验时应该在气体发生装置的导管口放一小团棉花防止加热时试管内的粉末状物质进入导管。
（2）制取和收集二氧化碳，选用的药品是___________(填代号)，仪器是___________。
【拓展】
（3）若图②为用排水法刚刚收集满的一瓶氧气，此时集气瓶内压强___________(填“大于”或“小于”)外界大气压。将红热的木炭深入图②的集气瓶中，观察到木炭燃烧发出___________、放热。
(二)【科学探究】
在探究课上，老师给同学们一包黑色粉末，该粉末是由铁粉和氧化铜粉末中的一种或两种组成的。为了确定该粉末的成分，同学们进行如下探究。请回答下列问题。
【猜想假设】①黑色粉末是铁粉；②黑色粉末是氧化铜粉末；③黑色粉末是铁粉和氧化铜粉末。
【设计方案】
（4）取少量黑色粉末，放入硬质玻璃管中，通入一氧化碳气体，片刻后加热充分反应(实验装置如图所示)请填写下表空白：(不考虑铁粉和氧化铜粉末可能发生反应)
【实验结论】经过分析实验现象，确认猜想③成立。
【反思评价】
（5）实验完毕后，先停止加热，继续通入一氧化碳直至玻璃管冷却至室温，继续通入一氧化碳的目的是___________。
（6）从环保的角度看，上述装置有不足之处，改进措施是___________。
（7）猜想②玻璃管中发生反应的化学方程式是___________。
【答案】（1） ①. (或) ②. ①②③⑤⑧⑨ ③. d
（2） ①. be ②. ②④⑥⑦(或①②⑤⑥⑦)
（3） ①. 大于 ②. 白光
（4） ①. 黑色粉末没有变化，澄清石灰水没有变浑浊 ②. 成立 ③. 黑色粉末部分变红，澄清石灰水变浑浊
（5）防止灼热的铜和铁被氧化
（6）在 b 导管处放一盏燃着的酒精灯(合理即可)
（7）
【解析】
【小问1详解】
加热制取氧气可以是氯化钾和二氧化锰的混合物，可以是高锰酸钾，氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气，高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为：或；反应物是固体，反应条件是加热，排水法收集的氧气纯净，选用的仪器是①②③⑤⑧⑨；如果选用药品d，加热制取氧气，实验时应该在气体发生装置的导管口放一小团棉花防止药品进入收集容器；
【小问2详解】
实验室制取二氧化碳的反应物是大理石、石灰石和稀盐酸，选用的药品是be，仪器是②④⑥⑦或①②⑤⑥⑦；
【小问3详解】
用排水法收集满一瓶氧气，瓶内气体的压强等于外界大气压与水槽和集气瓶中液面差形成的液体压强之和，即E瓶内压强大于外界大气压；木炭在氧气中燃烧的现象是发出白光，放热；
【小问4详解】
猜想假设：根据所给信息，黑色粉未也可能是氧化铜和铁粉的混合物，故填：氧化铜和铁粉的混合物；
设计方案：根据铁粉不能和一氧化碳反应，氧化铜和一氧化碳反应生成铜和二氧化碳，因此如果清想①成立，则黑色粉末无变化，澄清石灰水不变浑浊；
一氧化碳与氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳，若黑色粉未全部变红，澄清的石灰水变浑浊，说明黑色粉末全部是氧化铜，猜想②成立；
若黑色粉末是铁粉和氧化铜的混合物，通入一氧化碳加热，一氧化碳与氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳，若猜想③正确，则黑色粉未部分变红，澄清石灰水变浑浊；
故填：黑色粉未无变化，澄清石灰水不变浑浊；成立；黑色粉末部分变红，澄清石灰水变浑浊；
【小问5详解】
实验完毕后，先停止加热，继续通入一氧化碳的目的是防止生成的铜和铁重新被氧化，故填：防止灼热的铜和铁被氧化；
【小问6详解】
一氧化碳有毒，直接排放会污染空气，此实验装置的不足之处是没有尾气处理装置，解决的方法是在b处放一盏燃着的酒精灯或系一只气球来收集尾气，故填：在b处放一盏燃着的酒精灯或系一只气球来收集尾气；
【小问7详解】
猜想②成立，则黑色粉未是氧化铜粉未，一氧化碳与氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为：。图I：太空健身房
图Ⅱ：新能源发电
图III：煤层气制金刚石
实验中可能出现的现象
结论
___________。
猜想①成立
黑色粉末全部变红，澄清的石灰水变浑浊
猜想②___________(填“成立”或“不成立”)
___________。
猜想③成立