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四川省成都市第四十三中学校2023-2024学年九年级上学期一诊模拟化学试题（解析版）
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这是一份四川省成都市第四十三中学校2023-2024学年九年级上学期一诊模拟化学试题（解析版），共31页。试卷主要包含了5 S-32，72， 下列化学用语表示正确的是等内容，欢迎下载使用。
相对原子质量：C-12 H-1 O-16 Mn-55 K-39 N-14 Cl-35.5 S-32
一、单项选择题(每题3分，本题共16小题，共48分)
1. 化学与生活密切相关，下列指定的实验或应用是化学变化的是
A. AB. BC. CD. D
2. 下列能正确表达现象变化及对应原理的是
A. 铁丝在O2中剧烈燃烧，生成黑色固体：
B. CO2使紫色石蕊试液变为红色：
C. 向大理石中滴入稀盐酸，产生大量气泡：
D. 向CuSO4溶液中加入铁钉，溶液蓝色消失：
3. 神舟十三号载人飞船使用的是目前世界上最先进的砷化镓太阳能电池。砷(As)、镓的原子结构示意图和镓元素在元素周期表中的信息如图所示，下列说法不正确的是
A. 砷和镓元素位于同一周期，砷位于第五主族
B. 砷化镓的化学式为Ga3As5
C. 镓的相对原子质量为69.72
D. 铝原子的最外层电子数为3，铝能与盐酸反应，故镓也可能与盐酸反应
4. 下列有关爆炸和粉尘爆炸实验说法正确的是
A. 爆炸一定是化学变化B. 燃着的蜡烛可升高面粉着火点
C. 不加塑料盖不会发生爆炸D. 鼓空气是为了增大氧气的浓度
5. 化学是一门以实验为基础的学科。以下实验操作正确的是
A. 排空气法收集氧气B. 实验室制取CO2
C. 验满二氧化碳D. 铁丝在氧气中燃烧
6. 如图为两种气体的微观反应示意图，其中说法错误的是
A. 在化学变化中，原子是最小微粒，且种类和个数都不变
B. 在所有化学变化中，分子种类、分子个数一定不变
C. 在该反应过程中，反应前后各元素化合价都不变
D. 抽离玻璃片该反应能够发生，是因为分子在不停的运动
7. 下列化学用语表示正确的是
A. 高锰酸钾的化学式：K2MnO4B. 60个碳原子：C60
C. 2个氯离子：2Cl﹣D. 氨气中氮元素化合价为-3：
8. 建立宏观和微观之间的联系是化学学科独特的一种思维方式。对下列宏观事实的微观解释，正确的是
A. AB. BC. CD. D
9. 分类是一种重要的学习方法，下列各组按混合物、氧化物、单质顺序排列的是
A. 冰水混合物、二氧化氮、稀有气体B. 氯酸钾、氢氧化钙、液氧
C. 石灰石、过氧化氢、金刚石D. 硬水、碳酸钠、臭氧
10. 如图是几种净水方法，有关叙述不正确的是
A. 图①中冷凝水应从b口进，a口出
B. 图②中玻璃棒所起的作用是引流
C. 图③是生活中对饮用水杀菌消毒的主要方法
D. 图①②③④的方法均能降低水的硬度
11. 将下列四种物质放入密闭容器中充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表，下列说法错误的是
A. a=5B. 该反应可能是氢气燃烧
C. 丙可能是催化剂D. 丁一定是化合物
12. 2021年诺贝尔化学奖成果是“在不对称有机催化方面的发展”。脯氨酸就是其中一种常见的有机催化剂，其化学式为C5H9NO2。下列有关说法正确的是
A. 脯氨酸属于氧化物
B. 脯氨酸反应前后质量和性质都不变
C. 脯氨酸由5个碳原子、9个氢原子、1个氮原子和2个氧原子构成
D. 脯氨酸中氢元素的质量分数最小
13. 家庭装修中残留的甲醛(化学式为CH2O)对人体有害，一种新型催化剂可用于去除残留的甲醛，该反应过程的微观示意图如下。下列说法正确的是
A. 甲、乙、丙、丁都属于化合物B. 反应前后四种物质的分子个数比依次为1：1：1：1
C. 物质乙中元素化合价为-2价D. 该微观反应方程式为CH2O+O2=CO2+H2O
14. 除去下列物质中的少量杂质，所用试剂和操作方法不正确的是
A. AB. BC. CD. D
15. 实验是学习化学的重要途径。如图均为初中化学探究实验。下列说法错误的是
A. 验证质量守恒定律时红磷量不足，最终天平仍然保持平衡
B. 电解水一段时间后，管内液面高度：a>b>c
C. 反应后玻璃管内固体减少的质量小于生成气体中氧元素的质量
D. 二氧化碳不宜从火焰上方倒入，会使二氧化碳受热逸出
16. 下列图像正确是
A. 等体积的CO与O2反应
B. 1g硫和1g氧气在密闭容器中充分反应
C. 等质量的石灰石与足量的同浓度的稀盐酸反应
D 加热氯酸钾与MnO2固体混合物制取氧气
二、填空题(本题共2小题，共17分)
17. 根据图文回答问题。
（1）Y代表的物质是 ___________；X物质的用途有___________(任写一种)。
（2）如图装置可将都江堰中的水净化为饮用水：
①净水：活性炭过滤层中的活性炭的作用是___________。过滤须考虑材质孔径大小。某微粒的直径为0.5μm，能把该微粒“筛”出来的材质是___________(填标号)。
A.慢速滤纸(孔径为1～3μm)
B.半透膜(孔径小于0.1μm)
C.装置中过滤网(最小孔径6μm)
②探水：电解水实验反应方程式是___________。电解水实验中，加入氢氧化钠溶液的作用___________，氢氧化钠是由___________构成(填化学符号)。
（3）冬奥火炬“飞扬”采用氢气作燃料，致力于实现“碳中和”目标。关闭火炬的燃气开关，使火炬熄灭，其灭火原理是___________。
18. 某兴趣小组利用图甲装置探究O2浓度、温度等条件对物质燃烧的影响，进行了以下操作。
实验步骤Ⅰ：如图甲组装仪器，检查装置气密性，装入药品。
实验步骤Ⅱ：用高能激光笔对准燃烧匙中蜡烛的烛芯照射一段时间后，观察到蜡烛被点燃，过一会儿熄灭。而这一过程中白磷始终不燃烧。
（1）实验步骤Ⅲ：待蜡烛自动熄灭，装置冷却后，将滴管中的水全部滴入广口瓶，铝盒中的白磷开始燃烧，观察到___________。
图乙是广口瓶内O2浓度随时间变化的图像。
（2）步骤Ⅱ中白磷始终不燃烧的原因是_______。步骤Ⅲ中滴入水的目的________。
（3）实验中气球的作用是___________。
（4）白磷燃烧的化学方程式为___________。
（5）生石灰与水反应的方程式为___________。
三、计算题(本题共1小题，共10分)
19. 氧气是人类生产活动的重要资。
（1）下列属于O2的化学性质的是___________(填标号)。
A. O2能支持燃烧
B. O2的密度比空气略大
C. O2在低温、高压时能变为液体或固体
小圳同学进行实验室制备O2的相关探究。
【查阅】他得知在KClO3分解制O2的反应中，Fe2O3可作催化剂。
【实验】他用电子秤称取0.49g Fe2O3和一定量的KClO3，充分混合后加热至KClO3完全分解，冷却至室温，称得剩余固体的质量为1.98g。
（2）【计算】①剩余固体中KCl的质量是___________g。
②该反应生成O2的质量___________(根据化学方程式写出完整的计算步骤)。
【思考】他发现制备O2较慢，猜测KClO3和Fe2O3的质量比可能会影响反应的快慢。
（3）【探究】③他调节KClO3和Fe2O3质量比制备O2，整理数据绘制出如图，从图中得出KClO3和Fe2O3最佳质量比是___________。
（4）【结论】④根据质量守恒定律，请你计算出小圳同学在【实验】中称取的KClO3的质量为___________g。
四、工业流程和推断题(本题共1小题，共9分)
20. I.煤炭被人们誉为“工业粮食”，是世纪以来人类使用的主要能，但燃煤会产生严重
（1）煤属于___________能。(填“可再生”或“不可再生”)
（2）若烟气未经处理直接排放，造成的主要环境问题是形成___________。
（3）烟气处理过程中，生成氧化钙的化学反应方程式___________。
（4）烟气处理过程中，可以循环利用的物质是___________。
（5）日常生活中，常将煤块制成蜂窝煤后燃烧，其目的是___________。
II.甲、乙、丙三种物质的转化关系如图所示(“→”表示反应能一步实现，部分反应物、生成物和反应条件已略去)。回答下列问题：
（6）若甲是一种固态非金属单质，乙是一种可燃性气体，丙和乙的组成元素相同，写出丙→乙转化的化学方程式：___________。
（7）若甲、乙的组成元素相同，乙是最常用的液体，丙是空气的主要成分之一，写出甲→丙转化的化学方程式：___________。
五、实验探究题(本题共2小题，共16分)
21. 在“新冠肺炎”重症患者的治疗上有一个重要环节是“高流氧呼吸”，其本质和“富氧空气”差不多。化学兴趣小组欲混制“富氧空气”并开展相关探究。
（1）高锰酸钾制取氧气。
①该反应的化学方程式为___________。
②从图1中选择组装发生装置所需的仪器和实验用品：___________(填字母)。
③用图2的装置收集氧气，气体应从___________(填“a”或“b”)通入。
（2）测定“富氧空气”中氧气的体积分数。
用如图3装置测定“富氧空气”中氧气的体积分数(集气瓶容积为250mL，底部已加入20mL水)。烧杯中盛有V1 mL的水，红磷充分燃烧后熄灭，冷却至室温后打开止水夹，待右侧烧杯内液面不再变化，两边液面恰好相平，测出烧杯内水的体积为V2mL。测得“富氧空气”中氧气的体积分数为___________(用含V1、V2的式子表示)。
（3）实验室可用图4装置制取CO2，为实现控制反应的发生和停止需要将此装置的上部与下部___________(填“b”、“c”)对接。
22. 某学习小组对二氧化碳展开了一系列的探究。
(一)验证CO2性质：
下图是验证CO2性质实验装置，实验时，持续通入CO2。
步骤Ⅰ：打开K1，关闭K2，观察现象。
步骤Ⅱ：关闭K1，打开K2，加热水，一段时间后，观察现象。
（1）步骤Ⅰ：烧杯中的现象为___________，说明CO2具有的化学性质是___________。若事先在烧杯中放入少量的澄清石灰水还可观察到变浑浊的现象，发生反应的方程式为___________。
（2）步骤Ⅱ：一段时间后，观察到试管Ⅰ、Ⅱ中的实验现象是___________，由此证明了二氧化碳具有的化学性质是能与水反应。
(二)探究是否可用排水集气法收集到CO2
利用传感器对是否可用排水集气法收集到CO2展开探究，实验装置如图1所示：
（3）实验步骤如下：
①按实验装置图Ⅰ组装仪器。
②用压强传感器自带的注射器通过活塞A迅速向三颈烧瓶注入50mL空气，并一直压住注射器，若压强传感器的读数_______，证明装置气密性良好。
③打开活塞A，将注射器中的稀盐酸迅速注入仪器b中，发生反应的化学方程式为_____。反应一段时间后，常用_____放在A处进行验满，收集满后迅速关闭活塞A，并用止水夹夹住导气管B处。
④用压强传感器自带的注射器通过活塞A向三颈烧瓶中注入15mLH2O，观察两分钟之内体系的压强变化如图2所示。
【总结与拓展】
（4）图2中30s后体系的压强瞬间增大之后到100s之间压强又逐渐减小的原因___。
（5）经过测算，消耗CO2的量约为收集到的CO2总量的0.53%，因此排水集气法__。
答案解析
化学试题
相对原子质量：C-12 H-1 O-16 Mn-55 K-39 N-14 Cl-35.5 S-32
一、单项选择题(每题3分，本题共16小题，共48分)
1. 化学与生活密切相关，下列指定的实验或应用是化学变化的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
A、水油分离是把水和油分开，没有新物质生成，属于物理变化，选项错误，不符合题意；
B、氢气燃烧生成水，有新物质生成，属于化学变化，选项正确，符合题意；
C、干冰升华是二氧化碳由固态变成气态，没有新物质生成，属于物理变化，选项错误，不符合题意；
D、风力发电，没有新物质生成，属于物理变化，选项错误，不符合题意。
故选B。
2. 下列能正确表达现象变化及对应原理的是
A. 铁丝在O2中剧烈燃烧，生成黑色固体：
B. CO2使紫色石蕊试液变为红色：
C. 向大理石中滴入稀盐酸，产生大量气泡：
D. 向CuSO4溶液中加入铁钉，溶液蓝色消失：
【答案】B
【解析】
A、铁丝在O2中与氧气反应生成四氧化三铁，现象为剧烈燃烧、火星四射、放出热量，生成黑色固体，反应的化学方程式为，对应原理错误，不符合题意；
B、CO2与水反应生成碳酸，碳酸呈酸性，能使紫色石蕊试液变为红色，反应的化学方程式为，符合题意；
C、向大理石与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，现象为产生大量气泡，化学方程式为，氯化钙化学式错误，不符合题意；
D、铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，现象为铁钉表面出现红色物质，溶液由蓝色变为浅绿色，化学方程式为，现象描述错误，不符合题意。
故选：B。
3. 神舟十三号载人飞船使用的是目前世界上最先进的砷化镓太阳能电池。砷(As)、镓的原子结构示意图和镓元素在元素周期表中的信息如图所示，下列说法不正确的是
A 砷和镓元素位于同一周期，砷位于第五主族
B. 砷化镓的化学式为Ga3As5
C. 镓的相对原子质量为69.72
D. 铝原子的最外层电子数为3，铝能与盐酸反应，故镓也可能与盐酸反应
【答案】B
【解析】
A、原子的核外电子层数=元素的周期数，砷原子和镓原子核外均有四个电子层，则均位于第四周期，砷原子最外层电子数为5，位于第五主族，该选项说法正确；
B、砷原子最外层电子数为5，在化学变化中易得到3个电子形成带3个单位负电荷的离子，在化合物中显-3价，而镓原子最外层电子数为3，在化学变化中易失去3个电子形成带3个单位正电荷的离子，在化合物中显+3价，则砷化镓的化学式为GaAs，该选项说法不正确；
C、元素周期表单元格中，最下方的数字表示相对原子质量，则镓的相对原子质量为69.72，该选项说法正确；
D、铝原子的最外层电子数为3，和镓原子最外层电子数相同，则它们的化学性质相似，铝能与盐酸反应，故镓也可能与盐酸反应，该选项说法正确。
故选B。
4. 下列有关爆炸和粉尘爆炸实验说法正确的是
A. 爆炸一定是化学变化B. 燃着的蜡烛可升高面粉着火点
C. 不加塑料盖不会发生爆炸D. 鼓空气是为了增大氧气的浓度
【答案】C
【解析】
A、爆炸不一定是化学变化，如车胎爆炸，只是形状的改变，无新物质生成，属于物理变化，不符合题意；
B、燃着的蜡烛可升高温度达到面粉的着火点，着火点是一个定值，不能被升高，不符合题意；
C、加了塑料盖后使燃烧发生在有限的空间内，热量散发不出去引起爆炸，因此不加塑料盖不会发生爆炸，符合题意；
D、鼓空气是为了将面粉吹起来与空气混合，增大面粉与氧气的接触面积，点燃后引起爆炸，不符合题意。
故选C。
5. 化学是一门以实验为基础的学科。以下实验操作正确的是
A. 排空气法收集氧气B. 实验室制取CO2
C. 验满二氧化碳D. 铁丝在氧气中燃烧
【答案】A
【解析】
A、氧气的密度比气大，采用向上排空气法收集，若用如图装置收集氧气，氧气应从b端进入，故图示操作正确；
B、实验室常用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，而不是稀硫酸，故图示操作不正确；
C、二氧化碳验满的方法是：将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，说明二氧化碳已收集满，故图示操作不正确；
D、玻璃是热的不良导体，受热不均会发生炸裂，所以用收集好的氧气做铁丝燃烧实验时，应在集气瓶底部没有放少量的水或铺一层细沙，防止高温熔化物溅落，炸裂瓶底，故图示操作不正确。
故选A。
6. 如图为两种气体的微观反应示意图，其中说法错误的是
A. 在化学变化中，原子是最小微粒，且种类和个数都不变
B. 在所有化学变化中，分子种类、分子个数一定不变
C. 该反应过程中，反应前后各元素化合价都不变
D. 抽离玻璃片该反应能够发生，是因为分子在不停的运动
【答案】B
【解析】
A、化学变化的是指为分子分成原子，原子重新组合成新分子，化学变化中，原子为最小微粒，且原子的种类、个数都不变，该选项说法正确；
B、在化学变化中，分子种类一定改变，但分子个数可能改变，也可能不变，该选项说法错误；
C、该反应为NH3和HCl反应生成NH4Cl，反应前后氮元素都为-3价，氢元素都为+1价，氯元素都为-1价，均没有改变，该选项说法正确；
D、抽离玻璃片该反应能够发生，是因为分子在不停的运动，抽离玻璃片后，两种物质接触而反应，该选项说法正确。
故选B。
7. 下列化学用语表示正确的是
A. 高锰酸钾的化学式：K2MnO4B. 60个碳原子：C60
C. 2个氯离子：2Cl﹣D. 氨气中氮元素化合价为-3：
【答案】C
【解析】
A、高锰酸钾中钾元素的化合价为+1价，高锰酸根的化合价为-1价，其化学式为KMnO4，故选项化学用语表示不正确；
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，则60个碳原子可表示为60C，故选项化学用语表示不正确；
C、由离子的表示方法，在表示该离子的元素符号右上角，标出该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负符号在后，带1个电荷时，1要省略，若表示多个该离子，就在其离子符号前加上相应的数字，则2个氯离子可表示为2Cl﹣，故选项化学用语表示正确；
D、由化合价的表示方法，在该元素的上方用正负号和数字表示，正负号在前，数字在后，1不能省略，则氨气中氮元素化合价为-3表示为，故选项化学用语表示不正确。
故选C。
8. 建立宏观和微观之间的联系是化学学科独特的一种思维方式。对下列宏观事实的微观解释，正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
A、氧气和液氧都能组成燃烧，是因为氧气和液氧均是由氧分子构成，分子相同，化学性质相同，故选项解释正确；
B、水银是金属汞的俗称，汞是由汞原子构成的，水银体温计的示数发生变化是因为汞原子的间隔会随着温度变化而变化，故选项解释不正确；
C、冬天水泥路间的缝隙变大，是因为温度降低，原子间的间隔变小，但原子大小不变，故选项解释不正确；
D、加热氧化汞可得到金属汞和氧气，是因为氧化汞分子分裂成了汞原子和氧原子，然后氧原子重新组合形成氧分子，大量的氧分子聚集成氧气，汞原子直接聚集成金属汞，该事实说明在化学变化中，分子是可以再分的，原子不可再分，故选项解释不正确；
故选：A。
9. 分类是一种重要的学习方法，下列各组按混合物、氧化物、单质顺序排列的是
A. 冰水混合物、二氧化氮、稀有气体B. 氯酸钾、氢氧化钙、液氧
C. 石灰石、过氧化氢、金刚石D. 硬水、碳酸钠、臭氧
【答案】C
【解析】
【分析】混合物中含有多种物质，氧化物是指含有两种元素，且一种元素为氧元素的化合物；单质是指只含一种元素的纯净物。
A、冰水混合物中只含水一种物质，属于纯净物；二氧化氮是由氮、氧两种元素组成，属于氧化物；稀有气体中含有氦气、氖气等，属于混合物，该选项不符合题意。
B、氯酸钾中只含一种物质，属于纯净物；氢氧化钙中含有钙、氢、氧三种元素，不属于氧化物；液氧中只含氧一种元素，属于单质，该选项不符合题意。
C、石灰石的主要成分为碳酸钙，属于混合物；过氧化氢是由氢、氧两种元素组成，属于氧化物；金刚石为碳单质，该选项符合题意。
D、硬水中含有钙、镁化合物和水，属于混合物；碳酸钠是由钠、碳、氧三种元素组成，不属于氧化物；臭氧中只含一种元素，属于单质，该选项不符合题意。
故选C。
10. 如图是几种净水方法，有关叙述不正确的是
A. 图①中冷凝水应从b口进，a口出
B. 图②中玻璃棒所起的作用是引流
C. 图③是生活中对饮用水杀菌消毒的主要方法
D. 图①②③④的方法均能降低水的硬度
【答案】D
【解析】
A、图①中冷凝水应从b口进，a口出，这样冷凝比较充分，不符合题意；
B、图②是过滤，过滤时玻璃棒的作用是引流，不符合题意；
C、图③是煮沸，高温能使蛋白质变性，煮沸是生活中对饮用水杀菌消毒的主要方法，不符合题意；
D、①是蒸馏，蒸馏几乎可除去所有杂质，能降低水的硬度，②是过滤，过滤只能除去难溶性杂质，不能降低水的硬度，③是煮沸，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，④是活性炭吸附，只能除去水中的色素和异味，部分难溶性杂质，不能除去可溶性杂质，不能降低水的硬度，符合题意。
故选D。
11. 将下列四种物质放入密闭容器中充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表，下列说法错误的是
A. a=5B. 该反应可能是氢气燃烧
C. 丙可能是催化剂D. 丁一定是化合物
【答案】D
【解析】
A、反应前后物质的总质量不变，则：42g+20g+5g=10g+18g+ag+34g，解得a=5，该选项说法正确；
B、该反应中，甲、乙质量减少，且反应的质量比为（42g-10g）：（20g-18g）=16：1，而，反应的氢气和氧气的质量比为4：32=1：8，则不可能为氢气燃烧，该选项说法错误；
C、催化剂是指能改变反应速率，但反应前后质量和化学性质不变，该反应中，丙质量不变，可能为催化剂，该选项说法正确；
D、该反应中，甲、乙质量减少，为反应物，丁质量增加，为生成物，根据反应前后元素种类不变，则丁中一定含有甲、乙元素种类之和，一定为化合物，该选项说法正确。
故选D。
12. 2021年诺贝尔化学奖成果是“在不对称有机催化方面的发展”。脯氨酸就是其中一种常见的有机催化剂，其化学式为C5H9NO2。下列有关说法正确的是
A. 脯氨酸属于氧化物
B. 脯氨酸反应前后质量和性质都不变
C. 脯氨酸由5个碳原子、9个氢原子、1个氮原子和2个氧原子构成
D. 脯氨酸中氢元素的质量分数最小
【答案】D
【解析】
A、氧化物是由两种元素组成，且一种元素为氧元素的化合物，而脯氨酸中含有碳、氢、氮、氧四种元素组成，则不属于氧化物，该选项说法不正确；
B、催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变，但物理性质可能改变，该选项说法不正确；
C、脯氨酸是由分子构成，1个脯氨酸分子由5个碳原子、9个氢原子、1个氮原子和2个氧原子构成，该选项说法不正确；
D、元素的质量分数=，相对分子质量一定，而脯氨酸中碳、氢、氮、氧元素的质量比为（12×5）：（1×9）：14：（16×2）=60：9：14：32，氢元素质量比最小，则氢元素质量分数最小，该选项说法正确。
故选D。
13. 家庭装修中残留的甲醛(化学式为CH2O)对人体有害，一种新型催化剂可用于去除残留的甲醛，该反应过程的微观示意图如下。下列说法正确的是
A. 甲、乙、丙、丁都属于化合物B. 反应前后四种物质的分子个数比依次为1：1：1：1
C. 物质乙中元素化合价为-2价D. 该微观反应方程式为CH2O+O2=CO2+H2O
【答案】B
【解析】
【分析】由反应的微观示意图可知，甲醛与氧气在催化剂的条件下生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为CH2O+O2CO2+H2O。
A、化合物是由不同种元素组成的纯净物，则甲（CH2O）、丙（CO2）、丁（H2O）都属于化合物，而乙（O2）属于单质，故选项说法不正确；
B、由反应的化学方程式可知，反应前后四种物质的分子个数比依次为1：1：1：1，故选项说法正确；
C、乙（O2）为单质，氧元素的化合价为0，故选项说法不正确；
D、由分析可知，该微观反应的化学方程式为CH2O+O2CO2+H2O，故选项说法不正确。
故选B。
14. 除去下列物质中的少量杂质，所用试剂和操作方法不正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
A、氧气通过灼热的铜网时，可与铜发生反应生成氧化铜，而氮气不与铜反应，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项能达到实验目的；
B、C与CuO隔绝氧气在高温加热条件下生成铜和二氧化碳，反而把原物质除去，不符合除杂原则，故选项不能达到实验目的；
C、氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，与一氧化碳不反应，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项能达到实验目的；
D、二氧化锰难溶于水，氯化钾易溶于水，通过溶解、过滤、洗涤、干燥，可得到二氧化锰，故选项能达到实验目。
故选B。
15. 实验是学习化学的重要途径。如图均为初中化学探究实验。下列说法错误的是
A. 验证质量守恒定律时红磷量不足，最终天平仍然保持平衡
B. 电解水一段时间后，管内液面高度：a>b>c
C. 反应后玻璃管内固体减少的质量小于生成气体中氧元素的质量
D. 二氧化碳不宜从火焰上方倒入，会使二氧化碳受热逸出
【答案】B
【解析】
A、化学反应前后物质的总质量不变。红磷燃烧生成五氧化二磷，该反应是在密闭容器内进行的，无论红磷的量是否足量，最终天平仍然保持平衡，故选项说法正确；
B、电解水实验中，根据“正氧负氢、氢二氧一”可知，生成氢气的体积大于生成氧气的体积，a管与电正极相连，产生的是氧气，b管与电的负极相连，产生的是氢气，因此a管内液体高度高于b管内的液面，而由于a、b管内的压强增大，造成水均进入c管内，c管内的液面最高，即图乙电解水一段时间后，管内液面高度：c＞a＞b，故选项说法不正确；
C、由反应的化学方程式CO+CuOCu+CO2可知，反应后玻璃管内固体减少的质量为氧化铜中氧元素的质量，小于生成气体中氧元素的质量，故选项说法正确；
D、实验过程中二氧化碳不宜从火焰上方倒入，会使二氧化碳受热逸出，应将二氧化碳沿烧杯内壁缓慢倒入烧杯中，故选项说法正确。
故选B。
16. 下列图像正确的是
A. 等体积的CO与O2反应
B. 1g硫和1g氧气在密闭容器中充分反应
C. 等质量的石灰石与足量的同浓度的稀盐酸反应
D. 加热氯酸钾与MnO2固体混合物制取氧气
【答案】B
【解析】
A、由于，则消耗的一氧化碳分子和氧分子个数比为2：1，一氧化碳完全消耗，氧气有剩余，该选项图像不正确；
B、化学反应前后物质的总质量不变，该选项图像正确；
C、粉末状石灰石和稀盐酸的接触面积更大，反应越快，但等质量的石灰石生成二氧化碳的质量相同，该选项图像不正确；
D、氯酸钾在二氧化锰催化作用下加热生成氯化钾和氧气，反应后固体质量减少，但二氧化锰质量不变，则固体中二氧化锰的质量分数增大，反应结束后，保持不变，该选项图像不正确。
故选B。
二、填空题(本题共2小题，共17分)
17. 根据图文回答问题。
（1）Y代表的物质是 ___________；X物质的用途有___________(任写一种)。
（2）如图装置可将都江堰中的水净化为饮用水：
①净水：活性炭过滤层中的活性炭的作用是___________。过滤须考虑材质孔径大小。某微粒的直径为0.5μm，能把该微粒“筛”出来的材质是___________(填标号)。
A.慢速滤纸(孔径为1～3μm)
B.半透膜(孔径小于0.1μm)
C.装置中过滤网(最小孔径6μm)
②探水：电解水实验反应方程式是___________。电解水实验中，加入氢氧化钠溶液的作用___________，氢氧化钠是由___________构成(填化学符号)。
（3）冬奥火炬“飞扬”采用氢气作燃料，致力于实现“碳中和”目标。关闭火炬的燃气开关，使火炬熄灭，其灭火原理是___________。
【答案】（1） ①. 氮气##N2 ②. 用于医疗急救（合理即可）
（2） ①. 吸附水中的色素和异味 ②. B ③. ④. 增强水的导电性 ⑤. Na+、OH-
（3）清除（或隔离）可燃物
【解析】
【小问1】
氮气约占空气体积的78%，氧气约占空气体积的21%，故Y代表的物质是：氮气，X代表的物质是氧气，氧气能供给呼吸，可用于医疗急救；
【小问2】
①活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，故活性炭过滤层中的活性炭的作用是：吸附水中的色素和异味；
过滤须考虑材质孔径大小。某微粒的直径为0.5μm，能把该微粒“筛”出来的材质，孔径应小于0.5μm，故应选择半透膜。
故选B；
②水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，该反应的化学方程式为：；
纯水不导电，电解水实验中，加入氢氧化钠溶液的作用是：增强水的导电性；
氢氧化钠是由钠离子和氢氧根离子构成的，离子的表示方法：在该离子元素符号的右上角标上该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负号在后，带一个电荷时，1通常省略，多个离子，就是在元素符号前面加上相应的数字；故填：Na+、OH-；
【小问3】
关闭火炬的燃气开关，使火炬熄灭，其灭火原理是：清除（或隔离）可燃物，达到灭火的目的。
18. 某兴趣小组利用图甲装置探究O2浓度、温度等条件对物质燃烧的影响，进行了以下操作。
实验步骤Ⅰ：如图甲组装仪器，检查装置气密性，装入药品。
实验步骤Ⅱ：用高能激光笔对准燃烧匙中蜡烛的烛芯照射一段时间后，观察到蜡烛被点燃，过一会儿熄灭。而这一过程中白磷始终不燃烧。
（1）实验步骤Ⅲ：待蜡烛自动熄灭，装置冷却后，将滴管中的水全部滴入广口瓶，铝盒中的白磷开始燃烧，观察到___________。
图乙是广口瓶内O2浓度随时间变化的图像。
（2）步骤Ⅱ中白磷始终不燃烧的原因是_______。步骤Ⅲ中滴入水的目的________。
（3）实验中气球的作用是___________。
（4）白磷燃烧的化学方程式为___________。
（5）生石灰与水反应的方程式为___________。
【答案】（1）白磷燃烧，产生大量白烟，放出热量
（2） ①. 温度没有达到白磷的着火点 ②. 与生石灰反应放热，引燃白磷
（3）调节装置内外压强平衡，防止橡皮塞被弹开
（4）4P+5O22P2O5
（5）CaO+H2O=Ca(OH)2
【解析】
【小问1】
将滴管中的水全部滴入广口瓶，铝盒中的白磷开始燃烧，观察到白磷燃烧，产生大量白烟，放出热量，故填：白磷燃烧，产生大量白烟，放出热量；
【小问2】
步骤Ⅱ中白磷与氧气接触，白磷不燃烧，是因为温度没有达到白磷的着火点；氧化钙与水反应生成氢氧化钙并放出大量的热，将滴管中的水全部滴入广口瓶，铝盒中的白磷开始燃烧，因此水的作用是与生石灰反应放热，引燃白磷，故填：温度没有达到白磷的着火点；与生石灰反应放热，引燃白磷；
【小问3】
白磷燃烧放出大量的热，使装置内气体膨胀，压强增大，实验中气球的可以调节装置内外压强平衡，防止橡皮塞被弹开，故填：调节装置内外压强平衡，防止橡皮塞被弹开；
【小问4】
白磷燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式为4P+5O22P2O5，故填：4P+5O22P2O5；
【小问5】
生石灰与水反应生成氢氧化钙，反应的化学方程式为CaO+H2O=Ca(OH)2，故填：CaO+H2O=Ca(OH)2。
三、计算题(本题共1小题，共10分)
19. 氧气是人类生产活动的重要资。
（1）下列属于O2的化学性质的是___________(填标号)。
A. O2能支持燃烧
B. O2的密度比空气略大
C. O2在低温、高压时能变为液体或固体
小圳同学进行实验室制备O2的相关探究。
【查阅】他得知在KClO3分解制O2的反应中，Fe2O3可作催化剂。
【实验】他用电子秤称取0.49g Fe2O3和一定量的KClO3，充分混合后加热至KClO3完全分解，冷却至室温，称得剩余固体的质量为1.98g。
（2）【计算】①剩余固体中KCl的质量是___________g。
②该反应生成O2的质量___________(根据化学方程式写出完整的计算步骤)。
【思考】他发现制备O2较慢，猜测KClO3和Fe2O3的质量比可能会影响反应的快慢。
（3）【探究】③他调节KClO3和Fe2O3的质量比制备O2，整理数据绘制出如图，从图中得出KClO3和Fe2O3最佳质量比是___________。
（4）【结论】④根据质量守恒定律，请你计算出小圳同学在【实验】中称取的KClO3的质量为___________g。
【答案】（1）A （2） ①. 1.49 ②. 0.96g
解：设生成氧气的质量为x，
答：该反应生成O2的质量0.96g；
（3）5:4 （4）2.45
【解析】
【小问1】
A、O2能支持燃烧，利用了氧气具有助燃性，需要通过化学变化才能表现出来，属于化学性质；
B、O2的密度比空气略大，不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质；
C、O2在低温、高压时能变为液体或固体，不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质；
故选A；
【小问2】
①氯酸钾在Fe2O3的催化作用和加热的条件下生成氯化钾和氧气，Fe2O3是该反应的催化剂，反应前后质量不变，剩余固体为氯化钾和Fe2O3的混合物，则剩余固体中KCl的质量是1.98g-0.49g=1.49g，故填：1.49；
②见答案；
【小问3】
由图可知，单位时间内产生的氧气体积最多则为最合适质量比，即为5:4，故填：5:4；
【小问4】
根据质量守恒定律，小圳同学在实验中称取的KClO3的质量为1.49g+0.96g=2.45g，故填：2.45。
四、工业流程和推断题(本题共1小题，共9分)
20. I.煤炭被人们誉为“工业的粮食”，是世纪以来人类使用的主要能，但燃煤会产生严重
（1）煤属于___________能。(填“可再生”或“不可再生”)
（2）若烟气未经处理直接排放，造成的主要环境问题是形成___________。
（3）烟气处理过程中，生成氧化钙的化学反应方程式___________。
（4）烟气处理过程中，可以循环利用的物质是___________。
（5）日常生活中，常将煤块制成蜂窝煤后燃烧，其目的是___________。
II.甲、乙、丙三种物质的转化关系如图所示(“→”表示反应能一步实现，部分反应物、生成物和反应条件已略去)。回答下列问题：
（6）若甲是一种固态非金属单质，乙是一种可燃性气体，丙和乙的组成元素相同，写出丙→乙转化的化学方程式：___________。
（7）若甲、乙的组成元素相同，乙是最常用的液体，丙是空气的主要成分之一，写出甲→丙转化的化学方程式：___________。
【答案】（1）不可再生 （2）酸雨
（3）
（4）碳酸钙##CaCO3
（5）增大煤与氧气接触面积，促进燃烧
（6）
（7）
【解析】
【小问1】
煤属于化石燃料，短期内不能再生，属于不可再生能；
【小问2】
若烟气未经处理直接排放，烟气中含二氧化硫，二氧化硫能与水反应生成酸性物质，导致酸雨的发生，造成的主要环境问题是形成酸雨；
【小问3】
烟气处理过程中，生成氧化钙的反应为碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳，该反应的化学方程式为：；
【小问4】
由图可知，碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，碳酸钙既是反应物，又是生成物，故烟气处理过程中，可以循环利用的物质是：碳酸钙；
【小问5】
日常生活中，常将煤块制成蜂窝煤后燃烧，其目的是：增大煤与氧气的接触面积，促进燃烧；
【小问6】
若甲是一种固态非金属单质，乙是一种可燃性气体，丙和乙的组成元素相同，甲能转化为乙和丙，乙、丙能相互转化，碳完全燃烧生成二氧化碳，不完全燃烧生成一氧化碳，一氧化碳燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能和碳在高温下反应生成一氧化碳，可推出甲为碳，乙为一氧化碳，丙为二氧化碳，则丙→乙的反应为二氧化碳和碳在高温下反应生成一氧化碳，该反应的化学方程式为：；
【小问7】
若甲、乙的组成元素相同，乙是最常用的液体，。丙是空气的主要成分之一，甲能转化为乙和丙，乙、丙能相互转化，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，电解水生成氢气和氧气，氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水，可推出甲为过氧化氢，乙为水，丙为氧气，甲→丙的反应为过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，该反应的化学方程式为：。
五、实验探究题(本题共2小题，共16分)
21. 在“新冠肺炎”重症患者治疗上有一个重要环节是“高流氧呼吸”，其本质和“富氧空气”差不多。化学兴趣小组欲混制“富氧空气”并开展相关探究。
（1）高锰酸钾制取氧气。
①该反应的化学方程式为___________。
②从图1中选择组装发生装置所需的仪器和实验用品：___________(填字母)。
③用图2的装置收集氧气，气体应从___________(填“a”或“b”)通入。
（2）测定“富氧空气”中氧气的体积分数。
用如图3装置测定“富氧空气”中氧气的体积分数(集气瓶容积为250mL，底部已加入20mL水)。烧杯中盛有V1 mL的水，红磷充分燃烧后熄灭，冷却至室温后打开止水夹，待右侧烧杯内液面不再变化，两边液面恰好相平，测出烧杯内水的体积为V2mL。测得“富氧空气”中氧气的体积分数为___________(用含V1、V2的式子表示)。
（3）实验室可用图4装置制取CO2，为实现控制反应的发生和停止需要将此装置的上部与下部___________(填“b”、“c”)对接。
【答案】（1） ①. ②. BCDFG ③. b
（2）
（3）c
【解析】
【小问1】
①加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为：；
②高锰酸钾制取氧气的反应物是固体，反应条件是加热，选择组装发生装置所需的仪器和实验用品是BCDFG；
③氧气密度比水小，不易溶于水，所以用图2的装置收集氧气，气体应从b通入；
【小问2】
反应前后烧杯减少的水的体积就是氧气体积，因此氧气体积为V1mL-V2mL，内部空气体积为250 mL -20 mL =230mL，所以测得“富氧空气”中氧气的体积分数为×100%=；
【小问3】
用图4装置制取二氧化碳并能控制反应的发生和停止，上部与下部对接应选c，这是因为和c连接时，关闭弹簧夹时，试管中的气体增多，压强增大，把液体压入长颈漏斗，固体和液体分离，反应停止；打开弹簧夹时，气体导出，试管中的气体减少，压强减小，液体和固体混合，反应进行。
22. 某学习小组对二氧化碳展开了一系列的探究。
(一)验证CO2性质：
下图是验证CO2性质的实验装置，实验时，持续通入CO2。
步骤Ⅰ：打开K1，关闭K2，观察现象。
步骤Ⅱ：关闭K1，打开K2，加热水，一段时间后，观察现象。
（1）步骤Ⅰ：烧杯中的现象为___________，说明CO2具有的化学性质是___________。若事先在烧杯中放入少量的澄清石灰水还可观察到变浑浊的现象，发生反应的方程式为___________。
（2）步骤Ⅱ：一段时间后，观察到试管Ⅰ、Ⅱ中的实验现象是___________，由此证明了二氧化碳具有的化学性质是能与水反应。
(二)探究是否可用排水集气法收集到CO2
利用传感器对是否可用排水集气法收集到CO2展开探究，实验装置如图1所示：
（3）实验步骤如下：
①按实验装置图Ⅰ组装仪器。
②用压强传感器自带的注射器通过活塞A迅速向三颈烧瓶注入50mL空气，并一直压住注射器，若压强传感器的读数_______，证明装置气密性良好。
③打开活塞A，将注射器中的稀盐酸迅速注入仪器b中，发生反应的化学方程式为_____。反应一段时间后，常用_____放在A处进行验满，收集满后迅速关闭活塞A，并用止水夹夹住导气管B处。
④用压强传感器自带的注射器通过活塞A向三颈烧瓶中注入15mLH2O，观察两分钟之内体系的压强变化如图2所示。
【总结与拓展】
（4）图2中30s后体系的压强瞬间增大之后到100s之间压强又逐渐减小的原因___。
（5）经过测算，消耗CO2的量约为收集到的CO2总量的0.53%，因此排水集气法__。
【答案】（1） ①. 蜡烛自下而上熄灭 ②. 不可燃也不助燃 ③.
（2）Ⅰ中紫色石蕊纸花不变色，Ⅱ中紫色石蕊纸花变红色
（3） ①. 突然增大后，维持一段时间不变 ②. ③. 燃着的木条
（4）加入水，气体压缩，压强增大，二氧化碳和水反应，压强减小
（5）可以收集CO2
【解析】
【小问1】
二氧化碳不可燃也不助燃，密度比空气大，可观察到烧杯中的蜡烛自下而上熄灭；
二氧化碳和石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为：。
【小问2】
二氧化碳能和水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红色，加热水，Ⅱ中会有水蒸气，则可观察到Ⅰ中紫色石蕊纸花不变色，Ⅱ中紫色石蕊纸花变红色。
【小问3】
①注入50mL空气，装置中的压强变大，若装置气密性良好，则装置中的压强不变。
②碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：；
二氧化碳不可燃也不助燃，常用燃着的木条验满。
【小问4】
注入15mL水，装置中的气体压缩，压强增大，后来由于二氧化碳和水反应，装置中的气体减少，压强减小。
【小问5】
由于消耗CO2的量约为收集到的CO2总量的0.53%，损失较少，则说明排水法可以收集二氧化碳。A．水油分离
B．氢气燃烧
C．干冰升华
D．风力发电
选项
宏观事实
微观解释
A
氧气和液氧都能支持燃烧
分子相同，化学性质相同
B
水银体温计的示数发生变化
汞分子间的间隔变大
C
冬天水泥路间的缝隙变大
温度降低，原子变小
D
氧化汞受热分解
原子可分
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量/g
42
20
5
0
反应后质量/g
10
18
a
34
选项
物质
少量杂质
所用试剂和操作方法
A
N2
O2
通过足量灼热的铜网
B
CuO
C
隔绝氧气高温加热
C
CO
CO2
通过氢氧化钠溶液
D
MnO2
KCl
溶解、过滤、洗涤、干燥
A．水油分离
B．氢气燃烧
C．干冰升华
D．风力发电
选项
宏观事实
微观解释
A
氧气和液氧都能支持燃烧
分子相同，化学性质相同
B
水银体温计的示数发生变化
汞分子间的间隔变大
C
冬天水泥路间的缝隙变大
温度降低，原子变小
D
氧化汞受热分解
原子可分
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量/g
42
20
5
0
反应后质量/g
10
18
a
34
选项
物质
少量杂质
所用试剂和操作方法
A
N2
O2
通过足量灼热的铜网
B
CuO
C
隔绝氧气高温加热
C
CO
CO2
通过氢氧化钠溶液
D
MnO2
KCl
溶解、过滤、洗涤、干燥
相对原子质量：C-12 H-1 O-16 Mn-55 K-39 N-14 Cl-35.5 S-32
一、单项选择题(每题3分，本题共16小题，共48分)
1. 化学与生活密切相关，下列指定的实验或应用是化学变化的是
A. AB. BC. CD. D
2. 下列能正确表达现象变化及对应原理的是
A. 铁丝在O2中剧烈燃烧，生成黑色固体：
B. CO2使紫色石蕊试液变为红色：
C. 向大理石中滴入稀盐酸，产生大量气泡：
D. 向CuSO4溶液中加入铁钉，溶液蓝色消失：
3. 神舟十三号载人飞船使用的是目前世界上最先进的砷化镓太阳能电池。砷(As)、镓的原子结构示意图和镓元素在元素周期表中的信息如图所示，下列说法不正确的是
A. 砷和镓元素位于同一周期，砷位于第五主族
B. 砷化镓的化学式为Ga3As5
C. 镓的相对原子质量为69.72
D. 铝原子的最外层电子数为3，铝能与盐酸反应，故镓也可能与盐酸反应
4. 下列有关爆炸和粉尘爆炸实验说法正确的是
A. 爆炸一定是化学变化B. 燃着的蜡烛可升高面粉着火点
C. 不加塑料盖不会发生爆炸D. 鼓空气是为了增大氧气的浓度
5. 化学是一门以实验为基础的学科。以下实验操作正确的是
A. 排空气法收集氧气B. 实验室制取CO2
C. 验满二氧化碳D. 铁丝在氧气中燃烧
6. 如图为两种气体的微观反应示意图，其中说法错误的是
A. 在化学变化中，原子是最小微粒，且种类和个数都不变
B. 在所有化学变化中，分子种类、分子个数一定不变
C. 在该反应过程中，反应前后各元素化合价都不变
D. 抽离玻璃片该反应能够发生，是因为分子在不停的运动
7. 下列化学用语表示正确的是
A. 高锰酸钾的化学式：K2MnO4B. 60个碳原子：C60
C. 2个氯离子：2Cl﹣D. 氨气中氮元素化合价为-3：
8. 建立宏观和微观之间的联系是化学学科独特的一种思维方式。对下列宏观事实的微观解释，正确的是
A. AB. BC. CD. D
9. 分类是一种重要的学习方法，下列各组按混合物、氧化物、单质顺序排列的是
A. 冰水混合物、二氧化氮、稀有气体B. 氯酸钾、氢氧化钙、液氧
C. 石灰石、过氧化氢、金刚石D. 硬水、碳酸钠、臭氧
10. 如图是几种净水方法，有关叙述不正确的是
A. 图①中冷凝水应从b口进，a口出
B. 图②中玻璃棒所起的作用是引流
C. 图③是生活中对饮用水杀菌消毒的主要方法
D. 图①②③④的方法均能降低水的硬度
11. 将下列四种物质放入密闭容器中充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表，下列说法错误的是
A. a=5B. 该反应可能是氢气燃烧
C. 丙可能是催化剂D. 丁一定是化合物
12. 2021年诺贝尔化学奖成果是“在不对称有机催化方面的发展”。脯氨酸就是其中一种常见的有机催化剂，其化学式为C5H9NO2。下列有关说法正确的是
A. 脯氨酸属于氧化物
B. 脯氨酸反应前后质量和性质都不变
C. 脯氨酸由5个碳原子、9个氢原子、1个氮原子和2个氧原子构成
D. 脯氨酸中氢元素的质量分数最小
13. 家庭装修中残留的甲醛(化学式为CH2O)对人体有害，一种新型催化剂可用于去除残留的甲醛，该反应过程的微观示意图如下。下列说法正确的是
A. 甲、乙、丙、丁都属于化合物B. 反应前后四种物质的分子个数比依次为1：1：1：1
C. 物质乙中元素化合价为-2价D. 该微观反应方程式为CH2O+O2=CO2+H2O
14. 除去下列物质中的少量杂质，所用试剂和操作方法不正确的是
A. AB. BC. CD. D
15. 实验是学习化学的重要途径。如图均为初中化学探究实验。下列说法错误的是
A. 验证质量守恒定律时红磷量不足，最终天平仍然保持平衡
B. 电解水一段时间后，管内液面高度：a>b>c
C. 反应后玻璃管内固体减少的质量小于生成气体中氧元素的质量
D. 二氧化碳不宜从火焰上方倒入，会使二氧化碳受热逸出
16. 下列图像正确是
A. 等体积的CO与O2反应
B. 1g硫和1g氧气在密闭容器中充分反应
C. 等质量的石灰石与足量的同浓度的稀盐酸反应
D 加热氯酸钾与MnO2固体混合物制取氧气
二、填空题(本题共2小题，共17分)
17. 根据图文回答问题。
（1）Y代表的物质是 ___________；X物质的用途有___________(任写一种)。
（2）如图装置可将都江堰中的水净化为饮用水：
①净水：活性炭过滤层中的活性炭的作用是___________。过滤须考虑材质孔径大小。某微粒的直径为0.5μm，能把该微粒“筛”出来的材质是___________(填标号)。
A.慢速滤纸(孔径为1～3μm)
B.半透膜(孔径小于0.1μm)
C.装置中过滤网(最小孔径6μm)
②探水：电解水实验反应方程式是___________。电解水实验中，加入氢氧化钠溶液的作用___________，氢氧化钠是由___________构成(填化学符号)。
（3）冬奥火炬“飞扬”采用氢气作燃料，致力于实现“碳中和”目标。关闭火炬的燃气开关，使火炬熄灭，其灭火原理是___________。
18. 某兴趣小组利用图甲装置探究O2浓度、温度等条件对物质燃烧的影响，进行了以下操作。
实验步骤Ⅰ：如图甲组装仪器，检查装置气密性，装入药品。
实验步骤Ⅱ：用高能激光笔对准燃烧匙中蜡烛的烛芯照射一段时间后，观察到蜡烛被点燃，过一会儿熄灭。而这一过程中白磷始终不燃烧。
（1）实验步骤Ⅲ：待蜡烛自动熄灭，装置冷却后，将滴管中的水全部滴入广口瓶，铝盒中的白磷开始燃烧，观察到___________。
图乙是广口瓶内O2浓度随时间变化的图像。
（2）步骤Ⅱ中白磷始终不燃烧的原因是_______。步骤Ⅲ中滴入水的目的________。
（3）实验中气球的作用是___________。
（4）白磷燃烧的化学方程式为___________。
（5）生石灰与水反应的方程式为___________。
三、计算题(本题共1小题，共10分)
19. 氧气是人类生产活动的重要资。
（1）下列属于O2的化学性质的是___________(填标号)。
A. O2能支持燃烧
B. O2的密度比空气略大
C. O2在低温、高压时能变为液体或固体
小圳同学进行实验室制备O2的相关探究。
【查阅】他得知在KClO3分解制O2的反应中，Fe2O3可作催化剂。
【实验】他用电子秤称取0.49g Fe2O3和一定量的KClO3，充分混合后加热至KClO3完全分解，冷却至室温，称得剩余固体的质量为1.98g。
（2）【计算】①剩余固体中KCl的质量是___________g。
②该反应生成O2的质量___________(根据化学方程式写出完整的计算步骤)。
【思考】他发现制备O2较慢，猜测KClO3和Fe2O3的质量比可能会影响反应的快慢。
（3）【探究】③他调节KClO3和Fe2O3质量比制备O2，整理数据绘制出如图，从图中得出KClO3和Fe2O3最佳质量比是___________。
（4）【结论】④根据质量守恒定律，请你计算出小圳同学在【实验】中称取的KClO3的质量为___________g。
四、工业流程和推断题(本题共1小题，共9分)
20. I.煤炭被人们誉为“工业粮食”，是世纪以来人类使用的主要能，但燃煤会产生严重
（1）煤属于___________能。(填“可再生”或“不可再生”)
（2）若烟气未经处理直接排放，造成的主要环境问题是形成___________。
（3）烟气处理过程中，生成氧化钙的化学反应方程式___________。
（4）烟气处理过程中，可以循环利用的物质是___________。
（5）日常生活中，常将煤块制成蜂窝煤后燃烧，其目的是___________。
II.甲、乙、丙三种物质的转化关系如图所示(“→”表示反应能一步实现，部分反应物、生成物和反应条件已略去)。回答下列问题：
（6）若甲是一种固态非金属单质，乙是一种可燃性气体，丙和乙的组成元素相同，写出丙→乙转化的化学方程式：___________。
（7）若甲、乙的组成元素相同，乙是最常用的液体，丙是空气的主要成分之一，写出甲→丙转化的化学方程式：___________。
五、实验探究题(本题共2小题，共16分)
21. 在“新冠肺炎”重症患者的治疗上有一个重要环节是“高流氧呼吸”，其本质和“富氧空气”差不多。化学兴趣小组欲混制“富氧空气”并开展相关探究。
（1）高锰酸钾制取氧气。
①该反应的化学方程式为___________。
②从图1中选择组装发生装置所需的仪器和实验用品：___________(填字母)。
③用图2的装置收集氧气，气体应从___________(填“a”或“b”)通入。
（2）测定“富氧空气”中氧气的体积分数。
用如图3装置测定“富氧空气”中氧气的体积分数(集气瓶容积为250mL，底部已加入20mL水)。烧杯中盛有V1 mL的水，红磷充分燃烧后熄灭，冷却至室温后打开止水夹，待右侧烧杯内液面不再变化，两边液面恰好相平，测出烧杯内水的体积为V2mL。测得“富氧空气”中氧气的体积分数为___________(用含V1、V2的式子表示)。
（3）实验室可用图4装置制取CO2，为实现控制反应的发生和停止需要将此装置的上部与下部___________(填“b”、“c”)对接。
22. 某学习小组对二氧化碳展开了一系列的探究。
(一)验证CO2性质：
下图是验证CO2性质实验装置，实验时，持续通入CO2。
步骤Ⅰ：打开K1，关闭K2，观察现象。
步骤Ⅱ：关闭K1，打开K2，加热水，一段时间后，观察现象。
（1）步骤Ⅰ：烧杯中的现象为___________，说明CO2具有的化学性质是___________。若事先在烧杯中放入少量的澄清石灰水还可观察到变浑浊的现象，发生反应的方程式为___________。
（2）步骤Ⅱ：一段时间后，观察到试管Ⅰ、Ⅱ中的实验现象是___________，由此证明了二氧化碳具有的化学性质是能与水反应。
(二)探究是否可用排水集气法收集到CO2
利用传感器对是否可用排水集气法收集到CO2展开探究，实验装置如图1所示：
（3）实验步骤如下：
①按实验装置图Ⅰ组装仪器。
②用压强传感器自带的注射器通过活塞A迅速向三颈烧瓶注入50mL空气，并一直压住注射器，若压强传感器的读数_______，证明装置气密性良好。
③打开活塞A，将注射器中的稀盐酸迅速注入仪器b中，发生反应的化学方程式为_____。反应一段时间后，常用_____放在A处进行验满，收集满后迅速关闭活塞A，并用止水夹夹住导气管B处。
④用压强传感器自带的注射器通过活塞A向三颈烧瓶中注入15mLH2O，观察两分钟之内体系的压强变化如图2所示。
【总结与拓展】
（4）图2中30s后体系的压强瞬间增大之后到100s之间压强又逐渐减小的原因___。
（5）经过测算，消耗CO2的量约为收集到的CO2总量的0.53%，因此排水集气法__。
答案解析
化学试题
相对原子质量：C-12 H-1 O-16 Mn-55 K-39 N-14 Cl-35.5 S-32
一、单项选择题(每题3分，本题共16小题，共48分)
1. 化学与生活密切相关，下列指定的实验或应用是化学变化的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
A、水油分离是把水和油分开，没有新物质生成，属于物理变化，选项错误，不符合题意；
B、氢气燃烧生成水，有新物质生成，属于化学变化，选项正确，符合题意；
C、干冰升华是二氧化碳由固态变成气态，没有新物质生成，属于物理变化，选项错误，不符合题意；
D、风力发电，没有新物质生成，属于物理变化，选项错误，不符合题意。
故选B。
2. 下列能正确表达现象变化及对应原理的是
A. 铁丝在O2中剧烈燃烧，生成黑色固体：
B. CO2使紫色石蕊试液变为红色：
C. 向大理石中滴入稀盐酸，产生大量气泡：
D. 向CuSO4溶液中加入铁钉，溶液蓝色消失：
【答案】B
【解析】
A、铁丝在O2中与氧气反应生成四氧化三铁，现象为剧烈燃烧、火星四射、放出热量，生成黑色固体，反应的化学方程式为，对应原理错误，不符合题意；
B、CO2与水反应生成碳酸，碳酸呈酸性，能使紫色石蕊试液变为红色，反应的化学方程式为，符合题意；
C、向大理石与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，现象为产生大量气泡，化学方程式为，氯化钙化学式错误，不符合题意；
D、铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，现象为铁钉表面出现红色物质，溶液由蓝色变为浅绿色，化学方程式为，现象描述错误，不符合题意。
故选：B。
3. 神舟十三号载人飞船使用的是目前世界上最先进的砷化镓太阳能电池。砷(As)、镓的原子结构示意图和镓元素在元素周期表中的信息如图所示，下列说法不正确的是
A 砷和镓元素位于同一周期，砷位于第五主族
B. 砷化镓的化学式为Ga3As5
C. 镓的相对原子质量为69.72
D. 铝原子的最外层电子数为3，铝能与盐酸反应，故镓也可能与盐酸反应
【答案】B
【解析】
A、原子的核外电子层数=元素的周期数，砷原子和镓原子核外均有四个电子层，则均位于第四周期，砷原子最外层电子数为5，位于第五主族，该选项说法正确；
B、砷原子最外层电子数为5，在化学变化中易得到3个电子形成带3个单位负电荷的离子，在化合物中显-3价，而镓原子最外层电子数为3，在化学变化中易失去3个电子形成带3个单位正电荷的离子，在化合物中显+3价，则砷化镓的化学式为GaAs，该选项说法不正确；
C、元素周期表单元格中，最下方的数字表示相对原子质量，则镓的相对原子质量为69.72，该选项说法正确；
D、铝原子的最外层电子数为3，和镓原子最外层电子数相同，则它们的化学性质相似，铝能与盐酸反应，故镓也可能与盐酸反应，该选项说法正确。
故选B。
4. 下列有关爆炸和粉尘爆炸实验说法正确的是
A. 爆炸一定是化学变化B. 燃着的蜡烛可升高面粉着火点
C. 不加塑料盖不会发生爆炸D. 鼓空气是为了增大氧气的浓度
【答案】C
【解析】
A、爆炸不一定是化学变化，如车胎爆炸，只是形状的改变，无新物质生成，属于物理变化，不符合题意；
B、燃着的蜡烛可升高温度达到面粉的着火点，着火点是一个定值，不能被升高，不符合题意；
C、加了塑料盖后使燃烧发生在有限的空间内，热量散发不出去引起爆炸，因此不加塑料盖不会发生爆炸，符合题意；
D、鼓空气是为了将面粉吹起来与空气混合，增大面粉与氧气的接触面积，点燃后引起爆炸，不符合题意。
故选C。
5. 化学是一门以实验为基础的学科。以下实验操作正确的是
A. 排空气法收集氧气B. 实验室制取CO2
C. 验满二氧化碳D. 铁丝在氧气中燃烧
【答案】A
【解析】
A、氧气的密度比气大，采用向上排空气法收集，若用如图装置收集氧气，氧气应从b端进入，故图示操作正确；
B、实验室常用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，而不是稀硫酸，故图示操作不正确；
C、二氧化碳验满的方法是：将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，说明二氧化碳已收集满，故图示操作不正确；
D、玻璃是热的不良导体，受热不均会发生炸裂，所以用收集好的氧气做铁丝燃烧实验时，应在集气瓶底部没有放少量的水或铺一层细沙，防止高温熔化物溅落，炸裂瓶底，故图示操作不正确。
故选A。
6. 如图为两种气体的微观反应示意图，其中说法错误的是
A. 在化学变化中，原子是最小微粒，且种类和个数都不变
B. 在所有化学变化中，分子种类、分子个数一定不变
C. 该反应过程中，反应前后各元素化合价都不变
D. 抽离玻璃片该反应能够发生，是因为分子在不停的运动
【答案】B
【解析】
A、化学变化的是指为分子分成原子，原子重新组合成新分子，化学变化中，原子为最小微粒，且原子的种类、个数都不变，该选项说法正确；
B、在化学变化中，分子种类一定改变，但分子个数可能改变，也可能不变，该选项说法错误；
C、该反应为NH3和HCl反应生成NH4Cl，反应前后氮元素都为-3价，氢元素都为+1价，氯元素都为-1价，均没有改变，该选项说法正确；
D、抽离玻璃片该反应能够发生，是因为分子在不停的运动，抽离玻璃片后，两种物质接触而反应，该选项说法正确。
故选B。
7. 下列化学用语表示正确的是
A. 高锰酸钾的化学式：K2MnO4B. 60个碳原子：C60
C. 2个氯离子：2Cl﹣D. 氨气中氮元素化合价为-3：
【答案】C
【解析】
A、高锰酸钾中钾元素的化合价为+1价，高锰酸根的化合价为-1价，其化学式为KMnO4，故选项化学用语表示不正确；
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，则60个碳原子可表示为60C，故选项化学用语表示不正确；
C、由离子的表示方法，在表示该离子的元素符号右上角，标出该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负符号在后，带1个电荷时，1要省略，若表示多个该离子，就在其离子符号前加上相应的数字，则2个氯离子可表示为2Cl﹣，故选项化学用语表示正确；
D、由化合价的表示方法，在该元素的上方用正负号和数字表示，正负号在前，数字在后，1不能省略，则氨气中氮元素化合价为-3表示为，故选项化学用语表示不正确。
故选C。
8. 建立宏观和微观之间的联系是化学学科独特的一种思维方式。对下列宏观事实的微观解释，正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
A、氧气和液氧都能组成燃烧，是因为氧气和液氧均是由氧分子构成，分子相同，化学性质相同，故选项解释正确；
B、水银是金属汞的俗称，汞是由汞原子构成的，水银体温计的示数发生变化是因为汞原子的间隔会随着温度变化而变化，故选项解释不正确；
C、冬天水泥路间的缝隙变大，是因为温度降低，原子间的间隔变小，但原子大小不变，故选项解释不正确；
D、加热氧化汞可得到金属汞和氧气，是因为氧化汞分子分裂成了汞原子和氧原子，然后氧原子重新组合形成氧分子，大量的氧分子聚集成氧气，汞原子直接聚集成金属汞，该事实说明在化学变化中，分子是可以再分的，原子不可再分，故选项解释不正确；
故选：A。
9. 分类是一种重要的学习方法，下列各组按混合物、氧化物、单质顺序排列的是
A. 冰水混合物、二氧化氮、稀有气体B. 氯酸钾、氢氧化钙、液氧
C. 石灰石、过氧化氢、金刚石D. 硬水、碳酸钠、臭氧
【答案】C
【解析】
【分析】混合物中含有多种物质，氧化物是指含有两种元素，且一种元素为氧元素的化合物；单质是指只含一种元素的纯净物。
A、冰水混合物中只含水一种物质，属于纯净物；二氧化氮是由氮、氧两种元素组成，属于氧化物；稀有气体中含有氦气、氖气等，属于混合物，该选项不符合题意。
B、氯酸钾中只含一种物质，属于纯净物；氢氧化钙中含有钙、氢、氧三种元素，不属于氧化物；液氧中只含氧一种元素，属于单质，该选项不符合题意。
C、石灰石的主要成分为碳酸钙，属于混合物；过氧化氢是由氢、氧两种元素组成，属于氧化物；金刚石为碳单质，该选项符合题意。
D、硬水中含有钙、镁化合物和水，属于混合物；碳酸钠是由钠、碳、氧三种元素组成，不属于氧化物；臭氧中只含一种元素，属于单质，该选项不符合题意。
故选C。
10. 如图是几种净水方法，有关叙述不正确的是
A. 图①中冷凝水应从b口进，a口出
B. 图②中玻璃棒所起的作用是引流
C. 图③是生活中对饮用水杀菌消毒的主要方法
D. 图①②③④的方法均能降低水的硬度
【答案】D
【解析】
A、图①中冷凝水应从b口进，a口出，这样冷凝比较充分，不符合题意；
B、图②是过滤，过滤时玻璃棒的作用是引流，不符合题意；
C、图③是煮沸，高温能使蛋白质变性，煮沸是生活中对饮用水杀菌消毒的主要方法，不符合题意；
D、①是蒸馏，蒸馏几乎可除去所有杂质，能降低水的硬度，②是过滤，过滤只能除去难溶性杂质，不能降低水的硬度，③是煮沸，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，④是活性炭吸附，只能除去水中的色素和异味，部分难溶性杂质，不能除去可溶性杂质，不能降低水的硬度，符合题意。
故选D。
11. 将下列四种物质放入密闭容器中充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表，下列说法错误的是
A. a=5B. 该反应可能是氢气燃烧
C. 丙可能是催化剂D. 丁一定是化合物
【答案】D
【解析】
A、反应前后物质的总质量不变，则：42g+20g+5g=10g+18g+ag+34g，解得a=5，该选项说法正确；
B、该反应中，甲、乙质量减少，且反应的质量比为（42g-10g）：（20g-18g）=16：1，而，反应的氢气和氧气的质量比为4：32=1：8，则不可能为氢气燃烧，该选项说法错误；
C、催化剂是指能改变反应速率，但反应前后质量和化学性质不变，该反应中，丙质量不变，可能为催化剂，该选项说法正确；
D、该反应中，甲、乙质量减少，为反应物，丁质量增加，为生成物，根据反应前后元素种类不变，则丁中一定含有甲、乙元素种类之和，一定为化合物，该选项说法正确。
故选D。
12. 2021年诺贝尔化学奖成果是“在不对称有机催化方面的发展”。脯氨酸就是其中一种常见的有机催化剂，其化学式为C5H9NO2。下列有关说法正确的是
A. 脯氨酸属于氧化物
B. 脯氨酸反应前后质量和性质都不变
C. 脯氨酸由5个碳原子、9个氢原子、1个氮原子和2个氧原子构成
D. 脯氨酸中氢元素的质量分数最小
【答案】D
【解析】
A、氧化物是由两种元素组成，且一种元素为氧元素的化合物，而脯氨酸中含有碳、氢、氮、氧四种元素组成，则不属于氧化物，该选项说法不正确；
B、催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变，但物理性质可能改变，该选项说法不正确；
C、脯氨酸是由分子构成，1个脯氨酸分子由5个碳原子、9个氢原子、1个氮原子和2个氧原子构成，该选项说法不正确；
D、元素的质量分数=，相对分子质量一定，而脯氨酸中碳、氢、氮、氧元素的质量比为（12×5）：（1×9）：14：（16×2）=60：9：14：32，氢元素质量比最小，则氢元素质量分数最小，该选项说法正确。
故选D。
13. 家庭装修中残留的甲醛(化学式为CH2O)对人体有害，一种新型催化剂可用于去除残留的甲醛，该反应过程的微观示意图如下。下列说法正确的是
A. 甲、乙、丙、丁都属于化合物B. 反应前后四种物质的分子个数比依次为1：1：1：1
C. 物质乙中元素化合价为-2价D. 该微观反应方程式为CH2O+O2=CO2+H2O
【答案】B
【解析】
【分析】由反应的微观示意图可知，甲醛与氧气在催化剂的条件下生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为CH2O+O2CO2+H2O。
A、化合物是由不同种元素组成的纯净物，则甲（CH2O）、丙（CO2）、丁（H2O）都属于化合物，而乙（O2）属于单质，故选项说法不正确；
B、由反应的化学方程式可知，反应前后四种物质的分子个数比依次为1：1：1：1，故选项说法正确；
C、乙（O2）为单质，氧元素的化合价为0，故选项说法不正确；
D、由分析可知，该微观反应的化学方程式为CH2O+O2CO2+H2O，故选项说法不正确。
故选B。
14. 除去下列物质中的少量杂质，所用试剂和操作方法不正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
A、氧气通过灼热的铜网时，可与铜发生反应生成氧化铜，而氮气不与铜反应，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项能达到实验目的；
B、C与CuO隔绝氧气在高温加热条件下生成铜和二氧化碳，反而把原物质除去，不符合除杂原则，故选项不能达到实验目的；
C、氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，与一氧化碳不反应，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项能达到实验目的；
D、二氧化锰难溶于水，氯化钾易溶于水，通过溶解、过滤、洗涤、干燥，可得到二氧化锰，故选项能达到实验目。
故选B。
15. 实验是学习化学的重要途径。如图均为初中化学探究实验。下列说法错误的是
A. 验证质量守恒定律时红磷量不足，最终天平仍然保持平衡
B. 电解水一段时间后，管内液面高度：a>b>c
C. 反应后玻璃管内固体减少的质量小于生成气体中氧元素的质量
D. 二氧化碳不宜从火焰上方倒入，会使二氧化碳受热逸出
【答案】B
【解析】
A、化学反应前后物质的总质量不变。红磷燃烧生成五氧化二磷，该反应是在密闭容器内进行的，无论红磷的量是否足量，最终天平仍然保持平衡，故选项说法正确；
B、电解水实验中，根据“正氧负氢、氢二氧一”可知，生成氢气的体积大于生成氧气的体积，a管与电正极相连，产生的是氧气，b管与电的负极相连，产生的是氢气，因此a管内液体高度高于b管内的液面，而由于a、b管内的压强增大，造成水均进入c管内，c管内的液面最高，即图乙电解水一段时间后，管内液面高度：c＞a＞b，故选项说法不正确；
C、由反应的化学方程式CO+CuOCu+CO2可知，反应后玻璃管内固体减少的质量为氧化铜中氧元素的质量，小于生成气体中氧元素的质量，故选项说法正确；
D、实验过程中二氧化碳不宜从火焰上方倒入，会使二氧化碳受热逸出，应将二氧化碳沿烧杯内壁缓慢倒入烧杯中，故选项说法正确。
故选B。
16. 下列图像正确的是
A. 等体积的CO与O2反应
B. 1g硫和1g氧气在密闭容器中充分反应
C. 等质量的石灰石与足量的同浓度的稀盐酸反应
D. 加热氯酸钾与MnO2固体混合物制取氧气
【答案】B
【解析】
A、由于，则消耗的一氧化碳分子和氧分子个数比为2：1，一氧化碳完全消耗，氧气有剩余，该选项图像不正确；
B、化学反应前后物质的总质量不变，该选项图像正确；
C、粉末状石灰石和稀盐酸的接触面积更大，反应越快，但等质量的石灰石生成二氧化碳的质量相同，该选项图像不正确；
D、氯酸钾在二氧化锰催化作用下加热生成氯化钾和氧气，反应后固体质量减少，但二氧化锰质量不变，则固体中二氧化锰的质量分数增大，反应结束后，保持不变，该选项图像不正确。
故选B。
二、填空题(本题共2小题，共17分)
17. 根据图文回答问题。
（1）Y代表的物质是 ___________；X物质的用途有___________(任写一种)。
（2）如图装置可将都江堰中的水净化为饮用水：
①净水：活性炭过滤层中的活性炭的作用是___________。过滤须考虑材质孔径大小。某微粒的直径为0.5μm，能把该微粒“筛”出来的材质是___________(填标号)。
A.慢速滤纸(孔径为1～3μm)
B.半透膜(孔径小于0.1μm)
C.装置中过滤网(最小孔径6μm)
②探水：电解水实验反应方程式是___________。电解水实验中，加入氢氧化钠溶液的作用___________，氢氧化钠是由___________构成(填化学符号)。
（3）冬奥火炬“飞扬”采用氢气作燃料，致力于实现“碳中和”目标。关闭火炬的燃气开关，使火炬熄灭，其灭火原理是___________。
【答案】（1） ①. 氮气##N2 ②. 用于医疗急救（合理即可）
（2） ①. 吸附水中的色素和异味 ②. B ③. ④. 增强水的导电性 ⑤. Na+、OH-
（3）清除（或隔离）可燃物
【解析】
【小问1】
氮气约占空气体积的78%，氧气约占空气体积的21%，故Y代表的物质是：氮气，X代表的物质是氧气，氧气能供给呼吸，可用于医疗急救；
【小问2】
①活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，故活性炭过滤层中的活性炭的作用是：吸附水中的色素和异味；
过滤须考虑材质孔径大小。某微粒的直径为0.5μm，能把该微粒“筛”出来的材质，孔径应小于0.5μm，故应选择半透膜。
故选B；
②水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，该反应的化学方程式为：；
纯水不导电，电解水实验中，加入氢氧化钠溶液的作用是：增强水的导电性；
氢氧化钠是由钠离子和氢氧根离子构成的，离子的表示方法：在该离子元素符号的右上角标上该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负号在后，带一个电荷时，1通常省略，多个离子，就是在元素符号前面加上相应的数字；故填：Na+、OH-；
【小问3】
关闭火炬的燃气开关，使火炬熄灭，其灭火原理是：清除（或隔离）可燃物，达到灭火的目的。
18. 某兴趣小组利用图甲装置探究O2浓度、温度等条件对物质燃烧的影响，进行了以下操作。
实验步骤Ⅰ：如图甲组装仪器，检查装置气密性，装入药品。
实验步骤Ⅱ：用高能激光笔对准燃烧匙中蜡烛的烛芯照射一段时间后，观察到蜡烛被点燃，过一会儿熄灭。而这一过程中白磷始终不燃烧。
（1）实验步骤Ⅲ：待蜡烛自动熄灭，装置冷却后，将滴管中的水全部滴入广口瓶，铝盒中的白磷开始燃烧，观察到___________。
图乙是广口瓶内O2浓度随时间变化的图像。
（2）步骤Ⅱ中白磷始终不燃烧的原因是_______。步骤Ⅲ中滴入水的目的________。
（3）实验中气球的作用是___________。
（4）白磷燃烧的化学方程式为___________。
（5）生石灰与水反应的方程式为___________。
【答案】（1）白磷燃烧，产生大量白烟，放出热量
（2） ①. 温度没有达到白磷的着火点 ②. 与生石灰反应放热，引燃白磷
（3）调节装置内外压强平衡，防止橡皮塞被弹开
（4）4P+5O22P2O5
（5）CaO+H2O=Ca(OH)2
【解析】
【小问1】
将滴管中的水全部滴入广口瓶，铝盒中的白磷开始燃烧，观察到白磷燃烧，产生大量白烟，放出热量，故填：白磷燃烧，产生大量白烟，放出热量；
【小问2】
步骤Ⅱ中白磷与氧气接触，白磷不燃烧，是因为温度没有达到白磷的着火点；氧化钙与水反应生成氢氧化钙并放出大量的热，将滴管中的水全部滴入广口瓶，铝盒中的白磷开始燃烧，因此水的作用是与生石灰反应放热，引燃白磷，故填：温度没有达到白磷的着火点；与生石灰反应放热，引燃白磷；
【小问3】
白磷燃烧放出大量的热，使装置内气体膨胀，压强增大，实验中气球的可以调节装置内外压强平衡，防止橡皮塞被弹开，故填：调节装置内外压强平衡，防止橡皮塞被弹开；
【小问4】
白磷燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式为4P+5O22P2O5，故填：4P+5O22P2O5；
【小问5】
生石灰与水反应生成氢氧化钙，反应的化学方程式为CaO+H2O=Ca(OH)2，故填：CaO+H2O=Ca(OH)2。
三、计算题(本题共1小题，共10分)
19. 氧气是人类生产活动的重要资。
（1）下列属于O2的化学性质的是___________(填标号)。
A. O2能支持燃烧
B. O2的密度比空气略大
C. O2在低温、高压时能变为液体或固体
小圳同学进行实验室制备O2的相关探究。
【查阅】他得知在KClO3分解制O2的反应中，Fe2O3可作催化剂。
【实验】他用电子秤称取0.49g Fe2O3和一定量的KClO3，充分混合后加热至KClO3完全分解，冷却至室温，称得剩余固体的质量为1.98g。
（2）【计算】①剩余固体中KCl的质量是___________g。
②该反应生成O2的质量___________(根据化学方程式写出完整的计算步骤)。
【思考】他发现制备O2较慢，猜测KClO3和Fe2O3的质量比可能会影响反应的快慢。
（3）【探究】③他调节KClO3和Fe2O3的质量比制备O2，整理数据绘制出如图，从图中得出KClO3和Fe2O3最佳质量比是___________。
（4）【结论】④根据质量守恒定律，请你计算出小圳同学在【实验】中称取的KClO3的质量为___________g。
【答案】（1）A （2） ①. 1.49 ②. 0.96g
解：设生成氧气的质量为x，
答：该反应生成O2的质量0.96g；
（3）5:4 （4）2.45
【解析】
【小问1】
A、O2能支持燃烧，利用了氧气具有助燃性，需要通过化学变化才能表现出来，属于化学性质；
B、O2的密度比空气略大，不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质；
C、O2在低温、高压时能变为液体或固体，不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质；
故选A；
【小问2】
①氯酸钾在Fe2O3的催化作用和加热的条件下生成氯化钾和氧气，Fe2O3是该反应的催化剂，反应前后质量不变，剩余固体为氯化钾和Fe2O3的混合物，则剩余固体中KCl的质量是1.98g-0.49g=1.49g，故填：1.49；
②见答案；
【小问3】
由图可知，单位时间内产生的氧气体积最多则为最合适质量比，即为5:4，故填：5:4；
【小问4】
根据质量守恒定律，小圳同学在实验中称取的KClO3的质量为1.49g+0.96g=2.45g，故填：2.45。
四、工业流程和推断题(本题共1小题，共9分)
20. I.煤炭被人们誉为“工业的粮食”，是世纪以来人类使用的主要能，但燃煤会产生严重
（1）煤属于___________能。(填“可再生”或“不可再生”)
（2）若烟气未经处理直接排放，造成的主要环境问题是形成___________。
（3）烟气处理过程中，生成氧化钙的化学反应方程式___________。
（4）烟气处理过程中，可以循环利用的物质是___________。
（5）日常生活中，常将煤块制成蜂窝煤后燃烧，其目的是___________。
II.甲、乙、丙三种物质的转化关系如图所示(“→”表示反应能一步实现，部分反应物、生成物和反应条件已略去)。回答下列问题：
（6）若甲是一种固态非金属单质，乙是一种可燃性气体，丙和乙的组成元素相同，写出丙→乙转化的化学方程式：___________。
（7）若甲、乙的组成元素相同，乙是最常用的液体，丙是空气的主要成分之一，写出甲→丙转化的化学方程式：___________。
【答案】（1）不可再生 （2）酸雨
（3）
（4）碳酸钙##CaCO3
（5）增大煤与氧气接触面积，促进燃烧
（6）
（7）
【解析】
【小问1】
煤属于化石燃料，短期内不能再生，属于不可再生能；
【小问2】
若烟气未经处理直接排放，烟气中含二氧化硫，二氧化硫能与水反应生成酸性物质，导致酸雨的发生，造成的主要环境问题是形成酸雨；
【小问3】
烟气处理过程中，生成氧化钙的反应为碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳，该反应的化学方程式为：；
【小问4】
由图可知，碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，碳酸钙既是反应物，又是生成物，故烟气处理过程中，可以循环利用的物质是：碳酸钙；
【小问5】
日常生活中，常将煤块制成蜂窝煤后燃烧，其目的是：增大煤与氧气的接触面积，促进燃烧；
【小问6】
若甲是一种固态非金属单质，乙是一种可燃性气体，丙和乙的组成元素相同，甲能转化为乙和丙，乙、丙能相互转化，碳完全燃烧生成二氧化碳，不完全燃烧生成一氧化碳，一氧化碳燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能和碳在高温下反应生成一氧化碳，可推出甲为碳，乙为一氧化碳，丙为二氧化碳，则丙→乙的反应为二氧化碳和碳在高温下反应生成一氧化碳，该反应的化学方程式为：；
【小问7】
若甲、乙的组成元素相同，乙是最常用的液体，。丙是空气的主要成分之一，甲能转化为乙和丙，乙、丙能相互转化，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，电解水生成氢气和氧气，氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水，可推出甲为过氧化氢，乙为水，丙为氧气，甲→丙的反应为过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，该反应的化学方程式为：。
五、实验探究题(本题共2小题，共16分)
21. 在“新冠肺炎”重症患者治疗上有一个重要环节是“高流氧呼吸”，其本质和“富氧空气”差不多。化学兴趣小组欲混制“富氧空气”并开展相关探究。
（1）高锰酸钾制取氧气。
①该反应的化学方程式为___________。
②从图1中选择组装发生装置所需的仪器和实验用品：___________(填字母)。
③用图2的装置收集氧气，气体应从___________(填“a”或“b”)通入。
（2）测定“富氧空气”中氧气的体积分数。
用如图3装置测定“富氧空气”中氧气的体积分数(集气瓶容积为250mL，底部已加入20mL水)。烧杯中盛有V1 mL的水，红磷充分燃烧后熄灭，冷却至室温后打开止水夹，待右侧烧杯内液面不再变化，两边液面恰好相平，测出烧杯内水的体积为V2mL。测得“富氧空气”中氧气的体积分数为___________(用含V1、V2的式子表示)。
（3）实验室可用图4装置制取CO2，为实现控制反应的发生和停止需要将此装置的上部与下部___________(填“b”、“c”)对接。
【答案】（1） ①. ②. BCDFG ③. b
（2）
（3）c
【解析】
【小问1】
①加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为：；
②高锰酸钾制取氧气的反应物是固体，反应条件是加热，选择组装发生装置所需的仪器和实验用品是BCDFG；
③氧气密度比水小，不易溶于水，所以用图2的装置收集氧气，气体应从b通入；
【小问2】
反应前后烧杯减少的水的体积就是氧气体积，因此氧气体积为V1mL-V2mL，内部空气体积为250 mL -20 mL =230mL，所以测得“富氧空气”中氧气的体积分数为×100%=；
【小问3】
用图4装置制取二氧化碳并能控制反应的发生和停止，上部与下部对接应选c，这是因为和c连接时，关闭弹簧夹时，试管中的气体增多，压强增大，把液体压入长颈漏斗，固体和液体分离，反应停止；打开弹簧夹时，气体导出，试管中的气体减少，压强减小，液体和固体混合，反应进行。
22. 某学习小组对二氧化碳展开了一系列的探究。
(一)验证CO2性质：
下图是验证CO2性质的实验装置，实验时，持续通入CO2。
步骤Ⅰ：打开K1，关闭K2，观察现象。
步骤Ⅱ：关闭K1，打开K2，加热水，一段时间后，观察现象。
（1）步骤Ⅰ：烧杯中的现象为___________，说明CO2具有的化学性质是___________。若事先在烧杯中放入少量的澄清石灰水还可观察到变浑浊的现象，发生反应的方程式为___________。
（2）步骤Ⅱ：一段时间后，观察到试管Ⅰ、Ⅱ中的实验现象是___________，由此证明了二氧化碳具有的化学性质是能与水反应。
(二)探究是否可用排水集气法收集到CO2
利用传感器对是否可用排水集气法收集到CO2展开探究，实验装置如图1所示：
（3）实验步骤如下：
①按实验装置图Ⅰ组装仪器。
②用压强传感器自带的注射器通过活塞A迅速向三颈烧瓶注入50mL空气，并一直压住注射器，若压强传感器的读数_______，证明装置气密性良好。
③打开活塞A，将注射器中的稀盐酸迅速注入仪器b中，发生反应的化学方程式为_____。反应一段时间后，常用_____放在A处进行验满，收集满后迅速关闭活塞A，并用止水夹夹住导气管B处。
④用压强传感器自带的注射器通过活塞A向三颈烧瓶中注入15mLH2O，观察两分钟之内体系的压强变化如图2所示。
【总结与拓展】
（4）图2中30s后体系的压强瞬间增大之后到100s之间压强又逐渐减小的原因___。
（5）经过测算，消耗CO2的量约为收集到的CO2总量的0.53%，因此排水集气法__。
【答案】（1） ①. 蜡烛自下而上熄灭 ②. 不可燃也不助燃 ③.
（2）Ⅰ中紫色石蕊纸花不变色，Ⅱ中紫色石蕊纸花变红色
（3） ①. 突然增大后，维持一段时间不变 ②. ③. 燃着的木条
（4）加入水，气体压缩，压强增大，二氧化碳和水反应，压强减小
（5）可以收集CO2
【解析】
【小问1】
二氧化碳不可燃也不助燃，密度比空气大，可观察到烧杯中的蜡烛自下而上熄灭；
二氧化碳和石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为：。
【小问2】
二氧化碳能和水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红色，加热水，Ⅱ中会有水蒸气，则可观察到Ⅰ中紫色石蕊纸花不变色，Ⅱ中紫色石蕊纸花变红色。
【小问3】
①注入50mL空气，装置中的压强变大，若装置气密性良好，则装置中的压强不变。
②碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：；
二氧化碳不可燃也不助燃，常用燃着的木条验满。
【小问4】
注入15mL水，装置中的气体压缩，压强增大，后来由于二氧化碳和水反应，装置中的气体减少，压强减小。
【小问5】
由于消耗CO2的量约为收集到的CO2总量的0.53%，损失较少，则说明排水法可以收集二氧化碳。A．水油分离
B．氢气燃烧
C．干冰升华
D．风力发电
选项
宏观事实
微观解释
A
氧气和液氧都能支持燃烧
分子相同，化学性质相同
B
水银体温计的示数发生变化
汞分子间的间隔变大
C
冬天水泥路间的缝隙变大
温度降低，原子变小
D
氧化汞受热分解
原子可分
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量/g
42
20
5
0
反应后质量/g
10
18
a
34
选项
物质
少量杂质
所用试剂和操作方法
A
N2
O2
通过足量灼热的铜网
B
CuO
C
隔绝氧气高温加热
C
CO
CO2
通过氢氧化钠溶液
D
MnO2
KCl
溶解、过滤、洗涤、干燥
A．水油分离
B．氢气燃烧
C．干冰升华
D．风力发电
选项
宏观事实
微观解释
A
氧气和液氧都能支持燃烧
分子相同，化学性质相同
B
水银体温计的示数发生变化
汞分子间的间隔变大
C
冬天水泥路间的缝隙变大
温度降低，原子变小
D
氧化汞受热分解
原子可分
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量/g
42
20
5
0
反应后质量/g
10
18
a
34
选项
物质
少量杂质
所用试剂和操作方法
A
N2
O2
通过足量灼热的铜网
B
CuO
C
隔绝氧气高温加热
C
CO
CO2
通过氢氧化钠溶液
D
MnO2
KCl
溶解、过滤、洗涤、干燥
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