2023-2024学年九年级上学期12月期末化学试题（三）（解析版）

第1页/共1页2023-2024学年度九年级（上）期末质量监测--化学（满分50分化学和物理考试时间共150分钟）考生注意：所有试题必须在答题卡指定区域内作答，在本试卷上作答无效可能用到的近似相对原子质量：H-1C-12O-16一、选择题（共10分）（本题共包括10道小题，每小题1分。每小题只有一个最符合要求的选项。）1.下列做法与绿色化学理念不相符的是A.合理使用农药和化肥B.尽量多乘坐公共交通工具出行C.把落叶垃圾就地焚烧D.将工业废气处理达标后再排放【答案】C【解析】【详解】A、合理使用农药和化肥可以减少水体污染，不符合题意；B、尽量乘坐公共交通工具出行可以减少二氧化碳的排放或消耗能源，减少污染，不符合题意；C、垃圾树叶就地焚烧，会产生大量污染性气体造成空气污染，符合题意；D、将工业废气处理达标后再排放可以减少空气污染，不符合题意。故选：C。2.自然界中碳氧循环如图所示。下列说法正确的是A.动植物的呼吸作用放出氧气B.碳氧循环过程均发生了化学变化C.绿色植物的光合作用属于氧化反应D.氧气只能通过含碳物质燃烧才能进入碳氧循环【答案】B【解析】【详解】A、动植物的呼吸作用放出二氧化碳，故错误；B、碳循环和氧循环过程中均有新物质生成，则都是化学变化，故正确；C、植物的光合作用是消耗二氧化碳产生氧气，不属于氧化反应，故错误；D、氧气可以通过含碳物质燃烧才能进入碳氧循环，也可以通过动植物的呼吸作用进入碳氧循环，故错误。故选B。3.浑河——润泽万物，守护沈城。下列有关水的说法正确的是A.生活污水可直接排入浑河B.电解水实验说明水是由氢气和氧气组成C.自来水厂用明矾杀菌消毒D.实验室所用蒸馏水是净化程度较高的水【答案】D【解析】【详解】A、生活污水应经过净化处理后再排放，减少水体污染，说法错误；B、电解水生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，化学变化中元素的种类不变，说明水是由氢元素和氧元素组成的，说法错误；C、自来水厂净化过程中，加入明矾的作用是使悬浮物沉降，说法错误；D、实验室所用蒸馏水是净化程度较高的水，说法正确。故选D。4.2023年12月5日，我国自主研发的新一代超级SM芯片正式发布。芯片的主要成分是硅，制取硅的化学方程式为。X的化学式为A.Cl2 B.H2O C.HCl D.SO2【答案】C【解析】【详解】该反应符合质量守恒定律，反应前、后各元素的原子个数不变，由题意可知：反应物中有4个氢原子、1个硅原子、4个氯原子，生成物中只有1个硅原子，缺少4个氢原子和4个氯原子，X的系数为4，则X的化学式：HCl；故选：C。5.下列实验操作正确是A.检查装置气密性 B.滴加液体C.点燃酒精灯 D.读取液体体积【答案】A【解析】【详解】A、检查装置气密性时，导管出气端浸入水中，用手紧握试管外壁，观察导管口是否出现气泡，选项正确；B、滴加液体时，滴管不能伸到试管内，应垂悬于试管口上方，选项错误；C、点燃酒精灯时应用火柴点燃，不能用燃着的酒精灯去引燃另一只酒精灯，选项错误；D、读取液体体积，视线应与凹液面最低处相平，选项错误。故选：A。6.实验室盛装具有腐蚀性的药品的专柜应贴的标志是A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】A、图中所示标志是腐蚀品标志，符合题意；B、图中所示标志是有毒气体标志，不符合题意；C、图中所示标志是易燃液体标志，不符合题意；D、图中所示标志是爆炸品标志，不符合题意；故选A。7.我国北斗导航卫星系统使用了星载氢原子钟。氢在元素周期表中的信息如下图。下列有关氢元素的说法不正确的是A.元素符号为H B.原子序数为1C.相对原子质量为1.008g D.原子中核外电子数为1【答案】C【解析】【详解】A、根据元素周期表中的一格可知，右上角的字母表示元素符号，该元素的元素符号为H；故选项说法正确。B、根据元素周期表中的一格可知，左上角的数字表示原子序数，该元素的原子序数为1；故选项说法正确。C、根据元素周期表中的一格可知，汉字下面的数字表示相对原子质量，该元素的相对原子质量为1.008，相对原子质量单位是“1”，不是“克”，故选项说法错误。D、根据元素周期表中的一格可知，左上角的数字表示原子序数，该元素的原子序数为1；根据原子中原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数，则该元素的原子核外电子数为1，故选项说法正确。故选C。8.运载火箭使用的燃料主要是偏二甲肼（C2H8N2）。组成偏二甲肼的各种元素的本质区别是A.质子数不同 B.化合价不同C.相对原子质量不同 D.中子数不同【答案】A【解析】【详解】元素是指具有相同核电荷数(或质子数)的一类原子的总称，质子数决定元素的种类，组成偏二甲肼的各种元素的本质区别是质子数不同，故选A。9.航母的外壳和甲板都是由特殊钢加工而成。下列关于钢的说法正确的是A.钢的硬度比纯铁小 B.钢不导电、不导热C.钢是铁的一种合金 D.钢的含碳量比生铁高【答案】C【解析】【详解】A、钢是铁的合金，合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，钢的硬度比纯铁硬度大，选项错误；B、合金具有金属特征，如导电性、导热性等，钢能导电、能导热，选项错误；C、钢是铁的一种合金，选项正确；D、钢是含碳量为0.03%～2%的铁合金，生铁是含碳量为的铁合金2%～4.3%，生铁的含碳量比钢的含碳量高，选项错误；故选C。10.石墨烯被誉为“21世纪神奇材料”，是从石墨中分离出来的一层或几层碳原子构成的石墨片，用石墨烯和铝合金可制出一种具备特殊性能的烯合金，下列对石墨烯和烯合金的说法不正确的是A.石墨烯是由碳元素组成的B.烯合金是一种新型的化合物C.石墨烯在一定条件下能与氧气反应D.升温，烯合金中的微粒运动速率加快【答案】B【解析】【详解】A、石墨烯是由碳元素组成的，故选项说法正确；B、石墨烯是只含碳元素的纯净物，属于单质，故选项说法错误；C、石墨烯由碳原子构成，碳一定条件下可与氧气反应，所以石墨烯在一定条件下能与氧气反应，故选项说法正确；D、运动的速率与温度有关，温度越高，微粒的运动速度越快；升温，烯合金中的微粒运动速率加快，故选项说法正确。故选：B。二、非选择题（共40分）（本部分共包括4道小题）11.阅读下面科普短文，回答下列问题：到2025年，太阳能热利用、地热能供暖、生物质供热、生物质燃料等非电利用规模将达到6000万吨标准煤以上。什么是生物质？它是通过光合作用而形成的各种有机体，包括所有的动植物和微生物，与化石能源不同，他们是来自于新近生存过的生物。什么是生物质气体燃料呢？生物质气体燃料是以生物质为原料生产的可燃气体，主要包括甲烷、氧气、一氧化碳等。（一）生物天然气。它是生物质气体燃料分类中的一种，以畜禽粪便、农作物秸秆、城镇有机生活垃圾、工业有机废弃物等为原料，通过厌氧发酵产生沼气，经净化提纯后与常规天然气成分完全一致的绿色低碳清洁可再生燃气。（二）生物质热解气。通过热化学反应，将秸秆、果木剪枝和有机垃圾等生物质转换成可燃气体。净化后热解气有效成分主要为甲烷、氢气、一氧化碳，可用于炊事、供暖、发电或生产甲醇等化工产品。（三）生物质氢气。生物质制氢具体可分为生物质热解气化重整制氢、生物质高温直接气化制氢，以及生物质在超临界水中气化制氢等。（1）生物天然气的物质类别是_______（填“纯净物”或“混合物”）。（2）甲烷（CH4）和二氧化碳重整制氢是一种重要工艺。在加热条件下，二者反应生成一氧化碳和氢气，该反应的化学方程式为___________。（3）生物质热解气生产的甲醇（CH4O）中碳元素、氢元素的质量比为______，甲醇完全燃烧时发生反应：，若甲醇燃料的质量为32t，则完全燃烧消耗氧气的质量为_________t。（4）超临界水，它是指当温度和压强达到一定值时，水的液态和气态完全交融在一起的状态，用“”表示氧原子，“”表示氢原子，请画出“超临界水”的分子模型_______，超临界水和液态水都能制取氢气的本质原因是_________。（5）根据短文内容，请写出一条生物质气体燃料的优点_______。【答案】11.混合物12.13.①.3:1②.4814.①.②.组成元素中含有氢元素15.替代化石燃料的使用【解析】【小问1详解】生物天然气的主要成分是甲烷和二氧化碳，所以生物天然气是混合物。【小问2详解】甲烷和二氧化碳在加热条件下，反应生成一氧化碳和氢气，化学方程式为：。【小问3详解】甲醇（CH4O）中碳元素、氢元素的质量比=(12×1):(1×4)=3:1，若甲醇燃料的质量为32t，设完全燃烧消耗氧气的质量为x【小问4详解】“超临界水”（H2O）是水的液态和气态完全交融在一起的状态，还是属于水，所以分子模型就是水分子模型，故模型为：，超临界水和液态水都的组成元素中都有氢元素，所以根据质量守恒定律，超临界水和液态水都能制取氢气。【小问5详解】由短文可知，生物质气体燃料可以解决有机废弃物带来的环境污染问题，同时可以替代化石燃料的使用提供能量（合理即可）。12.拉瓦锡被后世尊称为“近代化学之父”。他在化学上的杰出成就很大程度上源于他将化学研究从定性转向定量。（一）实验小组模拟拉瓦锡的实验，用红磷测定空气中氧气含量。取容积为250mL集气瓶，实验前加入50mL水，如图1所示。（集气瓶容积未划分，实验产生误差忽略不计。）（1）红磷燃烧的化学方程式是____________。（2）图1中能说明空气中氧气体积约占的现象是___________________。（3）实验小组的同学利用数字设备分别测定了温度、压强随时间变化的情况，绘制曲线如图2所示。a点代表打开止水夹的时刻。下列说法不正确的是_______（填序号）。A.a点处的压强等于大气压B.反应开始时压强增大是因为温度升高C.a点的温度已经接近室温D.a点后气压增大是由于水倒吸入集气瓶（二）拉瓦锡通过定量研究氧化汞的分解和合成实验，得出质量守恒定律。氧化汞分解的微观示意图如图所示。请结合图示回答下列问题：（4）氧化汞中汞元素的化合价为__________价。（5）质量守恒定律微观解释是___________。（三）实验小组的同学继续用红磷来验证质量守恒定律。在底部铺有细沙的锥形瓶中，放入一小堆干燥的红磷。在锥形瓶口的橡胶塞上装一根玻璃管，在其上端系牢一个气球，下端能与红磷接触。放在电子天平上称量质量。然后取下锥形瓶，将玻璃管放在酒精灯火焰上灼烧至红热后，迅速用橡胶塞将锥形瓶塞紧，引燃红磷。如图4所示。（6）该实验中标志着化学反应发生的现象是________。（7）某同学待装置冷却后，将其重新放回电子天平上，发现示数较反应前增大。请写出一条可能的原因是________。（8）该实验中气球的作用除了使装置密闭之外，还可以防止__________，若取用红磷的量不足，对实验结果__________（填“有”或“没有”）影响。（9）实验小组的同学用数字设备测定了实验过程中氧气体积分数的变化，如下表所示。时间/s04080120160200240280320360400440氧气体积分数/%21109131211101010999请结合数据分析，红磷最终熄灭的原因是____________。【答案】12.13.集气瓶冷却打开弹簧夹，有约40mL水流入集气瓶14.A15.+216.反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，原子的质量也没有改变17.冒出白烟，气球开始膨胀18.装置漏气19.①.瓶塞被冲开②.没有20.氧气浓度过低【解析】【小问1详解】红磷燃烧生成五氧化二磷，方程式为：；【小问2详解】空气中约五分之一体积的氧气，集气瓶中空气的体积：250mL-50mL=200mL，氧气的体积约为：，红磷燃烧消耗了集气瓶中的氧气，所以集气瓶冷却打开弹簧夹，有约40mL水流入集气瓶；【小问3详解】A、压强的初始值为大气压，由图可知a点为压强值最低处，应为集气瓶完全冷却时，但还有没有达到止水夹时的压强，选项错误；B、红磷燃烧放热，瓶内气体受热膨胀，压强增大，故反应开始时压强增大是因为温度升高，选项正确；C、由分析A可知，a点的温度已经接近室温，选项正确；D、结合分析A可知，a点后气压增大是由于水倒吸入集气瓶，选项正确；故选A；【小问4详解】由图可知，一个氧化汞分子中含有一个汞原子和一个氧原子，故氧化汞的化学式为HgO，氧化汞中氧元素化合价为-2价，根据正价在左负价在右，可以求出汞元素化合价为+2价；【小问5详解】化学变化是分子分成原子，原子重新组合成新分子的过程，过程中原子的种类、数目、质量都没有发生改变，故反应前后质量守恒；【小问6详解】红磷燃烧产生大量白烟，放热，气球膨胀，标志着反应发生；【小问7详解】示数变大可能是装置漏气，造成冷却时有空气进入锥形瓶，造成质量增重；【小问8详解】红磷燃烧放出大量的热，造成瓶内气体体积增大，所以该实验中气球的作用除了使装置密闭之外，还可以防止气体受热膨胀冲开橡皮塞，起到调节气压的作用；无论红磷是否足量反应前后的质量总和都是不变的，故没有影响；【小问9详解】由图中信息可知红磷熄灭并不是氧气量不足，而是氧气的浓度低不能继续支持红磷燃烧造成的。13.随着我国科学技术的飞速发展，气体制备工艺越来越先进。【航空制气】氢氧燃料电池技术在航空等方面发展迅速。（1）利用光照和催化剂可实现水的高效分解。这一过程发生反应的化学方程式是__________。（2）气态储氢是将氢气压缩存储于高压罐中，请从微观角度分析氢气能被压缩的主要原因是___________。（3）电解水产生的氢气与氧气在氢氧燃料电池中会发生化学反应，从而实现____________能到电能的转化。（4）电解水的简易装置如图所示。a端连接的是电源的_______（填“正”或“负”）极。【工业制气】工业制取氧气主要有下列步骤，一般将除尘净化后的空气进行下列操作。根据流程图回答下列问题：（5）从步骤②可以得出，相同条件下氮气比氧气的沸点______（填“高”或“低”）。（6）工业制取氧气的原料选择空气，而不选择过氧化氢的原因是__________（答出一点即可）。【实验室制气】实验室制取气体的装置如下图所示。（7）仪器a的名称是___。（8）实验室用高锰酸钾制取氧气，应选择的发生装置是__（填序号），若用E装置收集二氧化碳，检验已收集满的方法是__。【生物制气】以CO2和可再生生物资源（如纤维素等）为原料生产氢气已成为能源研究的重点。某新型能源转换与利用模式如下图所示。（9）该系统中循环使用的物质是___________________。（10）与该方法生产氢气不同，实验室制取氢气所用的药品是___________________。【答案】（1）（2）分子之间存在着间隔，气体分子间隔较大，容易被压缩（3）化学（4）负（5）低（6）使用过氧化氢成本高，空气成本低（7）酒精灯（8）①.A②.将燃着的木条放在集气瓶口，若熄灭，则集满（9）二氧化碳（10）锌与稀硫酸【解析】小问1详解】水分解产生氢气和氧气，故利用光照和催化剂实现水高效分解的方程式为：；【小问2详解】分子之间存在着间隔，气体分子间隔较大，故能将氢气压缩到储存在高压罐中；【小问3详解】氢氧燃料电池是将化学能转换成了电能；【小问4详解】通电分解水正氧负氢，氢二氧一，a端量筒中气体较多，为氢气，故a端连接的是电源的负极；【小问5详解】氮气先蒸发出来，说明氮气沸点比氧气低；【小问6详解】工业制取氧气的原料选择空气，而不选择过氧化氢的原因是过氧化氢制氧成本高，无法量产；【小问7详解】由图可知，仪器a为酒精灯；【小问8详解】实验室用高锰酸钾制取氧气，应选择固体加热型发生装置，故选A；二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，若用E装置收集二氧化碳，将燃着的木条放在集气瓶口，若熄灭，则集满；【小问9详解】由流程图可知，该系统中循环使用的物质是二氧化碳；【小问10详解】实验室用金属锌与稀硫酸反应制取氢气。14.铭记历史，吾辈自强。2023年11月23日，第十批在韩中国人民志愿军烈士遗骸归国安葬。风雪中实验小组的同学们手举国旗迎接英烈回家，并收到了爱心人士送来的“暖宝宝”，同学们还利用“暖宝宝”开展了一系列探究活动。【任务一】（1）验证“暖宝宝”的成分袋内物质：铁粉、水、活性炭、吸水树脂、食盐、蛭石等内袋材料：微孔透气无纺布外袋材料：不透气塑料用法：打开外袋取出内袋，直接贴在衣服上。实验操作实验现象结论【步骤一】取少量袋内物质于试管中，加入2mL硫酸铜溶液，充分振荡。___________。暖宝宝中含有铁粉【步骤二】另取少量袋内物质于燃烧匙中放在酒精灯火焰上灼烧，一段时间后，在燃烧匙上方罩一内壁涂有澄清石灰水的烧杯。澄清石灰水变浑浊暖宝宝中含有活性炭（2）请写出步骤一中发生反应的化学方程式___________________。（3）某同学质疑步骤二的方案不可行，你认为他的理由是___________________。（4）小组同学取少量袋内粉末加水溶解后进行___________________（填操作名称），为进一步检验氯化钠做准备。【任务二】探究“暖宝宝”中各成分的作用。（5）小组同学了解到暖宝宝发热原理类似于铁生锈反应时放热。由此推测外袋使用不透气塑料的原因是___________。（6）小组同学将少量袋内物质放于表面皿中，并用磁铁吸引，发现“暖宝宝”中的黑色粉末全部被吸起，大胆推测产生这一现象的原因是___________________（答出一点即可）。（7）小组同学设计如下实验来探究食盐（主要成分为氯化钠）的作用。编号铁粉活性炭蛭石5mL氯化钠溶液5分钟后升高的温度125g5g1g5%10.7℃225g5g1g10%20.6℃325g5g1g15%22.5℃425g5g1g20%28.4℃525g5g1g25%33.6℃结合上表推测食盐的作用是___________________。【任务三】从“暖宝宝”中提纯铁粉，装置如下图所示。（8）反应开始前，小组同学先通一段时间CO2至澄清石灰水变浑浊，原因是___________________，烧杯内发生反应化学方程式是___________________。（9）硬质玻璃管内发生反应的化学方程式是___________________。（10）小组同学经过反思后指出