福建省福州市金山中学2024-2025学年九年级下学期开学化学试题（原卷版+解析版）

福州金山中学2024-2025学年第二学期九年级开学限时训练化学试卷满分：100分完卷时间：60分钟友情提示：所有答案都必须填涂在答题卡相应的位置上！答在本试卷上一律无效可能用到的相对原子质量：H-1C-12O-16一、选择题（每小题3分，共30分）1.判断硫在氧气里燃烧是化学变化的主要依据是A.放出大量的热 B.生成有刺激性气味的二氧化硫气体C.物质的颜色发生变化 D.固体变成液体最后变成气体2.碳元素是人类接触和利用最早的元素之一、由碳元素组成的单质可分为无定形碳、过渡态碳和晶形碳三大类，如图：下列有关说法错误的是A.碳纤维属于无定形碳B.一定条件下石墨变成金刚石属于物理变化C.不同碳单质中碳原子的排列方式不同D.不同的碳单质，化学性质相似3.凉拌折耳根是广元人民喜爱的菜品。折耳根含有鱼腥草素(C12H22O2)，鱼腥草素有清热解毒等功效。下列说法正确的是A.鱼腥草素中含有氧分子B.鱼腥草素的相对分子质量为198gC.鱼腥草素由碳、氢、氧三个元素组成D.1个鱼腥草素分子含有36个原子4.宏观辨识与微观探析是化学学科的核心素养之一，下列对宏观现象的微观解释不正确的是A氧气能被液化贮存于钢瓶——分子间有间隔且间隔能改变B.水沸腾时能掀开壶盖——温度升高，分子的体积增大C.钠原子和钠离子属于同种元素——它们的质子数相等D.一氧化碳和二氧化碳的化学性质不同——分子构成不同，化学性质不同5.在实验室制取二氧化碳的实验中，下列装置和操作不正确的是A.检查装置气密性 B.加入大理石C.制取CO2 D.收集CO26.如下图所示为某矿泉水标签的部分内容，下列有关化学用语的说法正确的是A.K只有宏观含义B.偏硅酸中含有氢分子、硅原子、氧原子C.表示3个钙离子D.氯化镁的化学式为7.将燃着的蜡烛放入盛有一定体积空气的密闭容器内燃烧至熄灭，用传感器测得密闭容器中O2和CO2浓度随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是A.可以利用蜡烛燃烧测定空气中的氧气含量B.80s时装置内的氧气浓度比二氧化碳浓度低C.蜡烛熄灭后容器内的气体只有氮气D.该实验证明氧气浓度小于18%时，蜡烛无法燃烧8.某同学为分别鉴别以下物质，设计实验方案，其中不可行的是选项实验目的实验方案A区别水和双氧水取样，加入二氧化锰，观察否产生气泡B区别氧气、空气、氮气把燃着的木条分别伸入三瓶气体中，观察木条燃烧情况C实验室区别蒸馏水和食盐水用嘴来品尝味道D区别氧气和二氧化硫气体用正确的方法闻气体的气味A.A B.B C.C D.D9.某种光分解水的过程如图所示，下列说法不正确的是A.反应I属于分解反应B.该循环过程中不断消耗的物质是水C.该方法与电解水相比，优点是充分利用太阳能，能耗低D.该过程中需不断补充Fe3O4和FeO10.如图为一氧化碳还原氧化铜的微型实验装置，甲酸在热浓硫酸催化作用下会产生一氧化碳。下列说法错误的是A.实验过程中，可以观察到a处黑色固体逐渐变成红色B.若将b处澄清石灰水换成紫色石蕊溶液，可观察到紫色石蕊溶液变红C.气球的作用是收集未反应的一氧化碳，防止污染空气D.实验过程中应先加热氧化铜，再将甲酸加到浓硫酸中二、非选择题（7小题，共70分）11.古今对比。（1）农业：古代种植农作物使用农家肥，现代常使用化肥。硝酸钾是一种常见的化肥，写出硝酸根的化学符号___________。（2）记录：古代用墨书写典籍保存至今而不变色，体现了碳单质在常温下化学性质___________。如今可将信息存储在芯片上。芯片制作的原料之一为晶体硅(Si)，工业上制备高纯硅的反应为2X+SiCl4Si+4HCl，则X的化学式为___________。（3）净水工艺：如图所示。①净水时加入明矾的作用是___________。②“漉水囊”可滤出水中浮游生物，此过程对应“操作1”的名称是___________。③“操作2”中用活性炭代替木炭，活性炭在净水中的作用是___________。12.在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的重要思维方式。（1）如图1所示，a、b是两种微观粒子的结构模型示意图，这两种微粒属于不同元素的根本原因是___________。（2）如图2所示，①～④是四种物质的微观模型图，其中可以表示单质的是___________(填序号)。（3）如图是几种粒子的结构示意图，回答下列问题：①图a为某原子结构示意图，其中m的值为___________，该元素的原子的化学性质与___________(选填字母)的化学性质相似。②图b和图c表示的两种元素所形成化合物的化学式为___________。13.甲醛(CH2O)是空气污染物，石墨负载MnO2催化甲醛氧化原理如图1所示：（1）甲醛中碳、氧元素质量比为___________。图1中含氧元素质量分数最高的化合物是___________(填化学式)。（2）抽取某室内空气样品2m3，所含甲醛充分氧化()，产生的CO2质量为0.44mg，求1m3该空气样品中甲醛的质量是多少___________(写出计算过程)？是否超标___________(最大限值为0.08mg/m3)？（3）不同催化剂、温度对甲醛催化转化的影响如图2所示，效果最好的是___________(填对应曲线字母)。以单位时间内甲醛转化为CO2的百分数衡量催化转化速率，100℃时，γ-MnO2与β-MnO2催化的速率比为___________。14.阅读下面科普短文，回答问题。氢气无毒，热值大，燃烧后的产物是水，不污染空气，将可能成为主要的能源之一。制氢、储氢和用氢是目前重点关注的问题。制氢：氢气的制法主要有两种，化石燃料制氢和电解水制氢。化石燃料制氢技术比较成熟，当前全球生产的氢气有96%来自化石燃料，但是化石燃料制氢也存在诸多问题，如能耗高、碳排放量大等。利用可再生能源电解水制氢是目前理想的制氢技术，其技术主要有三种，分别是光催化、光电催化和光一电催化耦合制氢，对应的氢能转化率如表。可再生能源制氢技术氢能转化率光催化不足5%光电催化不足5%光—电催化耦合70%以上储氢：氢气储存方式主要有金属氢化物储氢、低温液化储氢、高压压缩储氢、碳基材料储氢等。其中，金属氢化物储氢是利用氢气与金属反应生成金属氢化物，从而进行氢气的储存，金属氢化物储氢比液化储氢和高压储氢安全，并且有很高的储存容量。如图1为一些储氢材料（以储氢后的化学式表示）的质量储氢密度和体积储氢密度。注：质量储氢密度是指储氢后氢元素在储氢材料中的质量分数体积储氢密度是指储氢后单位体积的储氢材料中储存氢元素的质量用氢：作为高能燃料，液氢已经应用于航天等领域；作为化学电源，氢氧燃料电池已经被应用，如用作汽车的驱动电源，其工作原理如图2所示。（1）氢能具有的优点是______。（填一点即可）（2）目前生产的氢气主要来自_______。（3）电解水制氢技术中，在电源的______极产生氢气。（4）“化石燃料制氢”正逐步向“利用可再生能源电解水制氢”转型，其原因可能是______。（5）如表1所示，光—电催化耦合技术优势之一是_____。（6）金属氢化物储氢属于______（填“物理变化”或“化学变化”）。（7）用作碳基储氢材料的“碳纳米管”属于______（填“单质”或“化合物”）。（8）结合图1分析，下列储氢材料中最理想的是_________（填序号）。A.LaNi5H6 B.LiAlH4 C.Mg2FeH6 D.Al(BH4)3（9）分析氢氧燃料电池的工作原理如图2，电池工作时发生反应的化学方程式为______。15.同学们在学习《燃料及其利用》内容时，进行了以下三个主题的研究。主题一：燃烧条件及燃料选择（1）探究燃烧条件，实验装置如图1所示。步骤一：通入，点燃酒精灯。步骤二：冷却至室温。步骤三：通入，点燃酒精灯。该实验中能说明可燃物燃烧需要的现象是___________。（2）选择最佳燃料煤、氢气、石油、天然气等物质都可以用作燃料。同学们一致认为氢气是最优质的燃料，原因是___________(答一条)。主题二：调查家用燃料的变迁（3）20世纪60年代以前，我国城市家庭以“煤球”为燃料，在冬天，时有煤气中毒事件发生，其原因是___________。（4）20世纪70年代，“蜂窝煤”取代了“煤球”。同时，为了减少煤燃烧时对环境的污染，煤气厂将水蒸气通过炽热的煤层制得较洁净的水煤气(主要成分是CO和)，常常在家用煤气中加入少量有难闻气味的气体，目的是___________。（5）到了20世纪80年代，液化石油气和管道气又取代了“蜂窝煤”。煤气中的主要成分CO燃烧的化学方程式是___________。主题三：使用燃料与保护环境（6）将煤进行气化、液化变成清洁能源对环境保护起着重要作用。煤的气化、液化示意图如图2所示。Ⅰ．图中第①步采用的分离方法是过滤，在实验室进行该操作时需要用到玻璃棒来___________。Ⅱ．第②步是在高温条件下，将煤与水蒸气反应生成CO和混合气体，这种气体又称为合成气，该反应的化学方程式为___________。16.“富氧空气”是指氧气含量高于普通空气的气体，可用于航天、医疗炼钢等。化学兴趣小组欲混制“富氧空气”并开展相关探究，进行以下实验。实验一：混制“富氧空气”（1）实验室用高锰酸钾制取氧气①写出该反应的化学方程式：_____。②组装该发生装置所需的加热仪器：_____（填名称）（2）混制“富氧空气”如图，用纯氮气及上述实验制取的氧气，混制一瓶（集气瓶容积为250mL）氧气体积分数为40%的“富氧空气”，气体应从装置中的管_____（选“a”或“b”）通入，先通入氮气排出120mL水，再通入氧气排出_____mL水。实验二：测定“富氧空气”中氧气的含量用如图装置测定“富氧空气”中氧气的含量（集气瓶中“富氧空气”体积为100mL，底部残留少量水，燃烧匙内有足量红磷）。操作如下：i.往量筒内加入适量水，读出量筒内水的体积为；ii.用电点火装置点燃红磷，充分反应；iii.打开止水夹，待右侧量筒内液面不再变化时，排出气球中的气体，调节两边液面在同一水平面上，读出量筒内水的体积为。回答问题：（3）实验前，检查装置气密性的方法是关闭弹簧夹，两手紧握集气瓶，过一会儿，若_______，证明装置不漏气；（4）本次实验测得“富氧空气”中氧气的含量为_____（用含、的式子表示）。实验三：研究“富氧空气”的应用通过重油、褐煤在氧气含量不同空气中燃烧的实验，得到有关数据如下图：（5）结合图1，说明空气中氧气含量与燃烧产生的温度的关系：_____。（6）结合图2，简述减少燃料燃烧尾气污染的措施：_____。17.下图是一个趣味变色实验，同学们对混合后溶液变色时间的影响因素进行探究。资料：碘酒为碘的乙醇溶液；淀粉遇变蓝，在本实验中用于检验是否存在。【进行实验】向烧杯A中加入一定体积的3%溶液、水和2mL1%淀粉溶液。向烧杯B中加入一定体积的2%碘酒、水和2粒维生素C片，将两只烧杯中的溶液混合，记录混合后溶液由无色变为蓝色的时间。序号烧杯A烧杯B变色时间/s溶液体积/mL溶液总体积/mL碘酒体积/mL溶液总体积/mL①1032225595②1032525193③1032102539④532525399⑤203252578说明：本实验中，溶液总体积可看作是各液体的体积之和【解释与结论】（1）中，氧元素化合价为_____；（2）实验①②③的目的是_____。（3）由实验②④⑤可以得到结论是_____。（4）实验①中，若将碘酒体积改为，则混合后溶液变色时间_____（填“＞或＜或＝”）595s。【继续实验】（5）同学们进一步证明了与维生素C能发生反应，实验是向烧杯中依次加入碘酒、水、淀粉溶液，再加入维生素C片，实验过程中观察到溶液由棕黄色变为蓝色再变为________。（6）补做实验证明了维生素C用量对混合后溶液变色时间也有影响。设计完整实验方案：向烧杯A中加入20mL3%溶液、10mL水、2mL1%淀粉溶液，________。【归纳总结】（7）在综合解决探究问题时，往往需要使用“控制变量法”这一科学探究方法。从以上探究实验过程可以归纳出设计“控制变量法”实验的思路方法。请填写横线上的内容________。

福州金山中学2024-2025学年第二学期九年级开学限时训练化学试卷满分：100分完卷时间：60分钟友情提示：所有答案都必须填涂在答题卡相应的位置上！答在本试卷上一律无效可能用到的相对原子质量：H-1C-12O-16一、选择题（每小题3分，共30分）1.判断硫在氧气里燃烧是化学变化的主要依据是A.放出大量的热 B.生成有刺激性气味的二氧化硫气体C.物质的颜色发生变化 D.固体变成液体最后变成气体【答案】B【解析】【分析】有新物质生成的变化叫化学变化，没有新物质生成的变化叫物理变化；化学变化的特征是：有新物质生成，判断物理变化和化学变化的依据是：是否有新物质生成；化学变化中伴随的现象有：发光、发热、颜色的改变、放出气体、生成沉淀等。【详解】A、放出大量的热属于实验现象，不是化学变化的主要依据，故选项错误；B、化学变化的特征是：有新物质生成，生成有刺激性气味的二氧化硫气体是化学变化的主要依据，故选项正确；C、物质的颜色发生变化，属于实验现象，不是化学变化的主要依据，故选项错误；D、固体变成液体最后变成气体属于实验现象，不是化学变化的主要依据，故选项错误。故选B。【点睛】本考点考查了化学变化的主要特征，基础性比较强，只要抓住关键点：是否有新物质生成，问题就很容易解决，本考点主要出现在选择题和填空题中。2.碳元素是人类接触和利用最早的元素之一、由碳元素组成的单质可分为无定形碳、过渡态碳和晶形碳三大类，如图：下列有关说法错误的是A.碳纤维属于无定形碳B.一定条件下石墨变成金刚石属于物理变化C.不同碳单质中碳原子的排列方式不同D.不同的碳单质，化学性质相似【答案】B【解析】【详解】A、从图中看出碳纤维属于无定形碳，A正确；B、金刚石和石墨是碳元素形成的不同单质，石墨在一定条件下转变为金刚石，属于化学变化，B错误；C、不同碳单质中碳原子的排列方式不同，C正确；D、化学性质由元素原子的最外层电子数决定，不同碳单质组成元素相同，其最外层电子数相同，因此化学性质相似，D正确。故选B。3.凉拌折耳根是广元人民喜爱的菜品。折耳根含有鱼腥草素(C12H22O2)，鱼腥草素有清热解毒等功效。下列说法正确的是A.鱼腥草素中含有氧分子B.鱼腥草素的相对分子质量为198gC.鱼腥草素由碳、氢、氧三个元素组成D.1个鱼腥草素分子含有36个原子【答案】D【解析】【详解】A、鱼腥草素由鱼腥草素分子构成，每个鱼腥草素分子中含2个氧原子，不含氧分子，不符合题意；B、鱼腥草素的相对分子质量为：，相对分子质量是一个比值，单位为“1”，常省略不写，不符合题意；C、由化学式可知，鱼腥草素由碳、氢、氧三种元素组成，元素是宏观概念，只能论种类，不能论个数，不符合题意；D、鱼腥草素由鱼腥草素分子构成，每个鱼腥草素分子中含12个碳原子、22个氢原子、2个氧原子共36个原子，符合题意。故选D。4.宏观辨识与微观探析是化学学科的核心素养之一，下列对宏观现象的微观解释不正确的是A.氧气能被液化贮存于钢瓶——分子间有间隔且间隔能改变B.水沸腾时能掀开壶盖——温度升高，分子的体积增大C.钠原子和钠离子属于同种元素——它们的质子数相等D.一氧化碳和二氧化碳的化学性质不同——分子构成不同，化学性质不同【答案】B【解析】【详解】A、氧气能被液化贮存于钢瓶是因为分子间有间隔，且间隔能改变（气体分子间隔较大容易被压缩），选项正确；B、水沸腾时能掀开壶盖是分子间隔随温度升高而增大，而分子本身的大小不变，选项错误；C、元素是具有相同质子数的同一类原子的总称，钠原子和钠离子属于同种元素是因为它们的质子数相等，选项正确；D、一氧化碳是由一氧化碳分子构成的，二氧化碳是由二氧化碳分子构成的，同种分子化学性质相同，不同种分子化学性质不同，一氧化碳和二氧化碳的分子构成不同，所以化学性质不同，选项正确。故选B。5.在实验室制取二氧化碳的实验中，下列装置和操作不正确的是A.检查装置气密性 B.加入大理石C.制取CO2 D.收集CO2【答案】C【解析】【详解】A、该装置的气密性检查方法是：当推动注射器的活塞时，锥形瓶内压强增大，把水压入长颈漏斗中，若气密性良好，会形成一段稳定的水柱，故选项实验操作正确；B、向锥形瓶中装块状固体试剂时，先将锥形瓶横放，用镊子把块状固体放在锥形瓶口，再慢慢将锥形瓶竖立起来，故选项实验操作正确；C、图中实验，长颈漏斗的末端没有伸入液面以下，会导致生成的二氧化碳从长颈漏斗中逸出，故选项实验操作错误；D、二氧化碳的密度比空气的大，应从长导管通入，将空气从短导管排出，故选项实验操作正确；故选：C。6.如下图所示为某矿泉水标签的部分内容，下列有关化学用语的说法正确的是A.K只有宏观含义B.偏硅酸中含有氢分子、硅原子、氧原子C.表示3个钙离子D.氯化镁的化学式为【答案】C【解析】【详解】A、K宏观上表示钾、钾元素，微观上表示1个钾原子，既具有微观意义，又具有宏观意义，故选项错误；B、物质是由元素组成的，分子是由原子构成的，偏硅酸是由偏硅酸分子构成的，偏硅酸分子是由氢原子、硅原子、氧原子构成的，故选项错误；C、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。表示3个钙离子，故选项正确；D、镁元素在化合物中显+2价，氯元素在化合物中显+1价，根据在化合物中各元素正负化合价代数和为0，氯化镁的化学式为，故选项错误；故选C。7.将燃着的蜡烛放入盛有一定体积空气的密闭容器内燃烧至熄灭，用传感器测得密闭容器中O2和CO2浓度随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是A.可以利用蜡烛燃烧测定空气中的氧气含量B.80s时装置内的氧气浓度比二氧化碳浓度低C.蜡烛熄灭后容器内的气体只有氮气D.该实验证明氧气浓度小于18%时，蜡烛无法燃烧【答案】D【解析】【详解】A、蜡烛燃烧生成二氧化碳气体与水，不可以利用蜡烛燃烧测定空气中的氧气含量，说法不正确；B、反应过程中氧气被不断消耗，浓度不断下降，二氧化碳浓度不断上升，故曲线表示氧气浓度，曲线表示二氧化碳浓度，由图可知，80s时装置内的氧气浓度约为18%，二氧化碳浓度为，故80s时装置内的氧气浓度比二氧化碳浓度高，说法不正确；C、蜡烛熄灭后容器内的气体除氮气外还有未反应完的氧气，生成的二氧化碳，说法不正确；D、由图可知，氧气浓度小于18%时，蜡烛无法燃烧，说法正确；故选D。8.某同学为分别鉴别以下物质，设计实验方案，其中不可行的是选项实验目的实验方案A区别水和双氧水取样，加入二氧化锰，观察是否产生气泡B区别氧气、空气、氮气把燃着的木条分别伸入三瓶气体中，观察木条燃烧情况C实验室区别蒸馏水和食盐水用嘴来品尝味道D区别氧气和二氧化硫气体用正确的方法闻气体的气味A.A B.B C.C D.D【答案】C【解析】【详解】A、取样分别加入二氧化锰，双氧水在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，有气泡产生，水与二氧化锰不反应，无明显现象，能区别水和双氧水，方案可行，不符合题意；B、氧气能支持燃烧，氮气不能燃烧且不支持燃烧，把燃着的木条分别伸入三瓶气体中，木条燃烧更旺的是氧气，木条安静燃烧的是空气，木条熄灭的是氮气，能区别氧气、空气、氮气，方案可行，不符合题意；C、实验室不得尝任何药品的味道，所以实验室区别蒸馏水和食盐水不能用嘴来品尝味道，方案不可行，符合题意；D、氧气无味，二氧化硫具有刺激性气味，用正确的方法闻气体的气味能区别氧气和二氧化硫气体，方案可行，不符合题意。故选：C。9.某种光分解水的过程如图所示，下列说法不正确的是A.反应I属于分解反应B.该循环过程中不断消耗的物质是水C.该方法与电解水相比，优点是充分利用太阳能，能耗低D.该过程中需不断补充Fe3O4和FeO【答案】D【解析】【详解】A、反应I利用太阳能使四氧化三铁分解生成氧化亚铁和氧气，符合一变多的特点，属于分解反应，故选项说法正确；B、由图可知，水是反应物，则该循环过程中不断消耗的物质是水，故选项说法正确；C、该方法是利用太阳能使水分解，该方法与电解水相比，优点是充分利用太阳能，能耗低，故选项说法正确；;D、该过程中可循环利用物质有Fe3O4和FeO，既做反应物又做生成物，不用补充，故选项说法错误；故选：D。10.如图为一氧化碳还原氧化铜的微型实验装置，甲酸在热浓硫酸催化作用下会产生一氧化碳。下列说法错误的是A.实验过程中，可以观察到a处黑色固体逐渐变成红色B.若将b处澄清石灰水换成紫色石蕊溶液，可观察到紫色石蕊溶液变红C.气球的作用是收集未反应的一氧化碳，防止污染空气D.实验过程中应先加热氧化铜，再将甲酸加到浓硫酸中【答案】D【解析】【详解】A、甲酸在热浓硫酸催化作用下会产生一氧化碳，一氧化碳和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳，故实验过程中，可以观察到a处黑色固体逐渐变成红色，不符合题意；B、一氧化碳和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳，若将b处澄清石灰水换成紫色石蕊溶液，二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊试液变红，则可观察到紫色石蕊溶液变红，不符合题意；C、一氧化碳有毒，未反应的一氧化碳散逸到空气中，会污染空气，故气球的作用是收集未反应的一氧化碳，防止污染空气，不符合题意；D、一氧化碳具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火，容易发生爆炸，故实验过程中应先将甲酸加到浓硫酸中，产生一氧化碳，将装置内空气排尽，然后加热氧化铜，防止发生爆炸，符合题意。故选D。二、非选择题（7小题，共70分）11.古今对比。（1）农业：古代种植农作物使用农家肥，现代常使用化肥。硝酸钾是一种常见的化肥，写出硝酸根的化学符号___________。（2）记录：古代用墨书写典籍保存至今而不变色，体现了碳单质在常温下化学性质___________。如今可将信息存储在芯片上。芯片制作的原料之一为晶体硅(Si)，工业上制备高纯硅的反应为2X+SiCl4Si+4HCl，则X的化学式为___________。（3）净水工艺：如图所示。①净水时加入明矾的作用是___________。②“漉水囊”可滤出水中浮游生物，此过程对应“操作1”的名称是___________。③“操作2”中用活性炭代替木炭，活性炭在净水中的作用是___________。【答案】（1）（2）①.稳定##不活泼②.H2（3）①.加速悬浮物沉降②.过滤③.吸附水中各种有毒有颜色有气味的物质【解析】【小问1详解】1个硝酸根离子带1个单位的负电荷，书写离子符号时，需在原子或原子团右上角标注电荷量，数值在前，正负号在后，数值为“1”时数值可以省略不写，则硝酸根离子的符号是。【小问2详解】古代用墨书写典籍保存至今而不变色，体现了碳单质在常温下化学性质稳定（或不活泼）；根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和个数不变。反应后Si、H、Cl的个数分别是1、4、4，反应前除2X外Si、H、Cl的个数分别是1、4、0，则2X包含4个H，X包含2个H，X的化学式为H2。【小问3详解】①净水时加入明矾的作用是加速悬浮物沉降。②漉水囊”可滤出水中浮游生物，实现了固液分离，则此过程对应“操作1”的名称是过滤。③活性炭疏松多孔，具有吸附性，在净水中的作用是吸附水中各种有毒有颜色有气味的物质。12.在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的重要思维方式。（1）如图1所示，a、b是两种微观粒子的结构模型示意图，这两种微粒属于不同元素的根本原因是___________。（2）如图2所示，①～④是四种物质的微观模型图，其中可以表示单质的是___________(填序号)。（3）如图是几种粒子的结构示意图，回答下列问题：①图a为某原子结构示意图，其中m的值为___________，该元素的原子的化学性质与___________(选填字母)的化学性质相似。②图b和图c表示的两种元素所形成化合物的化学式为___________。【答案】（1）质子数(或核电荷数)不同（2）①②（3）①.16②.b③.【解析】【小问1详解】元素是具有相同质子数（或核电荷数）的一类原子的总称，图1两种微粒属于不同元素的根本原因是质子数（或核电荷数）不同。【小问2详解】单质是由一种元素组成纯净物。根据图像，①中只含这一种原子，属于单质；②中只含这一种分子，由一种元素组成，属于单质；③中只含这一种分子，由两种元素组成，不属于单质；④中含有钠离子、氯离子，由两种元素组成，不属于单质。故填：①②。小问3详解】①该图为原子结构示意图，m的数值为2+8+6=16；一般来说，微粒的最外层电子数相等，化学性质相似。a的最外层电子数为6，b、c、d、e的最外层电子数分别是6、8、8、8，因此a原子的元素的化学性质与b的化学性质相似。②图b和图c表示的两种元素分别为氧元素和镁元素，形成的化合物为氧化镁，化学式：MgO。13.甲醛(CH2O)是空气污染物，石墨负载MnO2催化甲醛氧化原理如图1所示：（1）甲醛中碳、氧元素质量比为___________。图1中含氧元素质量分数最高的化合物是___________(填化学式)。（2）抽取某室内空气样品2m3，所含甲醛充分氧化()，产生的CO2质量为0.44mg，求1m3该空气样品中甲醛的质量是多少___________(写出计算过程)？是否超标___________(最大限值为0.08mg/m3)？（3）不同催化剂、温度对甲醛催化转化的影响如图2所示，效果最好的是___________(填对应曲线字母)。以单位时间内甲醛转化为CO2的百分数衡量催化转化速率，100℃时，γ-MnO2与β-MnO2催化的速率比为___________。【答案】（1）①.3：4②.（2）①.解：抽取某室内空气样品2m3，所含甲醛充分氧化，产生的CO2质量为0.44mg，则1m3该空气样品中甲醛充分氧化，产生二氧化碳的质量我0.22mg，设求1m3该空气样品中甲醛的质量是x，x=0.15mg答：1m3该空气样品中甲醛的质量是0.15mg。②.是（3）①.a②.9：1【解析】【小问1详解】甲醛(CH2O)中碳、氧元素质量比为12：16=3：4；甲醛中氧元素的质量分数=×100%，二氧化碳中氧元素的质量分数=×100%=×100%，水中氧元素的质量分数=×100%，所以图1中含氧质量分数最高的化合物是；【小问2详解】见答案；经过计算1m3该空气样品中甲醛的质量是0.15mg，最大限值为0.08mg/m3，所以该空气样品甲醛超标；【小问3详解】由图可知，a在较低温度范围内，甲醛转化为二氧化碳的百分数先达到最大，故转化效果最好的是a；以单位时间内甲醛转化为CO2的百分数衡量催化转化速率，100℃时，γ-MnO2与β-MnO2催化的速率比为45%：5%=9：1。14.阅读下面科普短文，回答问题。氢气无毒，热值大，燃烧后的产物是水，不污染空气，将可能成为主要的能源之一。制氢、储氢和用氢是目前重点关注的问题。制氢：氢气的制法主要有两种，化石燃料制氢和电解水制氢。化石燃料制氢技术比较成熟，当前全球生产的氢气有96%来自化石燃料，但是化石燃料制氢也存在诸多问题，如能耗高、碳排放量大等。利用可再生能源电解水制氢是目前理想的制氢技术，其技术主要有三种，分别是光催化、光电催化和光一电催化耦合制氢，对应的氢能转化率如表。可再生能源制氢技术氢能转化率光催化不足5%光电催化不足5%光—电催化耦合70%以上储氢：氢气储存方式主要有金属氢化物储氢、低温液化储氢、高压压缩储氢、碳基材料储氢等。其中，金属氢化物储氢是利用氢气与金属反应生成金属氢化物，从而进行氢气的储存，金属氢化物储氢比液化储氢和高压储氢安全，并且有很高的储存容量。如图1为一些储氢材料（以储氢后的化学式表示）的质量储氢密度和体积储氢密度。注：质量储氢密度是指储氢后氢元素在储氢材料中的质量分数体积储氢密度是指储氢后单位体积的储氢材料中储存氢元素的质量用氢：作为高能燃料，液氢已经应用于航天等领域；作为化学电源，氢氧燃料电池已经被应用，如用作汽车的驱动电源，其工作原理如图2所示。（1）氢能具有的优点是______。（填一点即可）（2）目前生产的氢气主要来自_______。（3）电解水制氢技术中，在电源的______极产生氢气。（4）“化石燃料制氢”正逐步向“利用可再生能源电解水制氢”转型，其原因可能是______。（5）如表1所示，光—电催化耦合技术优势之一是_____。（6）金属氢化物储氢属于______（填“物理变化”或“化学变化”）。（7）用作碳基储氢材料的“碳纳米管”属于______（填“单质”或“化合物”）。（8）结合图1分析，下列储氢材料中最理想的是_________（填序号）。A.LaNi5H6 B.LiAlH4 C.Mg2FeH6 D.Al(BH4)3（9）分析氢氧燃料电池的工作原理如图2，电池工作时发生反应的化学方程式为______。【答案】（1）热值大（合理即可）（2）化石燃料##化石燃料制氢（3）负（4）化石能源制氢能耗高或碳排放量大（合理即可）（5）氢能的转化率较高（6）化学变化（7）单质（8）D（9）【解析】【小问1详解】氢能是一种储量丰富、来源广泛、热值高的清洁能源，所以“氢能”具有的优点是氢气热值高(或来源广泛、储量丰富、燃烧只生成水，无污染等合理即可)；【小问2详解】根据题中提供的信息可知，化石燃料制氢技术比较成熟，当前全球生产的氢气有96%来自化石燃料（制氢）；【小问3详解】水通电分解，负极产生氢气，正极产生氧气；【小问4详解】根据题中提供的信息可知，“化石燃料制氢”正逐步向“利用可再生能源电解水制氢”转型，其原因可能是化石能源制氢能耗高或碳排放量大（合理即可）；【小问5详解】如表1所示，光—电催化耦合技术优势之一是氢能转化率可达75%；【小问6详解】根据“金属氢化物储氢是利用氢气与金属反应生成金属氢化物”可知，金属氢化物储氢过程中有新物质生成，属于化学变化；【小问7详解】用作碳基储氢材料的“碳纳米管”是由同种元素组成的纯净物，属于单质；【小问8详解】从两个图中可以看出，Al(BH4)3作为储氢材料时，质量储氢密度体积储氢密度都最高，故储氢材料中最理想的是Al(BH4)3。故选D；【小问9详解】分析氢氧燃料电池的工作原理如图2，电池工作时发生的反应是氢气和氧气在催化剂作用下生成水，反应的化学方程式为。15.同学们在学习《燃料及其利用》内容时，进行了以下三个主题的研究。主题一：燃烧条件及燃料选择（1）探究燃烧条件，实验装置如图1所示。步骤一：通入，点燃酒精灯。步骤二：冷却至室温。步骤三：通入，点燃酒精灯。该实验中能说明可燃物燃烧需要的现象是___________。（2）选择最佳燃料煤、氢气、石油、天然气等物质都可以用作燃料。同学们一致认为氢气是最优质的燃料，原因是___________(答一条)。主题二：调查家用燃料的变迁（3）20世纪60年代以前，我国城市家庭以“煤球”为燃料，在冬天，时有煤气中毒事件发生，其原因是___________。（4）20世纪70年代，“蜂窝煤”取代了“煤球”。同时，为了减少煤燃烧时对环境的污染，煤气厂将水蒸气通过炽热的煤层制得较洁净的水煤气(主要成分是CO和)，常常在家用煤气中加入少量有难闻气味的气体，目的是___________。（5）到了20世纪80年代，液化石油气和管道气又取代了“蜂窝煤”。煤气中的主要成分CO燃烧的化学方程式是___________。主题三：使用燃料与保护环境（6）将煤进行气化、液化变成清洁能源对环境保护起着重要作用。煤的气化、液化示意图如图2所示。Ⅰ．图中第①步采用的分离方法是过滤，在实验室进行该操作时需要用到玻璃棒来___________。Ⅱ．第②步是在高温条件下，将煤与水蒸气反应生成CO和混合气体，这种气体又称为合成气，该反应的化学方程式为___________。【答案】（1）步骤一中，b中红磷不燃烧，步骤三中，b中红磷燃烧（2）生成物是水，对环境没有污染(合理即可)（3）碳在氧气中不完全燃烧产生一氧化碳，一氧化碳有毒（4）便于人们及时发现煤气泄漏，避免煤气中毒的发生（5）（6）①.引流②.【解析】【小问1详解】通入N2，点燃酒精灯，红磷不燃烧，但通入O2，点燃酒精灯，红磷会燃烧，对比可知可燃物燃烧需要O2；故填：步骤一中，b中红磷不燃烧，步骤三中，b中红磷燃烧；【小问2详解】氢气燃烧只生成水，没有污染，且放出的热量高，则为最优质的燃料；【小问3详解】煤中的碳不充分燃烧会生成有毒的一氧化碳，一氧化碳会引起煤气中毒；【小问4详解】在家用煤气中加入少量有难闻气味的气体，可便于人们及时发现煤气泄漏；【小问5详解】一氧化碳燃烧生成二氧化碳，反应的化学方程式为：；【小问6详解】Ⅰ．过滤操作中玻璃棒的作用为引流；Ⅱ．煤中的碳与水蒸气在高温条件下生成一氧化碳与氢气，该反应的化学方程式为：。16.“富氧空气”是指氧气含量高于普通空气的气体，可用于航天、医疗炼钢等。化学兴趣小组欲混制“富氧空气”并开展相关探究，进行以下实验。实验一：混制“富氧空气”（1）实验室用高锰酸钾制取氧气①写出该反应的化学方程式：_____。②组装该发生装置所需的加热仪器：_____（填名称）（2）混制“富氧空气”如图，用纯氮气及上述实验制取的氧气，混制一瓶（集气瓶容积为250mL）氧气体积分数为40%的“富氧空气”，气体应从装置中的管_____（选“a”或“b”）通入，先通入氮气排出120mL水，再通入氧气排出_____mL水。实验二：测定“富氧空气”中氧气的含量用如图装置测定“富氧空气”中氧气的含量（集气瓶中“富氧空气”体积为100mL，底部残留少量水，燃烧匙内有足量红磷）。操作如下：i.往量筒内加入适量水，读出量筒内水的体积为；ii.用电点火装置点燃红磷，充分反应；iii.打开止水夹，待右侧量筒内液面不再变化时，排出气球中的气体，调节两边液面在同一水平面上，读出量筒内水的体积为。回答问题：（3）实验前，检查装置气密性的方法是关闭弹簧夹，两手紧握集气瓶，过一会儿，若_______，证明装置不漏气；（4）本次实验测得“富氧空气”中氧气的含量为_____（用含、的式子表示）。实验三：研究“富氧空气”的应用通过重油、褐煤在氧气含量不同的空气中燃烧的实验，得到有关数据如下图：（5）结合图1，说明空气中氧气含量与燃烧产生的温度的关系：_____。（6）结合图2，简述减少燃料燃烧尾气污染的措施：_____。【答案】（1）①.2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑②.酒精灯（2）①.b②.80（3）气球微微鼓起（4）（5）一定范围内，产生的温度随着氧气含量增大而升高，一定范围内，产生的温度随着氧气含量增大而降低（6）增大氧气的含量【解析】【小问1详解】①高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，故填：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；②高锰酸钾加热制取氧气，属于固-固加热型，发生装置所需的加热仪器为酒精灯，故填：酒精灯；【小问2详解】气体的密度比水小，气体应从装置中的管b通入；先通入氮气排出120mL水，再通入氧气排出水的体积为120mL÷（1-40%）-120mL=80mL，故填：b；80；【小问3详解】实验前，检查装置气密性的方法是关闭弹簧夹，两手紧握集气瓶，过一会儿，若气球微微鼓起，证明装置不漏气，故填：气球微微鼓起；【小问4详解】根据题意，红磷消耗的氧气的体积为mL-mL，则本次实验测得“富氧空气”中氧气的含量为=，故填：；【小问5详解】结合图1，说明在其它条件不变的情况下，空气中氧气含量与燃烧产生的温度为：一定范围内，产生的温度随着氧气含量增大而升高，一定范围内，产生的温度随着氧气含量增大而降低，故填：一定范围内，产生的温度随着氧气含量增大而升高，一定范围内，产生的温度随着氧气含量增大而降低；【小问6详解】结合图2，氧气含量越高，产生的烟气量越少，则减少燃料燃烧尾气污染的措施是增大氧气的含量，故填：增大氧气的含量。17.下图是一个趣味变色实