广东省广州市荔湾区2022-2023学年九年级上学期期末化学试题
一、单选题
1．（2020九上·台山期末）我国古代的四大发明，是中国人智慧和辛勤劳动的成果。下列与四大发明相关的应用中，涉及化学变化的是（ ）
A．指南针一海上导航 B．火药一鞭炮鸣放
C．印刷术一书籍出版 D．造纸术一文字书写
【答案】B
【知识点】物理变化、化学变化的特点及其判别
【解析】【解答】A. 指南针的制作和使用没有新物质的生成，属于物理变化；
B. 火药燃烧有新物质的生成，属于化学变化；
C. 印刷书籍没有新物质的生成，属于物理变化；
D. 文字书写没有新物质的生成，属于物理变化。
故答案为：B。
【分析】变化时没有生成其它物质的变化，叫物理变化。
变化时都生成新物质的变化，叫做化学变化。
2．（2022九上·荔湾期末）空气是人类生活生产活动中的重要资源。下列用到的气体不是来自空气的是（ ）
A．用于飞艇的氦气 B．用于磁悬浮列车的氮气
C．用于氢氧燃料电池的氢气 D．用于医疗急救的氧气
【答案】C
【知识点】空气的组成
【解析】【解答】A. 氦气是稀有气体，稀有气体是空气的成分之一，故不符合题意；
B. 氮气是空气的主要成分之一，故不符合题意；
C. 氢气不是空气的成分，不是来自空气，故符合题意；
D. 氧气是空气的主要成分之一，故不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据空气的成分分析。
3．（2022九上·荔湾期末）紫花前胡醇（C14H14O4）可从中药材当归和白芷中提取，能提高人体免疫力。关于紫花前胡醇，下列说法正确的是（ ）
A．相对分子质量为 (12×14+1×14+16×4) g
B．C，H，O三种元素的质量比为 12︰1︰16
C．C，H，O三种原子的个数比为7︰7︰2
D．碳元素的质量分数为=
【答案】C
【知识点】化学式的相关计算
【解析】【解答】A. 紫花前胡醇的相对分子质量为(12×14+1×14+16×4)，单位是“1”，不是“g”，故不符合题意；
B. 紫花前胡醇中C、H、O三种元素的质量比为(12×14)：(1×14)：(16×4)=84：7：32，故不符合题意；
C. 1个紫花前胡醇分子是由14个碳原子、14个氢原子和4个氧原子构成，因此C、H、O三种原子的个数比为14：14：4=7：7：2，故符合题意；
D. 紫花前胡醇中碳元素的质量分数= ，故不符合题意。
故答案为：C。
【分析】A、相对分子质量等于元素的相对原子质量与原子个数的乘积之和。
B、在化学式中，元素的质量比等于元素的相对原子质量与原子个数的乘积之比。
C、化学式中原子个数比等于元素角码之比。
D、在化合物中，元素的质量分数为=。
4．（2021·北京）用下图装置可验证空气中O2的含量。下列现象能表明O2含量的是（ ）
A．集气瓶中产生大量白烟 B．红磷燃烧一段时间后熄灭
C．烧杯中的水倒吸进入集气瓶 D．集气瓶中水面最终上升至1处
【答案】D
【知识点】测定空气中的氧气含量
【解析】【解答】红磷燃烧集气瓶中产生大量白烟，红磷燃烧一段时间后熄灭，待冷却到室温后，烧杯中的水倒吸进入集气瓶，集气瓶中水面最终上升至1处，说明空气中氧气体积约占五分之一，能表明O2含量的是，集气瓶中水面最终上升至1处，
故答案为：D。
【分析】根据氧气被消耗，集气瓶中气压减小，进行分析。
5．（2022九上·荔湾期末）下列实验操作错误的是（ ）
A．熄灭酒精灯时，用灯帽盖灭火焰
B．进行过滤时，用玻璃棒在过滤器中不断搅拌
C．倾倒液体时，试剂瓶瓶口紧挨着试管口
D．用试管夹持试管时，应由试管底部套上、取下
【答案】B
【知识点】实验室常见的仪器及使用；药品的取用
【解析】【解答】A. 使用酒精灯时要注意“两查、两禁、一不可”， 熄灭酒精灯时，用灯帽盖灭火焰，故正确，不符合题意；
B. 过滤时，不能用玻璃棒在过滤器中不断搅拌，以防止损坏滤纸，故错误，符合题意；
C. 倾倒液体时，试剂瓶瓶口紧挨着试管口，防止液体洒出，故正确，不符合题意；
D. 用试管夹夹持试管时，应由试管底部套上、取下，防止试管中试剂被污染，故正确，不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A、根据使用酒精灯时要注意“两查、两禁、一不可”分析。
B、根据过滤操作的注意事项分析。
C、倾倒液体时，试剂瓶瓶口紧挨着试管口。
D、根据使用试管夹的注意事项分析。
6．（2022九上·荔湾期末）下列物质的性质与用途表述没有直接联系的是（ ）
选项 性 质 用 途
A CO2水溶液显酸性 CO2用作大棚蔬菜的气体肥料
B 活性炭有吸附性 红糖脱色制白糖
C CO具有还原性 冶金工业炼铁
D 常温下碳的化学性质不活泼 用墨绘制字画
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【知识点】化学性质与物理性质的差别及应用
【解析】【解答】A. 二氧化碳是绿色植物光合作用的原料，所以CO2用作大棚蔬菜的气体肥料，对应关系错误，故不符合题意；
B. 活性炭有吸附性能吸附色素，因此可用于红糖脱色制白糖，对应关系正确，故不符合题意；
C. CO具有还原性，可用于冶金工业炼铁，对应关系正确，故符合题意；
D. 常温下，碳的化学性质不活泼，不易与其他物质反应，可以常时间保存，因此可用墨绘制字画，对应关系正确，故符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据物质的性质决定用途分析。
7．（2022九上·荔湾期末）关于水的净化，下列说法正确的是（ ）
A．家用自来水是纯净物 B．明矾能促进水中悬浮杂质沉降
C．活性炭可以使硬水转化为软水 D．过滤可使海水转化为饮用水
【答案】B
【知识点】水的净化
【解析】【解答】A. 家用自来水中含有可溶性杂质，属于混合物，故A不符合题意；
B. 明矾溶于水可以吸附水中的悬浮杂质而加速其沉降，故B符合题意；
C. 煮沸能使硬水转化成软水，活性炭具有吸附性，可以除去水中的色素和异味，不能使硬水转化成软水，故C不符合题意；
D. 过滤只能除去不溶性杂质，不能除去海水中可溶性盐类物质，不能将海水转化成饮用水，故D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A、根据自来水中含有可溶性杂质分析。
B、明矾溶于水形成胶状物，可以吸附水中的悬浮杂质而加速其沉降。
C、煮沸能使硬水转化成软水，活性炭具有吸附性。
D、过滤只能除去不溶性杂质。
8．（2022九上·荔湾期末）下列说法错误的是（ ）
A．煤中主要含有碳元素，还含有氢、硫等元素，煤是清洁燃料
B．煤作为燃料主要是利用碳元素和氧反应所放出的热量
C．煤燃烧产生的NO2和SO2都是形成酸雨的污染物
D．减少煤的使用有利于防止温室效应进一步增强
【答案】A
【知识点】化石燃料的利用与保护；常用燃料的使用与其对环境的影响
【解析】【解答】A. 煤主要含有碳元素，还含有少量的氢、硫等元素，燃烧后生成二氧化硫等污染性气体，造成酸雨，煤不属于清洁燃料，故A错误，符合题意；
B. 煤主要含有碳元素，因此煤作为燃料主要是利用碳元素和氧元素反应所放出的热量，故B正确，不符合题意；
C. 煤燃烧产生的NO2和SO2都是形成酸雨的污染物，故C正确，不符合题意；
D. 减少煤的使用，可有效减少二氧化碳的排放，有利于防止温室效应进一步增强，故D正确，不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A、煤主要含有碳元素，还含有少量的氢、硫等元素，燃烧后生成二氧化硫等污染性气体。
B、煤主要含有碳元素，煤作为燃料会放出的热量。
C、煤燃烧产生的NO2和SO2都是形成酸雨的污染物。
D、减少煤的使用，可有效减少二氧化碳的排放。
9．（2022九上·荔湾期末）我国科研团队借助一种固体催化剂，在常温常压和可见光条件下合成了氨气，其过程如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．氮气在一定条件下能发生化学反应
B．该反应前后有元素的化合价发生了变化
C．太阳能的利用能缓解化石能源耗尽的问题
D．该反应的化学方程式为N2 + H2ONH3 + O2
【答案】D
【知识点】微粒观点及模型图的应用
【解析】【解答】A. 根据题干信息可知氮气与水在固体催化剂的催化作用下能发生化学反应，故正确，不符合题意；
B. 该反应中N由0价变为-3价，O由-2价变为0价，H化合价没有发生变化，故正确，不符合题意；
C. 太阳能是可再生能源，使用太阳能可以缓解化石能源耗尽的问题，故正确，不符合题意；
D. 该反应的化学方程式为2N2+6H2O4NH3+3O2，没有配平，故错误，符合题意。
故答案为：D。
【分析】首先要对模型图进行观察，分析物质的微观构成、物质的类别，再找出物质之间的微粒数目关系，写出反应的方程式，然后再对题中各问加以分析解答。
10．（2022九上·荔湾期末）中国锶光钟是由中国计量科学研究院研制的锶原子光晶格钟。下图为锶（Sr）原子的结构示意图，下列说法错误的是（ ）
A．锶原子核内的质子数为38 B．锶离子的离子符号为Sr2+
C．氯化锶的化学式为Sr2Cl D．锶原子的核外电子分5层排布
【答案】C
【知识点】原子结构示意图与离子结构示意图
【解析】【解答】A. 在原子结构示意图中，圈内数字表示质子数，为38，故正确，不符合题意；
B. 锶原子最外层电子数为2，在化学反应中易失去2个电子变为阳离子，带2个单位的正电荷，符号为Sr2+，故正确，不符合题意；
C. 氯化锶中氯元素化合价为-1，锶元素化合价为+2，根据化合价之和为0，化学式为SrCl2，故错误，符合题意；
D. 由图知，锶原子的核外电子层数为5，故正确，不符合题意。
故答案为：C。
【分析】在原子结构示意图中，小圆圈表示原子核，圆圈内的数字表示质子数，质子数决定原子的类别，弧线表示电子层，最外层电子数决定原子的化学性质。
11．（2022九上·荔湾期末）甲醇（CH3OH）是一种重要的化工原料，在生活生产中有广泛的应用价值。下图是利用CO2为原料制备甲醇的微观示意图。下列说法正确的是（ ）
A．该反应的反应物和生成物均为化合物
B．该反应另一种反应物的化学式是O2
C．反应中和按分子个数比1︰4进行反应
D．反应中生成 与的质量比为16︰9
【答案】D
【知识点】微粒观点及模型图的应用
【解析】【解答】A. 由反应的微观示意图可知，四种物质分别为CO2、H2、CH3OH、H2O，H2为单质，故不符合题意；
B. 由反应的化学方程式可知，该反应另一种反应物的化学式是H2，故不符合题意；
C. 由反应的化学方程式可知，反应中和 按分子个数比1：3进行反应，故不符合题意；
D. 由反应的化学方程式可知，反应中生成与的质量比为(12+1×4+16)：(1×2+16)=16：9，故符合题意。
故答案为：D。
【分析】 首先要对模型图进行观察，分析物质的微观构成、物质的类别，再找出物质之间的微粒数目关系，写出反应的方程式，然后再对题中各问加以分析解答。
12．（2022九上·荔湾期末）下列实验方案中，能达到目的的是（ ）
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别生石灰和石灰石粉末 取样，分别加入少量水，触碰试管外壁
B 除去氧化铜中的少量碳粉 取样，加入适量水，过滤
C 除去CO2中含有的少量CO 将混合气体通入过量的氧气，点燃
D 除去H2中含有的少量CO 将混合气体通过灼热CuO
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【知识点】物质除杂或净化的探究；物质的鉴别、推断
【解析】【解答】A. 分别取样于试管中，加少量水，用手触摸管壁，发烫的是生石灰，温度无明显变化的是石灰石，能达到目的，故符合题意；
B. 氧化铜和碳粉都不能溶于水，混合物加入适量水，过滤，不能除去 碳粉，不能达到目的，故不符合题意；
C. 一氧化碳在氧气点燃生成二氧化碳，将混合气体通入过量的氧气，点燃得到二氧化碳和氧气的混合物，不能达到目的，故不符合题意；
D. 氢气、CO都能与CuO反应，将混合气体通过灼热CuO，氢气、CO同时除去，不能达到目的，故不符合题意。
故答案为：A。
【分析】除杂的原则：1、除杂剂只能与杂质反应，不能与欲保留的物质反应；2、不能引入新杂质；3、最佳的除杂方法是除杂剂与杂质反应生成欲保留的物质。
通过不同的物质在与同一种物质发生化学反应时，所产生的现象不同，把它们鉴别开的方法，它是鉴别物质的常用方法。
13．（2022九上·荔湾期末）用下图所示实验探究燃烧的条件，下列说法正确的是（ ）
① ② ③ ④
白磷不燃烧 白磷不燃烧 白磷不燃烧 白磷燃烧
A．对比①③说明燃烧的条件之一是可燃物接触氧气
B．对比①④说明燃烧的条件之一是需要有可燃物
C．对比①②说明燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点
D．对比③④说明燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点
【答案】D
【知识点】燃烧的条件与灭火原理探究
【解析】【解答】A. 对比①③，白磷均不能燃烧，不能得出物质燃烧需要跟氧气接触，故不符合题意；
B. 对比①④，①中白磷不能燃烧，④中白磷能燃烧，但是变量有两个，分别是温度和是否与氧气接触，不能得出燃烧的条件之一是需要可燃物，故不符合题意；
C. 对比①②，①、②中白磷都不能燃烧，不能得出燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点，故不符合题意；
D. 对比③④，③中白磷放在冷水中，不能燃烧，④中白磷放在热水中，能燃烧，得出物质燃烧需要温度到可燃物的着火点，故符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据物质燃烧的条件，结合实验，控制变量法分析。
14．（2022九上·荔湾期末）下列实验操作、现象与结论均正确的是（ ）
选项 实验操作 现象 结论
A 在甲烷火焰上方罩一个 冷而干燥的烧杯 烧杯内壁有无色液滴产生 甲烷含有碳元素和氢元素
B 用拇指堵住收集了H2的 试管口，靠近火焰，移开 拇指点火 发出尖锐爆鸣声 试管中H2不纯
C 将燃着的木条插入某瓶 无色气体中 木条熄灭 该瓶中气体是 CO2
D 常温下，将硫放入氧气中 剧烈燃烧，发出蓝紫色火焰 硫能与氧气反应
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【知识点】化学实验方案设计与评价
【解析】【解答】A. 点燃甲烷气体，在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，烧杯内壁出现水珠，说明生成了水，由质量守恒定律可知，甲烷中含氢元素，但不能说明甲烷中含碳元素，故A选项实验结论错误，故不符合题意；
B. 用拇指堵住收集了H2的试管口，靠近火焰，移开拇指点火，发出尖锐爆鸣声，说明试管中H2不纯，故B选项实验操作、现象与结论均正确，故符合题意；
C. 将燃着的木条插入某瓶无色气体中，木条熄灭，则该气体可能是二氧化碳，也能是氮气等不可燃助燃的气体，故C选项实验结论错误，故不符合题意；
D. 硫在常温下不能在氧气中燃烧，温度没有达到硫的着火点，故D选项实验操作错误，故不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A、根据点燃甲烷气体，在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，烧杯内壁出现水珠，说明生成了水分析。
B、 根据氢气的验纯操作分析。
C、根据二氧化碳、氮气等是不可燃助燃的气体分析。
D、根据硫在常温下不能在氧气中燃烧分析。
二、填空题
15．（2022九上·荔湾期末）中国航天事业取得了一系列辉煌的成就，标志着我国已跻身于世界航天强国。请回答下列问题：
（1）“嫦娥五号”探测器从月球采样返回。
经分析发现，“嫦娥五号”探测器带回的月球土壤与地球土壤的构成类似。月壤中含钛铁矿（主要成分为FeTiO3）、辉石（主要成分为CaAl2Si2O8）、橄榄石（主要成分为MgFeSiO4）等物质。
① FeTiO3中钛（Ti）元素的化合价为+4，则铁元素的化合价为 。
② CaAl2Si2O8的氧化物形式可表示为CaO·Al2O3·2SiO2，则MgFeSiO4的氧化物形式可表示为 。
（2）“天问一号”探测器成功抵达火星。
①“天问一号”是利用砷化镓（GaAs）太阳能电池作为动力。制取砷化镓的化学原理为：(CH3)3Ga + AsH3GaAs + 3X，则X的化学式为 。
②火星表面呈黄褐色，是由于火星表面土壤中含有氧化铁等物质引起的。氧化铁中氧元素的质量分数为 。
③火星拥有丰富的金属矿物和二氧化碳等资源。火星低层大气的主要成分
如下表：
气体成分 CO2 N2 Ar O2 其他
体积分数/ % 95.32 2.7 1.6 0.13 0.25
若为满足人类未来在火星上生活，下列研究设想不合理的是 （填字母）。
A．将CO2转化为O2，提高O2含量
B．将CO2分解转化为N2，提高N2含量
C．寻找水的存在和开发水循环技术
D．利用火星上的金属矿物冶炼金属
【答案】（1）+2；MgO·FeO·SiO2
（2）CH4；30%；B
【知识点】空气的组成；有关元素化合价的计算；质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】（1）①化合物中元素的化合价代数和为0，FeTiO3中钛（Ti）元素的化合价为+4，O为-2价，设Fe的化合价为x，则x+（+4）+（-2×3）=0，x=+2，故Fe为+2价；
②MgFeSiO4中Mg为+2价，Si为+4价，O为-2价，设Fe的化合价为y，化合物中元素的化合价代数和为0，则（+2）+y+（+4）+（-2×4）=0，y=+2；故其中Fe形成的氧化物为FeO，则MgFeSiO4的氧化物形式可表示为MgO·FeO·SiO2；
（2）①化学反应前后原子的种类和个数不发生变化，反应前C、H、Ga、As的原子个数为：3、12、1、1，反应后C、H、Ga、As的原子个数为：0、0、1、1，则X中含有1个C、4个H，化学式为CH4；
②氧化铁的化学式为Fe2O3，则氧元素的质量分数=；
③A、CO2中含有氧元素，则可以将CO2转化为O2，提高火星中氧气的含量，故合理，不符合题意；
B、CO2中不含有氮元素，则不能将CO2转化为N2，故不正确，故符合题意；
C、可以用技术手段在火星上寻找水的存在，并开发水循环技术，故正确，不符合题意；
D、火星中含有丰富的金属矿物，则可以用于冶炼金属，故合理，不符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）在化合物中元素的正负化合价代数和为0。
（2）①根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和个数不发生变化分析。
②在化合物中，元素的质量分数=。
③根据火星大气的成分分析。
16．（2022九上·荔湾期末）水是一种重要的自然资源，是生活、生产必不可少的物质。实验甲是水的沸腾装置，实验乙是水的电解装置。
回答下列问题：
（1）从微观角度分析，实验甲中A和B处的不同点是 。
（2）实验乙发生了 （填“化合”或“分解”）反应。请依照图中水的组成的微观示意图，画出实验乙的试管①和试管②中气体组成的微观示意图 。
【答案】（1）水分子间的间隔
（2）分解；、
【知识点】蒸发与蒸馏操作；电解水实验
【解析】【解答】（1）液体分子间的间隔较小，气体分子间的间隔较大，水变成水蒸气，水分子本身没有变，因此实验甲中A和B处的不同点是水分子间的间隔，故填：水分子间的间隔；
（2）实验乙中水通电分解生成氢气和氧气，符合“一变多”的特点，属于分解反应；电解水实验中“正氧负氢，氢二氧一”，产生氢气和氧气的体积比为2：1，实验乙的试管①与电源负极相连收集到的气体较多，是氢气，试管②与电源正极相连收集到的气体较少，是氧气，氢气由氢分子构成，1个氢分子由2个氢原子构成，氧气由氧分子构成，1个氧分子由2个氧原子构成，试管①和试管②中气体组成的微观示意图分别为、，故填：分解；、。
【分析】（1）液体分子间的间隔较小，气体分子间的间隔较大。
（2）电解水时，与电源负极相连的试管内产生氢气，电源正极相连的试管内产生氧气，且两者的体积之比大约是2：1。
三、综合题
17．（2022九上·荔湾期末）生活中常用草酸溶液除铁锈和瓷砖上的污渍。草酸晶体加热会发生如下 反应：H2C2O4·2H2OCO2↑+ CO↑+ 3H2O↑。实验小组的同学设计如下实验检验草酸分解后的产物。
已知：① 白色的无水硫酸铜遇水变蓝；② CO2能与NaOH溶液反应，CO不能与NaOH溶液反应
回答下列问题：
（1）实验中证明有水生成的现象是 。
（2）乙中澄清石灰水的作用是 ，该反应的化学方程式为 。
（3）要证明有CO生成，在不连接其他装置的情况下，可进行的操作是 。
【答案】（1）甲中无水硫酸铜由白色变为蓝色
（2）检验CO2气体；
（3）在装置丁管口处点火
【知识点】实验探究物质的组成成分以及含量
【解析】【解答】（1） 白色的无水硫酸铜遇水变蓝，故实验中证明有水生成的现象是：甲中无水硫酸铜由白色变为蓝色；
（2）二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，能使澄清石灰水变浑浊，故乙中澄清石灰水的作用是检验二氧化碳气体；
二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，该反应的化学方程式为：；
（3）一氧化碳具有可燃性，故要证明有CO生成，在不连接其他装置的情况下，可进行的操作是在装置丁管口处点火，气体燃烧 ，发出蓝色火焰，生成有CO生成。
【分析】（1） 白色的无水硫酸铜遇水变蓝。
（2）二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。
（3）根据一氧化碳具有可燃性分析。
18．（2022九上·荔湾期末）根据下列装置回答下列问题：
已知：浓硫酸具有吸水性，可做干燥剂。
（1）实验室加热KMnO4制取一瓶氧气用于性质实验。
①可选用 与 （填字母）装置组合。首先检查装置的气密性，方法是：把导管口放入水中，然后 ，观察到导管口有气泡冒出，说明装置气密性良好。
②实验室用KMnO4制备O2的化学方程式是 。若需制备1.6 g O2，至少需要消耗 g KMnO4。
③ 如图所示，铁丝在氧气中燃烧，产生的现象是 ，装置中水的作用是 。
（2）①实验室用金属锌与稀硫酸制取并收集干燥的H2，反应的化学方程式为 ，从A~F中选用装置的连接顺序为 （填字母）。
②氢气的生产方法是制约其作为清洁能源广泛使用的原因之一，科学家根据生产方法提出“绿色”氢气和“有污染”的氢气的概念，下列方法可获得 “绿色”氢气的是 （填字母）。
A．利用煤燃烧发电，再电解水
B．用矿石生产锌和硫酸，再相互反应
C．在催化剂作用下，利用太阳能光解水
D．利用风能、水力发电，再电解水
（3）若用装置G收集甲烷（CH4)，气体应从 （填“a”或“b”）端进入。
【答案】（1）A；E；用手握住试管；；15.8；剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体；防止高温熔融物溅落，使集气瓶底炸裂
（2）；BFD；CD
（3）a
【知识点】气体制取装置的探究
【解析】【解答】（1）①实验室用高锰酸钾制取氧气，高锰酸钾是固体，反应条件是加热，因此需选择固固加热型发生装置，又由于氧气的不易溶于水，所以可以采用排水法收集氧气，即可选择装置E（做铁丝燃烧实验，选择排水法收集氧气）进行组合制取氧气；检查装置气密性的方法是：把导管口放入水中，然后用双手紧握试管，观察到导管口有气泡冒出，说明装置气密性良好。②实验室用高锰酸钾制取氧气，高锰酸钾在加热的条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为；若需制备1.6g氧气，设需要高锰酸钾的质量为x，则有，。③铁丝在氧气中燃烧的现象是剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体；集气瓶中水的作用是防止高温熔融物溅落，使集气瓶底炸裂。故填：A；C（或E或G）；用手握住试管；；15.8；剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体；防止高温熔融物溅落，使集气瓶底炸裂。
（2）①实验室用金属锌与稀硫酸反应制备氢气，锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应的化学方程式为，反应物的状态是固体和液体，反应条件是常温，应选择固液常温型装置B制取氢气，同时要制备干燥的氢气，则需要使用所给装置中的装置F，由于氢气的密度比空气小，所以需要选择向下排空气法进行收集，从A~F中选用装置的连接顺序为BFD。②A.利用煤燃烧发电，再电解水，会造成资源的过度使用，同时会产生二氧化硫等污染性气体会对环境产生一定的污染，不符合要求；B.用矿石生产锌和硫酸，再相互反应，会生成二氧化硫气体，会污染空气，不符合要求；C.在催化剂的作用下，利用太阳能光解水，不会产生污染，符合要求；D.利用风能、水力力电，再电解水，没有污染物产生，符合要求；
故答案为：CD。故填：；BFD；CD。
（3）甲烷的密度比空气小，收集甲烷时需用向下排空气法进行收集，若用装置G收集甲烷，则气体应从短导管a口处进入，将瓶内的空气从长导管b口处排除；故填：a。
【分析】选择发生装置时，要考虑反应物的状态、反应条件等因素；选择收集装置时，要考虑气体的水溶性、能否和水发生化学反应、密度、能否和空气中的物质发生化学反应等因素。
气体的收集方法是由该气体的密度和溶解性所决定的；密度比空气的密度大的气体，可用向上排空气法收集；密度比空气的密度小的气体，可用向下排空气法收集；气体不易溶于水，可选择排水法收集。
19．（2022九上·荔湾期末）我国提出2060年前实现碳中和，彰显了负责任大国的作为与担当。实现碳中和有多种途径。
（1）矿物质碳化封存：其反应之一是氧化镁与CO2反应生成碳酸镁，该反应的化学方程式为 。
（2）海洋封存：原理是利用CO2在水等溶剂中的溶解性来吸收CO2。
某实验小组利用下图装置探究CO2在水和食盐水（模拟海水）中的溶解情况：在相同条件下，分别用排水法、排食盐水法收集CO2，待收集100 mL CO2后，移出导管，每隔一段时间观察并记录量筒内CO2体积。
重复实验，所测数据平均值如下表：
时间/h 0 0.5 6 12 24 48
排水法时CO2体积/mL 100 98.5 85.5 77 66 59
排食盐水法时CO2体积/mL 100 99 93 90.5 89 88
①发生装置中反应的化学方程式为 。
②由上表数据分析：
a.相同条件下，等体积的水和食盐水吸收CO2更多的是 （填“水”或“食盐水”）。
b.能用排水法收集CO2的理由是 。
【答案】（1）MgO + CO2=MgCO3
（2）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；水；二氧化碳溶于水的速度远小于二氧化碳产生的速度
【知识点】二氧化碳的化学性质
【解析】【解答】（1）氧化镁与CO2反应生成碳酸镁，反应的化学方程式为MgO + CO2=MgCO3，故填：MgO + CO2=MgCO3；
（2）①发生装置中大理石（主要成分碳酸钙）与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，故填：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；
②a.48h时，水中剩余二氧化碳59mL，食盐水中剩余二氧化碳88mL，说明相同条件下，等体积水和食盐水吸收CO2更多的是水，故填：水；
b. 由表中数据可知，二氧化碳溶于水的速度较慢。48h才溶解了41mL，所以可用排水法收集二氧化碳的理由是二氧化碳溶于水的速度远小于二氧化碳逸出的速度，故填：二氧化碳溶于水的速度远小于二氧化碳产生的速度。
【分析】（1）氧化镁与CO2反应生成碳酸镁。
（2）① 碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。
② 根据二氧化碳溶于水的速度远小于二氧化碳逸出的速度分析。
20．（2022九上·荔湾期末）某化学兴趣小组研究影响过氧化氢分解快慢的因素，设计以下实验装置（夹持仪器略去，气密性良好）进行实验，在锥形瓶内放入MnO2，一次性加入10mL的H2O2溶液，测定并记录收集10 mL O2所用时间。
序号 温度 催化剂 H2O2溶液 浓度/ % H2O2溶液 体积/ mL 10mLO2 所用时间/s
1 20℃ 0.1 g MnO2 5 10 76
2 20℃ 0.1 g MnO2 15 10 33
3 20℃ 0 15 10 t3
4 50℃ 0.1 g MnO2 5 10 62
5 50℃ 0.1 g MnO2 15 10 t5
6 80℃ 0.1 g MnO2 5 10 40
7 80℃ 0.1 g MnO2 15 10 16
8 20℃ ① ② 10 t8
（1）MnO2催化过氧化氢分解的化学方程式是 。
（2）该小组研究了哪些因素影响过氧化氢分解的快慢？ 。
（3）为了分析浓度对反应快慢的影响，可对比表中实验 （填字母）。A.2和3 B.4和5 C.6和7 D.1和6
（4）根据实验数据反映出的规律，表中数值t5的合理范围是： < t5< 。
（5）实验结束，若要将MnO2从混合物中分离出来，可采取的方法是 。
（6）为了探究MnO2、Fe2O3两种不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果，在实验1~7的基础上进行实验8，请补充完整实验8的有关数据：① ；② 。
【答案】（1）2H2O22H2O+O2↑
（2）催化剂、H2O2溶液浓度、温度
（3）BC
（4）16；33
（5）过滤
（6）0.1 g Fe2O3；5或15
【知识点】影响化学反应速率的因素探究
【解析】【解答】（1）MnO2催化过氧化氢分解的反应为过氧化氢在二氧化锰的催化下生成水和氧气，化学方程式是2H2O2 2H2O+O2↑。
（2）由表知，实验分别以催化剂、H2O2溶液浓度、温度为变量，研究对过氧化氢分解快慢的影响。
（3）分析浓度对反应快慢的影响，浓度是唯一变量，其他条件不变，故可对比表中实验4和5，6和7，选BC。
（4）根据实验数据，反映的规律为温度越高，反应速率越快，故表中数值t5应在实验2和实验5之间，故合理范围是：16< t5<33。
（5）过滤将固液分离，MnO2为难溶物，若要将MnO2从混合物中分离出来，可采取的方法是过滤。
（6）为了探究MnO2、Fe2O3两种不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果，催化剂种类是唯一变量，其他条件不变，实验8温度为20℃，可与实验1或2做对比，故填：0.1 g Fe2O3；5或15。
【分析】（1）过氧化氢在二氧化锰的催化下生成水和氧气。
（2）根据表格中的数据，实验分别以催化剂、H2O2溶液浓度、温度为变量，研究对过氧化氢分解快慢的影响。
（3）根据分析浓度对反应快慢的影响，浓度是唯一变量，其他条件不变分析。
（4）根据实验数据，温度越高，反应速率越快。
（5）根据过滤操作的原理分析。
（6）根据为了探究MnO2、Fe2O3两种不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果，催化剂种类是唯一变量，其他条件不变分析。
广东省广州市荔湾区2022-2023学年九年级上学期期末化学试题
一、单选题
1．（2020九上·台山期末）我国古代的四大发明，是中国人智慧和辛勤劳动的成果。下列与四大发明相关的应用中，涉及化学变化的是（ ）
A．指南针一海上导航 B．火药一鞭炮鸣放
C．印刷术一书籍出版 D．造纸术一文字书写
2．（2022九上·荔湾期末）空气是人类生活生产活动中的重要资源。下列用到的气体不是来自空气的是（ ）
A．用于飞艇的氦气 B．用于磁悬浮列车的氮气
C．用于氢氧燃料电池的氢气 D．用于医疗急救的氧气
3．（2022九上·荔湾期末）紫花前胡醇（C14H14O4）可从中药材当归和白芷中提取，能提高人体免疫力。关于紫花前胡醇，下列说法正确的是（ ）
A．相对分子质量为 (12×14+1×14+16×4) g
B．C，H，O三种元素的质量比为 12︰1︰16
C．C，H，O三种原子的个数比为7︰7︰2
D．碳元素的质量分数为=
4．（2021·北京）用下图装置可验证空气中O2的含量。下列现象能表明O2含量的是（ ）
A．集气瓶中产生大量白烟 B．红磷燃烧一段时间后熄灭
C．烧杯中的水倒吸进入集气瓶 D．集气瓶中水面最终上升至1处
5．（2022九上·荔湾期末）下列实验操作错误的是（ ）
A．熄灭酒精灯时，用灯帽盖灭火焰
B．进行过滤时，用玻璃棒在过滤器中不断搅拌
C．倾倒液体时，试剂瓶瓶口紧挨着试管口
D．用试管夹持试管时，应由试管底部套上、取下
6．（2022九上·荔湾期末）下列物质的性质与用途表述没有直接联系的是（ ）
选项 性 质 用 途
A CO2水溶液显酸性 CO2用作大棚蔬菜的气体肥料
B 活性炭有吸附性 红糖脱色制白糖
C CO具有还原性 冶金工业炼铁
D 常温下碳的化学性质不活泼 用墨绘制字画
A．A B．B C．C D．D
7．（2022九上·荔湾期末）关于水的净化，下列说法正确的是（ ）
A．家用自来水是纯净物 B．明矾能促进水中悬浮杂质沉降
C．活性炭可以使硬水转化为软水 D．过滤可使海水转化为饮用水
8．（2022九上·荔湾期末）下列说法错误的是（ ）
A．煤中主要含有碳元素，还含有氢、硫等元素，煤是清洁燃料
B．煤作为燃料主要是利用碳元素和氧反应所放出的热量
C．煤燃烧产生的NO2和SO2都是形成酸雨的污染物
D．减少煤的使用有利于防止温室效应进一步增强
9．（2022九上·荔湾期末）我国科研团队借助一种固体催化剂，在常温常压和可见光条件下合成了氨气，其过程如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．氮气在一定条件下能发生化学反应
B．该反应前后有元素的化合价发生了变化
C．太阳能的利用能缓解化石能源耗尽的问题
D．该反应的化学方程式为N2 + H2ONH3 + O2
10．（2022九上·荔湾期末）中国锶光钟是由中国计量科学研究院研制的锶原子光晶格钟。下图为锶（Sr）原子的结构示意图，下列说法错误的是（ ）
A．锶原子核内的质子数为38 B．锶离子的离子符号为Sr2+
C．氯化锶的化学式为Sr2Cl D．锶原子的核外电子分5层排布
11．（2022九上·荔湾期末）甲醇（CH3OH）是一种重要的化工原料，在生活生产中有广泛的应用价值。下图是利用CO2为原料制备甲醇的微观示意图。下列说法正确的是（ ）
A．该反应的反应物和生成物均为化合物
B．该反应另一种反应物的化学式是O2
C．反应中和按分子个数比1︰4进行反应
D．反应中生成 与的质量比为16︰9
12．（2022九上·荔湾期末）下列实验方案中，能达到目的的是（ ）
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别生石灰和石灰石粉末 取样，分别加入少量水，触碰试管外壁
B 除去氧化铜中的少量碳粉 取样，加入适量水，过滤
C 除去CO2中含有的少量CO 将混合气体通入过量的氧气，点燃
D 除去H2中含有的少量CO 将混合气体通过灼热CuO
A．A B．B C．C D．D
13．（2022九上·荔湾期末）用下图所示实验探究燃烧的条件，下列说法正确的是（ ）
① ② ③ ④
白磷不燃烧 白磷不燃烧 白磷不燃烧 白磷燃烧
A．对比①③说明燃烧的条件之一是可燃物接触氧气
B．对比①④说明燃烧的条件之一是需要有可燃物
C．对比①②说明燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点
D．对比③④说明燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点
14．（2022九上·荔湾期末）下列实验操作、现象与结论均正确的是（ ）
选项 实验操作 现象 结论
A 在甲烷火焰上方罩一个 冷而干燥的烧杯 烧杯内壁有无色液滴产生 甲烷含有碳元素和氢元素
B 用拇指堵住收集了H2的 试管口，靠近火焰，移开 拇指点火 发出尖锐爆鸣声 试管中H2不纯
C 将燃着的木条插入某瓶 无色气体中 木条熄灭 该瓶中气体是 CO2
D 常温下，将硫放入氧气中 剧烈燃烧，发出蓝紫色火焰 硫能与氧气反应
A．A B．B C．C D．D
二、填空题
15．（2022九上·荔湾期末）中国航天事业取得了一系列辉煌的成就，标志着我国已跻身于世界航天强国。请回答下列问题：
（1）“嫦娥五号”探测器从月球采样返回。
经分析发现，“嫦娥五号”探测器带回的月球土壤与地球土壤的构成类似。月壤中含钛铁矿（主要成分为FeTiO3）、辉石（主要成分为CaAl2Si2O8）、橄榄石（主要成分为MgFeSiO4）等物质。
① FeTiO3中钛（Ti）元素的化合价为+4，则铁元素的化合价为 。
② CaAl2Si2O8的氧化物形式可表示为CaO·Al2O3·2SiO2，则MgFeSiO4的氧化物形式可表示为 。
（2）“天问一号”探测器成功抵达火星。
①“天问一号”是利用砷化镓（GaAs）太阳能电池作为动力。制取砷化镓的化学原理为：(CH3)3Ga + AsH3GaAs + 3X，则X的化学式为 。
②火星表面呈黄褐色，是由于火星表面土壤中含有氧化铁等物质引起的。氧化铁中氧元素的质量分数为 。
③火星拥有丰富的金属矿物和二氧化碳等资源。火星低层大气的主要成分
如下表：
气体成分 CO2 N2 Ar O2 其他
体积分数/ % 95.32 2.7 1.6 0.13 0.25
若为满足人类未来在火星上生活，下列研究设想不合理的是 （填字母）。
A．将CO2转化为O2，提高O2含量
B．将CO2分解转化为N2，提高N2含量
C．寻找水的存在和开发水循环技术
D．利用火星上的金属矿物冶炼金属
16．（2022九上·荔湾期末）水是一种重要的自然资源，是生活、生产必不可少的物质。实验甲是水的沸腾装置，实验乙是水的电解装置。
回答下列问题：
（1）从微观角度分析，实验甲中A和B处的不同点是 。
（2）实验乙发生了 （填“化合”或“分解”）反应。请依照图中水的组成的微观示意图，画出实验乙的试管①和试管②中气体组成的微观示意图 。
三、综合题
17．（2022九上·荔湾期末）生活中常用草酸溶液除铁锈和瓷砖上的污渍。草酸晶体加热会发生如下 反应：H2C2O4·2H2OCO2↑+ CO↑+ 3H2O↑。实验小组的同学设计如下实验检验草酸分解后的产物。
已知：① 白色的无水硫酸铜遇水变蓝；② CO2能与NaOH溶液反应，CO不能与NaOH溶液反应
回答下列问题：
（1）实验中证明有水生成的现象是 。
（2）乙中澄清石灰水的作用是 ，该反应的化学方程式为 。
（3）要证明有CO生成，在不连接其他装置的情况下，可进行的操作是 。
18．（2022九上·荔湾期末）根据下列装置回答下列问题：
已知：浓硫酸具有吸水性，可做干燥剂。
（1）实验室加热KMnO4制取一瓶氧气用于性质实验。
①可选用 与 （填字母）装置组合。首先检查装置的气密性，方法是：把导管口放入水中，然后 ，观察到导管口有气泡冒出，说明装置气密性良好。
②实验室用KMnO4制备O2的化学方程式是 。若需制备1.6 g O2，至少需要消耗 g KMnO4。
③ 如图所示，铁丝在氧气中燃烧，产生的现象是 ，装置中水的作用是 。
（2）①实验室用金属锌与稀硫酸制取并收集干燥的H2，反应的化学方程式为 ，从A~F中选用装置的连接顺序为 （填字母）。
②氢气的生产方法是制约其作为清洁能源广泛使用的原因之一，科学家根据生产方法提出“绿色”氢气和“有污染”的氢气的概念，下列方法可获得 “绿色”氢气的是 （填字母）。
A．利用煤燃烧发电，再电解水
B．用矿石生产锌和硫酸，再相互反应
C．在催化剂作用下，利用太阳能光解水
D．利用风能、水力发电，再电解水
（3）若用装置G收集甲烷（CH4)，气体应从 （填“a”或“b”）端进入。
19．（2022九上·荔湾期末）我国提出2060年前实现碳中和，彰显了负责任大国的作为与担当。实现碳中和有多种途径。
（1）矿物质碳化封存：其反应之一是氧化镁与CO2反应生成碳酸镁，该反应的化学方程式为 。
（2）海洋封存：原理是利用CO2在水等溶剂中的溶解性来吸收CO2。
某实验小组利用下图装置探究CO2在水和食盐水（模拟海水）中的溶解情况：在相同条件下，分别用排水法、排食盐水法收集CO2，待收集100 mL CO2后，移出导管，每隔一段时间观察并记录量筒内CO2体积。
重复实验，所测数据平均值如下表：
时间/h 0 0.5 6 12 24 48
排水法时CO2体积/mL 100 98.5 85.5 77 66 59
排食盐水法时CO2体积/mL 100 99 93 90.5 89 88
①发生装置中反应的化学方程式为 。
②由上表数据分析：
a.相同条件下，等体积的水和食盐水吸收CO2更多的是 （填“水”或“食盐水”）。
b.能用排水法收集CO2的理由是 。
20．（2022九上·荔湾期末）某化学兴趣小组研究影响过氧化氢分解快慢的因素，设计以下实验装置（夹持仪器略去，气密性良好）进行实验，在锥形瓶内放入MnO2，一次性加入10mL的H2O2溶液，测定并记录收集10 mL O2所用时间。
序号 温度 催化剂 H2O2溶液 浓度/ % H2O2溶液 体积/ mL 10mLO2 所用时间/s
1 20℃ 0.1 g MnO2 5 10 76
2 20℃ 0.1 g MnO2 15 10 33
3 20℃ 0 15 10 t3
4 50℃ 0.1 g MnO2 5 10 62
5 50℃ 0.1 g MnO2 15 10 t5
6 80℃ 0.1 g MnO2 5 10 40
7 80℃ 0.1 g MnO2 15 10 16
8 20℃ ① ② 10 t8
（1）MnO2催化过氧化氢分解的化学方程式是 。
（2）该小组研究了哪些因素影响过氧化氢分解的快慢？ 。
（3）为了分析浓度对反应快慢的影响，可对比表中实验 （填字母）。A.2和3 B.4和5 C.6和7 D.1和6
（4）根据实验数据反映出的规律，表中数值t5的合理范围是： < t5< 。
（5）实验结束，若要将MnO2从混合物中分离出来，可采取的方法是 。
（6）为了探究MnO2、Fe2O3两种不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果，在实验1~7的基础上进行实验8，请补充完整实验8的有关数据：① ；② 。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】物理变化、化学变化的特点及其判别
【解析】【解答】A. 指南针的制作和使用没有新物质的生成，属于物理变化；
B. 火药燃烧有新物质的生成，属于化学变化；
C. 印刷书籍没有新物质的生成，属于物理变化；
D. 文字书写没有新物质的生成，属于物理变化。
故答案为：B。
【分析】变化时没有生成其它物质的变化，叫物理变化。
变化时都生成新物质的变化，叫做化学变化。
2．【答案】C
【知识点】空气的组成
【解析】【解答】A. 氦气是稀有气体，稀有气体是空气的成分之一，故不符合题意；
B. 氮气是空气的主要成分之一，故不符合题意；
C. 氢气不是空气的成分，不是来自空气，故符合题意；
D. 氧气是空气的主要成分之一，故不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据空气的成分分析。
3．【答案】C
【知识点】化学式的相关计算
【解析】【解答】A. 紫花前胡醇的相对分子质量为(12×14+1×14+16×4)，单位是“1”，不是“g”，故不符合题意；
B. 紫花前胡醇中C、H、O三种元素的质量比为(12×14)：(1×14)：(16×4)=84：7：32，故不符合题意；
C. 1个紫花前胡醇分子是由14个碳原子、14个氢原子和4个氧原子构成，因此C、H、O三种原子的个数比为14：14：4=7：7：2，故符合题意；
D. 紫花前胡醇中碳元素的质量分数= ，故不符合题意。
故答案为：C。
【分析】A、相对分子质量等于元素的相对原子质量与原子个数的乘积之和。
B、在化学式中，元素的质量比等于元素的相对原子质量与原子个数的乘积之比。
C、化学式中原子个数比等于元素角码之比。
D、在化合物中，元素的质量分数为=。
4．【答案】D
【知识点】测定空气中的氧气含量
【解析】【解答】红磷燃烧集气瓶中产生大量白烟，红磷燃烧一段时间后熄灭，待冷却到室温后，烧杯中的水倒吸进入集气瓶，集气瓶中水面最终上升至1处，说明空气中氧气体积约占五分之一，能表明O2含量的是，集气瓶中水面最终上升至1处，
故答案为：D。
【分析】根据氧气被消耗，集气瓶中气压减小，进行分析。
5．【答案】B
【知识点】实验室常见的仪器及使用；药品的取用
【解析】【解答】A. 使用酒精灯时要注意“两查、两禁、一不可”， 熄灭酒精灯时，用灯帽盖灭火焰，故正确，不符合题意；
B. 过滤时，不能用玻璃棒在过滤器中不断搅拌，以防止损坏滤纸，故错误，符合题意；
C. 倾倒液体时，试剂瓶瓶口紧挨着试管口，防止液体洒出，故正确，不符合题意；
D. 用试管夹夹持试管时，应由试管底部套上、取下，防止试管中试剂被污染，故正确，不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A、根据使用酒精灯时要注意“两查、两禁、一不可”分析。
B、根据过滤操作的注意事项分析。
C、倾倒液体时，试剂瓶瓶口紧挨着试管口。
D、根据使用试管夹的注意事项分析。
6．【答案】A
【知识点】化学性质与物理性质的差别及应用
【解析】【解答】A. 二氧化碳是绿色植物光合作用的原料，所以CO2用作大棚蔬菜的气体肥料，对应关系错误，故不符合题意；
B. 活性炭有吸附性能吸附色素，因此可用于红糖脱色制白糖，对应关系正确，故不符合题意；
C. CO具有还原性，可用于冶金工业炼铁，对应关系正确，故符合题意；
D. 常温下，碳的化学性质不活泼，不易与其他物质反应，可以常时间保存，因此可用墨绘制字画，对应关系正确，故符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据物质的性质决定用途分析。
7．【答案】B
【知识点】水的净化
【解析】【解答】A. 家用自来水中含有可溶性杂质，属于混合物，故A不符合题意；
B. 明矾溶于水可以吸附水中的悬浮杂质而加速其沉降，故B符合题意；
C. 煮沸能使硬水转化成软水，活性炭具有吸附性，可以除去水中的色素和异味，不能使硬水转化成软水，故C不符合题意；
D. 过滤只能除去不溶性杂质，不能除去海水中可溶性盐类物质，不能将海水转化成饮用水，故D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A、根据自来水中含有可溶性杂质分析。
B、明矾溶于水形成胶状物，可以吸附水中的悬浮杂质而加速其沉降。
C、煮沸能使硬水转化成软水，活性炭具有吸附性。
D、过滤只能除去不溶性杂质。
8．【答案】A
【知识点】化石燃料的利用与保护；常用燃料的使用与其对环境的影响
【解析】【解答】A. 煤主要含有碳元素，还含有少量的氢、硫等元素，燃烧后生成二氧化硫等污染性气体，造成酸雨，煤不属于清洁燃料，故A错误，符合题意；
B. 煤主要含有碳元素，因此煤作为燃料主要是利用碳元素和氧元素反应所放出的热量，故B正确，不符合题意；
C. 煤燃烧产生的NO2和SO2都是形成酸雨的污染物，故C正确，不符合题意；
D. 减少煤的使用，可有效减少二氧化碳的排放，有利于防止温室效应进一步增强，故D正确，不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A、煤主要含有碳元素，还含有少量的氢、硫等元素，燃烧后生成二氧化硫等污染性气体。
B、煤主要含有碳元素，煤作为燃料会放出的热量。
C、煤燃烧产生的NO2和SO2都是形成酸雨的污染物。
D、减少煤的使用，可有效减少二氧化碳的排放。
9．【答案】D
【知识点】微粒观点及模型图的应用
【解析】【解答】A. 根据题干信息可知氮气与水在固体催化剂的催化作用下能发生化学反应，故正确，不符合题意；
B. 该反应中N由0价变为-3价，O由-2价变为0价，H化合价没有发生变化，故正确，不符合题意；
C. 太阳能是可再生能源，使用太阳能可以缓解化石能源耗尽的问题，故正确，不符合题意；
D. 该反应的化学方程式为2N2+6H2O4NH3+3O2，没有配平，故错误，符合题意。
故答案为：D。
【分析】首先要对模型图进行观察，分析物质的微观构成、物质的类别，再找出物质之间的微粒数目关系，写出反应的方程式，然后再对题中各问加以分析解答。
10．【答案】C
【知识点】原子结构示意图与离子结构示意图
【解析】【解答】A. 在原子结构示意图中，圈内数字表示质子数，为38，故正确，不符合题意；
B. 锶原子最外层电子数为2，在化学反应中易失去2个电子变为阳离子，带2个单位的正电荷，符号为Sr2+，故正确，不符合题意；
C. 氯化锶中氯元素化合价为-1，锶元素化合价为+2，根据化合价之和为0，化学式为SrCl2，故错误，符合题意；
D. 由图知，锶原子的核外电子层数为5，故正确，不符合题意。
故答案为：C。
【分析】在原子结构示意图中，小圆圈表示原子核，圆圈内的数字表示质子数，质子数决定原子的类别，弧线表示电子层，最外层电子数决定原子的化学性质。
11．【答案】D
【知识点】微粒观点及模型图的应用
【解析】【解答】A. 由反应的微观示意图可知，四种物质分别为CO2、H2、CH3OH、H2O，H2为单质，故不符合题意；
B. 由反应的化学方程式可知，该反应另一种反应物的化学式是H2，故不符合题意；
C. 由反应的化学方程式可知，反应中和 按分子个数比1：3进行反应，故不符合题意；
D. 由反应的化学方程式可知，反应中生成与的质量比为(12+1×4+16)：(1×2+16)=16：9，故符合题意。
故答案为：D。
【分析】 首先要对模型图进行观察，分析物质的微观构成、物质的类别，再找出物质之间的微粒数目关系，写出反应的方程式，然后再对题中各问加以分析解答。
12．【答案】A
【知识点】物质除杂或净化的探究；物质的鉴别、推断
【解析】【解答】A. 分别取样于试管中，加少量水，用手触摸管壁，发烫的是生石灰，温度无明显变化的是石灰石，能达到目的，故符合题意；
B. 氧化铜和碳粉都不能溶于水，混合物加入适量水，过滤，不能除去 碳粉，不能达到目的，故不符合题意；
C. 一氧化碳在氧气点燃生成二氧化碳，将混合气体通入过量的氧气，点燃得到二氧化碳和氧气的混合物，不能达到目的，故不符合题意；
D. 氢气、CO都能与CuO反应，将混合气体通过灼热CuO，氢气、CO同时除去，不能达到目的，故不符合题意。
故答案为：A。
【分析】除杂的原则：1、除杂剂只能与杂质反应，不能与欲保留的物质反应；2、不能引入新杂质；3、最佳的除杂方法是除杂剂与杂质反应生成欲保留的物质。
通过不同的物质在与同一种物质发生化学反应时，所产生的现象不同，把它们鉴别开的方法，它是鉴别物质的常用方法。
13．【答案】D
【知识点】燃烧的条件与灭火原理探究
【解析】【解答】A. 对比①③，白磷均不能燃烧，不能得出物质燃烧需要跟氧气接触，故不符合题意；
B. 对比①④，①中白磷不能燃烧，④中白磷能燃烧，但是变量有两个，分别是温度和是否与氧气接触，不能得出燃烧的条件之一是需要可燃物，故不符合题意；
C. 对比①②，①、②中白磷都不能燃烧，不能得出燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点，故不符合题意；
D. 对比③④，③中白磷放在冷水中，不能燃烧，④中白磷放在热水中，能燃烧，得出物质燃烧需要温度到可燃物的着火点，故符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据物质燃烧的条件，结合实验，控制变量法分析。
14．【答案】B
【知识点】化学实验方案设计与评价
【解析】【解答】A. 点燃甲烷气体，在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，烧杯内壁出现水珠，说明生成了水，由质量守恒定律可知，甲烷中含氢元素，但不能说明甲烷中含碳元素，故A选项实验结论错误，故不符合题意；
B. 用拇指堵住收集了H2的试管口，靠近火焰，移开拇指点火，发出尖锐爆鸣声，说明试管中H2不纯，故B选项实验操作、现象与结论均正确，故符合题意；
C. 将燃着的木条插入某瓶无色气体中，木条熄灭，则该气体可能是二氧化碳，也能是氮气等不可燃助燃的气体，故C选项实验结论错误，故不符合题意；
D. 硫在常温下不能在氧气中燃烧，温度没有达到硫的着火点，故D选项实验操作错误，故不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A、根据点燃甲烷气体，在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，烧杯内壁出现水珠，说明生成了水分析。
B、 根据氢气的验纯操作分析。
C、根据二氧化碳、氮气等是不可燃助燃的气体分析。
D、根据硫在常温下不能在氧气中燃烧分析。
15．【答案】（1）+2；MgO·FeO·SiO2
（2）CH4；30%；B
【知识点】空气的组成；有关元素化合价的计算；质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】（1）①化合物中元素的化合价代数和为0，FeTiO3中钛（Ti）元素的化合价为+4，O为-2价，设Fe的化合价为x，则x+（+4）+（-2×3）=0，x=+2，故Fe为+2价；
②MgFeSiO4中Mg为+2价，Si为+4价，O为-2价，设Fe的化合价为y，化合物中元素的化合价代数和为0，则（+2）+y+（+4）+（-2×4）=0，y=+2；故其中Fe形成的氧化物为FeO，则MgFeSiO4的氧化物形式可表示为MgO·FeO·SiO2；
（2）①化学反应前后原子的种类和个数不发生变化，反应前C、H、Ga、As的原子个数为：3、12、1、1，反应后C、H、Ga、As的原子个数为：0、0、1、1，则X中含有1个C、4个H，化学式为CH4；
②氧化铁的化学式为Fe2O3，则氧元素的质量分数=；
③A、CO2中含有氧元素，则可以将CO2转化为O2，提高火星中氧气的含量，故合理，不符合题意；
B、CO2中不含有氮元素，则不能将CO2转化为N2，故不正确，故符合题意；
C、可以用技术手段在火星上寻找水的存在，并开发水循环技术，故正确，不符合题意；
D、火星中含有丰富的金属矿物，则可以用于冶炼金属，故合理，不符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）在化合物中元素的正负化合价代数和为0。
（2）①根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和个数不发生变化分析。
②在化合物中，元素的质量分数=。
③根据火星大气的成分分析。
16．【答案】（1）水分子间的间隔
（2）分解；、
【知识点】蒸发与蒸馏操作；电解水实验
【解析】【解答】（1）液体分子间的间隔较小，气体分子间的间隔较大，水变成水蒸气，水分子本身没有变，因此实验甲中A和B处的不同点是水分子间的间隔，故填：水分子间的间隔；
（2）实验乙中水通电分解生成氢气和氧气，符合“一变多”的特点，属于分解反应；电解水实验中“正氧负氢，氢二氧一”，产生氢气和氧气的体积比为2：1，实验乙的试管①与电源负极相连收集到的气体较多，是氢气，试管②与电源正极相连收集到的气体较少，是氧气，氢气由氢分子构成，1个氢分子由2个氢原子构成，氧气由氧分子构成，1个氧分子由2个氧原子构成，试管①和试管②中气体组成的微观示意图分别为、，故填：分解；、。
【分析】（1）液体分子间的间隔较小，气体分子间的间隔较大。
（2）电解水时，与电源负极相连的试管内产生氢气，电源正极相连的试管内产生氧气，且两者的体积之比大约是2：1。
17．【答案】（1）甲中无水硫酸铜由白色变为蓝色
（2）检验CO2气体；
（3）在装置丁管口处点火
【知识点】实验探究物质的组成成分以及含量
【解析】【解答】（1） 白色的无水硫酸铜遇水变蓝，故实验中证明有水生成的现象是：甲中无水硫酸铜由白色变为蓝色；
（2）二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，能使澄清石灰水变浑浊，故乙中澄清石灰水的作用是检验二氧化碳气体；
二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，该反应的化学方程式为：；
（3）一氧化碳具有可燃性，故要证明有CO生成，在不连接其他装置的情况下，可进行的操作是在装置丁管口处点火，气体燃烧 ，发出蓝色火焰，生成有CO生成。
【分析】（1） 白色的无水硫酸铜遇水变蓝。
（2）二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。
（3）根据一氧化碳具有可燃性分析。
18．【答案】（1）A；E；用手握住试管；；15.8；剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体；防止高温熔融物溅落，使集气瓶底炸裂
（2）；BFD；CD
（3）a
【知识点】气体制取装置的探究
【解析】【解答】（1）①实验室用高锰酸钾制取氧气，高锰酸钾是固体，反应条件是加热，因此需选择固固加热型发生装置，又由于氧气的不易溶于水，所以可以采用排水法收集氧气，即可选择装置E（做铁丝燃烧实验，选择排水法收集氧气）进行组合制取氧气；检查装置气密性的方法是：把导管口放入水中，然后用双手紧握试管，观察到导管口有气泡冒出，说明装置气密性良好。②实验室用高锰酸钾制取氧气，高锰酸钾在加热的条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为；若需制备1.6g氧气，设需要高锰酸钾的质量为x，则有，。③铁丝在氧气中燃烧的现象是剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体；集气瓶中水的作用是防止高温熔融物溅落，使集气瓶底炸裂。故填：A；C（或E或G）；用手握住试管；；15.8；剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体；防止高温熔融物溅落，使集气瓶底炸裂。
（2）①实验室用金属锌与稀硫酸反应制备氢气，锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应的化学方程式为，反应物的状态是固体和液体，反应条件是常温，应选择固液常温型装置B制取氢气，同时要制备干燥的氢气，则需要使用所给装置中的装置F，由于氢气的密度比空气小，所以需要选择向下排空气法进行收集，从A~F中选用装置的连接顺序为BFD。②A.利用煤燃烧发电，再电解水，会造成资源的过度使用，同时会产生二氧化硫等污染性气体会对环境产生一定的污染，不符合要求；B.用矿石生产锌和硫酸，再相互反应，会生成二氧化硫气体，会污染空气，不符合要求；C.在催化剂的作用下，利用太阳能光解水，不会产生污染，符合要求；D.利用风能、水力力电，再电解水，没有污染物产生，符合要求；
故答案为：CD。故填：；BFD；CD。
（3）甲烷的密度比空气小，收集甲烷时需用向下排空气法进行收集，若用装置G收集甲烷，则气体应从短导管a口处进入，将瓶内的空气从长导管b口处排除；故填：a。
【分析】选择发生装置时，要考虑反应物的状态、反应条件等因素；选择收集装置时，要考虑气体的水溶性、能否和水发生化学反应、密度、能否和空气中的物质发生化学反应等因素。
气体的收集方法是由该气体的密度和溶解性所决定的；密度比空气的密度大的气体，可用向上排空气法收集；密度比空气的密度小的气体，可用向下排空气法收集；气体不易溶于水，可选择排水法收集。
19．【答案】（1）MgO + CO2=MgCO3
（2）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；水；二氧化碳溶于水的速度远小于二氧化碳产生的速度
【知识点】二氧化碳的化学性质
【解析】【解答】（1）氧化镁与CO2反应生成碳酸镁，反应的化学方程式为MgO + CO2=MgCO3，故填：MgO + CO2=MgCO3；
（2）①发生装置中大理石（主要成分碳酸钙）与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，故填：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；
②a.48h时，水中剩余二氧化碳59mL，食盐水中剩余二氧化碳88mL，说明相同条件下，等体积水和食盐水吸收CO2更多的是水，故填：水；
b. 由表中数据可知，二氧化碳溶于水的速度较慢。48h才溶解了41mL，所以可用排水法收集二氧化碳的理由是二氧化碳溶于水的速度远小于二氧化碳逸出的速度，故填：二氧化碳溶于水的速度远小于二氧化碳产生的速度。
【分析】（1）氧化镁与CO2反应生成碳酸镁。
（2）① 碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。
② 根据二氧化碳溶于水的速度远小于二氧化碳逸出的速度分析。
20．【答案】（1）2H2O22H2O+O2↑
（2）催化剂、H2O2溶液浓度、温度
（3）BC
（4）16；33
（5）过滤
（6）0.1 g Fe2O3；5或15
【知识点】影响化学反应速率的因素探究
【解析】【解答】（1）MnO2催化过氧化氢分解的反应为过氧化氢在二氧化锰的催化下生成水和氧气，化学方程式是2H2O2 2H2O+O2↑。
（2）由表知，实验分别以催化剂、H2O2溶液浓度、温度为变量，研究对过氧化氢分解快慢的影响。
（3）分析浓度对反应快慢的影响，浓度是唯一变量，其他条件不变，故可对比表中实验4和5，6和7，选BC。
（4）根据实验数据，反映的规律为温度越高，反应速率越快，故表中数值t5应在实验2和实验5之间，故合理范围是：16< t5<33。
（5）过滤将固液分离，MnO2为难溶物，若要将MnO2从混合物中分离出来，可采取的方法是过滤。
（6）为了探究MnO2、Fe2O3两种不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果，催化剂种类是唯一变量，其他条件不变，实验8温度为20℃，可与实验1或2做对比，故填：0.1 g Fe2O3；5或15。
【分析】（1）过氧化氢在二氧化锰的催化下生成水和氧气。
（2）根据表格中的数据，实验分别以催化剂、H2O2溶液浓度、温度为变量，研究对过氧化氢分解快慢的影响。
（3）根据分析浓度对反应快慢的影响，浓度是唯一变量，其他条件不变分析。
（4）根据实验数据，温度越高，反应速率越快。
（5）根据过滤操作的原理分析。
（6）根据为了探究MnO2、Fe2O3两种不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果，催化剂种类是唯一变量，其他条件不变分析。
