2023-2024学年九年级上学期12月期末化学试题（解析版）

第1页/共1页2023-2024学年度（上）九年期末学情诊断理综合化学学科（本试卷共14道题满分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—16S—32Fe—56第一部分选择题（共10分）（本部分共包括10道小题，每小题1分。下列每小题只有一个最符合题目要求的选项）1.以下物质属于纯净物的是A.牛奶 B.空气 C.蒸馏水 D.食醋【答案】C【解析】【详解】A、牛奶是由蛋白质、水等多种物质混合而成，属于混合物，选项A不符合题意；B、空气中含有氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体等多种物质，属于混合物，选项B不符合题意；C、纯净物是由一种物质组成的物质，蒸馏水只含有水一种物质，属于纯净物，选项C符合题意；D、食醋中含有醋酸、水等多种物质，属于混合物，选项D不符合题意；故选：C。2.下列气体中，能供给动植物呼吸的是A.H2 B.O2 C.N2 D.CO2【答案】B【解析】【详解】动植物在进行呼吸作用时，消耗体内的糖类等有机物和氧气，生成二氧化碳和水，故选B。3.下列生活中常见的物质能溶于水形成溶液的是A.食用油 B.食盐 C.面粉 D.石蜡【答案】B【解析】【详解】A、食用油不溶于水，不能形成均一、稳定的混合物，即不能形成溶液，不符合题意；B、食盐能溶于水，能形成均一、稳定的混合物，属于溶液，符合题意；C、面粉不溶于水，不能形成均一、稳定的混合物，即不能形成溶液，不符合题意；D、石蜡难溶于水，不能形成均一、稳定的混合物，即不能形成溶液，不符合题意；故选：B。4.下列人体所必需的元素中，缺乏会导致骨质疏松的是A.铁 B.锌 C.硒 D.钙【答案】D【解析】【详解】A、铁是合成血红蛋白的主要元素，缺乏会患缺铁性贫血，选项不符合题意；B、锌影响人体发育，缺锌会引起食欲不振，生长迟缓，发育不良，选项不符合题意；C、硒有防癌、抗癌作用，缺硒可能引起表皮角质化和癌症，选项不符合题意；D、钙主要存在于骨骼和牙齿中，使骨骼和牙齿具有坚硬结构支架，缺乏幼儿和青少年会患佝偻病，老年人会患骨质疏松，选项符合题意；故选：D。5.2023年5月12日是我国第15个防灾减灾日，下列做法不正确的是A.扑灭森林火灾时，可设置隔离带B.遇到室内起火，迅速打开门窗通风C.炒菜时油锅中的油着火，立即用锅盖盖灭D.发现有蔓延趋势的火灾，立即拨打119火警电话【答案】B【解析】【详解】A、扑灭森林火灾时，可设置隔离带，将树木与燃烧区隔离，利用清除可燃物，达到灭火的目的，故选项做法正确；B、遇到室内起火，不能迅速打开门窗通风，否则空气流通，使氧气更充足，火势更旺，会导致火势迅速蔓延，不利于灭火，故选项做法错误；C、炒菜时油锅中的油着火，立即用锅盖盖灭，利用隔绝氧气，达到灭火的目的，故选项做法正确；D、发现火势较大或有蔓延趋势的火灾，立即拨打119火警电话，以减少生命及财产损失，故选项做法正确；故选：B。6.在压强为101kPa时，将氧气置于密闭容器中降温，无色的氧气变为淡蓝色液体。下列关于该过程的说法正确的是A.氧分子的体积变小 B.氧分子的数目变少C.氧分子间的间隔变小 D.氧分子变为淡蓝色【答案】C【解析】【详解】A、在压强为101kPa时，将氧气置于密闭容器中降温，无色的氧气变为淡蓝色液体，只是分子之间的间隔变小，分子的体积不变，故A说法错误；B、在压强为101kPa时，将氧气置于密闭容器中降温，无色的氧气变为淡蓝色液体，只是分子之间的间隔变小，分子的数目不变，故B说法错误；C、在压强为101kPa时，将氧气置于密闭容器中降温，无色的氧气变为淡蓝色液体，只是分子之间的间隔变小，故C说法正确；D、在压强为101kPa时，将氧气置于密闭容器中降温，无色的氧气变为淡蓝色液体，淡蓝色液体为液态氧气，故D说法错误；故选：C。7.下列关于酒精灯的使用操作正确的是A.点燃酒精灯 B.用酒精灯加热C.熄灭酒精灯 D.添加酒精【答案】A【解析】【详解】A、点燃酒精灯应用火柴，禁止用燃着的酒精灯点燃另一只酒精灯，选项A正确；B、给试管中液体加热时，使用酒精灯的外焰加热，试管中液体不能超过试管容积的，加热时使用酒精灯火焰的外焰进行加热，选项B错误；C、熄灭酒精灯时应用灯帽盖灭，不能用嘴吹，选项C错误；D、给酒精灯添加酒精时，需要使用漏斗，不能向燃烧的酒精灯添加酒精，图中所示操作可能引起火灾，选项D错误。故选：A。8.电解水实验如图所示。下列说法不正确的是A.a管连接电源负极，得到氢气 B.化学方程式：C.实验说明水由H2和O2组成 D.所得氢气和氧气的体积比约为2:1【答案】C【解析】【详解】A、由电解水的实验结论“正氧负氢、氢二氧一”，a管产生的气体较多，为氢气，则a管与电源的负极相连，得到氢气，故A说法正确；B、水通电分解生成氢气和氧气，化学方程式为：，故B说法正确；C、水通电分解生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，则该实验证明水是由氢元素和氧元素组成，故C说法错误；D、由电解水的实验结论“正氧负氢、氢二氧一”，即所得氢气和氧气的体积比约为2:1，故D说法正确；故选：C。9.利用新型催化剂能将二氧化碳转化为甲烷，该反应中微粒种类的变化如图所示。下列说法不正确的是A.反应条件是光照和催化剂 B.参加反应的乙物质属于单质C.甲和丙的分子个数比为1:1 D.反应后，碳元素转移到丁中【答案】D【解析】【分析】由反应微观示意图可知，反应物甲为CO2，乙为H2，生成物丙为CH4，丁为H2O，反应条件是光照和催化剂，该反应的化学方程式为：。【详解】A、由反应微观示意图可知，该反应条件是光照和催化剂，故A说法正确；B、参加反应的乙物质为H2，氢气是由氢元素组成的纯净物，属于单质，故B说法正确；C、由化学方程式可知，甲和丙的分子个数比为1：1，故C说法正确；D、反应后，碳元素转移到丙中，故D说法不正确；故选：D。10.用如图装置探究二氧化碳的制取和性质。下列有关叙述正确的是A.移动粗铜丝能控制反应的发生和停止 B.浸有紫色石蕊试液的棉花会变蓝C.能证明二氧化碳的密度比空气大 D.能收集到干燥、纯净的二氧化碳【答案】A【解析】【详解】A、将铜丝放下使内装石灰石的尼龙布袋与稀盐酸接触，反应开始，将铜丝往上提，使内装石灰石的尼龙布袋与稀盐酸分离，反应停止，即移动粗铜丝能控制反应的发生和停止，故A正确；B、石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，生成的二氧化碳溶于水生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊变红，故浸有紫色石蕊试液的棉花会变红，故B错误；C、该实验没有现象说明二氧化碳的密度比空气大，故C错误；D、石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，生成的二氧化碳气体从稀盐酸中逸出，盐酸具有挥发性，所以不能得到干燥、纯净的二氧化碳气体，故D错误；故选：A。第二部分非选择题（共40分）（本部分共包括4道小题）11.阅读下面科普短文。多孔活性炭具有较好的吸附性能，是一种优良的催化剂载体材料，广泛应用于各行各业，其生产一直以煤、竹子、木材等宝贵资源为原料。随着可持续发展理念的不断深入，越来越多的研究者尝试以清洁廉价的资源作为原料（如白酒糟），制备多孔活性炭。白酒糟是酿酒过程的副产物，富含纤维素[(C6H10O5)n]。以白酒糟为原料生产多孔活性炭的过程主要包括干燥、炭化、活化三步。炭化过程是将干燥的白酒糟在充满氮气的环境中，加热至650℃，将其中的纤维素转化为炭质原料（主要成分碳）。活化过程是以水蒸气或二氧化碳为活化剂，在一定条件下使其在炭质原料内部发生反应，生成气体，形成孔隙结构，制备多孔活性炭。也有研究者在其他条件相同的情况下，通过实验测定所得多孔活性炭对碘的吸附值与水蒸气、二氧化碳用量的关系分别如图1、2所示。尽管以白酒糟为原料，制备多孔活性炭材料的技术仍有许多问题有待于进一步探索、解决，但已有研究为富含纤维素工业残渣的利用提供了可能途径。依据文章内容，回答下列问题（1）白酒糟炭化过程属于___________变化（填“物理”或“化学”）。（2）以白酒糟为原料制备多孔活性炭比使用煤、木材等更有优势的原因是___________。（3）白酒糟的主要成分纤维素[(C6H10O5)n]由__________种元素组成，其中__________元素的质量分数最大。（4）在化学反应中以多孔活性炭作催化剂载体比直接使用催化剂效果好，原因是增大了反应物与催化剂的__________。（5）炭化过程中，需将干燥的白酒糟置于氮气环境中，理由是___________。（6）分析图1得出：__________时，多孔活性炭的吸附性能最高。（7）由图1、图2可知，为了达到最佳吸附效果，应选用活化剂是__________（填“水蒸气”或“二氧化碳”）。【答案】11.化学12.白酒糟是清洁廉价的资源13.①.三②.氧##O14.接触面积15.氮气化学性质不活泼，可用作保护气，防止碳（或纤维素/白酒糟）与氧气（或空气）反应16.水蒸气活化剂与炭质原料的比值为0.07517.水蒸气【解析】【小问1详解】炭化过程是将干燥的白酒糟在充满氮气的环境中，加热至650℃，将其中的纤维素转化为炭质原料（主要成分碳），该过程中有新物质生成，属于化学变化；【小问2详解】根据文中信息：随着可持续发展理念的不断深入，越来越多的研究者尝试以清洁廉价的资源作为原料（如白酒糟），制备多孔活性炭。故以白酒糟为原料制备多孔活性炭比使用煤、木材等更有优势的原因是：白酒糟是清洁廉价的资源；【小问3详解】白酒糟的主要成分纤维素[(C6H10O5)n]由碳、氢、氧三种种元素组成，碳、氢、氧三种元素的质量比为（12×6n）:（1×10n）：（16×5n）=36：5：40，则其中氧元素的质量分数最大；【小问4详解】在化学反应中以多孔活性炭作催化剂载体比直接使用催化剂效果好，原因是增大了反应物与催化剂的接触面积，可以加快反应速率；【小问5详解】氧气是一种化学性质较活泼的气体，能与许多物质反应。炭化过程中，需将干燥的白酒糟置于氮气（化学性质不活泼，可用作保护气）环境中，理由是防止碳（或纤维素/白酒糟）与氧气（或空气）反应；【小问6详解】分析图1得出：水蒸气活化剂与炭质原料的比值为0.075时，多孔活性炭对碘的惜福镇最大，即此时多孔活性炭的吸附性能最高；【小问7详解】图1、图2数据可知，为了达到最佳吸附效果，应选用的活化剂是水蒸气，这是因为水蒸气作活化剂时，对碘的吸附值最高能够达到450mg/g，而二氧化碳作活化剂时，对碘的吸附值最高能够达到400mg/g。12.金属材料的使用作为一个时代的标志，见证了人类文明发展的过程。金属的信息如图是钠的相关信息。回答以下问题：（1）由图1，“22.99”表示钠的__________。（2）图2为钠的某种微粒结构示意图，它的质子数为_______，该微粒的符号为_______。金属的性质（3）调查及实验内容分析及结论由图3可知：合金的熔点_________其组分的熔点（填“低于”或“高于”）。图4纯铜片上留下明显的划痕，说明合金的硬度_________组分的硬度（填“大于”或“小于”）。图5镁条燃烧验证质量守恒定律图5镁条燃烧的化学方程式：_________。反应前后天平不平衡，改进建议是_________。图6比较铁和铜的金属活动性图6实验观察到金属A表面覆盖红色固体，则金属A和溶液a分别为___________。金属的用途（4）根据“性质决定用途”的思路，用“——”进行连线。【答案】12.相对原子质量13.①.11②.Na14.①.低于②.大于③.④.在密闭装置中进行⑤.铁和硫酸铜溶液（合理即可）15.【解析】【小问1详解】由元素周期表中的一格可知，汉字下方的数字表示相对原子质量，则“22.99”表示钠的相对原子质量；【小问2详解】图2为钠的某种微粒结构示意图，圆圈内的数字表示质子数，则它的质子数为11，核外有2+8+1=11个电子，质子数=核外电子数，所以该粒子钠原子，微粒符号表示为Na；【小问3详解】由图3可知：合金的熔点低于其组分的熔点；图4纯铜片与黄铜片相互刻画，纯铜片上留下明显的划痕，黄铜是铜合金，说明合金的硬度大于组分的硬度；图5镁条燃烧生成氧化镁，化学方程式为：；该反应有气体参与反应，且该反应敞口，则反应前后天平不平衡，改进建议是在密闭装置中进行；图6实验观察到金属A表面覆盖红色固体，则金属A和溶液a分别为铁和硫酸铜溶液（合理即可），铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，则可观察到金属A表面覆盖红色固体；【小问4详解】金属具有导电性，可用作导线；在常温下，铝易于空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝保护膜，阻止内部铝的进一步氧化，说明铝耐腐蚀，可用于制作耐腐蚀的铝制品；实验室利用锌和稀硫酸反应制取氢气；湿法炼铜是铁和硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，即利用金属与金属化合物的溶液反应。则连线为：。13.为了更全面地认识氧气，以氧气为核心，开展以下主题式学习。氧气的发现（1）中国早在唐代就发现加热火硝（主要成分KNO3）能产生“阴气”（即O2），比欧洲发现氧气的时间早了1000多年。KNO3受热生成的另一产物为亚硝酸钾（KNO2）。写出反应的化学方程式：__________。KNO2中氮元素的化合价为__________。氧气的含量（2）为测定空气中氧气的含量，利用以下思维模型设计实验：在一个密闭的容器中，使氧气与红磷化合，全部转化成固态物质；打开止水夹，让水进入装置；得出结论……根据实验步骤，请补全思维模型_________。氧气的制备（3）1774年，瑞典化学家舍勒以KNO3为原料，通过装置A制备氧气。①加入KNO3前，将曲颈甑在火炉上稍微加热，发现膀胱袋子涨大。说明该装置__________（填“漏气”或“不漏气”）。②实验中观察到固体先熔化，沸腾后有气泡产生。若改用装置B或装置C进行实验，应选择的是__________。收集氧气的装置是__________（填序号）。（4）实验室用溶质质量分数为6%的双氧水和二氧化锰制取氧气。配制170g溶质质量分数为6%的双氧水，需要溶质质量分数30%的双氧水_________g。如图F，为了加快稀释的速率，可以采取的操作是_________。（5）以KNO3和浓硫酸为原料也能制取氧气，反应所得气体呈红棕色，能使带火星木条复燃：①已知相同状况下，气体的体积之比等于其所含分子个数之比。据此分析NO2能否支持木条燃烧，并说明理由：_________。②将红棕色气体通过G装置，U形管内出现红棕色液体，并收集到较纯净的氧气。该分离方法，利用_________不同。为了获得较低的温度，冰冻混合物可由水和_________混合得到（填序号）。A.氯化钠B.硝酸铵C.氢氧化钠D.蔗糖【答案】13.①.②.+314.①.利用内外压强差，转化显示体积变化量②.C③.D或E15.①.34②.用玻璃棒不断搅拌16.①.二氧化氮能支持木条燃烧，氧气约占空气体积的五分之一，但空气不能使带火星木条复燃。由方程式可知，生成二氧化氮和氧气的分子数为4：1，氧气占生成气体体积的五分之一，可使木条复燃，说明除氧气外有另一种气体支持燃烧，即二氧化氮能支持燃烧②.沸点③.B【解析】【小问1详解】加热火硝（主要成分KNO3）能产生“阴气”（即O2），比和亚硝酸钾（KNO2），化学方程式为：；KNO2中钾元素显+1价，氧元素显-2价，设氮元素的化合价为x，根据在化合物中各元素的正负化合价代数和为0，则有（+1）+x+（-2）×2=0，解得x=+3；【小问2详解】为测定空气中氧气的含量，利用以下思维模型设计实验：在一个密闭的容器中，使氧气与红磷化合，全部转化成固态物质；打开止水夹，让水进入装置；得出结论……根据实验步骤，思维模型为：构建一个封闭体系，转化或吸收待测气体，减少体系内压强，利用内外压强差，转化显示体积变化量，最后计算得出结论；【小问3详解】①加入KNO3前，将曲颈甑在火炉上稍微加热，发现膀胱袋子涨大，说明该装置气密性良好，即该装置不漏气；②实验中观察到固体先熔化，沸腾后有气泡产生。若改用装置B或装置C进行实验，应选择的是C装置，，以免固体熔化为液体后流出试管；氧气密度比空气大，氧气不易溶于水，可选择E向上排空气法或D排水法收集收集氧气；【小问4详解】根据稀释前后溶质质量不变，配制170g溶质质量分数为6%的双氧水，需要溶质质量分数30%的双氧水的质量为；如图F，为了加快稀释的速率，可以采取的操作是用玻璃棒不断搅拌；【小问5详解】①已知相同状况下，气体的体积之比等于其所含分子个数之比。氧气约占空气体积的五分之一，但空气不能使带火星木条复燃。由方程式可知，生成二氧化氮和氧气的分子数为4：1，氧气占生成气体体积的五分之一，可使木条复燃，说明除氧气外有另一种气体支持燃烧，即二氧化氮支持燃烧；②将红棕色气体通过G装置，U形管内出现红棕色液体，并收集到较纯净氧气。该分离方法，利用沸点不同；A、氯化钠溶于水，既不放热、也不吸热，溶液温度几乎不变，故A错误；B、硝酸铵溶于水，吸热，使溶液温度降低，故B正确；C、氢氧化钠溶于水，放热，使溶液温度升高，故C错误；D、蔗糖溶于水，既不放热、也不吸热，溶液温度几乎不变，故D错误；故为了获得较低的温度，冰冻混合物可由水和硝酸铵混合得到；故选：B。14.“食品脱氧剂”广泛应用于包括糖果、面食、熟肉制品、干制蔬菜的保鲜。某化学小组开展“食品脱氧剂”的项目式学习。查阅资料：食品脱氧剂主要成分有铁粉、活性炭、氯化钠，发生脱氧反应消耗食品包装袋内的氧气延长食品保质期。【探究活动一】提出问题：怎样验证“食品脱氧剂”中含有铁粉、活性炭？进行实验：步骤一用剪刀剪开一包脱氧剂，倾倒于白纸上，观察到粉末呈黑色，用磁铁吸引。步骤二取少量除去铁粉的脱氧剂于置于坩埚（耐高温容器）内，在电炉上灼烧，在坩埚上方罩上内壁涂有澄清石灰水的烧杯。收集证据：（1）步骤一中观察到__________（写实验现象，下同），脱氧剂中含有铁粉。（2）步骤二中观察到部分黑色粉末燃烧，__________，脱氧剂中含有活性炭。【探究活动二】提出问题：脱氧剂中铁粉的含量是多少？实验设计：利用如图装置（气密性良好）进行测定查阅资料：实验条件下，氢气的密度约为ρg/L。进行实验：①称取mg样品置于烧瓶中，并在分液漏斗中加入足量稀硫酸。②打开分液漏斗活塞，加入稀硫酸，至不再产生气泡，关闭活塞。③测得量筒内水的体积为amL。（3）分析问题：A装置内反应的化学方程式是___________。交流研讨：（4）同学们和老师一起对实验进行分析，认为进行实验时会有较大误差：_______________。调整方案：（5）称取脱氧剂样品3.00g，置于烧瓶中，加入足量稀硫酸，充分反应，用电子天平进行称量，显示反应后总质量减少0.05g，计算该脱氧剂中铁粉的质量分数为__________（结果精确到0.1%）。【探究活动三】提出问题：活性炭和氯化钠的用量对脱氧效果有什么影响？进行实验：室温下，利用5g铁粉和10滴水，改变活性炭和氯化钠的用量（见下表），用氧气传感器测定密闭容器中氧气含量变化，实验结果如图1、图2所示。编号铁粉/g活性炭/g氯化钠/g1501250.750350.751451.5155a2分析问题：（6）实验5中，a=__________。（7）实验1、3、4的目的是_____________。得出结论：（8）结合图2，对比实验2、3、5可以得到的结论是______