江苏省无锡市锡北片区2024-2025学年九年级上学期期中考试化学试题（含答案）

第第页江苏省无锡市锡北片区2024-2025学年九年级上学期期中考试化学试题一、选择题(本题包括20小题，1-10题，每题1分：11-20题，每题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题意。)1．江海大地河网密布，水资源丰富。下列有利于构建人水和谐新南通的是A．直接向河流中排放生活废水 B．及时清理河道垃圾C．大量抽取地下水作工业用水 D．过度繁殖水生植物2．下列变化中，前者属于物理变化，后者属于化学变化的是A．石蜡熔化粮食酿酒B．食物腐败木材燃烧C．酒精挥发蔗糖溶解D．水通电电解铁杵磨成针3．空气是一种重要的资源，下列有关空气的说法正确的是A．二氧化碳是空气污染物之一B．空气污染指数越高，空气质量越差C．按质量计算，空气中含有氮气约78%，氧气约21%D．氧气的化学性质比较活泼，常用作燃料4．香蕉含有钾、镁、磷等人体必需的矿物质，其中钾通过参与降低神经肌肉紧张的调节，舒缓人的情绪。这里的“钾、镁、磷”指的是A．单质 B．分子 C．原子 D．元素5．规范的实验操作是实验成功和安全的重要保证。下列实验操作正确的是A．闻气体气味 B．加热液体C．读取液体体积 D．移走蒸发皿6．下列对实验现象的描述正确的是A．红磷在空气中燃烧，产生大量白雾B．硫在空气中燃烧，发出蓝紫色火焰C．铁丝在氧气中燃烧，生成四氧化三铁D．过氧化氢溶液中加入二氧化锰，迅速产生大量气泡7．嫦娥六号探测器钻杆主体采用铝基碳化硅材料。铝、碳、硅是三种不同的元素，决定元素种类的是A．质子数 B．中子数C．核外电子数 D．相对原子质量8．2023年诺贝尔化学奖授予发现和合成量子点的三位科学家。量子点组成中常含镉等元素。如图是镉的原子结构示意图及其在元素周期表中的信息，则有关镉的说法不正确的是A．镉原子在反应中易失去电子 B．镉元素符号为CdC．镉原子的质子数为48 D．一个镉原子的质量为112.4g9．有一种“可呼吸二氧化碳”电池，放电时吸收二氧化碳，充电时放出二氧化碳。放电时，金属钠和二氧化碳发生反应生成碳单质和碳酸钠，此反应涉及到的化学用语表示正确的是A．3个二氧化碳分子：3CO2 B．碳酸钠的化学式：NaCO3C．碳酸根离子：CO3− D．三个氧原子：O10．下列物质属于混合物的是A．高锰酸钾 B．空气 C．冰水混合物 D．氧气11．海洋是巨大的资源宝库，如图是从海水中获取淡水的简易装置。下列说法错误的是A．变成淡水的过程中水分子的种类没有发生改变B．该过程中水分子大小发生改变C．该过程中用到蒸馏的方法D．能获取淡水是因为水分子在不断地运动12．“天水麻辣烫”红遍全国，其中“甘谷辣椒”是麻辣烫的灵魂所在。辣椒中含有的辣椒碱是一种天然植物碱，其化学式为C18A．辣椒碱由49个原子构成B．辣椒碱中氢元素的质量分数最小C．辣椒碱由碳、氢、氮、氧四种元素组成D．辣椒碱中碳、氢元素的质量比为2：313．“推理”是学习化学过程中常用的思维方法。下列推理结果正确的是A．分子可以构成物质，则物质都是由分子构成的B．离子是带电的微观粒子，则带电的微观粒子都是离子C．由同种元素组成的纯净物是单质，则单质只含有一种元素D．化学变化通常伴随热量变化，则有热量变化的过程都是化学变化14．科学家运用了模型建构的方法探索原子的结构。下列对原子结构模型演变过程的认识，不正确的是A．道尔顿认为原子是不可再分的实心球，是构成物质的最小粒子B．汤姆孙等人在原子中发现了电子，推翻了道尔顿实心球模型C．卢瑟福等人通过α粒子散射实验修正了汤姆孙葡萄干布丁模型D．卢瑟福核式模型是最完善的原子结构模型，不会被替代15．下列实验操作能达到实验目的的是选项实验目的主要实验操作A鉴别氧气和二氧化碳分别将燃着的木条伸入集气瓶中，观察现象B用排水法收集氧气时检验已集满将燃着的木条伸入集气瓶，观察现象C将硬水软化加入足量活性炭，振荡D除去空气中地氧气将足量的木炭点然后伸入集气瓶中A．A B．B C．C D．D16．某实验小组设计如图实验对过氧化氢分解进行探究。下列相关说法不正确的是A．对比实验甲和乙，探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响B．对比实验乙和丁，探究MnO2对H2O2分解速率的影响C．对比实验甲和丙，探究温度对H2O2分解速率的影响D．对比实验甲、丙和丁，探究MnO2和温度对H2O2分解速率影响的程度17．我国科学家利用光催化技术实现了绿色制取H2O2，反应的微观示意图如图所示。下列说法正确的是A．反应后氧原子个数减少B．反应后催化剂的质量增加C．b的化学式为H2OD．反应前后各元素的化合价均未改变18．臭氧是一种常见的消毒剂。对氧气无声放电可获得臭氧，实验装置和反应的微观示意图如图所示。下列说法错误的是A．图2乙中的粒子均可保持物质的化学性质B．图2甲表示的是纯净物，丙表示的是混合物C．由图2知分子在化学反应中可以再分D．该反应既不是化合反应也不是分解反应19．用如图所示装置进行实验，测定出空气中O2约占1A．②中瓶内空气的体积约为200mLB．可加热铁丝引燃铜匙中的白磷C．白磷的作用是消耗②中瓶内的OD．最终注射器活塞移至约40mL刻度线处20．如图是某补钙药品说明。一个青少年正常情况下每天需要摄入0.8g钙。若每天从食物中获取0.4g钙，其余吃钙片补充，则每天至少需服用该种钙片的数量是碳酸钙片每片含CaCO0.5g/每片；每天一次A．4片 B．2片 C．3片 D．1片二、第II卷(非选择题共50分)21．空气成分多样，对人类的生存至关重要，也是生产活动的重要资源。（1）小张发现超市出售的袋装薯片包装袋里充满了气体，该气体可能是，用它填充食品包装袋是利用了它常温下化学性质。（2）鱼虾能在水中生存，说明水中含有。动植物的呼吸作用，属于(填“缓慢”或“剧烈”)氧化。22．如图为电解水的实验装置，小明利用该装置验证水的组成。左边玻璃管中产生的气体是，用燃着的木条检验的现象是，此实验可证明水是由组成的。23．随着环保意识的提高，人们对空气质量越来越关注。某实践活动小组在老师的带领下，对空气质量检测等开展了一系列项目式学习。活动一：了解空气质量指数表示的含义（1）如图1是某日的空气质量情况，该日的空气质量为。（2）空气污染会导致的危害有。(写一条)活动二：认识微型空气质量“检测站（3）图2太阳能板工作时进行的能量转化是将太阳能转化为能。24．阅读下面科普短文。2023年杭州亚运会场馆外墙覆盖了一层纳米级二氧化钛(TiO2)光催化保护薄膜，该薄膜在太阳光的照射下能够快速分解建筑物表面的污染物，让场馆外墙拥有神奇的自净能力。TiO2作为一种含量丰富、无毒且化学性质稳定的光催化材料，广泛应用于降解有机污染物、分解水制氢、还原CO2等领域。由于TiO2只在紫外光区有催化作用，因此需要通过改变形态、掺杂非金属或金属(铁、铂、金等)等方法，使TiO2能在可见光区有催化作用，以提高催化效果。目前，改变形态的方法有：通过喷雾、球磨等物理技术制备纳米管状、颗粒状的TiO2，或让TiO2与H2在高温下反应生成表面积更大且具有特殊孔隙的空心球。当TiO2中掺杂非金属或金属时，掺入物质的类型、掺入的量会对其光催化效果产生不同影响。掺杂不同比例石墨氮化碳(g－C3N4)的纳米TiO2光催化分解水时，产生H2质量随时间变化关系如图。（1）TiO2中钛元素的化合价是。（2）TiO2光催化分解水制氢的符号表达式为。所属基本反应类型是。（3）与电解水制氢相比，该方法的优点是(答出一点即可)。（4）下列关于TiO2的说法正确的是______(填字母标号)。A．改变形态的方法均属于物理方法B．掺杂石墨氮化碳越多，光催化分解水效果越好C．与掺杂铁相比，掺杂金(Au)会提高生产成本D．TiO2光催化还原CO2有利于实现“碳中和”目标25．水是生命之源，是人类宝贵的自然资源。某兴趣小组的同学取学校附近河水样品，利用如图所示的实验过程对该水样进行了净化处理。请回答下列问题：（1）①操作①的名称是。②为除去水样2中的一些异味和色素，加入的物质B是，利用了其性。③取少量水样3于试管中，加入少量肥皂水并振荡，发现，说明水样3是硬水，生活中可通过的方法，将其转化为软水。（2）将饮用水瓶和纱布、活性炭等组合成如图所示装置也能进行水的净化。其中，装置制作较合理的是(选“A”或“B”)。通过该装置净化后的水(选填“适宜”“不宜”)直接饮用。（3）总结：混合物分离的一般思路和方法是(将序号排序)。a.分析混合物成分b.找到分离方法c.寻找成分性质差异26．气体的制取是初中化学学习的重要内容。根据下列装置回答问题。（1）写出装置A中任意一种仪器的名称。（2）用装置A制氧气，反应的符号表达式为，后续探究需要较纯净的氧气，收集装置最好选择(填序号)。（3）小江同学根据实验室制取氧气原理设计了如图简易供氧器。试剂：共5份(每份包含100g溶质质量分数为6.8%的过氧化氢溶液、1g颗粒状二氧化锰、100g纯净水)。①请完成该供氧器的说明书：a.制氧原理：(用符号表达式表示)。b.使用方法：先将100g纯净水加入(填“甲”或“乙”)瓶并拧紧接有吸气面罩的瓶盖，再将二氧化锰和过氧化氢溶液加入(填“甲”或“乙”)瓶并拧紧瓶盖，乙瓶中的气泡连续均匀冒出时，开始吸氧。②请从携带、安全等方面为供氧器的制取提一条建议。27．以物质为核心，进行问题的设置与整合，是我们全面认识物质的有效途径。小明同学对氧气的相关问题，以思维导图的形式进行了如图梳理。联系实际，解决问题：（1）从宏观视角看，氧气是由组成(填名称)：从微观视角看，氧气与臭氧(O3)化学性质不同的原因是。（2）如图是工业上制取氧气的流程。据查，氧气的沸点是-183℃，氮气的沸点是-196℃。储存在蓝色钢瓶中的“工业液氧”是(填“纯净物”“或混合物”)。操作I的名称是蒸发，要达到将氮气与氧气分离的目的，温度(t)应控制在。（3）氧气具有氧化性，能与硫、铁丝很多物质发生氧化反应。如图：①实验一中观察到产生色火焰。进行实验一无需标注的图标是(填字母)。A.护目镜B.用电C.排风D.洗手②实验二中水的作用是。28．科技的发展离不开化学。I.北京时间2024年4月25日，神舟十八号载人飞船发射成功！这是中国科技实力的又一次展现。天和核心舱内气体组成和空气成分基本一致，发射采用液氢和液氧作为助推剂。飞船座舱通过专用风机将座舱内部的空气引入净化罐，利用过氧化钠(Na2O2)吸收二氧化碳，生成碳酸钠和氧气，净化后的空气再重新流回舱内。主电源储能电池为锂电池。（1）天和核心舱内气体组成中含量最多的物质是(填化学式)。（2）净化罐中吸收二氧化碳的符号表达式。II.太阳能是清洁的可再生能源，储能是持续、稳定地利用太阳能的重要途径。目前，Ca(OH)2/CaO储热体系受到广泛关注，其工作原理如图1所示。在脱水反应器中，将太阳能以化学能的形式存储起来：需要能量时，水合反应器中发生反应释放热量。图2列举了几种储热体系的储热密度(单位质量储热材料的储热量)它们均借助物质相互转化来实现能量的存储和释放。（3）图1中参与循环的元素共有种。脱水反应器中Ca(OH)2发生反应的符号表达式为。（4）依据图2数据可知，Ca(OH)2/CaO储热体系受到广泛关注的原因为。III.氢气是最理想的清洁能源，依据不同制取方式，可分为“绿氢”“灰氢”“蓝氢”“紫氢”和“金氢”等。如图带你认识“多彩”的氢。储氢是实现氢能广泛应用的重要环节，分为物理储氢和化学储氢，前者包括高压气态、低温液态、吸附等储存方式，后者将氢气转化为其他化合物进行储存。“液氨储氢”的原理是氢气与氮气在一定条件下生成液氨，进行储存。（5）属于“绿氢”的是(填字母)。a.风能发电制氢b.煤燃烧发电制氢c.核能发电制氢（6）从微观角度解释，氢气能被压缩储存的原因是。（7）“液氨储氢”属于(填“物理”或“化学”)储氢。

答案解析部分1．【答案】B【解析】【解答】A、生活废水中含有有害物质，需处理达标后再排放，故A不合题意；B、及时清理河道垃圾，可防止水体污染，故B符合题意；C、大量抽取地下水作工业用水会，会造成水资源的浪费，故C不合题意；D、过度繁殖水生植物，会造成水体污染，使水生动物缺氧，故D不合题意；故答案为：B。

【分析】A、根据生活污水对环境的影响进行分析解答；

B、根据河道垃圾对环境的影响进行分析解答；

C、根据地下水的性质和用途进行分析解答；

D、根据水生植物过多造成的影响进行分析解答。2．【答案】A【解析】【解答】A、石蜡熔化过程中没有新物质生成，属于物理变化；粮食酿醋过程中有新物质醋酸生成，属于化学变化，符合题意；B、食物腐败过程中有新物质生成，属于化学变化；木材燃烧有二氧化碳等新物质生成，属于化学变化，不符合题意；C、酒精挥发过程中没有新物质生成，属于物理变化；蔗糖溶解过程中没有新物质生成，属于物理变化，不符合题意；D、水通电电解产生氢气和氧气的过程中有新物质生成属于化学变化；铁杵磨成针过程中没有新物质生成，属于物理变化，不符合题意。故答案为：A.

【分析】根据有新物质生成的变化是化学变化，没有新物质生成的变化是物理变化来解答。3．【答案】B【解析】【解答】A、二氧化碳没有毒性，是空气的成分之一，不属于空气污染物，故说法错误，不符合题；B、空气污染指数越高，空气质量越差，说法正确，符合题意；C、空气中氮气的体积分数约为78%，氧气约21%，不是质量分数，故说法错误，不符合题意；D、氧气的化学性质比较活泼，具有助燃性，可作助燃剂，故说法错误，不符合题意。故答案为：D.

【分析】根据空气的污染物有粉尘和二氧化硫、二氧化氮和一氧化碳，空气质量级别越大污染越严重；空气的组成成分按体积分数是氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%；氧气的化学性质活泼，具有氧化性和助燃性。可以支持燃烧和供给呼吸来解答。4．【答案】D【解析】【解答】这里的“钾、镁、磷”不是以分子、原子、单质的形式存在，而是强调存在的元素，故D符合题意；故答案为：D。

【分析】根据物质是由元素组成的进行分析解答。5．【答案】C【解析】【解答】A、正确闻气体气味要用手轻轻的扇动，使极少量的气体飘进鼻子中，不能将鼻子凑到集气瓶口去闻气体的气味，不符合题意；B、加加热试管内液体，用酒精灯外焰加热，试管夹夹在试管中上部，液体体积不能超试管容积三分之一，不符合题意；C、量筒读数时视线要与凹液面的最低处保持水平，符合题意；D、正在加热的蒸发皿不能用手直接拿热的蒸发皿，应用坩埚钳夹取，不符合题意；故答案为：C。

【分析】A、根据扇闻法闻药品气味分析；

B、根据给试管中液体加热的注意事项分析；

C、根据量筒读数操作方法分收入；

D、根据热的蒸发皿用坩埚钳移取分析。6．【答案】D【解析】【解答】A、红磷在空气中燃烧产生大量白烟，说法错误，不符合题意；B、硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰，说法错误，不符合题意；C、铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁是实验结论，不是实验现象，说法错误，不符合题意；D、二氧化锰能够加快过氧化氢的分解速度，过氧化氢溶液中加入二氧化锰迅速产生大量气泡，说法正确，符合题意。故答案为：D.

【分析】A、根据红磷在空气中燃烧产生大量白烟，放热且生成白色固体来解答；

B、根据硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰来解答；

C、根据铁丝在氧气中剧烈燃，火星四射放热，生成黑色固体来解答；

D、根据二氧化锰加快过氧化氢的分解速度来解答。7．【答案】A【解析】【解答】元素种类由质子数或核电荷数决定。故答案为：A。

【分析】根据元素种类由质子数或核电荷数决定分析。8．【答案】D【解析】【解答】A、镉原子最外层电子数为2，在反应中易失去2个电子而带2个单位的正电荷数，说法正确，不符合题意；B、元素周期表中一格的信息可知，右上角的符号表示元素符号，镉元素符号为Cd，说法正确，不符合题意；C、元素周期表中一格的信息可知，左上角的数字表示原子序数，原子序数等于原子的质子数，故镉元素的原子序数、质子数为48，说法正确，不符合题意；D、元素周期表中一格的信息可知，最下方的数字是原子的相对原子质量，国际单位是“1”，故一个镉原子的质量为112.4，说法错误，符合题意。

故答案为：D.

【分析】根据元素周期表中的一格的信息可知，右上角的符号表示元素符号，左上角的数字表示原子序数、质子数，下方的数字是原子的相对原子质量，国际单位是“1”；在原子中质子数等于电子数，原子最外层电子数决定该原子得失电子数来解答。9．【答案】A【解析】【解答】A、由分子构成的物质化学式前面的数字表示分子个数，故3个二氧化碳分子表示为3CO2，书写正确，符合题意；B、在化合物中正负化合价代数和为零，而碳酸钠化合物中钠元素化合价为+1价，碳酸根化合价为-2价，故碳酸钠的化学式：Na2CO3，该书写错误，不符合题意；C、1个碳酸根离子带两个单位的负电荷，元素符号或原子团右上角标注离子所带电荷数；故碳酸根离子：CO3D、元素符号前的数字表示原子个数，故3个氧原子表示为3O，书写错误，不符合题意。故答案为：A.

【分析】根据元素符号前面的数字表示原子个数，右上方的数字表示该离子所带的电荷数，由分子构成物质的化学式前面的数字表示分子个数，化合物中正负价的代数和为0来解答。10．【答案】B【解析】【解答】混合物是由多种物质组成，纯净物是由一种物质组成。

A、高锰酸钾是由一种物质组成的纯净物，不符合题意；B、空气中含有氮气、氧气等多种物质组成的混合物，符合题意；C、冰水混合物中只含有水一种物质，属于纯净物，不符合题意；D、氧气是由一种物质组成的纯净物，不符合题意。故答案为：B.

【分析】根据混合物的概念是由多种物质组成，纯净物是由一种物质组成来解答。11．【答案】B【解析】【解答】A、该装置中水蒸发变为水蒸气，水蒸气遇冷凝结成水滴滴到水杯中得到淡水，该过程中没有新物质生成，水分子的种类没有发生改变，说法正确，不符合题意；B、水的蒸发和水蒸气的冷凝过程中只是分子之间的间隔发生了改变，分子的大小不变，说法错误，符合题意；C、该过程中水蒸发变为水蒸气，水蒸气遇冷凝结成水滴得到淡水，是利用蒸馏的方法，说法正确，不符合题意；D、能获取淡水是因为水分子在不断地运动，海水中的水分子运动到塑料膜上再次聚集成液态水，说法正确，不符合题意。故答案为：B.

【分析】根据分子在运动，分子间有间隔，水分子的三态是分子间的间隔变化，分子本身的大小不变，分子的种类不变来解答。12．【答案】C【解析】【解答】A、辣椒碱由辣椒碱分子构成，1个辣椒碱分子由18个碳原子、27个氢原子、1个氮原子和3个氧原子共49个原子构成，说法错误，不符合题意；

B、辣椒碱中碳、氢、氮、氧元素的质量比为(12×18)：(1×27)：(14×1)：(16×3)=216：27：14：48，则辣椒碱中氮元素的质量分数最小，说法错误，不符合题意；

C、辣椒碱由碳、氢、氮、氧四种元素组成，说法正确，符合题意；

D、辣椒碱中碳、氢元素的质量比为(12×18)：(1×27)=8：1，说法错误，不符合题意。

故答案为：C。

【分析】A、根据辣椒碱由辣椒碱分子构成分析；

B、根据化学式的计算分析；

C、根据物质是由元素组成的分析；

D、根据化学式的计算分析。13．【答案】C【解析】【解答】A.构成物质的粒子有分子、原子、离子，不符合题意；B.带电的微观粒子不一定都是离子，也可能是质子、电子等，不符合题意；C.由同种元素组成的纯净物是单质，则单质只含有一种元素，符合题意；D.有热量变化的过程不一定都是化学变化，也可能是灯泡通电放热等物理变化，不符合题意。故答案为：C。

【分析】A、根据构成物质的粒子有分子、原子、离子分析；

B、根据离子、质子、电子等都是带电粒子分析；

C、根据单质是由同种元素组成的纯净物分析；

D、根据化学变化、物理变化都可能有热量的变化分析。

14．【答案】D【解析】【解答】A、道尔顿是探索原子的结构较早的科学家，受当时科学水平的局限性，道尔顿认为原子是“不可再分的实心球体”，是构成物质的最小粒子。故正确，不符合题意；B、由于汤姆孙等人在原子中发现了电子，提出汤姆孙葡萄干布丁模型，所以推翻了道尔顿实心球模型。故正确，不符合题意；C、英国物理学家卢瑟福设计了α粒子散射实验，得出卢瑟福核式模型，修正了汤姆孙关于原子结构的汤姆孙葡萄干布丁模型。故正确，不符合题意；D、卢瑟福提出了原子核式结构模型：在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里。但卢瑟福核式模型也不是是最完善的原子结构模型，将会被替代。人类对原子结构的认识永无止境。故错误，符合题意。故答案为：D。

【分析】根据原子结构模型演变过程，结合科学家的贡献分析。15．【答案】A【解析】【解答】A、氧气和二氧化碳的鉴别方法是分别将燃着的木条伸入集气瓶中，燃着的木条燃烧更旺的是氧气，燃着的木条熄灭的是二氧化碳，该实验能达到目的，符合题意；B、用向上排空气法收集氧气的验满方法为：将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，说明已经集满，该实验不能达到目的，不符合题意；C、活性炭具有吸附性能吸附水中的色素和异味，该实验不能达到目的，不符合题意；D、木炭燃烧生成二氧化碳，除去氧气的同时生成了新的杂质二氧化碳，不符合除杂原则，不符合题意。故答案为：A.

【分析】A、根据氧气具有氧化性，能使燃着的木条燃烧更加旺盛；二氧化碳不燃着也不支持燃烧，能使燃着的木条熄灭来解答；

B、根据向上排空气法收集氧气的验满是将点火星的木条平放瓶口，观看木条是否复燃来解答；

C、根据活性炭具有吸附性可以吸附色素和异味，生活中常用煮沸降低水的硬度来解答；

D、根据氧气具有助燃性，碳在空气中燃烧消耗氧气生成新的气体二氧化碳来解答。16．【答案】B【解析】【解答】A、甲和乙实验变量只有过氧化氢的浓度，对比实验甲和乙可探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响，不符合题意；B、实验乙和丁中过氧化氢浓度和二氧化锰都不同，变量不唯一，不能探究MnO2对H2O2分解速率的影响，符合题意；C、甲和丙只温度不同，对比实验甲和丙，可探究温度对H2O2分解速率的影响，不符合题意；D、对比甲和丙可以探究温度对H2O2分解速率的影响，对比实验甲、丁，变量是二氧化锰，可以探究MnO2对H2O2分解速率的影响，不符合题意。故答案为：B。

【分析】根据对比实验的设计方法分析，设计对比实验时要保证变量的唯一性，结合所给各对比实验的条件解答。17．【答案】C【解析】【解答】利用反应模型图分析可知，水和氧气在催化剂的作用下反应生成过氧化氢。

A、在化学反应中原子的数目不变，因此反应后氧原子个数不会减少，该说法错误，不符合题意；B、催化剂改变其它物质的反应速度，本身的质量在反应前后不变，该说法错误，不符合题意；C、由图可知，一个b分子是由两个氢原子和一个氧原子构成水分子，故b的化学式为H2O，说法正确，符合题意；D、a为氧气，反应前氧气中氧元素的化合价为0价，反应后过氧化氢中氧元素的化合价为-1价，即反应前后氧元素化合价发生改变，该说法错误，不符合题意。故答案为：C.

【分析】根据反应模型图分析可知，水和氧气在催化剂的作用下反应生成水，而在化学变化中原子的种类、数目不变；催化剂是改变其它物质的反应速度，本身的质量和化学性质不变；单质中的元素化合价为0，化合物中元素正负价的代数和为0，利用模型图书写出物质的化学式来解答。18．【答案】A【解析】【解答】A、图2乙中包括氧分子和氧原子，由分子构成的物质分子是保持其化学性质的最小粒子，则图2乙中的氧原子不能保持物质的化学性质，该说法错误，符合题意；B、图2甲中只含有氧分子，表示的是纯净物氧气；丙中含有氧分子和臭氧分子，表示的是混合物，该说法正确，不符合题意；C、化学变化的实质是分子分成原子、原子重新组合成新分子，该反应说明分子在化学变化中可再分，该说法正确，不符合题意；D、对氧气无声放电可获得臭氧，反应物和生成物均只有一种，该反应既不是化合反应也不是分解反应，该说法正确，不符合题意。故答案为：A.

【分析】根据图1可知，氧气无声放电产生臭氧的反应不是分解和化合反应；化学变化中分子分成原子、原子重新结合成新的分子，原子是化学变化中的最小微粒；构成物质的微粒保持物质的化学性质；混合物是由多种物质组成，纯净物是由一种物质组成来解答。19．【答案】D【解析】【解答】A、瓶中取出水的体积即为空气体积，打开胶塞取出200mL水，则②中瓶内空气的体积约为200mL，不符合题意；B、铁具有良好的导热性，加热铁丝当温度达到白磷的着火点时，可引燃铜匙中的白磷，不符合题意；C、白磷能与氧气反应生成五氧化二磷，能消耗瓶内的氧气，不符合题意；D、氧气约占空气体积的五分之一，瓶内空气体积约为200mL，则氧气约为40mL，实验完毕后注射器活塞向左移动补充减少氧气体积，则活塞移动40mL，最终移至约100mL-40mL=60mL刻度线处，符合题意。故答案为：D。

【分析】根据白磷燃烧消耗空气中氧气，氧气约占空气体积的五分之一，反应后因氧气体积减少，装置内压强减小，注射器活塞移动，补充减少氧气体积分析。20．【答案】A【解析】【解答】每片钙片中钙元素的质量为：0.5g×50%×40100×100%=0.1g，由题意可知，一个青少年正常情况下每天需要每天从食物中获取0.4g钙，同时从钙片中补充0.4g的钙元素，所以每天至少需服用该种钙片的数量是：0.4g0.1g=4。21．【答案】（1）氮气；不活泼（2）氧气；缓慢【解析】【解答】（1）填充到食品包装袋中的气体满足化学性质不活泼，可以延长食品的保质期，来源广，易得；而氮气在空气中含量最多且化学性质不活泼，可以作为食品的保护气；（2）氧气具有氧化性能供给呼吸，因此水中溶解了氧气才能使鱼虾在水中生存；动植物的呼吸作用是物质与氧气发生的缓慢的、不易察觉的氧化反应，属于缓慢氧化。

【分析】根据氮气的化学性质不活泼，可以作为食品的保护气；氧气具有氧化性、助燃性，可以供给呼吸；缓慢氧化的概念是物质与氧发生的速度慢，不易觉察的氧化反应来解答。（1）填充到食品包装袋中的气体满足化学性质不活泼，可以延长食品的保质期，来源广，易得，氮气在空气中含量最多，化学性质不活泼，故填氮气；氮气的化学性质不活泼；（2）氧气能供给呼吸，因此水中溶解了氧气，才能使鱼虾在水中生存；动植物的呼吸作用，是物质与氧气发生的缓慢的、不易察觉的氧化反应，属于缓慢氧化。22．【答案】氧气；木条燃烧得更旺；氢元素和氧元素【解析】【解答】电解水实验中正氧负氢，氢二氧一。左边玻璃管与电源的正极相连，则左边玻璃管中产生的气体是氧气，氧气具由助燃性，用燃着的木条检验氧气的现象是木条燃烧得更旺；水电解生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，而在化学变化中反应前后元素的种类不变，则证明水是由氢元素和氧元素组成的。

【分析】根据电解水实验正极氧气，负极产生氢气，二者的体积比是1：2；氧气能使带火星的木条复燃，氢气具有可燃性；物质由元素组成来解答。23．【答案】轻度；危害人体的健康（合理即可）；电【解析】【解答】（1）由图可知该日的空气质量指数为108，属于轻度污染；（2）空气污染危害人体的健康、影响农作物生长、破坏生态平衡等；（3）太阳能板工作时进行的能量转化是将太阳能转化为电能。

【分析】根据空气的污染物有粉尘、二氧化硫、二氧化氮和一氧化碳，空气质量级别越高污染越严重；空气污染会影响人体健康、农作物的生长以及环境的破坏；太阳能板工作是将太阳能转换成电能来解答。24．【答案】（1）+4（2）H2O→光TiO2H2（3）能耗低（4）C；D【解析】【解答】（1）在化合物中正负化合价的代数和为零，在TiO2中氧元素为-2价，则钛元素的化合价为0-（-2）×2=+4，即TiO2中钛元素的化合价是+4；（2）TiO2光催化分解水生成氢气和氧气的符号表达式为：H2O→光TiO2H2（3）电解水制取氧气和氢气需要消耗电能，而该方法的优点是耗能低，节约能源；（4）A、由题目信息可知，改变形态的方法有通过喷雾、球磨等物理技术制备纳米管状、颗粒状的TiO2，此过程无新物质生成，属于物理变化，或让TiO2与H2在高温下反应生成表面积更大且具有特殊孔隙的空心球的过程中有新物质生成，属于化学变化，故说法错误，不符合题意；B、利用图像可知，相同时间内掺杂石墨氮化碳越多，产生氢气越少，即反应速率越慢，光催化分解水效果越差，故说法错误，不符合题意；C、黄金的价格比铁的高，与掺杂铁相比，掺杂金（Au）会提高生产成本，说法正确，符合题意；D、根据题文可知TiO2光催化降解有机污染物，有利于减少环境污染，故说法正确，符合题意。故答案为：CD.

【分析】（1）根据在化合物中正负化合价的代数和为零来解答；

（2）根据水在二氧化钛的催化作用和光照下分解生成氢气和氧气，分解反应是由一种物质反应生成多种物质的反应来解答；

（3）根据水在催化剂和光照下分解生成氢气和氧气比电解水生成氢气和氧气节能来解答；

（4）根据没有新物质生成的变化是物理变化，等时间内掺杂石墨氮化碳越多产生氢气越少且速度越慢；TiO2光催化降解有机污染物，有利于减少环境污染实现碳中和来解答。（1）氧元素通常为-2价，设钛元素的化合价为x，根据化合物中正负化合价的代数和为零可得x+（-2）×2=0，则x=+4，即TiO2中钛元素的化合价是+4；（2）TiO2光催化分解水生成氢气和氧气，符号表达式为：H2O→光TiO2H2反应符合一变多属于分解反应；（3）电解水需要消耗电能，与电解水制氢相比，该方法的优点是耗能低，节约能源；（4）A、由题目信息可知，改变形态的方法有通过喷雾、球磨等物理技术制备纳米管状、颗粒状的TiO2，此过程无新物质生成，属于物理变化，或让TiO2与H2在高温下反应生成表面积更大且具有特殊孔隙的空心球，此过程有新物质生成，属于化学变化，则改变形态的方法不都属于物理方法，故说法错误；B、分析图像可知，相同时间内，掺杂石墨氮化碳越多，产生氢气越少，即反应速率越慢，光催化分解水效果越差，故说法错误；C、黄金的价格比铁的价格高，与掺杂铁相比，掺杂金（Au）会提高生产成本，故说法正确；D、根据题文可知，TiO2光催化降解有机污染物，有利于减少环境污染，故说法正确；故选CD。25．【答案】（1）过滤；活性炭；吸附；大量浮渣；煮沸（2）A；不宜（3）acb【解析】【解答】（1）①操作①是将难溶性固体和水分离的操作为过滤；②活性炭具有疏松多孔的结构，能够吸附水中的色素和异味，故加入的物质B是活性炭，利用了其吸附性；③鉴别软硬水用肥皂水，产生大量泡沫的是软水，产生大量浮渣的是硬水，故取少量水样3于试管中，加入少量肥皂水并振荡，发现出现大量浮渣，说明水样3是硬水；生活中通过煮沸的方法将硬水转化为软水。（2）按由上到下的顺序排列应该是：用小砾石除去较大的颗粒，再用石英砂除去较小的颗粒，再用活性炭除去色素和异味，最后是蓬松棉，起支撑作用，故装置制作较合理的是A；通过该装置净化后的水还含有可溶性杂质、细菌和微生物，不适宜直接饮用；（3）分离混合物的一般思路：首先分析混合物的组成成分，然后利用各成分性质的差异，选择合适的方法进行分离，故正确顺序为acb。

【分析】（1）根据过滤分离溶和不溶物，活性炭具有吸附性可以吸附色素和异味；肥皂水鉴别硬水和软水，泡沫多的是软水；生活中常用煮沸降低水的硬度来解答；

（2）根据净水器中先分离不溶物，后吸附色素和异味，最后再过滤来解答；

（3）根据混合物的分离方法是先分析各成分的性质并且寻找各物质的不同性质后采用不同的方法来进行分离来解答。（1）①操作①是将难溶性固体和水分离的操作，该操作为过滤；②活性炭具有疏松多孔的结构，能够吸附水中的色素和异味，故加入的物质B是活性炭，利用了其吸附性；③鉴别软硬水用肥皂水，产生大量泡沫的是软水，产生大量浮渣的是硬水，故取少量水样3于试管中，加入少量肥皂水并振荡，发现出现大量浮渣，说明水样3是硬水；加热的方法可以使水中钙镁化合物转化为沉淀，从而降低水的硬度，故生活中可通过煮沸的方法，将硬水转化为软水。（2）按由上到下的顺序排列应该是：用小砾石除去较大的颗粒，再用石英砂除去较小的颗粒，再用活性炭除去色素和异味，最后是蓬松棉，起支撑作用，故装置制作较合理的是A；通过该装置净化后的水还含有可溶性杂质、细菌和微生物，不适宜直接饮用；（3）分离混合物的一般思路：首先分析混合物的组成成分，然后利用各成分性质的差异，选择合适的方法进行分离，故正确顺序为acb。26．【答案】（1）试管（2）KMnO4→ΔK2MnO4+MnO2+O2（3）H2O2→MnO2H2O+O【解析】【解答】（1）装置A为固体加热型发生装置，涉及到的仪器有：铁架台、酒精灯、试管、带导管的橡皮塞；（2）A装置属于固体加热型发生装置，应选用高锰酸钾制氧，高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气的符号表达式为：KMnO4→ΔK2MnO4+MnO2+O2（3）①a.反应原理为过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解生成水和氧气的符号表达式为H2O2→MnO2H2O+Ob.先将纯净水加入乙瓶中，为产生的氧气增加湿度，然后在甲瓶中加入二氧化锰和过氧化氢溶液产生氧气，氧气通过甲瓶上端排向乙瓶，被水润湿后排出；②简易供氧器提出具体改进建议：选择轻便且耐用的材料制作供氧器的外壳和部件，减少整体重量‌。

【分析】（1）根据实验室常见仪器来解答；

（2）根据高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，排水法可以收集到纯净的气体来解答；

（3）根据过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解成水和氧气，排水法收集纯净的氧气且可以湿润氧气来解答。（1）装置A为固体加热型发生装置，涉及到的仪器有：铁架台、酒精灯、试管、带导管的橡皮塞；（2）A装置属于固体加热型发生装置，应选用高锰酸钾制氧，高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，符号表达式为：KMnO4→ΔK2MnO4+MnO2+O2氧气密度比空气略大，不易溶于水，既可以采用向上排空气收集，也可以采用排水法收集，排水法收集的气体比较纯净，故选E；（3）①a.反应原理为过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解生成水和氧气，符号表达式为H2O2→MnO2H2O+Ob.先将纯净水加入乙瓶中，为产生的氧气增加湿度，然后在甲瓶中加入二氧化锰和过氧化氢溶液产生氧气，氧气通过甲瓶上端排向乙瓶，被水润湿后排出；②简易供氧器提出具体改进建议：选择轻便且耐用的材料制作供氧器的外壳和部件，减少整体重量‌。27．【答案】（1）氧元素；分子的构成不同（2）混合物；-196℃＜t＜-183℃（3）蓝紫；B；防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底【解析】【解答】（1）氧气是由氧元素组成；由分子构成的物质分子是保持物质化学性质的最小微粒，氧气是由氧分子构成，臭氧是由臭氧分子构成，构成两者的分子不同，则化学性质不同；（2）储存在蓝色钢瓶中的“工业液氧”中含氧气、稀有气体等混合