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云南省昆明市第一中学西山学校2023～2024学年九年级上学期12月月考化学试题（解析版）
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这是一份云南省昆明市第一中学西山学校2023～2024学年九年级上学期12月月考化学试题（解析版），共19页。
注意事项：
1．答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、班级在答题卡上填写清楚，并认真核准准考证号及姓名。
2．考生必须把所有的答案填写在答题卡上，答在试卷上的答案无效。
3．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案选项框涂黑。如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其它答案选项框，不要填涂和勾划无关选项。其他试题用黑色碳素笔作答，答案不要超出给定的答题框。
4．考生必须按规定的方法和要求答题，不按要求答题所造成的后果由本人自负。
5．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回．
可能用到的相对原子质量：H—1 C—12 N—14 O—16 Na—23 Zn—65 Mn—55
第I卷选择题（共40分）
一、选择题（本大题共20个小题，每小题2分，共40分。每小题只有一个选项符合题意，多选错选或不选均不得分。请将符合题意的选项序号写在答领卡相应位置）
1. 填涂答题卡需要用2B铅笔，铅笔芯中含有石墨。下列属于石墨化学性质的是
A. 金属光泽B. 质软C. 导电性D. 可燃性
【答案】D
【解析】
【分析】通过化学变化才能体现出来的性质属于化学性质。
【详解】A、金属光泽不需要通过化学变化就能体现，属于物理性质，不符合题意；
B、质软不需要通过化学变化就能体现，属于物理性质，不符合题意；
C、导电性不需要通过化学变化就能体现，属于物理性质，不符合题意；
D、可燃性需要通过化学变化就能体现，属于化学性质，符合题意。
故选D。
2. 地壳中含量最多的元素与含量最多的金属元素形成的化合物是
A. SiO2B. Al2O3C. Fe2O3D. CaO
【答案】B
【解析】
【详解】地壳中含量最多的元素是氧元素，含量最多的金属元素是铝元素，铝元素通常显+3价，氧元素通常显-2价，铝和氧形成的化合物是Al2O3。
故选：B。
3. 下列四位同学发表的关于CO2的见解，其中不正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A、二氧化碳是空气的成分之一，无毒不是空气的污染物，选项说法正确；
B、化学式微观表示该物质的一个分子，因此表示一个二氧化碳分子，选项说法正确；
C、空气中按体积分数计算二氧化碳占，选项说法错误；
D、二氧化碳过量排放会造成温室效应全球气候变暖，选项说法正确；
故选：C。
4. 中国将力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和，体现了大国担当。下列基于碳中和理念设计的低碳行动方案合理的是
①衣——尽可能选择环保的面料
②食——提倡光盘行动，降低食物垃圾的产生和处理等
③住——及时关闭待机电源，使用节能家电等
④行——选择乘坐公共交通工具，短途出行尽量步行或骑自行车等
A. ①B. ①②C. ②③④D. ①②③④
【答案】C
【解析】
【详解】①衣——尽可能选择环保的面料，有利于保护环境，但与减少二氧化碳排放无关，故错误；
②食——提倡光盘行动，降低食物垃圾的产生和处理等，可减少因处理垃圾产生的二氧化碳，故正确；
③住——及时关闭待机电源，使用节能家电等，有利于节约资源，减少二氧化碳排放，故正确；
④行——选择乘坐公共交通工具，短途出行尽量步行或骑自行车等，能减少二氧化碳排放，故正确，故②③④行动方案合理。
故选：C。
5. 正确的实验操作是实验成功的保证。下列实验操作正确的是
A. 检验 B. 液体过滤
C. 收集 D. 检查气密性
【答案】C
【解析】
【详解】A、二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，常用澄清的石灰水来检验二氧化碳，故A不符合题意；
B、过滤液体时，要注意“一贴、二低、三靠”的原则，图中缺少玻璃棒引流，故B不符合题意；
C、氧气的密度比空气大，用向上排空气法收集，长导管进入氧气，瓶内空气从短导管排出，故C符合题意；
D、该装置未构成封闭体系，即长颈漏斗与大气相通，无论该装置气密性是否良好，导管口都不会有气泡产生，不能判断气密性是否良好，故D不符合题意。
故选C。
6. 物质由微粒构成，下列事实的微观解释正确的是（ ）
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A、活性炭净水是利用活性炭具有吸附性，能吸附异味和色素，不能降低水中Ca2+、Mg2+的含量，错误；
B、CO可燃烧、CO2不可燃烧，是因为它们分子的构成不同，不同种分子的化学性质不同，正确；
C、反应中，氢气和氧气的质量比为(2×2)∶(1×32)=1∶8，2g氢气和8g氧气充分反应，应生成9g水，剩余1g氢气未反应，错误；
D、6000L氧气加压后装入容积为40L的钢瓶中，是因为分子间有间隔，气体受压后，分子间的间隔变小，错误。
故选B。
7. 下列关于空气的说法正确的是
A. 氧气具有助燃性，可用作火箭发射的燃料
B. 空气质量报告中所列的空气质量级别数目越大，空气质量越好
C. 空气中分离出的氮气化学性质不活泼，可作食品的保护气
D. 稀有气体制成各种电光源，利用的是化学性质稳定
【答案】C
【解析】
【详解】A、氧气具有助燃性，不可用作火箭发射的燃料，选项A不正确；
B、空气质量报告中所列的空气质量级别数目越大，空气质量越差，选项B不正确；
C、氮气的化学性质不活泼，不和食品发生反应，可作食品防腐的保护气，选项C正确；
D、稀有气体制成各种电光源，利用的是物理性质，与稀有气体的化学性质稳定无关，选项D不正确，故选C。
8. 科学研究发现，金星大气的成分之一是三氧化二碳（C2O3），实验证明C2O3的化学性质与CO相似。下列关于C2O3的叙述错误的是
A. 组成：由CO和CO2混合而成B. 用途：可用于冶金工业
C. 性质：有可燃性D. 分类：属于非金属氧化物
【答案】A
【解析】
【详解】A、由题中的信息可知，C2O3并不是由CO和CO2混合而成，故选项说法不正确；
B、C2O3的化学性质与CO相似，CO具有还原性，因此C2O3可用于冶金工业，故选项说法正确；
C、C2O3的化学性质与CO相似，CO具有可燃性，因此C2O3有可燃性，故选项说法正确；
D、氧化物是由两种元素组成的化合物中，其中一种元素是氧元素，因此C2O3属于非金属氧化物，故选项说法正确。
故选A。
9. 下列有关化学用语说法正确的是
A. NO2中数字“2”表示每个二氧化氮分子中有2个氧原子
B. H2表示2个氢原子
C. Al3+可表示+3价的铝元素
D. Fe2+和Fe3+都属于铁元素，核外电子数相同
【答案】A
【解析】
【详解】A.化学式中元素符号右下角的数字为一个分子中原子的个数， NO2中数字“2”表示每个二氧化氮分子中有2个氧原子，选项正确；
B. H2表示一个氢分子中有2个氢原子，选项错误；
C. Al3+表示一个铝离子带3个单位正电荷，表示铝元素显+3价，选项错误；
D. Fe2+和Fe3+都属于铁元素，核电荷数相同，核外电子数不相同，选项错误。
故选A。
10. 下列物质由离子构成的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A、过氧化氢由过氧化氢分子构成，故A不符合题意；
B、氯化钠由钠离子和氯离子构成，故B符合题意；
C、金属单质由原子直接构成，铜由铜原子构成，故C不符合题意；
D、稀有气体由原子直接构成，氦气由氦原子构成，故D不符合题意。
故选B。
11. 下列属于纯净物的是（ ）
A. 加碘食盐B. 冰水混合物C. 洁净的空气D. 75%的医用酒精
【答案】B
【解析】
【详解】A、加碘食盐是由氯化钠、碘酸钾等混合而成，属于混合物，不符合题意；
B、冰是固态的水，冰水混合物是由同种物质组成，属于纯净物，符合题意；
C、洁净的空气是由氮气、氧气等两种以上物质混合而成，属于混合物，不符合题意；
D、75%的医用酒精是用酒精和水混合而成，属于混合物，不符合题意。
故选B。
12. 分析推理是化学学习中常用的思维方法。下列推理正确的是
A. 离子是带电的微粒，因此带电的微粒一定是离子
B. 单质是由一种元素组成的，因此由一种元素组成的物质一定是单质
C. 分子、原子、离子是构成物质的微粒，因此物质都是由分子、原子、离子构成的
D. 氧气具有助燃性，因此所有的燃烧都需要氧气的参与
【答案】C
【解析】
【详解】A.离子是带电微粒，但带电的微粒不一定是离子，例如质子、电子，故A错误；
B.单质是由一种元素组成的，但由一种元素组成的物质不一定是单质，也可能是混合物，例如氧气和臭氧组成的混合物，故B错误；
C.分子、原子、离子是构成物质的微粒，因此物质都是由分子、原子、离子构成的，故C正确；
D.氧气具有助燃性，但并不是所有的燃烧都需要氧气的参与，例如镁可以在二氧化碳中燃烧，故D错误。
故选：C。
13. 2023年9月23日晚，第19届亚运会在杭州开幕，亚运史上首次利用“零碳”甲醇点燃火炬。此次亚运会使用的“零碳”甲醇经过技术迭代，利用焦炉气中的氢气，与从工业尾气中捕集的二氧化碳合成甲醇（CH3OH），每生产一吨这种甲醇可以消纳1.375吨的二氧化碳，从而实现二氧化碳资源循环利用，彰显了中国打造“碳中和”亚运会的成果。如图所示为制备甲醇（即有机物X）的微观过程，下列说法正确的是
A. 该化学反应生成了三种新物质
B. 参加反应 和 分子数之比为4∶1
C. 该分子由3种原子构成
D. 反应中若不使用纳米纤维，甲醇的总产量会降低
【答案】C
【解析】
【分析】由微观示意图得知，该反应是二氧化碳和氢气在纳米纤维和催化剂作用下反应生成甲醇和水，化学方程式为。
【详解】A、该反应是二氧化碳和氢气在纳米纤维和催化剂作用下反应生成甲醇和水，反应生成了两种物质，不符合题意；
B、由方程式知，参加反应的 （氢分子）和 （二氧化碳分子）分子数之比为3:1，不符合题意；
C、 即甲醇分子，化学式为CH3OH，一个甲醇分子由1个碳原子、4个氢原子和1个氧原子构成，该分子由3种原子构成，符合题意；
D、由催化剂的特点可知，催化剂改变化学反应速率、不改变反应程度，反应中若不使用纳米纤维，甲醇的产量不会改变，不符合题意；
故选C。
14. 下列实验现象描述正确的是
A. 红磷在空气中燃烧，产生大量白色烟雾
B. 镁条在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成白色的氧化镁固体
C. 稀盐酸中加入碳酸钠粉末，产生大量的气泡，溶液变为蓝色
D. 一氧化碳在空气中燃烧产生蓝色火焰
【答案】D
【解析】
【详解】A、红磷在空气中燃烧，产生大量白烟，而不是白色烟雾，故选项实验现象描述不正确；
B、镁条在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成白色的氧化镁固体，是实验结论，而不是实验现象，故选项实验现象描述不正确；
C、盐酸中加入碳酸钠粉末，产生大量的气泡，溶液为无色，故选项实验现象描述不正确；
D、一氧化碳在空气中燃烧产生蓝色火焰，放出热量，故选项实验现象描述正确。
故选D。
15. 下列是几种粒子的结构示意图，有关说法正确的是
A. ①③化学性质相似B. ③④属于同种粒子
C. ②③可以形成化合物D. ①②③分别属于不同周期的元素的粒子
【答案】D
【解析】
【详解】A、元素化学性质与最外层电子数有密切关系；①只有一个电子层，为填满了的稳定结构；③最外层有2个电子，小于4，为不稳定结构，错误；
B、③中质子数=电子数，属于原子；④中质子数>电子数，属于离子，错误；
C、③失去2个电子后形成镁离子才能与②氧离子形成化合物，错误；
D、①②③对应的原子核外电子层数分别为1、2、3，是分别属于不同周期的元素的粒子，正确。
故选D。
16. 云南文山有“中国三七之乡”的美誉。《本草纲目》记载：“三七近时始出，南人军中，用为金疮要药，云有奇功”。三七中止血的活性成分主要是田七氨酸，下列说法正确的是
A. 田七氨酸是由5个碳原子、8个氢原子、2个氮原子、5个氧原子构成的
B. 田七氨酸的相对分子质量为
C. 田七氨酸中氧元素的质量分数最大
D. 田七氨酸中碳、氢、氮、氧元素的质量比为
【答案】C
【解析】
【详解】A、田七氨酸由田七氨酸分子构成，一个田七氨酸分子是由5个碳原子、8个氢原子、2个氮原子、5个氧原子构成的，故选项说法错误；
B、田七氨酸的相对分子质量为12×5+8+14×2+16×5=176，故选项说法错误；
C、田七氨酸中碳、氢、氮、氧四种元素的质量比为：(12×5):8:(14×2):(16×5)=15:2:7:20，因此氧元素的质量分数最大，故选项说法正确；
D、田七氨酸中碳、氢、氮、氧元素的质量比为：(12×5):8:(14×2):(16×5)=15:2:7:20，故选项说法错误。
故选：C。
17. 甲、乙、丙、丁四种物质在一定条件下充分混合，此时各物质的质量分数如图1所示。一段时间后，各物质的质量分数如图2所示。下列说法正确的是
A. 丁是反应物B. x的值为20
C. 乙是此化学反应的催化剂D. 生成38g甲，需消耗60g丁
【答案】A
【解析】
【详解】A、反应前丁的质量分数为48%，反应后丁的质量分数为30%，丁的质量分数减少了48%-30%=18%，故丁是反应物，故选项正确；
B、由图2可知，甲乙丙丁四种物质的质量分数加一起等于1，所以可算出乙的质量分数为10%，即x的值为10，故选项不正确；
C、反应前乙的质量分数为10%，反应后乙的质量分数也为10%，乙的质量分数在反应前后不变，故乙可能是该反应的催化剂，也可能是没有参加反应的杂质，故选项不正确；
D、由上述分析，参加反应的甲和生成丁的质量比为：（19%-17%）：（48%-30%）=1：9，则若生成38g的甲，设消耗丁的质量为x, ，故选项不正确；
故选：A
18. 下列实验设计不能达到实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A、红磷燃烧产生五氧化二磷玻璃管口有气球，实验是在密闭容器内进行，可以验证质量守恒定律，故选项能够达到实验目的；
B、蜡烛由低到高依次熄灭，能说明二氧化碳可燃，不助燃，密度比空气的密度大，故选项能够达到实验目的；
C、干冰升华会产生大量的二氧化碳，左边的干燥的石蕊试剂不变色，右边的二氧化碳气体会和水反应生碳酸，碳酸能使紫色石蕊试剂变红，说明二氧化碳可以和水反应，故选项能够达到实验目的；
D、红磷燃烧消耗集气瓶中的氧气，但是没有止水夹，在燃烧过程中导管口有大量的气泡产生，冷却后到流入瓶中的水会大于1/5，导致实验失败，故选项不能够达到实验目的。
故选：D。
19. 碳及其化合物存在如下转化关系：；（“”表示一种物质会一步转化为另一种物质）。下列有关说法错误的是
A. 由转化为的过程中碳元素的化合价依次升高
B. 只能通过与反应转化为
C. 通过与反应转化为，化学方程式为
D. 可能是
【答案】B
【解析】
【详解】A、C、CO、CO2中碳元素化合价分别为0、+2、+4价，碳元素的化合价依次升高，故此项正确；
B、氧化铁与一氧化碳高温下反应生成铁单质和二氧化碳，故此项错误；
C、碳和二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳，化学方程式为：，故此项正确；
D、二氧化碳与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙和水，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳，所以X可能是碳酸钙，故此项正确。
故选B。
20. 二氧化锰因应用广泛而备受关注。某研究小组采用图1装置制取MnO2，反应原理为，石英管内剩余固体的质量和成分随温度的变化如图2。据图分析，下列说法正确的是
A. 实验结束时先停止通入空气再停止加热
B. 温度越高剩余固体中锰元素质量分数越高
C. 制备二氧化锰须控制反应温度高于300°C
D. 300°C时，固体减少的质量即为生成二氧化碳的质量
【答案】B
【解析】
【详解】A、实验结束时，先停止加热再停止通入空气，防止澄清石灰水倒吸，故A错误；
B、在固体加热的过程中，锰元素的质量不变，但剩余固体的质量一直减小，所以温度越高剩余固体中元素的质量分数越高，故B正确；
C、由图可知温度高于300℃时，二氧化锰将转变为其他物质，因此制备二氧化锰需控制反应温度不高于 300℃，故C错误；
D、300℃时，MnCO3与氧气在加热的条件下反应生成二氧化碳与二氧化锰，生成的二氧化碳的质量=原先固体的质量+参加反应的氧气的质量-剩余固体的质量，而固体减少的质量=原先固体的质量-剩余固体的质量，两者不相等，故D错误；
故选B。
第II非选择题（共50分）
二、填空与简答（本大硔共4个小题，化学方程式每个2分，其余每空1分，共25分）
21. 回答下列问题：
（1）中国某研究团队受“弓弩”等结构启发，研制出一种名为“碳弹簧”的新型碳材料，被认为是制造智能磁性材料的理想原料，有望用于外太空探测。
①如图一所示，“碳弹簧”由多孔碳材料制作而成，碳元素能组成多种碳单质，它们的物理性质存在较大差异的原因是______。
②也是制造智能磁性材料的原料之一，已知中铁元素的化合价为+3价，则钴元素的化合价为______。钴在元素周期表中的信息如图二所示，你能得到的一条信息是______。
③发射外太空探测设备最理想的燃料是液态氢。实验室可通过电解水的方法制取氢气，反应的化学方程式为______，该反应属于基本反应类型中的______。
（2）火药是中国古代四大发明之一。黑火药爆炸的反应为，X的化学式是______。
【答案】21. ①. 碳原子的排列方式不同 ②. +2 ③. 钴元素的相对原子质量为58.93（答案不唯一，合理即可） ④. ⑤. 分解反应
22. K2S
【解析】
【小问1详解】
①物质的结构决定物质的性质，金刚石、石墨等碳单质物理性质存在较大差异的原因是碳原子的排列方式不同，故填写：碳原子的排列方式不同。
②根据在化合物中正负化合价代数和为零，铁元素+3价，可得CFe2O4中钴（C）的化合价为：，故填写：+2；
根据元素周期表中的一格可知，中间的汉字表示元素名称，该元素的名称是钴，属于金属元素，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58.93，根据元素周期表中的一格可知，左上角的数字为27，表示原子序数为27；根据原子序数=核电荷数=质子数，则钴原子核内有27个质子，字母表示该元素的元素符号，钴元素的元素符号为C，故填写：钴元素的相对原子质量为58.93（答案不唯一，合理即可）。
③电解水生成氢气和氧气，化学方程式为：，故填写：；
该反应的反应物只有一种，生成物有两种，符合分解反应“一变多”的特征，属于分解反应，故填写：分解反应。
【小问2详解】
根据质量守恒定律可知，反应前后元素种类、原子个数相等，N、O、C的原子个数前后相等，而反应物中有S、K元素，生成物中应一定有S、K元素，则X中含有S、K元素，反应前共1个S原子，共2个K原子，则Y中共1个S原子，共2个K原子，又X的化学计量数为1，则X的化学式为K2S，故填写：K2S。
22. 水是生命之源。
（1）图1电解水实验中：试管______（选填“a”或“b”）中产生的气体使燃着的木条燃烧更旺。
（2）太阳能吸附式制冷结露法空气取水器工作原理如图2所示，可用于野外获取淡水。集水器里收集的淡水可加入______来证明它属于______（选填“软水”或“硬水”）。
（3）在日常生活中可用______（填名称）除去水中的色素和异味，可用______的方法降低水的硬度。
【答案】22. b 23. ①. 肥皂水 ②. 软水
24. ①. 活性炭 ②. 煮沸
【解析】
【小问1详解】
根据电解水实验，正极产生氧气，负极产生氢气，且氧气与氢气的体积比为1:2，由图可知，b试管中生成的气体为氧气，氧气具有助燃性，可以使燃着的木条燃烧更旺。
【小问2详解】
蒸气冷凝器中发生的是水蒸气遇冷凝结成水的过程，收集的淡水为纯净物，属于软水，可加入肥皂水，泡沫较多为软水，泡沫较少为硬水。
【小问3详解】
活性炭具有吸附性，可以除去水中的色素和异味。生活中可以通过煮沸的方法将硬水软化。加热煮沸的方法能将硬水中含有的可溶性钙镁化合物转化为不溶性的钙镁化合物，从而降低水的硬度，
23. 阅读下面科普短文。
科学分析表明，汽车尾气中含有多种污染物，如固体悬浮微粒、一氧化碳、二氧化硫、碳氢化合物、二氧化碳等。目前最有效的汽车尾气治理方法是在发动机排气系统中加装催化转化器，在催化剂的作用下发生一系列反应，使一氧化碳、二氧化氮、碳氢化合物三种有害物质较快地转化为对人体无害的二氧化碳、氮气和水蒸气，因此这种催化剂被称为三效催化剂（TWC）。TWC通常是以贵金属铂、铑、钯为活性组分，它们是三效催化剂中其催化作用的主体。制作TWC时，将贵金属通过浸渍的方法分散在大比表面积的活性涂层上（“比表面积”指单位质量物料所具有的总面积），并将涂附在熔点达1350℃的董青石载体上。由此可见，催化转化器是安装在汽车排气系统中最重要的机外净化装置。
依据文音内容，回答下列问题：
（1）制作TWC过程属于______（填“物理”或“化学”）变化。
（2）汽车尾气排放的污染物中，会导致酸雨的污染性气体有：______、______（填化学式）。
（3）在催化转化器中发生一系列反应，其中一步是：一氧化氮和一氧化碳加热条件下反应生成二氧化碳和空气中含量最多的气体，该反应的化学方程式为______。
（4）为了使空气清新，天空更蓝，请写出一条改善空气质量的措施：______。
【答案】23. 物理 24. ①. SO2 ②. NO2
25. 2NO+2CO2CO2+N2
26. 开发使用新能源（合理即可）
【解析】
【小问1详解】
制作TWC时，将贵金属通过浸渍的方法分散在大比表面积的活性涂层上，没有新物质生成，属于物理变化，故填：物理；
【小问2详解】
汽车尾气排放的污染物中，SO2、NO2等大气污染物在空气中发生反应后的生成物溶于雨水，会形成酸雨，故填：SO2；NO2；
【小问3详解】
一氧化氮和一氧化碳加热条件下反应生成二氧化碳和空气中含量最多的气体，空气中最多的气体是氮气，则反应的化学方程式为2NO+2CO2CO2+N2，故填：2NO+2CO2CO2+N2；
【小问4详解】
为了使空气清新，天空更蓝，改善空气质量的措施很多，如开发使用新能源、植树造林等，故填：开发使用新能源（合理即可）。
24. 我国古人很早就认识了硫元素，《神农本草经》将“硫”评价为“能化金银铜铁奇物”，现代化学中含硫药物、含硫材料等也十分普遍。
（1）用化学用语填空：
①1个硫原子______；②2个二氧化硫分子______；③3个硫酸根离子______。
（2）工业上可利用物料循环的方法实现烟气的脱硫处理，工艺流程如图所示：（提示：名称是亚硫酸钙）
①操作I是______；
②吸收室中发生的反应之一是氢氧化钠和二氧化硫的反应，反应生成了亚硫酸钠和一种常见的液体，写出氢氧化钠和二氧化硫反应的化学方程式______；
③理论上只需不断加入______（填化学式）便可持续实现烟气的脱硫处理。
【答案】（1） ①. S ②. ③.
（2） ①. 过滤 ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
①由原子的表示方法可知，用元素符号来表示一个原子，表示多个该原子，就在其元素符号前加上相应的数字，故1个硫原子表示为：S；
②由分子的表示方法可知：正确书写物质的化学式，表示多个该分子，就在其化学式前加上相应的数字，故2个二氧化硫分子表示为：；
③由离子表示方法，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，故3个硫酸根离子表示为：。
【小问2详解】
①经过操作Ⅰ能得到亚硫酸钙固体和氢氧化钠溶液，故操作Ⅰ是分离固体和液体的，故操作Ⅰ是过滤；
②二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水，反应的化学方程式为：；
③脱硫过程中需要加入氢氧化钙，且过程中没有氢氧化钙生成，故理论上只需不断加入氢氧化钙便可实现烟气的脱硫处理。
三、实验探究题（本大题共3个小题，化学方程式每个2分，其余每空1分，共19分）
25. 化学是一门以实验为基础的科学。根据下列实验装置图，回答有关问题：
（1）仪器①的名称是______。
（2）实验室制取的化学方程式为______；只能用E装置收集的原因是______。
（3）质量分数为的医用双氧水在常温下难分解，但在双氧水溶液中加入铁锈，就会迅速分解，且反应结束后过滤出的铁锈可重复使用。试写出该反应的化学方程式______，铁锈是该反应的______。
（4）实验室可用固体锌粒和稀硫酸溶液在常温下反应制取，若要控制反应的开始和停止，可选用的发生装置为______；若用装置D收集产生的氢气，气体应从______（填“a”或“b”）端进入。
【答案】25. 集气瓶
26. ①. ②. 二氧化碳能溶于水，密度比空气大
27. ①. ②. 催化剂
28. ①. C ②. a
【解析】
【小问1详解】
根据仪器特征和用途，仪器①的名称是集气瓶，故填：集气瓶。
【小问2详解】
实验室用石灰石（或大理石，主要成分都是碳酸钙）和稀盐酸制取二氧化碳，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，该反应的化学方程式为：；只能用E（向上排空气法）装置收集的原因是：二氧化碳能溶于水，密度比空气大。故填：；二氧化碳能溶于水，密度比空气大。
【小问3详解】
质量分数为的医用双氧水在常温下难分解，但在双氧水溶液中加入铁锈，就会迅速分解，且反应结束后过滤出的铁锈可重复使用，说明铁锈是该反应的催化剂，双氧水在铁锈做催化剂条件下反应生成水和氧气，该反应的化学方程式为：。故填：；催化剂。
【小问4详解】
实验室可用固体锌粒和稀硫酸溶液在常温下反应制取，根据反应物的状态为固体和液体，反应条件为常温，发生装置选择固液常温型发生装置B或C，若要控制反应的开始和停止，可选用的发生装置为C，装置C可通过打开和关闭止水夹来控制反应的发生与停止；氢气难溶于水，密度比水小，若用装置D收集产生的氢气，气体应从a端进入，水从b端排出。故填：C；a。
26. 课外小组同学利用下图所示装置制取二氧化碳，并对其性质进行研究。
（提示：浓硫酸具有吸水性，可做干燥剂。）
（1）若打开止水夹，关闭止水夹，从长颈漏斗向装置中加入足量的稀盐酸，一段时间后，观察到______的现象，说明中已经收集满。
（2）若打开止水夹K1，关闭止水夹K2，一段时间后观察到______的现象，可证明能与反应且密度比空气大。
【答案】26. D中澄清石灰水变浑浊
27 ②无明显现象，③比①先变红
【解析】
【小问1详解】
石灰石的主要成分是碳酸钙，和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，澄清石灰水的主要成分是氢氧化钙，二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，观察到D中澄清石灰水变浑浊，即可说明 C 中已经收集满 CO2；
【小问2详解】
浓硫酸具有吸水性，可做干燥剂，除去二氧化碳中的水分，故②无明显现象，二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸可使石蕊变红，二氧化碳的密度比空气大，故③比①先变红，从而说明CO2 能与H2O反应且CO2密度比空气大。
27. 小嘉和小言学习了碳单质的化学性质后，知道碳与氧气反应能够生成或。于是两人联想到木炭粉与氧化铜发生的反应，对反应后的生成物进行了探究：
【查阅资料】
1.①；②。
2.CO能使湿润的氯化钯黄色试纸变蓝。
3.CO有毒、有可燃性。
【猜想与假设】他们对木炭粉与氧化铜反应生成的产物进行猜想：
（1）猜想一：产物是铜和一氧化碳；
猜想二：产物是铜和二氧化碳；
猜想三：产物是______。
【进行实验】设计的实验装置（见图1）
（2）
【反思与评价】
（3）图一C中发生反应的化学方程式______；
（4）实验结束时，为防止铜被氧化，必须先停止加热，待铜冷却后再将试管口的胶塞取下，因此若没有B安全瓶，可能导致的后果是______。
（5）根据实验结论，从环保角度考滤，图1装置应如何改进______。
【拓展与交流】
（6）如果用图2装置代替图1中的A装置，整个实验过程中可持续的通入______（填化学式），这样既可以排尽试管中的空气，又能将反应的气体产物都“赶”出来。
【答案】27. 铜、一氧化碳和二氧化碳
28. ①. 红色 ②. CO
29.
30. 液体倒吸入试管，使试管炸裂
31. 装置C后面加一个点燃的酒精灯
32. N2
【解析】
【小问1详解】
由于碳和氧化铜反应生成的气体中，可能生成一氧化碳，也可能生成二氧化碳，再结合其它猜想，则可知产物还可能是铜、一氧化碳和二氧化碳；
【小问2详解】
①中有Cu生成，实验现象应是固体由黑色变红色；②由资料中“CO能使湿润的氯化钯黄色试纸变蓝”可知，B中黄色试纸变蓝，说明有CO生成；
【小问3详解】
二氧化碳能用澄清石灰水变浑浊，则可用澄清石灰水检验，二氧化碳和石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸选项
事实
解释
A
用活性炭净水
降低水中Ca2+、Mg2+的含量
B
CO与CO2性质不同
两种分子的构成不同
C
2g氢气和8g氧气充分反应，生成10g水
该反应遵守质量守恒定律
D
6000L氧气加压后装入容积为40L的钢瓶中
氧分子体积变小
选项
A
B
C
D
实验设计
实验目的
验证质量守恒定律
探究CO2不支持燃烧，密度比空气大
验证二氧化碳可以和水反应
测定空气中氧气的含量
实验现象
实验结论
①A中固体由黑色变______
①有生成
②B中黄色试纸变蓝
②有______生成
③C中产生白色沉淀
③有生成
注意事项：
1．答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、班级在答题卡上填写清楚，并认真核准准考证号及姓名。
2．考生必须把所有的答案填写在答题卡上，答在试卷上的答案无效。
3．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案选项框涂黑。如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其它答案选项框，不要填涂和勾划无关选项。其他试题用黑色碳素笔作答，答案不要超出给定的答题框。
4．考生必须按规定的方法和要求答题，不按要求答题所造成的后果由本人自负。
5．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回．
可能用到的相对原子质量：H—1 C—12 N—14 O—16 Na—23 Zn—65 Mn—55
第I卷选择题（共40分）
一、选择题（本大题共20个小题，每小题2分，共40分。每小题只有一个选项符合题意，多选错选或不选均不得分。请将符合题意的选项序号写在答领卡相应位置）
1. 填涂答题卡需要用2B铅笔，铅笔芯中含有石墨。下列属于石墨化学性质的是
A. 金属光泽B. 质软C. 导电性D. 可燃性
【答案】D
【解析】
【分析】通过化学变化才能体现出来的性质属于化学性质。
【详解】A、金属光泽不需要通过化学变化就能体现，属于物理性质，不符合题意；
B、质软不需要通过化学变化就能体现，属于物理性质，不符合题意；
C、导电性不需要通过化学变化就能体现，属于物理性质，不符合题意；
D、可燃性需要通过化学变化就能体现，属于化学性质，符合题意。
故选D。
2. 地壳中含量最多的元素与含量最多的金属元素形成的化合物是
A. SiO2B. Al2O3C. Fe2O3D. CaO
【答案】B
【解析】
【详解】地壳中含量最多的元素是氧元素，含量最多的金属元素是铝元素，铝元素通常显+3价，氧元素通常显-2价，铝和氧形成的化合物是Al2O3。
故选：B。
3. 下列四位同学发表的关于CO2的见解，其中不正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A、二氧化碳是空气的成分之一，无毒不是空气的污染物，选项说法正确；
B、化学式微观表示该物质的一个分子，因此表示一个二氧化碳分子，选项说法正确；
C、空气中按体积分数计算二氧化碳占，选项说法错误；
D、二氧化碳过量排放会造成温室效应全球气候变暖，选项说法正确；
故选：C。
4. 中国将力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和，体现了大国担当。下列基于碳中和理念设计的低碳行动方案合理的是
①衣——尽可能选择环保的面料
②食——提倡光盘行动，降低食物垃圾的产生和处理等
③住——及时关闭待机电源，使用节能家电等
④行——选择乘坐公共交通工具，短途出行尽量步行或骑自行车等
A. ①B. ①②C. ②③④D. ①②③④
【答案】C
【解析】
【详解】①衣——尽可能选择环保的面料，有利于保护环境，但与减少二氧化碳排放无关，故错误；
②食——提倡光盘行动，降低食物垃圾的产生和处理等，可减少因处理垃圾产生的二氧化碳，故正确；
③住——及时关闭待机电源，使用节能家电等，有利于节约资源，减少二氧化碳排放，故正确；
④行——选择乘坐公共交通工具，短途出行尽量步行或骑自行车等，能减少二氧化碳排放，故正确，故②③④行动方案合理。
故选：C。
5. 正确的实验操作是实验成功的保证。下列实验操作正确的是
A. 检验 B. 液体过滤
C. 收集 D. 检查气密性
【答案】C
【解析】
【详解】A、二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，常用澄清的石灰水来检验二氧化碳，故A不符合题意；
B、过滤液体时，要注意“一贴、二低、三靠”的原则，图中缺少玻璃棒引流，故B不符合题意；
C、氧气的密度比空气大，用向上排空气法收集，长导管进入氧气，瓶内空气从短导管排出，故C符合题意；
D、该装置未构成封闭体系，即长颈漏斗与大气相通，无论该装置气密性是否良好，导管口都不会有气泡产生，不能判断气密性是否良好，故D不符合题意。
故选C。
6. 物质由微粒构成，下列事实的微观解释正确的是（ ）
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A、活性炭净水是利用活性炭具有吸附性，能吸附异味和色素，不能降低水中Ca2+、Mg2+的含量，错误；
B、CO可燃烧、CO2不可燃烧，是因为它们分子的构成不同，不同种分子的化学性质不同，正确；
C、反应中，氢气和氧气的质量比为(2×2)∶(1×32)=1∶8，2g氢气和8g氧气充分反应，应生成9g水，剩余1g氢气未反应，错误；
D、6000L氧气加压后装入容积为40L的钢瓶中，是因为分子间有间隔，气体受压后，分子间的间隔变小，错误。
故选B。
7. 下列关于空气的说法正确的是
A. 氧气具有助燃性，可用作火箭发射的燃料
B. 空气质量报告中所列的空气质量级别数目越大，空气质量越好
C. 空气中分离出的氮气化学性质不活泼，可作食品的保护气
D. 稀有气体制成各种电光源，利用的是化学性质稳定
【答案】C
【解析】
【详解】A、氧气具有助燃性，不可用作火箭发射的燃料，选项A不正确；
B、空气质量报告中所列的空气质量级别数目越大，空气质量越差，选项B不正确；
C、氮气的化学性质不活泼，不和食品发生反应，可作食品防腐的保护气，选项C正确；
D、稀有气体制成各种电光源，利用的是物理性质，与稀有气体的化学性质稳定无关，选项D不正确，故选C。
8. 科学研究发现，金星大气的成分之一是三氧化二碳（C2O3），实验证明C2O3的化学性质与CO相似。下列关于C2O3的叙述错误的是
A. 组成：由CO和CO2混合而成B. 用途：可用于冶金工业
C. 性质：有可燃性D. 分类：属于非金属氧化物
【答案】A
【解析】
【详解】A、由题中的信息可知，C2O3并不是由CO和CO2混合而成，故选项说法不正确；
B、C2O3的化学性质与CO相似，CO具有还原性，因此C2O3可用于冶金工业，故选项说法正确；
C、C2O3的化学性质与CO相似，CO具有可燃性，因此C2O3有可燃性，故选项说法正确；
D、氧化物是由两种元素组成的化合物中，其中一种元素是氧元素，因此C2O3属于非金属氧化物，故选项说法正确。
故选A。
9. 下列有关化学用语说法正确的是
A. NO2中数字“2”表示每个二氧化氮分子中有2个氧原子
B. H2表示2个氢原子
C. Al3+可表示+3价的铝元素
D. Fe2+和Fe3+都属于铁元素，核外电子数相同
【答案】A
【解析】
【详解】A.化学式中元素符号右下角的数字为一个分子中原子的个数， NO2中数字“2”表示每个二氧化氮分子中有2个氧原子，选项正确；
B. H2表示一个氢分子中有2个氢原子，选项错误；
C. Al3+表示一个铝离子带3个单位正电荷，表示铝元素显+3价，选项错误；
D. Fe2+和Fe3+都属于铁元素，核电荷数相同，核外电子数不相同，选项错误。
故选A。
10. 下列物质由离子构成的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A、过氧化氢由过氧化氢分子构成，故A不符合题意；
B、氯化钠由钠离子和氯离子构成，故B符合题意；
C、金属单质由原子直接构成，铜由铜原子构成，故C不符合题意；
D、稀有气体由原子直接构成，氦气由氦原子构成，故D不符合题意。
故选B。
11. 下列属于纯净物的是（ ）
A. 加碘食盐B. 冰水混合物C. 洁净的空气D. 75%的医用酒精
【答案】B
【解析】
【详解】A、加碘食盐是由氯化钠、碘酸钾等混合而成，属于混合物，不符合题意；
B、冰是固态的水，冰水混合物是由同种物质组成，属于纯净物，符合题意；
C、洁净的空气是由氮气、氧气等两种以上物质混合而成，属于混合物，不符合题意；
D、75%的医用酒精是用酒精和水混合而成，属于混合物，不符合题意。
故选B。
12. 分析推理是化学学习中常用的思维方法。下列推理正确的是
A. 离子是带电的微粒，因此带电的微粒一定是离子
B. 单质是由一种元素组成的，因此由一种元素组成的物质一定是单质
C. 分子、原子、离子是构成物质的微粒，因此物质都是由分子、原子、离子构成的
D. 氧气具有助燃性，因此所有的燃烧都需要氧气的参与
【答案】C
【解析】
【详解】A.离子是带电微粒，但带电的微粒不一定是离子，例如质子、电子，故A错误；
B.单质是由一种元素组成的，但由一种元素组成的物质不一定是单质，也可能是混合物，例如氧气和臭氧组成的混合物，故B错误；
C.分子、原子、离子是构成物质的微粒，因此物质都是由分子、原子、离子构成的，故C正确；
D.氧气具有助燃性，但并不是所有的燃烧都需要氧气的参与，例如镁可以在二氧化碳中燃烧，故D错误。
故选：C。
13. 2023年9月23日晚，第19届亚运会在杭州开幕，亚运史上首次利用“零碳”甲醇点燃火炬。此次亚运会使用的“零碳”甲醇经过技术迭代，利用焦炉气中的氢气，与从工业尾气中捕集的二氧化碳合成甲醇（CH3OH），每生产一吨这种甲醇可以消纳1.375吨的二氧化碳，从而实现二氧化碳资源循环利用，彰显了中国打造“碳中和”亚运会的成果。如图所示为制备甲醇（即有机物X）的微观过程，下列说法正确的是
A. 该化学反应生成了三种新物质
B. 参加反应 和 分子数之比为4∶1
C. 该分子由3种原子构成
D. 反应中若不使用纳米纤维，甲醇的总产量会降低
【答案】C
【解析】
【分析】由微观示意图得知，该反应是二氧化碳和氢气在纳米纤维和催化剂作用下反应生成甲醇和水，化学方程式为。
【详解】A、该反应是二氧化碳和氢气在纳米纤维和催化剂作用下反应生成甲醇和水，反应生成了两种物质，不符合题意；
B、由方程式知，参加反应的 （氢分子）和 （二氧化碳分子）分子数之比为3:1，不符合题意；
C、 即甲醇分子，化学式为CH3OH，一个甲醇分子由1个碳原子、4个氢原子和1个氧原子构成，该分子由3种原子构成，符合题意；
D、由催化剂的特点可知，催化剂改变化学反应速率、不改变反应程度，反应中若不使用纳米纤维，甲醇的产量不会改变，不符合题意；
故选C。
14. 下列实验现象描述正确的是
A. 红磷在空气中燃烧，产生大量白色烟雾
B. 镁条在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成白色的氧化镁固体
C. 稀盐酸中加入碳酸钠粉末，产生大量的气泡，溶液变为蓝色
D. 一氧化碳在空气中燃烧产生蓝色火焰
【答案】D
【解析】
【详解】A、红磷在空气中燃烧，产生大量白烟，而不是白色烟雾，故选项实验现象描述不正确；
B、镁条在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成白色的氧化镁固体，是实验结论，而不是实验现象，故选项实验现象描述不正确；
C、盐酸中加入碳酸钠粉末，产生大量的气泡，溶液为无色，故选项实验现象描述不正确；
D、一氧化碳在空气中燃烧产生蓝色火焰，放出热量，故选项实验现象描述正确。
故选D。
15. 下列是几种粒子的结构示意图，有关说法正确的是
A. ①③化学性质相似B. ③④属于同种粒子
C. ②③可以形成化合物D. ①②③分别属于不同周期的元素的粒子
【答案】D
【解析】
【详解】A、元素化学性质与最外层电子数有密切关系；①只有一个电子层，为填满了的稳定结构；③最外层有2个电子，小于4，为不稳定结构，错误；
B、③中质子数=电子数，属于原子；④中质子数>电子数，属于离子，错误；
C、③失去2个电子后形成镁离子才能与②氧离子形成化合物，错误；
D、①②③对应的原子核外电子层数分别为1、2、3，是分别属于不同周期的元素的粒子，正确。
故选D。
16. 云南文山有“中国三七之乡”的美誉。《本草纲目》记载：“三七近时始出，南人军中，用为金疮要药，云有奇功”。三七中止血的活性成分主要是田七氨酸，下列说法正确的是
A. 田七氨酸是由5个碳原子、8个氢原子、2个氮原子、5个氧原子构成的
B. 田七氨酸的相对分子质量为
C. 田七氨酸中氧元素的质量分数最大
D. 田七氨酸中碳、氢、氮、氧元素的质量比为
【答案】C
【解析】
【详解】A、田七氨酸由田七氨酸分子构成，一个田七氨酸分子是由5个碳原子、8个氢原子、2个氮原子、5个氧原子构成的，故选项说法错误；
B、田七氨酸的相对分子质量为12×5+8+14×2+16×5=176，故选项说法错误；
C、田七氨酸中碳、氢、氮、氧四种元素的质量比为：(12×5):8:(14×2):(16×5)=15:2:7:20，因此氧元素的质量分数最大，故选项说法正确；
D、田七氨酸中碳、氢、氮、氧元素的质量比为：(12×5):8:(14×2):(16×5)=15:2:7:20，故选项说法错误。
故选：C。
17. 甲、乙、丙、丁四种物质在一定条件下充分混合，此时各物质的质量分数如图1所示。一段时间后，各物质的质量分数如图2所示。下列说法正确的是
A. 丁是反应物B. x的值为20
C. 乙是此化学反应的催化剂D. 生成38g甲，需消耗60g丁
【答案】A
【解析】
【详解】A、反应前丁的质量分数为48%，反应后丁的质量分数为30%，丁的质量分数减少了48%-30%=18%，故丁是反应物，故选项正确；
B、由图2可知，甲乙丙丁四种物质的质量分数加一起等于1，所以可算出乙的质量分数为10%，即x的值为10，故选项不正确；
C、反应前乙的质量分数为10%，反应后乙的质量分数也为10%，乙的质量分数在反应前后不变，故乙可能是该反应的催化剂，也可能是没有参加反应的杂质，故选项不正确；
D、由上述分析，参加反应的甲和生成丁的质量比为：（19%-17%）：（48%-30%）=1：9，则若生成38g的甲，设消耗丁的质量为x, ，故选项不正确；
故选：A
18. 下列实验设计不能达到实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A、红磷燃烧产生五氧化二磷玻璃管口有气球，实验是在密闭容器内进行，可以验证质量守恒定律，故选项能够达到实验目的；
B、蜡烛由低到高依次熄灭，能说明二氧化碳可燃，不助燃，密度比空气的密度大，故选项能够达到实验目的；
C、干冰升华会产生大量的二氧化碳，左边的干燥的石蕊试剂不变色，右边的二氧化碳气体会和水反应生碳酸，碳酸能使紫色石蕊试剂变红，说明二氧化碳可以和水反应，故选项能够达到实验目的；
D、红磷燃烧消耗集气瓶中的氧气，但是没有止水夹，在燃烧过程中导管口有大量的气泡产生，冷却后到流入瓶中的水会大于1/5，导致实验失败，故选项不能够达到实验目的。
故选：D。
19. 碳及其化合物存在如下转化关系：；（“”表示一种物质会一步转化为另一种物质）。下列有关说法错误的是
A. 由转化为的过程中碳元素的化合价依次升高
B. 只能通过与反应转化为
C. 通过与反应转化为，化学方程式为
D. 可能是
【答案】B
【解析】
【详解】A、C、CO、CO2中碳元素化合价分别为0、+2、+4价，碳元素的化合价依次升高，故此项正确；
B、氧化铁与一氧化碳高温下反应生成铁单质和二氧化碳，故此项错误；
C、碳和二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳，化学方程式为：，故此项正确；
D、二氧化碳与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙和水，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳，所以X可能是碳酸钙，故此项正确。
故选B。
20. 二氧化锰因应用广泛而备受关注。某研究小组采用图1装置制取MnO2，反应原理为，石英管内剩余固体的质量和成分随温度的变化如图2。据图分析，下列说法正确的是
A. 实验结束时先停止通入空气再停止加热
B. 温度越高剩余固体中锰元素质量分数越高
C. 制备二氧化锰须控制反应温度高于300°C
D. 300°C时，固体减少的质量即为生成二氧化碳的质量
【答案】B
【解析】
【详解】A、实验结束时，先停止加热再停止通入空气，防止澄清石灰水倒吸，故A错误；
B、在固体加热的过程中，锰元素的质量不变，但剩余固体的质量一直减小，所以温度越高剩余固体中元素的质量分数越高，故B正确；
C、由图可知温度高于300℃时，二氧化锰将转变为其他物质，因此制备二氧化锰需控制反应温度不高于 300℃，故C错误；
D、300℃时，MnCO3与氧气在加热的条件下反应生成二氧化碳与二氧化锰，生成的二氧化碳的质量=原先固体的质量+参加反应的氧气的质量-剩余固体的质量，而固体减少的质量=原先固体的质量-剩余固体的质量，两者不相等，故D错误；
故选B。
第II非选择题（共50分）
二、填空与简答（本大硔共4个小题，化学方程式每个2分，其余每空1分，共25分）
21. 回答下列问题：
（1）中国某研究团队受“弓弩”等结构启发，研制出一种名为“碳弹簧”的新型碳材料，被认为是制造智能磁性材料的理想原料，有望用于外太空探测。
①如图一所示，“碳弹簧”由多孔碳材料制作而成，碳元素能组成多种碳单质，它们的物理性质存在较大差异的原因是______。
②也是制造智能磁性材料的原料之一，已知中铁元素的化合价为+3价，则钴元素的化合价为______。钴在元素周期表中的信息如图二所示，你能得到的一条信息是______。
③发射外太空探测设备最理想的燃料是液态氢。实验室可通过电解水的方法制取氢气，反应的化学方程式为______，该反应属于基本反应类型中的______。
（2）火药是中国古代四大发明之一。黑火药爆炸的反应为，X的化学式是______。
【答案】21. ①. 碳原子的排列方式不同 ②. +2 ③. 钴元素的相对原子质量为58.93（答案不唯一，合理即可） ④. ⑤. 分解反应
22. K2S
【解析】
【小问1详解】
①物质的结构决定物质的性质，金刚石、石墨等碳单质物理性质存在较大差异的原因是碳原子的排列方式不同，故填写：碳原子的排列方式不同。
②根据在化合物中正负化合价代数和为零，铁元素+3价，可得CFe2O4中钴（C）的化合价为：，故填写：+2；
根据元素周期表中的一格可知，中间的汉字表示元素名称，该元素的名称是钴，属于金属元素，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58.93，根据元素周期表中的一格可知，左上角的数字为27，表示原子序数为27；根据原子序数=核电荷数=质子数，则钴原子核内有27个质子，字母表示该元素的元素符号，钴元素的元素符号为C，故填写：钴元素的相对原子质量为58.93（答案不唯一，合理即可）。
③电解水生成氢气和氧气，化学方程式为：，故填写：；
该反应的反应物只有一种，生成物有两种，符合分解反应“一变多”的特征，属于分解反应，故填写：分解反应。
【小问2详解】
根据质量守恒定律可知，反应前后元素种类、原子个数相等，N、O、C的原子个数前后相等，而反应物中有S、K元素，生成物中应一定有S、K元素，则X中含有S、K元素，反应前共1个S原子，共2个K原子，则Y中共1个S原子，共2个K原子，又X的化学计量数为1，则X的化学式为K2S，故填写：K2S。
22. 水是生命之源。
（1）图1电解水实验中：试管______（选填“a”或“b”）中产生的气体使燃着的木条燃烧更旺。
（2）太阳能吸附式制冷结露法空气取水器工作原理如图2所示，可用于野外获取淡水。集水器里收集的淡水可加入______来证明它属于______（选填“软水”或“硬水”）。
（3）在日常生活中可用______（填名称）除去水中的色素和异味，可用______的方法降低水的硬度。
【答案】22. b 23. ①. 肥皂水 ②. 软水
24. ①. 活性炭 ②. 煮沸
【解析】
【小问1详解】
根据电解水实验，正极产生氧气，负极产生氢气，且氧气与氢气的体积比为1:2，由图可知，b试管中生成的气体为氧气，氧气具有助燃性，可以使燃着的木条燃烧更旺。
【小问2详解】
蒸气冷凝器中发生的是水蒸气遇冷凝结成水的过程，收集的淡水为纯净物，属于软水，可加入肥皂水，泡沫较多为软水，泡沫较少为硬水。
【小问3详解】
活性炭具有吸附性，可以除去水中的色素和异味。生活中可以通过煮沸的方法将硬水软化。加热煮沸的方法能将硬水中含有的可溶性钙镁化合物转化为不溶性的钙镁化合物，从而降低水的硬度，
23. 阅读下面科普短文。
科学分析表明，汽车尾气中含有多种污染物，如固体悬浮微粒、一氧化碳、二氧化硫、碳氢化合物、二氧化碳等。目前最有效的汽车尾气治理方法是在发动机排气系统中加装催化转化器，在催化剂的作用下发生一系列反应，使一氧化碳、二氧化氮、碳氢化合物三种有害物质较快地转化为对人体无害的二氧化碳、氮气和水蒸气，因此这种催化剂被称为三效催化剂（TWC）。TWC通常是以贵金属铂、铑、钯为活性组分，它们是三效催化剂中其催化作用的主体。制作TWC时，将贵金属通过浸渍的方法分散在大比表面积的活性涂层上（“比表面积”指单位质量物料所具有的总面积），并将涂附在熔点达1350℃的董青石载体上。由此可见，催化转化器是安装在汽车排气系统中最重要的机外净化装置。
依据文音内容，回答下列问题：
（1）制作TWC过程属于______（填“物理”或“化学”）变化。
（2）汽车尾气排放的污染物中，会导致酸雨的污染性气体有：______、______（填化学式）。
（3）在催化转化器中发生一系列反应，其中一步是：一氧化氮和一氧化碳加热条件下反应生成二氧化碳和空气中含量最多的气体，该反应的化学方程式为______。
（4）为了使空气清新，天空更蓝，请写出一条改善空气质量的措施：______。
【答案】23. 物理 24. ①. SO2 ②. NO2
25. 2NO+2CO2CO2+N2
26. 开发使用新能源（合理即可）
【解析】
【小问1详解】
制作TWC时，将贵金属通过浸渍的方法分散在大比表面积的活性涂层上，没有新物质生成，属于物理变化，故填：物理；
【小问2详解】
汽车尾气排放的污染物中，SO2、NO2等大气污染物在空气中发生反应后的生成物溶于雨水，会形成酸雨，故填：SO2；NO2；
【小问3详解】
一氧化氮和一氧化碳加热条件下反应生成二氧化碳和空气中含量最多的气体，空气中最多的气体是氮气，则反应的化学方程式为2NO+2CO2CO2+N2，故填：2NO+2CO2CO2+N2；
【小问4详解】
为了使空气清新，天空更蓝，改善空气质量的措施很多，如开发使用新能源、植树造林等，故填：开发使用新能源（合理即可）。
24. 我国古人很早就认识了硫元素，《神农本草经》将“硫”评价为“能化金银铜铁奇物”，现代化学中含硫药物、含硫材料等也十分普遍。
（1）用化学用语填空：
①1个硫原子______；②2个二氧化硫分子______；③3个硫酸根离子______。
（2）工业上可利用物料循环的方法实现烟气的脱硫处理，工艺流程如图所示：（提示：名称是亚硫酸钙）
①操作I是______；
②吸收室中发生的反应之一是氢氧化钠和二氧化硫的反应，反应生成了亚硫酸钠和一种常见的液体，写出氢氧化钠和二氧化硫反应的化学方程式______；
③理论上只需不断加入______（填化学式）便可持续实现烟气的脱硫处理。
【答案】（1） ①. S ②. ③.
（2） ①. 过滤 ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
①由原子的表示方法可知，用元素符号来表示一个原子，表示多个该原子，就在其元素符号前加上相应的数字，故1个硫原子表示为：S；
②由分子的表示方法可知：正确书写物质的化学式，表示多个该分子，就在其化学式前加上相应的数字，故2个二氧化硫分子表示为：；
③由离子表示方法，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，故3个硫酸根离子表示为：。
【小问2详解】
①经过操作Ⅰ能得到亚硫酸钙固体和氢氧化钠溶液，故操作Ⅰ是分离固体和液体的，故操作Ⅰ是过滤；
②二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水，反应的化学方程式为：；
③脱硫过程中需要加入氢氧化钙，且过程中没有氢氧化钙生成，故理论上只需不断加入氢氧化钙便可实现烟气的脱硫处理。
三、实验探究题（本大题共3个小题，化学方程式每个2分，其余每空1分，共19分）
25. 化学是一门以实验为基础的科学。根据下列实验装置图，回答有关问题：
（1）仪器①的名称是______。
（2）实验室制取的化学方程式为______；只能用E装置收集的原因是______。
（3）质量分数为的医用双氧水在常温下难分解，但在双氧水溶液中加入铁锈，就会迅速分解，且反应结束后过滤出的铁锈可重复使用。试写出该反应的化学方程式______，铁锈是该反应的______。
（4）实验室可用固体锌粒和稀硫酸溶液在常温下反应制取，若要控制反应的开始和停止，可选用的发生装置为______；若用装置D收集产生的氢气，气体应从______（填“a”或“b”）端进入。
【答案】25. 集气瓶
26. ①. ②. 二氧化碳能溶于水，密度比空气大
27. ①. ②. 催化剂
28. ①. C ②. a
【解析】
【小问1详解】
根据仪器特征和用途，仪器①的名称是集气瓶，故填：集气瓶。
【小问2详解】
实验室用石灰石（或大理石，主要成分都是碳酸钙）和稀盐酸制取二氧化碳，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，该反应的化学方程式为：；只能用E（向上排空气法）装置收集的原因是：二氧化碳能溶于水，密度比空气大。故填：；二氧化碳能溶于水，密度比空气大。
【小问3详解】
质量分数为的医用双氧水在常温下难分解，但在双氧水溶液中加入铁锈，就会迅速分解，且反应结束后过滤出的铁锈可重复使用，说明铁锈是该反应的催化剂，双氧水在铁锈做催化剂条件下反应生成水和氧气，该反应的化学方程式为：。故填：；催化剂。
【小问4详解】
实验室可用固体锌粒和稀硫酸溶液在常温下反应制取，根据反应物的状态为固体和液体，反应条件为常温，发生装置选择固液常温型发生装置B或C，若要控制反应的开始和停止，可选用的发生装置为C，装置C可通过打开和关闭止水夹来控制反应的发生与停止；氢气难溶于水，密度比水小，若用装置D收集产生的氢气，气体应从a端进入，水从b端排出。故填：C；a。
26. 课外小组同学利用下图所示装置制取二氧化碳，并对其性质进行研究。
（提示：浓硫酸具有吸水性，可做干燥剂。）
（1）若打开止水夹，关闭止水夹，从长颈漏斗向装置中加入足量的稀盐酸，一段时间后，观察到______的现象，说明中已经收集满。
（2）若打开止水夹K1，关闭止水夹K2，一段时间后观察到______的现象，可证明能与反应且密度比空气大。
【答案】26. D中澄清石灰水变浑浊
27 ②无明显现象，③比①先变红
【解析】
【小问1详解】
石灰石的主要成分是碳酸钙，和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，澄清石灰水的主要成分是氢氧化钙，二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，观察到D中澄清石灰水变浑浊，即可说明 C 中已经收集满 CO2；
【小问2详解】
浓硫酸具有吸水性，可做干燥剂，除去二氧化碳中的水分，故②无明显现象，二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸可使石蕊变红，二氧化碳的密度比空气大，故③比①先变红，从而说明CO2 能与H2O反应且CO2密度比空气大。
27. 小嘉和小言学习了碳单质的化学性质后，知道碳与氧气反应能够生成或。于是两人联想到木炭粉与氧化铜发生的反应，对反应后的生成物进行了探究：
【查阅资料】
1.①；②。
2.CO能使湿润的氯化钯黄色试纸变蓝。
3.CO有毒、有可燃性。
【猜想与假设】他们对木炭粉与氧化铜反应生成的产物进行猜想：
（1）猜想一：产物是铜和一氧化碳；
猜想二：产物是铜和二氧化碳；
猜想三：产物是______。
【进行实验】设计的实验装置（见图1）
（2）
【反思与评价】
（3）图一C中发生反应的化学方程式______；
（4）实验结束时，为防止铜被氧化，必须先停止加热，待铜冷却后再将试管口的胶塞取下，因此若没有B安全瓶，可能导致的后果是______。
（5）根据实验结论，从环保角度考滤，图1装置应如何改进______。
【拓展与交流】
（6）如果用图2装置代替图1中的A装置，整个实验过程中可持续的通入______（填化学式），这样既可以排尽试管中的空气，又能将反应的气体产物都“赶”出来。
【答案】27. 铜、一氧化碳和二氧化碳
28. ①. 红色 ②. CO
29.
30. 液体倒吸入试管，使试管炸裂
31. 装置C后面加一个点燃的酒精灯
32. N2
【解析】
【小问1详解】
由于碳和氧化铜反应生成的气体中，可能生成一氧化碳，也可能生成二氧化碳，再结合其它猜想，则可知产物还可能是铜、一氧化碳和二氧化碳；
【小问2详解】
①中有Cu生成，实验现象应是固体由黑色变红色；②由资料中“CO能使湿润的氯化钯黄色试纸变蓝”可知，B中黄色试纸变蓝，说明有CO生成；
【小问3详解】
二氧化碳能用澄清石灰水变浑浊，则可用澄清石灰水检验，二氧化碳和石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸选项
事实
解释
A
用活性炭净水
降低水中Ca2+、Mg2+的含量
B
CO与CO2性质不同
两种分子的构成不同
C
2g氢气和8g氧气充分反应，生成10g水
该反应遵守质量守恒定律
D
6000L氧气加压后装入容积为40L的钢瓶中
氧分子体积变小
选项
A
B
C
D
实验设计
实验目的
验证质量守恒定律
探究CO2不支持燃烧，密度比空气大
验证二氧化碳可以和水反应
测定空气中氧气的含量
实验现象
实验结论
①A中固体由黑色变______
①有生成
②B中黄色试纸变蓝
②有______生成
③C中产生白色沉淀
③有生成
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