山西省临汾市部分学校2024-2025九年级上学期第一次能力训练化学试题（含解析）

2024—2025学年度第一学期素养形成第一次能力训练
初三化学
注意事项：
1.本试卷共 6页，满分 70分，考试时间 70分钟。
2.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷相应的位置上。
3.答案全部在答题卡上完成，答在本试卷上无效。
4.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：O—16 H—1 Ca—40 K—39 Cl—35.5
一、选择题(本大题共 10个小题，每小题 2分，共 20分。在每小题给出的四个选项中，只有
一个符合题目要求，请选出并在答题卡上将该项涂黑。)
1. 中华民族的发明创造为人类文明进步作出了巨大贡献。我国的下列发明及应用中，不涉及化学变化的是
A. 石油化工催化剂研究 B. 黑火药的研究
C. 活字印刷术 D. 二氧化碳人工合成淀粉
2. 氧气与人类的生产、生活有着非常密切的关系。下列有关氧气说法不正确的是
A. 氧气可用于供给呼吸 B. 制取氧气必须加催化剂
C. 氧气具有助燃性 D. 液态氧为淡蓝色
3. 具备基本的化学实验技能是学习化学和进行探究活动的基础。下列实验操作正确的是
A. 取用固体药品 B. 倾倒液体药品
C. 用后不洗直接插回原瓶 D. 添加酒精
4. 学会观察现象，是化学必备素养之一。下列实验现象描述正确的是
A. 铜在空气中加热，生成黑色氧化铜
B. 红磷在空气中燃烧会产生大量的白雾
C. 镁在空气中燃烧发出耀眼白光，生成白色固体
D. 铁丝在空气中燃烧，火星四射，生成黑色固体
5. 化学是以实验为基础的学科。下列有关加热实验操作的叙述，不正确的是
A. 给试管中液体加热时，液体体积不超过试管容积的三分之一
B. 用试管夹夹持试管时，应由试管底部套上、取下
C. 加热后的试管，不能用冷水冲洗
D. 把烧杯放在酒精灯火焰上直接加热
6. 下列反应属于化合反应的是
A. 把糖和水混合后形成糖水
B. 氢气在氧气中燃烧生成水
C. 水蒸气遇冷凝结成水
D. 水通电生成氢气和氧气
7. 下图是某同学制作的简易供氧器。有关说法错误的是
A. 输出的氧气可作为高能燃料
B. 乙瓶是利用氧气不易溶于水的原理，使氧气湿润
C. 根据乙中气泡的多少，可以判断氧气排出的快慢
D. 夏天鱼缸中溶解氧下降，可用该仪器给鱼缸中的鱼供氧
8. 宏观辨识与微观探析是化学学科的核心素养之一，下列宏观现象与微观解释不一致的是
A. H2能燃烧，O2不能燃烧——构成物质的分子不同
B. 水银温度计放入热水中，水银柱升高——原子体积受热变大
C. 火锅店门口香气袭人——分子在不断地运动
D. 水通电分解有氧气产生——化学变化中分子可以再分
9. 关于水的净化的知识，说法正确的是
A. 采用过滤的方法，可以将硬水转变成软水
B. 可以往自来水中加入活性炭作为絮凝剂
C. 滤纸要紧贴漏斗的内壁，是为了防止过滤时液体流速过慢
D. 用过滤的方法可以从食盐水中获得食盐
10. 辨析图像是学习化学的必备素养。将燃着的蜡烛(足量)放在如图所示的密闭容器内，同时用氧气传感器
测出密闭容器中氧气含量的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 蜡烛燃烧前装置内只有氧气
B. 蜡烛燃烧只发生化学变化
C. 蜡烛熄灭后，密闭容器内气体不能使澄清石灰水变浑浊
D. 当氧气的体积分数小于 15.96%时，蜡烛在密闭容器内不能继续燃烧
二、工程、技术应用题(每空 1分，文字表达式 2分，共 16分)
【化学与工程】
历史悠久，人文厚重的临汾，是华夏民族的重要发祥地之一和黄河文明的摇篮。远古文明的熏陶浸染，尧
文化的滋养积淀，境内人民的纯朴勤劳与聪明才智，使临汾这块丰饶的土地上结出了文化艺术的累累硕果。
请分析图文信息，解答下列题的相关问题。
11. 临汾鼓楼上保存了很多文物。有些文物保存在氮气中，原因是_____。氮原子的质子数为 7，则氮原子
的核外电子数为_____。
12. 临汾夜景灯光璀璨。多彩如幻的霓虹灯能发出各种颜色的光的原因是_____。金刚石有很好的折光性，
金刚石和石墨都都由碳原子构成，但性质不同，原因是_____。
13. 彩虹桥建设使用了大量钢铁。实验室在进行铁在氧气中燃烧时，集气瓶炸裂了，原因是_____，该反应
的文字表达式是_____。
14. 汾河是山西的母亲河。电解水实验正负极产生气体的体积之比为_____，结合氢气燃烧实验能的到的结
论是_____。为保护汾河水，你能做到的是_____。
【化学与技术】
15.“温控保鲜”和“气调保鲜”是两类食品保鲜技术。它们通过降低温度和改变气体成分，达到抑制储藏
物细胞呼吸的目的。如图所示是工业上用膜分离技术实现“气调保鲜”的流程。
分析思考，解决问题：
（1）冰箱中常用的是“气调保鲜”，在空气分离后，进入冰箱保鲜室内的气体是_____(填“富氧空气”或
“富氮空气”)。生活中常见的缓慢氧化有(举一例)_____。
（2）膜分离得到“富氧空气”，此过程发生的变化属于_____。
（3）石蜡在“富氧空气”中燃烧的现象是_____。
（4）“富氮空气”经过净化除杂后，可以和氢气在的一定条件下反应生成氨气，该反应的文字表达式为
_____。
三、科普阅读题(每空 1分，文字表达式 2分，共 7分)
16. 阅读分析，解决问题：
神奇的全碳气凝胶
全碳气凝胶外表呈固体状，内部含有众多孔隙，充斥着空气，密度极小，是空气密度
的六分之一，是迄今为止世界上最轻的材料。全碳气凝胶的构造类似于碳海绵，它可
以在数千次被压缩至原体积的 20%之后迅速复原，。全碳气凝胶还是迄今已报道的吸油
力最高的材料，而且只吸油不吸水。在能量存储方面，全碳气凝胶的小身板却有超大
比表面积和优异的导电性，可作为超级电容器和锂硫电池等能源存储器件的电极材料，
能有效提高能量密度、延长循环寿命。当把全碳气凝胶放在玫瑰与火焰之间，玫瑰花
会丝毫无损(如下图)。
此外，全碳气凝胶还可在电磁屏蔽、传感器、柔性电子、催化剂载体、建筑材料、卫
星探测等领域大显身手，已成为最具潜力的新型碳材料之一。
（1）全碳气凝胶能吸油的原因是_____。由此推知全碳气凝胶可用于_____。
（2）当把全碳气凝胶放在玫瑰与火焰之间，玫瑰花会丝毫无损，说明全碳气凝胶具有_____性质。
（3）全碳气凝胶有碳元素组成，写出碳与氧气反应的文字表达式_____。
（4）“可以在数千次被压缩至原体积的 20%之后迅速复原”，这种不需要发生化学变化就表现出来的性质
叫做_____。
（5）从文中叙述可知，使用全碳气凝胶材料应注意_____。
四、物质性质与应用题(每空 1分，文字表达式 2分，共 6分)
17. 水是生命之源。目前居民家庭用水大多是自来水厂生产的自来水。兴趣小组同学在小组合作学习过程中，
对自来水的相关问题，以结构图的形式，进行了如下梳理。联系实际，解决问题：
（1）自来水的物质类别是_____。
（2）自来水生产过程中能生成新物质是哪一步？_____。
（3）自来水与蒸馏水如何区别_____。
（4）写出一个生成水的化学反应的文字表达式_____。
（5）家庭中自来水的安全饮用方法是_____。
五、定量分析题(第 1小题 2分，第 2小题 4分，共 6分)
18. 氧元素是地壳里含量最多的元素。很多物质中都含有氧元素。
（1）构成氧气的微观粒子是(填名称)_____。实验室用高锰酸钾制取氧气时检查装置气密性的方法是_____。
（2）计算下列物质的相对分子质量，写出计算过程。
KClO3：_____。Ca OH 2：_____。
六、科学探究题(每空 1分，文字表达式 2分，共 15分)
19. 化学小组同学设计实验测定空气中氧气的体积含量。
实验方法：利用下图所示装置，先用止水夹住橡皮管，点燃红磷，伸入瓶中并塞上瓶塞。等红磷燃烧熄灭
后再打开止水夹。
（1）实验原理：红磷燃烧消耗氧气。该反应的文字表达式为_____。
（2）实验现象：_____。
（3）实验结论：_____。
（4）为保证实验成功，操作中应注意(写出一点)_____。
（5）问题与交流：能否将红磷换成木炭进行相同实验，为什么？_____。
20. 工业生产、医疗卫生、科学研究等行业往往需要比较纯净的氧气，因此可要将空气中的氧气分离出来，
或通过化学反应来制备氧气。某兴趣小组以“氧气的制备”为主题开展研究性学习和实践活动。
任务一：工业制氧
（1）将空气除尘净化、加压、降温、蒸发可以制得大量液态氧气。利用的原理是_____。
任务二：实验室制氧
实验室里现有高锰酸钾、二氧化锰、双氧水以及下列装置。
（2）仪器①的名称是_____。
（3）用 A装置制取氧气，试管口放一团棉花的作用是_____。
（4）利用双氧水制取并收集一瓶较为纯净的氧气，从上图选择需要的的装置有_____(填符号)，反应的文字
表达式为_____。
【实验探究】H2O2 生成氧气的快慢与催化剂种类是否有关
【实验方案】常温下，在两瓶同质量、同浓度的H2O2 溶液中，分别加入相同质量的MnO2和水泥块，测
量各生成一瓶(相同体积)O2所需的时间。实验记录数据如下图。
实验编
1 2
号
5% 5%
反应物
H2O2 H2O2
1g水泥 1g
催化剂
块 MnO2
时间 165秒 46秒
【实验结论】
（5）该探究过程得出的结论是_____。
【反思】
（6）H2O2 在常温下分解缓慢，加入MnO2或水泥块后反应明显加快，若要证明MnO2和水泥块是该反应
的催化剂，还需要增加实验来验证它们在化学反应前后的_____是否改变。
任务三：家庭制氧
（7）“便携式制氧机”可用于家庭保健供氧，某品牌制氧机如题图所示。用该制氧机制氧气时，在反应仓
中加入适量水，再先后加入白色过碳酸钠固体颗粒和黑色二氧化锰粉末，过滤仓底部导气管口就有气泡冒
出。该制氧机中，制氧剂不选择双氧水，是因为_____。2024—2025学年度第一学期素养形成第一次能力训练
初三化学
注意事项：
1.本试卷共 6页，满分 70分，考试时间 70分钟。
2.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷相应的位置上。
3.答案全部在答题卡上完成，答在本试卷上无效。
4.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：O—16 H—1 Ca—40 K—39 Cl—35.5
一、选择题(本大题共 10个小题，每小题 2分，共 20分。在每小题给出的四个选项中，只有
一个符合题目要求，请选出并在答题卡上将该项涂黑。)
1. 中华民族的发明创造为人类文明进步作出了巨大贡献。我国的下列发明及应用中，不涉及化学变化的是
A. 石油化工催化剂研究 B. 黑火药的研究
C. 活字印刷术 D. 二氧化碳人工合成淀粉
【答案】C
【解析】
【详解】A、石油化工催化剂研究有新物质生成，涉及化学变化。不符合题意；
B、黑火药燃烧有新物质生成，所以黑火药的研究涉及化学变化。不符合题意；
C、活字印刷术没有新物质生成，不涉及化学变化。符合题意；
D、二氧化碳人工合成淀粉有新物质生成，涉及化学变化。不符合题意；
故选 C。
2. 氧气与人类的生产、生活有着非常密切的关系。下列有关氧气说法不正确的是
A. 氧气可用于供给呼吸 B. 制取氧气必须加催化剂
C. 氧气具有助燃性 D. 液态氧为淡蓝色
【答案】B
【解析】
【详解】A.人体摄入的营养物质需要在氧气存在的条件下发生氧化反应，提供人体所必需的养分与能量，
氧气可用于供给呼吸，故 A正确；
B.制取氧气不一定需要加催化剂，如工业制取氧气、高锰酸钾制取氧气不需要催化剂，故 B错误；
C.氧气具有助燃性，可以帮助可燃物的燃烧，故 C正确；
D.液态氧为淡蓝色，故 D正确。
故选：B。
3. 具备基本的化学实验技能是学习化学和进行探究活动的基础。下列实验操作正确的是
A. 取用固体药品 B. 倾倒液体药品
C. 用后不洗直接插回原瓶 D. 添加酒精
【答案】C
【解析】
【详解】A、取用固体药品时，瓶塞要倒放，胆矾是固体粉末状药品，应用药匙取用，图示操作错误，不符
合题意；
B、倾倒液体药品时，瓶塞要倒放，标签要对准手心，试管微微倾斜，试管口紧挨试剂瓶瓶口，使液体缓缓
倒入，图示操作错误，不符合题意；
C、滴瓶上的滴管使用后直接插回原瓶，不能用水清洗，否则试剂瓶中的液体药品将被稀释，图示操作正确，
符合题意；
D、使用酒精灯要注意“两查、两禁、一不可”，禁止向燃着的酒精灯中添加酒精，图示操作错误，不符合
题意。
故选：C。
4. 学会观察现象，是化学必备素养之一。下列实验现象描述正确的是
A. 铜在空气中加热，生成黑色氧化铜
B. 红磷在空气中燃烧会产生大量的白雾
C. 镁在空气中燃烧发出耀眼白光，生成白色固体
D. 铁丝在空气中燃烧，火星四射，生成黑色固体
【答案】C
【解析】
【详解】A、加热铜，生成黑色物质，生成黑色氧化铜属于实验结论，不是现象，故此项错误；
B、红磷在空气中燃烧，产生大量白烟，没有雾，故此项错误；
C、镁在空中燃烧，发出耀眼的白光，产生白烟，生成白色固体，故此项正确；
D、铁丝在空气中无法燃烧，不会产生火星，故此项错误。
故选 C。
5. 化学是以实验为基础的学科。下列有关加热实验操作的叙述，不正确的是
A. 给试管中液体加热时，液体体积不超过试管容积的三分之一
B. 用试管夹夹持试管时，应由试管底部套上、取下
C. 加热后的试管，不能用冷水冲洗
D. 把烧杯放在酒精灯火焰上直接加热
【答案】D
【解析】
【详解】A、给试管中液体加热时，液体体积不超过试管容积的三分之一，故 A选项不符合题意；
B、用试管夹夹持试管时，应由试管底部套上、取下，故 B选项不符合题意；
C、加热后的试管，不能用冷水冲洗，以防试管骤冷而炸裂，故 C选项不符合题意；
D、烧杯不能在酒精灯火焰上直接加热，需要放在陶土网上加热，故 D选项符合题意。
故选 D。
6. 下列反应属于化合反应的是
A. 把糖和水混合后形成糖水
B. 氢气在氧气中燃烧生成水
C. 水蒸气遇冷凝结成水
D. 水通电生成氢气和氧气
【答案】B
【解析】
【详解】A、糖和水混合后形成糖水的过程中，没有新物质生成，属于物理变化，不属于化合反应，不符合
题意；
B、氢气在氧气中燃烧生成水，该反应符合“多变一”的特征，属于化合反应，符合题意；
C、水蒸气遇冷凝结成水的过程中，没有新物质生成，属于物理变化，不属于化合反应，不符合题意；
D、水通电生成氢气和氧气，该反应符合“一变多”的特征，属于分解反应，不符合题意。
故选：B。
7. 下图是某同学制作的简易供氧器。有关说法错误的是
A. 输出的氧气可作为高能燃料
B. 乙瓶是利用氧气不易溶于水的原理，使氧气湿润
C. 根据乙中气泡的多少，可以判断氧气排出的快慢
D. 夏天鱼缸中溶解氧下降，可用该仪器给鱼缸中的鱼供氧
【答案】A
【解析】
【详解】A、氧气具有助燃性，没有可燃性，因此不可以作为燃料，故此项说法错误；
B、氧气不易溶于水，可将氧气通过乙瓶中的水，来保持氧气湿润，故此项说法正确；
C、氧气不易溶于水，所以将氧气通过乙瓶中的水可观察到气泡，再根据气泡的多少判断氧气排出的快慢，
故此项说法正确；
D、夏天温度高，氧气的溶解度下降，鱼缸中溶解的氧下降，可用该仪器给鱼缸中的鱼供氧，故此项说法正
确。
故选 A。
8. 宏观辨识与微观探析是化学学科的核心素养之一，下列宏观现象与微观解释不一致的是
A. H2能燃烧，O2不能燃烧——构成物质的分子不同
B. 水银温度计放入热水中，水银柱升高——原子体积受热变大
C. 火锅店门口香气袭人——分子在不断地运动
D. 水通电分解有氧气产生——化学变化中分子可以再分
【答案】B
【解析】
【详解】A、氢气能燃烧，氧气不能燃烧，是因为构成物质的分子不同，所以化学性质不同，说法正确，不
符合题意；
B、水银温度计放入热水中，水银柱升高，是因为汞原子间的间隔随温度升高而增大，说法错误，符合题意；
C、火锅店门口香气袭人，是因为分子在不断运动，说法正确，不符合题意；
D、水通电分解有氧气产生，是因为水分子在通电条件下分解成氢原子和氧原子，然后每两个氧原子结合成
一个氧分子，多个氧分子聚集成氧气，说明在化学变化中分子可以再分，说法正确，不符合题意。
故选：B。
9. 关于水的净化的知识，说法正确的是
A. 采用过滤的方法，可以将硬水转变成软水
B. 可以往自来水中加入活性炭作为絮凝剂
C. 滤纸要紧贴漏斗的内壁，是为了防止过滤时液体流速过慢
D. 用过滤的方法可以从食盐水中获得食盐
【答案】C
【解析】
【详解】A、过滤只能除去水中不溶性杂质，不能除去可溶性的钙、镁化合物，不能将硬水转化为软水，选
项错误；
B、自来水的净化过程中可以加入明矾作为混凝剂，促进悬浮杂质的沉降，加入活性炭的作用是吸附作用，
选项错误；
C、滤纸要紧贴漏斗的内壁，是为了防止留有气泡过滤时液体流速过慢，选项正确；
D、过滤只能分离液体和不溶性固体，不能将可溶性氯化钠从溶液中分离，选项错误；
故选 C。
10. 辨析图像是学习化学的必备素养。将燃着的蜡烛(足量)放在如图所示的密闭容器内，同时用氧气传感器
测出密闭容器中氧气含量的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 蜡烛燃烧前装置内只有氧气
B. 蜡烛燃烧只发生化学变化
C. 蜡烛熄灭后，密闭容器内气体不能使澄清石灰水变浑浊
D. 当氧气的体积分数小于 15.96%时，蜡烛在密闭容器内不能继续燃烧
【答案】D
【解析】
【详解】A、蜡烛燃烧前装置内是空气，空气中含有氮气、氧气等多种气体，说法错误，不符合题意；
B、蜡烛燃烧生成水和二氧化碳，属于化学变化，同时蜡烛受热熔化，属于物理变化，说法错误，不符合题
意；
C、蜡烛燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故蜡烛熄灭后，密闭容器内气体能使澄清石
灰水变浑浊，说法错误，不符合题意；
D、由图可知，当氧气的体积分数小于 15.96%时，蜡烛在密闭容器内不能继续燃烧，说法正确，符合题意。
故选：D。
二、工程、技术应用题(每空 1分，文字表达式 2分，共 16分)
【化学与工程】
历史悠久，人文厚重的临汾，是华夏民族的重要发祥地之一和黄河文明的摇篮。远古文明的熏陶浸染，尧
文化的滋养积淀，境内人民的纯朴勤劳与聪明才智，使临汾这块丰饶的土地上结出了文化艺术的累累硕果。
请分析图文信息，解答下列题的相关问题。
11. 临汾鼓楼上保存了很多文物。有些文物保存在氮气中，原因是_____。氮原子的质子数为 7，则氮原子
的核外电子数为_____。
12. 临汾夜景灯光璀璨。多彩如幻的霓虹灯能发出各种颜色的光的原因是_____。金刚石有很好的折光性，
金刚石和石墨都都由碳原子构成，但性质不同，原因是_____。
13. 彩虹桥建设使用了大量钢铁。实验室在进行铁在氧气中燃烧时，集气瓶炸裂了，原因是_____，该反应
的文字表达式是_____。
14. 汾河是山西的母亲河。电解水实验正负极产生气体的体积之比为_____，结合氢气燃烧实验能的到的结
论是_____。为保护汾河水，你能做到的是_____。
【答案】11. ①. 氮气化学性质稳定 ②. 7
12. ①. 稀有气体在通电时会显示不同颜色的光 ②. 原子的排列方式不同或结构不同
13. ①. 集气瓶底没有放水或细沙，燃烧产生的高温物质，使集气瓶底受热不均匀而炸裂 ②. 铁＋
氧气 点 燃 四氧化三铁
14. ①. 1：2 ②. 水是由氢、氧元素组成的 ③. 不向水中乱丢垃圾(合理即可)
【解析】
【11题详解】
氮气可以用作保护气，主要是因为其化学性质稳定，通常不与其他物质发生化学反应，且无毒。
氮原子的质子数为 7，根据原子结构的基本原理，一个原子的质子数等于其核外电子数。因此，氮原子的核
外电子数也是 7。
【12题详解】
霓虹灯管中装有的稀有气体不同，通电会显示不同颜色的光。
金刚石和石墨都由碳元素组成，但它们的物理性质差异显著，主要是因为碳原子的排列方式不同。
【13题详解】
铁在氧气中燃烧时，会放出大量的热，生成的高温熔融物如果直接落在集气瓶底部，会导致集气瓶受热不
均，从而引起炸裂。
铁在氧气中燃烧时生成四氧化三铁，该反应的文字表达式为：铁＋氧气 点 燃 四氧化三铁。
【14题详解】
在电解水实验中，正极产生的气体是氧气，负极产生的气体是氢气。根据电解水反应的化学方程式，可以
得出氧气和氢气的体积比为 1:2。
在电解水实验中，电源正极产生氧气，负极产生氢气，氢气燃烧生成水的实验进一步验证了水中的氢元素
和氧元素来源。得到的结论是水是由氢、氧元素组成的。
保护汾河水，个人可做的措施有不向水中乱丢垃圾等（合理即可）。
【化学与技术】
15.“温控保鲜”和“气调保鲜”是两类食品保鲜技术。它们通过降低温度和改变气体成分，达到抑制储藏
物细胞呼吸的目的。如图所示是工业上用膜分离技术实现“气调保鲜”的流程。
分析思考，解决问题：
（1）冰箱中常用的是“气调保鲜”，在空气分离后，进入冰箱保鲜室内的气体是_____(填“富氧空气”或
“富氮空气”)。生活中常见的缓慢氧化有(举一例)_____。
（2）膜分离得到“富氧空气”，此过程发生的变化属于_____。
（3）石蜡在“富氧空气”中燃烧的现象是_____。
（4）“富氮空气”经过净化除杂后，可以和氢气在的一定条件下反应生成氨气，该反应的文字表达式为
_____。
【答案】（1） ①. 富氮空气 ②. 铁生锈、食物腐烂
（2）物理变化 （3）发白光，放出热量
一
4 氮气＋氢气
定 条 件
（ ） 氨气
【解析】
【小问 1详解】
冰箱中常用的是“气调保鲜”，氮气化学性质不活泼，常用作保护气，因此在空气分离后，进入冰箱保鲜
室内的气体是富氮空气；
生活中常见的缓慢氧化有铁生锈、食物腐烂等；
【小问 2详解】
膜分离得到“富氧空气”，此过程中没有新物质生成，发生的变化属于物理变化；
【小问 3详解】
石蜡在“富氧空气”中燃烧的现象是发白光，放出热量；
【小问 4详解】
“富氮空气”经过净化除杂后，可以和氢气在的一定条件下反应生成氨气，该反应的文字表达式为
一
氮气＋氢气 定 条 件 氨气。
三、科普阅读题(每空 1分，文字表达式 2分，共 7分)
16. 阅读分析，解决问题：
神奇的全碳气凝胶
全碳气凝胶外表呈固体状，内部含有众多孔隙，充斥着空气，密度极小，是空气密度的
六分之一，是迄今为止世界上最轻的材料。全碳气凝胶的构造类似于碳海绵，它可以
在数千次被压缩至原体积的 20%之后迅速复原，。全碳气凝胶还是迄今已报道的吸油力
最高的材料，而且只吸油不吸水。在能量存储方面，全碳气凝胶的小身板却有超大比
表面积和优异的导电性，可作为超级电容器和锂硫电池等能源存储器件的电极材料，
能有效提高能量密度、延长循环寿命。当把全碳气凝胶放在玫瑰与火焰之间，玫瑰花
会丝毫无损(如下图)。
此外，全碳气凝胶还可在电磁屏蔽、传感器、柔性电子、催化剂载体、建筑材料、卫
星探测等领域大显身手，已成为最具潜力的新型碳材料之一。
（1）全碳气凝胶能吸油的原因是_____。由此推知全碳气凝胶可用于_____。
（2）当把全碳气凝胶放在玫瑰与火焰之间，玫瑰花会丝毫无损，说明全碳气凝胶具有_____性质。
（3）全碳气凝胶有碳元素组成，写出碳与氧气反应的文字表达式_____。
（4）“可以在数千次被压缩至原体积的 20%之后迅速复原”，这种不需要发生化学变化就表现出来的性质
叫做_____。
（5）从文中叙述可知，使用全碳气凝胶材料应注意_____。
【答案】（1） ①. 全碳气凝胶内部有众多孔隙，构造类似于碳海绵 ②. 吸收海面原油泄露(合理即可)
（2）耐高温(合理即可)
（3）碳＋氧气 点 燃 二氧化碳
（4）物理性质 （5）不要压碎(合理即可)
【解析】
【小问 1详解】
全碳气凝胶能吸油的原因是全碳气凝胶内部有众多孔隙，构造类似于碳海绵，具有吸附性；
性质决定用途，全碳气凝胶可用于吸收海面原油泄露(合理即可)；
【小问 2详解】
当把全碳气凝胶放在玫瑰与火焰之间，玫瑰花会丝毫无损，说明全碳气凝胶隔热、耐高温（合理即可）；
【小问 3详解】
点燃
碳与氧气在点燃的条件下生成二氧化碳，该反应的文字表达式为碳 氧气 二氧化碳；
【小问 4详解】
不需要发生化学变化就表现出来的性质叫做物理性质；
【小问 5详解】
全碳气凝胶外表呈固体状，内部含有众多孔隙，故使用全碳气凝胶材料不要压碎（合理即可）。
四、物质性质与应用题(每空 1分，文字表达式 2分，共 6分)
17. 水是生命之源。目前居民家庭用水大多是自来水厂生产的自来水。兴趣小组同学在小组合作学习过程中，
对自来水的相关问题，以结构图的形式，进行了如下梳理。联系实际，解决问题：
（1）自来水的物质类别是_____。
（2）自来水生产过程中能生成新物质是哪一步？_____。
（3）自来水与蒸馏水如何区别_____。
（4）写出一个生成水的化学反应的文字表达式_____。
（5）家庭中自来水的安全饮用方法是_____。
【答案】（1）混合物 （2）消毒
（3）分别取样滴在玻璃片上，蒸发，有残留物质的是自来水，无残留的是蒸馏水
二氧化锰
（4）过氧化氢 水 氧气
（5）煮沸
【解析】
【小问 1详解】
自来水由多种物质组成，属于混合物；
【小问 2详解】
自来水生产过程通常包括沉淀、过滤、吸附、消毒等步骤，其中消毒是通过加入消毒剂来杀灭水中的微生
物，这个过程中发生了化学变化，有新物质生成；
【小问 3详解】
区分自来水和蒸馏水：分别取样滴在玻璃片上，蒸发，有残留物质的是自来水，无残留的是蒸馏水；
【小问 4详解】
二 氧 化 锰
过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，文字表达式为过氧化氢 水 氧气；
【小问 5详解】
家庭中自来水的安全饮用方法是煮沸。
五、定量分析题(第 1小题 2分，第 2小题 4分，共 6分)
18. 氧元素是地壳里含量最多的元素。很多物质中都含有氧元素。
（1）构成氧气的微观粒子是(填名称)_____。实验室用高锰酸钾制取氧气时检查装置气密性的方法是_____。
（2）计算下列物质的相对分子质量，写出计算过程。
KClO3：_____。Ca OH 2：_____。
【答案】（1） ①. 氧分子 ②. 连接装置，将导管一端放入水中，用手握住试管，观察导管口是否有
气泡产生，如有，则气密性良好
（2） ①. 39＋35.5＋16×3=122.5 ②. 40＋1×2＋16×2=74
【解析】
【小问 1详解】
构成氧气的微观粒子是氧分子；实验室用高锰酸钾制取氧气时检查装置气密性的方法是：连接装置，将导
管一端放入水中，用手握住试管，观察导管口是否有气泡产生，如有，则气密性良好；
【小问 2详解】
KClO3的相对分子质量为 39＋35.5＋16×3=122.5；Ca OH 2的相对分子质量为 40＋1×2＋16×2=74。
六、科学探究题(每空 1分，文字表达式 2分，共 15分)
19. 化学小组同学设计实验测定空气中氧气的体积含量。
实验方法：利用下图所示装置，先用止水夹住橡皮管，点燃红磷，伸入瓶中并塞上瓶塞。等红磷燃烧熄灭
后再打开止水夹。
（1）实验原理：红磷燃烧消耗氧气。该反应的文字表达式为_____。
（2）实验现象：_____。
（3）实验结论：_____。
（4）为保证实验成功，操作中应注意(写出一点)_____。
（5）问题与交流：能否将红磷换成木炭进行相同实验，为什么？_____。
【答案】（1）磷＋氧气 点 燃 五氧化二磷
（2）红磷燃烧，有大量白烟；冷却至室温打开止水夹，水进入集气瓶，约为集气瓶原空气体积五分之一
（3）空气中氧气的体积约为五分之一
（4）装置气密性要好或要等冷却至室温打开止水夹或红磷要足量(合理即可)
（5）否，木炭燃烧产生二氧化碳气体，不会形成气压差
【解析】
【小问 1详解】
红磷和氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，文字表达式为磷＋氧气 点 燃 五氧化二磷。
【小问 2详解】
红磷燃烧的现象是有大量白烟。红磷燃烧消耗氧气，氧气约占空气体积的五分之一，则冷却至室温打开止
水夹，水进入集气瓶，约为集气瓶原空气的体积五分之一。
【小问 3详解】
根据进入集气瓶中水的体积可得出实验结论：空气中氧气的体积约为五分之一。
【小问 4详解】
要保证实验成功则需要氧气全部消化，且要装置密闭，避免外部空气进入。则注意事项有装置气密性要好，
要等冷却至室温打开止水夹，红磷要足量等。
【小问 5详解】
木炭燃烧生成二氧化碳气体，无法形成准确的压强差。所以不能用木炭替换红磷。
20. 工业生产、医疗卫生、科学研究等行业往往需要比较纯净的氧气，因此可要将空气中的氧气分离出来，
或通过化学反应来制备氧气。某兴趣小组以“氧气的制备”为主题开展研究性学习和实践活动。
任务一：工业制氧
（1）将空气除尘净化、加压、降温、蒸发可以制得大量液态氧气。利用的原理是_____。
任务二：实验室制氧
实验室里现有高锰酸钾、二氧化锰、双氧水以及下列装置。
（2）仪器①的名称是_____。
（3）用 A装置制取氧气，试管口放一团棉花的作用是_____。
（4）利用双氧水制取并收集一瓶较为纯净的氧气，从上图选择需要的的装置有_____(填符号)，反应的文字
表达式为_____。
【实验探究】H2O2 生成氧气的快慢与催化剂种类是否有关
【实验方案】常温下，在两瓶同质量、同浓度的H2O2 溶液中，分别加入相同质量的MnO2和水泥块，测
量各生成一瓶(相同体积)O2所需的时间。实验记录数据如下图。
实验编
1 2
号
5% 5%
反应物
H2O2 H2O2
1g水泥 1g
催化剂
块 MnO2
时间 165秒 46秒
【实验结论】
（5）该探究过程得出的结论是_____。
【反思】
（6）H2O2 在常温下分解缓慢，加入MnO2或水泥块后反应明显加快，若要证明MnO2和水泥块是该反应
的催化剂，还需要增加实验来验证它们在化学反应前后的_____是否改变。
任务三：家庭制氧
（7）“便携式制氧机”可用于家庭保健供氧，某品牌制氧机如题图所示。用该制氧机制氧气时，在反应仓
中加入适量水，再先后加入白色过碳酸钠固体颗粒和黑色二氧化锰粉末，过滤仓底部导气管口就有气泡冒
出。该制氧机中，制氧剂不选择双氧水，是因为_____。
【答案】（1）氧气和氮气的沸点不同
（2）分液漏斗 （3）防止高锰酸钾粉末进入导管
（4） ①. BD ②. 过氧化氢 二 氧 化锰 水＋氧气
（5）过氧化氢生成氧气的快慢与催化剂种类有关且相同条件下，同质量的二氧化锰比水泥的催化效果好
（6）质量和化学性质 （7）双氧水携带储存不方便（合理即可）
【解析】
【小问 1详解】
常温常压下，氧气的沸点比氮气高，所以将空 gu 气除尘净化、加压、降温、变成液态空气，然后蒸发，
液氮变成气体逸出，剩下了大量液态氧气，故填：氧气和氮气的沸点不同。
【小问 2详解】
仪器①的名称是分液漏斗，故填：分液漏斗。
【小问 3详解】
高锰酸钾粉末加热时会剧烈运动，并进入导管，影响实验，所以要在试管口塞一团棉花，故填：防止高锰
酸钾粉末进入导管。
【小问 4详解】
双氧水在二氧化锰催化的条件下制取氧气，由于反应物的状态为固体和液体，反应条件不需要加热，则发
生装置应选 B；氧气密度比空气大，可采用向上排空气法收集，该反应收集的氧气较干燥，氧气不易溶于
水，可采用排水法收集，该反应收集的氧气较纯净，故利用双氧水制取并收集一瓶较为纯净的 O2，需选择
的装置有 BD。过氧化氢在二氧化锰催化条件下分解生成水和氧气，该反应的文字表达式为为：
二氧化锰 二氧化锰
过氧化氢 水 氧气，故填：BD；过氧化氢 水 氧气。
【小问 5详解】
根据实验数据可知，相同浓度的过氧化氢溶液，在同等质量的水泥和二氧化锰的催化下反应，结果二氧化
锰催化生成相同体积的氧气所需时间较短，故填：过氧化氢生成氧气的快慢与催化剂种类有关且相同条件
下，同质量的二氧化锰比水泥的催化效果好。
【小问 6详解】
催化剂是能改变化学反应速率，在化学反应前后质量和化学性质不变的物质，实验中只验证了其催化效果，
未验证质量和化学性质不变，所以还要补充实验来验证其质量和化学性质是否改变，故填：质量和化学性
质。
【小问 7详解】
双氧水是溶液，携带储存不方便，并且当双氧水浓度过大时，具有一定的腐蚀性，对外壳有腐蚀作用，故
填：双氧水携带储存不方便（或有一定腐蚀性，合理即可）。