《2025年学业水平评价九年级化学全一册人教版》

14.（4分）化学与生产、生活联系紧密。
（1）现有如下三种发电方式，不属于新能源的是______（填序号）。
（2）熟悉安全标识，妥善处理安全问题。下列安全标识使用不正确的是______（填序号）。
（3）丙醇（化学式为C₃H₈O）是一种清洁燃料，它在一定量的氧气中燃烧的化学方程式可表示为C₃H₈O + 4O₂ $\xlongequal{点燃}$ 4H₂O + 2CO₂ + X，生成物X的化学式为______。
（4）煤的气化是使煤变成清洁能源的有效途径，煤气化的主要反应有：①2C + O₂ $\xlongequal{点燃}$ 2CO；②C + H₂O $\xlongequal{高温}$ CO + H₂；③CO + H₂O $\xlongequal{高温}$ H₂ + CO₂。反应②和反应③的相同点是______（填序号）。
A.反应物都是氧化物
B.水都发生了氧化反应
C.生成物都是可燃性气体
D.反应后碳元素的化合价都升高

答案： （1）C
（2）A
（3）CO
（4）D
解析：（1）A风力发电、B太阳能发电属于新能源，C火力发电（化石燃料）不属于新能源；
（2）A是禁止烟火标识，煤矿矿井应使用，A正确；B酒精槽罐车应贴易燃液体标识，而非有毒品，B错误；C浓硫酸是腐蚀品，C正确；D白磷是易燃固体，D正确，故使用不正确的是B；
（3）根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变，反应前C、H、O原子个数分别为3、8、9，反应后已有C、H、O原子个数为2、8、8，故X为CO；
（4）②中C（0价）→CO（+2价），③中CO（+2价）→CO₂（+4价），碳元素化合价都升高，D正确。

15.（4分）阅读科普短文，回答下列问题。
2024年4月28日举办的中关村论坛年会上，氢能产业再次成为热点话题。氢气的主要来源包括化石燃料制氢和电解水制氢。化石燃料制氢技术比较成熟，但也存在诸多问题。利用可再生能源电解水制氢是目前理想的制氢技术，其技术主要有三种，分别是光催化、光电催化和光-电催化耦合制氢，它们对应的氢能转化率如下表。
氢气储运是氢能产业链的重要环节。除了储氢合金，中国科学家提出的“液态阳光”也是一种储氢载体。“液态阳光”是指利用太阳能等可再生能源制取绿色氢气，结合二氧化碳加氢技术制备以甲醇（CH₃OH）为代表的液态燃料。甲醇相比氢气、甲烷等燃料，可以直接使用现有的以汽油为主的燃料储存运输设施，降低了氢气储存和运输的成本。
“液态阳光”关键技术之一是合成甲醇时催化剂的选择，工业生产选择催化剂时，催化剂的稳定性是重要参考条件之一。中国科学家突破了这一关键技术（部分研究成果如图），推动了“液态阳光”生产从实验室走向应用。事实证明，这是切实可行的碳中和路径。
依据上述材料及所学化学知识，回答下列问题。
（1）如上表所示，光-电催化耦合技术优势之一是______。
（2）氢气和二氧化碳在催化剂作用下转化为甲醇和水的化学方程式为______。
（3）根据图中信息，合成“液态阳光”最适合的催化剂是______。
（4）下列说法不正确的是______（填序号）。
A.煤经过加工合成的甲醇，可以称作“液态阳光”
B.甲醇常温下为液体，可以直接使用现有的以汽油为主的燃料储存运输设施
C.氢能属于可再生能源，目前理想的制氢技术是利用可再生能源电解水
D.“液态阳光”是理想的储氢材料，据此推测其不仅在合成的过程中能吸收氢气，还应具备的化学性质是不活泼

答案： （1）氢能转化率高（70%以上）
（2）3H₂ + CO₂ $\xlongequal{催化剂}$ CH₃OH + H₂O
（3）CuZnAlO₄（240℃）
（4）A
解析：（1）由表可知光-电催化耦合技术氢能转化率70%以上，优势是转化率高；
（2）氢气和二氧化碳反应生成甲醇和水，化学方程式为3H₂ + CO₂ $\xlongequal{催化剂}$ CH₃OH + H₂O；
（3）图中CuZnAlO₄（240℃）时CH₃OH浓度最高，最适合；
（4）“液态阳光”是利用可再生能源制氢与CO₂合成甲醇，煤加工合成的甲醇不属于“液态阳光”，A错误。

16.（5分）一种以甲烷为燃料、含铜氧化物为载氧体的化学链燃烧原理如图1所示：
（1）与传统燃烧方式相比，化学链燃烧可避免燃料和空气直接接触，有利于捕集CO₂，防止其大量排入空气，造成______。
（2）空气反应器中参加反应的物质是______（填名称）。
（3）反应过程中______（选填“需要”或“不需要”）不断增加氧化铜。
（4）燃料反应器中发生反应的化学方程式为______。
（5）从空气反应器排出的气体中O₂体积分数随反应温度变化关系如图2所示。为了提高氧气利用率，空气反应器中最适宜的反应温度范围是______（填序号）。
A.800~900℃
B.900~1000℃
C.1000~1100℃

答案： （1）温室效应
（2）氧气和氧化铜
（3）不需要
（4）CH₄ + 4CuO $\xlongequal{一定条件}$ CO₂ + 2H₂O + 4Cu
（5）C
解析：（1）CO₂大量排放造成温室效应；
（2）空气反应器中O₂与Cu反应生成CuO，参加反应的物质是氧气和铜（或氧气和氧化铜，根据图中循环，应为氧气和铜生成氧化铜）；
（3）CuO在燃料反应器中被还原为Cu，Cu在空气反应器中被氧化为CuO，可循环使用，不需要不断增加；
（4）甲烷与CuO反应生成CO₂、H₂O和Cu，化学方程式为CH₄ + 4CuO $\xlongequal{一定条件}$ CO₂ + 2H₂O + 4Cu；
（5）1000~1100℃时O₂体积分数最低，氧气利用率最高，选C。

17.（5分）推广车用乙醇汽油，可以减少汽车尾气污染。利用秸秆为原料可生产乙醇（C₂H₆O），该过程中包含葡萄糖（C₆H₁₂O₆）转化为乙醇的反应（C₆H₁₂O₆ $\xlongequal{催化剂}$ 2C₂H₆O + 2CO₂↑）。每生产2.3t乙醇，理论上参加反应的葡萄糖的质量是多少？（写出计算过程）

答案： 设参加反应的葡萄糖的质量为x。
C₆H₁₂O₆ $\xlongequal{催化剂}$ 2C₂H₆O + 2CO₂↑
180 92
x 2.3t
$\frac{180}{92}=\frac{x}{2.3\ t}$
x = $\frac{180×2.3\ t}{92}$ = 4.5t
答：理论上参加反应的葡萄糖的质量是4.5t。

18.（4分）如图1是“燃烧的条件”实验活动的部分操作示意图：
（1）实验一加热片刻观察到A中棉球上的酒精燃烧产生蓝色火焰，B中棉球上的水不燃烧，由此得出燃烧的条件之一是______。
（2）实验二观察到先燃烧的物质是______。
（3）实验三将燃着的蜡烛放在密闭容器中，同时用传感器测得密闭装置内蜡烛从燃烧到熄灭后的过程中，装置内氧气和二氧化碳含量的变化曲线如图2所示。下列说法正确的是______（填序号）。
A.图2中表示氧气含量变化曲线的是①
B.图2中表示二氧化碳含量变化曲线的是①
C.结合图表分析蜡烛熄灭的时间为80s，蜡烛燃烧需要氧气的浓度不能低于16%
D.蜡烛完全熄灭后瓶内含有主要气体有氮气、二氧化碳、稀有气体和水蒸气

答案： （1）可燃物
（2）乒乓球碎片
（3）BCD
解析：（1）酒精是可燃物燃烧，水不是可燃物不燃烧，得出燃烧需可燃物；
（2）乒乓球碎片着火点比滤纸碎片低，先燃烧；
（3）A.蜡烛燃烧消耗O₂，氧气含量降低，曲线②表示氧气，A错误；
B.二氧化碳含量升高，曲线①表示二氧化碳，B正确；
C.80s时氧气含量降至16%，蜡烛熄灭，说明燃烧需氧气浓度不低于16%，C正确；
D.蜡烛熄灭后瓶内主要气体有N₂、CO₂、稀有气体和水蒸气，D正确。

19.（6分）化学社团对蜡烛燃烧进行了如下探究。
探究一：“剪烛”的原因
诗人李商隐以“何当共剪西窗烛，却话巴山夜雨时”来寄托对家人的思念。古人为何剪烛？
点燃两支相同的蜡烛，一段时间后，观察到均有较长烛芯露出，且发生弯曲。将其中一支蜡烛的烛芯剪掉一部分后，蜡烛仍正常燃烧，如图1。没有剪烛芯的蜡烛，火焰上方不时有黑烟产生，烛芯弯曲的方向，石蜡形成缺口，蜡油外流，如图2。
剪掉过长烛芯的作用是______（写一条即可）。
探究二：“吹灭蜡烛”的原理
化学兴趣小组根据灭火原理，对蜡烛熄灭的原因展开了探究。为此他们查阅了相关资料并进行了以下两个活动：
查阅资料：①蜡烛的着火点大约是190℃，酒精灯火焰的温度在400~1000℃，蜡烛燃烧实际是石蜡蒸气在燃烧。②人体呼出的气体中二氧化碳较多。
【活动一】
（1）小明依据呼出气体成分认为：吹的气流中有较多的二氧化碳气体，使蜡烛隔绝氧气熄灭。小聪设计了以下实验方案：用扇子扇灭蜡烛，否定了小明的想法，从而认为蜡烛熄灭是因为吹的气流带走了周围的热量，使______。
【活动二】
（2）小红依据灭火的原理经过进一步思考认为，也可能因为吹的气流移走了______，使蜡烛熄灭。为此她查阅了相关资料并进行了以下两个实验：
实验1：如图甲，把活塞从左端位置迅速向右推，右端蜡烛火焰立即熄灭。
实验2：如图乙，先点燃酒精灯，当温度计的示数达到280℃时，点燃右端的蜡烛，把活塞从左端位置迅速向右推出，右端蜡烛火焰也立即熄灭。
【实验结论】
（3）蜡烛一吹就灭的原因不只是降低温度，还有______。
【实验反思】
（4）实验2中使用两盏酒精灯可使注射器内温度迅速升高，其目的是______。
【拓展应用】
（5）下列生活中灭火方式与图乙实验灭火原理一致的是______（填序号）。
A.关闭燃气灶阀门
B.用灯帽盖灭燃着的酒精灯
C.用沙子盖灭燃着的汽油
D.用水浇灭着火的衣物

答案： 探究一：减少黑烟产生（或防止蜡油外流等）
探究二：（1）温度降低到石蜡的着火点以下
（2）石蜡蒸气
（3）移走可燃物（石蜡蒸气）
（4）排除温度降低对实验的干扰
（5）A
解析：探究一：剪掉过长烛芯可减少不完全燃烧产生的黑烟，或防止蜡油外流；
（1）扇子扇风带走热量，使温度降至着火点以下；
（2）吹气流可能移走石蜡蒸气（可燃物）；
（3）实验1和2说明吹灭蜡烛还因为移走可燃物；
（4）升高温度是为了排除温度降低的影响，证明是移走可燃物导致熄灭；
（5）图乙实验原理是移走可燃物，关闭燃气灶阀门也是移走可燃物，选A。

20.（4分）从古至今，人类的生活、生产离不开燃料的利用。
（1）古代打火机——火折子
如图1，将草纸卷成紧密的卷，并加入松香、硫黄（S）等，点燃后再将火吹灭，放入竹筒中，然后盖上竹筒帽，内部保留火星。使用时，只需打开竹筒帽，对着火星轻轻一吹，就能使它复燃。
“草纸、松香、硫黄”的使用，说明燃烧需要的条件之一是可燃物，打开竹筒帽，对着火星轻轻一吹，就能使它复燃的原理是______。
（2）古代节油灯
诗人陆游曾记载：“书灯勿用铜盏，惟瓷盏（如图2）最省油，蜀有夹瓷盏……可省油之半。”其原理是：油燃烧放热，上层盏内油温升高，保持油灯继续燃烧；下层盏内水可______（选填“吸收”或“放出”）热量，减少油的挥发。
（3）煤
《天工开物》记载：“凡取煤经历久者……初见煤端时，毒气灼人。”“毒气”俗名为瓦斯，它的主要成分是甲烷，此外还有CO等气体。
为了防止煤矿的矿井发生爆炸事故，1815年发明的一种煤矿灯如图3，主要用于煤矿照明。它外部使用较细密金属网，火焰在内部燃烧。这种煤矿灯在矿井中使用，不会引燃瓦斯，主要原因是______。
（4）可燃冰——甲烷水合物
开采可燃冰的关键是要解决技术上的问题，若开采过程中甲烷气体大量泄漏于大气中，会造成______（填序号）。
A.酸雨
B.臭氧空洞
C.温室效应

答案： （1）提供充足的氧气（或空气）
（2）吸收
（3）金属网能将热量传递出去，使矿井内瓦斯的温度达不到着火点
（4）C
解析：（1）打开竹筒帽吹气，提供充足氧气，使火星复燃；
（2）下层水吸收热量，降低油温，减少挥发；
（3）金属网导热，使瓦斯温度达不到着火点，防止爆炸；
（4）甲烷是温室气体，泄漏会造成温室效应，选C。