《2025年尖子生题库九年级化学全一册人教版》

11.(烟台)氢能具有广阔的发展前景，安全高效的制氢和储氢是氢能成为主要能源的关键。
(1)电解水制氢气可用铁作电极，是利用了铁的导电性(或良好的导电性)。氢气在与电源负极相连的电极上产生。
(2)高压气态储氢是通过恒温高压将氢气储存在压力容器中，从微观角度解释此过程主要发生改变的是分子之间的间隔。
(3)氢化物储氢是利用氢气与金属(如Al)反应生成金属氢化物(如$AlH_3$)，从而进行氢的储存，该过程属于化学变化(填“物理变化”或“化学变化”)。
(4)活性炭具有很多的微孔结构，可用作储氢材料，这是利用活性炭的吸附性。
(5)我国科学家实现了天然气($CH_4$)制氢的突破，在400℃条件下，将天然气与水蒸气直接转化为氢气与二氧化碳。请写出该反应的化学方程式：$CH_4+ 2H_2O\stackrel{400^{\circ}C}{=}CO_2+4H_2$。
(6)氢气是理想的清洁能源，原因是产物无污染。

答案： 11.
(1)导电性(或良好的导电性) 负
(2)分子之间的间隔
(3)化学变化
(4)吸附
(5)$CH_4+ 2H_2O\stackrel{400^{\circ}C}{=}CO_2+4H_2$
(6)产物无污染
【详解】
(1)金属具有良好导电性，电解水制氢气可用铁作电极，是利用了铁的导电性；电解水过程中，与电源正极相连的电极上产生氧气，与电源负极相连的电极上产生氢气。
(2)高压气态储氢是通过恒温高压将氢气储存在压力容器中，从微观角度解释此过程主要发生改变的是分子之间的间隔，压强增大，分子之间间隔变小。
(3)氢气与金属(如Al)反应生成金属氢化物(如AlH₃)，从而进行氢的储存，有新物质生成，该过程属于化学变化。
(4)活性炭具有很多的微孔结构，具有良好吸附性，可用作储氢材料，这是利用活性炭的吸附性。
(5)天然气的主要成分是甲烷，甲烷和水蒸气在400℃条件下反应生成氢气和二氧化碳，该反应化学方程式：$CH_4+2H_2O\stackrel{400^{\circ}C}{=}CO_2+4H_2$。
(6)氢气和氧气在点燃条件下反应生成水，氢气是理想的清洁能源，原因是产物是水，不会污染环境。

12.(青海)控制变量和对比实验是科学探究的重要形式。以下是可燃物燃烧条件的探究实验，请回答相关问题。(已知着火点：白磷40℃、红磷240℃)

(1)装置A中白磷燃烧，红磷不燃烧。请解释红磷不燃烧的原因：红磷的着火点高，温度没有达到红磷的着火点；
(2)装置B中通入$O_2$后观察到的现象是白磷燃烧；
(3)装置C若要出现与装置B相同的现象，通入$O_2$前需要的操作是给冷水加热，温度稍微高于40℃即可。

答案： 12.
(1)红磷的着火点高，温度没有达到红磷的着火点
(2)白磷燃烧
(3)给冷水加热，温度稍微高于40℃即可
【详解】
(1)已知着火点：白磷40℃、红磷240℃，在盛有热水的烧杯口盖一薄铜片，铜片上一端放红磷，一端放白磷，现象是装置A中白磷燃烧，红磷未燃烧，根据可燃物燃烧的条件是与氧气接触并温度要达到着火点，红磷的着火点高，温度没有达到红磷的着火点。
(2)根据可燃物燃烧的条件是与氧气接触并温度要达到着火点，装置B中通入O₂后观察到的现象是白磷燃烧。
(3)根据可燃物燃烧的条件是与氧气接触并温度要达到着火点，装置C若要出现与装置B相同的现象，通入O₂前需要的操作是给冷水加热，温度稍微高于40℃即可。

13.某兴趣小组开展“家用燃料的变迁与合理使用”跨学科实践活动。
任务一：调查家用燃料变迁
调查发现家用燃料变迁的大致历程为柴草→煤→液化石油气→天然气。
【查阅资料】煤直接燃烧时，产生氮、硫的氧化物会形成酸雨和粉尘。
燃料完全燃烧时放出的热量如表所示：

(1)天然气点燃之前须先验纯。
(2)石油气能被压缩成液态储存在钢瓶中，请分析原因：“压缩”过程中发生改变。
(3)结合资料分析，家用燃料从煤变迁到天然气的优点有减少污染物排放(合理即可)(写一点)。
任务二：了解如何合理使用燃料
控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，对于节约能源非常重要。
【信息检索】小晋同学去图书馆收集有关信息，找到燃料充分燃烧的方式有增大氧气的进气量和增大燃料与氧气的接触面积等。
【小组讨论】
(4)小明认为煤的不充分燃烧会生成CO，在煤炉上放一盆水就能防止中毒。你是否同意他的观点？请发表观点并阐述理由：不同意，一氧化碳难溶于水，放一盆水不能防止CO中毒。
(5)将煤块制成多孔的蜂窝煤的目的是增大煤与氧气的接触面积，使煤充分燃烧。
(6)家里做饭时，燃气灶的火焰呈现黄色，为充分利用燃料，此时应采取的措施为调大(填“调大”或“调小”)进风口。
任务三：研究新能源
同学们预测未来燃料的发展方向是开发和利用清洁高效的能源。氢气被认为是理想的能源，我国氢能按如图规划发展。

(7)①利用$C+H_2O\xlongequal{高温}CO+H_2$制得的氢气属于灰氢(填“灰氢”“蓝氢”或“绿氢”)。
②蓝氢的制得使用了碳捕捉技术，通常用纳米吸附碳源，吸附原理与活性炭相似，是因为其具有疏松多孔(填特征的结构)。
③通过“可再生能源”分解水可获得绿氢，该能源可能是太阳能(合理即可)(写一种)。
第七单元

答案： 13.
(1)验纯
(2)分子间的间隔
(3)减少污染物排放(合理即可)
(4)不同意，一氧化碳难溶于水，放一盆水不能防止CO中毒
(5)增大煤与氧气的接触面积，使煤充分燃烧
(6)调大
(7)①灰氢 ②疏松多孔 ③太阳能(合理即可)
【详解】
(1)天然气是可燃性气体，混有一定量的空气或氧气时，遇明火可能会发生爆炸，所以天然气点燃之前须先验纯。
(2)石油气能被压缩成液态储存在钢瓶中，是因为分子之间有间隔，“压缩”过程中分子间的间隔发生改变，分子本身不变。
(3)由资料可知，煤直接燃烧时产生氮、硫的氧化物会形成酸雨和粉尘，而天然气燃烧相对更清洁，且二者放出的热量相近，所以家用燃料从煤变迁到天然气的优点有减少污染物排放或减少酸雨的形成等。
(4)不同意小明的观点。因为一氧化碳难溶于水，在煤炉上放一盆水，水不能吸收一氧化碳，所以不能防止CO中毒。
(5)将煤块制成多孔的蜂窝煤，增大了煤与氧气的接触面积，目的是使煤能更充分地燃烧。
(6)家里做饭时，燃气灶的火焰呈现黄色，说明氧气不足，燃烧不充分。为充分利用燃料，应增大氧气的量，此时应采取的措施为调大进风口。
(7)①利用$C+H_2O\stackrel{高温}{=}CO+H_2$制得的氢气，原料使用了煤炭，属于“灰氢”；②蓝氢的制得使用了碳捕捉技术，通常用纳米CaO吸附碳源，吸附原理与活性炭相似，是因为其具有疏松多孔的结构；③通过“可再生能源”分解水可获得绿氢，该能源可能是太阳能(或风能、水能等，合理即可)，这些能源在自然界中可以不断再生，且无污染。