2025年中考化学能力素养提升：综合应用题

2025年中考化学能力素养提升：综合应用题 一、综合应用题 1．近年来，我国载人航天事业取得了举世瞩目的成就。在太空中，如何补充宇航员吸入的氧气，是科学家需要解决的问题。此外医疗急救、炼钢、化工生产等也都要用到氧气，兴趣小组的同学对于在不同使用场景下制取氧气进行了以下项目式学习。 任务一  了解自然界中的氧气来源 (1)氧循环也是自然界重要的循环，空气中氧气的体积分数约为 ，下列过程中，能产生氧气的有 （填字母序号）。 A．煤炭燃烧    B．植物的光合作用    C．人的呼吸 任务二  了解工业制取氧气的方法和原理 工业生产需要大量氧气，如图为工业上利用空气制取氧气的流程。 【查阅资料】标准大气压下，氧气的沸点是，氮气的沸点是。 (2)工业上采用 的方法制取氧气，该方法属于 （填“物理”或“化学”）变化。 (3)氮气从液态变为气态，请从微观角度解释该变化的本质： 。 任务三  掌握实验室制取氧气的原理及实验操作 如图为实验室制取氧气的部分装置图。 (4)仪器①的名称为 。 (5)实验室用A装置制取氧气的化学方程式为 。试管口略向下倾斜的原因是 ，试管口放一团棉花的目的是 。 (6)若利用B装置制取氧气时，长颈漏斗必须伸入液面以下，目的是 。 (7)能用C装置收集氧气是因为氧气具有 且不与水反应的性质。用AC装置制取制氧气，停止加热时先把 ，再熄灭酒精灯。当 ，说明氧气已集满。某同学用排水法收集的氧气不纯，原因可能是 。 (8)若要收集一瓶干燥的氧气，应选择的收集装置是 （填字母序号），检验氧气是否集满的方法是 。 (9)除了上述制取氧气的方法外，实验室还可以用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气，反应的化学方程式为 。 任务四  基于特定需求设计和制作简易供氧器 如图1所示是小组同学制作简易的家用制氧机，通过A、B两种物质产生氧气，其中A是过碳酸钠白色固体，B是二氧化锰黑色粉末。在反应仓中加入适量水，再先后加入过碳酸钠和二氧化锰。过碳酸钠加水溶解会分解生成和。 (10)反应仓中生成氧气的化学方程式为 ，属于 （填基本反应类型）。整个反应过程中二氧化锰的 不变。过滤仓中的水除了有过滤杂质提纯氧气的作用外，还可以起到的作用是 （填字母序号）。 A．可以通过气泡观察氧气生成的速率 B．降低氧气温度 C．加快氧气的生成 (11)验证过滤仓导出气体是氧气的方法是 。 (12)图1反应仓中“通道”相当于图2装置中的 （填“c”或“d”）导管。 (13)制作简易的家用制氧机除需考虑反应原理、方法选择外，还需考虑很多方面的因素，例如： （写一条）。 任务五  航天航空工业中氧气的制取 通过分析上述制取氧气的方法，科学家设计了如图表示空间站的水气整合系统，既补充了宇航员需要的氧气又解决了呼出的二氧化碳气体。 (14)在氧气生成系统中，运用电解水的方法制氧气，反应的化学方程式为 。 (15)该流程中，理论上进入氧气生成系统发生电解的水与萨巴蒂尔反应系统中生成的水质量比是 。 2．燃烧是人类最早利用的化学反应之一，与人类的生活以及社会的发展有着密切的联系，但它却是一把双刃剑。 任务一：认识燃烧、爆炸、自燃 (1)燃烧、爆炸、自燃均是物质与氧气的反应，属于 反应，根据其反应的剧烈程度依次为自燃、燃烧、爆炸。 (2)某化工厂发生的特大爆炸事故，是由于硝化废料处理不当，发生缓慢氧化引发自燃导致的。请从燃烧条件的角度分析，缓慢氧化引发自燃现象的原因： 。 (3)可燃物在有限空间里极速燃烧可导致爆炸。下列混合物遇明火不会发生爆炸的是______（填字母序号）。 A．煤气和空气 B．和 C．面粉和 D．和CO 任务二：燃烧的应用 (4)燃烧燃料为了照明。诗人陆游曾记载：“书灯惟瓷盏最省油，蜀中有夹瓷盏，一端作小窍，注清冷水于其中，每夕一易之……可省油之半”。夹瓷盏（如图1所示）是省油灯，用棉线做灯芯，上层盏内盛油，下层盏内盛水。下层盏内盛水能达到省灯油的目的，原理是 。 (5)燃烧燃料为了取暖。 ①同学们经过走访调查，了解到从前人们把煤制成蜂窝煤后燃烧会更加充分（如图2所示），请你从充分燃烧的角度解释这一现象： 。 ②在家庭中使用煤（含碳量95%左右）取暖时，由于烟囱通风不畅，会发生一氧化碳中毒，请你用化学方程式解释生成一氧化碳的原因： 。 ③有人说在煤炉旁放一盆水即可防止一氧化碳中毒，该说法是否正确？说明理由： 。 任务三：家用燃料的变迁史 【调查走访】家用燃料的变迁主要经历了柴草→煤→液化石油气（管道煤气）→天然气等几个阶段。 【小组交流】 (6)这些燃料中不属于化石燃料的是 。煤中主要含有 元素，属于 （填“可再生”或“不可再生”）能源。 (7)天然气的主要成分是 （填化学式），天然气充分燃烧的化学方程式为 。 (8)同学们查阅资料发现，充分燃烧1kg煤或天然气释放的热量和产生的二氧化硫的质量如图所示，请结合图中的信息分析家庭燃料从煤升级到天然气的原因： 。 (9)通过研究家用燃料的更新历程，同学们预测未来燃料的发展方向是开发和利用既清洁而又高效的能源。请列举一例你知道的新能源： 。 任务四：探究燃烧和灭火的新认识 (10)某同学将镁条在空气中点燃后再放入充满的集气瓶中，发现镁条继续剧烈燃烧，发出白光，放热，产生一种白色固体和一种黑色固体。 ①已知该反应为置换反应，则此白色固体和黑色固体分别是 。这个实验使你对燃烧和灭火产生的新认识是 。 ②常见的灭火器有一种液态二氧化碳灭火器，灭火时将其喷出，灭火原理是 。二氧化碳能用来灭火是因为 。 ③但根据上述实验，金属镁起火 （填“能”或“不能”）用二氧化碳灭火器扑灭。 任务五：安全用火 (11)在加油站、油库、煤矿矿井内，需要张贴的图标是______（填字母序号）。 A． B． C． D． (12)作为中学生应该具备应对火灾的安全知识。下列说法错误的是______（填字母序号）。 A．遇到室内起火，迅速打开门窗通风 B．遭遇火灾时，可用湿毛巾捂住口鼻逃离着火区域 C．电器失火不可用水基型灭火器灭火 D．进入沼气池之前，先做灯火试验 3．“近代化学之父”拉瓦锡的杰出成就之一就是将化学研究从定性转向定量。 (1)测定空气成分：拉瓦锡利用汞在空气中加热产生氧化汞等实验，第一次明确得出空气是由氧气和 (填写物质名称)组成的结论，并测定了空气中氧气的含量。 【模拟拓展】 (2)实验小组模拟拉瓦锡的实验，用红磷测定空气中氧气含量，取容积为集气瓶，实验前加入水，如图所示(实验误差忽略不计)。 ①实验结束后打开止水夹时，水倒吸回瓶内的体积约为 mL。 ②实验小组的同学利用数字设备分别测定了温度、压强随时间变化的情况，绘制曲线如图所示，a点代表打开止水夹的时刻，下列说法不正确的是 。 A．a点处的压强等于大气压    B．反应开始时压强增大是因为温度升高 C．a点的温度已经接近室温    D．a点后气压增大是由于水倒吸入集气瓶 (3)拉瓦锡用精确的定量实验，研究了氧化汞的分解与合成的反应过程。 请依据氧化汞分解的微观示意图，从微观角度解释化学反应的本质： ，该反应属于 反应(填基本类型)。 拉瓦锡通过实验同时发现：在化学反应中，不仅物质的总质量在反应前后保持不变，而且物质中所含的任一元素的质量在反应前后保持不变。 【应用拓展】实验小组同学利用质量守恒定律对“蔗糖的组成”进行探究。实验开始先通入一会儿氨气，然后关闭弹簧夹，点燃酒精灯给蔗糖加强热。 实验原理：蔗糖隔绝空气受热发生分解反应 【定性实验】 (4)①实验开始先通入一会儿氮气的目的是 。 ②实验时观察到干冷的小烧杯内壁有无色液滴，说明蔗糖中含有 元素。 ③实验结束观察到玻璃管中残留有黑色固体，小组同学猜测该黑色固体是碳单质，并利用实验验证了自己的猜想。 【定量实验】 (5)准确测量出蔗糖与足量氧气反应后生成和水，则蔗糖中氧元素质量为 g，蔗糖中碳、氢元素的原子个数比为 (最简整数比)。 【实验结论】蔗糖是由碳、氢、氧元素组成，其质量比和原子个数比为定值。 4． 氧气和氧的化合物在工农业生产、生活中有广泛的应用。 （一）工业制O2 (1)工业上根据氧气和氮气的 不同，将液态空气分离得到氧气。工业上制取氧气的过程是 （“物理变化”或“化学变化”） (2)揭开盛有液态空气的容器盖，将燃着的木条置于瓶口上方，可观察到 （填字母）。 A．木条熄灭 B．木条燃烧更旺 （二）生活中的O2 (3)某家庭制氧机上有湿化瓶装置。人吸氧时观察到瓶中有气泡。湿化瓶装置类似于如图。关于该装置，下列说法不正确的有 （填字母）。 A．b导管连接制氧机 B．b导管连接人吸O2的塑料管 C．使用该装置可以观测是否有O2输出 D．使用该装置可以观测O2输出的速率 （三）渔业制O2     (4)运输活鱼时用过氧化钙（CaO2）可增加水中含氧量。小明提出下列猜想并用如图装置进行实验： 【猜想】CaO2与H2O反应用于实验室制取O2。 【实验过程】 ① （填一实验步骤 ）； ②向试管中加入CaO2和H2O后，有极微量细小气泡缓慢放出。将导管伸入集气瓶中，几乎收集不到气体。放置到第二天，集气瓶中只收集到少量气体，震荡试管后仍有极微量细小气泡缓慢放出。 【实验结论】 CaO2与H2O反应 （填“能”或“不能”）用于实验室制取O2。 【分析与反思】 ③小明觉得储存CaO2，注意的问题有 。 ④实验可知CaO2与H2O反应的生成氢氧化钙Ca(OH)2和O2，写出CaO2与H2O反应的 。 （四）潜水员供O2   (5)潜水员使用的供氧装置是用过氧化钠（Na2O2）和呼出的CO2 反应生成碳酸钠（Na2CO3）和O2。写出该 。选择过氧化钠作供氧剂的优点是：①节约能源，② 。 (6)过氧化钠还可以与水反应。该小组组装了如图所示的装置，实验中还观察到，伸入烧杯中的导管有气泡冒出，说明反应 。（填“吸热或放热”） 5．柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)是一种补血剂，易溶于水，难溶于乙醇。某科研小组在实验室研究制备柠檬酸亚铁。 I．制碳酸亚铁 用预处理后的硫铁矿烧渣（主要成分Fe2O3，含少量不溶性杂质）制备碳酸亚铁的流程如图1所示： 已知： a．Na2CO3溶液呈碱性； b．FeSO4在碱性条件下生成Fe(OH)2沉淀。 (1)“酸浸”时，为提高铁元素的浸出率，可采取的措施是 （任写一条）。 (2)“还原”时，加入铁粉，溶液由黄色变为浅绿色，同时有无色气体生成。“酸浸”所得溶液中含有的阳离子是 （填离子符号）。 (3)“沉铁”时，发生反应的化学方程式为 ，该反应的基本类型为 。 ①实验时需将Na2CO3溶液滴入FeSO4溶液中，而不能反向滴加，其原因是 。 ②待FeSO4完全反应后，过滤，洗涤．洗涤前，FeCO3沉淀表面吸附的主要杂质是 （填化学式）。 Ⅱ．制柠檬酸亚铁 (4)用如图2所示装置制备柠檬酸亚铁： 步骤1：在三颈烧瓶中加入一定质量FeCO3固体、少量铁粉及足量柠檬酸(C6H8O7)溶液，控制温度约80℃，搅拌，充分反应； 步骤2：将所得混合溶液加热浓缩，加入适量无水乙醇，静置，过滤，洗涤，干燥，得到柠檬酸亚铁晶体． ①制备原理为，物质X是 （填化学式）。 ②“步骤2”中，加入无水乙醇的目的是 。 ③实验所得柠檬酸亚铁的质量大于根据原理计算所得的质量，原因是 。 6．聚乳酸（PLA）是一种无毒无刺激的材料，广泛应用于医疗卫生、食品包装等领域。化学兴趣小组围绕聚乳酸展开项目式研究。 项目一：合成PLA 小组同学通过查阅资料了解到，可从含有丰富淀粉的玉米中制取乳酸，再经过聚合反应生产得到PLA，因此PLA也被称为玉米塑料。 (1)玉米淀粉普遍采用的是湿法提取，浸泡是玉米淀粉提取工艺中的核心环节。小组同学在50℃时，500mL的浸泡液中，测定浸泡时间与玉米淀粉提取率的关系如图1，有同学发现36小时后得到的玉米淀粉杂质较多。 ①提取玉米淀粉时，浸泡时间最好控制在 h。 ②随时间的增长，淀粉提取率下降的原因可能是 。 项目二：探究PLA的组成 为测定PLA中是否含碳、氢、氧元素，小组同学把图2中A、B、C、D四套装置进行组装。 (2)先组装好装置，装置的连接顺序为A→ →D．向装置中通入氮气，一段时间后称量B、C装置，接着通入足量的氧气，对电炉进行通电。先通入氮气的原因是 。 (3)通过测定C装置总增重质量，可进一步得出PLA中碳元素的质量分数，若C装置中没有连接装有氢氧化钠溶液的集气瓶，结果会 （填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 项目三：影响PLA降解的因素 如图3，取30g粉碎后的厨余垃圾（含微生物），加入9gPLA碎片充分混合后平均分为3份，分别加入锥形瓶中，实验装置及实验条件如下，放置30天后观察PLA的降解情况。 第1组 第2组 第3组 装置 敞口 密封 相对湿度 80% 80% 60% 温度 58℃ 58℃ 58℃ PLA降解情况 不降解 降解率99% 降解率80% (4)对照第1、2组实验，说明PLA在 环境下可以降解。 (5)相对湿度对PLA降解的影响是 。 (6)请设计实验方案探究温度对PLA降解的影响 。 (7)在海水中，PLA材料经过52周后其表面形态、重量、分子量以及机械性能几乎没有发生变化，下列关于PLA材料的说法不正确的是______（填标号）。 A．PLA属于天然材料 B．PLA很容易被降解，可以不用回收，随意丢弃 C．PLA在海水中较难降解，可能与海水中没有降解所需的微生物有关 D．若能用PLA完全代替传统石油基塑料，就不可能产生“白色污染” 7．在实现“2030年前碳达峰，2060年前碳中和”目标过程中，化学发挥重要作用。 (1)“碳中和”中的“碳”指的是 (填化学式)。 (2)下列燃料在O2中燃烧时，一定不会产生CO2的是 (填序号) A．天然气(主要是CH4)      B．肼(N2H4)        C．乙醇(C2H5OH) 从元素守恒的角度说明理由 (3)“碳中和”主要是指抵消温室气体的排放量，实现正负抵消，达到相对“零排放”。下列说法与上述理念相符的是___________(填序号) A．大力植树造林 B．捕集、利用和封存CO2 C．提倡使用一次性餐具 D．出行尽量选择步行或乘坐公交、地铁 (4)为了减少含碳量的排放，可以使用新能源，下列属于新能源的是___________(填字母序号)； A．氢能 B．风能 C．太阳能 D．石油 (5)为了减少二氧化碳的排放，可以让其转化为其他物质，其反应的微观示意图如图，在方框中补全另一种产物的微粒图示。 8．某学习小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。已知某品牌制氧机的制氧剂为过碳酸钠和二氧化锰，是过氧化氢与碳酸钠的加合物，遇水后能产生氧气，放出热量。 【活动一】认识制氧机 (1)制氧机如图1所示：外壳上留有观察窗，以便观察氧气的产生速率和反应进程。制氧仓是反应仓，是氧气产生的场所。过滤加湿仓起到的作用是______。 A．洗气作用，滤去氧气中的各种杂质，通过洗涤确保氧气的纯度 B．降低反应温度，使反应能够平稳进行 C．使产生的氧气具有一定的湿度，适合人们呼吸 D．通过气泡观察氧气生成的速率 E．加快生成氧气的速率 【活动二】选择制氧剂 过氧化氢也可以快速产生氧气，为什么不选择过氧化氢？过碳酸钠是碳酸钠和过氧化氢的加成化合物，它的制氧效率是否优于过氧化氢？于是该兴趣小组对两者的制氧效率进行探究，并筛选合适的制氧剂。 实验一：过氧化氢作为制氧剂小组设计了图2实验装置，用表1中等质量的过氧化氢进行实验。在集气瓶中加满水，锥形瓶中加入0.2g二氧化锰，注入双氧水，记录并处理20min内数据如图3所示。 编号 浓度/% 体积/mL ① 5 9.11 ② 15 2.89 ③ 25 1.66 ④ 30 1.37 (2)反应的化学方程式为 ，其中二氧化锰的作用是 。 (3)20min时，④比③产氧量少，可能的原因是 。 (4)已知：高浓度过氧化氢易挥发且腐蚀性强。因此可以选择浓度为 的过氧化氢溶液作为制氧剂。 实验二：过碳酸钠作为制氧剂 往锥形瓶中加入1.41g过碳酸钠、0.2g二氧化锰和VmL水，待反应完全后收集到约159.1mL水（产生氧气的量与上表中药品得到氧气的最大量相等）。 其他药品质量不变，再分别用不同体积的水进行实验。记录并处理20min内数据如图4。 (5)V= mL。（氧气的密度为1.43g/L，忽略其他因素的影响） (6)由图4可得出的结论是 。 (7)结合图3、图4中数据分析，前2min过碳酸钠与过氧化氢的制氧效率相当，分析图3、图4中2min后的数据，选择过碳酸钠的依据是 。 (8)制氧剂不选择过氧化氢溶液，还因为______（填字母）。 A．过碳酸钠是颗粒物，易于保存 B．过氧化氢运输储存不方便 C．过氧化氢分解产物无污染 D．过氧化氢浓度较大时，具有腐蚀性 【活动三】制作供氧器 (9)学习小组利用身边物品自制了如图5的简易供氧器。与真实产品对比中，形成的观点不正确的是______（填字母）。       图5 A．产氧和洗气装置组合不用一体化 B．内部气体流向采用高进低出方式 C．特定需求是选择制氧方法的重要依据 D．制氧机要符合美学、工程、安全等标准 9．某实践活动小组在老师带领下，对空气质量检测开展了一系列项目式学习活动。 活动一：了解空气质量指数所表示的含义 【思考分析】 (1)图1是该小组所在地区某日的空气质量情况，其空气质量状况为 (填“优”“良”或“轻度污染”) 空气质量分级标准 空气质量指数 0~50 51~100 101~150 151~200 201~300 >300 空气质量级别 一级 二级 三级 四级 五级 六级 空气质量状况 及表示颜色 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染 绿色 黄色 橙色 红色 紫色 褐红色 【查询网络】微型空气质量检测系统可实时、准确检测室外空气污染物、其结构如图2所示。 活动二：认识微型空气质量“检测站”并记录某段时间显示的数据如下表 二氧化氮 臭氧 一氧化碳 22 158 1.3 (2)除显示器显示的内容外，还需要检测的空气污染物有 (写一种)。 活动三：进行实践的同学们对工厂附近的空气质量感到好奇，调研发现该工厂为了获得充足的能量，长期采用燃煤技术。于是同学们猜测该工厂排放的废气中含有二氧化硫。 【查阅资料】二氧化硫是有刺激性气味的气体，能使澄清石灰水变浑浊，也能使品红溶液褪色。 (3)设计并进行实验 实验操作 实验现象 实验结论 收集一瓶该工厂的废气，加入品红溶液，振荡 废气中含有二氧化硫 活动五 提出空气质量改进方案 (4)树立环保意识，践行环境友好生活方式，下列做法中，有利于环境保护的是___________ 。 A．植树造林扩大绿化面积 B．减少自驾燃油汽车出行 C．开发利用氢能等新能源 D．进一步扩大燃煤发电 10．碳是人类最早接触到的元素之一，也是人类最早利用的元素之一。 Ⅰ．宇宙之碳 138亿年前宇宙大爆炸时，三个a粒子(氦原子核)聚集在一起变成了一个碳原子核，同时还放出能量。 (1)氦元素和碳元素最本质的区别是 。 Ⅱ．自然之碳 46亿年前，在地心引力的作用下，碳以尘埃的形式慢慢进入地幔中。外来天体对地球“轰炸”形成岩浆，大量的二氧化碳和水蒸气从岩浆中释放，成为地球的早期大气层。当温度下降，水蒸气凝结成雨水汇入了海洋。 (2)正常雨水呈酸性的原因是 (用化学方程式表示)。 Ⅲ．生命之碳 38亿年前，在海洋深处，碳元素与氧、氢、氮等元素结合在一起，演变成细胞。从此以碳元素为核心的碳基生命诞生。 (3)兴趣小组同学用如图实验装置测定人体呼出气体中二氧化碳的含量。实验步骤如下： ①连接装置后关闭止水夹，拉动注射器活塞，白鹌鹑蛋向下滑动。把注射器活塞推回顶端，白鹌鹑蛋向上滑动至原处。上述操作说明装置 (填“漏气”或“不漏气”)。 ②用同一白鹌鹑蛋反复多次实验发现，注射器内气体体积(mL)改变量与白鹌鹑蛋下降距离(cm)的比例均约为4.8：1。 ③用625mL的烧瓶收集一瓶人体呼出的气体，恒压漏斗内加入足量氢氧化钠溶液。记录量气管内白鹌鹑蛋对应的刻度为acm。 ④打开恒压漏斗开关，同时打开磁力搅拌器使反应充分后，打开止水夹，白鹌鹑蛋向下滑动至刻度bcm处。 ⑤多次实验取平均值，测得a=20；b=25.5。 (4)数据分析：人体呼出气体中二氧化碳的体积分数为 (计算结果保留1位小数)。 Ⅳ．绿色之碳 (5)化石燃料包括：煤、石油和 ，它们燃烧释放热量的同时产生大量的二氧化碳气体。 (6)目前科学家们正致力于攻克“碳中和”的难题。 方法一：将CO2转化成甲醇(CH3OH)：CO2+3H2CH3OH+H2O。 ①甲醇在常温下是一种无色液体，易溶于水，沸点为64.7℃，若需将甲醇从其水洛液中分离出来，可采用 (填“过滤”或“蒸馏”)的方法。 方法二：将CO2和H2O转化为甲烷(CH4)和氧气。催化剂的催化效率和甲烷的生成速率随温度的变化关系如图所示。 ②300~400℃之间，甲烷生成速率加快的原因是 。 (7)关于绿色之碳，下列说法正确的是 (填序号)。 a．二氧化碳会导致温室效应，对人类的生活有百害无一利 b．人类过多的工业活动打破了碳循环的平衡 c．二氧化碳在自然界中只能转化为有机化合物 d．人类要停止使用化石燃料，积极开发利用风能、太阳能和潮汐能 11．过去，人们曾把氧气叫作“养气”，这充分说明了氧气的重要性，可以说没有氧气，就没有生命，也就没有生机勃勃的地球。 【任务一】氧气的性质 (1)氧气的重要性之一体现在氧气可以供给呼吸，由此可知氧气的一种用途是 。 (2)兴趣小组的同学将带火星的木条伸入盛有氧气的集气瓶中，可观察到 ，说明氧气能支持燃烧。 【任务二】物质与氧气的反应 同学们查阅资料了解到大多数金属单质、某些非金属单质、某些化合物均能与氧气发生剧烈的氧化反应———燃烧，以下是几种常见物质与氧气反应的实验装置图。 实验一：细铁丝、镁条与氧气的反应 (3)如图1是细铁丝在氧气中的燃烧实验。可观察到铁丝在空气中加热时不能燃烧，只红热。在氧气中铁丝剧烈燃烧， ，放出大量的热，生成 。反应的化学方程式为 。图中在集气瓶中放少量水的作用是 ，水还可以用 替代。 (4)如图2是镁条的燃烧实验。可观察到镁条剧烈燃烧，发出 ，生成 ，放出大量的热，由此可知镁在军事上的用途是 ，反应的化学方程式为 。 实验二：红磷、木炭与氧气的反应 (5)如图3是红磷的燃烧实验。初中化学教材利用红磷与氧气的反应测定空气中氧气的含量，该实验中红磷燃烧时的现象为 ；得出的实验结论为 ，若实验结果偏大，原因是 （写一条）。反应的化学方程式为 。 (6)如图4是木炭的燃烧实验。可观察到木炭在空气中加热只红热；在氧气中剧烈燃烧， ，放出热量。实验中木炭由瓶口自上而下 （填“缓慢”或“快速”）插入到充满氧气的集气瓶中，这样做的目的是 。燃烧停止后，向集气瓶中加入少量澄清石灰水，振荡，观察到的现象为 ，说明木炭燃烧生成了 。 实验三：甲烷和一氧化碳与氧气反应 (7)如图5所示是甲烷和一氧化碳的燃烧实验。甲烷和一氧化碳在空气中燃烧产生 火焰，放出大量热。写出其中一个反应的化学方程式： 。在点燃氢气、甲烷和一氧化碳等可燃性气体前，必须进行的操作是 。 (8)物质除与氧气发生剧烈的氧化反应外，也会发生一些缓慢进行、不易察觉的氧化过程，如动植物呼吸、铁锈蚀、铝制品耐腐蚀，这也反映了氧气的氧化过程对人类有利有弊，请分别就利弊各举一例： 。 【任务三】探究影响物质与氧气反应的因素 (9)兴趣小组同学按照如图6所示进行硫燃烧实验时发现，硫在空气或氧气中燃烧时均放出热量，生成有刺激性气味的气体，但在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，而在氧气中燃烧剧烈，发出 火焰，说明同种物质在空气中和氧气中燃烧现象的不同与 有关。 【拓展探究】探究“为什么铁丝在氧气中燃烧会产生火星四射的现象？” 【查阅资料】含碳细铁丝燃烧时，其中的碳粒生成的二氧化碳气体在熔融液态物质中形成气泡，熔融液态物质因气泡炸裂引起“火星四射”现象。 【设计实验】 (10)取直径均为0.20mm纯铁丝和含碳量分别为0.1%、0.32%、0.52%、0.69%的铁丝，分别进行实验。铁丝末端系一根火柴的作用是 。 【实验记录】下表是实验中所记录的现象。 含碳量 纯铁丝 0.1% 0.32% 0.52% 0.69% 现象 无火星四射现象，熔断 有短暂的火星四射现象，实验欠成功 火星四射现象明显，实验成功 比含碳量0.32%的铁丝燃烧剧烈，火星四射现象更明显，实验成功 比含碳量0.52%的铁丝燃烧更剧烈，火星四射更明显，实验成功 【得出结论】 (11)铁丝产生火星四射现象与 有关，就0.20mm铁丝而言，燃烧剧烈程度和其含碳量的关系为 。 【任务四】物质与氧气反应的应用与拓展 (12)化学实验：物质与氧气的反应在初中化学实验中应用广泛。 ①初中化学涉及与红（白）磷在空气中燃烧反应的实验；a．空气中氧气含量的测定；b．质量守恒定律的验证；c．燃烧条件的探究。其中红（白）磷的质量大小对实验结果有影响的是 （填字母序号）。 ②如图7是利用铜与氧气反应验证质量守恒定律，实验中可观察到铜粉 ，反应的化学方程式为 。该实验证明了参加化学反应的物质的质量总和等于反应生成的物质的质量总和。 ③如图8是利用氢气燃烧探究水的组成，可观察到氢气燃烧发出 色火焰，烧杯内壁有 生成，由此证明水由 组成。 (13)生活生产：物质燃烧是人类最早利用的化学反应之一，控制燃烧有利于提高效率、节约资源。日常生活中将木柴填充到炉膛内时，要将木柴架空，原因是 ；若炉火燃烧不旺，可用扇子向炉膛内扇风，炉火就会燃烧更旺，原因是 。 12．金属是重要的资源，在日常生活中已得到越来越广泛的应用。 一、金属元素在自然界中的存在 (1)金属元素在自然界中分布很广，除金、 （填化学式）等有单质存在外，其余大多数以化合物形式存在。 (2)金属化合物在自然界中以矿物的形式存在。下列金属矿物中，主要成分属于氧化物的是__________（填字母序号）。 A．赤铁矿 B．黄铁矿 C．孔雀石 D．赤铜矿 二、金属的冶炼方法 人类历史发展的不同阶段曾以不同金属材料的使用作为标志．金属的活动性不同，冶炼方法也不同。 (3)湿法冶金：如湿法炼铜，下列金属中不能将硫酸铜溶液中的铜置换出来的是__________（填字母序号）。 A．Al B．Ag C．Fe D．Zn (4)热还原法：大部分金属的冶炼都是通过在高温下发生的氧化还原反应来完成的，常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气等．一些活泼金属也可作还原剂，将相对不活泼的金属从其化合物中置换出来。 ①如图1是高炉炼铁的装置图，整个过程中焦炭参与的反应主要有 （用化学方程式表示）。证明高炉炼出的产品是生铁而不是纯铁的化学方法是 。 ②图2是氢气还原氧化铜的实验装置图，丙中发生反应的化学方程式为 ，开始反应时应先进行的操作是 （填字母序号）。 A．先打开甲处分液漏斗活塞    B．先点燃丙处的酒精灯 ③工业上曾利用“铝热反应”焊接钢轨、冶炼难溶性金属等，其原理是在高温下用铝将某些金属从其氧化物中置换出来。现要用铝与四氧化三铁反应来制取铁，反应的化学方程式为 ，该反应属于 （填基本反应类型）。 (5)热分解法：如分别加热分解氧化银、氧化汞可以得到银和汞．下图是氧化汞分解的微观示意图。 将C图虚线框中微粒补充完整 。 ②该反应中没有发生变化的微粒是 （填微粒名称）。 (6)电解法：对一些非常活泼的金属，采用一般的还原剂很难将它们还原出来，工业上常用电解法冶炼，如电解NaCl、、分别制取金属钠、镁、铝等。用氧化铝冶炼金属铝的化学方程式为 。 【拓展应用】战略金属钛（Ti）的金属活动性介于锌与铜之间，结合上述方法分析，工业上冶炼金属钛的方法是 。 三、金属的锈蚀与防护 (7)铝的金属活动性比铁强，但铝制品耐腐蚀的原因是 。 (8)某同学做了一个有关铁生锈的趣味实验如图所示，一段时间后，打开弹簧夹能证明铁生锈与氧气有关的现象是 。要通过实验证明铁生锈与水有关，需要增加的一组实验是 （用文字描述）。 (9)铁制品锈蚀会造成金属资源的浪费，防止铁栏杆锈蚀可采用的方法是 ，其防锈原理是 ．工业上常用稀盐酸或稀硫酸除去铁制品表面的铁锈，写出用稀盐酸除铁锈的化学方程式： 。 (10)为了保护金属资源，除防止金属的腐蚀外，还可采取的措施之一是 。 13．人类在研究物质过程中，不断了解它们的性质和用途。二氧化碳与人类的生产、生活息息相关，有很多重要的用途。若没有二氧化碳防止地表热辐射到太空，则地球年均气温要降低20℃左右，但大气中二氧化碳含量过高会使温室效应加剧，导致全球气候变暖。兴趣小组同学对此展开以下学习活动。 【活动一】分析大气中二氧化碳增加的原因 (1)大气中二氧化碳含量增加主要有两个途径：自然界生物的有氧呼吸以及化石燃料的燃烧。碳的燃烧产生二氧化碳该反应的化学方程式为 ；二氧化碳是一种重要的物质，自然界中消耗二氧化碳的途径有 （写一条）。 【活动二】探究碳捕捉、碳封存、碳利用技术 我国明确提出了减排目标：二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。二氧化碳的“捕捉”、“封存和利用”是实现减排的重要途径之一。 碳捕捉 (2)如图是实际生产中采用足量NaOH溶液来“捕捉”CO2的工艺流程： ①操作a的名称是 。 ②“捕捉室”中NaOH溶液与CO2发生反应生成Na2CO3和H2O，写出该反应的化学方程式为 。 碳封存 (3)“碳封存”是将CO2(气态)压入地下或注入海底深处，以液态的形式封存。加压“封存”过程中，CO2分子的 (填“大小”或“间隔”)变小。 碳利用 (4)CO2也是重要的化工原料，科学家采用新技术能将CO2转化为甲醇、乙醇、淀粉等有机物。我国科学工作者在二氧化碳人工合成淀粉方面取得突破性进展，其中最关键步骤----生成甲醇(CH3OH)的微观反应示意图如下： 写出该反应的化学方程式： 。 14．大理石和石灰石的主要成分是碳酸钙，其在生产、生活中用途很广。兴趣小组以碳酸钙为主题开展以下项目式探究。 任务一  性质探究 (1)碳酸钙属于碳酸盐，能与酸反应生成二氧化碳，因此常用于实验室制取二氧化碳，反应的化学方程式为 ，实验室不采用块状大理石和稀硫酸反应制取二氧化碳的原因是 。 (2)为验证碳酸钙在高温条件下会分解，小涵进行如图所示的探究实验。 ①点燃酒精喷灯，一段时间后观察到C处澄清石灰水 ，B处反应的化学方程式为 。 ②熄灭酒精喷灯，待装置冷却后注入A中液体，观察到B处出现 色，触摸弯管外壁感觉发烫的原因是 (用化学方程式表示)。 任务二  工业制备 (3)高纯碳酸钙广泛应用于精密电子陶瓷、医药等的生产。某学校课题组的同学们依照如图所示实验步骤，在实验室模拟工业流程制备高纯碳酸钙。(已知：易溶于水) ①酸溶时，常将石灰石粉碎，目的是 。 ②操作1的名称是 。 ③转化过程发生反应的化学方程式为 。 ④根据该流程，下列说法正确的是 (填字母序号)。 A．酸溶时，盐酸可用硫酸代替 B．可推测不能与盐酸反应 C．在该流程中可循环使用 D．理论上高纯碳酸钙质量和石灰石中碳酸钙质量相等 任务三  碳酸钙的用途 (4)碳酸钙是生活中用途较广泛的物质，如大理石、汉白玉中均含有碳酸钙，因此碳酸钙的一种用途是 。此外医疗上碳酸钙还可用作 。 15．21世纪我国海洋事业的总目标是建成现代化的海洋强国。化学兴趣小组的同学们利用寒假时间，通过参观场馆、查阅资料、实验模拟等形式，就“海洋资源的综合利用”展开项目式学习。 活动一：认识海洋资源 【参观场馆】同学们走进本地海洋馆，认真学习了有关海洋资源的知识。 【归纳总结】 (1)海水中的氯、钠、镁、钾、溴等11种 (填“元素”“原子”或“单质”)，占海水所溶解物质总质量的99.8%以上，从中可以提取50多种化学物质。 (2)海洋除蕴含着丰富的水资源外，还可为人类提供渔业资源、矿产资源。 ①我国南海还有丰富的渔业资源，其中海鱼富含的主要营养物质是 。 ②海洋不仅蕴含着大量的煤、 、天然气等常规化石能源，还蕴藏着大量的可燃冰。可燃冰被科学家誉为“未来能源”，可燃冰属于 (填“纯净物”或“混合物”)。 (3)海洋动力资源：潮汐能是一种清洁、不影响生态平衡的 (填“可再生”或“不可再生”)资源。潮汐能发电实现了机械能向电能的转化。 活动二：了解海水淡化 【查阅资料】同学们了解到目前海水淡化的主流方法有多级闪急蒸馏法和反渗透技术(膜法)。 【交流心得】 (4)将海水蒸发淡化的过程属于 (填“物理”或“化学”)变化，淡化后的海水属于软水，其中可溶性钙、镁化合物的含量 (填“增大”“减小”或“不变”)。 活动三：海水晒盐 【查阅资料】海水中两种主要物质的溶解度如下表： 温度/℃ 0 20 40 60 80 100 溶解度/g NaCl 35.7 36.0 36.6 37.3 38.4 39.8 59.5 74.5 128 137 147 159 (5)海水晒盐利用的原理是 结晶，原因是 。海水晒盐后剩余的母液(苦卤)一定是氯化钠的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。 (6)海水晒盐所得粗盐中还含有泥沙等不溶性杂质和氯化镁、氯化钙、硫酸钠等可溶性杂质，因此粗盐需要精制。 ①同学们在实验室进行粗盐中难溶性杂质的去除，主要操作如图所示。B中玻璃棒的作用是 ，下列操作会使精盐产率偏高的是 (填字母序号)。 A．过滤时滤纸破损        B．得到的精盐比较潮湿 C．蒸发时有液体溅出        D．过滤时滤纸未紧贴漏斗内壁 ②可溶性杂质的去除：进一步去除样品中可溶性杂质(氯化镁、氯化钙、硫酸钠)可将上述产品溶于水，然后进行下列五项操作：a．过滤，b．加过量NaOH溶液，c．加适量盐酸，d．加过量溶液，e．加过量溶液，正确操作顺序应为 (填字母序号)，其中除去氯化钙的反应的化学方程式为 。 【拓展应用】 (7)根据你的生活经验，说出氯化钠的用途： (写出一点即可)。 活动四：海水制镁和制碱 从海水中制镁、制“碱”，都体现了人类改造物质的智慧。结合下列流程图，请回答相关问题： (8)海水制镁：步骤①②③是利用母液制镁的流程，该流程中发生中和反应的化学方程式为 。母液中有，却经历了步骤①②的转化过程，其目的是 。海水提取镁的过程中一般不用氢氧化钠代替石灰乳的原因是 。 (9)海水制碱：步骤⑥是先向饱和食盐水中通入氨气，再通入二氧化碳，这样做的目的是 ，步骤⑥过滤后得到的滤液中一定含有的溶质成分是 (填物质名称)。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$