内容正文:
第三单元 物质构成的奥秘
(试题分值:40分 测试时间:45分钟)
一、选择题(本题包括12小题,每小题1分,共12分.每小题只有一个正确答案)
1.下列化学用语表示正确的是
A.两个氢分子:2H B.三个氧原子:3O
C.3个镁离子:3Mg+2 D.氩气:Ar2
2.北方空气偏干燥,在供暖的冬季,人们常在室内安放加湿器使室内湿度增大。其微观原因解释正确的是
A.室内空气中水分子运动加快了 B.室内空气中水分子间隔变大了
C.室内空气中水分子体积变大了 D.室内空气中水分子的数目增多了
3.根据下面四种粒子的结构示意图,判断以下说法正确的是
A.②和④的质子数不同,所以粒子的稳定性也不相似
B.③和④的质子数相同,所以它们在元素周期表里边占同一格
C.②和④的核外电子层数都是两层,所以它们都处在元素周期表第二周期
D.①和③的最外层电子数都是2个,所以它们的化学性质相似
4.如图是某反应的微观示意图(一种小球代表一种元素的原子)。下列说法正确的是
A.该反应中共有四种元素 B.该反应前后分子的种类均未发生改
C.该反应的本质是原子的重新组合 D.图中反应物都是化合物
5.三星堆遗址考古工作中发现了大量生锈的铜器,铜锈的要成分为碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]。经查阅资料可知铜元素在元素周期表中的信息如图所示,下列说法正确的是
A.铜是非金属元素 B.铜的相对原子质量为63.55g
C.铜原子的核电荷数是29 D.乙图中x的值为2
6.下列说法不正确的是
A.不同的原子都是由相同的基本粒子(质子、中子和电子)构成的,并且这些基本粒子的数目也相同
B.组成元素相同,但原子个数不同的物质具有不同的性质
C.原子通过核内质子与核外电子间相互作用维系在一起最终构成物质
D.不同种类的原子组成的物质,其性质不同
7.的转化利用是实现碳中和的重要途径。如图是与某种单质反应的微观示意图。下列说法正确的是
A.乙的化学式为 B.丙属于氧化物
C.该反应类型为复分解反应 D.反应前后分子数目没有改变
8.2024年5月3日,“嫦娥六号”发射成功,我国计划在2030年前实现中国人首次登陆月球。月球表面富含钛,钛在元素周期表中的信息如图所示。下列说法中错误的是
A.图中有一处错误,“ti”应改为“Ti” B.钛属于金属元素
C.钛原子核外有22个质子 D.钛的相对原子质量为47.87
9.X、Y、Z三种原子形成的三种离子、、具有相同的电子层结构,它们的核电荷数由小到大的顺序为
A. B. C. D.
10.探月卫星“嫦娥一号”主要任务之一是探明月球上氦-3的储量,如图是氦-3原子结构示意图,以下说法错误的是
A.原子核内质子数等于核外电子数
B.氦-3原子由原子核和核外电子构成
C.氦-3原子核内有1个中子
D.氦-3原子核是不可再分的粒子
11.乙烯()是重要的化工原料。我国科学家根据植物光合作用原理,研制出类叶绿素结构的“串联催化体系”,可在太阳光和催化剂作用下分解水,再联合制。下列说法不正确的是
A.该反应将光能转化成化学能
B.反应1中有324g 参与反应,根据反应2:,生成的质量为84克
C.乙烯()中碳、氢元素的质量比为1∶2
D.反应器做成像树叶一般的扁平式结构,设计的目的是能增大光照面积
12、下列跨学科实践活动中,涉及的知识解释错误的是
选项
实践活动
知识解释
A
用双氧水自制简易供氧器
双氧水中含有氧气
B
调查家用燃料的使用
天然气的主要成分为甲烷
C
查阅科学家探索物质组成与结构的历程
原子不是最小粒子
D
用醋在鸡蛋壳表面刻画字样
蛋壳成分能与醋酸发生化学反应
二、填空题(本题包括4题,共23分,每空1分,化学方程式除外)
13.(4分)博罗县大力实施文化旅游强县政策,着力推进文旅融合,通过转型跨越,实现经济高质量发展。下面展示了几个旅游景点,请运用所学化学知识,就相关问题表达观点,完成以下小题。
(1)葫芦岭贝丘遗址公园成为县城居民休闲娱乐场所,这里曾出土了大量的石斧、石码、石锛等石器,以及夹砂黑陶、印纹硬灰陶等陶片。古代先人将石头制作成石斧、石码、石锛等属于______变化(填“物理”或“化学”)。后来用燃烧法将其烧制成各种形状的陶片,而燃烧利用了空气中的氧气,体现了氧气具有______,燃烧生成了气体二氧化碳可以用______来检验。
(2)东江是造福博罗百姓的母亲河,老百姓日常生活诸多方面都离不开它。东江水在物质分类中属于______(填“纯净物”或“混合物”),如果将东江水冷却成冰后,与同质量的水相比,其体积变______,与水蒸气相比,分子间的间隔变______,分子运动变______。
(3)罗浮山以景色秀美享誉全国,罗浮山某酒店提供的“液氮冰淇淋”受到很多顾客的欢迎,它是用液氮使奶油等原料快速冻结而制成的无冰渣感的冰淇淋。利用液氮制作冰淇淋,涉及到氮气的性质有______(填字母)。
A.沸点低,汽化吸热 B.无毒,化学性质稳定 C.密度比空气略小
14.(6分)某兴趣小组做如下图所示实验探究分子的运动。请回答实验中的有关问题。
实验1:在盛有少量蒸馏水的小烧杯中滴入2-3滴酚酞溶液。
实验2(如图甲所示):
(1)烧杯B中的现象是 ,产生这一现象的原因是 。
【讨论交流】
(2)使实验结论准确可靠,该兴趣小组设计实验3(如图乙所示作为对比实验。你认为有无必要?为什么? 。
【实验改进】在实验时同学们闻到了一股难闻的刺激性气味,于是小明对原实验装置进行了改进,装置如图丙所示。
a向B、C、E三支试管中分别加入的蒸馏水,各滴入1-2滴无色酚酞溶液,振荡,观察溶液颜色。
b在A、D试管中分别加入浓氨水,立即用带橡胶塞的导管按图丙连接好,并将D试管放置在盛有热水的烧杯中,观察几分钟。
【交流讨论】
(3)①E试管放有酚酞溶液的目的是 。
进行操作丙时观察到的现象是 。
对比改进前的实验,改进后实验的优点是 。
15.(5分)为助力我国在2060年前实现“碳中和”,某化学科研小组为一工厂设计了一种捕集烟气中CO2并转化利用的装置,其流程如图所示。
(1)吸收塔中发生反应的化学方程式是_______。
(2)流程中固体A的化学式为_______。
(3)流程中气体转化成固体B的过程中,分子间的间隔_______(填“增大”或“减小”)。
(4)分析上述流程是否能减少自然界中CO2,你的结论及理由是_______。
16.(8+3)氢能作为极具发展潜力的多元化能源,在我国经济发展中具有重要的地位。某校实践小组的同学们对此产生了浓厚的兴趣,他们对氢气的制取方法、应用优势、储存手段和发展前景等展开了项目式问题探究。
任务一:调查氢能制取方法
【咨询专家】小组同学通过数字化平台向专家进行咨询,知道了氢气可用多种工艺过程制备,方法有电解水制氢和工业副产品制氢等。
【模型构建】用可再生能源电解水制氢将是应用广泛、技术成熟的一种手段。过程如图:
【交流讨论】
(1)近年来,能用来发电的可再生能源有 。
(2)化石燃料也可用于氢的制取,但不足之处有 。
任务二:探究氢能应用优势
【提出问题】氢气作为理想能源的原因是什么?
【进行实验】
(3)设计纯净氢气与天然气燃烧的对比实验
实验步骤
实验现象
实验结论
I.分别在带尖嘴的导管口点燃氢气和天然气,在 。
均有水生成
II.迅速把I中的烧杯倒过来,分别注入少量澄清石灰水,振荡。
罩在天然气火焰上方烧杯内的澄清石灰水变浑浊,而氢气火焰上方的烧杯无明显现象。
【反思评价】
(4)通过上述实验对比,氢气作为燃料的优点是 ,写出氢气燃烧的方程式 。
(注意:答对(5)(6)、(7)奖励3分,化学试卷总分不超过40分)
(5)在理想状态下,小组同学通过图1实验,将测得的实验数据绘制成的图像如图2所示,分析图像,可得出的结论是 。
任务三:调研氢能储存手段
【查阅资料】
(6)我国绿氢规模化储存是商业化应用的基本保障,为了进行大量储存,通常将氢气转化为液氢,从微观角度分析,发生改变的是 。
任务四:展望氢能发展前景
【市场调研】
(7)目前,氢燃料电池在公共交通中应用已较为成熟,其工作原理如图3所示,发生反应的化学方程式为 。
未来,氢能将在航空、航天、电力和建筑领域大力推广。
【成果分享】通过问题探究,大家对氢能有了较为全面的认识。氢气作为一种理想的新型能源,其产业链包括“制一储一输一用”四个主要环节。因此,降本增效、规模化发展,将是我国经济增长和服务民生的一项重要举措。
三、计算题(本题5分)
17.三氧化二铬(Cr2O3)广泛用于冶金,亦用作陶瓷、耐火材料、颜料业原料及有机合成催化剂,是重要的化工原料,可从铬铁矿中获取。如图为铬原子的结构示意图,已知一个铬原子核内有28个中子。请回答下列问题。
(1)图中x的值为_______,铬的相对原子质量为______。
(2)某铬铁矿中Cr2O3的质量分数为50%,求45.6t该铬铁矿中铬元素的质量。(写出计算过程)______。
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第三单元 物质构成的奥秘
(试题分值:40分 测试时间:45分钟)
一、选择题(本题包括12小题,每小题1分,共12分.每小题只有一个正确答案)
1.下列化学用语表示正确的是
A.两个氢分子:2H B.三个氧原子:3O
C.3个镁离子:3Mg+2 D.氩气:Ar2
【答案】B
【详解】A、分子的表示方法:正确书写物质的化学式,其化学式表示该物质的一个分子,表示多个该分子,就在其化学式前加上相应的数字,两个氢分子表示为:2H2,故表示错误;
B、原子的表示方法就是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,三个氧原子表示为:3O,故表示正确;
C、离子的表示方法: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,就在其元素符号前加上相应的数字,3个镁离子表示为:3Mg2+,故表示错误;
D、氩是稀有气体元素,所以氩气的化学式就是表示氩元素的元素符号,表示为Ar,故表示错误。
故选B。
2.北方空气偏干燥,在供暖的冬季,人们常在室内安放加湿器使室内湿度增大。其微观原因解释正确的是
A.室内空气中水分子运动加快了 B.室内空气中水分子间隔变大了
C.室内空气中水分子体积变大了 D.室内空气中水分子的数目增多了
【答案】D
【详解】加湿器使液态水雾化进入空气,使得空气中水分子的数目增多;
故选D。
3.根据下面四种粒子的结构示意图,判断以下说法正确的是
A.②和④的质子数不同,所以粒子的稳定性也不相似
B.③和④的质子数相同,所以它们在元素周期表里边占同一格
C.②和④的核外电子层数都是两层,所以它们都处在元素周期表第二周期
D.①和③的最外层电子数都是2个,所以它们的化学性质相似
【详解】A、②和④的最外层电子数相同,所以粒子的稳定性也相似,故A错误;
B、③和④的质子数相同,属于同一种元素,所以它们在元素周期表里边占同一格,故B正确;
C、②和④的核外电子层数都是两层,但是④是失去1个电子形成的离子,电子层少了一层,所以属于第三周期,故C错误;
D、和③的最外层电子数都是2个,但是①属于稳定结构,而③容易失去最外层2个电子,所以它们的化学性质不相似,故D错误。
故选B。
4.如图是某反应的微观示意图(一种小球代表一种元素的原子)。下列说法正确的是
A.该反应中共有四种元素 B.该反应前后分子的种类均未发生改
C.该反应的本质是原子的重新组合 D.图中反应物都是化合物
【答案】C
【详解】A、一种小球代表一种元素的原子,观察微观示意图可以看出是三种原子,因此应该是三种元素,错误;
B、对比反应前后微粒的变化,反应前后分子的种类发生改变,错误;
C、对比反应前后微粒的变化可知,分子的种类发生了变化,原子的种类及数目没有变化,该反应的本质是原子的重新组合.正确;
D、由反应物的微观构成可知,反应物一种是单质,另一种是化合物,错误。
故选C。
5.三星堆遗址考古工作中发现了大量生锈的铜器,铜锈的要成分为碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]。经查阅资料可知铜元素在元素周期表中的信息如图所示,下列说法正确的是
A.铜是非金属元素 B.铜的相对原子质量为63.55g
C.铜原子的核电荷数是29 D.乙图中x的值为2
【答案】C
【详解】A、铜带有金字旁,属于金属元素,故A说法错误;
B、由元素周期表中的一格可知,汉字下方的数字表示相对原子质量,则铜的相对原子质量为63.55,相对原子质量的单位是“1”不是“g”,通常省略,故B说法错误;
C、铜原子的质子数为29,在原子中,质子数=核电荷数,故铜原子的核电荷数是29,故C说法正确;
D、在原子中,质子数=核外电子数,则有29=2+8+18+x,解得x=1,故D说法错误;
故选:C。
6.下列说法不正确的是
A.不同的原子都是由相同的基本粒子(质子、中子和电子)构成的,并且这些基本粒子的数目也相同
B.组成元素相同,但原子个数不同的物质具有不同的性质
C.原子通过核内质子与核外电子间相互作用维系在一起最终构成物质
D.不同种类的原子组成的物质,其性质不同
【答案】A
【详解】A、不同的原子,其质子数和中子数往往不同,如氢原子(H)只有一个质子,没有中子,而氘原子(D)和氚原子(T)都是氢的同位素,它们分别含有一个和两个中子,因此不同的原子中,质子、中子和电子的数目并不都相同,说法错误,符合题意;
B、组成元素相同,但原子个数不同的物质具有不同的性质,如氧气和臭氧都是由氧元素组成的,但它们的分子结构不同,因此性质也不同,说法正确,不符合题意;
C、原子通过核内质子与核外电子间相互作用维系在一起最终构成物质,说法正确,不符合题意;
D、不同种类的原子构成的物质,其性质不同,如水分子由氢原子和氧原子构成,二氧化碳分子由碳原子和氧原子构成,水和二氧化碳的性质不同,说法正确,不符合题意。
故选:A。
7.的转化利用是实现碳中和的重要途径。如图是与某种单质反应的微观示意图。下列说法正确的是
A.乙的化学式为 B.丙属于氧化物
C.该反应类型为复分解反应 D.反应前后分子数目没有改变
【答案】A
【详解】A、化学反应前后元素种类不变,根据图示可知,乙中一定含有氢元素,且乙为单质,所以乙为氢气,其化学式为,故A正确;
B、氧化物是由两种元素组成、且其中一种元素为氧元素的纯净物,而根据图示可知,丙的化学式为,则丙不属于氧化物,故B错误;
C、复分解反应是两种化合物交换成分生成另外两种化合物的反应,而该反应的反应物中存在单质,不符合复分解反应的定义,故C错误;
D、根据图示可知,该反应为二氧化碳和氢气反应生成甲醇和水的过程,其化学方程式为 ,根据方程式可知,反应前后的分子数目之比为4:2,分子数目前后发生变化,故D错误;
故选A。
8.2024年5月3日,“嫦娥六号”发射成功,我国计划在2030年前实现中国人首次登陆月球。月球表面富含钛,钛在元素周期表中的信息如图所示。下列说法中错误的是
A.图中有一处错误,“ti”应改为“Ti” B.钛属于金属元素
C.钛原子核外有22个质子 D.钛的相对原子质量为47.87
【答案】C
【详解】A、表示元素的化学符号第一个字母大写,第二个字母小写,钛写作Ti,正确;
B、钛名称中有“钅”,属于金属元素,正确;
C、图中左上方的数字代表原子序数,钛元素的原子序数是22,在原子中,原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数,所以钛原子有22个质子,但质子是在原子核内,不是核外,错误;
D、图中下面的数字代表相对原子质量,正确。
故选:C。
9.X、Y、Z三种原子形成的三种离子、、具有相同的电子层结构,它们的核电荷数由小到大的顺序为
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】X+、Y2+、Z-三种离子具有相同的电子层结构,Z得到1个电子形成Z-,X失去1个电子形成X+,Y失去2个电子后形成Y2+,所以X、Y、Z三种原子的核外电子数由小到大的顺序为:Z<X<Y,在原子中,核电荷数=核内质子数=核外电子数,则X、Y、Z三种元素的核电荷数由小到大应为Z<X<Y。
故选B。
10.探月卫星“嫦娥一号”主要任务之一是探明月球上氦-3的储量,如图是氦-3原子结构示意图,以下说法错误的是
A.原子核内质子数等于核外电子数
B.氦-3原子由原子核和核外电子构成
C.氦-3原子核内有1个中子
D.氦-3原子核是不可再分的粒子
【答案】D
【详解】A、由图可知,原子核内质子数等于核外电子数,该选项说法正确;
B、原子是由原子核和核外电子构成,原子核是由质子和中子构成,该选项说法正确;
C、由图可知,氦-3原子核内有1个中子,该选项说法正确;
D、原子核是由质子和中子构成,则氦-3原子核是可再分的粒子,该选项说法不正确。
故选D。
11.乙烯()是重要的化工原料。我国科学家根据植物光合作用原理,研制出类叶绿素结构的“串联催化体系”,可在太阳光和催化剂作用下分解水,再联合制。下列说法不正确的是
A.该反应将光能转化成化学能
B.反应1中有324g 参与反应,根据反应2:,生成的质量为84克
C.乙烯()中碳、氢元素的质量比为1∶2
D.反应器做成像树叶一般的扁平式结构,设计的目的是能增大光照面积
【答案】C
【详解】A、该反应将光能转化成化学能,故A正确;
B、反应1中有324gH2O参与反应,反应1中的所有水都生成氢气,得到氢气的质量=,假设生成的乙烯质量为x,根据反应2:
,,x=84g,生成C2H4的质量为84g,故B正确;
C、乙烯(C2H4)中碳、氢元素的质量比为(12×2):(1×4)=6:1,故C错误;
D、反应器做成像树叶一般的扁平式结构,设计的目的是能增大光照面积,故D正确。
故选C。
12、下列跨学科实践活动中,涉及的知识解释错误的是
选项
实践活动
知识解释
A
用双氧水自制简易供氧器
双氧水中含有氧气
B
调查家用燃料的使用
天然气的主要成分为甲烷
C
查阅科学家探索物质组成与结构的历程
原子不是最小粒子
D
用醋在鸡蛋壳表面刻画字样
蛋壳成分能与醋酸发生化学反应
【答案】A
【详解】A、用双氧水自制简易供氧器,过氧化氢能分解生成水和氧气,双氧水中不含氧气,符合题意;
B、天然气是主要的家用燃气,天然气的主要成分是甲烷,不符合题意:原子不是最小粒子,原子还可分为原子核和核外电子,不符合题意
D、鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙,碳酸钙能与醋酸反应生成醋酸钙、二氧化碳和水,故可用醋在鸡蛋壳表面刻画字样,不符合题意。
故选A。
二、填空题(本题包括4题,共23分,每空1分,化学方程式除外)
13.(4分)博罗县大力实施文化旅游强县政策,着力推进文旅融合,通过转型跨越,实现经济高质量发展。下面展示了几个旅游景点,请运用所学化学知识,就相关问题表达观点,完成以下小题。
(1)葫芦岭贝丘遗址公园成为县城居民休闲娱乐场所,这里曾出土了大量的石斧、石码、石锛等石器,以及夹砂黑陶、印纹硬灰陶等陶片。古代先人将石头制作成石斧、石码、石锛等属于______变化(填“物理”或“化学”)。后来用燃烧法将其烧制成各种形状的陶片,而燃烧利用了空气中的氧气,体现了氧气具有______,燃烧生成了气体二氧化碳可以用______来检验。
(2)东江是造福博罗百姓的母亲河,老百姓日常生活诸多方面都离不开它。东江水在物质分类中属于______(填“纯净物”或“混合物”),如果将东江水冷却成冰后,与同质量的水相比,其体积变______,与水蒸气相比,分子间的间隔变______,分子运动变______。
(3)罗浮山以景色秀美享誉全国,罗浮山某酒店提供的“液氮冰淇淋”受到很多顾客的欢迎,它是用液氮使奶油等原料快速冻结而制成的无冰渣感的冰淇淋。利用液氮制作冰淇淋,涉及到氮气的性质有______(填字母)。
A.沸点低,汽化吸热 B.无毒,化学性质稳定 C.密度比空气略小
【答案】(1)物理 助燃性 澄清石灰水 (2)混合物大小慢 (3)AB
【详解】(1)①古代先人将石头制作成石斧、石码、石锛等的过程中,没有新物质生成,属于物理变化;②物
质的燃烧利用了空气中的氧气的助燃性;③二氧化碳气体用澄清石灰水来检验,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊;
(2)①东江水中含有水、可溶性杂质等,属于混合物;②与同质量的水相比,冰的密度小,体积更大;③气态分子间间隔大于固态分子间间隔,所以与水蒸气相比,冰的分子间的间隔变小;④温度影响分子运动速率,所以冰的分子运动速率变慢;
(3)A、液氮能使奶油等原料快速冻结,则说明氮气的沸点低,易汽化吸热,该选项符合题意;B、“液氮冰淇淋”可食用,是因为氮气无毒,化学性质稳定,该选项符合题意;该实验没有利用氮气的密度,该选项不符合题意。故选AB。
14.(6分)某兴趣小组做如下图所示实验探究分子的运动。请回答实验中的有关问题。
实验1:在盛有少量蒸馏水的小烧杯中滴入2-3滴酚酞溶液。
实验2(如图甲所示):
(1)烧杯B中的现象是 ,产生这一现象的原因是 。
【讨论交流】
(2)使实验结论准确可靠,该兴趣小组设计实验3(如图乙所示作为对比实验。你认为有无必要?为什么? 。
【实验改进】在实验时同学们闻到了一股难闻的刺激性气味,于是小明对原实验装置进行了改进,装置如图丙所示。
a向B、C、E三支试管中分别加入的蒸馏水,各滴入1-2滴无色酚酞溶液,振荡,观察溶液颜色。
b在A、D试管中分别加入浓氨水,立即用带橡胶塞的导管按图丙连接好,并将D试管放置在盛有热水的烧杯中,观察几分钟。
【交流讨论】
(3)①E试管放有酚酞溶液的目的是 。
进行操作丙时观察到的现象是 。
对比改进前的实验,改进后实验的优点是 。
【答案】(1) 溶液变红 氨分子不断地运动扩散到烧杯中
(2)没有,在实验1中已经证明了蒸馏水不能使酚酞变红
(3) 验证空气中的物质不能使酚酞试液变红 试管中的溶液变红速率比试管快 节约药品、环保、能获得更多的实验结论(答案合理即可)
【详解】(1) 实验如图甲所示:氨分子运动到烧杯中形成氨水,观察到溶液变红,说明氨分子不断地运动扩散到烧杯中去;
(2)由于图甲中滴有酚酞试液的B烧杯中溶液没有变红,说明蒸馏水不能使酚酞试液变红,故没有必要再设计实验3;
(3)①试管中液体与空气接触,所以设置试管放有酚酞溶液的目的是验证空气中的物质不能使酚酞试液变红;
②操作丙将浓氨水的试管放入热水中,温度升高,分子运动加快,所以观察到试管中的溶液变红速率比试管快;
③改进后实验的优点是节约药品、环保、能获得更多的实验结论。
15.(5分)为助力我国在2060年前实现“碳中和”,某化学科研小组为一工厂设计了一种捕集烟气中CO2并转化利用的装置,其流程如图所示。
(1)吸收塔中发生反应的化学方程式是_______。
(2)流程中固体A的化学式为_______。
(3)流程中气体转化成固体B的过程中,分子间的间隔_______(填“增大”或“减小”)。
(4)分析上述流程是否能减少自然界中CO2,你的结论及理由是_______。
【答案】【答案】(1)CO2+Ca(OH)2 = CaCO3↓+H2O (2)CaO (3)减小
(4)不能,流程最后得到的固体B为固态二氧化碳即干冰,所以流程并没减少二氧化碳,只是改变了CO2的状态
【详解】【详解】(1)工厂废气中含有二氧化碳,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,所以吸收塔中发生反应的化学方程式为:CO2+Ca(OH)2 = CaCO3↓+H2O;
(2)碳酸钙在高温条件下生成氧化钙和二氧化碳,所以固体A为氧化钙,其化学式为:CaO;
(3)流程中气体转化成固体B的过程中,分子间的间隔减小;
(4)上述流程不能减少自然界中CO2,是因为流程最后得到的固体B为固态二氧化碳即干冰,所以流程并没减少二氧化碳,只是改变了CO2的状态.
16.(8+3)氢能作为极具发展潜力的多元化能源,在我国经济发展中具有重要的地位。某校实践小组的同学们对此产生了浓厚的兴趣,他们对氢气的制取方法、应用优势、储存手段和发展前景等展开了项目式问题探究。
任务一:调查氢能制取方法
【咨询专家】小组同学通过数字化平台向专家进行咨询,知道了氢气可用多种工艺过程制备,方法有电解水制氢和工业副产品制氢等。
【模型构建】用可再生能源电解水制氢将是应用广泛、技术成熟的一种手段。过程如图:
【交流讨论】
(1)近年来,能用来发电的可再生能源有 。
(2)化石燃料也可用于氢的制取,但不足之处有 。
任务二:探究氢能应用优势
【提出问题】氢气作为理想能源的原因是什么?
【进行实验】
(3)设计纯净氢气与天然气燃烧的对比实验
实验步骤
实验现象
实验结论
I.分别在带尖嘴的导管口点燃氢气和天然气,在 。
均有水生成
II.迅速把I中的烧杯倒过来,分别注入少量澄清石灰水,振荡。
罩在天然气火焰上方烧杯内的澄清石灰水变浑浊,而氢气火焰上方的烧杯无明显现象。
【反思评价】
(4)通过上述实验对比,氢气作为燃料的优点是 ,写出氢气燃烧的方程式 。
(注意:答对(5)(6)、(7)奖励3分,化学试卷总分不超过40分)
(5)在理想状态下,小组同学通过图1实验,将测得的实验数据绘制成的图像如图2所示,分析图像,可得出的结论是 。
任务三:调研氢能储存手段
【查阅资料】
(6)我国绿氢规模化储存是商业化应用的基本保障,为了进行大量储存,通常将氢气转化为液氢,从微观角度分析,发生改变的是 。
任务四:展望氢能发展前景
【市场调研】
(7)目前,氢燃料电池在公共交通中应用已较为成熟,其工作原理如图3所示,发生反应的化学方程式为 。
未来,氢能将在航空、航天、电力和建筑领域大力推广。
【成果分享】通过问题探究,大家对氢能有了较为全面的认识。氢气作为一种理想的新型能源,其产业链包括“制一储一输一用”四个主要环节。因此,降本增效、规模化发展,将是我国经济增长和服务民生的一项重要举措。
【答案】(1)太阳能等(合理即可)
(2)会产生大量污染物
(3) 火焰上方罩一个干冷的小烧杯 烧杯内壁均有水雾生成 氢气燃烧不生成二氧化碳,天然气燃烧生成二氧化碳
(4)燃烧产物只有水,不会对环境造成污染
(5)相同质量的可燃物,氢气燃烧的热值比天然气高
(6)分子间的间隔
(7)
【详解】(1)近年来,能用来发电的可再生能源有太阳能等(合理即可);
(2)化石燃料也可用于氢的制取,但不足之处为会产生大量污染物,污染环境;
(3)I.分别在带尖嘴的导管口点燃氢气和天然气,在火焰上方罩一个干冷的小烧杯,烧杯内壁均有水雾产生,则说明氢气和天然气燃烧均有水生成;
II.迅速把I中的烧杯倒过来,分别注入少量澄清石灰水,振荡,罩在天然气火焰上方烧杯内的澄清石灰水变浑浊,而氢气火焰上方的烧杯内无变化,说明天然气燃烧生成了二氧化碳,氢气燃烧不生成二氧化碳;
(4)通过上述实验对比,氢气作为燃料的优点是只生成水,不会对环境造成污染;
(5)分析图像,相同质量的可燃物,氢气燃烧的热值比天然气高;
(6)为了进行大量储存,通常将氢气转化为液氢,从微观角度分析,发生改变的是分子间的间隔;
(7)根据图示,氢气和氧气在催化剂的作用下反应生成水,化学方程式为。
三、计算题(本题5分)
17.三氧化二铬(Cr2O3)广泛用于冶金,亦用作陶瓷、耐火材料、颜料业原料及有机合成催化剂,是重要的化工原料,可从铬铁矿中获取。如图为铬原子的结构示意图,已知一个铬原子核内有28个中子。请回答下列问题。
(1)图中x的值为_______,铬的相对原子质量为______。
(2)某铬铁矿中Cr2O3的质量分数为50%,求45.6t该铬铁矿中铬元素的质量。(写出计算过程)______。
【答案】(1)13 52
(2) 铭元素的质量为:
答:铬铁矿中铬元素的质量为15.6t。
【详解】(1)在原子结构示意图中,小圆圈表示原子核,圆圈内的数字表示质子数,质子数决定元素的种类弧线表示电子层,弧线上数字表示该层电子数;原子中,质子数-核外电子数,故x=24-2-8-1=13;根据铬原子的结构示意图可知,铬原子中质子数为24,一个铬原子核内有28个中子,相对原子质量=质子数+中子数=24+28=52;
(2)见答案。
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