2025年广东省中考化学压轴题x精选

2025年广东省中考化学压轴题精选 一、科普阅读题 1．古代科技--井盐的开采 将凿空内部的楠竹伸入井底，卤水进入竹子内部装满后再将竹筒打捞上来。 将卤水输送到高高架起的枝条架上，经晾晒浓缩后，进入滤缸。待卤水中的泥沙等杂质滤掉后，再放入盐锅中煎盐。 用竹筒输送“火气”至锅底点燃，只见热气腾腾，卤水很快沸腾，制得井盐。打开竹简一看，竹筒没有一点烧焦的痕迹， （1）“汲卤”：卤水中含有的氯化钠由Na*和　 　(填符号)构成。 （2）“晒卤”：晾晒使水蒸发的过程属于　 　(填“物理”或“化学”)变化。 （3）“滤卤”：滤掉的泥沙等杂质属于　 　(填“难溶性”或“可溶性”)物质。 （4）“煎盐”：“热气腾腾”说明“火气”燃烧　 　热量。从燃烧条件的角度分析，“竹筒没有一点烧焦的痕迹”的原因可能是。 （5）制井盐的过程，利用了物质性质差异进行混合物分离。从过氧化氢溶液制氧气后的混合物中回收二氧化锰的操作有　 　、洗净、烘干。过氧化氢和二氧化锰制氧气的化学方程式为　 　。 2． 【科普阅读】 同学们，你们知道潜水用的钢瓶中装的是什么气体吗？其实，这种气体既不是氧气，也不是普通的空气，而是一种特殊的空气——人造空气。人造空气是将普通空气中的氮气除去后，把氧气和氦气按照1：4的比例混合起来制成。 这种人造空气中的氦气，极难溶于水，可以防止潜水员从深海处上升体内恢复常压时产生氮气泡造成的“气塞症”。人造空气的密度只有普通空气的1/3，呼吸起来也比普通空气轻松得多，可以减轻人呼吸的困难，因此还常用于治疗支气管哮喘等疾病。 （1）人造空气属于　 　。(填“纯净物”或“混合物”)。 （2）工业上通过分离液态空气获取大量氧气和氮气，这种方法是根据二者的　 　不同，属于　 　（填“物理变化”或“化学变化”）。介绍氮气的一种用途　 　。 （3）潜水员水下作业时携带“人造空气”，是利用其中的氧气具有　 　性质。 （4）下列关于人造空气的说法错误的是　 　。(填字母） a．在“人造空气”中，燃着的蜡烛不会迅速熄灭 b．在“人造空气”中带火星的小木条会复燃 c．氦气是一种稀有气体，可以用来制造电光源 d．氮气是一种难溶于水的气体，氮气比氦气更难溶于水 （5）自然界中能产生大量补充氧气的化学反应是　 　(填“光合作用”或“呼吸作用”）。 3．地球是一个美丽的“水球”，表面约71%被水覆盖，淡水仅占总水量的2.5%，其余是海水或咸水，海水淡化是解决人类淡水资源短缺的有效措施，图1为全球海水淡化水用途。 海水淡化技术主要有热分离法和膜分离法，热分离法利用蒸发和冷凝分离水与非挥发性物质，能耗大、成本高；膜分离法利用薄膜的选择透过性实现海水淡化，但现有薄膜的水通量低，应用受到限制。有科学家提出，给石墨烯“打上”许多特定大小的孔，制成单层纳米孔二维薄膜，可进行海水淡化。图2为石墨烯海水淡化膜工作原理。依据上文，回答下列问题。 （1）全球海水淡化水用途排在首位的是　 　。 （2）热分离法中，水发生了　 　(填“物理”或“化学”)变化。热分离法中，水分子　 　(填“有”或“没有”)发生变化。与热分离法的原理相似的净水操作是　 　。限制热分离法大规模应用的原因是　 　。 （3）石墨烯海水淡化膜不能通过的微粒是　 　。(填微粒符号)。 （4）提出爱护水资源的一条建议　 　。 4．（一）认真阅读短文，回答问题 加快能源转型升级，发展新质生产力。氢气是最理想的清洁能源，依据不同制取方式，可分为“绿氢”“灰氢”“蓝氢”“紫氢”和“金氢”等。如图带你认识“多彩”的氢。 储氢是实现氢能广泛应用的重要环节，分为物理储氢和化学储氢，前者包括高压气态、低温液态、吸附等储存方式，后者将氢气转化为其他化合物进行储存。“液氨储氢”的原理是氢气与氮气在一定条件下生成液氨，进行储存。依据上文，回答问题。 （1）属于“绿氢”和“紫氢”的分别是　 　和　 　（填字母）。 A．风能发电制氢 B．煤燃烧发电制氢 C．核能发电制氢 （2）从微观角度解释，氢气能被压缩储存的原因是　 　。 （3）将氢气降温液化进行储存，属于物理储氢中的　 　储存方式。 （4）“液氨储氢”属于　 　（填“物理”或“化学”）储氢。 （5）写出氢能的一种应用　 　。 （二）．高纯碳酸钙广泛应用于陶瓷、医药等领域。工业上用优质石灰石为原料制备高纯碳酸钙的工业流程如下图所示。 【查阅资料】①；②不与稀盐酸反应且不溶于水。 （6）步骤1常将石灰石研磨成粉末状，其目的是　 　。 （7）操作①的名称是　 　，在实验室进行该操作时，玻璃棒的作用是　 　。 （8）该工业流程中可以循环利用的物质是　 　。 （9）步骤3发生反应的过程中有水参加，该反应的化学方程式为　 　。 5．臭氧主要分布在臭氧层中，能吸收太阳光中绝大部分的紫外线，保护地球生物免受伤害。常温下，臭氧为淡蓝色气体，有鱼腥味，具有强氧化性，在水中能有效杀灭细菌、病毒等微生物。 制取臭氧的方法大致有紫外线法、电晕法和电解法。紫外线法为通过紫外线使空气中的氧分子电离，产生臭氧。该方法制取臭氧效率低，且对人体有一定伤害，因此应用较少。电晕法的原理如图1所示。电解法原理如图2所示，以水为原料，通过低压电解的方式获得臭氧。 使用打印机或复印机数量较多的场所容易产生高浓度的臭氧。长期暴露在臭氧超标的空气中会造成咽喉肿痛、神经 依据上文，回答下列 （1）写出一条臭氧的化学性质　 　。 （2）限制紫外线法大规模制取臭氧的原因是　 　。 （3）图1中，利用制取属于　 　(“物理”或“化学”)变化；图2中，电极a应连接电源的　 　极。 （4）下列关于臭氧的说法，正确的是　 　(填字母)。 a．臭氧是空气污染物之一 b．臭氧可用于污水的处理 c．打印机使用频繁的场所要多开窗通风 d．长期处于臭氧浓度过高的环境中容易损害人体健康 （5）和化学性质不同的原因是⑥　 　。 6．石墨烯（Graphene）是从石墨材料中剥离出来，由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。石墨烯是目前已知的世界上最薄的材料，导电性比银还强，具有极强的导热性能和优良的透光性能的材料。有预言称，石墨烯将成为硅的替代品，计算机处理器的运行速度将会快数百倍。石墨烯在电子、复合材料、医疗健康等多领域具有广泛应用，不同领域的应用分布如图所示。 氧化石墨烯薄膜与水接触后可形成约0.9纳米宽的通道，可让水分子可以快速通过，能高效滤去海水中的盐分，用于海水淡化。 石墨烯的基本化学性质与石墨类似， 实验结果表明，石墨烯的着火点在700-800℃左右。请回答： （1）目前“石墨烯”应用占比最高的在　 　领域，“氧化石墨烯薄膜”可用于　 　。 （2）石墨烯具有的物理性质有 。 A．极强的导电性 B．极强的导热性 C．优良的透光性 D．极强的活动性 （3）由上图可见，石墨烯中每个碳原子周围连接　 　碳原子，其物理性质与金刚石不同的原因是　 　。 （4）实验表明，石墨烯在氧气能燃烧，反应的化学方程式为　 　。 7．【科普阅读】 人类智慧元素——碘元素是人体必需的微量元素之一，人体缺碘可能造成智力残障，故碘有“智力元素”之称。碘的原子结构示意图如图所示。 缺乏碘会导致甲状腺肿大，为预防因缺碘引起的疾病，国家规定在碘缺乏地区的食盐中添加碘，在我们日常食用的加碘盐中常加入的补碘剂为碘酸钾(KIOx，x为数字)，碘酸钾受热易分解。单质碘(I2)是一种紫黑色有光泽的固体，由分子构成，具有毒性和腐蚀性，常温下可以和活泼金属直接作用，碘单质能使淀粉变成蓝色，主要用于制取药物、染料、碘酒、试纸和含碘化合物等。碘元素在自然界中除在海水、海带、海鱼和贝类等动植物中含量较高以外，在大部分土壤、岩石、水中的含量都很低。 （1）碘元素是第53号元素，位于元素周期表的第　 　周期，碘原子在化学反应中易得电子，形成碘离子的符号为　 　。以下微粒与碘原子化学性质相似的是　 　。 （2）根据文中内容分析炒菜时为什么要最后加含碘盐　 　。 （3）固体碘、碘蒸气遇淀粉都会变蓝，请从微观角度解释其原因　 　。 （4）下列说法正确的是______(填序号)。 A．碘具有毒性和腐蚀性属于物理性质 B．缺碘的同学，可以适当多吃海产品补碘 C．碘单质能使淀粉变成蓝色，加碘盐也能使淀粉变蓝 D．若碘酸钾中碘的化合价为+5，可推求碘酸钾化学式为KIO3 8．石墨烯(Graphene)是从石墨材料中剥离出来，由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。石墨烯是目前已知的世界上最薄的材料，导电性比银还强，具有极强的导热性能和优良的透光性能的材料。有预言称，石墨烯将成为硅的替代品，计算机处理器的运行速度将会快数百倍。石墨烯在电子、复合材料、医疗健康等多领域具有广泛应用，不同领域的应用分布如图所示。 氧化石墨烯薄膜与水接触后可形成约0.9纳米宽的通道，可让水分子可以快速通过，能高效滤去海水中的盐分，用于海水淡化。 石墨烯的基本化学性质与石墨类似，实验结果表明，石墨烯的着火点在700-800℃左右。请回答： （1）目前“石墨烯”应用占比最高的在　 　领域，“氧化石墨烯薄膜”可用于　 　。 （2）将石墨剥离成石墨烯的过程属于　 　变化(填“物理”或“化学”)。 （3）石墨烯具有的物理性质有_____ A．极强的导电性 B．极强的导热性 C．优良的透光性 D．极强的活动性 （4）由上图可见，石墨烯中每个碳原子周围连接　 　个碳原子，其物理性质与金刚石不同的原因是　 　。 （5）实验表明，石墨烯在氧气能燃烧，反应的化学方程式为　 　。 9．阅读下列短文，回答相关问题 科技助力人工碳循环 中国的经济发展离不开大量的能源，目前我国的能源结构中以煤(高碳)、石油(中碳)、天然气(低碳)为代表的化石燃料仍占主导地位，化石燃料的燃烧在释放热量的同时产生，是最主要的温室气体。低碳、零碳、负碳技术的开发是我国科学家正致力研发的项目。 也是巨大的碳资源。目前，的低能耗捕集、转化和利用正受到世界各国的广泛关注。根据与其他能源的耦合方式不同，的转化利用技术可分为以下三条途径。 途径1：耦合化石能源的转化利用技术。如与催化重整为与CO。 途径2：耦合零碳能源的转化利用技术。如图所示是我国科研团队利用催化剂实现低温、高效、长寿命催化加氢制甲醇()的工艺。 途径3：直接转化利用技术。如以太阳能或其他可再生能源发电的驱动力，在温和条件下将直接转化为化学原料或燃料。 科学技术的研发和应用将促进自然界碳循环回归平衡。如何摆脱对含碳化石能源的依赖，转化利用丰富的资源，跨越低碳及创新新能源，拥抱新式零碳能源，期待同学们学好和利用化学开创未来。 （1）写出自然界中吸收的一条途径：　 　。 （2）氢氧燃料电池的能量转化形式是将化学能转化为　 　。 （3）我国科学家将直接转化成葡萄糖的过程中，第一阶段的反应可表示为：，R的化学式是　 　。 （4）写出和在催化剂和加热条件下转化为甲醇()的化学方程式：　 　。 （5）下列叙述正确的是　 　(填序号)。 a．、与在一定条件下可相互转化 b．途径2解决了氢气低成本制取和有效储存的难题 c．能源的开发与利用向“减碳趋氢”的方向发展 10．酸甜多汁的水果可用来发电。发光二极管与插在橙子上的锌片、铜片相连后能够点亮(如图)，其原理是锌在“橙汁”中失去电子，并通过导线流向铜片形成电流，“橙汁”溶液中H+在铜片上获得电子产生气体。水果电池发电能力与水果种类、电极片距离与深度等关系如表。 水果 电极片距离/cm 插入深度/cm 电压/V 苹果 1 1.5 0.5 1 3 0.7 2 1.5 0.4 柠檬 1 1.5 0.7 2 1.5 0.5 2 3 0.8 水果电池的结构与1836年英国科学家的丹尼尔制成Zn-Cu电池(如图1)相似，电池由正负极材料以及电解质溶液(有大量可自由移动的离子)组成，正极材料最好选择不与电解质溶液反应且能导电的固体，如金属铜、石墨等。回答下列问题： （1）发光二极管被点亮，是由于水果电池将　 　转化为电能。 （2）水果种类　 　(填“会”或“不会”)影响发电能力：水果能导电是因为　 　。 （3）一定范围内，电极片深度增加，电压增大，是由于增大了接触面积，单位时间内转移的　 　；归纳电极片距离与发电能力的关系：　 　。 （4）写出Zn-Cu电池(如图2)发生的反应方程式　 　。 （5）下图中适合作为电池的是　 　(填字母)。 11．请阅读下面科普短文。 氢能作为一种储量丰富、来源广泛、热值高的清洁能源，是未来主要能源。制氢、储氢和用氢是目前重点关注的问题。 制氢：可利用太阳能和化石燃料来制备氢气，方法如下图所示。 储氢：氢气储存方式主要有金属氢化物储氢、低温液化储氢、高压压缩储氢、碳基材料储氢等。 金属氢化物储氢是把氢以氢化物的形式储存在金属或合金中，比液化储氢和高压储氢安全，并且有很高的储存容量，下图为一些储氢材料（以储氢后的化学式表示）的质量储氢密度和体积储氢密度。 （已知：质量储氢密度=储氢后氢元素在储氢材料中的质量分数，体积储氢密度=储氢后单位体积的储氢材料中储存氢元素的质量） 用氢：目前，作为燃料，液氢已应用于航天领域：作为化学电源，氢氧燃料电池已经被应用，如用作汽车的驱动电源等，相信，随着科技的发展，对氢气的开发和利用已经取得了很大的进展，氢气终将会成为主要能源之一。 请回答下列问题： （1）“氢能”具有的优点是　 　（填一点即可） （2）从节能的角度分析，上述图中获得H2最理想的方式是　 　 （3）用作碳基储氢材料的“碳纳米管”属于　 　（填“单质”或“化合物”）。 （4）从分子的角度解释低温、高压储氢的原理　 　。 （5）结合图示，下列储氢材料中最理想的是____（填序号） A．LaNi5H6 B．LiAlH4 C．Mg2FеH6 D．Al(BH4)3 （6）2m3储氢材料Mg2FеH6中储存氢元素的质量是　 　kg。 （7）氢氧燃料电池是将　 　能直接转化为　 　能的装置。一定条件下，氢氧燃料电池内发生反应的化学方程式表示为　 　. 12．全球瞩目的第二十二届世界杯足球赛在卡塔尔举行。阅读材料回答问题。材料一：主体育馆卢赛尔体育馆从外面看，造型酷似“大金碗”，外幕墙为双曲面幅板幕墙，钢结构用量约3万吨，体育场周围的停车场和服务区由太阳能板遮盖，以此为体育场和周边设施提供电力。 材料二：奖杯“大力神杯”，是足球界最高荣誉的象征。大力神杯的材质是18K黄金铸造，底座值有两图墨绿色的孔雀石【主要成分Cu2（OH）2CO3】 （1）卡塔尔在承办世界杯时做出了绿色低碳的环保承诺，致力打造首届“碳中和”世界杯。“碳中和”的碳指的是　 　（填物质名称），比赛中提供电力的太阳能是　 　（选填“可再生”或“不可再生”）能源。 （2）金在自然界中能以单质形式存在的原因是　 　。 （3）在潮湿环境中久置的铜器表面会锈蚀，生成“铜绿”，它与孔雀石的主要成分相同，请写出铜生锈的化学方程式　 　。 （4）场馆建设使用了大量铁合金，下列有关工业高炉炼铁的说法正确的是____（填字母）。 A．黄铁矿（主要成分FeS2）比赤铁矿更适合炼铁 B．铁合金的硬度比纯铁大 C．焦炭在炼铁过程中体现了可燃性和还原性 D．高炉炼铁得到的主要产品是钢 13．阅读下列短文，回答相关问题。 和平县地属客家山区，许多美食源远流长，东水、贝墩豆腐是客家菜的著名菜品。豆腐的制作过程如图I所示： 已知：①点浆时需要用到凝固剂。传统豆腐用的是石膏(含多种物质，主要成分为硫酸钙)或盐卤(主要成分为氯化镁)，属于盐类凝固剂。内酯豆腐用的是无嗅、稍有甜味的白色晶体葡萄糖酸－δ－内酯(化学式为C6H10O6，简称GdL)，属于酸类凝固剂。 ②氯化镁，无色六角晶体，通常含有六个分子结晶水，即MgCl2•6H2O，易潮解，有一定腐蚀性，加热会分解。氯化镁在工业生产、医药、视频等方面有广泛应用。 ③凝固剂添加量对豆腐的品质有影响。将大豆泡发后，与水按1：4的比例磨成豆浆，以MgCl2为例，研究结果如图Ⅱ所示。 豆腐中含有丰富的蛋白质和钙，不含胆固醇，容易消化吸收。但过量食用，会阻碍人体对铁的吸收，而且容易出现腹胀、腹泻等症状。 （1）图I中的X操作为　 　，实验室进行该操作所需的仪器有铁架台、玻璃棒、烧杯和　 　，此过程中玻璃棒的作用是　 　。 （2）实验室中，氯化镁应保存在　 　(填“广口瓶”或“细口瓶”)，一般用　 　(填仪器名称)取用。 （3）MgCl2•6H2O加热会分解生成氧化镁、氯化氢气体和水蒸气，写出该反应的化学方程式　 　。 （4）由图Ⅱ可知，豆腐产率与MgCl2添加量的关系为：其他条件相同时，MgCl2添加量在0.35%∼0.71%之间时，　 　，“嫩”是评价豆腐点浆好差的一种说法，通常说的豆腐越“嫩”是指豆腐的保水性越　 　(填高或低)。 （5）判断下列说法不正确的是____(填序号)。 A．MgCl2添加的越多，豆腐的保水性越好 B．石膏是一种纯净物 C．虽然豆腐营养丰富，但仍不宜多吃 14．我国2023年制氢产量约计4000万吨，位列世界第一。但我国制氢技术主要是以化石燃料制H2和工业副产品制H2为主，只有5%的比例是通过电解水制取H2的方式。P2G技术(工作原理如下图Ⅰ所示)实现综合能源系统中电(尤其是将廉价盈余的电)到气的能量的转换，反应生成CH4最后通入天然气管网中。但电解水制取的H2转化为CH4会造成额外的能量损失；随着氢燃料电池(如下图Ⅱ所示) 和氢气天然气混合输送技术的相关研究进展，实现了氢能的高效利用。 （1）图Ⅰ中电解水说明水是由　 　组成；电解槽中正极与负极产生气体的体积之比为　 　 。 （2）图Ⅱ中氢燃料发生反应的化学方程式为　 　。 （3）氢能源是 　 　(填写 “可再生”或“不可再生”)能源。 （4）将2023年我国电解H2O制取氢气的40%用P2G设备生成CH4，其发生反应的化学方程式为： 4H2+CO2CH4+2H2O，则理论上约能生成CH4的质量是多少？(写出规范的计算步骤) 15．纳米海绵是一种新型环保清洁产品，具有网状多孔的结构，有良好的吸油能力、循环利用以及环境友好等特性，清洁过程中可以吸附物体表面污渍，可用于清洁茶垢、油垢等。 科学家测定了纳米海绵对不同油品的吸收能力(吸油质量比越高，其吸油能力越强)，结果如图1所示。吸油能力的差异性取决于油品自身的密度。油品密度越大，纳米海绵的吸油能力越强。 依据科普内容回答下列问题。 （1）纳米海绵有　 　等特性(写一点即可)，可以吸附物体表面污渍的原因是　 　。 （2）已知CCl4中氯元素为-1价，CCl4中碳元素的化合价为　 　价。 （3）由图1可知，与黑芝麻油比较，柴油的吸油质量比更高，因此纳米海绵对柴油的吸收能力比黑芝麻油的　 　(填“强”或“弱”)。 （4）图2是纳米海绵和细菌纤维素循环吸油能力的对比，可得到的结论：在其它相同条件下，循环使用次数1~8之间时，随循环使用次数的增加，纳米海绵吸油能力变化不明显，细菌纤维素的吸油能力变　 　(填“好”或“差”)。 （5）下列说法正确的是　 　(多选，填字母)。 a.纳米海绵可用于清洁茶垢、油垢等 b.油品密度越大，纳米海绵的吸油能力越弱 c.化学科学的发展极大地推动了人类社会的进步 16．阅读下面科普短文，回答相关问题。 可燃冰外观类似冰，主要含甲烷水合物【由甲烷（CH4）分子和水分子组成】，还含少量二氧化碳等气体。甲烷水合物的分子结构就像一个个由若干水分子组成的笼子。每个笼子里“关”一个甲烷分子。温度不高、压力足够大、有甲烷气源时甲烷可与水生成甲烷水合物，分散在海底岩层的空隙中。甲烷水合物能稳定存在的压强和温度范围如图所示。 1体积可燃冰可储载约164体积的甲烷气体。可燃冰储量丰富，燃烧热值大，因而被各国视为未来石油天然气的替代能源。甲烷还是重要的化工原料，可制造炭黑、乙炔、氰化氢等。由甲烷引发的温室效应比二氧化碳厉害10至20倍。可燃冰一旦离开海床便迅速分解，容易发生喷井意外，还可能会破坏地壳稳定平衡，引发海底塌方，导致大规模海啸。所以可燃冰的开采难度较大。 （1）可燃冰属于　 　（“纯净物”或“混合物”）。 （2）从组成上，可燃冰一定含有的元素是　 　（填元素符号）。 （3）可燃冰形成的适宜条件是____。（填序号） A．高温高压 B．低温低压 C．高温低压 D．低温高压 （4）可燃冰中主要成分甲烷具有可燃性，写出其完全燃烧的化学反应方程式　 　。 （5）下列有关可燃冰的说法正确的是____。 A．可燃冰与干冰成分相同 B．在latm和15℃时，可燃冰能稳定存在 C．可燃冰开采时若出现差错，可能引发严重的环境灾害 D．可燃冰就是固态甲烷 （6）工业上，可以利用甲烷获得氢气，其反应的微观示意图如下： 图1所示反应的化学方程式为　 　；在图2横线处补全相应微粒的图示　 　。 17．【科普阅读】 氢能是公认的高热值清洁能源。目前，氢气的来源如图1所示。水煤气变换反应：，是化石资源制氢过程中的重要反应之一。北京大学团队研究了在不同温度下，多种催化剂对水煤气变换反应中CO转化率的影响，结果如图2所示。 图1图2 电解水制氢过程简便，但造价高昂，利用太阳能制氢是未来的发展方向，“人造太阳”的探索也就应运而生。我国“人造太阳”大科学装置“东方超环”利用的是核聚变，当氘、氚核聚变温度达到1亿摄氏度、持续时间超过1000秒，就能形成持续反应，为水分解提供能量。2020年4月，“东方超环”实现了1亿摄氏度运行近10秒，取得重大突破。除了氢气的生产，其运输、储存和利用等仍面临诸多挑战，需要人们不断探索。依据文章内容回答下列问题。 （1）目前氢气的主要来源是　 　，若用电解水制氢，化学方程式为　 　，氢气在　 　（填“正极”或“负极”）产生。 （2）图2中，在同一温度下，使水煤气变换反应中CO转化率最高的催化剂是____。（填字母） A．2%Au/ɑ-MoC B．ɑ-MoC C．2%Au/-Mo2 C （3）根据下表信息可知氘、氚属于同种元素，理由是　 　。 原子种类 质子数 中子数 核外电子数 氘 1 1 1 氚 1 2 1 （4）下列说法正确的是____（填字母）。 A．ɑ-MoC可使CO转化率接近100% B．水电解制氢的不足是造价高昂 C．利用太阳能制氢是未来发展方向 D．“东方超环”利用核聚变提供能量 18．我国航空航天事业取得令人瞩目的成就，阅读以下相关主题科普材料，回答问题。材料一；神舟十三号载3名宇航员在太空执行任务，时长180天，空间站中常用水气整合系统实现的清除和的再生（简易流程如下图），科学家通过填密计算，为了提供3名宇航员在太空生活所需的，至少需从地球带486kg的水进行电解。 材料二：我国探月工程实现“六战六捷”。未来还将探索在月球建设基地的可能，其中一个前提就是在月球上大规模制造，在月球上可以电解熔融月壤（含、、CaO、等）制造氧气。 （1）分析材料一流程可知，可循环利用的化合物有　 　（填物质的化学式），航天员呼吸属于缓慢　 　过程，并　 　热量。 （2）请计算电解486kg水能产生氧气的质量（填写具体计算过程）。 （3）月壤成分中含氧的质量分数为　 　%（结果保留小数点后一位）。理论上，电解等质量的下列氧化物，产生氧气最多的是　 　。 A． B． C．CaO 19．阅读下列科普短文 氨气在常温下是一种无色气体，有强烈的刺激性气味，极易溶于水。氨气易燃，可以和酸反应生成铵盐。目前，我国已形成氨气生产、应用等成熟产业链，氨气的应用分布如图。在食品工业生产中，常利用氨气熏蒸法降低食物中滋生的黄曲霉毒素的毒性，该方法是利用氨气与食物中的水反应生成一水合氨，一水合氨再与黄曲霉毒素反应，从而有效地降低黄曲霉毒素的毒性。 工业上主要是利用氮气和氢气在高温、高压和催化剂的条件下合成氨气。现在国内外工业上使用的合成氨气催化剂基本都是铁基催化剂。降低反应温度、提高合成氨催化剂活性是目前的研发热点。科研人员用磁铁矿与三氧化钼、氧化钨、氧化铝混合稀土等原料，按不同比例充分混合得到合成氨催化剂，其中氧化钨含量对产出气体中氨气含量的影响如图，氨气含量越高代表催化剂活性越好。 阅读分析，解决问题： （1）写出一条氨气的化学性质： 　 　 。 （2）由图可知，我国氨气的应用占比最高的是 　 　 。 （3）利用氨气熏蒸法降低食物中滋生的黄曲霉毒素毒性的原理 　 　 。 （4）工业上主要合成氨气的化学符号表达式为 　 　 。 （5）合成氨催化剂中除了含有氧化钨外，还含有 　 　写一种即可。 （6）根据图可知氧化钨含量与催化剂活性的关系是 　 　 。 二、实验探究题 20．化学兴趣小组同学对空气中氧气含量的测定进行了如下实验和再认识。 【回顾旧知】 （1）如图1所示，利用红磷燃烧测空气中氧气含量。为了确保实验成功，在装药品之前应先 　 　，红磷燃烧的反应文字表达式为 　 　。 （2）【实验改进】 改进一：点火方式改进。 如图2所示，利用电热丝通电放出热量引燃红磷，其优点是 　 　（写一点）。 （3）改进二：测量方式改进。 为了帮助同学们更好地理解空气中氧气含量测定的实验原理，老师用气压传感器测定了图1装置内的压强变化，其变化情况如图3所示。 BC段压强增大，原因是 　 　。 （4）用木炭代替红磷完成此实验，集气瓶内气压变化的整体趋势与图3 　 　（填“相同”或“不同”）。 （5）改进三：反应原理的创新。 小明利用图4测定空气中氧气含量，已知发热剂的主要成分为铁粉、炭粉、水和食盐等，反应原理可简化为铁生锈消耗集气瓶中的氧气。 得数据如表： 实验前的体积 实验后的体积 集气瓶内空气 量筒内水 量筒内剩余水 250mL 160mL 110mL 根据表中数据计算得出空气中氧气的体积分数约为 　 　。 （6）小可改进了小明同学的实验，如图5，将同样足量的发热剂均匀涂抹在集气瓶内壁的四周，这样做的目的是 　 　。 21． 某班化学小组同学在完成实践作业时，不小心将过氧化氢溶液滴到刚刚切好的土豆片上，发现土豆片上立即冒气泡，他们对产生的气体、土豆片是否可作为过氧化氢分解的催化剂以及土豆片为什么能加快过氧化氢的分解展开了项目化学习的探究。 任务一：探究土豆片是否可作为过氧化氢分解的催化剂 【猜想假设】土豆片可作过氧化氢分解的催化剂。 【进行实验】 （1）同学们设计并完成下列探究实验。 项目 实验步骤 实验现象 实验结论或总结 结论 总结 方案 ①取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，伸入带火星的木条 有极少量气泡产生、木条不复燃 常温下过氧化氢分解缓慢 土豆片可作过氧化氢分解的催化剂 ②另取5mL水于试管中，加入一定量新鲜的土豆片，伸入带火星的木条 　 　 土豆片不能使水分解产生氧气 ③另取5mL5%的过氧化产氢溶液于试管中，加入一定量新鲜的土豆片，伸入带火星的木条 产生大量气泡，带火星的木条复燃 　 　 （2）【反思评价】 在上述探究实验中，“实验步骤①”和“实验步骤②”起的作用是　 　。 （3）小玲认为这个实验还不能得出“土豆片可以作为过氧化氢分解的催化剂”这个结论，还需要补充两个实验，用来证明化学反应前后土豆片的　 　，才能得出结论。 （4）小菲同学想要探究土豆片和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，可在保证其他条件不变时，记录收集等量氧气所需要的时间(或　 　)进行比较。 （5）任务二：了解土豆片加快过氧化氢分解的原因 【查阅资料】过氧化氢酶广泛存在于动、植物组织中，土豆中含有过氧化氢酶，它能催化过氧化氢的分解。 【表达交流】 写出过氧化氢酶催化过氧化氢分解的文字表达式：　 　。 （6）本次活动加深了同学对催化剂的认识。关于催化剂的说法，正确的是　 　。(填序号) ①所有化学反应都需要催化剂 ②催化剂只能加快化学反应的速率 ③一种反应可以有多种催化剂 ④催化剂还能增加化学反应中生成物的质量 22． 过氧化氢在生产、生活中有广泛应用。 Ⅰ.除了二氧化锰，还有什么物质能对过氧化氢的分解起催化作用呢？小华同学对这个问题产生了强烈兴趣，并设计实验成功地证明了氧化铜（CuO）也可以作过氧化氢分解的催化剂。请根据他的实验流程回答问题： （1）上述反应中过氧化氢分解的符号表达式为　 　。 （2）步骤②中需称量0.2g氧化铜，小华同学称量后发现指针向右偏转，他应进行的操作是____。 A．向左调节平衡螺母 B．向左调节游码 C．向右调节游码 D．添加适量氧化铜 （3）实验④⑤的目的是证明反应前后，　 　。 （4）实验最后称得固体质量为m，则　 　g。 （5）Ⅱ.实验小组对过氧化氢的某些性质进行探究。 【查阅资料】 ①过氧化氢溶液可漂白一些有色物质。 ②10%表示溶液的浓度，该溶液中过氧化氢和水的质量比为10：90。 【进行实验】将红色布条分别浸泡在4种溶液中，现象如下表。 实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ 实验Ⅳ 20分钟后布条无明显变化 20分钟后布条颜色稍变浅 20分钟后布条颜色明显变浅 1分钟后布条红色褪去 【解释与结论】 实验Ⅰ、Ⅱ的目的是探究　 　对溶液的漂白性是否有影响。 （6）欲得出“其他条件相同时，NaOH溶液对溶液的漂白性有影响”的结论，需要对比　 　（填实验编号）。 （7）通过对比实验Ⅲ、Ⅳ，得出的结论是　 　。 （8）欲进一步探究NaOH溶液的用量对溶液的漂白性的影响，可补充的实验是：将红色布条浸泡到　 　溶液滴NaOH溶液中，观察实验现象。 23． 为了帮助同学们更好地理解“空气中氧气含量的测定”的实验原理，老师利用传感器技术测定了实验装置内的压强。 Ⅰ.测定空气里氧气含量的步骤如下 ①完成装置气密性检查 ②在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份 ③用弹簧夹夹紧胶皮管 ④点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧，观察现象 ⑤待红磷熄灭后，冷却至室温后打开弹簧夹，观察现象 （1）④中反应的符号表达式是　 　。 （2）⑤中观察到的现象是烧杯中的水　 　。 （3）在上述步骤中，导致图2中DE段气压变化的实验操作是　 　。（填序号） （4）甲图为图2中A点时集气瓶内气体组成的微观示意图，请画出D点集气瓶内气体组成的微观示意图　 　。 （5）Ⅱ.食品脱氧剂（以铁粉为主的物质组成）能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气，使食品处于无氧状态。同学们尝试用图3装置进行实验来测定空气中氧气的含量。下表是实验过程中记录的有关数据： 实验所需的时间/min 0 5 10 30 35 45 量筒中液面的刻度/mL 50 35 27.5 19.7 19.7 19.7 脱氧剂发生复杂的化学反应，首先是铁粉与氧气、水反应生成氢氧化亚铁固体，写出该反应的文字表达式　 　。 （6）分析表中数据得知，至少经过　 　分钟后，量筒中的液面不再下降。 （7）据表中数据推算，广口瓶中氧气的体积分数约为　 　。（结果精确到0.1%） （8）若实验结束时，量筒中的液面不再下降时，读取量筒中液面时俯视，则测得的氧气含量比真实值　 　（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 24．催化剂的研究是一项重要的课题，某小组以“探究催化剂的奥秘”为题展开了项目式学习。 （1）【任务一】认识催化剂 催化剂在化工生产中起着重要作用，其　 　在化学反应前后都不变 （2）【任务二】探究催化剂 小组同学查阅资料发现氧化铜(Cu0)也可作为过氧化氢分解的催化剂，于是设计了如图实验进行验证，请填写下表： 步骤①现象 步骤③现象 步骤⑥结果 实验结论 无明显现象 试管中有气泡产生，带火星的木条　 　 氧化铜的质量为　 　 氧化铜是过氧化氢分解的催化剂 （3）步骤　 　对比可以证明氧化铜能够加快过氧化氢的分解速率。 （4）步骤②中反应的文字表达式为　 　 （5）步骤⑦的目的是　 　 （6）【任务三】探究不同催化剂的催化效果 小组同学以生成 100 m氧气为标准，设计了下列实验。 序号 5% H0，溶液的体积 催化剂 待测数据 ① 200 mL 2g 氧化铜 a ② 200 mL 2g 二氧化锰 b 表中的待测数据是　 　若 a>b，可得到的结论是　 　的催化效果较好 25．《蜡烛的化学史》是英国科学家法拉第所著的传世科普经典。化学兴趣小组沿着大师的足迹，对蜡烛的燃烧过程再一次进行了探究。 查阅资料：硫酸铜是一种白色粉末，具有吸水性，吸水后变为蓝色。 （1）实验A，点燃一支蜡烛，观察蜡烛火焰，同学们由此联想到加热物质时，应该使用酒精灯的　 　进行加热。 （2）实验B，一段时间后，蜡烛熄灭，观察到硫酸铜粉末　 　、澄清石灰水　 　，说明蜡烛燃烧的产物为　 　。 （3）蜡烛燃烧时观察到火焰集中在烛芯周围，同学们对烛芯周围所含物质进行探究（实验C）。点燃蜡烛，用注射器从烛芯周围抽取气体物质。 【猜想假设】同学们对该气体物质的主要成分提出了三种猜想： 猜想一：二氧化碳；猜想二：水蒸气；猜想三：石蜡蒸气。 【实验探究】 操作 现象 结论 ①将注射器内的物质注入盛有 澄清石灰水的烧杯中 　 　 猜想一不成立 ②将注射器内的物质注入　 　的烧杯中 内壁没有出现水雾，而是出现白色固体物质 猜想二不成立 ③将注射器靠近火焰，推动活塞 注射器口产生火焰，气体物质燃烧 猜想三　 　 （4）【实验结论】固态石蜡受热先熔化，然后在烛芯周围汽化后才可燃烧。 【实验反思】同学们由此推测操作②现象中的白色固体物质是　 　。 26．竹子(如图1)是“有节、中空、四季常绿”的植物。“中空”的竹子里主要含有三种气体：氮气、氧气和二氧化碳，气体的平均密度大于空气。为研究该气体的成分，兴趣小组进行如下探究。 【探究一】定性分析 （1）小明取适量气体通入澄清石灰水中，观察到　 　证明该气体中含有二氧化碳，发生反应的化学方程式为　 　 【探究二】定量测定 小红欲粗略测定竹子里气体中氧气的含量，设计如下实验。 ①收集一瓶竹子里的气体。将一节竹子浸没在水中，在竹子上钻孔，用总体积为250mL的集气瓶收集一瓶竹子里的气体。方法如图2。按照图3装置连接好实验装置。 ②用弹簧夹夹紧乳胶管，用酒精灯加热瓶外铜丝一段时间，发现白磷燃烧，同时螺旋状铜丝的颜色由亮红色变成黑色(成分为氧化铜)。 ③白磷燃烧停止后撤离酒精灯，等到集气瓶冷却至室温后，打开弹簧夹，发现有水倒吸入集气瓶内，倒吸入瓶内的水的体积约为 25mL。 查阅资料：相同条件下，气体压强与气体所占体积成正比。实验中忽略竹子里的气体在水中溶解性的影响。 （2）如上排水法收集好气体的集气瓶应　 　(填“正放”或“倒放”)在桌面上。 （3）步骤②中，用酒精灯加热瓶外铜丝能引燃瓶内的白磷是利用了铜丝的　 　性。 （4）写出步骤②中发生反应的其中一个化学方程式　 　 （5）根据以上实验，可得到的实验结论是：0，在竹子里气体中的体积分数约为　 　经过后面多次实验测定发现这次测定结果偏小，其原因可能是　 　 27．金属的发现与使用历史体现了人们对其性质的认识和科技发展的水平。 （1）“金（铜）柔锡柔，合两柔则刚”，表明青铜的硬度比纯铜　 　（选填“大”或“小”）。 （2）“凡铁分生、熟，出炉未炒则生，既炒则熟。生熟相和，炼成则钢。”将生铁炼成钢时，主要是降低了生铁中的　 　。对因生锈而废弃的铁制品，你认为比较妥当的处理方法是　 　。 （3）化学小组的同学买来“暖宝宝”进行如下探究： 【实验探究】小李剪开“暖宝宝”看到内容物为黑色粉末，于是进行实验： 操作 现象 结论 ①取少量黑色粉末于试管中，加入足量的稀盐酸 黑色粉末部分溶解，　 　，溶液变为浅绿色 反应的化学方程式为：　 　，黑色粉末中含有铁粉。 ②另取少量黑色粉末放在白纸上，用磁铁靠近 黑色粉末部分被吸引。 ③将操作②余下的黑色粉末放在燃烧匙中，用酒精灯的外焰灼烧，罩上内壁附有澄清石灰水的烧杯 黑色粉末燃烧，　 　 黑色粉末中含有炭。 （4）【探究结论】“暖宝宝”发热是因为铁粉在空气中发生氧化而放热。 【拓展反思】 ①小芳认为操作③的结论不严密，因为　 　 。 ②小芳打开外包装，发现“暖宝宝”装在真空袋中，目的是　 　 。 28．在探究质量守恒定律的实验时，同学们将洁净的铁钉放入盛有硫酸铜溶液的烧杯中，并将烧杯放于天平左盘，调节天平使之平衡。观察到铁钉表面变为红色。反应一段时间后，发现天平指针向右偏转。细心的同学发现，铁钉表面有气泡冒出，同学们对此现象在老师指导下进行了探究：(写出一点即可)。 【探究问题】产生的气泡成分是什么? 【查阅资料】二氧化硫具有漂白性，会使品红溶液褪色；浓硫酸可用于干燥气体。 （1）【提出猜想】A同学：　 　(填化学式) B同学：二氧化硫 C 同学：二氧化碳 D 同学：氢气 （2）经讨论，同学们一致认为C同学的猜想是不合理的，理由是　 　 （3）反应一段时间后，A同学将带火星的木条放在a处，观察到　 　则他的猜想错误。 （4）B同学将产生的气体通入品红溶液中，观察到　 　则他的猜想也错误。 （5）D同学将图1中的a端导管与图2中的　 　(选填“b”或“c”)端导管相连。 反应一段时间后，点燃从图2另一端导管出来的气体，通过对现象的分析，得出他的猜想正确。 （6）【得出结论】铁与硫酸铜溶液反应时产生的气体为氢气。 【反思与评价】验证质量守恒定律时，对于有气体参加或生成的反应要在　 　容器中进行。 29．我国提出2060年前实现碳中和，彰显了负责任大国的作为与担当。某兴趣小组同学对CO2的吸收进行了相关探究。 （1）实验探究一：运用已有知识设计实验吸收CO2 实验序号 实验1 实验2 设计依据 能溶于水并与水反应 能与澄清石灰水反应 实验过程 实验现象 塑料瓶变瘪 塑料瓶变瘪程度大，澄清石灰水　 　 通过上述实验现象判断，实验　 　(填实验序号)吸收二氧化碳的效果更好，其原因是　 　(用化学方程式表示)。 实验探究二：比较水和海水吸收CO2的能力大小 【提出问题】CO2被水和食盐水(模拟海水)吸收的情况如何？ 【作出猜想】猜想I：水吸收的CO2更多；猜想II：食盐水(模拟海水)吸收的CO2更多。 【进行实验】分别将收集有100mLCO2的量筒倒扣在等体积的水和食盐水中如图1所示，每隔一定时间观察并记录量筒内CO2的体积，所测数据如表。 时间/h 0 0.5 6 12 24 48 烧杯A量筒中CO2体积/mL 100 98.5 85.5 77 66 59 烧杯B量筒中CO2体积/mL 100 99 93 90.5 89 88 【解释与结论】 （2）由表中数据分析，相同条件下，吸收CO2更多的是　 　(填“水”或“食盐水”)。 （3）地球表面71%被水覆盖，海水占全球储水量的96.5%，采取海洋吸收CO2，可有效减碳，但也会造成海水酸化，涉及的反应为　 　(用化学方程式表示)。 【拓展交流】 用两个量筒分别收集100mLCO2倒置于水槽中，向1个量筒内注入少量的植物油，使CO2与水被植物油隔开(CO2与植物油不反应)，测得量筒内CO2体积随时间变化曲线如图2所示。 （4）比较图中两条曲线，说明植物油　 　(填“能”或“不能”)减少CO2溶于水。 （5）事实上用排水法也可以收集到CO2，请根据以上表格的实验数据分析理由是　 　。 30．兴趣小组同学为了弄清即将维修的沼气池中气体的成分，进行了有关实验。请你与他们一起完成以下探究活动： 【收集气体】 （1）将不加盖的矿泉水瓶装满水，用细绳吊入池中，再用木棍拨动使瓶中的水全部倒出（见图），然后迅速拉起矿泉水瓶，盖上瓶盖。这种方法属于　 　集气法。 【对气体猜想】 猜想Ⅰ：全部是；猜想Ⅱ：全部是；猜想Ⅲ：全部是；猜想Ⅳ：是和的混合气体。 【实验和推断】（已知：溶液能与发生反应） （2）若“现象”为石灰水变浑浊，则说明气体中含有　 　气体。 （3）步骤②的目的是　 　；步骤③“注水装置”应选右图中的　 　（填序号）。 （4）若“现象”为杯壁有水雾出现，有同学认为“猜想Ⅰ或Ⅳ”成立，另有同学认为此现象不能证明收集到的气体中一定含有氢元素，理由是　 　；要排除这种干扰可采取的措施是：　 　。 （5）采取（4）中的排除干扰措施后：若“现象、”无明显现象，“现象”石灰水变浑浊，则证明“猜想　 　”成立；若“现象、”均为石灰水变浑浊，“现象”为杯壁有水雾，则证明“猜想　 　”成立。 31．某化学小组围绕燃烧与灭火的主题开展了相关活动。请你参与完成。 （1）用图一装置进行实验： ①图中铜片的作用是　 　；实验中，铜片上的白磷很快燃烧，其反应的化学方程式为　 　。燃着的白磷熄灭后，去掉铜片上的白色固体，可看到铜片表面变黑，该黑色物质是　 　（填化学式）。铜片上的红磷不燃烧，是因为　 　； ②烧杯中的水在实验中没有起到的作用是　 　。 A、作反应物 B、隔绝空气 C、升高温度 ③如果要让水中的白磷在水下燃烧，应采取的措施是　 　。 （2）改进后的装置（如图二）与图一相比，其优点是　 　；欲使图二中的红磷着火，可将试管从水中取出并　 　后才能对试管加热； （3）将装有某气体的大试管口朝下垂直插入水中，使管口罩住白磷（如图三所示），结果观察到了“水火相容”的奇观，则大试管中所装的气体可能是　 　。 【综合应用】 （4）“水火不相容”是指水能灭火，其实水有时也可以“生火”，比如钾遇水会立刻着火，因为钾遇水生成和一种碱（），该反应是　 　（填“吸热”或“放热”）反应，该反应的化学方程式为　 　。 32．Ⅰ：的制取及性质： （1）仪器a的名称是　 　。 （2）组装一套能控制产生速率的发生装置，需用到图1中的仪器是　 　(填字母)，涉及反应的化学方程式为　 　。 （3）收集一瓶并进行性质探究实验： 操作 现象 结论 细铁丝燃烧时，　 　(填字母)，生成黑色固体a．产生大量的白烟b．发出耀眼的白光c．剧烈燃烧，火星四射 具有氧化性 从安全角度分析，水的作用是　 　。 Ⅱ．跨学科实践活动：设计鱼类运输供氧箱 任务1：选供氧剂 （4）查阅资料：过氧化钙、过氧化钠都能与反应生成，等质量的两种固体与足量水作用生成氧气的质量与时间的关系如图2所示。小组讨论后认为选择更好，理由是　 　(写1条)。 任务2：设计装置 （5）为保证不同鱼类在运输中的存活率，需要监测水中溶氧量和温度。同学们在老师指导下，设计了如图3的鱼类运输供氧箱，其中微孔输氧棒的作用是　 　。利用该装置持续供氧5分钟，数据记录如图4所示，可得出水中溶氧量随温度变化的规律为　 　。 33．2024年5月1日，我国利用船舶加装的碳捕捉系统回收首罐液态二氧化碳的卸船，标志着远洋航行船舶从燃油消耗到二氧化碳回收利用形成闭环。同学们对“二氧化碳回收利用形成闭环”非常感兴趣，开展有关二氧化碳的项目式学习。 任务一：调查空气中二氧化碳含量增加的原因 （1）同学们调查到空气中二氧化碳含量增加的原因有很多，你认为有　 　(写一种即可)。 任务二：讨论空气中二氧化碳含量减少的方法 （2）同学们讨论了空气中二氧化碳含量减少的方法，知道低碳生活方式可以减少二氧化碳排放，你的一种低碳生活方式是　 　。有同学想到二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊　 　(写出化学方程式)，补充了可以利用碱溶液或水吸收二氧化碳。 任务三：探究实验室中不同试剂吸收二氧化碳的效果 实验室提供4种试剂：水、饱和石灰水、质量分数为0.165%的溶液、质量分数为40%的溶液。 【提出问题】上述4种试剂哪一种吸收二氧化碳的效果最好？ 【查阅资料】 ①室温下，饱和石灰水中氢氧化钙的质量分数约为0.165% ②利用压强传感器及信息处理终端可将实验数据进行记录、呈现和分析 【进行实验】 步骤1：各装置气密性良好(夹持装置已省略)，同学们用4只250烧瓶集满纯净的二氧化碳气体。 步骤2：用4支注射器分别取60上述提供的4种试剂，将烧瓶分别连接压强传感器和注射器(如图1所示)。 步骤3：待烧瓶内气压平稳后，迅速将4支注射器内试剂分别全部注入相对应的烧瓶中，关闭止水夹，观察压强变化。一段时间后，振荡烧瓶，继续观察压强变化。小组合作完成实验，并展示烧瓶内压强随时间变化的曲线图(如图2所示) 【分析讨论】 （3）根据40%溶液对应的曲线，分析时间段曲线变化的原因是　 　。 【得出结论】 （4）结合图2数据，从压强和吸收效果两个角度对比分析，得到的结论是　 　。 任务四：形成二氧化碳闭环的意识 在老师指导下，知道上述实验中40%溶液吸收二氧化碳后，氢氧化钠有剩余。为了达到零碳排放和对环境无污染，对剩余物进行处理，形成二氧化碳闭环的意识。 【拓展思维】我国已经实现了多种“碳”的转化与利用，“二氧化碳回收利用形成闭环”是未来碳科学和技术发展的探索方向。 如下是其中一种“碳”的转化与利用：与在催化剂作用下可得到和，反应过程如图所示，在催化剂表面发生的反应可分为以下2步： 反应①反应② （5）反应①属于基本反应类型的　 　反应，反应②过程中　 　(填“吸热”或者“放热”)。反应中各物质的量随温度变化的曲线如图所示，纵坐标(k)数值越大表示该物质越多，因此，反应需在　 　(填“较低”或“较高”)温度下进行。 （6）转化中利用液氮的低温可将先液化，从而获得纯净的氢气，氢气先逸出，说明氢气的沸点比的沸点　 　(填“低”或“高”)。 34．硫酸铜是实验中常见的化学试剂，兴趣小组的同学针对硫酸铜的性质、应用、获取等方面进行项目化的研究。 任务一：研究硫酸铜的性质 【查阅资料】固体硫酸铜粉末呈白色，遇水会变蓝。 【进行实验】 （1）将硫酸铜粉末露置在空气一段时间后，观察到　 　现象，说明空气中含有水蒸气。 任务二：利用硫酸铜的性质验证质量守恒定律 【进行实验】 如上图所示，将锥形瓶中的铁丝与硫酸铜溶液放在天平左盘，调节天平平衡，将硫酸铜溶液倒入放有铁丝的锥形瓶中，观察现象，反应一段时间后，再次将装置放在天平左盘，观察指针。 【实验现象】 （2）铁丝表面有　 　固体出现，溶液逐渐变为浅绿色； 指针指向分度盘中央。 任务三：探究硫酸铜的获取 （3）制备硫酸铜的一种方案为，其中X的化学式为　 　。 【进行实验】 利用以上原理进行实验，发现制备硫酸铜的过程中开始时有少量气泡产生，后来反应剧烈并产生大量气泡，放出热量。 【分析讨论】 （4）同学们用试管收集了产生的气体，经检验，该气体为氧气。请写出检验氧气的方法（包括操作、现象与结论）　 　；经过分析，同学们认为是过氧化氢在某因素的影响下快速分解产生了氧气。 【提出问题】制备硫酸铜过程中是哪些因素加快了过氧化氢的分解? 【作出猜想】 （5）猜想一：由于反应中生成的加快过氧化氢分解； 猜想二：由于温度升高加快过氧化氢分解； 猜想三： 　 　。 【进行实验】 实验 实验一 实验二 实验三 现象 产生气泡 产生气泡 快速产生气泡 【实验分析】 （6）对比实验一和实验三，说明　 　；对比实验　 　和实验　 　，说明生成的加快了过氧化氢的分解。 【实验结论】猜想三正确。 （7）实验一中反应的化学方程式为　 　。 35．某兴趣小组同学对过氧化氢分解的实验进行如下探究。 （1）探究过氧化氢溶液的浓度对分解速率的影响，实验数据记录如表： 实验序号 过氧化氢溶液质量 过氧化氢溶液浓度 MnO2质量 相同时间内产生 O2的体积 I 50.0g 1% 0.1g 9mL II 50.0g 2% 0.1g 16mL III 50.0g 4% 0.1g 31mL ①根据实验数据分析，得出结论　 　 。 ②你认为影响过氧化氢分解速率的因素还可能有　 　（写一条）。 ③过氧化氢溶液分解反应的文字表达式是　 　 。 ④下图中可用于测量O2体积的装置是　 　（填标号）。 a b c （2）探究MnO2的用量对过氧化氢溶液分解速率的影响。 实验如图甲所示，分别用不同质量的MnO2与等体积的3％H2O2溶液混合反应。在等温条件下，产生氧气体积与装置内压强成正比（反应放热忽略不计）。图乙是用压强传感器连接电脑绘制的实验过程中装置内的压强变化曲线图。 甲 乙 ①根据图乙分析，得出的结论是　 　； ②下图是分别用0.1克MnO2与不同体积的H2O2溶液混合反应过程中，压强传感器连接电脑绘制的装置内的压强变化曲线图，可以得出的结论是　 　。 反应时间／秒 36．质量守恒定律的发现对化学科学发展具有重大意义。 （1）如图A、B、C三个实验的变化中，遵守质量守恒定律的是　 　(填序号)； （2）用图B的实验来验证质量守恒定律时，若所用试剂不变，你的改进方案是　 　； （3）图D利用镁带在空气中燃烧来验证质量守恒定律。 ①镁带在空气中燃烧的化学方程式为　 　； ②根据质量守恒定律，理论上天平应该向左倾斜。但是当镁带完全燃烧后，发现天平向右倾斜，请分析其主要原因是　 　。 （4）针对上述问题，采用下图图2装置，加热空气中的镁粉，进行深度探究如下： 探究小组的同学按图2装置改进了实验，测得反应前后固体质量变化情况如图1所示，不仅看到了耀眼的白光，同时收集了白光上方升起的白烟，避免了生成物的损耗，但实验结束后发现产物中除了有白色固体外，还有少量黄色固体。 【提出问题】黄色固体是什么物质？ 【查阅资料】 Ⅰ．氮化镁为黄色固体； Ⅱ．氮化镁可与水反应生成氨气，氨气极易溶于水形成氨水，氨水能使无色酚酞溶液变红。 【实验探究】 实验步骤：取少量黄色固体于试管A中，加入适量的　 　，与试管B连接组成图3装置； 实验现象：图3试管B中的现象为　 　； （5）实验结论：黄色固体为氮化镁。 【反思与交流】①空气中氮气的含量远大于氧气的含量，但是生成氧化镁的质量却大于氮化镁的质量，原因是　 　； ②可能与空气中的CO2有关。 （6）【拓展与延伸】如果用镁粉测定空气中氧气的含量，装置如图4所示，那么实验测得的结果是氧气体积分数　 　(填“大于”或“小于”或“等于”)。 37．某化学兴趣小组对教材中“测定空气里氧气含量”的实验（见图Ⅰ）进行了大胆改进，设计图（Ⅱ）（选用容积为45mL的18×180mm的试管作反应容器）实验方案进行，收到了良好的效果．请你对比分析图Ⅰ、图Ⅱ实验，回答下列有关问题： （1）按图Ⅰ所示装置进行实验，红磷在瓶中燃烧时的主要现象是：黄色火焰，放出热量，产生　 　；发生反应的化学方程式为 　 　。若图Ⅰ中结果偏小则有哪些原因　 　。 A.红磷量不足 B.燃烧匙伸入缓慢 C.未冷却至室温就打开止水夹 D.装置漏气 （2）按图Ⅱ所示装置进行实验： ①实验前，打开弹簧夹，将注射器的活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松手，能说明装置气密性良好的实验现象是　 　； ②点燃酒精灯使红磷与氧气充分反应后，移开酒精灯，等装置冷却至常温再打开弹簧夹，观察到注射器活塞从15mL刻度处慢慢移到约为　 　mL刻度处才停止。若实验前先打开弹簧夹，然后点燃酒精灯使红磷与氧气充分反应后，移开酒精灯并让装置冷却至室温。在整个实验过程中，可以观察到注射器活塞移动的现象是　 　（选填“先往左后往右”或“先往右后往左”）。 （3）某校研究性学习小组将图Ⅰ所示装置的红磷换成镁条也做了类似的实验。装置如图（镁条在空气中能燃烧）若镁条充分反应后，进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%，则根据空气的组成可推出消耗的气体中除了氧气之外还一定有　 　。 38．兴趣小组用图1所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取相同质量的二氧化锰和氧化铜作催化剂，分别加入10mL相同浓度的过氧化氢稀溶液，按图1所示装置进行实验，实验时倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液与催化剂接触。用传感器测量装置中气压的变化，如图2中曲线所示。 【查阅资料】氧化铜（CuO）为黑色固体，不溶于水。 【提出问题】氧化铜在过氧化氢溶液分解过程中是否具有催化作用，其效果是否比二氧化锰更好？ 【设计实验】以生成等体积的氧气为标准，设计了下列三组实验（其他可能影响实验的因素均忽略）。 实验序号 过氧化氢溶液质量／g 其他物质质量／g 待测数据／s ① 10g 无 　 ② 10g 氧化铜0.3g 　 ③ 10g 二氧化锰0.3g 　 （1）上述实验应测量的“待测数据”是收集等体积氧气所需的　 　。 （2）若实验②比实验①的“待测数据”更　 　（填“大”或“小”），说明氧化铜能加快过氧化氢的分解速率。 （3）从实验②反应后的剩余物通过过滤、洗涤、干燥的方法分离出氧化铜，若称得其质量为0.3g，说明氧化铜的　 　在化学反应前后保持不变。再将该黑色粉末放入试管中，加入过氧化氢溶液，若观察到迅速产生气泡，说明黑色粉末的　 　在化学反应前后保持不变。 （4）【反思总结】 氧化铜　 　（填“能”或“不能”）作过氧化氢的催化剂。实验②反应的文字（符号）表达式为　 　。 （5）设计实验②和③是为了比较　 　。 （6）结合实验和曲线分析，两种催化剂中催化效率更高的是　 　，得出该结论的依据是　 　 。 39．蚊虫叮咬时，会分泌蚁酸。化学小组同学对蚁酸产生了浓厚的兴趣，决定对其进行探究。 【提出问题】蚁酸的成分是什么？它有什么性质？ 【查阅资料】I．蚁酸的化学名称叫甲酸，化学式为HCOOH II．蚁酸隔绝空气并加热时会分解生成两种氧化物 【实验探究】 （1）下列物质能被蚁酸腐蚀的是___________。 A. 铜栏杆 B. 大理石 C. 铁制品 D. 食盐 （2）小芳同学根据蚁酸中含有________元素，推测出蚁酸在隔绝空气并加热分解时生成水。 （3）对它分解生成的另一种氧化物，小敏提出两种猜想：猜想Ⅰ是CO2；猜想Ⅱ是________； （4）他们按如图所示进行实验：先向装置中通入一会N2，再将蚁酸分解产生的气体通入其中。 实验证明猜想Ⅱ成立，则对应的实验现象是________。 【讨论交流】 （5）从环保角度看，该装置存在的明显缺陷是________。 【拓展延伸】装置C中盛有10g氧化铜样品(杂质不参与反应)，在不同时刻测定C中固体的质量(如表)： 反应时间/min 2 4 6 8 10 固体质量/g 9.3 8.8 8.5 8.4 8.4 （6）在称量质量过程中，必须把玻璃管两端封住，目的是________； （7）样品中氧化铜的质量分数为________。 40． 【基础实验与拓展探究】 某兴趣小组以“气体制备”为主题开展项目式学习。 基础实验：实验室现有高锰酸钾、二氧化锰、过氧化氢溶液，以及如图1仪器。请回答下列问题： （1）①图1中仪器a的名称是　 　。 ②加热高锰酸钾制取氧气应选择的发生装置是　 　（填字母序号），该反应的化学方程式为　 　。 ③利用过氧化氢溶液制取氧气，若选E作为收集装置，氧气应从　 　（填“a”或“b”）端通入。 探索制氧气的新方法： （2）①从元素守恒角度看，下列物质不能用于制取氧气的是　 　（填序号）。 A.CH4 B.KClO3 C.NaCl D.CaO2 ②查阅资料：超氧化钾（KO2）为黄色固体，可分别与CO2、H2O反应生成O2和白色固体，产氧效率高，适合作生氧剂。原理分析：，，则X的化学式为　 　。 ③化学兴趣小组利用某固体增氧剂（可与水反应产生O2）、饮料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作了简易供氧器，如图2所示。图2中的甲装置与图1中的　 　（填字母序号）装置作用类似。 变压吸附法制氧气：利用变压吸附技术，以分子筛为吸附剂制取氧气。 （3）由图3、图4可知：过程1和过程2交替进行，可连续生产大量高纯度氧气。过程1中，空气通过分子筛吸附材料时，　 　（填“氮”或者“氧”）分子更容易被吸附；过程2中，采用　 　方法，能使被吸附的气体释放出去（此过程称为解吸），分子筛吸附材料恢复吸附能力 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年广东省中考化学压轴题精选（含答案） 一、科普阅读题 1．古代科技--井盐的开采 将凿空内部的楠竹伸入井底，卤水进入竹子内部装满后再将竹筒打捞上来。 将卤水输送到高高架起的枝条架上，经晾晒浓缩后，进入滤缸。待卤水中的泥沙等杂质滤掉后，再放入盐锅中煎盐。 用竹筒输送“火气”至锅底点燃，只见热气腾腾，卤水很快沸腾，制得井盐。打开竹简一看，竹筒没有一点烧焦的痕迹， （1）“汲卤”：卤水中含有的氯化钠由Na*和　 　(填符号)构成。 （2）“晒卤”：晾晒使水蒸发的过程属于　 　(填“物理”或“化学”)变化。 （3）“滤卤”：滤掉的泥沙等杂质属于　 　(填“难溶性”或“可溶性”)物质。 （4）“煎盐”：“热气腾腾”说明“火气”燃烧　 　热量。从燃烧条件的角度分析，“竹筒没有一点烧焦的痕迹”的原因可能是。 （5）制井盐的过程，利用了物质性质差异进行混合物分离。从过氧化氢溶液制氧气后的混合物中回收二氧化锰的操作有　 　、洗净、烘干。过氧化氢和二氧化锰制氧气的化学方程式为　 　。 【答案】（1）Cl- （2）物理 （3）难溶性 （4）放出；可燃物未接触氧气没有发生燃烧 （5）过滤；2H2O22H2O＋O2↑ 【解析】【解答】（1）氯化钠由Na*和Cl-构成。 （2） 晾晒使水蒸发的过程没有新物质生成，属于物理变化。 （3） 滤掉的泥沙等杂质属于难性物质。 （4）“热气腾腾”说明“火气”燃烧放出热量。“竹筒没有一点烧焦的痕迹”可能是因可燃物未接触氧气没有发生燃烧。 （5） 从过氧化氢溶液制氧气后的混合物中回收二氧化锰的操作有过滤、洗净、烘干； 过氧化氢和二氧化锰制氧气发生的是过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解产生水和氧气，化学方程式为2H2O22H2O＋O2↑. 【分析】（1）根据氯离子符号书写分析； （2）根据没有新物质生成的变化为物理变化分析； （3）根据过滤除去的是难溶性杂质分析； （4）根据燃烧放热，可燃物燃烧需接触氧气分析； （5）根据过滤可从溶液中得到固体，过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解产生水和氧气分析。 2． 【科普阅读】 同学们，你们知道潜水用的钢瓶中装的是什么气体吗？其实，这种气体既不是氧气，也不是普通的空气，而是一种特殊的空气——人造空气。人造空气是将普通空气中的氮气除去后，把氧气和氦气按照1：4的比例混合起来制成。 这种人造空气中的氦气，极难溶于水，可以防止潜水员从深海处上升体内恢复常压时产生氮气泡造成的“气塞症”。人造空气的密度只有普通空气的1/3，呼吸起来也比普通空气轻松得多，可以减轻人呼吸的困难，因此还常用于治疗支气管哮喘等疾病。 （1）人造空气属于　 　。(填“纯净物”或“混合物”)。 （2）工业上通过分离液态空气获取大量氧气和氮气，这种方法是根据二者的　 　不同，属于　 　（填“物理变化”或“化学变化”）。介绍氮气的一种用途　 　。 （3）潜水员水下作业时携带“人造空气”，是利用其中的氧气具有　 　性质。 （4）下列关于人造空气的说法错误的是　 　。(填字母） a．在“人造空气”中，燃着的蜡烛不会迅速熄灭 b．在“人造空气”中带火星的小木条会复燃 c．氦气是一种稀有气体，可以用来制造电光源 d．氮气是一种难溶于水的气体，氮气比氦气更难溶于水 （5）自然界中能产生大量补充氧气的化学反应是　 　(填“光合作用”或“呼吸作用”）。 【答案】（1）混合物 （2）沸点；物理变化；充氮包装 （3）供给呼吸 （4）bd （5）光合作用 【解析】【解答】（1） 人造空气含有多种物质，属于混合物。 （2） 工业上通过分离液态空气获取大量氧气和氮气，这种方法是根据二者的沸点不同，变化过程只是物质分离，没有新物质生成，属于物理变化，氮气化学性质不活泼，可用作保护气。 （3）潜水员水下作业时携带“人造空气”，是利用其中的氧气具有供给呼吸的性质。 （4）在“人造空气”中含有氧气，燃着的蜡烛不会迅速熄灭，A正确；在“人造空气”没有纯氧气，带火星小木条不会复燃，b错误； 氦气是一种稀有气体，通电可发有色光，可以用来制造电光源，c正确； 氮气是一种难溶于水的气体，氦气极难溶于水，氦气比氮气更难溶于水，d错误； （5） 自然界中能产生大量补充氧气的化学反应是光合作用。 【分析】（1）根据由不同种物质组成的为混合物分析； （2）根据液氮和液氧沸点不同，没有新物质生成的变化为物理变化，氮气的化学性质不稳定分析； （3）根据氧气帮助呼吸的性质分析； （4）根据氧气的助燃性，氮气和氦气的溶解性分析； （5）根据光合作用释放氧气，呼吸作用消耗氧气分析。 3．地球是一个美丽的“水球”，表面约71%被水覆盖，淡水仅占总水量的2.5%，其余是海水或咸水，海水淡化是解决人类淡水资源短缺的有效措施，图1为全球海水淡化水用途。 海水淡化技术主要有热分离法和膜分离法，热分离法利用蒸发和冷凝分离水与非挥发性物质，能耗大、成本高；膜分离法利用薄膜的选择透过性实现海水淡化，但现有薄膜的水通量低，应用受到限制。有科学家提出，给石墨烯“打上”许多特定大小的孔，制成单层纳米孔二维薄膜，可进行海水淡化。图2为石墨烯海水淡化膜工作原理。依据上文，回答下列问题。 （1）全球海水淡化水用途排在首位的是　 　。 （2）热分离法中，水发生了　 　(填“物理”或“化学”)变化。热分离法中，水分子　 　(填“有”或“没有”)发生变化。与热分离法的原理相似的净水操作是　 　。限制热分离法大规模应用的原因是　 　。 （3）石墨烯海水淡化膜不能通过的微粒是　 　。(填微粒符号)。 （4）提出爱护水资源的一条建议　 　。 【答案】（1）市政供水 （2）物理；没有；蒸馏；能耗大，成本高 （3）Na+、Cl- （4）淘米水浇花 【解析】【解答】（1）据全球海水淡化水用途图1可知，全球海水淡化水用途排在首位的是市政供水； （2）热分离法利用蒸发和冷凝分离水与非挥发性物质，没有生成新物质，所以热分离法中，水发生了物理变化，所以水分子没有发生改变；热分离法利用蒸发和冷凝分离水与非挥发性物质，能耗大、成本高，所以限制热分离法大规模应用的原因是能耗大、成本高； （3）由图2可知，海水淡化除去的离子是钠离子与氯离子，符号为：Na+、Cl-； （4）爱护水资源从我做起，淘米的水用来浇花，洗衣服的水冲厕所等等。 【分析】（1）根据图示资料分析； （2）根据没有新物质生成的变化为物理变化，物理变化时分子种类不变，蒸馏原理及条件分析； （3）根据石墨烯海水淡化膜只能将水分子透过，其它成分不能分析； （4）根据保护水资源包括节约用水和防止水污染分析。 （1）据全球海水淡化水用途图1可知，全球海水淡化水用途排在首位的是市政供水； （2）热分离法利用蒸发和冷凝分离水与非挥发性物质，没有生成新物质，所以热分离法中，水发生了物理变化，所以水分子没有发生改变；热分离法利用蒸发和冷凝分离水与非挥发性物质，能耗大、成本高，所以限制热分离法大规模应用的原因是能耗大、成本高； （3）由图2可知，海水淡化除去的离子是钠离子与氯离子，符号为：Na+、Cl-； （4）爱护水资源从我做起，淘米的水用来浇花，洗衣服的水冲厕所等等。 4．（一）认真阅读短文，回答问题 加快能源转型升级，发展新质生产力。氢气是最理想的清洁能源，依据不同制取方式，可分为“绿氢”“灰氢”“蓝氢”“紫氢”和“金氢”等。如图带你认识“多彩”的氢。 储氢是实现氢能广泛应用的重要环节，分为物理储氢和化学储氢，前者包括高压气态、低温液态、吸附等储存方式，后者将氢气转化为其他化合物进行储存。“液氨储氢”的原理是氢气与氮气在一定条件下生成液氨，进行储存。依据上文，回答问题。 （1）属于“绿氢”和“紫氢”的分别是　 　和　 　（填字母）。 A．风能发电制氢 B．煤燃烧发电制氢 C．核能发电制氢 （2）从微观角度解释，氢气能被压缩储存的原因是　 　。 （3）将氢气降温液化进行储存，属于物理储氢中的　 　储存方式。 （4）“液氨储氢”属于　 　（填“物理”或“化学”）储氢。 （5）写出氢能的一种应用　 　。 （二）．高纯碳酸钙广泛应用于陶瓷、医药等领域。工业上用优质石灰石为原料制备高纯碳酸钙的工业流程如下图所示。 【查阅资料】①；②不与稀盐酸反应且不溶于水。 （6）步骤1常将石灰石研磨成粉末状，其目的是　 　。 （7）操作①的名称是　 　，在实验室进行该操作时，玻璃棒的作用是　 　。 （8）该工业流程中可以循环利用的物质是　 　。 （9）步骤3发生反应的过程中有水参加，该反应的化学方程式为　 　。 【答案】A；C；分子间有间隔；低温液态；化学；燃料；增大接触面积，加快反应速率；过滤；引流；CO2； 【解析】【解答】（1）由图可知，绿氢是可再生能源发电制氢，风能属于可再生能源，故选A，“紫氢”：核能发电制氢，故选C。 （2）氢气能被压缩储存的原因是分子之间有间隔，且气体分子间隔较大，受压后，分子之间的间隔变小。 （3）储氢是实现氢能广泛应用的重要环节，分为物理储氢和化学储氢，前者包括高压气态、低温液态、吸附等储存方式，后者将氢气转化为其他化合物进行储存。将氢气降温液化进行储存，属于物理储氢中的低温液态储存方式。 （4）“液氨储氢”的原理是氢气与氮气在一定条件下生成液氨，进行储存，则“液氨储氢”属于化学储氢。 （5）氢气具有可燃性，氢能可用作燃料等（合理即可）。 （6）步骤1常将石灰石研磨成粉末状，可增大接触面积，加快反应速率。 （7）操作①实现了固液分离，操作的名称是过滤，在实验室进行该操作时，玻璃棒的作用是引流。 （8）二氧化碳在反应中，前期生成，后期消耗，可以循环，二氧化碳化学式为CO2。 （9）步骤3发生反应的过程中有水参加，氯化钙、氨气、水和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和氯化铵溶液，该反应的化学方程式。 【分析】（1）根据绿氢是可再生能源发电制氢，风能属于可再生能源，“紫氢”：核能发电制氢，分析判断。 （2）根据分子之间有间隔，加压，分子之间的间隔变小分析。 （3）根据将氢气降温液化进行储存，属于物理储氢中的低温液态储存方式。 （4）根据“液氨储氢”的原理是氢气与氮气在一定条件下生成液氨，进行储存分析。 （5）根据氢气具有可燃性，分析。 （6）根据增大反应物接触面积，会加快反应速率分析。 （7）根据过滤操作的原理、操作的注意事项。 （8）在化学反应中，物质既是反应物，又是生成物，可以循环利用的。 （9）氯化钙、氨气、水和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和氯化铵溶液。 5．臭氧主要分布在臭氧层中，能吸收太阳光中绝大部分的紫外线，保护地球生物免受伤害。常温下，臭氧为淡蓝色气体，有鱼腥味，具有强氧化性，在水中能有效杀灭细菌、病毒等微生物。 制取臭氧的方法大致有紫外线法、电晕法和电解法。紫外线法为通过紫外线使空气中的氧分子电离，产生臭氧。该方法制取臭氧效率低，且对人体有一定伤害，因此应用较少。电晕法的原理如图1所示。电解法原理如图2所示，以水为原料，通过低压电解的方式获得臭氧。 使用打印机或复印机数量较多的场所容易产生高浓度的臭氧。长期暴露在臭氧超标的空气中会造成咽喉肿痛、神经 依据上文，回答下列 （1）写出一条臭氧的化学性质　 　。 （2）限制紫外线法大规模制取臭氧的原因是　 　。 （3）图1中，利用制取属于　 　(“物理”或“化学”)变化；图2中，电极a应连接电源的　 　极。 （4）下列关于臭氧的说法，正确的是　 　(填字母)。 a．臭氧是空气污染物之一 b．臭氧可用于污水的处理 c．打印机使用频繁的场所要多开窗通风 d．长期处于臭氧浓度过高的环境中容易损害人体健康 （5）和化学性质不同的原因是⑥　 　。 【答案】（1）具有强氧化性 （2）制取臭氧效率低，且对人体有一定伤害 （3）化学；负 （4）abcd （5）分子构成不同 【解析】【解答】（1）物质在化学变化中表现出来的性质叫化学性质，如可燃性、助燃性、氧化性、还原性、酸碱性、稳定性等；根据“常温下，臭氧为淡蓝色气体，有鱼腥味，具有强氧化性，在水中能有效杀灭细菌、病毒等微生物”可知，臭氧的化学性质：具有强氧化性。 （2）根据“紫外线法为通过紫外线使空气中的氧分子电离，产生臭氧。该方法制取臭氧效率低，且对人体有一定伤害，因此应用较少”可知，限制紫外线法大规模制取臭氧的原因是制取臭氧效率低，且对人体有一定伤害。 （3）O2、O3是两种不同物质，图1中，利用制取过程中有新物质生成，属于化学变化；水通电时，负极产生氢气，正极产生氧气，图2中，电极a产生的气体是氢气，应连接电源的负极。 （4）a. 臭氧是空气污染物之一，故正确； b. 臭氧可用于污水的处理，因为臭氧具有强氧化性，能有效杀灭细菌、病毒等微生物，故正确； c. 打印机使用频繁的场所要多开窗通风，因为打印机使用较多的场所容易产生高浓度的臭氧，故正确； d. 长期暴露在臭氧超标的空气中会造成咽喉肿痛、神经，损害人体健康，故正确。 故答案为：abcd。 （5）分子是保持物质化学性质的最小微粒，氧气和臭氧的分子构成不同，则它们的化学性质不同。 【分析】（1）物质在化学变化中表现出来的性质叫化学性质，如可燃性、助燃性、氧化性、还原性、酸碱性、稳定性等。 （2）根据“紫外线法为通过紫外线使空气中的氧分子电离，产生臭氧。该方法制取臭氧效率低，且对人体有一定伤害，因此应用较少”分析。 （3）根据O2、O3是两种不同物质分析。 根据水通电时，负极产生氢气，正极产生氧气分析。 （4）a. 根据臭氧是空气污染物之一分析。 b. 根据臭氧具有强氧化性，能有效杀灭细菌、病毒等微生物分析。 c. 根据打印机使用较多的场所容易产生高浓度的臭氧分析。 d. 根据长期暴露在臭氧超标的空气中会造成咽喉肿痛、神经，损害人体健康分析。 （5）根据分子构成不同，则它们的化学性质不同分析。 （1）物质在化学变化中表现出来的性质叫化学性质，如可燃性、助燃性、氧化性、还原性、酸碱性、稳定性等；根据“常温下，臭氧为淡蓝色气体，有鱼腥味，具有强氧化性，在水中能有效杀灭细菌、病毒等微生物”可知，臭氧的化学性质：具有强氧化性； （2）根据“紫外线法为通过紫外线使空气中的氧分子电离，产生臭氧。该方法制取臭氧效率低，且对人体有一定伤害，因此应用较少”可知，限制紫外线法大规模制取臭氧的原因是制取臭氧效率低，且对人体有一定伤害； （3）O2、O3是两种不同物质，图1中，利用制取过程中有新物质生成，属于化学变化；水通电时，负极产生氢气，正极产生氧气，图2中，电极a产生的气体是氢气，应连接电源的负极； （4）a. 臭氧是空气污染物之一，正确； b. 臭氧可用于污水的处理，因为臭氧具有强氧化性，能有效杀灭细菌、病毒等微生物，正确； c. 打印机使用频繁的场所要多开窗通风，因为打印机使用较多的场所容易产生高浓度的臭氧，正确； d. 长期暴露在臭氧超标的空气中会造成咽喉肿痛、神经，损害人体健康，正确。 故选abcd； （5）分子是保持物质化学性质的最小微粒，氧气和臭氧的分子构成不同，则它们的化学性质不同。 6．石墨烯（Graphene）是从石墨材料中剥离出来，由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。石墨烯是目前已知的世界上最薄的材料，导电性比银还强，具有极强的导热性能和优良的透光性能的材料。有预言称，石墨烯将成为硅的替代品，计算机处理器的运行速度将会快数百倍。石墨烯在电子、复合材料、医疗健康等多领域具有广泛应用，不同领域的应用分布如图所示。 氧化石墨烯薄膜与水接触后可形成约0.9纳米宽的通道，可让水分子可以快速通过，能高效滤去海水中的盐分，用于海水淡化。 石墨烯的基本化学性质与石墨类似， 实验结果表明，石墨烯的着火点在700-800℃左右。请回答： （1）目前“石墨烯”应用占比最高的在　 　领域，“氧化石墨烯薄膜”可用于　 　。 （2）石墨烯具有的物理性质有 。 A．极强的导电性 B．极强的导热性 C．优良的透光性 D．极强的活动性 （3）由上图可见，石墨烯中每个碳原子周围连接　 　碳原子，其物理性质与金刚石不同的原因是　 　。 （4）实验表明，石墨烯在氧气能燃烧，反应的化学方程式为　 　。 【答案】（1）电子；海水淡化 （2）A；B；C （3）3个；碳原子的排列方式不同 （4）C+O2CO2 【解析】【解答】（1）根据图示可知，目前“石墨烯”应用占比最高的在电子领域；根据“氧化石墨烯薄膜与水接触后可形成约0.9纳米宽的通道，可让水分子可以快速通过，能高效滤去海水中的盐分，用于海水淡化”可知，“氧化石墨烯薄膜”可用于海水淡化； （2）根据“石墨烯是目前已知的世界上最薄的材料，导电性比银还强，具有极强的导热性能和优良的透光性能的材料”可知，石墨烯具有的物理性质有极强的导电性、极强的导热性、优良的透光性。根据“石墨烯的基本化学性质与石墨类似”可知，常温下石墨烯化学性质稳定。 故答案为：ABC. （3）由上图可见，石墨烯中每个碳原子周围连接 3 个碳原子；石墨烯碳原子在平面上形成层状结构。 金刚石是正四面体的空间网状结构，石墨烯物理性质与金刚石不同的原因是碳原子的排列方式不同； （4）根据“石墨烯的基本化学性质与石墨类似”可知，石墨烯在氧气中能燃烧生成二氧化碳，反应的化学方程式为 C+O2 CO2。 【分析】（1）根据石墨烯的应用占比最高的在电子领域，用于海水淡化来解答； （2）根据石墨烯具有的物理性质有导电性、导热性、透光性来解答； （3）根据石墨烯中每个碳原子周围连接 3 个碳原子，石墨和金刚石的物理性质不同的原因是碳原子的排列方式不同来解答； （4）根据石墨烯在氧气中能燃烧生成二氧化碳来解答。 （1）根据图示可知，目前“石墨烯”应用占比最高的在电子领域；根据“氧化石墨烯薄膜与水接触后可形成约0.9纳米宽的通道，可让水分子可以快速通过，能高效滤去海水中的盐分，用于海水淡化”可知，“氧化石墨烯薄膜”可用于海水淡化； （2）根据“石墨烯是目前已知的世界上最薄的材料，导电性比银还强，具有极强的导热性能和优良的透光性能的材料”可知，石墨烯具有的物理性质有极强的导电性、极强的导热性、优良的透光性。根据“石墨烯的基本化学性质与石墨类似”可知，常温下石墨烯化学性质稳定。 故选ABC； （3）由上图可见，石墨烯中每个碳原子周围连接 3 个碳原子；石墨烯碳原子在平面上形成层状结构。 金刚石是正四面体的空间网状结构，石墨烯物理性质与金刚石不同的原因是碳原子的排列方式不同； （4）根据“石墨烯的基本化学性质与石墨类似”可知，石墨烯在氧气中能燃烧生成二氧化碳，反应的化学方程式为 C+O2 CO2。 7．【科普阅读】 人类智慧元素——碘元素是人体必需的微量元素之一，人体缺碘可能造成智力残障，故碘有“智力元素”之称。碘的原子结构示意图如图所示。 缺乏碘会导致甲状腺肿大，为预防因缺碘引起的疾病，国家规定在碘缺乏地区的食盐中添加碘，在我们日常食用的加碘盐中常加入的补碘剂为碘酸钾(KIOx，x为数字)，碘酸钾受热易分解。单质碘(I2)是一种紫黑色有光泽的固体，由分子构成，具有毒性和腐蚀性，常温下可以和活泼金属直接作用，碘单质能使淀粉变成蓝色，主要用于制取药物、染料、碘酒、试纸和含碘化合物等。碘元素在自然界中除在海水、海带、海鱼和贝类等动植物中含量较高以外，在大部分土壤、岩石、水中的含量都很低。 （1）碘元素是第53号元素，位于元素周期表的第　 　周期，碘原子在化学反应中易得电子，形成碘离子的符号为　 　。以下微粒与碘原子化学性质相似的是　 　。 （2）根据文中内容分析炒菜时为什么要最后加含碘盐　 　。 （3）固体碘、碘蒸气遇淀粉都会变蓝，请从微观角度解释其原因　 　。 （4）下列说法正确的是______(填序号)。 A．碘具有毒性和腐蚀性属于物理性质 B．缺碘的同学，可以适当多吃海产品补碘 C．碘单质能使淀粉变成蓝色，加碘盐也能使淀粉变蓝 D．若碘酸钾中碘的化合价为+5，可推求碘酸钾化学式为KIO3 【答案】（1）5；I-；AB （2）碘酸钾受热易分解 （3）分子构成相同 （4）B；D 【解析】【解答】（1）原子核外电子层数等于该元素所在的周期数，由碘原子的结构示意图可知，碘原子核外电子层数为5，则碘元素位于元素周期表的第五周期；由碘原子的结构示意图可知，碘原子最外层电子数为，在化学反应中易得到1个电子形成带1个单位负电荷的碘离子，其离子符号为； 元素的化学性质由最外层电子数决定，碘原子最外层电子数为7，则与碘原子化学性质相似的元素原子的最外层电子数也为7，故答案为：AB。 （2）由题干信息可知，炒菜时最后加含碘盐的原因是碘酸钾受热易分解； （3）固体碘、碘蒸气遇淀粉都会变蓝，从微观角度解释其原因是它们的分子构成相同，所以化学性质相同； （4）A、碘具有毒性和腐蚀性，这些性质需要在化学变化中表现出来，属于化学性质，说法错误，不符合题意； B、由题干信息可知，碘元素在自然界中的海水、海带、海鱼和贝类等动植物中含量较高，则缺碘的同学，可以适当多吃海产品补碘，说法正确，符合题意； C、碘单质能使淀粉变成蓝色，但是加碘盐中的碘并不是碘单质，而是以碘离子的形式存在，所以加碘盐不能使淀粉变蓝，说法错误，不符合题意； D、碘酸钾中钾元素的化合价为+1价，氧元素的化合价为-2价，若碘酸钾中碘的化合价为+5，根据在化合物中各元素化合价的代数和为零，则可推断碘酸钾的化学式为，说法正确，符合题意。 故答案为：BD. 【分析】（1）根据原子中质子数等于电子数，原子中最外层电子数决定得失电子数，决定元素的化学性质，电子层数决定元素周期数来解答； （2）根据碘酸钾分解生成碘化钾和氧气来解答； （3）根据物质由分子构成，分子的结构决定物质的性质来解答； （4）根据碘具有毒性和腐蚀性，碘遇淀粉变蓝色，化合物中正负价的代数和为0，元素存在的形式有游离态和化合态来解答。 （1）原子核外电子层数等于该元素所在的周期数，由碘原子的结构示意图可知，碘原子核外电子层数为5，则碘元素位于元素周期表的第五周期； 由碘原子的结构示意图可知，碘原子最外层电子数为，在化学反应中易得到1个电子形成带1个单位负电荷的碘离子，其离子符号为； 元素的化学性质由最外层电子数决定，碘原子最外层电子数为7，则与碘原子化学性质相似的元素原子的最外层电子数也为7，故选：AB； （2）由题干信息可知，炒菜时最后加含碘盐的原因是碘酸钾受热易分解； （3）固体碘、碘蒸气遇淀粉都会变蓝，从微观角度解释其原因是它们的分子构成相同，所以化学性质相同； （4）A、碘具有毒性和腐蚀性，这些性质需要在化学变化中表现出来，属于化学性质，说法错误，不符合题意； B、由题干信息可知，碘元素在自然界中的海水、海带、海鱼和贝类等动植物中含量较高，则缺碘的同学，可以适当多吃海产品补碘，说法正确，符合题意； C、碘单质能使淀粉变成蓝色，但是加碘盐中的碘并不是碘单质，而是以碘离子的形式存在，所以加碘盐不能使淀粉变蓝，说法错误，不符合题意； D、碘酸钾中钾元素的化合价为+1价，氧元素的化合价为-2价，若碘酸钾中碘的化合价为+5，根据在化合物中各元素化合价的代数和为零，则可推断碘酸钾的化学式为，说法正确，符合题意。 故选：BD。 8．石墨烯(Graphene)是从石墨材料中剥离出来，由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。石墨烯是目前已知的世界上最薄的材料，导电性比银还强，具有极强的导热性能和优良的透光性能的材料。有预言称，石墨烯将成为硅的替代品，计算机处理器的运行速度将会快数百倍。石墨烯在电子、复合材料、医疗健康等多领域具有广泛应用，不同领域的应用分布如图所示。 氧化石墨烯薄膜与水接触后可形成约0.9纳米宽的通道，可让水分子可以快速通过，能高效滤去海水中的盐分，用于海水淡化。 石墨烯的基本化学性质与石墨类似，实验结果表明，石墨烯的着火点在700-800℃左右。请回答： （1）目前“石墨烯”应用占比最高的在　 　领域，“氧化石墨烯薄膜”可用于　 　。 （2）将石墨剥离成石墨烯的过程属于　 　变化(填“物理”或“化学”)。 （3）石墨烯具有的物理性质有_____ A．极强的导电性 B．极强的导热性 C．优良的透光性 D．极强的活动性 （4）由上图可见，石墨烯中每个碳原子周围连接　 　个碳原子，其物理性质与金刚石不同的原因是　 　。 （5）实验表明，石墨烯在氧气能燃烧，反应的化学方程式为　 　。 【答案】（1）电子；海水淡化 （2）化学 （3）A；B；C （4）3；碳原子排列方式不同 （5） 【解析】【解答】（1）根据图像，目前“石墨烯”应用占比最高的在电子领域；氧化石墨烯薄膜与水接触后可形成约0.9纳米宽的通道，可让水分子可以快速通过，能高效滤去海水中的盐分，用于海水淡化。 （2）石墨和石墨烯是不同的物质，该过程有生成新物质，属于化学变化。 （3）物理性质是物质不需要通过化学变化就能表现出来的性质，如颜色、气味、状态、密度、熔沸点、导电性等；化学性质是物质在化学变化中表现出来的性质，如可燃性、氧化性、还原性、稳定性等。石墨烯是目前已知的世界上最薄的材料，导电性比银还强，具有极强的导热性能和优良的透光性能的材料，而活动性属于化学性质。 故答案为：ABC。 （4）根据石墨烯结构图，石墨烯中每个碳原子周围连接3个碳原子；石墨烯和金刚石都是由碳原子构成的物质，它们物理性质不同的原因是碳原子排列方式不同。 （5）石墨烯是碳单质，在氧气能燃烧生成二氧化碳，化学方程式为：。 【分析】（1）根据图示分析可知，石墨烯应用占比最高的在电子领域；氧化石墨烯薄膜可以淡化海水来解答； （2）根据不同碳单质的互相转换的过程中有新物质生成的变化是化学变化来解答； （3）根据物理性质是物质不需要通过化学变化就能表现出来的性质，如颜色、气味、状态、密度、熔沸点、导电性等；化学性质是物质在化学变化中表现出来的性质，如可燃性、氧化性、还原性、稳定性等来解答； （4）根据碳原子的排列方式不同，单质碳的物理性质不同来解答； （5）根据石墨烯在氧气中燃烧生成二氧化碳来解答。 （1）根据图像，目前“石墨烯”应用占比最高的在电子领域；氧化石墨烯薄膜与水接触后可形成约0.9纳米宽的通道，可让水分子可以快速通过，能高效滤去海水中的盐分，用于海水淡化。 故填：电子；海水淡化。 （2）石墨和石墨烯是不同的物质，该过程有生成新物质，属于化学变化。 （3）物理性质是物质不需要通过化学变化就能表现出来的性质，如颜色、气味、状态、密度、熔沸点、导电性等；化学性质是物质在化学变化中表现出来的性质，如可燃性、氧化性、还原性、稳定性等。石墨烯是目前已知的世界上最薄的材料，导电性比银还强，具有极强的导热性能和优良的透光性能的材料，而活动性属于化学性质。 故选：ABC。 （4）根据石墨烯结构图，石墨烯中每个碳原子周围连接3个碳原子； 石墨烯和金刚石都是由碳原子构成的物质，它们物理性质不同的原因是碳原子排列方式不同。 （5）石墨烯是碳单质，在氧气能燃烧生成二氧化碳，化学方程式为：。 9．阅读下列短文，回答相关问题 科技助力人工碳循环 中国的经济发展离不开大量的能源，目前我国的能源结构中以煤(高碳)、石油(中碳)、天然气(低碳)为代表的化石燃料仍占主导地位，化石燃料的燃烧在释放热量的同时产生，是最主要的温室气体。低碳、零碳、负碳技术的开发是我国科学家正致力研发的项目。 也是巨大的碳资源。目前，的低能耗捕集、转化和利用正受到世界各国的广泛关注。根据与其他能源的耦合方式不同，的转化利用技术可分为以下三条途径。 途径1：耦合化石能源的转化利用技术。如与催化重整为与CO。 途径2：耦合零碳能源的转化利用技术。如图所示是我国科研团队利用催化剂实现低温、高效、长寿命催化加氢制甲醇()的工艺。 途径3：直接转化利用技术。如以太阳能或其他可再生能源发电的驱动力，在温和条件下将直接转化为化学原料或燃料。 科学技术的研发和应用将促进自然界碳循环回归平衡。如何摆脱对含碳化石能源的依赖，转化利用丰富的资源，跨越低碳及创新新能源，拥抱新式零碳能源，期待同学们学好和利用化学开创未来。 （1）写出自然界中吸收的一条途径：　 　。 （2）氢氧燃料电池的能量转化形式是将化学能转化为　 　。 （3）我国科学家将直接转化成葡萄糖的过程中，第一阶段的反应可表示为：，R的化学式是　 　。 （4）写出和在催化剂和加热条件下转化为甲醇()的化学方程式：　 　。 （5）下列叙述正确的是　 　(填序号)。 a．、与在一定条件下可相互转化 b．途径2解决了氢气低成本制取和有效储存的难题 c．能源的开发与利用向“减碳趋氢”的方向发展 【答案】（1）植物光合作用 （2）电能 （3）C2H4O2 （4） （5）abc 【解析】【解答】 (1)自然界中，可以通过绿色植物光合作用吸收二氧化碳。 (2)氢氧燃料电池的能量转化形式是把化学能转化为电能。 (3)该化学方程式中，反应前有2个碳原子、6个氧原子和4个氢原子，反应后有4个氧原子，化学反应前后原子种类和个数不变，则R中有2个碳原子、4个氢原子和2个氧原子，R的化学式为C2H4O2； (4)由流程图可知，CO2和H2在MoS催化剂和加热条件下生成甲醇和水，反应的化学方程式为。 (5)a、由流程图可知，CO2和H2可以转化为甲醇和水，甲醇和水又可以反应生成CO2和H2，所以H2、CO2与CH3OH在一定条件下可相互转化，故正确； b、途径2是催化二氧化碳加氢生成甲醇，使用时，再利用甲醇和水反应释放出氢气和二氧化碳，解决了氢气低成本制取和有效储存的难题，故正确； c、由流程图可知，二氧化碳是作为反应中的循环气体，氢气则是作为产物，所以是尽量减小二氧化碳的排放同时生成氢气，可以看出能源的开发与利用是向“减碳趋氢”的方向发展，故正确； 故选：abc。 【分析】 (1)根据自然界中吸收CO2的途径分析； (2)根据能量的转化形式分析； (3)根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类和个数不变分析； (4)根据反应原理和化学方程式的写法分析； (5)根据物质的转化、能源的使用分析。 10．酸甜多汁的水果可用来发电。发光二极管与插在橙子上的锌片、铜片相连后能够点亮(如图)，其原理是锌在“橙汁”中失去电子，并通过导线流向铜片形成电流，“橙汁”溶液中H+在铜片上获得电子产生气体。水果电池发电能力与水果种类、电极片距离与深度等关系如表。 水果 电极片距离/cm 插入深度/cm 电压/V 苹果 1 1.5 0.5 1 3 0.7 2 1.5 0.4 柠檬 1 1.5 0.7 2 1.5 0.5 2 3 0.8 水果电池的结构与1836年英国科学家的丹尼尔制成Zn-Cu电池(如图1)相似，电池由正负极材料以及电解质溶液(有大量可自由移动的离子)组成，正极材料最好选择不与电解质溶液反应且能导电的固体，如金属铜、石墨等。回答下列问题： （1）发光二极管被点亮，是由于水果电池将　 　转化为电能。 （2）水果种类　 　(填“会”或“不会”)影响发电能力：水果能导电是因为　 　。 （3）一定范围内，电极片深度增加，电压增大，是由于增大了接触面积，单位时间内转移的　 　；归纳电极片距离与发电能力的关系：　 　。 （4）写出Zn-Cu电池(如图2)发生的反应方程式　 　。 （5）下图中适合作为电池的是　 　(填字母)。 【答案】（1）化学能 （2）会；其中存在自由移动的离子 （3）电子数增多；电极片距离越大，发电能力越弱 （4） （5）a 【解析】【解答】（1）发光二极管被点亮，是由于水果电池将化学能转化为电能。 （2）水果种类会影响发电能力。 水果能导电是因为水果中含有电解质溶液，其中存在自由移动的离子。 （3）一定范围内，电极片深度增加，电压增大，是由于增大了接触面积，单位时间内转移的电子较多。 由柠檬中上面两组实验结果可知，电极片距离与发电能力的关系：电极片距离越大，发电能力越弱。 （4）锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，化学方程式是Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。 （5）图中适合作为电池的是a，因为石墨不能和稀硫酸反应，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气。 故答案为：a。 【分析】（1）电池将化学能转化为电能。 （2）水果种类会影响发电能力。 电解质溶液中含有自由移动的离子。 （3）一由柠檬中上面两组实验结果可知，电极片距离与发电能力的关系：电极片距离越大，发电能力越弱。 （4）锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气。 （5）石墨不能和稀硫酸反应，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气。 11．请阅读下面科普短文。 氢能作为一种储量丰富、来源广泛、热值高的清洁能源，是未来主要能源。制氢、储氢和用氢是目前重点关注的问题。 制氢：可利用太阳能和化石燃料来制备氢气，方法如下图所示。 储氢：氢气储存方式主要有金属氢化物储氢、低温液化储氢、高压压缩储氢、碳基材料储氢等。 金属氢化物储氢是把氢以氢化物的形式储存在金属或合金中，比液化储氢和高压储氢安全，并且有很高的储存容量，下图为一些储氢材料（以储氢后的化学式表示）的质量储氢密度和体积储氢密度。 （已知：质量储氢密度=储氢后氢元素在储氢材料中的质量分数，体积储氢密度=储氢后单位体积的储氢材料中储存氢元素的质量） 用氢：目前，作为燃料，液氢已应用于航天领域：作为化学电源，氢氧燃料电池已经被应用，如用作汽车的驱动电源等，相信，随着科技的发展，对氢气的开发和利用已经取得了很大的进展，氢气终将会成为主要能源之一。 请回答下列问题： （1）“氢能”具有的优点是　 　（填一点即可） （2）从节能的角度分析，上述图中获得H2最理想的方式是　 　 （3）用作碳基储氢材料的“碳纳米管”属于　 　（填“单质”或“化合物”）。 （4）从分子的角度解释低温、高压储氢的原理　 　。 （5）结合图示，下列储氢材料中最理想的是____（填序号） A．LaNi5H6 B．LiAlH4 C．Mg2FеH6 D．Al(BH4)3 （6）2m3储氢材料Mg2FеH6中储存氢元素的质量是　 　kg。 （7）氢氧燃料电池是将　 　能直接转化为　 　能的装置。一定条件下，氢氧燃料电池内发生反应的化学方程式表示为　 　. 【答案】（1）氢气热值高（或来源广泛、储量丰富、燃烧只生成水，无污染等合理即可） （2）光分解水 （3）单质 （4）分子之间有间隔，降温、高压条件下，分子间的间隔减小 （5）D （6）300 （7）化学；电；2H2+ O22 H2O 【解析】【解答】（1）根据短文可知，氢气具有燃烧热值高 来源广泛、储量丰富、燃烧只生成水，无污染 等优点； （2）根据图示可知，光分解水，无需消耗更多能源，是获取氢气的最理想的节能方法； （3）纳米碳管即碳元素组成的纯净物属于单质； （4）根据短文内容可知， 低温、高压储氢 是利用了氢气分子之间具有间隔，而降温加压会使间隔变小则起到储存氢能的目的，故填： 分子之间有间隔，降温、高压条件下，分子间的间隔减小 （5）从两个图中可以看出，Al(BH4)3作为储氢材料时， 质量储氢密度体积储氢密度都最高，故储氢材料中最理想的是Al(BH4)3，故选： D； (6)由已知可知，体积储氢密度储氢后单位体积的储氢材料中储存氢元素的质量，Mg2FeH6的体积储氢密度为150kgm3， 则2m3储氢材料中储存氢元素的质量是，故填：300； （7） 氢氧燃料电池是将 化学能转化为电能，根据题意，氢氧燃料电池内发生的反应是氢气和氧气点燃生成水，化学方程式是：。 【分析】（1）根据短文内容分析； （2）根据短文内容分析； （3）根据短文内容分析； （4）根据分子间存在间隔分析； （5）根据短文图示分析； （6）根据短文内容分析； （7）根据短文内容分析； 12．全球瞩目的第二十二届世界杯足球赛在卡塔尔举行。阅读材料回答问题。材料一：主体育馆卢赛尔体育馆从外面看，造型酷似“大金碗”，外幕墙为双曲面幅板幕墙，钢结构用量约3万吨，体育场周围的停车场和服务区由太阳能板遮盖，以此为体育场和周边设施提供电力。 材料二：奖杯“大力神杯”，是足球界最高荣誉的象征。大力神杯的材质是18K黄金铸造，底座值有两图墨绿色的孔雀石【主要成分Cu2（OH）2CO3】 （1）卡塔尔在承办世界杯时做出了绿色低碳的环保承诺，致力打造首届“碳中和”世界杯。“碳中和”的碳指的是　 　（填物质名称），比赛中提供电力的太阳能是　 　（选填“可再生”或“不可再生”）能源。 （2）金在自然界中能以单质形式存在的原因是　 　。 （3）在潮湿环境中久置的铜器表面会锈蚀，生成“铜绿”，它与孔雀石的主要成分相同，请写出铜生锈的化学方程式　 　。 （4）场馆建设使用了大量铁合金，下列有关工业高炉炼铁的说法正确的是____（填字母）。 A．黄铁矿（主要成分FeS2）比赤铁矿更适合炼铁 B．铁合金的硬度比纯铁大 C．焦炭在炼铁过程中体现了可燃性和还原性 D．高炉炼铁得到的主要产品是钢 【答案】（1）二氧化碳；可再生 （2）金的化学性质不活泼 （3） （4）B；C 【解析】【解答】（1）“碳中和"的碳指的是二氧化碳，可再生能源是可以得到不断补充或较短周期内再生产的能源，故太阳能为可再生能源。 （2）金的化学性质不活泼，通常情况下不与其他物质发生反应，故金在自然界中能以单质形式存在。 （3）孔雀石的主要成分为碱式碳酸铜，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，则铜生锈为铜与空气中的氧气、二氧化碳、水反应生成碱式碳酸铜，化学方程式为：； （4）A、黄铁矿中含有硫元素，会产生二氧化硫气体，污染空气，而氧化铁不会产生二氧化硫，故赤铁矿更适合炼铁，故A错误，不符合题意； B、合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，则铁合金的硬度比纯铁大，故B正确，符合题意； C、焦炭在炼铁过程中与氧气在点燃的条件下生成二氧化碳，体现了焦炭的可燃性，碳又与一氧化碳在高温条件下生成一氧化碳，体现了焦炭的还原性，故C正确，符合题意； D、高炉炼铁得到的主要产品是生铁，故D错误，不符合题意； 故选：BC 【分析】（1）根据碳中和的定义以及可再生能源与不可再生能源定义分析； （2）根据金属的活动性分析； （3）根据题干书写化学方程式； （4）根据金属冶炼相关知识分析。 13．阅读下列短文，回答相关问题。 和平县地属客家山区，许多美食源远流长，东水、贝墩豆腐是客家菜的著名菜品。豆腐的制作过程如图I所示： 已知：①点浆时需要用到凝固剂。传统豆腐用的是石膏(含多种物质，主要成分为硫酸钙)或盐卤(主要成分为氯化镁)，属于盐类凝固剂。内酯豆腐用的是无嗅、稍有甜味的白色晶体葡萄糖酸－δ－内酯(化学式为C6H10O6，简称GdL)，属于酸类凝固剂。 ②氯化镁，无色六角晶体，通常含有六个分子结晶水，即MgCl2•6H2O，易潮解，有一定腐蚀性，加热会分解。氯化镁在工业生产、医药、视频等方面有广泛应用。 ③凝固剂添加量对豆腐的品质有影响。将大豆泡发后，与水按1：4的比例磨成豆浆，以MgCl2为例，研究结果如图Ⅱ所示。 豆腐中含有丰富的蛋白质和钙，不含胆固醇，容易消化吸收。但过量食用，会阻碍人体对铁的吸收，而且容易出现腹胀、腹泻等症状。 （1）图I中的X操作为　 　，实验室进行该操作所需的仪器有铁架台、玻璃棒、烧杯和　 　，此过程中玻璃棒的作用是　 　。 （2）实验室中，氯化镁应保存在　 　(填“广口瓶”或“细口瓶”)，一般用　 　(填仪器名称)取用。 （3）MgCl2•6H2O加热会分解生成氧化镁、氯化氢气体和水蒸气，写出该反应的化学方程式　 　。 （4）由图Ⅱ可知，豆腐产率与MgCl2添加量的关系为：其他条件相同时，MgCl2添加量在0.35%∼0.71%之间时，　 　，“嫩”是评价豆腐点浆好差的一种说法，通常说的豆腐越“嫩”是指豆腐的保水性越　 　(填高或低)。 （5）判断下列说法不正确的是____(填序号)。 A．MgCl2添加的越多，豆腐的保水性越好 B．石膏是一种纯净物 C．虽然豆腐营养丰富，但仍不宜多吃 【答案】（1）过滤；漏斗；引流 （2）广口瓶；药匙 （3） （4）豆腐产率先增大后减小；高 （5）A；B 【解析】【解答】（1）分离固体液体的操作是过滤，实验室进行过滤操作时所用的仪器有铁架台，玻璃棒，烧杯，漏斗，玻璃棒的作用是引流； （2）固体药品应该保存在广口瓶中，一般用药匙取用； （3）MgCl2•6H2O加热会分解生成氧化镁、氯化氢气体和水蒸气，反应的化学方程式为； （4）其他条件相同时，MgCl2添加量在0.35%∼0.71%之间时，豆腐产率先增大后减小，“嫩”是评价豆腐点浆好差的一种说法，通常说的豆腐越“嫩”是指豆腐的保水性越高； （5） A、根据图分析，豆腐的保水性随着氯化镁的添加量先增大后减小。答案错误； B、石膏中含有多种物质，主要成分是硫酸钙，属于混合物。答案错误； C、豆腐中含有丰富的蛋白质和钙，不含胆固醇，容易消化吸收。但过量食用，会阻碍人体对铁的吸收，而且容易出现腹胀、腹泻等症状，虽然豆腐营养丰富，但仍不宜多吃。答案正确； 故答案为：AB。 【分析】（1）根据分离固体液体的操作是过滤，实验室进行过滤操作时所用的仪器有铁架台，玻璃棒，烧杯，漏斗，玻璃棒的作用是引流分析； （2）根据固体药品应该保存在广口瓶中，一般用药匙取用分析； （3）根据MgCl2•6H2O加热会分解生成氧化镁、氯化氢气体和水蒸气分析； （4）根据其他条件相同时，MgCl2添加量在0.35%∼0.71%之间时，豆腐产率先增大后减小分析； （5）根据石膏中含有多种物质，主要成分是硫酸钙，豆腐中含有丰富的蛋白质和钙，不含胆固醇，容易消化吸收。但过量食用，会阻碍人体对铁的吸收，而且容易出现腹胀、腹泻等症状分析。 14．我国2023年制氢产量约计4000万吨，位列世界第一。但我国制氢技术主要是以化石燃料制H2和工业副产品制H2为主，只有5%的比例是通过电解水制取H2的方式。P2G技术(工作原理如下图Ⅰ所示)实现综合能源系统中电(尤其是将廉价盈余的电)到气的能量的转换，反应生成CH4最后通入天然气管网中。但电解水制取的H2转化为CH4会造成额外的能量损失；随着氢燃料电池(如下图Ⅱ所示) 和氢气天然气混合输送技术的相关研究进展，实现了氢能的高效利用。 （1）图Ⅰ中电解水说明水是由　 　组成；电解槽中正极与负极产生气体的体积之比为　 　 。 （2）图Ⅱ中氢燃料发生反应的化学方程式为　 　。 （3）氢能源是 　 　(填写 “可再生”或“不可再生”)能源。 （4）将2023年我国电解H2O制取氢气的40%用P2G设备生成CH4，其发生反应的化学方程式为： 4H2+CO2CH4+2H2O，则理论上约能生成CH4的质量是多少？(写出规范的计算步骤) 【答案】（1）氢元素、氧元素；1：2 （2） （3）可再生 （4）电解H2O制取氢气的质量=4000万吨×5%=200万吨， 用P2G设备生成CH4的氢气质量=200万吨×40%=80万吨。 设理论上约能生成CH4的质量是x， 4H2 +CO22H2O+ CH4 8 　 16 80万吨 　 x x=160万吨 答：理论上约能生成CH4的质量是160万吨。 【解析】【解答】（1）根据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变，图Ⅰ中电解水说明水是由氢元素、氧元素组成； 电解水时，与电源负极相连的试管内产生氢气，电源正极相连的试管内产生氧气，所以电解槽中正极与负极产生气体的体积之比为1：2。 （2）图Ⅱ中氢燃料发生反应是氢气在氧气中燃烧会生成水，化学方程式为。 （3）氢能源是可再生能源。 【分析】（1）根据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变分析。 电解水时，与电源负极相连的试管内产生氢气，电源正极相连的试管内产生氧气。 （2）氢气在氧气中燃烧会生成水。 （3）根据氢能源是可再生能源分析。 （4）先设未知数，正确写出给出的化学方程式；再找准有关物质，已知量是氢气的质量，未知量是生成甲烷的质量；列比例式计算。 15．纳米海绵是一种新型环保清洁产品，具有网状多孔的结构，有良好的吸油能力、循环利用以及环境友好等特性，清洁过程中可以吸附物体表面污渍，可用于清洁茶垢、油垢等。 科学家测定了纳米海绵对不同油品的吸收能力(吸油质量比越高，其吸油能力越强)，结果如图1所示。吸油能力的差异性取决于油品自身的密度。油品密度越大，纳米海绵的吸油能力越强。 依据科普内容回答下列问题。 （1）纳米海绵有　 　等特性(写一点即可)，可以吸附物体表面污渍的原因是　 　。 （2）已知CCl4中氯元素为-1价，CCl4中碳元素的化合价为　 　价。 （3）由图1可知，与黑芝麻油比较，柴油的吸油质量比更高，因此纳米海绵对柴油的吸收能力比黑芝麻油的　 　(填“强”或“弱”)。 （4）图2是纳米海绵和细菌纤维素循环吸油能力的对比，可得到的结论：在其它相同条件下，循环使用次数1~8之间时，随循环使用次数的增加，纳米海绵吸油能力变化不明显，细菌纤维素的吸油能力变　 　(填“好”或“差”)。 （5）下列说法正确的是　 　(多选，填字母)。 a.纳米海绵可用于清洁茶垢、油垢等 b.油品密度越大，纳米海绵的吸油能力越弱 c.化学科学的发展极大地推动了人类社会的进步 【答案】（1）良好的吸油能力、循环利用以及环境友好等；具有网状多孔的结构 （2）+4 （3）强 （4）差 （5）ac 【解析】【解答】（1）纳米海绵是一种新型环保清洁产品，有良好的吸油能力、循环利用以及环境友好等特性，可以吸附物体表面污渍的原因是具有网状多孔的结构； （2）CCl4中碳元素的化合价为 +4价； （3）与黑芝麻油比较，柴油的吸油质量比更高，因此纳米海绵对柴油的吸收能力比黑芝麻油的 强； （4）随循环使用次数的增加，纳米海绵吸油能力变化不明显，细菌纤维素的吸油能力变弱； （5）a、纳米海绵是一种新型环保清洁产品，具有网状多孔的结构，有良好的吸油能力、循环利用以及环境友好等特性，清洁过程中可以吸附物体表面污渍，可用于清洁茶垢、油垢等。答案正确； b、油品密度越大，纳米海绵的吸油能力越强。答案错误； c、化学科学的发展极大地推动了人类社会的进步。答案正确； 故答案为：ac。 【分析】（1）根据纳米海绵是一种新型环保清洁产品，具有网状多孔的结构，有良好的吸油能力、循环利用以及环境友好等特性分析； （2）根据化合物中元素化合价代数和为0分析； （3）根据吸油质量比越高，其吸油能力越强分析； （4）根据细菌纤维素的吸油能力变弱分析； （5）根据纳米海绵是一种新型环保清洁产品，具有网状多孔的结构，有良好的吸油能力、循环利用以及环境友好等特性，清洁过程中可以吸附物体表面污渍，可用于清洁茶垢、油垢等，油品密度越大，纳米海绵的吸油能力越强分析。 16．阅读下面科普短文，回答相关问题。 可燃冰外观类似冰，主要含甲烷水合物【由甲烷（CH4）分子和水分子组成】，还含少量二氧化碳等气体。甲烷水合物的分子结构就像一个个由若干水分子组成的笼子。每个笼子里“关”一个甲烷分子。温度不高、压力足够大、有甲烷气源时甲烷可与水生成甲烷水合物，分散在海底岩层的空隙中。甲烷水合物能稳定存在的压强和温度范围如图所示。 1体积可燃冰可储载约164体积的甲烷气体。可燃冰储量丰富，燃烧热值大，因而被各国视为未来石油天然气的替代能源。甲烷还是重要的化工原料，可制造炭黑、乙炔、氰化氢等。由甲烷引发的温室效应比二氧化碳厉害10至20倍。可燃冰一旦离开海床便迅速分解，容易发生喷井意外，还可能会破坏地壳稳定平衡，引发海底塌方，导致大规模海啸。所以可燃冰的开采难度较大。 （1）可燃冰属于　 　（“纯净物”或“混合物”）。 （2）从组成上，可燃冰一定含有的元素是　 　（填元素符号）。 （3）可燃冰形成的适宜条件是____。（填序号） A．高温高压 B．低温低压 C．高温低压 D．低温高压 （4）可燃冰中主要成分甲烷具有可燃性，写出其完全燃烧的化学反应方程式　 　。 （5）下列有关可燃冰的说法正确的是____。 A．可燃冰与干冰成分相同 B．在latm和15℃时，可燃冰能稳定存在 C．可燃冰开采时若出现差错，可能引发严重的环境灾害 D．可燃冰就是固态甲烷 （6）工业上，可以利用甲烷获得氢气，其反应的微观示意图如下： 图1所示反应的化学方程式为　 　；在图2横线处补全相应微粒的图示　 　。 【答案】（1）混合物 （2）C、H、O （3）D （4） （5）C （6）； 【解析】【解答】(1)可燃冰主要含甲烷水合物，还含少量二氧化碳等气体，因此可燃冰属于混合物。 (2)可燃冰主要含甲烷水合物【由甲烷(CH4)分子和水分子组成】，还含少量二氧化碳等气体，因此可燃冰中一定含有的元素是C、H、O。 (3)由图示信息可知，可燃冰形成的适宜条件是低温高压，故答案为：D。 (4)在点燃的条件下，甲烷与氧气反应生成二氧化碳和水，化学方程式为 。 (5)A.可燃冰与干冰成分不相同，干冰是固态的二氧化碳，故错误； B.由图示可知：在1atm和15℃时，可燃冰不能稳定存在，故错误； C.由题干信息可知，可燃冰开采时若出现差错，可能引发严重的环境灾害，故正确； D.可燃冰主要成分是甲烷水合物，可燃冰并不是固态甲烷，故错误； 故答案为：C； (6)由图1中的微观反应示意图可知，甲烷和水在一定条件下反应生成一氧化碳和氢气，化学方程式为；由微观反应示意图以及质量守恒定律可知，在图2横线处补充一个氢分子，一个氢分子是由两个氢原子构成的，则图示为。 【分析】(1)根据混合物由不同种物质组成分析； (2)根据可燃冰的组成分析； (3)根据题干信息分析； (4)根据甲烷燃烧生成二氧化碳和水分析； (5)根据物质的组成以及题干信息分析； (6)根据微观反应的示意图以及质量守恒定律分析。 17．【科普阅读】 氢能是公认的高热值清洁能源。目前，氢气的来源如图1所示。水煤气变换反应：，是化石资源制氢过程中的重要反应之一。北京大学团队研究了在不同温度下，多种催化剂对水煤气变换反应中CO转化率的影响，结果如图2所示。 图1图2 电解水制氢过程简便，但造价高昂，利用太阳能制氢是未来的发展方向，“人造太阳”的探索也就应运而生。我国“人造太阳”大科学装置“东方超环”利用的是核聚变，当氘、氚核聚变温度达到1亿摄氏度、持续时间超过1000秒，就能形成持续反应，为水分解提供能量。2020年4月，“东方超环”实现了1亿摄氏度运行近10秒，取得重大突破。除了氢气的生产，其运输、储存和利用等仍面临诸多挑战，需要人们不断探索。依据文章内容回答下列问题。 （1）目前氢气的主要来源是　 　，若用电解水制氢，化学方程式为　 　，氢气在　 　（填“正极”或“负极”）产生。 （2）图2中，在同一温度下，使水煤气变换反应中CO转化率最高的催化剂是____。（填字母） A．2%Au/ɑ-MoC B．ɑ-MoC C．2%Au/-Mo2 C （3）根据下表信息可知氘、氚属于同种元素，理由是　 　。 原子种类 质子数 中子数 核外电子数 氘 1 1 1 氚 1 2 1 （4）下列说法正确的是____（填字母）。 A．ɑ-MoC可使CO转化率接近100% B．水电解制氢的不足是造价高昂 C．利用太阳能制氢是未来发展方向 D．“东方超环”利用核聚变提供能量 【答案】（1）化石资源制氢；；负极 （2）A （3）氘原子和氚原子的质子数相同 （4）B；C；D 【解析】【解答】（1）根据短文内容， 水煤气 变换与生成氢气，即 化石资源制氢是氢气的主要来源；电解水时生成氢气和氧气，化学方程式：；电解水时，“正氧负氢”即在正极产生氧气在负极产生氢气；故答案为： 化石资源制氢 ：； 负极 ； （2）如图所示，在同一温度下，曲线在最上方即一氧化碳转化率最高的是 2%Au/ɑ-MoC ，故选：A； （3） 根据表格信息可知氘、氚的质子数都是1，因此属于同种元素，故填： 氘原子和氚原子的质子数相同 ； （4）A、由图2信息可知，a-MoC可使CO转化率接近70%，故A错误； B、 水电解制氢需要消耗大量的电能，该方法的不足是造价高昂，故B正确； C、太阳能取之不尽、用之不竭，所以利用太阳能制氢是未来发展方向，故C正确； D、由题干材料可知，“ 东方超环”利用核聚变提供能量，故D正确； 故答案为： BCD； 【分析】（1）根据题干信息以及电解水的原理解析； （2）根据图示信息解答； （3）根据元素是具有相同核电荷数即质子数的一类原子的总称即质子数相同则属于同种元素解答； （4）根据题干信息解答。 18．我国航空航天事业取得令人瞩目的成就，阅读以下相关主题科普材料，回答问题。材料一；神舟十三号载3名宇航员在太空执行任务，时长180天，空间站中常用水气整合系统实现的清除和的再生（简易流程如下图），科学家通过填密计算，为了提供3名宇航员在太空生活所需的，至少需从地球带486kg的水进行电解。 材料二：我国探月工程实现“六战六捷”。未来还将探索在月球建设基地的可能，其中一个前提就是在月球上大规模制造，在月球上可以电解熔融月壤（含、、CaO、等）制造氧气。 （1）分析材料一流程可知，可循环利用的化合物有　 　（填物质的化学式），航天员呼吸属于缓慢　 　过程，并　 　热量。 （2）请计算电解486kg水能产生氧气的质量（填写具体计算过程）。 （3）月壤成分中含氧的质量分数为　 　%（结果保留小数点后一位）。理论上，电解等质量的下列氧化物，产生氧气最多的是　 　。 A． B． C．CaO 【答案】（1）H2O；氧化；放出 （2）解：设电解486kg水能产生氧气的质量为x x=432kg 答：电解486kg水能产生氧气的质量为432kg。 （3）28.6%；A 19．阅读下列科普短文 氨气在常温下是一种无色气体，有强烈的刺激性气味，极易溶于水。氨气易燃，可以和酸反应生成铵盐。目前，我国已形成氨气生产、应用等成熟产业链，氨气的应用分布如图。在食品工业生产中，常利用氨气熏蒸法降低食物中滋生的黄曲霉毒素的毒性，该方法是利用氨气与食物中的水反应生成一水合氨，一水合氨再与黄曲霉毒素反应，从而有效地降低黄曲霉毒素的毒性。 工业上主要是利用氮气和氢气在高温、高压和催化剂的条件下合成氨气。现在国内外工业上使用的合成氨气催化剂基本都是铁基催化剂。降低反应温度、提高合成氨催化剂活性是目前的研发热点。科研人员用磁铁矿与三氧化钼、氧化钨、氧化铝混合稀土等原料，按不同比例充分混合得到合成氨催化剂，其中氧化钨含量对产出气体中氨气含量的影响如图，氨气含量越高代表催化剂活性越好。 阅读分析，解决问题： （1）写出一条氨气的化学性质： 　 　 。 （2）由图可知，我国氨气的应用占比最高的是 　 　 。 （3）利用氨气熏蒸法降低食物中滋生的黄曲霉毒素毒性的原理 　 　 。 （4）工业上主要合成氨气的化学符号表达式为 　 　 。 （5）合成氨催化剂中除了含有氧化钨外，还含有 　 　写一种即可。 （6）根据图可知氧化钨含量与催化剂活性的关系是 　 　 。 【答案】（1）易燃，可以和酸反应生成铵盐 （2）生产氮肥 （3）利用氨气与食物中的水反应生成一水合氨，一水合氨再与黄曲霉毒素反应，从而有效地降低黄曲霉毒素的毒性 （4） （5）三氧化钼或氧化铝 （6）催化剂的活性随着氧化钨的增多，先增大，后减小 【解析】【解答】（1）氨气的化学性质：易燃，可以和酸反应生成铵盐； （2）我国氨气的应用占比最高的是：生产氮肥； （3）利用氨气熏蒸法降低食物中滋生的黄曲霉毒素毒性的原理：利用氨气与食物中的水反应生成一水合氨，一水合氨再与黄曲霉毒素反应，从而有效地降低黄曲霉毒素的毒性； （4）氮气和氢气在高温高压催化剂的条件下生成氨气，反应的表达式为； （5）合成氨催化剂中除了含有氧化钨外，还含有三氧化钼或氧化铝； （6）氧化钨含量与催化剂活性的关系是：催化剂的活性随着氧化钨的增多，先增大，后减小。 【分析】（1）根据氨气易燃，可以和酸反应生成铵盐分析； （2）根据图中所给数据分析； （3）根据氨气与食物中的水反应生成一水合氨，一水合氨再与黄曲霉毒素反应，从而有效地降低黄曲霉毒素的毒性分析； （4）根据氮气和氢气反应生成氨气分析； （5）（6）根据氧化钨含量与催化剂活性的关系分析。 二、实验探究题 20．化学兴趣小组同学对空气中氧气含量的测定进行了如下实验和再认识。 【回顾旧知】 （1）如图1所示，利用红磷燃烧测空气中氧气含量。为了确保实验成功，在装药品之前应先 　 　，红磷燃烧的反应文字表达式为 　 　。 （2）【实验改进】 改进一：点火方式改进。 如图2所示，利用电热丝通电放出热量引燃红磷，其优点是 　 　（写一点）。 （3）改进二：测量方式改进。 为了帮助同学们更好地理解空气中氧气含量测定的实验原理，老师用气压传感器测定了图1装置内的压强变化，其变化情况如图3所示。 BC段压强增大，原因是 　 　。 （4）用木炭代替红磷完成此实验，集气瓶内气压变化的整体趋势与图3 　 　（填“相同”或“不同”）。 （5）改进三：反应原理的创新。 小明利用图4测定空气中氧气含量，已知发热剂的主要成分为铁粉、炭粉、水和食盐等，反应原理可简化为铁生锈消耗集气瓶中的氧气。 得数据如表： 实验前的体积 实验后的体积 集气瓶内空气 量筒内水 量筒内剩余水 250mL 160mL 110mL 根据表中数据计算得出空气中氧气的体积分数约为 　 　。 （6）小可改进了小明同学的实验，如图5，将同样足量的发热剂均匀涂抹在集气瓶内壁的四周，这样做的目的是 　 　。 【答案】（1）检查装置的气密性；红磷+氧气五氧化二磷 （2）保护环境，防止空气污染 （3）红磷燃烧 ，放出热量，使气体膨胀，装置内压强增大 （4）不同 （5）20% （6）增大接触面积，使氧气反应更充分 【解析】【解答】（1） 利用红磷燃烧测空气中氧气含量，需在密闭装置中进行，为了确保实验成功，在装药品之前应先检查装置气密性，红磷燃烧生成五氧化二磷，表达式为红磷+氧气五氧化二磷 。 （2） 利用电热丝通电放出热量引燃红磷，实验时始终装置始终密闭，可使实验结果更准确，且可 保护环境，防止空气污染 。 （3） BC段压强增大， 是由于红磷燃烧 ，放出热量，使气体膨胀，装置内压强增大 。 （4） 木炭燃烧生成二氧化碳气体，反应结束后装置内压强无明显变化，用木炭代替红磷完成此实验，集气瓶内气压变化的整体趋势与图3不同。 （5）量筒内减少水的体积即为消耗氧气体积，则实验测定氧气体积含量为. （6） 将同样足量的发热剂均匀涂抹在集气瓶内壁的四周， 可增大接触面积，使氧气反应更充分。 【分析】（1）根据测定氧气体积分数实验需在密闭装置中进行，红磷燃烧生成五氧化二磷分析； （2）根据密闭装置中进行实验结果更准确，且保护环境分析； （3）根据红磷燃烧放热分析； （4）根据木炭燃烧生成二氧化碳气体，反应结束后装置内压强无明显变化分析； （5）根据量筒内减少水的体积即为消耗氧气体积，由此计算测定氧气体积分数分析； （6）根据增大接触面积可使反应更充分分析。 21． 某班化学小组同学在完成实践作业时，不小心将过氧化氢溶液滴到刚刚切好的土豆片上，发现土豆片上立即冒气泡，他们对产生的气体、土豆片是否可作为过氧化氢分解的催化剂以及土豆片为什么能加快过氧化氢的分解展开了项目化学习的探究。 任务一：探究土豆片是否可作为过氧化氢分解的催化剂 【猜想假设】土豆片可作过氧化氢分解的催化剂。 【进行实验】 （1）同学们设计并完成下列探究实验。 项目 实验步骤 实验现象 实验结论或总结 结论 总结 方案 ①取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，伸入带火星的木条 有极少量气泡产生、木条不复燃 常温下过氧化氢分解缓慢 土豆片可作过氧化氢分解的催化剂 ②另取5mL水于试管中，加入一定量新鲜的土豆片，伸入带火星的木条 　 　 土豆片不能使水分解产生氧气 ③另取5mL5%的过氧化产氢溶液于试管中，加入一定量新鲜的土豆片，伸入带火星的木条 产生大量气泡，带火星的木条复燃 　 　 （2）【反思评价】 在上述探究实验中，“实验步骤①”和“实验步骤②”起的作用是　 　。 （3）小玲认为这个实验还不能得出“土豆片可以作为过氧化氢分解的催化剂”这个结论，还需要补充两个实验，用来证明化学反应前后土豆片的　 　，才能得出结论。 （4）小菲同学想要探究土豆片和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，可在保证其他条件不变时，记录收集等量氧气所需要的时间(或　 　)进行比较。 （5）任务二：了解土豆片加快过氧化氢分解的原因 【查阅资料】过氧化氢酶广泛存在于动、植物组织中，土豆中含有过氧化氢酶，它能催化过氧化氢的分解。 【表达交流】 写出过氧化氢酶催化过氧化氢分解的文字表达式：　 　。 （6）本次活动加深了同学对催化剂的认识。关于催化剂的说法，正确的是　 　。(填序号) ①所有化学反应都需要催化剂 ②催化剂只能加快化学反应的速率 ③一种反应可以有多种催化剂 ④催化剂还能增加化学反应中生成物的质量 【答案】（1）现象：无明显变化，木条不复燃；土豆片能加快过氧化氢的分解 （2）与实验步骤③作对比 （3）质量和化学性质不变 （4）相同时间内收集氧气的量或相同时间内收集氧气的体积 （5）过氧化氢水+氧气 （6）③ 【解析】【解答】（1） 土豆片不能使水分解产生氧气 ，则取5mL水于试管中，加入一定量新鲜的土豆片，伸入带火星的木条 ，无明显变化，木条不复燃。 另取5mL5%的过氧化产氢溶液于试管中，加入一定量新鲜的土豆片，伸入带火星的木条， 产生大量气泡，带火星的木条复燃，说明土豆片能加快过氧化氢的分解 。 （2）在上述探究实验中，“实验步骤①”和“实验步骤②”起的作用是与实验步骤③作对比。 （3）所给实验只证明了 土豆片 能加快过氧化氢分解，要证明 土豆片可以作为过氧化氢分解的催化剂 ，还需证明反应前后土豆片的质量和化学性质不变。 （4）有气体生成的反应，要证明反应速率可在保证其他条件不变时，记录收集等量氧气所需要的时间或相同时间内收集氧气的量或相同时间内收集氧气的体积进行比较。 （5） 过氧化氢酶催化过氧化氢分解生成水和氧气，文字表达式过氧化氢水+氧气 。 （6） ①不是所有化学反应都需要催化剂，如高锰酸钾受热分解不需催化剂，错误；②催化剂改变化学反应的速率，包括加快或减慢，错误；③一种反应可以有多种催化剂，正确；④催化剂只改变反应速率，不能增加化学反应中生成物的质量 ，错误。 【分析】（1）根据氧气的验证方法及所给实验现象分析； （2）根据对比实验的设计要求分析； （3）根据催化剂一变两不变特点分析； （4）根据有气体生成的反应比较速率的方法分析； （5）根据 过氧化氢酶催化过氧化氢分解生成水和氧气分析； （6）根据催化作用及有些反应不需催化剂分析。 22． 过氧化氢在生产、生活中有广泛应用。 Ⅰ.除了二氧化锰，还有什么物质能对过氧化氢的分解起催化作用呢？小华同学对这个问题产生了强烈兴趣，并设计实验成功地证明了氧化铜（CuO）也可以作过氧化氢分解的催化剂。请根据他的实验流程回答问题： （1）上述反应中过氧化氢分解的符号表达式为　 　。 （2）步骤②中需称量0.2g氧化铜，小华同学称量后发现指针向右偏转，他应进行的操作是____。 A．向左调节平衡螺母 B．向左调节游码 C．向右调节游码 D．添加适量氧化铜 （3）实验④⑤的目的是证明反应前后，　 　。 （4）实验最后称得固体质量为m，则　 　g。 （5）Ⅱ.实验小组对过氧化氢的某些性质进行探究。 【查阅资料】 ①过氧化氢溶液可漂白一些有色物质。 ②10%表示溶液的浓度，该溶液中过氧化氢和水的质量比为10：90。 【进行实验】将红色布条分别浸泡在4种溶液中，现象如下表。 实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ 实验Ⅳ 20分钟后布条无明显变化 20分钟后布条颜色稍变浅 20分钟后布条颜色明显变浅 1分钟后布条红色褪去 【解释与结论】 实验Ⅰ、Ⅱ的目的是探究　 　对溶液的漂白性是否有影响。 （6）欲得出“其他条件相同时，NaOH溶液对溶液的漂白性有影响”的结论，需要对比　 　（填实验编号）。 （7）通过对比实验Ⅲ、Ⅳ，得出的结论是　 　。 （8）欲进一步探究NaOH溶液的用量对溶液的漂白性的影响，可补充的实验是：将红色布条浸泡到　 　溶液滴NaOH溶液中，观察实验现象。 【答案】（1） （2）D （3）氧化铜（或CuO）的化学性质不变 （4）0.2 （5）温度 （6）Ⅱ和Ⅲ （7）其他条件相同时，过氧化氢溶液的浓度越大，漂白效果越好或其他条件相同时，过氧化氢溶液的浓度对其漂白性有影响 （8）50 【解析】【解答】（1）过氧化氢在氧化铜催化作用下分解生成水和氧气，表达式为 。 （2） 步骤②中需称量0.2g氧化铜，小华同学称量后发现指针向右偏转， 说明药品不足，则需添加适量氧化铜至天平平衡。 （3） 实验④⑤的目的是证明反应前后氧化铜的化学性质不变。 （4）催化剂反应前后质量不变，则m＝0.2g. （5） 实验Ⅰ、Ⅱ变量为温度，二者对比的目的是探究温度 对溶液的漂白性是否有影响。 （6）欲得出“其他条件相同时，NaOH溶液对溶液漂白性有影响”的结论，需进行其它条件相同，只有氢氧化钠和无氢氧化钠的对比实验，即 Ⅱ和Ⅲ 。 （7） 实验Ⅲ、Ⅳ变量为过氧化氢溶液浓度，通过对比实验Ⅲ、Ⅳ，可得出其他条件相同时，过氧化氢溶液的浓度越大，漂白效果越好或其他条件相同时，过氧化氢溶液的浓度对其漂白性有影响。 （8） 欲进一步探究NaOH溶液的用量对溶液的漂白性的影响，需补充其它条件相同，氢氧化钠溶液滴数不同的实验与实验 Ⅲ 进行对比，则补充的实验是：将红色布条浸泡到50溶液滴NaOH溶液中，观察实验现象。 【分析】（1）根据过氧化氢在氧化铜催化作用下分解生成水和氧气分收入 （2）根据称量药品时针偏右说明药品不足分析； （3）根据催化剂反应前后化学性质不变分析； （4）根据催化剂反应前后质量不变分析； （5）根据所给实验的变量分析； （6）根据所给实验目的，确定实验的变量，由此选择对比实验分析； （7）根据对比实验的变量及实验现象分析； （8）根据对比实验的变量唯一性分析。 23． 为了帮助同学们更好地理解“空气中氧气含量的测定”的实验原理，老师利用传感器技术测定了实验装置内的压强。 Ⅰ.测定空气里氧气含量的步骤如下 ①完成装置气密性检查 ②在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份 ③用弹簧夹夹紧胶皮管 ④点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧，观察现象 ⑤待红磷熄灭后，冷却至室温后打开弹簧夹，观察现象 （1）④中反应的符号表达式是　 　。 （2）⑤中观察到的现象是烧杯中的水　 　。 （3）在上述步骤中，导致图2中DE段气压变化的实验操作是　 　。（填序号） （4）甲图为图2中A点时集气瓶内气体组成的微观示意图，请画出D点集气瓶内气体组成的微观示意图　 　。 （5）Ⅱ.食品脱氧剂（以铁粉为主的物质组成）能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气，使食品处于无氧状态。同学们尝试用图3装置进行实验来测定空气中氧气的含量。下表是实验过程中记录的有关数据： 实验所需的时间/min 0 5 10 30 35 45 量筒中液面的刻度/mL 50 35 27.5 19.7 19.7 19.7 脱氧剂发生复杂的化学反应，首先是铁粉与氧气、水反应生成氢氧化亚铁固体，写出该反应的文字表达式　 　。 （6）分析表中数据得知，至少经过　 　分钟后，量筒中的液面不再下降。 （7）据表中数据推算，广口瓶中氧气的体积分数约为　 　。（结果精确到0.1%） （8）若实验结束时，量筒中的液面不再下降时，读取量筒中液面时俯视，则测得的氧气含量比真实值　 　（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】（1） （2）倒吸入瓶中，瓶内水面大约上升一等份。 （3）⑤ （4） （5） （6）30 （7）20.2% （8）偏小 【解析】【解答】（1） ④中为磷燃烧生成五氧化二磷，反应的符号表达式 为 。 （2）磷燃烧消耗氧气，空气中氧气占五分之一体积， ⑤中观察到的现象是烧杯中的水倒吸入瓶中，瓶内水面大约上升一等份。 （3） 在上述步骤中，DE段气压下降到最低后明显增加，说明是水补充了减少的气体体积，对应实验操作是⑤待红磷熄灭后，冷却至室温后打开弹簧夹 。 （4）D点空气中氧气被消耗，则主要剩余的是氮气，微观图示为 。 （5）由题中信息可知， 铁粉与氧气、水反应生成氢氧化亚铁，表达式为 。 （6）由表中数据可知，至少经过30分钟后，量筒中的液面不再下降。 （7） 据表中数据推算，广口瓶中氧气的体积分数约为。 （8） 读取量筒中液面时俯视，会使读值偏大，使计算进入广口瓶内水的体积偏小，则测得的氧气含量比真实值偏小。 【分析】（1）根据磷燃烧生成五氧化二磷分析； （2）根据磷燃烧消耗氧气，空气中氧气占五分之一体积分析； （3）根据水补充消耗氧气体积时装置内压强增大分析； （4）根据D点气体主要是氮气分析； （5）根据题中信息确定反应物和生成物、反应条件，由此写出反应表达式分析； （6）根据表中数据分析； （7）根据量筒内减少体积为氧气体积分析； （8）根据量筒俯视读值时读值偏大分析。 24．催化剂的研究是一项重要的课题，某小组以“探究催化剂的奥秘”为题展开了项目式学习。 （1）【任务一】认识催化剂 催化剂在化工生产中起着重要作用，其　 　在化学反应前后都不变 （2）【任务二】探究催化剂 小组同学查阅资料发现氧化铜(Cu0)也可作为过氧化氢分解的催化剂，于是设计了如图实验进行验证，请填写下表： 步骤①现象 步骤③现象 步骤⑥结果 实验结论 无明显现象 试管中有气泡产生，带火星的木条　 　 氧化铜的质量为　 　 氧化铜是过氧化氢分解的催化剂 （3）步骤　 　对比可以证明氧化铜能够加快过氧化氢的分解速率。 （4）步骤②中反应的文字表达式为　 　 （5）步骤⑦的目的是　 　 （6）【任务三】探究不同催化剂的催化效果 小组同学以生成 100 m氧气为标准，设计了下列实验。 序号 5% H0，溶液的体积 催化剂 待测数据 ① 200 mL 2g 氧化铜 a ② 200 mL 2g 二氧化锰 b 表中的待测数据是　 　若 a>b，可得到的结论是　 　的催化效果较好 【答案】（1）质量和化学性质 （2）复燃；0.2 （3）①③ （4）过氧化氢水+氧气 （5）证明氧化铜的化学性质在化学反应前后不变 （6）生成100 mL氧气所需的时间；二氧化锰 【解析】【解答】（1）催化剂的特点是“一变两不变”，能改变反应速率，在化学反应前后质量和化学性质不变； 故答案为：质量和化学性质； （2）氧化铜可以加快过氧化氢分解的速率，所以步骤 ③ 试管中有气泡产生，带火星的木条复燃，催化剂在化学反应前后质量不变，所以步骤 ⑥ 氧化铜的质量仍然为0.2g； 故答案为：复燃；0.2g； （3）步骤①没有加入氧化铜，过氧化氢产生氧气的速率很慢，氧气很少，带火星的木条不复燃，步骤③ 加入氧化铜之后，试管中有气泡产生，带火星的木条复燃，所以步骤 ①③ 对比可以证明氧化铜能够加快过氧化氢的分解速率l； 故答案为： ①③ ； （4）过氧化氢在氧化铜催化作用下分解生成水和氧气，其反应的文字表达式为 过氧化氢水+氧气 ； 故答案为： 过氧化氢水+氧气 ； （5）要证明氧化铜是催化剂，必须奥证明反应前后质量和化学性质不变，步骤 ⑥ 证明氧化铜子啊化学反应前后质量不变，所以步骤 ⑦是为了 证明氧化铜的化学性质在化学反应前后不变 ； 故答案为： 证明氧化铜的化学性质在化学反应前后不变 ； （6）对比实验，需要控制单一变量，要探究不同催化剂的催化效果，其变量是催化剂的种类不同，其他条件均相同，所以表中的待测数据是生成生成100 mL 氧气所需要的时间，若 a>b， 说明收集等体积的氧气，二氧化锰做催化剂需要是时间比氧化铜做催化剂需要的时间短，所以二氧化锰的催化效果更好； 故答案为：生成100 mL 氧气所需要的时间；二氧化锰。 【分析】（1）根据催化剂的特点进行分析解答； （2）根据氧化铜能加快过氧化氢的分解速率，带火星的木条复燃，催化剂在反应前后质量不变进行分析解答； （3）根据对比实验现象进行分析解答； （4）根据过氧化氢在氧化铜催化作用下分解生成水和氧气的文字表达式的书写进行分析解答； （5）根据催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变进行分析解答； （6）根据对比实验控制单一变量，测定收集等体积氧气所需要时间的长短比较反应速率进行分析解答。 25．《蜡烛的化学史》是英国科学家法拉第所著的传世科普经典。化学兴趣小组沿着大师的足迹，对蜡烛的燃烧过程再一次进行了探究。 查阅资料：硫酸铜是一种白色粉末，具有吸水性，吸水后变为蓝色。 （1）实验A，点燃一支蜡烛，观察蜡烛火焰，同学们由此联想到加热物质时，应该使用酒精灯的　 　进行加热。 （2）实验B，一段时间后，蜡烛熄灭，观察到硫酸铜粉末　 　、澄清石灰水　 　，说明蜡烛燃烧的产物为　 　。 （3）蜡烛燃烧时观察到火焰集中在烛芯周围，同学们对烛芯周围所含物质进行探究（实验C）。点燃蜡烛，用注射器从烛芯周围抽取气体物质。 【猜想假设】同学们对该气体物质的主要成分提出了三种猜想： 猜想一：二氧化碳；猜想二：水蒸气；猜想三：石蜡蒸气。 【实验探究】 操作 现象 结论 ①将注射器内的物质注入盛有 澄清石灰水的烧杯中 　 　 猜想一不成立 ②将注射器内的物质注入　 　的烧杯中 内壁没有出现水雾，而是出现白色固体物质 猜想二不成立 ③将注射器靠近火焰，推动活塞 注射器口产生火焰，气体物质燃烧 猜想三　 　 （4）【实验结论】固态石蜡受热先熔化，然后在烛芯周围汽化后才可燃烧。 【实验反思】同学们由此推测操作②现象中的白色固体物质是　 　。 【答案】（1）外焰 （2）由白色变为蓝色；变浑浊；水和二氧化碳 （3）石灰水没有变浑浊；干燥；成立 （4）固态石蜡 【解析】【解答】（1） 酒精灯外焰温度最高，加热物质时，应该使用酒精灯的外焰进行加热。 （2）蜡烛燃烧产生水和二氧化碳，硫酸铜粉末遇水会变蓝，澄清石灰水遇二氧化碳变浑浊。 （3） ① 二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，将注射器内的物质注入盛有澄清石灰水的烧杯中，若澄清石灰水不变浑浊，证明气体不是二氧化碳，即猜想一不成立。 ②由现象内壁没有出现水雾，而是出现白色固体物质，证明气体不是水蒸气可知，该实验操作是将注射器内的物质注入干燥的烧杯中。 ③将注射器靠近火焰，推动活塞 ， 注射器口产生火焰，气体物质燃烧，二氧化碳和水蒸气都不能燃烧由此证明猜想三成立。 （4） 操作②现象中的白色固体物质是石蜡蒸气遇冷形成的固态石蜡。 【分析】（1）根据酒精灯外焰温度最高分析； （2）根据蜡烛燃烧产生水和二氧化碳，硫酸铜粉末遇水会变蓝，澄清石灰水遇二氧化碳变浑浊分析； （3）根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，水蒸气遇冷烧杯液体，石蜡蒸气具有可燃性分析； （4）根据石蜡蒸气遇冷形成的固态石蜡呈白色分析。 26．竹子(如图1)是“有节、中空、四季常绿”的植物。“中空”的竹子里主要含有三种气体：氮气、氧气和二氧化碳，气体的平均密度大于空气。为研究该气体的成分，兴趣小组进行如下探究。 【探究一】定性分析 （1）小明取适量气体通入澄清石灰水中，观察到　 　证明该气体中含有二氧化碳，发生反应的化学方程式为　 　 【探究二】定量测定 小红欲粗略测定竹子里气体中氧气的含量，设计如下实验。 ①收集一瓶竹子里的气体。将一节竹子浸没在水中，在竹子上钻孔，用总体积为250mL的集气瓶收集一瓶竹子里的气体。方法如图2。按照图3装置连接好实验装置。 ②用弹簧夹夹紧乳胶管，用酒精灯加热瓶外铜丝一段时间，发现白磷燃烧，同时螺旋状铜丝的颜色由亮红色变成黑色(成分为氧化铜)。 ③白磷燃烧停止后撤离酒精灯，等到集气瓶冷却至室温后，打开弹簧夹，发现有水倒吸入集气瓶内，倒吸入瓶内的水的体积约为 25mL。 查阅资料：相同条件下，气体压强与气体所占体积成正比。实验中忽略竹子里的气体在水中溶解性的影响。 （2）如上排水法收集好气体的集气瓶应　 　(填“正放”或“倒放”)在桌面上。 （3）步骤②中，用酒精灯加热瓶外铜丝能引燃瓶内的白磷是利用了铜丝的　 　性。 （4）写出步骤②中发生反应的其中一个化学方程式　 　 （5）根据以上实验，可得到的实验结论是：0，在竹子里气体中的体积分数约为　 　经过后面多次实验测定发现这次测定结果偏小，其原因可能是　 　 【答案】（1）澄清石灰水变浑浊；Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O （2）正放 （3）导热 （4）4P＋5O22P2O5或2Cu＋O22CuO （5）10%；白磷不足或装置漏气等 【解析】【解答】（1）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，将气体通入澄清石灰水中，观察到石灰水变浑浊，可证明气体中含二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，方程式为Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。 （2）氧气密度大于空气，收集好气体的集气瓶要正放桌面上。 （3） 步骤②中，用酒精灯加热瓶外铜丝能引燃瓶内的白磷是利用了铜丝的导热性。 （4）步骤 ② 中发生的磷燃烧生成五氧化二磷、铜与氧气受热生成氧化铜的反应，方程式为4P＋5O22P2O5、2Cu＋O22CuO。 （5）反应后瓶内倒吸入水的体积即为氧气体积，则氧气体积分数为，实验结果偏小可能是白磷不足或装置漏气等。 【分析】（1）根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水分析； （2）根据氧气密度大于空气分析； （3）根据金属的导热性分析； （4）根据磷燃烧生成五氧化二磷、铜与氧气受热生成氧化铜分析； （5）根据反应后瓶内倒吸入水的体积即为氧气体积，实验结果偏小可能是白磷不足或装置漏气等分析 。 27．金属的发现与使用历史体现了人们对其性质的认识和科技发展的水平。 （1）“金（铜）柔锡柔，合两柔则刚”，表明青铜的硬度比纯铜　 　（选填“大”或“小”）。 （2）“凡铁分生、熟，出炉未炒则生，既炒则熟。生熟相和，炼成则钢。”将生铁炼成钢时，主要是降低了生铁中的　 　。对因生锈而废弃的铁制品，你认为比较妥当的处理方法是　 　。 （3）化学小组的同学买来“暖宝宝”进行如下探究： 【实验探究】小李剪开“暖宝宝”看到内容物为黑色粉末，于是进行实验： 操作 现象 结论 ①取少量黑色粉末于试管中，加入足量的稀盐酸 黑色粉末部分溶解，　 　，溶液变为浅绿色 反应的化学方程式为：　 　，黑色粉末中含有铁粉。 ②另取少量黑色粉末放在白纸上，用磁铁靠近 黑色粉末部分被吸引。 ③将操作②余下的黑色粉末放在燃烧匙中，用酒精灯的外焰灼烧，罩上内壁附有澄清石灰水的烧杯 黑色粉末燃烧，　 　 黑色粉末中含有炭。 （4）【探究结论】“暖宝宝”发热是因为铁粉在空气中发生氧化而放热。 【拓展反思】 ①小芳认为操作③的结论不严密，因为　 　 。 ②小芳打开外包装，发现“暖宝宝”装在真空袋中，目的是　 　 。 【答案】（1）大 （2）含碳量；回收利用 （3）有气泡产生；；澄清石灰水变浑浊 （4）酒精燃烧也能产生二氧化碳；防止与空气接触而变质 【解析】【解答】（1）铜比较软，但青铜硬，则说明青铜的硬度比铜大。 故填：大； （2）生铁和钢均为铁合金，其中生铁的含碳量为2%~4.3%，钢的含碳量为0.03%~2%，则将生铁炼成钢，主要降低了生铁的含碳量；对于生锈的铁制品，可回收利用。 故填： 含碳量 ； 回收利用 ； （3）①由于结论为其中含有铁粉，而铁能和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，则现象为有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色；则反应的化学方程式为：。 ③碳燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则可观察到澄清石灰水变浑浊。 故填： 有气泡产生 ； ； 澄清石灰水变浑浊 ； (4)①由于酒精燃烧也会生成二氧化碳，可能影响实验现象。 ②由于铁粉在空气中会发生氧化，则应将“暖宝宝”装在真空袋中，防止变质。 故填： 酒精燃烧也能产生二氧化碳 ； 防止与空气接触而变质 ； 【分析】（1）（2）根据金属的性质与特点分析； （3）①根据现象有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色；铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，据此分析； ③根据二氧化碳的性质分析；二氧化碳与澄清石灰水里的氢氧化钙反应，生成碳酸钙和水； (4)①酒精燃烧生成二氧化碳，如果黑色固体中不含碳，澄清石灰水也会变浑浊； ②铁在空气中会发生反应，所以需要防止空气进入。 28．在探究质量守恒定律的实验时，同学们将洁净的铁钉放入盛有硫酸铜溶液的烧杯中，并将烧杯放于天平左盘，调节天平使之平衡。观察到铁钉表面变为红色。反应一段时间后，发现天平指针向右偏转。细心的同学发现，铁钉表面有气泡冒出，同学们对此现象在老师指导下进行了探究：(写出一点即可)。 【探究问题】产生的气泡成分是什么? 【查阅资料】二氧化硫具有漂白性，会使品红溶液褪色；浓硫酸可用于干燥气体。 （1）【提出猜想】A同学：　 　(填化学式) B同学：二氧化硫 C 同学：二氧化碳 D 同学：氢气 （2）经讨论，同学们一致认为C同学的猜想是不合理的，理由是　 　 （3）反应一段时间后，A同学将带火星的木条放在a处，观察到　 　则他的猜想错误。 （4）B同学将产生的气体通入品红溶液中，观察到　 　则他的猜想也错误。 （5）D同学将图1中的a端导管与图2中的　 　(选填“b”或“c”)端导管相连。 反应一段时间后，点燃从图2另一端导管出来的气体，通过对现象的分析，得出他的猜想正确。 （6）【得出结论】铁与硫酸铜溶液反应时产生的气体为氢气。 【反思与评价】验证质量守恒定律时，对于有气体参加或生成的反应要在　 　容器中进行。 【答案】（1）O2 （2）反应物中不含碳元素，生成物中不可能有二氧化碳 （3）带火星的木条不复燃 （4）品红溶液不褪色 （5）c （6）密闭 【解析】【解答】（1）由反应前后元素种类不变可知，铁放入硫酸铜溶液中产生气体可能是氧气。 （2）化学反应前后元素种类不变，反应物中不含碳元素，所以气体不可能是二氧化碳。 （3） A同学猜想为氧气，反应一段时间后，A同学将带火星的木条放在a处， 带火星木条不复燃则证明他的猜想错误。 （4）二氧化硫能使品红溶液褪色， B同学将产生的气体通入品红溶液中，观察到溶液不褪色，可证明他的猜想错误。 （5） D同学猜想为气体为氢气，验证气体点燃前需先除去含有的水蒸气，为使药品充分接触，需将图1中的a端导管与图2中的c相连。 （6） 验证质量守恒定律时，对于有气体参加或生成的反应要在密闭容器中进行。 【分析】（1）根据反应物的元素组成及化学反应前后元素种类不变分析； （2）根据反应物中不含碳元素分析； （3）根据氧气能使带火星木条复燃分析； （4）根据二氧化硫能使品红溶液褪色分析； （5）根据干燥气体时气体长进短出分析； （6）根据验证质量守恒定律时，对于有气体参加或生成的反应要在密闭容器中进行分析。 29．我国提出2060年前实现碳中和，彰显了负责任大国的作为与担当。某兴趣小组同学对CO2的吸收进行了相关探究。 （1）实验探究一：运用已有知识设计实验吸收CO2 实验序号 实验1 实验2 设计依据 能溶于水并与水反应 能与澄清石灰水反应 实验过程 实验现象 塑料瓶变瘪 塑料瓶变瘪程度大，澄清石灰水　 　 通过上述实验现象判断，实验　 　(填实验序号)吸收二氧化碳的效果更好，其原因是　 　(用化学方程式表示)。 实验探究二：比较水和海水吸收CO2的能力大小 【提出问题】CO2被水和食盐水(模拟海水)吸收的情况如何？ 【作出猜想】猜想I：水吸收的CO2更多；猜想II：食盐水(模拟海水)吸收的CO2更多。 【进行实验】分别将收集有100mLCO2的量筒倒扣在等体积的水和食盐水中如图1所示，每隔一定时间观察并记录量筒内CO2的体积，所测数据如表。 时间/h 0 0.5 6 12 24 48 烧杯A量筒中CO2体积/mL 100 98.5 85.5 77 66 59 烧杯B量筒中CO2体积/mL 100 99 93 90.5 89 88 【解释与结论】 （2）由表中数据分析，相同条件下，吸收CO2更多的是　 　(填“水”或“食盐水”)。 （3）地球表面71%被水覆盖，海水占全球储水量的96.5%，采取海洋吸收CO2，可有效减碳，但也会造成海水酸化，涉及的反应为　 　(用化学方程式表示)。 【拓展交流】 用两个量筒分别收集100mLCO2倒置于水槽中，向1个量筒内注入少量的植物油，使CO2与水被植物油隔开(CO2与植物油不反应)，测得量筒内CO2体积随时间变化曲线如图2所示。 （4）比较图中两条曲线，说明植物油　 　(填“能”或“不能”)减少CO2溶于水。 （5）事实上用排水法也可以收集到CO2，请根据以上表格的实验数据分析理由是　 　。 【答案】变浑浊；2；CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O；水；CO2+H2O=H2CO3；能；二氧化碳溶于水的速度远小于二氧化碳逸出的速度 【解析】【解答】（1）二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，所以观察到澄清石灰水变浑浊。由实验2塑料瓶变瘪程度大，说明实验2吸收二氧化碳的效果更好，因为二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。 （2）由表中数据分析，相同条件下，48h时，水中剩余二氧化碳59mL，食盐水中剩余二氧化碳88mL，说明相同条件下，等体积水和食盐水吸收CO2更多的是水。 （3）二氧化碳与水反应生成碳酸造成海水酸化，反应的化学方程式为CO2+H2O=H2CO3。 （4）比较相同时间内二氧化碳的体积，有植物油的二氧化碳减少的较慢，所以说明说明植物油能减少CO2溶于水。 （5）由表中数据可知，二氧化碳溶于水的速度较慢。48h才溶解了100mL-59mL=41mL，所以可用排水法收集二氧化碳的理由是二氧化碳溶于水的速度远小于二氧化碳逸出的速度。 【分析】（1）二氧化碳能溶解在水中。 二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水。 （2）根据表中数据，相同条件下，48h时，水中剩余二氧化碳59mL，食盐水中剩余二氧化碳88mL，进行分析。 （3）二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性。 （4）根据比较相同时间内二氧化碳的体积，有植物油的二氧化碳减少的较慢，分析判断。 （5）根据表中数据可知，二氧化碳溶于水的速度较慢，进行分析。 30．兴趣小组同学为了弄清即将维修的沼气池中气体的成分，进行了有关实验。请你与他们一起完成以下探究活动： 【收集气体】 （1）将不加盖的矿泉水瓶装满水，用细绳吊入池中，再用木棍拨动使瓶中的水全部倒出（见图），然后迅速拉起矿泉水瓶，盖上瓶盖。这种方法属于　 　集气法。 【对气体猜想】 猜想Ⅰ：全部是；猜想Ⅱ：全部是；猜想Ⅲ：全部是；猜想Ⅳ：是和的混合气体。 【实验和推断】（已知：溶液能与发生反应） （2）若“现象”为石灰水变浑浊，则说明气体中含有　 　气体。 （3）步骤②的目的是　 　；步骤③“注水装置”应选右图中的　 　（填序号）。 （4）若“现象”为杯壁有水雾出现，有同学认为“猜想Ⅰ或Ⅳ”成立，另有同学认为此现象不能证明收集到的气体中一定含有氢元素，理由是　 　；要排除这种干扰可采取的措施是：　 　。 （5）采取（4）中的排除干扰措施后：若“现象、”无明显现象，“现象”石灰水变浑浊，则证明“猜想　 　”成立；若“现象、”均为石灰水变浑浊，“现象”为杯壁有水雾，则证明“猜想　 　”成立。 【答案】排水；；除去二氧化碳；②；收集到的气体本身含有水蒸气；在点燃尖嘴管前加装一个干燥装置；Ⅱ；Ⅳ 31．某化学小组围绕燃烧与灭火的主题开展了相关活动。请你参与完成。 （1）用图一装置进行实验： ①图中铜片的作用是　 　；实验中，铜片上的白磷很快燃烧，其反应的化学方程式为　 　。燃着的白磷熄灭后，去掉铜片上的白色固体，可看到铜片表面变黑，该黑色物质是　 　（填化学式）。铜片上的红磷不燃烧，是因为　 　； ②烧杯中的水在实验中没有起到的作用是　 　。 A、作反应物 B、隔绝空气 C、升高温度 ③如果要让水中的白磷在水下燃烧，应采取的措施是　 　。 （2）改进后的装置（如图二）与图一相比，其优点是　 　；欲使图二中的红磷着火，可将试管从水中取出并　 　后才能对试管加热； （3）将装有某气体的大试管口朝下垂直插入水中，使管口罩住白磷（如图三所示），结果观察到了“水火相容”的奇观，则大试管中所装的气体可能是　 　。 【综合应用】 （4）“水火不相容”是指水能灭火，其实水有时也可以“生火”，比如钾遇水会立刻着火，因为钾遇水生成和一种碱（），该反应是　 　（填“吸热”或“放热”）反应，该反应的化学方程式为　 　。 【答案】传递热量；；；温度没达到红磷的着火点；A；向水中的白磷通氧气；减少污染（环保）；擦干；氧气（空气）；放热； 32．Ⅰ：的制取及性质： （1）仪器a的名称是　 　。 （2）组装一套能控制产生速率的发生装置，需用到图1中的仪器是　 　(填字母)，涉及反应的化学方程式为　 　。 （3）收集一瓶并进行性质探究实验： 操作 现象 结论 细铁丝燃烧时，　 　(填字母)，生成黑色固体a．产生大量的白烟b．发出耀眼的白光c．剧烈燃烧，火星四射 具有氧化性 从安全角度分析，水的作用是　 　。 Ⅱ．跨学科实践活动：设计鱼类运输供氧箱 任务1：选供氧剂 （4）查阅资料：过氧化钙、过氧化钠都能与反应生成，等质量的两种固体与足量水作用生成氧气的质量与时间的关系如图2所示。小组讨论后认为选择更好，理由是　 　(写1条)。 任务2：设计装置 （5）为保证不同鱼类在运输中的存活率，需要监测水中溶氧量和温度。同学们在老师指导下，设计了如图3的鱼类运输供氧箱，其中微孔输氧棒的作用是　 　。利用该装置持续供氧5分钟，数据记录如图4所示，可得出水中溶氧量随温度变化的规律为　 　。 【答案】锥形瓶；ade；；c；防止高温熔融物溅落，炸裂集气瓶；过氧化钠和水反应生成的氢氧化钠具有较强的腐蚀性，而过氧化钙和水反应生成的氢氧化钙腐蚀性较小（合理即可）；增大氧气与水的接触面积，使更多的氧气溶解在水中；在相同时间内，温度越高，水中容量越低（合理即可） 【解析】【解答】（1）仪器a的名称是锥形瓶。 （2）仪器d可以控制液体滴加的速率，从而控制反应的发生速率，需配套仪器a以及e共同组成发生装置，故填：ade； 该发生装置是固液不加热型，适合过氧化氢溶液在二氧化锰的催化下生成水和氧气，化学方程式为：。 （3）细铁丝在氧气中燃烧时，剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体，故填：c； 铁丝燃烧实验水的作用：防止高温熔融物溅落，炸裂集气瓶。 （4）鱼类运输供氧箱常选择CaO2作供氧剂而不选择Na2O2的原因可能是：过氧化钠和水反应生成的氢氧化钠具有较强的腐蚀性，而过氧化钙和水反应生成的氢氧化钙腐蚀性较小（合理即可）。 （5）微孔输氧棒的作用是：增大氧气与水的接触面积，使更多的氧气溶解在水中； 分析数据可知：在相同时间内，温度越高，水中容量越低（合理即可）。 【分析】（2）根据分液漏斗可以控制液体滴加的速率分析。 根据给出的仪器，组成发生装置适合固液常温型，适合过氧化氢溶液制取氧气。 过氧化氢溶液在二氧化锰的催化下生成水和氧气。 （3）根据细铁丝在氧气中燃烧现象，操作的注意事项分析。 （4）根据过氧化钠和水反应生成的氢氧化钠具有较强的腐蚀性，而过氧化钙和水反应生成的氢氧化钙腐蚀性较小，分析判断。 （5）根据微孔输氧棒可以增大氧气与水的接触面积，使更多的氧气溶解在水中分析。 根据数据，在相同时间内，温度越高，水中容量越低，分析判断。 33．2024年5月1日，我国利用船舶加装的碳捕捉系统回收首罐液态二氧化碳的卸船，标志着远洋航行船舶从燃油消耗到二氧化碳回收利用形成闭环。同学们对“二氧化碳回收利用形成闭环”非常感兴趣，开展有关二氧化碳的项目式学习。 任务一：调查空气中二氧化碳含量增加的原因 （1）同学们调查到空气中二氧化碳含量增加的原因有很多，你认为有　 　(写一种即可)。 任务二：讨论空气中二氧化碳含量减少的方法 （2）同学们讨论了空气中二氧化碳含量减少的方法，知道低碳生活方式可以减少二氧化碳排放，你的一种低碳生活方式是　 　。有同学想到二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊　 　(写出化学方程式)，补充了可以利用碱溶液或水吸收二氧化碳。 任务三：探究实验室中不同试剂吸收二氧化碳的效果 实验室提供4种试剂：水、饱和石灰水、质量分数为0.165%的溶液、质量分数为40%的溶液。 【提出问题】上述4种试剂哪一种吸收二氧化碳的效果最好？ 【查阅资料】 ①室温下，饱和石灰水中氢氧化钙的质量分数约为0.165% ②利用压强传感器及信息处理终端可将实验数据进行记录、呈现和分析 【进行实验】 步骤1：各装置气密性良好(夹持装置已省略)，同学们用4只250烧瓶集满纯净的二氧化碳气体。 步骤2：用4支注射器分别取60上述提供的4种试剂，将烧瓶分别连接压强传感器和注射器(如图1所示)。 步骤3：待烧瓶内气压平稳后，迅速将4支注射器内试剂分别全部注入相对应的烧瓶中，关闭止水夹，观察压强变化。一段时间后，振荡烧瓶，继续观察压强变化。小组合作完成实验，并展示烧瓶内压强随时间变化的曲线图(如图2所示) 【分析讨论】 （3）根据40%溶液对应的曲线，分析时间段曲线变化的原因是　 　。 【得出结论】 （4）结合图2数据，从压强和吸收效果两个角度对比分析，得到的结论是　 　。 任务四：形成二氧化碳闭环的意识 在老师指导下，知道上述实验中40%溶液吸收二氧化碳后，氢氧化钠有剩余。为了达到零碳排放和对环境无污染，对剩余物进行处理，形成二氧化碳闭环的意识。 【拓展思维】我国已经实现了多种“碳”的转化与利用，“二氧化碳回收利用形成闭环”是未来碳科学和技术发展的探索方向。 如下是其中一种“碳”的转化与利用：与在催化剂作用下可得到和，反应过程如图所示，在催化剂表面发生的反应可分为以下2步： 反应①反应② （5）反应①属于基本反应类型的　 　反应，反应②过程中　 　(填“吸热”或者“放热”)。反应中各物质的量随温度变化的曲线如图所示，纵坐标(k)数值越大表示该物质越多，因此，反应需在　 　(填“较低”或“较高”)温度下进行。 （6）转化中利用液氮的低温可将先液化，从而获得纯净的氢气，氢气先逸出，说明氢气的沸点比的沸点　 　(填“低”或“高”)。 【答案】化石燃料的燃烧（合理即可）；乘坐公共交通工具出行（合理即可）；；氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，导致烧瓶内压强减小；t2~t3，振荡烧瓶，40%的溶液与二氧化碳充分接触，反应速率更快。；相同条件下，40%的溶液压强变化最大，吸收二氧化碳效果最好。；分解；吸热；较高；低 【解析】【解答】（1）空气中二氧化碳含量增加的原因有：化石燃料的燃烧、森林的砍伐等（合理即可） （2）低碳生活方式有：随手关灯、乘坐公共交通工具出行（合理即可） （3）t1~t2，氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，导致烧瓶内压强减小；t2~t3，振荡烧瓶，40%的溶液与二氧化碳充分接触，反应速率更快。 （4）根据图2可知，相同条件下，40%的溶液压强变化最大，吸收二氧化碳效果最好。 （5）反应①的特点为“一变多”，属于分解反应；根据各物质的量随温度变化的曲线图可知，温度越高，生成物的物质的量越高，故反应②吸热，反应需在较高温度下进行。 （6）沸点低的物质先逸出，题中氢气先逸出，说明氢气的沸点比的沸点低。 【分析】（1）根据化石燃料燃烧会产生大量的二氧化碳来解答； （2）根据低碳出行，植树造林，减少化石燃料燃烧来减少二氧化碳的排放来解答； （3）根据氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水来解答； （4）根据相同条件下，浓度大的溶液能更好的吸收二氧化碳，是其压强减小来解答； （5）根据分解反应的概念是由一种物质反应生成多种物质，碳和二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳是吸热反应来解答； （6）根据氢气的沸点比一氧化碳的沸点低来解答。 34．硫酸铜是实验中常见的化学试剂，兴趣小组的同学针对硫酸铜的性质、应用、获取等方面进行项目化的研究。 任务一：研究硫酸铜的性质 【查阅资料】固体硫酸铜粉末呈白色，遇水会变蓝。 【进行实验】 （1）将硫酸铜粉末露置在空气一段时间后，观察到　 　现象，说明空气中含有水蒸气。 任务二：利用硫酸铜的性质验证质量守恒定律 【进行实验】 如上图所示，将锥形瓶中的铁丝与硫酸铜溶液放在天平左盘，调节天平平衡，将硫酸铜溶液倒入放有铁丝的锥形瓶中，观察现象，反应一段时间后，再次将装置放在天平左盘，观察指针。 【实验现象】 （2）铁丝表面有　 　固体出现，溶液逐渐变为浅绿色； 指针指向分度盘中央。 任务三：探究硫酸铜的获取 （3）制备硫酸铜的一种方案为，其中X的化学式为　 　。 【进行实验】 利用以上原理进行实验，发现制备硫酸铜的过程中开始时有少量气泡产生，后来反应剧烈并产生大量气泡，放出热量。 【分析讨论】 （4）同学们用试管收集了产生的气体，经检验，该气体为氧气。请写出检验氧气的方法（包括操作、现象与结论）　 　；经过分析，同学们认为是过氧化氢在某因素的影响下快速分解产生了氧气。 【提出问题】制备硫酸铜过程中是哪些因素加快了过氧化氢的分解? 【作出猜想】 （5）猜想一：由于反应中生成的加快过氧化氢分解； 猜想二：由于温度升高加快过氧化氢分解； 猜想三： 　 　。 【进行实验】 实验 实验一 实验二 实验三 现象 产生气泡 产生气泡 快速产生气泡 【实验分析】 （6）对比实验一和实验三，说明　 　；对比实验　 　和实验　 　，说明生成的加快了过氧化氢的分解。 【实验结论】猜想三正确。 （7）实验一中反应的化学方程式为　 　。 【答案】固体粉末变蓝色；红色；；将带火星的木条伸入试管中，若木条复燃，则为氧气；反应生成的与温度升高共同影响加快过氧化氢分解；温度升高能加快过氧化氢分解；二；三； 【解析】【解答】（1）固体硫酸铜粉末呈白色，遇水会变蓝，将硫酸铜粉末露置在空气一段时间后，观察到白色固体变蓝可以说明空气中含有水蒸气，故答案为：固体粉末变蓝； （2）铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，铜是红色固体，亚铁离子在溶液中显浅绿色，因此可以看到铁丝表面有红色固体出现，溶液逐渐变为浅绿色，故答案为：红色； （3）根据质量守恒定律，化学反应前后原子的个数、种类不变，化学方程式左边，铜原子个数：1个；氢原子个数：4个；氧原子个数：6个；硫原子个数：1个；化学方程式右边，铜原子个数：1个；硫原子个数：1个；氧原子个数：4个，所以2X中氢原子个数：4个；氧原子个数：2个，X中氢原子个数：2个；氧原子个数：1个，所以X的化学式为H2O，故答案为：H2O； （4）氧气可以支持燃烧，故检验氧气用带火星的木条，将带火星的木条伸入试管中，若木条复燃，则为氧气，故答案为：将带火星的木条伸入试管中，若木条复燃，则为氧气； （5）综合猜想一和猜想二可知，猜想三为生成的CuSO4和温度升高共同作用加快了H2O2分解，故答案为：反应生成的与温度升高共同影响加快过氧化氢分解； （6）实验一和实验三不同的地方是温度，其中，实验三温度高，产生气泡速度快，说明温度升高能加快过氧化氢分解；实验二和实验三的温度都为80°，加入硫酸铜溶液比加入水产生气泡速度快，说明生成的加快了过氧化氢的分解，故答案为：温度升高能加快过氧化氢分解、二、三； （7）实验一中发生的反应为过氧化氢在硫酸铜作催化剂的条件下分解产生水和氧气，化学方程式为：，故答案为：。 【分析】（1）根据固体硫酸铜粉末呈白色，遇水会变蓝进行分析； （2）根据铜是红色固体来回答； （3）根据化学反应前后原子的个数、种类不变进行分析； （4）根据检验氧气的方法来回答； （5）根据猜想一和猜想二的内容进行分析； （6）根据实验一和实验三不同的地方是温度以及实验一、三的实验现象分析回答第一个空，根据实验二、三不同之处在于一个滴加水，一个滴加硫酸铜溶液回答第二和第三空； （7）根据实验一中发生的反应为过氧化氢在硫酸铜作催化剂的条件下分解产生水和氧气来回答。 35．某兴趣小组同学对过氧化氢分解的实验进行如下探究。 （1）探究过氧化氢溶液的浓度对分解速率的影响，实验数据记录如表： 实验序号 过氧化氢溶液质量 过氧化氢溶液浓度 MnO2质量 相同时间内产生 O2的体积 I 50.0g 1% 0.1g 9mL II 50.0g 2% 0.1g 16mL III 50.0g 4% 0.1g 31mL ①根据实验数据分析，得出结论　 　 。 ②你认为影响过氧化氢分解速率的因素还可能有　 　（写一条）。 ③过氧化氢溶液分解反应的文字表达式是　 　 。 ④下图中可用于测量O2体积的装置是　 　（填标号）。 a b c （2）探究MnO2的用量对过氧化氢溶液分解速率的影响。 实验如图甲所示，分别用不同质量的MnO2与等体积的3％H2O2溶液混合反应。在等温条件下，产生氧气体积与装置内压强成正比（反应放热忽略不计）。图乙是用压强传感器连接电脑绘制的实验过程中装置内的压强变化曲线图。 甲 乙 ①根据图乙分析，得出的结论是　 　； ②下图是分别用0.1克MnO2与不同体积的H2O2溶液混合反应过程中，压强传感器连接电脑绘制的装置内的压强变化曲线图，可以得出的结论是　 　。 反应时间／秒 【答案】（1）由实验数据表可知，实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ所用过氧化氢溶液的浓度逐渐增大，相同时间内产生氧气的体积也逐渐变大，说明过氧化氢溶液分解速率也在加快，故在一定范围内，过氧化氢溶液的浓度越大，其分解速率越快；过氧化氢溶液在催化剂的作用下，可以分解生成水和氧气，故影响双氧水分解速率的因素还可能有催化剂的种类和温度等。；过氧化氢水+氧气；c （2）根据图像信息可以看出，随着二氧化锰用量增加，压强增大越快，说明分解速率越快；其他实验条件不变，二氧化锰质量越大，分解速率越快。；根据图像信息可以看出，随着过氧化氢量的增加，压强增大越快，说明分解速率变快；其他实验条件不变，反应物质量越大，分解速率越快。 【解析】【解答】（1） ①由实验条件及数据表可知，实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ所用过氧化氢溶液的浓度逐渐增大，相同时间内产生氧气的体积也逐渐变大，说明过氧化氢溶液分解速率也在加快，由此得出在一定范围内，过氧化氢溶液的浓度越大，其分解速率越快。 ②实验中证明了过氧化氢速率受过氧化氢溶液浓度的影响，影响过氧化氢分解速率的因素还可能有温度、催化剂种类、催化剂质量等。 ③过氧化氢溶液分解反应生成水和氧气，文字表达式是过氧化氢水+氧气。 ④利用排水法收集氧气，通过测定排出水的体积可测定收集氧气体积，水的密度大于氧气，气体应从短导管进入，图中可用于测量O2体积的装置是c。 （2） ① 根据图像信息可以看出，随着二氧化锰用量增加，相同时间压强增大越快，即其他实验条件不变，二氧化锰质量越大，分解速率越快。 ② 根据图像信息可以看出，过氧化氢体积不同，不影响反应速率，但产生氧气体积随过氧化氢溶液体积的增加而增大。 【分析】（1）根据实验条件及数据，影响反应速率的因素有溶液浓度、催化剂种类、温度等，过氧化氢溶液分解反应生成水和氧气，利用排水法收集氧气，通过测定排出水的体积可测定收集氧气体积，水的密度大于氧气分析； （2）根据图像中的变化趋势及实验条件分析。 36．质量守恒定律的发现对化学科学发展具有重大意义。 （1）如图A、B、C三个实验的变化中，遵守质量守恒定律的是　 　(填序号)； （2）用图B的实验来验证质量守恒定律时，若所用试剂不变，你的改进方案是　 　； （3）图D利用镁带在空气中燃烧来验证质量守恒定律。 ①镁带在空气中燃烧的化学方程式为　 　； ②根据质量守恒定律，理论上天平应该向左倾斜。但是当镁带完全燃烧后，发现天平向右倾斜，请分析其主要原因是　 　。 （4）针对上述问题，采用下图图2装置，加热空气中的镁粉，进行深度探究如下： 探究小组的同学按图2装置改进了实验，测得反应前后固体质量变化情况如图1所示，不仅看到了耀眼的白光，同时收集了白光上方升起的白烟，避免了生成物的损耗，但实验结束后发现产物中除了有白色固体外，还有少量黄色固体。 【提出问题】黄色固体是什么物质？ 【查阅资料】 Ⅰ．氮化镁为黄色固体； Ⅱ．氮化镁可与水反应生成氨气，氨气极易溶于水形成氨水，氨水能使无色酚酞溶液变红。 【实验探究】 实验步骤：取少量黄色固体于试管A中，加入适量的　 　，与试管B连接组成图3装置； 实验现象：图3试管B中的现象为　 　； （5）实验结论：黄色固体为氮化镁。 【反思与交流】①空气中氮气的含量远大于氧气的含量，但是生成氧化镁的质量却大于氮化镁的质量，原因是　 　； ②可能与空气中的CO2有关。 （6）【拓展与延伸】如果用镁粉测定空气中氧气的含量，装置如图4所示，那么实验测得的结果是氧气体积分数　 　(填“大于”或“小于”或“等于”)。 【答案】（1）AB （2）让反应在密闭容器中进行 （3）；部分生成的氧化镁逸散到了空气中 （4）水；溶液由无色变为红色 （5）相同条件下，氧气比氮气活泼 （6）大于 【解析】【解答】（1）质量守恒定律是化学变化遵循的普遍规律，A、B都属于化学变化，遵循质量守恒定律，C为物理变化，不遵循质量守恒定律。 （2） 用图B的实验来验证质量守恒定律时，因碳酸钠与盐酸反应产生二氧化碳气体，若所用试剂不变， 需让反应在密闭容器中进行才可达到实验目的。 （3） ①镁带在空气中燃烧是与氧气反应生成氧化镁，化学方程式为 。 ②因镁燃烧时部分氧化镁逸散到空气中，所以当镁带完全燃烧后，发现天平向右倾斜。 （4） 氮化镁可与水反应生成氨气，氨气极易溶于水形成氨水，氨水能使无色酚酞溶液变红 ，则 取少量黄色固体于试管A中，加入适量的水，再通入试管B中滴有酚酞的蒸馏水中，观察到溶液由无色变成红色，则证明黄色固体为氮化镁。 （5） ①空气中氮气的含量远大于氧气的含量，但是生成氧化镁的质量却大于氮化镁的质量， 是由于相同条件下，氧气化学性质比氮气活泼。 （6） 如果用镁粉测定空气中氧气的含量， 因镁还会消耗氮气，则实验测得的结果是氧气体积分数大于五分之一。 【分析】（1）根据质量守恒定律是化学变化遵循的普遍规律分析； （2）根据有气体生成的化学反应验证质量守恒定律时要在密闭装置中进行分析； （3）根据镁带在空气中燃烧是与氧气反应生成氧化镁，反应后生成物会部分逸散分析； （4）根据氮化镁可与水反应生成氨气，氨气极易溶于水形成氨水，氨水能使无色酚酞溶液变红 分析； （5）根据氮气化学性质稳定，氧气化学性质比较活泼分析； （6）根据镁燃烧消耗氧气和氮气分析。 37．某化学兴趣小组对教材中“测定空气里氧气含量”的实验（见图Ⅰ）进行了大胆改进，设计图（Ⅱ）（选用容积为45mL的18×180mm的试管作反应容器）实验方案进行，收到了良好的效果．请你对比分析图Ⅰ、图Ⅱ实验，回答下列有关问题： （1）按图Ⅰ所示装置进行实验，红磷在瓶中燃烧时的主要现象是：黄色火焰，放出热量，产生　 　；发生反应的化学方程式为 　 　。若图Ⅰ中结果偏小则有哪些原因　 　。 A.红磷量不足 B.燃烧匙伸入缓慢 C.未冷却至室温就打开止水夹 D.装置漏气 （2）按图Ⅱ所示装置进行实验： ①实验前，打开弹簧夹，将注射器的活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松手，能说明装置气密性良好的实验现象是　 　； ②点燃酒精灯使红磷与氧气充分反应后，移开酒精灯，等装置冷却至常温再打开弹簧夹，观察到注射器活塞从15mL刻度处慢慢移到约为　 　mL刻度处才停止。若实验前先打开弹簧夹，然后点燃酒精灯使红磷与氧气充分反应后，移开酒精灯并让装置冷却至室温。在整个实验过程中，可以观察到注射器活塞移动的现象是　 　（选填“先往左后往右”或“先往右后往左”）。 （3）某校研究性学习小组将图Ⅰ所示装置的红磷换成镁条也做了类似的实验。装置如图（镁条在空气中能燃烧）若镁条充分反应后，进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%，则根据空气的组成可推出消耗的气体中除了氧气之外还一定有　 　。 【答案】（1）大量白烟；；ACD （2）注射器活塞返回到20mL刻度处；6；先往右后往左 （3）氮气 【解析】【解答】（1） 红磷燃烧产生黄色火焰，放出热量，产生大量白烟，磷与氧气点燃条件下反应生成五氧化二磷，方程式为 。 红磷量不足，氧气未完全消耗，会使结果偏小，A正确；燃烧匙伸入缓慢会使瓶内气体外逸，致使结果偏大，B错误； 未冷却至室温就打开止水夹，会使结果偏小，C正确；装置漏气会使结果偏小，D正确。 （2） ①实验前，打开弹簧夹，将注射器的活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松手， 若注射器活塞返回到20mL刻度处 ，可说明装置气密性良好。 ②点燃酒精灯使红磷与氧气充分反应后，移开酒精灯，等装置冷却至常温再打开弹簧夹，因红磷燃烧消耗氧气，消耗的氧气体积为，则注射器活塞从15mL刻度处慢慢移到约为6mL刻度处才停止。 若实验前先打开弹簧夹，然后点燃酒精灯使红磷与氧气充分反应后，移开酒精灯并让装置冷却至室温。在整个实验过程中，因磷燃烧放热且消耗氧气，装置内压强先变大后减小，可以观察到注射器活塞先往右移动，后往左移动。 （3）用镁代替红磷进行实验， 若镁条充分反应后，进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%， 说明镁消耗气体体积约70%，由空气的成分及各成分体积分数可推测镁燃烧除消耗氧气外还一定消耗了氮气。 【分析】（1）根据磷燃烧现象及产物，测定氧气体积分数实验中装置漏气、药品不足、打开止水夹过早会使结果偏小分析； （2）根据空气中氧气占五分之一体积，通过反应装置中空气体积计算出氧气体积，由此确定注射器活塞移动位置，磷燃烧过程中装置内压强的变化分析； （3）根据空气的组成及各成分体积分数分析。 38．兴趣小组用图1所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取相同质量的二氧化锰和氧化铜作催化剂，分别加入10mL相同浓度的过氧化氢稀溶液，按图1所示装置进行实验，实验时倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液与催化剂接触。用传感器测量装置中气压的变化，如图2中曲线所示。 【查阅资料】氧化铜（CuO）为黑色固体，不溶于水。 【提出问题】氧化铜在过氧化氢溶液分解过程中是否具有催化作用，其效果是否比二氧化锰更好？ 【设计实验】以生成等体积的氧气为标准，设计了下列三组实验（其他可能影响实验的因素均忽略）。 实验序号 过氧化氢溶液质量／g 其他物质质量／g 待测数据／s ① 10g 无 　 ② 10g 氧化铜0.3g 　 ③ 10g 二氧化锰0.3g 　 （1）上述实验应测量的“待测数据”是收集等体积氧气所需的　 　。 （2）若实验②比实验①的“待测数据”更　 　（填“大”或“小”），说明氧化铜能加快过氧化氢的分解速率。 （3）从实验②反应后的剩余物通过过滤、洗涤、干燥的方法分离出氧化铜，若称得其质量为0.3g，说明氧化铜的　 　在化学反应前后保持不变。再将该黑色粉末放入试管中，加入过氧化氢溶液，若观察到迅速产生气泡，说明黑色粉末的　 　在化学反应前后保持不变。 （4）【反思总结】 氧化铜　 　（填“能”或“不能”）作过氧化氢的催化剂。实验②反应的文字（符号）表达式为　 　。 （5）设计实验②和③是为了比较　 　。 （6）结合实验和曲线分析，两种催化剂中催化效率更高的是　 　，得出该结论的依据是　 　 。 【答案】（1）时间 （2）小 （3）质量；化学性质 （4）能；过氧化氢→水+氧气 （5）氧化铜与二氧化锰的催化作用谁的效果更好 （6）二氧化锰；收集等体积氧气所需的时间，用二氧化锰作催化剂所需时间较少。 【解析】【解答】（1）有气体生成的化学反应比较速率可通过利用收集相同体积的气体时间长短或相同时间收集气体的多少来完成，表中待测数据单位为s，则说明是收集相同体积的气体所需时间。 （2） 氧化铜能加快过氧化氢的分解速率 ，则收集相同体积气体所用时间短，所以实验②比实验①的“待测数据”更小。 （3） 从实验②反应后的剩余物通过过滤、洗涤、干燥的方法分离出氧化铜，若称得其质量为0.3g，说明氧化铜的 质量在化学反应前后未变， 再将该黑色粉末放入试管中，加入过氧化氢溶液，若观察到迅速产生气泡，说明黑色粉末的化学性质在反应前后保持不变。 （4）由上述实验可知，氧化铜能加快过氧化氢分解速率，质量和化学性质不变，由此证明氧化铜能作过氧化氢的催化剂，实验 ② 发生的是过氧化氢在氧化铜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 。 （5） 实验②和③催化剂种类不同，设计实验②和③是为了比较氧化铜与二氧化锰的催化作用谁的效果更好 。 （6）由实验所给条件及曲线变化趋势可知，二氧化锰作催化剂相同时间产生氧气体积大，即催化效果好。 【分析】（1）根据所给待测数据及可通过比较收集相同体积气体时间的多少来判断反应速率分析； （2）根据反应速率快则收集相同体积气体所用时间短分析； （3）根据所给实验的操作过程及催化剂一变两不变特点分析； （4）根据实验证实氧化铜可作过氧化氢分解催化剂，过氧化氢在氧化铜催化作用下分解生成水和氧气分析； （5）根据实验②和③催化剂种类不同分析； （6）根据所给曲线变化趋势确定二氧化锰催化效果好分析。 39．蚊虫叮咬时，会分泌蚁酸。化学小组同学对蚁酸产生了浓厚的兴趣，决定对其进行探究。 【提出问题】蚁酸的成分是什么？它有什么性质？ 【查阅资料】I．蚁酸的化学名称叫甲酸，化学式为HCOOH II．蚁酸隔绝空气并加热时会分解生成两种氧化物 【实验探究】 （1）下列物质能被蚁酸腐蚀的是___________。 A. 铜栏杆 B. 大理石 C. 铁制品 D. 食盐 （2）小芳同学根据蚁酸中含有________元素，推测出蚁酸在隔绝空气并加热分解时生成水。 （3）对它分解生成的另一种氧化物，小敏提出两种猜想：猜想Ⅰ是CO2；猜想Ⅱ是________； （4）他们按如图所示进行实验：先向装置中通入一会N2，再将蚁酸分解产生的气体通入其中。 实验证明猜想Ⅱ成立，则对应的实验现象是________。 【讨论交流】 （5）从环保角度看，该装置存在的明显缺陷是________。 【拓展延伸】装置C中盛有10g氧化铜样品(杂质不参与反应)，在不同时刻测定C中固体的质量(如表)： 反应时间/min 2 4 6 8 10 固体质量/g 9.3 8.8 8.5 8.4 8.4 （6）在称量质量过程中，必须把玻璃管两端封住，目的是________； （7）样品中氧化铜的质量分数为________。 【答案】(1) B，C (2) 氢、氧 (3) CO (4) A中石灰水不变浑浊，C中固体变红，D中石灰水变浑浊 (5) 没有尾气处理装置 (6) 防止空气进入，把铜氧化 (7) 80% 40． 【基础实验与拓展探究】 某兴趣小组以“气体制备”为主题开展项目式学习。 基础实验：实验室现有高锰酸钾、二氧化锰、过氧化氢溶液，以及如图1仪器。请回答下列问题： （1）①图1中仪器a的名称是　 　。 ②加热高锰酸钾制取氧气应选择的发生装置是　 　（填字母序号），该反应的化学方程式为　 　。 ③利用过氧化氢溶液制取氧气，若选E作为收集装置，氧气应从　 　（填“a”或“b”）端通入。 探索制氧气的新方法： （2）①从元素守恒角度看，下列物质不能用于制取氧气的是　 　（填序号）。 A.CH4 B.KClO3 C.NaCl D.CaO2 ②查阅资料：超氧化钾（KO2）为黄色固体，可分别与CO2、H2O反应生成O2和白色固体，产氧效率高，适合作生氧剂。原理分析：，，则X的化学式为　 　。 ③化学兴趣小组利用某固体增氧剂（可与水反应产生O2）、饮料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作了简易供氧器，如图2所示。图2中的甲装置与图1中的　 　（填字母序号）装置作用类似。 变压吸附法制氧气：利用变压吸附技术，以分子筛为吸附剂制取氧气。 （3）由图3、图4可知：过程1和过程2交替进行，可连续生产大量高纯度氧气。过程1中，空气通过分子筛吸附材料时，　 　（填“氮”或者“氧”）分子更容易被吸附；过程2中，采用　 　方法，能使被吸附的气体释放出去（此过程称为解吸），分子筛吸附材料恢复吸附能力。 【答案】（1）锥形瓶；A；；a （2）AC；KOH；C （3）氮；降低压强 【解析】【解答】（1） ①图1中仪器a的名称是锥形瓶。 ②加热高锰酸钾制取氧气反应物为固体，反应条件为加热，应选择的发生装置是A，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，方程式为 。 ③若选E作为收集装置，氧气密度大于空气，氧气应从a端通入。 （2） ①制取氧气的物质需含有氧元素，甲烷、氯化钠中不含氧元素，不能用于制取氧气，故选AC。 ② 所给方程式中原子种类和个数，反应前为：钾4、氧10、氢4，反应后为：氧6，由反应前后原子种类和个数不变可知，4X中含有4个钾原子、4个氢原子、8个氧原子，则X化学式为KOH。 ③ 图2中的甲装置为固液常温制气的发生装置，且注射器可控制反应速率与图1中的 C装置作用类似。 （3） 过程1中，空气通过分子筛吸附材料时， 排出气体为氧气，说明氮气分子更容易被吸附； 因氮气分子的吸附量受压强变化大，过程2中，采用降低压强的方法能使被吸附的气体释放出去。 【分析】（1）根据常用仪器名称，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，由反应物状态及反应条件选择发生装置，氧气密度大于空气分析； （2）根据制取氧气的物质需含有氧元素，化学反应前后原子种类和个数不变，所给装置的特点分析； （3）根据 分子筛为吸附剂制取氧气 原理及氮气分子的吸附量受压强变化大分析 学科网（北京）股份有限公司 $$