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 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、综合应用题 1．氢气是理想的“绿色能源”。 (1)氢能的应用。 如图为氢氧燃料电池，其能量转化形式是 (选填序号)。 a.化学能转化为电能     b.电能转化为化学能 (2)热电循环制氢的反应原理如下图所示。 ①“热分解”时发生反应的化学方程式为 。 ②过程中的生成物可直接应用于流程的是HCl和 。 ③整个过程中，产生氧气与氢气的分子个数比为 。 (3)氢气的储存与释放。 镁铜合金Mg2Cu储氢及释氢的过程如图所示。 ①“储氢”过程中氢元素的化合价 (选填“升高”或“降低”)。 ②“释氢”过程中转化的化学方程式为 。 2．酸、碱、盐是几类重要化合物，它们与人类日常生活和工农业生产关系十分密切。 (1)在实验室常用浓硫酸做干燥剂，这是因为浓硫酸具有 。 (2)请简述消石灰在生产或生活中的一种用途 。 (3)中和反应是化学学习和研究的重要内容。 ①如图是氢氧化钾溶液与盐酸反应的示意图，用实际参加反应的离子符号来表示该反应的式子可写为 。 ②若向稀氢氧化钾溶液中滴入几滴酚酞溶液，然后再向其中滴入稀盐酸至过量，则观察到溶液颜色的变化是 。 (4)食盐（主要成分是NaCl）除可用作调味品外，还是一种重要化工原料。晾晒海水所得到的粗盐中含有不溶性杂质（泥沙）和可溶性杂质（CaCl2、MgSO4），下图是某化学小组在实验室对粗盐样品进行除杂提纯的过程。 ①溶解、过滤，蒸发的操作中都需要用到的一种玻璃仪器为 。 ②写出加入氢氧化钠溶液发生的有关化学反应方程式 。 ③请设计实验验证溶液乙中所含有的杂质 。（简要叙述实验步骤及现象） (5)工业废水需处理达到标准后再排放，以免造成水体污染。某实验室用20%的NaOH溶液洗涤一定量石油产品中残余的H2SO4，消耗NaOH溶液40g，洗涤后的溶液呈中性，请计算该一定量石油产品中H2SO4的质量。 3．金属材料的应用推动了社会的发展。 (1)目前常用的1元硬币为钢芯镀镍合金，具有耐腐蚀、 等优点。 (2)工业炼铁的主要设备是 ；原料包括 （填字母序号）。 A .焦炭                  B．铁矿石             C． 石灰石              D．热空气 (3)某同学设计如图一实验探究Al、Cu、Mg金属的活动性顺序。其中可省略的实验是 。 (4)借助U型玻璃管探究铁锈蚀的条件，如图二所示。 ①一段时间后潮湿的铁丝棉有明显锈迹，干燥的铁丝棉没有锈迹，此现象说明 。 ②实验中使用煮沸的蒸馏水的目的是 ，同学们发现浸没在蒸馏水中的铁丝棉也有少量锈迹，说明本实验有不完善之处，请利用原有装置提出改进方法 。 (5)小明取电池外壳锌皮（含铁），用砂纸打磨干净，剪成小块，进行实验。 ①取一块锌皮放入盛有一定量CuSO4溶液的烧杯中，充分反应后得到溶液和固体。当固体中只含一种物质时，溶液中一定含有的溶质是 。 ②将6.5g锌皮与足量稀硫酸完全反应，生成H2的质量 （填“大于”“小于”或“等于”）0.2g。 4．金属在生产生活中有广泛应用。 (1)共享单车作为代步工具，既轻便灵活，又环保。如图是一款自行车的图片，所标材料中，车架要含有的金属元素是 ，为防止车架生锈，可以采取的防锈措施是 ，铝合金与纯铝相比，其硬度更 （填“大”或“小”）。 (2)赤铁矿（主要成分Fe2O3）是炼铁的一种矿石，Fe2O3属于 （填“单质”或“氧化物”）。我国是使用“水法冶铜”最早的国家，请写出铁和硫酸铜溶液反应的化学方程式 。 (3)为了验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序，下列选用的药品可行的是 （填序号）。 ①Fe、CuSO4溶液、Ag ②FeSO4溶液、Cu、Ag ③FeSO4溶液、Cu、AgNO3溶液 ④FeSO4溶液、CuSO4溶液、Ag (4)学校的实验室中，某黑色固体粉末可能是Fe、FeO、CuO、C中的一种或几种，为了探究其成分，化学兴趣小组的同学按照如图所示流程进行了实验。 （已知：FeO+H2SO4═FeSO4+H2O，CuO+H2SO4═CuSO4+H2O） 关于该实验有以下说法： ①若溶液甲呈浅绿色，则原黑色固体粉末中可能有Fe ②若步骤Ⅱ中无明显现象，则固体乙中最多有五种物质 ③若步骤Ⅱ中有红色固体析出，则固体乙中一定没有CuO ④若固体乙呈红色，则原固体中一定含有Fe和CuO 以上说法中正确的是 。 5．我国承诺力争2060年前实现碳中和。实现碳中和可从以下四个方面进行： (1)碳减排：氢能源汽车逐渐推广，氢气作为燃料具有的优点是 (任写一点)，但由于氢气储存困难和制取成本较高，需要进一步探索新的解决办法。 (2)碳捕捉：一种利用生石灰固体捕捉回收CO2的过程如图所示： 已知：    ①捕捉室的温度应该控制在 ℃。 ②在捕捉室内通入水蒸气，会发生CaO→Ca(OH)2→CaCO3的转变，从而大大提高CO2的捕捉效率，请写出上述转化的化学方程式： 。 (3)碳储存：2021年，我国科研团队开发出高效催化剂用于二氧化碳和氢气合成甲醇(CH3OH)，该合成反应还生成另一种无污染的氧化物是 。该科研成果实现了 的储存与转化之外，还为解决 的储存问题提供了新的解决办法。 (4)碳利用：CO2用途广泛，写出一种用途： 。 6．酸、碱、盐都是重要的化合物。 (1)酸、碱、盐之间能发生复分解反应，下列不是复分解反应发生条件的是 。 a．有单质生成     b．有水生成     c．有气体生成     d．有沉淀生成 (2)如图是探究稀盐酸化学性质的实验。 ①B中反应的现象是 ，该反应在生活中常用于 。 ②不属于盐酸与其他酸共同性质的实验是 。 (3)探究NaOH溶液与稀硫酸的反应时，溶液的pH变化如图所示。 ①写出反应的化学方程式 。 ②该实验操作是将 滴到另一种溶液中。 ③当溶液中Na+与数目比为1：1时，溶液pH可能位于 点。 (4)下图是某化肥包装袋标签上的部分内容。化学兴趣小组为测定该化肥是否符合标签标示的纯度，取12.5g该化肥样品，向其中加入10g氢氧化钙（过量）研磨至不再产生气体，称量剩余物质质量为19.1g。通过计算判断该化肥是否合格。（提示：氢氧化钙与氯化铵反应生成氯化钙、水和氨气。） 7．近年来，我国已突破掌握载人航天领域重大技术，载人航天重大工程建设顺利推进。 请根据所学知识回答下列问题： Ⅰ.航天器使用的动力 (1)我国载人飞船均由长征二号F运载火箭发射升空。运载火箭由三级火箭组成。一级和二级火箭的推进剂为偏二甲肼(C2H8N2) 和四氧化二氮(N2O4) ，与液氢和液氧的推进剂相比，它的不足是 。 (2)进入太空后，动力由太阳能电池提供。神舟飞船使用的太阳能电池是砷化镓电池，砷、镓的原子结构示意图如图所示，下列有关说法不正确的是 填字母)。    a.砷元素属于非金属元素           b.镓原子在化学反应中易失电子 c.两种元素位于同一周期           d.砷化镓的化学式为Ga3As5 Ⅱ.航天器使用的材料 (3)飞船的主要制造材料是铝，燃料舱、载人舱(逃逸舱)、轨道舱等部件都使用了大量的铝合金。铝合金属于 (填“金属材料”或“合成材料”)，铝具有优良的抗腐蚀性能，其原因是 。 (4)飞船上还使用了记忆合金、SiC颗粒增强铝基复合材料、橡塑材料、超高强度钢等新材料。超高强度钢材料中含金属锰，若将锰投入到硫酸亚铁、硫酸铝溶液中，发现在硫酸亚铁溶液中有物质析出，在硫酸铝溶液中无现象，则Mn、Al、Cu、Fe的金属活动性由强到弱的顺序为 。 Ⅲ.航天器的生命保障系统 (5)航天员呼出的二氧化碳是在高温下，通过催化剂的作用与氢气反应，生成水和甲烷进行处理，其中水可以被送往饮用水系统供航天员饮用。若每天航天员能呼出3.3kg二氧化碳，则通过上述反应可产生水的质量是多少?(写出计算过程) 8．我国承诺于2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”，体现大国责任与担当。碳元素的一些物质转化关系如图。 (1)途径Ⅰ：可由化合物与单质参与反应实现，该化合物的名称是 。 (2)途径Ⅱ：古人将炉甘石(ZnCO3)煅烧分解可制得 (填化学式)和CO2。 (3)途径Ⅲ：反应物中的碳单质具有 性。(填“氧化”或“还原”) (4)途径Ⅳ：实验室制备二氧化碳的化学反应方程式 。 “氨法”捕集二氧化碳是实现“碳中和”的重要途径之一，目前受到广泛关注和研究，其主要流程如图。 (5)常温下，二氧化碳气体通入紫色石蕊溶液变 色。 (6)工业上用氨水喷淋吸收废气中的CO2，采用“喷淋”的原因是 。 (7)反应①的化学方程式是 ，该反应的温度不宜高，原因是 。 (8)上述流程中，可循环利用的物质是 。 我国科学家成功实现了用CO2和Cu合成醋酸。其微观示意图如图。 (9)整个转化中，二氧化碳与醋酸的分子个数之比为 。 9．如图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器（组装实验装置时，可重复选择仪器，假设发生的化学反应都充分反应），某化学小组的同学欲利用其进行下列实验。 (1)小明同学以石灰石和稀盐酸为原料，在实验室中制备并收集一瓶干燥、纯净的二氧化碳气体，按照要求设计实验装置，连接仪器，检查装置气密性，进行实验。（提示：盐酸中挥发出的少量HCl气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收） ①所选仪器的连接顺序为 （从左到右填写仪器序号字母）。 ②上述方法制取二氧化碳的化学方程式为 。 (2)小玲同学在实验室中以过氧化氢溶液为原料（二氧化锰作催化剂）制取氧气，并测定某铁合金样品中碳元素的质量分数（资料显示铁合金主要含铁、碳两种元素，假设其他杂质成分不参加反应），设计方案，所选仪器的连接顺序为A→C→B→B碱石灰干燥管。 ①装置A中用过氧化氢溶液和MnO2制取氧气的化学方程式为 。 ②若装置E中放入1.0g铁合金样品粉末，充分反应后，测得装置B中生成白色沉淀0.2g，则该铁合金样品中碳元素的质量分数为 （结果精确至0.1%），该铁合金样品应属于 （选填“生铁”或“钢”之一）。（已知：生铁含碳量2.0%～4.3%，钢含碳量0.03%～2.0%）。 (3)因发现青蒿素而获诺贝尔奖的科学家屠呦呦及其团队还发现了双氢青蒿素。查阅资料可知，双氢青蒿素由碳、氢、氧三种元素组成。为测定双氢青蒿素的元素组成。某化学兴趣小组进行了以下探究。 【设计实验】兴趣小组设计并进行了如图所示的实验，加热前通入空气一段时间。（装置气密性良好） 将7.1g双氢青蒿素放在装置c的玻璃管中，燃烧至无固体成分残留。 ①装置a、b中盛放的试剂分别是 （填选项序号）。 A．足量NaOH溶液、足量浓硫酸   B．足量浓硫酸、足量NaOH溶液 【记录数据】加热前，先通入空气一段时间，再分别称量装置d、装置e的质量（反应前的质量）。双氢青蒿素完全反应后，停止加热，继续通入空气一段时间，再次分别称量装置d、装置e的质量（反应后的质量），实验数据如表所示。 装置 反应前的质量/g 反应后的质量/g d 84.7 90.1 e 90.3 106.8 【实验结论】②根据表中数据分析，双氢青蒿素中碳、氢两种元素的质量比是 （填最简整数比）。 【拓展分析】③双氢青蒿素分子中氢、氧原子的个数比是 （填最简整数比）。 10．金属在生产、生活中有着广泛的用途，铁是目前世界上使用最多的金属。 (1)铁可制成铁锅烹调食物，利用了铁的延展性和 性。 (2)铝制品耐腐蚀是因其表面生成了致密的氧化铝薄膜，该反应的化学方程武为 ； (3)将常见金属R（化合价为+2价）的粉末放入盛有硝酸镁、硝酸铜和硝酸银的混合溶液的烧杯中，充分反应后过滤，得到固体甲和溶液乙、若反应前后烧杯中溶液的质量不变，则 ①R可能是什么金属 ； ②分析固体甲的成分 ； ③结合具体金属说明反应前后溶液质量不变原因 。 (4)实验室可利用下图所示装置模拟炼铁反应。 ①写出A装置玻璃管内发生反应的化学方程式 。 ②请设计实验方案，检验实验后B装置溶液中含有氢氧化钠 （简要写出实验步骤、现象和结论） (5)现有13g锌与足量的稀硫酸充分反应，理论上可以制取氢气的质量是多少？ 11．思维导图是激发大脑潜能，练就科学思维的有效方法，分析然后回答下列问题： (1)某兴趣小组参观火力发电厂，了解到废气中的SO2、NO2、CO、CO2会影响环境：    ①用生锈铁屑处理废气中的CO，体现CO的 性。 ②处理气体1用石灰浆不用石灰水，从氢氧化钙的溶解性角度分析原因是 。 ③废气中的SO2、NO2，若不处理，可能引起的环境问题是 。 (2)A-D为初中化学常星物质，转化关系如图，A是由两种元素组成的钙盐，C是火力发电厂排放的温室气体，D俗称纯碱，在工业生产中广泛应用。    ①D的化学式为 。 ②B转化A为的化学方程式是 。其反应的基本类型是 。 ③B物质的用途是 。 12．自古以来，人类一直在进行与化学有关的实践，比如炼丹术和炼金术。而近代化学一般从17世纪算起，其标志是元素学说的建立。随后许多化学家提出的不同理论促使化学学科飞速发展。 (1)俄国科学家 发现了元素周期律并制作出元素周期表。如图甲是钛元素在元素周期表中的一格，钛原子的质子数为 ；已知钛原子的最外层电子数和钙原子相同，请写出钛离子的符号 。 (2)法国科学家拉瓦锡第一个定量研究了空气的组成。实验室中我们用红磷燃烧的实验测定空气中氧气的含量，红磷燃烧时的现象为 ；该实验中不能用硫粉代替红磷，原因是 。 (3)拉瓦锡还提出了质量守恒定律。图乙实验不能用来验证质量守恒定律，原因是 。 (4)英国科学家道尔顿提出了原子论，请从原子的角度解释(3)中反应遵守质量守恒定律的原因 。 (5)中国科学家侯德榜发明了侯氏制碱法，能同时生产纯碱和氯化铵。氯化铵是一种常见的氮肥，化学兴趣小组取该化肥样品11.2g溶解于50g水中，加入100g硝酸银溶液恰好完全反应后过滤，得到滤液132.5g。请计算该化肥中氯化铵的质量分数。(计算结果精确至0.1%)    13．兴趣小组以“氢气的制取、性质和应用”为主题开展项目化学习。 (1)项目一：氢气制取。 ①水光解制氢。水在半导体光催化剂作用下可制备氢气，该反应的化学方程式为 。下图是实验室常见气体制备、除杂和收集装置。 ②仪器M的名称是 。 ③若用稀硫酸和锌粒反应制取并收集干燥的H2，所选装置正确的连接顺序是b-f-g- （填接口字母），化学方程式为 。 ④若要制取224mL的氢气备用，理论上需锌粒 克。（结果保留一位小数，氢气密度0.089g/L） (2)项目二：氢气性质。按图进行H2还原CuO实验。 （已知：Cu2O、Cu均为红色固体，Cu2O与稀硫酸反应生成CuSO4、Cu和H2O。） ①无水CuSO4由白变蓝，说明实验过程中有 生成。 ②设计实验方案检验生成的红色固体中是否存在Cu2O： ，证明红色固体中存在Cu2O，否则无Cu2O。 (3)项目三：氢气应用。 助力碳中和，电解水联合碳酸钙分解制氧化钙，新方法如图。 ①传统方法：CaCO3高温分解，写出该反应的化学方程式 。 ②新方法：反应器1，一定的环境及较低温度下，CaCO3与H2反应生成CO与H2O的分子个数比为 。反应器1中CO、CO2的含量随反应温度的变化如上图， ℃时，抑制CO2生成的效果最好。与传统方法相比，新方法的优点有 。 14．二氧化碳是一种重要的氧化物，关于它的研究从公元 300年左右就开始了。 (1)公元300年左右，中国西晋的张华在《博物志》中记载烧石灰时释放出白烟，首次发现了二氧化碳。此化学反应的类型是 (填序号)。 a． 化合反应      b． 分解反应      c． 置换反应     d． 复分解反应 (2)17 世纪初，比利时化学家范·海尔盂在检测木炭燃烧和物质发酵过程的副产物时发现了二氧化碳。葡萄糖发酵的化学方程式为C6H12O62X+2CO2，则X 的化学式为 。检验木炭燃烧有二氧化碳生成的化学方程式为 。 (3)1773年法国化学家拉瓦锡把木炭放在氧气中燃烧，得到了二氧化碳，并证明了二氧化碳由碳、氧两种元素组成。 ①请写出此反应的化学方程式 。 ②请说明拉瓦锡得出二氧化碳是由碳、氧两种元素组成的原因 。 (4)19世纪20年代多位科学家共同努力证明了二氧化碳中碳、氧原子的个数比，从而有了二氧化碳的名称。实验测得二氧化碳中碳、氧元素的质量比为3：8，请写出确定二氧化碳中碳、氧原子个数比的计算过程。 (5)实验室制取并收集二氧化碳常用下图中的部分装置，应选择的装置是 。称取12.5g 石灰石(主要成分是CaCO3，杂质不参加反应)放入烧杯中，向其中加入100g盐酸，二者恰好完全反应。反应结束后称量烧杯中剩余物质的总质量为108.1g(不包括烧杯的质量，生成的气体视为全部逸出)。请计算盐酸的溶质质量分数。 15．碳酸氢钠在日常生活中有广泛的用途，工业上制取它有多种方法，其中有一种是气相固碳法，反应的原理是：Na2CO3+H2O+CO2═2NaHCO3。 【实验操作】某实验小组在室温为15℃时，将10g氢氧化钠固体完全溶解溶于80g水中(见图1烧杯)，而后匀速的通入CO2，同时用传感器测定溶液的pH变化，同时用数据采集器记录并绘制图象如图2所示。 【问题及分析】 (1)图1中，用分液漏斗而不用长颈漏斗的原因是 ； (2)M点处发生的化学反应方程式为 ； 【进行实验】为了确定M处溶液的成分，同学们进行如下实验： 实验步骤 实验操作 实验现象 实验结论 ① 加入足量________，过滤 ______________ M点处溶液中含有碳酸钠和氢氧化钠 ② 在滤液中滴入少量酚酞溶液 　溶液变红色               (3)实验①的操作中，应加入足量 ，观察到的实验现象是 。 【数据处理】小组同学想进一步探究M点处溶液中碳酸钠的质量分数，设计了两套不同的方案进行实验并测得数据如图3。 (4)根据方案①所得数据，计算M点处溶液中碳酸钠的质量分数为 。 【实验反思】 (5)另一组同学根据方案②所得数据计算出的碳酸钠质量分数与方案①相比明显偏大，你分析其中的可能原因是： 。 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 $$