题型15 跨学科实践题（4大攻略）-2025年中考化学二轮热点题型归纳与变式演练（全国通用）

题型15 跨学科实践题 内容概览 题型综述 解题攻略 攻略01 探索解决问题的思路 攻略02 运用学科知识进行解决实际问题的规划和实施 攻略03 评估、改进、优化解决实际问题的方案 攻略04 做出合理的价值判断 中考练场 命题01 微型空气质量“检测站”的组装与使用 命题02 基于特定需求设计和制作简易供氧器 命题03 水质检测及自制净水器 命题04 基于碳中和理念设计低碳行动方案 命题05 垃圾的分类与回收利用 命题06 探究土壤酸碱性对植物生长的影响 命题07 海洋资源的综合利用与制盐 命题08 制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程 命题09 调查家用燃料的变迁与合理使用 命题10 调查我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用 《义务教育课程方案》规定，各学科用不少于本学科总课时的10%开展跨学科主题学习(实践)活动。围绕学生核心素养的目标要求，设计了10个跨学科实践活动供选择使用。“创设真实问题情境，倡导‘做中学’‘用中学’‘创中学’，开展项目式学习，重视跨学科实践活动。”北京、山西、广东、江苏苏州、浙江台州、四川成都、山东青岛等省市已经开始考查跨学科实践活动相关内容。这一趋势在2025年会继续得到加强。 攻略01 探索解决问题的思路 【典例剖析】 【例1-1】（2024·山东青岛）科学家运用了模型建构的方法探索原子的结构。下列对原子结构模型演变过程的认识，不正确的是（ ） A．道尔顿认为原子是不可再分的实心球，是构成物质的最小粒子 B．汤姆孙等人在原子中发现了电子，推翻了道尔顿实心球模型 C．卢瑟福等人通过粒子散射实验修正了汤姆孙葡萄干布丁模型 D．卢瑟福核式模型是最完善的原子结构模型，不会被替代 【答案】D 【解析】A、道尔顿是探索原子的结构较早的科学家，受当时科学水平的局限性，道尔顿认为原子是“不可再分的实心球体”，是构成物质的最小粒子。A正确； B、由于汤姆孙等人在原子中发现了电子，提出汤姆孙葡萄干布丁模型，所以推翻了道尔顿实心球模型。B正确； C、英国物理学家卢瑟福设计了α粒子散射实验，得出卢瑟福核式模型，修正了汤姆孙关于原子结构的汤姆孙葡萄干布丁模型。C正确； D、卢瑟福提出了原子核式结构模型：在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里。但卢瑟福核式模型也不是是最完善的原子结构模型，将会被替代。人类对原子结构的认识永无止境。D不正确。 综上所述：选择D。 【例1-2】（2024江苏盐城）阅读下列资料，完成下面小题： 透明的金刚石、灰黑色的石墨和足球状、空心球体结构的C60都是由碳元素组成的单质；碳原子核外电子数为6，其结构示意图如图所示。 金刚石可用来切割大理石、加工坚硬的金属。石墨很软，有滑腻感。C60常温下为固体，能与K等金属反应生成超导体材料，如图所示的独特结构使之有可能在催化、医学等领域具有广泛应用。 1．下列关于C60的说法中不正确的是 A．分子具有空心球体结构 B．是一种新型有机高分子材料 C．每个分子由60个碳原子构成 D．有可能在催化领域具有广泛应用 【答案】B 【解析】根据题目的C60的分子结构，C60分子具有空心球体结构，故A正确；有机高分子是相对分子质量上万的有机物分子；C60是由一种元素组成的纯净物，是单质，不是有机物，故B错误；元素符号的右下角表示一个分子中含有的原子数，每个C60分子是由60个碳原子构成的，故C正确；根据题目叙述，C60有可能在催化领域具有广泛应用，故D正确。 2．下列摘录中，属于物质结构描述的是 A．碳原子核外电子数为6 B．金刚石可用来切割大理石 C．石墨很软 D．C60能与K等金属反应 【答案】A 【解析】碳原子的原子结构示意图是，则碳原子核外电子数为6，属于物质结构的描述，A正确；金刚石可用来切割大理石，是金刚石的用途，B错误；石墨很软属于石墨的物理性质，C错误；C60能与K等金属反应属于化学性质，D错误。 3．金刚石、石墨和C60和都是由碳元素组成的单质，它们的性质存在着明显差异。其原因是构成它们的原子 A．种类不同 B．大小不同 C．质量不同 D．排列方式不同 【答案】D 【解析】金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，但是由于它们的原子排列方式不同，因此它们的性质存在着明显差异，选D。 【变式演练】 【变式1-1】（2024·江苏常州）兴趣小组取京杭大运河水样进行净化实验。 （1）设计：运河水中含有泥沙等不溶性杂质以及色素、异味、矿物质、微生物等。 ①可以通过 (填操作名称)去除泥沙等不溶性杂质。 ②下图为活性炭吸附后的微观图示，活性炭具有 结构，可以吸附色素和异味分子。    （2）净化：将饮用水瓶和纱布、活性炭等组合成如图所示装置进行水的净化。其中，装置制作较合理的是 (选填“A”或“B”)。通过该装置净化后的水 (选填“适宜”或“不宜”)直接饮用。    （3）总结： ①混合物分离的一般思路和方法是(将序号排序) 。 a．分析混合物成分　　　b．找到分离方法　　　　c．寻找成分性质差异 ②自制净水器净水材料的选择需要考虑的因素有(写一条) 。 【答案】（1） 过滤 疏松多孔 （2） A 不宜 （3） acb 过滤技术、‌材料的质量和耐用性等（合理即可） 【解析】（1）①过滤可以除去不溶性杂质，可以通过过滤去除泥沙等不溶性杂质。 ②活性炭具有结构疏松多孔结构，具有吸附性，可以吸附色素和异味分子； （2）按由上到下的顺序排列应该是：用小砾石除去较大的颗粒，再用石英砂除去较小的颗粒，再用活性炭除去色素和异味，最后是蓬松棉，起支撑作用，故装置制作较合理的是A； 通过该装置净化后的水还含有可溶性杂质、细菌和微生物，不适宜直接饮用； （3）①分离混合物的一般思路：首先分析混合物的组成成分，然后利用各成分性质的差异，选择合适的方法进行分离，故正确顺序为acb； ②自制净水器净水材料的选择需要考虑的因素，包括过滤技术、‌材料的质量和耐用性以及环保无毒等（合理即可）。 【变式1-2】航天员在太空生活需要氧气和水。氧气和水的相互转化，体现了“合”与“分”的思想。 （1）“合”的思想 液氢和液氧反应产生的能量可为返回舱返回提供动力，该反应的微观示意图如下： ①该化学反应的基本类型是 反应。 ②返回舱返回的动力采用液氢作为能源的优点是 （写一条即可）。 （2）“分”的思想 航天员在空间站生活所需氧气主要通过电解水获得，该反应的化学方程式是 （3）“合”与“分”的思想 通过以上事实，证明了水是由 组成。 【答案】 （1）化合 热值高/燃烧产物是水，无污染等（合理即可） （2）2 H2O 2 H2↑ + O2↑ （3）氢元素和氧元素/氢、氧元素 【解析】（1）①由反应的微观示意图可知，氢气和氧气在点燃的条件下生成水，反应化学方程式为2 H2 + O2 2 H2O，该反应符合“多变一“的特点，属于化合反应； ②返回舱返回的动力采用液氢作为能源的优点是热值高、燃烧产物是水，无污染等（合理即可）； （2）航天员在空间站生活所需氧气主要通过电解水获得，即水通电分解生成氢气和氧气，反应的化学方程式为2 H2O 2 H2↑ + O2↑； （3）水通电分解生成氢气和氧气，氢气在氧气中燃烧生成水，氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，可得出水是由氢、氧两种元素组成。 攻略02 运用学科知识进行解决实际问题的规划和实施 【典例剖析】 【例2-1】（2024·江苏宿迁）氧气是一种在生产、生活中有广泛用途的重要气体，如医疗急救、炼钢、气焊、化工等。为满足不同人群的需求，市面上有多种类型的制氧机。化学实践小组制作了一台简易“制氧机”，如图所示。 用该制氧机制氧气时，在反应仓中先加入适量水，再依次加入粉末状过碳酸钠（化学式为）和粉末状二氧化锰，即可持续、平稳地产生氧气。 （1）其制氧气的原理可分为两步：①过碳酸钠易溶于水，遇水分解为碳酸钠和过氧化氢，；② （用化学方程式表示）。 【提出问题】充分反应后，若将反应仓内的混合物过滤，得到的滤液中溶质成分有哪些？ 【查阅资料】①在酸性条件下，过氧化氢能将KI转化为；②氯化钡溶液显中性。 【进行实验】将一定量粉末状过碳酸钠和粉末状二氧化锰置于水中至不再产生气泡，将反应后的混合物进行过滤。 （2）实验1：取少量滤液于试管中，滴加过量稀盐酸， （填实验现象），证明滤液中含有碳酸钠。 （3）实验2：继续向实验1反应后的溶液中滴加KI溶液，再滴加 溶液，溶液没有变为蓝色，证明滤液中不含过氧化氢。 【反思交流】过碳酸钠溶于水时生成碳酸钠，是否同时也会生成氢氧化钠？ （4）实验3：另取少量滤液于试管中，滴加过量的氯化钡溶液，目的是 ，反应的化学方程式是 。在不新增其它试剂的情况下，检验加入的氯化钡溶液是否过量的方法是 。 （5）待实验3充分反应后，静置，取上层清液，滴加几滴酚酞试液，溶液呈 色，证明滤液中不含氢氧化钠。 【答案】（1） （2）有气泡产生 （3）淀粉 （4） 除去碳酸钠，防止碳酸钠对氢氧化钠的检验产生干扰 充分反应后，静置，取上层清液，加入氯化钡溶液 （5）无 【解析】（1）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为：； （2）碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，故取少量滤液于试管中，滴加过量稀盐酸，有气泡产生，证明滤液中含有碳酸钠； （3）在酸性条件下，过氧化氢能将KI转化为，能使淀粉变蓝，故继续向实验1反应后的溶液中滴加KI溶液，再滴加淀粉溶液，溶液没有变为蓝色，证明滤液中不含过氧化氢； （4）因为碳酸钠溶液显碱性也会使酚酞变红，因此需要加入过量氯化钡溶液目的是：除去碳酸钠，防止碳酸钠对氢氧化钠的检验产生干扰；碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡和氯化钠，反应的化学方程式是；在不新增其它试剂的情况下，检验加入的氯化钡溶液是否过量的方法是：充分反应后，静置，取上层清液，加入氯化钡溶液，若加入氯化钡溶液后，没有沉淀产生，说明已经将碳酸钠去除，加入的氯化钡溶液是过量的； （5）氢氧化钠溶液显碱性，能使酚酞变红，滤液中不含氢氧化钠，则待实验3充分反应后，静置，取上层清液，滴加几滴酚酞试液，溶液呈无色。 【变式演练】 【变式2-1】习近平总书记十分关心垃圾分类工作，他指出垃圾分类是社会文明水平的一个重要体现，应该对垃圾分类回收。请根据下图完成综合处理生活垃圾的有关问题。 资料l：垃圾焚烧产生烟气中有SO2、HCl等有害气体，SO2与CO2的化学性质相似。 资料2：硫酸亚铁容易与空气中的O2发生反应变质。 （1）其它垃圾的处理 ①发电厂焚烧垃圾时，将 能转变为电能。 ②吸收步骤中，石灰浆发生反应的化学方程式是 (任写一个)。 （2）废旧电池的回收 某些废旧电池中含有危害人类健康的镉、汞等元素。回收废旧电池中的镉有以下方法： 方法一  将废旧电池进行处理制得硫酸镉溶液，向其中加入足量的锌粉，得到固体镉。 方法二  将废旧电池破碎成细颗粒后焙烧，镉转化为氧化镉(CdO)；将含氧化镉的细颗粒和炭粉混合，隔绝空气加热至l200℃得镉蒸气和一氧化碳。 ①由方法一推测，镉的金属活动性比锌 (填“强”或“弱”)。 ②氧化镉和炭粉反应的化学方程式是 ，基本反应类型为 。 （3）生锈铁制品的回收 ①生锈铁制品回收利用过程中，要将硫酸亚铁溶液在氮气环境中结晶得到硫酸亚铁晶体。其中氮气的作用是 。 【答案】（1）化学 或 （2）弱 置换反应 （3）隔绝空气防止硫酸亚铁被空气中的氧气氧化 【解析】（1）①发电厂焚烧垃圾时，将化学能转变为电能。 ②石灰浆中含有氢氧化钙，垃圾焚烧产生烟气中有SO2、HCl等有害气体，SO2与CO2的化学性质相似。则吸收步骤中，石灰浆发生反应为二氧化硫和氢氧化钙生成亚硫酸钙沉淀和水[或氢氧化钙和盐酸生成氯化钙和水]。 （2）①金属活动性顺序中，排在前面的金属能将排在后面的金属从其化合物的水溶液中置换出来。由方法一推测，镉的金属活动性比锌弱。 ②含氧化镉的细颗粒和炭粉混合，隔绝空气加热至l200℃得镉蒸气和一氧化碳，化学方程式是：，该反应是一种单质和化合物生成另外一种单质和化合物的反应，属于置换反应。 （3）已知，硫酸亚铁容易与空气中的O2发生反应变质。在生锈铁制品回收利用过程中，要将硫酸亚铁溶液在氮气环境中结晶得到硫酸亚铁晶体。其中氮气的作用是隔绝空气，防止硫酸亚铁被空气中的氧气氧化。 【变式2-2】（2024·江苏盐城）海洋蕴藏着丰富的资源，人类应合理开发利用。 Ⅰ  了解海水资源 （1）海水中含钠总量约，“钠”指的是 （选填“元素”或“原子”）。 （2）海水中还含有和等物质，其在不同温度时的溶解度如下表所示，如图是对应溶解度曲线。 温度 20 30 40 60 80 100 溶解度 34.0 37.0 40.0 45.5 51.1 56.7 33.7 38.9 44.5 54.6 55.8 50.4 ①如图中曲线 （选填“甲”或“乙”）代表的溶解度曲线。 ②时将固体加入到100g水中， （选填“能”或“不能”）得到溶液。 ③时将等质量的甲、乙两物质的饱和溶液降温到，析出晶体质量相等。判断上述说法 （选填“正确”或“错误”）。 ④现有时饱和溶液，逐渐降温经直至，其溶质质量分数的变化趋势为 。 Ⅱ  海水资源化利用 （3）海水制镁。查找资料，提供两种提取金属镁的路径方案如下图所示。 方案1： 方案2： 结合地理位置，因地制宜，选择我市提取金属镁的最佳方案。你的选择是方案 （选填“1”或“2”），理由是 （写出两点即可）。 【答案】（1）元素 （2）甲 不能 正确 先不变后减小 （3）1 原料来源丰富，无需高温，节约能源 【解析】（1）这里的“钠”不是以分子、原子、单质的形式存在，而是强调存在的元素，与具体形态无关，故填：元素； （2）①由表中数据可知，氯化钾的溶解度随温度的升高而增加，硫酸镁的溶解度随温度的升高先增加后减小，故曲线甲代表氯化钾的溶解度曲线； ②40℃时，氯化钾的溶解度为40.0g，该温度下，将50g氯化钾加入到100g水中，只能溶解40g，不能得到150g氯化钾溶液； ③由图可知，t2℃时，甲、乙的溶解度相等，则该温度下，甲、乙饱和溶液的溶质质量分数相等，等质量的甲、乙饱和溶液中溶质质量和溶剂质量均相等，降温至t1℃，甲、乙的溶解度均减小，均有溶质析出，溶剂质量不变，t1℃时，甲、乙的溶解度相等，则等质量的溶剂中溶解的溶质质量相等，则t2℃时，将等质量的甲、乙两物质的饱和溶液降温到 t1℃ ，析出晶体的质量相等，故说法正确； ④将t3℃时，100g硫酸镁饱和溶液降温至t2℃，降温后，硫酸镁的溶解度增加，变为不饱和溶液，溶质质量和溶剂质量均不变，溶质质量分数不变，后降温至t1℃，降温后，硫酸镁的溶解度减小，有溶质析出，溶质质量分数减小，故溶质质量分数先不变后减小； （3）盐城靠海，利用海水制镁，原料来源丰富，且海水制镁无需高温加热，可以节约能源，故选择方案1。 攻略03 评估、改进、优化解决实际问题的方案 【典例剖析】 【例3-1】（2024云南省卷）某同学自制的简易净水器如图所示，下列说法错误的是 A．活性炭可吸附水中的色素和异味 B．该装置可除去泥沙等难溶性杂质 C．该装置净水过程发生了化学变化 D．河水经该装置净化后仍是混合物 【答案】C 【解析】活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和异味，A说法正确，不符合题意；小卵石、石英砂等能起到过滤作用，可除去泥沙等难溶性杂质，B说法正确，不符合题意；整个过程主要是过滤和吸附，只是除去了固体杂质、色素和异味，没有新物质生成，发生的不是化学变化，C说法错误，符合题意；河水经该装置净化后，只是除去了固体杂质、色素和异味，仍含有其他可溶性物质等，仍是混合物，D说法正确，不符合题意。 【例3-2】（2024·山东东营）特定人群、环境对氧气的需求不同。如何基于特定需求设计和制作简易供氧器呢？在老师的指导下，同学们开展了下列活动。 【界定任务】 （1）小英同学认为，首先了解制作简易供氧器的供氧原理再确定制取装置。同学们一致认为制作简易供氧器还需要考虑物质变化、能量变化、反应速率、制得氧气的纯度、制氧剂的用量和配比等。根据 确定发生装置，根据氧气的密度和溶解性等确定收集装置。 【建构模型】 老师提供了以下实验装置，同学们选择装置用过氧化氢分解和加热高锰酸钾的方法获得氧气。 （2）仪器a的名称： ；仪器b的名称： 。 （3）加热高锰酸钾制取氧气应选择的制取装置是 （填字母序号），用过氧化氢制取氧气的化学方程式为 。 【模仿改造】 化学制氧机（原理图见图1）利用过碳酸钠白色固体、二氧化锰黑色粉末产生氧气。过碳酸钠（）加水溶解会分解生成碳酸钠和过氧化氢。用该制氧机制氧时，在反应仓中加入适量水，再先后加入过碳酸钠和二氧化锰，反应仓内有黑色粉末翻腾，变得浑浊，仓壁变得温热，过滤仓底部导气管口有气泡冒出。 （4）加湿过滤仓不仅可以过滤杂质，利用氧气 溶于水的性质，使氧气变得湿润；而且根据 来判断产生氧气的速率。 （5）验证加湿过滤仓导出的气体是氧气的方法： 。 （6）制氧机内部气流采用高压进低压出（即产生的气体在高处聚集，经导管从低处进入加湿过滤仓）的方式，可能的原因有 。 （7）选择制作简易供氧器的反应原理时，不需要考虑的因素是 。 A．原料是否价廉易得    B．所制气体的性质    C．反应速率是否适中 D．制得气体是否纯净    E．实验条件是否易于控制    F．是否安全、环保 【评价反思】 展示环节，小英同学所在小组制作的简易供氧器（如图2）得到了大家的好评，并提出如下修改意见：在导管出口处加装一个带有调气阀的鼻氧管，以提高适用性。 【答案】（1）反应物状态和反应条件 （2）锥形瓶 水槽 （3）AC或AE （4）不易 产生气泡的快慢 （5）将带火星的木条放在导管口，若木条复燃，则说明为氧气 （6）更利于气体排出，有利于提纯氧气 （7）B、D 【解析】（1）根据反应物状态和反应条件来确定发生装置；根据氧气的密度和溶解性等确定收集装置； （2）仪器a的名称为锥形瓶；仪器b的名称为水槽； （3）加热高锰酸钾制取氧气，该反应为固体加热型，发生装置可选择A，氧气密度比空气略大，氧气不易溶于水，收集装置可选择C向上排空气法或E排水法，故应选择的制取装置是AC或AE； 过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水，化学方程式为：； （4）加湿过滤仓不仅可以过滤杂质，利用氧气不易溶于水的性质，使氧气变得湿润；而且根据产生气泡的快慢来判断产生氧气的速率； （5）氧气具有助燃性，则验证加湿过滤仓导出的气体是氧气的方法为：将带火星的木条放在导管口，若木条复燃，则说明为氧气； （6）制氧机内部气流采用高压进低压出（即产生的气体在高处聚集，经导管从低处进入加湿过滤仓）的方式，可能的原因为有利于气体排出，更有利于提纯氧气； （7）选择制作简易供氧器的反应原理时，需要考虑的因素有原料是否价廉易得、反应速率是否适中、实验条件是否易于控制、是否安全、环保，不需要考虑所制气体的性质和制得气体是否纯净，故选：BD。 【变式演练】 【变式3-1】（2024·广东广州）学习小组进行水质调查时发现某池塘水较浑浊，为此开展水质研究。 【查阅资料】 ①明矾溶于水生成的Al(OH)3胶体，能吸附水中悬浮物，发生沉降，从而达到净水目的。 ②Al(OH)3胶体能溶于酸。 ③净水效果可用浊度去除率A表示，A值越大表示净水效果越好。 I.探究影响明矾净水效果的因素 【提出猜想】猜想a：一定范围内，明矾的用量越大，净水效果越好。 猜想b：一定范围内，水样的酸性越强，净水效果越差。 【实验准备】配制絮凝剂溶液和稀硫酸 （1）用明矾配制100mL质量分数为1%的絮凝剂溶液（密度取1.0g/cm3），需用到的玻璃仪器除了量筒、烧杯、胶头滴管外，还需要 。 （2）用质量分数为98%的浓硫酸（密度取1.8g/cm3）加水稀释配制100mL质量分数为9.8%的稀硫酸（密度取1.0g/cm3），需要量取浓硫酸的体积为 mL（结果保留1位小数）。 【设计实验，验证猜想】取该水样，按下列实验方案加入试剂后，充分搅拌，静置tmin，测定水样的浊度并计算得到浊度去除率，记录数据。 实验序号 水样体积/mL 1%絮凝剂溶液体积/mL 9.8%硫酸体积/mL 蒸馏水体积/mL tmin后浊度去除率 i 200 5.0 0 5.0 A1 ii 200 V1 0 7.5 A2 iii 200 0 0 V2 A3 iv 200 5.0 2.0 3.0 A4 v 200 5.0 5.0 0 A5 【数据分析，交流讨论】 （3）实验i、ⅱ、ⅲ用于探究猜想a是否成立，则V1= ，V2= 。 （4）实验测得A1>A2>A3，由此得出的结论是 。 （5）实验证明猜想b成立，得出该结论的依据是 （用A的大小关系表示）。 （6）水样的酸性越强，净水效果越差，原因是 。 Ⅱ.硬水的软化 （7）取少量水样，加入 ，振荡后静置，产生较多浮渣，说明水样是硬水。用沉淀法除去水样中的Ca2+和Mg2+后，再加入盐酸调节溶液至中性，得到软水。 【答案】（1）玻璃棒 （2）5.6 （3）2.5 10 （4）一定范围内，明矾的用量越大，净水效果越好。 （5）A4＞A5 （6）明矾溶于水生成的Al(OH)3胶体溶于硫酸，吸附水中悬浮物的能力减小 （7）肥皂水 【解析】（1）用固体明矾配制絮凝剂溶液，需用到的玻璃仪器除了量筒、烧杯、胶头滴管外，溶解时还需要用玻璃棒搅拌。故填：玻璃棒。 （2）根据溶液稀释前后溶质质量不变，列式计算出需要浓硫酸的体积。设需要浓硫酸的体积为x，x×1.8g/cm3×98%＝100mL×1.0g/cm3×9.8%，解得，x≈5.6mL。 （3）实验i、ⅱ、ⅲ用于探究猜想a是否成立，实验中应该控制变量。三个实验中水样体积都是200mL，都没有加入稀硫酸，由于题中1%的絮凝剂溶液密度取1.0g/cm3，水的密度也是1.0g/cm3，故每个实验中加入的1%絮凝剂溶液体积和蒸馏水体积之和也应该相等。实验i中1%絮凝剂溶液体积是5.0mL，蒸馏水体积也是5.0mL，因此实验ⅱ、ⅲ中1%絮凝剂溶液体积和蒸馏水体积之和也应是10.0mL。因为实验ⅱ中加入蒸馏水体积是7.5mL，所以应加入1%絮凝剂溶液V1=2.5mL；由于实验ⅲ中没有加入1%絮凝剂溶液，故应加入蒸馏水V2=10.0mL。 （4）实验i、ⅱ、ⅲ中水样体积相同，都没有加入稀硫酸，实验中加入的1%絮凝剂溶液体积和蒸馏水体积之和也相等，实验i、ⅱ、ⅲ中加入1%絮凝剂溶液的体积分别是5.0mL，2.5mL，0，可见三个实验中实验i中明矾的用量最大，实验ⅱ中明矾用量其次，实验ⅲ中没有明矾。根据实验测得结果：A1>A2>A3，可以得出的结论是：一定范围内，明矾的用量越大，净水效果越好。 （5）实验ⅳ、ⅴ中水样体积都是200mL，加入的1%絮凝剂溶液体积都是5.0mL，质量分数为9.8%的稀硫酸和水的密度都取1.0g/cm3，因此实验ⅳ、ⅴ中加入的9.8%硫酸体积和蒸馏水体积（或质量）之和相等，符合控制变量法。因为实验ⅳ加入的9.8%硫酸体积是2.0mL，实验ⅴ中加入的9.8%硫酸体积是5.0mL，所以实验ⅳ中水样的酸性比实验ⅴ中水样的酸性弱，Al(OH)3胶体能溶于酸，故实验ⅳ中能起净水作用的Al(OH)3胶体比实验ⅴ多，净水效果好。故填：A4＞A5。 （6）根据资料，明矾溶于水生成的Al(OH)3胶体，能吸附水中悬浮物，发生沉降，从而达到净水目的，因此明矾溶于水生成的Al(OH)3胶体越多，净水效果就越好。因为Al(OH)3胶体能和硫酸等酸性物质反应，所以水样的酸性越强，明矾溶于水生成的Al(OH)3胶体就越少存在，净水效果就变差。故填：明矾溶于水生成的Al(OH)3胶体溶于硫酸，吸附水中悬浮物的能力减小。 （7）含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫做硬水。因为将肥皂水滴加到含有较多Ca2+ 【变式3-2】某实践活动小组在老师带领下，对空气质量检测等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）下图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”） 活动二：认识微型空气质量“检测站” 【查询网络】微型空气质量检测系统可实时、准确地检测室外空气污染物、其结构如下图所示。 （2）太阳能板工作时发生的能量转化是 。 活动三：调查微型空气质量“检测站” 观察并记录某段时间显示的数据如下表 二氧化氮（μg/m3） 臭氧（μg/m3） 一氧化碳（mg/m3） 22 158 1.3 （3）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）。 活动四：进行实践 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。 （4）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 ，振荡。 废气中含有二氧化硫 活动五：提出空气质量改进方案 （5）为了保护人类赖以生存的环境，我们在校园中能做什么？ （写一条）。 【答案】（1）轻度污染 （2）太阳能转化为电能 （3）二氧化硫 （4）品红溶液 品红溶液褪色 （5）节约用电 【解析】（1）根据图示信息，数值为108，属于轻度污染。故填：轻度污染。 （2）据图可知，太阳能板工作时发生的能量转化是太阳能转化为电能。故填：太阳能转化为电能。 （3）表中只有二氧化氮、臭氧、一氧化碳，还需要检测二氧化硫等。故填：二氧化硫。 （4）根据查阅资料显示，二氧化硫能使澄清石灰水变浑浊，也能品红溶液褪色，但是废气中可能含有二氧化碳，也能使澄清石灰水变浑浊，故要加入品红溶液，观察到品红溶液褪色，则废气中一定含有二氧化硫。故填：品红溶液；品红溶液褪色。 （5）为了保护人类赖以生存的环境，在校园里我们要节约用电、双面使用纸张等。故填：节约用电。 攻略04 做出合理的价值判断 【典例剖析】 【例4-1】我国新修订的《环境空气质量标准》颁布后，各地采取多种措施提高空气质量。下列措施中，不利于提高空气质量的是 A．控制PM2.5的排放以减少雾霾天气 B．将盗版光盘泼上汽油焚烧处理 C．向煤炭中加入石灰石或生石灰作固硫剂，减少二氧化硫的排放 D．禁止燃放烟花爆竹 【答案】B 【解析】A、控制PM2.5的排放，可以减少粉尘等空气污染物，A正确； B、将盗版光盘泼上汽油焚烧处理，会产生大量的CO、SO2、NO2及粉尘等空气污染物，B错误； C、向煤炭中加入石灰石或生石灰作固硫剂，减少二氧化硫的排放，二氧化硫是空气污染物，C正确； D、燃放烟花爆竹时会产生会产生大量的CO、SO2、NO2及粉尘等空气污染物，D正确。 故选B。 【例4-2】（2024福建）请参加社会性议题“汽车能源的变迁”的项目式学习。 （1）传统汽车能源主要来自石油。 ① 从物质分类角度看，石油属于 （填“纯净物”或“混合物”）。 ② 汽油作汽车燃料的缺点有 （写一个）。 （2）天然气和乙醇可替代传统汽车能源。 ① 甲烷（CH4）和乙醇（C2H6O）均属于 （填“无机”或“有机”）化合物。 ② 天然气的主要成分是甲烷，其完全燃烧的化学方程式为 。 （3）电池可给新能源汽车提供动力。 ① 电动汽车的电池放电时，其能量转化方式为 能转化为电能。 ② 以“使用电动汽车代替燃油车是否能减少CO2的排放”为题进行小组辩论，你的看法和理由是 。 【答案】 （1）混合物 汽油来自不可再生能源石油 （2）有机 CH4 + 2 O2 CO2 + 2 H2O （3）化学 不一定，需要考虑多种因素，如电力来源、电池制造和回收过程等可能排放二氧化碳 【解析】 （1）混合物概念：由两种或两种以上的物质混合而成的物质，石油属于混合物，汽油作汽车燃料的缺点之一是汽油来自不可再生能源石油； （2）有机物定义：有机化合物简称有机物，通常指含有碳元素的化合物，甲烷和乙醇属于有机化合物，甲烷在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为CH4 + 2 O2 CO2 + 2 H2O； （3）电动汽车的电池放电时将化学能转化为电能，使用电动汽车代替燃油车不一定能减少二氧化碳的排放，需要考虑多种因素，如电力来源、电池制造和回收过程等可能排放二氧化碳。 【变式演练】 【变式4-1】阅读下列科技短文并回答问题。 2023年7月12日9时整，我国自主研制的朱雀二号遥二运载火箭在酒泉卫星发射中心腾空而起，成功入轨并完成了飞行任务。它作为全球首枚成功入轨的液氧甲烷火箭，填补了国内液氧甲烷火箭的技术空白。推进剂是决定火箭动力的关键因素，下表是常见的三种液体火箭推进剂的特点： 液体推进剂种类 特点 液氧煤油 成本低、比冲较低、易积碳、结焦等 液氧液氢 成本高、比冲非常高、绿色环保、不易储存等 液氧甲烷 成本低、比冲较高、积碳不结焦、绿色环保、燃烧效率高、易制取等 （1）以上三种液体推进剂中 作助燃剂，煤油、液氢、甲烷作燃料。 （2）火箭向上的推力来自燃料燃烧 （填“释放”或“吸收”）热量并喷出高温气体产生的反作用力。 （3）文中提到的煤油是由石油炼制而成，下列关于石油的叙述不正确的是（填字母） A．石油属于不可再生能源 B．化石燃料包括石油、煤、氢气等 C．石油是一种化工原料 （4）液氧甲烷推进剂燃烧效率高，甲烷（CH4）和液氧完全燃烧的化学方程式为 。 （5）液氧甲烷是理想的液体推进剂之一，其优点是 。 【答案】（1）液氧/氧气/ （2）释放 （3）B （4） （5）燃烧效率高（或易制取等其他合理答案均给分） 【解析】（1）氧气具有助燃性，故以上三种液体推进剂中，液氧作助燃剂； （2）燃料燃烧放出热量，故火箭向上的推力来自燃料燃烧释放热量并喷出高温气体产生的反作用力； （3）A、石油属于化石燃料，短期内不能再生，属于不可再生能源，不符合题意； B、化石燃料包括石油、煤、天然气，氢气不属于化石燃料，符合题意； C、石油是一种化工原料，可用于生产塑料、合成纤维等，不符合题意。 故选B； （4）甲烷和液氧在点燃的条件下反应生成二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：； （5）由表可知，液氧甲烷成本低、比冲较高、积碳不结焦、绿色环保、燃烧效率高、易制取等，是理想的液体推进剂之一。 命题1 微型空气质量“检测站”的组装与使用 1．（2024·江苏常州）兴趣小组对我国的太空舱制取氧气系统(其剖面如图所示)进行了研究性学习。    I．多角度认识制氧原理电源 （1）太空舱制氧系统中电源A极是 极；将燃着的蜡烛放入b管收集的气体中，看到燃烧 。 （2）太空舱制氧原理的化学方程式为 ，反应过程中种类和数目均没有发生变化的微粒是 (用符号表示)。 （3）太空舱制氧过程中消耗的水和生成的氧气的质量关系是___________(填序号)。 A．   B．   C．   D．   II．多措施提高制氧效率 【查阅资料】 提高电解效率的措施主要包括：增强水的导电性、改变电解温度、设置超声波场等。 【讨论分析】 （4）用30%的KOH溶液代替水进行电解，增大了水中 的浓度，增强了水的导电性。 （5）升高电解温度能提高制氧效率的原因之一是：温度升高，微粒 。 （6）如图分别为两种不同条件下不锈钢电极表面的气泡直径分布情况图。    ①气泡覆盖在电极表面使电解反应界面 (选填“增大”或“减小”)，降低了电解效率。 ②超声波振动能提高电解效率的原因是 。 【答案】（1）负 更旺 （2） H、O （3）A （4）离子（或带电粒子等） （5）运动速率加快 （6）减小 超声波振动能减少电极表面的气泡 【解析】（1）在电解水实验中，“正氧负氢”，a管中产生的是氢气，故太空舱制氧系统中电源A极是负极； b管收集的气体是氧气，氧气具有助燃性，故将燃着的蜡烛放入b管收集的气体中，看到燃烧更旺； （2）太空舱制氧原理为水通电分解生成氢气和氧气，该反应的化学方程式为：； 根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，故反应过程中种类和数目均没有发生变化的微粒是氢原子和氧原子，故填：H、O； （3）水通电分解生成氢气和氧气，即，消耗水和生成氧气的质量比为：。 故选A； （4）用30%的KOH溶液代替水进行电解，氢氧化钾溶液中含自由移动的钾离子和氢氧根离子，故增大了水中离子的浓度，增强了水的导电性； （5）升高电解温度能提高制氧效率的原因之一是：温度升高，微粒的运动速率加快，微粒之间的接触机会变大； （6）①气泡覆盖在电极表面，阻碍了电极与水的接触，使电解反应界面减小，降低了电解效率； ②由图可知，与静音条件下相比，超声条件下，不锈钢电极表面的气泡较少，说明超声波振动能减少电极表面的气泡，故可以提高电解效率。 命题2 基于特定需求设计和制作简易供氧器 2．（2024·山西晋城·三模）化学兴趣小组的同学们利用过氧化氢溶液和二氧化锰制作了一台简易化学制氧机，并用该制氧机制氧。以下有关分析中正确的是（ ） A．二氧化锰是反应物之一 B．该反应说明分子可以再分 C．过滤仓中水的作用是控制反应速率 D．人体补氧是利用氧气能支持燃烧的性质 【答案】B 【解析】A、二氧化锰是催化剂，不是反应物，分析错误； B、过氧化氢溶液在二氧化锰的催化下生成水和氧气，说明了分子可以再分，分析正确； C、过滤仓中的水不能加快氧气的生成，故不能控制反应速率，分析错误； D、人体补氧是利用氧气能供给呼吸的性质，分析错误。 故选B。 3．特定人群、环境对氧气的需求不同。如何基于特定需求设计和制作简易供氧器呢？在老师的指导下，同学们开展了下列活动。 【界定任务】 （1）小英同学认为，首先了解制作简易供氧器的供氧原理再确定制取装置。同学们一致认为制作简易供氧器还需要考虑物质变化、能量变化、反应速率、制得氧气的纯度、制氧剂的用量和配比等。根据 、 确定发生装置，根据氧气的密度和溶解性等确定收集装置。 【建构模型】 老师提供了以下实验装置，同学们选择装置用过氧化氢分解和加热高锰酸钾的方法获得氧气。 （2）仪器a的名称： ；仪器b的名称： 。 （3）指出装置A中存在的一处错误： ，改进图中存在的错误后，加热高锰酸钾制取氧气应选择的制取装置是 (填字母序号)，用高锰酸钾制取氧气的符号表达式为 。装置B中使用分液漏斗的优点是 。 【模仿改造】 化学制氧机(原理图见图1)利用过碳酸钠白色固体、二氧化锰黑色粉末产生氧气。过碳酸钠()加水溶解会分解生成碳酸钠和过氧化氢。用该制氧机制氧时，在反应仓中加入适量水，再先后加入过碳酸钠和二氧化锰，反应仓内有黑色粉末翻腾，变得浑浊，仓壁变得温热，过滤仓底部导气管口有气泡冒出。 （4）请写出过碳酸钠加水溶解分解生成碳酸钠和过氧化氢的文字表达式： 。 （5）制氧机内部气流通入加湿过滤仓，不仅可以过滤掉部分杂质，还有哪些优点？① ；② 。 （6）验证加湿过滤仓导出的气体是氧气的方法： 。 【评价反思】 展示环节，小英同学所在小组制作的简易供氧器(如图2)得到了大家的好评，并提出如下修改意见：在导管出口处加装一个带有调气阀的鼻氧管，以提高适用性。 （7）选择制作简易供氧器的反应原理时，需要考虑的因素是___________。 A．原料是否价廉易得 B．装置是否安全可靠 C．实验条件是否易于控制 D．是否安全、环保 【答案】（1）反应物的状态 反应条件 （2）锥形瓶 水槽 （3）未在试管口塞一团棉花 AC或AE 可以控制反应速率 （4） （5）湿润氧气 可以通过产生气泡的速率观测生成氧气的速率 （6）将带火星的小木条放在导气管口，若复燃，则为氧气 （7）ABCD 【解析】（1）应根据反应物的状态和反应条件确定发生装置，根据氧气的密度和溶解性等确定收集装置； （2）由图可知，仪器a的名称是：锥形瓶；仪器b的名称是：水槽； （3）加热高锰酸钾制取氧气，应在试管口塞一团棉花，防止加热时试管内粉末状物质进入导管，故装置A中存在的一处错误：未在试管口塞一团棉花； 加热高锰酸钾制取氧气，属于固体加热反应，发生装置可选A，氧气不易溶于水，密度比空气略大，可用排水法或向上排空气法收集，收集装置可选C或E，故填：AC或AE； 高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的符号表达式为：； 装置B中使用分液漏斗，可通过分液漏斗控制液体的滴加速率，从而控制反应速率； （4）过碳酸钠加水溶解分解生成碳酸钠和过氧化氢，该反应的文字表达式为：； （5）制氧机内部气流通入加湿过滤仓，不仅可以过滤掉部分杂质，还可以湿润氧气，并可以通过产生气泡的速率观测生成氧气的速率； （6）氧气具有助燃性，验证加湿过滤仓导出的气体是氧气的方法：将带火星的小木条放在导气管口，若复燃则为氧气； （7）A、选择制作简易供氧器的反应原理，需要考虑原料是否价廉易得，这是因为原料的成本和可用性直接影响到供氧器的制作和使用的经济性和实用性，符合题意； B、选择制作简易供氧器的反应原理，需要考虑装置是否安全可靠，这样才能确保安全，符合题意； C、选择制作简易供氧器的反应原理，需要考虑实验条件是否易于控制，这样便于收集气体，符合题意； D、选择制作简易供氧器的反应原理，需要考虑是否安全、环保，这样才能确保安全，并减少污染，符合题意。 故选ABCD。 4．某校“我与化学”学习小组开展“基于特定需求设计和制作简易供氧器”的实践活动。同学们购买了市售家用制氧剂并进行相关的探究。 I．探究制氧剂反应原理 查阅说明书：制氧剂A是过碳酸钠固体，制氧剂B是二氧化锰。 过碳酸钠(化学式Na2CO4)是白色颗粒状粉末，溶于水后会反应生成过氧化氢和碳酸钠，过氧化氢在二氧化锰的作用下分解产生氧气。 （1）学习小组计划组装一套氧气的制取与过滤的装置： ①装置甲是O2发生装置，请从下列仪器中选出合适的仪器进行组装，需要用到的仪器有 。(填字母) ②装置乙中的蒸馏水有过滤杂质、提高氧气纯度的作用外，还能起到的作用是 。(填字母) A．判断是否有氧气输出 B．加快氧气的生成速率 C．增大氧气的产量 D．监测气体的流速 Ⅱ．对制氧剂的选择探究 吴同学提出：常温下，过氧化氢溶液也可以快速制氧，为什么不选用过氧化氢溶液而选用过碳酸钠呢？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。 【查阅资料】 ①过氧化氢溶液的稳定性较差，浓度较大时具有一定的腐蚀性。 ②过碳酸钠俗称固体双氧水，具有无毒、无臭、无污染、易储存、水溶性好等特点。 【实验探究】 在其他条件相同的前提下，以获得相同体积的氧气设计实验。 实验一：溶质质量相等的四组过氧化氢的制氧效果对比。以做催化剂，记录并处理20min内数据，见图。 实验二：1.41g过碳酸钠四种加水量的制氧效果对比。为与过氧化氢的制氧效果对比，实验中水的添加量与过氧化氢体积保持一致(固体体积忽略不计)。记录并处理20min内数据，见图。 （2）从图中可知，过碳酸钠的制氧效率与加水量的关系是 。 （3）结合图中数据，制氧剂选择过碳酸钠的依据是 。 （4）对比过氧化氢溶液制取氧气，除了上述因素外，选过碳酸钠做家用制氧机制氧剂的优点是 (写一点)。 【答案】（1）BDE AD （2）过碳酸钠的产氧速率随加水量的增加而增大 （3）过碳酸钠是固体便于携带，且能持续平稳提供氧气 （4）操作简单（合理即可） 【解析】（1）①过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，该反应为固液常温型反应，组装发生装置需要用到的仪器有铁架台、试管和带导管的单孔橡皮塞，故选BDE； ②氧气不易溶于水，氧气从长管通入，可以通过是否产生气泡，判断是否有氧气输出，也可以通过产生气泡的快慢检测气体的流速，故选AD； （2）分析实验二图像可知，过碳酸钠的制氧效率与加水量的关系是：随着加水量的增大，气体的体积增大，即过碳酸钠的产氧速率随加水量的增加而增大； （3）结合实验一和实验二中数据可知，过碳酸钠是固体便于携带，且能持续平稳提供氧气，所以选择过碳酸钠作制氧剂； （4）对比过氧化氢溶液制取氧气，除了（3）的因素外，选过碳酸钠做家用制氧机制氧剂的优点是操作简单（合理即可）。 命题3 水质检测及自制净水器 5．（2024四川成都）某学习小组开展“自制简易净水器”的实践活动，作品如图。完成下面小题。 （1）任务一：学习净水原理。下列净水过程涉及化学变化的是 A．静置沉淀 B．砂石过滤 C．活性炭吸附 D．投药消毒 【答案】D 【解析】静置沉降过程中没有新物质生成，A属于物理变化；过滤难溶物过程中只是没有新物质生成，B属于物理变化；活性炭吸附过程中没有新物质生成，C属于物理变化；投药消毒过程中把细菌等微生物杀死，有新物质生成，D属于化学变化。 （2）任务二：设计并制作净水器。下列说法合理的是 A．用聚氯乙烯塑料制作外壳，安全环保 B．小卵石和石英砂主要除去可溶性杂质 C．用活性炭净水是因为其结构疏松多孔 D．蓬松棉的主要作用是提高净水的速率 【答案】C 【解析】聚氯乙烯塑料有毒，用聚氯乙烯塑料制作外壳，不安全环保，A选项说法错误；小卵石和石英砂等材料能够除去水中不溶性的杂质，因此该净水器能起到过滤的作用，该选项说法错误；活性炭净水，是因为活性炭疏松多孔，有很强的吸附能力，C选项说法正确；蓬松棉的主要作用是过滤除去较大的颗粒，D选项说法错误。 （3）任务三：展示并评价作品。下列评价不合理的是 A．净化水硬度变得更小 B．制作材料廉价易得 C．制作简单，操作简便 D．作品设计简洁美观 【答案】A 【解析】该简易净水器中的小卵石和石英砂可以除去水中的难溶性杂质，活性炭可以吸附水中的色素和异味，但不能除去水中的可溶性钙、镁化合物，即不能降低水的硬度，故A选项说法错误；小卵石、石英砂、活性炭等用品廉价易得，故B选项说法正确；该装置制作简单，操作简便，故C选项说法正确；据图可知，该作品设计简洁美观，故D选项说法正确。 6．化学兴趣小组开展了“自制净水器及水质检测”跨学科实践活动。 （1）自制净水器 图1中的吸附剂为活性炭是因其具有 结构；过滤采用了图2膜技术净化装置，自来水经过该装置过滤后其硬度(通常用钙镁离子的含量来判断) (填“会”或“不会”)降低。 （2）水质检测 检测水可用市售的水质检测笔直接读出水质的TDS值，以判断水质纯度，如图3所示。若通过水质检测笔测出的TDS值为450，则该水质 ，使用这样的水会给生活和生产带来许多麻烦，请举一例说明 。 【答案】（1）疏松多孔 不会 （2）会结水垢或水质较差 洗衣服时，浪费洗涤液且洗不净或锅炉内结垢浪费燃料，严重时会引起爆炸或人长期饮用会导致结石等 【解析】（1）活性炭疏松多孔，具有吸附性。硬水是含有较多可溶性钙镁矿物质盐的水，过滤除去的是难溶性杂质，无法除去离子，所以自来水经过该装置过滤后其硬度不会降低。故填：疏松多孔；不会。 （2）根据图3，TDS值为450的水会结水垢，水质较差。使用硬水的危害有：洗衣服时，浪费洗涤液且洗不净；锅炉内结垢浪费燃料，严重时会引起爆炸；人长期饮用会导致结石等。 7．饮用水安全问题越来越受到人们的关注。 （1）自来水的净化的主要步骤如下图： ①河水外观浑浊，因其含有 (填“可溶性”或“难溶性”)杂质，除去此类杂质的步骤是 (填“Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ”)。 ②物质X能除去水中的臭味，X可能是 。 （2）为了保障野外工作人员的用水安全，便携净水器的设计具有重要意义、小组同学利用注射器、蓬松棉、纱布、活性炭、小卵石、石英砂等自制一个如图所示便携净水器。 ①为了使净水效果更好，你觉得A层放置的材料最好是 。 ②使用该净水器，待处理的水由下往上压，优点是 。 （3）市面上的“生命吸管”便携式净水器，其构造、净化原理，如图所示。 纺织网可对污水进行过滤，其目的是拦截 (填“大于”或“小于”)网限直径的颗粒。 【答案】（1）难溶性 Ⅰ 活性炭 （2）石英砂 达到最佳净化效果，不易堵塞净水器（合理即可） （3）大于 【解析】（1）①河水外观浑浊，因其含有难溶性杂质，除去此类杂质的步骤是Ⅰ； ②物质X能除去水中的臭味，X可能是活性炭，活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，可吸附异味； （2）①石英砂能除去较小颗粒的不溶物，所以A层放置的材料最好是石英砂； ②待处理的水由下往上压，这是为了延长对水的净化时间，达到最佳净化效果，且水中的难溶性杂质不易堵塞净水器； （3）纺织网可对污水进行过滤，其目的是拦截大于网眼直径的颗粒。 8．（2024四川广安）“上善若水，水善利万物而不争”我们应弘扬水之德，善用水之益。化学兴趣小组开展以“水的净化”为主题的项目式学习。 任务一：咨询水处理过程 【咨询专家】同学们通过数字化平台，向水处理专家进行咨询。专家介绍了两种水处理技术： ①常规处理技术：天然水→加絮凝剂反应沉淀→过滤后加活性炭→加消毒剂→自来水。 （1）其中活性炭起 作用。 ②高分子膜分离技术 任务二：探究水处理中的消毒剂 【查阅资料】①Cl2通入H2O中，形成氯水，Cl2与H2O反应生成次氯酸（HClO）和HCl。 ②次氯酸（HClO）具有强氧化性，可消毒杀菌。 ③次氯酸（HClO）不稳定，见光易分解。 【提出问题】久置的氯水是否可以用于消毒杀菌？ 【进行实验】在教师的指导下，同学们设计实验方案，利用左下图装置探究新制氯水在光照下溶液的pH、氯离子浓度随时间的变化，通过实验，最终获得如下图（1）（2）所示数据。 【数据处理】 （2）通过图（1）（2）数据分析，氯水在光照下pH变小的原因是HClO见光分解生成了 ，使溶液酸性增强。 【得出结论】 （3）通过讨论，同学们得出的结论是 。 【分享交流】 （4）若将Cl2通入水中，再加入NaOH溶液，可制得一种新的消毒剂。其中次氯酸（HClO）与NaOH反应的化学方程式为 。 任务三：自制纯净水 【设计制作】通过查阅资料，同学们设计如下图所示装置对自来水再次净化获得纯净水。 （5）当自来水通过上图所示阳、阴离子交换柱后，与通入前相比，水分子数目将增多，简述其理由。 。 【答案】 （1）吸附 （2）盐酸/HCl/氯化氢 （3）久置的氯水不可以用于消毒杀菌 （4）HClO + NaOH = NaClO + H2O （5）自来水中的OH－和H+结合生成了水分子 【解析】 （1）活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，故其中活性炭起吸附作用，可吸附色素和异味； （2）图（1）中氯水的pH逐渐减小，酸性逐渐增强，图（2）中氯离子的浓度逐渐增大，故通过图（1）（2）数据分析，氯水在光照下pH变小的原因是HClO见光分解生成了酸性更强的盐酸（HCl），使溶液酸性增强； （3）根据提出问题：久置的氯水是否可以用于消毒杀菌；次氯酸（HClO）具有强氧化性，可消毒杀菌，而次氯酸（HClO）不稳定，见光易分解，根据图示可知，次氯酸分解生成氯化氢，所以可得出的结论为久置的氯水不可以用于消毒杀菌； （4）氢氧化钠和次氯酸反应生成次氯酸钠和水，化学方程式为HClO + NaOH = NaClO + H2O； （5）当自来水通过上图所示阳、阴离子交换柱后，与通入前相比，水分子数目将增多，是因为自来水中的OH－和H+结合生成了水分子，导致水分子数目增多。 命题4 基于碳中和理念设计低碳行动方案 9．（2023·黑龙江牡丹江）请结合材料回答下列问题： 我国科研团队研发了一种纳米“蓄水”膜反应器（如下图所示），内部封装了特定催化剂，该催化剂能够实现在温和条件下（3MPa，240℃）二氧化碳近100%高效稳定的转化。纳米“蓄水”膜反应器的壳层具有高选择性，反应后，能保证生成的水集中到内部而乙醇溢出。    二氧化碳不仅能制造乙醇，还能制造淀粉、蛋白质、甲醇、尿素、纯碱、灭火剂等，我国化学工作者正在围绕绿色、低碳、环保、高效的主题，继续推进碳捕捉、碳中和，以实现二氧化碳资源的高价值利用。 （1）图中“  ”表示的物质属于 （填“有机化合物”或“无机化合物”）。 （2）壳层的优点是 。 （3）纳米“蓄水”膜反应器内发生反应的化学方程式为 。 （4）该技术的研发有利于缓解 问题（写一条）。 【答案】（1）有机化合物 （2）高选择性 （3） （4）温室效应增强 【解析】（1）有机化合物主要是指由碳元素、氢元素组成，一定是含碳的化合物，但是不包括碳的氧化物和硫化物、碳酸、碳酸盐等；根据图示可知，该物质为C2H5OH，则属于有机化合物； （2）壳层可以让乙醇分子通过，其他分子不得通过，能够分离出乙醇，则优点为：具有高选择性； （3）根据图示可知该反应为CO2与氢气在3MPa，240℃与催化剂的条件下反应生成水和乙醇，则化学反应方程式为：； （4）该技术可以消耗CO2，则能够降低空气中CO2的浓度，从而缓解温室效应增强的问题。 10．“碳中和”，我们一直在行动。 I.碳封存 （1）近年来，我国在海上二氧化碳封存技术领域取得突破，该技术是将油井开采产生的油气混合物注入高碳分离器，再将分离出的二氧化碳通入压缩机加压和干燥，使其变成介于气态和液态之间的超临界状态。 ①二氧化碳气体易被压缩是因为其分子之间的间隔相对 (填“较大”或“较小”)，该过程属于 (填“物理”或“化学”)变化。 ②超临界状态二氧化碳密度高，接近液态二氧化碳；粘度小，流动快，接近气态二氧化碳。为了防止对输送管道内部造成腐蚀，输送超临界二氧化碳的管道材料采用不锈钢或低铬钢等。下列有关说法错误的有 。 A．超临界二氧化碳极易燃烧 B．同等条件下，超临界二氧化碳的输送量比气态二氧化碳小 C．超临界二氧化碳存在于特定的条件下，条件改变，状态改变 （2）氢氧化钙吸收CO2可以“固碳”。某科研小组将氢氧化钙粉末与少量蒸馏水均匀混合，压制成固碳样品块；测定不同CO2浓度下样品质量增加率随时间的变化情况，结果如图1。 ①氢氧化钙“固碳”的反应原理为 (用化学方程式表示)。 ②据图可知CO2浓度越高，固碳速率越 。 II.碳转化 中国科学家已实现由CO2到淀粉的全人工合成，主要过程为：CO2→甲醇→甲醛→……→葡萄糖→……→淀粉。其中“甲醇→甲醛”阶段的物质转化如图2所示。反应a中四种物质的化学计量数均为1。 （3）推测分子中氧原子的数目：甲醇 (填“＞”“＜”或“=”)甲醛。 （4）为使甲醇持续转化为甲醛，反应b需补充H2O2。理论上每完成一个甲醇分子到甲醛分子的转化，至少需要补充 个H2O2分子。 【答案】（1）较大 物理 AB （2） 快 （3）= （4）1 【解析】（1）①气体分子间间隔大，二氧化碳气体易被压缩是因为其分子之间的间隔相对较大； 该过程无新物质生成，属于物理变化过程； ②A、二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧，说法错误； B、超临界状态二氧化碳密度高、粘度小、流动快，同等条件下，超临界二氧化碳的输送量比气态二氧化碳大，说法错误； C、超临界二氧化碳存在于特定的条件下，介于气态和液态之间，条件改变，状态改变，说法正确。 故选AB。 （2）①氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙和水，则氢氧化钙“固碳”的反应原理是； ②据图可知CO2浓度越高，质量增加率越低，则固碳速率越快； （3）反应a中甲醇与氧气（O2）反应生成甲醛和H2O2，反应a中四种物质的化学计量数均为1，可知氧气与过氧化氢中氧原子数目相等，则甲醇与甲醛中氧原子数目相等； （4）一个甲醇分子转化为1个甲醛分子，会生成1个H2O2分子，根据可知，反应a每生成一个H2O2分子，反应b需要补充一个H2O2分子，则理论上每完成一个甲醇分子到甲醛分子的转化，至少需要补充1个H2O2分子。 11．（2024江苏连云港）CO2的捕集与资源化利用是实现“双碳”目标的重要手段。利用CaO高温捕集CO2是目前很有前景的技术之一。 （1）制备CaO。 以蛋壳（主要成分为CaCO3，还有少量有机物等杂质）为原料可采用两种方法制备CaO： 方法一：将蛋壳粉碎后，800℃煅烧，得到CaO。 方法二：将蛋壳粉碎后，用醋酸（CH3COOH）将蛋壳中的碳酸钙转化为醋酸钙[Ca(CH3COO)2]后，800℃煅烧，得到CaO。 已知： a．醋酸钙在空气中800℃煅烧时，反应的化学方程式为Ca(CH3COO)2 + 4 O2 CaO + 4 CO2 + 3 H2O b．制得的CaO固体越疏松多孔，捕集CO2的效果越好。 ①方法一煅烧过程中有烧焦羽毛的气味，说明蛋壳中含有 （填字母）。 a．蛋白质          b．糖类          c．油脂 ②含有Ca2+的盐称为钙盐。下列关于方法二中醋酸与碳酸钙的反应，说法正确的是 （填字母）。 a．CaCO3和Ca(CH3COO)2均属于钙盐 b．无色酚酞溶液遇醋酸溶液显红色 c．醋酸与碳酸钙反应生成醋酸钙的同时，有CO2气体生成 ③研究表明：方法二制得的CaO捕集CO2的效果比方法一的更好，原因是 。 （2）捕集CO2。640℃时CaO能与CO2反应生成CaCO3，固定封存CO2。28gCaO最多能捕集CO2的质量是多少？（写出计算过程，否则不得分） （3）CO2的资源化利用。光照条件下，将捕集的CO2催化转化为高价值燃料的反应过程如题图所示。该转化过程分两步进行： 第一步：光照时，H2在催化剂表面失去转化为H+。 第二步：CO2在催化剂表面获得不同数目的e－和H+，分别转化为甲、乙、丙等含一个碳原子的分子。 ①图中产物甲的化学式为 。 ②已知生成1个乙分子时有2e－参加反应，则生成一个丙分子时，需要有 e－参加反应。 【答案】（1）a a、c 获得等量CaO固体，方法二产生的气体比方法一的多，导致方法二生成的CaO更疏松多孔 （2）解：设28 g CaO多能捕集CO2的质量为x。 x = 22 g 答：28 g CaO最多能捕集22 g CO2。 （3） CH4 6 【解析】（1）①蛋白质灼烧有烧焦羽毛的气味，所以煅烧过程中有烧焦羽毛的气味，说明蛋壳中含有蛋白质，故选a。 ②CaCO3和Ca(CH3COO)2均含有钙离子，均属于钙盐，a正确；酚酞遇酸性、中性溶液不变色，为无色。醋酸溶液呈酸性，不能使酚酞变色，b错误；醋酸溶液中含有氢离子，碳酸钙中含有碳酸根离子，氢离子和碳酸根离子结合生成二氧化碳和水，所以醋酸与碳酸钙反应生成醋酸钙的同时，有CO2气体生成，c正确。 （2）见答案。 （3）①1个二氧化碳分子由2个氧原子和一个碳原子组成，所以表示碳原子。1个氢气分子由2个氢原子组成，所以表示氢原子，所以甲的化学式为CH4。 ②分子不带电。参与反应的二氧化碳不带电，氢离子带1个单位的正电荷，电子带一个单位的负电荷，所以参加反应的氢离子数目和电子数目相等。生成1个乙分子需要2个氢离子夺走1个二氧化碳分子中的1个氧原子，所以需要2e－参加反应。生成1个丙分子需要2个氢离子夺走1个二氧化碳分子中的1个氧原子，同时还需要4个氢离子进入1个丙分子中，所以一共需要6个氢离子，则需要6e－参加反应。 命题5 垃圾的分类与回收利用 12．2019年6月21日，杭州市开始在全市范围稳步推进垃圾分类管理，将生活垃圾分为如图所示的4类： 杭州市生活垃圾分为四类，分别是： 可回收物、有害垃圾、易腐垃圾、其他垃圾。 （1）以下四种物品中属于垃圾分类中可回收物的是　　。 A．破碗瓷片 B．过期药物 C．废旧报纸 D．枯枝落叶 （2）易腐垃圾经过处理会产生沼气，沼气可以燃烧发电。沼气的主要成分是甲烷（CH4），请写出甲烷燃烧的化学方程式 。 （3）废电池属于“有害垃圾”，主要是因为废电池里含有大量的汞、镉、锰、铅等重金属 （选填“元素”或“单质”）。 【答案】（1）C （2）CH4+2O2CO2+2H2O （3）元素 【分析】（1）根据标志所表示的含义来回答； （2）根据化学方程式的书写方法来考虑； （3）根据元素的概念判断即可。 【解析】（1）属于垃圾分类中可回收物的是废旧报纸，故填：C； （2）甲烷燃烧的化学方程式为： ，故填：； （3）废电池属于“有害垃圾”，主要是因为废电池里含有大量的汞、镉、锰、铅等重金属元素，故填：元素。 【点睛】通过回答本题可知一般垃圾的处理方法，养成不乱扔垃圾的好习惯，熟记方程式的书写步骤：一写二配三注明四等号。 13．垃圾焚烧促进了垃圾处置的减量化、资源化和无害化，化学兴趣小组的同学们对垃圾焚烧产生了兴趣，走进垃圾焚烧厂，展开了项目式学习之旅。 项目一：了解垃圾焚烧工艺系统 【实地参观】垃圾焚烧工艺系统由垃圾储存系统、焚烧系统，余热锅炉系统、烟气净化系统、汽轮发电系统、灰渣处理系统、给排水系统、渗沥液处理系统组成。 【表达交流】 （1）垃圾进入焚烧系统前，需要将垃圾进行分类，下列垃圾属于可回收物的是___________。(“不定项”选择) A．废旧金属 B．快递纸箱 C．食物残渣 （2）为了使垃圾在焚烧系统中燃烧更加充分，可进行的操作是 。(填一种即可) 项目二：检验垃圾渗沥液的成分 （3）【进行实验】 实验操作 实验现象 实验结论 步骤1 取少量黑色的垃圾渗沥液于烧杯中，加入足量的 进行吸附色素，静置。 上层溶液变为无色 步骤2 取少量上层溶液于试管中，向其中滴加紫色石蕊溶液。 渗沥液中含有H+ 【得出结论】垃圾渗沥液中含有氢离子。 【反思交流】 （4）若要证明氢离子是否存在，下列试剂不能达到目的的是___________。 A．pH试纸 B．Cu C．Fe2O3 （5）向加有酚酞试剂的氢氧化钠溶液中加垃圾渗沥液也可证明溶液中含有氢离子。 ①实验中酚酞的作用是 。 ②该反应的微观实质是 。 项目三：讨论垃圾焚烧的应用 【讨论交流】 （6）垃圾焚烧时产生的热量可用于发电，此过程中的能量转化形式为 能→热能→电能。 【答案】（1）AB （2）将垃圾粉碎 （3）活性炭 溶液变红 （4）B （5）判断反应的发生，确定恰好完全反应的点 氢离子和氢氧根离子结合生成水 （6）化学 【解析】（1）A、废旧金属可回收再利用，属于可回收物，符合题意； B、快递纸箱可回收再利用，属于可回收物，符合题意； C、食物残渣属于厨余垃圾，不属于可回收物，不符合题意，故选AB； （2）为了使垃圾在焚烧系统充分燃烧，可进行的操作是将垃圾粉碎，增大垃圾与氧气的接触面价，可使垃圾充分燃烧； （3）步骤1，根据活性炭具有吸附性，可以吸附色素和异味，实验现象为上层溶液变为无色，说明加入的是足量的活性炭； 步骤2：根据实验结论渗沥液中含有 H+，显酸性，可使紫色石蕊变红色，所以取少量上层溶液于试管中，向其中滴加紫色石蕊溶液，溶液变为红色； （4）A、pH试纸能测定溶液的酸碱度，能证明氢离子的存在，故错误； B、铜不能和氢离子反应，因此不能证明氢离子的存在，故正确； C、氧化铁能和氢离子反应，能证明氢离子的存在，故错误，故选：B； （5）①酚酞遇碱变红，在酸性和中性条件下不变色，实验中酚酞的作用是判断反应的发生，确定恰好完全反应的点； ②该反应的微观实质是氢离子和氢氧化钠中的氢氧根离子结合生成水； （6）垃圾焚烧时产生的热量可用于发电，此过程中化学能转化为热能，热能转化为电能。 14．垃圾袋焚烧促进了垃圾处置的减量化、资源化和无害化。化学兴趣小组的同学们对垃圾焚烧产生了兴趣，他们走进垃圾焚烧厂，展开了项目式学习之旅。 项目一：了解垃圾焚烧工艺系统 【实地参观】垃圾焚烧工艺系统由垃圾储存系统、焚烧系统、余热锅炉系统、烟气净化系统、汽轮发电系统、灰渣处理系统、给排水系统、渗沥液处理系统组成。 【表达交流】 （1）垃圾进入焚烧系统前，需要将垃圾进行分类，下列垃圾属于可回收物的是______（填字母序号）。 A．废旧金属 B．快递纸箱 C．食物残渣 （2）为了使垃圾在焚烧系统内充分燃烧，可进行的操作是 。 项目二：检验垃圾渗沥液的成分 【进行实验】 （3）请完善下面表格。 实验操作 实验现象 实验结论 步骤1 取少量黑色的垃圾渗沥液于烧杯中，加入足量的 ，静置 上层溶液变为无色，异味消除 —— 步骤2 取少量上层溶液于试管中，向其中滴加紫色石蕊溶液 。 渗沥液中含有H+ 步骤3 另取少量上层溶液于试管中，向其中滴加 。 产生白色沉淀 渗沥液中含有Cl- 【得出结论】垃圾渗沥液中含有H+和Cl- 【分析解释】 （4）步骤3中发生反应的化学方程式是 。 项目三：讨论垃圾焚烧的意义 【讨论交流】 （5）垃圾焚烧的意义是 （写一种即可）。 【答案】（1）AB （2）将垃圾粉碎（合理即可） （3）活性炭 溶液变为红色 硝酸银溶液 （4） （5）节约化石燃料（合理即可） 【解析】（1）A、废旧金属可回收利用，属于可回收物，符合题意； B、快递纸箱可回收利用，属于可回收物，符合题意； C、食物残渣属于厨余垃圾，不符合题意。 故选AB； （2）为了使垃圾在焚烧系统内充分燃烧，可进行的操作是将垃圾粉碎，增大垃圾与氧气的接触面积； （3）步骤1：活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，故可取少量黑色的垃圾渗沥液于烧杯中，加入足量的活性炭，静置，可观察到上层溶液变为无色，异味消除； 步骤2：实验结论为：渗沥液中含有H+，说明溶液显酸性，则取少量上层溶液于试管中，向其中滴加紫色石蕊溶液，现象为：溶液变为红色； 步骤3：实验结论为渗沥液中含有Cl-，氯离子能与银离子结合生成氯化银白色沉淀，故可另取少量上层溶液于试管中，向其中滴加硝酸银溶液，产生白色沉淀； （4）步骤3中发生反应为盐酸和硝酸银反应生成氯化银和硝酸，该反应的化学方程式为：； （5）垃圾焚烧时产生的热量可用于发电等，可以减少化石燃料的使用，节约化石燃料。 命题6 探究土壤酸碱性对植物生长的影响 15．某学校兴趣小组在“探究土壤酸碱性对植物生长的影响”的实践活动中，测得土壤样品呈酸性，其测得结果可能是（ ） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A、pH=6的土壤显酸性，符合题意； B、pH=7的土壤呈中性，不符合题意； C、pH=8的土壤显碱性，不符合题意； D、pH=9的土壤显碱性，不符合题意。 故选A。 16．小丽同学家里承包了一块土地，准备种植特色农产品玉米。由于担心该地土壤的酸碱性不适合种植玉米，特邀请学校化学兴趣小组的同学利用所学化，知识对土壤的酸碱性进行项目式探究。 【查阅资料】玉米适宜在范围是的土壤中生长。植物生长需要多种营养元素，包括碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁等常量元素和其他微量元素。 项目任务：测定土壤的酸碱性 【进行实验】步骤1：取农田里五份不同位置的土样于烧杯中，分别加入蒸馏水，充分搅拌后静置，澄清后过滤； 步骤2：用玻璃棒分别蘸取少量滤液滴加到试纸上，试纸显色后与标准比色卡对照读数。 （1）在农田里确定5个位置进行取样，以下取样位置设定合理的是___________(填字母序号)。 A． B． C． 【实验记录】同学们分别进行了五次实验测定土壤滤液的酸碱度，实验数据记录如下： 组别 滤液1 滤液2 滤液3 滤液4 滤液5 测得的值 5 6 6 5 5 【实验结论】 （2）该土地的土壤呈 性。 【调查分析】经调查，该土地之前的承包者为使种植的农作物生长茂盛，施用了大量含硫酸铵的化肥，硫酸铵水溶液呈微弱酸性。 （3）该兴趣小组的同学采用熟石灰降低农田土壤的酸性，但效果不明显。小丽同学提出可能是熟石灰已经变质了，写出检验熟石灰是否变质的实验步骤： 。 （4）经过本次项目式探究，同学们也有了自己的收获，但对土壤施用化肥的利与弊产生了争执，请选择你支持的一方并阐述自己的理由： 。 （5）我国土壤的分布情况大体是“南酸北碱”，南方农民常引入淡水冲洗以降低其酸性。请在图中画出冲洗过程中土壤溶液酸碱度变化的大致曲线。 【答案】（1）B （2）酸 （3）取少量的样品于试管中，滴入足量的稀盐酸，若有气泡产生，证明熟石灰已变质 （4）支持有利，理由是化肥有助于植物生长，增加农作物产量（或支持有弊，理由是化肥过量施用会造成土壤、水体等环境污染） （5） 【解析】（1）取样测定土壤酸碱度时，要在地块的5-6个均匀的位置进行取样，测定结果才比较准确，故选B； （2）常温下，pH＜7的溶液显酸性，根据表格中数据可知该土地的土壤呈酸性，故填：酸； （3）熟石灰变质是因为氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙和水，故检验熟石灰是否变质就是检验固体中是否有碳酸钙，碳酸钙可以与稀盐酸反应生成二氧化碳气体，故检验熟石灰是否变质的实验步骤为取少量的样品于试管中，滴入足量的稀盐酸，若有气泡产生，证明熟石灰已变质，故填：取少量的样品于试管中，滴入足量的稀盐酸，若有气泡产生，证明熟石灰已变质； （4）支持有利一方的理由是：有助于植物的生长，增加农作物的产量或支持有弊一方的理由是：因为化肥的过量施用会造成土壤酸化，环境污染等（合理即可），故填：支持有利，理由是化肥有助于植物生长，增加农作物产量（或支持有弊，理由是化肥过量施用会造成土壤、水体等环境污染）； （5）显酸性的土壤的pH＜7，引淡水冲洗过程中，酸性会降低，溶液的pH升高，越来越接近7，故曲线变化为。 命题7 海洋资源的综合利用与制盐 17．从海水中提取食盐的主要流程如图所示，下列说法错误的是（ ） A．海水晒盐是利用光照和风力使水分蒸发得到粗盐 B．在蒸发池中，海水中氯化钠的质量逐渐增加 C．海水晒盐析出粗盐后的母液一定是氯化钠的饱和溶液 D．海水晒盐析出粗盐后的母液可用于提取多种化工原料 【答案】B 【解析】A、氯化钠的溶解度受温度影响不大，故海水晒盐是利用光照和风力等使水分蒸发，得到粗盐，不符合题意；B、在蒸发池中，水分被蒸发，溶剂质量减小，海水中氯化钠的质量不变，符合题意；C、在一定温度下，向一定量溶剂里加入某种溶质，当溶质不能继续溶解时，所得到的溶液叫做这种溶质的饱和溶液，故海水晒盐析出粗盐后的母液一定是氯化钠的饱和溶液，不符合题意；D、海水晒盐析出粗盐后的母液中含有氯化镁等多种化学物质，可用于提取多种化工原料，不符合题意。故选B。 18．海水晒盐流程如下图。回答下列问题：    （1）用蒸发溶剂而不用降温结晶方法从海水中提取氯化钠，原因是 。 （2）粗盐中含有少量硫酸钠，可向溶液中滴加适量的氯化钡溶液除去，相关反应的化学方程式为 。 （3）粗盐提纯需经过过滤和蒸发步骤，过滤中若发现滤液浑浊，应 ；蒸发过程中用玻璃棒不断搅拌，以防止 。 （4）工业上可用氯化钠为原料来制取 （写化学式，一种即可）。 【答案】（1）氯化钠溶解度受温度变化影响较小 （2） （3）再过滤一次或更换滤纸 因局部温度过高，造成液滴飞溅 （4）Na2CO3或NaOH或Cl2或HCl 【解析】（1）用蒸发溶剂而不用降温结晶方法从海水中提取氯化钠，原因是氯化钠的溶解度受温度影响较小； （2）粗盐中含有少量硫酸钠，硫酸钠与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，可向溶液中滴加适量的氯化钡溶液除去，相关反应的化学方程式为 BaCl₂+Na₂SO₄=BaSO₄↓+2NaCl； （3）粗盐提纯需经过过滤和蒸发步骤，过滤中若发现滤液浑浊，应再过滤一次或更换滤纸；蒸发过程中用玻璃棒不断搅拌，以防止局部温度过高造成液滴飞溅； （4）工业上可用氯化钠为原料来制取 NaOH（氢氧化钠）、Na₂CO₃（碳酸钠）、盐酸（HCl）和氯气（Cl2）等。 命题8 制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程 19．如图是某种氢原子的结构模型图，下列说法正确的是 A．氢气是由氢原子构成的 B．该原子的核电荷数为3 C．该原子的原子核内有2个质子和1个中子 D．该原子只有1个电子，在化学变化中可能失去 【答案】D 【解析】A、氢气是由氢分子构成的，氢分子是由氢原子构成的，故A错误； B、该原子的核电荷数=质子数=1，故B错误； C、根据图示，该原子的原子核内有1个质子和2个中子，故C错误； D、该原子只有1个电子，在化学变化中可能失去，形成H+，故D正确。 故选D。 20．如图是氢气和氯气发生反应的微观示意图。 （图片是H2、Cl2分子， 2个H、2个Cl原子，2个HCl分子） （1）生成物C 是 （填“纯净物”或“混合物”）。 （2）保持氢气的化学性质的最小微粒是 。 （3）根据以上的微观示意图，写出化学变化的微观实质 。 【答案】（1）纯净物 （2）氢分子 （3）分子分裂成原子，原子重新组合成新的分子 【解析】（1）根据微观示意图，可以看到该反应中生成物只有一种物质HCl，则属于纯净物； （2）对于由分子构成的物质，分子是保持其化学性质的最小粒子，故保持氢气化学性质的最小粒子是氢分子。 （3）根据反应的图示分析得出该反应的微观实质为氢分子分解为氢原子，氯气分子分解为氯原子，氢原子与氯原子重新组合成氯化氢分子，则体现出的化学反应的微观实质为：在化学变化中，分子分裂成原子，原子重新组合成新的分子。 21．19世纪以前，人们一直认为原子是不可分的，一百多年来，科学家通过实验与推理不断纠正错误认识，逐步揭开原子的构成。 （1）1897年，通过实验发现了带负电的电子，他推测原子中还有带正电的物质，他推测的依据是 。 （2）1911年著名物理学家为探索原子的内部结构进行了著名的ɑ粒子散射实验（图1），实验现象如图2。 由实验现象可以推理得出的结论有_______（填序号）。 A．原子核带正电 B．原子核很小，但集中了原子的大部分质量 C．原子核由质子和中子构成 D．原子内部有很大的空间 （3）若a粒子撞击到电子， （填“明显影响”或“几乎不影响”）α粒子运动轨迹，原因是 。 （4）1919年，卢瑟福用α粒子核轰击氮原子核，发现了一种新粒子，这种粒子带一个单位的正电荷，其质量与氢原子相近，这种粒子的名称为 。 （5）20世纪80年代中期，人们借助扫描隧道显微镜观察到原子在物质表面的排列状况。下列有关人类对原子结构的认识中，说法正确的是_______。 A．扫描隧道显微镜可确定原子的真实存在 B．扫描隧道显微镜可以观察到原子的内部结构 C．科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程 D．人类借助模型的建立，对原子的认识逐渐接近本质 （6）很多炼金术师，想把单纯的铜、铁、铅、锡等金属炼制为昂贵的黄金，从化学反应层面，基于你对原子的认识，你认为可行吗？并说明理由 。 【答案】（1）原子不显电性，电子带负电 （2）ABD （3）几乎不影响 电子的质量比α粒子小得多 （4）质子 （5）ACD （6）不可行，发生化学变化只是原子最外层电子得失，质子数不变，元素和原子的种类不变 【解析】（1）1987年，汤姆森通过实验发现了带负电的电子，他推测原子中还有带正电的物质，他推测的依据是原子不显电性； （2）A、根据题意：α粒子带正电荷，一小部分α粒子改变了原来的运动方向，由于同种电荷相互排斥，说明原子核带正电荷；故选项说法正确； B、有极少数α粒子被弹了回来，说明金原子中有体积很小、质量大的原子核；故选项说法正确； C、根据卢瑟福为探索原子的内部结构进行的“α粒子散射实验”，无法得出原子核的构成，故选项说法错误； D、大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向，说明金原子中有一个很大的空间，原子不是一个实心球体，故选项说法正确； 故选ABD； （3）若α粒子撞击到电子几乎不影响α粒子运动轨迹，原因是电子的质量远比α粒子小的多； （4）决定元素种类的是核内质子数，卢瑟福用α粒子核轰击氮原子核，发现了一种新粒子，这种粒子带一个单位的正电荷，其质量与氢原子相近，氢原子中含有1个质子和一个电子，电子的质量很小，可以忽略不计，质子就是带一个单位正电荷的微粒，所以这种粒子的名称为质子； （5）A、扫描隧道显微镜可确定原子的真实存在，此选项说法正确； B、扫描隧道显微镜不能观察到原子的内部结构，只能确定原子可再分，此选项说法错误； C、科学模型的建立是一个不断完善不断修正的过程，此选项说法正确； D、人类借助模型的建立，对原子的认识逐渐接近本质，此选项说法正确； 故选ACD； （6）在化学反应前后，元素的质量、种类，原子的质量、种类和数目都不变，只是原子最外层电子得失，不可能变为金。 命题9 调查家用燃料的变迁与合理使用 22．（2024江西）中华民族有着悠久的用火历史。 （1）火的利用促进人类文明进步，下列有关火的利用不利于人类文明进步的是________。 A．驱赶野兽，开拓家园 B．火攻水淹，夺城掠地 C．取暖照明，改善生活 D．冶炼金属，发展生产 （2）《庄子·杂篇·外物》记载“木与木相摩则然（燃）”，从燃烧条件分析“木与木相摩”的取火原理是 。 （3）《天工开物》记载有关炼铁过程：“凡铁一炉载土二千余斤，……或用煤炭，或用木炭”。该过程中炭的作用是 ，炼出的铁可锻打成薄片是利用了铁的 性。 （4）火的利用促进燃料的发展，为打赢蓝天保卫战，部分地区对家用燃料进行了“气代煤”改造，用天然气代替煤的意义是 （任写一条）。 【答案】 （1）B （2）使可燃物的温度达到着火点 （3）作燃料（或提供热量、提供还原剂等） 延展 （4）更环保（或污染更小等） 【解析】 （1）用火驱赶野兽，开拓家园，有利于人类文明进步，A正确；火攻水淹，夺城掠地，是对人类文明的破坏，B错误；用火取暖照明，改善生活，有利于人类文明进步，C正确；燃烧提供热量，冶炼金属，发展生产，有利于人类文明进步，D正确； （2）“木与木相摩”是木头相互摩擦产生热量，使木头达到着火点，则取火原理是使可燃物的温度达到着火点； （3）《天工开物》记载有关炼铁过程中炭的作用是作燃料（或提供热量、提供还原剂等）；铁有延展性，则可锻打成薄片； （4）天然气是气体，气体燃烧更充分，污染小，则用天然气代替煤的意义是更环保（或污染更小等）。 23．某市家用燃料的变迁经历了如图几个阶段： （1）煤的气化可产生管道煤气，其主要反应是碳与水蒸气在高温下反应生成两种常见的可燃性气体，这两种气体是 和 。(填化学式)  （2）液化石油气是利用石油中各成分的 不同，将石油加热炼制得到的一种产品。 （3）根据下表可以推出家用煤气或天然气代替其他燃料的原因是__________________________　 　(至少写出一点)，写出天然气燃烧的化学方程式：_______________________。  燃料 调控 主要成分 热值 木材 需频繁添加木材 碳、氢、氧等元素 2 500~3 000大卡/kg 煤 需提前点燃，过程复杂 碳、氢、硫、氮等元素 5 500大卡/kg 煤气 随用随开 一氧化碳和氢气 3 800~5 700大卡/m3 天然气 随用随开 甲烷 8 000~90 000大卡/m3 【答案】（1）CO H2 （2）沸点 （3）随用随开，操作简单；热值高(合理即可) CH4+2O2CO2+2H2O 命题10 调查我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用 24．2024年4月25日，“神舟十八号”太空飞船成功发射，标志着我国载人航天进入新的发展阶段。 （1）航天员舱外航天服使用的聚氨酯橡胶是 （填“隔热”或“导热”）材料； （2）太阳能电池板工作时可将太阳能转化为 能； （3）航天食品中包含牛肉和蔬菜，其中主要为航天员提供维生素C的食品是 ； （4）长征2F型火箭使用的推进剂为偏二甲肼和四氧化二氮。偏二甲肼与四氧化二氮反应过程中 （填“吸收”或“放出”）热量； （5）太空舱使用锂电池。Li可以通过Al与Li2O在高温下发生置换反应得到，该反应的化学方程式为 。 【答案】（1）隔热 （2）电 （3）蔬菜 （4）放出 （5） 【解析】（1）航天员舱外航天服使用的聚氨酯橡胶是隔热材料； （2）太阳能电池板工作时可将太阳能转化为电能； （3）牛肉中富含蛋白质，蔬菜中富含维生素，故主要为航天员提供维生素C的食品是蔬菜； （4）长征2F型火箭使用的推进剂为偏二甲肼和四氧化二氮，则偏二甲肼与四氧化二氮反应过程中放出热量； （5）Li可以通过Al与Li2O在高温下发生置换反应得到，则发生的反应是铝与Li2O在高温条件下反应生成锂和氧化铝，化学方程式为。 25．（2024山东烟台）2024年4月24日是第九个中国航天日，主题为“极目楚天，共襄星汉”。中国人探索宇宙的脚步驰而不息。 （1）空间站种菜。航天员在太空吃到了自己种的蔬菜。蔬菜能为航天员提供 （写1种主要的营养素）。为使蔬菜枝叶茂盛，可以施用的一种化肥是 （写化学式）。太空蔬菜在塑料网篮中种植，塑料属于 （填序号）。 A．无机非金属材料    B．有机高分子材料    C．金属材料    D．复合材料 （2）固体火箭发射卫星。我国在海阳市附近海域使用引力一号运载火箭将3颗卫星顺利送入预定轨道，刷新了全球最大固体运载火箭记录。高氯酸铵、铝粉等是固体运载火箭的主要推进剂，发射时高氯酸铵发生的化学反应是：2 NH4ClO4 N2↑ + 2 O2↑ + X↑ + 4 H2O↑。 ① X的化学式是 ，NH4ClO4中氯元素的化合价是 。 ② 铝粉在氧气中燃烧的化学方程式是 。 （3）太空燃烧实验。航天员在燃烧科学实验柜中以甲烷为燃料进行在轨点火燃烧实验，观察到甲烷火焰与地面上对照实验的火焰相比，显得短而圆，且微弱。 ①制作燃烧科学实验柜的材料需具有的性质是 （写1条）。 ②从燃烧的条件分析，点火的作用是 。 ③下列对燃烧实验分析正确的是 （填序号）。 A．空间站甲烷燃烧，不需要氧气 B．空间站失重条件下燃烧产生的热气流向四周扩散，地面上热气流向上扩散 C．空间站失重条件下空气流动性差，甲烷燃烧的火焰比较微弱 【答案】 （1）维生素（合理即可） NH4Cl（合理即可） B （2）Cl2 +7 4 Al + 3 O2 2 Al2O3 （3）防火（合理即可） 使温度达到可燃物的着火点 BC 【解析】 （1）蔬菜中富含维生素、水分等； 氮肥有利于蔬菜叶的生长，含有氮、磷、钾三种营养元素中氮元素的属于氮肥，如NH4Cl、CO(NH2)2等； 塑料属于有机高分子材料，故填：维生素（合理即可）；NH4Cl（合理即可）；B； （2）①根据质量守恒定律，化学反应前后原子的个数、种类均不变。该反应中，反应前含有2个N、8个H、2个Cl、8个O，反应后含有2个N、8个H、8个O，相差2个Cl，则X的化学式为Cl2； NH4ClO4中铵根离子的化合价为+1价，氧元素的化合价为－2价，设氯元素的化合价为y，根据化合物中正负化合价代数和为零，得(+1) + y +(-2)×4 =0，y = +7，即氯元素的化合价为+7； ②铝在氧气中点燃生成氧化铝，反应的化学方程式为4 Al + 3 O2 2 Al2O3； （3）①航天员在燃烧科学实验柜中以甲烷为燃料进行在轨点火燃烧实验，则制作燃烧科学实验柜的材料需具有的性质是防火，耐高温等，故填：防火（合理即可）； ②从燃烧的条件分析，点火后温度升高，所以作用是使温度达到可燃物的着火点； ③空间站甲烷燃烧，也需要氧气，故A错误；空间站失重条件下燃烧产生的热气流向四周扩散，火焰显得短而圆，且微弱，地面上热气流向上扩散，火焰呈锥状，故B正确；空间站失重条件下空气流动性差，氧气得不到很好的补充，甲烷燃烧的火焰比较微弱，故C正确。 26．C919中型客机（COMAC-C919）是中国首款按照最新国际适航标准研制的干线民用飞机，C919中型客机是建设创新型国家的标志性工程，具有完全自主知识产权。先进材料首次在国产民机大规模应用，第三代铝合金材料、碳纤维复合材料在C919机体结构用量分别达到8.8%和12%。 （1）C919由于大量采用碳纤维复合材料，较国外同类型飞机80分贝的机舱噪音，C919 机舱内噪音降到60分贝以下。碳纤维复合材料具有的优点是 （填A、B、C选项） A 弹性好、耐磨 B 绝缘性好，不易老化 C 密度小、强度高 （2）为减轻飞机结构重量，在机身的设计，上还更多的使用新型的铝合金材料。在铝合金中加入微量的钪（Sc），添加0.5%左右钪的铝合金经超塑性处理后，其延伸率可达到1100%。因此，铝钪合金可望成为新一代的航天、航空、舰船工业用轻质结构材料。金属钪可由电解氯化钪（ScC13）制得，电解氯化钪可得两种单质，其反应的化学方程式为 ，反应前后氯元素的化合价变化为 。此方法中的能量转化为 。 （3）在减排方面，C919 是一款绿色排放、适应环保要求的先进飞机。通过环保的设计理念，飞机碳排放量较同类飞机降低50%。使用的生物航空煤油比普通的航空煤油燃烧减少了 （填两种物质的化学式）等计入空气污染指数的污染物。 【答案】 C -1价→0价 电能→化学能 CO、SO2 【解析】（1）碳纤维复合材料具有的优点是密度小、强度高。故选C； （2）金属钪可由电解氯化钪（ScC13）制得，电解氯化钪可得两种单质，根据质量守恒定律可知，这两种单质分别为Sc和Cl2，其反应的化学方程式为。ScC13中氯元素显-1价，氯气属于单质，氯元素的化合价为0价，反应前后氯元素的化合价变化为-1价→0价。此方法中的能量转化为电能→化学能。 （3）使用的生物航空煤油比普通的航空煤油燃烧减少了CO、SO2等计入空气污染指数的污染物。 9 / 9 学科网（北京）股份有限公司 $$ 题型15 跨学科实践题 内容概览 题型综述 解题攻略 攻略01 探索解决问题的思路 攻略02 运用学科知识进行解决实际问题的规划和实施 攻略03 评估、改进、优化解决实际问题的方案 攻略04 做出合理的价值判断 中考练场 命题01 微型空气质量“检测站”的组装与使用 命题02 基于特定需求设计和制作简易供氧器 命题03 水质检测及自制净水器 命题04 基于碳中和理念设计低碳行动方案 命题05 垃圾的分类与回收利用 命题06 探究土壤酸碱性对植物生长的影响 命题07 海洋资源的综合利用与制盐 命题08 制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程 命题09 调查家用燃料的变迁与合理使用 命题10 调查我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用 《义务教育课程方案》规定，各学科用不少于本学科总课时的10%开展跨学科主题学习(实践)活动。围绕学生核心素养的目标要求，设计了10个跨学科实践活动供选择使用。“创设真实问题情境，倡导‘做中学’‘用中学’‘创中学’，开展项目式学习，重视跨学科实践活动。”北京、山西、广东、江苏苏州、浙江台州、四川成都、山东青岛等省市已经开始考查跨学科实践活动相关内容。这一趋势在2025年会继续得到加强。 攻略01 探索解决问题的思路 【典例剖析】 【例1-1】（2024·山东青岛）科学家运用了模型建构的方法探索原子的结构。下列对原子结构模型演变过程的认识，不正确的是（ ） A．道尔顿认为原子是不可再分的实心球，是构成物质的最小粒子 B．汤姆孙等人在原子中发现了电子，推翻了道尔顿实心球模型 C．卢瑟福等人通过粒子散射实验修正了汤姆孙葡萄干布丁模型 D．卢瑟福核式模型是最完善的原子结构模型，不会被替代 【例1-2】（2024江苏盐城）阅读下列资料，完成下面小题： 透明的金刚石、灰黑色的石墨和足球状、空心球体结构的C60都是由碳元素组成的单质；碳原子核外电子数为6，其结构示意图如图所示。 金刚石可用来切割大理石、加工坚硬的金属。石墨很软，有滑腻感。C60常温下为固体，能与K等金属反应生成超导体材料，如图所示的独特结构使之有可能在催化、医学等领域具有广泛应用。 1．下列关于C60的说法中不正确的是 A．分子具有空心球体结构 B．是一种新型有机高分子材料 C．每个分子由60个碳原子构成 D．有可能在催化领域具有广泛应用 2．下列摘录中，属于物质结构描述的是 A．碳原子核外电子数为6 B．金刚石可用来切割大理石 C．石墨很软 D．C60能与K等金属反应 3．金刚石、石墨和C60和都是由碳元素组成的单质，它们的性质存在着明显差异。其原因是构成它们的原子 A．种类不同 B．大小不同 C．质量不同 D．排列方式不同 【变式演练】 【变式1-1】（2024·江苏常州）兴趣小组取京杭大运河水样进行净化实验。 （1）设计：运河水中含有泥沙等不溶性杂质以及色素、异味、矿物质、微生物等。 ①可以通过 (填操作名称)去除泥沙等不溶性杂质。 ②下图为活性炭吸附后的微观图示，活性炭具有 结构，可以吸附色素和异味分子。    （2）净化：将饮用水瓶和纱布、活性炭等组合成如图所示装置进行水的净化。其中，装置制作较合理的是 (选填“A”或“B”)。通过该装置净化后的水 (选填“适宜”或“不宜”)直接饮用。    （3）总结： ①混合物分离的一般思路和方法是(将序号排序) 。 a．分析混合物成分　　　b．找到分离方法　　　　c．寻找成分性质差异 ②自制净水器净水材料的选择需要考虑的因素有(写一条) 。 【变式1-2】航天员在太空生活需要氧气和水。氧气和水的相互转化，体现了“合”与“分”的思想。 （1）“合”的思想 液氢和液氧反应产生的能量可为返回舱返回提供动力，该反应的微观示意图如下： ①该化学反应的基本类型是 反应。 ②返回舱返回的动力采用液氢作为能源的优点是 （写一条即可）。 （2）“分”的思想 航天员在空间站生活所需氧气主要通过电解水获得，该反应的化学方程式是 （3）“合”与“分”的思想 通过以上事实，证明了水是由 组成。 攻略02 运用学科知识进行解决实际问题的规划和实施 【典例剖析】 【例2-1】（2024·江苏宿迁）氧气是一种在生产、生活中有广泛用途的重要气体，如医疗急救、炼钢、气焊、化工等。为满足不同人群的需求，市面上有多种类型的制氧机。化学实践小组制作了一台简易“制氧机”，如图所示。 用该制氧机制氧气时，在反应仓中先加入适量水，再依次加入粉末状过碳酸钠（化学式为）和粉末状二氧化锰，即可持续、平稳地产生氧气。 （1）其制氧气的原理可分为两步：①过碳酸钠易溶于水，遇水分解为碳酸钠和过氧化氢，；② （用化学方程式表示）。 【提出问题】充分反应后，若将反应仓内的混合物过滤，得到的滤液中溶质成分有哪些？ 【查阅资料】①在酸性条件下，过氧化氢能将KI转化为；②氯化钡溶液显中性。 【进行实验】将一定量粉末状过碳酸钠和粉末状二氧化锰置于水中至不再产生气泡，将反应后的混合物进行过滤。 （2）实验1：取少量滤液于试管中，滴加过量稀盐酸， （填实验现象），证明滤液中含有碳酸钠。 （3）实验2：继续向实验1反应后的溶液中滴加KI溶液，再滴加 溶液，溶液没有变为蓝色，证明滤液中不含过氧化氢。 【反思交流】过碳酸钠溶于水时生成碳酸钠，是否同时也会生成氢氧化钠？ （4）实验3：另取少量滤液于试管中，滴加过量的氯化钡溶液，目的是 ，反应的化学方程式是 。在不新增其它试剂的情况下，检验加入的氯化钡溶液是否过量的方法是 。 （5）待实验3充分反应后，静置，取上层清液，滴加几滴酚酞试液，溶液呈 色，证明滤液中不含氢氧化钠。 【变式演练】 【变式2-1】习近平总书记十分关心垃圾分类工作，他指出垃圾分类是社会文明水平的一个重要体现，应该对垃圾分类回收。请根据下图完成综合处理生活垃圾的有关问题。 资料l：垃圾焚烧产生烟气中有SO2、HCl等有害气体，SO2与CO2的化学性质相似。 资料2：硫酸亚铁容易与空气中的O2发生反应变质。 （1）其它垃圾的处理 ①发电厂焚烧垃圾时，将 能转变为电能。 ②吸收步骤中，石灰浆发生反应的化学方程式是 (任写一个)。 （2）废旧电池的回收 某些废旧电池中含有危害人类健康的镉、汞等元素。回收废旧电池中的镉有以下方法： 方法一  将废旧电池进行处理制得硫酸镉溶液，向其中加入足量的锌粉，得到固体镉。 方法二  将废旧电池破碎成细颗粒后焙烧，镉转化为氧化镉(CdO)；将含氧化镉的细颗粒和炭粉混合，隔绝空气加热至l200℃得镉蒸气和一氧化碳。 ①由方法一推测，镉的金属活动性比锌 (填“强”或“弱”)。 ②氧化镉和炭粉反应的化学方程式是 ，基本反应类型为 。 （3）生锈铁制品的回收 ①生锈铁制品回收利用过程中，要将硫酸亚铁溶液在氮气环境中结晶得到硫酸亚铁晶体。其中氮气的作用是 。 【变式2-2】（2024·江苏盐城）海洋蕴藏着丰富的资源，人类应合理开发利用。 Ⅰ  了解海水资源 （1）海水中含钠总量约，“钠”指的是 （选填“元素”或“原子”）。 （2）海水中还含有和等物质，其在不同温度时的溶解度如下表所示，如图是对应溶解度曲线。 温度 20 30 40 60 80 100 溶解度 34.0 37.0 40.0 45.5 51.1 56.7 33.7 38.9 44.5 54.6 55.8 50.4 ①如图中曲线 （选填“甲”或“乙”）代表的溶解度曲线。 ②时将固体加入到100g水中， （选填“能”或“不能”）得到溶液。 ③时将等质量的甲、乙两物质的饱和溶液降温到，析出晶体质量相等。判断上述说法 （选填“正确”或“错误”）。 ④现有时饱和溶液，逐渐降温经直至，其溶质质量分数的变化趋势为 。 Ⅱ  海水资源化利用 （3）海水制镁。查找资料，提供两种提取金属镁的路径方案如下图所示。 方案1： 方案2： 结合地理位置，因地制宜，选择我市提取金属镁的最佳方案。你的选择是方案 （选填“1”或“2”），理由是 （写出两点即可）。 攻略03 评估、改进、优化解决实际问题的方案 【典例剖析】 【例3-1】（2024云南省卷）某同学自制的简易净水器如图所示，下列说法错误的是 A．活性炭可吸附水中的色素和异味 B．该装置可除去泥沙等难溶性杂质 C．该装置净水过程发生了化学变化 D．河水经该装置净化后仍是混合物 【例3-2】（2024·山东东营）特定人群、环境对氧气的需求不同。如何基于特定需求设计和制作简易供氧器呢？在老师的指导下，同学们开展了下列活动。 【界定任务】 （1）小英同学认为，首先了解制作简易供氧器的供氧原理再确定制取装置。同学们一致认为制作简易供氧器还需要考虑物质变化、能量变化、反应速率、制得氧气的纯度、制氧剂的用量和配比等。根据 确定发生装置，根据氧气的密度和溶解性等确定收集装置。 【建构模型】 老师提供了以下实验装置，同学们选择装置用过氧化氢分解和加热高锰酸钾的方法获得氧气。 （2）仪器a的名称： ；仪器b的名称： 。 （3）加热高锰酸钾制取氧气应选择的制取装置是 （填字母序号），用过氧化氢制取氧气的化学方程式为 。 【模仿改造】 化学制氧机（原理图见图1）利用过碳酸钠白色固体、二氧化锰黑色粉末产生氧气。过碳酸钠（）加水溶解会分解生成碳酸钠和过氧化氢。用该制氧机制氧时，在反应仓中加入适量水，再先后加入过碳酸钠和二氧化锰，反应仓内有黑色粉末翻腾，变得浑浊，仓壁变得温热，过滤仓底部导气管口有气泡冒出。 （4）加湿过滤仓不仅可以过滤杂质，利用氧气 溶于水的性质，使氧气变得湿润；而且根据 来判断产生氧气的速率。 （5）验证加湿过滤仓导出的气体是氧气的方法： 。 （6）制氧机内部气流采用高压进低压出（即产生的气体在高处聚集，经导管从低处进入加湿过滤仓）的方式，可能的原因有 。 （7）选择制作简易供氧器的反应原理时，不需要考虑的因素是 。 A．原料是否价廉易得    B．所制气体的性质    C．反应速率是否适中 D．制得气体是否纯净    E．实验条件是否易于控制    F．是否安全、环保 【评价反思】 展示环节，小英同学所在小组制作的简易供氧器（如图2）得到了大家的好评，并提出如下修改意见：在导管出口处加装一个带有调气阀的鼻氧管，以提高适用性。 【变式演练】 【变式3-1】（2024·广东广州）学习小组进行水质调查时发现某池塘水较浑浊，为此开展水质研究。 【查阅资料】 ①明矾溶于水生成的Al(OH)3胶体，能吸附水中悬浮物，发生沉降，从而达到净水目的。 ②Al(OH)3胶体能溶于酸。 ③净水效果可用浊度去除率A表示，A值越大表示净水效果越好。 I.探究影响明矾净水效果的因素 【提出猜想】猜想a：一定范围内，明矾的用量越大，净水效果越好。 猜想b：一定范围内，水样的酸性越强，净水效果越差。 【实验准备】配制絮凝剂溶液和稀硫酸 （1）用明矾配制100mL质量分数为1%的絮凝剂溶液（密度取1.0g/cm3），需用到的玻璃仪器除了量筒、烧杯、胶头滴管外，还需要 。 （2）用质量分数为98%的浓硫酸（密度取1.8g/cm3）加水稀释配制100mL质量分数为9.8%的稀硫酸（密度取1.0g/cm3），需要量取浓硫酸的体积为 mL（结果保留1位小数）。 【设计实验，验证猜想】取该水样，按下列实验方案加入试剂后，充分搅拌，静置tmin，测定水样的浊度并计算得到浊度去除率，记录数据。 实验序号 水样体积/mL 1%絮凝剂溶液体积/mL 9.8%硫酸体积/mL 蒸馏水体积/mL tmin后浊度去除率 i 200 5.0 0 5.0 A1 ii 200 V1 0 7.5 A2 iii 200 0 0 V2 A3 iv 200 5.0 2.0 3.0 A4 v 200 5.0 5.0 0 A5 【数据分析，交流讨论】 （3）实验i、ⅱ、ⅲ用于探究猜想a是否成立，则V1= ，V2= 。 （4）实验测得A1>A2>A3，由此得出的结论是 。 （5）实验证明猜想b成立，得出该结论的依据是 （用A的大小关系表示）。 （6）水样的酸性越强，净水效果越差，原因是 。 Ⅱ.硬水的软化 （7）取少量水样，加入 ，振荡后静置，产生较多浮渣，说明水样是硬水。用沉淀法除去水样中的Ca2+和Mg2+后，再加入盐酸调节溶液至中性，得到软水。 【变式3-2】某实践活动小组在老师带领下，对空气质量检测等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）下图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”） 活动二：认识微型空气质量“检测站” 【查询网络】微型空气质量检测系统可实时、准确地检测室外空气污染物、其结构如下图所示。 （2）太阳能板工作时发生的能量转化是 。 活动三：调查微型空气质量“检测站” 观察并记录某段时间显示的数据如下表 二氧化氮（μg/m3） 臭氧（μg/m3） 一氧化碳（mg/m3） 22 158 1.3 （3）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）。 活动四：进行实践 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。 （4）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 ，振荡。 废气中含有二氧化硫 活动五：提出空气质量改进方案 （5）为了保护人类赖以生存的环境，我们在校园中能做什么？ （写一条）。 攻略04 做出合理的价值判断 【典例剖析】 【例4-1】我国新修订的《环境空气质量标准》颁布后，各地采取多种措施提高空气质量。下列措施中，不利于提高空气质量的是 A．控制PM2.5的排放以减少雾霾天气 B．将盗版光盘泼上汽油焚烧处理 C．向煤炭中加入石灰石或生石灰作固硫剂，减少二氧化硫的排放 D．禁止燃放烟花爆竹 【例4-2】（2024福建）请参加社会性议题“汽车能源的变迁”的项目式学习。 （1）传统汽车能源主要来自石油。 ① 从物质分类角度看，石油属于 （填“纯净物”或“混合物”）。 ② 汽油作汽车燃料的缺点有 （写一个）。 （2）天然气和乙醇可替代传统汽车能源。 ① 甲烷（CH4）和乙醇（C2H6O）均属于 （填“无机”或“有机”）化合物。 ② 天然气的主要成分是甲烷，其完全燃烧的化学方程式为 。 （3）电池可给新能源汽车提供动力。 ① 电动汽车的电池放电时，其能量转化方式为 能转化为电能。 ② 以“使用电动汽车代替燃油车是否能减少CO2的排放”为题进行小组辩论，你的看法和理由是 。 【变式演练】 【变式4-1】阅读下列科技短文并回答问题。 2023年7月12日9时整，我国自主研制的朱雀二号遥二运载火箭在酒泉卫星发射中心腾空而起，成功入轨并完成了飞行任务。它作为全球首枚成功入轨的液氧甲烷火箭，填补了国内液氧甲烷火箭的技术空白。推进剂是决定火箭动力的关键因素，下表是常见的三种液体火箭推进剂的特点： 液体推进剂种类 特点 液氧煤油 成本低、比冲较低、易积碳、结焦等 液氧液氢 成本高、比冲非常高、绿色环保、不易储存等 液氧甲烷 成本低、比冲较高、积碳不结焦、绿色环保、燃烧效率高、易制取等 （1）以上三种液体推进剂中 作助燃剂，煤油、液氢、甲烷作燃料。 （2）火箭向上的推力来自燃料燃烧 （填“释放”或“吸收”）热量并喷出高温气体产生的反作用力。 （3）文中提到的煤油是由石油炼制而成，下列关于石油的叙述不正确的是（填字母） A．石油属于不可再生能源 B．化石燃料包括石油、煤、氢气等 C．石油是一种化工原料 （4）液氧甲烷推进剂燃烧效率高，甲烷（CH4）和液氧完全燃烧的化学方程式为 。 （5）液氧甲烷是理想的液体推进剂之一，其优点是 。 命题1 微型空气质量“检测站”的组装与使用 1．（2024·江苏常州）兴趣小组对我国的太空舱制取氧气系统(其剖面如图所示)进行了研究性学习。    I．多角度认识制氧原理电源 （1）太空舱制氧系统中电源A极是 极；将燃着的蜡烛放入b管收集的气体中，看到燃烧 。 （2）太空舱制氧原理的化学方程式为 ，反应过程中种类和数目均没有发生变化的微粒是 (用符号表示)。 （3）太空舱制氧过程中消耗的水和生成的氧气的质量关系是___________(填序号)。 A．   B．   C．   D．   II．多措施提高制氧效率 【查阅资料】 提高电解效率的措施主要包括：增强水的导电性、改变电解温度、设置超声波场等。 【讨论分析】 （4）用30%的KOH溶液代替水进行电解，增大了水中 的浓度，增强了水的导电性。 （5）升高电解温度能提高制氧效率的原因之一是：温度升高，微粒 。 （6）如图分别为两种不同条件下不锈钢电极表面的气泡直径分布情况图。    ①气泡覆盖在电极表面使电解反应界面 (选填“增大”或“减小”)，降低了电解效率。 ②超声波振动能提高电解效率的原因是 。 命题2 基于特定需求设计和制作简易供氧器 2．（2024·山西晋城·三模）化学兴趣小组的同学们利用过氧化氢溶液和二氧化锰制作了一台简易化学制氧机，并用该制氧机制氧。以下有关分析中正确的是（ ） A．二氧化锰是反应物之一 B．该反应说明分子可以再分 C．过滤仓中水的作用是控制反应速率 D．人体补氧是利用氧气能支持燃烧的性质 3．特定人群、环境对氧气的需求不同。如何基于特定需求设计和制作简易供氧器呢？在老师的指导下，同学们开展了下列活动。 【界定任务】 （1）小英同学认为，首先了解制作简易供氧器的供氧原理再确定制取装置。同学们一致认为制作简易供氧器还需要考虑物质变化、能量变化、反应速率、制得氧气的纯度、制氧剂的用量和配比等。根据 、 确定发生装置，根据氧气的密度和溶解性等确定收集装置。 【建构模型】 老师提供了以下实验装置，同学们选择装置用过氧化氢分解和加热高锰酸钾的方法获得氧气。 （2）仪器a的名称： ；仪器b的名称： 。 （3）指出装置A中存在的一处错误： ，改进图中存在的错误后，加热高锰酸钾制取氧气应选择的制取装置是 (填字母序号)，用高锰酸钾制取氧气的符号表达式为 。装置B中使用分液漏斗的优点是 。 【模仿改造】 化学制氧机(原理图见图1)利用过碳酸钠白色固体、二氧化锰黑色粉末产生氧气。过碳酸钠()加水溶解会分解生成碳酸钠和过氧化氢。用该制氧机制氧时，在反应仓中加入适量水，再先后加入过碳酸钠和二氧化锰，反应仓内有黑色粉末翻腾，变得浑浊，仓壁变得温热，过滤仓底部导气管口有气泡冒出。 （4）请写出过碳酸钠加水溶解分解生成碳酸钠和过氧化氢的文字表达式： 。 （5）制氧机内部气流通入加湿过滤仓，不仅可以过滤掉部分杂质，还有哪些优点？① ；② 。 （6）验证加湿过滤仓导出的气体是氧气的方法： 。 【评价反思】 展示环节，小英同学所在小组制作的简易供氧器(如图2)得到了大家的好评，并提出如下修改意见：在导管出口处加装一个带有调气阀的鼻氧管，以提高适用性。 （7）选择制作简易供氧器的反应原理时，需要考虑的因素是___________。 A．原料是否价廉易得 B．装置是否安全可靠 C．实验条件是否易于控制 D．是否安全、环保 4．某校“我与化学”学习小组开展“基于特定需求设计和制作简易供氧器”的实践活动。同学们购买了市售家用制氧剂并进行相关的探究。 I．探究制氧剂反应原理 查阅说明书：制氧剂A是过碳酸钠固体，制氧剂B是二氧化锰。 过碳酸钠(化学式Na2CO4)是白色颗粒状粉末，溶于水后会反应生成过氧化氢和碳酸钠，过氧化氢在二氧化锰的作用下分解产生氧气。 （1）学习小组计划组装一套氧气的制取与过滤的装置： ①装置甲是O2发生装置，请从下列仪器中选出合适的仪器进行组装，需要用到的仪器有 。(填字母) ②装置乙中的蒸馏水有过滤杂质、提高氧气纯度的作用外，还能起到的作用是 。(填字母) A．判断是否有氧气输出 B．加快氧气的生成速率 C．增大氧气的产量 D．监测气体的流速 Ⅱ．对制氧剂的选择探究 吴同学提出：常温下，过氧化氢溶液也可以快速制氧，为什么不选用过氧化氢溶液而选用过碳酸钠呢？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。 【查阅资料】 ①过氧化氢溶液的稳定性较差，浓度较大时具有一定的腐蚀性。 ②过碳酸钠俗称固体双氧水，具有无毒、无臭、无污染、易储存、水溶性好等特点。 【实验探究】 在其他条件相同的前提下，以获得相同体积的氧气设计实验。 实验一：溶质质量相等的四组过氧化氢的制氧效果对比。以做催化剂，记录并处理20min内数据，见图。 实验二：1.41g过碳酸钠四种加水量的制氧效果对比。为与过氧化氢的制氧效果对比，实验中水的添加量与过氧化氢体积保持一致(固体体积忽略不计)。记录并处理20min内数据，见图。 （2）从图中可知，过碳酸钠的制氧效率与加水量的关系是 。 （3）结合图中数据，制氧剂选择过碳酸钠的依据是 。 （4）对比过氧化氢溶液制取氧气，除了上述因素外，选过碳酸钠做家用制氧机制氧剂的优点是 (写一点)。 命题3 水质检测及自制净水器 5．（2024四川成都）某学习小组开展“自制简易净水器”的实践活动，作品如图。完成下面小题。 （1）任务一：学习净水原理。下列净水过程涉及化学变化的是 A．静置沉淀 B．砂石过滤 C．活性炭吸附 D．投药消毒 （2）任务二：设计并制作净水器。下列说法合理的是 A．用聚氯乙烯塑料制作外壳，安全环保 B．小卵石和石英砂主要除去可溶性杂质 C．用活性炭净水是因为其结构疏松多孔 D．蓬松棉的主要作用是提高净水的速率 （3）任务三：展示并评价作品。下列评价不合理的是 A．净化水硬度变得更小 B．制作材料廉价易得 C．制作简单，操作简便 D．作品设计简洁美观 6．化学兴趣小组开展了“自制净水器及水质检测”跨学科实践活动。 （1）自制净水器 图1中的吸附剂为活性炭是因其具有 结构；过滤采用了图2膜技术净化装置，自来水经过该装置过滤后其硬度(通常用钙镁离子的含量来判断) (填“会”或“不会”)降低。 （2）水质检测 检测水可用市售的水质检测笔直接读出水质的TDS值，以判断水质纯度，如图3所示。若通过水质检测笔测出的TDS值为450，则该水质 ，使用这样的水会给生活和生产带来许多麻烦，请举一例说明 。 7．饮用水安全问题越来越受到人们的关注。 （1）自来水的净化的主要步骤如下图： ①河水外观浑浊，因其含有 (填“可溶性”或“难溶性”)杂质，除去此类杂质的步骤是 (填“Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ”)。 ②物质X能除去水中的臭味，X可能是 。 （2）为了保障野外工作人员的用水安全，便携净水器的设计具有重要意义、小组同学利用注射器、蓬松棉、纱布、活性炭、小卵石、石英砂等自制一个如图所示便携净水器。 ①为了使净水效果更好，你觉得A层放置的材料最好是 。 ②使用该净水器，待处理的水由下往上压，优点是 。 （3）市面上的“生命吸管”便携式净水器，其构造、净化原理，如图所示。 纺织网可对污水进行过滤，其目的是拦截 (填“大于”或“小于”)网限直径的颗粒。 8．（2024四川广安）“上善若水，水善利万物而不争”我们应弘扬水之德，善用水之益。化学兴趣小组开展以“水的净化”为主题的项目式学习。 任务一：咨询水处理过程 【咨询专家】同学们通过数字化平台，向水处理专家进行咨询。专家介绍了两种水处理技术： ①常规处理技术：天然水→加絮凝剂反应沉淀→过滤后加活性炭→加消毒剂→自来水。 （1）其中活性炭起 作用。 ②高分子膜分离技术 任务二：探究水处理中的消毒剂 【查阅资料】①Cl2通入H2O中，形成氯水，Cl2与H2O反应生成次氯酸（HClO）和HCl。 ②次氯酸（HClO）具有强氧化性，可消毒杀菌。 ③次氯酸（HClO）不稳定，见光易分解。 【提出问题】久置的氯水是否可以用于消毒杀菌？ 【进行实验】在教师的指导下，同学们设计实验方案，利用左下图装置探究新制氯水在光照下溶液的pH、氯离子浓度随时间的变化，通过实验，最终获得如下图（1）（2）所示数据。 【数据处理】 （2）通过图（1）（2）数据分析，氯水在光照下pH变小的原因是HClO见光分解生成了 ，使溶液酸性增强。 【得出结论】 （3）通过讨论，同学们得出的结论是 。 【分享交流】 （4）若将Cl2通入水中，再加入NaOH溶液，可制得一种新的消毒剂。其中次氯酸（HClO）与NaOH反应的化学方程式为 。 任务三：自制纯净水 【设计制作】通过查阅资料，同学们设计如下图所示装置对自来水再次净化获得纯净水。 （5）当自来水通过上图所示阳、阴离子交换柱后，与通入前相比，水分子数目将增多，简述其理由。 。 命题4 基于碳中和理念设计低碳行动方案 9．（2023·黑龙江牡丹江）请结合材料回答下列问题： 我国科研团队研发了一种纳米“蓄水”膜反应器（如下图所示），内部封装了特定催化剂，该催化剂能够实现在温和条件下（3MPa，240℃）二氧化碳近100%高效稳定的转化。纳米“蓄水”膜反应器的壳层具有高选择性，反应后，能保证生成的水集中到内部而乙醇溢出。    二氧化碳不仅能制造乙醇，还能制造淀粉、蛋白质、甲醇、尿素、纯碱、灭火剂等，我国化学工作者正在围绕绿色、低碳、环保、高效的主题，继续推进碳捕捉、碳中和，以实现二氧化碳资源的高价值利用。 （1）图中“  ”表示的物质属于 （填“有机化合物”或“无机化合物”）。 （2）壳层的优点是 。 （3）纳米“蓄水”膜反应器内发生反应的化学方程式为 。 （4）该技术的研发有利于缓解 问题（写一条）。 10．“碳中和”，我们一直在行动。 I.碳封存 （1）近年来，我国在海上二氧化碳封存技术领域取得突破，该技术是将油井开采产生的油气混合物注入高碳分离器，再将分离出的二氧化碳通入压缩机加压和干燥，使其变成介于气态和液态之间的超临界状态。 ①二氧化碳气体易被压缩是因为其分子之间的间隔相对 (填“较大”或“较小”)，该过程属于 (填“物理”或“化学”)变化。 ②超临界状态二氧化碳密度高，接近液态二氧化碳；粘度小，流动快，接近气态二氧化碳。为了防止对输送管道内部造成腐蚀，输送超临界二氧化碳的管道材料采用不锈钢或低铬钢等。下列有关说法错误的有 。 A．超临界二氧化碳极易燃烧 B．同等条件下，超临界二氧化碳的输送量比气态二氧化碳小 C．超临界二氧化碳存在于特定的条件下，条件改变，状态改变 （2）氢氧化钙吸收CO2可以“固碳”。某科研小组将氢氧化钙粉末与少量蒸馏水均匀混合，压制成固碳样品块；测定不同CO2浓度下样品质量增加率随时间的变化情况，结果如图1。 ①氢氧化钙“固碳”的反应原理为 (用化学方程式表示)。 ②据图可知CO2浓度越高，固碳速率越 。 II.碳转化 中国科学家已实现由CO2到淀粉的全人工合成，主要过程为：CO2→甲醇→甲醛→……→葡萄糖→……→淀粉。其中“甲醇→甲醛”阶段的物质转化如图2所示。反应a中四种物质的化学计量数均为1。 （3）推测分子中氧原子的数目：甲醇 (填“＞”“＜”或“=”)甲醛。 （4）为使甲醇持续转化为甲醛，反应b需补充H2O2。理论上每完成一个甲醇分子到甲醛分子的转化，至少需要补充 个H2O2分子。 11．（2024江苏连云港）CO2的捕集与资源化利用是实现“双碳”目标的重要手段。利用CaO高温捕集CO2是目前很有前景的技术之一。 （1）制备CaO。 以蛋壳（主要成分为CaCO3，还有少量有机物等杂质）为原料可采用两种方法制备CaO： 方法一：将蛋壳粉碎后，800℃煅烧，得到CaO。 方法二：将蛋壳粉碎后，用醋酸（CH3COOH）将蛋壳中的碳酸钙转化为醋酸钙[Ca(CH3COO)2]后，800℃煅烧，得到CaO。 已知： a．醋酸钙在空气中800℃煅烧时，反应的化学方程式为Ca(CH3COO)2 + 4 O2 CaO + 4 CO2 + 3 H2O b．制得的CaO固体越疏松多孔，捕集CO2的效果越好。 ①方法一煅烧过程中有烧焦羽毛的气味，说明蛋壳中含有 （填字母）。 a．蛋白质          b．糖类          c．油脂 ②含有Ca2+的盐称为钙盐。下列关于方法二中醋酸与碳酸钙的反应，说法正确的是 （填字母）。 a．CaCO3和Ca(CH3COO)2均属于钙盐 b．无色酚酞溶液遇醋酸溶液显红色 c．醋酸与碳酸钙反应生成醋酸钙的同时，有CO2气体生成 ③研究表明：方法二制得的CaO捕集CO2的效果比方法一的更好，原因是 。 （2）捕集CO2。640℃时CaO能与CO2反应生成CaCO3，固定封存CO2。28gCaO最多能捕集CO2的质量是多少？（写出计算过程，否则不得分） （3）CO2的资源化利用。光照条件下，将捕集的CO2催化转化为高价值燃料的反应过程如题图所示。该转化过程分两步进行： 第一步：光照时，H2在催化剂表面失去转化为H+。 第二步：CO2在催化剂表面获得不同数目的e－和H+，分别转化为甲、乙、丙等含一个碳原子的分子。 ①图中产物甲的化学式为 。 ②已知生成1个乙分子时有2e－参加反应，则生成一个丙分子时，需要有 e－参加反应。 命题5 垃圾的分类与回收利用 12．2019年6月21日，杭州市开始在全市范围稳步推进垃圾分类管理，将生活垃圾分为如图所示的4类： 杭州市生活垃圾分为四类，分别是： 可回收物、有害垃圾、易腐垃圾、其他垃圾。 （1）以下四种物品中属于垃圾分类中可回收物的是　　。 A．破碗瓷片 B．过期药物 C．废旧报纸 D．枯枝落叶 （2）易腐垃圾经过处理会产生沼气，沼气可以燃烧发电。沼气的主要成分是甲烷（CH4），请写出甲烷燃烧的化学方程式 。 （3）废电池属于“有害垃圾”，主要是因为废电池里含有大量的汞、镉、锰、铅等重金属 （选填“元素”或“单质”）。 13．垃圾焚烧促进了垃圾处置的减量化、资源化和无害化，化学兴趣小组的同学们对垃圾焚烧产生了兴趣，走进垃圾焚烧厂，展开了项目式学习之旅。 项目一：了解垃圾焚烧工艺系统 【实地参观】垃圾焚烧工艺系统由垃圾储存系统、焚烧系统，余热锅炉系统、烟气净化系统、汽轮发电系统、灰渣处理系统、给排水系统、渗沥液处理系统组成。 【表达交流】 （1）垃圾进入焚烧系统前，需要将垃圾进行分类，下列垃圾属于可回收物的是___________。(“不定项”选择) A．废旧金属 B．快递纸箱 C．食物残渣 （2）为了使垃圾在焚烧系统中燃烧更加充分，可进行的操作是 。(填一种即可) 项目二：检验垃圾渗沥液的成分 （3）【进行实验】 实验操作 实验现象 实验结论 步骤1 取少量黑色的垃圾渗沥液于烧杯中，加入足量的 进行吸附色素，静置。 上层溶液变为无色 步骤2 取少量上层溶液于试管中，向其中滴加紫色石蕊溶液。 渗沥液中含有H+ 【得出结论】垃圾渗沥液中含有氢离子。 【反思交流】 （4）若要证明氢离子是否存在，下列试剂不能达到目的的是___________。 A．pH试纸 B．Cu C．Fe2O3 （5）向加有酚酞试剂的氢氧化钠溶液中加垃圾渗沥液也可证明溶液中含有氢离子。 ①实验中酚酞的作用是 。 ②该反应的微观实质是 。 项目三：讨论垃圾焚烧的应用 【讨论交流】 （6）垃圾焚烧时产生的热量可用于发电，此过程中的能量转化形式为 能→热能→电能。 14．垃圾袋焚烧促进了垃圾处置的减量化、资源化和无害化。化学兴趣小组的同学们对垃圾焚烧产生了兴趣，他们走进垃圾焚烧厂，展开了项目式学习之旅。 项目一：了解垃圾焚烧工艺系统 【实地参观】垃圾焚烧工艺系统由垃圾储存系统、焚烧系统、余热锅炉系统、烟气净化系统、汽轮发电系统、灰渣处理系统、给排水系统、渗沥液处理系统组成。 【表达交流】 （1）垃圾进入焚烧系统前，需要将垃圾进行分类，下列垃圾属于可回收物的是______（填字母序号）。 A．废旧金属 B．快递纸箱 C．食物残渣 （2）为了使垃圾在焚烧系统内充分燃烧，可进行的操作是 。 项目二：检验垃圾渗沥液的成分 【进行实验】 （3）请完善下面表格。 实验操作 实验现象 实验结论 步骤1 取少量黑色的垃圾渗沥液于烧杯中，加入足量的 ，静置 上层溶液变为无色，异味消除 —— 步骤2 取少量上层溶液于试管中，向其中滴加紫色石蕊溶液 。 渗沥液中含有H+ 步骤3 另取少量上层溶液于试管中，向其中滴加 。 产生白色沉淀 渗沥液中含有Cl- 【得出结论】垃圾渗沥液中含有H+和Cl- 【分析解释】 （4）步骤3中发生反应的化学方程式是 。 项目三：讨论垃圾焚烧的意义 【讨论交流】 （5）垃圾焚烧的意义是 （写一种即可）。 命题6 探究土壤酸碱性对植物生长的影响 15．某学校兴趣小组在“探究土壤酸碱性对植物生长的影响”的实践活动中，测得土壤样品呈酸性，其测得结果可能是（ ） A． B． C． D． 16．小丽同学家里承包了一块土地，准备种植特色农产品玉米。由于担心该地土壤的酸碱性不适合种植玉米，特邀请学校化学兴趣小组的同学利用所学化，知识对土壤的酸碱性进行项目式探究。 【查阅资料】玉米适宜在范围是的土壤中生长。植物生长需要多种营养元素，包括碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁等常量元素和其他微量元素。 项目任务：测定土壤的酸碱性 【进行实验】步骤1：取农田里五份不同位置的土样于烧杯中，分别加入蒸馏水，充分搅拌后静置，澄清后过滤； 步骤2：用玻璃棒分别蘸取少量滤液滴加到试纸上，试纸显色后与标准比色卡对照读数。 （1）在农田里确定5个位置进行取样，以下取样位置设定合理的是___________(填字母序号)。 A． B． C． 【实验记录】同学们分别进行了五次实验测定土壤滤液的酸碱度，实验数据记录如下： 组别 滤液1 滤液2 滤液3 滤液4 滤液5 测得的值 5 6 6 5 5 【实验结论】 （2）该土地的土壤呈 性。 【调查分析】经调查，该土地之前的承包者为使种植的农作物生长茂盛，施用了大量含硫酸铵的化肥，硫酸铵水溶液呈微弱酸性。 （3）该兴趣小组的同学采用熟石灰降低农田土壤的酸性，但效果不明显。小丽同学提出可能是熟石灰已经变质了，写出检验熟石灰是否变质的实验步骤： 。 （4）经过本次项目式探究，同学们也有了自己的收获，但对土壤施用化肥的利与弊产生了争执，请选择你支持的一方并阐述自己的理由： 。 （5）我国土壤的分布情况大体是“南酸北碱”，南方农民常引入淡水冲洗以降低其酸性。请在图中画出冲洗过程中土壤溶液酸碱度变化的大致曲线。 命题7 海洋资源的综合利用与制盐 17．从海水中提取食盐的主要流程如图所示，下列说法错误的是（ ） A．海水晒盐是利用光照和风力使水分蒸发得到粗盐 B．在蒸发池中，海水中氯化钠的质量逐渐增加 C．海水晒盐析出粗盐后的母液一定是氯化钠的饱和溶液 D．海水晒盐析出粗盐后的母液可用于提取多种化工原料 18．海水晒盐流程如下图。回答下列问题：    （1）用蒸发溶剂而不用降温结晶方法从海水中提取氯化钠，原因是 。 （2）粗盐中含有少量硫酸钠，可向溶液中滴加适量的氯化钡溶液除去，相关反应的化学方程式为 。 （3）粗盐提纯需经过过滤和蒸发步骤，过滤中若发现滤液浑浊，应 ；蒸发过程中用玻璃棒不断搅拌，以防止 。 （4）工业上可用氯化钠为原料来制取 （写化学式，一种即可）。 命题8 制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程 19．如图是某种氢原子的结构模型图，下列说法正确的是 A．氢气是由氢原子构成的 B．该原子的核电荷数为3 C．该原子的原子核内有2个质子和1个中子 D．该原子只有1个电子，在化学变化中可能失去 20．如图是氢气和氯气发生反应的微观示意图。 （图片是H2、Cl2分子， 2个H、2个Cl原子，2个HCl分子） （1）生成物C 是 （填“纯净物”或“混合物”）。 （2）保持氢气的化学性质的最小微粒是 。 （3）根据以上的微观示意图，写出化学变化的微观实质 。 21．19世纪以前，人们一直认为原子是不可分的，一百多年来，科学家通过实验与推理不断纠正错误认识，逐步揭开原子的构成。 （1）1897年，通过实验发现了带负电的电子，他推测原子中还有带正电的物质，他推测的依据是 。 （2）1911年著名物理学家为探索原子的内部结构进行了著名的ɑ粒子散射实验（图1），实验现象如图2。 由实验现象可以推理得出的结论有_______（填序号）。 A．原子核带正电 B．原子核很小，但集中了原子的大部分质量 C．原子核由质子和中子构成 D．原子内部有很大的空间 （3）若a粒子撞击到电子， （填“明显影响”或“几乎不影响”）α粒子运动轨迹，原因是 。 （4）1919年，卢瑟福用α粒子核轰击氮原子核，发现了一种新粒子，这种粒子带一个单位的正电荷，其质量与氢原子相近，这种粒子的名称为 。 （5）20世纪80年代中期，人们借助扫描隧道显微镜观察到原子在物质表面的排列状况。下列有关人类对原子结构的认识中，说法正确的是_______。 A．扫描隧道显微镜可确定原子的真实存在 B．扫描隧道显微镜可以观察到原子的内部结构 C．科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程 D．人类借助模型的建立，对原子的认识逐渐接近本质 （6）很多炼金术师，想把单纯的铜、铁、铅、锡等金属炼制为昂贵的黄金，从化学反应层面，基于你对原子的认识，你认为可行吗？并说明理由 。 命题9 调查家用燃料的变迁与合理使用 22．（2024江西）中华民族有着悠久的用火历史。 （1）火的利用促进人类文明进步，下列有关火的利用不利于人类文明进步的是________。 A．驱赶野兽，开拓家园 B．火攻水淹，夺城掠地 C．取暖照明，改善生活 D．冶炼金属，发展生产 （2）《庄子·杂篇·外物》记载“木与木相摩则然（燃）”，从燃烧条件分析“木与木相摩”的取火原理是 。 （3）《天工开物》记载有关炼铁过程：“凡铁一炉载土二千余斤，……或用煤炭，或用木炭”。该过程中炭的作用是 ，炼出的铁可锻打成薄片是利用了铁的 性。 （4）火的利用促进燃料的发展，为打赢蓝天保卫战，部分地区对家用燃料进行了“气代煤”改造，用天然气代替煤的意义是 （任写一条）。 23．某市家用燃料的变迁经历了如图几个阶段： （1）煤的气化可产生管道煤气，其主要反应是碳与水蒸气在高温下反应生成两种常见的可燃性气体，这两种气体是 和 。(填化学式)  （2）液化石油气是利用石油中各成分的 不同，将石油加热炼制得到的一种产品。 （3）根据下表可以推出家用煤气或天然气代替其他燃料的原因是__________________________　 　(至少写出一点)，写出天然气燃烧的化学方程式：_______________________。  燃料 调控 主要成分 热值 木材 需频繁添加木材 碳、氢、氧等元素 2 500~3 000大卡/kg 煤 需提前点燃，过程复杂 碳、氢、硫、氮等元素 5 500大卡/kg 煤气 随用随开 一氧化碳和氢气 3 800~5 700大卡/m3 天然气 随用随开 甲烷 8 000~90 000大卡/m3 命题10 调查我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用 24．2024年4月25日，“神舟十八号”太空飞船成功发射，标志着我国载人航天进入新的发展阶段。 （1）航天员舱外航天服使用的聚氨酯橡胶是 （填“隔热”或“导热”）材料； （2）太阳能电池板工作时可将太阳能转化为 能； （3）航天食品中包含牛肉和蔬菜，其中主要为航天员提供维生素C的食品是 ； （4）长征2F型火箭使用的推进剂为偏二甲肼和四氧化二氮。偏二甲肼与四氧化二氮反应过程中 （填“吸收”或“放出”）热量； （5）太空舱使用锂电池。Li可以通过Al与Li2O在高温下发生置换反应得到，该反应的化学方程式为 。 25．（2024山东烟台）2024年4月24日是第九个中国航天日，主题为“极目楚天，共襄星汉”。中国人探索宇宙的脚步驰而不息。 （1）空间站种菜。航天员在太空吃到了自己种的蔬菜。蔬菜能为航天员提供 （写1种主要的营养素）。为使蔬菜枝叶茂盛，可以施用的一种化肥是 （写化学式）。太空蔬菜在塑料网篮中种植，塑料属于 （填序号）。 A．无机非金属材料    B．有机高分子材料    C．金属材料    D．复合材料 （2）固体火箭发射卫星。我国在海阳市附近海域使用引力一号运载火箭将3颗卫星顺利送入预定轨道，刷新了全球最大固体运载火箭记录。高氯酸铵、铝粉等是固体运载火箭的主要推进剂，发射时高氯酸铵发生的化学反应是：2 NH4ClO4 N2↑ + 2 O2↑ + X↑ + 4 H2O↑。 ① X的化学式是 ，NH4ClO4中氯元素的化合价是 。 ② 铝粉在氧气中燃烧的化学方程式是 。 （3）太空燃烧实验。航天员在燃烧科学实验柜中以甲烷为燃料进行在轨点火燃烧实验，观察到甲烷火焰与地面上对照实验的火焰相比，显得短而圆，且微弱。 ①制作燃烧科学实验柜的材料需具有的性质是 （写1条）。 ②从燃烧的条件分析，点火的作用是 。 ③下列对燃烧实验分析正确的是 （填序号）。 A．空间站甲烷燃烧，不需要氧气 B．空间站失重条件下燃烧产生的热气流向四周扩散，地面上热气流向上扩散 C．空间站失重条件下空气流动性差，甲烷燃烧的火焰比较微弱 26．C919中型客机（COMAC-C919）是中国首款按照最新国际适航标准研制的干线民用飞机，C919中型客机是建设创新型国家的标志性工程，具有完全自主知识产权。先进材料首次在国产民机大规模应用，第三代铝合金材料、碳纤维复合材料在C919机体结构用量分别达到8.8%和12%。 （1）C919由于大量采用碳纤维复合材料，较国外同类型飞机80分贝的机舱噪音，C919 机舱内噪音降到60分贝以下。碳纤维复合材料具有的优点是 （填A、B、C选项） A 弹性好、耐磨 B 绝缘性好，不易老化 C 密度小、强度高 （2）为减轻飞机结构重量，在机身的设计，上还更多的使用新型的铝合金材料。在铝合金中加入微量的钪（Sc），添加0.5%左右钪的铝合金经超塑性处理后，其延伸率可达到1100%。因此，铝钪合金可望成为新一代的航天、航空、舰船工业用轻质结构材料。金属钪可由电解氯化钪（ScC13）制得，电解氯化钪可得两种单质，其反应的化学方程式为 ，反应前后氯元素的化合价变化为 。此方法中的能量转化为 。 （3）在减排方面，C919 是一款绿色排放、适应环保要求的先进飞机。通过环保的设计理念，飞机碳排放量较同类飞机降低50%。使用的生物航空煤油比普通的航空煤油燃烧减少了 （填两种物质的化学式）等计入空气污染指数的污染物。 9 / 9 学科网（北京）股份有限公司 $$