内容正文:
猜押04 科普阅读及方案设计
猜押考点
安徽3年真题
考情分析
押题依据
科普阅读及方案设计
2024年第13题
2023年第13题
2022年第13题
科普阅读题是安徽省2020年中考化学试题中出现的一种新题型,完全符合科学探究的思维,是中考改革的一种尝试,也代表一种更注重科学探究的教育改革趋势。化学科普阅读题的文章取材广泛,涉及的知识面广。它多为说明文体,内容一般为生活应用、教材延伸、科技信息等。
科普阅读题,2024年将13题改在选择题8和9,将实验方案设计由选择题改在13题,可以预测2025年的安徽中考依然会按稳中有变的原则命题。
押题一 科普阅读
1. 【新考法】一材多设阅读下面材料,完成下面小题
2024年6月,嫦娥六号完成世界首次月背采样。我国科研团队发现嫦娥六号取回的月壤中含催化活性物质,他们以其为催化剂,借助人工光合成技术实现下列物质转化,将来也许在月球上可以就地取材实现月球生存的一种设想。
(1).有关以上设想理解不正确的是
A.该设想中甲烷可代替部分燃料 B.该设想有利于碳、氧、氢元素的循环利用
C.该设想为宇航员提供生命支持 D.该设想中月壤催化剂在反应前后质量和性质不变
(2).设想中相关反应说法正确的是
A.环节①分离水后的气体只含有
B.环节②产生的氢气和氧气的体积比是1:2
C.环节③可利用月球夜间低温将二氧化碳凝结分离
D.环节④发生的化学反应的方程式为
2.(2025·安庆市·一模)阅读下列短文,回答问题:
将废旧塑料制品和橡胶轮胎等含碳废物变废为宝,是科学家努力的目标。
研究人员开发出一种用超临界水处理含碳废物的新技术。超临界水是将水加热到超过374℃并加压到超过219个大气压,使水处于气、液相互交融的状态。
在超临界水的环境中,含碳废物中的有机物转化为氢气、甲烷和二氧化碳等气体;而无机物保留在残余物中,随后被去除。由于该过程中不使用氧气,且温度相对较低,因此不会形成有害气体。
(1)文中涉及的有机合成材料有 (填一种即可)。
(2)下列说法正确的是________(填字母)。
A.超临界水与液态水具有相同的物理和化学性质
B.将气态水升温或加压一定使水分子间距离变小
C.超临界水是由液态水和气态水组成的混合物
D.用超临界水处理含碳废物的方法比焚烧法更环保
(3)甲烷是一种比较清洁的能源,甲烷完全燃烧的化学方程式为 。
(4)氢气是理想的高能燃料,而日常生活中一般不使用氢气作燃料,原因是 (写出一点即可)。
3.【新素材】中国科技阅读下列科技短文并回答问题:
C919是中国自主设计、研发并制造的大型喷气式客机,它凝聚了当代顶尖的高新科技,是中国航空工业的骄傲。C919采用了先进的气动设计,其翼型、机身和尾翼等部件经过优化,使得飞机在巡航时具有更高的气动效率。此外,C919还大规模应用了第三代铝锂合金材料和先进复合材料,这些材料不仅减轻了飞机的重量,还提高了其强度和耐腐蚀性。
在动力系统方面,C919搭载了国际先进的LEAP-1C发动机,这款发动机具有更高的推力和更低的燃油消耗,同时噪音也更小。其发动机吊架采用了推进系统一体化设计技术,降低了气动损失,减小了结构重量。
C919的航电系统高度集成,包括飞行控制、导航和通信系统等,智能化水平较高,能够自主监控和调整飞行参数,提高了飞行的安全性和稳定性。
(1)“C919大飞机”驾驶舱的玻璃是用无机玻璃(主要成分为二氧化硅)、树脂、塑料等粘合而成,能耐受强大的撞击力。这种玻璃属于 材料。
(2)“C919大飞机”的“皮肤”上,采用了第三代铝锂合金材料。该材料的硬度比纯铝 (填“大”或“小”)。常温下,铝具有很好的抗腐蚀性能,用化学方程式解释原因为 。
(3)“C919大飞机”燃料主要是航空煤油,这是一种专门为航空工业设计和生产的燃料,航空煤油通常是根据原油中各成分的 不同分离得到产品。
4.【新考法】新质生产力阅读下列材料,回答问题。
储能是指通过介质或设备把能量存储起来,需要时再将其释放的过程。目前,我国储能项目类型分布如图1所示。我国2024年《政府工作报告》中首次把新型储能写入其中,新型储能包括电化学储能、飞轮储能、压缩空气储能等。
压缩空气储能发电是在用电低谷时将空气压缩储存,用电高峰时释放高压空气,带动发电机发电。一种利用地下盐穴储气的大容量物理储能技术如图2所示。
2024年4月9日,湖北应城压缩空气储能电站示范工程并网发电,有效提升区域电网的调峰能力,促进电网消纳更多风电、光伏等新能源,推动绿色低碳经济发展。
(1)目前储能项目占比排在首位的是 。
(2)根据材料信息及图2流程,下列说法正确的是______(填字母)。
A.压缩机内的分子体积变小 B.高压空气的成分与压缩前的空气成分不同
C.压缩空气储能发电能缓解供电压力 D.压缩空气储能发电比燃煤发电污染更大
(3)光伏发电最关键的材料是高纯硅,制取硅的化学方程式为,其中X的化学式为 。
(4)压缩空气储能技术有利于缓解的环境问题是 (写一条)。
5.【新考法】学习强国App学习强国App推出了《每日辟谣》专题,提到柠檬水的几个误区。
【流言1】:喝柠檬水会长结石
喝柠檬水并不会促进结石形成。结石从成分来看以草酸钙为主,饮食中存在的大量草酸在一定程度上促进了结石的形成,但柠檬中并不含草酸。柠檬中含有的柠檬酸(化学式为)在肠道内的微酸性特质,能促进钙、铁、锌等多种矿物质元素的吸收,对健康有益。
【流言2】:不能用热水泡柠檬
热水冲泡柠檬并不会造成营养流失,反而会激发其独有的味道。所以可以用适当热一点的水冲泡柠檬,待到冷却后品尝口感更佳。日常冲泡时,要选用新鲜柠檬带皮切薄片,1片可冲泡1L水左右,冲泡2~3次后可更换。柠檬水虽好,但尽量不要空腹喝,每日饮用也需适量。
(1)柠檬酸具有酸的通性,请设计实验证明柠檬水显酸性: 。
(2)结石的主要成分是草酸钙(),草酸钙中碳元素的化合价为 。
(3)柠檬切片,用热水冲泡后能更快闻到果香味,请从微观角度进行解释: ,刚泡出的柠檬水较酸,当冲泡2~3次后,柠檬水的pH将 (填“变大”或“变小”)。
(4)下列说法正确的是 (填字母序号)。
A.柠檬水口感很好,可代替饮用水长期饮用
B.柠檬酸在肠道内的微酸性特质,对健康有益
C.日常生活中我们会听到一些谣言,要学会运用科学知识分辨,做到不传谣、不信谣
6.(2025·马鞍山市·一模)海水综合利用主要包括海水直接利用、海水化学资源利用和海水淡化三个方面。
海水直接利用是指以海水直接代替淡水,用于生活和生产。
海水化学资源利用是指从海水中提取钠、溴、镁等化学元素及深加工技术。其中液态溴单质通过酸化氧化的方法得到,因其沸点低,可用热空气法吹出溴气(Br2)。电渗析法淡化海水的原理如下图所示:在通电情况下,阴、阳离子可以通过交换膜(AEM、CEM),而水分子无法通过,从而同时实现海水的淡化和浓缩。
根据上文,回答问题:
(1)海水属于 (填“纯净物”或“混合物”)。海水用作火力发电厂的循环冷却水,属于海水综合利用中的 (填字母)。
a.海水直接利用
b.海水化学资源利用
c.海水淡化
(2)由上图可知,通过电渗析法获得的“淡化海水”将从收集室 (填“A”或“B”)引出被使用。
(3)与电渗析法原理相同的实验操作是 (填字母)。
a.溶解 b.过滤 c.蒸发
(4)用热空气法吹出溴气,是利用了单质溴的 性质(填“物理”或“化学”)。
(5)经处理后的浓海水中富含MgCl2,其与熟石灰反应可制备氢氧化镁[Mg(OH)2],同时生成CaCl2,该反应的化学方程式为 。
(6)海洋资源是宝贵的自然资源,需要我们共同保护。请你提出一条保护海洋资源的建议 。
7.【新素材】航空航天认真阅读下列材料,回答有关问题。
2024年10月30日,神舟十九号载人飞船发射成功,三名航天员开启为期6个月的太空之旅。这3名航天员需要在太空里工作生活半年的时间,在这寸地寸金的太空站里,是怎样“屯氧”的呢?
电解水的技术,让空间站实现了 “氧气自由”, 但它需要稳定的电能和稳定的水源。电能很好解决,空间站利用太阳能板将太阳能转化为电能,再电解水提供氧气。而空间站里面的用水,主要来自 “水循环” 系统,系统将航天员的尿液、洗漱水等废水收集,然后通过净化中心,再重新利用。假如这个系统发生故障,或是能源供应不足?还有第二种供氧方案——固体燃料氧气发生器。这个制氧机器通过高温分解特制的固体化合物来释放氧气,一般能储存几个月甚至几年所需的氧气。实际上,空间站中的二氧化碳也能通过二氧化碳处理系统循环再利用。这个系统的运作原理是采用吸附技术和膜分离技术,通过如氢氧化锂等化学吸附剂,吸收空气中的二氧化碳,再通过催化剂反应将二氧化碳分离转化为氧气。无论是水还是氧气,都在空间站里形成了闭环,极大程度地降低了对资源的依赖,也让空间站的运作更有自主性。
(1)航天员在太空生活需要氧气,是因为氧气能 。
(2)空间站可利用太阳能发电,再电解水获得氧气。水通电分解的化学方程式 。
(3)固体燃料氧气发生器中特制的固体化合物中一定含有的元素是 。
(4)氢氧化锂 (LiOH) 与氢氧化钠性质相似,请写出氢氧化锂的一条化学性质: 。
8.【新素材】热点文化电影阅读下列短文,回答相关问题。
电影《哪吒之魔童闹海》2025年获得了一致的好评,电影中的结界兽原型文物来自四川三星堆遗址,考古发掘现场被大跨度钢结构大棚覆盖,这是我国开创的考古新模式——“考古方舱”。考古人员进入舱内时需穿防护服,尽量减少带入污染物。发掘舱可调节温度和湿度,考古人员还可密切跟踪仓内的二氧化碳、二氧化氮含量。金面具、青铜器在地下埋藏了数千年,青铜器上布满锈斑,已知铜锈分为有害锈和无害锈两种。其中为无害锈,无害锈能保护青铜器,为有害锈,有害锈会使器物锈蚀加剧并不断扩散。
(1)“考古方舱”由钢结构搭建而非生铁,是因为钢的 ,所以韧性更好。
(2)新发掘的半张黄金面具,埋在地下数千年仍金光闪闪,原因是 。
(3)考古人员密切跟踪的仓内气体中属于空气污染物的是 。
(4)从元素组成来看,无害锈是铜与氧气,水和 反应后生成的产物。
(5)下列说法正确的是___________。
A.无害锈能保护青铜器的原因可能是它结构紧密,覆盖在文物表面隔绝空气和水,阻止进一步反应
B.青铜是铜的合金,硬度比纯铜更小
C.此次考古发掘与露天考古相比的优点之一是可控制发掘现场的温度、湿度
9.【古代科技】长信宫灯阅读科普短文,回答问题。
点燃期待,放飞梦想——北京冬奥会火炬接力里的环保新科技
2022年北京冬奥会火炬接力火种灯的创意源于“中华第一灯” ——西汉长信宫灯。“长信”就是永恒的信念,代表人们对光明和希望的追求和向往,灯体使用了环保材料再生铝合金,首创双层玻璃结构,保证了火种灯在低温、严寒、大风等自然环境下不会熄灭。
仪式火种台的创意灵感来自中国传统青铜礼器——尊,仪式火种台同样采用可再生的铝合金,顶部采用新型环保的水性陶瓷涂料,不仅耐火,还无烟无毒。仪式火种台的燃料是丙烷气体(C3H8),是目前比较清洁的能源。
火炬手制服设计元素包括奥林匹克五环标志、火炬接力标志、火炬接力景观核心图形等。面料选择上兼具抗静电、超强透气、速干、防水以及抗菌功能。火炬手制服在整个工艺上选择了无水印花的工艺,不会产生废水排放,不会造成环境污染。
火炬由外壳和燃烧装置组成。火炬外壳由碳纤维及其复合材料制造而成,具有“轻、固、美”的特点,比相同体积的铝合金轻了20%以上,且强度高、耐腐蚀、耐高温、耐摩擦、耐紫外线辐射等。“飞扬”火炬采用氢燃料,除环保属性外,还考虑到冬奥会火炬接力需要在低温环境中进行,氢燃料能保证火炬在极寒天气中使用。火炬研制解决了火焰颜色与稳定性、高压储氢、氢能安全利用等多项技术难题,安全可靠性高,可抗风10级。结合氢气特点,燃烧罐的结构、容量、压力也都有相应的技术要求。
(1)西汉长信宫灯由青铜制造而成,其表面鎏金,鎏金的主要目的是 。
(2)在制造火种台采用了一种新型环保水性陶瓷涂料,它的优点是 。
(3)火种台采用的燃料完全燃烧时反应的化学方程式为 。
(4)根据甲烷、乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)的化学式,推测丁烷的化学式为 。
(5)关于火炬“飞扬”,下列说法正确的是 (填字母序号)。
A.熄灭火炬时可用嘴吹灭
B.火炬燃烧时产生耀眼的白光
C.火炬燃烧的产物无污染
D.火炬不易熄灭是因为液氢的着火点很高
10.(2025·合肥经开区·一模)阅读下面科普短文。
甲醇(CH3OH),在干馏木材中首先被发现的,故俗称“木醇”或“木精”,常温常压下为无色液体,具有毒性,误饮后对人体有严重伤害。
绿色零碳甲醇是利用焦炉气中的副产品氢气和从工业尾气捕捉的二氧化碳合成的。研究人员使用两种催化剂,探究了影响制备甲醇反应效果的因素。反应效果可用甲醇的选择性衡量,数值越大反应效果越好,结果如下图。数据显示,我国甲醇年产能已突破1亿吨,每生产1吨绿色甲醇可以消耗1.375吨二氧化碳,实现了二氧化碳资源化利用,废碳再生。
甲醇是全球公认的新型清洁可再生能源,具有安全高效、排放清洁、可再生的特点。常温常压下为液态,运输及使用安全便捷,也被称为液态的“氢”。 目前, 甲醇作为燃料已在船舶、汽车等领域广泛应用。
依据文章内容回答下列问题:
(1)甲醇俗称“木醇”或“木精”的原因是 。
(2)写出甲醇的一条物理性质 。
(3)由图可知进行①⑤⑨组实验的目的是 ,制取甲醇的最佳条件为 。
(4)下列有关说法正确的是 (填字母)
A.甲醇被称为液态的“氢”,仅因为其常温常压下为液态
B.研究新型催化剂可使消耗1.375 吨二氧化碳生成绿色甲醇的质量大于1吨
C.甲醇属于新型清洁能源,燃烧时仍需要提供充足的氧气
D.点燃甲醇体现了燃烧需要温度达到可燃物着火点
(5)实现二氧化碳资源化利用,废碳再生是实现“碳中和”的重要方法之一,请你再举一例实现二氧化碳资源化利用的案例: 。
押题二 方案设计
11.【新素材】中国传统文化某学习小组结合“中国传统文化”,围绕碳单质的化学性质的“碳”索展开了一系列探究活动:
(1)活动一:探究碳的“文雅之美”
学习小组在课外调研活动中发现校园内展示的书画作品拥有丰富的历史底蕴,但并没有因为长期展出而褪色,经了解书画作品使用的墨水的主要成分是碳单质,说明碳单质在常温下的化学性质 。
(2)活动二:探究碳的“火热之美”
【查阅资料】
①“壶火惊四座,焰气拔山河”,湖南湘乡市的火壶表演是我国重要的非物质文化遗产,寓意驱疾避祸、百家安宁,火壶中燃烧的是木炭,体现了碳的火热之美。
②“ppm”可以表示微量气体的浓度。它指的是体积比浓度,即一百万体积的空气中所含某气体的体积数。
③空气中的二氧化碳为,一氧化碳为0ppm。
【设计实验】甲、乙两组分别利用所提供的实验用品设计了如下方案并进行实验:
组别
实验方案
现象
结论
甲组
用坩埚钳夹取一小块木炭,在酒精灯火焰上加热后,伸入集气瓶中,盖上玻璃片,一段时间后取出木炭,并倒入少量的澄清石灰水,振荡,观察现象。
木炭发出红光,放出热量,
碳燃烧生成二氧化碳
乙组
步骤1:在集气瓶底部放少量细沙,将加热的小块木炭放在细沙上面,连接好二氧化碳传感器。
传感器上的数字由615ppm快速上升到10000ppm(最大量程为10000ppm)。
结论1:碳充分燃烧生成二氧化碳
步骤2:一段时间后取下二氧化碳传感器,连接好一氧化碳传感器(测量范围为)。
传感器上的数字由0ppm快速上升到495ppm。
结论2:碳不充分燃烧生成一氧化碳
【解释分析】相同的反应物,反应物的量不同,产物不同。
【反思评价】有同学认为乙组同学的结论2不严谨,理由是: 。
(3)活动三:探究碳的“还原之美”
“古人铸铜作钟鼎,一片光辉照千古”,我国在几千年前就已经步入了铜器时代。碳能将铜从氧化铜中还原出来,学习小组同学用如下图所示装置分组进行了实验。
【解释分析】碳和氧化铜反应的化学反应方程式为: 。
【反思评价】在拆装置时,有同学发现澄清石灰水倒吸到了试管中,他们反思自己的实验操作,应该是 导致的。
【拓展延伸】兴趣小组同学想从反应后的铜和氧化铜混合物中提纯出铜,请帮其设计一个合理的实验方案: 。
活动四:探究碳的“发展之美”
碳在复合材料等领域有着广泛的应用前景。同学们自制宣传海报展示交流碳的“发展之美”。
【表达交流】通过以上探究,同学们认识到中华传统文化博大精深且蕴含着丰富的化学知识。
12.【综合与实践】活动主题我国力争在2060年前实现碳中和。为践行碳中和理念,某中学开展“我为低碳做贡献”的实践活动。
任务一:了解自然界中 CO2循环
(1)从如图可见,导致大气中 CO2含量急剧增多的主要过程是 ;
任务二:探究吸收CO2的途径
【作出假设】小航同学:自然界有大量海水,能充分吸收大气中过多的CO2
小娟同学:可用石灰水吸收大气中过多的 CO2;
小博同学:可用NaOH溶液吸收大气中过多的CO2。
【进行实验】如图所示,向充满CO2的塑料瓶中分别加入等量的液体,迅速拧紧瓶盖振荡。实验现象记录如下
实验组别
实验现象
①加入海水
瓶子变瘪
②加入饱和石灰水
③加入饱和NaOH溶液
瓶子变瘪, 形变最大
【分析评价】
(2)实验①发生反应的化学方程式为 ;
(3)实验②的实验现象为 ;
(4)请评估小航同学的观点所存在的问题或风险,并阐述理由: 。
任务三:寻找利用CO2的新途径
【搜集资料】我国李灿院士主导研发的全球首套千吨级液态太阳燃料合成示范项目在兰州成功运行。核心原理是将CO2与H2在一定条件下转化为绿色燃料甲醇()和 H2O
(5)写出该反应的化学方程式 。
任务四:制定低碳行动方案
(6)写出日常生活中符合“低碳”理念的做法: (写出一种即可)。
13.(2025·芜湖市·一模)“吹灭蜡烛”是生活中一种常见灭火方法,化学兴趣小组针对蜡烛熄灭原因展开了探究。
查阅资料:蜡烛燃烧实际是石蜡蒸气在燃烧,石蜡蒸气的着火点大约是260℃。
【探究一】
(1)小明依据吸入空气与呼出气体的成分差异认为:吹出的气流中含有较多的 气体,使蜡烛缺氧熄灭。小聪设计了用扇子扇灭蜡烛的实验,否定了小明的想法,从而认为蜡烛熄灭是因为吹的气流带走了周围的热量,使 。
【探究二】
(2)小红依据灭火的原理经过进一步思考认为,也可能因为吹的气流移走了石蜡蒸气,使蜡烛熄灭。为此她进行了以下两个实验:
实验1:如图甲,把活塞从左端位置迅速向右推,右端蜡烛火焰立即熄灭。
实验2:如图乙,先将活塞放到左端位置,点燃酒精灯,当温度计的示数达到280℃以上时,点燃右面的蜡烛,把活塞从左端位置迅速向右推出,右端蜡烛火焰 (填现象)。
【实验结论】生活中的蜡烛一吹就灭的原因不只是降低温度,还有移除可燃物。
【实验反思】实验2中使用两盏酒精灯可保证长玻璃管内气体温度始终保持在石蜡蒸气的着火点以上,其目的是 。
【拓展应用】
(3)下列生活中灭火方式与图乙实验灭火原理一致的是______(填字母)。
A.厨房炒好菜关闭燃气灶阀门
B.用沙子盖灭燃着的汽油
C.用水浇灭着火的衣物
14.【新考向】创设生活情境随着我国“资源节约型”与“环境友好型”社会的建设,家用燃料的变迁改变着人们的生活。某校化学兴趣小组带着极大的兴趣对家用燃料的变迁、合理使用燃料及对未来燃料的展望展开了项目式学习。
任务一:调查家用燃料的变迁
【调查研究】同学们通过走访与调查了解到当地燃料的变迁主要经历了以下几个阶段:
木材 → 煤 → 煤气(主要成分为CO、H2) → 天然气
【分析交流】
(1)从是否可再生的角度分析,煤属于 能源。
(2)为了及时发现煤气泄漏,常在煤气中加入少具有特殊气味的乙硫醇。从微观角度分析,煤气泄漏时能闻到特殊气味的原因: 。
【查阅资料】常用燃料汇总:
燃料
调控
组成及主要成分
热值
木材
需要频繁地添加木材
碳、氢、氧等元素
约1.2×107J/kg
煤
需提前点燃,过程复杂
碳、氢、硫、氮等元素
约2.9×107J/kg
煤气
随用随开
一氧化碳和氢气
约1.7×107J/m3
天然气
随用随开
甲烷
约8.4×107J/m3
【交流讨论】
(3)试推测家用煤气或天然气代替煤的原因: (写出2点即可),煤气和天然气的安全使用注意事项有 (写出1个即可)。
任务二:了解如何合理使用燃料
(4)柴火灶的内部结构如图所示。
①从燃烧条件分析,木柴属于 。
②柴火灶中通风口的作用是 。
③下列关于柴火灶中烟囱的说法正确的是 (填字母序号)。
a.排走烟气,改善燃烧条件
b.若排烟口中出现浓黑烟,则说明燃烧不充分
c.烟囱建高就可以消除污染
(5)20世纪80年代前后,居民家中主要采用蜂窝煤做燃料,将煤块制成蜂窝煤的目的是 。
(6)日常生活中,有时做饭时燃气灶的火焰呈现黄色或橙色,锅底出现黑色物质,此时需要进行的调整是 (填字母序号)
A.调大进风(空气)口 B.调小进风(空气)口
C.调大进风(燃气)口 D.调小进风(燃气)口
任务三:对未来燃料的展望
当前我国氢能按照如图规划发展:
(7)氢气是理想的清洁燃料,写出氢气燃烧的化学方程式: ;目前,氢能未能广泛应用的原因是 。
(8)利用反应:C(红热)+H2O(蒸汽)CO+H2 ,制得的氢气属于 (填“灰氢”“蓝氢”或“绿氢”)。
15.【新素材】新质生产力氨能氨(NH3)能是一种零碳能源。某校实践小组的同学对此产生了浓厚的兴趣,他们对氨气的制取方法、应用优势、氨氢混合燃烧和氨能发展前景等展开了项目化探究。
任务一:调查氨能的制取方法
【咨询专家】小组同学通过数字化平台向专家进行咨询,知道了氨气可用多种工艺过程制备。
【模型构建】小组同学认识了绿氨生产方法,并将其生产过程构建模型如下图。
【交流讨论】
(1)制取绿氨的原料的优点是 (写一个)。
任务二:探究氨能的应用优势
【查阅资料】氨气在纯氧中燃烧生成氮气和水。
【进行实验】
(2)为探究氨气和天然气燃烧的优势,小组同学设计如下方案,并完成了实验。
实验步骤
实验现象
实验结论
①在盛有氧气的集气瓶中点燃天然气和氨气
均有水生成
②向①反应后的集气瓶中倒入少量澄清石灰水,振荡
燃烧天然气的集气瓶中澄清石灰水变浑浊
【反思评价】
(3)氨气在氧气中燃烧的化学方程式是 。
(4)氨气作为燃料的优势是 (写一条)。
(5)对比下表,氨气区别于氢气的优势是 (写一条)。
物质
沸点
气味
性质
常温液化条件
氨气
-33.5℃
有刺激性气味
不易爆炸
700kPa至800kPa
氢气
-252.8℃
无味
极易发生爆炸
常温下不能液化
任务三:氨气、氢气混合燃烧的探究
【查阅资料】氨气在空气中不能燃烧,但向氨气中添加适量氢气就可以燃烧。四种不同氨气含量的混合气体在不同体积空气中燃烧速率如下图所示。
【分析交流】
(6)分析图中数据,NH3含量为 时,燃烧速率最快。
任务四:展望氨能的发展前景
【查阅资料】氨燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的装置,工作原理如图所示,未来会得到更广泛的应用。
【思考分析】
(7)该电池工作时,除通入氨气外还需要加入 。
【成果分享】通过探究同学们认识到氨气是一种具有战略价值的零碳能源,在动力燃料、清洁电力和储氢载体等新市场方面具有极大发展潜力,推广应用氨能对我国能源未来发展具有重要价值。
16.(2025·淮南市·一模)水是生命之源、生产之要、生态之基。某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】查阅资料了解水处理过程
同学们通过查阅资料得知通常有两种水处理技术:
(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。
其中活性炭起 作用。
(2)高分子膜分离技术:如图所示,右侧为海水,左侧为经过一段时间后由右侧经高分子膜渗透得到的淡水,对淡化膜右侧的海水加压后,海水中溶质的质量分数会 (填“增大”“减小”或“不变”)。
【任务二】探究水处理中的消毒剂
(3)氯气常用于自来水的消毒,氯气通入水中,形成氯水,氯气与水反应生成次氯酸(HClO)和盐酸,次氯酸具有强氧化性,可消毒杀菌,次氯酸中氯元素的化合价为 。
(4)近年来有科学家提出,氯气消毒时,会与水中的有机物发生反应,生成的有机氯化物可能对人体有害。因此,人们已开始研究并使用新的自来水消毒剂,如二氧化氯()、臭氧等。是一种高效水处理剂,可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备:,X的化学式为 。
【任务三】自制纯净水
(5)通过查阅资料,同学们设计如图所示装置对自来水再次净化获得纯净水。当自来水通过上图所示阳、阴离子交换柱后,与通入前相比,水分子数目会增多的原因是 。
17.【新教材】实践活动开心农场LNBS荣耀学习小组的同学们准备在本校的劳动基地——“开心农场”里种植小红薯。“开心农场”的土质适合种植小红薯吗?同学们在老师的指导下,对土壤的酸碱度、酸碱度的成因、种植方案等展开了项目化学习的探究。
任务一:测定土壤的酸碱度
荣耀学习小组同学测定“开心农场”里的土壤pH=8。并查阅资料小红薯最适宜种植的土壤pH为6.5~7.5。
【分析交流】
(1)该土地的土壤偏 性,不适合种植小红薯。
任务二:探究土壤酸碱度的成因
【调查咨询】硫酸钠吸水后形成十水合硫酸钠,偏碱性。土壤盐碱化可能由、中的一种或两种引起。老师提供盐碱化土壤样品浸出液。
【猜想假设】
(2)猜想1:;猜想2:;猜想3: 。
(3)取少量样品浸出液分别加入、两只试管中
实验序号
操作
现象
结论
1
向中滴加足量的溶液
产生白色沉淀
含
2
向B中滴加过量稀盐酸
有气泡产生
含
【分析评价】
(4)有同学认为实验1不够严谨,理由是 (用化学方程式解释)。
【补充实验】
(5)
实验序号
操作
现象
结论
3
向实验1反应后的沉淀中滴加稀硝酸
猜想3成立
4
向实验2反应后的溶液中滴加 溶液
有白色沉淀生成
任务三:选择合理的种植方案
【分析交流】
(6)“开心农场”的土质如果种植小红薯,应对土壤采取的措施合理有_____。
A.合理施加酸性肥料 B.用熟石灰改良
C.浇水时加点食醋或米醋 D.增加一些酸性的松针土
18.【新素材】跨学科实践活动某校开展了“探索火箭发射奥秘”的跨学科项目式实践探究,具体过程如下。
项目一 制作“火火箭”
甲组同学设计了如图1所示的“有尾翼、有头锥版火火箭”,并在矿泉水瓶内提前喷入酒精,在瓶盖处点火,火箭射程为6.3m。
(1)火箭点火时,瓶内发生的反应的化学方程式为 。
(2)如果去除尾翼、头锥,火箭的射程会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
项目二 制作“气火箭”
乙组同学设计了如图2所示的“气火箭”。在火箭箭体中加入一定量的食醋,往底座中加入适量的小苏打样品,然后横放箭体并按上底座,竖直放在桌上,“气火箭”腾空而起。
(3)实验时除选择含碳酸根的化合物、金属粉末作样品和酸反应外,还可以利用 (填试剂组合名称)接触迅速产生氧气制作“气火箭”。
(4)除小苏打和食醋的质量外,在不改变“气火箭”形状、质量的前提下,你认为影响“气火箭”射程的因素有 (写一种)。
19.(2025·合肥高新区·一模)I、新能源车因污染小而被大力推广,请你参加社会性议题“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,从物质类别的角度来看,石油属于 (选填“纯净物”或“混合物”)。
(2)电池可给新能源汽车提供动力。
①电动汽车的电池放电时,其能量转化为 能转化为电能。
②新能源汽车常使用含磷酸亚铁锂(LiFePO4)的锂电池为汽车提供动力。LiFePO4中Li的化合价为 。某种锂原子的质量为1.165×10-26kg,碳12原子质量的为1.66×10-27kg,则该锂原子的相对原子质量是 (计算结果精 确到0.1)。
③磷酸亚铁锂可用磷酸铁、氢氧化锂和草酸为原料合成,请完成下列化学方程式:2FePO4+6H2C2O4+ 2LiOH=2LiFePO4+ 7CO2↑+5CO↑+7 。
(3)II、同学们利用如图1所示的装置探究水的组成。
①电源正极为 (选填“a” 或“b”)端,电解水发生反应的化学方程式为: 。
②c、d管中收集到的气体的质量比为
(4)在不同温度下,向盛有50g水的烧杯中缓慢加入硫酸铜固体,测得溶液质量与加入硫酸铜质量的变化关系如图2所示。
①20℃时硫酸铜的溶解度为
②20℃时,A、B、C三点对应的溶液中属于饱和溶液的是
③C、D两点对应溶液中溶质质量分数的大小关系为 。
20.(2025·亳州市·一模)某学习小组对酸的性质进行探究,请你参与实验。
【活动一】认识酸
(1)稀释浓硫酸时,应将浓硫酸注入水中,并用玻璃棒不断搅拌,其玻璃棒的作用是 。
(2)浓盐酸和浓硫酸放置一段时间后,浓度均会 (填“变大”“不变”或“变小”)。
【活动二】探究酸与金属的反应
(3)甲同学进行了图1所示的实验,A试管中的现象为 。
(4)通过两支试管现象对比,可以得出两种金属的活动性顺序为 。
【活动三】探究酸与金属氧化物的反应
(5)乙同学向氧化铁粉末中滴加稀硫酸,观察到氧化铁粉末逐渐消失,溶液变为黄色,请写出该反应的化学方程式: 。
(6)利用上述性质,在生活中可以用 除铁锈。
【活动四】用酸碱指示剂探究酸与碱的反应
(7)取3 mL溶质质量分数为4%的NaOH溶液于试管中,加1~2滴酚酞溶液,溶液变成 。
(8)向上述溶液逐渐滴入稀盐酸,振荡,溶液刚好褪色时,溶液的pH (填“>”、“<”或“=”)7。
(9)向上述刚好褪色的溶液中再滴2滴溶质质量分数为4%的NaOH溶液,振荡后,再次滴入微量稀盐酸,振荡,观察到 ,结论:加入稀盐酸后,NaOH溶液中 (填离子符号)浓度减小,进而证明酸与碱能发生反应。
(10)下列应用利用中和反应原理的是___________(填字母)。
A.用含氢氧化铝的药物,治疗胃酸过多症 B.使用熟石灰改良酸性土壤
C.浓硫酸使小木条脱水炭化 D.用氢氧化钠洗涤石油产品中的硫酸
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2024年第13题
2023年第13题
2022年第13题
科普阅读题是安徽省2020年中考化学试题中出现的一种新题型,完全符合科学探究的思维,是中考改革的一种尝试,也代表一种更注重科学探究的教育改革趋势。化学科普阅读题的文章取材广泛,涉及的知识面广。它多为说明文体,内容一般为生活应用、教材延伸、科技信息等。
科普阅读题,2024年将13题改在选择题8和9,将实验方案设计由选择题改在13题,可以预测2025年的安徽中考依然会按稳中有变的原则命题。
押题一 科普阅读
1. 【新考法】一材多设阅读下面材料,完成下面小题
2024年6月,嫦娥六号完成世界首次月背采样。我国科研团队发现嫦娥六号取回的月壤中含催化活性物质,他们以其为催化剂,借助人工光合成技术实现下列物质转化,将来也许在月球上可以就地取材实现月球生存的一种设想。
(1).有关以上设想理解不正确的是
A.该设想中甲烷可代替部分燃料 B.该设想有利于碳、氧、氢元素的循环利用
C.该设想为宇航员提供生命支持 D.该设想中月壤催化剂在反应前后质量和性质不变
(2).设想中相关反应说法正确的是
A.环节①分离水后的气体只含有
B.环节②产生的氢气和氧气的体积比是1:2
C.环节③可利用月球夜间低温将二氧化碳凝结分离
D.环节④发生的化学反应的方程式为
【答案】(1).D (2).C
【解析】(1).A、由图可知,甲烷与氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳和水,则该设想中甲烷可代替部分燃料,说法正确,不符合题意;
B、由图可知,二氧化碳、水、氧气既是生成物,又是反应物,可循环利用,故该设想有利于碳、氧、氢元素的循环利用,说法正确,不符合题意;
C、氧气能供给呼吸,故该设想中环节②产生的氧气为宇航员提供生命支持,说法正确,不符合题意;
D、该设想中月壤催化剂在反应前后质量和化学性质不变,说法错误,符合题意。
故选:D;
(2).A、环节①是将人体呼出的气体中分离出水,分离后气体成分与空气成分种类基本一致,故分离后的气体除含有外,还含有等,说法错误,不符合题意;
B、由图可知,环节②水在和通电条件下分解生成氢气和氧气,其体积比约为2:1,说法错误,不符合题意;
C、环节③可利用月球夜间低温将二氧化碳凝结分离,说法正确,符合题意;
D、由图可知,环节④二氧化碳与氢气在和光照条件下反应生成甲烷和水,化学方程式为,说法错误,不符合题意。
故选:C。
2.(2025·安庆市·一模)阅读下列短文,回答问题:
将废旧塑料制品和橡胶轮胎等含碳废物变废为宝,是科学家努力的目标。
研究人员开发出一种用超临界水处理含碳废物的新技术。超临界水是将水加热到超过374℃并加压到超过219个大气压,使水处于气、液相互交融的状态。
在超临界水的环境中,含碳废物中的有机物转化为氢气、甲烷和二氧化碳等气体;而无机物保留在残余物中,随后被去除。由于该过程中不使用氧气,且温度相对较低,因此不会形成有害气体。
(1)文中涉及的有机合成材料有 (填一种即可)。
(2)下列说法正确的是________(填字母)。
A.超临界水与液态水具有相同的物理和化学性质
B.将气态水升温或加压一定使水分子间距离变小
C.超临界水是由液态水和气态水组成的混合物
D.用超临界水处理含碳废物的方法比焚烧法更环保
(3)甲烷是一种比较清洁的能源,甲烷完全燃烧的化学方程式为 。
(4)氢气是理想的高能燃料,而日常生活中一般不使用氢气作燃料,原因是 (写出一点即可)。
【答案】(1)塑料、合成橡胶
(2)D
(3)
(4)氢气制取成本高,且运输、贮存困难(合理即可)
【详解】(1)废旧塑料制品由塑料制成,橡胶轮胎由合成橡胶制成,塑料和合成橡胶均属于合成材料;
(2)A、超临界水与液态水均是由水分子构成,化学性质相同,但是物理性质存在差异,不符合题意;
B、将气态水升温,分子之间的间隔变大,加压使水分子间距离变小,不符合题意;
C、超临界水是将水加热到超过374℃并加压到超过219个大气压,使水处于气、液相互交融的状态,超临界水由水一种物质组成,属于纯净物,不符合题意;
D、在超临界水的环境中,含碳废物中的有机物转化为氢气、甲烷和二氧化碳等气体;而无机物保留在残余物中,随后被去除。由于该过程中不使用氧气,且温度相对较低,因此不会形成有害气体,而焚烧法会产生有害物质,故用超临界水处理含碳废物的方法比焚烧法更环保,符合题意。
故选D;
(3)甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:;
(4)氢气是理想的高能燃料,而日常生活中一般不使用氢气作燃料,原因是:氢气制取成本高,且运输、贮存困难等。
3.【新素材】中国科技阅读下列科技短文并回答问题:
C919是中国自主设计、研发并制造的大型喷气式客机,它凝聚了当代顶尖的高新科技,是中国航空工业的骄傲。C919采用了先进的气动设计,其翼型、机身和尾翼等部件经过优化,使得飞机在巡航时具有更高的气动效率。此外,C919还大规模应用了第三代铝锂合金材料和先进复合材料,这些材料不仅减轻了飞机的重量,还提高了其强度和耐腐蚀性。
在动力系统方面,C919搭载了国际先进的LEAP-1C发动机,这款发动机具有更高的推力和更低的燃油消耗,同时噪音也更小。其发动机吊架采用了推进系统一体化设计技术,降低了气动损失,减小了结构重量。
C919的航电系统高度集成,包括飞行控制、导航和通信系统等,智能化水平较高,能够自主监控和调整飞行参数,提高了飞行的安全性和稳定性。
(1)“C919大飞机”驾驶舱的玻璃是用无机玻璃(主要成分为二氧化硅)、树脂、塑料等粘合而成,能耐受强大的撞击力。这种玻璃属于 材料。
(2)“C919大飞机”的“皮肤”上,采用了第三代铝锂合金材料。该材料的硬度比纯铝 (填“大”或“小”)。常温下,铝具有很好的抗腐蚀性能,用化学方程式解释原因为 。
(3)“C919大飞机”燃料主要是航空煤油,这是一种专门为航空工业设计和生产的燃料,航空煤油通常是根据原油中各成分的 不同分离得到产品。
【答案】(1)复合
(2) 大
(3)沸点
【详解】(1)“C919大飞机”驾驶舱的玻璃是由无机玻璃(主要成分为二氧化硅)、树脂、塑料等多种材料制 成的材料属于复合材料;
(2)合金的硬度比组成成分的金属硬度大,故铝锂合金硬度比纯铝大;
铝在常温下能与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜,阻止铝进一步被氧化,所以铝具有 很好的抗腐蚀性能,方程式为:;
(3)根据原油中各成分的沸点不同,通过对原油的分馏得到航空汽油、煤油、汽油等多种产品。
4.【新考法】新质生产力阅读下列材料,回答问题。
储能是指通过介质或设备把能量存储起来,需要时再将其释放的过程。目前,我国储能项目类型分布如图1所示。我国2024年《政府工作报告》中首次把新型储能写入其中,新型储能包括电化学储能、飞轮储能、压缩空气储能等。
压缩空气储能发电是在用电低谷时将空气压缩储存,用电高峰时释放高压空气,带动发电机发电。一种利用地下盐穴储气的大容量物理储能技术如图2所示。
2024年4月9日,湖北应城压缩空气储能电站示范工程并网发电,有效提升区域电网的调峰能力,促进电网消纳更多风电、光伏等新能源,推动绿色低碳经济发展。
(1)目前储能项目占比排在首位的是 。
(2)根据材料信息及图2流程,下列说法正确的是______(填字母)。
A.压缩机内的分子体积变小 B.高压空气的成分与压缩前的空气成分不同
C.压缩空气储能发电能缓解供电压力 D.压缩空气储能发电比燃煤发电污染更大
(3)光伏发电最关键的材料是高纯硅,制取硅的化学方程式为,其中X的化学式为 。
(4)压缩空气储能技术有利于缓解的环境问题是 (写一条)。
【答案】(1)抽水蓄能
(2)C
(3)HCl
(4)温室效应增强(或全球气候变暖等,合理即可)
【详解】(1)据图1可知,目前储能项目占比排在首位的是占比为79.3%的抽水蓄能。
(2) A、压缩空气只是使空气体积变小,分子本身体积并不会变,故错误;
B、压缩前后空气成分并无改变,故错误;
C、利用低谷电压缩空气,高峰时释放发电,可缓解供电压力,故正确;
D、相比燃煤发电,压缩空气储能污染更小,故错误。
故选C。
(3)根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,反应前H、Si、Cl原子个数分别为4、1、4,反应后已知的有Si原子1个,故4X中有H、Cl原子个数分别为4、4,即X的化学式为HCl。
(4)利用压缩空气储能,有助于减少化石燃料使用,从而缓解温室效应(或减少大气污染)等环境问题。
5.【新考法】学习强国App学习强国App推出了《每日辟谣》专题,提到柠檬水的几个误区。
【流言1】:喝柠檬水会长结石
喝柠檬水并不会促进结石形成。结石从成分来看以草酸钙为主,饮食中存在的大量草酸在一定程度上促进了结石的形成,但柠檬中并不含草酸。柠檬中含有的柠檬酸(化学式为)在肠道内的微酸性特质,能促进钙、铁、锌等多种矿物质元素的吸收,对健康有益。
【流言2】:不能用热水泡柠檬
热水冲泡柠檬并不会造成营养流失,反而会激发其独有的味道。所以可以用适当热一点的水冲泡柠檬,待到冷却后品尝口感更佳。日常冲泡时,要选用新鲜柠檬带皮切薄片,1片可冲泡1L水左右,冲泡2~3次后可更换。柠檬水虽好,但尽量不要空腹喝,每日饮用也需适量。
(1)柠檬酸具有酸的通性,请设计实验证明柠檬水显酸性: 。
(2)结石的主要成分是草酸钙(),草酸钙中碳元素的化合价为 。
(3)柠檬切片,用热水冲泡后能更快闻到果香味,请从微观角度进行解释: ,刚泡出的柠檬水较酸,当冲泡2~3次后,柠檬水的pH将 (填“变大”或“变小”)。
(4)下列说法正确的是 (填字母序号)。
A.柠檬水口感很好,可代替饮用水长期饮用
B.柠檬酸在肠道内的微酸性特质,对健康有益
C.日常生活中我们会听到一些谣言,要学会运用科学知识分辨,做到不传谣、不信谣
【答案】(1)取少量柠檬水于试管中,滴加几滴紫色石蕊试液,如果溶液变成红色,说明柠檬水显酸性(合理即可)
(2)+3
(3) 分子在不断运动,且温度越高,分子的运动速率越快 变大
(4)BC
【详解】(1)为了证明柠檬水显酸性,可以利用酸的化学性质,例如酸能使紫色石蕊溶液变红色,酸能与活泼金属反应生成氢气,设计实验为:取少量柠檬水于试管中,滴加几滴紫色石蕊试液,如果溶液变成红色,说明柠檬水显酸性;或者加入少量金属锌,如果有气泡产生,也说明柠檬水显酸性(合理即可);
(2)草酸钙()中钙元素化合价是+2,氧元素化合价是-2,设碳元素的化合价为x,根据化合物中各元素正负化合价代数和为零,则有(+2)+2x+(-2)×4=0,解得x=+3,故草酸钙中碳元素的化合价为+3;
(3)柠檬切片,用热水冲泡后能更快闻到果香味,是因为分子在不断运动,且温度越高,分子的运动速率越快;
柠檬水显酸性,pH<7,刚泡出的柠檬水较酸,当冲泡2~3次后,柠檬水的酸性减弱,pH将变大;
(4)A、根据“柠檬水虽好,但尽量不要空腹喝,每日饮用也需适量”,所以说虽然柠檬水口感很好,但是不能代替饮用水长期饮用,故选项不正确;
B、柠檬酸在肠道内的微酸性特质,能促进钙、铁、锌等多种矿物质元素的吸收,对健康有益,故选项正确;
C、日常生活中我们会听到一些谣言,要学会运用科学知识分辨,还要做到不传谣、不信谣,故选项正确;
故选:BC。
6.(2025·马鞍山市·一模)海水综合利用主要包括海水直接利用、海水化学资源利用和海水淡化三个方面。
海水直接利用是指以海水直接代替淡水,用于生活和生产。
海水化学资源利用是指从海水中提取钠、溴、镁等化学元素及深加工技术。其中液态溴单质通过酸化氧化的方法得到,因其沸点低,可用热空气法吹出溴气(Br2)。电渗析法淡化海水的原理如下图所示:在通电情况下,阴、阳离子可以通过交换膜(AEM、CEM),而水分子无法通过,从而同时实现海水的淡化和浓缩。
根据上文,回答问题:
(1)海水属于 (填“纯净物”或“混合物”)。海水用作火力发电厂的循环冷却水,属于海水综合利用中的 (填字母)。
a.海水直接利用
b.海水化学资源利用
c.海水淡化
(2)由上图可知,通过电渗析法获得的“淡化海水”将从收集室 (填“A”或“B”)引出被使用。
(3)与电渗析法原理相同的实验操作是 (填字母)。
a.溶解 b.过滤 c.蒸发
(4)用热空气法吹出溴气,是利用了单质溴的 性质(填“物理”或“化学”)。
(5)经处理后的浓海水中富含MgCl2,其与熟石灰反应可制备氢氧化镁[Mg(OH)2],同时生成CaCl2,该反应的化学方程式为 。
(6)海洋资源是宝贵的自然资源,需要我们共同保护。请你提出一条保护海洋资源的建议 。
【答案】(1) 混合物 a
(2)A
(3)b
(4)物理
(5)
(6)不向海洋随意排放污水/设立休渔期/设立海洋保护区等(合理即可)
【详解】(1)海水中含有水、氯化钠、氯化镁等物质,属于混合物;
将海水直接用作火力发电厂的循环冷却水,属于“海水直接利用”,故选a;
(2)从示意图可见,带电后,离子会向相应电极方向移动并透过相应的离子交换膜,导致A收集室中的盐分减少、得到“淡化海水”;
(3)电渗析法本质上是借助对不同组分的选择性透过来分离溶液,和过滤同属“利用可透过与不可透过”原理进行分离的操作,故选b;
(4)热空气法吹出溴气,利用了溴的挥发性,不需要通过化学变化就能表现出来,利用了溴的物理性质;
(5)氯化镁和氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,反应的化学方程式为:;
(6)积极参与海洋环境保护行动计划的各项活动;不要过度捕捞,让海洋也有休养生息的机会;不向海洋丢弃垃圾、排放污水,不损害海洋生态资源等。
7.【新素材】航空航天认真阅读下列材料,回答有关问题。
2024年10月30日,神舟十九号载人飞船发射成功,三名航天员开启为期6个月的太空之旅。这3名航天员需要在太空里工作生活半年的时间,在这寸地寸金的太空站里,是怎样“屯氧”的呢?
电解水的技术,让空间站实现了 “氧气自由”, 但它需要稳定的电能和稳定的水源。电能很好解决,空间站利用太阳能板将太阳能转化为电能,再电解水提供氧气。而空间站里面的用水,主要来自 “水循环” 系统,系统将航天员的尿液、洗漱水等废水收集,然后通过净化中心,再重新利用。假如这个系统发生故障,或是能源供应不足?还有第二种供氧方案——固体燃料氧气发生器。这个制氧机器通过高温分解特制的固体化合物来释放氧气,一般能储存几个月甚至几年所需的氧气。实际上,空间站中的二氧化碳也能通过二氧化碳处理系统循环再利用。这个系统的运作原理是采用吸附技术和膜分离技术,通过如氢氧化锂等化学吸附剂,吸收空气中的二氧化碳,再通过催化剂反应将二氧化碳分离转化为氧气。无论是水还是氧气,都在空间站里形成了闭环,极大程度地降低了对资源的依赖,也让空间站的运作更有自主性。
(1)航天员在太空生活需要氧气,是因为氧气能 。
(2)空间站可利用太阳能发电,再电解水获得氧气。水通电分解的化学方程式 。
(3)固体燃料氧气发生器中特制的固体化合物中一定含有的元素是 。
(4)氢氧化锂 (LiOH) 与氢氧化钠性质相似,请写出氢氧化锂的一条化学性质: 。
【答案】(1)供给呼吸
(2)
(3)氧元素
(4)能与酸反应
【详解】(1)航天员在太空生活需要氧气,是因为氧气能供给呼吸;
(2)水通电分解生成氢气和氧气,反应的化学方程式为:;
(3)固体燃料氧气发生器通过高温分解特制的固体化合物来释放氧气,根据质量守恒定律可知,化学反应前后元素的种类不变,反应后有氧气生成,因此固体化合物中一定含有的元素是氧元素;
(4)氢氧化锂 (LiOH) 与氢氧化钠性质相似,因此化学性质为能与酸反应。
8.【新素材】热点文化电影阅读下列短文,回答相关问题。
电影《哪吒之魔童闹海》2025年获得了一致的好评,电影中的结界兽原型文物来自四川三星堆遗址,考古发掘现场被大跨度钢结构大棚覆盖,这是我国开创的考古新模式——“考古方舱”。考古人员进入舱内时需穿防护服,尽量减少带入污染物。发掘舱可调节温度和湿度,考古人员还可密切跟踪仓内的二氧化碳、二氧化氮含量。金面具、青铜器在地下埋藏了数千年,青铜器上布满锈斑,已知铜锈分为有害锈和无害锈两种。其中为无害锈,无害锈能保护青铜器,为有害锈,有害锈会使器物锈蚀加剧并不断扩散。
(1)“考古方舱”由钢结构搭建而非生铁,是因为钢的 ,所以韧性更好。
(2)新发掘的半张黄金面具,埋在地下数千年仍金光闪闪,原因是 。
(3)考古人员密切跟踪的仓内气体中属于空气污染物的是 。
(4)从元素组成来看,无害锈是铜与氧气,水和 反应后生成的产物。
(5)下列说法正确的是___________。
A.无害锈能保护青铜器的原因可能是它结构紧密,覆盖在文物表面隔绝空气和水,阻止进一步反应
B.青铜是铜的合金,硬度比纯铜更小
C.此次考古发掘与露天考古相比的优点之一是可控制发掘现场的温度、湿度
【答案】(1)含碳量低
(2)金的化学性质稳定
(3)二氧化氮
(4)二氧化碳
(5)AC
【详解】(1)“考古方舱”由钢结构搭建而非生铁,是因为钢的含碳量低,所以韧性更好。
(2)新发掘的半张黄金面具,埋在地下数千年仍金光闪闪,原因是金的化学性质稳定,不与其它物质发生化学反应。
(3)空气污染物包括:一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物、细颗粒物、臭氧等,所以考古人员密切跟踪的仓内气体中属于空气污染物的是二氧化氮。
(4)无害锈中含有Cu、O、H、C四种元素,根据化学反应前后元素的种类不变,所以从元素组成来看,无害锈是铜与氧气,水和二氧化碳反应后生成的产物。
(5)A. 无害锈能保护青铜器的原因可能是它结构紧密,覆盖在文物表面隔绝空气和水,阻止进一步反应,此选项正确;
B. 金属制成合金后,硬度变大,青铜是铜的合金,所以其硬度比纯铜更大,此选项错误;
C. 由材料分析可知,发掘舱可调节温度和湿度,所以此次考古发掘与露天考古相比的优点之一是可控制发掘现场的温度、湿度,此选项正确。
故选AC。
9.【古代科技】长信宫灯阅读科普短文,回答问题。
点燃期待,放飞梦想——北京冬奥会火炬接力里的环保新科技
2022年北京冬奥会火炬接力火种灯的创意源于“中华第一灯” ——西汉长信宫灯。“长信”就是永恒的信念,代表人们对光明和希望的追求和向往,灯体使用了环保材料再生铝合金,首创双层玻璃结构,保证了火种灯在低温、严寒、大风等自然环境下不会熄灭。
仪式火种台的创意灵感来自中国传统青铜礼器——尊,仪式火种台同样采用可再生的铝合金,顶部采用新型环保的水性陶瓷涂料,不仅耐火,还无烟无毒。仪式火种台的燃料是丙烷气体(C3H8),是目前比较清洁的能源。
火炬手制服设计元素包括奥林匹克五环标志、火炬接力标志、火炬接力景观核心图形等。面料选择上兼具抗静电、超强透气、速干、防水以及抗菌功能。火炬手制服在整个工艺上选择了无水印花的工艺,不会产生废水排放,不会造成环境污染。
火炬由外壳和燃烧装置组成。火炬外壳由碳纤维及其复合材料制造而成,具有“轻、固、美”的特点,比相同体积的铝合金轻了20%以上,且强度高、耐腐蚀、耐高温、耐摩擦、耐紫外线辐射等。“飞扬”火炬采用氢燃料,除环保属性外,还考虑到冬奥会火炬接力需要在低温环境中进行,氢燃料能保证火炬在极寒天气中使用。火炬研制解决了火焰颜色与稳定性、高压储氢、氢能安全利用等多项技术难题,安全可靠性高,可抗风10级。结合氢气特点,燃烧罐的结构、容量、压力也都有相应的技术要求。
(1)西汉长信宫灯由青铜制造而成,其表面鎏金,鎏金的主要目的是 。
(2)在制造火种台采用了一种新型环保水性陶瓷涂料,它的优点是 。
(3)火种台采用的燃料完全燃烧时反应的化学方程式为 。
(4)根据甲烷、乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)的化学式,推测丁烷的化学式为 。
(5)关于火炬“飞扬”,下列说法正确的是 (填字母序号)。
A.熄灭火炬时可用嘴吹灭
B.火炬燃烧时产生耀眼的白光
C.火炬燃烧的产物无污染
D.火炬不易熄灭是因为液氢的着火点很高
【答案】(1)防止青铜与空气接触锈蚀
(2)耐火、无烟、无毒
(3)
(4)C4H10
(5)C
【详解】(1)鎏金是在青铜表面覆盖一层金,可以防止青铜与空气接触锈蚀;
(2)在制造火种台采用了一种新型环保水性陶瓷涂料,它的优点是耐火、无烟、无毒;
(3)火种台采用的燃料是丙烷,丙烷和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为:;
(4)从表中所给物质来看,氢原子数为碳原子个数的2倍再加上2,物质的命名以碳原子的数目而定,所以丁烷分子中有4个碳原子和10个氢原子,化学式为C4H10;
(5)A、文本中提到火炬在极寒条件下能燃烧,可抗10级风,不能用嘴吹灭,故选项说法错误;
B、氢气燃烧产生的是淡蓝色火焰, 故选项说法错误;
C、氢气燃烧,产物是水,无污染,故选项说法正确;
D、火炬不易熄灭与火炬的设计有关,故选项说法错误;
故选:C。
10.(2025·合肥经开区·一模)阅读下面科普短文。
甲醇(CH3OH),在干馏木材中首先被发现的,故俗称“木醇”或“木精”,常温常压下为无色液体,具有毒性,误饮后对人体有严重伤害。
绿色零碳甲醇是利用焦炉气中的副产品氢气和从工业尾气捕捉的二氧化碳合成的。研究人员使用两种催化剂,探究了影响制备甲醇反应效果的因素。反应效果可用甲醇的选择性衡量,数值越大反应效果越好,结果如下图。数据显示,我国甲醇年产能已突破1亿吨,每生产1吨绿色甲醇可以消耗1.375吨二氧化碳,实现了二氧化碳资源化利用,废碳再生。
甲醇是全球公认的新型清洁可再生能源,具有安全高效、排放清洁、可再生的特点。常温常压下为液态,运输及使用安全便捷,也被称为液态的“氢”。 目前, 甲醇作为燃料已在船舶、汽车等领域广泛应用。
依据文章内容回答下列问题:
(1)甲醇俗称“木醇”或“木精”的原因是 。
(2)写出甲醇的一条物理性质 。
(3)由图可知进行①⑤⑨组实验的目的是 ,制取甲醇的最佳条件为 。
(4)下列有关说法正确的是 (填字母)
A.甲醇被称为液态的“氢”,仅因为其常温常压下为液态
B.研究新型催化剂可使消耗1.375 吨二氧化碳生成绿色甲醇的质量大于1吨
C.甲醇属于新型清洁能源,燃烧时仍需要提供充足的氧气
D.点燃甲醇体现了燃烧需要温度达到可燃物着火点
(5)实现二氧化碳资源化利用,废碳再生是实现“碳中和”的重要方法之一,请你再举一例实现二氧化碳资源化利用的案例: 。
【答案】(1)甲醇在干馏木材中首先被发现
(2)常温常压下为无色液体
(3) 探究在相同温度和催化剂的条件下,CO2和H2的比例对CH3OH选择性的影响 催化剂1、250℃、CO2和H2的比例为1:3
(4)CD
(5)将二氧化碳制成干冰用于人工降雨等(合理即可)
【详解】(1)甲醇在干馏木材中首先被发现的,故俗称“木醇”或“木精”;
(2)常温常压下为无色液体,不需要通过化学变化就能表现出来,属于甲醇的物理性质;
(3)①⑤⑨组实验中,催化剂相同,温度相同,只有CO2和H2的比例不同,所以进行这三组实验的目的是探究CO2和H2的比例对CH3OH选择性的影响。从图中可以看出,在催化剂1、250℃、CO2和H2的比例为1:3时,CH3OH的选择性最高,所以制取甲醇的最佳条件为催化剂1、250℃、CO2和H2的比例为1:3;
(4)A、常温常压下为液态,运输及使用安全便捷,也被称为液态的“氢”,A错误;
B、根据题干“,我国甲醇年产能已突破1亿吨,每生产1吨绿色甲醇可以消耗1.375吨二氧化碳”,B错误;
C、甲醇是全球公认的新型清洁可再生能源,具有安全高效、排放清洁、可再生的特点,燃烧时需要充足的氧气使其充分燃烧,C正确;
D、点燃甲醇,是因为甲醇是可燃物,点燃使其温度达到着火点从而燃烧,体现了燃烧需要温度达到可燃物着火点,D正确;
故选:CD;
(5)实现二氧化碳资源化利用的案例有:利用二氧化碳进行光合作用,合成有机物;将二氧化碳制成干冰用于人工降雨等(合理即可)。
押题二 方案设计
11.【新素材】中国传统文化某学习小组结合“中国传统文化”,围绕碳单质的化学性质的“碳”索展开了一系列探究活动:
(1)活动一:探究碳的“文雅之美”
学习小组在课外调研活动中发现校园内展示的书画作品拥有丰富的历史底蕴,但并没有因为长期展出而褪色,经了解书画作品使用的墨水的主要成分是碳单质,说明碳单质在常温下的化学性质 。
(2)活动二:探究碳的“火热之美”
【查阅资料】
①“壶火惊四座,焰气拔山河”,湖南湘乡市的火壶表演是我国重要的非物质文化遗产,寓意驱疾避祸、百家安宁,火壶中燃烧的是木炭,体现了碳的火热之美。
②“ppm”可以表示微量气体的浓度。它指的是体积比浓度,即一百万体积的空气中所含某气体的体积数。
③空气中的二氧化碳为,一氧化碳为0ppm。
【设计实验】甲、乙两组分别利用所提供的实验用品设计了如下方案并进行实验:
组别
实验方案
现象
结论
甲组
用坩埚钳夹取一小块木炭,在酒精灯火焰上加热后,伸入集气瓶中,盖上玻璃片,一段时间后取出木炭,并倒入少量的澄清石灰水,振荡,观察现象。
木炭发出红光,放出热量,
碳燃烧生成二氧化碳
乙组
步骤1:在集气瓶底部放少量细沙,将加热的小块木炭放在细沙上面,连接好二氧化碳传感器。
传感器上的数字由615ppm快速上升到10000ppm(最大量程为10000ppm)。
结论1:碳充分燃烧生成二氧化碳
步骤2:一段时间后取下二氧化碳传感器,连接好一氧化碳传感器(测量范围为)。
传感器上的数字由0ppm快速上升到495ppm。
结论2:碳不充分燃烧生成一氧化碳
【解释分析】相同的反应物,反应物的量不同,产物不同。
【反思评价】有同学认为乙组同学的结论2不严谨,理由是: 。
(3)活动三:探究碳的“还原之美”
“古人铸铜作钟鼎,一片光辉照千古”,我国在几千年前就已经步入了铜器时代。碳能将铜从氧化铜中还原出来,学习小组同学用如下图所示装置分组进行了实验。
【解释分析】碳和氧化铜反应的化学反应方程式为: 。
【反思评价】在拆装置时,有同学发现澄清石灰水倒吸到了试管中,他们反思自己的实验操作,应该是 导致的。
【拓展延伸】兴趣小组同学想从反应后的铜和氧化铜混合物中提纯出铜,请帮其设计一个合理的实验方案: 。
活动四:探究碳的“发展之美”
碳在复合材料等领域有着广泛的应用前景。同学们自制宣传海报展示交流碳的“发展之美”。
【表达交流】通过以上探究,同学们认识到中华传统文化博大精深且蕴含着丰富的化学知识。
【答案】(1)比较稳定/不活泼
(2) 澄清石灰水变浑浊 一氧化碳也可能是碳和二氧化碳反应生成的
(3) 未将导管移出液面就撤离酒精灯 将固体混合物置于烧杯中,加入足量稀盐酸(或稀硫酸),搅拌,待充分反应后,过滤,洗涤,低温烘干
【详解】(1)碳单质的化学性质在常温下具有稳定性,则用墨书写的书画能保存很长时间。
(2)木炭燃烧生成二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊;
可能是碳和二氧化碳反应生成一氧化碳,则该结论不严谨。
(3)[解释分析]碳与氧化铜在高温的条件下反应生成铜和二氧化碳,反应的化学方程式为:。
[反思评价]石灰水倒吸,可能原因为实验结束时,先熄灭酒精灯,正确操作应为:应先撤离导管再熄灭酒精灯,否则会由于试管内气压变小,大气压将液体倒吸入试管中造成试管炸裂。
[拓展延伸]氧化铜能和硫酸反应,但铜不能和硫酸反应,则可在混合物中加入过量稀盐酸(或稀硫酸)充分反应后再利用过滤进行固液分离,并对固体进行洗涤,为防止铜在高温下与氧气反应,应低温烘干。
12.【综合与实践】活动主题我国力争在2060年前实现碳中和。为践行碳中和理念,某中学开展“我为低碳做贡献”的实践活动。
任务一:了解自然界中 CO2循环
(1)从如图可见,导致大气中 CO2含量急剧增多的主要过程是 ;
任务二:探究吸收CO2的途径
【作出假设】小航同学:自然界有大量海水,能充分吸收大气中过多的CO2
小娟同学:可用石灰水吸收大气中过多的 CO2;
小博同学:可用NaOH溶液吸收大气中过多的CO2。
【进行实验】如图所示,向充满CO2的塑料瓶中分别加入等量的液体,迅速拧紧瓶盖振荡。实验现象记录如下
实验组别
实验现象
①加入海水
瓶子变瘪
②加入饱和石灰水
③加入饱和NaOH溶液
瓶子变瘪, 形变最大
【分析评价】
(2)实验①发生反应的化学方程式为 ;
(3)实验②的实验现象为 ;
(4)请评估小航同学的观点所存在的问题或风险,并阐述理由: 。
任务三:寻找利用CO2的新途径
【搜集资料】我国李灿院士主导研发的全球首套千吨级液态太阳燃料合成示范项目在兰州成功运行。核心原理是将CO2与H2在一定条件下转化为绿色燃料甲醇()和 H2O
(5)写出该反应的化学方程式 。
任务四:制定低碳行动方案
(6)写出日常生活中符合“低碳”理念的做法: (写出一种即可)。
【答案】(1)化石燃料的燃烧
(2)瓶子变瘪, 形变最大,有白色沉淀生成
(3)CO2+H2O=H2CO3
(4)海水吸收二氧化碳后生成碳酸,改变了海水的酸碱性,危及海洋生物的生存
(5)
(6)乘坐公共交通工具,减少私家车的出行
【详解】(1)从如图可见,导致大气中CO2含量急剧增多的主要过程是化石燃料的燃烧;
(2)二氧化碳和水反应生成碳酸,反应的化学方程式为:CO2+H2O=H2CO3;
(3)二氧化碳和饱和石灰水反应生成白色沉淀碳酸钙,同时瓶内压强减小,故实验②的实验现象为瓶子变瘪,形变较大,有白色沉淀生成;
(4)海水吸收二氧化碳后,会使海水酸化,危及海洋生物的生存,故评估小航同学的观点所存在的问题或风险的理由是海水吸收二氧化碳后生成碳酸,改变了海水的酸碱性,危及海洋生物的生存;
(5)CO2与H2在一定条件下转化为绿色燃料甲醇CH3OH)和H2O,反应的化学方程式为:;
(6)生活中二氧化碳的排放主要来源是化石燃料的使用,所以低碳生活主要是降低二氧化碳的排放,则可以乘坐公共交通工具,减少私家车的出行,故日常生活中符合“低碳”理念的做法是乘坐公共交通工具,减少私家车的出行。
13.(2025·芜湖市·一模)“吹灭蜡烛”是生活中一种常见灭火方法,化学兴趣小组针对蜡烛熄灭原因展开了探究。
查阅资料:蜡烛燃烧实际是石蜡蒸气在燃烧,石蜡蒸气的着火点大约是260℃。
【探究一】
(1)小明依据吸入空气与呼出气体的成分差异认为:吹出的气流中含有较多的 气体,使蜡烛缺氧熄灭。小聪设计了用扇子扇灭蜡烛的实验,否定了小明的想法,从而认为蜡烛熄灭是因为吹的气流带走了周围的热量,使 。
【探究二】
(2)小红依据灭火的原理经过进一步思考认为,也可能因为吹的气流移走了石蜡蒸气,使蜡烛熄灭。为此她进行了以下两个实验:
实验1:如图甲,把活塞从左端位置迅速向右推,右端蜡烛火焰立即熄灭。
实验2:如图乙,先将活塞放到左端位置,点燃酒精灯,当温度计的示数达到280℃以上时,点燃右面的蜡烛,把活塞从左端位置迅速向右推出,右端蜡烛火焰 (填现象)。
【实验结论】生活中的蜡烛一吹就灭的原因不只是降低温度,还有移除可燃物。
【实验反思】实验2中使用两盏酒精灯可保证长玻璃管内气体温度始终保持在石蜡蒸气的着火点以上,其目的是 。
【拓展应用】
(3)下列生活中灭火方式与图乙实验灭火原理一致的是______(填字母)。
A.厨房炒好菜关闭燃气灶阀门
B.用沙子盖灭燃着的汽油
C.用水浇灭着火的衣物
【答案】(1) 二氧化碳 温度降到着火点以下
(2) 熄灭 使空气的温度达到石蜡的着火点,从而证明不是温度降低使得蜡烛熄灭
(3)A
【详解】(1)呼出的气体中含有二氧化碳,所以吹的气流中有较多的二氧化碳,使蜡烛与氧气隔绝,使得蜡烛缺氧熄灭,小聪设计了用扇子扇灭蜡烛的实验,认为吹的气流带走了周围的热量,使温度降到着火点以下,故而蜡烛熄灭,故填:二氧化碳;温度降到着火点以下。
(2)实验2中使用两盏酒精灯可使注射器内温度迅速升高,其目的是使空气的温度达到石蜡的着火点,从而证明不是温度降低使得蜡烛熄灭,图乙,先将活塞放到左端位置,把活塞从左端位置迅速向右推出,右端蜡烛火焰依然熄灭,说明蜡烛一吹就灭的原因不只是降低温度,还有移除可燃物,故填:熄灭;使空气的温度达到石蜡的着火点,从而证明不是温度降低使得蜡烛熄灭。
(3)A、由题文可知,图乙实验灭火的原理是移走可燃物,厨房炒好菜关闭燃气灶阀门,其灭火原理是移走可燃物,灭火原因一致,选项正确;
B、用沙子盖灭燃着的汽油,其灭火原理是隔绝氧气,选项错误;
C、用水浇灭着火的衣物是因为水能够吸收热量,使温度降低,且低于衣物的着火点实现灭火,选项错误,
故填:A。
14.【新考向】创设生活情境随着我国“资源节约型”与“环境友好型”社会的建设,家用燃料的变迁改变着人们的生活。某校化学兴趣小组带着极大的兴趣对家用燃料的变迁、合理使用燃料及对未来燃料的展望展开了项目式学习。
任务一:调查家用燃料的变迁
【调查研究】同学们通过走访与调查了解到当地燃料的变迁主要经历了以下几个阶段:
木材 → 煤 → 煤气(主要成分为CO、H2) → 天然气
【分析交流】
(1)从是否可再生的角度分析,煤属于 能源。
(2)为了及时发现煤气泄漏,常在煤气中加入少具有特殊气味的乙硫醇。从微观角度分析,煤气泄漏时能闻到特殊气味的原因: 。
【查阅资料】常用燃料汇总:
燃料
调控
组成及主要成分
热值
木材
需要频繁地添加木材
碳、氢、氧等元素
约1.2×107J/kg
煤
需提前点燃,过程复杂
碳、氢、硫、氮等元素
约2.9×107J/kg
煤气
随用随开
一氧化碳和氢气
约1.7×107J/m3
天然气
随用随开
甲烷
约8.4×107J/m3
【交流讨论】
(3)试推测家用煤气或天然气代替煤的原因: (写出2点即可),煤气和天然气的安全使用注意事项有 (写出1个即可)。
任务二:了解如何合理使用燃料
(4)柴火灶的内部结构如图所示。
①从燃烧条件分析,木柴属于 。
②柴火灶中通风口的作用是 。
③下列关于柴火灶中烟囱的说法正确的是 (填字母序号)。
a.排走烟气,改善燃烧条件
b.若排烟口中出现浓黑烟,则说明燃烧不充分
c.烟囱建高就可以消除污染
(5)20世纪80年代前后,居民家中主要采用蜂窝煤做燃料,将煤块制成蜂窝煤的目的是 。
(6)日常生活中,有时做饭时燃气灶的火焰呈现黄色或橙色,锅底出现黑色物质,此时需要进行的调整是 (填字母序号)
A.调大进风(空气)口 B.调小进风(空气)口
C.调大进风(燃气)口 D.调小进风(燃气)口
任务三:对未来燃料的展望
当前我国氢能按照如图规划发展:
(7)氢气是理想的清洁燃料,写出氢气燃烧的化学方程式: ;目前,氢能未能广泛应用的原因是 。
(8)利用反应:C(红热)+H2O(蒸汽)CO+H2 ,制得的氢气属于 (填“灰氢”“蓝氢”或“绿氢”)。
【答案】(1)不可再生
(2)分子在不断运动
(3) 煤气或天然气燃烧易调控/煤燃烧会产生污染性气体/煤气或天然气更容易与氧气接触充分燃烧 注意通风/定期检查管道
(4) 可燃物 为燃烧提供充足的氧气 ab
(5)增大煤与氧气的接触面积,使燃烧更充分
(6)AD
(7) 氢气大量制取和储运成本较高
(8)灰氢
【详解】(1)煤在短时间内不能从自然界中得到补充,属于不可再生能源;
(2)从微观角度分析,煤气泄漏时能闻到特殊气味的原因是分子在不断运动;
(3)从表格可以看出煤气和天然气可以随开随用,比煤更容易调控;煤气和天然气充分燃烧的产物都是二氧化碳和水,而煤中含有硫元素和氮元素,燃烧时会产生、等污染性气体;煤气和天然气是气态,更容易与氧气接触,充分燃烧,而煤是固体,燃烧时需要考虑增大与氧气的接触面积,使煤充分燃烧;故家用煤气或天然气代替煤的原因是:煤气或天然气燃烧易调控;煤燃烧会产生污染性气体;煤气或天然气更容易与氧气接触充分燃烧等;
煤气和天然气是可燃性气体,储存和使用时要防止泄露和保持室内通风,故煤气和天然气的安全使用注意事项有注意通风或定期检查管道等;
(4)①从燃烧条件分析,木柴属于可燃物;
②柴火灶中通风口的作用是为燃烧提供充足的氧气;
③a、柴火灶中木柴燃烧会产生二氧化碳、水、烟尘等,所以需要排走烟气,改善燃烧条件,说法正确,符合题意;
b、若排烟口中出现浓黑烟,则说明燃烧不充分,说法正确,符合题意;
c、烟囱排出的是木材燃烧的产物,建高烟囱只能将产物排入高空,不能改变燃烧的产物,所以不能消除污染,说法错误,不符合题意。
故选:ab;
(5)煤是固体燃料,燃烧时需要增大与氧气的接触面积,使煤燃烧更充分,故将煤块制成蜂窝煤的目的是:增大煤与氧气的接触面积,使燃烧更充分;
(6)燃气燃烧火焰呈黄色或者橙色,锅底出现黑色物质,是燃料燃烧不充分的现象,所以从燃料和氧气的角度分析,可以调小燃气进风口或调大空气进风口,以增大燃气与氧气的接触面积,使燃气充分燃烧,故选:AD;
(7)氢气在氧气中燃烧生成水,化学方程式为;
目前氢气的制取主要是利用水通电分解产生,大量制取需要消耗大量的电能,并且氢气是可燃性气体,储存和运输成本都较高,故氢能未能广泛应用的原因是:氢气大量制取和储运成本较高;
(8)该反应利用高温下碳和水蒸气反应生成氢气,是煤炭气化制得的,属于灰氢。
15.【新素材】新质生产力氨能氨(NH3)能是一种零碳能源。某校实践小组的同学对此产生了浓厚的兴趣,他们对氨气的制取方法、应用优势、氨氢混合燃烧和氨能发展前景等展开了项目化探究。
任务一:调查氨能的制取方法
【咨询专家】小组同学通过数字化平台向专家进行咨询,知道了氨气可用多种工艺过程制备。
【模型构建】小组同学认识了绿氨生产方法,并将其生产过程构建模型如下图。
【交流讨论】
(1)制取绿氨的原料的优点是 (写一个)。
任务二:探究氨能的应用优势
【查阅资料】氨气在纯氧中燃烧生成氮气和水。
【进行实验】
(2)为探究氨气和天然气燃烧的优势,小组同学设计如下方案,并完成了实验。
实验步骤
实验现象
实验结论
①在盛有氧气的集气瓶中点燃天然气和氨气
均有水生成
②向①反应后的集气瓶中倒入少量澄清石灰水,振荡
燃烧天然气的集气瓶中澄清石灰水变浑浊
【反思评价】
(3)氨气在氧气中燃烧的化学方程式是 。
(4)氨气作为燃料的优势是 (写一条)。
(5)对比下表,氨气区别于氢气的优势是 (写一条)。
物质
沸点
气味
性质
常温液化条件
氨气
-33.5℃
有刺激性气味
不易爆炸
700kPa至800kPa
氢气
-252.8℃
无味
极易发生爆炸
常温下不能液化
任务三:氨气、氢气混合燃烧的探究
【查阅资料】氨气在空气中不能燃烧,但向氨气中添加适量氢气就可以燃烧。四种不同氨气含量的混合气体在不同体积空气中燃烧速率如下图所示。
【分析交流】
(6)分析图中数据,NH3含量为 时,燃烧速率最快。
任务四:展望氨能的发展前景
【查阅资料】氨燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的装置,工作原理如图所示,未来会得到更广泛的应用。
【思考分析】
(7)该电池工作时,除通入氨气外还需要加入 。
【成果分享】通过探究同学们认识到氨气是一种具有战略价值的零碳能源,在动力燃料、清洁电力和储氢载体等新市场方面具有极大发展潜力,推广应用氨能对我国能源未来发展具有重要价值。
【答案】(1)无污染(合理即可)
(2) 集气瓶内壁有水雾出现 天然气燃烧生成二氧化碳
(3)
(4)产物没有二氧化碳,可减缓温室效应
(5)氨气更容易液化,便于储存和运输
(6)40%
(7)氧气/O2
【详解】(1)由流程可知,产物只有氨和氧气,没有污染。
(2)①天然气和氨气燃烧均生成水,可点燃天然气和氨气后,则可观察到集气瓶内壁有水雾出现;
②二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,则说明天然气燃烧生成二氧化碳,而氨气燃烧不生成二氧化碳。
(3)氨气燃烧生成氮气和水,反应的化学方程式为:。
(4)氨能是一种零碳能源,则可减少二氧化碳的排放,从而缓解温室效应等。
(5)由表中内容可知,氢气的沸点太低,不易液化,而氨气更容易液化,便于储存和运输。
(6)由图可知,在相同情况下,氨气含量为40%时,燃烧速率最高。
(7)由图可知,该反应为氨气燃烧生成氮气和水,则该电池工作时,除通入氨气外还需要加入氧气。
16.(2025·淮南市·一模)水是生命之源、生产之要、生态之基。某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】查阅资料了解水处理过程
同学们通过查阅资料得知通常有两种水处理技术:
(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。
其中活性炭起 作用。
(2)高分子膜分离技术:如图所示,右侧为海水,左侧为经过一段时间后由右侧经高分子膜渗透得到的淡水,对淡化膜右侧的海水加压后,海水中溶质的质量分数会 (填“增大”“减小”或“不变”)。
【任务二】探究水处理中的消毒剂
(3)氯气常用于自来水的消毒,氯气通入水中,形成氯水,氯气与水反应生成次氯酸(HClO)和盐酸,次氯酸具有强氧化性,可消毒杀菌,次氯酸中氯元素的化合价为 。
(4)近年来有科学家提出,氯气消毒时,会与水中的有机物发生反应,生成的有机氯化物可能对人体有害。因此,人们已开始研究并使用新的自来水消毒剂,如二氧化氯()、臭氧等。是一种高效水处理剂,可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备:,X的化学式为 。
【任务三】自制纯净水
(5)通过查阅资料,同学们设计如图所示装置对自来水再次净化获得纯净水。当自来水通过上图所示阳、阴离子交换柱后,与通入前相比,水分子数目会增多的原因是 。
【答案】(1)吸附
(2)增大
(3)+1
(4)
(5)阴、阳离子交换柱中交换出来的和结合生成了水分子
【详解】(1)活性炭疏松多孔,具有吸附性,能吸附水中的色素、异味等可溶性杂质,故在水处理中活性炭起吸附作用。
(2)根据图示,加压后,右侧海水中的水分子透过高分子膜进入淡水侧,溶质留在右侧海水中,因此淡化膜右侧海水中溶质的质量分数会增大。
(3)次氯酸的化学式为HClO,其中氢元素显+1价,氧元素显-2价,设次氯酸中氯元素化合价为x,根据化合物中元素化合价代数和为0,(+1)+x+(-2)=0,x=+1。
(4)化学反应前后原子的种类、数目不变。根据化学方程式,反应前钠、氯、氧、氢四种元素的原子个数分别为:5、9、10、4,反应后已知物质中钠、氯、氧三种元素的原子个数分别为:5、9、8,因此2X中氧、氢两种元素的原子个数分别为:2、4,X中氧、氢两种元素的原子个数分别为:1、2,故X的化学式为:H2O。
(5)自来水经阳、阴离子交换柱时,树脂分别释放出与,二者结合生成水分子,故与通入前相比,水分子数目会增多。
17.【新教材】实践活动开心农场LNBS荣耀学习小组的同学们准备在本校的劳动基地——“开心农场”里种植小红薯。“开心农场”的土质适合种植小红薯吗?同学们在老师的指导下,对土壤的酸碱度、酸碱度的成因、种植方案等展开了项目化学习的探究。
任务一:测定土壤的酸碱度
荣耀学习小组同学测定“开心农场”里的土壤pH=8。并查阅资料小红薯最适宜种植的土壤pH为6.5~7.5。
【分析交流】
(1)该土地的土壤偏 性,不适合种植小红薯。
任务二:探究土壤酸碱度的成因
【调查咨询】硫酸钠吸水后形成十水合硫酸钠,偏碱性。土壤盐碱化可能由、中的一种或两种引起。老师提供盐碱化土壤样品浸出液。
【猜想假设】
(2)猜想1:;猜想2:;猜想3: 。
(3)取少量样品浸出液分别加入、两只试管中
实验序号
操作
现象
结论
1
向中滴加足量的溶液
产生白色沉淀
含
2
向B中滴加过量稀盐酸
有气泡产生
含
【分析评价】
(4)有同学认为实验1不够严谨,理由是 (用化学方程式解释)。
【补充实验】
(5)
实验序号
操作
现象
结论
3
向实验1反应后的沉淀中滴加稀硝酸
猜想3成立
4
向实验2反应后的溶液中滴加 溶液
有白色沉淀生成
任务三:选择合理的种植方案
【分析交流】
(6)“开心农场”的土质如果种植小红薯,应对土壤采取的措施合理有_____。
A.合理施加酸性肥料 B.用熟石灰改良
C.浇水时加点食醋或米醋 D.增加一些酸性的松针土
【答案】(1)碱
(2)和
(3)含
(4)BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl
(5) 有气泡产生 氯化钡(合理即可)
(6)ACD
【详解】(1)“开心农场”里的土壤pH=8,大于7,该土地的土壤偏碱性,不适合种植小红薯,故填:碱;
(2)由题干的信息“土壤盐碱化可能由、中的一种或两种引起”可知,猜想3为和,故填:和;
(3)碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,向B中滴加过量稀盐酸,有气泡产生,说明浸出液中含,故填:含;
(4)有同学认为实验1不够严谨,原因是碳酸钠与氯化钡反应,也会产生白色沉淀,反应的化学方程式为BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl,故填:BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl;
(5)实验结论是猜想3成立,说明溶液中含有和;向实验1反应后的沉淀中滴加稀硝酸,硝酸与碳酸钠反应生成硝酸钠、水和二氧化碳,可观察到有气泡产生,说明溶液中含有碳酸钠;向实验2反应后的溶液中滴加氯化钡溶液,氯化钡与硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,观察到产生白色沉淀,说明溶液中还含有硫酸钠;
故填:有气泡产生;氯化钡(合理即可);
(6)“开心农场”里的土壤偏碱性,小红薯最适宜种植在接近中性的土壤中;
A、合理施加酸性肥料,可以中和土壤碱性,故选项符合题意;
B、熟石灰是氢氧化钙的俗称,呈碱性,不能用来改良该土壤,故选项不符合题意;
C、浇水时加点食醋或米醋,可以中和土壤碱性,故选项符合题意;
D、增加一些酸性的松针土,可以中和土壤碱性,故选项符合题意;
故选ACD。
18.【新素材】跨学科实践活动某校开展了“探索火箭发射奥秘”的跨学科项目式实践探究,具体过程如下。
项目一 制作“火火箭”
甲组同学设计了如图1所示的“有尾翼、有头锥版火火箭”,并在矿泉水瓶内提前喷入酒精,在瓶盖处点火,火箭射程为6.3m。
(1)火箭点火时,瓶内发生的反应的化学方程式为 。
(2)如果去除尾翼、头锥,火箭的射程会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
项目二 制作“气火箭”
乙组同学设计了如图2所示的“气火箭”。在火箭箭体中加入一定量的食醋,往底座中加入适量的小苏打样品,然后横放箭体并按上底座,竖直放在桌上,“气火箭”腾空而起。
(3)实验时除选择含碳酸根的化合物、金属粉末作样品和酸反应外,还可以利用 (填试剂组合名称)接触迅速产生氧气制作“气火箭”。
(4)除小苏打和食醋的质量外,在不改变“气火箭”形状、质量的前提下,你认为影响“气火箭”射程的因素有 (写一种)。
【答案】(1)
(2)变小
(3)二氧化锰和过氧化氢溶液
(4)食醋的浓度、小苏打颗粒的大小、反应温度
【详解】(1)火箭点火时,瓶内发生的反应是酒精在氧气中燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式为;
(2)尾翼和头锥的设计有助于减少空气阻力并增加稳定性,从而提高火箭的射程,所以说如果除去尾翼、头锥,火箭的射程会变小;
(3)实验时,除了选择含碳酸根的化合物、金属粉末与酸反应外,还可以利用过氧化氢溶液和二氧化锰接触迅速产生氧气制作“气火箭”;
(4)除小苏打和食醋的质量外,在不改变“气火箭”形状、质量的前提下,影响“气火箭”射程的因素还有食醋的浓度、小苏打颗粒的大小、反应温度等会影响反应速率的因素。
19.(2025·合肥高新区·一模)I、新能源车因污染小而被大力推广,请你参加社会性议题“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,从物质类别的角度来看,石油属于 (选填“纯净物”或“混合物”)。
(2)电池可给新能源汽车提供动力。
①电动汽车的电池放电时,其能量转化为 能转化为电能。
②新能源汽车常使用含磷酸亚铁锂(LiFePO4)的锂电池为汽车提供动力。LiFePO4中Li的化合价为 。某种锂原子的质量为1.165×10-26kg,碳12原子质量的为1.66×10-27kg,则该锂原子的相对原子质量是 (计算结果精 确到0.1)。
③磷酸亚铁锂可用磷酸铁、氢氧化锂和草酸为原料合成,请完成下列化学方程式:2FePO4+6H2C2O4+ 2LiOH=2LiFePO4+ 7CO2↑+5CO↑+7 。
(3)II、同学们利用如图1所示的装置探究水的组成。
①电源正极为 (选填“a” 或“b”)端,电解水发生反应的化学方程式为: 。
②c、d管中收集到的气体的质量比为
(4)在不同温度下,向盛有50g水的烧杯中缓慢加入硫酸铜固体,测得溶液质量与加入硫酸铜质量的变化关系如图2所示。
①20℃时硫酸铜的溶解度为
②20℃时,A、B、C三点对应的溶液中属于饱和溶液的是
③C、D两点对应溶液中溶质质量分数的大小关系为 。
【答案】(1)混合物
(2) 化学 +1 7.0 H2O
(3) b 1:8
(4) 20g BC
【详解】(1)石油由多种物质组成,属于混合物;
(2)①电动汽车的电池放电时,其能量转化为化学能转化为电能;
②
中铁元素的化合价为+2、磷元素的化合价为+5、氧元素的化合价为-2,设Li的化合价为,根据在化合物中各元素化合价的代数和为零,则,解得,故中锂元素的化合价为+1;
某种锂原子的质量为kg,碳-12原子质量的为kg,则该锂原子的相对原子质量是;
③根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类及数目不变,该反应前有2个铁原子、2个磷原子、34个氧原子、14个氢原子、12个碳原子和2个锂原子,反应后有2个锂原子、2个铁原子、2个磷原子、27个氧原子、12个碳原子和7个未知分子,则7个未知分子中含有7个氧原子和14个氢原子,则1个未知分子中含有1个氧原子和2个氢原子,故该物质的化学式为;
(3)①电解水实验中,与电源正极相连的一端产生氧气,与电源负极相连的一端产生氢气,氧气密度比空气略大,采用向上排空气法收集,氢气密度比空气小,采用向下排空气法收集,则c、d管中产生的气体分别是氢气、氧气,则电源正极为b端;水在通电条件下分解生成氢气和氧气,化学方程式为;
②由上述分析可知,c、d管中产生的气体分别是氢气、氧气,根据化学方程式,则c、d管中收集到的气体的质量比为;
(4)①由图可知,20℃时加入10g、20g硫酸铜均得到60g溶液,说明20℃时50g水中最多溶解10g硫酸铜,则20℃时硫酸铜的溶解度为;
②由上述分析可知,20℃时硫酸铜的溶解度为,A点对应溶液中水、硫酸铜的质量分别是50g、5g,则A点对应溶液为20℃时的不饱和溶液;B、C点对应溶液中水、硫酸铜的质量均分别是50g、10g,则B、C点对应溶液为20℃时的饱和溶液,故填:BC;
③由图可知,D点对应溶液中溶质质量分数为,C点对应溶液中溶质质量分数为,故C、D两点对应溶液中溶质质量分数的大小关系为。
20.(2025·亳州市·一模)某学习小组对酸的性质进行探究,请你参与实验。
【活动一】认识酸
(1)稀释浓硫酸时,应将浓硫酸注入水中,并用玻璃棒不断搅拌,其玻璃棒的作用是 。
(2)浓盐酸和浓硫酸放置一段时间后,浓度均会 (填“变大”“不变”或“变小”)。
【活动二】探究酸与金属的反应
(3)甲同学进行了图1所示的实验,A试管中的现象为 。
(4)通过两支试管现象对比,可以得出两种金属的活动性顺序为 。
【活动三】探究酸与金属氧化物的反应
(5)乙同学向氧化铁粉末中滴加稀硫酸,观察到氧化铁粉末逐渐消失,溶液变为黄色,请写出该反应的化学方程式: 。
(6)利用上述性质,在生活中可以用 除铁锈。
【活动四】用酸碱指示剂探究酸与碱的反应
(7)取3 mL溶质质量分数为4%的NaOH溶液于试管中,加1~2滴酚酞溶液,溶液变成 。
(8)向上述溶液逐渐滴入稀盐酸,振荡,溶液刚好褪色时,溶液的pH (填“>”、“<”或“=”)7。
(9)向上述刚好褪色的溶液中再滴2滴溶质质量分数为4%的NaOH溶液,振荡后,再次滴入微量稀盐酸,振荡,观察到 ,结论:加入稀盐酸后,NaOH溶液中 (填离子符号)浓度减小,进而证明酸与碱能发生反应。
(10)下列应用利用中和反应原理的是___________(填字母)。
A.用含氢氧化铝的药物,治疗胃酸过多症 B.使用熟石灰改良酸性土壤
C.浓硫酸使小木条脱水炭化 D.用氢氧化钠洗涤石油产品中的硫酸
【答案】(1)散热,防止局部温度过高,造成液滴飞溅
(2)变小
(3)有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色
(4)Fe>Ag
(5)
(6)稀硫酸(或稀盐酸)
(7)红色
(8)=
(9) 溶液先变红色,然后红色逐渐变无色 OH-
(10)ABD
【详解】(1)浓硫酸溶于水时放出大量的热,稀释浓硫酸时,应将浓硫酸注入水中,并用玻璃棒不断搅拌,其玻璃棒的作用是散热,防止局部温度过高,造成液滴飞溅;
(2)浓盐酸具有挥发性,放置一段时间,会挥发出溶质氯化氢,导致浓度变小,浓硫酸具有吸水性,放置一段时间,会吸收空气中的水分,导致溶剂增大,则浓度变小,故浓盐酸和浓硫酸放置一段时间浓度均会变小;
(3)A试管中铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,现象为有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色;
(4)A试管中铁能与稀硫酸反应,说明铁排在氢前,B试管中银不能与稀硫酸反应,说明银排在氢后,则可以得出两种金属的活动性顺序为Fe>Ag;
(5)向氧化铁粉末中滴加稀硫酸,观察到氧化铁粉末逐渐消失,溶液变为黄色,氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水,该反应的化学方程式为;
(6)利用上述性质,在生活中可以用稀硫酸或稀盐酸除铁锈;
(7)氢氧化钠溶液显碱性,能使无色酚酞溶液变红色,取3 mL溶质质量分数为4%的NaOH溶液于试管中,加1~2滴酚酞溶液,溶液变成红色;
(8)无色酚酞溶液遇碱性溶液变红色,遇酸性或中性溶液不变色,向上述溶液逐渐滴入稀盐酸,振荡,稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,溶液刚好褪色时,氢氧化钠和盐酸恰好完全反应,此时溶液中溶质只有氯化钠,溶液显中性,溶液的pH=7;
(9)向上述刚好褪色的溶液中再滴2滴溶质质量分数为4%的NaOH溶液,溶液又显碱性,溶液又变为红色,而再次滴入微量稀盐酸,氢氧化钠未被全部消耗完毕,碱性变弱最后消失,颜色变无色;
加入稀盐酸后,NaOH溶液中的OH-浓度减小,进而证明酸与碱能发生反应;
(10)A、胃酸的主要成分是盐酸,用氢氧化铝治疗胃酸过多,即氢氧化铝和盐酸反应生成氯化铝和水,利用了中和反应原理,正确;
B、使用熟石灰改良酸性土壤,熟石灰与酸反应生成盐和水,利用了中和反应原理,正确;
C、浓硫酸使小木条脱水炭化,是利用了浓硫酸的脱水性,能把木条中的氢元素和氧元素按水的组成比脱去结合生成水,能使木条脱水炭化变黑,不属于中和反应原理,错误;
D、用氢氧化钠洗涤石油产品中的硫酸,是因为氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水,利用了中和反应原理,正确;
故选ABD。
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