专题08 金属与能源(天津专用)-【好题汇编】2025年中考化学一模试题分类汇编
2025-04-30
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内容正文:
专题08 金属与能源
考点概览
题型一 金属与金属资源
题型二 能源与社会
金属与金属资源题型一
1.(2025·天津河西·一模)下列实验组合中,能得出铝、铁、铜的金属活动性顺序的是
A.①②③ B.②③④ C.③④ D.④⑤
2.(2025·天津西青·一模)现有X、Y、Z三种金属,常温下只有X能和稀硫酸反应,把Y、Z两种金属分别放入硝酸银溶液中,只有Y表面有银白色物质析出。三种金属的活动性顺序为
A.Y>X>Z B.Y>Z>X C.X>Y>Z D.X>Z>Y
3.(2025·天津和平·一模)已知金属锰在金属活动性顺序中位于铝和锌之间.下列化学反应不能发生的是( )
A.Mn+2HCl=MnCl2+H2↑ B.Mg+MnSO4=MgSO4+Mn
C.Fe+MnSO4=FeSO4+Mn D.Mn+CuSO4=MnSO4+Cu
4.(2025·天津河北·一模)《吕氏春秋》中记载“金(铜单质)柔锡(锡单质)柔,合两柔则刚”。这句话说明合金具有的特性是
A.熔点一般比其组成金属的低
B.硬度一般比其组成金属的大
C.抗腐蚀性一般比其组成金属的强
D.耐磨性一般比其组成金属的好
5.(2025·天津滨海·一模)打铁花是一种民间传统焰火表演,属于国家级非物质文化遗产。其原理是将生铁烧至熔化成为铁水,再将铁水在空中用力击打而形成四处飞溅的耀眼“铁花”。
(1)我国传统铸铁锅由生铁制成,这主要利用了铁的_________(填字母)。
A.导电性 B.导热性 C.有金属光泽
(2)高炉炼铁可获得生铁,其原理包含一氧化碳与氧化铁在高温下反应,反应的化学方程式为 。
(3)将一定质量的铁粉加入到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中,充分反应后过滤,滤液中一定含有的溶质是 (填化学式)。
(4)现有一包固体粉末,其中有2.4g镁、5.6g铁和1.4g碳。把它加入到硝酸铜溶液中,反应结束后过滤,测得剩余固体中有三种物质,则剩余固体质量可能是_______(填字母)。
A.10.2g B.13.4g C.13.8g D.14.2g
6.(2025·天津部分区·一模)金属在生产、生活中有着广泛的应用。
(1)生铁和纯铁,硬度较大的是 。
(2)铝制品有很好的抗腐蚀性能,原因是铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的 薄膜。
(3)用稀盐酸可以除去铁钉表面的铁锈(主要成分是),此反应的化学方程式为 。
(4)我国古代曾用“湿法炼铜”。“湿法炼铜”的原理是“曾青(硫酸铜溶液)得铁则化为铜”,此反应的化学方程式为 。
(5)向的混合溶液中,加入一定量的锌粉,充分反应后过滤,得到金属滤渣和无色滤液。则所得滤液中一定含有的溶质是 。
7.(2025·天津西青·一模)金属材料与人类的生产和生活密切相关。请回答:
(1)炼铁的原理是利用与的反应。中的化合价为 。
(2)《梦溪笔谈》中“古人以剂钢为刃,柔铁为茎干”记录了古代铁器生产、使用的情形。“剂钢”指的是合金钢,钢的硬度比纯铁的 (填“大”或“小”)。在高温下,利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳可把铁从铁矿石里还原出来。某炼铁厂现用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石,理论上可以生产含杂质4%的生铁是 t。(计算结果精确到0.1)
(3)人类对铁的利用比铜晚了1500多年,这是因为铁的金属活动性比铜的 (填“强”或“弱”)。工人师傅切割铁板时,用硫酸铜溶液在铁板上画线可留下红色的印迹。其反应的化学方程式为 。
(4)铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化物薄膜,从而阻止铝进一步氧化,因此铝具有很好的抗腐蚀性能。写出该反应的化学方程式: 。
(5)某锌粉含有铜、镁中的一种杂质,取该样品与足量稀盐酸充分反应,生成氢气,该锌粉中含有的杂质是 。
8.(2025·天津红桥·一模)问界登上了央视龙年春晚舞台,大型客机成功试飞,首艘航母正式下水,祖国让世界瞩目。请根据所学的知识回答下列问题:
(1)新能源是指传统能源以外的可再生能源,请你举出一例: 。
(2)汽车车身通常用金属铁制作,为防止车生锈,在车身上喷漆,其原理是 。
(3)的机身含镁铝合金,合金的硬度比铝的硬度 (填“大”或“小”)。航母用到的生铁和钢都是铁的合金, 的含碳量高(填“生铁”或“钢”)。
(4)铝航合金在火箭导弹、核能等高新尖技术部门的应用前景。已知与稀盐酸发生置换反应,生成价的化合物,写出该反应的化学方程式 。
(5)高铁已经成为中国走向世界的一张靓丽的名片,在高铁上常用石墨作电刷,原因是石墨很软,有滑腻感,熔点高,还具有优良的 。
(6)工业上可利用铝和氧化铁在高温下发生置换反应制得铁来焊接钢轨。若用足量铝与氧化铁反应,理论上可制得铁的质量是 。
9.(2025·天津红桥·一模)人们在实验研究中总结出常见金属的活动性顺序:
(1)请在表中内填写对应的元素符号 。
(2)四种金属,能与稀盐酸(或稀硫酸)发生置换反应的金属有 种。
(3)工业生产中常用的稀盐酸来除铁制品表面的铁锈,实验室若要配制该盐酸,则需用量筒量取溶质质量分数为的浓盐酸(密度为) (计算结果保留至0.1)。
(4)化学小组通过实验将生锈铁钉回收处理。
实验过程
实验现象
实验原理
a.向盛有生锈铁钉的烧杯中加入稀盐酸,浸没铁钉
溶液由无色变为黄色、铁钉表面有气泡产生、铁锈脱落
请写出稀盐酸除铁锈的化学方程式:
b.取出铁钉,洗涤、干燥,妥善保管
铁钉呈现银白色
(5)的固体混合物,在一定条件下用足量的将其全部还原为金属单质,将生成的用足量的石灰水吸收,产生了白色沉淀,则原混合物中金属元素的总质量是 g。
10.(2025·天津河东·一模)金属材料广泛应用于生产生活中。
(1)纯铁与不锈钢相比较,更耐腐蚀的是 。
(2)除去铜粉中混有少量铁粉,加入足量的稀硫酸,过滤、洗涤、烘干。发生反应的化学方程式为 。
(3)用含氧化铁70%的赤铁矿石100t,理论上可以冶炼含碳4%的生铁的质量是 t(计算结果精确至0.1)。
(4)向AgNO3、Cu(NO3)2、Mg(NO3)2 的混合溶液中,加入一定量的锌粉,充分反应后过滤,滤液呈蓝色。下列判断正确的是 。
A.向滤渣中加入稀盐酸,可能有气泡产生 B.滤液中一定含有Zn(NO3)2、Mg(NO3)2 和Cu(NO3)2
C.与原溶液相比,滤液质量可能增大 D.向滤液中滴入稀盐酸,可能会有白色沉淀出现
11.(2025·天津南开·一模)金属材料在生产、生活中具有广泛的用途。
(1)汽车电路中的导线大都是铜制的,这是利用了铜的延展性和 性。
(2)工业上冶炼钢铁过程中,石灰石在高温下可将铁矿石中的二氧化硅()转变为硅酸钙(),同时生成可用于灭火的气体氧化物,则该反应的化学方程式为 。
(3)碲化镉薄膜电池是一种重要的太阳能电池,其材料之一镉(Cd)的制备是在铜镉渣(主要含有Cd、Zn、Cu、Fe)中加入足量的稀硫酸充分反应,过滤出铜渣;然后对滤液进行除铁净化后,再加入锌粉置换出镉,Cd、Zn、Cu三种金属的活动性由强到弱的顺序是 。
(4)将镁和铝的混合物放入一定量的硫酸铜溶液中,充分反应后过滤,得到滤液A和5g滤渣B,向滤渣B中滴加稀硫酸至不再有气体产生,收集到ng气体,过滤后得到1.4g滤渣C,则滤液A中一定含有的溶质为 ;收集到的气体的质量n的取值范围是 。
12.(2025·天津和平·一模)太阳能电池路灯(如图),可以实现白天用太阳能充电,夜晚照明,其灯柱材料为铝合金,路灯内部采用金属铜作导线。
回答下列问题:
(1)铝合金的硬度和强度都比纯铝 (选填“高”或“低”)。
(2)太阳能电池路灯使用铜作导线,是因为铜具有良好的 性。
(3)一般不用铁制作灯柱的原因是铁易与空气中的水蒸气和 反应而生锈。
(4)若用1000t含氧化铁()80%的赤铁矿石,理论上可以炼出含铁97%的生铁质量为 t。
(5)将一定量的锌粉投入到含有和的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和无色溶液。下列说法正确的是______(填字母序号)。
A.滤渣中一定含有Ag、Cu和Zn
B.向滤渣中加入稀盐酸,一定有气泡产生
C.向滤液中加入稀盐酸,一定没有沉淀产生
D.滤液中一定不含,可能含有和
13.(2025·天津河北·一模)金属材料的使用作为时代发展的标志,见证了人类文明发展的过程。
(1)人类从石器时代进入青铜器时代,我国的青铜文化历史悠久,在西汉刘安编撰的《淮南万毕术》中,有“曾青得铁则化为铜”的记载,这是现代湿法冶金的基础。写出铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式 。
(2)早在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器,目前铁仍是年产量最高的金属,炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁高温下反应,该反应的化学方程式为 。目前我们使用的常常是铁合金,为防止铁制品锈蚀,可采取的措施为 (写出一条即可)。
(3)铝的利用距今100多年,铝具有很好的抗腐蚀性,是因为其表面生成了一层致密的薄膜,该薄膜是 (填化学式)。
(4)实验小组同学为确定某铁合金(该合金由铁、碳两种元素组成)的成分进行了如下探究:向盛有200g盐酸的烧杯中加入11.3g样品粉末,恰好完全反应,气体全部逸出,反应后烧杯内物质的总质量为210.9g.该铁合金样品中铁元素的质量分数为 (结果精确到0.1%);该铁合金属于 (填“生铁”或“钢”)。
14.(2025·天津红桥·一模)金属及金属材料在生产、生活中应用广泛。
(1)“沙里淘金”说明黄金在自然界以 (选填“单质”或“化合物”)形式存在。
(2)在和的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,向滤出的固体中加入稀盐酸,有气泡产生,则滤出的固体中一定含有 。
(3)《淮南万毕术》记载的“曾育得铁则化为铜”为湿法炼铜术。“曾青”是指硫酸铜。
①用单质铁与硫酸铜溶液反应湿法炼铜的化学方程式为 。
②用“苦泉水”湿法炼铜如下图,向50.0g CuSO4溶液中加入 10.0g 铁粉(铁粉过量),待溶液中CuSO4反应完全后,过滤,所得滤渣的质量为10.4g。
下列说法不正确的是 。
A.①通过蒸发溶剂可获得晶体 B.③所得硫酸铜溶液不一定是饱和的
C.反应生成铜的质量为 10.4g D.原CuSO4溶液中CuSO4的质量分数为16%
能源与社会题型二
15.(2025·天津西青·一模)垃圾分类从我做起,用过的塑料矿泉水瓶属于
A.可回收物 B.厨余垃圾 C.有害垃圾 D.其他垃圾
16.(2025·天津河东·一模)在第十四届全国人大二次会议的政府工作报告中提出:加强生态文明建设,推进绿色低碳发展。下列做法符合这一报告精神的是
A.填埋废旧电池 B.开发清洁能源 C.乱采矿产资源 D.就地焚烧垃圾
17.(2025·天津和平·一模)2024年我国环境日主题是“全面推进美丽中国建设”。下列做法不符合该主题的是
A.分类回收生活垃圾 B.推广使用煤炭燃料
C.使用新型可降解塑料 D.农业上合理施用化学肥料
18.(2025·天津河西·一模)下列做法中,不符合绿色、低碳、循环发展理念的是
A.开发可再生能源 B.推广使用一次性餐具
C.选择公共交通工具出行 D.进行生活垃圾分类和定时定点投放
19.(2025·天津河西·一模)下列符合绿色、低碳、循环发展理念的是
A.提倡使用化石燃料 B.推广使用一次性餐具
C.私家车作为主要交通工具出行 D.进行生活垃圾分类和定时定点投放
20.(2025·天津滨海·一模)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按照能源的可持续性,石油是 (填“可再生”或“不可再生”)能源。
②可以通过化学反应将化石能源转化成二次能源,以下属于二次能源的是 (填字母)。
A.石油 B.电能 C.风能
(2)天然气和乙醇可替代传统汽车能源。
①天然气的主要成分是甲烷,其完全燃烧的化学方程式为 。
②现有一定量乙醇与一定量氧气混合于密闭容器内,在一定条件下反应生成一氧化碳和二氧化碳的混合物14.4 g,同时得到10.8 g水,则其中二氧化碳的质量为 g。
(3)电池可给新能源汽车提供动力。下列有关燃油汽车和电动汽车的说法中,正确的是_________(填字母)。
A.在燃油汽车的发动机中,汽油或柴油发生了化学反应
B.使用电动汽车比燃油汽车减少一氧化碳等有害气体的排放
21.(2025·天津部分区·一模)环境保护和能源利用是人类共同关注的问题。
(1)我国向世界承诺2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的目标,其中的“碳”是指______(填序号)。
A.碳单质 B.一氧化碳 C.二氧化碳
(2)近年我国科学家合成了一种新型催化剂,可将二氧化碳和氢气转化为清洁的液体燃料甲醇和水,该反应的化学方程式为 。
(3)乙醇可作燃料。现有一定量乙醇与一定量氧气混合于密闭容器内,在一定条件下反应生成32.4g水,同时得到一氧化碳和二氧化碳的混合物48g,参加反应的乙醇的质量为 g,混合物中一氧化碳与二氧化碳的分子个数比为 (填最简比)。
22.(2025·天津西青·一模)我国在航天领域不断崛起和迅猛发展,化学在其中发挥着不可替代的作用。
(1)空间站内,用特种活性炭除去气体中的异味和微量有害物质,气体净化过程利用了活性炭的 ;舱外航天服由棉、羊毛和聚氯乙烯等材料制作而成,这些材料中属于合成材料的是 。
(2)我国科学家实现了天然气(主要成分为)制氢的突破,400℃下,将天然气与水蒸气直接转化为氢气与二氧化碳,该反应的化学方程式为 。氢能源汽车已亮相,相比于化石能源,氢气作为燃料的优点是 (写一条)。
23.(2025·天津河东·一模)天津风筝魏制作技艺是国家级非物质文化遗产,风筝扎制体现了我国传统技艺的高超。
(1)风筝骨架多以毛竹作为主要原料。毛竹生长在弱酸性土壤中,土壤的pH 7(填“>”、“=”或“<”)。
(2)将切削好的竹条用蜡烛火焰烘烤时,竹条与外焰接触的部位相较内焰变黑明显。说明蜡烛 (填“外焰”或“内焰”)温度较高。
(3)扎架后,在其表面裱糊一层绢。“绢”是一种蚕丝织品,蚕丝属于 (填“天然”或“合成”)有机高分子材料。
(4)传统风筝在彩绘中多以矿物颜料为主,孔雀石是其中的一种重要颜料。孔雀石的主要成分是,其中铜元素的化合价为 。将稀盐酸滴在上,有气泡产生,这种气体是 。
24.(2025·天津南开·一模)能源、环境和安全已成为人类日益关注的问题。
(1)长征五号系列火箭采用无毒无污染的液氧、液氢和煤油作为推进剂。航天煤油可由化石燃料中的 分离得到。
(2)我国科研人员研制出一种新型催化剂,能将转化成甲醇(),其转化过程如图所示(M为单质、反应Ⅰ部分产物省略)。过程Ⅰ中反应生成的另外一种物质为生活中常见的氧化物,该反应的化学方程式为 。
(3)掺氢天然气能改善天然气的品质。某掺氢天然气(假设该混合气仅含和)完全燃烧后生成的和的质量比为11∶18,则混合气体中和的质量比为 (填最简比)。
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专题08 金属与能源
考点概览
题型一 金属与金属资源
题型二 能源与社会
金属与金属资源题型一
1.(2025·天津河西·一模)下列实验组合中,能得出铝、铁、铜的金属活动性顺序的是
A.①②③ B.②③④ C.③④ D.④⑤
【答案】D
【详解】A、①铁丝能和硫酸反应,②铝丝也能和硫酸反应,③铜丝不能和硫酸反应,不确定酸的浓度是否相同,无法比较铁和铝的金属活动性顺序,该选项不符合题意;
B、②铝丝能和硫酸反应,③铜丝不能和硫酸反应,对比说明铝比铜活泼,④中铝能和硫酸亚铁反应生成铁和硫酸铝,说明铝比铁活泼,但没有比较铁和铜的活动性顺序,该选项不符合题意;
C、③铜丝不能和硫酸反应,说明铜位于氢元素后面,④铝能和硫酸亚铁反应生成铁和硫酸铝,说明铝比铁活泼,但无法验证铁和铜的活动性顺序,该选项不符合题意;
D、④铝能和硫酸亚铁反应生成铁和硫酸铝,说明铝比铁活泼,⑤铁能和硫酸铜反应,说明铁比铜活泼,则说明金属活动性顺序:铝>铁>铜,该选项符合题意;
故选D。
2.(2025·天津西青·一模)现有X、Y、Z三种金属,常温下只有X能和稀硫酸反应,把Y、Z两种金属分别放入硝酸银溶液中,只有Y表面有银白色物质析出。三种金属的活动性顺序为
A.Y>X>Z B.Y>Z>X C.X>Y>Z D.X>Z>Y
【答案】C
【详解】X、Y、Z三种金属,常温下只有X能和稀硫酸反应,说明在这三种金属中X的金属活动性最强。把Y、Z两种金属分别放入硝酸银溶液中,只有Y表面有银白色物质析出,说明Y的金属活动性比Z强,所以三种金属的活动性顺序为X>Y>Z,故选C。
3.(2025·天津和平·一模)已知金属锰在金属活动性顺序中位于铝和锌之间.下列化学反应不能发生的是( )
A.Mn+2HCl=MnCl2+H2↑ B.Mg+MnSO4=MgSO4+Mn
C.Fe+MnSO4=FeSO4+Mn D.Mn+CuSO4=MnSO4+Cu
【答案】C
【详解】金属活动性顺序中,位于氢前面的金属可与稀盐酸或稀硫酸反应,置换出氢气,锰的活动性介于铝和锌之间,位于氢之前,所以锰可与稀盐酸反应;金属活动性顺序中,前面的金属可将其后面的金属从其盐溶液中置换出来,锰的活动性介于铝和锌之间,锰的活动性较镁弱,所以镁可将锰从其盐溶液中置换出来,锰的活动性较铁强,所以铁不能将锰从其盐溶液中置换出来,锰的活动性较铜强,可将硫酸铜溶液中的铜置换出来,所以四个反应中不可能发生的是C。
故选:C。
4.(2025·天津河北·一模)《吕氏春秋》中记载“金(铜单质)柔锡(锡单质)柔,合两柔则刚”。这句话说明合金具有的特性是
A.熔点一般比其组成金属的低
B.硬度一般比其组成金属的大
C.抗腐蚀性一般比其组成金属的强
D.耐磨性一般比其组成金属的好
【答案】B
【详解】合金与其组分相比:硬度大、熔点低和抗腐蚀性增强。“金(铜单质)柔锡(锡单质)柔,合两柔则刚”,这句话说明合金具有的特性是硬度一般比其组成金属的大,故选B。
5.(2025·天津滨海·一模)打铁花是一种民间传统焰火表演,属于国家级非物质文化遗产。其原理是将生铁烧至熔化成为铁水,再将铁水在空中用力击打而形成四处飞溅的耀眼“铁花”。
(1)我国传统铸铁锅由生铁制成,这主要利用了铁的_________(填字母)。
A.导电性 B.导热性 C.有金属光泽
(2)高炉炼铁可获得生铁,其原理包含一氧化碳与氧化铁在高温下反应,反应的化学方程式为 。
(3)将一定质量的铁粉加入到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中,充分反应后过滤,滤液中一定含有的溶质是 (填化学式)。
(4)现有一包固体粉末,其中有2.4g镁、5.6g铁和1.4g碳。把它加入到硝酸铜溶液中,反应结束后过滤,测得剩余固体中有三种物质,则剩余固体质量可能是_______(填字母)。
A.10.2g B.13.4g C.13.8g D.14.2g
【答案】(1)B
(2)
(3)ZnSO4、FeSO4
(4)BC
【详解】(1)铸铁锅由生铁制成,这主要利用了铁的导热性。故选:B。
(2)一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,该反应的化学方程式为:。故填:。
(3)铁、锌、铜三种金属活动性由强到弱顺序为锌、铁、铜,将一定质量的铁粉加入到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中,铁与硫酸锌不反应,铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,充分反应后过滤,滤液中一定含有的溶质是没有反应的硫酸锌和生成的硫酸亚铁,若铁粉量不足,可能有硫酸铜。故填:ZnSO4、FeSO4。
(4)镁的活动性比铁强,先与硝酸铜反应,镁与硝酸铜反应的化学方程式为,由化学方程式可知,24份质量的镁完全反应能置换出64份质量的铜,2.4g镁完全反应生成铜的质量为6.4g,固体质量增加6.4g-2.4g=4g;铁与硝酸铜反应的化学方式为,56份质量铁完全反应能置换出64份质量的铜,5.6g铁完全反应生成铜的质量为6.4g,固体质量增加6.4g-5.6g=0.8g;碳不与硝酸铜反应。若剩余固体有三种物质,一定是碳、铜和未反应的铁。当镁完全反应,铁没有反应时,剩余固体质量最小,此时剩余固体质量为2.4g+5.6g+1.4g+4g=13.4g;当镁和铁都完全反应时,剩余固体质量最大,此时剩余固体质量为2.4g+5.6g+1.4g+4g+0.8g=14.2g。所以剩余固体质量大于等于13.4g,小于14.2g。故选:BC。
6.(2025·天津部分区·一模)金属在生产、生活中有着广泛的应用。
(1)生铁和纯铁,硬度较大的是 。
(2)铝制品有很好的抗腐蚀性能,原因是铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的 薄膜。
(3)用稀盐酸可以除去铁钉表面的铁锈(主要成分是),此反应的化学方程式为 。
(4)我国古代曾用“湿法炼铜”。“湿法炼铜”的原理是“曾青(硫酸铜溶液)得铁则化为铜”,此反应的化学方程式为 。
(5)向的混合溶液中,加入一定量的锌粉,充分反应后过滤,得到金属滤渣和无色滤液。则所得滤液中一定含有的溶质是 。
【答案】(1)生铁
(2)氧化铝/Al2O3
(3)
(4)
(5)硝酸钠、硝酸锌
【详解】(1)生铁为铁合金,硬度比纯铁大。
(2)铝具有抗腐蚀性,是因为铝在常温下能和氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜。
(3)盐酸能和氧化铁反应生成氯化铁和水,反应的化学方程式为:。
(4)铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,反应的化学方程式为:。
(5)金属活动性顺序:钠>锌>铜>银,则锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银,待硝酸银完全反应后,锌和硝酸铜反应生成铜和硝酸锌,充分反应后,滤液无色,说明硝酸铜完全反应,则滤液中一定含有硝酸钠和硝酸锌。
7.(2025·天津西青·一模)金属材料与人类的生产和生活密切相关。请回答:
(1)炼铁的原理是利用与的反应。中的化合价为 。
(2)《梦溪笔谈》中“古人以剂钢为刃,柔铁为茎干”记录了古代铁器生产、使用的情形。“剂钢”指的是合金钢,钢的硬度比纯铁的 (填“大”或“小”)。在高温下,利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳可把铁从铁矿石里还原出来。某炼铁厂现用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石,理论上可以生产含杂质4%的生铁是 t。(计算结果精确到0.1)
(3)人类对铁的利用比铜晚了1500多年,这是因为铁的金属活动性比铜的 (填“强”或“弱”)。工人师傅切割铁板时,用硫酸铜溶液在铁板上画线可留下红色的印迹。其反应的化学方程式为 。
(4)铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化物薄膜,从而阻止铝进一步氧化,因此铝具有很好的抗腐蚀性能。写出该反应的化学方程式: 。
(5)某锌粉含有铜、镁中的一种杂质,取该样品与足量稀盐酸充分反应,生成氢气,该锌粉中含有的杂质是 。
【答案】(1)+3
(2) 大 583.3
(3) 强
(4)
(5)镁/Mg
【详解】(1)中氧元素的化合价为-2价,设Fe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2x+(-2)×3=0,解得x=+3;
(2)合金的硬度比组成它的纯金属大,钢是铁的合金,所以钢的硬度比纯铁大 ;
1000t含氧化铁80%的赤铁矿石中,氧化铁的质量为1000t×80%=800t;
设理论上可生产含杂质4%的生铁质量为y,
y≈583.3t;
(3)人类对铁的利用比铜晚,说明铁比铜更难从其化合物中还原出来,即铁的金属活动性比铜强;
铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,化学方程式为;
(4)铝在空气中与氧气反应生成氧化铝,化学方程式为;
(5)假设 6.5g 样品全部是锌,则有,6.5g锌与足量的稀盐酸反应可生成氢气0.2g<0.21g,
假设6.5g样品全部是镁,则有,6.5g镁与足量的稀盐酸反应可生成氢气0.54g>0.21g;
铜与稀盐酸不反应,不产生氢气;
取该样品与足量稀盐酸充分反应,生成氢气,说明该锌粉中含有的杂质是镁。
8.(2025·天津红桥·一模)问界登上了央视龙年春晚舞台,大型客机成功试飞,首艘航母正式下水,祖国让世界瞩目。请根据所学的知识回答下列问题:
(1)新能源是指传统能源以外的可再生能源,请你举出一例: 。
(2)汽车车身通常用金属铁制作,为防止车生锈,在车身上喷漆,其原理是 。
(3)的机身含镁铝合金,合金的硬度比铝的硬度 (填“大”或“小”)。航母用到的生铁和钢都是铁的合金, 的含碳量高(填“生铁”或“钢”)。
(4)铝航合金在火箭导弹、核能等高新尖技术部门的应用前景。已知与稀盐酸发生置换反应,生成价的化合物,写出该反应的化学方程式 。
(5)高铁已经成为中国走向世界的一张靓丽的名片,在高铁上常用石墨作电刷,原因是石墨很软,有滑腻感,熔点高,还具有优良的 。
(6)工业上可利用铝和氧化铁在高温下发生置换反应制得铁来焊接钢轨。若用足量铝与氧化铁反应,理论上可制得铁的质量是 。
【答案】(1)太阳能等(合理即可)
(2)隔绝氧气和水
(3) 大 生铁
(4)
(5)导电性
(6)
【详解】(1)目前使用的新能源为太阳能、风能等。
(2)铁和氧气、水共同接触时会生锈,在车身上喷漆,能隔绝氧气和水,从而防止其生锈。
(3)合金的硬度比铝的硬度大;
生铁和钢均为铁合金,其中生铁的含碳量为2%~4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%,则生铁的含碳量更高。
(4)Sc与稀盐酸发生置换反应,能生成ScCl3和氢气,反应的化学方程式为:。
(5)石墨具有良好的导电性,可作电刷。
(6)设生成铁的质量为x,则
解得x=28kg
答:理论上可制得铁的质量是28kg。
9.(2025·天津红桥·一模)人们在实验研究中总结出常见金属的活动性顺序:
(1)请在表中内填写对应的元素符号 。
(2)四种金属,能与稀盐酸(或稀硫酸)发生置换反应的金属有 种。
(3)工业生产中常用的稀盐酸来除铁制品表面的铁锈,实验室若要配制该盐酸,则需用量筒量取溶质质量分数为的浓盐酸(密度为) (计算结果保留至0.1)。
(4)化学小组通过实验将生锈铁钉回收处理。
实验过程
实验现象
实验原理
a.向盛有生锈铁钉的烧杯中加入稀盐酸,浸没铁钉
溶液由无色变为黄色、铁钉表面有气泡产生、铁锈脱落
请写出稀盐酸除铁锈的化学方程式:
b.取出铁钉,洗涤、干燥,妥善保管
铁钉呈现银白色
(5)的固体混合物,在一定条件下用足量的将其全部还原为金属单质,将生成的用足量的石灰水吸收,产生了白色沉淀,则原混合物中金属元素的总质量是 g。
【答案】(1)
(2)2
(3)44.2
(4)
(5)
【详解】(1)金属活动顺序表中各种金属活动性由强到弱的顺序为:K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au。
(2)由于金属活动性顺序:Mg>Sn>(H)>Pt>Au,在金属活动性顺序中,位于氢前的金属能和酸反应,但位于氢后的金属不能和酸反应,则Mg、Sn能和稀盐酸(或稀硫酸)发生置换反应。
(3)稀释前后溶质质量不变,设浓盐酸的体积为x,则:
。
(4)铁锈的主要成分为氧化铁,氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,反应的化学方程式为:。
(5)根据、、、,可知氧化物中的氧元素和一氧化碳、二氧化碳、碳酸钙的关系比为:O~CO~CO2~CaCO3,设固体氧化物中氧元素质量为x,则
解得x=0.8g
则原混合物中金属元素的总质量是4.8g-0.8g=4g。
10.(2025·天津河东·一模)金属材料广泛应用于生产生活中。
(1)纯铁与不锈钢相比较,更耐腐蚀的是 。
(2)除去铜粉中混有少量铁粉,加入足量的稀硫酸,过滤、洗涤、烘干。发生反应的化学方程式为 。
(3)用含氧化铁70%的赤铁矿石100t,理论上可以冶炼含碳4%的生铁的质量是 t(计算结果精确至0.1)。
(4)向AgNO3、Cu(NO3)2、Mg(NO3)2 的混合溶液中,加入一定量的锌粉,充分反应后过滤,滤液呈蓝色。下列判断正确的是 。
A.向滤渣中加入稀盐酸,可能有气泡产生 B.滤液中一定含有Zn(NO3)2、Mg(NO3)2 和Cu(NO3)2
C.与原溶液相比,滤液质量可能增大 D.向滤液中滴入稀盐酸,可能会有白色沉淀出现
【答案】(1)不锈钢
(2)
(3)51.0
(4)BCD
【详解】(1)合金比其组成纯金属更耐腐蚀,不锈钢是铁的合金,纯铁与不锈钢相比较,更耐腐蚀的是不锈钢;
(2)除去铜粉中混有少量铁粉,加入足量的稀硫酸,铜不与稀硫酸反应,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应的化学方程式为;
(3)设理论上可以冶炼含碳4%的生铁的质量为x,
解得 x=51.0t;
(4)根据金属活动性顺序Mg>Zn>H>Cu>Ag,向AgNO3、Cu(NO3)2、Mg(NO3)2的混合溶液中,加入一定量的锌粉,锌不能与Mg(NO3)2反应,锌优先与AgNO3反应生成硝酸锌和银,待AgNO3反应完,若还有锌粉,锌才能与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜。充分反应后过滤,滤液呈蓝色,说明滤液中含有硝酸铜,则锌一定反应完全;
A、充分反应后过滤,滤液呈蓝色,说明滤液中含有硝酸铜,滤渣中一定含有银,可能含有铜,不可能含有锌,向滤渣中加入稀盐酸,没有气泡产生,故选项说法错误;
B、充分反应后过滤,滤液呈蓝色,说明滤液中含有硝酸铜,无法确定硝酸银是否反应完全,则滤液中一定含有Zn(NO3)2、Mg(NO3)2和Cu(NO3)2,可能含有硝酸银,故选项说法正确;
C、由可知,每65份质量的锌可置换出216份质量的银,反应后固体质量增大,则反应后溶液的质量减少;由可知,每65份质量的锌可置换出64份质量的铜,反应后固体质量减小,则反应后溶液的质量增加,若发生了锌和硝酸铜溶液的反应,锌和硝酸铜反应使溶液增加的质量大于锌和硝酸银反应使溶液减少的质量,则与原溶液相比,滤液质量可能增大,故选项说法正确;
D、充分反应后过滤,滤液呈蓝色,说明滤液中含有硝酸铜,无法确定硝酸银是否反应完全,硝酸银溶液可能有剩余,盐酸和硝酸银溶液反应能生成氯化银白色沉淀,向滤液中滴入稀盐酸,则可能会有白色沉淀出现,故选项说法正确;
故选BCD。
11.(2025·天津南开·一模)金属材料在生产、生活中具有广泛的用途。
(1)汽车电路中的导线大都是铜制的,这是利用了铜的延展性和 性。
(2)工业上冶炼钢铁过程中,石灰石在高温下可将铁矿石中的二氧化硅()转变为硅酸钙(),同时生成可用于灭火的气体氧化物,则该反应的化学方程式为 。
(3)碲化镉薄膜电池是一种重要的太阳能电池,其材料之一镉(Cd)的制备是在铜镉渣(主要含有Cd、Zn、Cu、Fe)中加入足量的稀硫酸充分反应,过滤出铜渣;然后对滤液进行除铁净化后,再加入锌粉置换出镉,Cd、Zn、Cu三种金属的活动性由强到弱的顺序是 。
(4)将镁和铝的混合物放入一定量的硫酸铜溶液中,充分反应后过滤,得到滤液A和5g滤渣B,向滤渣B中滴加稀硫酸至不再有气体产生,收集到ng气体,过滤后得到1.4g滤渣C,则滤液A中一定含有的溶质为 ;收集到的气体的质量n的取值范围是 。
【答案】(1)导电
(2)
(3)Zn>Cd>Cu
(4) /硫酸镁 0.3<n<0.4
【详解】(1)汽车电路中的导线用铜制,是利用铜的延展性便于加工成导线形状,利用铜的导电性实现电路中电流的传输。
(2)石灰石主要成分是碳酸钙(CaCO3),与二氧化硅(SiO2)在高温下反应生成硅酸钙(CaSiO3)和可用于灭火的二氧化碳(CO2)气体,化学方程式为。
(3)在铜镉渣中加入足量稀硫酸,铜不与稀硫酸反应被过滤出,说明Cu的活动性排在氢后;Cd、Zn、Fe能与稀硫酸反应,对滤液除铁净化后,加入锌粉能置换出镉,说明锌的活动性比镉强,所以Cd、Zn、Cu三种金属活动性由强到弱顺序是Zn>Cd>Cu。
(4)金属活动性Mg>Al>H>Cu,镁和铝的混合物放入硫酸铜溶液中,镁先与硫酸铜反应生成硫酸镁和铜,铝再与硫酸铜反应生成硫酸铝和铜。向滤渣B中滴加稀硫酸有气体产生,说明滤渣中一定有铜、铝,可能有镁,因为镁先反应,所以滤液A中一定含有的溶质是硫酸镁(MgSO4) ;
滤渣B中滴加稀硫酸至不再有气体产生,剩余1.4g滤渣C为铜。若5g滤渣B中只有铝和铜,则铝的质量为,设产生氢气的质量为x,,,解得x=0.4g;若5g滤渣B中只有镁和铜,则镁的质量为,设产生氢气的质量为y,,,解得y=0.3g,所以n的取值范围是0.3<n<0.4。
12.(2025·天津和平·一模)太阳能电池路灯(如图),可以实现白天用太阳能充电,夜晚照明,其灯柱材料为铝合金,路灯内部采用金属铜作导线。
回答下列问题:
(1)铝合金的硬度和强度都比纯铝 (选填“高”或“低”)。
(2)太阳能电池路灯使用铜作导线,是因为铜具有良好的 性。
(3)一般不用铁制作灯柱的原因是铁易与空气中的水蒸气和 反应而生锈。
(4)若用1000t含氧化铁()80%的赤铁矿石,理论上可以炼出含铁97%的生铁质量为 t。
(5)将一定量的锌粉投入到含有和的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和无色溶液。下列说法正确的是______(填字母序号)。
A.滤渣中一定含有Ag、Cu和Zn
B.向滤渣中加入稀盐酸,一定有气泡产生
C.向滤液中加入稀盐酸,一定没有沉淀产生
D.滤液中一定不含,可能含有和
【答案】(1)高
(2)导电
(3)氧气
(4)577.3
(5)C
【详解】(1)一般情况下,合金的硬度和强度比组成它的纯金属高,故铝合金的硬度和强度都比纯铝高;
(2)太阳能电池路灯使用铜作导线,是因为铜具有良好的导电性;
(3)一般不用铁制作灯柱的原因是铁易与空气中的水蒸气和氧气反应而生锈;
(4)根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类及质量不变,则用1000t含氧化铁()80%的赤铁矿石,理论上可以炼出含铁97%的生铁质量为;
(5)将一定量的锌粉投入到含有和的混合溶液中,根据金属活动性,锌先与硝酸银反应生成银和硝酸锌,硝酸银完全反应后,锌再与硝酸铜反应生成铜和硝酸锌,充分反应后过滤,得到滤渣和无色溶液,铜离子在溶液中显蓝色,说明滤液中不含有铜离子,则硝酸银、硝酸铜完全反应,故滤渣中一定含有银、铜,可能含有锌,滤液中一定含有硝酸锌,一定不含有硝酸银、硝酸铜;
A、由分析可知,滤渣中一定含有银、铜,可能含有锌,说法错误,不符合题意;
B、由分析可知,滤渣中一定含有银、铜,可能含有锌,向滤渣中加入稀盐酸,银、铜与稀盐酸均不反应,锌能与稀盐酸反应生成氢气,则可能有气泡产生,说法错误,不符合题意;
C、由分析可知,滤液中一定含有硝酸锌,一定不含有硝酸银、硝酸铜,向滤液中加入稀盐酸,稀盐酸与硝酸锌不反应,一定没有沉淀产生,说法正确,符合题意;
D、由分析可知,滤液中一定含有硝酸锌,一定不含有硝酸银、硝酸铜,说法错误,不符合题意。
故选:C。
13.(2025·天津河北·一模)金属材料的使用作为时代发展的标志,见证了人类文明发展的过程。
(1)人类从石器时代进入青铜器时代,我国的青铜文化历史悠久,在西汉刘安编撰的《淮南万毕术》中,有“曾青得铁则化为铜”的记载,这是现代湿法冶金的基础。写出铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式 。
(2)早在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器,目前铁仍是年产量最高的金属,炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁高温下反应,该反应的化学方程式为 。目前我们使用的常常是铁合金,为防止铁制品锈蚀,可采取的措施为 (写出一条即可)。
(3)铝的利用距今100多年,铝具有很好的抗腐蚀性,是因为其表面生成了一层致密的薄膜,该薄膜是 (填化学式)。
(4)实验小组同学为确定某铁合金(该合金由铁、碳两种元素组成)的成分进行了如下探究:向盛有200g盐酸的烧杯中加入11.3g样品粉末,恰好完全反应,气体全部逸出,反应后烧杯内物质的总质量为210.9g.该铁合金样品中铁元素的质量分数为 (结果精确到0.1%);该铁合金属于 (填“生铁”或“钢”)。
【答案】(1)
(2) 在铁制品表面喷漆(合理即可)
(3)
(4) 99.1% 钢
【详解】(1)铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,化学方程式为;
(2)一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为;
铁与氧气和水同时接触易发生锈蚀,隔绝氧气和水,可以达到防锈目的,则防止铁制品生锈的措施有保持铁制品洁净和干燥、铁制品表面喷漆等;
(3)铝具有很好的抗腐蚀性,是因为常温下,铝易与空气中的氧气反应,在其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,该薄膜是氧化铝,化学式为Al2O3;
(4)碳和盐酸不反应,铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,根据质量守恒定律,生成氢气的质量为200g+11.3g-210.9g=0.4g;
设11.3g铁合金样品中含Fe的质量为x,则有,
解得x=11.2g,则铁合金样品中铁元素的质量分数为,碳元素的质量分数为1-99.1%=0.9%,0.9%介于0.03%-2%之间(而生铁的含碳量为2%-4.3%,钢的含碳量为0.03%-2%),所以该铁合金属于钢。
14.(2025·天津红桥·一模)金属及金属材料在生产、生活中应用广泛。
(1)“沙里淘金”说明黄金在自然界以 (选填“单质”或“化合物”)形式存在。
(2)在和的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,向滤出的固体中加入稀盐酸,有气泡产生,则滤出的固体中一定含有 。
(3)《淮南万毕术》记载的“曾育得铁则化为铜”为湿法炼铜术。“曾青”是指硫酸铜。
①用单质铁与硫酸铜溶液反应湿法炼铜的化学方程式为 。
②用“苦泉水”湿法炼铜如下图,向50.0g CuSO4溶液中加入 10.0g 铁粉(铁粉过量),待溶液中CuSO4反应完全后,过滤,所得滤渣的质量为10.4g。
下列说法不正确的是 。
A.①通过蒸发溶剂可获得晶体 B.③所得硫酸铜溶液不一定是饱和的
C.反应生成铜的质量为 10.4g D.原CuSO4溶液中CuSO4的质量分数为16%
【答案】(1)单质
(2)银、铁
(3) C
【详解】(1)沙里淘金,说明金的化学性质稳定,与土壤中的水及氧气等物质不反应,在自然界主要以单质的形式存在;
(2)金属活动性:铝>铁>氢>银,所以铁和硝酸银反应生成银和硝酸亚铁,铁与硝酸铝不反应;充分反应后过滤,向滤出的固体中加入稀盐酸,有气泡产生,说明固体中有铁,所以滤出的固体中一定含有银、铁;
(3)①铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,化学方程式为;
②A、①通过蒸发溶剂可获得晶体,该项正确;
B、胆矾加水溶解所得硫酸铜溶液不一定是饱和的,该项正确;
C、反应物中铁粉过量,反应生成铜的质量小于 10.4g,该项错误;
D、解:设原CuSO4溶液中CuSO4的质量为x。反应后固体增加的质量为10.4g-10g=0.4g
x=8g
原CuSO4溶液中CuSO4的质量分数为 ,该项正确;
故选C。
能源与社会题型二
15.(2025·天津西青·一模)垃圾分类从我做起,用过的塑料矿泉水瓶属于
A.可回收物 B.厨余垃圾 C.有害垃圾 D.其他垃圾
【答案】A
【分析】可回收垃圾是指能够回收再利用,既不污染环境又节约了资源;不可回收垃圾属于不能再利用,但可以集中处理。
【详解】塑料矿泉水瓶是可以回收再利用的垃圾,属于可回收物。
故选:A。
16.(2025·天津河东·一模)在第十四届全国人大二次会议的政府工作报告中提出:加强生态文明建设,推进绿色低碳发展。下列做法符合这一报告精神的是
A.填埋废旧电池 B.开发清洁能源 C.乱采矿产资源 D.就地焚烧垃圾
【答案】B
【详解】A、废旧电池中含有重金属等有害物质,如果直接填埋,这些有害物质可能会渗透到土壤和地下水中,对环境造成长期污染,不符合题意;
B、开发清洁能源,如太阳能、风能、水能等,有助于减少对化石燃料的依赖,减少污染物的排放,符合题意;
C、乱采矿产资源会破坏生态环境,导致土地退化、水土流失等问题,过度开采还会耗尽自然资源,影响可持续发展,不符合题意;
D、就地焚烧垃圾会产生大量的烟尘和有害气体,造成空气污染,不符合题意。
故选:B。
17.(2025·天津和平·一模)2024年我国环境日主题是“全面推进美丽中国建设”。下列做法不符合该主题的是
A.分类回收生活垃圾 B.推广使用煤炭燃料
C.使用新型可降解塑料 D.农业上合理施用化学肥料
【答案】B
【详解】A、分类回收生活垃圾,可以节约资源,减少污染,故做法正确;
B、推广使用煤炭燃料,会造成环境的污染,故做法错误;
C、使用可降解塑料,可以减少白色污染,保护环境,故做法正确;
D、大量使用化肥农药,残留的化肥农药会污染土壤和水体,所以要合理使用,故做法正确;
故选C。
18.(2025·天津河西·一模)下列做法中,不符合绿色、低碳、循环发展理念的是
A.开发可再生能源 B.推广使用一次性餐具
C.选择公共交通工具出行 D.进行生活垃圾分类和定时定点投放
【答案】B
【详解】A、开发可再生能源,可以减少化石燃料的使用,减少污染物的排放,符合绿色、低碳、循环发展理念,不符合题意;
B、推广使用一次性餐具,会造成资源的浪费,且会污染环境,不符合绿色、低碳、循环发展理念,符合题意;
C、选择公共交通工具出行,可以减少化石燃料的使用,减少污染物的排放,符合绿色、低碳、循环发展理念,不符合题意;
D、进行生活垃圾分类和定时定点投放,可以实现资源的有效利用,减少污染物的排放,保护环境,符合绿色、低碳、循环发展理念,不符合题意。
故选B。
19.(2025·天津河西·一模)下列符合绿色、低碳、循环发展理念的是
A.提倡使用化石燃料 B.推广使用一次性餐具
C.私家车作为主要交通工具出行 D.进行生活垃圾分类和定时定点投放
【答案】D
【详解】A、提倡使用化石燃料,会生成二氧化碳和大量空气污染物等,不符合绿色、低碳、循环发展理念,不符合题意;
B、推广使用一次性餐具,会浪费资源,产生污染,不符合绿色、低碳、循环发展理念,不符合题意;
C、私家车作为主要交通工具出行,汽车尾气排放会产生大量二氧化碳和空气污染物,私家车作为主要交通工具出行不符合绿色、低碳、循环发展理念,不符合题意;
D、进行生活垃圾分类和定时定点投放,有利于垃圾的回收利用,实现资源的循环利用,符合绿色、低碳、循环发展理念,符合题意;
故选:D。
20.(2025·天津滨海·一模)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按照能源的可持续性,石油是 (填“可再生”或“不可再生”)能源。
②可以通过化学反应将化石能源转化成二次能源,以下属于二次能源的是 (填字母)。
A.石油 B.电能 C.风能
(2)天然气和乙醇可替代传统汽车能源。
①天然气的主要成分是甲烷,其完全燃烧的化学方程式为 。
②现有一定量乙醇与一定量氧气混合于密闭容器内,在一定条件下反应生成一氧化碳和二氧化碳的混合物14.4 g,同时得到10.8 g水,则其中二氧化碳的质量为 g。
(3)电池可给新能源汽车提供动力。下列有关燃油汽车和电动汽车的说法中,正确的是_________(填字母)。
A.在燃油汽车的发动机中,汽油或柴油发生了化学反应
B.使用电动汽车比燃油汽车减少一氧化碳等有害气体的排放
【答案】(1) 不可再生 B
(2) 8.8
(3)AB
【详解】(1)①按照能源的可持续性,石油是不可再生能源,因为石油是古代生物的化石沉积形成的,其形成过程漫长,在短期内无法再生;
②A.石油是直接从自然界获取的能源,属于一次能源;
B.电能通常是由煤炭、水能等一次能源转化而来的,属于二次能源;
C.风能是直接来自自然界的能源,属于一次能源;
故选B;
(2)①天然气的主要成分是甲烷,其完全燃烧生成二氧化碳和水的化学方程式为:;
②设生成二氧化碳的质量为x,则生成一氧化碳的质量为14.4g-x;生成的水中氢元素的质量为10.8g××100%=1.2g,因为乙醇中氢元素的质量与生成水中氢元素的质量相等,所以乙醇的质量为1.2g÷(×100%)=9.2g,乙醇中碳元素的质量为9.2g××100%=4.8g;根据碳元素守恒可得:x××100%+(14.4-x)××100%=4.8g,解得x=8.8g;
(3)A.在燃油汽车的发动机中,汽油或柴油燃烧,有新物质生成,发生了化学反应,故该说法正确;
B.电动汽车使用电能,相比燃油汽车,减少了一氧化碳等有害气体的排放,故该说法正确;
故选AB。
21.(2025·天津部分区·一模)环境保护和能源利用是人类共同关注的问题。
(1)我国向世界承诺2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的目标,其中的“碳”是指______(填序号)。
A.碳单质 B.一氧化碳 C.二氧化碳
(2)近年我国科学家合成了一种新型催化剂,可将二氧化碳和氢气转化为清洁的液体燃料甲醇和水,该反应的化学方程式为 。
(3)乙醇可作燃料。现有一定量乙醇与一定量氧气混合于密闭容器内,在一定条件下反应生成32.4g水,同时得到一氧化碳和二氧化碳的混合物48g,参加反应的乙醇的质量为 g,混合物中一氧化碳与二氧化碳的分子个数比为 (填最简比)。
【答案】(1)C
(2)
(3) 27.6
【详解】(1)“碳达峰”“碳中和”中的“碳”主要是指二氧化碳,二氧化碳的过量排放会导致全球气候变暖等环境问题,控制二氧化碳的排放是实现这些目标的关键;故选:C。
(2)二氧化碳和氢气在新型催化剂作用下反应生成甲醇和水,化学方程式为;
(3)根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类和质量不变,根据氢元素守恒,乙醇中氢元素的质量等于生成水中氢元素的质量:,则参加反应的乙醇的质量为;
乙醇中碳元素的质量为,根据碳元素质量守恒,则一氧化碳和二氧化碳混合物中碳元素质量也为14.4g,所以一氧化碳和氧化铜的混合物中,碳与氧的质量比为14.4g:(48g-14.4g)=3:7,设一氧化碳的分子个数为x,二氧化碳的分子个数为y,则有 ,解得x:y=1:3,故一氧化碳与二氧化碳的分子个数比为1:3。
22.(2025·天津西青·一模)我国在航天领域不断崛起和迅猛发展,化学在其中发挥着不可替代的作用。
(1)空间站内,用特种活性炭除去气体中的异味和微量有害物质,气体净化过程利用了活性炭的 ;舱外航天服由棉、羊毛和聚氯乙烯等材料制作而成,这些材料中属于合成材料的是 。
(2)我国科学家实现了天然气(主要成分为)制氢的突破,400℃下,将天然气与水蒸气直接转化为氢气与二氧化碳,该反应的化学方程式为 。氢能源汽车已亮相,相比于化石能源,氢气作为燃料的优点是 (写一条)。
【答案】(1) 吸附性(或良好的吸附性) 聚氯乙烯
(2) 燃烧产物只有水,无污染(或燃烧值大)
【详解】(1)活性炭结构疏松多孔,具有吸附性,故可用特种活性炭除去气体中的异味和微量有害物质;
棉、羊毛属于天然材料,聚氯乙烯属于塑料,属于合成材料;
(2)天然气的主要成分是甲烷,甲烷和水蒸气在400℃条件下反应生成氢气和二氧化碳,该反应的化学方程式为:;
相比于化石能源,氢气燃烧产物只有水,无污染,且燃烧值大。
23.(2025·天津河东·一模)天津风筝魏制作技艺是国家级非物质文化遗产,风筝扎制体现了我国传统技艺的高超。
(1)风筝骨架多以毛竹作为主要原料。毛竹生长在弱酸性土壤中,土壤的pH 7(填“>”、“=”或“<”)。
(2)将切削好的竹条用蜡烛火焰烘烤时,竹条与外焰接触的部位相较内焰变黑明显。说明蜡烛 (填“外焰”或“内焰”)温度较高。
(3)扎架后,在其表面裱糊一层绢。“绢”是一种蚕丝织品,蚕丝属于 (填“天然”或“合成”)有机高分子材料。
(4)传统风筝在彩绘中多以矿物颜料为主,孔雀石是其中的一种重要颜料。孔雀石的主要成分是,其中铜元素的化合价为 。将稀盐酸滴在上,有气泡产生,这种气体是 。
【答案】(1)<
(2)外焰
(3)天然
(4) +2 二氧化碳/CO2
【详解】(1)酸性溶液pH小于7,毛竹生长在弱酸性土壤中,所以土壤的pH小于7,故填:<。
(2)竹条与外焰接触的部位相较内焰变黑明显,说明竹条与外焰接触的部位碳化更严重,所以蜡烛外焰温度较高,故填:外焰。
(3)蚕丝是自然界中存在的材料,属于天然材料,故填:天然。
(4)①化合物中元素化合价之和为零,孔雀石中氢氧根的化合价为-1,碳酸根的化合价为-2,设铜元素的化合价为x,则,解得x=2,故填:+2;
②孔雀石中含有碳酸根离子,碳酸根离子与稀盐酸反应会产生二氧化碳气体,故填:二氧化碳或CO2。
24.(2025·天津南开·一模)能源、环境和安全已成为人类日益关注的问题。
(1)长征五号系列火箭采用无毒无污染的液氧、液氢和煤油作为推进剂。航天煤油可由化石燃料中的 分离得到。
(2)我国科研人员研制出一种新型催化剂,能将转化成甲醇(),其转化过程如图所示(M为单质、反应Ⅰ部分产物省略)。过程Ⅰ中反应生成的另外一种物质为生活中常见的氧化物,该反应的化学方程式为 。
(3)掺氢天然气能改善天然气的品质。某掺氢天然气(假设该混合气仅含和)完全燃烧后生成的和的质量比为11∶18,则混合气体中和的质量比为 (填最简比)。
【答案】(1)石油
(2)
(3)4∶1
【详解】(1)航天煤油可由化石燃料中的石油分离得到;
(2)题干给出的“过程Ⅰ”中生成 CO 和“常见氧化物”,而水即为常见的氧化物,且由二氧化碳与单质氢气反应即可生成一氧化碳和水,反应的化学方程式为:;
(3)设混合气体中CH4的质量为x。
掺氢天然气(假设该混合气仅含CH4和H2)完全燃烧 后生成水的质量为:,氢气燃烧产生水的质量为:
混合气体中CH4和H2的质量比为:。
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