内容正文:
专题 06 空气、氧气和碳的氧化物
考点概览
题型一 空气
题型二 氧气
题型三 碳和碳的氧化物
空气 题型一
1.(2025·山西晋中·二模)同学们设计如下实验装置测定空气中氧气的含量。用滴管滴入一定量水,一段时间后,打开弹簧夹,观察现象。下列对实验的相关分析正确的是
A.实验过程中无须戴护目镜 B.NaOH溶于水能吸收热量
C.该实验可减少对空气的污染 D.打开弹簧夹观察到活塞移动到约10mL刻度线处
【答案】C
【详解】A、白磷燃烧时会产生热量,氢氧化钠固体溶于水放出大量热,形成的氢氧化钠溶液属于强碱,具有强腐蚀性,实验过程中须戴护目镜以保护眼睛,保证安全,故A错误;
B、氢氧化钠固体溶于水会放出热量,故B错误;
C、白磷燃烧生成五氧化二磷 ,该装置是密闭的,能防止P2O5扩散到空气中,可减少对空气的污染,故C正确;
D、空气中氧气约占空气总体积的,试管内空气体积为50mL,则氧气约为50mL×=10mL ,白磷燃烧消耗氧气,生成五氧化二磷固体,试管内压强减小,打开弹簧夹,活塞应向左移动,移动后刻度约为50mL−10mL=40mL处,故D错误;
故选C。
2.(2025·山西大同·二模)汾河是黄河的第二大支流,发源于山西省忻州市宁武县管涔山麓,自北向南,纵贯山西。下列有关汾河水的分析正确的是
A.活性炭能除去水中色素 B.可直接饮用或灌溉农田
C.将水消毒属于物理变化 D.鱼类越多,含氧量越高
【答案】A
【详解】A、活性炭具有吸附性,能除去水中的色素,A正确;
B、汾河水中含有多种杂质和细菌,未经处理,不能直接饮用,B错误;
C、杀菌消毒过程中有新物质生成,属于化学变化,C错误;
D、水中虽然溶有氧气,但是鱼类进行呼吸作用会消耗氧气,所以鱼类越多,水中的含氧量越低,D错误。
故选A。
3.(2025·山西吕梁·二模)实践小组采用图甲所示的装置测定人体吸入空气和呼出气体中氧气和二氧化碳含量的变化。打开数字采集器一段时间后向漏斗内呼气,测得两种气体成分含量的变化如图乙所示。有关分析正确的是
A.人在呼吸过程中吸入二氧化碳,呼出氧气
B.图乙中A线表示二氧化碳,B线表示氧气
C.呼出气体中的二氧化碳含量比氧气含量高
D.与吸入空气相比,呼出气体中氧气含量比二氧化碳变化大
【答案】D
【详解】A、人在呼吸过程中,吸入的是含有氧气、氮气、二氧化碳等多种气体的空气,呼出的气体中同样含有这些成分,只是氧气含量减少,二氧化碳含量增加,故A错误;
B、打开数字采集器一段时间后向漏斗内呼气,随着呼气过程的进行,氧气含量逐渐减少,二氧化碳含量逐渐增加,观察可知,A 线是下降的,代表氧气含量减少;B 线是上升的,代表二氧化碳含量增加,所以 A 线表示氧气,B 线表示二氧化碳,故B错误;
C、从图中可以看出,氧气约占16%,二氧化碳约占4%,呼出气体中氧气的含量仍高于二氧化碳的含量,故C错误;
D、对比图中吸入空气和呼出气体中氧气和二氧化碳的含量变化,氧气含量从21%下降到16%;二氧化碳含量从0.03%上升到4%,变化幅度相对氧气较小,所以与吸入空气相比,呼出气体中氧气含量比二氧化碳变化大,故D正确。
故选D。
4.(2025·山西阳泉·二模)“燃烧科学实验柜”是梦天实验舱搭载的八个科学实验柜之一,能够支持在轨开展微重力燃烧基础科学研究。“燃烧科学实验柜”点火后,其燃料燃烧的微观过程如图所示。下列说法正确的是
A.a的化学式是CH4 B.b可作高能燃料
C.反应中原子的质量改变 D.反应前后分子种类不变
【答案】A
【详解】A、从微观示意图看,a分子由1个碳原子和4个氢原子构成,所以a的化学式是CH4,正确;
B、b是氧气,氧气能支持燃烧,但本身不能燃烧,不能作高能燃料,错误;
C、根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和质量都不变,错误;
D、化学反应的实质是分子破裂、原子重新组合,所以反应前后分子种类一定改变,错误。
故选A。
5.(2025·山西大同·二模)我国制碱工业正在加速推进绿色智能化升级,通过AI驱动的智能协同系统实现制碱与制氨生产全流程动态优化。工业上生产纯碱的主要流程如下。请结合图文信息,分析思考,解决问题。
(1)制氨厂生产氨气的一种原料是空气中含量最多的 (填化学式)。通常状况下,NH3的溶解度远大于CO2的溶解度,为了提高产率,碳化塔中应该先通入的是 (填“NH3”或“CO2”)。
(2)碳化塔中得到的NaHCO3有很多用途,例如在生活中可用于 。
(3)加热炉中发生的反应的化学方程式为 。
(4)该流程中可以循环利用的物质是 。
【答案】(1) N2 NH3
(2)烘焙糕点,做发酵粉(答案合理即可)
(3)
(4)二氧化碳/CO2
【详解】(1)氨气由氮元素和氢元素组成,根据化学反应前后元素种类不变,制氨厂生产氨气的一种原料是空气中含量最多的氮气,化学式为N2;通常状况下,NH3的溶解度远大于CO2的溶解度,为了提高产率,碳化塔中应该先通入的是NH3,因为NH3溶解度大,同时使溶液呈碱性,有利于后续CO2的大量吸收,从而提高NaHCO3的产率。故填:N2;NH3。
(2)碳化塔中得到的NaHCO3有很多用途,例如在生活中可用于烘焙糕点,做发酵粉。故填:烘焙糕点,做发酵粉(答案合理即可)。
(3)由流程图可知,加热炉中发生的反应是碳酸氢钠在加热条件下分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,该反应的化学方程式为:。故填:。
(4)由流程图可知,二氧化碳即可做反应物,又是生成物,所以该流程中可以循环利用的物质是二氧化碳。故填:二氧化碳或CO2。
6.(2025·山西临汾·二模)阅读分析,解决问题
鲜为人知的肺部杀手——氡气辐射
氡是放射性同位素衰变产生的放射性惰性气体。氡(Rn)一定条件下可以被氟气(F₂)等强氧化剂氧化,形成挥发性低的二氟化氡。
氡气被吸入肺部之后会继续衰变,衰变过程中会发射出α射线,其中的α粒子含有能量,与肺部细胞进行结合,对其中的DNA造成伤害,就有可能导致癌症的发生。吸烟是导致肺癌的一个最主要的因素,第二个因素就是氡,而排在第三位的是二手烟。
氡是最重的气体,密度约是空气的7.5倍,深埋地下的矿井是接触氡气的最前线,地下的各种岩石总是不停地向四周放射氡气,矿工们患肺癌的概率要大得多。家庭装修中,混凝土地、水泥、大理石、花岗岩等里面就有微量的氡。氡气也会随着水流游荡,地下水也是氡辐射的重灾区,另一个地方就是人们趋之若鹜的温泉,所以温泉虽养生,也要适度。
氡也不是完全对人类无益,地震前,地壳内应力活动加强,地下含水层在地应力作用下发生形变,加速地下水的运动,增强了氡气的扩散,引起局部氡气含量增加,因此测量地下水的氡含量可以作为地震预报的依据。
(1)氡原子的原子结构示意图如图所示。则氡元素化学性质 。
(2)氡(Rn)可以被氟气(F2)等强氧化剂氧化,发生反应的化学方程式为 。
(3)氡总沉积在低处的原因是 ,它属于稀有气体,其用途是 。
(4)氡气衰变产生α射线的过程中能量变化是 (填“增加”或“减少”),我们为避免氡的危害,应采取的措施是 (写一种)。
【答案】(1)稳定
(2)
(3) 氡的密度比空气大得多 用于地震预报
(4) 减少 加强室内通风(合理即可)
【详解】(1)由图可知,氡原子最外层电子数为8,化学性质稳定。
(2)氡(Rn)一定条件下可以被氟气(F2)等强氧化剂氧化,形成挥发性低的二氟化氡,反应的化学方程式为。
(3)根据阅读可知,氡是最重的气体,密度约是空气的7.5倍,则总沉积在低处;
根据阅读可知,测量地下水的氡含量可以作为地震预报的依据,则可用于地震预报。
(4)氡气衰变过程中会发射出α射线,其中的α粒子含有能量,则能量会减少;
家庭装修中,混凝土地、水泥、大理石、花岗岩等里面就有微量的氡,则要加强室内通风,且温泉中也含有氡气,则要适量泡温泉等。
7.(2025·山西吕梁·二模)阅读分析,解决问题:
氮循环
氮循环是指自然界中氮单质和含氮化合物之间相互转换的物质循环过程。
自然界中的氮主要以氮气的形式存在于空气中,但它不能被植物直接利用。微生物将大气中的氮气还原成氨,这一过程称为生物固氮;闪电也能使大气里的氮气和氧气发生反应,最终变为硝酸盐,这是一种自然固氮;“哈伯—博施法”将氮气和氢气在高温、高压、催化剂条件下合成氨,这是具有世界意义的人工固氮技术。含氮物质被植物吸收,经复杂的过程转化为蛋白质等有机物。动物依靠摄取食物获得氮,动植物死亡后遗骸中的蛋白质又被微生物分解成铵根离子、硝酸根离子和氨,最终生成氮气返回大气中,实现氮循环。
自然界中以氮气形态存在的氮称为惰性氮,对生态环境没有负面影响。但随着工业化发展,人工固氮数量不断增加,越来越多的含氮化合物进入大气和水体,使自然界原有的氮循环失去平衡,对环境造成污染
(1)空气中氮气的体积分数约为 。
(2)氮气被称为惰性氮的原因是 。
(3)具有世界意义的人工固氮技术中发生反应的化学方程式为 。
(4)氮循环过程中涉及的离子的符号为 (写一种)。在氮单质和含氮化合物相互换中起重要作用的是 ;
(5)对空气造成污染的含氮化合物有 (写一种)。
【答案】(1)78%
(2)氮气的化学性质不活泼
(3)
(4) / 微生物
(5)二氧化氮/一氧化氮/氨气(合理即可)
【详解】(1)空气中氮气的体积分数约为78%;
(2)氮气化学性质不活泼,一般不与其它物质发生反应,所以对生态环境没有负面影响;
(3)氮气与氢气在高温、高压和催化剂的作用下合成氨气,反应的化学方程式为:;
(4)由信息可知,氮循环过程中涉及的离子有铵根和硝酸根,符号为:、;
由题中信息可知,在氮单质和含氮化合物相互转换中起重要作用的是微生物;
(5)由题中信息可知,对空气有污染的含氮化合物有一氧化氮、二氧化氮、氨气等。
8.(2025·山西阳泉·二模)锡在冶金、建材、机械等领域有广泛的应用。工业上用锡精矿(主要成分为,还含有、等杂质)炼锡的主要流程如下图所示。分析流程,回答下列问题。
注:①一般不与稀盐酸反应;②焙烧炉中发生反应。
(1)锡精矿所属的物质类别是 。
(2)焙烧炉产生的烟气中含有二氧化硫,二氧化硫排放到空气中会引起的环境问题是 。
(3)焙烧锡精矿的目的是 。
(4)酸浸槽中发生反应的化学方程式为 。
(5)焦炭进入还原炉前需进行粉碎,目的是 。
【答案】(1)混合物
(2)酸雨
(3)除去杂质中的硫元素(合理即可)
(4)
(5)增大反应物的接触面积,使反应更快、更充分
【详解】(1)锡精矿的主要成分为,还含有、等杂质,属于混合物;
(2)二氧化硫排放到空气中会造成污染,引起酸雨;
(3)根据信息可知,焙烧炉中与氧气反应生成氧化铁和二氧化硫,可将硫元素转化为二氧化硫除去;
(4)经过焙烧炉后固体中含有、,加入稀盐酸,一般不与稀盐酸反应,氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水,化学方程式为;
(5)焦炭进入还原炉前需进行粉碎,可以增大反应物的接触面积,使反应更快、更充分。
氧气题型二
9.(2025·山西大同·二模)为确保化学实验顺利开展,了解实验安全常识至关重要。实验室用高锰酸钾制取氧气的实验,下列图标中与之无关的是
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】A、图示为护目镜标志,高锰酸钾制取氧气需要加热,需要明火,为了保护眼睛需要戴护目镜,故选项不符合题意;
B、图示为热烫标志,高锰酸钾分解需要加热试管,因此实验过程中需要小心烫伤,故选项不符合题意;
C、图示为用电标志,高锰酸钾制取氧气不需要电,故选项符合题意;
D、图示为洗手标志,做完实验必须洗手,讲究卫生,故选项不符合题意。
故选:C。
10.(2025·山西阳泉·二模)集气瓶是初中化学实验常用的仪器。下列有关集气瓶的使用正确的是
A.收集氢气 B.验满二氧化碳
C.干燥氧气 D.铁丝燃烧实验
【答案】B
【详解】A、氢气的密度比空气小,应采用向下排空气法收集,故A不正确;
B、检验二氧化碳是否收集满时,应将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,证明已满,故B正确;
C、浓硫酸具有吸水性,且不与氧气反应,为了使浓硫酸与气体充分接触,进气管与出气管的方向是“长进短出”,故C不正确;
D、细铁丝在氧气中燃烧,为防止生成的高温熔融物溅落使瓶底炸裂,故实验前先在集气瓶中加少量水或铺一层细沙,故D不正确。
故选B。
11.(2025·山西运城·二模)实验室中,同学们用如图装置制取了一种气体,该气体是
A.氢气 B.氧气 C.水蒸气 D.二氧化碳
【答案】B
【详解】A、实验室制取氢气常用锌粒与稀硫酸反应,是固液常温型反应,发生装置不需要加热,而图中是固体加热型发生装置,所以不是制取氢气,该选项错误;
B、该装置中的发生装置是固体加热型,且试管口有一团棉花,符合实验室用加热高锰酸钾()制取氧气的特征,棉花可以防止加热时试管内固体粉末进入导管;氧气不易溶于水,可用排水法收集,所以该装置可制取氧气,该选项正确;
C、水蒸气不是通过这种实验装置制取的,一般是水加热汽化得到,使用的装置是蒸馏烧瓶,该选项错误;
D、实验室制取二氧化碳用大理石(或石灰石)与稀盐酸反应,是固液常温型反应,不需要加热,图中是固体加热型发生装置,所以不是制取二氧化碳,该选项错误。
故选B。
12.(2025·山西晋中·二模)趣味实验“大象牙膏”直观展示了过氧化氢分解产生氧气这一化学过程。化学兴趣小组的同学分别取10mL过氧化氢溶液和5滴发泡剂,对影响“大象牙膏”泡沫喷出时间的因素进行如下探究。下列有关实验的分析正确的是
实验序号
催化剂/mL
催化剂浓度
过氧化氢溶液浓度
温度/℃
“牙膏”喷出瓶口所需时间/s
1
4
10%
10%
20
10
2
4
5%
10%
20
42
3
4
10%
10%
40
3
4
4
10%
5%
20
30
A.过氧化氢分解生成两种单质
B.催化剂能使过氧化氢产生更多氧气
C.催化剂浓度越大,喷出瓶口所需时间越长
D.其他条件相同时,过氧化氢溶液浓度越大,喷出瓶口所需时间越短
【答案】D
【详解】A、过氧化氢分解生成水和氧气,水是由氢元素和氧元素组成的化合物,氧气是由氧元素组成的单质,故A错误;
B、催化剂只能改变反应速率,不能改变生成物的质量,故B错误;
C、对比实验1和实验2可知,其他条件相同时,催化剂浓度越大,喷出瓶口所需时间越短,故C错误;
D、对比实验1和实验4可知,其他条件相同时,过氧化氢溶液浓度越大,喷出瓶口所需时间越短,故D正确。
故选D。
13.(2025·山西长治·模拟预测)化学实验是科学探究的重要途径,请根据下列实验图示回答相关问题:
(1)A实验中,硫在氧气里燃烧比在空气里燃烧更剧烈,说明 是影响燃烧剧烈程度的因素。
(2)B实验开始时应该先 (填“通入”或“点燃装置末端酒精灯”)
(3)C实验中,若要除去粗盐中难溶性的杂质,其正确操作步骤为 (填序号),步骤④中玻璃棒的作用是 ;步骤⑤ 时停止加热;按照②③①的步骤配制氯化钠溶液,若某同学所配溶液的溶质质量分数偏小,其原因可能是 (写出一点)。
【答案】(1)氧气(O2)的浓度
(2)点燃装置末端酒精灯
(3) ②③①④⑤ 引流(或引流,防止液体洒出等) 蒸发皿中出现较多固体 量取水读数时仰视读数(或氯化钠不纯、往烧杯中倾倒时有氯化钠洒出等,合理即可)
【详解】(1)A实验中,硫在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,硫在空气中燃烧,发出淡蓝色火焰,氧气中氧气浓度比空气中氧气浓度大,说明氧气浓度是影响燃烧剧烈程度的因素;
(2)B实验中,一氧化碳具有可燃性,混有一定量的空气,遇到明火,容易发生爆炸,故B实验开始时应先通入CO,将装置内空气排尽,然后点燃酒精喷灯,一氧化碳有毒,未反应的一氧化碳散逸到空气中,会污染空气,一氧化碳具有可燃性,故实验开始时应先点燃装置末端酒精灯,然后通入CO,防止污染空气;
(3)C实验中,若要除去粗盐中难溶性的杂质,实验步骤为:溶解、过滤、蒸发,故正确操作步骤是:②③①④⑤;
步骤④为过滤,过滤时,玻璃棒的作用是:引流;
步骤⑤为蒸发,蒸发时,当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,利用余热将其蒸干;
按照②③①的步骤配制氯化钠溶液,若某同学所配溶液的溶质质量分数偏小,其原因可能是氯化钠不纯,往烧杯中倾倒时有氯化钠洒出等,溶质质量偏小,溶质质量分数偏小,也可能是量取水读数时仰视读数,读取数值小于实际数值,导致量取水的体积偏大,溶液质量偏大,溶质质量分数偏小。
14.(2025·山西阳泉·二模)制造业是国家经济命脉所系。近年来,山西扎实推进新型工业化,做强重点产业链、做大特色专业镇,制造业振兴升级呈现强劲态势,为高质量发展注入源源不断新动能。请分析图文信息,解答下面的相关问题。
(1)山西省提前完成了“十四五”5G基站建设目标。建设5G基站的重要材料之一是氮化镓()。氮化镓所含的两种元素中,属于金属元素的是 ,两种元素的本质区别是 。
(2)2025年2月,在第十五届中东国际发明展览会上,我国参展的超高速低真空管道磁浮交通系统(大同“高速飞车”)项目获得发明者协会国际联合会最佳发明奖。大同“高速飞车”采用低真空管道的一个优点是 。超导磁悬浮技术利用超导材料在低温下产生的强大磁场,使列车在轨道上实现无接触悬浮和导向。液氮可用于制造低温环境,液氮变为氮气时 热量。工业上用分离液态空气的方法得到氮气,利用的是液氮和液氧的 不同。
(3)2025年2月,年产20万吨锂电池负极材料一体化项目落地晋中。锂电池被广泛应用于智能手机、平板电脑、无人机等领域,推测该电池的优点是 。常用来作电池电极的物质是 。
(4)朔州平鲁区积极打造国内重要的单晶硅生产基地。工业上制备单晶硅的过程中涉及石英砂(主要成分是)与焦炭在高温下的反应,该反应可制得硅单质,同时生成一种有毒气体,该反应的化学方程式为 ,所属的基本反应类型是 。
【答案】(1)镓元素 它们原子的质子数(或核电荷数)不同 (2)减小空气阻力(合理即可) 吸收 沸点 (3)轻便(合理即可) 石墨(合理即可) (4) 置换反应
【解析】(1)氮化镓所含的两种元素中,镓元素带金字旁,属于金属元素;
元素是具有相同质子数(即核电荷数)的一类原子的总称,两种元素的本质区别是质子数不同;
(2)低真空中的空气降至较低浓度,减少空气阻力和气体流通阻力,所以采用低真空管道的一个优点是减小阻力;
物质有液态变为气态会吸收热量,所以液氮变为氮气时吸收热量;
工业上用分离液态空气的方法得到氮气,利用的是液氮和液氧的沸点不同,氮气沸点低,先沸腾出来;
(3)锂电池被广泛应用于智能手机、平板电脑、无人机等领域,推测该电池锂电池具有轻便、能量密度高、寿命长、充电速度快等优点;
石墨具有良好的导电性,常用来作电池电极的物质是石墨。
(4)工业上制备单晶硅的过程中涉及石英砂(主要成分是)与焦炭在高温下的反应,该反应可制得硅单质,同时生成一种有毒气体,根据质量守恒定律,可知该有毒气体为一氧化碳,方程式为:;
该反应符合一种单质与一种化合物,生成另一种单质与另一种化合物,属于置换反应。
置换反应;
碳和碳的氧化物题型三
15.(2025·山西吕梁·二模)文房四宝指“纸、墨、笔、砚”,承载着优秀的中华传统文化。下列对文房四宝的描述与所含物质化学性质相关联的一项是
A.薄如蝉翼 B.墨迹犹新
C.豪尖似锥 D.温润如玉
【答案】B
【详解】A、薄如蝉翼描述的是纸张的厚度,不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,不符合题意;
B、墨迹犹新,是因为常温下,碳单质的化学性质稳定,利用的是其化学性质,符合题意;
C、豪尖似锥描述的是毛笔笔毫的尖锐程度,不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,不符合题意;
D、温润如玉描述的是砚台表面的质感,不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,不符合题意。
故选B。
16.(2025·山西阳泉·二模)有研究表明,绿萝能将空气中的甲醛转化为其他物质,改善空气质量。同学们在教室内培植了一些绿萝。下列说法正确的是
A.绿萝进行光合作用放出二氧化碳
B.施用使叶色浓绿
C.绿萝净化甲醛发生了物理变化
D.绿萝进行呼吸作用放出氧气
【答案】B
【详解】A、绿萝光合作用的产物是氧气,不是二氧化碳。二氧化碳是绿萝进行光合作用的反应物,不符合题意;
B、氮元素是植物体内叶绿素的组成元素。硝酸铵是氮肥,能促进植物叶片合成叶绿素,使叶色浓绿,符合题意;
C、绿萝净化空气时将空气中的甲醛转化为其他物质,发生的是化学变化,不符合题意;
D、呼吸作用的产物是二氧化碳和水,绿萝进行呼吸作用放出二氧化碳,氧气是呼吸作用的反应物,不符合题意。
故选B。
17.(2025·山西临汾·二模)在实验室用如图所示的装置制取二氧化碳,有关操作正确的一项是
A.向锥形瓶中加入碳酸钙粉末
B.从长颈漏斗注入稀硫酸
C.当反应开始有气泡产生时可收集气体
D.气体收集满后集气瓶正放在桌面上
【答案】D
【详解】A、实验室通常用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应制取二氧化碳,不能选择碳酸钙粉末,因为碳酸钙粉末和稀盐酸反应速率较快,不利于收集气体,不符合题意;
B、实验室通常用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应制取二氧化碳,不选择稀硫酸,是因为碳酸钙与稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水,会覆盖在石灰石表面,阻碍反应的进一步进行,不符合题意;
C、当反应开始有气泡产生时立即收集气体,会使收集的二氧化碳中混有装置中的空气,导致收集的气体不纯,不符合题意;
D、二氧化碳的密度比空气大,气体收集满后集气瓶正放在桌面上,符合题意。
故选D。
18.(2025·山西临汾·二模)为实现二氧化碳“零排放”。科学家们将二氧化碳和氢气在一定条件下反应生成甲醇(一种重要的化工原料)和水,实现这一反应的微观示意图如下。下列有关说法正确的是
A.反应前后元素的化合价都没有发生改变
B.反应前后分子和原子的个数都不变
C.反应物的分子个数比为1∶4
D.该反应可以作为减少二氧化碳排放的研究方向
【答案】D
【分析】该反应为二氧化碳和氢气在一定条件下反应生成甲醇和水,该反应的化学方程式为:。
【详解】A、其中碳元素的化合价从 +4 变为 -2,氢元素的化合价由0变为+1,说明反应前后碳、氢元素的化合价发生了变化,不符合题意;
B、由图及化学方程式可知,化学反应前后,分子的个数发生了改变,根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和数目不变,不符合题意;
C、由分析可知,反应物的分子个数比为1:3,不符合题意;
D、该反应可将二氧化碳转化为甲醇,可作为减少二氧化碳排放的研究方向,符合题意。
故选D。
19.(2025·山西临汾·二模)利用如图所示实验干燥二氧化碳气体。下列说法正确的是
A.浓硫酸夺取了湿润二氧化碳中的水蒸气,是化学变化
B.浓硫酸吸水吸热
C.在右端导管出口处放干燥石蕊试纸,试纸不变色
D.二氧化碳显酸性
【答案】C
【详解】A.浓硫酸有吸水性,浓硫酸夺取了湿润二氧化碳中的水蒸气,是物理过程,不属于化学变化,错误;
B.浓硫酸在吸水过程中会放出热量(而非吸热),错误;
C.干燥后的CO2由于缺少水分,不会与石蕊试纸发生作用,石蕊试纸不变色,正确;
D.CO2与水反应生成碳酸,碳酸呈酸性,二氧化碳不显酸性,错误。
故选C。
20.(2025·山西吕梁·二模)实验课上,同学们用下图所示的装置制取二氧化碳气体,有关实验操作正确的一项是
A.连接仪器后直接加试剂 B.试管横放加入液体试剂
C.导管应伸到集气瓶底部 D.引燃木条插入瓶中验满
【答案】C
【详解】A、连接仪器后不能直接加试剂,需先检查装置的气密性,然后再装入试剂,以避免装入试剂后发现装置气密性不好,更换部分仪器而浪费试剂,故选项说法错误;
B、加液体试剂时试管不能横放,否则液体会流出,故选项说法错误;
C、导管应伸到集气瓶底部,以利于空气的排出,故选项说法正确;
D、二氧化碳密度比空气大,且不支持燃烧,验满时将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则证明集满,故选项说法错误。
故选:C。
21.(2025·山西晋中·二模)CaCl2·2H2O (二水合氯化钙)可用于食品加工、制药等领域。工业上生产CaCl2·2H2O的主要流程示意图如图所示。请结合图文信息,分析思考,解决问题:
(1)上述流程中,粉碎机的目的是 。
(2)反应器中发生反应的物质是 ,该反应的基本类型是 。
(3)经过滤器得到的滤液中加入碳酸钠溶液发生反应的化学方程式为 。
(4)将二水合氯化钙于200~300℃下进行干燥脱水,可制得食用无水氯化钙成品。无水氯化钙具有吸水性,可用作 。
【答案】(1)将石灰石研成粉末状,增大与盐酸的接触面积,使反应更充分
(2) 石灰石和稀盐酸 复分解反应
(3)()
(4)干燥剂
【详解】(1)上述流程中,粉碎机的目的是将石灰石研成粉末状,增大与盐酸的接触面积,使反应更充分;
(2)反应器中发生反应的物质是石灰石和稀盐酸,石灰石主要成分是碳酸钙,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应符合两种化合物互相交换成分生成气体、沉淀或水,属于基本反应类型中的复分解反应;
(3)由第(2)小问分析可知,反应器中发生的反应是碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,则充分反应后过滤得到的滤液中含有氯化钙,可能含有盐酸,则向滤液中加入碳酸钠溶液,氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,可能发生的反应是盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水,化学方程式为、;
(4)无水氯化钙具有吸水性,可用作干燥剂。
22.(2025·山西吕梁·二模)我国是最早掌握制糖技术的国家之一。明代宋应星在《天工开物·甘嗜》篇中记载了古法制糖,体现了我国古代劳动人民的智慧,以下是其主要生产流程。分析流程,解决问题。
(1)轧蔗取浆时,用石碾多次碾轧甘蔗的目的是 。
(2)石灰浆可用生石灰制得,制取石灰浆时发生反应的化学方程式为 ,该反应同时 热量。
(3)黄泥水对黑色糖浆起到脱色处理的作用,这说明黄泥水具有的性质是 。
(4)糖以其洁白晶莹的形态,成为了人们生活中不可或缺的调味品。糖对人体的主要作用是 。
【答案】(1)充分利用甘蔗,获得更多的蔗汁
(2) 放出
(3)吸附
(4)供能物质
【详解】(1)轧蔗取浆时要用石磙多次碾轧甘蔗,这样做的目的是:充分利用甘蔗,获得更多的蔗汁;故填:<>充分利用甘蔗,获得更多的蔗汁。
(2)生石灰和水反应生成氢氧化钙,化学方程式:,该反应放出热量,故填:;放出。
(3)将熬煮后得到黄黑色的糖膏倒入瓦溜中,用黄泥水淋浇,黄泥水对黑色糖浆起到脱色处理的作用,这说明黄泥水具有的性质是吸附性,可以吸附色素;故填:吸附性。
(4)糖类是重要的供能物质,故填:供能物质。
23.(2025·山西吕梁·二模)2024年,我国在人工智能、航空航天、地壳探测以及科技创新等方面取得了令人瞩目的成就,既彰显了我国科技力量的强大,也为我国未来发展奠定了坚实的基础。请结合图文信息,完成下面小题的相关问题。
(1)芯片是人工智能的核心,制造芯片的重要材料是硅。硅属于 (填“金属”或“非金属”)元素,硅原子的结构示意图如图,其中x的值为 。
(2)嫦娥六号探测器圆满完成人类首次月背采样后,顺利返回地球。月壤样品中含有氧化铝、氧化铁等,其中一种物质的化学式为 。月壤中含有大量氦-3,地球上有大量氦-4,氦-3与氦-4都属于氦元素,其结构中的相同之处是 。
(3)我国深地塔科1井钻探深度已突破万米。钻头中含有金刚石,构成它的微观粒子是 。在钻探时要不断注水,使钻头降温,若不降温,钻头可能会烧毁,其原因是 (用化学方程式解释)。
(4)科技创新在污染治理和生态环境保护方面发挥重要作用。采用先进的膜分离技术对污水进行处理,膜材料能像筛子一样把水中的污染物除掉。膜材料应该具有的性质是 该材料属于 材料。污水经分级处理后,可用于
【答案】(1) 非金属 4
(2) Al2O3或Fe2O3 质子数相同
(3) 碳原子
(4) 不溶于水且孔径较小 合成 业生产(或农业灌溉,或园林绿化,合理即可)
【详解】(1)硅带有“石”字旁,属于固体非金属元素;在原子中,质子数=核外电子数,由硅原子的结构示意图可知,x=14-2-8=4;
(2)氧化铝中铝元素显+3价,氧元素显-2价,其化学式为Al2O3;氧化铁中铁元素显+3价,氧元素显-2价,其化学式为Fe2O3;月壤中还含有大量氦-3,其原子核由2个质子和1个中子构成,氦-4由2个质子和2个中子构成,二者的质子数相同;
(3)钻头中含有金刚石,构成它的微观粒子是碳原子;钻探时,产生高温,碳和氧气在高温下反应生成二氧化碳而被烧毁,所以在钻探时要不断注水降温,避免钻头烧毁,化学方程式可表示为;
(4)采用先进的膜分离技术对污水进行处理,膜材料能像筛子一样把水中的污染物除掉,由此推知,该膜材料不溶于水且孔径较小,该材料属于合成材料;污水经分级处理后,可用于工业生产(或农业灌溉,或园林绿化,合理即可)。
24.(2025·山西临汾·二模)阅读分析,解决问题:
如何向天借“甘霖”
如果有地区出现大面积卡旱时,为缓解旱情,政府通常会组织在当地开展人工增雨作业。
自然降水要求冷云当中有一定数量的冰核,但是自然的冰核数量或者浓度不足就无法产生降水。人工增雨就是通过人工干预的方式往云层当中播撒一定的催化剂,促使云层冷云中的冰核增加,当冰核播撒到有丰富过冷水的区域当中,就能够通过冰水转化过程,把过冷水逐步转化到冰核当中形成云滴,云滴逐渐地长大,形成降水。
人工增雨使用的催化剂通常分为三类:可以大量产生凝结核或凝华核的碘化银等成核剂;可以使云中的水分形成大量冰晶的干冰、液氮等制冷剂;可以吸附云中水分变成较大水滴的盐粒等吸湿剂。
碘化银有轻微毒性,但是人工影响天气所播撒的碘化银浓度极其微小,作业区域水体和土壤中积累的银离子浓度远低于世界卫生组织规定的浓度。而干冰升华和液氮汽化分别成为二氧化碳和氮气,都是空气的成分,因此干冰和液氮都是“生态安全催化剂”,不会污染环境。
(1)过冷水形成云滴而后形成降水的过程属于 变化。
(2)人工增雨使用的干冰可使雨水的pH (填“升高”或“降低”),原因是 (用化学方程式表示)。
(3)碘的原子结构示意图是,则碘化银的化学式为 。
(4)液氮可作为人工增雨催化剂的原因是 ,其优点是 。
【答案】(1)物理
(2) 降低
(3)AgI
(4) 液氮汽化吸热,使周围的温度降低 不会污染环境
【详解】(1)过冷水形成云滴而后形成降水的过程,只是状态的改变,无新物质生成,属于物理变化;
(2)人工增雨使用的干冰是固体二氧化碳,二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,可使雨水的pH降低,该反应的化学方程式为:;
(3)碘原子的最外层电子数为7,大于4,在化学反应中容易得到1个电子,从而带上1个单位的负电荷,故碘元素通常显-1价,银元素通常显+1价,故碘化银的化学式为:AgI;
(4)由题干可知,人工增雨使用的催化剂通常分为三类:可以大量产生凝结核或凝华核的碘化银等成核剂;可以使云中的水分形成大量冰晶的干冰、液氮等制冷剂;可以吸附云中水分变成较大水滴的盐粒等吸湿剂。故液氮可作为人工增雨催化剂的原因是:液氮汽化吸热,使周围的温度降低;
由题干可知,液氮是“生态安全催化剂”,不会污染环境。
25.(2025·山西临汾·二模)茶是我国的传统饮品,具有一定的养生保健功效。下图为制茶的部分工艺流程,分析思考,解决问题:结合图文信息,分析思考,解决问题:
(1)晒青是利用光照使茶叶失去部分水分。晒青时要将茶叶均匀摊开,目的是 。
(2)揉捻可使茶叶内物质充分释出,增加茶汤的香气和滋味。很远就能闻到茶香的微观解释是 。
(3)烘干时可通过烧煤提高温度,煤充分燃烧的化学方程式为 。
(4)压制机将茶叶压制成型,过程中发生的变化是 。
(5)水中的钙、镁离子会抑制茶叶中营养成分茶多酚的溶解,因此泡茶要用 (填“硬水”或“软水”)。
【答案】(1)使茶叶与阳光充分接触,增大受热面积,加快水分蒸发
(2)分子在不断运动
(3)
(4)物理变化
(5)软水
【详解】(1)晒青时均匀摊开茶叶,是为了使茶叶与阳光充分接触,增大受热面积,加快水分蒸发;
(2)很远就能闻到茶香的微观解释是分子在不断运动;
(3)烘 干时煤充分燃烧发生反应的化学方程式为;
(4)压制机将茶叶压制成型,过程中没有新物质产生,发生的是物理变化;
(5)硬水中含有较多钙、镁离子,会抑制茶多酚的溶解,硬水中含有较多的可溶性钙、镁化合物,因此泡茶要用软水。
26.(2025·山西晋中·二模)芳纶复合材料因其独特的性能,在多个领域都有广泛的应用。这种复合材料有多神奇,实践小组的同学们对此产生了浓厚的兴趣,他们对材料的性质、性能、用途和发展前景展开了项目式问题探究。
任务一:探究材料的性质
【AI助力】芳纶复合材料包括多种形式,其中芳纶纸是由芳纶纤维制作而成的复合材料,外观和普通纸很像。
【进行实验】
(1)设计对比实验探究区分芳纶纸与普通A4纸。
实验步骤
实验现象
实验结论
①用打火机分别点燃纸样
A4纸熊熊燃烧,芳纶纸未燃烧
芳纶纸的性质
②把浓硫酸分别滴在纸样上面,静置一会儿
A4纸被腐蚀,变黑出现破洞,芳纶纸没有变化
芳纶纸的性质
【反思评价】
(2)普通A4纸主要含有碳元素,完全燃烧后生成二氧化碳,用澄清石灰水检验二氧化碳的原理为 (写化学方程式)。
(3)步骤②中若将浓硫酸滴在小木棍上,会出现和普通A4纸相似的现象,浓硫酸的这种作用通常叫作 。
任务二:了解材料的性能
【查阅资料】芳纶复合材料与其他复合材料的对比如下表所示。
特性
芳纶复合材料
碳纤维复合材料
玻璃纤维复合材料
密度(g/cm³)
1.44~1.45
1.5~1.6
2.0~2.5
拉伸强度(GPa)
3.0~3.6
3.5~5.0
1.0~1.5
抗冲击性
最优
差
中等
成本
高
极高
低
【小组交流】
(4)从复合材料的性能分析,适合用于防弹衣材料的是 。
(5)分析表格可以得到的结论有 (合理即可)。
任务三:调研材料的用途
【AI助力】目前,世界很多国家都将芳纶复合材料广泛用于国防军工、航空航天、交通运输等领域,像飞机、高铁、航空母舰以及运载火箭等某些关键的部件。
轨道交通、航天航空:蜂窝芯材
【分析交流】
(6)性质决定用途,用途体现性质。芳纶复合材料可用作飞机发动机隔热罩,体现了其 的性质。
任务四:展望材料的前景
【市场调研】2019年,国内第一批制造的芳纶纸正式投产。与进口的相比,性能还存在着一定的差距。未来随着技术进步、工艺创新和成本下降,应用前景将更加广阔。
【成果分享】
(7)通过项目式探究学习,同学们对芳纶复合材料有了一定认识。随着成本的下降,未来有望在民用市场实现大规模应用。如 (合理即可)。
【答案】(1) 具有阻燃性 耐腐蚀
(2)
(3)脱水作用
(4)芳纶复合材料
(5)三种复合材料的密度都比较小(合理即可)
(6)耐高温、隔热
(7)运动器材/防护装备/建筑加固(合理即可)
【详解】(1)A4 纸能燃烧,芳纶纸未燃烧,说明芳纶纸不易燃烧,具有阻燃性;
浓硫酸滴在 A4 纸上使其被腐蚀,而芳纶纸无变化,表明芳纶纸不与浓硫酸反应,有耐腐蚀性。
(2)二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水,利用此反应现象(澄清石灰水变浑浊)来检验二氧化碳,化学方程式为。
(3)浓硫酸能将小木棍、纸张等中的氢、氧元素按水的组成比脱去,这种作用叫脱水作用。
(4)防弹衣材料需抗冲击性好,从表格看,芳纶复合材料抗冲击性最优,适合用于防弹衣材料。
(5)可从密度、拉伸强度、抗冲击性、成本等方面对比分析得出结论,例如:三种复合材料的密度都比较小,芳纶复合材料的抗冲击性最优,碳纤维复合材料的成本最高,玻璃纤维复合材料的成本最低等。
(6)用作飞机发动机隔热罩,是利用芳纶复合材料的耐高温、隔热性质,防止发动机热量影响其他部件。
(7)结合芳纶复合材料阻燃、耐磨等性质,可推测在民用市场用于制作防火窗帘、耐磨服装、运动器材、防护装备、建筑加固等。
27.(2025·山西阳泉·二模)《零碳中国倡议》已发起五年,化学兴趣小组的同学们对于“零碳”实现过程中的碳捕集、利用与封存等内容产生了浓厚的兴趣,他们进行了项目式学习。
任务一:认识“零碳”
【查阅资料】同学们查阅资料后认识到,把生产过程中排放的二氧化碳进行捕集提纯,继而投入到新的生产过程中进行循环再利用或封存,是实现“零碳”的一种方法。
【小组交流】
(1)同学们根据所学知道,二氧化碳约占空气总体积的 。近年来空气中二氧化碳含量不断增加,引起了 等环境问题,因此,“零碳”的实现有着重要意义。
任务二:探究二氧化碳的捕集
【咨询专家】二氧化碳的捕集方法有多种,如用化学试剂吸收。
【提出问题】同学们根据所学知道,水、澄清石灰水、氢氧化钠溶液都可作为二氧化碳的吸收剂,但哪种吸收剂对二氧化碳的吸收效果最好?
【进行实验】
(2)同学们利用图1所示装置进行了探究实验。
实验步骤
实验现象
实验结论
取图1所示的三个相同的装置,分别注入水、澄清石灰水和氢氧化钠溶液,立即旋紧瓶盖,振荡
注入水的软塑料瓶变瘪
注入氢氧化钠溶液的软塑料瓶变瘪程度最大
【反思评价】
(3)向软塑料瓶中注入氢氧化钠溶液后,氢氧化钠与二氧化碳发生反应的化学方程式为 。
(4)同学们重新取图1所示装置,用计测定了注入氢氧化钠溶液后软塑料瓶内的溶液随时间的变化(如图2所示),在后溶液的原因是 。
任务三:了解二氧化碳的封存方法
【分析讨论】
(5)二氧化碳封存是指将大型排放源产生的二氧化碳运输到选定的地点长期保存。可将二氧化碳长期储存在开采过的油气井、煤层中,如图所示。图中封存二氧化碳的方法从微观角度解释其变化是 。
(6)成果分享:通过项目式学习,同学们了解了实现“零碳”的方法,在此基础上他们以“低碳生活人人有责”为主题设计了宣传海报,并在社区内进行宣传活动,请你与同学们一同完成海报内容的设计 。
【答案】(1) 0.03% 温室效应增强(合理即可)
(2) 氢氧化钠溶液对二氧化碳的吸收效果最好 澄清石灰水变浑浊
(3)
(4)与水反应生成了碳酸
(5)分子间隔变小
(6)骑自行车出行(合理即可)
【详解】(1)空气中二氧化碳约占空气总体积的0.03%;
近年来,由于化石燃料的大量使用等原因,空气中二氧化碳含量不断增加,导致温室效应增强,引起全球气候变暖、冰川融化、海平面上升等环境问题。
(2)实验是探究水、澄清石灰水、氢氧化钠溶液对二氧化碳的吸收效果,通过软塑料瓶变瘪程度判断吸收效果。注入氢氧化钠溶液的软塑料瓶变瘪程度最大,说明氢氧化钠溶液吸收二氧化碳效果最好;注入澄清石灰水的软塑料瓶也会因二氧化碳被吸收而变瘪,且其变瘪程度应介于注入水和氢氧化钠溶液的软塑料瓶之间。另外,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。
故填:氢氧化钠溶液对二氧化碳的吸收效果最好;澄清石灰水变浑浊。
(3)氢氧化钠(NaOH)与二氧化碳(CO2)反应生成碳酸钠(Na2CO3)和水(H2O),化学方程式为。
(4)氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠,在100s后溶液pH<7,可能是因为生成的碳酸钠与空气中的二氧化碳和水继续反应,生成了酸性物质;也可能是碳酸钠与二氧化碳反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠溶液虽显碱性,但碱性相对较弱,使得溶液pH逐渐减小至小于7 。
(5)将二氧化碳从气态压入地下变为液态封存,从微观角度看,是二氧化碳分子间的间隔变小 ,分子本身没有发生变化。
(6)低碳生活就是要减少二氧化碳排放,随手关灯可节约用电,减少发电过程中二氧化碳排放;多乘坐公共交通工具出行,可减少私家车使用,降低汽车尾气排放;双面使用纸张,可减少树木砍伐,树木能吸收二氧化碳;自带购物袋购物,可减少塑料袋使用,降低生产塑料袋过程中的能源消耗和二氧化碳排放等。
28.(2025·山西运城·二模)“绿色可持续”是发展的基础,是建设生态文明和美丽中国的必然要求。某校兴趣小组的同学就本市绿色交通践行问题进行了项目式学习活动,
任务一:调查绿色交通现状
【社会调查】同学们经过调研了解到,绿色交通的核心技术有:采用生物燃料、安装汽车尾气催化净化装置、推广使用新能源等。
【思考交流】
(1)同学们根据所学分析,乙醇作为一种生物燃料,它可以来自 ,其作为燃料时反应的化学方程式为 。
任务二:探究汽车尾气净化后的成分
[提出问题]汽车尾气经过催化净化后,剩余气体中含有哪些成分?
【进行实验】
(2)同学们设计了以下方案,并进行了实验,
实验步骤
实验现象
实验结论
步骤1:在专家的协助下,小组成员收集到部分汽车尾气样品,将其通入澄清石灰水。
澄清石灰水变浑浊
步骤2:另将少量尾气样品通过灼热的氧化铜网。
催化净化后的尾气中不含CO
【反思评价】有部分同学认为步骤1和步骤2的顺序可以颠倒,你的观点和理由是 。
任务三:讨论电动汽车的电池效率
【咨询专家】专家向同学们介绍:锂电池是目前新能源电动汽车广泛使用的一种电池,电动汽车常用的几种电池的性能指标如图所示。
【分析讨论】
(3)电动汽车运行时的能量转化形式为 。
(4)锂电池被广泛使用的原因是 。
任务四:设计绿色交通宣传方案
【设计方案】
(5)同学们根据学习成果,围绕“绿色交通”设计了宣传方案:
①社会:优化公共交通,补贴新能源汽车;
②媒体:宣传绿色交通理念,倡导低碳生活;
③个人: 。
【成果展示】同学们将所研、所学、得思进行了总结,并在此基础上同学们制作了宣传海报,在校园内与其他同学进行了交流展示。
【答案】(1) 粮食发酵
(2) 催化净化后的尾气中含有二氧化碳 黑色固体无变化 可以颠倒,因催化净化后的尾气中不含CO,所以不会对CO2的检验造成干扰
(3)电能转化为机械能
(4)能量密度较高且循环寿命长
(5)少开私家车(合理即可)
【详解】(1)在工业生产中,乙醇常通过粮食(如玉米、高粱等)发酵制得 ,淀粉等糖类物质在微生物作用下经过一系列反应转化为乙醇;
乙醇燃烧是与氧气在点燃条件下反应,生成二氧化碳和水,化学方程式为。
(2)步骤1:二氧化碳能与澄清石灰水(主要成分氢氧化钙)反应,生成碳酸钙白色沉淀,使澄清石灰水变浑浊,所以出现此现象说明尾气含二氧化碳;
步骤2:一氧化碳具有还原性,能在加热条件下将黑色氧化铜还原为紫红色铜单质,若尾气不含一氧化碳,氧化铜不会被还原,即黑色粉末无明显变化;
反思评价:可以颠倒,因催化净化后的尾气中不含CO,经过灼热的氧化铜网,无明显现象,不会生成CO2,所以不会对CO2的检验造成干扰。
(3)电动汽车运行时,锂电池内发生化学反应释放化学能,转化为电能,为电动机供电,电动机将电能转化为机械能驱动汽车行驶。
(4)从给出的性能指标图可看出,与其他几种电池相比,锂电池在循环寿命和能量密度方面表现优异,循环寿命长意味着使用次数多、更耐用,能量密度高则能储存更多能量,续航能力等表现更好。
(5)个人层面践行绿色交通,主要从减少私家车使用,选择低碳、节能出行方式入手,如少开私家车,多乘坐公交、地铁,近距离采用步行或骑自行车等方式。
29.(2025·山西阳泉·二模)“碳中和”,我们一直在行动!某校实践小组的同学们在老师的组织下,带着极大的兴趣对碳减排、碳吸收、碳捕捉与碳封存等展开了项目化学习。
任务一:了解“碳减排”的含义
【查阅资料】“碳减排”就是减少二氧化碳等温室气体的排放量。
【交流讨论】
(1)“碳减排”中的“碳”是指 ,“碳减排”有利于缓解的环境问题是 。
(2)为实现“碳减排”,我们可以做到 (写一条)。
任务二:模拟海水吸收二氧化碳
【咨询专家】自然界中吸收二氧化碳的途径有绿色植物的光合作用、海水吸收等。
【进行实验】
(3)设计实验方案,模拟海水吸收二氧化碳。
实验步骤
实验现象
①向一个收集满二氧化碳气体的软塑料瓶中加入约1/3体积的水,立即旋紧瓶盖,振荡
②拧开步骤①的瓶盖,向其中滴加几滴紫色石蕊溶液,振荡
溶液变红
【反思评价】
(4)步骤②中使紫色石蕊溶液变红的物质是 。
任务三:探索碳捕捉的效果
【进行实验】同学设计下图所示实验,甲、乙、丙注射器内的试剂按顺序分别是水、澄清石灰水、氢氧化钠浓溶液,装置中 a 端均连接气压传感器,测得烧瓶内压强与时间的关系曲线如图所示。
【表达交流】
(5)丙中,x的数值为 ,发生反应的化学方程式是 。
(6)分析曲线图可知,“捕捉”二氧化碳效果最好的是 (填“甲”、“乙”或“丙”)。
【答案】(1) 二氧化碳/CO2 温室效应加剧
(2)骑自行车上下学(答案不唯一,合理即可)
(3)软塑料瓶变瘪
(4)碳酸/H2CO3
(5) 30 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
(6)丙
【详解】(1)“碳减排”中的“碳”是指“二氧化碳(CO2)”,故填写:二氧化碳或CO2;
“碳减排”有利于缓解的主要环境问题是“温室效应(气候变暖)”,故填写:温室效应加剧。
(2)为实现“碳减排”,可举例如“随手关灯、节约用电”或“多乘坐公共交通减少私家车出行”等,故填写:骑自行车上下学(答案不唯一,合理即可)。
(3)向盛满CO2的软塑料瓶中加约1/3体积的水并振荡时,因CO2部分溶于水,瓶内压强降低,观察到“瓶壁向内凹陷”,故填写:软塑料瓶变瘪。
(4)二氧化碳和水反应,生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红,因此,步骤②中使紫色石蕊溶液变红的物质是“碳酸(H2CO3)”,故填写:碳酸或H2CO3。
(5)由题干知,该实验是为比较不同试剂“捕捉”二氧化碳的效果,故变量是试剂的种类,其它因素均相同,因此,x的数值为30,故填写:30;
丙中发生的反应是氢氧化钠和二氧化碳反应,生成碳酸钠和水,化学方程式为:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,故填写:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O。
(6)由图可知,丙曲线压强变化最明显,吸收二氧化碳最明显,故填写:丙。
试卷第1页,共3页
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专题 06 空气、氧气和碳的氧化物
考点概览
题型一 空气
题型二 氧气
题型三 碳和碳的氧化物
空气 题型一
1.(2025·山西晋中·二模)同学们设计如下实验装置测定空气中氧气的含量。用滴管滴入一定量水,一段时间后,打开弹簧夹,观察现象。下列对实验的相关分析正确的是
A.实验过程中无须戴护目镜 B.NaOH溶于水能吸收热量
C.该实验可减少对空气的污染 D.打开弹簧夹观察到活塞移动到约10mL刻度线处
2.(2025·山西大同·二模)汾河是黄河的第二大支流,发源于山西省忻州市宁武县管涔山麓,自北向南,纵贯山西。下列有关汾河水的分析正确的是
A.活性炭能除去水中色素 B.可直接饮用或灌溉农田
C.将水消毒属于物理变化 D.鱼类越多,含氧量越高
3.(2025·山西吕梁·二模)实践小组采用图甲所示的装置测定人体吸入空气和呼出气体中氧气和二氧化碳含量的变化。打开数字采集器一段时间后向漏斗内呼气,测得两种气体成分含量的变化如图乙所示。有关分析正确的是
A.人在呼吸过程中吸入二氧化碳,呼出氧气
B.图乙中A线表示二氧化碳,B线表示氧气
C.呼出气体中的二氧化碳含量比氧气含量高
D.与吸入空气相比,呼出气体中氧气含量比二氧化碳变化大
4.(2025·山西阳泉·二模)“燃烧科学实验柜”是梦天实验舱搭载的八个科学实验柜之一,能够支持在轨开展微重力燃烧基础科学研究。“燃烧科学实验柜”点火后,其燃料燃烧的微观过程如图所示。下列说法正确的是
A.a的化学式是CH4 B.b可作高能燃料
C.反应中原子的质量改变 D.反应前后分子种类不变
5.(2025·山西大同·二模)我国制碱工业正在加速推进绿色智能化升级,通过AI驱动的智能协同系统实现制碱与制氨生产全流程动态优化。工业上生产纯碱的主要流程如下。请结合图文信息,分析思考,解决问题。
(1)制氨厂生产氨气的一种原料是空气中含量最多的 (填化学式)。通常状况下,NH3的溶解度远大于CO2的溶解度,为了提高产率,碳化塔中应该先通入的是 (填“NH3”或“CO2”)。
(2)碳化塔中得到的NaHCO3有很多用途,例如在生活中可用于 。
(3)加热炉中发生的反应的化学方程式为 。
(4)该流程中可以循环利用的物质是 。
6.(2025·山西临汾·二模)阅读分析,解决问题
鲜为人知的肺部杀手——氡气辐射
氡是放射性同位素衰变产生的放射性惰性气体。氡(Rn)一定条件下可以被氟气(F₂)等强氧化剂氧化,形成挥发性低的二氟化氡。
氡气被吸入肺部之后会继续衰变,衰变过程中会发射出α射线,其中的α粒子含有能量,与肺部细胞进行结合,对其中的DNA造成伤害,就有可能导致癌症的发生。吸烟是导致肺癌的一个最主要的因素,第二个因素就是氡,而排在第三位的是二手烟。
氡是最重的气体,密度约是空气的7.5倍,深埋地下的矿井是接触氡气的最前线,地下的各种岩石总是不停地向四周放射氡气,矿工们患肺癌的概率要大得多。家庭装修中,混凝土地、水泥、大理石、花岗岩等里面就有微量的氡。氡气也会随着水流游荡,地下水也是氡辐射的重灾区,另一个地方就是人们趋之若鹜的温泉,所以温泉虽养生,也要适度。
氡也不是完全对人类无益,地震前,地壳内应力活动加强,地下含水层在地应力作用下发生形变,加速地下水的运动,增强了氡气的扩散,引起局部氡气含量增加,因此测量地下水的氡含量可以作为地震预报的依据。
(1)氡原子的原子结构示意图如图所示。则氡元素化学性质 。
(2)氡(Rn)可以被氟气(F2)等强氧化剂氧化,发生反应的化学方程式为 。
(3)氡总沉积在低处的原因是 ,它属于稀有气体,其用途是 。
(4)氡气衰变产生α射线的过程中能量变化是 (填“增加”或“减少”),我们为避免氡的危害,应采取的措施是 (写一种)。
7.(2025·山西吕梁·二模)阅读分析,解决问题:
氮循环
氮循环是指自然界中氮单质和含氮化合物之间相互转换的物质循环过程。
自然界中的氮主要以氮气的形式存在于空气中,但它不能被植物直接利用。微生物将大气中的氮气还原成氨,这一过程称为生物固氮;闪电也能使大气里的氮气和氧气发生反应,最终变为硝酸盐,这是一种自然固氮;“哈伯—博施法”将氮气和氢气在高温、高压、催化剂条件下合成氨,这是具有世界意义的人工固氮技术。含氮物质被植物吸收,经复杂的过程转化为蛋白质等有机物。动物依靠摄取食物获得氮,动植物死亡后遗骸中的蛋白质又被微生物分解成铵根离子、硝酸根离子和氨,最终生成氮气返回大气中,实现氮循环。
自然界中以氮气形态存在的氮称为惰性氮,对生态环境没有负面影响。但随着工业化发展,人工固氮数量不断增加,越来越多的含氮化合物进入大气和水体,使自然界原有的氮循环失去平衡,对环境造成污染
(1)空气中氮气的体积分数约为 。
(2)氮气被称为惰性氮的原因是 。
(3)具有世界意义的人工固氮技术中发生反应的化学方程式为 。
(4)氮循环过程中涉及的离子的符号为 (写一种)。在氮单质和含氮化合物相互换中起重要作用的是 ;
(5)对空气造成污染的含氮化合物有 (写一种)。
8.(2025·山西阳泉·二模)锡在冶金、建材、机械等领域有广泛的应用。工业上用锡精矿(主要成分为,还含有、等杂质)炼锡的主要流程如下图所示。分析流程,回答下列问题。
注:①一般不与稀盐酸反应;②焙烧炉中发生反应。
(1)锡精矿所属的物质类别是 。
(2)焙烧炉产生的烟气中含有二氧化硫,二氧化硫排放到空气中会引起的环境问题是 。
(3)焙烧锡精矿的目的是 。
(4)酸浸槽中发生反应的化学方程式为 。
(5)焦炭进入还原炉前需进行粉碎,目的是 。
氧气题型二
9.(2025·山西大同·二模)为确保化学实验顺利开展,了解实验安全常识至关重要。实验室用高锰酸钾制取氧气的实验,下列图标中与之无关的是
A. B. C. D.
10.(2025·山西阳泉·二模)集气瓶是初中化学实验常用的仪器。下列有关集气瓶的使用正确的是
A.收集氢气 B.验满二氧化碳
C.干燥氧气 D.铁丝燃烧实验
11.(2025·山西运城·二模)实验室中,同学们用如图装置制取了一种气体,该气体是
A.氢气 B.氧气 C.水蒸气 D.二氧化碳
12.(2025·山西晋中·二模)趣味实验“大象牙膏”直观展示了过氧化氢分解产生氧气这一化学过程。化学兴趣小组的同学分别取10mL过氧化氢溶液和5滴发泡剂,对影响“大象牙膏”泡沫喷出时间的因素进行如下探究。下列有关实验的分析正确的是
实验序号
催化剂/mL
催化剂浓度
过氧化氢溶液浓度
温度/℃
“牙膏”喷出瓶口所需时间/s
1
4
10%
10%
20
10
2
4
5%
10%
20
42
3
4
10%
10%
40
3
4
4
10%
5%
20
30
A.过氧化氢分解生成两种单质
B.催化剂能使过氧化氢产生更多氧气
C.催化剂浓度越大,喷出瓶口所需时间越长
D.其他条件相同时,过氧化氢溶液浓度越大,喷出瓶口所需时间越短
13.(2025·山西长治·模拟预测)化学实验是科学探究的重要途径,请根据下列实验图示回答相关问题:
(1)A实验中,硫在氧气里燃烧比在空气里燃烧更剧烈,说明 是影响燃烧剧烈程度的因素。
(2)B实验开始时应该先 (填“通入”或“点燃装置末端酒精灯”)
(3)C实验中,若要除去粗盐中难溶性的杂质,其正确操作步骤为 (填序号),步骤④中玻璃棒的作用是 ;步骤⑤ 时停止加热;按照②③①的步骤配制氯化钠溶液,若某同学所配溶液的溶质质量分数偏小,其原因可能是 (写出一点)。
14.(2025·山西阳泉·二模)制造业是国家经济命脉所系。近年来,山西扎实推进新型工业化,做强重点产业链、做大特色专业镇,制造业振兴升级呈现强劲态势,为高质量发展注入源源不断新动能。请分析图文信息,解答下面的相关问题。
(1)山西省提前完成了“十四五”5G基站建设目标。建设5G基站的重要材料之一是氮化镓()。氮化镓所含的两种元素中,属于金属元素的是 ,两种元素的本质区别是 。
(2)2025年2月,在第十五届中东国际发明展览会上,我国参展的超高速低真空管道磁浮交通系统(大同“高速飞车”)项目获得发明者协会国际联合会最佳发明奖。大同“高速飞车”采用低真空管道的一个优点是 。超导磁悬浮技术利用超导材料在低温下产生的强大磁场,使列车在轨道上实现无接触悬浮和导向。液氮可用于制造低温环境,液氮变为氮气时 热量。工业上用分离液态空气的方法得到氮气,利用的是液氮和液氧的 不同。
(3)2025年2月,年产20万吨锂电池负极材料一体化项目落地晋中。锂电池被广泛应用于智能手机、平板电脑、无人机等领域,推测该电池的优点是 。常用来作电池电极的物质是 。
(4)朔州平鲁区积极打造国内重要的单晶硅生产基地。工业上制备单晶硅的过程中涉及石英砂(主要成分是)与焦炭在高温下的反应,该反应可制得硅单质,同时生成一种有毒气体,该反应的化学方程式为 ,所属的基本反应类型是 。
碳和碳的氧化物题型三
15.(2025·山西吕梁·二模)文房四宝指“纸、墨、笔、砚”,承载着优秀的中华传统文化。下列对文房四宝的描述与所含物质化学性质相关联的一项是
A.薄如蝉翼 B.墨迹犹新
C.豪尖似锥 D.温润如玉
16.(2025·山西阳泉·二模)有研究表明,绿萝能将空气中的甲醛转化为其他物质,改善空气质量。同学们在教室内培植了一些绿萝。下列说法正确的是
A.绿萝进行光合作用放出二氧化碳
B.施用使叶色浓绿
C.绿萝净化甲醛发生了物理变化
D.绿萝进行呼吸作用放出氧气
17.(2025·山西临汾·二模)在实验室用如图所示的装置制取二氧化碳,有关操作正确的一项是
A.向锥形瓶中加入碳酸钙粉末
B.从长颈漏斗注入稀硫酸
C.当反应开始有气泡产生时可收集气体
D.气体收集满后集气瓶正放在桌面上
18.(2025·山西临汾·二模)为实现二氧化碳“零排放”。科学家们将二氧化碳和氢气在一定条件下反应生成甲醇(一种重要的化工原料)和水,实现这一反应的微观示意图如下。下列有关说法正确的是
A.反应前后元素的化合价都没有发生改变
B.反应前后分子和原子的个数都不变
C.反应物的分子个数比为1∶4
D.该反应可以作为减少二氧化碳排放的研究方向
19.(2025·山西临汾·二模)利用如图所示实验干燥二氧化碳气体。下列说法正确的是
A.浓硫酸夺取了湿润二氧化碳中的水蒸气,是化学变化
B.浓硫酸吸水吸热
C.在右端导管出口处放干燥石蕊试纸,试纸不变色
D.二氧化碳显酸性
20.(2025·山西吕梁·二模)实验课上,同学们用下图所示的装置制取二氧化碳气体,有关实验操作正确的一项是
A.连接仪器后直接加试剂 B.试管横放加入液体试剂
C.导管应伸到集气瓶底部 D.引燃木条插入瓶中验满
21.(2025·山西晋中·二模)CaCl2·2H2O (二水合氯化钙)可用于食品加工、制药等领域。工业上生产CaCl2·2H2O的主要流程示意图如图所示。请结合图文信息,分析思考,解决问题:
(1)上述流程中,粉碎机的目的是 。
(2)反应器中发生反应的物质是 ,该反应的基本类型是 。
(3)经过滤器得到的滤液中加入碳酸钠溶液发生反应的化学方程式为 。
(4)将二水合氯化钙于200~300℃下进行干燥脱水,可制得食用无水氯化钙成品。无水氯化钙具有吸水性,可用作 。
22.(2025·山西吕梁·二模)我国是最早掌握制糖技术的国家之一。明代宋应星在《天工开物·甘嗜》篇中记载了古法制糖,体现了我国古代劳动人民的智慧,以下是其主要生产流程。分析流程,解决问题。
(1)轧蔗取浆时,用石碾多次碾轧甘蔗的目的是 。
(2)石灰浆可用生石灰制得,制取石灰浆时发生反应的化学方程式为 ,该反应同时 热量。
(3)黄泥水对黑色糖浆起到脱色处理的作用,这说明黄泥水具有的性质是 。
(4)糖以其洁白晶莹的形态,成为了人们生活中不可或缺的调味品。糖对人体的主要作用是 。
23.(2025·山西吕梁·二模)2024年,我国在人工智能、航空航天、地壳探测以及科技创新等方面取得了令人瞩目的成就,既彰显了我国科技力量的强大,也为我国未来发展奠定了坚实的基础。请结合图文信息,完成下面小题的相关问题。
(1)芯片是人工智能的核心,制造芯片的重要材料是硅。硅属于 (填“金属”或“非金属”)元素,硅原子的结构示意图如图,其中x的值为 。
(2)嫦娥六号探测器圆满完成人类首次月背采样后,顺利返回地球。月壤样品中含有氧化铝、氧化铁等,其中一种物质的化学式为 。月壤中含有大量氦-3,地球上有大量氦-4,氦-3与氦-4都属于氦元素,其结构中的相同之处是 。
(3)我国深地塔科1井钻探深度已突破万米。钻头中含有金刚石,构成它的微观粒子是 。在钻探时要不断注水,使钻头降温,若不降温,钻头可能会烧毁,其原因是 (用化学方程式解释)。
(4)科技创新在污染治理和生态环境保护方面发挥重要作用。采用先进的膜分离技术对污水进行处理,膜材料能像筛子一样把水中的污染物除掉。膜材料应该具有的性质是 该材料属于 材料。污水经分级处理后,可用于
24.(2025·山西临汾·二模)阅读分析,解决问题:
如何向天借“甘霖”
如果有地区出现大面积卡旱时,为缓解旱情,政府通常会组织在当地开展人工增雨作业。
自然降水要求冷云当中有一定数量的冰核,但是自然的冰核数量或者浓度不足就无法产生降水。人工增雨就是通过人工干预的方式往云层当中播撒一定的催化剂,促使云层冷云中的冰核增加,当冰核播撒到有丰富过冷水的区域当中,就能够通过冰水转化过程,把过冷水逐步转化到冰核当中形成云滴,云滴逐渐地长大,形成降水。
人工增雨使用的催化剂通常分为三类:可以大量产生凝结核或凝华核的碘化银等成核剂;可以使云中的水分形成大量冰晶的干冰、液氮等制冷剂;可以吸附云中水分变成较大水滴的盐粒等吸湿剂。
碘化银有轻微毒性,但是人工影响天气所播撒的碘化银浓度极其微小,作业区域水体和土壤中积累的银离子浓度远低于世界卫生组织规定的浓度。而干冰升华和液氮汽化分别成为二氧化碳和氮气,都是空气的成分,因此干冰和液氮都是“生态安全催化剂”,不会污染环境。
(1)过冷水形成云滴而后形成降水的过程属于 变化。
(2)人工增雨使用的干冰可使雨水的pH (填“升高”或“降低”),原因是 (用化学方程式表示)。
(3)碘的原子结构示意图是,则碘化银的化学式为 。
(4)液氮可作为人工增雨催化剂的原因是 ,其优点是 。
25.(2025·山西临汾·二模)茶是我国的传统饮品,具有一定的养生保健功效。下图为制茶的部分工艺流程,分析思考,解决问题:结合图文信息,分析思考,解决问题:
(1)晒青是利用光照使茶叶失去部分水分。晒青时要将茶叶均匀摊开,目的是 。
(2)揉捻可使茶叶内物质充分释出,增加茶汤的香气和滋味。很远就能闻到茶香的微观解释是 。
(3)烘干时可通过烧煤提高温度,煤充分燃烧的化学方程式为 。
(4)压制机将茶叶压制成型,过程中发生的变化是 。
(5)水中的钙、镁离子会抑制茶叶中营养成分茶多酚的溶解,因此泡茶要用 (填“硬水”或“软水”)。
26.(2025·山西晋中·二模)芳纶复合材料因其独特的性能,在多个领域都有广泛的应用。这种复合材料有多神奇,实践小组的同学们对此产生了浓厚的兴趣,他们对材料的性质、性能、用途和发展前景展开了项目式问题探究。
任务一:探究材料的性质
【AI助力】芳纶复合材料包括多种形式,其中芳纶纸是由芳纶纤维制作而成的复合材料,外观和普通纸很像。
【进行实验】
(1)设计对比实验探究区分芳纶纸与普通A4纸。
实验步骤
实验现象
实验结论
①用打火机分别点燃纸样
A4纸熊熊燃烧,芳纶纸未燃烧
芳纶纸的性质
②把浓硫酸分别滴在纸样上面,静置一会儿
A4纸被腐蚀,变黑出现破洞,芳纶纸没有变化
芳纶纸的性质
【反思评价】
(2)普通A4纸主要含有碳元素,完全燃烧后生成二氧化碳,用澄清石灰水检验二氧化碳的原理为 (写化学方程式)。
(3)步骤②中若将浓硫酸滴在小木棍上,会出现和普通A4纸相似的现象,浓硫酸的这种作用通常叫作 。
任务二:了解材料的性能
【查阅资料】芳纶复合材料与其他复合材料的对比如下表所示。
特性
芳纶复合材料
碳纤维复合材料
玻璃纤维复合材料
密度(g/cm³)
1.44~1.45
1.5~1.6
2.0~2.5
拉伸强度(GPa)
3.0~3.6
3.5~5.0
1.0~1.5
抗冲击性
最优
差
中等
成本
高
极高
低
【小组交流】
(4)从复合材料的性能分析,适合用于防弹衣材料的是 。
(5)分析表格可以得到的结论有 (合理即可)。
任务三:调研材料的用途
【AI助力】目前,世界很多国家都将芳纶复合材料广泛用于国防军工、航空航天、交通运输等领域,像飞机、高铁、航空母舰以及运载火箭等某些关键的部件。
轨道交通、航天航空:蜂窝芯材
【分析交流】
(6)性质决定用途,用途体现性质。芳纶复合材料可用作飞机发动机隔热罩,体现了其 的性质。
任务四:展望材料的前景
【市场调研】2019年,国内第一批制造的芳纶纸正式投产。与进口的相比,性能还存在着一定的差距。未来随着技术进步、工艺创新和成本下降,应用前景将更加广阔。
【成果分享】
(7)通过项目式探究学习,同学们对芳纶复合材料有了一定认识。随着成本的下降,未来有望在民用市场实现大规模应用。如 (合理即可)。
27.(2025·山西阳泉·二模)《零碳中国倡议》已发起五年,化学兴趣小组的同学们对于“零碳”实现过程中的碳捕集、利用与封存等内容产生了浓厚的兴趣,他们进行了项目式学习。
任务一:认识“零碳”
【查阅资料】同学们查阅资料后认识到,把生产过程中排放的二氧化碳进行捕集提纯,继而投入到新的生产过程中进行循环再利用或封存,是实现“零碳”的一种方法。
【小组交流】
(1)同学们根据所学知道,二氧化碳约占空气总体积的 。近年来空气中二氧化碳含量不断增加,引起了 等环境问题,因此,“零碳”的实现有着重要意义。
任务二:探究二氧化碳的捕集
【咨询专家】二氧化碳的捕集方法有多种,如用化学试剂吸收。
【提出问题】同学们根据所学知道,水、澄清石灰水、氢氧化钠溶液都可作为二氧化碳的吸收剂,但哪种吸收剂对二氧化碳的吸收效果最好?
【进行实验】
(2)同学们利用图1所示装置进行了探究实验。
实验步骤
实验现象
实验结论
取图1所示的三个相同的装置,分别注入水、澄清石灰水和氢氧化钠溶液,立即旋紧瓶盖,振荡
注入水的软塑料瓶变瘪
注入氢氧化钠溶液的软塑料瓶变瘪程度最大
【反思评价】
(3)向软塑料瓶中注入氢氧化钠溶液后,氢氧化钠与二氧化碳发生反应的化学方程式为 。
(4)同学们重新取图1所示装置,用计测定了注入氢氧化钠溶液后软塑料瓶内的溶液随时间的变化(如图2所示),在后溶液的原因是 。
任务三:了解二氧化碳的封存方法
【分析讨论】
(5)二氧化碳封存是指将大型排放源产生的二氧化碳运输到选定的地点长期保存。可将二氧化碳长期储存在开采过的油气井、煤层中,如图所示。图中封存二氧化碳的方法从微观角度解释其变化是 。
(6)成果分享:通过项目式学习,同学们了解了实现“零碳”的方法,在此基础上他们以“低碳生活人人有责”为主题设计了宣传海报,并在社区内进行宣传活动,请你与同学们一同完成海报内容的设计 。
28.(2025·山西运城·二模)“绿色可持续”是发展的基础,是建设生态文明和美丽中国的必然要求。某校兴趣小组的同学就本市绿色交通践行问题进行了项目式学习活动,
任务一:调查绿色交通现状
【社会调查】同学们经过调研了解到,绿色交通的核心技术有:采用生物燃料、安装汽车尾气催化净化装置、推广使用新能源等。
【思考交流】
(1)同学们根据所学分析,乙醇作为一种生物燃料,它可以来自 ,其作为燃料时反应的化学方程式为 。
任务二:探究汽车尾气净化后的成分
[提出问题]汽车尾气经过催化净化后,剩余气体中含有哪些成分?
【进行实验】
(2)同学们设计了以下方案,并进行了实验,
实验步骤
实验现象
实验结论
步骤1:在专家的协助下,小组成员收集到部分汽车尾气样品,将其通入澄清石灰水。
澄清石灰水变浑浊
步骤2:另将少量尾气样品通过灼热的氧化铜网。
催化净化后的尾气中不含CO
【反思评价】有部分同学认为步骤1和步骤2的顺序可以颠倒,你的观点和理由是 。
任务三:讨论电动汽车的电池效率
【咨询专家】专家向同学们介绍:锂电池是目前新能源电动汽车广泛使用的一种电池,电动汽车常用的几种电池的性能指标如图所示。
【分析讨论】
(3)电动汽车运行时的能量转化形式为 。
(4)锂电池被广泛使用的原因是 。
任务四:设计绿色交通宣传方案
【设计方案】
(5)同学们根据学习成果,围绕“绿色交通”设计了宣传方案:
①社会:优化公共交通,补贴新能源汽车;
②媒体:宣传绿色交通理念,倡导低碳生活;
③个人: 。
【成果展示】同学们将所研、所学、得思进行了总结,并在此基础上同学们制作了宣传海报,在校园内与其他同学进行了交流展示。
29.(2025·山西阳泉·二模)“碳中和”,我们一直在行动!某校实践小组的同学们在老师的组织下,带着极大的兴趣对碳减排、碳吸收、碳捕捉与碳封存等展开了项目化学习。
任务一:了解“碳减排”的含义
【查阅资料】“碳减排”就是减少二氧化碳等温室气体的排放量。
【交流讨论】
(1)“碳减排”中的“碳”是指 ,“碳减排”有利于缓解的环境问题是 。
(2)为实现“碳减排”,我们可以做到 (写一条)。
任务二:模拟海水吸收二氧化碳
【咨询专家】自然界中吸收二氧化碳的途径有绿色植物的光合作用、海水吸收等。
【进行实验】
(3)设计实验方案,模拟海水吸收二氧化碳。
实验步骤
实验现象
①向一个收集满二氧化碳气体的软塑料瓶中加入约1/3体积的水,立即旋紧瓶盖,振荡
②拧开步骤①的瓶盖,向其中滴加几滴紫色石蕊溶液,振荡
溶液变红
【反思评价】
(4)步骤②中使紫色石蕊溶液变红的物质是 。
任务三:探索碳捕捉的效果
【进行实验】同学设计下图所示实验,甲、乙、丙注射器内的试剂按顺序分别是水、澄清石灰水、氢氧化钠浓溶液,装置中 a 端均连接气压传感器,测得烧瓶内压强与时间的关系曲线如图所示。
【表达交流】
(5)丙中,x的数值为 ,发生反应的化学方程式是 。
(6)分析曲线图可知,“捕捉”二氧化碳效果最好的是 (填“甲”、“乙”或“丙”)。
试卷第1页,共3页
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