内容正文:
专题 01 物质的变化和性质
考点概览
题型一 化学的研究对象和发展史
题型二 化学变化和物理变化的判别
题型三 化学性质与物理性质的差别及应用
化学的研究对象和发展史 题型一
1.(2025·山西晋中·二模)“时政化学”指与国家战略、社会发展紧密关联的化学领域前沿技术。现需建立“时政化学”档案并进行分类整理,下列分类中主类与子项关联性最弱的是
A.新能源——氢能储运技术
B.新材料——气凝胶在航天隔热中的应用
C.新工艺——碳中和目标下的CO2催化转化技术
D.新医药——人工智能药物分子设计平台
2.(2025·山西晋中·二模)中国科学家在各自领域取得开创性成果,为相关学科和产业发展奠定基础。其中,打破国外技术封锁,投身炼油催化剂研发的科学家是
A.闵恩泽 B.徐寿
C.徐光宪 D.屠呦呦
3.(2025·山西忻州·模拟预测)化学在人类面临的重大挑战中发挥着不可替代的作用。下列不属于化学研究范畴的是
A.地壳结构研究 B.新能源的开发 C.防治环境污染 D.缓解粮食危机
化学变化和物理变化的判别 题型二
4.(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
5.(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
6.(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
7.(2025·山西忻州·模拟预测)山西非物质文化遗产种类繁多,在以下作品的制作过程中,涉及化学变化的是
A.刺绣
B.剪纸
C.砖雕
D.彩瓷
A.A B.B C.C D.D
8.(2025·山西运城·模拟预测)日常生活中各种变化无处不在,体现的性质也各不相同。下列变化中,涉及化学性质的是
A.葡萄酿酒 B.海水晒盐
C.冰川融化 D.水果切开
9.(2025·山西晋中·二模)山西是我国煤炭大省,同时也蕴藏着丰富的煤层气。同学们通过查阅资料对煤层气的相关内容进行了结构化的梳理和整合。联系实际,解决问题:
(1)煤层气所属物质类别是 。
(2)煤变质过程属于 变化。
(3)从燃烧条件分析,开采煤层气可降低煤矿爆炸事故风险的原因是 。
(4)家庭中使用煤层气时,从安全上考虑,需要注意的是 。
(5)我省大力发展煤层气及氢能产业链。甲烷与水蒸气在一定条件下生成二氧化碳和氢气,该反应的化学方程式是 。
10.(2025·山西晋中·二模)月壤造水
月球是一个高真空的环境,即便有天然存在的水,但因挥发速率非常快,月球仍处于非常缺水的状态。
经过深入研究和反复验证,专家表示,可能最快在2030年之前,一种具有可行性的月球水资源开采方案将出炉。首先,通过凹面镜聚焦太阳光加热月壤至熔融,月壤矿物中的铁氧化物将会与太阳风中注入的氢反应生成大量水和单质铁。当温度升高至1000℃以上时,反应生成的水以水蒸气的形式释放出来,水蒸气冷凝并被收集在水箱中。1吨月壤可产生约51至76千克水,相当于100多瓶500毫升的瓶装水,基本可以满足50人一天的饮水量。接着,通过电解水可以产生人类呼吸需要的氧气,以及可以作为能源使用的氢气。此外,铁可用于制造永磁和软磁材料,为电力电子器件提供原材料。熔融的月壤可以用来制作具有榫卯结构的砖块,用于建造月球基地建筑。
阅读分析以上材料,解决问题:
(1)月壤造水利用的能源是 。
(2)月壤矿物被加热过程中发生的变化有 。
(3)1吨月壤可产生大约 升水,相当于100多瓶500mL的瓶装水。
(4)可行性月球水资源开采方案,产生的水蒸气冷凝在水箱中,从微观角度分析,发生改变的是 ,产生的氧气、氢气、铁等可用于 (选择一种物质)。
(5)月壤造水利用了氢气的还原性,月壤在加热至高温后,氢气将铁氧化物还原为单质铁和水,反应的化学方程式为 。
11.(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 。
12.(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”)。
13.(2025·山西吕梁·二模)山西运城盐湖地区的“垦畦浇晒”产盐法,也称“五步产盐法”,发展成熟于隋唐时期,至今仍在沿用。“垦畦浇晒”的五个步骤如下,请结合图文信息,分析思考,解决问题。
(1)“集卤蒸发”发生的变化是 。
(2)“过箩除杂”中的“箩”有大量的“筛孔”,可以除去卤水里的不溶性杂质。其作用相当于实验操作中的 。
(3)结晶采用的方法是 结晶。结晶析出的主要物质是氯化钠,原因是 。
(4)铲出氯化钠晶体后的盐湖水是氯化钠的 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(5)氯化钠的用途很多,其在农业上的一种用途是 。
14.(2025·山西长治·模拟预测)阅读分析,解决问题:
从一块月壤砖开始,搭建月球基地
月壤是月壤砖的原材料,指覆盖在月球表面基岩以上的松散颗粒堆积物质,是经陨石撞击、宇宙射线轰击、剧烈温度变化的产物。月壤和地球土壤很不一样。相比而言,地球土壤是岩石经过风化作用形成的矿物颗粒,由矿物质和腐殖质组成的固体颗粒约占地球土壤体积的50%。就其化合物成分而言,月壤以氧化硅为主,同时富含氧化铝、氧化铁、氧化镁、氧化钙等。
在月球上,月壤砖面临低重力、高真空、大温变、高频月震、强辐射、微陨石冲击等极端环境。月球表面重力约为地球表面的1/6,月面昼夜27.32天更替一次,昼夜温差可达290摄氏度,月球每年发生约1000次深部月震,根据嫦娥四号探测数据,月表环境辐射达到每小时60微希沃特,是地球表面辐射水平的200倍。
美国航空航天局(NASA)设计了由33个月壤砖砌筑而成的拱形圆顶结构,佛罗里达国际大学提出了外壳由空心砌块组成的月球栖息地方案,华中科技大学则设想由预制榫卯月球砖为基本单元建造月球“玄武基地”。除了房子,建造月面着陆场也离不开月壤砖,华中科技大学提出了由拓扑互锁月壤砖组成的月面着陆垫建造方案,可有效提高着陆垫的承载能力。目前,我国计划实施的嫦娥八号任务中,有一项是尝试在月球就地取材、利用3D打印技术制备月壤砖。我们可以期待,未来在月球上用月壤砖建造国际月球科研站和月球基地。
(1)月壤砖的原材料是 ,写出其中所含一种化合物发生放热反应的化学方程式: 。
(2)月壤砖的使用环境与地球环境 (填“一样”或“不一样”)
(3)为保证顺利使用,月壤砖需要具备的性能有 (写出一点)。
(4)用月壤砖砌筑成拱形圆顶结构、由空心砌块组成月球栖息地、由预制榫卯月球砖为基本单元建造月球“玄武基地”,发生的变化都是 (填“物理变化”或“化学变化”),设计由拓扑互锁月壤砖组成的月面着陆垫建造方案的现实意义是 。
15.(2025·山西吕梁·二模)火药是我国古代的四大发明之一,在军事、生产、生活中起到了重要的作用。某校实践小组的同学们对黑火药的发明、成分、使用和应用等展开了项目化学习。
任务一:了解黑火药的发明
【查阅资料】同学们上网查阅资料了解到,黑火药的发明可以追溯到中国古代的炼丹术。炼丹术士将硫磺、硝石(主要成分)与木炭混合在一起,在一定条件下能够产生剧烈的燃烧和爆炸现象,由此诞生了黑火药。
【分析交流】
(1)同学们分析后认为,黑火药爆炸时所发生的变化主要属于 ,四大发明还有 (写一项)。
任务二:验证黑火药的成分
【提出问题】黑火药中是否真正含有木炭?
【教师指导】老师提醒同学们:能使澄清石灰水变浑浊;酸性高锰酸钾溶液常用于吸收。
【进行实验】
(2)
实验步骤
实验现象
实验结论
步骤1:取适量黑火药于烧杯中,加入足量水,搅拌,静置,过滤。
黑火药中含有木炭
步骤2:将滤渣置于图1装置中进行实验。
步骤3:将图1装置产生的气体先通过足量的酸性高锰酸钾溶液,再通入澄清石灰水中。
酸性高锰酸钾溶液褪色, 。
【反思评价】
(3)步骤3中发生反应的化学方程式为 。
(4)在教师的引导下,同学们利用压强传感器,在密闭容器中测试了黑火药中不同质量分数的硝石对爆炸的影响(图2),分析图像可知,“黑火药中硝石的质量分数为75%”的原因是 。
任务三:分析黑火药的使用
【分析讨论】
(5)黑火药在日常生活中可用于 。
(6)点燃黑火药的引线才能引起爆炸,从燃烧条件分析,点燃的目的是 。
【成果分享】
(7)通过项目化学习,同学们对黑火药有了全面的认识,同时将研究的成果进行了整理,并在全校范围内开展了黑火药科普知识宣传。在宣传中同学们强调,在使用黑火药时,要特别注意的是 。
化学性质与物理性质的差别及应用题型三
16.(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
17.(2025·山西大同·二模)在家庭清洁中,有一种管道疏通剂的主要成分包含硫酸,它利用了硫酸的强腐蚀性来清理管道内的污垢。下列相关说法正确的是
A.硫酸的强腐蚀性属于其物理性质
B.浓硫酸沾到皮肤上应涂氢氧化钠溶液
C.稀释浓硫酸时应向水中缓慢倒入浓硫酸并搅拌
D.该疏通剂与铜质管道反应可生成氢气和硫酸铜
18.(2025·山西阳泉·二模)太原北齐壁画博物馆中的徐显秀墓壁画用到了铁红、朱砂等矿物颜料,保存至今依旧色彩斑斓,是因为其所用的矿物颜料
A.化学性质不活泼 B.来源较多 C.颜色多样 D.制作简单
19.(2025·山西长治·模拟预测)贴春联是中国传统民俗文化中的一项重要习俗。以下春联内容涉及物质化学性质的是
A.爆竹声声辞旧岁 B.笔走龙蛇贺新日
C.四海迎春铺锦绣 D.梧鸣鸾凤歌盛世
20.(2025·山西运城·二模)在4000多年前,我国就掌握了利用石灰石烧制石灰并用于建筑的技术。学习小组的同学们经过合作整理和查阅资料。将石灰石的主要成分碳酸钙进行了结构化的梳理和整合。联系实际,解决问题。
(1)碳酸钙在自然界存在于 。
(2)碳酸钙可用作牙膏的摩擦剂,这是利用了它的 性质(填“物理”或“化学”)。
(3)医疗上,适当补充钙元素可预防的疾病是 。
(4)用碳酸钙可制备生石灰,反应的化学方程式为 ,该反应的基本类型属于 。
21.(2025·山西阳泉·二模)阅读分析,解决问题:
应县木塔
山西应县木塔是世界上现存最古老、最高大的纯木结构高层塔式建筑,其建造所用的木材在使用前经过了特殊的防虫防腐处理。古代木材防虫防腐的一种工艺是将生石灰与水混合,形成石灰浆,然后涂抹在木材上,不利于虫卵孵化和真菌生长,且石灰浆干燥过程中吸收了二氧化碳,形成坚硬涂层,阻挡了害虫的侵蚀。雄黄(As4S4)和雌黄(As2S3)的毒性能驱赶害虫,在古代有限的技术条件下,它们为保护木材发挥了独特作用。
应县木塔由塔基、塔身、塔刹三部分组成,塔刹全为铁件制成,由仰莲、覆钵、相轮、火焰、仰月、宝瓶、宝珠等组成,装饰了塔顶,与塔身极为协调。塔刹中心有一根铁刹插入梁架之内,周围设8根铁链系紧,这种结构类似于一个伞形避雷器,在防止雷击火灾方面起到很好的效果,从而保护木塔千年不受雷击。
应县木塔不仅结构奇妙,造型独特,而且在塔内保存了一批罕见的奇珍,壁画、彩塑和匾额。壁画使用的红色颜料中含有铁红(主要成分是氧化铁)、铅丹(主要成分是四氧化三铅)和朱砂(主要成分是硫化汞)等。
(1)生石灰形成石灰浆的过程中,会 (选填“吸收”或“放出”)热量,发生反应的化学方程式是 。
(2)雄黄和雌黄能驱赶害虫,利用了它们的 (选填“物理”或“化学”)性质,它们中硫元素含量较高的是 。
(3)制作塔刹的材料属于 材料。
(4)壁画使用的红色颜料中,主要成分属于氧化物的物质是 (填一种)。
试卷第1页,共3页
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专题 01 物质的变化和性质
考点概览
题型一 化学的研究对象和发展史
题型二 化学变化和物理变化的判别
题型三 化学性质与物理性质的差别及应用
化学的研究对象和发展史 题型一
1.(2025·山西晋中·二模)“时政化学”指与国家战略、社会发展紧密关联的化学领域前沿技术。现需建立“时政化学”档案并进行分类整理,下列分类中主类与子项关联性最弱的是
A.新能源——氢能储运技术
B.新材料——气凝胶在航天隔热中的应用
C.新工艺——碳中和目标下的CO2催化转化技术
D.新医药——人工智能药物分子设计平台
【答案】D
【详解】A、氢能作为一种清洁能源,其储存和运输技术直接关系到新能源的发展和应用,因此与“新能源”这一主类有很强的关联性,该选项不符合题意;
B、气凝胶是一种具有特殊性能的新材料,它在航天隔热中的应用展示了新材料在高科技领域的具体用途,这与“新材料”这一主类也有较强的关联性,该选项不符合题意;
C、CO2催化转化技术是实现碳中和目标的重要手段之一,属于化学新工艺的范畴,因此与“新工艺”这一主类的关联性较强,该选项不符合题意;
D、虽然人工智能在药物分子设计中扮演着越来越重要的角色,但它更多地属于信息技术或人工智能技术的应用范畴,而不是传统意义上的化学新工艺或新材料,该选项符合题意。
故选D。
2.(2025·山西晋中·二模)中国科学家在各自领域取得开创性成果,为相关学科和产业发展奠定基础。其中,打破国外技术封锁,投身炼油催化剂研发的科学家是
A.闵恩泽 B.徐寿
C.徐光宪 D.屠呦呦
【答案】A
【详解】A、闵恩泽是中国炼油催化应用科学的奠基者,研发了多种用于石油化工生产的催化剂,符合题意;
B、徐寿翻译了《化学鉴原》等并创造出铝、钾、钠等化学元素汉语名称,是我国近代化学启蒙者,不符合题意;
C、徐光宪提出了稀土分离的全新理论,被誉为“中国稀土之父”,不符合题意;
D、屠呦呦发现并提取了有效治疗疟疾的青蒿素,因其在中草药成分研究领域的杰出贡献而获得诺贝尔生理学或医学奖,不符合题意。
故选A。
3.(2025·山西忻州·模拟预测)化学在人类面临的重大挑战中发挥着不可替代的作用。下列不属于化学研究范畴的是
A.地壳结构研究 B.新能源的开发 C.防治环境污染 D.缓解粮食危机
【答案】A
【详解】化学在应对能源危机、防治环境污染、解决粮食问题等人类面临的重大挑战中发挥着不可替代的作用。地壳结构研究属于地质学研究范畴。
故选A。
化学变化和物理变化的判别 题型二
4.(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。
5.(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。
6.(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。
7.(2025·山西忻州·模拟预测)山西非物质文化遗产种类繁多,在以下作品的制作过程中,涉及化学变化的是
A.刺绣
B.剪纸
C.砖雕
D.彩瓷
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A、刺绣过程中没有新物质生成,属于物理变化,该选项不符合题意;
B、剪纸过程中没有新物质生成,属于物理变化,该选项不符合题意;
C、砖雕过程中没有新物质生成,属于物理变化,该选项不符合题意;
D、彩瓷的烧制过程中有新物质生成,发生的是化学变化,该选项不符合题意。
故选D。。
8.(2025·山西运城·模拟预测)日常生活中各种变化无处不在,体现的性质也各不相同。下列变化中,涉及化学性质的是
A.葡萄酿酒 B.海水晒盐
C.冰川融化 D.水果切开
【答案】A
【详解】A、葡萄酿酒过程中,葡萄中的糖类等物质在微生物作用下发酵生成酒精等新物质,发生了化学变化,体现了葡萄能被发酵酿酒的化学性质,该选项正确;
B、海水晒盐是利用阳光和风力使水分蒸发,氯化钠结晶析出,此过程没有新物质生成,属于物理变化,体现的是氯化钠的溶解性等物理性质,该选项错误;
C、冰川融化是水由固态变为液态,只是状态发生改变,没有新物质生成,属于物理变化,体现的是水的熔点等物理性质,该选项错误;
D、水果切开只是改变了水果的形状,没有新物质生成,属于物理变化,不涉及化学性质,该选项错误。
故选A。
9.(2025·山西晋中·二模)山西是我国煤炭大省,同时也蕴藏着丰富的煤层气。同学们通过查阅资料对煤层气的相关内容进行了结构化的梳理和整合。联系实际,解决问题:
(1)煤层气所属物质类别是 。
(2)煤变质过程属于 变化。
(3)从燃烧条件分析,开采煤层气可降低煤矿爆炸事故风险的原因是 。
(4)家庭中使用煤层气时,从安全上考虑,需要注意的是 。
(5)我省大力发展煤层气及氢能产业链。甲烷与水蒸气在一定条件下生成二氧化碳和氢气,该反应的化学方程式是 。
【答案】(1)混合物
(2)化学
(3)减少矿井内甲烷气体浓度,避免达到爆炸极限范围
(4)及时关闭阀门,防止泄漏
(5)
【详解】(1)煤层气主要成分是甲烷,属于混合物;
(2)煤变质的过程中有新物质生成,属于化学变化;
(3)开采煤层气可降低煤矿爆炸事故风险的原因是减少矿井内甲烷气体浓度,避免达到爆炸极限范围;
(4)家庭中使用煤层气时,从安全上考虑,需要注意的是及时关闭阀门,防止泄漏;
(5)甲烷与水蒸气在一定条件下生成二氧化碳和氢气,化学方程式为。
10.(2025·山西晋中·二模)月壤造水
月球是一个高真空的环境,即便有天然存在的水,但因挥发速率非常快,月球仍处于非常缺水的状态。
经过深入研究和反复验证,专家表示,可能最快在2030年之前,一种具有可行性的月球水资源开采方案将出炉。首先,通过凹面镜聚焦太阳光加热月壤至熔融,月壤矿物中的铁氧化物将会与太阳风中注入的氢反应生成大量水和单质铁。当温度升高至1000℃以上时,反应生成的水以水蒸气的形式释放出来,水蒸气冷凝并被收集在水箱中。1吨月壤可产生约51至76千克水,相当于100多瓶500毫升的瓶装水,基本可以满足50人一天的饮水量。接着,通过电解水可以产生人类呼吸需要的氧气,以及可以作为能源使用的氢气。此外,铁可用于制造永磁和软磁材料,为电力电子器件提供原材料。熔融的月壤可以用来制作具有榫卯结构的砖块,用于建造月球基地建筑。
阅读分析以上材料,解决问题:
(1)月壤造水利用的能源是 。
(2)月壤矿物被加热过程中发生的变化有 。
(3)1吨月壤可产生大约 升水,相当于100多瓶500mL的瓶装水。
(4)可行性月球水资源开采方案,产生的水蒸气冷凝在水箱中,从微观角度分析,发生改变的是 ,产生的氧气、氢气、铁等可用于 (选择一种物质)。
(5)月壤造水利用了氢气的还原性,月壤在加热至高温后,氢气将铁氧化物还原为单质铁和水,反应的化学方程式为 。
【答案】(1)太阳能
(2)化学变化和物理变化
(3)51~76
(4) 分子之间的间隔 氧气供给呼吸或氢气作能源或铁用于制造永磁和软磁材料等
(5)
【详解】(1)通过凹面镜聚焦太阳光加热月壤至熔融,月壤矿物中的铁氧化物将会与太阳风中注入的氢反应生成大量水和单质铁。当温度升高至1000℃以上时,反应生成的水以水蒸气的形式释放出来,水蒸气冷凝并被收集在水箱中,故利用的能源是太阳能;
(2)月壤矿物被加热过程中,铁氧化物将会与太阳风中注入的氢反应生成大量水和单质铁,有新物质生成,属于化学变化,当温度升高至1000℃以上时,反应生成的水以水蒸气的形式释放出来,水蒸气冷凝并被收集在水箱中,只是状态的改变,无新物质生成,属于物理变化,故月壤矿物被加热过程中发生的变化有:物理变化和化学变化;
(3)由题干信息可知,1吨月壤可产生约51至76千克水,即51-76升水,相当于100多瓶500毫升的瓶装水;
(4)可行性月球水资源开采方案,产生的水蒸气冷凝在水箱中,从微观角度分析,发生改变的是分子之间的间隔,分子之间的间隔变小;
由题干信息可知,氧气可用于供给呼吸,氢气可作能源,铁可用于制造永磁和软磁材料;
(5)月壤在加热至高温后,氢气将铁氧化物(如氧化铁)还原为单质铁和水,反应的化学方程式为:。
11.(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。
12.(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。
13.(2025·山西吕梁·二模)山西运城盐湖地区的“垦畦浇晒”产盐法,也称“五步产盐法”,发展成熟于隋唐时期,至今仍在沿用。“垦畦浇晒”的五个步骤如下,请结合图文信息,分析思考,解决问题。
(1)“集卤蒸发”发生的变化是 。
(2)“过箩除杂”中的“箩”有大量的“筛孔”,可以除去卤水里的不溶性杂质。其作用相当于实验操作中的 。
(3)结晶采用的方法是 结晶。结晶析出的主要物质是氯化钠,原因是 。
(4)铲出氯化钠晶体后的盐湖水是氯化钠的 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(5)氯化钠的用途很多,其在农业上的一种用途是 。
【答案】(1)物理变化
(2)过滤
(3) 蒸发 氯化钠的溶解度受温度变化的影响较小,日晒时水分蒸发快,易于析出晶体(合理即可)
(4)饱和
(5)用氯化钠溶液选种(合理即可)
【详解】(1)集卤蒸发是水分蒸发的过程,没有新物质生成,属于物理变化;
(2)“过箩除杂”中的“箩”有大量的“筛孔”,可以除去卤水里的不溶性杂质,其作用相当于实验操作中的过滤,过滤可分离难溶性固体和液体;
(3)氯化钠的溶解度受温度变化影响较小,则结晶采用的方法为蒸发结晶;
结晶析出的主要物质是氯化钠,原因是氯化钠的溶解度受温度变化的影响较小,日晒时水分蒸发快,易于析出晶体(合理即可);
(4)铲出氯化钠晶体后的盐湖水,不能继续溶解氯化钠,是氯化钠的饱和溶液;
(5)氯化钠的用途很多,其在农业上可用氯化钠溶液选种等(合理即可)。
14.(2025·山西长治·模拟预测)阅读分析,解决问题:
从一块月壤砖开始,搭建月球基地
月壤是月壤砖的原材料,指覆盖在月球表面基岩以上的松散颗粒堆积物质,是经陨石撞击、宇宙射线轰击、剧烈温度变化的产物。月壤和地球土壤很不一样。相比而言,地球土壤是岩石经过风化作用形成的矿物颗粒,由矿物质和腐殖质组成的固体颗粒约占地球土壤体积的50%。就其化合物成分而言,月壤以氧化硅为主,同时富含氧化铝、氧化铁、氧化镁、氧化钙等。
在月球上,月壤砖面临低重力、高真空、大温变、高频月震、强辐射、微陨石冲击等极端环境。月球表面重力约为地球表面的1/6,月面昼夜27.32天更替一次,昼夜温差可达290摄氏度,月球每年发生约1000次深部月震,根据嫦娥四号探测数据,月表环境辐射达到每小时60微希沃特,是地球表面辐射水平的200倍。
美国航空航天局(NASA)设计了由33个月壤砖砌筑而成的拱形圆顶结构,佛罗里达国际大学提出了外壳由空心砌块组成的月球栖息地方案,华中科技大学则设想由预制榫卯月球砖为基本单元建造月球“玄武基地”。除了房子,建造月面着陆场也离不开月壤砖,华中科技大学提出了由拓扑互锁月壤砖组成的月面着陆垫建造方案,可有效提高着陆垫的承载能力。目前,我国计划实施的嫦娥八号任务中,有一项是尝试在月球就地取材、利用3D打印技术制备月壤砖。我们可以期待,未来在月球上用月壤砖建造国际月球科研站和月球基地。
(1)月壤砖的原材料是 ,写出其中所含一种化合物发生放热反应的化学方程式: 。
(2)月壤砖的使用环境与地球环境 (填“一样”或“不一样”)
(3)为保证顺利使用,月壤砖需要具备的性能有 (写出一点)。
(4)用月壤砖砌筑成拱形圆顶结构、由空心砌块组成月球栖息地、由预制榫卯月球砖为基本单元建造月球“玄武基地”,发生的变化都是 (填“物理变化”或“化学变化”),设计由拓扑互锁月壤砖组成的月面着陆垫建造方案的现实意义是 。
【答案】(1) 月壤
(2)不一样
(3)抗辐射
(4) 物理变化 有效提高着陆垫的承载能力
【详解】(1)由题干信息可知,月壤砖的原材料是月壤;月壤以氧化硅为主,同时富含氧化铝、氧化铁、氧化镁、氧化钙等,其中氧化钙与水反应生成氢氧化钙,该反应放出大量热,化学方程式为;
(2)由题干信息可知,月壤砖的使用环境与地球环境不一样;
(3)由题干信息可知,在月球上,月壤砖面临低重力、高真空、大温变、高频月震、强辐射、微陨石冲击等极端环境,因此为保证顺利使用,月壤砖需要具备的性能有抗辐射等;
(4)用月壤砖砌筑成拱形圆顶结构、由空心砌块组成月球栖息地、由预制榫卯月球砖为基本单元建造月球“玄武基地”,没有新物质生成,发生的变化都是物理变化;
由题干信息可知,设计由拓扑互锁月壤砖组成的月面着陆垫建造方案的现实意义是有效提高着陆垫的承载能力。
15.(2025·山西吕梁·二模)火药是我国古代的四大发明之一,在军事、生产、生活中起到了重要的作用。某校实践小组的同学们对黑火药的发明、成分、使用和应用等展开了项目化学习。
任务一:了解黑火药的发明
【查阅资料】同学们上网查阅资料了解到,黑火药的发明可以追溯到中国古代的炼丹术。炼丹术士将硫磺、硝石(主要成分)与木炭混合在一起,在一定条件下能够产生剧烈的燃烧和爆炸现象,由此诞生了黑火药。
【分析交流】
(1)同学们分析后认为,黑火药爆炸时所发生的变化主要属于 ,四大发明还有 (写一项)。
任务二:验证黑火药的成分
【提出问题】黑火药中是否真正含有木炭?
【教师指导】老师提醒同学们:能使澄清石灰水变浑浊;酸性高锰酸钾溶液常用于吸收。
【进行实验】
(2)
实验步骤
实验现象
实验结论
步骤1:取适量黑火药于烧杯中,加入足量水,搅拌,静置,过滤。
黑火药中含有木炭
步骤2:将滤渣置于图1装置中进行实验。
步骤3:将图1装置产生的气体先通过足量的酸性高锰酸钾溶液,再通入澄清石灰水中。
酸性高锰酸钾溶液褪色, 。
【反思评价】
(3)步骤3中发生反应的化学方程式为 。
(4)在教师的引导下,同学们利用压强传感器,在密闭容器中测试了黑火药中不同质量分数的硝石对爆炸的影响(图2),分析图像可知,“黑火药中硝石的质量分数为75%”的原因是 。
任务三:分析黑火药的使用
【分析讨论】
(5)黑火药在日常生活中可用于 。
(6)点燃黑火药的引线才能引起爆炸,从燃烧条件分析,点燃的目的是 。
【成果分享】
(7)通过项目化学习,同学们对黑火药有了全面的认识,同时将研究的成果进行了整理,并在全校范围内开展了黑火药科普知识宣传。在宣传中同学们强调,在使用黑火药时,要特别注意的是 。
【答案】(1) 化学变化 造纸术、印刷术、指南针
(2)澄清石灰水变浑浊
(3)
(4)黑火药中硝石的质量分数为75%时,压强最大,此时爆炸效果最好
(5)制作烟火爆竹
(6)使温度达到可燃物的着火点
(7)严格遵守安全操作规程,远离火源,防止意外爆炸
【详解】(1)黑火药爆炸时,发生了燃烧,一定有新物质生成,属于化学变化;
四大发明为:造纸术、指南针、火药和印刷术;
(2)步骤3:将图1装置产生的气体先通过足量的酸性高锰酸钾溶液,酸性高锰酸钾溶液褪色,说明气体中含有二氧化硫,且足量的酸性高锰酸钾溶液能将二氧化硫除尽,再通入澄清石灰水中,由结论可知,黑火药中含有木炭,木炭燃烧生成二氧化碳,二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,故现象是:澄清石灰水变浑浊;
(3)步骤3中发生反应为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,该反应的化学方程式为:;
(4)由图可知,黑火药中硝石的质量分数为75%时,压强最大,说明此时爆炸效果好;
(5)黑火药在日常生活中可用于制作烟火爆竹等;
(6)燃烧的条件:可燃物、与氧气接触、温度达到可燃物的着火点,故点燃黑火药的引线才能引起爆炸,从燃烧条件分析,点燃的目的是:使温度达到可燃物的着火点;
(7)使用黑火药时,要特别注意“严格遵守安全操作规程,远离火源,防止意外爆炸等”,防止发生危险。
化学性质与物理性质的差别及应用题型三
16.(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。
17.(2025·山西大同·二模)在家庭清洁中,有一种管道疏通剂的主要成分包含硫酸,它利用了硫酸的强腐蚀性来清理管道内的污垢。下列相关说法正确的是
A.硫酸的强腐蚀性属于其物理性质
B.浓硫酸沾到皮肤上应涂氢氧化钠溶液
C.稀释浓硫酸时应向水中缓慢倒入浓硫酸并搅拌
D.该疏通剂与铜质管道反应可生成氢气和硫酸铜
【答案】C
【详解】A、硫酸的强腐蚀性是在化学变化中表现出来的性质,属于化学性质,而不是物理性质,错误;
B、浓硫酸沾到皮肤上,不能涂氢氧化钠溶液,因为氢氧化钠溶液具有强烈的腐蚀性,会对皮肤造成二次伤害,正确的处理方法是先用大量水冲洗,再涂上3% - 5%的碳酸氢钠溶液,错误;
C、稀释浓硫酸时,要把浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌,以使热量及时地扩散。这是因为浓硫酸的密度比水大,且浓硫酸溶于水会放出大量的热,如果将水倒入浓硫酸中,水会浮在浓硫酸上面,溶解时放出的热能使水立刻沸腾,使硫酸液滴向四周飞溅,正确;
D、在金属活动性顺序中,铜排在氢之后,不能与稀硫酸发生置换反应生成氢气和硫酸铜,错误。
故选C。
18.(2025·山西阳泉·二模)太原北齐壁画博物馆中的徐显秀墓壁画用到了铁红、朱砂等矿物颜料,保存至今依旧色彩斑斓,是因为其所用的矿物颜料
A.化学性质不活泼 B.来源较多 C.颜色多样 D.制作简单
【答案】A
【详解】太原北齐壁画博物馆中的徐显秀墓壁画用到了铁红、朱砂等矿物颜料,保存至今依旧色彩斑斓,是因为其所用的矿物颜料化学性质不活泼,即使受日光照射或与氧气接触,也不易起变化,与来源较多、颜色多样、制作简单无关。
故选A。
19.(2025·山西长治·模拟预测)贴春联是中国传统民俗文化中的一项重要习俗。以下春联内容涉及物质化学性质的是
A.爆竹声声辞旧岁 B.笔走龙蛇贺新日
C.四海迎春铺锦绣 D.梧鸣鸾凤歌盛世
【答案】A
【详解】A、爆竹声声辞旧岁,需要通过化学变化才能表现出来,属于化学性质;
B、笔走龙蛇贺新日,不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质;
C、四海迎春铺锦绣,不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质;
D、梧鸣鸾凤歌盛世,不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质。
故选A。
20.(2025·山西运城·二模)在4000多年前,我国就掌握了利用石灰石烧制石灰并用于建筑的技术。学习小组的同学们经过合作整理和查阅资料。将石灰石的主要成分碳酸钙进行了结构化的梳理和整合。联系实际,解决问题。
(1)碳酸钙在自然界存在于 。
(2)碳酸钙可用作牙膏的摩擦剂,这是利用了它的 性质(填“物理”或“化学”)。
(3)医疗上,适当补充钙元素可预防的疾病是 。
(4)用碳酸钙可制备生石灰,反应的化学方程式为 ,该反应的基本类型属于 。
【答案】(1)石灰石
(2)物理
(3)佝偻病、骨质疏松
(4) 分解反应
【详解】(1)碳酸钙在自然界存在于石灰石;
(2)碳酸钙可用作牙膏的摩擦剂,是利用碳酸钙不溶于水的性质,该性质不需要发生化学变化就能表现出来,属于物理性质;
(3)幼儿及青少年缺钙易患佝偻病,老年人缺钙易患骨质疏松,故医疗上,适当补充钙元素可预防的疾病是佝偻病、骨质疏松;
(4)生石灰是氧化钙的俗称,碳酸钙在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳,化学方程式为;该反应符合“一变多”的特点,属于基本反应类型中的分解反应。
21.(2025·山西阳泉·二模)阅读分析,解决问题:
应县木塔
山西应县木塔是世界上现存最古老、最高大的纯木结构高层塔式建筑,其建造所用的木材在使用前经过了特殊的防虫防腐处理。古代木材防虫防腐的一种工艺是将生石灰与水混合,形成石灰浆,然后涂抹在木材上,不利于虫卵孵化和真菌生长,且石灰浆干燥过程中吸收了二氧化碳,形成坚硬涂层,阻挡了害虫的侵蚀。雄黄(As4S4)和雌黄(As2S3)的毒性能驱赶害虫,在古代有限的技术条件下,它们为保护木材发挥了独特作用。
应县木塔由塔基、塔身、塔刹三部分组成,塔刹全为铁件制成,由仰莲、覆钵、相轮、火焰、仰月、宝瓶、宝珠等组成,装饰了塔顶,与塔身极为协调。塔刹中心有一根铁刹插入梁架之内,周围设8根铁链系紧,这种结构类似于一个伞形避雷器,在防止雷击火灾方面起到很好的效果,从而保护木塔千年不受雷击。
应县木塔不仅结构奇妙,造型独特,而且在塔内保存了一批罕见的奇珍,壁画、彩塑和匾额。壁画使用的红色颜料中含有铁红(主要成分是氧化铁)、铅丹(主要成分是四氧化三铅)和朱砂(主要成分是硫化汞)等。
(1)生石灰形成石灰浆的过程中,会 (选填“吸收”或“放出”)热量,发生反应的化学方程式是 。
(2)雄黄和雌黄能驱赶害虫,利用了它们的 (选填“物理”或“化学”)性质,它们中硫元素含量较高的是 。
(3)制作塔刹的材料属于 材料。
(4)壁画使用的红色颜料中,主要成分属于氧化物的物质是 (填一种)。
【答案】(1) 放出 CaO+H2O=Ca(OH)2
(2) 化学 雌黄
(3)金属
(4)铁红(或铅丹)
【详解】(1)生石灰(CaO)与水反应生成熟石灰(Ca(OH)₂),此反应剧烈放热,反应的化学方程式为CaO+H2O=Ca(OH)2。
(2)雄黄(As4S4)和雌黄(As2S3)的毒性能驱赶害虫,毒性属于化学性质;雄黄(As₄S₄)中硫质量分数,雌黄(As₂S₃)中硫质量分数≈39.0%,故雌黄硫含量更高。
(3)塔刹由铁制成,铁属于金属材料。
(4)氧化物由两种元素组成且含氧元素的化合物。铁红(主要成分是Fe₂O₃)和铅丹(主要成分是Pb₃O₄)均为氧化物,
试卷第1页,共3页
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