期末冲刺综合题30道热点题型专练--2025-2026学年九年级化学北京版上册

期末冲刺（综合题30道） 1．我国力争2060年前实现“碳中和”，彰显大国作为与担当。同学们围绕“碳中和”展开了跨学科项目式学习活动。 任务一：分析“碳中和”的思路 (1)大气中的主要来源有：化石燃料的燃烧和动植物的 作用。 (2)要降低空气中的，一是减少排放，二是要捕集吸收。充分燃烧天然气和煤，产生的质量及放出的热量如下表所示。根据表中数据分析，与煤相比，用天然气作燃料的优点是什么？ 天然气 煤 产生的质量 放出的热量 (3)青少年要为“碳中和”做出贡献，写出你在生活中的一种低碳生活方式： 。 任务二：探究“碳捕集”的方法 (4)下列物质中，理论上可用作捕集的吸收剂的是_______。 A．水 B．氧气 C．稀硫酸 D．氯化钠溶液 (5)利用氢氧化钠溶液“捕捉”的基本过程如下图所示（部分物质及反应条件未标出）。 ①写出吸收的化学方程式： 。 ②R溶液中溶质的化学式为 。 ③反应、分离室中发生反应的化学方程式分别为：I： ；Ⅱ：。 (6)某工厂利用石灰乳（主要成分是氢氧化钙）捕集吸收。若要吸收8.8吨，至少需要含氢氧化钙质量分数为的石灰乳多少吨？ 2．我国“十四五”规划明确提出2060年前要实现“碳中和”。CO2减排战略是CCUS，即CO2捕集、利用与封存。 (1)干冰升华属于 （物理变化或化学变化），它的一种用途是 。 (2)向空气中排放的CO2过多，会导致的环境问题是 。生活中有利于降低“碳排放”的做法是 （写一点即可）。 世界首艘安装碳捕集（“碳”是指二氧化碳）和封存设备的海上浮式生产储油船在上海中远海运重工码头建造完毕，于2月底交付使用，其流程如图所示。 (3)“碳捕集”：采用化学吸收法，利用碱性吸收剂捕集并安全存储二氧化碳写出用氢氧化钠溶液“捕集”二氧化碳时发生反应的化学方程式 。 (4)“碳利用”：清华大学研究人员成功研制出一种纳米纤维催化剂，可将二氧化碳转化为液态燃料甲醇（CH3OH），其微观示意图如图所示。甲与乙的分子个数比 。 3．氢气、甲烷、煤油都可以作为火箭的燃料，下表1是他们的熔沸点，以及燃烧后生成液态水时放出的热量。其中体积热值均指的是燃料在液态时放出的热量。 表1：氢气、甲烷、煤油的熔沸点及热值 物质 熔点（℃） 沸点（℃） 质量热值（kJ/kg） 体积热值（kJ/m3） 氢气 -259.2 -252.9 1.43×105 1.01×107 甲烷（CH4） -182.5 -161.5 5.007×104 2.115×107 煤油（平均分子式C12H26） -40~-30 150~300 4.6×104 3.688×107 (1)上述三种物质，与氧气发生燃烧后，生成的产物都有 。 (2)每1000g氢气充分燃烧需要消耗的氧气的质量是多少g？（请列式计算，并写出计算过程） (3)火箭燃料的选择需要考虑多种因素，请完成下表2空白处。 表2：燃料的评价 评价角度 具体内容 选择对象 物流 较安全、易运输 煤油最佳 储存 熔沸点 环保 反应物最好无毒无害 氢气、甲烷、煤油 氢气 (4)若从热值角度考虑，你将从氢气、甲烷、煤油三者中挑选谁作火箭燃料，并请阐述你的理由： ‍。 4．氢能是高能清洁燃料，已应用于航天、交通等领域。兴趣小组对氢气的制取方法、提纯方式、储存手段、发展前景、应用优势等展开项目式实践活动。 任务一：制取氢气 2024年，我国首个光热补能甲醇制氢加氢一体站——榆林站投入使用。该站主要通过热化学工艺将甲醇转化为氢气，融入加氢技术为新能源汽车提供氢能源。制取原理示意图如下： (1)气化过热器中发生的变化从微观角度分析，发生改变的是 。该工艺中可循环使用的物质是 。 (2)写出转化反应器中Ⅰ甲醇裂解生成CO和的方程式 。 任务二：提纯氢气 我国研发了多通道钯膜纯化组件(如下图1、2、3所示)，可将99.92%的氢气提纯至99.99995%，实现了超纯氢气装置国产化，其工作温度在300℃以上。 (3)由图可知， 粒子可以透过钯膜(填粒子符号)，钯膜两侧氢气压强差越大，透氢量 (填“不变”“越大”或“越小”)。 (4)图3中，开始工作时须先通排净装置中空气，再通原料氢气，其目的是 。 任务三：储存氢气 绿氢规模化储存需液化氢气，以满足商业化应用。 任务四：利用氢气 氢燃料电池在我国公共交通中实现了突破性进展，其工作原理如图4所示： (5)燃料电池发生反应的化学方程式为 。 任务五：绿色氢气 (6)①氢气是清洁燃料。图5为小组同学探究可燃物质量与水的温度变化关系图，分析图像，可知相同质量的可燃物，氢气燃烧的热值 天然气(填“<”“=”或“>”)。 ②已知加热1L水至30℃，需燃烧天然气中甲烷的质量为0.2g。若用替代，理论上加热1L水至30℃，能减少 二氧化碳排放(燃烧的方程式为)。 5．实践小组对我市“家用燃料随时代发展产生的变化”开展了项目式学习活动。 任务一：调查家用燃料的变迁 (1)下列说法不正确的是_______(多选，填字母)。 A．液化石油气不慎泄露造成火灾时，应立即开窗通风 B．煤球制成蜂窝煤可以增大其与氧气接触面积，使燃烧更充分 C．家用天然气泄漏报警器往往安装在高处，说明天然气密度比空气大 D．高层住宅失火消防员用高压水枪灭火，说明水能降低着火点 任务二：探究天然气的燃烧产物 【查阅资料】①天然气的主要成分为甲烷(CH4)；②CO能使新鲜鸡血变为桃红色；③CO2能使澄清石灰水变浑浊。 【提出问题】 (2)天然气充分燃烧会产生哪些物质？ 猜想I：CO2和H2O；猜想Ⅱ： 和H2O；猜想Ⅲ：CO2、CO和H2O；猜想Ⅳ：SO2和H2O，丽诗同学认为猜想④不合理，原因是 。 【进行实验】 (3)填表： 操作 现象 结论 步骤1：验纯后，点燃天然气，在火焰上方罩一个干冷烧杯 烧杯内壁出现白雾 天然气燃烧产物有 步骤2：将天然气充分燃烧产生的气体导出，通入澄清石灰水 猜想Ⅰ或Ⅲ成立 步骤3：将天然气充分燃烧产生附气体导出， 无明显现象 猜想Ⅰ成立 【反思与评价】 (4)当天然气燃烧不充分时，火焰偏黄，锅底容易变黑，结合反应相关物质思考，锅底的黑色物质可能是 。 任务三：认识燃料变迁的意义 开发和利用清洁、高效的新能源，使人们的生活更美好。 6．阅读下列短文，回答相关问题。 中国的经济发展离不开大量的能源，目前我国的能源结构中以煤(高碳)、石油(中碳)、天然气(低碳)为代表的化石燃料仍占主导地位，化石燃料的燃烧在释放热量的同时产生，是温室气体也是巨大的碳资源。直接转化利用技术指以太阳能或其他可再生能源发电为驱动力，在温和条件下将直接转化为化学原料或燃料。 氢气作为一种新能源越来越受到广泛关注，氢气的主要来源包括化石燃料制氢和电解水制氢。利用可再生能源电解水制氢是目前理想的制氢技术，其技术主要有三种，分别是光催化、光电催化和光—电催化耦合制氢，对应的氢能转化率如表。 可再生能源制氢技术 氢能转化率 光催化 不足 光电催化 不足 光—电催化耦合 以上 氢气储运是氢能产业链的重要环节。中国科学家提出的“液态阳光”是一种储氢载体。“液态阳光”是指利用太阳能等可再生能源制取绿色氢气，结合二氧化碳加氢技术制备以甲醇()为代表的液态燃料。甲醇相比氢气的优势是可以直接使用现有的以汽油为主的燃料储存运输设施，降低了氢气储存和运输的成本。 “液态阳光”的关键技术之一是合成甲醇时催化剂的选择。工业生产选择催化剂时，催化剂的稳定性是重要参考条件之一，中国科学家突破了这一关键技术(部分研究成果如图)，推动了“液态阳光”生产从实验室走向应用。 (1)化石燃料包括煤、石油和 。 (2)直接转化利用技术指以太阳能或其他可再生能源发电为驱动力，在温和条件下将直接转化为 。 (3)如表格所示，利用可再生能源电解水制氢，氢转化率较高的技术是 。 (4)煤经过加工合成的甲醇，不能称作“液态阳光”的原因是 。 (5)以甲醇为代表的液态燃料具有的优势： 。 (6)“液态阳光”的应用帮助解决的问题有：___________(填字母序号)。 A．氢气的储存和运输 B．减碳和碳中和(零碳排放) C．化石燃料危机 (7)根据图中信息，选出合成“液态阳光”最适合的催化剂为___________(填序号)。 A． B． C． D． 7．人类在研究物质过程中，不断了解它们的性质和用途。二氧化碳与人类的生产、生活息息相关，有很多重要的用途。若没有二氧化碳防止地表热辐射到太空，则地球年均气温要降低20℃左右，但大气中二氧化碳含量过高会使温室效应加剧，导致全球气候变暖。兴趣小组同学对此展开以下学习活动。 【活动一】分析大气中二氧化碳增加的原因 (1)大气中二氧化碳含量增加主要有两个途径：自然界生物的有氧呼吸以及化石燃料的燃烧。碳的燃烧产生二氧化碳该反应的化学方程式为 ；二氧化碳是一种重要的物质，自然界中消耗二氧化碳的途径有 （写一条）。 【活动二】探究碳捕捉、碳封存、碳利用技术 我国明确提出了减排目标：二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。二氧化碳的“捕捉”、“封存和利用”是实现减排的重要途径之一。 碳捕捉 (2)如图是实际生产中采用足量NaOH溶液来“捕捉”CO2的工艺流程： ①操作a的名称是 。 ②“捕捉室”中NaOH溶液与CO2发生反应生成Na2CO3和H2O，写出该反应的化学方程式为 。 碳封存 (3)“碳封存”是将CO2(气态)压入地下或注入海底深处，以液态的形式封存。加压“封存”过程中，CO2分子的 (填“大小”或“间隔”)变小。 碳利用 (4)CO2也是重要的化工原料，科学家采用新技术能将CO2转化为甲醇、乙醇、淀粉等有机物。我国科学工作者在二氧化碳人工合成淀粉方面取得突破性进展，其中最关键步骤----生成甲醇(CH3OH)的微观反应示意图如下： 写出该反应的化学方程式： 。 8．的捕集、利用是实现“碳中和”的重要途径。 (1)对环境的影响：的过度排放会造成 效应。 (2)在自然界的转化：植物叶片通过光合作用将二氧化碳与水转化成有机物与氧气，下列示意图能正确表示其中物质消耗和产生的是______ 填序号。 A． B． C． D． (3)的利用：我国科学家历时多年科研攻关，首次在实验室实现二氧化碳到淀粉的人工合成。请分析“搭积木”式的合成路线图，回答有关问题。 ①写出图中过程①中反应生成甲醇和水的化学方程式 。 ②淀粉中氢和氧元素的质量比为 。 (4)用水捕集既然能溶于水，也能与水反应生成 。 (5)的捕集：碳气凝胶具有优良的吸附性能，在环境净化中发挥重要作用。 我国科研人员在不同温度下制备了三种碳气凝胶样品，比较其对的选择性吸附性能。他们在不同压强下测定了上述样品对混合气体中吸附的选择性值，实验结果如图。图中选择性值越高，表明碳气凝胶对的选择性吸附性能越好。对比图中三条曲线，得到的实验结论是： ①同一温度下制备的碳气凝胶，在压强越大的情况下，对的选择性吸附性能越好； ② 。 9．某学习小组以“探索燃烧的奥秘”为主题开展实践探究。家用燃料经历了如图所示的变迁过程，并将逐步向理想燃料发展。 Ⅰ．实验室制取O2和CH4 (1)如图1中仪器①的名称是 。 (2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取并收集一瓶较纯净的O2，应选择图1中的装置 (填字母)，反应的化学方程式为 。若选用F装置装满水收集O2，气体应该从 (填“a”或“b”)口进入。 (3)实验室用无水醋酸钠固体和碱石灰固加热制取CH4，应选择图中发生装置 (填字母)。 Ⅱ．了解燃料燃烧及燃烧安全 (4)天然气属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。 (5)天然气的主要成分是甲烷(CH4)，为防止天然气泄漏造成危险，燃气公司给用户安装了燃气报警器。图2中 (填“甲”或“乙”)同学家的燃气报警器安装正确。 10．某化学兴趣小组欲用家用制氧机制取“富氧空气”并开展相关探究，进行以下实验。 【查阅资料】：通常情况下人体吸入气体和呼出气体的成分 气体成分% 氮气 氧气 二氧化碳 水蒸气 其它 吸入气体% 78 21 0.03 0.01 0.96 呼出气体% Y 15 3.68 5.44 0.88 (1)氮气在呼吸过程中没有参与化学反应，说明氮气的性质 （填“活泼”或“不活泼”）。 (2)根据上表分析：Y 78（填“>”或“=”或“<”）。 【实验测定】测定“富氧空气”中氧气的含量 “沸石分子筛”能将氮气等分子吸附，是家用制氧机的关键部件．通过控制按钮，利用变压吸附技术，获得不同浓度的富氧空气，图1为该制氧过程的示意图。       用图2装置测定“富氧空气”中氧气的含量（集气瓶中“富氧空气”体积为100mL，底部残留少量水，燃烧匙内有足量红磷），操作如下： Ⅰ．往量筒内加入适量水，读出量筒内水的体积为ml； Ⅱ．用电点火装置点燃红磷，充分反应； Ⅲ．冷却至室温后打开止水夹，待右侧量筒内液面不再变化时，排出气球中的气体，调节两边液面在同一水平面上，读出量筒内水的体积为mL。 回答问题： (3)由图1可知，“沸石分子筛”制备氧气的前后，氧分子总数 （填“改变”或“不变”）。 (4)图2装置中气球的作用是： ，红磷燃烧的化学方程式为 。 (5)本次实验测得“富氧空气”中氧气的含量为 %。 11．同学们过生日都点蜡烛，蜡烛点燃后，发出明亮的火焰。某化学兴趣小组的同学进行了下图所示的系列实验。 (1)①如图A所示，点燃一支蜡烛，看到的主要现象有 （填字母序号，多选）。 a.发出黄色火焰                     b.熔化的蜡烛顺着蜡烛流下 c.发光、放热                         d.熄灭后有白烟 e.火焰分层 ②将一根木条水平迅速插入蜡烛火焰中，片刻后取出，观察到木条表面出现了如图B所示的圆弧状黑斑，说明蜡烛火焰的 温度最高。 (2)①如图C所示，取一个冷的白瓷片放置在火焰上方片刻后取出，观察，有黑色小颗粒产生，冷却后触摸有滑腻感，此颗粒是炭黑。 ②如图D所示，将干冷的小烧杯罩在火焰上方，发现烧杯壁有 出现，说明蜡烛燃烧的生成物中含有 。 (3)如图E所示，在火焰正上方罩一个漏斗，用一根燃着的火柴接近漏斗截口处，观察到火柴 ，将产生的气体导出并通入澄清石灰水中，振荡，石灰水 。 (4)根据以上实验及现象判断，蜡烛燃烧的生成物中一定含有的物质是 。 (5)化学变化的本质是 。 【提出问题】有发光放热现象的变化都是化学变化吗？ 【猜想与假设】猜想1：都是化学变化；猜想2：不一定都是化学变化。 【实验与分析】同学们设计了下列实验来验证自己的猜想： 观察白炽灯（灯丝为钨丝）： 通电前 通电中 通电后 灯丝为银白色固体 发出白光，手摸灯泡，温度较高 灯丝为银白色固体 (6)分析：通电前后，钨丝本身没有发生变化，灯泡通电发光、放热属于 。 【实验结论】 (7)猜想 （填“1”或“2”）正确。 12．请结合下图回答： (1)图中“蒸发”环节属于 （填“物理变化”或“化学变化”），水分子在该过程中 （选填编号）。 A．间隔变大    B．分解成氢、氧原子    C．质量增大 (2)图中⑤⑥⑦⑧消耗氧气的途径有 ；（选填编号） (3)有关二氧化碳的功过相对论： ①“过”：随着大气中二氧化碳含量的增大，会导致 ； ②“功” ：（任写一条） (4)用学科观点分析碳循环和氧循环，其中正确的是_____（选填编号） A．变化观：每个人都在参与碳、氧循环 B．守恒观：碳、氧循环过程中各元素守恒，其化合价不变 C．平衡观：碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定 D．微粒观：绿色植物的作用是使自然界中的氧原子总数增加 (5)大气中溶于水是自然界“碳循环”的重要环节。一位同学进行了模拟实验： 实验步骤 实验现象 实验结论 ①向充满二氧化碳的软塑料瓶中注入约1/3体积的蒸馏水，拧紧瓶塞后振荡。 二氧化碳能溶于水 ②继续向瓶中滴加紫色石蕊溶液，振荡 二氧化碳能与水反应，反应的化学方程式： 【反思评价】 Ⅰ.甲同学认为步骤②还有待完善，补充了对照实验：将一朵纸花用紫色石蕊浸润后干燥，再通入干燥的二氧化碳气体，现象是 ，说明步骤②的结论是正确的。 Ⅱ.通过上述探究，同学们提出可以用海水吸收二氧化碳，乙同学却认为这种方法存在弊端，理由是 。 Ⅲ.为减少大气中二氧化碳含量，我们可以采取哪些措施？（至少写一条） 。 (6)研究发现，水在光和催化剂（TiO2）的条件下，可产生氢气和氧气，请写出化学方程式 。将氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应合成甲醇，并通过后续反应合成淀粉，从而实现碳转化。 13．根据下列实验装置图，回答有关问题。 (1)写出标号仪器的名称：① ，② 。 (2)实验室用高锰酸钾制取氧气反应的化学方程式 ，以高锰酸钾为试剂利用A装置制取氧气时，还要做的改进是 。 (3)用F装置收集氧气时，气体应从 (填“c”或“d”)管通入，检验氧气是否集满的方法是 。 (4)若用G和H装置来测生成氧气的体积，g和 (填“e”或“f”)相连。 (5)常温下，锌粒与稀硫酸反应可生成硫酸锌和氢气，氢气密度比空气小，且难溶于水，若要制取较纯净的氢气，应该选择的装置组合是 (填字母)。 (6)化学兴趣小组用含过氧化氢34g的过氧化氢溶液和2g二氧化锰制取氧气，请计算生成氧气的体积。(常温下氧气的密度约为1.4g/cm3)(计算结果保留一位小数) 。 14．某兴趣小组的同学在老师的带领下对微型空气质量“监测站”展开了项目式学习。 任务一了解空气质量检测的主要指标 (1)目前计入空气污染指数的项目中除了可吸入颗粒物、臭氧外，还包括下列的 （填序号）。 ①一氧化碳②二氧化碳③二氧化硫④二氧化氮。 (2)下表为空气质量分级标准，由表可知，空气质量级别越高，空气质量状况越 （填“好”或“差”）。 污染指数 50以下 51―100 101―150 151―200 201―250 251―300 300以上 质量级别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ（1） Ⅲ（2） Ⅳ（1） Ⅳ（2） Ⅴ 质量状况 优 良 轻微污染 轻度污染 中度污染 中重度污染 重度污染 任务二组装微型空气质量“监测站”，如下： a.所需仪器和材料：传感器（如二氧化硫传感器、二氧化氮传感器、颗粒物传感器等）、数据采集器、计 算机、电源，连接导线等。 b.组装步骤： 首先将传感器与数据采集器连接，然后将数据采集器与计算机连接，接通电源，确保各部分连接正常。 检测不同污染物的原理和方法： ①二氧化硫检测：通常采用化学发光法或分光光度法。化学发光法是基于二氧化硫与特定化学试剂反应 产生发光现象，通过检测发光强度来确定二氧化硫的浓度。分光光度法是利用二氧化硫与特定试剂反应生成有色物质，通过测量吸光度来计算浓度。 ②二氧化氮检测：常用的方法有盐酸萘乙二胺分光光度法和化学发光法。 ③颗粒物检测： 利用光散射原理，当颗粒物通过检测区域时，会散射光线，通过测量散射光的强度来确定颗粒物的浓度。 (3)PM2.5检测仪通常采用 来测量空气中细颗粒物的浓度。 (4)PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，主要来自化石燃料的燃烧和飘尘。下列措施能减少PM2.5污染的是_____（填字母）。 A．焚烧秸秆 B．用太阳能发电 C．大量烧煤取暖 D．植树造林 (5)通过组装和使用微型空气质量“检测站”来获取相关数据，可以了解空气质量状况。下列有关说法中错误的是_____。 A．污染物传感器模组能够分析空气中二氧化硫的含量 B．“检测站”工作时，太阳能板能使太阳能转化为电能 C．空气质量监测站一般要安装在空间相对比较密闭的位置 D．对空气质量进行检测，能使人们及时掌握空气质量状况 任务三使用微型空气质量“监测站” 某同学组装了一套微型空气质量“检测站”，对某次实验课后化学实验内的空气质量进行检测，结果如表。 污染物项目 PM2.5 PM10 二氧化氮 二氧化硫 臭氧 一氧化碳 含量 27 46 27 167 131 1 浓度限值 75 150 80 150 160 4 达标情况 达标 达标 达标 不达标 达标 达标 (6)颗粒物检测仪测定的项目是 、 ，这两项污染物均达标。 (7)检测的空气中不达标的项目是 (填化学式)，该气体排放到大气中可能会导致的一种环境问题是形成 。 (8)为防治空气污染，我国采取了多种措施。下列措施合理的是_____。 A．建立健全的大气污染联防联控机制 B．加快推进大气污染治理技术成果转化 C．发展清洁能源，减少化石能源的使用 D．实施超低排国家标准，取缔一切污染工业 任务四提出空气质量改进方案 (9)“绿水青山就是金山银山。”为了保护人类赖以生存的空气，请你和兴趣小组同学思考，我们自己在校园中能做什么？ (10)为改善空气质量，北京开展了“为首都多一个蓝天，我们每月少开一天车”的主题活动，下列说法正确的是。 A．尾气不会对空气造成污染 B．每月少开一天车不会减少汽车尾气的排放 C．汽车尾气中含有的CO2是污染物 D．“为首都多一个蓝天”是每个市民的职责 15．助力“碳中和”的产生、捕集与资源化利用是重要研究课题。 (1) CO2的产生：自然界产生CO2的途径有 （写一条），实验室制取方程式是 。 (2) CO2的捕捉：用饱和石灰水捕捉CO2的反应方程式是 。 (3) CO2的利用： ①利用CO2合成尿素，该反应的方程式为，的化学式是 。 ②我国科学家在利用CO2直接合成乙醇的研究上已取得重大突破，其转化的化学方程式为。如果用此方法处理二氧化碳。使其完全反应，理论上生成乙醇的质量是多少? 。（写出计算过程） 16．我国力争在2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。CO2吸收、转化与利用，成为当前研究的热点。 (1)“碳”吸收：自然界有多种途径吸收CO2，请写出海水吸收二氧化碳发生的反应化学方程式： 。 (2)“碳”代替：使用氢能源汽车可以有效减少二氧化碳的排放。单质硼(B)可与物质X反应制取氢气，化学方程式为：，则X的化学式为 ，写出氢气作为能源的优点： 。(写一条) (3)“碳”利用：中科院天津工业生物技术研究所马延和研究团队在实验室人工合成了淀粉，以CO2为原料人工合成淀粉[(C6H10O5)n]，主要转化流程如下图： ①I中还产生一种能供给呼吸的物质，该反应的化学方程式为 ，反应类型是 。 ②Ⅱ中反应的微观示意图如图。在方框中补全相应种类和数目的微观粒子图示 。 ③人工合成淀粉技术虽处于实验室阶段，但有着重大意义、你觉得这项研究的价值是 。 17．低碳行动是人类应对全球变暖的重要举措，二氧化碳的资源化利用有多种途径。 I．CO2转化为甲醇(CH3OH) 我国科研人员已实现CO2和H2在加热和MoS2催化剂的条件下合成甲醇，反应如下：。 (1)合成甲醇是人工合成淀粉[(C6H10O5)n]的关键一步，反应原理示意图如图1所示。X的化学式 。 (2)CO2和H2可合成甲醇，甲醇燃烧又生成CO2、氢气、甲醇都被认为是“零碳”燃料，甲醇被认为是“零碳”燃料的理由是 。 II．CO2转化为葡萄糖(C6H12O6) 我国科研人员已成功将CO2还原合成葡萄糖，其过程可分为“电催化还原”和“生物合成”两个阶段。 第一阶段的部分反应原理如图2所示。 (3)写出图2所示反应的化学方程式 。 (4)绿色植物的 作用能吸收二氧化碳，释放氧气。计算4.4gCO2通过该作用可得到葡萄糖的质量 (写出计算过程)。[] 18．某兴趣小组开展“家用燃料的变迁与合理使用”跨学科实践活动。 任务一：做调查 调查发现家用燃料变迁的大致历程为： 《辍耕录》中记载：“杭人削松木为小片，其薄如纸，熔硫黄涂木片顶端分许，名曰发烛。” (1)将松木削薄为纸片状的目的是 。 (2)古人常用“发烛”点燃柴草，从燃烧条件分析，“发烛”作用是 。 任务二：探变化 (3)丙烷气体在加压或降温条件下转化为液态过程中，从微观角度分析发生变化的是 ；丙烷完全燃烧的微观过程如图1，参加反应的甲、乙两种物质的分子个数比为 。 (4)分析图2信息，煤炭被天然气替代的原因可能是 (答1点即可)。 (5)工业上可将水蒸气通过高温的煤层生成水煤气(和一种可燃性气体单质)，从而获得更高的热值。将含碳的煤炭与足量水蒸气在高温下充分反应，理论上能产生多少千克的一氧化碳？(请写出计算过程) 。 任务三：寻发展 全球首艘氨燃料动力集装箱船由上海船舶研究设计院自主研发设计。 (6)液氨被广泛认为是未来理想的清洁燃料。点燃氨气前需进行 ；氨气燃烧生成水和空气中含量最多的物质，反应的化学方程式为 。 (7)用煤、空气和水为原料合成氨气的工艺流程如图3所示： ①碳化塔中，通入部分的目的是除去 ，同时生成； ②合成塔中，生成的化学方程式为 。 19．开发和利用新能源是解决能源问题的重要途径。 (1)下列利用了新能源的是______（填序号）。 A．太阳能飞机 B．风力发电 C．火力发电 (2)氢气是理想的清洁能源。 ①使用氢燃料电池汽车可实现“零碳排放”，原因是 （用化学方程式解释） ②氢化钙（）是一种重要的制氢剂，反应原理为若制取4kg氢气，计算理论上需要的质量（写出计算过程及结果） 。 20．氧元素在自然界中分布广泛，占地壳质量的。48.6%，是丰度最高的元素。 【O2的发现】 (1)我国古代炼丹家发现加热火硝(主要成分为KNO3)能产生“阴气”(即O2)，比欧洲发现氧气的时间早了1000多年。 ①KNO3受热分解的另一产物为亚硝酸钾(KNO2)。，KNO2由氮元素的化合价为 。 ②唐朝炼丹家马和在《平龙认》中指出：阴气(O2)存在于青石、火硝中，用火加热它们，阴气就会放出。运用学过的化学知识分析，该观点 (填“正确”或“错误”)。 【实验制O2】 (2)“追梦”项目小组在实验室中制取氧气并探究其性质，请根据如图所示装置回答问题。 ①指出标号仪器M的名称 。 ②实验室制取氧气的方法：a．过氧化氢溶液分解；b．加热氯酸钾与MnO2固体。若用b制取氧气应选用的发生装置是 (填序号)，选择时考虑的因素是 。 ③可用于实验室收集氧气的装置有 (从“C、D、E"”中选择)。若用F装置收集氧气，则氧气应该从 端通入(填“a或b”)。 ④空间站中水和氧气的最大化利用是生活保障的重要措施。如果在空间站失重状态下收集制得的O2，可选用右图装置中的 (填序，下同号)。 (3)过氧化氢也可用于实验室制取О2.其他条件相同时，按图2装置分别测定催化剂MnO2、CuO对过氧化氢分解的影响，测得锥形瓶内气体压强随时间变化如图3所示。 ①实验室用催化剂MnO2和5%过氧化氢溶液制取O2的化学方程式为 。 ②用MnO2作催化剂进行实验至60s时，压强瞬间回落，其可能原因是 。 【家庭制O2】随着科技的进步，家用制氧机逐步走进千家万户。 Ⅰ．认识制氧机 (4)新型分子筛制氧机以空气为原料，将氧分子从空气中“筛”出去，从而获得高浓度的氧气，其原理如图4所示，该获得O2的过程属于 (填“物理”或“化学”)变化。 (5)化学药剂型家用制氧机如图5，可利用过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2，是一种白色固体，遇水分解为Na2CO3和H2O2，2 Na2CO3·3H2O24Na2CO3+6H2O+3O2↑)等试剂与水反应获取O2。加湿仓中的水除了有过滤杂质提纯氧气的作用外，还可以起到的作用是_______(填序号)。 A．使氧气具有一定湿度 B．观察氧气产生速率 C．加快氧气的生成 Ⅱ．自制简易供氧器 (6)同学们利用饮料瓶、注射器、吸管、输液管等日常用品设计并制作了三套装置如图所示。 右瓶中所装液体为水，向左侧瓶中加入制氧药品后，发现装置有缺陷的是 。 21．水是宝贵的自然资源，“筑梦”小组进行“保护水资源”主题研学活动。 (1)了解水资源分布 由图一可知地球上的水主要存在于 ，跟人类关系最密切的淡水约占地球总水量的 %，可供人类直接利用的河流、湖泊淡水及浅层地下水，仅约占淡水总量的 %。 (2)海水淡化 从海水中获取淡水是将混合物分离提纯的过程。分离提纯混合物一般有两种思路：①直取所需  ②除去杂质保留所需。蒸馏法淡化海水采用的思路是 (填序号)。 图二是实验室模拟蒸馏法淡化海水的实验，为使水蒸气冷凝效果更好，可 (填“增加”或“减少”)玻璃导管长度。 (3)净化天然水 水的天然循环给我们带来了淡水。天然淡水中往往含有泥沙、悬浮物和细菌等杂质，饮用前需要经过净化处理。从物质分类的角度看，天然水属于 。图三是小组同学制作的简易净水器，主要的净水物质有①活性炭  ②小卵石  ③石英砂，水流经它们的顺序为 (填序号)，其中活性炭的作用是 。 (4)水是生命之源，节水护水是每个公民应尽的责任和义务。请列举一条生活中节约用水或防止水污染的具体做法 。 22．碳循环对于维持人类生活和生态平衡具有重要意义。含碳元素的物质与我们的生活息息相关。但近年来大气中二氧化碳含量持续上升，也带来一系列环境问题。降低大气中二氧化碳含量的措施，一是控制二氧化碳的产生，二是转化大气中的二氧化碳。 (1)控制二氧化碳的产生 自然界中的一些变化会产生二氧化碳，如含碳燃料的燃烧。含碳燃料燃烧后生成二氧化碳，请写出该反应的化学方程式 。近年来，含碳燃料的消耗不断激增，使大气中二氧化碳含量持续上升，带来的环境问题是 。因此，我们不仅要合理使用含碳燃料，还要有规划地开发和使用新能源。 (2)了解二氧化碳在自然界中吸收消耗的途径 自然界中的一些变化会吸收二氧化碳，例如，绿色植物通过 吸收大气中的二氧化碳；江河湖海的水体也会吸收二氧化碳，那是因为二氧化碳不仅溶于水，也会与水反应，请写出该反应的化学方程式 。 (3)探究二氧化碳的人工吸收途径 科学家用“人工树叶”模拟光合作用，吸收CO2并获得O2，实现“碳中和”。其反应的微观示意图如下： ①由图可知，化学反应前后不发生改变的微观粒子是 (用化学符号表示)。 ②写出该反应的化学方程式 ，反应物的分子个数比为 。 ③上述四种物质中，属于氧化物的是 。(填化学式) ④请从微观角度解释该反应前后物质的质量总和不变的原因 。 23．在实验室和生活中选择合适的药品和装置可以制取气体。 I.实验室制取CO2气体并验证性质 已知：浓硫酸有吸水性，常用作气体的干燥剂。 (1)仪器X的名称为 。 (2)实验室制取二氧化碳气体的化学方程式为 。 (3)要组装一套“随开随用，随关随停”制取干燥二氧化碳的装置，选择合适装置，其正确连接顺序是 (填字母)。 (4)利用如图2所示实验研究CO2的性质。 ①证明CO2能与水反应的现象是 。 ②一段时间后澄清石灰水变 。 Ⅱ.化学小组自制简易“化学氧自救器” 已知：①超氧化钾(KO2)是一种黄色固体，碳酸钾是白色固体。 ②超氧化钾能与二氧化碳反应：2CO2+4KO2=2K2CO3+3O2 (5)如图3，“化学氧自救器”工作一段时间后，观察到超氧化钾生氧剂 (填颜色变化)，说明生氧剂基本失效。 (6)为减小呼气、吸气阻力，生氧罐的气体通道不宜太小，则生氧罐内使用 (填“粉末状”或“片状”)的超氧化钾作生氧剂更好。 (7)常见的化学氧自救器的气路结构有往复式和循环式两种，在相同条件下，以等量超氧化钾作生氧剂，测得2种不同气路结构的吸气的温度变化如图4，氧气体积分数变化如图5所示。 ①化学氧自救器工作中，吸气的温度升高的原因是 。结合图4、图5分析，选择 气路结构吸氧更舒适。 ②若成人每分钟正常需氧量为0.32g，则能维持成人正常呼吸30分钟的“化学氧自救器”，至少要装入超氧化钾(KO2)多少克？(不考虑水蒸气参与反应，写出计算过程) 。 24．制氧机在生产、生活中有重要应用。化学兴趣小组的同学们利用相关知识，对家用制氧机的工作原理、制氧方法以及自制设备等展开了项目式学习活动。 【探秘原理】市场上的制氧机按制氧原理主要分三类：空气分离制氧、电解水制氧和化学试剂制氧。 (1)某品牌制氧机以空气为原料，当空气经过分子筛时，氮气和氧气分离，获得高浓度的氧气。其微观示意图如图所示。则该制氧机制得的“氧气”属于 (填“纯净物”或“混合物”)。 (2)若要通过分解反应制备氧气，一定不能选用的反应物是______(填字母)。 A．氯酸钾(KClO3) B．氯化铵(NH4Cl) C．过氧化氢(H2O2) (3)化学药剂制氧机：如图是某品牌制氧机的工作原理示意图。 ①该制氧机的制氧原理： 第一步：过碳酸钠分解生成碳酸钠和过氧化氢。 第二步： (用符号表达式表示)。 ②某同学在看到反应仓内产生气泡后，马上将带火星的木条放在氧气出口处，却没有看到带火星的木条复燃，你认为原因可能是 。 ③氧气能从加湿过滤仓中逸出，是因为氧气具有 的性质。 ④医疗氧气瓶上有湿化瓶装置，湿化瓶装置类似于如下图。关于该装置，下列说法正确的有 (填字母)。 A．b导管连接制氧机 B．b导管连接病人吸氧的塑料管 C．可以观察氧气生成的速率 ⑤该兴趣小组为测定某家用制氧机制得氧气的纯度，设计了如图所示装置。实验时，打开止水夹a和b，向A中缓慢鼓入制氧机中导出的气体，至露出固体白磷后，关闭止水夹a和b.此时，A中水进入到B中200mL。然后用凸透镜聚光照射白磷，白磷开始燃烧：待白磷熄灭且装置冷却后，打开止水夹b，B中的水倒吸入A中，测得此时B中剩余水的体积变为20mL。写出该图3装置中反应的符号表达式 ，该制氧机导出的气体中氧气的体积百分数是 。 (4)设计并制作简易制氧机 【设计制作】制作简易的家用制氧机时，除需考虑反应原理、方法选择外，还需考虑很多方面的因素，例如： (写一条)。 【成果展示】在学校的科技节中，同学们将自制的简易家用制氧机进行了展示。 25．我国力争在2060年前实现“碳中和”，并发展氢气新能源，体现了中国对解决气候问题的大国担当。 (1)“碳”吸收：自然界通过光合作用吸收。 ①光合作用是大自然利用 （填一种能量名称）最成功的范例。 ②试写出绿色植物在光照和叶绿素作用下发生光合作用的化学式表达式为 。 (2)二氧化碳的储存：2023年6月1日，我国首个海上二氧化碳封存示范工程项目成功投入使用。其原理是将油井开采产生的油气混合物注入高碳分离器，再将分离出的二氧化碳通入压缩机加压和干燥，使其变成介于气态和液态之间的超临界状态，更容易通过管道长途运输，并高效地注入深海或地下地层进行封存。 ①从微观角度分析，二氧化碳被压缩过程中变化的是 。 ②超临界二氧化碳与二氧化碳化学性质 （填“相同”或“不相同”）。 (3)新能源开发：利用太阳能将水转化为氢能是一种理想途径。某种光分解水的过程如图1所示。 ①该转化中循环利用的物质有和 （填化学式）。 ②与电解水相比，该方法的优点是 。 ③甲烷催化重整是目前大规模制取的重要方法，生产过程中涉及的重要反应有：，。向催化重整体系中投入一定量的CaO可吸收二氧化碳，从而提高的百分含量，如图2所示，投入纳米CaO时，的百分含量最大，其原因是 。 26．天然气是一种较清洁的能源，其主要成分是甲烷。 (1)实验室常用加热醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷，发生装置 (填“能”或 “不能”)选择图甲装置；用图乙所示方法检查装置气密性时，如果气密性良好，很快会出现的现象是 (填字母序号)。 A．  B． C． (2)用图丙所示的实验验证甲烷的组成时，能证明甲烷中含有碳、氢元素的现象有 。 (3)甲烷在一定条件下能制甲醇(CH3OH)。下图为甲烷制甲醇的微观反应示意图。 该反应的化学方程式为 ；保持甲烷化学性质的最小微粒是 (填微粒名称)。 (4)近50年家用燃料的使用，经历了煤→管道煤气→天然气的发展过程。充分燃烧1kg 煤或天然气释放的热量和产生 SO2的质量如下图所示。 天然气代替煤作家用燃料，除了具有便于管道运输的优点外，根据上图分析，还具有的优点有 。 27．能源的利用与社会可持续发展密切相关。回顾人类社会家用燃料的发展历程，回答下列问题。 (1)任务一：定性认识家用燃料的变迁 上图所列4种燃料不属于化石燃料的是 。液化石油气和管道天然气中特别添加少量有特殊臭味的硫醇，猜测其目的是 。 (2)任务二：定量认识燃料燃烧时的物质与能量变化 某管道天然气的密度为，其中甲烷的质量分数为88%，计算10该天然气中甲烷的质量为 (写结果，精确到0.1)，这些甲烷完全燃烧排放 (写计算过程)。 液化石油气主要成分是丙烷，丙烷或甲烷充分燃烧对比数据如图。已知丙烷充分燃烧释放热量，在图中补画丙烷释放能量的柱状图并标注数据 。 (3)任务三：畅想未来燃料 结合数据或其他角度，你认为未来最理想的能源及理由是 。 28．某中学进行微型空气质量“检测站”的组装与使用活动。 活动一：了解城市空气质量 (1)如图1为该城市9月8日的空气质量情况。图中的“X”代表 （填字母）。 a.氮气    b.氧气    c.二氧化碳    d.二氧化氮 (2)9月8日空气主要污染物浓度最高的物质为 。该物质属于 （填“单质”或“氧化物”）。 (3)空气质量报告中所列的空气质量级别越 （填“高”或“低”），空气质量越好。 (4)二氧化硫主要来源于含硫物质的燃烧，请写出硫燃烧的符号表达式 。 活动二：检测某小区地下车库中的有害气体 【测定实验】实验小组用微型空气质量“检测站”测得某小区地下车库中一氧化碳浓度如图2所示。 (5)一氧化碳浓度最大的时间段是 （填“t1~t2”“t2~t3”或“t3~t4”）。 (6)在地下车库里确定5个位置进行取样。以下取样位置设定合理的是______。 A． B． C． 活动三：成果分享 (7)同学们通过项目化学习，了解了微型空气质量“检测站”的组装和使用、有害气体的检测等，他们一起制作了保护空气倡议书，请你将其补充完整。 保护空气倡议书 为了使天空更蓝，人类正在积极行动，我们能做的很多，比如，其中一种保护空气的具体做法是 。 29．践行绿色低碳生活方式 2030年前实现“碳达峰”，2060年实现“碳中和”，是我国实现绿色发展的重要目标。为达成这一目标，一方面要碳减排，另一方面要捕获、封存和利用不可避免的碳排放。 Ⅰ．“碳减排”。使用新能源汽车是实现碳减排的一种措施。新能源汽车的能量来源多元化。纯电动汽车是一种采用蓄电池作为储能动力源的汽车。几类常用蓄电池的部分性能指标如图1所示，其中能量密度表示单位体积的电池所具有的能量。乙醇汽车是以乙醇为燃料。氢动力汽车的氢燃料电池的反应原理是氢气和氧气在催化剂的作用下生成水，氢动力汽车是新能源汽车中最环境友好型的汽车。 (1)①根据图1，锂电池优于镍氢电池的性能指标是 。 ②提供相同能量时，体积最小电池是 。 ③给蓄电池充电时的能量转化是(用“→”表示转化) 。 (2)乙醇汽车是以乙醇为燃料，乙醇完全燃烧的化学方程式为 。 (3)①最理想的制氢气方法是在合适的催化剂作用下，利用太阳光使水分解制氢，该制氢过程 (选填“吸收”“放出”)能量。 ②氢动力汽车是新能源汽车中最环境友好型的汽车，原因是 (写化学方程式)。 ③据测算，1kg氢气完全燃烧可释放KJ的热量，1kg汽油完全燃烧可释放KJ的热量。由数据可知，氢动力车与汽油车相比的优势是 。 Ⅱ．“碳捕获并封存”被认为是目前减缓全球气候变暖最经济可行的方式。 (4)小张利用化学知识，设计了一个简易捕捉器，其捕捉流程如下图所示。 ①此方法中采用“喷雾”的优点是 。 ②流程中可循环的物质为丁，请写出由固体→丁发生分解反应的化学方程式： 。 ③该流程虽然简单，但从“节能减排”的角度看，存在的不足是 。 (5)海洋封存是实现“碳封存”的途径之一，是将运输到封存地点，灌注于海洋深处。请你分析海洋封存的不足之处(答两点) 。 Ⅲ．“碳利用”。中国科学家已实现由到淀粉【】的全人工合成。 (6)其中第一阶段反应的微观过程如图所示。 图中丙为甲醇(化学式为)，这一反应的化学方程式为 。 (7)由到淀粉的全人工合成，可实现粮食的工业化生产，假设碳元素完全转化到淀粉中，则4.4t二氧化碳理论上可生产淀粉的质量为 。 30．老子言：水善利万物而不争，水是人类的宝贵资源。化学小组在学完水的相关知识后，查阅了很多资料，对水进行深入的学习。 【查阅资料】 1.“生命吸管”可直接将污水净化为饮用水； 2.电压、温度及氢氧化钠的浓度都会影响电解水的速率； 3.通常状况下，相同体积的水所溶解的氧气比氢气多。 任务一、初步认识生活中的水 (1)图1是我国“国家节水标志”。谈谈你对该标志的理解或由此获得的启示 。 (2)图2为“生命吸管”及其净水过程，其②中活性炭的主要作用是________（填字母）。 A．去除有害菌和部分病毒 B．吸附杂质 C．除去较大的不溶性杂质 任务二、探究水的组成 【进行实验】化学小组连接好实验装置（如图3） (3)检查装置气密性：关闭装置两侧活塞，向长颈漏斗中持续注水，若观察到 （填字母）现象，说明气密性良好。 (4)在电解器玻璃管中加满水，通常还要加入少量氢氧化钠，其目的是为了 （“增强”或“减弱”）导电性 (5)接通直流电源，反应一段时间后切断电源，将燃着的木条放在b管口，观察到的现象为 。 任务三、研究影响电解水反应速率的因素 为研究影响电解水反应速率的因素，某兴趣小组利用如图装置进行实验，记录如下： 实验序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 电压/V 8 8 8 12 12 12 温度/℃ 10 10 30 10 10 30 溶液浓度/% 2.5 5.0 5.0 2.5 5.0 5.0 电解时间/s 1366 753 464 703 x 237 a极气体的体积/ 18.7 18.7 19.7 19.7 20 20 b极气体的体积/ 9.3 9.3 9.8 9.8 9.9 9.9 (6)实验2和3研究的影响电解水反应速率的因素是 。 (7)分析六组实验数据，实验⑤的电解时间“x”可能是________（填字母序号）。 A．710 B．740 C．395 D．235 (8)阿伏伽德罗定律指出：在同温同压下，气体体积比等于气体分子个数比，据此请先说明电解水实验中产生氢气和氧气体积比的理论值，再结合资料分析上表数据与理论值产生偏差的原因 。 学科网（北京）股份有限公司 $ 期末冲刺（综合题30道） 1．我国力争2060年前实现“碳中和”，彰显大国作为与担当。同学们围绕“碳中和”展开了跨学科项目式学习活动。 任务一：分析“碳中和”的思路 (1)大气中的主要来源有：化石燃料的燃烧和动植物的 作用。 (2)要降低空气中的，一是减少排放，二是要捕集吸收。充分燃烧天然气和煤，产生的质量及放出的热量如下表所示。根据表中数据分析，与煤相比，用天然气作燃料的优点是什么？ 天然气 煤 产生的质量 放出的热量 (3)青少年要为“碳中和”做出贡献，写出你在生活中的一种低碳生活方式： 。 任务二：探究“碳捕集”的方法 (4)下列物质中，理论上可用作捕集的吸收剂的是_______。 A．水 B．氧气 C．稀硫酸 D．氯化钠溶液 (5)利用氢氧化钠溶液“捕捉”的基本过程如下图所示（部分物质及反应条件未标出）。 ①写出吸收的化学方程式： 。 ②R溶液中溶质的化学式为 。 ③反应、分离室中发生反应的化学方程式分别为：I： ；Ⅱ：。 (6)某工厂利用石灰乳（主要成分是氢氧化钙）捕集吸收。若要吸收8.8吨，至少需要含氢氧化钙质量分数为的石灰乳多少吨？ 【答案】(1)呼吸 (2)等质量煤和天然气燃烧，天然气放出热量更多、产生的二氧化碳更少（合理即可） (3)坐公交车上下学（合理即可） (4)A (5) (6)解：设要吸收8.8吨CO2，需要氢氧化钙的质量为x 则需要含氢氧化钙质量分数为40%石灰乳的质量为 答：则需要含氢氧化钙质量分数为40%石灰乳的质量为37t。 【详解】（1）大气中CO2的主要来源有：化石燃料的燃烧和动植物的呼吸作用。 （2）根据表中数据分析，与煤相比，用天然气作燃料的优点是等质量煤和天然气燃烧，天然气放出热量更多、产生的二氧化碳更少。 （3）在生活中的一种低碳生活方式有坐公交车上下学、节约用电等。 （4）A、二氧化碳能溶于水且能和水反应，因此可用水吸收二氧化碳，故A选项符合题意； B、二氧化碳和氧气不能发生反应，因此不能用氧气吸收二氧化碳，故B选项不符合题意； C、二氧化碳不能和稀硫酸反应，因此不能用稀硫酸吸收二氧化碳，故C选项不符合题意； D、二氧化碳不能和氯化钠溶液反应，因此不能用氯化钠溶液吸收二氧化碳，故D选项不符合题意。 故选A。 （5）①氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，该反应的化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。 ②反应、分离室中氧化钙和水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙和捕捉室生成的碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，R溶液流回捕捉室继续“捕捉”CO2，故R溶液中溶质为氢氧化钠，其化学式为NaOH。 ③反应、分离室中氧化钙和水反应生成氢氧化钙，该反应的化学方程式为CaO+H2O=Ca(OH)2。 （6）见答案。 2．我国“十四五”规划明确提出2060年前要实现“碳中和”。CO2减排战略是CCUS，即CO2捕集、利用与封存。 (1)干冰升华属于 （物理变化或化学变化），它的一种用途是 。 (2)向空气中排放的CO2过多，会导致的环境问题是 。生活中有利于降低“碳排放”的做法是 （写一点即可）。 世界首艘安装碳捕集（“碳”是指二氧化碳）和封存设备的海上浮式生产储油船在上海中远海运重工码头建造完毕，于2月底交付使用，其流程如图所示。 (3)“碳捕集”：采用化学吸收法，利用碱性吸收剂捕集并安全存储二氧化碳写出用氢氧化钠溶液“捕集”二氧化碳时发生反应的化学方程式 。 (4)“碳利用”：清华大学研究人员成功研制出一种纳米纤维催化剂，可将二氧化碳转化为液态燃料甲醇（CH3OH），其微观示意图如图所示。甲与乙的分子个数比 。 【答案】(1) 物理变化 人工降雨（作制冷剂，合理即可） (2) 温室效应加剧 绿色出行（合理即可） (3)2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O (4)1:3 【详解】（1）干冰升华只是物质状态的变化，该过程中没有新物质生成，属于物理变化，干冰升华吸热，可用作人工降雨或作制冷剂等。 （2）向空气中排放的CO2过多，会导致的环境问题是温室效应加剧。生活中有利于降低“碳排放”的做法是减少化石燃料的使用、乘坐公共交通工具出行等。 （3）用氢氧化钠溶液“捕集”二氧化碳时发生的是氢氧化钠与二氧化碳生成碳酸钠和水的反应，化学方程式为：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O。 （4）由图示可知，该化学方程式为，则甲与乙的分子个数比1：3。 3．氢气、甲烷、煤油都可以作为火箭的燃料，下表1是他们的熔沸点，以及燃烧后生成液态水时放出的热量。其中体积热值均指的是燃料在液态时放出的热量。 表1：氢气、甲烷、煤油的熔沸点及热值 物质 熔点（℃） 沸点（℃） 质量热值（kJ/kg） 体积热值（kJ/m3） 氢气 -259.2 -252.9 1.43×105 1.01×107 甲烷（CH4） -182.5 -161.5 5.007×104 2.115×107 煤油（平均分子式C12H26） -40~-30 150~300 4.6×104 3.688×107 (1)上述三种物质，与氧气发生燃烧后，生成的产物都有 。 (2)每1000g氢气充分燃烧需要消耗的氧气的质量是多少g？（请列式计算，并写出计算过程） (3)火箭燃料的选择需要考虑多种因素，请完成下表2空白处。 表2：燃料的评价 评价角度 具体内容 选择对象 物流 较安全、易运输 煤油最佳 储存 熔沸点 环保 反应物最好无毒无害 氢气、甲烷、煤油 氢气 (4)若从热值角度考虑，你将从氢气、甲烷、煤油三者中挑选谁作火箭燃料，并请阐述你的理由： ‍。 【答案】(1)水 (2)设需要消耗的氧气的质量为x， x=8000g， 答：每1000g氢气充分燃烧需要消耗的氧气的质量是8000g； (3) 煤油最佳 燃烧产物无污染 (4)选择氢气作火箭燃料，理由是氢气的质量热值大，相同质量的燃料完全燃烧放出的热量多 【详解】（1）三种燃料中都含有氢元素，由质量守恒定律反应前后元素种类不变可知，上述三种物质，与氧气发生燃烧后，生成的产物都有水； （2）见答案； （3）储存时，从熔沸点角度考虑，氢气的沸点很低，甲烷的沸点也较低，相比之下煤油的熔沸点较高，在常温常压下为液态，更便于储存，所以此处应填“煤油最佳”；从环保看，氢气燃烧仅生成水，燃烧产物无污染，环保性最佳； （4）从热值角度考虑，氢气的质量热值很高，由题中所给数据可知氢气的质量热值相对甲烷和煤油更大，及相同质量的燃料，氢气完全燃烧放出的热量更多，能为火箭提供更大的推力，所以选择氢气作火箭燃料。 4．氢能是高能清洁燃料，已应用于航天、交通等领域。兴趣小组对氢气的制取方法、提纯方式、储存手段、发展前景、应用优势等展开项目式实践活动。 任务一：制取氢气 2024年，我国首个光热补能甲醇制氢加氢一体站——榆林站投入使用。该站主要通过热化学工艺将甲醇转化为氢气，融入加氢技术为新能源汽车提供氢能源。制取原理示意图如下： (1)气化过热器中发生的变化从微观角度分析，发生改变的是 。该工艺中可循环使用的物质是 。 (2)写出转化反应器中Ⅰ甲醇裂解生成CO和的方程式 。 任务二：提纯氢气 我国研发了多通道钯膜纯化组件(如下图1、2、3所示)，可将99.92%的氢气提纯至99.99995%，实现了超纯氢气装置国产化，其工作温度在300℃以上。 (3)由图可知， 粒子可以透过钯膜(填粒子符号)，钯膜两侧氢气压强差越大，透氢量 (填“不变”“越大”或“越小”)。 (4)图3中，开始工作时须先通排净装置中空气，再通原料氢气，其目的是 。 任务三：储存氢气 绿氢规模化储存需液化氢气，以满足商业化应用。 任务四：利用氢气 氢燃料电池在我国公共交通中实现了突破性进展，其工作原理如图4所示： (5)燃料电池发生反应的化学方程式为 。 任务五：绿色氢气 (6)①氢气是清洁燃料。图5为小组同学探究可燃物质量与水的温度变化关系图，分析图像，可知相同质量的可燃物，氢气燃烧的热值 天然气(填“<”“=”或“>”)。 ②已知加热1L水至30℃，需燃烧天然气中甲烷的质量为0.2g。若用替代，理论上加热1L水至30℃，能减少 二氧化碳排放(燃烧的方程式为)。 【答案】(1) 分子间的间隔 甲醇 (2) (3) H 越大 (4)防止升温（或加热）时氢气和空气的混合物发生爆炸 (5) (6) > 设用替代，理论上加热1L水至30℃，能减少排放二氧化碳的质量为x， ， 答：能减少0.55g二氧化碳排放。 【详解】（1）甲醇和水气化过程中，甲醇和水的分子间的间隔变大，因此发生改变的是分子间的间隔； 据图可知，甲醇既是反应物又是生成物，因此该工艺中可循环使用的物质是甲醇； （2）甲醇裂解生成CO和，反应的化学方程式为：； （3）由图1可知，由图可知，氢原子可以透过钯膜； 由图2可知，在一定温度时，钯膜两侧氢气压强差越大，透氢量越大； （4）图3中，须先通 N 2 排净装置中空气，再通原料氢气，氢气具有可燃性，其目的是防止升温（或加热）时氢气与空气混合发生爆炸； （5）氢气和氧气在铂催化剂的催化条件下反应生成水，该反应的方程式为：； （6）①由图5可知，相同质量的氢气和天然气燃烧，氢气使水升高的温度更高，这意味着氢气放出的热量更多。根据热值的定义，单位质量（或体积）的燃料完全燃烧时所放出的热量叫做燃料的热值，所以相同条件下，相同质量的氢气和天然气，充分燃烧热值较高的是氢气； ②见答案。 5．实践小组对我市“家用燃料随时代发展产生的变化”开展了项目式学习活动。 任务一：调查家用燃料的变迁 (1)下列说法不正确的是_______(多选，填字母)。 A．液化石油气不慎泄露造成火灾时，应立即开窗通风 B．煤球制成蜂窝煤可以增大其与氧气接触面积，使燃烧更充分 C．家用天然气泄漏报警器往往安装在高处，说明天然气密度比空气大 D．高层住宅失火消防员用高压水枪灭火，说明水能降低着火点 任务二：探究天然气的燃烧产物 【查阅资料】①天然气的主要成分为甲烷(CH4)；②CO能使新鲜鸡血变为桃红色；③CO2能使澄清石灰水变浑浊。 【提出问题】 (2)天然气充分燃烧会产生哪些物质？ 猜想I：CO2和H2O；猜想Ⅱ： 和H2O；猜想Ⅲ：CO2、CO和H2O；猜想Ⅳ：SO2和H2O，丽诗同学认为猜想④不合理，原因是 。 【进行实验】 (3)填表： 操作 现象 结论 步骤1：验纯后，点燃天然气，在火焰上方罩一个干冷烧杯 烧杯内壁出现白雾 天然气燃烧产物有 步骤2：将天然气充分燃烧产生的气体导出，通入澄清石灰水 猜想Ⅰ或Ⅲ成立 步骤3：将天然气充分燃烧产生附气体导出， 无明显现象 猜想Ⅰ成立 【反思与评价】 (4)当天然气燃烧不充分时，火焰偏黄，锅底容易变黑，结合反应相关物质思考，锅底的黑色物质可能是 。 任务三：认识燃料变迁的意义 开发和利用清洁、高效的新能源，使人们的生活更美好。 【答案】(1)ACD (2) CO 反应物不含有硫元素 (3) 水/H2O 澄清的石灰水变浑浊 通入新鲜鸡血 (4)炭黑 【详解】（1）A、液化石油气不慎泄露造成火灾时，立即开窗通风，会供给充足的氧气，使火灾蔓延迅速，故A符合题意； B、煤球制成蜂窝煤可以增大其与氧气接触面积，使燃烧更充分，故B不符合题意； C、在家中使用天然气时，应在厨房安装天然气泄漏报警器，报警器应安装在炉具的上方，因为天然气的密度比空气的密度小，故C符合题意； D、消防人员用高压水枪灭火，使可燃物温度降低至着火点以下，达到灭火效果，可燃物的着火点属于物质的自身属性，一般情况不会发生改变，故D符合题意。 故填：ACD。 （2）天然气的主要成分是甲烷，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，根据已知猜想，则猜想Ⅱ为：CO和H2O；根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素的种类不变，丽诗同学认为猜想Ⅳ不合理，原因是反应物不含有硫元素，。 （3）点燃天然气，在火焰上方罩一个干冷烧杯，烧杯内壁出现白雾，说明有水生成，说明天然气燃烧产物有水； 已知猜想Ⅰ或Ⅲ成立，说明含有二氧化碳，将天然气充分燃烧产生的气体导出，通入澄清石灰水，可观察到澄清的石灰水变浑浊； CO能使新鲜鸡血变为桃红色，将天然气充分燃烧产生附气体导出，通入新鲜鸡血，观察到无明显现象，证明猜想Ⅰ成立，。 （4）当天然气燃烧不充分时，火焰偏黄，锅底容易变黑，甲烷中含有碳元素和氢元素，锅底的黑色物质可能是炭黑，故填：炭黑。 6．阅读下列短文，回答相关问题。 中国的经济发展离不开大量的能源，目前我国的能源结构中以煤(高碳)、石油(中碳)、天然气(低碳)为代表的化石燃料仍占主导地位，化石燃料的燃烧在释放热量的同时产生，是温室气体也是巨大的碳资源。直接转化利用技术指以太阳能或其他可再生能源发电为驱动力，在温和条件下将直接转化为化学原料或燃料。 氢气作为一种新能源越来越受到广泛关注，氢气的主要来源包括化石燃料制氢和电解水制氢。利用可再生能源电解水制氢是目前理想的制氢技术，其技术主要有三种，分别是光催化、光电催化和光—电催化耦合制氢，对应的氢能转化率如表。 可再生能源制氢技术 氢能转化率 光催化 不足 光电催化 不足 光—电催化耦合 以上 氢气储运是氢能产业链的重要环节。中国科学家提出的“液态阳光”是一种储氢载体。“液态阳光”是指利用太阳能等可再生能源制取绿色氢气，结合二氧化碳加氢技术制备以甲醇()为代表的液态燃料。甲醇相比氢气的优势是可以直接使用现有的以汽油为主的燃料储存运输设施，降低了氢气储存和运输的成本。 “液态阳光”的关键技术之一是合成甲醇时催化剂的选择。工业生产选择催化剂时，催化剂的稳定性是重要参考条件之一，中国科学家突破了这一关键技术(部分研究成果如图)，推动了“液态阳光”生产从实验室走向应用。 (1)化石燃料包括煤、石油和 。 (2)直接转化利用技术指以太阳能或其他可再生能源发电为驱动力，在温和条件下将直接转化为 。 (3)如表格所示，利用可再生能源电解水制氢，氢转化率较高的技术是 。 (4)煤经过加工合成的甲醇，不能称作“液态阳光”的原因是 。 (5)以甲醇为代表的液态燃料具有的优势： 。 (6)“液态阳光”的应用帮助解决的问题有：___________(填字母序号)。 A．氢气的储存和运输 B．减碳和碳中和(零碳排放) C．化石燃料危机 (7)根据图中信息，选出合成“液态阳光”最适合的催化剂为___________(填序号)。 A． B． C． D． 【答案】(1)天然气 (2)化学原料或燃料 (3)光—电催化耦合 (4)煤是化石燃料不是可再生能源 (5)可以直接使用现有的以汽油为主的燃料储存运输设施，降低了氢气储存和运输的成本 (6)ABC (7)A 【详解】（1）化石燃料包括煤、石油和天然气。 （2）根据题给信息可知，直接转化利用技术指以太阳能或其他可再生能源发电为驱动力，在温和条件下将直接转化为化学原料或燃料。 （3）根据表格信息可知，利用可再生能源电解水制氢，氢转化率较高的技术是光—电催化耦合。 （4）煤经过加工合成的甲醇，不能称作“液态阳光”的原因是煤是化石燃料不是可再生能源。 （5）根据题给信息可知，以甲醇为代表的液态燃料具有的优势是：可以直接使用现有的以汽油为主的燃料储存运输设施，降低了氢气储存和运输的成本。 （6）根据题给信息可知，“液态阳光”的应用帮助解决的问题有：氢气的储存和运输、减碳和碳中和、化石燃料危机，故选ABC。 （7）根据图像可知，选出合成“液态阳光”最适合的催化剂为，故选A。 7．人类在研究物质过程中，不断了解它们的性质和用途。二氧化碳与人类的生产、生活息息相关，有很多重要的用途。若没有二氧化碳防止地表热辐射到太空，则地球年均气温要降低20℃左右，但大气中二氧化碳含量过高会使温室效应加剧，导致全球气候变暖。兴趣小组同学对此展开以下学习活动。 【活动一】分析大气中二氧化碳增加的原因 (1)大气中二氧化碳含量增加主要有两个途径：自然界生物的有氧呼吸以及化石燃料的燃烧。碳的燃烧产生二氧化碳该反应的化学方程式为 ；二氧化碳是一种重要的物质，自然界中消耗二氧化碳的途径有 （写一条）。 【活动二】探究碳捕捉、碳封存、碳利用技术 我国明确提出了减排目标：二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。二氧化碳的“捕捉”、“封存和利用”是实现减排的重要途径之一。 碳捕捉 (2)如图是实际生产中采用足量NaOH溶液来“捕捉”CO2的工艺流程： ①操作a的名称是 。 ②“捕捉室”中NaOH溶液与CO2发生反应生成Na2CO3和H2O，写出该反应的化学方程式为 。 碳封存 (3)“碳封存”是将CO2(气态)压入地下或注入海底深处，以液态的形式封存。加压“封存”过程中，CO2分子的 (填“大小”或“间隔”)变小。 碳利用 (4)CO2也是重要的化工原料，科学家采用新技术能将CO2转化为甲醇、乙醇、淀粉等有机物。我国科学工作者在二氧化碳人工合成淀粉方面取得突破性进展，其中最关键步骤----生成甲醇(CH3OH)的微观反应示意图如下： 写出该反应的化学方程式： 。 【答案】(1) 植物光合作用 (2) 过滤 (3)间隔 (4) 【详解】（1）碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，化学方程式为； 自然界中消耗二氧化碳的途径有：植物光合作用； （2）①操作a是分离固液的过滤操作，则操作a的名称是过滤； ②“捕捉室”中NaOH与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，化学方程式为； （3）“碳封存”是将(气态)压入地下或注入海底深处，以液态的形式封存，则加压“封存”过程中，分子的间隔变小； （4）由微观示意图可知，该反应为氢气与二氧化碳在催化剂的作用下反应生成甲醇和水，化学方程式为。 8．的捕集、利用是实现“碳中和”的重要途径。 (1)对环境的影响：的过度排放会造成 效应。 (2)在自然界的转化：植物叶片通过光合作用将二氧化碳与水转化成有机物与氧气，下列示意图能正确表示其中物质消耗和产生的是______ 填序号。 A． B． C． D． (3)的利用：我国科学家历时多年科研攻关，首次在实验室实现二氧化碳到淀粉的人工合成。请分析“搭积木”式的合成路线图，回答有关问题。 ①写出图中过程①中反应生成甲醇和水的化学方程式 。 ②淀粉中氢和氧元素的质量比为 。 (4)用水捕集既然能溶于水，也能与水反应生成 。 (5)的捕集：碳气凝胶具有优良的吸附性能，在环境净化中发挥重要作用。 我国科研人员在不同温度下制备了三种碳气凝胶样品，比较其对的选择性吸附性能。他们在不同压强下测定了上述样品对混合气体中吸附的选择性值，实验结果如图。图中选择性值越高，表明碳气凝胶对的选择性吸附性能越好。对比图中三条曲线，得到的实验结论是： ①同一温度下制备的碳气凝胶，在压强越大的情况下，对的选择性吸附性能越好； ② 。 【答案】(1)温室 (2)B (3) 1:8 (4)碳酸 (5)在相同压强下，温度越低制备的碳气凝胶对的选择性吸附性能越好 【详解】（1）的过度排放会造成温室效应； （2）植物光合作用是吸收二氧化碳和水，产生有机物和氧气，故选：b。 （3）①由图可知，过程①中发生的反应是二氧化碳与氢气在催化剂作用下反应生成甲醇和水，化学方程式为； ②淀粉中氢、氧元素的质量比为； （4）二氧化碳能与水反应生成碳酸； （5）由图可知，在相同压强下，不同温度制备的碳气凝胶，温度越低，选择性值越高，即对的选择性吸附性能越好，故还能得到的结论是：在相同压强下，温度越低制备的碳气凝胶对的选择性吸附性能越好。 9．某学习小组以“探索燃烧的奥秘”为主题开展实践探究。家用燃料经历了如图所示的变迁过程，并将逐步向理想燃料发展。 Ⅰ．实验室制取O2和CH4 (1)如图1中仪器①的名称是 。 (2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取并收集一瓶较纯净的O2，应选择图1中的装置 (填字母)，反应的化学方程式为 。若选用F装置装满水收集O2，气体应该从 (填“a”或“b”)口进入。 (3)实验室用无水醋酸钠固体和碱石灰固加热制取CH4，应选择图中发生装置 (填字母)。 Ⅱ．了解燃料燃烧及燃烧安全 (4)天然气属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。 (5)天然气的主要成分是甲烷(CH4)，为防止天然气泄漏造成危险，燃气公司给用户安装了燃气报警器。图2中 (填“甲”或“乙”)同学家的燃气报警器安装正确。 【答案】(1)铁架台 (2) BC b (3)A (4)不可再生 (5)甲 【详解】（1）图中仪器①的名称是铁架台； （2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取由于反应物的状态和固体和液体，反应条件不需要加热，则发生装置应选B，氧气的密度比空气大，可采用向上排空气法收集，氧气不易溶于水，可采用排水法收集，排水法收集的氧气较排空气法纯净，故实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取并收集一瓶较纯净的O2，应选择题图中的装置BC； 过氧化氢在二氧化锰的催化条件下反应生成水和氧气，该反应的化学方程式为； 若选用F装置装满水收集O2，相当于排水法收集氧气，为了方便将水排出，气体应该从短管进入，即从b口进入； （3）实验室用无水醋酸钠固体和碱石灰固加热制取甲烷，由于反应物的状态为固体，反应条件需要加热，应选择图中发生装置A； （4）天然气属于化石能源，在短时间内无法从自然界得到补充，属于不可再生能源； （5）天然气中主要成分甲烷的密度比空气小，燃气报警器应当安装到厨房的上方才能达到目的，故甲同学家的燃气报警器安装正确。 10．某化学兴趣小组欲用家用制氧机制取“富氧空气”并开展相关探究，进行以下实验。 【查阅资料】：通常情况下人体吸入气体和呼出气体的成分 气体成分% 氮气 氧气 二氧化碳 水蒸气 其它 吸入气体% 78 21 0.03 0.01 0.96 呼出气体% Y 15 3.68 5.44 0.88 (1)氮气在呼吸过程中没有参与化学反应，说明氮气的性质 （填“活泼”或“不活泼”）。 (2)根据上表分析：Y 78（填“>”或“=”或“<”）。 【实验测定】测定“富氧空气”中氧气的含量 “沸石分子筛”能将氮气等分子吸附，是家用制氧机的关键部件．通过控制按钮，利用变压吸附技术，获得不同浓度的富氧空气，图1为该制氧过程的示意图。       用图2装置测定“富氧空气”中氧气的含量（集气瓶中“富氧空气”体积为100mL，底部残留少量水，燃烧匙内有足量红磷），操作如下： Ⅰ．往量筒内加入适量水，读出量筒内水的体积为ml； Ⅱ．用电点火装置点燃红磷，充分反应； Ⅲ．冷却至室温后打开止水夹，待右侧量筒内液面不再变化时，排出气球中的气体，调节两边液面在同一水平面上，读出量筒内水的体积为mL。 回答问题： (3)由图1可知，“沸石分子筛”制备氧气的前后，氧分子总数 （填“改变”或“不变”）。 (4)图2装置中气球的作用是： ，红磷燃烧的化学方程式为 。 (5)本次实验测得“富氧空气”中氧气的含量为 %。 【答案】(1)不活泼 (2)< (3)不变 (4) 调节瓶内外压强 (5)27 【详解】（1）氮气在呼吸过程中没有参与化学反应，说明氮气化学性质不活泼； （2）根据表中数据可知，Y=100-15-3.68-5.44-0.88=75，小于78； （3）空气中氮气和氧气的体积比约为4：1，则图中为氮分子，根据题意，氮分子被吸附之后，使氧分子与氮分子的个数比变大形成富氧空气，则氧分子总数并未改变； （4）图2装置中气球的作用是调节瓶内外压强，防止因燃烧及冷却产生较大压强差而使液体倒吸； 红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式为：。 （5）由于量筒倒吸入水的体积为消耗的氧气的体积，消耗氧气的体积为60mL-33mL=27mL，则本次实验测得“富氧空气”中氧气的含量为：。 11．同学们过生日都点蜡烛，蜡烛点燃后，发出明亮的火焰。某化学兴趣小组的同学进行了下图所示的系列实验。 (1)①如图A所示，点燃一支蜡烛，看到的主要现象有 （填字母序号，多选）。 a.发出黄色火焰                     b.熔化的蜡烛顺着蜡烛流下 c.发光、放热                         d.熄灭后有白烟 e.火焰分层 ②将一根木条水平迅速插入蜡烛火焰中，片刻后取出，观察到木条表面出现了如图B所示的圆弧状黑斑，说明蜡烛火焰的 温度最高。 (2)①如图C所示，取一个冷的白瓷片放置在火焰上方片刻后取出，观察，有黑色小颗粒产生，冷却后触摸有滑腻感，此颗粒是炭黑。 ②如图D所示，将干冷的小烧杯罩在火焰上方，发现烧杯壁有 出现，说明蜡烛燃烧的生成物中含有 。 (3)如图E所示，在火焰正上方罩一个漏斗，用一根燃着的火柴接近漏斗截口处，观察到火柴 ，将产生的气体导出并通入澄清石灰水中，振荡，石灰水 。 (4)根据以上实验及现象判断，蜡烛燃烧的生成物中一定含有的物质是 。 (5)化学变化的本质是 。 【提出问题】有发光放热现象的变化都是化学变化吗？ 【猜想与假设】猜想1：都是化学变化；猜想2：不一定都是化学变化。 【实验与分析】同学们设计了下列实验来验证自己的猜想： 观察白炽灯（灯丝为钨丝）： 通电前 通电中 通电后 灯丝为银白色固体 发出白光，手摸灯泡，温度较高 灯丝为银白色固体 (6)分析：通电前后，钨丝本身没有发生变化，灯泡通电发光、放热属于 。 【实验结论】 (7)猜想 （填“1”或“2”）正确。 【答案】(1) abcde 外焰 (2) 水雾 水 (3) 熄灭 变浑浊 (4)二氧化碳和水 (5)有新物质生成 (6)物理变化 (7)2 【详解】（1）①蜡烛在空气中燃烧，发出黄色火焰，放出热量，蜡烛受热熔化，熔化的蜡烛顺着蜡烛流下，火焰分为三层，则点燃一支蜡烛，看到的主要现象有abcde，故填：abcde； ②将一根木条迅速插入蜡烛火焰中，片刻后取出，观察到木条表面出现了如图B所示的圆弧状黑斑，说明蜡烛火焰的外焰温度最高，故填：外焰； （2）②如图D所示，将干冷的小烧杯罩在火焰上方，发现烧杯壁有水雾出现，说明蜡烛燃烧的生成物中含有水，故填：水雾；水； （3）图E所示，在火焰正上方罩一个漏斗，用一根燃着的火柴接近漏斗截口处，观察到火柴熄灭，将产生的气体导出并通入澄清石灰水，振荡，石灰水变浑浊，说明生成了二氧化碳，故填：熄灭；变浑浊； （4）由上述分析可知，蜡烛燃烧的生成物中一定含有的物质是二氧化碳和水，故填：二氧化碳和水； （5）化学变化的本质是有新物质生成，故填：有新物质生成； （6）通电前后，钨丝本身没有发生变化，说明无新物质生成，则灯泡通电发光、放热属于物理变化，故填：物理变化； （7）灯泡通电发光、放热属于物理变化，说明有发光放热现象的变化不一定都是化学变化，故猜想2成立，故填：2。 12．请结合下图回答： (1)图中“蒸发”环节属于 （填“物理变化”或“化学变化”），水分子在该过程中 （选填编号）。 A．间隔变大    B．分解成氢、氧原子    C．质量增大 (2)图中⑤⑥⑦⑧消耗氧气的途径有 ；（选填编号） (3)有关二氧化碳的功过相对论： ①“过”：随着大气中二氧化碳含量的增大，会导致 ； ②“功” ：（任写一条） (4)用学科观点分析碳循环和氧循环，其中正确的是_____（选填编号） A．变化观：每个人都在参与碳、氧循环 B．守恒观：碳、氧循环过程中各元素守恒，其化合价不变 C．平衡观：碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定 D．微粒观：绿色植物的作用是使自然界中的氧原子总数增加 (5)大气中溶于水是自然界“碳循环”的重要环节。一位同学进行了模拟实验： 实验步骤 实验现象 实验结论 ①向充满二氧化碳的软塑料瓶中注入约1/3体积的蒸馏水，拧紧瓶塞后振荡。 二氧化碳能溶于水 ②继续向瓶中滴加紫色石蕊溶液，振荡 二氧化碳能与水反应，反应的化学方程式： 【反思评价】 Ⅰ.甲同学认为步骤②还有待完善，补充了对照实验：将一朵纸花用紫色石蕊浸润后干燥，再通入干燥的二氧化碳气体，现象是 ，说明步骤②的结论是正确的。 Ⅱ.通过上述探究，同学们提出可以用海水吸收二氧化碳，乙同学却认为这种方法存在弊端，理由是 。 Ⅲ.为减少大气中二氧化碳含量，我们可以采取哪些措施？（至少写一条） 。 (6)研究发现，水在光和催化剂（TiO2）的条件下，可产生氢气和氧气，请写出化学方程式 。将氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应合成甲醇，并通过后续反应合成淀粉，从而实现碳转化。 【答案】(1) 物理变化 A (2)⑦⑧/⑧⑦ (3) 温室效应 灭火 (4)AC (5) 瓶子变瘪 紫色的石蕊溶液变红色 CO2+H2O=H2CO3 试纸不变色 二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，会导致海水酸化，影响海洋生物的生存 乘坐公共交通工具（答案不唯一） (6)2H2O2H2↑+O2↑ 【详解】（1）蒸发过程中没有产生新物质，属于物理变化，在蒸发过程中，水分子间隔变大； （2）图中⑤⑥⑦⑧消耗氧气的途径有⑦呼吸作用，⑧化石燃料的燃烧，⑤蒸腾没有生成新物质，不属于化学变化，⑥光合作用消耗二氧化碳生成氧气； （3）随着大气中二氧化碳含量的增大，会导致温室效应，同时二氧化碳可用于灭火、生产汽水、化肥等； （4）A、每个人都有呼吸作用，故每个人都在参与碳、氧循环，故正确； B、碳、氧循环过程中各元素守恒，化合价发生改变，如光合作用中，氧元素的化合价发生了改变，故错误； C、碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定，故正确； D、由质量守恒定律可知，化学反应中原子的种类与数目保持不变，故错误。 故填：AC； （5）二氧化碳能溶于水，若向充满二氧化碳的软塑料瓶中注入约三分之一体积的蒸馏水，拧紧瓶塞后振荡， 会观察到瓶子变瘪； 二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色的石蕊溶液变红色，化学方程式为：CO2+H2O=H2CO3； [反思评价]I.甲同学认为步骤②还有待完善，补充了对照实验：将一朵纸花用紫色石蕊浸润后干燥，再通入干燥的二氧化碳气体，现象是试纸不变色，说明步骤②的结论是正确的； II.用海水吸收二氧化碳，这种方法存在弊端，理由是二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，会导致海水酸化，影响海洋生物的生存； III.为减少大气中二氧化碳含量的做法有乘坐公共交通工具出行或开发利用新能源、植树造林等； （6）水在光和催化剂(TiO2)的条件下，可产生氢气和氧气，化学方程式为：2H2O2H2↑+O2↑。 13．根据下列实验装置图，回答有关问题。 (1)写出标号仪器的名称：① ，② 。 (2)实验室用高锰酸钾制取氧气反应的化学方程式 ，以高锰酸钾为试剂利用A装置制取氧气时，还要做的改进是 。 (3)用F装置收集氧气时，气体应从 (填“c”或“d”)管通入，检验氧气是否集满的方法是 。 (4)若用G和H装置来测生成氧气的体积，g和 (填“e”或“f”)相连。 (5)常温下，锌粒与稀硫酸反应可生成硫酸锌和氢气，氢气密度比空气小，且难溶于水，若要制取较纯净的氢气，应该选择的装置组合是 (填字母)。 (6)化学兴趣小组用含过氧化氢34g的过氧化氢溶液和2g二氧化锰制取氧气，请计算生成氧气的体积。(常温下氧气的密度约为1.4g/cm3)(计算结果保留一位小数) 。 【答案】(1) 铁架台 集气瓶 (2) 试管口塞一团棉花 (3) c 将带火星的木条放在d口，木条复燃，则说明已收集满 (4)e (5)BE (6)设生成氧气的质量为x，则 解得x=16g 则生成氧气的体积为 答：生成氧气的体积为11.4mL。 【详解】（1）由图可知，仪器①为铁架台，仪器②为集气瓶。 （2）高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为：； 加热高锰酸钾时，为了防止固体粉末进入导管，堵塞导管，试管口应塞一团棉花。 （3）氧气密度比空气大，用F装置收集时，气体应从c管通入； 氧气具有助燃性，验满方法为：将带火星的木条放在d口，木条复燃，则说明已收集满。 （4）氧气不易溶于水，若想测定收集氧气的体积，氧气应从f管通入，e和g相连，则排出的水进入量筒中，且进入的水的体积为收集的氧气的体积。 （5）实验室制取氢气的反应为固液常温反应，发生装置选B，排水法收集的氢气较纯，且氧气难溶于水，收集装置选E。 （6）见答案。 14．某兴趣小组的同学在老师的带领下对微型空气质量“监测站”展开了项目式学习。 任务一了解空气质量检测的主要指标 (1)目前计入空气污染指数的项目中除了可吸入颗粒物、臭氧外，还包括下列的 （填序号）。 ①一氧化碳②二氧化碳③二氧化硫④二氧化氮。 (2)下表为空气质量分级标准，由表可知，空气质量级别越高，空气质量状况越 （填“好”或“差”）。 污染指数 50以下 51―100 101―150 151―200 201―250 251―300 300以上 质量级别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ（1） Ⅲ（2） Ⅳ（1） Ⅳ（2） Ⅴ 质量状况 优 良 轻微污染 轻度污染 中度污染 中重度污染 重度污染 任务二组装微型空气质量“监测站”，如下： a.所需仪器和材料：传感器（如二氧化硫传感器、二氧化氮传感器、颗粒物传感器等）、数据采集器、计 算机、电源，连接导线等。 b.组装步骤： 首先将传感器与数据采集器连接，然后将数据采集器与计算机连接，接通电源，确保各部分连接正常。 检测不同污染物的原理和方法： ①二氧化硫检测：通常采用化学发光法或分光光度法。化学发光法是基于二氧化硫与特定化学试剂反应 产生发光现象，通过检测发光强度来确定二氧化硫的浓度。分光光度法是利用二氧化硫与特定试剂反应生成有色物质，通过测量吸光度来计算浓度。 ②二氧化氮检测：常用的方法有盐酸萘乙二胺分光光度法和化学发光法。 ③颗粒物检测： 利用光散射原理，当颗粒物通过检测区域时，会散射光线，通过测量散射光的强度来确定颗粒物的浓度。 (3)PM2.5检测仪通常采用 来测量空气中细颗粒物的浓度。 (4)PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，主要来自化石燃料的燃烧和飘尘。下列措施能减少PM2.5污染的是_____（填字母）。 A．焚烧秸秆 B．用太阳能发电 C．大量烧煤取暖 D．植树造林 (5)通过组装和使用微型空气质量“检测站”来获取相关数据，可以了解空气质量状况。下列有关说法中错误的是_____。 A．污染物传感器模组能够分析空气中二氧化硫的含量 B．“检测站”工作时，太阳能板能使太阳能转化为电能 C．空气质量监测站一般要安装在空间相对比较密闭的位置 D．对空气质量进行检测，能使人们及时掌握空气质量状况 任务三使用微型空气质量“监测站” 某同学组装了一套微型空气质量“检测站”，对某次实验课后化学实验内的空气质量进行检测，结果如表。 污染物项目 PM2.5 PM10 二氧化氮 二氧化硫 臭氧 一氧化碳 含量 27 46 27 167 131 1 浓度限值 75 150 80 150 160 4 达标情况 达标 达标 达标 不达标 达标 达标 (6)颗粒物检测仪测定的项目是 、 ，这两项污染物均达标。 (7)检测的空气中不达标的项目是 (填化学式)，该气体排放到大气中可能会导致的一种环境问题是形成 。 (8)为防治空气污染，我国采取了多种措施。下列措施合理的是_____。 A．建立健全的大气污染联防联控机制 B．加快推进大气污染治理技术成果转化 C．发展清洁能源，减少化石能源的使用 D．实施超低排国家标准，取缔一切污染工业 任务四提出空气质量改进方案 (9)“绿水青山就是金山银山。”为了保护人类赖以生存的空气，请你和兴趣小组同学思考，我们自己在校园中能做什么？ (10)为改善空气质量，北京开展了“为首都多一个蓝天，我们每月少开一天车”的主题活动，下列说法正确的是。 A．尾气不会对空气造成污染 B．每月少开一天车不会减少汽车尾气的排放 C．汽车尾气中含有的CO2是污染物 D．“为首都多一个蓝天”是每个市民的职责 【答案】(1)①③④ (2)差 (3)测量散射光的强度 (4)BD (5)C (6) PM2.5 PM10 (7) SO2 酸雨 (8)ABC (9)节约用电，做到人走电断；多植树，不毁坏校园里的花草树木；不乱认垃圾，垃圾要分类投放到垃圾桶里 (10)D 【详解】（1）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、细颗粒物和臭氧。二氧化碳是空气中的组成成分，不是污染物。故填：④③④。 （2）空气质量级别越高，说明污染的越严重，空气质量越差。 （3）由题中信息:颗粒物检测:利用光散射原理，当颗拉物通过检测区域时，会散射光线，通过测量散射光的强度来确定颗粒物的浓度，故填：测量散射光的强度。 （4）A、焚烧秸秆会产生PM2.5，不符合题意； B、用太阳能发电，减少火力发电，减少煤炭燃烧，能减少PM2.5污染，符合题意； C、大量烧煤取暖会产生PM2.5，不符合题意； D、植树造林，能净化空气，减少PM2.5污染，符合题意。 故选BD。 （5）A、通过组装和使用微型空气质量“检测站”来获取相关数据，可以了解空气质量状况，二氧化硫是空气污染物，污染物传感器模组能够分析空气中二氧化硫的含量，故A正确； B、“检测站”工作时，太阳能板能使太阳能转化为电能，故B正确； C、空气质量监测站一般要安装在空间相对比较宽敞的位置，来获取相关数据，可以了解空气质量状况，故C错误； D、对空气质量进行检测，能使人们及时掌握空气质量状况，故D正确。 故选：C。 （6）根据表中信息可知，颗粒物检测仪测定的项目是PM2.5、PM10，这两项污染物均达标，故填:PM2.5、PM10。 （7）根据表中信息可知，检测的空气中不达标的项目是二氧化硫，二氧化硫能与水反应生成亚硫酸，则该气体排放到大气中可能会导致的一种环境问题是形成酸雨，故填：二氧化硫；酸雨。 （8）A、建立健全的大气污染联防联控机制，有利于防治空气污染，故A符合题意； B、加快推进大气污染治理技术成果转化，有利于防治空气污染，故B符合题意； C、发展清洁能源，减少化石能源的使用，有利于防治空气污染，故C符合题意； D、取缔一切污染工业，不符合实际，故D不符合题意。 故选ABC。 （9）本题考查口语交际，合理即可，如节约用电，做到人走电断；多植树，不毁坏校园里的花草树木；不乱认垃圾，垃圾要分类投放到垃圾桶里，绿色出行等。 （10）A、尾气中含有二氧化硫等有害气体，会对空气造成污染，故A说法错误； B、每月少开一天车，如果每个人都这么做的话，会很大程度上的减少汽车尾气的排放，故B说法错误； C、二氧化碳是空气中组成成分，不是污染物，故C说法错误； D、“为首都多一个蓝天”，保护环境是每个市民的职责，故D说法正确； 故选D。 15．助力“碳中和”的产生、捕集与资源化利用是重要研究课题。 (1) CO2的产生：自然界产生CO2的途径有 （写一条），实验室制取方程式是 。 (2) CO2的捕捉：用饱和石灰水捕捉CO2的反应方程式是 。 (3) CO2的利用： ①利用CO2合成尿素，该反应的方程式为，的化学式是 。 ②我国科学家在利用CO2直接合成乙醇的研究上已取得重大突破，其转化的化学方程式为。如果用此方法处理二氧化碳。使其完全反应，理论上生成乙醇的质量是多少? 。（写出计算过程） 【答案】(1) 化石燃料燃烧（合理即可） (2) (3) H2O 解：设理论上生成乙醇的质量是x。 解得： 答：理论上生成乙醇的质量是23kg。 【详解】（1）自然界产生CO2的途径有动、植物的呼吸作用、化石燃料燃烧、微生物分解有机物等；实验室采用大理石（主要成分是碳酸钙）和稀盐酸为原料制取二氧化碳，碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为，故填：化石燃料燃烧（合理即可）；； （2）二氧化碳与饱和石灰水的主要成分氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，反应的化学方程式为，故填：； （3）①根据质量守恒定律，反应前后原子的个数和种类不变。反应前有1个C、2个O、2个N、6个H，反应后有1个C、1个O、2个N、4个H，相差1个O、2个H，则X的化学式为H2O，故填：H2O； ②详见答案。 16．我国力争在2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。CO2吸收、转化与利用，成为当前研究的热点。 (1)“碳”吸收：自然界有多种途径吸收CO2，请写出海水吸收二氧化碳发生的反应化学方程式： 。 (2)“碳”代替：使用氢能源汽车可以有效减少二氧化碳的排放。单质硼(B)可与物质X反应制取氢气，化学方程式为：，则X的化学式为 ，写出氢气作为能源的优点： 。(写一条) (3)“碳”利用：中科院天津工业生物技术研究所马延和研究团队在实验室人工合成了淀粉，以CO2为原料人工合成淀粉[(C6H10O5)n]，主要转化流程如下图： ①I中还产生一种能供给呼吸的物质，该反应的化学方程式为 ，反应类型是 。 ②Ⅱ中反应的微观示意图如图。在方框中补全相应种类和数目的微观粒子图示 。 ③人工合成淀粉技术虽处于实验室阶段，但有着重大意义、你觉得这项研究的价值是 。 【答案】(1) (2) 产物是水，无污染（合理即可） (3) 分解反应 摆脱传统农业的束缚，解决粮食危机、减少碳排放 【详解】（1）海水的主要成分是水，二氧化碳能与水反应生成碳酸，反应的化学方程式为：； （2）根据化学反应前后原子的种类和数目不变。在反应中，反应后硼原子有2个，氧原子有6个，氢原子有12个；反应前有2个硼原子，那么6个X分子中含有6个氧原子和12个氢原子，所以1个X分子中含有1个氧原子和2个氢原子，即X的化学式为H2O； 氢气作为能源的优点有很多，比如氢气燃烧的产物是水无污染、热值大、制备原料为水，来源广等； （3）①I中产生氢气，还产生一种能供给呼吸的物质，该物质是氧气，该反应是水在通电条件下生成氢气和氧气，反应的化学方程式为：；该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应； ②由Ⅱ中反应的微观示意图可知，反应后的碳原子、氢原子和氧原子的数目分别为1、6、2，反应前的碳原子、氢原子和氧原子的数目分别为1、0、2，化学反应中原子的种类和数目保持不变，方框中应含有6个氢原子，即3个氢分子，补充如图：； ③人工合成淀粉技术虽处于实验室阶段，但有着重大意义，可摆脱传统农业的束缚，解决粮食危机、消耗二氧化碳，减少碳排放。 17．低碳行动是人类应对全球变暖的重要举措，二氧化碳的资源化利用有多种途径。 I．CO2转化为甲醇(CH3OH) 我国科研人员已实现CO2和H2在加热和MoS2催化剂的条件下合成甲醇，反应如下：。 (1)合成甲醇是人工合成淀粉[(C6H10O5)n]的关键一步，反应原理示意图如图1所示。X的化学式 。 (2)CO2和H2可合成甲醇，甲醇燃烧又生成CO2、氢气、甲醇都被认为是“零碳”燃料，甲醇被认为是“零碳”燃料的理由是 。 II．CO2转化为葡萄糖(C6H12O6) 我国科研人员已成功将CO2还原合成葡萄糖，其过程可分为“电催化还原”和“生物合成”两个阶段。 第一阶段的部分反应原理如图2所示。 (3)写出图2所示反应的化学方程式 。 (4)绿色植物的 作用能吸收二氧化碳，释放氧气。计算4.4gCO2通过该作用可得到葡萄糖的质量 (写出计算过程)。[] 【答案】(1)H2O2 (2)甲醇燃烧产生的二氧化碳与合成甲醇所需的二氧化碳质量相等. (3) (4) 光合 3g 【详解】（1）由图可知，与氧气反应生成和X，2X分解生成水和氧气，根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素种类不变，则X是含有氢、氧两种元素的化合物且能分解生成水和氧气，则X为过氧化氢，其化学式为H2O2。 （2）二氧化碳和氢气可合成甲醇，化学方程式为：，44 质量的二氧化碳可合成甲醇为32，燃烧32份质量的甲醇，生成二氧化碳的质量为：,因此甲醇被认为是“零碳”燃料的理由是：,甲醇燃烧产生的二氧化碳与合成甲醇所需的二氧化碳质量相等。 （3）由图可知，二氧化碳在催化剂和通电条件下分解生成一氧化碳和氧气，化学方程式为： （4）绿色植物的光合作用能吸收二氧化碳，释放氧气。 解：设通过光合作用得到葡萄糖的质量为x 18．某兴趣小组开展“家用燃料的变迁与合理使用”跨学科实践活动。 任务一：做调查 调查发现家用燃料变迁的大致历程为： 《辍耕录》中记载：“杭人削松木为小片，其薄如纸，熔硫黄涂木片顶端分许，名曰发烛。” (1)将松木削薄为纸片状的目的是 。 (2)古人常用“发烛”点燃柴草，从燃烧条件分析，“发烛”作用是 。 任务二：探变化 (3)丙烷气体在加压或降温条件下转化为液态过程中，从微观角度分析发生变化的是 ；丙烷完全燃烧的微观过程如图1，参加反应的甲、乙两种物质的分子个数比为 。 (4)分析图2信息，煤炭被天然气替代的原因可能是 (答1点即可)。 (5)工业上可将水蒸气通过高温的煤层生成水煤气(和一种可燃性气体单质)，从而获得更高的热值。将含碳的煤炭与足量水蒸气在高温下充分反应，理论上能产生多少千克的一氧化碳？(请写出计算过程) 。 任务三：寻发展 全球首艘氨燃料动力集装箱船由上海船舶研究设计院自主研发设计。 (6)液氨被广泛认为是未来理想的清洁燃料。点燃氨气前需进行 ；氨气燃烧生成水和空气中含量最多的物质，反应的化学方程式为 。 (7)用煤、空气和水为原料合成氨气的工艺流程如图3所示： ①碳化塔中，通入部分的目的是除去 ，同时生成； ②合成塔中，生成的化学方程式为 。 【答案】(1)增大与氧气的接触面积，使燃烧更充分 (2)使温度达到柴草的着火点 (3) 分子间的间隔变小 1∶5 (4)天然气燃烧产生的二氧化硫少，更环保（或天然气燃烧放出的热量更高） (5)解：设理论上能产生一氧化碳的质量为x x=84kg 答：理论上能产生84千克的一氧化碳。 (6) 验纯 (7) 二氧化碳/CO2 【详解】（1）将松木削薄为纸片，能增大其与氧气的接触面积，从而使燃烧更充分。 （2）燃烧的条件是：可燃物；可燃物与氧气充分接触；温度达到可燃物的着火点。“发烛” 燃烧能放出热量，为柴草提供足够的热量，使柴草的温度达到着火点从而燃烧。 （3）丙烷由气态变为液态，是因为分子间的间隔变小； 根据微观示意图，该反应是C3H8（甲）、O2（乙）在点燃条件下反应生成CO2（丙）、H2O（丁），化学方程式为，所以参加反应的甲、乙分子个数比为1∶5。 （4）从图 2 可知，相同质量的天然气和煤相比，天然气燃烧产生的二氧化硫少，对环境的污染小；且天然气燃烧放出的热量更高。 （5）水蒸气（H2O）通过高温的煤层（C）生成水煤气(和一种可燃性气体单质)，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素种类不变，可知该气体单质是H2，则反应的化学方程式为。煤炭的质量为36kg，据此可通过化学方程式计算出所求一氧化碳的质量，详见答案。 （6）氨气是可燃性气体，点燃前需要验纯，防止发生爆炸； 氨气（NH3）燃烧生成水（H2O）和空气中含量最多的物质（N2），化学方程式为。 （7）①从流程图可知，通入部分NH3后，生成了NH4HCO3，同时除去了一种气体，结合进入碳化塔的气体成分，可知除去的是CO2； ②合成塔中氮气和氢气在高温、高压、催化剂条件下反应生成氨气，化学方程式为。 19．开发和利用新能源是解决能源问题的重要途径。 (1)下列利用了新能源的是______（填序号）。 A．太阳能飞机 B．风力发电 C．火力发电 (2)氢气是理想的清洁能源。 ①使用氢燃料电池汽车可实现“零碳排放”，原因是 （用化学方程式解释） ②氢化钙（）是一种重要的制氢剂，反应原理为若制取4kg氢气，计算理论上需要的质量（写出计算过程及结果） 。 【答案】(1)AB (2) 设理论上需要CaH2的质量为x x=42kg 答：理论上需要CaH2的质量为42kg。 【详解】（1）太阳能发电、风力发电都属于环保新能源发电，火力发电不属于新能源，故选：AB； （2）①氢气燃烧生成水，反应的化学方程式为：； ②见答案。 20．氧元素在自然界中分布广泛，占地壳质量的。48.6%，是丰度最高的元素。 【O2的发现】 (1)我国古代炼丹家发现加热火硝(主要成分为KNO3)能产生“阴气”(即O2)，比欧洲发现氧气的时间早了1000多年。 ①KNO3受热分解的另一产物为亚硝酸钾(KNO2)。，KNO2由氮元素的化合价为 。 ②唐朝炼丹家马和在《平龙认》中指出：阴气(O2)存在于青石、火硝中，用火加热它们，阴气就会放出。运用学过的化学知识分析，该观点 (填“正确”或“错误”)。 【实验制O2】 (2)“追梦”项目小组在实验室中制取氧气并探究其性质，请根据如图所示装置回答问题。 ①指出标号仪器M的名称 。 ②实验室制取氧气的方法：a．过氧化氢溶液分解；b．加热氯酸钾与MnO2固体。若用b制取氧气应选用的发生装置是 (填序号)，选择时考虑的因素是 。 ③可用于实验室收集氧气的装置有 (从“C、D、E"”中选择)。若用F装置收集氧气，则氧气应该从 端通入(填“a或b”)。 ④空间站中水和氧气的最大化利用是生活保障的重要措施。如果在空间站失重状态下收集制得的O2，可选用右图装置中的 (填序，下同号)。 (3)过氧化氢也可用于实验室制取О2.其他条件相同时，按图2装置分别测定催化剂MnO2、CuO对过氧化氢分解的影响，测得锥形瓶内气体压强随时间变化如图3所示。 ①实验室用催化剂MnO2和5%过氧化氢溶液制取O2的化学方程式为 。 ②用MnO2作催化剂进行实验至60s时，压强瞬间回落，其可能原因是 。 【家庭制O2】随着科技的进步，家用制氧机逐步走进千家万户。 Ⅰ．认识制氧机 (4)新型分子筛制氧机以空气为原料，将氧分子从空气中“筛”出去，从而获得高浓度的氧气，其原理如图4所示，该获得O2的过程属于 (填“物理”或“化学”)变化。 (5)化学药剂型家用制氧机如图5，可利用过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2，是一种白色固体，遇水分解为Na2CO3和H2O2，2 Na2CO3·3H2O24Na2CO3+6H2O+3O2↑)等试剂与水反应获取O2。加湿仓中的水除了有过滤杂质提纯氧气的作用外，还可以起到的作用是_______(填序号)。 A．使氧气具有一定湿度 B．观察氧气产生速率 C．加快氧气的生成 Ⅱ．自制简易供氧器 (6)同学们利用饮料瓶、注射器、吸管、输液管等日常用品设计并制作了三套装置如图所示。 右瓶中所装液体为水，向左侧瓶中加入制氧药品后，发现装置有缺陷的是 。 【答案】(1) +3 错误 (2) 锥形瓶 A 药品状态和反应条件 D和E a D (3) 瓶内压强过大，造成橡皮塞被冲开 (4)物理 (5)AB (6)乙 【详解】（1）①KNO2中钾元素化合价为+1价，氧元素的化合价为-2价，设氮元素化合价为x，根据化合物中化合价正负代数和为0，（+1）+x+（-2）×2=0，解得x=+3； ②硝酸钾中含有氧元素，硝酸钾加热会分解产生氧气，但硝酸钾中不含氧气，所以错误； （2）①由图可知，标号仪器M的名称是锥形瓶； ②加热氯酸钾与MnO2固体制取氧气，由于反应物的状态为固体和固体，反应条件需要加热，则应选用的发生装置是A，选择时考虑的因素是药品状态和反应条件； ③氧气的密度比空气大，可采用向上排空气法收集;氧气不易溶于水，可采用排水法收集，故可用实验室收集氧气的装置有D和E；氧气的密度比空气大，若用F装置收集氧气，则氧气应从长管进入，即从a端通入； ④A、装置A适用于收集密度比空气大的气体，在失重状态下无法正常使用，不符合题意； B、装置B适用于收集密度比空气小的气体，在失重状态下氧气密度比空气大，不能采用向下排空气法收集，不符合题意； C、装置C用于排水法收集气体，但在失重状态下水也处于漂浮状态，不易操作，不符合题意； D、在空间站失重状态下，可以利用真空袋收集氧气，符合题意； 故选：D； （3）①过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解产生水和氧气，反应的化学方程式为：； ②用MnO2作催化剂进行实验至60s时，压强瞬间回落，可能是由于实验过程中过氧化氢分解产生大量的气体，瓶内气体增多，压强过大冲开了橡皮塞造成的； （4）新型分子筛制氧机以空气为原料，将氧分子从空气中“筛”出去，从而获得高浓度的氧气。此过程中没有新物质生成属于物理变化； （5）A、加湿仓中的水能将氧气润湿，使氧气具有一定湿度，利于呼吸，选项正确； B、通过气泡观察氧气生成的速率，选项正确； C、过滤仓中的水不能加快氧气的生成，选项错误； 故选：AB； （6）乙装置中，右侧瓶中导管在液面以下，反应生成的氧气无法导出，该装置有缺陷，丙装置可通过注射器控制液体的滴加速率，从而控制氧气流量，而甲装置将制氧药品和水直接混合，无法控制生成氧气的流量，则丙装置更适合，故选乙。 21．水是宝贵的自然资源，“筑梦”小组进行“保护水资源”主题研学活动。 (1)了解水资源分布 由图一可知地球上的水主要存在于 ，跟人类关系最密切的淡水约占地球总水量的 %，可供人类直接利用的河流、湖泊淡水及浅层地下水，仅约占淡水总量的 %。 (2)海水淡化 从海水中获取淡水是将混合物分离提纯的过程。分离提纯混合物一般有两种思路：①直取所需  ②除去杂质保留所需。蒸馏法淡化海水采用的思路是 (填序号)。 图二是实验室模拟蒸馏法淡化海水的实验，为使水蒸气冷凝效果更好，可 (填“增加”或“减少”)玻璃导管长度。 (3)净化天然水 水的天然循环给我们带来了淡水。天然淡水中往往含有泥沙、悬浮物和细菌等杂质，饮用前需要经过净化处理。从物质分类的角度看，天然水属于 。图三是小组同学制作的简易净水器，主要的净水物质有①活性炭  ②小卵石  ③石英砂，水流经它们的顺序为 (填序号)，其中活性炭的作用是 。 (4)水是生命之源，节水护水是每个公民应尽的责任和义务。请列举一条生活中节约用水或防止水污染的具体做法 。 【答案】(1) 海洋和咸水湖中的水 2.5 13 (2) ① 增加 (3) 混合物 ②③① 吸附水中有颜色异味的粒子 (4)随时关水龙头 【详解】（1）由图一可知地球上的水主要存在于海洋和咸水湖中的水，淡水约占地球总水量的2.5%，可供人类直接利用的河流、湖泊淡水及浅层地下水，仅约占淡水总量的11.8%+1.2%=13%； （2）蒸馏法淡化海水，指的是将海水加热至水的沸点，得到纯净的水蒸气，采用的思路是①直取所需； 水蒸气温度相对较高，当它通过暴露在空气中的导气管时，导气管起到了冷凝器的作用，延长导气管意味着水蒸气与较冷的导管表面接触的时间增加，从而增强了冷凝过程； （3）天然水中含有泥沙、悬浮物和细菌等杂质，属于混合物；用小卵石除去较大的颗粒，再用石英砂除去较小的颗粒，再用活性炭除去色素和异味，最后是蓬松棉，起支撑作用，故水流经它们的顺序为②③①；活性炭结构疏松多孔，可以吸附水中有颜色有异味的粒子； （4）爱护水资源的措施有很多，例如随时关水龙头、生活中一水多用（合理即可）。 22．碳循环对于维持人类生活和生态平衡具有重要意义。含碳元素的物质与我们的生活息息相关。但近年来大气中二氧化碳含量持续上升，也带来一系列环境问题。降低大气中二氧化碳含量的措施，一是控制二氧化碳的产生，二是转化大气中的二氧化碳。 (1)控制二氧化碳的产生 自然界中的一些变化会产生二氧化碳，如含碳燃料的燃烧。含碳燃料燃烧后生成二氧化碳，请写出该反应的化学方程式 。近年来，含碳燃料的消耗不断激增，使大气中二氧化碳含量持续上升，带来的环境问题是 。因此，我们不仅要合理使用含碳燃料，还要有规划地开发和使用新能源。 (2)了解二氧化碳在自然界中吸收消耗的途径 自然界中的一些变化会吸收二氧化碳，例如，绿色植物通过 吸收大气中的二氧化碳；江河湖海的水体也会吸收二氧化碳，那是因为二氧化碳不仅溶于水，也会与水反应，请写出该反应的化学方程式 。 (3)探究二氧化碳的人工吸收途径 科学家用“人工树叶”模拟光合作用，吸收CO2并获得O2，实现“碳中和”。其反应的微观示意图如下： ①由图可知，化学反应前后不发生改变的微观粒子是 (用化学符号表示)。 ②写出该反应的化学方程式 ，反应物的分子个数比为 。 ③上述四种物质中，属于氧化物的是 。(填化学式) ④请从微观角度解释该反应前后物质的质量总和不变的原因 。 【答案】(1) C+O2CO2 温室效应增强 (2) 光合作用 CO2+H2O=H2CO3 (3) C、H、O CO2+2H2OCH4+2O2 二氧化碳和水分子个数比为1：2 CO2、H2O 化学反应前后，原子的种类、数目和质量均不发生变化 【详解】（1）碳和氧气完全燃烧生成二氧化碳，化学方程式为：C+O2CO2；二氧化碳是温室气体，大气中二氧化碳含量上升会导致温室效应增强； （2）绿色植物通过光合作用吸收大气中的二氧化碳并产生氧气；二氧化碳与水反应生成碳酸，化学方程式为：CO2+H2O=H2CO3 ； （3）①在化学反应中，分子分成原子，原子重新组合成新分子，故化学反应前后不发生改变的微观粒子是碳原子、氢原子和氧原子，符号为C、H、O； ②根据微观示意图可知，该反应为二氧化碳和水在一定条件下生成甲烷和氧气，化学方程式为：CO2+2H2OCH4+2O2；二氧化碳和水分子个数比为1：2； ③氧化物的定义是由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物，所以根据微观示意图可知，水由氧元素、氢元素组成属于氧化物，二氧化碳由碳元素和氧元素组成，属于氧化物，甲烷由碳元素、氢元素组成，不属于氧化物，氧气属于单质，故上述四种物质中，属于氧化物的是CO2、H2O； ④化学反应前后，原子的种类、数目和质量均不发生变化，所以反应前后物质的质量总和不变。 23．在实验室和生活中选择合适的药品和装置可以制取气体。 I.实验室制取CO2气体并验证性质 已知：浓硫酸有吸水性，常用作气体的干燥剂。 (1)仪器X的名称为 。 (2)实验室制取二氧化碳气体的化学方程式为 。 (3)要组装一套“随开随用，随关随停”制取干燥二氧化碳的装置，选择合适装置，其正确连接顺序是 (填字母)。 (4)利用如图2所示实验研究CO2的性质。 ①证明CO2能与水反应的现象是 。 ②一段时间后澄清石灰水变 。 Ⅱ.化学小组自制简易“化学氧自救器” 已知：①超氧化钾(KO2)是一种黄色固体，碳酸钾是白色固体。 ②超氧化钾能与二氧化碳反应：2CO2+4KO2=2K2CO3+3O2 (5)如图3，“化学氧自救器”工作一段时间后，观察到超氧化钾生氧剂 (填颜色变化)，说明生氧剂基本失效。 (6)为减小呼气、吸气阻力，生氧罐的气体通道不宜太小，则生氧罐内使用 (填“粉末状”或“片状”)的超氧化钾作生氧剂更好。 (7)常见的化学氧自救器的气路结构有往复式和循环式两种，在相同条件下，以等量超氧化钾作生氧剂，测得2种不同气路结构的吸气的温度变化如图4，氧气体积分数变化如图5所示。 ①化学氧自救器工作中，吸气的温度升高的原因是 。结合图4、图5分析，选择 气路结构吸氧更舒适。 ②若成人每分钟正常需氧量为0.32g，则能维持成人正常呼吸30分钟的“化学氧自救器”，至少要装入超氧化钾(KO2)多少克？(不考虑水蒸气参与反应，写出计算过程) 。 【答案】(1)长颈漏斗 (2) (3)AFE (4) 干燥的石蕊棉团不变色，湿润的石蕊棉团变红 浑浊 (5)由黄色变为白色 (6)片状 (7) 超氧化钾反应放热 循环式 解：设至少要装入超氧化钾(KO2)的质量为x 维持成人正常呼吸30分钟所需氧气为： x=28.4g 答：至少要装入超氧化钾28.4克。 【详解】（1）根据图像，仪器X是长颈漏斗。 （2）实验室通常利用大理石（主要成分是CaCO3）与稀盐酸反应制取二氧化碳，大理石与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳、水，化学方程式为：。 （3）要组装一套“随开随用，随关随停”制取干燥二氧化碳的装置，则发生装置需选用A，具体原理是：反应过程中，关闭活塞，则试管内气压上升，导致液面下降，直到稀盐酸与多孔隔板上的大理石脱离接触，此时反应停止。重新打开活塞，则气体可以沿着导管流向收集装置，试管内气压下降，液面回升，液面高于多孔隔板时大理石与稀盐酸重新接触，反应发生。制取干燥的二氧化碳，需要使用浓硫酸（装置F）进行干燥；二氧化碳密度比空气大、能溶于水，可用向上排空气法收集，则收集装置需选用E，因此正确的连接顺序是AFE。 （4）①CO2能与水反应生成碳酸，碳酸能使石蕊变红，则证明CO2能与水反应的现象是：干燥的石蕊棉团不变色，湿润的石蕊棉团变红； ②CO2能使澄清石灰水变浑浊，一段时间后澄清石灰水变浑浊。 （5）根据资料，超氧化钾(KO2)是一种黄色固体，碳酸钾是白色固体，超氧化钾能与二氧化碳反应：2CO2+4KO2=2K2CO3+3O2，则观察到超氧化钾生氧剂由黄色变为白色，说明生氧剂基本失效。 （6）为减小呼气、吸气阻力，生氧罐的气体通道不宜太小，则生氧罐内使用片状的超氧化钾作生氧剂更好，可以防止超氧化钾进入气体通道。 （7）①化学氧自救器工作中，吸气的温度升高的原因是超氧化钾反应放热； 结合图4、图5分析，相同条件下，循环式和往复式气路结构氧气的体积分数变化基本相同，但是往复式气路结构的吸气温度较高，而循环式气路结构的吸气温度较低，比较安全，因此选择循环式气路结构吸氧更舒适； ②维持成人正常呼吸30分钟所需氧气为，据此可通过化学方程式2CO2+4KO2=2K2CO3+3O2计算出所需超氧化钾的质量，详见答案。 24．制氧机在生产、生活中有重要应用。化学兴趣小组的同学们利用相关知识，对家用制氧机的工作原理、制氧方法以及自制设备等展开了项目式学习活动。 【探秘原理】市场上的制氧机按制氧原理主要分三类：空气分离制氧、电解水制氧和化学试剂制氧。 (1)某品牌制氧机以空气为原料，当空气经过分子筛时，氮气和氧气分离，获得高浓度的氧气。其微观示意图如图所示。则该制氧机制得的“氧气”属于 (填“纯净物”或“混合物”)。 (2)若要通过分解反应制备氧气，一定不能选用的反应物是______(填字母)。 A．氯酸钾(KClO3) B．氯化铵(NH4Cl) C．过氧化氢(H2O2) (3)化学药剂制氧机：如图是某品牌制氧机的工作原理示意图。 ①该制氧机的制氧原理： 第一步：过碳酸钠分解生成碳酸钠和过氧化氢。 第二步： (用符号表达式表示)。 ②某同学在看到反应仓内产生气泡后，马上将带火星的木条放在氧气出口处，却没有看到带火星的木条复燃，你认为原因可能是 。 ③氧气能从加湿过滤仓中逸出，是因为氧气具有 的性质。 ④医疗氧气瓶上有湿化瓶装置，湿化瓶装置类似于如下图。关于该装置，下列说法正确的有 (填字母)。 A．b导管连接制氧机 B．b导管连接病人吸氧的塑料管 C．可以观察氧气生成的速率 ⑤该兴趣小组为测定某家用制氧机制得氧气的纯度，设计了如图所示装置。实验时，打开止水夹a和b，向A中缓慢鼓入制氧机中导出的气体，至露出固体白磷后，关闭止水夹a和b.此时，A中水进入到B中200mL。然后用凸透镜聚光照射白磷，白磷开始燃烧：待白磷熄灭且装置冷却后，打开止水夹b，B中的水倒吸入A中，测得此时B中剩余水的体积变为20mL。写出该图3装置中反应的符号表达式 ，该制氧机导出的气体中氧气的体积百分数是 。 (4)设计并制作简易制氧机 【设计制作】制作简易的家用制氧机时，除需考虑反应原理、方法选择外，还需考虑很多方面的因素，例如： (写一条)。 【成果展示】在学校的科技节中，同学们将自制的简易家用制氧机进行了展示。 【答案】(1)混合物 (2)B (3) H2O2H2O+O2 未等气泡连续均匀冒出时就开始检测 不易溶于水 BC P+O2P2O5 90% (4)反应条件(或反应物状态) 【详解】（1）由图可知，通过后仍含有多种物质，属于混合物。 （2）A、氯酸钾中含有氧元素，根据反应前后元素种类不变，则能用于制取氧气，不符合题意； B、氯化铵中不含氧元素，则不能用于制取氧气，符合题意； C、过氧化氢中含有氧元素，则能用于制取氧气，不符合题意。 故选B。 （3）①过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，反应的符号表达式为：。 ②氧气能使带火星的木条复燃，刚开始带火星的木条不复燃，则说明可能未等气泡连续均匀冒出时就开始检测。 ③氧气能从加湿过滤仓中逸出，说明氧气不易溶于水。 ④A、氧气不易溶于水，则a导管连接制氧机，将氧气通入水中，氧气再从b管排出，该选项说法不正确； B、结合前面分析可知，b导管连接病人吸氧的塑料管，该选项说法正确； C、可通过产生气泡的速率，观察产生氧气的速率，该选项说法正确。 故选BC。 ⑤白磷燃烧生成五氧化二磷，反应的符号表达式为：； 倒吸的水的体积即为消耗的氧气的体积，则测定氧气的体积分数为。 （4）制作简易制氧机时，要考虑反应条件、反应物状态等。 25．我国力争在2060年前实现“碳中和”，并发展氢气新能源，体现了中国对解决气候问题的大国担当。 (1)“碳”吸收：自然界通过光合作用吸收。 ①光合作用是大自然利用 （填一种能量名称）最成功的范例。 ②试写出绿色植物在光照和叶绿素作用下发生光合作用的化学式表达式为 。 (2)二氧化碳的储存：2023年6月1日，我国首个海上二氧化碳封存示范工程项目成功投入使用。其原理是将油井开采产生的油气混合物注入高碳分离器，再将分离出的二氧化碳通入压缩机加压和干燥，使其变成介于气态和液态之间的超临界状态，更容易通过管道长途运输，并高效地注入深海或地下地层进行封存。 ①从微观角度分析，二氧化碳被压缩过程中变化的是 。 ②超临界二氧化碳与二氧化碳化学性质 （填“相同”或“不相同”）。 (3)新能源开发：利用太阳能将水转化为氢能是一种理想途径。某种光分解水的过程如图1所示。 ①该转化中循环利用的物质有和 （填化学式）。 ②与电解水相比，该方法的优点是 。 ③甲烷催化重整是目前大规模制取的重要方法，生产过程中涉及的重要反应有：，。向催化重整体系中投入一定量的CaO可吸收二氧化碳，从而提高的百分含量，如图2所示，投入纳米CaO时，的百分含量最大，其原因是 。 【答案】(1) 太阳能 (2) 分子之间的间隔 相同 (3) 节约能源 增大了与二氧化碳的接触面积，吸收二氧化碳更彻底 【详解】（1）①光合作用是二氧化碳和水在光和叶绿体的作用下反应生成有机物和氧气，故光合作用是大自然利用太阳能最成功的范例； ②  绿色植物光合作用的反应为二氧化碳和水在光和叶绿体的作用下反应生成葡萄糖和氧气，反应的符号表达式为： （2） ①分子间存在着间隔，其气体分子间隔较大，二氧化碳被压缩过程中变化的是：分子之间的间隔； ②超临界二氧化碳与二氧化碳都是由二氧化碳分子构成的，二氧化碳分子保持其化学性质，所以它们的化学性质相同； （3） ①由图1可知，四氧化三铁是反应Ⅰ的反应物，是反应Ⅱ的生成物，是反应Ⅰ的生成物，是反应Ⅱ的反应物，故该转化中循环利用的物质有和； ②该方法是利用太阳能将水转化为氢能，与电解水相比，该方法可以节约能源； ③如图2所示，投入纳米时，氢气的百分含量最大，原因是：纳米的表面积较大，增大了与二氧化碳的接触面积，吸收二氧化碳更彻底。 26．天然气是一种较清洁的能源，其主要成分是甲烷。 (1)实验室常用加热醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷，发生装置 (填“能”或 “不能”)选择图甲装置；用图乙所示方法检查装置气密性时，如果气密性良好，很快会出现的现象是 (填字母序号)。 A．  B． C． (2)用图丙所示的实验验证甲烷的组成时，能证明甲烷中含有碳、氢元素的现象有 。 (3)甲烷在一定条件下能制甲醇(CH3OH)。下图为甲烷制甲醇的微观反应示意图。 该反应的化学方程式为 ；保持甲烷化学性质的最小微粒是 (填微粒名称)。 (4)近50年家用燃料的使用，经历了煤→管道煤气→天然气的发展过程。充分燃烧1kg 煤或天然气释放的热量和产生 SO2的质量如下图所示。 天然气代替煤作家用燃料，除了具有便于管道运输的优点外，根据上图分析，还具有的优点有 。 【答案】(1) 能 A (2)烧杯内壁的澄清石灰水变浑浊，冷而干燥的烧杯内壁出现水雾 (3) 2CH4+O22CH3OH 甲烷分子 (4)热值高、对环境污染小 【详解】（1）实验室常用加热醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷，该反应属于固体加热型，发生装置能选择图甲装置；图所示方法检查装置气密性，手握住试管，温度上升，试管内气体膨胀，若装置气密性良好，则会在导管口观察到气泡冒出； （2）甲烷燃烧生成二氧化碳和水，化学反应前后元素的种类不变，二氧化碳中含有碳元素，水中含有氢元素，所以验证生成二氧化碳和水则可说明甲烷中含有碳、氢元素。水蒸气遇冷凝结为水滴，所以冷而干燥的烧杯内壁出现水雾可说明生成水，证明甲烷中有氢元素。烧杯内壁的澄清石灰水变浑浊，说明生成二氧化碳，可证明甲烷中有碳元素； （3）由微观反应示意图可知，该反应是由甲烷和氧气在光照和催化剂的条件下反应生成甲醇，化学方程式为2CH4+O22CH3OH；由分子构成的物质，分子是保持物质化学性质的最小微粒，甲烷是由甲烷分子构成的，保持甲烷化学性质的最小微粒是甲烷分子； （4）天然气代替煤作家用燃料，除了具有便于管道运输的优点外，根据上图分析，还具有的优点有热值高、对环境污染小。 27．能源的利用与社会可持续发展密切相关。回顾人类社会家用燃料的发展历程，回答下列问题。 (1)任务一：定性认识家用燃料的变迁 上图所列4种燃料不属于化石燃料的是 。液化石油气和管道天然气中特别添加少量有特殊臭味的硫醇，猜测其目的是 。 (2)任务二：定量认识燃料燃烧时的物质与能量变化 某管道天然气的密度为，其中甲烷的质量分数为88%，计算10该天然气中甲烷的质量为 (写结果，精确到0.1)，这些甲烷完全燃烧排放 (写计算过程)。 液化石油气主要成分是丙烷，丙烷或甲烷充分燃烧对比数据如图。已知丙烷充分燃烧释放热量，在图中补画丙烷释放能量的柱状图并标注数据 。 (3)任务三：畅想未来燃料 结合数据或其他角度，你认为未来最理想的能源及理由是 。 【答案】(1) 柴草 若燃气发生泄露，可以及时察觉 (2) 6.4 解：设完全燃烧该天然气排放的质量为 答：完全燃烧该天然气排放的质量为 (3)氢能，燃烧产物只有水，对环境无污染(或太阳能、风能等；取之不尽用之不竭等。有对应关系且合理即可) 【详解】（1）化石燃料包括煤、石油和天然气，柴草不属于化石燃料；液化石油气和管道天然气中特别添加少量有特殊臭味的硫醇，其目的是若燃气发生泄露，可以及时察觉； （2）某管道天然气的密度为，其中甲烷的质量分数为88%，计算10该天然气中甲烷的质量为：0.73kg/m3×10m3×88%≈6.4kg； 甲烷燃烧排放二氧化碳的质量计算见答案； 已知44g丙烷充分燃烧释放2200kJ热量， 1kg =1000g，1000g丙烷释放的热量为： ，图片补充完整如图 所示：； （3）未来最理想的能源是氢气，理由如下：氢气燃烧产物是水，无污染，对环境友好；氢气可以通过水分解制取，而水在地球上储量丰富，资源充足；氢气燃烧时放出的热量多，是优质的高能燃料（或太阳能、风能等；取之不尽用之不竭等，有对应关系且合理即可）。 28．某中学进行微型空气质量“检测站”的组装与使用活动。 活动一：了解城市空气质量 (1)如图1为该城市9月8日的空气质量情况。图中的“X”代表 （填字母）。 a.氮气    b.氧气    c.二氧化碳    d.二氧化氮 (2)9月8日空气主要污染物浓度最高的物质为 。该物质属于 （填“单质”或“氧化物”）。 (3)空气质量报告中所列的空气质量级别越 （填“高”或“低”），空气质量越好。 (4)二氧化硫主要来源于含硫物质的燃烧，请写出硫燃烧的符号表达式 。 活动二：检测某小区地下车库中的有害气体 【测定实验】实验小组用微型空气质量“检测站”测得某小区地下车库中一氧化碳浓度如图2所示。 (5)一氧化碳浓度最大的时间段是 （填“t1~t2”“t2~t3”或“t3~t4”）。 (6)在地下车库里确定5个位置进行取样。以下取样位置设定合理的是______。 A． B． C． 活动三：成果分享 (7)同学们通过项目化学习，了解了微型空气质量“检测站”的组装和使用、有害气体的检测等，他们一起制作了保护空气倡议书，请你将其补充完整。 保护空气倡议书 为了使天空更蓝，人类正在积极行动，我们能做的很多，比如，其中一种保护空气的具体做法是 。 【答案】(1)d (2) 臭氧/O3 单质 (3)低 (4) (5)t1~t2 (6)B (7)乘坐绿色交通上学 【详解】（1）a、氮气是空气的主要成分，不是空气污染物，选项不符合题意； b、氧气是空气的主要成分，不是空气污染物，选项不符合题意； c、二氧化碳是空气的成分之一，无毒，不是空气污染物，选项不符合题意； d、二氧化氮有毒，属于空气污染物，选项符合题意； 故选d； （2）由图可知，长春9月8日空气主要污染物浓度最高的物质为臭氧或O3； 臭氧由氧元素组成，属于单质； （3）空气质量报告中所列的空气质量级别越低，空气质量越好； （4）硫燃烧生成二氧化硫，符号表达式为； （5）由小区地下车库中一氧化碳浓度图可知，一氧化碳浓度最大的时间段是t1～t2； （6）取样位置应均匀分散开，不能过于集中，故应选择B处； （7）为了使天空更蓝，人类正在积极行动，作为中学生，我们可以乘坐绿色交通上学等方式来保护空气。 29．践行绿色低碳生活方式 2030年前实现“碳达峰”，2060年实现“碳中和”，是我国实现绿色发展的重要目标。为达成这一目标，一方面要碳减排，另一方面要捕获、封存和利用不可避免的碳排放。 Ⅰ．“碳减排”。使用新能源汽车是实现碳减排的一种措施。新能源汽车的能量来源多元化。纯电动汽车是一种采用蓄电池作为储能动力源的汽车。几类常用蓄电池的部分性能指标如图1所示，其中能量密度表示单位体积的电池所具有的能量。乙醇汽车是以乙醇为燃料。氢动力汽车的氢燃料电池的反应原理是氢气和氧气在催化剂的作用下生成水，氢动力汽车是新能源汽车中最环境友好型的汽车。 (1)①根据图1，锂电池优于镍氢电池的性能指标是 。 ②提供相同能量时，体积最小电池是 。 ③给蓄电池充电时的能量转化是(用“→”表示转化) 。 (2)乙醇汽车是以乙醇为燃料，乙醇完全燃烧的化学方程式为 。 (3)①最理想的制氢气方法是在合适的催化剂作用下，利用太阳光使水分解制氢，该制氢过程 (选填“吸收”“放出”)能量。 ②氢动力汽车是新能源汽车中最环境友好型的汽车，原因是 (写化学方程式)。 ③据测算，1kg氢气完全燃烧可释放KJ的热量，1kg汽油完全燃烧可释放KJ的热量。由数据可知，氢动力车与汽油车相比的优势是 。 Ⅱ．“碳捕获并封存”被认为是目前减缓全球气候变暖最经济可行的方式。 (4)小张利用化学知识，设计了一个简易捕捉器，其捕捉流程如下图所示。 ①此方法中采用“喷雾”的优点是 。 ②流程中可循环的物质为丁，请写出由固体→丁发生分解反应的化学方程式： 。 ③该流程虽然简单，但从“节能减排”的角度看，存在的不足是 。 (5)海洋封存是实现“碳封存”的途径之一，是将运输到封存地点，灌注于海洋深处。请你分析海洋封存的不足之处(答两点) 。 Ⅲ．“碳利用”。中国科学家已实现由到淀粉【】的全人工合成。 (6)其中第一阶段反应的微观过程如图所示。 图中丙为甲醇(化学式为)，这一反应的化学方程式为 。 (7)由到淀粉的全人工合成，可实现粮食的工业化生产，假设碳元素完全转化到淀粉中，则4.4t二氧化碳理论上可生产淀粉的质量为 。 【答案】(1) 能量密度 铝空电池 电能→化学能 (2) (3) 吸收 相同质量的氢气和汽油，氢气完全燃烧释放的热量大(或“氢气的热值高”) (4) 增大反应物间的接触面积，使反应更充分 高温煅烧时需要消耗较多的能量，且反应后又释放出了二氧化碳 (5)溶于海水将导致海水酸化；如果海底发生地质运动，可能使封存的逸出；考虑经济成本，如海洋上的运输等成本较高 (6) (7) 2.7t 【详解】（1）①根据图1可知，锂电池优于镍氢电池的性能指标是能量密度。 ②能量密度表示单位体积的电池所具有的能量，由图1可知，铝空电池的能量密度最大，则提供相同能量时，体积最小。 ③给蓄电池充电时，电能转化为化学能，则电能→化学能。 （2）乙醇燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为。 （3）①在合适的催化剂作用下，利用太阳光使水分解制氢，该反应的反应条件是太阳能和催化剂，故该过程吸收能量。 ②氢气燃烧只生成水，没有污染，氢动力汽车的氢燃料电池的反应原理是氢气和氧气在催化剂的作用下生成水，反应的化学方程式为。 ③根据数据可知，等质量氢气和汽油燃烧时，氢气完全燃烧释放的热量大。 （4）①将氢氧化钙溶液以喷雾的形式喷入，能增大反应物的接触面积，使反应更充分。 ②氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，则由固体→丁发生分解反应的化学方程式为：。 ③由于碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，所以耗能较多，且生成二氧化碳，所以从节能减排的角度看，存在的不足是需要消耗较多的能量，且生成二氧化碳等。 （5）二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸显酸性，会使海水酸化，且若海底发生地质运动，可能使封存的逸出，并且海洋上的运输等成本较高等。 （6）由图可知，甲为H2，乙为CO2、丙为，丁为H2O，反应的化学方程式为：。 （7）根据碳元素守恒，设可生产淀粉的质量为x，则 解得x=2.7t。 30．老子言：水善利万物而不争，水是人类的宝贵资源。化学小组在学完水的相关知识后，查阅了很多资料，对水进行深入的学习。 【查阅资料】 1.“生命吸管”可直接将污水净化为饮用水； 2.电压、温度及氢氧化钠的浓度都会影响电解水的速率； 3.通常状况下，相同体积的水所溶解的氧气比氢气多。 任务一、初步认识生活中的水 (1)图1是我国“国家节水标志”。谈谈你对该标志的理解或由此获得的启示 。 (2)图2为“生命吸管”及其净水过程，其②中活性炭的主要作用是________（填字母）。 A．去除有害菌和部分病毒 B．吸附杂质 C．除去较大的不溶性杂质 任务二、探究水的组成 【进行实验】化学小组连接好实验装置（如图3） (3)检查装置气密性：关闭装置两侧活塞，向长颈漏斗中持续注水，若观察到 （填字母）现象，说明气密性良好。 (4)在电解器玻璃管中加满水，通常还要加入少量氢氧化钠，其目的是为了 （“增强”或“减弱”）导电性 (5)接通直流电源，反应一段时间后切断电源，将燃着的木条放在b管口，观察到的现象为 。 任务三、研究影响电解水反应速率的因素 为研究影响电解水反应速率的因素，某兴趣小组利用如图装置进行实验，记录如下： 实验序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 电压/V 8 8 8 12 12 12 温度/℃ 10 10 30 10 10 30 溶液浓度/% 2.5 5.0 5.0 2.5 5.0 5.0 电解时间/s 1366 753 464 703 x 237 a极气体的体积/ 18.7 18.7 19.7 19.7 20 20 b极气体的体积/ 9.3 9.3 9.8 9.8 9.9 9.9 (6)实验2和3研究的影响电解水反应速率的因素是 。 (7)分析六组实验数据，实验⑤的电解时间“x”可能是________（填字母序号）。 A．710 B．740 C．395 D．235 (8)阿伏伽德罗定律指出：在同温同压下，气体体积比等于气体分子个数比，据此请先说明电解水实验中产生氢气和氧气体积比的理论值，再结合资料分析上表数据与理论值产生偏差的原因 。 【答案】(1)生活中要注重节约用水 (2)B (3)a (4)增强 (5)木条燃烧更旺 (6)温度 (7)C (8)理论值应为2:1，实验数据产生偏差的原因是b管中的氧气比a管中氢气易溶于水 【详解】（1）图1是我国“国家节水标志”，由此获得的启示是生活中要注重节约用水； （2）活性炭具有吸附性，②中活性炭的主要作用是吸附杂质，故选B； （3）检查装置气密性：关闭装置两侧活塞，向长颈漏斗中持续注水，若观察到玻璃管中有气体生成，说明气密性良好，故选a； （4）在电解器玻璃管中加满水，通常还要加入少量氢氧化钠，其目的是为了增强导电性； （5）在电解水实验中，“正氧负氢”，b管与电源正极相连，产生的是氧气，氧气具有助燃性，所以将燃着的木条放在b管口，可观察到木条燃烧更旺； （6）实验2和3的温度不同，研究的影响电解水反应速率的因素是温度； （7）实验⑤的NaOH溶液浓度比实验④大，实验⑤的温度比实验⑥的温度低，实验⑤的电解时间应位于实验④和实验⑥之间，则“x”可能是395，故选：C； （8）在电解水实验中，“正氧负氢”，生成氢气和氧气的体积比约为2:1，理论值应为2:1，实验数据氢气与氧气的体积比大于2：1，产生偏差的原因是b管中的氧气比a管中氢气易溶于水。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $