题型07 跨学科实践题与科技题（期末真题汇编，湖北专用）九年级化学上学期

题型07 跨学科实践题与科技题 1． （湖北省恩施州巴东县两校2024-2025学年九年级上学期期末化学试卷）“生命吸管”是军事上的重要发明，它可以解决士兵在野外极限环境中的饮水问题，主要原理与自来水的净化过程相似（如图甲所示）。 （1）过滤须考虑材质孔径大小。某微粒的直径为0.5微米，能把该微粒“筛”出来的材质是_ _________（填序号）； A. 慢速滤纸（孔径为1～3微米） B. 双层纺织网（最小孔径6微米） C. 超滤膜（最小孔径0.01微米） （2）将硬水通过图乙的阳离子交换柱后，可变成软水（图中阴离子未画出），交换后的水仍然呈电中性，则一个可以交换出__ ________个； （3）“生命吸管”使用一定时间后，流速会明显变慢，可能原因是_ _________； （4）海水制氢：随着科技不断发展，中国工程院院士谢和平团队研制出了海水直接制氢新技术，原理如图，则A电极应与电源的__ ________极相连。 【答案】（1）C （2）2 （3）“生命吸管”被堵住了（合理即可） （4）正 【解析】 【小问1详解】 某微粒的直径为0.5μm，若想除去该微粒，则应选择孔径小于0.5μm的材质，故选C； 【小问2详解】 由于交换后的水仍然呈电中性，而1个钙离子带2个单位的正电荷，1个钠离子带1个单位的正电荷，则一个Ca2+可以交换出2个Na+； 【小问3详解】 “生命吸管”使用一定时间后，流速会明显变慢，可能是因为有很多杂质留在滤芯中，使“生命吸管”被堵住了； 【小问4详解】 正极产生氧气，负极产生氢气，则A电极应与电源的正极相连。 2． (24-25九上·湖北黄冈市·期末)水乃万物之源，化学学习小组开展对水质检测及自制净水器的跨学科探究活动。 【任务1】水质检测 （1）检测水可用市场售卖的水质检测笔直接读出水质的TDS值，以判断水质纯度。如图1所示，若通过水质检测笔测出TDS值为480，则该水质纯度为______。 【任务2】制作简易的净水器 图2是小组同学用注射器、蓬松棉、活性炭、小卵石、石英砂等自制的一个便携净水器。 （2）活性炭的主要作用是______。 （3）使用该净水器，待处理的水由下往上压，优点是______。 （4）化学学习小组在完成“水质检测及自制净水器”的跨学科实践活动后收获颇丰。下列说法正确的是______(填标号)。 A. 农药的使用不当可能会对水体产生污染 B. 废旧电池随意丢弃不会造成水体污染 C. 自来水经过沉淀、过滤、吸附、消毒后得到的水是纯净物 D. 定期检测水域水质有助于防治水体污染 【答案】（1）会结水垢 （2）吸附色素和异味 （3）使水与净水材料充分接触，增强水的净化效果，还可以防止难溶性杂质堵塞石英砂和活性炭 （4）AD 【解析】 【小问1详解】 若通过水质检测笔测出TDS值为480，介于300—600之间，则净化后的水质纯度为会结水垢； 【小问2详解】 活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，可吸附水中的色素和异味； 【小问3详解】 使用该净水器，待处理的水由下往上压，优点是使水与净水材料充分接触，增强水的净化效果，还可以防止难溶性杂质堵塞石英砂和活性炭； 【小问4详解】 A、农药中喊哟有害物质，使用不当可能会对水体产生污染，故选项说法正确； B、废旧电池中含有有毒的重金属，随意丢弃会污染水源，造成水体污染，故选项说法不正确； C、自来水经过沉淀、过滤、吸附、消毒后得到的水中仍含有可溶性杂质，属于混合物，故选项说法不正确； D、定期检测水域水质，有助于防治水体污染，故选项说法正确； 故选AD。 3． (24-25九上·湖北荆楚联盟·期末)现代净水技术包括离子交换法、膜分离法（超滤膜、淡化膜等），这两种技术如下图所示： （1）离子交换法如图甲所示，其中能将硬水转化为软水的是________（选填“阳离子”或“阴离子”）交换树脂。 （2）超滤膜技术如图乙，适用于在一定压力下通过膜表面的微孔除去水中颗粒较大的物质，类似于化学实验中的__________（填操作名称）。 （3）淡化膜技术如图丙，加压情况下海水中的__________（填粒子名称）可以透过淡化膜（其它离子不能透过）。 （4）基于上述分析可知：超滤膜的孔径________淡化膜的孔径（填“>”“=”或“<”）。 【答案】（1）阳离子 （2）过滤 （3）水分子 （4）> 【解析】 【小问1详解】 硬水中含有较多的钙镁离子，除去钙镁离子可以将硬水软化，所以离子交换树脂中能将硬水转化为软水的是阳离子交换树脂；故填：阳离子。 【小问2详解】 根据题干可知，除去水中颗粒较大的物质，相当于将不溶于水的固体和水分离，与化学实验中的过滤类似；故填：过滤。 【小问3详解】 根据题干可知，海水中主要含有水分子、钠离子和氯离子，通过淡化膜之后，只有水分子能投过；故填：水分子。 【小问4详解】 颗粒较大的物质可透过超滤膜，水分子没有被透过，淡化膜可但水分子可透过淡化膜，所以超滤膜的孔径大于淡化膜的；故填：＞。 4． (24-25九上·湖北孝感市孝南区·期末)测定空气中氧气含量的方法有多种。 （1）利用气压传感器测定红磷燃烧时集气瓶内气压变化(如图1)。点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入集气瓶中并把塞子塞紧，待红磷熄灭并冷却后，打开止水夹，集气瓶内气压的变化情况如图2。红磷燃烧的化学方程式是 ，DE段气压升高的主要原因是 。 （2）利用氧气传感器测氧气的体积分数。在密闭容器内燃烧足量的白磷，氧气的体积分数与时间的关系如图3所示。利用这种方法测得空气中氧气含量偏 (填“高”或“低”)，原因是 。 【答案】（1） ①. ②. 打开止水夹，烧杯中的水进入集气瓶，使得集气瓶内气压逐渐恢复原状 （2） ①. 低 ②. 氧气没有反应完##氧气没有消耗完 【解析】 【小问1详解】红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，化学方程式为； DE段气压升高的主要原因是：打开止水夹，烧杯中的水进入集气瓶，使得集气瓶内气压逐渐恢复原状； 【小问2详解】 由图3可知，利用这种方法测得空气中氧气含量偏低，原因是氧气没有消耗完。 5． (24-25九上·湖北孝感市汉川市·期末) “氧烛”可用于紧急供氧。如图甲是“氧烛”结构示意图，每个产氧药块由氯酸钠和一定量的镁粉、二氧化锰等均匀混合制成，该反应需要在300℃左右进行，并伴随少量有毒氯气产生。若温度过低，反应会终止，温度过高，会产生大量氯气。 （1）图甲装置启动时，需要镁粉氧化放热启动并维持反应，快速产生氧气。镁粉与氧气所发生的化学反应属于 （填基本反应类型）。 （2）产氧药块中要均匀分布一定质量的镁粉，但不能过多，其原因是 。 （3）产氧药块中的氯酸钠（）受热并在二氧化锰的催化下生成氯化钠并放出氧气。该反应的化学方程式为 。 （4）氧烛的填充材料会影响其完成反应所需的时间（即放氧时间）和外壳的最高温度，研究人员分别测试了无填充外壳温度/℃材料、填充材料A和填充材料B三种情况下氧烛的放氧时间及对应的外壳温度，结果如图乙所示。根据图乙，与第①组比较，氧烛应选择填充材料 （填“A”或“B”），请说明理由： 。 【答案】（1）化合 （2）若镁粉过多，温度过高，会产生大量氯气，导致收集到的氧气不纯；并且镁粉会和氧气反应，若镁粉过多，会消耗大量氧气 （3） （4） ①. B ②. 填充隔热材料B能够更好的防止热量散失，维持产氧药块温度，延长放氧时间 【解析】 【小问1详解】 镁与氧气反应生成氧化镁，该反应是由两种物质生成一种物质，属于化合反应； 【小问2详解】 产氧药块中要均匀分布一定质量的镁粉，但不能过多，其原因是若镁粉过多，温度过高，会产生大量氯气，导致收集到的氧气不纯；并且镁粉会和氧气反应，若镁粉过多，会消耗大量氧气； 小问3详解】 氯酸钠受热并在二氧化锰的催化下生成氯化钠并放出氧气，该反应的化学方程式为； 【小问4详解】无填充材料时的放氧时间小于有填充材料B时的放氧时间，有填充材料A时的温度高于无填充材料时的温度，有填充材料A时的放氧时间过短，但外壳温度较高（300℃），不适合收集氧气，而填充材料B外壳温度略大于100℃，它能够更好的防止热量散失，维持产氧药块温度，延长放氧时间。 6． (24-25九上·湖北孝感市云梦县·期末)从古至今，人类的生活生产离不开燃料的利用。 I．木柴 （1）《庄子·外物篇》载：“木与木相摩则燃”，原因是____ ___。 Ⅱ．油 （2）诗人陆游曾记载：“书灯惟瓷盏最省油，蜀中有夹瓷盏（如图），一端做小窍，注清冷水于其中，每夕一易之……可省油之半”。水减少的原因是___ ____。 Ⅲ．煤 （3）《天工开物》记载：“凡取煤经历久者……初见煤端时，毒气灼人。”“毒气”俗名为瓦斯，其主要成分是甲烷。写出甲烷在空气中燃烧的化学方程式____ ___。 Ⅳ．可燃冰 （4）可燃冰的主要成分是高压、低温条件下形成的甲烷水合物。可燃冰主要分布在海底和冻土层。下列选项中，可能存在可燃冰的是___ ____（填字母）。 A. 长江中下游平原 B. 四川盆地 C. 青藏高原 D. 南海 【答案】（1）摩擦产生热量，使温度达到了木柴的着火点 （2）水受热蒸发 （3） （4）CD 【解析】 【小问1详解】 《庄子·外物篇》载：“木与木相摩则燃”，原因是摩擦产生热量，使温度达到了木柴的着火点； 【小问2详解】 水减少的原因是：水受热蒸发，水蒸气扩散到了空气中； 【小问3详解】 甲烷在空气中燃烧生成二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：； 【小问4详解】可燃冰的主要成分是高压、低温条件下形成的甲烷水合物。可燃冰主要分布在海底和冻土层。青藏高原存在冻土层，南海的海底可提供低温、高压的条件，故可能存在可燃冰的是青藏高原和南海。 故选CD。 7． (24-25九上·湖北宜昌市宜都市·期末)铜箔在新能源汽车电池制造等领域有重要应用。一种制造铜箔工艺的部分工序如图所示。 （1）“溶铜”前，粉碎处理铜原料的目的是_____ ______。 （2）“溶铜”中，Cu与生成，该反应属于______ _____(填基本反应类型)。 （3）“操作1”的目的是除去难溶性固体杂质，该操作名称为_______ ____。 （4）“制箔”中，需要把温度控制在之间，请根据下图分析其目是____ _______。 【答案】（1）增大反应物的接触面积，加快反应速率 （2）化合反应 （3）过滤 （4）使制得的铜箔具有较高的抗拉强度和延伸率 【解析】 【小问1详解】 将铜原料粉碎，可以使铜与硫酸、空气的接触面积增大，从而加快反应速率，使反应更充分。 【小问2详解】 Cu与O2​反应生成CuO，该反应是由两种物质生成一种物质，符合 “多变一” 的特征，属于化合反应。 【小问3详解】 过滤是将难溶性固体与液体分离的操作，“操作 1” 的目的是除去难溶性固体杂质，所以该操作名称是过滤。 【小问4详解】从图中可以看出，在53℃−55℃之间，铜箔的抗拉强度和延伸率都处于较高水平，所以控制在此温度区间能使制得的铜箔性能较好。 8． (24-25九上·湖北宜昌市夷陵区·期末) 为完成“研究钢铁防护的方法”的实践性作业，学习小组查得资料：钢铁膜化处理是钢铁防护的重要方法，其目的是在钢铁表面形成致密、均匀的保护膜。检验膜的抗腐蚀性能要做“滴铜实验”，即往钢铁表面滴加含硫酸铜的腐蚀剂，60s后钢铁表面才出现红色物质，表明抗腐蚀性能达标，且越迟出现红色物质的越好。请和小组同学使用某种膜化剂开展如下研究。 I、验证膜的抗腐蚀性能 【实验1】将有膜化和未膜化的薄钢片分别进行滴铜实验，有膜化的薄钢片出现红色物质的时间明显推迟。 （1）出现红色物质的原因是____ （用化学方程式表示）。 （2）有膜化的薄钢片出现红色物质的时间明显推迟，其原因是____ __。 II、探究膜化条件对膜层外观的影响 资料：是溶液氢离子的浓度指数，代表溶液酸碱性的强弱程度。 【实验2】其他条件相同时，将薄钢片放入、不同温度的膜化剂中浸泡20分钟，观察钢片表面形成的膜层外观。结果如下： 温度℃ 50 60 70 80 膜层外观 粗糙 致密、均匀 致密、均匀 粗糙 【实验3】已知时，膜化剂不稳定。其他条件相同时，将薄钢片放入60℃、不同的膜化剂中浸泡20分钟，观察钢片表面形成的膜层外观。结果如下： 1.5 2.0 2.5 3.0 膜层外观 易脱落 粗糙 致密、均匀 致密、均匀 （3）实验2的目的是____ __。 （4）根据实验3的结果，膜层外观符合要求的的范围为_____ _。 【答案】（1） （2）腐蚀剂将致密保护膜破坏需要一定的时间 （3）探究不同温度下膜化剂对膜层外观的影响 （4）2.5~3.0 【解析】 【小问1详解】 出现红色物质的原因是钢片中含有铁，铁能与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，化学方程式为； 【小问2详解】 有膜化的薄钢片出现红色物质的时间明显推迟，说明加入的含硫酸铜的腐蚀剂与铁接触到需要较长时间，但最终接触到，则其原因可能是腐蚀剂将致密保护膜破坏需要一定的时间； 【小问3详解】 实验2中，其他条件相同，将薄钢片放入不同温度的膜化剂中浸泡，观察钢片表面形成的膜层外观，变量是温度，则其实验目的是探究不同温度下膜化剂对膜层外观的影响； 【小问4详解】从实验3结果可知，pH为2.5、3.0时膜层外观是致密、均匀的，所以膜层外观符合要求的的范围为2.5~3.0。 9． (24-25九上·湖北宜宜昌市秭归县第一实验中学·期末)对灭火的方法和原理进行再探究。 探究活动一：化学课上，大家探究熄灭蜡烛的方法和原理。 小何：吹灭； 小明：用剪刀剪掉烛芯； 小军：用大烧杯将蜡烛罩住。 老师：用如图所示方法。 【交流反思】 （1）以上方法中，____ ____同学的灭火原理与老师相同。 （2）稀盐酸与碳酸钠反应的化学方程式为___ ______。 探究活动二：如图所示，哪支蜡烛先熄灭？ 【猜想】 1.小芳：蜡烛燃烧会生成二氧化碳，其密度比空气大，所以短蜡烛先熄灭。 2.小张：氧气的密度比空气大，烧杯上部的氧气少，所以长蜡烛先熄灭。 【实验验证】 （3）做如图所示实验。起初，烧杯内壁有水雾生成，说明蜡烛中一定含有_____ ____元素。后来，长蜡烛先熄灭，短蜡烛后熄灭。 【交流反思】小军说：虽然是长蜡烛先熄灭，但其主要原因应该是：生成的二氧化碳温度较高，密度比空气小，从烧杯的上部先充满。 （4）我能设计实验验证小军的分析（包括操作和现象）：__________ _______。 【学以致用】 （5）遭遇火灾时，我们应该______ ______逃生。 【答案】（1）小军 （2） （3）氢##H （4）用内壁蘸有澄清石灰水的大烧杯罩住燃着的高矮两只蜡烛，上部的石灰水先变浑浊 （5）躬身匍匐 【解析】 【小问1详解】老师的灭火原理为：碳酸钠和稀盐酸反应生成二氧化碳气体，二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，且密度比空气大，覆盖在表面，隔绝了空气使蜡烛熄灭； 小何：吹气时带走热量，使蜡烛周围的温度降低到蜡烛的着火点以下，从而达到灭火的目的； 小明：用剪刀剪掉烛芯，是清除可燃物，达到灭火目的； 小军：用大烧杯将蜡烛罩住，是隔绝空气达到灭火的目的； 故小军同学的灭火原理与老师相同； 【小问2详解】 稀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：； 【小问3详解】 起初，烧杯内壁有水雾生成，说明蜡烛燃烧生成了水，水中含有氢元素和氧元素，反应物氧气中只含有氧元素，根据反应前后元素种类不变，则蜡蜡烛中一定含有氢元素； 【小问4详解】 小军说：虽然是长蜡烛先熄灭，但其主要原因应该是：蜡烛燃烧生成的二氧化碳温度较高，密度比空气小，从烧杯的上部先充满，设计实验验证小军的分析，即验证温度升高，二氧化碳密度变小，从烧杯的上部先充满，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则可用内壁蘸有澄清石灰水的大烧杯罩住燃着的高矮两只蜡烛，可观察到上部的石灰水先变浑浊； 【小问5详解】综上，火灾发生时，产生的有害气体受热密度变小，飘在上方，为了防止吸入有害气体，遭遇火灾时，我们应该躬身匍匐逃生。 10． (24-25九上·湖北宜昌市远安县·期末)某学习小组开展了“基于特定需求设计和制作简易供氧器”的实践活动。 【活动一】探秘制氧原理 （1）分子筛制氧法，是目前市场上常见的家用制氧的工作原理之一。如图1所示，当空气经过分子筛时，和分离，获得高浓度的氧气。由此方法制得的气体属于___ ___（填“纯净物”或“混合物”）。 （2）空间站获得氧气。如图2所示原理，研制的氧气循环再生组件成功应用于我国天宫空间站。反应①需要在催化剂和加热的条件下才能发生，写出该反应的化学方程式____ __，该反应___ ___（填“是”或“不是”）分解反应。氧气循环再生过程需要定期补充一定量的水。 【活动二】制氧剂的选择 【查阅资料】 ①溶液的稳定性较差，浓度较大时具有一定的腐蚀性。 ②过碳酸钠是固体具有无毒、无臭、无污染、易储存、水溶性好等特点。 【实验探究1】其他条件相同，向含等量的四组溶液中分别加入作催化剂，对比制氧效果，记录并处理20min内的数据，如图3。 （3）充分反应后，的质量为___ ___g。 【实验探究2】其他条件相同，向1.41g过碳酸钠中分别加入不同量的水，进行四次实验的制氧效果对比、记录并处理20min内数据，如图4。 （4）从图中4可知，加水量越多，过碳酸钠制氧率越_____ _（填“高”或“低”）。 （5）结合制氧剂相关性质的资料，综合分析图3、图4中的数据，写出利用过碳酸钠做家用制氧机制氧剂的优点_____ _。 【答案】（1）混合物 （2） ①. ②. 不是 （3）0.2 （4）高 （5）过碳酸钠是固体，无毒、无臭、无污染、易储存、水溶性好，制氧相对稳定，且可通过控制加水量控制制氧率（合理即可） 【解析】 【小问1详解】 由图可知，分子筛制氧法中，当空气经过分子筛后，制得的高浓度氧气中仍然含有少量的氮气，所以由此方法制得的气体属于混合物。 【小问2详解】 由图2可知，反应1是氢气和二氧化碳在催化剂和加热的条件下反应生成甲烷和水，化学方程式为：； 分解反应是由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应，该反应的反应物是两种，不符合分解反应的特征，所以不是分解反应。 【小问3详解】 因为MnO2是过氧化氢分解反应的催化剂，催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变，所以充分反应后，MnO2的质量仍为 0.2g。 小问4详解】 由图可知，加水量越高，气体体积越大，则说明过碳酸钠制氧率越高。 【小问5详解】 利用过碳酸钠做家用制氧机制氧剂的优点有：过碳酸钠是固体，无毒、无臭、无污染、易储存、水溶性好；从图 3 数据可知，过碳酸钠制氧相对稳定，且在一定条件下能产生一定量的氧气；从图4可知，通过控制加水量可以在一定程度上控制制氧率，便于根据实际需求调整制氧量。 11． (24-25九上·湖北宜昌市伍家岗区·期末)氢气被视为未来理想的能源，科学家对利用氢气的研究从未停歇。 （1）制氢 氢气制备方式及制备过程中碳排放量是不同的。如图1是常见制氢技术碳排放及制氢成本关系图。 ①电解水制氢气的化学方程式是_ ____。 ②结合图1分析，电解水制氢气尚未普及的主要原因是__ ___。 （2）储氢 主要有气态储氢，液态储氢，固态储氢三种方式。2023年3月，我国首次将光伏发电制成“固态氢能”，实现“固态氢能”发电并网。光伏发电制氢是利用太阳能产生的余电，将水分解并转化为氢气。利用固体与氢气发生物理吸附或化学反应等作用，可以把氢气储存起来形成“固态储氢”，图2是其简单模式图。 ①固态合金储氢原理之一是利用镁在一定条件下与氢气发生作用生成氢化镁(MgH2)。化合物MgH2中的镁元素化合价为+2价，氢元素的化合价为___ __。 ②氢化镁易与水发生反应生成氢气和氢氧化镁，请写出该反应的化学方程式__ ___。 【答案】（1） ①. ②. 制氢成本高 （2） ①. -1 ②. 【解析】 【小问1详解】 ①水在通电条件下分解生成氢气和氧气，化学方程式为； ②从图 1 可以看出，电解水制氢的制氢成本在几种常见制氢技术中较高，较高的成本限制了其大规模普及应用。 【小问2详解】 ①在化合物MgH2中，已知镁元素化合价为+2价，根据化合物中各元素正负化合价代数和为0，设氢元素化合价为x，则，解得x=-1； ②氢化镁（MgH2）与水（H2O）反应生成氢气（H2）和氢氧化镁[Mg(OH)2]，化学方程式为。 12． (24-25九上·湖北襄阳市樊城区·期末) 双碳战略下，氨作为新型零碳燃料受到广泛关注，但也存在点火难、燃烧慢等缺点。2023年6月，一汽解放氨氢融合直喷零碳内燃机全球首发成功点火，实现了基于氨在线裂解制氢，基于单一液氨燃料油箱的氨氢融合燃烧，标志着中国汽车制造由“低碳”向“零碳”迈进。 表1 液氨与液氢性能比较 温度/℃ 最低点火能量/mj 火焰传播速度/m·s-1 爆炸极限/% 液氢 -252.9 002 2.90 4.0-75.0 液氨 -33.4 8.00 0.07 15.0-28.0 （1）由图可知，透过Pd/Ta复合膜的最小粒子是_____ ___。 （2）图2中氨的分解是吸热反应，需要在300—600℃的温度下进行，反应的化学方程式为__ ____ _ _ 。 （3）氨氢融合燃烧，氢气的作用是：__ ______。 （4）图1氨催化裂解装置中氨气进口方向与发动机排气管排气方向相反，是为了___ _____。 【答案】（1）氢分子##H2 （2） （3）帮助氨点火，加快燃烧速度 （4）利用发动机排出废气的热量预热进入的氨气，提高能量利用率和反应效率 【解析】 【小问1详解】 根据图示，Pd/Ta复合膜反应器，氨气分解生成氮气和氢气，氢气是由氢分子构成的，氢分子可透过Pd/Ta复合膜，即透过Pd/Ta复合膜的最小粒子是氢分子； 【小问2详解】 氨气在300-600℃、有催化剂的条件下分解生成氮气和氢气，化学方程式为； 【小问3详解】氨存在点火难、燃烧慢的缺点，而氢气具有易燃、燃烧速度快的特点。在氨氢融合燃烧中，氢气的作用是帮助氨点火，加快燃烧速度，使燃烧过程更高效地进行； 【小问4详解】图1氨催化裂解装置中氨气进口方向与发动机排气管排气方向相反，这样可以利用发动机排出废气的热量来预热进入的氨气。废气具有较高温度，能为氨的催化裂解提供部分热量，实现热量的充分利用，提高能量利用率，同时也有助于提高氨催化裂解的反应效率。 13． (24-25九上·湖北襄阳市襄州区·期末)我国科学家发明的无淡化海水直接电解制氢技术，利用防水透气膜将海水和电解槽隔开，从根本上解决了海水杂质离子对设备的腐蚀问题，其工作原理如图1所示。 （1）由图1可知，透过防水透气膜的最小粒子是__ ______。 （2）用氢氧化钾溶液代替水进行电解的原因是__ __________。 （3）设置超声波场可以提高电解效率，如图2分别为两种不同条件下电极表面的气泡直径分布情况图。气泡覆盖在电极表面使电解反应界面__ ________（选填“增大”或“减小”），降低了电解效率。超声波振动能提高电解效率的原因是___ _______。 【答案】（1）水分子##H2O （2）氢氧化钾溶液中含有可自由移动的钾离子和氢氧根离子，增强溶液的导电性 （3） ①. 减小 ②. 超声波振动能减少电极表面的气泡 【解析】 【小问1详解】 由图示可知，防水透气膜选择性允许气态的水分子透过； 小问2详解】 用氢氧化钾溶液代替水进行电解是因为氢氧化钾溶液中含有可自由移动的钾离子和氢氧根离子，增强溶液的导电性； 【小问3详解】 气泡覆盖在电极表面，阻碍了电极与水接触，使电解反应界面减小，从而降低电解效率； 由图可知，与静音条件相比，超声条件下，不锈钢电极表面的气泡较少，说明超声波振动能减少电极表面的气泡。 14． (24-25九上·湖北襄阳市宜城市·期末)化学兴趣小组以“助力碳中和”为主题，设计并开展了如下项目或探究活动。“碳中和”中的“碳”是指二氧化碳。 探究一：碳封存 将注入地壳油气层起到驱油作用，既提高油的采收率，又实现碳封存。 （1）用如图（图1）模拟油气田封存，连接、装置，将从__ ______端（填“a”或“b”）通入装有油的广口瓶中封存，油被压入烧杯中。 （2）化学链燃烧技术可以避免燃料与空气的直接接触，提供了一种低成本的碳捕集方法。某“化学链燃烧”的过程上图2所示，该化学链通过作为载氧体将空气中的氧传递给燃料。 ①中铜元素的化合价为__ ______。 ②X的主要成分是_ _______（填化学式）。 ③气体中的体积分数随反应温度的变化情况如图3所示。为了提高氧气利用率，空气反应器中最适宜的反应温度范围是___ _____（填字母）。 a.800～900℃ b.900∼1000℃ c.1000∼1100℃ 探究二：碳利用 （3）使用催化转化法可以将二氧化碳和水转化为甲烷和氧气，催化剂的催化效率和甲烷的生成速率随温度的变化关系如图4。 ①催化剂的催化效率受温度影响，最佳的温度约为____ ____℃。 ②0~400℃之间，甲烷生成速率可以出现_____ ___个峰值。 【答案】（1）b （2） ①. +1 ②. ③. a （3） ①. 250 ②. 2 【解析】 【小问1详解】 二氧化碳的密度比油小，用如图（图1）模拟油气田封存，连接、装置，将从b端通入装有油的广口瓶中封存，油被压入烧杯中，故填：b； 【小问2详解】 ①中氧元素的化合价为-2价，根据化合物中各元素化合价代数和为0，则铜元素的化合价为+1，故填：+1； ②在空气反应器中，空气中的氧气与Cu2O反应生成CuO，所以X的主要成分是N2（氮气），故填：N2； ③从图3可以看出，在800～900℃时，气体X中O2的体积分数最低，说明此时氧气利用率最高，所以空气反应器中最适宜的反应温度范围是800～900℃，故填：a； 【小问3详解】 ①从图中可以看出，催化剂的催化效率曲线呈现出先上升后下降的趋势，在约250℃时达到最高值，所以催化剂的催化效率受温度影响，最佳的温度约为250℃，故填：250； ②对于甲烷生成速率，在0～400℃之间，其速率曲线有两个波峰，所以甲烷生成速率可以出现2个峰值，故填：2。 15．（【期末满分】2024-2025学年九年级化学人教版2024上册精品期末全面复习提升1（1至8单元 全国通用）【解析版】-学科网 https://www.zxxk.com/soft/49121531.html ）【基础实验与跨学科实践】 （1）基础实验：实验室现有氯酸钾、二氧化锰、石灰石和稀盐酸，以及下列仪器。回答下列问题： Ⅰ．仪器a的名称是 。 Ⅱ．甲同学选用装置A制备O2，化学方程式为 。欲收集一瓶干燥的O2，收集装置最好选用 （填序号）。 Ⅲ．乙同学选用装置B制备CO2，反应时液面应不低于 （填“m”或“n”）位置。 Ⅳ．图E是铁丝在氧气中燃烧的实验，其实验现象是剧烈燃烧， ，放出大量的热，生成 ，螺旋状铁丝上系的火柴作用是 。 （2）跨学科实践：用下图的自制“制氧机”制备O2。 【资料】过碳酸钠加水溶解会分解生成Na2CO3和H2O2；Na2CO3易溶于水。 【操作】在左瓶中依次加入适量水、过碳酸钠和二氧化锰。 【现象】左瓶中黑色粉末翻腾、液体浑浊，瓶壁温热；右瓶水中导管口有气泡冒出。 【评价】左瓶中的二氧化锰可通过 、洗涤、烘干等操作回收；右瓶中水的作用是 （写一个即可）。 【答案】（1） ①试管 ②. ③C ④m ⑤火星四射 ⑥黑色固体 ⑦引燃铁丝 （2）①过滤 ②通过气泡观察生成氧气的速率（合理即可） 【解析】 【小问1详解】 由图可知，仪器a是试管，故①填：试管。 甲同学选用装置A制备O2，试管口没有放棉花，应选用药品氯酸钾和二氧化锰，氯酸钾在二氧化锰的催化作用和加热时生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为：，故②填：。 氧气的密度比空气大，欲收集一瓶干燥的O2，选用向上排空气法收集，收集装置选用C，故③填：C。 乙同学选用装置B制备CO2，防止气体从长颈漏斗逸出，长颈漏斗的末端需伸入液面以下，即反应时液面应不低于m位置，故④填：m。 铁丝在氧气中燃烧的实验，其实验现象是剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体，螺旋状铁丝上系的火柴作用是引燃铁丝，故⑤填：火星四射，⑥填：黑色固体，⑦填：引燃铁丝。 【小问2详解】 二氧化锰不溶于水，左瓶中的二氧化锰可通过过滤、洗涤、烘干等操作回收，故①填：过滤。 右瓶水中导管口有气泡冒出，通过右瓶水中气泡的多少来观察生成氧气的速率，故②填：通过气泡观察生成氧气的速率（合理即可）。 16． (24-25九上·湖北襄阳市枣阳市·期末)某项目小组的同学以“家用燃料”为主题开展了项目化学习的探究之旅。 【项目一】家用燃料的合理使用 （1）同学们经过查阅资料，了解到从前人们把煤制成蜂窝煤后燃烧会更加充分(如图甲)，请你从充分燃烧的角度解释这一现象__ ___。 （2）陆游曾在《斋居纪事》中记载：“书灯勿用铜盏，惟瓷盏最省油。蜀有瓷盏注水于盏唇窍中，可省油之半。”夹瓷盏是省油灯，用棉线作灯芯，上层盏内盛油，下层盏内盛水(如图乙)。下层盏内盛水能省油的原理是__ __。 【项目二】家用燃料的变迁和未来 同学们查阅资料，了解到家用燃料的更新历程如下所示。 （3）下列有关家用燃料更新的理由不正确的是__ ___(填序号)。 A. 燃料使用更便捷 B. 燃料燃烧更充分 C. 燃料燃烧更清洁 D. 所有燃料均可再生 （4）同学们查阅资料发现，1kg天然气和1kg煤分别充分燃烧，释放的热量和产生二氧化硫的质量如下图所示。请结合图中的信息分析家用燃料从煤升级到天然气的原因___ __。 【项目总结】通过研究家用燃料的更新历程，同学们预测未来燃料的发展方向是开发利用清洁高效的能源。 【答案】（1）煤制成蜂窝煤，增大了反应物与氧气的接触面积，使反应更充分 （2）水吸收热量，使温度降低，可减少油的挥发，达到节省油的目的 （3）D （4）相同质量的天然气和煤充分燃烧，天然气产生的热量多，排放的有害气体少 【解析】 【小问1详解】将煤制成蜂窝煤，改变了煤的形状，使其与氧气的接触面积增大，进而燃烧更加充分，故填：煤制成蜂窝煤，增大了反应物与氧气的接触面积，使反应更充分； 【小问2详解】 下层盏内盛水能达到省灯油的目的，原理是水的比热容较大，可以吸收更多的热量，使油的温度升高的慢一些，可减少油的挥发，达到节省油的目的，故填：水吸收热量，使温度降低，可减少油的挥发，达到节省油的目的； 【小问3详解】 A、燃料使用更便捷，与燃料更新有关系，故选项不符合题意； B、燃料燃烧更充分，可以节约资源，与燃料更新有关系，故选项不符合题意； C、燃料燃烧更清洁，能减少污染物的排放，与燃料更新有关系，故选项不符合题意； D、煤、石油、天然气都是不可再生能源的，因此燃料能否可再生，并不是家用燃料更新的主要原因，故选项符合题意； 故选D； 【小问4详解】从图可知，家庭燃料从煤升级到天然气的原因是相同质量的天然气和煤充分燃烧，天然气释放的热量比煤多，产生二氧化硫的比煤少，更环保，故填：相同质量的天然气和煤充分燃烧，天然气产生的热量多，排放的有害气体少。 17． (24-25九上·湖北襄阳市老河口市·期末) “便携式制氧机”可用于家庭保健供氧。某品牌制氧机通过制氧剂产生氧气，制氧剂甲剂为白色颗粒过碳酸钠，制氧剂乙剂为黑色粉末MnO2。某小组同学进行实验探究其制氧原理并设计组装了一套简易的氧发生器。 【查阅资料】过碳酸钠遇水可分解生成过氧化氢和碳酸钠；碳酸钠易溶于水且它与MnO2混合不能生成氧气。 （1）【组装装置】根据图1制氧机简图，该小组同学利用实验室的仪器组装了一套类似功能的氧发生器(见图2)，该氧发生器的连接顺序是___ ________(填接口处字母)，装置A相当于制氧机中的___ ________(填“反应仓”或“加湿过滤仓”)。 （2）【分析解释】小组同学分别用过碳酸钠和5%过氧化氢溶液作对照制取氧气，利用数字化传感器测出产生氧气体积与时间变化的曲线，结合图像及药品状态分析，该家用制氧机的制氧剂选择过碳酸钠而不选择5%过氧化氢溶液的理由是____ _______、__ _________。 （3）【拓展评价】通过上述探究可知，保存过碳酸钠的注意事项是_ __________(写一条)。 【答案】（1） ①. cab ②. 加湿过滤仓 （2） ①. 过碳酸钠便于携带、运输和储存 ②. 相同时间内，过碳酸钠比5%过氧化氢溶液生成氧气更多 （3）保持干燥 【解析】 【小问1详解】 根据图示可知，B为反应的发生装置，氧气从A装置的a口进入，加湿后从b口排出。则该氧发生器的连接顺序是cab；由于氧气从A装置的a口进入，所以装置A相当于制氧机中的加湿过滤仓。故填：cab；加湿过滤仓。 【小问2详解】 由于过碳酸钠便于携带，便于运输和储存；据图可知，相同时间内，过碳酸钠比5%过氧化氢溶液产生氧气更多。所以家用制氧机的制氧剂选择过碳酸钠而不选择5%过氧化氢溶液。故填：过碳酸钠便于携带，便于运输和储存；相同时间内，过碳酸钠比5%过氧化氢溶液产生氧气更多。 【小问3详解】 由于过碳酸钠遇水可分解生成过氧化氢和碳酸钠。所以保存过碳酸钠时，应注意保持干燥。故填：保持干燥。 18． (24-25九上·湖北襄樊市谷城县·期末) “便携式制氧机”可用于家庭保健供氧。某品牌制氧机通过制氧剂产生氧气，制氧剂甲剂为白色颗粒过碳酸钠，制氧剂乙剂为黑色粉末MnO2。某小组同学进行实验探究其制氧原理并设计组装了一套简易的氧发生器。 【查阅资料】过碳酸钠遇水可分解生成过氧化氢和碳酸钠；碳酸钠易溶于水且它与MnO2混合不能生成氧气。 （1）【组装装置】根据图1制氧机简图，该小组同学利用实验室的仪器组装了一套类似功能的氧发生器(见图2)，该氧发生器的连接顺序是___ ________(填接口处字母)，装置A相当于制氧机中的___________(填“反应仓”或“加湿过滤仓”)。 （2）【分析解释】小组同学分别用过碳酸钠和5%过氧化氢溶液作对照制取氧气，利用数字化传感器测出产生氧气体积与时间变化的曲线，结合图像及药品状态分析，该家用制氧机的制氧剂选择过碳酸钠而不选择5%过氧化氢溶液的理由是____ _______、__ _________。 （3）【拓展评价】通过上述探究可知，保存过碳酸钠的注意事项是___ ________(写一条)。 【答案】（1） ①. cab ②. 加湿过滤仓 （2） ①. 过碳酸钠便于携带、运输和储存 ②. 相同时间内，过碳酸钠比5%过氧化氢溶液生成氧气更多 （3）保持干燥 【解析】 【小问1详解】 根据图示可知，B为反应的发生装置，氧气从A装置的a口进入，加湿后从b口排出。则该氧发生器的连接顺序是cab；由于氧气从A装置的a口进入，所以装置A相当于制氧机中的加湿过滤仓。故填：cab；加湿过滤仓。 【小问2详解】 由于过碳酸钠便于携带，便于运输和储存；据图可知，相同时间内，过碳酸钠比5%过氧化氢溶液产生氧气更多。所以家用制氧机的制氧剂选择过碳酸钠而不选择5%过氧化氢溶液。故填：过碳酸钠便于携带，便于运输和储存；相同时间内，过碳酸钠比5%过氧化氢溶液产生氧气更多。 【小问3详解】 由于过碳酸钠遇水可分解生成过氧化氢和碳酸钠。所以保存过碳酸钠时，应注意保持干燥。故填：保持干燥。 19． (24-25九上·湖北咸宁市通山县·期末)天然气的综合利用是重要的研究课题。 利用甲烷在高温、催化作用下分解可制取新型碳单质材料——石墨烯。 石墨烯可做遮阳伞材料，复合纤维中石墨烯含量对紫外线透过率的影响如图1。给石墨烯“打上”许多特定大小的孔，制成单层纳米孔二维薄膜，可淡化海水，石墨烯海水淡化膜工作原理如图2。石墨烯还可用于常温吸附氢气储氢。 利用甲烷催化制取氢气。一种甲烷水蒸气催化制氢的透氢膜反应器如图3所示，通入的甲烷和水蒸气在高温和催化剂作用下反应生成一氧化碳和氢气（该反应是吸热反应），一部分氢气通过透氢膜与膜外侧通入的氧气反应。 （1）为减少紫外线对人体皮肤的伤害，“遮阳伞”最好选用图1中的__ ____材料制作。 （2）石墨烯海水淡化膜允许通过的粒子是__ ____。 （3）结合图3，分析甲烷水蒸气制氢反应。 ①甲烷水蒸气制氢反应的化学方程式为_ _____。 ②在反应器的膜外侧通入氧气的主要目的是__ ____。 【答案】（1）含石墨烯的纤维 （2）水分子（或） （3） ①. ②. 与反应放热，为制氢提供热量 【解析】 【小问1详解】 根据图1可看出，含2%石墨烯的纤维紫外线透过率最低，故填：含2%石墨烯的纤维； 【小问2详解】 根据图2可看出，石墨烯海水淡化膜允许水分子通过，故填水分子（或H2O）； 【小问3详解】 ①由图2可知，甲烷水蒸气制氢反应为甲烷和水蒸气在高温和催化剂的作用下反应生成一氧化碳和氢气，该反应的化学方程式为：； ②氢气和氧气反应生成水，该反应放出大量的热，故在反应器的膜外侧通入氧气的主要目的是：H2与O2反应放热，为制氢提供热量。 20．（ 【期末满分】2024-2025学年九年级化学上册精品期末专项复习提升9 跨学科与综合实践题（1至8单元 全国通用）【解析版】-学科网 https://www.zxxk.com/soft/49251774.html ）半导体等产业对超纯氢气需求旺盛。我国工程师研发了具有自主知识产权的多通道钯膜纯化组件，可以将99.92%原料氢气提纯至99.99995%，实现了超纯氢气装置国产化。该装置核心组件工作原理如下图4所示，其工作温度在300℃以上，用字母标注的端口有“产品氢气出口”“尾气出口”“吹扫气入口”。 （1）由图1可知，透过钯膜的最小粒子是 。 （2）由图2可知，氢气分子透过钯膜的推动力是膜两侧的 差。 （3）图4中，纯化组件开始工作时，须先通排净装置中空气，再通原料氢气，其目的是 。“产品氢气出口”是 （填字母标号）。 【答案】（1）氢原子/H （2）压强 （3）防止升温（或加热）时氢气与空气混合发生爆炸 B 【解析】（1）由图1可知，透过钯膜的最小粒子为氢原子； （2）由图2不同氢气压强下钯膜的透氢量可知，氢气分子透过钯膜的推动力是膜两侧的压强差； （3）图4中，纯化组件开始工作时，须先通 N2 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； 氢气密度比空气小，通过多通道钯膜纯化组件，则“产品氢气出口”是B。 21． (24-25九上·湖北恩施土家族苗族自治州巴东县·期末)氢能源是“绿色能源”。我国氢能源的发展分为“灰氢”、“蓝氢”和“绿氢”三个阶段，具体如图1所示. （1）生成“灰氢”和“蓝氢”中用到煤炭和天然气属于化石能源，化石能源还包括_ _____。 （2）煤炭生成“灰氢”时需将煤磨成煤粉、水喷成雾状，其原因是_ _____。 （3）如图2是“绿氢”的“制氢、储氢、释氢、用氢”的示意图。 ①“储氢”：用化学方法将氢气转化为甲醇(常温常压下为液体)。理论上反应I消耗的H2O中氢元素质量__ ____(填“＞”“=”或“＜”)反应II生成的甲醇中氢元素质量。 ②“释氢”：将甲醇转化为氢气，通常有以下两种方案： 方案1：；方案2： 对比两种方案，方案1的优点是_ _____(填一条)。 【答案】（1）石油 （2）增大反应物接触面积，提高反应速率（合理即可） （3） ①. ＞ ②. 产物无污染##等质量的甲醇，方案1产生的氢气更多（合理即可） 【解析】 【小问1详解】化石能源包括煤、石油和天然气； 【小问2详解】 煤炭生成“灰氢”的过程中有新物质生成，属于化学变化，将煤磨成煤粉，水变成喷雾状，这样做的目的是增大接触面积，提高反应速率； 【小问3详解】 ①根据图示可知，水中氢元素全部转化为氢气中的氢元素，而氢气中的氢元素只有一部分转化为甲醇，另一部分转化为水，所以理论上反应Ⅰ消耗水中的氢元素质量＞反应Ⅱ中生成的甲醇中的氢元素质量； ②对比上述两种方案，方案1的优点是产物无污染，等质量的甲醇产生的氢气更多。 22． (24-25九上·湖北随州市曾都区·期末)近年来，零价铁（）作为一种廉价高效的处理剂已经受到了水处理行业的广泛关注。纳米零价铁（）是近年来研究的热点。相对于来讲，它具有更细的粒径，从而有更大的比表面积和更高的反应活性。纳米零价铁（）除废水中金属离子的性能优越，下图是其制备示意图： （1）“聚集”过程，最后形成的纳米零价铁属于__ ____（填“纯净物”或“混合物”）。 （2）“还原”过程，一定量焦炭与作用，生成，反应的化学方程式为_ _____。 （3）用于去除废水中金属离子，根据金属活动性顺序可分三种途径（如下图所示），第一类是吸附捕捉（如），第二类是吸附捕捉再慢慢反应（如），第三类是直接反应（如）。 ①结合图分析，属于第__ ____（填“一”“二”或“三”）类； ②若属于第一类，则金属比金属的金属活动性_ _____（填“强”“弱”或“接近”）； 【答案】（1）纯净物 （2） （3） ①. 一 ②. 强 【解析】 【小问1详解】 “聚集”过程是铁原子形成团簇，最后形成纳米零价铁，故纳米零价铁属于纯净物； 【小问2详解】 焦炭与四氧化三铁反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为； 【小问3详解】①锌的金属活动性强于铁，由图可知，第一类适用于除去金属活动性较强的离子，故Zn2+ 属于第一类； ②若 Cd2+ 属于第一类，说明金属Cd的金属活动性比铁强，则金属Cd的金属活动性比Ag强。 23． (24-25九上·湖北荆州市沙市区·期末)某实验小组同学设计了一款简易吸风机来“捉碳”，打开开关，风扇旋转产生内外压强差将空气自右向左吸进简易吸风机，在沙布上被吸碳剂捕获。同学们通过实验探寻适宜的吸碳剂。 I．初探吸碳剂一振荡吸收法 A瓶 B瓶 C瓶 水 澄清石灰水 石灰乳 水 （1）在三只装有等量的软塑料瓶中分别倒入水、澄清石灰水、石灰乳，旋紧瓶盖，振荡，瘪的最厉害的是__ _____瓶(填序号)； （2）在吸风机纱布上涂抹一层石灰乳进行实验，一段时间后发现纱布变硬，吸风效果变差，原因可能是___ ______(用化学方程式表示)。 Ⅱ．催化固碳 实验小组查阅资料，发现利用和在催化剂作用下反应，不仅可以解决固碳问题还可以生成可做燃料的甲醇。 （3）结合上图可知，温度为__ ___K时甲醇产率最高；压强越大，甲醇产率越高。 （4）催化固碳条件较为苛刻，实验小组发现还可以利用电解法来固碳，写出电解法固碳的化学方程式__ ______。 【答案】（1）C （2） （3）520 （4） 【解析】 【小问1详解】 A、B、C三瓶中的水相同，C瓶的氢氧化钙含量多，二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，则C瓶吸收二氧化碳的能力最强，所以C瓶变瘪的最厉害； 【小问2详解】 在吸风机纱布上涂抹一层石灰乳进行实验，一段时间后发现纱布变硬，是因为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为：； 【小问3详解】由图可知，温度为520K时甲醇产率最高； 【小问4详解】二氧化碳和氢气在通电条件下反应生成甲醇和水，化学方程式为：。 24． （ 【期末满分】2024-2025学年九年级化学上册精品期末专项复习提升9 跨学科与综合实践题（1至8单元 全国通用）【解析版】-学科网 https://www.zxxk.com/soft/49251774.html ）为完成“了解家用制氧机”实践性作业，学习小组开展如下探究活动。 [活动一]了解实验室制氧原理 （1）用如图所示装置制备氧气。 ① 用高锰酸钾制取氧气，反应的化学方程式为 。 ② 用酒精灯给试管加热的操作是_ 。 ③ 从物质组成看，制取氧气的药品中都含有 。 [活动二]了解小型家用制氧机制氧原理 （2）某品牌家用“便携式制氧机”的制氧原理如图所示(内部结构透明)。 ① 将过碳酸钠和二氧化锰加入水中，过碳酸钠先分解，生成的H2O2再分解产生氧气。 H2O2分解的化学方程式为 。 ② 观察孔的作用是 。 ③ 与用高锰酸钾制氧气相比较，该方法更适宜家庭制氧的理由之一是 。 【答案】（1） ①. 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ ②. 先移动酒精灯给试管预热，再将酒精灯火焰对准药品加热 ③. 氧元素 （2） ①. ②. 观察氧气的产生速率等（合理即可） ③. 不需加热，使用简便 【解析】 【小问1详解】 ①高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式是2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑； ② 用酒精灯给试管加热的操作是先移动酒精灯给试管预热，再将酒精灯火焰对准药品加热； ③ 化学变化中元素的种类不变，从物质组成看，制取氧气的药品中都含有氧元素； 小问2详解】 ①过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，反应的化学方程式为：； ② 观察孔的作用是观察氧气的产生速率等； ③ 与用高锰酸钾制氧气相比较，该方法更适宜家庭制氧的理由之一是不需加热，使用简便。 25． (24-25九上·湖北黄石市·期末)《天工开物》蕴含丰富的化学知识和化学思想。书中记载了银朱的制备过程(如图)。 （1）从物质分类的角度看，银朱___ ________(填“单质”或“化合物”)。 （2）“研磨”时，水银与石亭脂充分反应生成银朱，化学方程式为___ ________，该反应的基本反应类型为_ __________。 （3）“加热”时，银朱升华，再经“蘸水擦盏”形成粉末贴于泥罐内壁，达到银朱从混合物中分离提纯的目的，该过程属于_ __________(填“物理”或“化学”)变化。 【答案】（1）化合物 （2） ①. Hg+SHgS ②. 化合反应 （3）物理 【解析】 【小问1详解】 银朱是由汞和硫元素组成的纯净物，属于化合物； 【小问2详解】 研磨时，水银（Hg）与石亭脂（S）充分反应生成银朱（HgS），反应的化学方程式为：Hg+SHgS；该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应； 【小问3详解】 加热时，银朱升华，再经“蘸水擦盏”形成粉末贴于泥罐内壁，过程中没有新物质生成，属于物理变化。 26．(24-25九上·湖北黄石市阳新县实验中学教联体·期末)能源、环境和安全已成为人类日益关注的问题。请回答下列问题。 （1）目前世界上多数国家利用的能量主要来自化石燃料的燃烧，其中石油的使用最为广泛，可以从中制得煤油、柴油等，此变化为__ ____（填“物理”或“化学”）变化。 （2）科技发展可促进新能源的开发利用。下列能源不属于新能源的是__ ____（选填字母序号）。 A. 煤 B. 地热能 C. 太阳能 D. 核能 （3）室温下，充分燃烧1g天然气和1g煤，产生的及热量的对比如图所示。据图分析，与煤相比，用天然气作燃料的优点有__ ____。 （4）天然气的主要成分是甲烷，已知甲烷和二氧化碳在高温下催化重整（Ni作催化剂）可制得CO和，该反应的化学方程式为__ ____。 （5）燃料的充分燃烧对于节约能源、减少环境污染非常重要。汽车化油器将汽油喷成雾状进入内燃机气缸，使汽油充分燃烧。这是通过_ _____的方法使汽油充分燃烧。 （6）我市家庭管道气的燃料为天然气，若天然气不完全燃烧，火焰为黄色，同时产生炭黑、一氧化碳等污染物，当出现这种情况时，应该把燃气灶的进风口调___ ___（填“大”或“小”）。 【答案】（1）物理 （2）A （3）产生的二氧化碳少，释放的热量多 （4） （5）增大可燃物与氧气的接触面积 （6）大 【解析】 【小问1详解】 利用石油中各成分沸点不同，通过分馏可以得到煤油、柴油等，该过程中没有新物质的生成，属于物理变化，故填：物理； 【小问2详解】 煤属于化石燃料；地热能、太阳能、核能均属于新能源，故选A； 【小问3详解】 结合图像可知，与煤相比，用天然气作燃料的优点有：产生的二氧化碳少，释放的热量多； 【小问4详解】 甲烷和二氧化碳在高温下催化重整（Ni作催化剂）可制得CO和H2，该反应的化学方程式为，故填：； 【小问5详解】 燃料充分燃烧条件是要有足够多的空气，燃料与空气要有足够大的接触面积，汽车化油器将汽油喷成雾状进入内燃机气缸，使汽油充分燃烧。这是通过增大汽油与氧气接触面积的方法使汽油充分燃烧；故填：增大可燃物与氧气的接触面积； 【小问6详解】若天然气不完全燃烧，火焰为黄色，同时产生炭黑、一氧化碳等污染物，当出现这种情况时，应该把燃气灶的进风口调大，增大空气的进气量，从而使天然气充分燃烧，故填：大。 27． (24-25九上·湖北潜江市·期末) 天然气是重要的化石燃料和能源，主要成分为甲烷，还含有少量硫化氢等气体。硫化氢可在催化剂作用下与甲烷反应而被除去，其反应微观示意图如图1所示。 利用甲烷催化制取氢气。一种甲烷水蒸气催化制氢的透氢膜反应器如图2所示，通入的甲烷和水蒸气在高温和催化剂作用下反应生成一氧化碳和氢气（该反应是吸热反应），一部分氢气通过透氢膜与膜外侧通入的氧气反应。 利用甲烷在高温、催化作用下分解可制取新型碳单质材料：石墨烯。石墨烯具有很高的强度和优良的导电性能。 （1）结合图1分析甲烷和硫化氢的反应，写出生成单质的化学式，并标出化合价__ ______。 （2）结合图2分析甲烷水蒸气制取氢气反应。 ①写出甲烷水蒸气制氢反应的化学方程式__ ______。 ②在反应器的膜外侧通入氧气的主要目的是___ _____。 （3）下列说法正确的是__ ______（填序号）。 A. 天然气属于纯净物 B. 天然气和氢气均属于可再生能源 C. 透氢膜反应器内生成的与未被完全分离 D. 石墨烯具有优良的导电性能，是一种金属单质 【答案】（1） （2） ①. ②. 与反应放热，为制氢提供热量 （3）C 【解析】 【小问1详解】由反应的微观示意图可知，甲烷和硫化氢在催化剂的作用下生成氢气和CS2，氢气为单质，氢元素的化合价为0；由化合价的表示方法，在该元素的上方用正负号和数字表示，正负号在前，数字在后，1不能省略，则氢气中氢元素的化合价表示为，故填：； 【小问2详解】 ①由图可知，甲烷与水蒸气在催化剂和高温条件下生成一氧化碳和氢气，反应的化学方程式，故填：； ②在反应器的膜外侧通入氧气的主要目的是与反应放热，为制氢提供热量，故填：与反应放热，为制氢提供热量； 【小问3详解】 A、天然气的主要成分是甲烷，还含有其它成分，属于混合物，故选项说法不正确； B、天然气是化石能源，属于不可再生能源，氢气可以通过多种方式制取，属于可再生能源，故选项说法不正确； C、从图中可以看出，反应生成的一氧化碳和氢气一起从反应器出来，说明未被完全分离，故选项说法正确； D、石墨烯具有优良的导电性能，它是由碳元素组成的，是一种非金属单质，故选项说法不正确。 故选C。 28． (24-25九上·湖北十堰市·期末) 燃料的变革预示着文明的进步，兴趣小组开展了“调查家用燃料的变迁与使用”综合实践活动。 任务一：调查家用燃料的变迁 同学们查阅资料后绘制了“家用燃料变迁图” (括号内表示主要成分)。 （1）干柴草与湿柴草相比更易被点燃，从燃烧的条件分析其原因是_ _________。 任务二：了解家用燃料变化的意义 同学们查阅资料发现，充分燃烧1kg煤或天然气释放的热量和产生的SO₂的质量如图所示： （2）天然气充分燃烧的化学方程式是_ ___________。 （3）结合图中的信息分析家庭燃料从煤升级到天然气的原因____ _______。 任务三：调查燃料的合理使用 （4）很多家庭已经使用管道天然气，若燃烧的过程中发现火焰呈黄色或橙色，则需要___ ________(填“调大”或“调小”)进风口。 任务四：展望未来的家用燃料 同学们预测未来燃料的发展方向是开发和利用清洁而又高效的能源。 【答案】（1）干柴草着火点比湿柴草着火点低，温度更易达到干柴草着火点。（或湿柴草中的水分 蒸发吸热，不易达到着火点） （2）CH4 +2O2CO2+2H2O （3）相同质量的条件下，天然气产生的热量更多，减少二氧化硫的生成（减少空气污染） （4）调大 【解析】 【小问1详解】干柴草与湿柴草相比更易被点燃，从燃烧的条件分析其原因是湿柴含有水分，被点燃时，干柴草比湿柴草更易使温度达到其着火点； 【小问2详解】 天然气的主要成分是甲烷，甲烷在点燃条件下完全燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为CH4 +2O2CO2+2H2O； 【小问3详解】结合图中的信息分析，家庭燃料从煤升级到天然气的原因：相同质量的条件下，天然气产生的热量更多，减少二氧化硫的生成（减少空气污染）； 【小问4详解】燃烧的过程中发现火焰呈黄色或橙色，说明天然气燃烧不充分，则需要调大进风口，通入更多的氧气。 29． (24-25九上·湖北十堰市丹江口市·期末)我国力争在2060年前实现“碳中和”，彰显了大国的责任和担当。“碳”减排、“碳”捕集、“碳”封存、“碳”利用是实现碳中和的4种主要途径。 （1）“碳”减排：为了控制大气中二氧化碳的含量，以下措施不可行的是 (填字母)。 A. 开发新能源 B. 禁止使用化石燃料 C. 推广使用光伏发电 D. 大力发展公共交通 （2）“碳”捕集：自然界“碳捕集”主要利用绿色植物的___ ____作用吸收CO2。 （3）“碳”封存：“碳”封存技术是将CO2送入3000米深海海底变成液态CO2湖，此过程中CO2分子的性质_ ______(选填“有”或“没有”)发生改变。 （4）“碳”利用：我国科研人员研制出一种新型多功能复合催化剂，在这种催化剂作用下，二氧化碳可以转化为汽油，转化过程如下图所示。 在一定条件下，I中反应的化学方程式为：，X的化学式为____ ____。 【答案】（1）B （2）光合 （3）没有 （4）H2 【解析】 【小问1详解】 A、开发新能源，如太阳能、风能等，这些新能源在使用过程中不产生或产生极少二氧化碳，是减少化石燃料使用、降低二氧化碳排放的有效手段，不符合题意； B、虽然化石燃料的使用是导致大气中二氧化碳含量增加的主要原因之一，但完全禁止使用化石燃料在当前技术水平和经济发展阶段并不现实，许多行业和日常生活仍高度依赖化石燃料，因此，这一措施在当前是不可行的，符合题意； C、光伏发电是一种清洁、可再生的能源形式，其使用过程中不产生二氧化碳，推广使用光伏发电可以显著降低对化石燃料的依赖，从而减少二氧化碳排放，是可行的减排措施，不符合题意； D、大力发展公共交通，相比私家车能更有效地利用能源，减少人均碳排放，是可行的减排措施，不符合题意。 故选：B； 【小问2详解】自然界“碳捕集”主要利用绿色植物的光合作用吸收； 【小问3详解】 “碳”封存技术是将送入3000米深海海底变成液态湖，此过程中没有新物质生成，属于物理变化，故分子的性质没有发生改变； 【小问4详解】根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类及数目不变，根据化学方程式，反应前有1个碳原子、2个氧原子和1个X分子，反应后有1个碳原子、2个氧原子和2个氢原子，则1个X分子中含有2个氢原子，故X的化学式为。 30． (24-25九上·湖北十堰市房县·期末)化学氧自救器是人在缺氧环境或在高浓度有毒、有害气体环境中使用的一种安全防护装置。主要用于煤矿井下开采作业，当矿井内发生灾害事故时，矿工可及时佩戴本自救器，实现呼吸系统的保护，并从灾区撤离脱险。 （1）某品牌化学氧自救器主体是由“生氧罐”供氧，内部装有颗粒状超氧化钾作为“制氧剂”，利用超氧化钾和人体呼出气体中的水蒸气、CO2反应制取O2其化学方程式为： ①4KO₂+2H2O=4KOH+3O2↑②4KO2+2CO2=2X+3O2，则X的化学式为______ _____。 （2）如图1为化学氧自救器的往复式气路结构图。呼出气体通过呼吸软管进入生氧罐，与生氧剂反应后产生的富氧气流进入气囊，吸气时再丛气囊经过生氧罐进入呼吸软管，在1次呼吸循环中气流2次经过生氧剂。 ①该系统放出的氧气量远远大于人体所需要的，当气囊处于饱和后就需要将过剩的氧气通过排气阀，排出系统。体现了往复式气路的主要优点为___ ________ ②该自救器中放氧量与时间的关系曲线如图2所示，图中L线以上部分为排气时间段，表明气囊内气体压力超过排气阀的临界值。L-M线之间表示自救器的正常工作阶段。M线以下表示氧气不足，难以维持人体正常呼吸。 Ⅰ．在___ ________(填字母)时间段内，气囊上的排气阀第一次开启。 A． 5 min 左右 B．10min 左右 C．25 min 左右 Ⅱ．分析曲线图可以得到的结论有___ ________(写一条)。 【答案】（1）K2CO3 （2） ①. 使生氧剂充分反应 ②. B ③. 该生氧剂能维持35分钟左右正常呼吸##每隔35分钟左右需要更换一次生氧剂 【解析】 【小问1详解】根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类及数目不变，根据化学方程式，反应前有4个钾原子、12个氧原子和2个碳原子，反应后有2个X和6个氧原子，则2个X中含有4个钾原子、2个碳原子和6个氧原子，则1个X中含有2个钾原子、1个碳原子和3个氧原子，故X的化学式为； 【小问2详解】 ①根据呼出气体通过呼吸软管进入生氧罐，在1次呼吸循环中气流2次经过生氧剂，说明往复式气路的主要优点为能使生氧剂与气体充分反应； ② 由题干信息可知，图中L线以上部分为排气时间段，表明气囊内气体压力超过排气阀的临界值，排气阀开启即开始排气，则结合图2可知，大约在10min左右，放氧量第一次位于L线以上，表明气囊上的排气阀第一次开启，故选：B； 由图2可知，0min时开始放氧，在约35min时，放氧量位于M线以下，即氧气不足，难以维持人体正常呼吸，说明该生氧剂能维持35分钟左右正常呼吸或每隔35分钟左右需要更换一次生氧剂。 31． (24-25九上·湖北十堰市郧西县·期末)天然气的综合利用是重要的研究课题。 天然气是重要的化石燃料和能源，主要成分为甲烷，还含有少量硫化氢（）等气体。硫化氢可在催化剂作用下与甲烷反应而除去，其反应微观示意图如图1所示。 利用甲烷催化制取氢气。一种甲烷、水蒸气催化制氢的透氢膜反应器如图2所示，通入的甲烷和水蒸气在高温和催化剂作用下反应生成一氧化碳和氢气（该反应是吸热反应），一部分氢气通过透氢膜与膜外侧通入的氧气反应。 利用甲烷在高温、Cu—Pd催化作用下分解可制取新型碳单质材料——石墨烯，石墨烯具有很高的强度和优良的导电性能。根据以上信息，回答下列问题： （1）结合图-1，分析甲烷与硫化氢的反应。该反应过程中变化的是_ _______（填字母）。 A. 原子的种类 B. 分子的数目 C. 物质的总质量 （2）结合图2，分析甲烷水蒸气制氢反应。 ①甲烷、水蒸气制氢气反应的化学方程式为_ _________。 ②在反应器膜外侧通入氧气的主要目的是__ _______。 （3）随着科学技术的发展，氢能源的开发利用已取得很大进展。氢气作为燃料的优点是__ _______（答一点即可）。 （4）下列说法正确的是__ ______（填字母）。 A. 天然气属于纯净物 B. 天然气和氢气均属于可再生能源 C. 石墨烯具有优良的导电性能，是一种金属单质 D. 透氢膜反应器内生成的CO与未被完全分离 【答案】（1）B （2） ①. ②. 与氢气反应放热，为制氢提供热量  （3）清洁无污染 （4）D 【解析】 【小问1详解】 A、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； B、由图可知，反应前分子个数为3个，反应后的分子个数为5个，分子个数改变，符合题意； C、根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，不符合题意。 故选A； 【小问2详解】 ①由图2可知，甲烷水蒸气制氢反应为甲烷和水蒸气在高温和催化剂的作用下反应生成一氧化碳和氢气，该反应的化学方程式为：； ②氢气和氧气反应生成水，该反应放出大量的热，故在反应器的膜外侧通入氧气的主要目的是：与氢气反应放热，为制氢提供热量； 【小问3详解】 氢气燃烧热值高，产物只有水，清洁无污染； 【小问4详解】 A、天然气的主要成分是甲烷，还含有其它物质，属于混合物，不符合题意； B、天然气属于化石燃料，短期内不能再生，属于不可再生能源，氢气可通过电解水等制得，属于可再生能源，不符合题； C、石墨烯具有优良的导电性能，但是石墨烯是由碳元素组成的纯净物，属于碳单质，碳单质是非金属单质，不符合题意； D、一氧化碳和氢气均是气体，透氢膜反应器内生成的CO与H2混合在一起，未被完全分离，符合题意。 故选D。 32． （ 【期末满分】2024-2025学年九年级化学上册精品期末专项复习提升9 跨学科与综合实践题（1至8单元 全国通用）【解析版】-学科网 https://www.zxxk.com/soft/49251774.html ）日常生活中常见的保鲜剂如下，学习小组以食品保鲜剂为主题展开实践性活动。 酒精保鲜卡(有效成分是酒精) 石灰干燥剂(有效成分是生石灰) 脱氧保鲜剂(有效成分是铁粉) I.初探食品保鲜原理 （1）酒精保鲜卡：常用于糕点类食品保鲜。原理是依靠酒精蒸汽隔绝氧气并杀灭微生物。该过程肉眼不可见，说明酒精分子 。 （2）石灰干燥剂：常用于海苔、茶叶等食品保鲜。原理是吸收环境中水分，进而阻止微生物生长，石灰干燥剂与水的反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。 （3）铁粉脱氧保鲜剂：常用于干果、肉制品等食品保鲜。主要原理与铁生锈相同，即铁粉与 反应。 Ⅱ.再探食品保鲜剂 （4）铁粉脱氧保鲜剂主要成分有铁粉、炭粉、氯化钠等。学习小组用该保鲜剂与盐酸反应，测得其中铁粉含量为54.6%，该反应的化学方程式为 。 （5）为探究影响脱氧反应速率的因素，学习小组利用图1装置进行如下探究。实验结果如图2、3所示。 编号 铁粉/g 水/滴 炭粉/g 氯化钠/g 1 5.0 10 0 1.0 2 5.0 10 0.75 1.0 3 5.0 10 x 0 4 5.0 10 1.5 1.0 5 5.0 10 0.75 2.0 ①结合图2，分析5min后的实验数据，可得到的结论是 。 ②结合图3，x= ；对比三组实验的目的是 。 （6）回收金属可以节约资源和能源。实验后瓶中残留物除了可用于回收金属铁外，可能另有的用途是 。 Ⅲ.拓展与反思 （7）化学让我们的生活变得更美好。生活中食品保鲜的方法还有 (填一种)。 【答案】（1）小或很小或质量很小或体积很小或质量和体积都很小 （2）放热 （3）氧气(或空气)和水或O2和H2O （4） （5） ①. 其他条件相同的情况下，炭粉能加快脱氧反应速率(或其他合理答案) ②. 0.75 ③. 探究氯化钠对脱氧反应速率的影响 （6）回收炭粉或回收氯化钠(或其他合理答案) （7）低温储藏(或其他合理答案) 【解析】 【小问1详解】 酒精保鲜卡：常用于糕点类食品保鲜。原理是依靠酒精蒸汽隔绝氧气并杀灭微生物。由于酒精分子很小，所以该过程肉眼不可见。故填：小或很小或质量很小或体积很小或质量和体积都很小。 【小问2详解】 石灰干燥剂与水的反应是氧化钙和水反应生成氢氧化钙，容器壁发烫，说明该反应放出大量的热。故填：放热。 【小问3详解】 铁生锈原理是铁与空气中的氧气、水等物质作用，发生复杂的化学反应的过程。所以铁粉脱氧保鲜剂：常用于干果、肉制品等食品保鲜。主要原理与铁生锈相同，即铁粉与空气中的氧气、水反应。故填：氧气(或空气)和水或O2和H2O。 【小问4详解】 铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，化学方程式为。故填：。 【小问5详解】 ①据表格数据并结合图2可知，其他条件相同的情况下，炭粉能加快脱氧反应速率。故填：其他条件相同的情况下，炭粉能加快脱氧反应速率(或其他合理答案)。 ②结合图3，经分析可知，x=0.75。为探究氯化钠对脱氧反应速率的影响，对比三组实验。故填：0.75；探究氯化钠对脱氧反应速率的影响。 【小问6详解】 由于实验后瓶中残留物除了铁还可能有炭粉或氯化钠，所以实验后瓶中残留物除了可用于回收金属铁外，可能另有的用途是回收炭粉或回收氯化钠。故填：回收炭粉或回收氯化钠(或其他合理答案)。 小问7详解】 低温储藏是生活中食品保鲜的常用方法。故填：低温储藏(或其他合理答案)。 33． (24-25九上·湖北谷城县石花镇第三初级中学·期末)实验技能是学习化学的基础和保证。如下实验是基于特定需求设计和制作简易供氧器。 （1）图1加湿仓中水的作用是__ _____，图中“O2通道”相当于下图中的__ _____。 （2）10gNa2O2和10gCaO2固体与水作用生成氧气的质量与时间的关系如图2所示。若给鱼池增氧，应选的试剂是__ _____，理由是__ _____。 【答案】（1） ①. 湿润氧气并观察氧气产生的速率 ②. B （2） ①. CaO2 ②. 能持续较长时间地供氧 【解析】 【小问1详解】氧气不易溶于水，经过水会形成气泡，气泡产生速率可以反映氧气产生速率，因此图 1 加湿仓中水的作用是湿润氧气并观察氧气产生的速率； 观察图中“O2通道”，O2需要通过水，同时不能将水排出加湿仓，相当于图中的 B 装置。 【小问2详解】 由图 2 可知，相同质量的Na2O2和CaO2与水反应，Na2O2反应速率快，短时间内产生大量氧气；CaO2反应速率较慢，但能持续产生氧气。给鱼池增氧需要持续稳定地提供氧气，所以应选CaO2。 34． (24-25九上·湖北武汉市洪山区·期末) 家用燃料使用的发展历程(括号内表示燃料主要成分)如图所示： （1）使用木柴为燃料时，先点燃一把干燥的叶子，塞进灶台洞里，等叶子全部燃烧起来，赶紧在火苗上放入树皮，火焰烧旺后放入粗大的木柴。这样操作的原因是___ ____。 （2）煤炉中蜂窝煤与煤球相比的优点是___ ____。 （3）利用石油炼制的各成分的__ _____(选填“沸点”或“密度”)不同进行分离，得到煤油、液化石油气等产品。 （4）使用天然气集成灶时甲烷燃烧的化学方程式为__ ____。 【答案】（1）叶子、树皮、木柴的着火点依次升高 （2）增大了与空气的接触面积，使燃烧更充分 （3）沸点 （4） 【解析】 【小问1详解】 使用木柴为燃料时，先点燃一把干燥的叶子，塞进灶台洞里，等叶子全部燃烧起来，赶紧在火苗上放入树皮，火焰烧旺后放入粗大的木柴。这样操作的原因是叶子、树皮、木柴的着火点依次升高； 【小问2详解】 煤炉中蜂窝煤与煤球相比的优点是增大了与空气的接触面积，使燃烧更充分； 【小问3详解】 利用石油炼制的各成分的沸点不同进行分离，得到煤油、液化石油气等产品； 【小问4详解】 甲烷和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为：。 35． (24-25九上·湖北荆州市经济技术开发区·期末)氢能是未来最理想的能源，回答下列有关氢能的问题。 （1）科学上将自然界中存在的没有经过加工转换的各种能量和资源称为一次能源，不是直接取自自然界，只能由一次能源加工转换后得到的能源称为二次能源，则氢能属于_ _____（填“一次”或“二次”）能源。 （2）氢燃料电池的工作原理如图所示。在电解质中，在催化剂作用下，氢气在A极被分解成氢离子和电子，同时，氧气在B极接受电子和氢离子，此反应可用一个化学方程式表示为：_ _____。这个过程中，电子会流动到外部电路形成电流，实现化学能转化为电能，则外部电路中的A极为__ ____（“正”或“负”）极。 （3）根据以上信息，写出氢燃料电池的用途_ _____（写一个）。 【答案】（1）二次 （2） ①. 2H2+O22H2O ②. 负 （3）制造新能源汽车（或航空航天等）（合理即可） 【解析】 【小问1详解】 氢能是由一次能源加工转换后得到的能源，属于二次能源； 【小问2详解】 在电解质中，在催化剂作用下，氢气在A极被分解成氢离子和电子，同时，氧气在B极接受电子和氢离子，由图可知，氢气和氧气在催化剂的作用下反应生成水，化学方程式为：； 在电解质中，在催化剂作用下，氢气在A极被分解成氢离子和电子，同时，氧气在B极接受电子和氢离子，氢离子向B极移动，根据阳离子向正极移动，因此电池板B极相当于电源的正极，A极相当于电源的负极； 【小问3详解】 氢气燃烧热值高，且生成物只有水，对环境无污染，可用于制造新能源汽车（或航空航天等）（合理即可）。 36． (23-24九上·湖北省初中学业水平考试模拟统练化学试题·期末)生产氧气方法有多种。其中两种方法如下。 （1）液冷法：在低温条件下将空气压缩成液态，升温后，氮气先逸出，剩余物质主要为液态氧。空气中两种主要成分的沸点如下表。 成分 A B 沸点 -196℃ -183℃ 根据上述信息判断，_ ______（填“A”或“B”）是氧气。 （2）变压吸附法：利用变压吸附技术，以分子筛为吸附剂制取氧气。 由图1、图2可知：过程1中，空气通过分子筛吸附材料时，_ _____分子更容易被吸附；过程2中，采用_ _____方法，能使被吸附的气体释放出去（此过程称为解吸）。分子筛吸附材料恢复吸附能力。过程1和过程2交替进行，可连续生产大量高纯度氧气。 根据以上信息，写出分子筛制氧机的应用场所_ _______（写一处）。 【答案】（1） B （2） ①. 氮气 ②. 降低压强 ③. 医院 【解析】 【小问1详解】 在低温条件下将空气压缩成液态，升温后，氮气先逸出，说明氮气的沸点低，根据表格中数据，B为氧气； 【小问2详解】 由图2可知，相同压强时，氮气的吸附量更大，所以氮气分子更容易被吸附；吸附量受压强的影响，压强越大，吸附量越大，所以过程2中，采用降低压强的方法，减小吸附量，从而使被吸附的气体释放出去；分子筛制氧机运行成本低、使用寿命长、制氧浓度高、安全性好和能耗低，可应用于医院、实验室、家庭等场所。 37． (23-24九上·湖北潜江市·期末)我国提出努力争取在2060年前实现“碳中和”，充分体现了解决气候问题的大国担当。“筑梦”活动小组开展了“低碳有我”实践活动，请回答下列问题。 【活动一】调查碳循环 （1）观察图，自然界中消耗二氧化碳的途径有_____(写一条即可)。 （2）基于“碳循环”视角，实现“碳中和”可以从两方面进行：①减少碳排放；②_____。 （3）调查发现，我国的碳排放80%以上来自能源使用。要减少能源使用对大气中二氧化碳含量的影响，下列措施不可行的是_____(填序号)。 A. 严禁使用化石燃料 B. 改进技术，提高能效 C. 捕集能源使用过程中生成的二氧化碳，进行封存处理 【活动二】计算碳转化 （4）基于元素守恒，小组同学推测可以将二氧化碳转化为更高价值的物质，实现二氧化碳的再利用。我国科学家在利用二氧化碳直接合成乙醇(化学式为C2H5OH)的研究上已取得重大突破，其转化的化学方程式为2CO2+6RC2H5OH+3H2O，其中R的化学式为_____。 【答案】（1）光合作用或海水吸收 （2）增加碳的吸收或增加二氧化碳消耗 （3）A （4）H2 【解析】 【小问1详解】 如图所示，自然界中光合作用能消耗二氧化碳，且海水能吸收二氧化碳； 【小问2详解】 要想实现“碳中和”，既要减少碳排放，又要增加碳吸收； 【小问3详解】 A、目前使用的主要能源为化石燃料，不能完全禁止，该选项措施不可行； B、改进技术，提高能效，能减少二氧化碳的排放，该选项措施可行； C、捕集能源使用过程中生成的二氧化碳，进行封存处理，能减少二氧化碳的排放，该选项措施可行。 故选A； 【小问4详解】 化学反应前后，原子的种类和个数不变，等号右边C、H、O的个数分别为2、12、4，等号左边除6R外，C、H、O的个数分别为2、0、4，则6R中含有12个氢原子，即R的化学式为H2。 38． (24-25九上·湖北孝感市孝昌县协作体·期末)氧气是生命活动必需的气体，生活中选择合适的药品和装置可以制取氧气。 （1）家用制氧机利用两种化学药剂[过碳酸钠和二氧化锰]同时加入水中制取氧气，装置如图1所示。制氧机工作时发生了两步反应，第一步：；第二步：______（写出化学方程式）。“加湿过滤仓”的作用是______（写一点）。 （2）“氧烛”是潜艇、飞机中应急供氧物质，装置如图2所示。使用时触发铁粉燃烧，放出的热量促使分解，即可得到氧气，同时得到一种氯化物。写出分解的化学方程式：______；氧烛在使用时的产氧率明显低于理论值的原因可能是：______。 【答案】（1） ①. ②. 润湿氧气##观察氧气产生速率 （2）① ②铁粉的量不足，导致供给的热量不足，NaClO3没有完全分解 【解析】 【小问1详解】 第一步反应生成H2O2，则第二步反应是H2O2在二氧化锰催化作用下快速分解生成水、氧气，化学方程式为：； 氧气不易溶于水，经过水会形成气泡，气泡产生速率可以反映氧气产生速率，则“加湿过滤仓”的作用是：润湿氧气、观察氧气产生速率。 【小问2详解】 分解反应由一种物质反应生成两种或两种以上物质，NaClO3受热分解生成氧气和一种氯化物，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素种类不变，可知该氯化物是氯化钠，该反应的化学方程式为：； 氧烛在使用时触发铁粉燃烧，放出的热量促使NaClO3分解，产氧率明显低于理论值的原因可能是：铁粉的量不足，导致供给的热量不足，NaClO3没有完全分解。 39． (24-25九上·湖北宜昌市远安县·期末)半导体等产业对超纯氢气需求旺盛。我国工程师研发了具有自主知识产权的多通道钯膜纯化组件，可以将99.92%原料氢气提纯至99.99995%，实现了超纯氢气装置国产化。该装置核心组件工作原理如下图4所示，其工作温度在300℃以上，用字母标注的端口有“产品氢气出口”“尾气出口”“吹扫气入口”。 （1）由图1可知，透过钯膜的最小粒子是____ __。 （2）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____ __填“大”或“小”。 （3）图4中，纯化组件开始工作时，须先通排净装置中空气，再通原料氢气，其目的是___ __ _ 。“产品氢气出口”是B，“尾气出口”是___ ___（填字母标号）。 【答案】（1）氢原子##H （2）大 （3）①. 防止装置内残留的空气与高温氢气混合发生危险 ②. A 【解析】 【小问1详解】 由图可知，氢分子在钯膜表面解离为氢原子，再扩散通过钯膜，最后重组为氢分子，其余更大分子(如O2、N2等)无法透过，故透过的最小粒子为氢原子。 【小问2详解】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. 【小问3详解】氢气为可燃性气体，纯化装置开始工作前，先用N2将内部空气赶出，可避免高温下氢气与空气混合引发安全隐患；从图4可知，氢气密度比空气小，B口为产品氢气出口，A口为尾气出口。 40． (24-25九上·湖北随州市随县四校·期末)历史上，法国化学家拉瓦锡在定量实验的基础上，证明了质量守恒定律，对化学的发展产生了巨大的影响。让我们沿着科学家的足迹继续进行探究： （1）实验1将烧杯放在天平上用砝码平衡，然后倾斜烧杯使硫酸铜溶液与铁钉接触，一段时间后观察到铁钉表面有___________色物质出现。 （2）实验2中反应后天平不平衡，该反应___________(填“遵守”或“不遵守”)质量守恒定律，反应后天平不平衡的原因是___________，为了成功验证质量守恒定律，此实验装置应改为___________装置。 【答案】（1）红 （2） ①. 遵守 ②. 反应生成的二氧化碳逸出装置 ③. 密封 【解析】 【小问1详解】铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，一段时间后观察到铁钉表面有红色物质出现 【小问2详解】 实验2中发生化学反应，该反应遵守质量守恒定律，反应后天平不平衡的原因是碳酸钠和稀盐酸反应生成二氧化碳，二氧化碳逸出装置，为了成功验证质量守恒定律，应改为密封，防止二氧化碳气体逸出。 41． (24-25九上·湖北卓越学校建设项目校·期末)某兴趣小组同学对制氧机进行了广泛的探究。图1为一种潜水艇紧急供氧设备的结构示意图。每个产氧药块主要含，还有少量镁粉。该供氧设备的产氧原理为按压点火装置，产氧药块中的镁粉开始燃烧，触发分解，该反应需要在300℃左右的条件下进行。 （1）气体产出时，装置内压强_ ____（选填“大于”“等于”或“小于”）氧气出口压强。 （2）产氧药块中要均匀分布一定质量的镁粉，但不能过少，其原因是_ ____。 （3）填充材料会影响反应完成所需的时间（即放氧时间）和外壳的最高温度，研究人员分别测试了三种情况下的放氧时间及对应的外壳最高温度，结果如图2所示。与第①组进行比较，应选择填充隔热材料_ ____（选填“A”或“B”）。 （4）图3是该组同学设计的简易制氧装置，试剂选用3%的过氧化氢溶液和二氧化锰。但评审小组认为该装置在流速控制方面欠考虑，为提高实用性，你的改进建议是_ ______（写一条）。 【答案】（1）大于 （2）镁粉过少将达不到分解所需温度（合理即可） （3）B （4）加一个分液漏斗（或注射器）类装置（或连接一个输液器上的控制器，上下推动以调节气流速度，合理即可） 【解析】 【小问1详解】气体产出时，装置内压强会大于氧气出口压强； 【小问2详解】 若镁粉过少将达不到分解所需温度，因此产氧药块中要均匀分布一定质量的镁粉； 【小问3详解】 无填充材料时的放氧时间小于有填充材料B时的放氧时间，有填充材料A时的温度高于无填充材料时的温度，有填充材料A时的放氧时间过短，但外壳温度较高（300℃），不适合收集氧气，而填充材料B外壳温度略大于100℃，它能够更好的防止热量散失，维持产氧药块温度，延长放氧时间； 【小问4详解】加一个分液漏斗（或注射器）类似装置（或连接一个输液器上的控制器，上下推动以调节气流速度）合理即可 42． (24-25九上·湖北十堰市茅箭区实验中学教联体·期末) 联合国气候变化框架公约《京都议定书》要求发达国家限制二氧化碳等温室气体排量，以控制日趋严重的温室效应。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前实现碳中和。 （1）绿色植物通过______作用吸收CO2。 （2）科学家采取“组合转化”技术，将CO2和H2以一定比例混合，在一定条件下反应生成一种重要的化工原料和水。该反应方程式为2CO2+6H2=X+4H2O，则X的化学式为______。 （3）海洋能够吸收二氧化碳，其原因之一是二氧化碳可以跟水反应，请写出该反应的化学方程式______。 （4）为了减缓大气中CO2含量的增加，以下建议可行的是______（填序号） ①开发太阳能、水能等清洁能源； ②禁止使用煤、石油、天然气等矿物燃料； ③大量植树造林，禁止乱砍滥伐。 【答案】（1）光合 （2）C2H4 （3） （4）①③ 【解析】 【小问1详解】 绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳，光合作用吸收二氧化碳放出氧气； 【小问2详解】 根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，反应物中含C、H、O的个数分别是2、12、4，生成物中含C、H、O的个数分别是0、8、4，故生成物中还应含2个C、4个H，则X的化学式为：C2H4； 【小问3详解】 二氧化碳和水反应生成碳酸，该反应的化学方程式为：； 【小问4详解】 ①开发太阳能、水能等清洁能源，可以减少化石燃料的使用，减少二氧化碳的排放，符合题意； ②煤、石油、天然气等矿物燃料是目前主要的能源，不能禁止使用，不符合题意； ③大量植树造林，禁止乱砍滥伐，可以增加二氧化碳的吸收，减缓大气中二氧化碳含量的增加，符合题意。故选①③。 43． (24-25九上·湖北潜江市13校·期末)《天工开物》记载：”凡取煤经历久者，从土面能辨有无之色，然后掘挖。深至五丈许，方始得煤，初见煤端时，毒气灼人。有将巨竹凿去中节，尖锐其末，插入炭中，其毒烟从竹中透上。人从其下施攫拾取者(如图)。”回答下列问题： （1）煤属于 ______(填“可再生”或“不可再生”)能源。 （2）“毒气灼人”，煤矿中的“毒气”俗名叫瓦斯，它主要成分是甲烷，此外还有一氧化碳、硫化氢等气体。挖煤时“毒气”遇火会发生爆炸，主要反应的化学方程式为_ _____。 （3）煤燃烧产生的SO2导致的环境问题是_ _____。现代工业为了综合利用煤，将煤隔绝空气加强热得到焦炭，煤焦油和煤气。 （4）为了防止煤矿的矿井发生瓦斯爆炸事故，下列做法可行的是_ _____(填序号)。 A. 进矿井前先做灯火实验 B. 矿井内严禁烟火 C. 矿井内要加强通风 D. 安装瓦斯探头传感器监测瓦斯浓度 【答案】（1）不可再生 （2）CH4+2O2CO2+2H2O （3）酸雨 （4）BCD 【解析】 【小问1详解】煤在短时间内不能从自然界内得到补充，属于不可再生能源，故填：不可再生； 【小问2详解】 瓦斯主要成分是甲烷，甲烷燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O，故填：CH4+2O2CO2+2H2O； 【小问3详解】 煤燃烧产生的SO2，在空气中发生反应后的生成物溶于雨水，会形成酸雨，故填：酸雨； 【小问4详解】 A、可燃性的气体与空气（或氧气）混合后，如达到爆炸极限，遇明火（或静电或电火花）都有可能发生爆炸，故选项做法不可行； B、矿井内严禁烟火，可以防止瓦斯等可燃性气体遇到火源发生爆炸，故选项做法可行； C、矿井内要加强通风，可以减少可燃气的含量，能防止爆炸的产生，故选项做法可行； D、安装瓦斯探头传感器监测瓦斯浓度，有利于防止瓦斯爆炸，故选项做法可行。 故选BCD。 试卷第1页，共3页 18 / 49 学科网（北京）股份有限公司 $ 题型07 跨学科实践题与科技题 1． （湖北省恩施州巴东县两校2024-2025学年九年级上学期期末化学试卷）“生命吸管”是军事上的重要发明，它可以解决士兵在野外极限环境中的饮水问题，主要原理与自来水的净化过程相似（如图甲所示）。 （1）过滤须考虑材质孔径大小。某微粒的直径为0.5微米，能把该微粒“筛”出来的材质是_ _________（填序号）； A. 慢速滤纸（孔径为1～3微米） B. 双层纺织网（最小孔径6微米） C. 超滤膜（最小孔径0.01微米） （2）将硬水通过图乙的阳离子交换柱后，可变成软水（图中阴离子未画出），交换后的水仍然呈电中性，则一个可以交换出__ ________个； （3）“生命吸管”使用一定时间后，流速会明显变慢，可能原因是_ _________； （4）海水制氢：随着科技不断发展，中国工程院院士谢和平团队研制出了海水直接制氢新技术，原理如图，则A电极应与电源的__ ________极相连。 2． (24-25九上·湖北黄冈市·期末)水乃万物之源，化学学习小组开展对水质检测及自制净水器的跨学科探究活动。 【任务1】水质检测 （1）检测水可用市场售卖的水质检测笔直接读出水质的TDS值，以判断水质纯度。如图1所示，若通过水质检测笔测出TDS值为480，则该水质纯度为______。 【任务2】制作简易的净水器 图2是小组同学用注射器、蓬松棉、活性炭、小卵石、石英砂等自制的一个便携净水器。 （2）活性炭的主要作用是______。 （3）使用该净水器，待处理的水由下往上压，优点是______。 （4）化学学习小组在完成“水质检测及自制净水器”的跨学科实践活动后收获颇丰。下列说法正确的是______(填标号)。 A. 农药的使用不当可能会对水体产生污染 B. 废旧电池随意丢弃不会造成水体污染 C. 自来水经过沉淀、过滤、吸附、消毒后得到的水是纯净物 D. 定期检测水域水质有助于防治水体污染 3． (24-25九上·湖北荆楚联盟·期末)现代净水技术包括离子交换法、膜分离法（超滤膜、淡化膜等），这两种技术如下图所示： （1）离子交换法如图甲所示，其中能将硬水转化为软水的是________（选填“阳离子”或“阴离子”）交换树脂。 （2）超滤膜技术如图乙，适用于在一定压力下通过膜表面的微孔除去水中颗粒较大的物质，类似于化学实验中的__________（填操作名称）。 （3）淡化膜技术如图丙，加压情况下海水中的__________（填粒子名称）可以透过淡化膜（其它离子不能透过）。 （4）基于上述分析可知：超滤膜的孔径________淡化膜的孔径（填“>”“=”或“<”）。 4． (24-25九上·湖北孝感市孝南区·期末)测定空气中氧气含量的方法有多种。 （1）利用气压传感器测定红磷燃烧时集气瓶内气压变化(如图1)。点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入集气瓶中并把塞子塞紧，待红磷熄灭并冷却后，打开止水夹，集气瓶内气压的变化情况如图2。红磷燃烧的化学方程式是 ，DE段气压升高的主要原因是 。 （2）利用氧气传感器测氧气的体积分数。在密闭容器内燃烧足量的白磷，氧气的体积分数与时间的关系如图3所示。利用这种方法测得空气中氧气含量偏 (填“高”或“低”)，原因是 。 5． (24-25九上·湖北孝感市汉川市·期末) “氧烛”可用于紧急供氧。如图甲是“氧烛”结构示意图，每个产氧药块由氯酸钠和一定量的镁粉、二氧化锰等均匀混合制成，该反应需要在300℃左右进行，并伴随少量有毒氯气产生。若温度过低，反应会终止，温度过高，会产生大量氯气。 （1）图甲装置启动时，需要镁粉氧化放热启动并维持反应，快速产生氧气。镁粉与氧气所发生的化学反应属于 （填基本反应类型）。 （2）产氧药块中要均匀分布一定质量的镁粉，但不能过多，其原因是 。 （3）产氧药块中的氯酸钠（）受热并在二氧化锰的催化下生成氯化钠并放出氧气。该反应的化学方程式为 。 （4）氧烛的填充材料会影响其完成反应所需的时间（即放氧时间）和外壳的最高温度，研究人员分别测试了无填充外壳温度/℃材料、填充材料A和填充材料B三种情况下氧烛的放氧时间及对应的外壳温度，结果如图乙所示。根据图乙，与第①组比较，氧烛应选择填充材料 （填“A”或“B”），请说明理由： 。 6． (24-25九上·湖北孝感市云梦县·期末)从古至今，人类的生活生产离不开燃料的利用。 I．木柴 （1）《庄子·外物篇》载：“木与木相摩则燃”，原因是____ ___。 Ⅱ．油 （2）诗人陆游曾记载：“书灯惟瓷盏最省油，蜀中有夹瓷盏（如图），一端做小窍，注清冷水于其中，每夕一易之……可省油之半”。水减少的原因是___ ____。 Ⅲ．煤 （3）《天工开物》记载：“凡取煤经历久者……初见煤端时，毒气灼人。”“毒气”俗名为瓦斯，其主要成分是甲烷。写出甲烷在空气中燃烧的化学方程式____ ___。 Ⅳ．可燃冰 （4）可燃冰的主要成分是高压、低温条件下形成的甲烷水合物。可燃冰主要分布在海底和冻土层。下列选项中，可能存在可燃冰的是___ ____（填字母）。 A. 长江中下游平原 B. 四川盆地 C. 青藏高原 D. 南海 7． (24-25九上·湖北宜昌市宜都市·期末)铜箔在新能源汽车电池制造等领域有重要应用。一种制造铜箔工艺的部分工序如图所示。 （1）“溶铜”前，粉碎处理铜原料的目的是_____ ______。 （2）“溶铜”中，Cu与生成，该反应属于______ _____(填基本反应类型)。 （3）“操作1”的目的是除去难溶性固体杂质，该操作名称为_______ ____。 （4）“制箔”中，需要把温度控制在之间，请根据下图分析其目是____ _______。 8． (24-25九上·湖北宜昌市夷陵区·期末) 为完成“研究钢铁防护的方法”的实践性作业，学习小组查得资料：钢铁膜化处理是钢铁防护的重要方法，其目的是在钢铁表面形成致密、均匀的保护膜。检验膜的抗腐蚀性能要做“滴铜实验”，即往钢铁表面滴加含硫酸铜的腐蚀剂，60s后钢铁表面才出现红色物质，表明抗腐蚀性能达标，且越迟出现红色物质的越好。请和小组同学使用某种膜化剂开展如下研究。 I、验证膜的抗腐蚀性能 【实验1】将有膜化和未膜化的薄钢片分别进行滴铜实验，有膜化的薄钢片出现红色物质的时间明显推迟。 （1）出现红色物质的原因是____ （用化学方程式表示）。 （2）有膜化的薄钢片出现红色物质的时间明显推迟，其原因是____ __。 II、探究膜化条件对膜层外观的影响 资料：是溶液氢离子的浓度指数，代表溶液酸碱性的强弱程度。 【实验2】其他条件相同时，将薄钢片放入、不同温度的膜化剂中浸泡20分钟，观察钢片表面形成的膜层外观。结果如下： 温度℃ 50 60 70 80 膜层外观 粗糙 致密、均匀 致密、均匀 粗糙 【实验3】已知时，膜化剂不稳定。其他条件相同时，将薄钢片放入60℃、不同的膜化剂中浸泡20分钟，观察钢片表面形成的膜层外观。结果如下： 1.5 2.0 2.5 3.0 膜层外观 易脱落 粗糙 致密、均匀 致密、均匀 （3）实验2的目的是____ __。 （4）根据实验3的结果，膜层外观符合要求的的范围为_____ _。 9． (24-25九上·湖北宜宜昌市秭归县第一实验中学·期末)对灭火的方法和原理进行再探究。 探究活动一：化学课上，大家探究熄灭蜡烛的方法和原理。 小何：吹灭； 小明：用剪刀剪掉烛芯； 小军：用大烧杯将蜡烛罩住。 老师：用如图所示方法。 【交流反思】 （1）以上方法中，____ ____同学的灭火原理与老师相同。 （2）稀盐酸与碳酸钠反应的化学方程式为___ ______。 探究活动二：如图所示，哪支蜡烛先熄灭？ 【猜想】 1.小芳：蜡烛燃烧会生成二氧化碳，其密度比空气大，所以短蜡烛先熄灭。 2.小张：氧气的密度比空气大，烧杯上部的氧气少，所以长蜡烛先熄灭。 【实验验证】 （3）做如图所示实验。起初，烧杯内壁有水雾生成，说明蜡烛中一定含有_____ ____元素。后来，长蜡烛先熄灭，短蜡烛后熄灭。 【交流反思】小军说：虽然是长蜡烛先熄灭，但其主要原因应该是：生成的二氧化碳温度较高，密度比空气小，从烧杯的上部先充满。 （4）我能设计实验验证小军的分析（包括操作和现象）：__________ _______。 【学以致用】 （5）遭遇火灾时，我们应该______ ______逃生。 10． (24-25九上·湖北宜昌市远安县·期末)某学习小组开展了“基于特定需求设计和制作简易供氧器”的实践活动。 【活动一】探秘制氧原理 （1）分子筛制氧法，是目前市场上常见的家用制氧的工作原理之一。如图1所示，当空气经过分子筛时，和分离，获得高浓度的氧气。由此方法制得的气体属于___ ___（填“纯净物”或“混合物”）。 （2）空间站获得氧气。如图2所示原理，研制的氧气循环再生组件成功应用于我国天宫空间站。反应①需要在催化剂和加热的条件下才能发生，写出该反应的化学方程式____ __，该反应___ ___（填“是”或“不是”）分解反应。氧气循环再生过程需要定期补充一定量的水。 【活动二】制氧剂的选择 【查阅资料】 ①溶液的稳定性较差，浓度较大时具有一定的腐蚀性。 ②过碳酸钠是固体具有无毒、无臭、无污染、易储存、水溶性好等特点。 【实验探究1】其他条件相同，向含等量的四组溶液中分别加入作催化剂，对比制氧效果，记录并处理20min内的数据，如图3。 （3）充分反应后，的质量为___ ___g。 【实验探究2】其他条件相同，向1.41g过碳酸钠中分别加入不同量的水，进行四次实验的制氧效果对比、记录并处理20min内数据，如图4。 （4）从图中4可知，加水量越多，过碳酸钠制氧率越_____ _（填“高”或“低”）。 （5）结合制氧剂相关性质的资料，综合分析图3、图4中的数据，写出利用过碳酸钠做家用制氧机制氧剂的优点_____ _。 11． (24-25九上·湖北宜昌市伍家岗区·期末)氢气被视为未来理想的能源，科学家对利用氢气的研究从未停歇。 （1）制氢 氢气制备方式及制备过程中碳排放量是不同的。如图1是常见制氢技术碳排放及制氢成本关系图。 ①电解水制氢气的化学方程式是_ ____。 ②结合图1分析，电解水制氢气尚未普及的主要原因是__ ___。 （2）储氢 主要有气态储氢，液态储氢，固态储氢三种方式。2023年3月，我国首次将光伏发电制成“固态氢能”，实现“固态氢能”发电并网。光伏发电制氢是利用太阳能产生的余电，将水分解并转化为氢气。利用固体与氢气发生物理吸附或化学反应等作用，可以把氢气储存起来形成“固态储氢”，图2是其简单模式图。 ①固态合金储氢原理之一是利用镁在一定条件下与氢气发生作用生成氢化镁(MgH2)。化合物MgH2中的镁元素化合价为+2价，氢元素的化合价为___ __。 ②氢化镁易与水发生反应生成氢气和氢氧化镁，请写出该反应的化学方程式__ ___。 12． (24-25九上·湖北襄阳市樊城区·期末) 双碳战略下，氨作为新型零碳燃料受到广泛关注，但也存在点火难、燃烧慢等缺点。2023年6月，一汽解放氨氢融合直喷零碳内燃机全球首发成功点火，实现了基于氨在线裂解制氢，基于单一液氨燃料油箱的氨氢融合燃烧，标志着中国汽车制造由“低碳”向“零碳”迈进。 表1 液氨与液氢性能比较 温度/℃ 最低点火能量/mj 火焰传播速度/m·s-1 爆炸极限/% 液氢 -252.9 002 2.90 4.0-75.0 液氨 -33.4 8.00 0.07 15.0-28.0 （1）由图可知，透过Pd/Ta复合膜的最小粒子是_____ ___。 （2）图2中氨的分解是吸热反应，需要在300—600℃的温度下进行，反应的化学方程式为__ ____ _ _ 。 （3）氨氢融合燃烧，氢气的作用是：__ ______。 （4）图1氨催化裂解装置中氨气进口方向与发动机排气管排气方向相反，是为了___ _____。 13． (24-25九上·湖北襄阳市襄州区·期末)我国科学家发明的无淡化海水直接电解制氢技术，利用防水透气膜将海水和电解槽隔开，从根本上解决了海水杂质离子对设备的腐蚀问题，其工作原理如图1所示。 （1）由图1可知，透过防水透气膜的最小粒子是__ ______。 （2）用氢氧化钾溶液代替水进行电解的原因是__ __________。 （3）设置超声波场可以提高电解效率，如图2分别为两种不同条件下电极表面的气泡直径分布情况图。气泡覆盖在电极表面使电解反应界面__ ________（选填“增大”或“减小”），降低了电解效率。超声波振动能提高电解效率的原因是___ _______。 14． (24-25九上·湖北襄阳市宜城市·期末)化学兴趣小组以“助力碳中和”为主题，设计并开展了如下项目或探究活动。“碳中和”中的“碳”是指二氧化碳。 探究一：碳封存 将注入地壳油气层起到驱油作用，既提高油的采收率，又实现碳封存。 （1）用如图（图1）模拟油气田封存，连接、装置，将从__ ______端（填“a”或“b”）通入装有油的广口瓶中封存，油被压入烧杯中。 （2）化学链燃烧技术可以避免燃料与空气的直接接触，提供了一种低成本的碳捕集方法。某“化学链燃烧”的过程上图2所示，该化学链通过作为载氧体将空气中的氧传递给燃料。 ①中铜元素的化合价为__ ______。 ②X的主要成分是_ _______（填化学式）。 ③气体中的体积分数随反应温度的变化情况如图3所示。为了提高氧气利用率，空气反应器中最适宜的反应温度范围是___ _____（填字母）。 a.800～900℃ b.900∼1000℃ c.1000∼1100℃ 探究二：碳利用 （3）使用催化转化法可以将二氧化碳和水转化为甲烷和氧气，催化剂的催化效率和甲烷的生成速率随温度的变化关系如图4。 ①催化剂的催化效率受温度影响，最佳的温度约为____ ____℃。 ②0~400℃之间，甲烷生成速率可以出现_____ ___个峰值。 15．（【期末满分】2024-2025学年九年级化学人教版2024上册精品期末全面复习提升1（1至8单元 全国通用）【解析版】-学科网 https://www.zxxk.com/soft/49121531.html ）【基础实验与跨学科实践】 （1）基础实验：实验室现有氯酸钾、二氧化锰、石灰石和稀盐酸，以及下列仪器。回答下列问题： Ⅰ．仪器a的名称是 。 Ⅱ．甲同学选用装置A制备O2，化学方程式为 。欲收集一瓶干燥的O2，收集装置最好选用 （填序号）。 Ⅲ．乙同学选用装置B制备CO2，反应时液面应不低于 （填“m”或“n”）位置。 Ⅳ．图E是铁丝在氧气中燃烧的实验，其实验现象是剧烈燃烧， ，放出大量的热，生成 ，螺旋状铁丝上系的火柴作用是 。 （2）跨学科实践：用下图的自制“制氧机”制备O2。 【资料】过碳酸钠加水溶解会分解生成Na2CO3和H2O2；Na2CO3易溶于水。 【操作】在左瓶中依次加入适量水、过碳酸钠和二氧化锰。 【现象】左瓶中黑色粉末翻腾、液体浑浊，瓶壁温热；右瓶水中导管口有气泡冒出。 【评价】左瓶中的二氧化锰可通过 、洗涤、烘干等操作回收；右瓶中水的作用是 （写一个即可）。 16． (24-25九上·湖北襄阳市枣阳市·期末)某项目小组的同学以“家用燃料”为主题开展了项目化学习的探究之旅。 【项目一】家用燃料的合理使用 （1）同学们经过查阅资料，了解到从前人们把煤制成蜂窝煤后燃烧会更加充分(如图甲)，请你从充分燃烧的角度解释这一现象__ ___。 （2）陆游曾在《斋居纪事》中记载：“书灯勿用铜盏，惟瓷盏最省油。蜀有瓷盏注水于盏唇窍中，可省油之半。”夹瓷盏是省油灯，用棉线作灯芯，上层盏内盛油，下层盏内盛水(如图乙)。下层盏内盛水能省油的原理是__ __。 【项目二】家用燃料的变迁和未来 同学们查阅资料，了解到家用燃料的更新历程如下所示。 （3）下列有关家用燃料更新的理由不正确的是__ ___(填序号)。 A. 燃料使用更便捷 B. 燃料燃烧更充分 C. 燃料燃烧更清洁 D. 所有燃料均可再生 （4）同学们查阅资料发现，1kg天然气和1kg煤分别充分燃烧，释放的热量和产生二氧化硫的质量如下图所示。请结合图中的信息分析家用燃料从煤升级到天然气的原因___ __。 【项目总结】通过研究家用燃料的更新历程，同学们预测未来燃料的发展方向是开发利用清洁高效的能源。 17． (24-25九上·湖北襄阳市老河口市·期末) “便携式制氧机”可用于家庭保健供氧。某品牌制氧机通过制氧剂产生氧气，制氧剂甲剂为白色颗粒过碳酸钠，制氧剂乙剂为黑色粉末MnO2。某小组同学进行实验探究其制氧原理并设计组装了一套简易的氧发生器。 【查阅资料】过碳酸钠遇水可分解生成过氧化氢和碳酸钠；碳酸钠易溶于水且它与MnO2混合不能生成氧气。 （1）【组装装置】根据图1制氧机简图，该小组同学利用实验室的仪器组装了一套类似功能的氧发生器(见图2)，该氧发生器的连接顺序是___ ________(填接口处字母)，装置A相当于制氧机中的___ ________(填“反应仓”或“加湿过滤仓”)。 （2）【分析解释】小组同学分别用过碳酸钠和5%过氧化氢溶液作对照制取氧气，利用数字化传感器测出产生氧气体积与时间变化的曲线，结合图像及药品状态分析，该家用制氧机的制氧剂选择过碳酸钠而不选择5%过氧化氢溶液的理由是____ _______、__ _________。 （3）【拓展评价】通过上述探究可知，保存过碳酸钠的注意事项是_ __________(写一条)。 18． (24-25九上·湖北襄樊市谷城县·期末) “便携式制氧机”可用于家庭保健供氧。某品牌制氧机通过制氧剂产生氧气，制氧剂甲剂为白色颗粒过碳酸钠，制氧剂乙剂为黑色粉末MnO2。某小组同学进行实验探究其制氧原理并设计组装了一套简易的氧发生器。 【查阅资料】过碳酸钠遇水可分解生成过氧化氢和碳酸钠；碳酸钠易溶于水且它与MnO2混合不能生成氧气。 （1）【组装装置】根据图1制氧机简图，该小组同学利用实验室的仪器组装了一套类似功能的氧发生器(见图2)，该氧发生器的连接顺序是___ ________(填接口处字母)，装置A相当于制氧机中的___________(填“反应仓”或“加湿过滤仓”)。 （2）【分析解释】小组同学分别用过碳酸钠和5%过氧化氢溶液作对照制取氧气，利用数字化传感器测出产生氧气体积与时间变化的曲线，结合图像及药品状态分析，该家用制氧机的制氧剂选择过碳酸钠而不选择5%过氧化氢溶液的理由是____ _______、__ _________。 （3）【拓展评价】通过上述探究可知，保存过碳酸钠的注意事项是___ ________(写一条)。 19． (24-25九上·湖北咸宁市通山县·期末)天然气的综合利用是重要的研究课题。 利用甲烷在高温、催化作用下分解可制取新型碳单质材料——石墨烯。 石墨烯可做遮阳伞材料，复合纤维中石墨烯含量对紫外线透过率的影响如图1。给石墨烯“打上”许多特定大小的孔，制成单层纳米孔二维薄膜，可淡化海水，石墨烯海水淡化膜工作原理如图2。石墨烯还可用于常温吸附氢气储氢。 利用甲烷催化制取氢气。一种甲烷水蒸气催化制氢的透氢膜反应器如图3所示，通入的甲烷和水蒸气在高温和催化剂作用下反应生成一氧化碳和氢气（该反应是吸热反应），一部分氢气通过透氢膜与膜外侧通入的氧气反应。 （1）为减少紫外线对人体皮肤的伤害，“遮阳伞”最好选用图1中的__ ____材料制作。 （2）石墨烯海水淡化膜允许通过的粒子是__ ____。 （3）结合图3，分析甲烷水蒸气制氢反应。 ①甲烷水蒸气制氢反应的化学方程式为_ _____。 ②在反应器的膜外侧通入氧气的主要目的是__ ____。 20．（ 【期末满分】2024-2025学年九年级化学上册精品期末专项复习提升9 跨学科与综合实践题（1至8单元 全国通用）【解析版】-学科网 https://www.zxxk.com/soft/49251774.html ）半导体等产业对超纯氢气需求旺盛。我国工程师研发了具有自主知识产权的多通道钯膜纯化组件，可以将99.92%原料氢气提纯至99.99995%，实现了超纯氢气装置国产化。该装置核心组件工作原理如下图4所示，其工作温度在300℃以上，用字母标注的端口有“产品氢气出口”“尾气出口”“吹扫气入口”。 （1）由图1可知，透过钯膜的最小粒子是 。 （2）由图2可知，氢气分子透过钯膜的推动力是膜两侧的 差。 （3）图4中，纯化组件开始工作时，须先通排净装置中空气，再通原料氢气，其目的是 。“产品氢气出口”是 （填字母标号）。 21． (24-25九上·湖北恩施土家族苗族自治州巴东县·期末)氢能源是“绿色能源”。我国氢能源的发展分为“灰氢”、“蓝氢”和“绿氢”三个阶段，具体如图1所示. （1）生成“灰氢”和“蓝氢”中用到煤炭和天然气属于化石能源，化石能源还包括_ _____。 （2）煤炭生成“灰氢”时需将煤磨成煤粉、水喷成雾状，其原因是_ _____。 （3）如图2是“绿氢”的“制氢、储氢、释氢、用氢”的示意图。 ①“储氢”：用化学方法将氢气转化为甲醇(常温常压下为液体)。理论上反应I消耗的H2O中氢元素质量__ ____(填“＞”“=”或“＜”)反应II生成的甲醇中氢元素质量。 ②“释氢”：将甲醇转化为氢气，通常有以下两种方案： 方案1：；方案2： 对比两种方案，方案1的优点是_ _____(填一条)。 22． (24-25九上·湖北随州市曾都区·期末)近年来，零价铁（）作为一种廉价高效的处理剂已经受到了水处理行业的广泛关注。纳米零价铁（）是近年来研究的热点。相对于来讲，它具有更细的粒径，从而有更大的比表面积和更高的反应活性。纳米零价铁（）除废水中金属离子的性能优越，下图是其制备示意图： （1）“聚集”过程，最后形成的纳米零价铁属于__ ____（填“纯净物”或“混合物”）。 （2）“还原”过程，一定量焦炭与作用，生成，反应的化学方程式为_ _____。 （3）用于去除废水中金属离子，根据金属活动性顺序可分三种途径（如下图所示），第一类是吸附捕捉（如），第二类是吸附捕捉再慢慢反应（如），第三类是直接反应（如）。 ①结合图分析，属于第__ ____（填“一”“二”或“三”）类； ②若属于第一类，则金属比金属的金属活动性_ _____（填“强”“弱”或“接近”）； 23． (24-25九上·湖北荆州市沙市区·期末)某实验小组同学设计了一款简易吸风机来“捉碳”，打开开关，风扇旋转产生内外压强差将空气自右向左吸进简易吸风机，在沙布上被吸碳剂捕获。同学们通过实验探寻适宜的吸碳剂。 I．初探吸碳剂一振荡吸收法 A瓶 B瓶 C瓶 水 澄清石灰水 石灰乳 水 （1）在三只装有等量的软塑料瓶中分别倒入水、澄清石灰水、石灰乳，旋紧瓶盖，振荡，瘪的最厉害的是__ _____瓶(填序号)； （2）在吸风机纱布上涂抹一层石灰乳进行实验，一段时间后发现纱布变硬，吸风效果变差，原因可能是___ ______(用化学方程式表示)。 Ⅱ．催化固碳 实验小组查阅资料，发现利用和在催化剂作用下反应，不仅可以解决固碳问题还可以生成可做燃料的甲醇。 （3）结合上图可知，温度为__ ___K时甲醇产率最高；压强越大，甲醇产率越高。 （4）催化固碳条件较为苛刻，实验小组发现还可以利用电解法来固碳，写出电解法固碳的化学方程式__ ______。 【答案】（1）C （2） （3）520 （4） 24． （ 【期末满分】2024-2025学年九年级化学上册精品期末专项复习提升9 跨学科与综合实践题（1至8单元 全国通用）【解析版】-学科网 https://www.zxxk.com/soft/49251774.html ）为完成“了解家用制氧机”实践性作业，学习小组开展如下探究活动。 [活动一]了解实验室制氧原理 （1）用如图所示装置制备氧气。 ① 用高锰酸钾制取氧气，反应的化学方程式为 。 ② 用酒精灯给试管加热的操作是_ 。 ③ 从物质组成看，制取氧气的药品中都含有 。 [活动二]了解小型家用制氧机制氧原理 （2）某品牌家用“便携式制氧机”的制氧原理如图所示(内部结构透明)。 ① 将过碳酸钠和二氧化锰加入水中，过碳酸钠先分解，生成的H2O2再分解产生氧气。 H2O2分解的化学方程式为 。 ② 观察孔的作用是 。 ③ 与用高锰酸钾制氧气相比较，该方法更适宜家庭制氧的理由之一是 。 25． (24-25九上·湖北黄石市·期末)《天工开物》蕴含丰富的化学知识和化学思想。书中记载了银朱的制备过程(如图)。 （1）从物质分类的角度看，银朱___ ________(填“单质”或“化合物”)。 （2）“研磨”时，水银与石亭脂充分反应生成银朱，化学方程式为___ ________，该反应的基本反应类型为_ __________。 （3）“加热”时，银朱升华，再经“蘸水擦盏”形成粉末贴于泥罐内壁，达到银朱从混合物中分离提纯的目的，该过程属于_ __________(填“物理”或“化学”)变化。 26．(24-25九上·湖北黄石市阳新县实验中学教联体·期末)能源、环境和安全已成为人类日益关注的问题。请回答下列问题。 （1）目前世界上多数国家利用的能量主要来自化石燃料的燃烧，其中石油的使用最为广泛，可以从中制得煤油、柴油等，此变化为__ ____（填“物理”或“化学”）变化。 （2）科技发展可促进新能源的开发利用。下列能源不属于新能源的是__ ____（选填字母序号）。 A. 煤 B. 地热能 C. 太阳能 D. 核能 （3）室温下，充分燃烧1g天然气和1g煤，产生的及热量的对比如图所示。据图分析，与煤相比，用天然气作燃料的优点有__ ____。 （4）天然气的主要成分是甲烷，已知甲烷和二氧化碳在高温下催化重整（Ni作催化剂）可制得CO和，该反应的化学方程式为__ ____。 （5）燃料的充分燃烧对于节约能源、减少环境污染非常重要。汽车化油器将汽油喷成雾状进入内燃机气缸，使汽油充分燃烧。这是通过_ _____的方法使汽油充分燃烧。 （6）我市家庭管道气的燃料为天然气，若天然气不完全燃烧，火焰为黄色，同时产生炭黑、一氧化碳等污染物，当出现这种情况时，应该把燃气灶的进风口调___ ___（填“大”或“小”）。 27． (24-25九上·湖北潜江市·期末) 天然气是重要的化石燃料和能源，主要成分为甲烷，还含有少量硫化氢等气体。硫化氢可在催化剂作用下与甲烷反应而被除去，其反应微观示意图如图1所示。 利用甲烷催化制取氢气。一种甲烷水蒸气催化制氢的透氢膜反应器如图2所示，通入的甲烷和水蒸气在高温和催化剂作用下反应生成一氧化碳和氢气（该反应是吸热反应），一部分氢气通过透氢膜与膜外侧通入的氧气反应。 利用甲烷在高温、催化作用下分解可制取新型碳单质材料：石墨烯。石墨烯具有很高的强度和优良的导电性能。 （1）结合图1分析甲烷和硫化氢的反应，写出生成单质的化学式，并标出化合价__ ______。 （2）结合图2分析甲烷水蒸气制取氢气反应。 ①写出甲烷水蒸气制氢反应的化学方程式__ ______。 ②在反应器的膜外侧通入氧气的主要目的是___ _____。 （3）下列说法正确的是__ ______（填序号）。 A. 天然气属于纯净物 B. 天然气和氢气均属于可再生能源 C. 透氢膜反应器内生成的与未被完全分离 D. 石墨烯具有优良的导电性能，是一种金属单质 28． (24-25九上·湖北十堰市·期末) 燃料的变革预示着文明的进步，兴趣小组开展了“调查家用燃料的变迁与使用”综合实践活动。 任务一：调查家用燃料的变迁 同学们查阅资料后绘制了“家用燃料变迁图” (括号内表示主要成分)。 （1）干柴草与湿柴草相比更易被点燃，从燃烧的条件分析其原因是_ _________。 任务二：了解家用燃料变化的意义 同学们查阅资料发现，充分燃烧1kg煤或天然气释放的热量和产生的SO₂的质量如图所示： （2）天然气充分燃烧的化学方程式是_ ___________。 （3）结合图中的信息分析家庭燃料从煤升级到天然气的原因____ _______。 任务三：调查燃料的合理使用 （4）很多家庭已经使用管道天然气，若燃烧的过程中发现火焰呈黄色或橙色，则需要___ ________(填“调大”或“调小”)进风口。 任务四：展望未来的家用燃料 同学们预测未来燃料的发展方向是开发和利用清洁而又高效的能源。 29． (24-25九上·湖北十堰市丹江口市·期末)我国力争在2060年前实现“碳中和”，彰显了大国的责任和担当。“碳”减排、“碳”捕集、“碳”封存、“碳”利用是实现碳中和的4种主要途径。 （1）“碳”减排：为了控制大气中二氧化碳的含量，以下措施不可行的是 (填字母)。 A. 开发新能源 B. 禁止使用化石燃料 C. 推广使用光伏发电 D. 大力发展公共交通 （2）“碳”捕集：自然界“碳捕集”主要利用绿色植物的___ ____作用吸收CO2。 （3）“碳”封存：“碳”封存技术是将CO2送入3000米深海海底变成液态CO2湖，此过程中CO2分子的性质_ ______(选填“有”或“没有”)发生改变。 （4）“碳”利用：我国科研人员研制出一种新型多功能复合催化剂，在这种催化剂作用下，二氧化碳可以转化为汽油，转化过程如下图所示。 在一定条件下，I中反应的化学方程式为：，X的化学式为____ ____。 30． (24-25九上·湖北十堰市房县·期末)化学氧自救器是人在缺氧环境或在高浓度有毒、有害气体环境中使用的一种安全防护装置。主要用于煤矿井下开采作业，当矿井内发生灾害事故时，矿工可及时佩戴本自救器，实现呼吸系统的保护，并从灾区撤离脱险。 （1）某品牌化学氧自救器主体是由“生氧罐”供氧，内部装有颗粒状超氧化钾作为“制氧剂”，利用超氧化钾和人体呼出气体中的水蒸气、CO2反应制取O2其化学方程式为： ①4KO₂+2H2O=4KOH+3O2↑②4KO2+2CO2=2X+3O2，则X的化学式为______ _____。 （2）如图1为化学氧自救器的往复式气路结构图。呼出气体通过呼吸软管进入生氧罐，与生氧剂反应后产生的富氧气流进入气囊，吸气时再丛气囊经过生氧罐进入呼吸软管，在1次呼吸循环中气流2次经过生氧剂。 ①该系统放出的氧气量远远大于人体所需要的，当气囊处于饱和后就需要将过剩的氧气通过排气阀，排出系统。体现了往复式气路的主要优点为___ ________ ②该自救器中放氧量与时间的关系曲线如图2所示，图中L线以上部分为排气时间段，表明气囊内气体压力超过排气阀的临界值。L-M线之间表示自救器的正常工作阶段。M线以下表示氧气不足，难以维持人体正常呼吸。 Ⅰ．在___ ________(填字母)时间段内，气囊上的排气阀第一次开启。 A． 5 min 左右 B．10min 左右 C．25 min 左右 Ⅱ．分析曲线图可以得到的结论有___ ________(写一条)。 31． (24-25九上·湖北十堰市郧西县·期末)天然气的综合利用是重要的研究课题。 天然气是重要的化石燃料和能源，主要成分为甲烷，还含有少量硫化氢（）等气体。硫化氢可在催化剂作用下与甲烷反应而除去，其反应微观示意图如图1所示。 利用甲烷催化制取氢气。一种甲烷、水蒸气催化制氢的透氢膜反应器如图2所示，通入的甲烷和水蒸气在高温和催化剂作用下反应生成一氧化碳和氢气（该反应是吸热反应），一部分氢气通过透氢膜与膜外侧通入的氧气反应。 利用甲烷在高温、Cu—Pd催化作用下分解可制取新型碳单质材料——石墨烯，石墨烯具有很高的强度和优良的导电性能。根据以上信息，回答下列问题： （1）结合图-1，分析甲烷与硫化氢的反应。该反应过程中变化的是_ _______（填字母）。 A. 原子的种类 B. 分子的数目 C. 物质的总质量 （2）结合图2，分析甲烷水蒸气制氢反应。 ①甲烷、水蒸气制氢气反应的化学方程式为_ _________。 ②在反应器膜外侧通入氧气的主要目的是__ _______。 （3）随着科学技术的发展，氢能源的开发利用已取得很大进展。氢气作为燃料的优点是__ _______（答一点即可）。 （4）下列说法正确的是__ ______（填字母）。 A. 天然气属于纯净物 B. 天然气和氢气均属于可再生能源 C. 石墨烯具有优良的导电性能，是一种金属单质 D. 透氢膜反应器内生成的CO与未被完全分离 32． （ 【期末满分】2024-2025学年九年级化学上册精品期末专项复习提升9 跨学科与综合实践题（1至8单元 全国通用）【解析版】-学科网 https://www.zxxk.com/soft/49251774.html ）日常生活中常见的保鲜剂如下，学习小组以食品保鲜剂为主题展开实践性活动。 酒精保鲜卡(有效成分是酒精) 石灰干燥剂(有效成分是生石灰) 脱氧保鲜剂(有效成分是铁粉) I.初探食品保鲜原理 （1）酒精保鲜卡：常用于糕点类食品保鲜。原理是依靠酒精蒸汽隔绝氧气并杀灭微生物。该过程肉眼不可见，说明酒精分子 。 （2）石灰干燥剂：常用于海苔、茶叶等食品保鲜。原理是吸收环境中水分，进而阻止微生物生长，石灰干燥剂与水的反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。 （3）铁粉脱氧保鲜剂：常用于干果、肉制品等食品保鲜。主要原理与铁生锈相同，即铁粉与 反应。 Ⅱ.再探食品保鲜剂 （4）铁粉脱氧保鲜剂主要成分有铁粉、炭粉、氯化钠等。学习小组用该保鲜剂与盐酸反应，测得其中铁粉含量为54.6%，该反应的化学方程式为 。 （5）为探究影响脱氧反应速率的因素，学习小组利用图1装置进行如下探究。实验结果如图2、3所示。 编号 铁粉/g 水/滴 炭粉/g 氯化钠/g 1 5.0 10 0 1.0 2 5.0 10 0.75 1.0 3 5.0 10 x 0 4 5.0 10 1.5 1.0 5 5.0 10 0.75 2.0 ①结合图2，分析5min后的实验数据，可得到的结论是 。 ②结合图3，x= ；对比三组实验的目的是 。 （6）回收金属可以节约资源和能源。实验后瓶中残留物除了可用于回收金属铁外，可能另有的用途是 。 Ⅲ.拓展与反思 （7）化学让我们的生活变得更美好。生活中食品保鲜的方法还有 (填一种)。 33． (24-25九上·湖北谷城县石花镇第三初级中学·期末)实验技能是学习化学的基础和保证。如下实验是基于特定需求设计和制作简易供氧器。 （1）图1加湿仓中水的作用是__ _____，图中“O2通道”相当于下图中的__ _____。 （2）10gNa2O2和10gCaO2固体与水作用生成氧气的质量与时间的关系如图2所示。若给鱼池增氧，应选的试剂是__ _____，理由是__ _____。 34． (24-25九上·湖北武汉市洪山区·期末) 家用燃料使用的发展历程(括号内表示燃料主要成分)如图所示： （1）使用木柴为燃料时，先点燃一把干燥的叶子，塞进灶台洞里，等叶子全部燃烧起来，赶紧在火苗上放入树皮，火焰烧旺后放入粗大的木柴。这样操作的原因是___ ____。 （2）煤炉中蜂窝煤与煤球相比的优点是___ ____。 （3）利用石油炼制的各成分的__ _____(选填“沸点”或“密度”)不同进行分离，得到煤油、液化石油气等产品。 （4）使用天然气集成灶时甲烷燃烧的化学方程式为__ ____。 35． (24-25九上·湖北荆州市经济技术开发区·期末)氢能是未来最理想的能源，回答下列有关氢能的问题。 （1）科学上将自然界中存在的没有经过加工转换的各种能量和资源称为一次能源，不是直接取自自然界，只能由一次能源加工转换后得到的能源称为二次能源，则氢能属于_ _____（填“一次”或“二次”）能源。 （2）氢燃料电池的工作原理如图所示。在电解质中，在催化剂作用下，氢气在A极被分解成氢离子和电子，同时，氧气在B极接受电子和氢离子，此反应可用一个化学方程式表示为：_ _____。这个过程中，电子会流动到外部电路形成电流，实现化学能转化为电能，则外部电路中的A极为__ ____（“正”或“负”）极。 （3）根据以上信息，写出氢燃料电池的用途_ _____（写一个）。 36． (23-24九上·湖北省初中学业水平考试模拟统练化学试题·期末)生产氧气方法有多种。其中两种方法如下。 （1）液冷法：在低温条件下将空气压缩成液态，升温后，氮气先逸出，剩余物质主要为液态氧。空气中两种主要成分的沸点如下表。 成分 A B 沸点 -196℃ -183℃ 根据上述信息判断，_ ______（填“A”或“B”）是氧气。 （2）变压吸附法：利用变压吸附技术，以分子筛为吸附剂制取氧气。 由图1、图2可知：过程1中，空气通过分子筛吸附材料时，_ _____分子更容易被吸附；过程2中，采用_ _____方法，能使被吸附的气体释放出去（此过程称为解吸）。分子筛吸附材料恢复吸附能力。过程1和过程2交替进行，可连续生产大量高纯度氧气。 根据以上信息，写出分子筛制氧机的应用场所_ _______（写一处）。 37． (23-24九上·湖北潜江市·期末)我国提出努力争取在2060年前实现“碳中和”，充分体现了解决气候问题的大国担当。“筑梦”活动小组开展了“低碳有我”实践活动，请回答下列问题。 【活动一】调查碳循环 （1）观察图，自然界中消耗二氧化碳的途径有_____(写一条即可)。 （2）基于“碳循环”视角，实现“碳中和”可以从两方面进行：①减少碳排放；②_____。 （3）调查发现，我国的碳排放80%以上来自能源使用。要减少能源使用对大气中二氧化碳含量的影响，下列措施不可行的是_____(填序号)。 A. 严禁使用化石燃料 B. 改进技术，提高能效 C. 捕集能源使用过程中生成的二氧化碳，进行封存处理 【活动二】计算碳转化 （4）基于元素守恒，小组同学推测可以将二氧化碳转化为更高价值的物质，实现二氧化碳的再利用。我国科学家在利用二氧化碳直接合成乙醇(化学式为C2H5OH)的研究上已取得重大突破，其转化的化学方程式为2CO2+6RC2H5OH+3H2O，其中R的化学式为_____。 38． (24-25九上·湖北孝感市孝昌县协作体·期末)氧气是生命活动必需的气体，生活中选择合适的药品和装置可以制取氧气。 （1）家用制氧机利用两种化学药剂[过碳酸钠和二氧化锰]同时加入水中制取氧气，装置如图1所示。制氧机工作时发生了两步反应，第一步：；第二步：______（写出化学方程式）。“加湿过滤仓”的作用是______（写一点）。 （2）“氧烛”是潜艇、飞机中应急供氧物质，装置如图2所示。使用时触发铁粉燃烧，放出的热量促使分解，即可得到氧气，同时得到一种氯化物。写出分解的化学方程式：______；氧烛在使用时的产氧率明显低于理论值的原因可能是：______。 39． (24-25九上·湖北宜昌市远安县·期末)半导体等产业对超纯氢气需求旺盛。我国工程师研发了具有自主知识产权的多通道钯膜纯化组件，可以将99.92%原料氢气提纯至99.99995%，实现了超纯氢气装置国产化。该装置核心组件工作原理如下图4所示，其工作温度在300℃以上，用字母标注的端口有“产品氢气出口”“尾气出口”“吹扫气入口”。 （1）由图1可知，透过钯膜的最小粒子是____ __。 （2）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____ __填“大”或“小”。 （3）图4中，纯化组件开始工作时，须先通排净装置中空气，再通原料氢气，其目的是___ __ _ 。“产品氢气出口”是B，“尾气出口”是___ ___（填字母标号）。 40． (24-25九上·湖北随州市随县四校·期末)历史上，法国化学家拉瓦锡在定量实验的基础上，证明了质量守恒定律，对化学的发展产生了巨大的影响。让我们沿着科学家的足迹继续进行探究： （1）实验1将烧杯放在天平上用砝码平衡，然后倾斜烧杯使硫酸铜溶液与铁钉接触，一段时间后观察到铁钉表面有___________色物质出现。 （2）实验2中反应后天平不平衡，该反应___________(填“遵守”或“不遵守”)质量守恒定律，反应后天平不平衡的原因是___________，为了成功验证质量守恒定律，此实验装置应改为___________装置。 41． (24-25九上·湖北卓越学校建设项目校·期末)某兴趣小组同学对制氧机进行了广泛的探究。图1为一种潜水艇紧急供氧设备的结构示意图。每个产氧药块主要含，还有少量镁粉。该供氧设备的产氧原理为按压点火装置，产氧药块中的镁粉开始燃烧，触发分解，该反应需要在300℃左右的条件下进行。 （1）气体产出时，装置内压强_ ____（选填“大于”“等于”或“小于”）氧气出口压强。 （2）产氧药块中要均匀分布一定质量的镁粉，但不能过少，其原因是_ ____。 （3）填充材料会影响反应完成所需的时间（即放氧时间）和外壳的最高温度，研究人员分别测试了三种情况下的放氧时间及对应的外壳最高温度，结果如图2所示。与第①组进行比较，应选择填充隔热材料_ ____（选填“A”或“B”）。 （4）图3是该组同学设计的简易制氧装置，试剂选用3%的过氧化氢溶液和二氧化锰。但评审小组认为该装置在流速控制方面欠考虑，为提高实用性，你的改进建议是_ ______（写一条）。 42． (24-25九上·湖北十堰市茅箭区实验中学教联体·期末) 联合国气候变化框架公约《京都议定书》要求发达国家限制二氧化碳等温室气体排量，以控制日趋严重的温室效应。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前实现碳中和。 （1）绿色植物通过______作用吸收CO2。 （2）科学家采取“组合转化”技术，将CO2和H2以一定比例混合，在一定条件下反应生成一种重要的化工原料和水。该反应方程式为2CO2+6H2=X+4H2O，则X的化学式为______。 （3）海洋能够吸收二氧化碳，其原因之一是二氧化碳可以跟水反应，请写出该反应的化学方程式______。 （4）为了减缓大气中CO2含量的增加，以下建议可行的是______（填序号） ①开发太阳能、水能等清洁能源； ②禁止使用煤、石油、天然气等矿物燃料； ③大量植树造林，禁止乱砍滥伐。 43． (24-25九上·湖北潜江市13校·期末)《天工开物》记载：”凡取煤经历久者，从土面能辨有无之色，然后掘挖。深至五丈许，方始得煤，初见煤端时，毒气灼人。有将巨竹凿去中节，尖锐其末，插入炭中，其毒烟从竹中透上。人从其下施攫拾取者(如图)。”回答下列问题： （1）煤属于 ______(填“可再生”或“不可再生”)能源。 （2）“毒气灼人”，煤矿中的“毒气”俗名叫瓦斯，它主要成分是甲烷，此外还有一氧化碳、硫化氢等气体。挖煤时“毒气”遇火会发生爆炸，主要反应的化学方程式为_ _____。 （3）煤燃烧产生的SO2导致的环境问题是_ _____。现代工业为了综合利用煤，将煤隔绝空气加强热得到焦炭，煤焦油和煤气。 （4）为了防止煤矿的矿井发生瓦斯爆炸事故，下列做法可行的是_ _____(填序号)。 A. 进矿井前先做灯火实验 B. 矿井内严禁烟火 C. 矿井内要加强通风 D. 安装瓦斯探头传感器监测瓦斯浓度 试卷第1页，共3页 29 / 31 学科网（北京）股份有限公司 $