内容正文:
主题六 跨学科实践活动
目 录
01 析·考情目标
02 筑·专题框架
03 攻·重难考点
考点一 微型空气质量“监测站”的组装与使用
真题动向
考法 01 空气质量报告
考法 02 微型空气质量“监测站”的使用
核心提炼
知识点一 认识空气质量检测的意义
知识点二 微型空气质量“检测站”的组装
知识点三 微型空气质量“检测站”的使用
提升训练
考点二 制作简易供氧器
真题动向
考法 01 简易供氧机的原理选择
考法02 简易供氧器的制作与评价
核心提炼
知识点一 制取氧气的方法
知识点二 制取氧气的原理选择
知识点三 化学制氧机的结构
知识点四 自制简易供氧机
提升训练
考点三 自制净水器
真题动向
考法 01 简易净水器的构造及其作用
考法 02 自制净水器中材料的选择及其作用
核心提炼
知识点一 净水的原理与方法
知识点二 自制净水器
提升训练
考点四 调查家用燃料的变迁与合理使用
真题动向
考法 01 家用燃料的变迁与使用
核心提炼
知识点一 燃料燃烧的调控
知识点二 降低化石能源对环境的影响
提升训练
考点五 探寻低碳生活的行动方案
真题动向
考法 01 碳中和、碳达峰
考法 02 碳捕集、碳封存
考法 03 二氧化碳的资源化利用
核心提炼
知识点一 二氧化碳对生活和环境的影响
知识点二 低碳生活的策略
提升训练
考点六 调查日常生活中的金属废弃物
真题动向
考法 01 金属锈蚀的原理
考法 02 金属防锈的原理和方法
核心提炼
知识点一 废金属的回收利用技术
知识点二 废金属的回收利用的意义
提升训练
考点七 发热袋的模拟制作
真题动向
考法01 发热袋的制作与使用
核心提炼
知识点一 发热袋的组成、发热原理以及使用方法
提升训练
考点八 海洋资源的综合利用与制盐
真题动向
考法01 海洋资源及其利用
考法02 海水制盐 粗盐提纯
考法03 氯化钠及其用途
核心提炼
知识点一 海洋中的资源
知识点二 海水晒盐
知识点三 粗盐中难溶性杂质的去除
知识点四 氯化钠的重要用途
提升训练
考点九 探究溶液酸碱性对紫甘蓝颜色的影响
真题动向
考法 01 紫甘蓝指示剂的制作
考法 02 紫甘蓝指示剂的应用
核心提炼
知识点一 溶液酸碱性与pH的测定
知识点二 紫甘蓝指示剂的制作与应用
提升训练
考点十 探调查我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用…………………………………………
真题动向
考法 01 航天中的新型材料
考法 02 航天中的新型能源
考法03 航天中的新型食品
核心提炼
知识点一 火箭推进剂的发展
知识点二 航天高性能材料的应用
提升训练
04 测·预测闯关
命题透视
2025年江苏中考对“跨学科实践活动”的命题呈现出鲜明的项目化学习与综合素养评价特征。试卷以真实生活与科技场景为载体,通过贴近实际的素材创设问题情境,将中国科学家最新成就、地方文化资源等元素融入题目设计。具体而言,命题重点聚焦三大维度:一是以地方文化遗产为情境,如扬州博物馆东汉铜卡尺、龟山汉墓文物等素材融入物理与化学试题,考查文物保护中的科学原理;二是以生态环境治理为载体,如骆马湖“水华”治理、粉煤灰处理电镀废水等案例,要求学生从化学角度分析污染物检测方法、从生物学角度选择净化方案、从地理学角度提出防控措施;三是以科技前沿为背景,如“天问二号”行星采样、无能耗绿色催化制备双氧水等素材,融合物理、材料科学等多学科知识。题型设计注重实验探究与方案设计,如要求学生对文物“粉状锈”形成因素设计对照实验、分析不同pH条件对废水处理的影响,有效考查学生综合运用多学科知识解决实际问题的能力。
热考角度
考点
2025年
2024年
2023年
制作简易供氧器
苏州卷T26,2分;宿迁卷T13,1分
宿迁卷T14,9分
苏州卷T22,3分
自制净水器
常州卷T2,2分;宿迁卷T11,1分
常州卷T23,3分
调查家用燃料的变迁与合理使用
无锡卷T24,7分;盐城卷T18,11分
扬州卷T23,14分
探寻低碳生活的行动方案
淮安卷T1,2分
无锡卷T28,10分;镇江卷T24,6分,淮安卷T13,11分
无锡卷T24,7分
调查日常生活中的金属废弃物
苏州卷T3,2分;无锡卷T28,5分
盐城卷T17,12分
常州卷T28,10分
探究溶液酸碱性对紫甘蓝颜色的影响
常州卷T8,2分
连云港卷T3,2分
命题预测
2026年江苏中考对“跨学科实践活动”的命题将深度聚焦“真实问题解决、项目化学习、综合素养评价”三大核心趋势。预测命题将围绕新课标“化学与社会·跨学科实践”学习主题,侧重考查科学态度与社会责任,突出化学在可持续发展中的核心作用。情境创设将从单一学科走向深度融合,一是以地方文化资源为载体,如以“松花蛋中的化学”串联酸碱盐知识网络,融合物质鉴别、定量计算、中和反应等核心内容,实现从“知识记忆”到“知识迁移与应用”的转变;二是以生态环境保护为背景,如结合骆马湖“水华”治理,要求学生从化学角度分析氮磷超标检测方法、从生物学角度选择净化植物、从地理学角度提出农业污染防控措施,完整经历“提出问题—方案设计—实践探究—反思评价”的学习闭环。题型设计注重项目化成果考查,可能以“调查家用燃料的变迁与合理使用”为任务驱动,分析燃烧效率、碳排放差异及新能源展望,融合化学、物理、环境科学等多学科知识。此外,AI技术赋能跨学科学习将成为新趋势,数字化实验数据与真实问题情境的深度融合将引导学生“像科学家一样思考”,在“做中学”“创中学”中实现核心素养落地。
考点一 微型空气质量“监测站”的组装与使用
考法01 空气质量报告
1.(2024·江苏苏州·一模)某跨学科实践活动小组组装了微型空气质量“检测站”,得到当日学校附近空气的质量报告,如图。下列说法正确的是
A.当日首要污染物为PM10
B.本小组缺少对CO2这一空气污染物的检测
C.以上物质中SO2和NO2会造成酸雨
D.空气质量指数(AQI)越大,空气质量状况越好
考法02 空气质量“监测站”的使用
2.(25-26·江苏镇江·阶段测试)微型空气质量检测仪是一种检测空气污染指数的仪器。化学兴趣小组同学利用该仪器检测某工业园区气体的成分(见图①),同时用实验探究的方法测定氧气的含量(见图②),并绘制相关图像(见图③)。集气瓶的内部体积250 mL,实验前在集气瓶中预先放入了30 mL的水,实验后瓶内水的体积为75 mL,分析如图信息,所得结论正确的是
A.①中显示屏上可显示出的含量 B.②中装置气密性不好会使测量结果偏大
C.③中Q点对应的实验操作是打开止水夹 D.该实验测得空气中氧气体积分数是21.2%
知识点一 认识空气质量检测的意义
1.空气的主要污染物及其影响
(1)目前计入空气质量评价的主要污染物如下:________、二氧化氮、________、______、可吸入颗粒物(粒径小于等于10μm)、细颗粒物(粒径小于等于2.5μm)等。
(2)这些空气污染物对人体健康和农作物生长会产生许多不良影响:
2.我国防治空气污染的具体措施
为改善空气质量,切实维护国民生命安全,国务院印发《大气污染防治行动计划》,从各个方面给出防治空气污染的建议,如:
(1)加大排放治理力度:升级改造生产流程,减少污染物排放。
(2)加快科技创新:加强灰霾、臭氧的形成机理和来源解析等研究,推进大气污染治理技术成果转化。
(3)发展清洁能源:推广太阳能、风能等可再生能源,减少化石能源使用。
(4)优化空间格局:形成有利于大气污染物扩散的城市和区域空间格局。
(5)健全法律法规:完善法律法规标准,提高环境监管能力等。
知识点二 微型空气质量“检测站”的组装
1. 选择传感器
借鉴监测站检测空气质量的思路,可以使用传感器组装简易装置对本地空气中的主要污染物如PM2.5、PM10等污染物进行检测。
2. 组装简易装置
当同时检测空气中多种成分的含量时,应挑选合适的多通道数据采集器,连接不同传感器(如PM2.5、PM10传感器等),并用计算机进行数据处理。
3. 测试程序
在教师的指导下,根据组装方案,把所需用品按要求进行组装,并在计算机上安装相应的软件,如AirVisual、AQI Deter、Blueair Friend等进行测试。
知识点三 微型空气质量“检测站”的使用
1.检测空气质量
将组装好的微型空气质量“检测站”按照“代表性、可比性、整体性、前瞻性、稳定性”的要求进行架设,在工厂、工地、垃圾场等重点区域可增大设备架设密度以便实时监控。
2.数据的分析和评价
计算机软件可以将传感器测得的各项数据转化为AQI数值。某实践小组的同学们利用微型空气质量“检测站”测得所在地区的空气质量,并记录数据如下(1mg=1000 μg):
当日空气污染物中含量最高的是________,空气质量级别为二级;选择其中一种污染物,如PM2.5(重要来源之一是汽车尾气),基于此,同学们纷纷为保护空气提出合理可行的建议,如低碳出行、健全法律法规等。
1.(2025·江苏苏州·模拟预测)某小组同学组装和使用微型空气质量“检测站”,用于实时监测校园周边空气中的主要污染物,为环保提供数据支持。其中不需要列入监测项目的是
A.二氧化硫 B.一氧化碳 C.二氧化碳 D.PM2.5
2.(25-26九年级上·江苏盐城·阶段练习)校园微型空气质量“检测站”的组装和使用,可以提高同学们保护环境的意识。下列相关说法不正确的是
A.二氧化碳属于空气污染物 B.PM2.5的含量越高,空气质量越差
C.少开私家车有助于提升空气质量 D.加强空气质量检测,可提高全民环保意识
3.(25-26九年级上·江苏南京·期中)空气是人类赖以生存的基础,也是一种重要的资源。
Ⅰ.空气成分及用途
(1)空气的成分如图1所示。其中成分a为___________(填化学式);1%的其他成分属于___________(填“混合物”或“纯净物”)。
(2)成分b的常见用途有___________(填字母)。
A.炼钢 B.作燃料 C.气焊 D.医疗急救
Ⅱ.空气质量检测
学习小组利用微型空气质量“检测站”(结构如图2所示)对工厂附近进行了为期一周的空气质量检测,其检测结果如图3所示。
(3)“污染物传感器模组”能检测空气中主要污染物:二氧化氮、一氧化碳、、、___________和___________的浓度。
(4)将“污染物传感器模组”检测到的数据通过“气象参数传感器”、“云平台”等进行实时数据处理,从而了解空气质量状况。根据图3数据分析,第___________天的空气质量状况最好。
4. 随着环保意识的提高,人们对空气质量越来越关注.某实践活动小组在老师的带领下,对空气质量检测等开展了一系列项目式学习。
活动一:了解空气质量指数所表示的含义
【思考分析】
(1)如图1是某日的空气质量情况,该日的空气质量为________(填“轻污染”或“重度污染”)。
(2)空气污染会导致的危害有________。(写一条)
活动二:认识微型空气质量“检测站”
【交流思考】
(3)如图2,太阳能板工作时进行的能量转化是将________能转化为电能。其中(如图)使用________设备处理和检测数据。
【进行实践】同学们找到一个微型空气质量“检测站”,观察并记录不同时间显示的数据如表:
二氧化氮/
臭氧/
一氧化碳/
22.0
158.0
3.26
【交流思考】
(4)除显示器显示的内容外,还需要检测的空气污染物有________。
(5)进行空气质量检测的意义有________(写一条)。
活动三:进行实践
同学们调研发现某些工厂为了获得充足的能量,长期采用燃煤技术,于是猜测该废气中含有二氧化硫。
【查阅资料】二氧化硫是有刺激性气味的气体,能使澄清石灰水变浑浊,也能使品红溶液褪色。
【设计并进行实验】
(6)
实验操作
实验现象
实验结论
收集一瓶工厂排放的气体,加入品红溶液,振荡
________
废气中含有二氧化硫
【反思评价】
(7)不选用澄清石灰水检验二氧化硫的原因是________。
活动四:提出空气质量改进方案
【分享成果】
(8)“绿水青山就是金山银山”为了保护人类赖以生存的空气,可以采取的具体措施________。
5.(24-25九年级上·江苏连云港·阶段练习)某实践活动小组在老师带领下,对空气质量检测开展了一系列项目式学习活动。
活动一:了解空气质量指数所表示的含义
【思考分析】
(1)图1是该小组所在地区某日的空气质量情况,其空气质量状况为___________(填“优”“良”或“轻度污染”)
空气质量分级标准
空气质量指数
0~50
51~100
101~150
151~200
201~300
>300
空气质量级别
一级
二级
三级
四级
五级
六级
空气质量状况
及表示颜色
优
良
轻度污染
中度污染
重度污染
严重污染
绿色
黄色
橙色
红色
紫色
褐红色
【查询网络】微型空气质量检测系统可实时、准确检测室外空气污染物、其结构如图2所示。
活动二:认识微型空气质量“检测站”并记录某段时间显示的数据如下表
二氧化氮
臭氧
一氧化碳
22
158
1.3
(2)除显示器显示的内容外,还需要检测的空气污染物有___________(写一种)。
活动三:进行实践的同学们对工厂附近的空气质量感到好奇,调研发现该工厂为了获得充足的能量,长期采用燃煤技术。于是同学们猜测该工厂排放的废气中含有二氧化硫。
【查阅资料】二氧化硫是有刺激性气味的气体,能使澄清石灰水变浑浊,也能使品红溶液褪色。
(3)设计并进行实验
实验操作
实验现象
实验结论
收集一瓶该工厂的废气,加入品红溶液,振荡
___________
废气中含有二氧化硫
活动五 提出空气质量改进方案
(4)树立环保意识,践行环境友好生活方式,下列做法中,有利于环境保护的是___________ 。
A.植树造林扩大绿化面积 B.减少自驾燃油汽车出行
C.开发利用氢能等新能源 D.进一步扩大燃煤发电
考点二 制作简易供氧器
考法01 简易供氧机的原理选择
1.(2024·江苏苏州·一模)氧气的制取和性质是初中化学的重要内容,根据如图1所示的装置回答问题。
(1)常用仪器a的_____(填“内焰”“外焰”或“焰心”)加热。
(2)实验室用高锰酸钾制取O2的化学方程式为 _____。选用装置_____作为发生装置,需要改进的是________。
(3)可以用D装置来收集O2,体现了O2____的性质。
(4)装置E是学生制作的简易供氧器。在供氧使用时,左瓶中可放置的药品是_____。(填字母)
A.高锰酸钾 B.氯酸钾和二氧化锰
C.大理石和稀盐酸 D.过氧化氢溶液和二氧化锰
(5)装置E的简易供氧器的右瓶中需加入适量的水,水的作用____。
(6)若选用B装置制取氧气,为了证明MnO2的催化作用,某同学通过图2所示实验来进行探究:
①向试管中加入一定量的6% H2O2溶液,然后伸入带火星的木条,带火星的木条没有复燃。
②向其中加入a g MnO2,再伸入带火星的木条,此时观察到的现象是______。
③充分反应后,将反应后的混合液进行过滤、洗涤、干燥、称量,固体仍为a g,甲同学认为MnO2是催化剂,乙同学认为甲同学的结论不严谨,请你帮乙同学说出理由:________。
考法02 简易供氧机的制作与评价
2.(2024·江苏淮安·一模)氧元素在自然界中分布广泛,占地壳质量的,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中氮元素的化合价为_______。
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)实验室用高锰酸钾制备少量氧气选用图1装置,实验过程中,发现收集气体的水槽中水变红,可能的原因是_______。
(3)过氧化氢也可用于实验室制取O2。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时,压强瞬间回落,其原因是_______。
【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(,是一种白色固体,遇水分解为和,)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下图所示。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_______。
知识点一 制取氧气的方法
制取氧气的方法一般有:分离液态空气法、过氧化氢分解、高锰酸钾分解、电解水等。
制取氧气的方法
反应原理
使用分析
分离液体空气法
液氮与液氧沸点不同
对压强和温度要求高
分解高锰酸钾
反应要加热,操作不变且不安全
分解过氧化氢
反应常温进行,产物环保、操作简单
电解水
反应需要通电,收场景限制
知识点二 制取氧气的原理选择
根据反应的易得性、实验装置的______和操作的______,选择____________作为简易供氧器的反应原理。
符合这一原理的制氧机是__________(过碳酸钠制氧机)。
知识点三 化学制氧机的结构
(1)试剂:A剂——过碳酸钠 B剂——二氧化锰
过碳酸钠:过碳酸钠为白色粉末,俗称固体双氧水。
加入试剂时要考虑:①__________________问题 ;②产生氧气的__________。
(2)工作原理:
第一步:2Na2CO3·3H2O2 = 2Na2CO3 + 3H2O2;
第二步:2H2O2 2H2O + O2↑。
制氧机的反应仓与实验室用______________________制取氧气的发生装置类似。
(3)优点:存储的稳定性,过碳酸钠和二氧化锰混合物加入水中可迅速产生氧气。
加湿仓功能:①加湿;②通过观察______________判断氧气产生的速度。
(4)注意点:
①反应仓内应加入自来水(凉水),严禁使用热水。
②反应仓加水后,先投入A剂,再投入B剂。每次供氧停止后,将反应残液倒洗清空。供水困难时,可在残液冷却时,补充A剂(不加B剂)连续供氧。
(5)化学制氧机与实验室制取氧气比较
装置图示
发生装置
气体流向
收集装置
加湿装置
观察装置
实验室制氧气
锥形瓶、带导管、橡胶塞、分液漏斗
试管→导管→集气瓶
集气瓶
水槽
集气瓶
过碳酸钠制氧机
反应仓,
上盖
反应仓→加湿仓→吸氧管
吸氧管
加湿仓
观察窗
知识点四 自制简易供氧机
(1)制作简易的供氧器时,需考虑________、________外,还需考虑__________、装置的便携性等。
(2)几种自制简易供氧器
1.(2025·江苏盐城·一模)根据下列实验装置图,回答有关问题。
(1)仪器a的名称是________。
(2)A可用于高锰酸钾制备,该反应的化学方程式为________。
(3)若把F装满水,用排水法收集,并测定氧气的体积,应从________(填“b”或“c”)端导入气体;并在另一端连接________(填仪器名称)
(4)B、C、D、E四套装置中,不能控制反应发生和停止的装置是________(填字母序号)
(5)某同学用装置G验证二氧化碳的性质,将胶头滴管中的溶液挤出后,预期可观察到的实验现象是________。小明认为仅凭装置G中的现象,不足以得出“与发生了化学反应”的结论,理由是________。
(6)跨学科实践:基于特定需求设计并制作简易供氧器某同学利用实验室的试剂和生活中的材料自制如图“制氧机”:
【查阅资料】过硫酸钠()与水反应可以生成和。实验过程中观察到大塑料瓶内产生气泡,经输液管导出后,小塑料瓶内也有气泡冒出。
①小塑料瓶中水的作用是________(写一条)。
②验证鼻氧管出气孔处有逸出的实验操作及现象是________。
2.(2024·江苏盐城·二模)同学们围绕气体的制取开展了一次研究性学习活动,请你一起参与。
(1)写出图一中标有字母a的仪器名称:______。
(2)以A为发生装置,实验室制氧气的化学方程式为______。
(3)制取氢气时,加入药品之前要______;若把F装满水,用排水法收集氢气并测定氢气的体积,应在______端(选填字母“b”或“c”)连接上一个量筒。
(4)制取一瓶二氧化碳可以选用的装置为______;检验CO2的化学方程式为______。
(5)装置G是学生用塑料瓶制作的简易供氧器。在供氧使用时,左瓶中可放置的药品是______;简易供氧器的右瓶中需加入适量的水,水的一种作用是______。
(6)渗透膜法制氧。利用膜材料对气体分子的选择性渗透作用,在一定压力下,让空气通过氧气分离膜,可得到富氧空气,如图二所示。空气通过氧气分离膜时,氮分子渗透速率______(填“>”或“<”或“=”)氧分子渗透速率。
3.(2026·江苏常州模拟)兴趣小组开展“为鱼缸增氧”的跨学科实践活动。
【项目一】自制简易供氧器
已知植物汁液可作过氧化氢制氧的催化剂。兴趣小组自制如图所示简易鱼缸供氧器装置。
(1)植物汁液作催化剂时,过氧化氢制氧的反应方程式为_______。
(2)基于家用鱼缸供氧需求,对比二氧化锰,采用植物汁液作过氧化氢分解催化剂的优点是______;植物汁液应放置于_____(选填“输液袋”或“塑料瓶”)。
(3)如图装置控制产生氧气速率的操作方法是______。
(4)研究小组探究其他制氧原理。已知过碳酸钠(化学式:;相对分子质量:314)分解制氧的原理为:。在相同条件下,将240 g过碳酸钠分别与不同量的水混合,测定结果如图。结合下图请提出若用过碳酸钠作供氧剂为鱼缸持续供氧的使用建议:_______。
【项目二】计算供氧剂质量
(5)兴趣小组欲为鱼缸供氧气500 mL,则至少需要过碳酸钠的质量是多少?(写出计算过程,最后结果精确到0.1 g。该条件下,氧气的密度为)
4.(2026·江苏连云港模拟)在实验室和生活中选择合适的药品和装置可以制取氧气。
I、选择合适的药品制取氧气
(1)过碳酸钠制氧。“便携式制氧机”可用于家庭保健供氧,某品牌制氧机如题图所示。用该制氧机制气时,在反应仓中加入适量水,再先后加入白色过碳酸钠颗粒和黑色二氧化锰粉末,反应仓内有黑色粉末翻腾,变得浑浊,仓壁变得温热,过滤仓底部导气管口有气泡冒出。
①制氧机工作时发生了两步反应,写出第二步反应的化学方程式。
第一步:;
第二步:___________。
②图中“过滤仓”的原理与下图___________(填字母)装置类似。“过滤仓”中的水除了可以过滤杂质提纯氧气外,还有的作用___________(任写一点)。
③充分反应后,若将反应仓内的混合物过滤,得到的滤渣的成分是___________。
(2)渗透膜法制氧。利用膜材料对气体分子的选择性渗透作用,在一定压力下,让空气通过氧气分离膜,可得到富氧空气,如图所示。
①空气通过氧气分离膜时,氮分子渗透速率___________(填“大于”或“小于”)氧分子渗透速率。
②该方法制取氧气的过程属于___________(填“物理”或“化学”)变化。
II.设计鱼类运输供氧箱——选供氧剂
(3)已知:过氧化钙、过氧化钠都能与反应生成和相应的碱,反应原理:。①生成的在水中微溶,会附着在表面,生成的NaOH易溶于水,有强烈的腐蚀性;②前者反应速率缓慢,后者反应剧烈。
①与反应速率比缓慢的主要原因是___________。
②小组讨论后,认为鱼类运输供氧一般不选择,选择更好,理由是___________、___________。
III.设计简易供氧器
兴趣小组在实验室中了解到双氧水(过氧化氢溶液)在催化剂的作用下也可以用类似家用制氧机的装置制取氧气,设计如图所示的简易供氧器。
(4)该装置通过___________(填具体操作)可以调节供氧流速。
(5)关于固体试剂(催化剂)的选择,小组同学在外界相同条件下,用如图2装置完成了表中实验:
实验编号
浓度相同的双氧水质量/g
催化剂
催化剂质量/g
收集所需时间/s
1
200
—
—
500
2
200
0.5
49
3
200
0.5
58
4
200
KCl
0.5
154
①表中所列3种催化剂的催化效果最佳的是___________。
②通过对比实验1和实验4,可以得出的结论是___________。
③要比较过氧化氢分解反应中不同催化剂的催化效果,除可以通过测量收集所需时间这种方法外,还可以测量相同时间内___________。
考点三 自制净水器
考法01 简易净水器的构造及其作用
1.(2025·江苏苏州·中考真题部分)《国务院关于实施健康中国行动的意见》中提出要提高全民健康水平。
(3)某市售家用净水器(如图-3所示)可将自来水净化为直饮水。
①自来水通过不锈钢滤网层相当于实验室中的______操作(填操作名称)。
②图中主要用于吸附杂质、除去臭味的物质是______。
考法02 自制净水器中材料的选择及其作用
(2024·江苏无锡·一模部分)地铁“S1线”让无锡经济共进、产业共生、绿智相融、人文相亲。完成下面小题。
3.江湖“握手”。用“净水器”净化太湖水的流程图如图。
资料卡片:水分子直径0.04nm,钙离子、镁离子直径0.1-0.3nm,细菌、病毒的直径20-1000nm,超滤膜过滤精度10nm,反渗透膜过滤精度0.1nm。(过滤精度是指允许通过的最大颗粒的尺寸)。
(1)颗粒活性炭在净水中起___________作用。
(2)经上述流程处理后的饮用水为软水,可加入___________进行检验,①处应选用的滤膜材质为___________(选填“反渗透膜”或“超滤膜”)。
知识点一 净水的方法
1.沉淀:
(1)静置沉淀:让水中的不溶性固体颗粒下沉到底部。
(2)吸附沉淀:加______,如明矾,明矾溶于水生成胶状物吸附杂质,使悬浮在水中的杂质沉降来达到净水目的。
2.过滤 :
(1)适用范围:用于____________________
(2)实验仪器:铁架台、______、______、______
(3)操作注意事项:“一贴二低三靠”
(4)玻璃棒的作用:______
(5)过滤后,滤液仍然浑浊,可能原因有:
①倾倒液体时________________ ②滤纸______ ③承接滤液的烧杯不干净
采取的措施(下一步操作):____________________________
(6)过滤时,将待过滤的液体静置片刻,沿玻璃棒先倒上层清液,再将沉淀倒入过滤器;若搅匀了向过滤器中倒,过滤速度会较慢。
3.吸附 :
(1)活性炭,能吸附一些______杂质,如色素和异味;吸附是______变化
(2)家用净水器中的活性炭的作用:除去__________,同时也除去水中的__________;水流方向是________,防止活性炭粒之间的小孔被堵住,影响水流速度和净水效果。
4.蒸馏:利用______不同将物质分离的方法
5.水的净化效果由低到高的顺序是:______________________(均为______方法),其中净化效果最好的操作是______;既有过滤作用又有吸附作用的净水剂是______。
知识点二 自制净水器
1. 了解家用净水机的净水原理
PP棉起过滤作用;RO反渗透膜可除去悬浮固体、重金属、病毒体、细菌团、有机化合物等。
2. 设计净水器需要考虑的问题
设计净水器时,填充顺序要遵循过滤杂质________的顺序,让______难溶性杂质先被过滤,然后是______难溶性杂质、______杂质和____________。水流方式可以依靠重力由上往下倒入,也可以依靠压力由下往上挤入、推入。外壳材质可以选择塑料材质、玻璃材质等。
3. 利用生活材料自制净水器
材料
作用
图示
石子、细沙、纱布、棉花
过滤
活性炭、木炭
吸附水中色素、异味等
矿泉水瓶/玻璃瓶
做净水器的容器
1.(2025·江苏宿迁·中考真题)化学实践小组去骆马湖开展了一系列课外实践活动,请你参与。
(1)乘艇游湖∶游艇是用玻璃钢制作的。玻璃钢是在塑料中加入玻璃纤维,属于_____材料(填“无机非金属”“复合”或“合成”)。
(2)水质净化∶用明矾配制200g溶质质量分数为1%的溶液,需要用到的玻璃仪器除量筒、烧杯、胶头滴管外,还有_____;再用小卵石、石英砂、活性炭等材料自制净水器对湖水进行净化(如图)。其中小卵石、石英砂的作用是_____。
(3)丰盛晚餐∶有银鱼、青菜、米饭等,其中能为人体提供蛋白质的食物是_____。
(4)篝火晚会∶为使火焰燃烧更旺,将木柴架空,目的是_____。非遗项目“打铁花”表演中,熔化的生铁水剧烈燃烧,火星四射。从合金性质的角度分析,“打铁花”用生铁而不用纯铁的原因是_____。
2.(2025·江苏无锡·二模)化学学习小组在老师的指导下对“工厂废水的净化”开展了项目式学习。
Ⅰ.水中的难溶性杂质、色素和异味的去除。
(1)利用活性炭的______性,可以去除色素和异味分子。
(2)如图为学习小组同学自制的简易净水器,装置制作较合理的是______。
Ⅱ.水中磷元素和金属离子的去除。
(3)纳米铁粉热处理后能够除去水中的磷元素,煅烧温度及pH对纳米铁除磷的影响如图1所示。为提高除磷率,可采取的措施有:①______;②______。
(4)用纳米铁去除废水中的金属离子。根据金属活动性顺序,去除途径可分三种(如图2):
Ⅰ是吸附捕捉,Ⅱ是直接反应,Ⅲ是吸附捕捉再慢慢反应。
①若的去除途径属于吸附捕捉,则Cd的金属活动性比铁______(填“强”或“弱”)。
②用纳米铁粉去除废水中的,一段时间后的去除率下降,原因是______。
Ⅲ.水中氨氮的去除
“SND”工艺是一种通过微生物作用,实现氨氮(氮元素以形式存在)→硝态氮(以形式存在)→氮气的过程,进而降低水体的含氮量。该工艺脱氮效果如下表:
处理时间(h)
氨氮浓度(mg/L)
硝酸盐浓度(mg/L)
总氮去除率(%)
0
25.0
30.0
0
6
18.5
35.2
20.4
12
8.2
28.5
62.3
24
0.5
2.1
96.8
(5)废水中的氨氮转化为硝态氮的过程并不能降低水体中的含氮量,原因是______。
(6)硝态氮转变为氮气的过程,氮元素的化合价______(填“升高”、“降低”或“不变”)。
(7)处理6小时后,硝酸盐浓度升高的原因是______。
3.(2024·江苏徐州·一模)水和溶液在生产生活中有着广泛的应用。
(1)“生命吸管”是一种便携式净水器,能除去天然水中的多种杂质,其结构如图所示。它涉及的净水方法主要有过滤、_______和_______。“生命吸管”虽广泛使用,但海上应急却不能使用,原因可能是_______。若想验证此装置净化后得到的水是硬水还是软水,可以加入_______。
(2)生理盐水能维持人体细胞正常的生理功能。
①构成氯化钠的微粒是_______(填写离子符号)。
②实验室用20%的氯化钠溶液配制500g0.9%的生理盐水,需要加入水_______g。
4.(2023·江苏淮安·三模)2022年是中国载人航天工程立项实施三十年,就在这一年,中国空间站全面建成,“太空之家”遨游苍穹。空间站最重要的系统之一是水循环系统,如图是水循环系统工作原理示意图,请分析过程,回答下列问题。
(1)通过水循环系统获得的水是软水。生活中常用______的方法使硬水软化。
(2)二氧化碳收集系统中使用一种分子筛表面布满孔穴,具有吸附性,它的作用和生活中家用净水器使用的______(物质名称)作用相似。
(3)水的电解过程中产生的氧气和氢气的质量比为________。
(4)假设空间站内的水循环系统可以使80%以上的水得到循环利用,如果氧气生成系统每天耗水量为a千克,则第二天至少要向该系统补水量为_____千克。
5.(2025·江苏盐城·三模)汇杰初中化学兴趣小组针对双湖水域开展了“自制净水器及水质检测”跨学科实践活动。
任务一 自制净水器
(1)图1中的吸附剂为活性炭是因其具有___________结构;过滤采用了图2膜技术净化装置,自来水经过该装置过滤后其硬度(通常用钙镁离子的含量来判断)___________(填“会”或“不会”)降低。
任务二 水质检测
(2)检测水可用市售的水质检测笔直接读出水质的TDS值,以判断水质纯度,如图3所示。若通过水质检测笔测出的TDS值为450,则该水质情况是___________,使用这样的水会给生活和生产带来许多麻烦,生活中如何改进此类情况___________。
任务三 水的组成
(3)1800年,尼科尔森(英)用伏打电池在常温下对水通电进行分解,得到氢气和氧气。
①该实验中正极和负极产生气体的质量之比为___________。
②以下实验中能够验证水的组成的实验是___________。
A.过氧化氢分解 B.氢气在氧气中燃烧 C.将水煮沸蒸发 D.电解水
任务四 水污染治理
(4)废旧电池是天然水体的重要污染物,下图是同学们从锂锰电池炭包中回收。
①焙烧前,将炭包中物质研磨成粉末,目的是___________;炭包在足量的氧气中燃烧生成X是___________。
②反应2完全后,得到MnCO3固体,洗涤的目的是___________。
③写出MnCO3在空气中高温灼烧生成二氧化锰和CO2气体的化学方程式___________。
考点四 调查家用燃料的变迁与合理使用
考法01 家用燃料的变迁与使用
1.(2025·江苏盐城·中考真题)燃料的燃烧是人类获取能量的重要途径。
(1)家用燃料经历了柴草、煤炭、液化石油气、天然气的历史变迁。
①柴草燃烧时将________能转化为热能;煤炭燃烧会产生________等物质污染环境。
②液化石油气、天然气燃烧出现黄色或橙色火焰时,须将燃气灶的进风口调________(选填“大”或“小”)。
(2)作为航空燃料必须满足以下要求:在-40℃至-60℃仍保持液态;不容易挥发,且燃点(着火点)不能太低;热值高……现列举两种燃料的燃点和热值如下表所示。
燃料名称
化学式
燃点/℃
热值/(×1000kJ⋅kg⁻¹)
乙醇
C2H6O
75
30.2
航空煤油
C8H18~C16H34
425
43
①综合以上信息推断:乙醇________(选填“适宜”或“不适宜”)用作航空燃料,理由是________。
②等质量的乙醇和航空煤油完全燃烧,产生CO2质量较大的是________。
(3)我国正积极开发和利用新能源,如图是我市沿海发电的场景,这种发电技术的优点有________,缺点有________(各写出一点即可)。
(4)液氨有望成为未来理想的清洁能源,它在纯氧中完全燃烧的产物只有水和氮气()。试计算34 g氨气完全燃烧至少需要消耗氧气的质量是多少。(写出计算过程)
知识点一 燃料燃烧的调控
1.燃料不充分燃烧的缺点:
产生的热量______;浪费资源;产生大量的______污染空气 。
2.使燃料充分燃烧的方法:
(1)燃烧时要有____________;
(2)燃料与空气有______________。
知识点二 降低化石能源对环境的影响
化石能源燃烧
产生的污染物
煤
____________、_______________(二者引起酸雨)、______、______等。
汽油
______、__________________、__________和______。
减少化石能源的
利用对环境的影响
提高________、改进________,________________;
推广使用______;改进脱硫设备;用______代替煤;
改进汽车发动机的燃烧方式,使用催化净化装置,加大尾气检测力度,推广使用电动汽车。
新能源的
开发和利用
氢气
优点:最清洁、最理想的能源:________________
制备:锌与稀硫酸:___________________________
目前不能广泛使用的原因:制取氢气成本太高且贮存困难
其他能源
______、______、潮汐能、核能、生物质能等
1.(2025·江苏无锡·模拟预测)家用燃料的使用,经历了如图过程(括号中是燃料的主要成分)。
下列说法不正确的是
A.天然气完全燃烧是化合反应
B.煤燃烧时会放出和等污染物
C.天然气的氢元素含量高于液化石油气
D.将煤做成蜂窝状,是为了增大燃料与氧气的接触面积
2.(2025·江苏无锡·中考真题)阅读下列短文,回答相关问题。
船舶燃料的变迁
船舶动力的发展经历了人力、风力、蒸汽机动力和内燃机动力阶段,内燃机动力来源于船舶燃料的燃烧。目前,船舶使用的燃料主要有石油(如柴油)、天然气和甲醇等,燃料燃烧在释放能量的同时产生二氧化碳。
煤(高碳)、石油(中碳)、天然气(低碳)等化石燃料中含有丰富的氢,氢含量越高,燃烧释放的能量越多,排放的二氧化碳越少。
氢能是一种清洁零碳、灵活高效、来源丰富的可再生能源。氢能产业链包括制氢、储氢和用氢三个主要环节。氢气是合成氨、合成甲醇等物质的原料。
氨作为氢的载体,能源化应用(从肥料到燃料)正成为研究热点。图是氨气“制—储—用”一体化的一种过程示意图;部分未来船舶燃料的预期使用情况如图所示,曲线a表示二氧化碳排放量的预期变化趋势。
开发使用低碳、零碳燃料是未来实现“零碳航运”的必由之路,如何合理利用化石燃料,积极开发新能源,实现船舶燃料多样化,期待同学们开创未来!
(1)内燃机推动船舶过程中能量转化的形式是:化学能→_______→机械能。
(2)与天然气相比,氢气作为燃料的优点是_______(任写一点)。
(3)写出NH3在O2中燃烧生成N2和H2O的化学方程式:_______。
(4)在空气中,NH3不能连续燃烧;H2剧烈燃烧(见图)。在NH3中掺入H2混合燃烧的目的是_______。
(5)下列叙述正确的是_______(填序号)。
a. 未来船舶不再使用化石燃料
b. 氨气是一种可再生、可循环利用的储氢燃料
c. 选择燃料应综合考虑资源、环境和技术等多方面因素
3.(2025·江苏镇江·二模)燃料变迁大致历程:柴草→蜂窝煤→液化石油气→管道天然气→未来燃料。
Ⅰ、调查变迁
(1)柴草:柴火灶的结构如图。从燃烧条件分析,通风口的作用是______。
(2)液化石油气:主要是通过______(填“石油分馏”或“煤的炼焦”)获得。
(3)天然气:已成为很多地区的主要家用燃气,为防止燃气泄漏造成危险,漏气报警器应安装在厨房的高处,原因是:相同条件下,______。
Ⅱ、探析变化
(4)如图是“基于CuO﹣Cu2O载氧体的甲烷化学链燃烧”技术示意图。
①加热条件下,空气反应器中发生反应的化学方程式为______。
②等质量甲烷的耗氧量:在空气中完全燃烧______(填“>”、“=”或“<”)通过该化学链燃烧。
③请从环保的角度和CO2的后续资源利用角度分析,“化学链燃烧”技术与甲烷在空气中燃烧相比,优点是______。
Ⅲ、展望未来
(5)可燃冰是一种在低温高压条件下形成的结晶物质,有望成为未来能源。可燃冰有多种结构,某可燃冰化学式可表示为CH4·8H2O。写出其完全燃烧的化学方程式______。
4.(2024·江苏无锡·三模)某化学兴趣小组同学通过对小区内居民的走访调查,了解不同时代的家用燃料。
项目活动一:认识燃料
家用燃料经历了如下图所示的变迁过程。
(1)柴草、煤炭等燃料燃烧不充分会产生大量烟尘,烟尘主要含有的元素为________。
(2)我国“西气东输工程”中的“气”是_______(填名称)。
项目活动二:燃料变化的意义
(3)充分燃烧1kg煤或天然气释放热量和产生SO2的质量,如图。
由图可知从煤升级成天然气的优点有_______(任写一点)。
项目活动三:了解新能源
Ⅰ.氢能源,当前我国氢能按如图规划发展迅速:
(4),该反应制得的氢气属于____(填“灰”或“蓝”或“绿”)氢。
(5)科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下实现如图反应。
①太阳光照射时CeO2发生反应,该过程是由__________能转化为化学能。
②加热至900℃所发生的化学反应方程式为____。
Ⅱ.合成汽油:2022年3月4日,我国开发出全球首套二氧化碳加氢制汽油装置。
二氧化碳合成汽油的过程如图,c、d是最终制得的汽油中所含物质的分子结构模型。
(6)分子c、d 不属于同种物质,理由是_____。
(7)反应Ⅱ___(填“是”或“不是”)化合反应。
(8)根据上述信息判断,下列说法正确的是___(填符号)。
a.该合成汽油属于不可再生能源
b.反应Ⅱ实现了从无机物到有机物的转化
c.“二氧化碳变汽油”的研究成果,有助于人类减少对化石能源的依赖
5.(2024·江苏扬州·二模)某小组同学准备向校报提交一份“家用燃料的变迁与合理使用”的研究报告。为此,同学们进行了以下三个主题的研究。
主题一:研究燃烧条件
(1)同学们依据图-1进行实验(夹持仪器略去)。实验过程:①通入,点燃酒精灯,一段时间后,a、b中均无明显现象;②熄灭酒精灯,立即改通,a中无明显现象,b中红磷燃烧。实验过程②中,对比a、b中的实验现象,可知可燃物燃烧的条件之一是____。实验过程中,能说明可燃物燃烧需要氧气的实验是____。
主题二:研究家用燃料的变迁
(2)同学们查阅资料,了解到家用燃料的更新历程如图-2所示。
①在家庭中使用煤(含碳量95%左右)取暖时,由于通风不畅,会发生CO中毒,请用化学方程式解释生成CO的原因是____。
②调查中还发现有的燃气灶火焰发黄、锅底发黑。根据研究所得,他们给出调节建议,将燃气灶的进风口____(填“调大”或“调小”)。
③充分燃烧1kg煤或天然气释放的热量和产生SO2的质量如图-3所示。据图分析,家庭燃料升级为天然气之后的优点有____。
主题三:研究新能源
(3)同学们预测未来燃料的发展方向是开发和利用清洁高效的能源。氢气被认为是理想的能源,当前,我国氢能按图-4规划发展。
①利用C + H2OCO + H2制得的氢气属于____(填“灰氢”、“蓝氢”或“绿氢”)。
②蓝氢的制得使用了碳捕捉技术,通常用纳米CaO吸附碳源,吸附原理与活性炭相似,是因为其结构____(填特征)。
③通过“可再生能源”分解水可获得绿氢,该能源可能是____(写一种)。
考点五 探寻低碳生活的行动方案
考法 01 碳中和、碳达峰
1.(2025·江苏淮安·一模)“碳中和”,是指一定时间内CO2的排放量与吸收量基本相当。我国力争在2060年前实现“碳中和”,体现了中国对解决气候问题的大国担当。
(一)“碳”排放: 倡导“低碳”生活,主要是为了减少CO2的排放。
(1)海洋能吸收CO2,原因之一是CO2能H2O与反应生成___________。
(2)下列节能减排的建议,可行的是___________(填字母序号)。
A.停止使用化石燃料 B.推广使用光伏发电
C.鼓励民众公交出行 D.电脑不用时长时间开着
(二) “碳”转化:
(3)一定条件下,可将H2和CO2在催化剂表面转化成有机清洁燃料甲醇(CH3OH)和水,写出反应的化学方程式___________。
(三) “碳”利用
(4)超临界是指温度与压强达到一定值时,CO2形成气态与液态交融在一起的流体,研究发现超临界CO2流体和水相似,溶解能力强,被誉为“绿色环保溶剂”。下列关于超临界CO2流体的说法,正确的是___________(填字母序号)。
A.它是混合物 B.它的化学性质与普通二氧化碳相同
C.它的分子不再运动 D.它可代替许多有害、有毒、易燃的溶剂
(5)2022年北京举办了第24届冬季奥林匹克运动会,冬奥会标志性场馆“冰丝带”利用了无处不在的“空气能”为3000m场馆供暖,从而实现每年减排CO2160t,进而缓解了温室效应,如图是小科同学验证该问题的实验装置,在___________(填“阳光”或“黑暗”)环境中一段时间后,可观察到水柱向___________(填“左”或“右”)移动。
考法 02 碳捕集、碳封存
2.(24-25九年级上·江苏苏州·期末)CO2过量排放会产生环境问题。一方面可通过减少CO2排放,另一方面可运用科学方法捕集CO2,实现CO2的循环利用。
I、碳排放(1)写1条减少碳排放的家庭低碳生活方案:______。
II、碳循环
(2)CO2是自然界碳循环的重要组成部分。大气中CO2的主要来源有______(写1条)。
(3)海水吸收是减少大气中CO2的重要途径,该反应的化学方程式为______。
III、碳捕集
(4)在较低温度下,用氨水捕集CO2,生成的碳酸氢铵可作肥料。由于氨水具有强挥发性,挥发出的氨气会与CO2发生反应,生成。
①写出氨气与CO2反应的化学方程式:______。
②氨水法捕集CO2生成碳酸氢铵时需要在较低温度下进行的原因是______。
IV、碳利用
(5)工业上提纯CO2的主要流程如下图所示,使用液态氨“分离”提纯CO2的原理是______。
(6)CO2和CH4两种温室气体在催化剂作用下能转化为合成气。反应的微观示意图如下图所示,该反应的化学方程式为______。
(7)CO2催化加氢制甲醇(CH3OH),化学方程式为,其中80%的CO2能转化为CH3OH。计算44t CO2理论可制得甲醇的质量。(写出计算过程)
考法 03 二氧化碳的资源化利用
3.(2026·江苏扬州·一模)CO2过量排放会产生环境问题。一方面可通过减少CO2排放,另一方面可运用科学方法捕集CO2,实现CO2的循环利用。
Ⅰ、碳排放(1)写1条减少碳排放的家庭低碳生活方案:_______。
Ⅱ、碳循环
(2)CO2是自然界碳循环的重要组成部分。大气中CO2的主要来源有_______(写1条)。
(3)海水吸收是减少大气中CO2的重要途径,该反应的化学方程式为_______。
(4)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_______。(填字母)。
A.严禁使用化石燃料煤、石油等
B.捕集能源使用过程中生成的CO2,进行封存
C.改进技术,提高能效
D.大力推广使用干冰实现人工增雨,缓解旱情
Ⅲ、碳利用
(5)工业上提纯CO2的主要流程如下图所示,结合流程图回答问题:
①液态氨转化为气态氨的过程_______(填“吸收”或“放出”)热量。
②分离过程利用各气体的_______不同。
③该流程中可循环利用的物质是_______,这样做的优点是_______。
知识点一 二氧化碳对生活和环境的影响
1.二氧化碳用途:
______作用的原料;______;温室的________ ;________的原料;干冰用作制冷剂、人工增雨;
2.二氧化碳对环境的影响:
(1)二氧化碳的温室效应让地球有人类生存需要的适宜温度;
(2)二氧化碳无毒但不能供给呼吸,在人群密集的地方注意通风换气;
(3)过多排放引起温室效应。造成温室效应的原因:人类消耗的化石燃料急剧增加,森林大面积破坏。
知识点二 低碳生活的策略
________是人类应对全球变暖的重要措施;控制大气中二氧化碳含量的措施主要有:____________的燃烧,更多使用不含碳的清洁能源;________;采用物理、化学方法,________________二氧化碳。
1.(2025·江苏苏州·中考真题)自然界能减少大气中CO2含量的途径是
A.火山喷发 B.森林着火 C.光合作用 D.碳酸分解
2.(2024·江苏无锡·三模)5月15日是全国低碳日。下列做法不符合低碳环保理念的是
A.节约使用纸张 B.鼓励绿色出行
C.治理有污染的企业 D.填埋废旧电池
3.(2025·江苏常州·二模)CO2的捕集与资源化利用是化学研究热点,我国力争在2060年实现“碳中和”。
I.CO2的捕集
(1)“碳中和”是指采取措施减少___________等温室气体的排放量,达到相对“零排放”。
(2)红树林具有很强的CO2吸收能力,合理种植红树林,有助于积极营造碳中和林,而且红树林沉积物中的碳酸盐,如碳酸钙可以在一定条件下继续吸收二氧化碳,生成碳酸氢钙[Ca(HCO3)2],请写出该过程的反应方程式:___________。
Ⅱ.CO2的资源化利用
中科院天津工业生物技术研究所,在实验室中首次实现了从CO2到淀粉的低成本人工合成,过程类似“搭积木”(如图)
(3)反应①前后的物质中,属于氧化物的共有___________种。
(4)关于CO2人工合成淀粉的意义,除了为“碳中和”提供一种思路外,还___________(填字母)。
a.有利于解决粮食问题 b.可以节约耕地 c.可以降低生产淀粉成本
4.(2024·江苏南通·一模)“碳中和”,我们一直在行动。
I.碳封存
(1)近年来,我国在海上二氧化碳封存技术领域取得突破,该技术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。
①二氧化碳气体易被压缩是因为其分子之间的间隔相对______(填“较大”或“较小”),该过程属于______(填“物理”或“化学”)变化。
②超临界状态二氧化碳密度高,接近液态二氧化碳;粘度小,流动快,接近气态二氧化碳。为了防止对输送管道内部造成腐蚀,输送超临界二氧化碳的管道材料采用不锈钢或低铬钢等。下列有关说法错误的有______。
A.超临界二氧化碳极易燃烧
B.同等条件下,超临界二氧化碳的输送量比气态二氧化碳小
C.超临界二氧化碳存在于特定的条件下,条件改变,状态改变
(2)氢氧化钙吸收CO2可以“固碳”。某科研小组将氢氧化钙粉末与少量蒸馏水均匀混合,压制成固碳样品块;测定不同CO2浓度下样品质量增加率随时间的变化情况,结果如图1。
①氢氧化钙“固碳”的反应原理为______(用化学方程式表示)。
②据图可知CO2浓度越高,固碳速率越______。
II.碳转化
中国科学家已实现由CO2到淀粉的全人工合成,主要过程为:CO2→甲醇→甲醛→……→葡萄糖→……→淀粉。其中“甲醇→甲醛”阶段的物质转化如图2所示。反应a中四种物质的化学计量数均为1。
(3)推测分子中氧原子的数目:甲醇______(填“>”“<”或“=”)甲醛。
(4)为使甲醇持续转化为甲醛,反应b需补充H2O2。理论上每完成一个甲醇分子到甲醛分子的转化,至少需要补充______个H2O2分子。
5.(2025·江苏镇江·模拟预测)CO2作为一种碳资源,被广泛应用于工农业生产。
Ⅰ.植物气肥(1)在蔬菜大棚内增大 CO2浓度,有利于植物进行___________,促进生长。
Ⅱ.生产化肥
二氧化碳和氨气可以生产尿素【CO(NH2)2】和碳酸氢铵。
(2)合成尿素的反应为2NH3+CO2 =CO(NH2)2+X,X的化学式是___________。消耗NH3与CO2 质量比为___________。
(3)合成碳酸氢铵,该反应需在较___________(填“高”或“低”)温度下进行。
Ⅲ.催化重整
中国科学家已实现由CO2 到淀粉的全人工合成,主要过程如图1:
阶段Ⅱ的物质转化如图2所示。反应a中四种物质的化学计量数均为1。
(4)推测一个分子中氢原子数目:甲醇比甲醛多___________个。
(5)为使甲醇持续转化为甲醛,反应b___________(填“需要”或“不需要”)补充H2O2。
(6)用CO2 与H2反应生成甲醇CH4O,该反应中CO2 与H2的化学计量数比为___________。
考点六 调查日常生活中的金属废弃物
考法01 金属锈蚀的原理
1.(2025·江苏苏州·中考真题)为验证活性炭或食盐能加快铁粉生锈速率,进行实验。下表是铁粉、水与不同质量活性炭、食盐均匀混合后,在10分钟内温度上升的实验记录
实验编号
活性炭质量/g
食盐质量/g
温度上升值/℃
1
0
0
0.1
2
0.2
0
22.0
3
0.1
3.1
4
0.2
0.1
56.3
下列说法正确的是
A.铁的锈蚀不需要氧气参与
B.表中的值为0.2
C.欲得出结论“活性炭能加快铁粉生锈速率”可以对比实验1和2
D.对比实验1和4得出的结论是“食盐能加快铁粉生锈速率”
考法02 金属防锈的原理和方法
2.(2025·江苏无锡·中考真题)金属资源的循环利用可推动人类社会可持续发展。
I.铁的存在与冶炼
(1)FeCO3在自然环境中能发生变化,反应之一为:4FeCO3+O2=2R+4CO2,R的化学式为_______。
(2)菱铁矿、磁铁矿和赤铁矿都可用于炼铁。写出高温条件下CO与磁铁矿炼铁反应的化学方程式:_______。
II.铁的腐蚀与防护
铁在不同含水量、含氧量环境下会形成黄锈[Fe(OH)3]、红锈(Fe2O3·nH2O)、棕锈(Fe2O3)和黑锈(Fe3O4)等不同的锈。
(3)结合图和图信息,铁形成黄锈的环境条件是_______。铁形成黄锈时,铁元素的化合价_______(填“升高”或“降低”)。
(4)“烤蓝”的原理是在铁表面形成一层致密的四氧化三铁,其作用是_______。
III.铁的再生与利用
由废铁(主要成分是Fe、Fe2O3)回收利用制铁红(Fe2O3)的过程如下:
(5)“酸浸”时加入过量的稀硫酸,X溶液中含有的金属阳离子有:_______。“沉铁①“时将Fe2(SO4)3转化为Fe(OH)3,可使用的试剂是_______。“还原“时向X溶液中加铁,铁的作用是:①将Fe2(SO4)3转变为FeSO4;②_______。
(6)下列叙述正确的是_______(填序号)。
a.铁在自然界中主要以化合物形式存在
b.铁系食品脱氧剂中的铁粉可吸收包装袋中的氧气和水
c.铁和铁的化合物在一定条件下的相互转化体现了物质的多样性
知识点一 废弃金属回收利用技术
1. 物理分选技术:如重力分选、磁力分选、浮选,利用金属与待分离物的密度、磁性及表面物理性质的差异实现分离。
2. 化学处理技术:如酸洗,用酸溶液去除金属表面的氧化物和杂质;电解精炼,将含金属的溶液进行电解得到高纯度的金属。
3. 火法冶金技术:熔炼、焙烧等。
4. 生物冶金技术:利用某些微生物的代谢作用,将金属从废弃物料中浸出和提取。
5. 机械破碎和分离技术:通过破碎机、粉碎机等设备将废弃金属制品破碎成较小的颗粒,然后再通过筛选、风选等方法进行分离和提纯。
知识点二 废弃物金属回收利用的意义
1. 节约______:金属资源是有限的,回收可以减少对新矿资源的开采。
2. 减少________:降低重金属对土壤、水源、空气等的污染。
3. 节约______:回收废弃金属所消耗的能源通常比开采和提炼新的金属消耗的能源通常要少得多。
4. 降低________排放:回收过程相较于开采和提炼新金属,会产生更少的温室气体,有助于应对气候变化。
1.(2022·江苏盐城·二模)如图为铁的冶炼和铁制品循环利用的示意图,下列说法错误的是
A.生铁是由铁和碳等元素组成的合金,在物质分类中属于化合物
B.铁矿石冶炼成铁的主要原理是:在高温下用还原剂从铁矿石里把铁还原出来
C.铁制品废弃后易与周围环境中的水、空气等物质作用而锈蚀
D.废旧金属铁循环利用可节约资源,减少对环境的污染
2.(2025·江苏扬州·三模)我国每年约有4亿部手机被淘汰,其中的零部件中含约4吨黄金,以下是从中提取金的两种方案。
方案一:乳清蛋白海绵吸附法(如图)
(1)“酸浸”前需粉碎零部件的目的是___________。
(2)乳清蛋白海绵具有___________的结构能吸附金离子。
(3)在高温下“解吸”,通过___________(填“得”或“失”)电子变成Au粉。
方案二:硫脲浸取法(部分工艺如图)
(4)硫脲中硫元素和氢元素的质量比___________,氮元素的质量分数为___________(精确到0.1%),碳、氮元素的化合价分别为+4价和-3价,则硫元素的化合价为___________。
(5)“过程Ⅱ”发生的化学方程式___________;
(6)“过程Ⅰ”浸取的影响因素如图,浸取的最佳pH和温度分别为___________、___________℃。
(7)回收淘汰手机中黄金的重要意义___________(写一条)。
3.(2022·江苏无锡·中考真题)暖宝宝可用于“暖”宝宝。
(1)利用铁粉、活性炭、水和食盐可自制暖宝宝。暖宝宝发热的原因是铁与空气中的______和水反应放热。
(2)利用温度传感器测得两种不同暖宝宝使用时温度变化的曲线如图所示。与市售暖宝宝相比,自制暖宝宝用来取暖的不足有:①______;②______。
(3)利用暖宝宝可从空气中分离出氮气。氮气可用作食品保护气,理由是______。
4.(2024·江苏无锡·中考真题)项目小组对铁系食品脱氧剂(又称为“双吸剂”)进行了如下探究。
Ⅰ.探成分
某脱氧剂标签显示含有铁粉、活性炭、食盐以及无水氯化钙等。为确定脱氧剂中铁粉的存在,进行如下实验。
实验1:取一包脱氧剂粉末,用磁铁吸引。观察到部分黑色粉末被吸引。
实验2:取实验1中被吸引的部分粉末放入试管中,加入适量硫酸铜溶液。观察到有红色固体生成。
实验3:另取被磁铁吸引的黑色粉末,撒向酒精灯的火焰。观察到粉末剧烈燃烧,火星四射。
(1)写出实验2中有关反应的化学方程式:_______。
(2)铁粉在空气中能燃烧,而铁丝在空气中不易被点燃。原因是_______。
Ⅱ.明原理
利用图1所示装置进行实验4和实验5。
(3)实验4:一段时间后,观察到气球变大。气球变大的原因是______。
(4)实验5:能证明脱氧剂“脱氧”的现象是______。
Ⅲ.悟应用
实验6:设计如表所示对比实验探究脱氧剂中活性炭和食盐的作用。利用温度传感器测得集气瓶中温度随时间的变化曲线如图2所示。
实验序号
铁粉/g
水/mL
活性炭/g
NaCl/g
①
2
5
0
0
②
2
5
0
③
2
5
0
④
2
5
(5)对比实验①与实验③可得到的结论是________;对比实验③与实验④可得到的结论是__________。
(6)下列叙述正确的是______(填字母)。
a.铁系食品脱氧剂可吸收氧气和水
b.铁系食品脱氧剂使用过程中放出热量
c.铁系食品脱氧剂能延长食物的保存时间
5.(2026·江苏无锡·一模)铜被誉为现代工业的基石,广泛应用于传统制造及前沿科技等领域。
Ⅰ.识铜
(1)下图“马踏飞燕”是东汉时期青铜文物,寓意马到成功,象征中华民族的进取精神。“金(铜)柔锡柔,合两柔则刚”表明青铜的硬度__________(填“大于”或“小于”)纯铜。
(2)火法炼铜。由制铜的原理是。X的化学式为________。
(3)青铜器保存不当会逐渐生锈,形成的铜锈分为“无害锈”和“有害锈”,结构如图所示。
①在潮湿空气中,铜与、__________反应生成无害锈[];
②青铜器的“修旧如旧”,常用溶液浸泡文物一段时间,将疏松的“有害锈”含有的__________(填离子符号)除去,从而转化为致密的“无害锈”。
Ⅱ.用铜
实验室利用海绵铜将乙醇催化转化为乙醛()的反应过程如下:
(4)反应①的化学方程式为_______。反应过程中使用海绵铜代替铜丝的理由是_______。
Ⅲ.化铜
废旧家电、手机等电子垃圾号称“城市矿山”。兴趣小组用废旧手机电路板【含Fe、Cu、锡(Sn)、金(Au)、树脂等】制备硫酸铜,主要过程如下:
(5)“酸浸”时加入的稀硫酸过量,则溶液甲中含有的溶质有:、__________。
(6)由固体乙得到硫酸铜的反应化学方程式为:,过氧化氢的实际消耗量大于理论值的原因是__________。
(7)下列叙述正确的有 (填序号)。
A.青铜文物的存放应保持环境干燥、洁净
B.在一定条件下,金属Cu和可以相互转化
C.利用城市矿山回收金属资源,体现了资源的循环利用、绿色低碳发展
考点七 发热袋的模拟制作
考法01 发热袋的发热原理与模拟制作
1.(2025·江苏常州·一模)学习小组开展“发热袋的模拟制作”的跨学科实践活动。
活动一:探秘发热袋的发热原理及使用方法
市面上有一款“掰掰热暖手宝”(如图所示),包装袋中盛有过饱和醋酸钠溶液和一块小铁片。
【查阅资料】过饱和溶液是指溶液中所含溶质的量大于在该温度下饱和溶液中溶质的含量的溶液,一般是较高温度的饱和溶液冷却形成的。过饱和溶液不稳定,如果搅拌、使溶液受到震动、或往溶液里投入固体“晶种”,溶液里的过量溶质就会结晶析出。
(1)使用“掰掰热暖手宝”时只要来回掰动小铁片,袋中的过饱和溶液受到震动会结晶,这个过程会______(填“放热”或“吸热”)。
(2)“掰掰热暖手宝”可重复使用。将用过的暖手宝放入开水中煮3~5分钟,其中的醋酸钠晶体全部溶解后再冷却形成过饱和溶液,就可再次使用。由此推测,醋酸钠的溶解度受温度的影响情况为______。
活动二:模拟制作简易发热袋
(3)选择制作简易发热袋的外包装袋应考虑的因素有______(选填字母)。
a.强度大 b.能耐受一定的温度 c.易密封 d.难溶于水
(4)配制合适的过饱和醋酸钠溶液是关键。小组同学通过AI搜索发现配制时醋酸钠与水的质量比以不超过为宜。在0℃时,某同学用200mL水(密度为1g/mL),要配成该温度下合适的过饱和溶液,理论上加入醋酸钠的质量m的范围为______(已知0℃时醋酸钠的溶解度为33.0g)。
知识点一 发热袋的组成、发热原理以及使用方法
项目
内容
发热袋的组成
醋酸钠、水、金属片
发热袋的发热原理
当金属片被掰动时,会产生轻微的振动,这些振动能够促使溶液中的醋酸钠结晶,从而消耗过饱和的溶质,使溶液达到稳定的饱和状态。这个过程中,结晶过程会________,使暖手宝发热。
发热袋的使用方法
使用掰掰热时,只需轻轻掰动金属片,溶液就会迅速结晶并释放热量,提供温暖。
1.(2025·江苏泰州·三模)“掰掰热”发热袋中装有醋酸钠溶液和一小块金属片。掰动金属片,袋内液体迅速结晶且发热。醋酸钠在不同温度时的溶解度如表所示。下列说法不正确的是
温度/℃
0
10
20
30
40
60
80
90
100
溶解度/g
36.2
40.8
46.4
54.6
65.6
139
153
161
170
A.醋酸钠的溶解度随温度的升高而增大
B.30℃时,将30g醋酸钠加入50g水中,所得溶液质量为80g
C.60℃的醋酸钠饱和溶液降温至30℃,溶剂质量不变
D.将发热袋放入热水中,可再次循环使用
(2025·江苏扬州·二模)阅读下列材料,完成下面小题:
过饱和溶液不稳定,其浓度高于该温度下饱和溶液浓度,当受到外界刺激时会开始结晶,并伴随能量变化,根据此原理同学们制作了“掰掰热暖手袋”。
在盛有过饱和醋酸钠溶液的密封塑料袋内放置一个铁片,扭曲铁片时产生的轻微震动使醋酸钠结晶,并放出热量;结晶出来的醋酸钠,通过加热再次溶解形成过饱和溶液。醋酸钠溶解度见下表:
温度/℃
0
10
20
30
40
60
80
90
100
溶解度/g
36.2
40.8
46.4
54.6
65.6
139
153
161
170
2.下列关于掰掰热暖手袋的叙述错误的是
A.暖手袋的原理是扭曲铁片放出热量
B.暖手袋可以多次循环使用
C.过饱和溶液析出晶体之后仍然饱和
D.醋酸钠结晶析出使溶液温度升高
3.下列关于醋酸钠及其溶液的叙述正确的是
A.醋酸钠属于“可溶”物质
B.30℃时,30g醋酸钠加入50g水中,得到80g饱和溶液
C.40℃的饱和醋酸钠溶液升温到80℃,溶液的溶质质量分数保持不变(不考虑水的蒸发)
D.90℃时,醋酸钠过饱和溶液的溶质质量分数约为 ×100%
(2025·江苏徐州·一模)阅读下列材料,完成下面小题:
在跨学科实践活动中同学们制作“掰掰热暖手袋”。过饱和溶液不稳定,其浓度高于该温度下饱和溶液浓度,当受到外界刺激时会开始结晶,并伴随能量变化,掰掰热暖手袋就是根据上述原理制成的。在盛有过饱和醋酸钠溶液的密封塑料袋内放置一个铁片,扭曲铁片时产生的轻微震动使醋酸钠结晶,并放出热量;结晶出来的醋酸钠,通过加热再次溶解形成过饱和溶液。醋酸钠溶解度见下表:
温度/℃
0
10
20
30
40
60
80
90
100
溶解度/g
36.2
40.8
46.4
54.6
65.6
139
153
161
170
4.下列关于掰掰热暖手袋的叙述错误的是
A.暖手袋的原理是扭曲铁片放出热量 B.暖手袋可以多次循环使用
C.过饱和溶液析出晶体之后仍然饱和 D.醋酸钠结晶析出使溶液温度升高
5.下列关于醋酸钠及其溶液的叙述正确的是
A.醋酸钠属于“可溶”物质
B.30℃时,30g醋酸钠加入50g水中,得到80g饱和溶液
C.40℃的醋酸钠溶液升温到80℃,溶液浓度保持不变(不考虑水的蒸发)
D.90℃时,醋酸钠过饱和溶液的溶质质量分数约为61.6%
考点八 海洋资源的综合利用与制盐
考法01 海洋资源及其利用
1.(2025·江苏苏州·模拟预测)海洋资源综合利用是非常有价值的研究课题。
海洋资源按其属性可分为海洋生物资源、海底矿产资源、海水资源、海洋能源与海洋空间资源。
各种各样的海洋生物里,鱼类是同人们生活最密切的一种,海洋鱼类一共有超过一万种。海底矿产十分丰富,在近海底有海绿石、磷灰石等矿产;在深海区有铁锰矿石、多金属泥和可燃冰、在近海大陆架的矿产主要有石池、煤、天然气等。海水涨潮落潮形成的潮汐能发电是我国海洋可再生能源开发利用中最为成熟的技术,全国潮汐电站总装机容量为6000kW,居世界第三。反渗透淡化海水是一种比较成熟的技术。其基本原理如图1所示,在海水一侧施加一定的压强,反渗透膜只允许水分子通过,在淡水一侧提取淡水使用。
海水中溶存着80多种元素,其中许多元素可以被提取利用。从海水中提取溴(Br2)的简单模拟流程如图2所示,溴化钠(NaBr)与氯气反应生成溴和氯化钠。
(1)鱼类、虾类、贝类属于海洋___________(填“生物”或“矿产”)资源。
(2)潮汐能属于___________(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(3)海水淡化中,反渗透膜的作用相当于过滤操作中___________(填一种物品名称)的作用;淡化后的海水中氯化钠的质量分数将___________(填“增大”“不变”或“减小”)。
(4)写出从海水中提取溴的化学方程式:___________。
(5)日本不顾国际社会反对,自私的将核污水大量排入海洋污染海洋,核污水中含有大量的放射性元素,对人体健康危害巨大,其中有一种放射性的原子的原子核中含有一个质子和两个中子,则该原子属于___________元素。
(6)海水中含有大量的氯化钠,其在生产生活中有着广泛的用途,若用60g15%的氯化钠溶液配制生理盐水(0.9%),要加水___________g。
(7)随着社会的发展,将来很可能成为一个无化石燃料的时代。锂离子电池的出现为无化石燃料的社会奠定了基础,工作原理如图,正极LiCoO2中Co元素的化合价为___________,负极材料是某种碳单质,一般使用___________(填名称),锂离子电池放电时,由化学能转换为___________。
考法02 海水制盐 粗盐提纯
2.(2025·江苏盐城·一模)盐城因“盐”得名,拥有两千多年的海盐生产历史。传统制盐工艺以“煎煮法”为主,体现了古代劳动人民对海洋资源的智慧利用。如今,现代制盐技术结合资源循环理念,可实现海水淡化、盐化工产品开发等综合应用。
任务一:了解海洋中的资源
(1)海洋是人类拥有的巨大的资源宝库。人类可以从海洋中获取的资源有______(填序号)。
A.海洋矿产资源 B.海洋生物资源 C.海洋化学资源 D.海洋能源资源
(2)海洋生物质燃料是一种由海洋各种生物提供的能量,海洋生物质能属于______(填“可再生能源”或“不可再生能源”)。
(3)谈谈你对海洋能源的认识______(优势和不足各写一点)。
任务二:从海水中提取NaCl
海水中主要盐类的含量及溶解度曲线如图所示:
(4)古代盐民通过“煎盐法”制盐,此方法属于______(填“降温结晶”或“蒸发结晶”),对比现代“晒盐法”,此方法的不足之处是______(只写一点即可),晒盐过程中海水蒸发所需能量主要来自_____。请根据图b的有关数据解释人类主要通过“煎煮法”或“晒盐法”获取NaCl的原因:_____。
(5)实验室一种模拟海洋资源综合利用的流程图如图:
①粗盐净化过程中,向粗盐溶液中依次加入稍过量的BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液以除去CaCl2、MgCl2和Na2SO4。充分反应后过滤,得滤渣X,向滤液中加入适量的稀盐酸,搅拌、煮沸,得氯化钠溶液。下列说法正确的是______(填序号)。
A.滤渣X中有三种成分
B.“向滤液中加入适量的稀盐酸”目的只是为了除去过量的NaOH
C.除杂过程中有Na2CO3参加的化学反应都为复分解反应
D.加入试剂的顺序还可以是NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液
②海水提取粗盐后的母液是NaCl的______(填“饱和”或“不饱和”)溶液,写出一个向母液中加入石灰乳所发生反应的化学方程式_____,用母液作为提取金属镁原料的优点是______(写一点)。
(6)结合图a的有关数据,计算理论上从1000t海水中能提取金属镁的质量约为______t(计算结果保留一位小数)。
考法03 氯化钠及其用途
3.(2025·江苏南通·模拟预测)海洋蕴藏着丰富的化学资源,含有的化学元素有80多种。
(1)海水晒盐时,液态水蒸发为水蒸气的过程中,水分子的结构_______(填“发生”或“没有”)改变。
(2)钠原子的结构示意图为,氯原子的结构示意图为。
①钠原子转变为钠离子时,发生变化的是________(填“质子数”或“电子数”)。
②x的数值为________。
(3)氢气在氯气中燃烧的微观示意图如图1所示,该反应的化学方程式为_______。
(4)农业上常用某浓度的氯化钠溶液来选种,该溶液的微观示意图如图2所示。
①该溶液中溶质与溶剂的质量之比为___________。
②从电性的角度预测溶液中钠离子与水分子中的氧原子较近,可能的原因是___________。
知识点一 海洋中的资源
海洋资源
海洋生物资源: 类、贝类、甲壳类等;浮游生物类;藻类等
海底矿产资源:海底油气资源、煤、 、砂矿、锰结核等
海水化学资源:海水中含有大量 、氯化镁、硫酸钠等
海洋能资源:潮汐能、海流能、波浪能、海洋温差能等
海洋空间资源:海上交通、海上文旅、海上渔业等
知识点二 海水晒盐
(1)原理∶经过风吹和日晒使水分蒸发,食盐从海水中结晶析出。
(2)主要过程如下∶
知识点三 粗盐中难溶性杂质的去除
1.实验用品
玻璃棒、蒸发皿、坩埚钳、酒精灯、漏斗、药匙、量筒、胶头滴管、铁架台、托盘天平、滤纸、火柴、粗盐
2.实验步骤
(1)称量
(2)溶解(玻璃棒作用:搅拌加速溶解)
(3)过滤(要点:“一贴、二低、三靠”; 玻璃棒的作用:引流,防止液滴溅出);
(4)蒸发(加热时用玻璃棒不断搅拌,当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,用余热把滤液蒸干;玻璃棒的作用搅拌使受热均匀,防止局部温度过高液体飞溅)
(5)算产率
【总结】本实验中玻璃棒的作用
实验
玻璃棒的作用
目的
固体溶解
搅拌
加速溶解
过滤
引流
防止液体外溅或冲破滤纸
蒸发
搅拌
防止因局部温度过高引起液体或晶体飞溅
转移
【注意】粗盐经过溶解、过滤、蒸发后得到的精盐是混合物。
知识点四 氯化钠的重要价值
1.查阅资料,了解氯化钠在各领域的用途或对人体健康的重要作用。
领域
用途或作用
工业
用于制取碳酸钠、氢氧化钠、氯气、盐酸等
农业
用氯化钠溶液来
医疗
配制
生活
作调味品,腌渍蔬菜、鱼、肉、蛋等,延长保存时间
其他
公路上用于消除积雪等
人体健康
①钠离子对神经调节、维持细胞内外正常的水分分布和促进细胞内外物质交换起重要作用;②氯离子是胃液中的主要成分,具有促生盐酸、帮助消化和增进食欲的作用
2.调查市场上销售的食用盐种类,了解它们的主要成分及功能,并为自己家选择食用盐。
种类
主要成分
功能
加碘盐
NaCl、KIO3
为人体补充碘元素,防治缺碘引起的
低钠盐
NaC1、KC1、KIO3、MgSO4
减盐不减咸,帮助人体维持钠、钾平衡,防控高血压,适宜中老年人及高血压患者
加锌盐
NaC1、KIO3、葡萄糖酸锌(或乳酸锌)
预防青少年和儿童缺锌
加钙盐
NaC1、KIO3、活性钙
维持人体骨钙、血钙及细胞钙的平衡,预防缺钙所致疾病的发生,青少年缺钙会引起 ,老年人缺钙会引起
加硒盐
NaCl、亚硒酸钠(Na2SeO3)
防治因缺硒引起的疾病
1.(2025·江苏常州·中考真题)下列粗盐提纯的相关操作中正确的是
A.取用药品 B.溶解药品 C.过滤操作 D.蒸发结晶
2.(2025·江苏无锡·中考真题)综合利用海洋资源是解决人类社会面临的资源短缺等难题的重要途径。回答以下3个问题。
(1)海底埋藏着大量的“可燃冰”,可燃冰的主要成分为甲烷水合物。下列叙述正确的是
A.可燃冰属于纯净物
B.可燃冰的组成与水相同
C.甲烷易溶于水
D.甲烷充分燃烧生成水和二氧化碳
(2)NaCl的溶解度曲线如图所示。下列叙述正确的是
A.NaCl的溶解度是36g
B.20℃时,25g水中加入8gNaCl形成不饱和溶液
C.将40℃的NaCl饱和溶液降温,无晶体析出
D.工业上常用降温结晶的方法来获得NaCl晶体
(3)电解饱和食盐水制取NaOH的反应是:。下列化学用语表达的意义正确的是
A.Na+——钠元素的化合价为+1价 B.H2O——氢分子和氧原子
C.2OH-——2个氢氧根离子 D.Cl2——2个氯原子
3. (2025·江苏扬州·二模)阅读下列材料,完成下面小题。
粗食盐水中常含有Ca2+、Mg2+、等杂质离子,卢老师带领化学实验小组用粗食盐水制备NaCl 固体的流程如下图。
(1)步骤①用到的分离方法中必须使用的玻璃仪器是
A.漏斗 B.滴管 C.量筒 D.酒精灯
(2)在滤液1中,不可能大量存在的离子是
A.Na+ B.Ca2+ C.OH- D.Cl-
(3)下列说法正确的是
A.②中加入的试剂X是CaCl2溶液
B.③中生成的沉淀3经充分洗涤可以得到纯净的 BaCO3
C.④中加入盐酸后, 发生的反应仅为HCl+NaOH═NaCl+H2O
D.流程中的步骤①和②可以互换
4.(2025·江苏扬州·一模)海洋是巨大的资源库。
(1)海水淡化——海洋约占地球表面积的71%
①海水中含有多种微观粒子,其中含量最多的微观粒子是______(填符号)。
②海水不能直接饮用,可以通过淡化进行处理,目前反渗透法(如图1)应用最为广泛。从微观角度分析,图2中最接近海水情况的是______(填字母)。淡化后,右侧海水中氯化钠的溶质质量分数将______(填“变大”“变小”或“不变”)。该方法属于______(填“物理”或“化学”)变化。
(2)海水获“盐”
《史记・货殖列传》记载春秋时吴王阖闾就连续不断地在今江苏的淮(安)扬(州)之地“东煮海水为盐”。这样得到食盐的方法在化学上称为______。用煮海水获得的氯化钠中仍然含有氯化镁、氯化钙、硫酸钠等杂质。古人采用“淋盐沥水”(用氯化钠饱和溶液洗涤粗盐)的方法来除去氯化镁等杂质,是因为______。
(3)海水中镁元素的存在形式以氯化镁为主,从海水中提取金属镁的主要步骤如图:
①向海水中加入石灰乳时,发生反应的化学方程式为______。
②操作X的名称是______。
③电解氯化镁时,除得到镁外,还能得到一种气体单质,该气体是______。
(4)海洋碳汇,也叫蓝色碳汇,是利用海洋活动和海洋生物吸收大气中的二氧化碳,并将其固定在海洋中的过程。其中主要的物质转化如下图所示。通常海水的pH值在8.1左右。
①根据以上信息,二氧化碳在海水中的溶解能力比在纯水中______(选填“强”或“弱”)。
②钙化作用时释放的CO2来自______(填“Na2CO3或NaHCO3”)。
③分析以上过程,下列说法正确的是______。
A.钙化作用能将海水吸收的CO2全部全部转化为CaCO3
B.海洋碳汇将CO2以有机物和无机物的形式固定下来
C.该循环能减少大气中的CO2,有利于“碳达峰”“碳中和”目标的实现
5.(2025·江苏扬州·一模)海洋蕴藏着丰富的资源,人类应合理开发利用。
(1)海洋的“盐矿”
①海水中含丰富的化学元素,其中含量最高的金属元素是______(填元素符号)。
②海水晒盐所采用的结晶方法是______;氯化钠大量析出阶段,所得的卤水是氯化钠的______(填“饱和”或“不饱和”)溶液。
③已知:45℃时氯化钠的溶解度为36.8g。45℃时,恒温蒸发39.2g某氯化钠的不饱和溶液以模拟海水晒盐的过程,恒温蒸发5g水后,刚好析出晶体。请在答题卡上画出恒温蒸发过程中溶质的质量与蒸发水的质量关系图______。
(2)海洋的“能源”
我国对海洋温差发电技术的研究位于世界前列,图2为其工作原理示意图。
①已知氨气由氨分子构成。工作过程中氨分子______(填“发生”或“不发生”)改变。
②传统燃煤发电最终实现了________能→电能的转变。与燃煤发电相比,利用海洋温差发电的优点是______(写出一点即可)。
(3)海洋的“生态”
海水养殖的废水中含有氮元素,若超标排放,会使海洋发生“赤潮”。“SND”工艺是一种通过微生物作用,实现氨氮(氮元素以铵根离子的形式存在)→硝态氮(NO)→氮气(N2)的过程,进而降低水体的含氮量。该工艺脱氮效果如表:
处理时间(h)
氨氮浓度(mg/L)
硝酸盐浓度(mg/L)
总氮去除率(%)
0
25.0
30.0
0
6
18.5
35.2
20.4
12
8.2
28.5
62.3
24
0.5
2.1
96.8
①用化学用语表示铵根离子______,废水中的氨氮转化为硝态氮的过程并不能降低水体中的含氮量,分析原因______。硝态氮转变为氮气的过程,氮元素的化合价______(填“升高”、“降低”或“不变”)。
②请分析:处理6小时时,硝酸盐浓度升高的原因是______。
③海水中氮元素超标会引发“赤潮”现象,你对海水养殖户的建议是______。
考点九 探究溶液酸碱性对紫甘蓝颜色的影响
考法01 紫甘蓝指示剂的制作
1.(2025·江苏泰州·二模)利用紫甘蓝自制酸碱指示剂并检验白醋的酸碱性。下列操作不正确的是
A.研磨紫甘蓝 B.酒精浸泡 C.过滤 D.取用白醋
考法02 紫甘蓝指示剂的应用
2. 化学兴趣小组的同学开展了利用紫甘蓝制作酸碱指示剂的家庭实验活动。
操作如下:取紫甘蓝放入研钵中捣碎,加入酒精(乙醇与水的体积比为1:1),搅拌后浸泡,再用纱布将浸泡出的汁液挤出,得到的提取液即为自制酸碱指示剂(已知:酒精不能使紫甘蓝汁液变色)。
(1)将紫甘蓝捣碎的目的是________;用纱布挤出紫色汁液的过程相当于实验室中的_______操作。
(2)将Ⅲ中紫色汁液,分别滴入下列液体中,观察液体的颜色并记录如下。
名称
洁厕灵
白醋
食盐水
肥皂水
颜色
红色
红色
蓝紫色
蓝色
紫甘蓝汁能做酸碱指示剂,请说出理由___________。
(3)小红将Ⅲ中紫色汁液带到实验室,和同学们一起研讨。
取少量配制好的纯碱溶液于试管中,向其中滴加自制的酸碱指示剂(紫色汁液),观察到溶液变为绿色。
为什么紫甘蓝汁液在均为碱性的肥皂水和纯碱溶液中显示的颜色不同?同学们用pH试纸测得上述肥皂水和纯碱溶液的pH分别为9和11,肥皂水的碱性比纯碱溶液的碱性___________(填“强”或“弱”)。得出结论:紫甘蓝汁在___________情况下可以显示不同的颜色。
(4)通过上述分析,你认为同学们还可以继续探究的问题有___________(写一个)。
知识点一 溶液酸碱性与溶液pH的测定
1.溶液的酸碱性:溶液呈______、______或______;指示剂与酸性或碱性溶液作用显示______的颜色。
2.溶液的酸碱性与石蕊和酚酞的显色规律
酸碱指示剂
酸性溶液
中性溶液
碱性溶液
变色规律
紫色石蕊溶液
______
紫色
______
酸_____碱_____
无色酚酞溶液
______
无色
______
酸_____碱_____
3.pH的测定
(1)测定pH的最简单的方法是____________。
(2)用pH试纸测定溶液的酸碱度:在______________上放一片pH试纸,用______蘸取被测液滴到pH试纸上,把试纸呈现的颜色与__________比较,即可得到被测液的pH。
知识点二 紫甘蓝指示剂的制作与应用
1.收集紫甘蓝提取液
2.进行实验,记录实验现象
使用小组内自制紫甘蓝提取液分别滴入蒸馏水、白醋、澄清石灰水、氢氧化钠溶液和稀盐酸中,观察颜色变化,记录实验现象。
溶液种类
蒸馏水
白醋
澄清石灰水
氢氧化钠溶液
稀盐酸
加入紫甘蓝提取液后颜色变化
______
______
______
______
______
1.(2025·江苏常州·一模)紫甘蓝汁液在不同酸碱度下的颜色变化如下:
pH
1
2~3
4~6
7~9
10
11
12~14
颜色
深红
紫红
浅紫
蓝
绿
黄绿
黄
某同学将自制的紫甘蓝汁液分别滴加到一定量的雪碧和白醋中,分别呈浅紫色和紫红色。下列说法正确的是
A.两者均呈酸性且白醋酸性更强 B.两者均呈酸性且雪碧酸性更强
C.两者均呈碱性且白醋碱性更强 D.两者均呈碱性且雪碧碱性更强
项目学习小组成员在家中利用紫甘蓝汁自制酸碱指示剂,其制作流程如图所示,紫甘蓝汁在不同溶液中的颜色变化情况如下表。完成下面小题。
紫甘蓝汁在不同溶液中的颜色变化情况表
试剂
稀盐酸
石灰水
蒸馏水
滴加紫甘蓝汁后的颜色变化
红色
绿色
紫色
2.步骤③相当于实验室中的过滤操作,其中的纱布相当于实验室中一种化学用品,它是
A.玻璃棒 B.滤纸 C.漏斗 D.烧杯
3.下列有关说法不正确的是
A.流程②中使用热水是为了加速紫甘蓝溶解
B.制作过程中没有涉及化学变化
C.不能用紫甘蓝汁区分白醋和石灰水
D.实验说明紫甘蓝汁可以替代紫色石蕊溶液
4.阅读相关材料,回答问题。
某兴趣小组的同学开展蔬菜染色再生纸的项目式学习,经历了以下三个环节的探索。
①制作红色紫甘蓝提取液:紫甘蓝粉碎,加入稀盐酸,充分搅拌后过滤,取滤液备用。
②制作原色纸浆:废纸剪碎,热水浸泡成糊状后加入淀粉,搅拌,得到原色纸浆。
③制作染色纸张:
(1)紫甘蓝汁液中含有花青素,在不同的pH下会呈现不同颜色,如下图所示。如果将过量石灰水滴在红色再生纸上,颜色会_______。
A.变得更红 B.更接近紫色 C.更接近绿色 D.不变色
(2)制作染色纸张的过程中,“抄纸”这一固体与液体分离的过程类似于_______。
A.过滤 B.沉淀 C.结晶 D.蒸馏
5.(25-26九年级上·江苏盐城·期末)小明同学完成自制指示剂的家庭小实验,并观察颜色变化。请结合下文实验内容,完成自主探究。并回答相关问题
(1)取少许紫甘蓝的叶片,先用刀剁碎后再用纱布包裹好,用刀剁碎的目的是___________,纱布起___________作用。
(2)取适量的酒精倒入碗中,将包有紫甘蓝的纱布浸入,用酒精浸取紫甘蓝色素。选择酒精作为溶剂而不选择水的原因可能是___________;
挤压纱布,得到紫甘蓝汁液,分别倒进三只水杯中;
(3)向三只水杯中分别滴入白醋、食用碱(碳酸钠)溶液、纯净水,记录颜色如下:
滴加白醋后的颜色
滴加食用碱溶液后的颜色
滴加纯净水后的颜色
紫甘蓝汁
红色
蓝色
紫色
根据上述结果,紫甘蓝汁___________(填“能”或“不能”)作指示剂检验溶液的酸碱性。
考点十 调查我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用
考法01 航天中的新型材料
1.(2023·江苏无锡·模拟预测)2023年4月24日,第八个“中国航天日”的主题是“格物致知,叩问苍穹”。大国重器奔向太空,新材料至关重要。酚醛树脂是航天领域必不可少的新材料,它属于塑料。酚醛树脂单体的分子式为C7H8O2。下列关于酚醛树脂的说法正确的是
A.属于金属材料 B.燃烧易形成酸雨
C.是一种氧化物 D.加热不容易熔化
考法02 航天中的新型能源
2.(2025·江苏扬州·二模)“长征十二号”火箭的燃料是以煤炭为原料加工成的煤基航天煤油(主要成分是多种碳氢化合物)。下列有关说法正确的是
A.煤基航天煤油属于纯净物
B.煤属于可再生能源
C.煤基航天煤油燃烧不充分,可能导致发动机积碳
D.使用煤基航天煤油能实现温室气体零排放
考法03 航天中的新型食品
3.(2025·江苏扬州·二模)航天员在空间站食用的航天食品备受关注,下列有关说法不正确的是
A.航天食品中的冻干水果能为航天员补充维生素
B.可在航天食品中添加碘酸钾(KIO3)来预防骨质疏松
C.通过食用米饭可以摄取碳水,有利于维持航天员的身体健康
D.科学研发航空航天食品,有利于保障航天员健康生活
知识点一 火箭推进剂的发展
1.常见火箭推进剂比较
推进剂
成分
特点
液体推进剂
种类
燃料
氧化剂
/
液氧-液氢
______
______
燃烧效率极高,产物仅为水,清洁无污染,但液氢和液氧的沸点极低(约-200℃),储存需超低温环境,对运输、加注和发动机制造要求严苛,成本高昂。
液氧-煤油
______
______
使用方便、安全性好,且成本低廉,适合大规模应用。
四氧化二氮-肼类
________
__________
技术成熟,可靠性高,但燃烧效率较低,且有毒,污染环境。
通用特点:多数液体推进剂需火花点火,但自燃推进剂(如四氧化二氮-肼类)混合后自动反应,简化发动机设计。
固体推进剂
燃料与氧化剂的混合体,常见基体包括聚氨酯、聚丁二烯、端羟基聚丁二烯、硝酸酯增塑聚醚等。
结构简单,成本较低,使用安全,能瞬间产生巨大推力,但推力不可调节,推进效率(比冲)低于液体推进剂。储存方便,适合对灵活性要求不高的场景。
混合推进剂
结合液体与固体推进剂的特性,形成兼具两者优势的混合体。
可像液体火箭发动机一样调节推力,系统相对简单,但燃速较低,燃烧不均匀导致效率偏低。例如液氧/煤油混合推进剂综合性能较好,但燃料控制复杂,需平衡液体与固体的比例。
归纳总结:
(1)液氢液氧:最清洁、能量最高、体积最大;
(2)煤油液氧:安全、便宜、主流运载火箭;
(3)肼类:可自燃、方便,但有毒;
(4)固体推进剂:随时发射,但不能停。
2.火箭推进剂应具备的化学特点
(1)燃烧放热______(能量密度高);
(2)单位质量产生气体______(推力大);
(3)产物尽量______、______;
(4)燃烧______、反应______;
(5)储存、运输、使用________;
(6)点燃______简单,燃烧______。
知识点二 航天高性能材料的应用
1. 航天器极端环境与材料需求
极端环境
材料需求
发射阶段
剧烈振动、超高温(箭体与大气摩擦≥1000℃)
耐______、轻质、抗冲击
轨道运行
真空、强辐射、极端温差(-196℃~150℃)
抗______、热稳定______、密度______
返回阶段
超高温(≥2000℃)、强烧蚀
防______、隔热、耐______
2.高性能材料应用
材料类别
材料名称
特点
应用
结构轻量化材料(火箭/空间站主体)
碳纤维增强复合材料
比强度是钢的10倍、密度仅钢1/4,抗疲劳、耐腐蚀
火箭箭体、卫星结构、空间站舱段;长征系列、天宫空间站大量使用
钛合金
高强度、耐高温(600℃)、耐腐蚀、低密度
发动机部件、卫星支架、载人飞船舱体;3D打印钛合金实现复杂结构一体成型
碳化硅颗粒增强铝基复合材料
密度比铝低30%、强度高40%,轻量化+高刚性
天宫空间站柔性太阳翼支撑结构,解决伸展机构轻量化难题
热防护材料
(火箭/返回舱“铠甲”)
轻质防热涂料
轻质、隔热优异、粘接强、环保;
长征系列火箭整流罩、卫星热防护
超高温陶瓷基复合材料
耐高温、抗氧化、抗热震
火箭发动机喷管、高超声速飞行器热端部件
烧蚀型防热材料
(酚醛树脂基复合材料)
高温下分解吸热,带走热量
神舟飞船返回舱、嫦娥探测器再入防热
功能材料
(能源/热控/电子)
砷化镓(GaAs)多结太阳能电池
光电转换效率30%+,耐极端温差、抗辐照
天宫空间站柔性太阳翼(厚度仅0.7mm,日发电近1000度)
石墨烯导热材料
超高导热率(铜的10倍)、导电、轻质
空间站设备热控,快速散热
形状记忆聚合物复合材料
温度触发形变,在轨可控展开
天宫太阳翼支撑,国际首个在轨验证技术
高温合金(镍基/铌基)
600–1650℃长期稳定,抗蠕变、耐腐蚀
火箭发动机涡轮、燃烧室、喷管;天宫空间站关键部件
1.(2025·江苏泰州·二模)某兴趣小组对我国航天科技领域中的材料和能源进行研究性学习。
I、航天领域中的材料
(1)神舟飞船用了大量钛合金,冶炼金属钛的矿石主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3),其中钛元素的化合价为______。
(2)空间站的能量主要来自太阳能电池,日电池工作时可将______转化为电能。
(3)空间站废气处理系统利用活性炭的______性除去异味。
(4)航天服用到的聚氨酯橡胶属于______材料。
Ⅱ、航天领域中的燃料
(5)煤基航天煤油的原料——煤属于______(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(6)液氢、液氧可作火箭推进剂,氧气是由______构成(写微粒名称),氢气点燃前需要______。
(7)肼是一种常用的火箭燃料,其与氧气反应的微观示意图如下:
①该反应的化学方程式为______。
②肼作为燃料的优点是______(写一点)。
2.(2025·江苏盐城·一模)2025年4月25日1时17分,神二十航天员乘组入驻中国空间站,神舟二十号与神舟十九号成功会师,标志着我国航天事业又迈出了重要一步。在航天工程中,涉及到许多化学知识。请根据以下信息回答问题:
(1)空间站的“外衣”通常会用到铝合金等金属材料。铝合金与纯铝相比,其硬度更______(填“大”或“小”)。铝在空气中有很好的抗腐蚀性原因是表面易生成致密的______薄膜。
(2)空间站内的氧气一部分是通过电解水的方式制取的,这个反应可证明水由______组成。
(3)太空舱内如果发生火灾,会使用七氟丙烷(C3HF7)灭火剂进行灭火。七氟丙烷分子中碳、氟原子的个数比为______。七氟丙烷烧灭火的原理主要是______(填序号)。
A.清除可燃物 B.降低可燃物的着火点 C.隔绝氧气(或空气)
(4)航天服的制作材料中有一种高强度的涤纶,涤纶属于______(填“天然”或“合成”)材料。在制作过程中,需要用到一些酸碱等化学试剂,使用浓硫酸要十分小心,因为它具有强烈的_____性。
(5)空间站的能源系统中使用了太阳能电池板,其主要材料是硅。工业上制取硅的反应之一是:SiO2+2C=Si+2CO↑,在这个反应中还原剂是______。
(6)空间站内进行太空种植时,会用到硝酸钾(KNO3)作为肥料,硝酸钾属于______(填“氮肥“”磷肥“”钾肥“或”复合肥“)。硝酸钾中钾元素的化合价为_______。
3.(2025·江苏扬州·二模)揽星九天,中国航天铸辉煌。
(1)航天服由多层不同材料组成,下列材料属于有机合成材料的是________。
a.棉针织内衣层 b.羊毛保暖层 c.聚氯乙烯管水冷层
(2)航天员饮水与呼吸问题的高效解决是科学研究的重要议题。某科技小组设计了核心舱环控生保半封闭系统,其中部分过程是:人体排出的水经过收集和净化处理,部分经电解产生氧气供给呼吸。
①净化水使用的分子筛表面疏松多孔,结构与活性炭类似,具有________作用。
②电解水时,正极产生的气体是________与负极产生气体的质量比是________。
(3)航天食品有脱水米饭、宫保鸡丁、茶饮等,米饭富含的营养物质主要是________,米饭脱水的目的是________。
(4)柔性太阳翼为中国空间站航天器的在轨运行提供电力。柔性太阳翼将________能转化为电能。空间站的建造使用了大量的钛合金。主要利用钛合金的________(写一点)特点。工业上制取钛的一种方法是用过量的镁和四氯化钛在高温条件下发生置换反应,反应的化学方程式为________。
4.(2025·江苏扬州·一模)中国空间站建成国家太空实验室,标志着我国航天科技水平已处于世界领先地位。航空航天科学研究涉及许多化学知识,请回答下列问题:
(1)舱内生活
①航天员每天的食品都要经过科学的计算和设计,以保持航天员营养均衡。鱼肉为航天员提供的主要营养素是______(填字母代号)。
a.糖类 b.维生素 c.蛋白质
②长期驻留空间实验室会导致航天员肌肉萎缩、骨钙丢失,可在航天食品中添加_____(填字母代号)来预防骨质疏松。
a. b. c.
③铁酸镍(化学式)可将航天员呼出的废气转化为航天员需要的气体,中若铁元素的化合价是+3价,则镍()元素的化合价是______。
④中国空间站的“人造空气”与我们身边的空气成分含量基本相同,“人造空气”中氧气体积分数约为_______。
(2)天宫课堂
①太空老师用注射器向制作好的水球内注入少量蓝色液体,水球逐渐变成一个“蓝宝石”,这表明分子具有_________的特点。
②将半片泡腾片(含某种有机酸和碳酸氢钠)塞入蓝色水球里,水球里立即产生很多气泡,该气体的化学式是_______。
(3)出舱任务
①舱外航天服硬体部分采用铝合金和不锈钢材料,足以抵御像枪弹一般的微陨石的袭击,软体部分采用聚氨酯涂层的纺织材料。外衣表面的铝合金硬度与纯铝相比更___________(填“大”或“小”),使用的聚氨酯涂层属于合成材料。
②中国空间站利用太阳能电池板进行工作,电池板需要用铝合金加工成的箔片进行密封支撑,铝合金能加工成箔片是利用了金属的___________(填“导电”“导热”或“延展”)性。
(4)飞船返回。飞船返回舱进入大气层时会与空气产生剧烈摩擦,表面温度可达数千摄氏度。返回舱外层的复合材料涂层能在高温时保护舱体,并防止过多的热量传递到返回舱内部,确保舱内航天员和各种仪器设备的安全。依据返回舱外层复合材料的作用,推测其具有的性质是___________。
5.(2025·江苏泰州·一模)化学促进航天科技的发展。
I.航天材料
(1)航天服废气处理系统中装有活性炭进行净化,利用了活性炭的________性。
(2)航天服中含有聚四氟乙烯,可防化学腐蚀与静电积聚。聚四氟乙烯属于________材料。
Ⅱ.能源系统
随着科技的发展,火箭推进剂的选择也在不断更新。
(3)煤油液氧推进器中将煤油喷成雾状进入燃烧室,目的是________。
(4)液氢液氧混合燃烧,其能量转化形式为__________→内能→机械能,推动火箭升空。
(5)“朱雀三号”是全球首款采用液态甲烷和液氧作为推进剂的可复用火箭。写出甲烷完全燃烧的化学方程式________。
Ⅲ.生命保障
(6)航天食品品种丰富,保证航天员的能量供给,其中脱水米饭富含的营养物质是__________。
(7)如图是空间站环控生保系统中某反应的微观示意图,其中丙的微观图示为__________。
A. B. C. D.
(8)一个成年人一天需要消耗大约氧气。请通过计算判断电解水产生的氧气能否满足一个成年人一天的耗氧量?(写出计算过程)_________。
1.(2025·江苏盐城·一模)下列跨学科实践活动中,对涉及的知识解释错误的是
实验活动
知识解释
A.
用橡皮泥制作氢分子模型
氢分子是由氢原子构成的
B.
调查家用燃料的使用
天然气的主要成分为甲烷
C.
用双氧水自制简易供氧器
双氧水中含有氧分子
D.
垃圾的分类回收
矿泉水瓶属于可回收垃圾
2.(2025·江苏苏州·一模)下列跨学科实践活动中涉及的化学知识正确的是
选项
实践活动
化学知识
A
水质监测及自制净水器
自制净水器获得的水为纯净物
B
微型质量“检测站”测空气污染物的含量
是需要检测的空气污染物
C
基于碳中和理念设计低碳行动方案
“低碳”行动的目的是不排放
D
调查家用燃料的变迁与合理使用
未来燃料要清洁、易调控、热值高
3.(2025·江苏无锡·一模)下列跨学科实践活动涉及的化学知识正确的是
选项
实践活动
化学知识
A
微型空气质量检测仪测含量
属于空气污染物
B
用橡皮泥制作水分子的结构模型
水由氢原子和氧原子构成
C
将氯化钠从海水中分离出来
采用蒸发结晶的方法
D
自制简易净水器净化雨水
净化后得到纯水
4.(2025·江苏盐城·模拟预测)跨学科实践活动激发了学生的创新思维,培养了学生的实践能力和合作能力。 下列跨学科实践活动所涉及的化学知识正确的是
A.微型空气质量“检测站”测空气污染物含量——二氧化碳是空气污染物
B.水质检测和用小卵石与活性炭自制简易净水器——净化后得到直饮纯水
C.海洋资源的综合利用——利用降温结晶的方法获得氯化钠
D.调查家用燃料的变迁与合理使用——未来燃料要清洁、易调控、热值高
5.(2025·江苏泰州·一模)下列跨学科实践活动涉及的化学知识不正确的是
选项
实践活动
化学知识
A
调查我国航天科技领域中新型材料
制作宇航员面罩的玻璃纤维增强塑料属于合成材料
B
微型空气质量“检测站”的组装与使用
二氧化硫属于空气污染物
C
探究土壤酸碱性对植物生长的影响
用氢氧化钙改良酸性土壤
D
调查家用燃料的变迁与合理使用
木柴燃烧产生的黑烟是因为不完全燃烧
6.(2025·江苏南京·模拟预测)某跨学科实践活动小组开展“汽车能源的变迁”的项目式学习。
(1)传统汽车能源主要来自石油。煤、石油和________被称为化石燃料。
(2)氢气和甲烷都可替代传统汽车能源。
①氢气燃烧的化学方程式为________。
②设计实验证明甲烷气体中含有碳元素和氢元素,并实验报告。
实验步骤
实验现象
实验结论
在导管口点燃甲烷,________
________
甲烷气体中含有碳元素和氢元素
(3)电池可给新能源汽车提供动力。
①锂电池时电动汽车中的常见电源之一。锂原子在化学反应中易________(填“得到”或“失去”)电子形成________(填离子符号)。
②磷酸锂铁电池外壳常用的材料大体分三种:塑料、钢壳和铝壳,其中属于合成材料的是________,电池工作过程中将________能转化为电能。
7.(2025·江苏盐城·三模)化学是一门以实验为基础的科学。请结合下列实验装置图回答问题。
【基础实验】
(1)写出图1中编号仪器的名称:①_______②_______。
(2)加热高锰酸钾制取氧气的化学方程式为_______,依据氧气_______的物理性质选择装置F收集氧气。若收集,除F装置外还可选择的收集装置是_______
(3)实验室制取二氧化碳时,相比B装置,选用A作该实验的发生装置的优点是_______,用G装置验证二氧化碳的性质,通入二氧化碳后,试管中产生的现象是_______。
【跨学科实践活动】
(4)兴趣小组设计了水草缸的二氧化碳自动补给装置。由上图可推知,二氧化碳是否产生与A瓶内_______(填“压强”或“温度”)有关。为了水草更好的生长,确保二氧化碳能够充分溶入水中,最好将的导管口放置于鱼缸的位置_______(填“1”、“2”或“3”)。
8.(2025·江苏常州·一模)兴趣小组开展“为鱼缸增氧”的跨学科实践活动。
任务一:了解鱼缸增氧原理
(1)由于氧气______(填“易”或“不易”)溶于水,需要往鱼缸内增氧以保证鱼的正常生存。
任务二:设计鱼缸增氧装置
小组同学决定往水中鼓入空气或氧气为鱼缸增氧,设计如图所示的三种简易增氧装置。
(2)甲装置利用电动马达推拉注射器活塞,往鱼缸通入空气实现增氧。当马达拉动注射器活塞时,呈关闭状态的单向阀是_____(选填“K1”或“K2”)。
(3)乙装置涉及的反应化学方程式是______,控制产生氧气速率的操作方法是______。
(4)丙装置选用的制氧剂为过碳酸钠,过碳酸钠极易溶于水,常温下其水溶液几乎不产生氧气,但在MnO2催化下能产生大量氧气。加料盒上的a和b刻度线是过碳酸钠的不同用量,以实现冬夏两季的制氧速度基本相同。在所加水量相同时,夏季过碳酸钠在加料盒中用量的刻度线是______(填“a”或“b”)。
任务三:计算鱼缸增氧质量
鱼缸中水的溶氧量低于0.003g/L时,鱼就会死亡。过氧化钙(CaO2)是一种化学增氧剂,其反应原理是:2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑,某鱼缸中水的体积为500L。
(5)鱼缸中含氧量恰好达标时,溶解的氧气质量为______。
(6)若通过添加CaO2产生等质量的氧气,则需过氧化钙的质量为多少______?(写出计算过程,结果精确到0.01g)
9.(2025·江苏苏州·二模)同学们开展“基于碳中和理念设计低碳行动方案”为主题的跨学科实践活动。
主题一:了解二氧化碳
(1)当大气中二氧化碳含量增加,会导致海水的酸性______(填“增强”或“减弱”),控制大气中的含量能够缓解的环境问题是______。
如图A-E为初中化学实验常见的仪器装置,请回答下列问题。
(2)写出仪器名称:乙______。
(3)实验室制取时,从仪器甲中加入的试剂是______。用D收集时,如何验满______,若用E检验时,X溶液是______。
在A装置中连接压强传感器制备,下图为装置内气体压强随时间变化的情况。
(4)反应时,关闭导管上的活塞,试管中液面逐渐______(选填“上升”或“下降”)。
(5)随后,再打开导管上的活塞,压强传感器的读数变化如图中______段(选填序号)。
A.ab B.bc C.cd
主题二:利用二氧化碳
科学家正在研究二氧化碳新的应用技术,示意图如图;
(6)写出反应①化学方程式____________。
(7)已知反应②为化合反应,甲中一定含有______(填符号)元素。可循环利用的物质是______。
主题三:捕集二氧化碳
(8)的捕集包括的吸收和的释放。试剂是一种捕集剂。室温下,将体积分数为18%(其余为)的混合气体以一定流速通过装有一定量溶液的捕集器(不被吸收),被吸收后的混合气在出口处通过含量检测装置,直至捕集剂吸收达到饱和。
①能说明试剂吸收达到饱和的依据是____________。
②根据题目可知,衡量不同捕集剂的优劣,不仅需要比较捕集剂的成本、对环境的影响及单位质量的捕集剂吸收的快慢和多少外,还需进行比较的因素有______。
10.(2025·江苏常州·模拟预测)兴趣小组开展跨学科实践活动,设计装置利用H2和O2模拟工业制备H2O2,再制备供氧剂CaO2用于水产养殖。
I.和的实验室制取
(1)仪器a的名称是________。
(2)实验室用锌粒和稀硫酸溶液制取并收集H2,需选用的装置分别是________(填标号)。利用装置E干燥H2,可加入的试剂是________(填名称)。
(3)利用氯酸钾分解制取O2,反应的化学方程式为________。
Ⅱ.设计装置模拟工业制备H2O2,反应过程分两步进行,流程和部分装置如下:
注:R为液态有机物
(4)关闭K2,打开K1,利用上述装置进行反应①。加热前需先通一段时间H2,以排尽装置内的空气,原因是________。检验装置内空气已排尽的操作和现象是________。
Ⅲ.制备供氧剂用于水产养殖
查阅资料后动手实践:往CaCl2溶液中通入足量NH3后加入H2O2溶液,保持充分反应,过滤、水洗并烘干后得到CaO2。
(5)原理分析:补充完整制备CaO2的化学方程式________
(6)供氧剂使用:水产养殖中,将CaO2放入水中会缓慢释放出O2为鱼类供氧,反应的另一产物属于碱,写出该反应的化学方程式________。
1.(2025·江苏常州·模拟预测)学习小组开展“发热袋的模拟制作”的跨学科实践活动。
活动一:探秘发热袋的发热原理及使用方法
(1)市面上有一款发热袋被称为“掰掰热暖手宝”(如图所示),包装袋中盛有过饱和醋酸钠溶液和一块小铁片。
【查阅资料】溶液中溶质的量超过它的溶解度,这种溶液称为过饱和溶液,一般是较高温度的饱和溶液冷却形成的;过饱和溶液不稳定,如果搅拌、使溶液受到震动、或往溶液里投入固体“晶种”,溶液里的过量溶质就会马上结晶析出。
①醋酸钠的制取方法之一是用纯碱与醋酸溶液(主要成分为)反应制得,已知醋酸在溶液中电离产生和,写出纯碱与醋酸溶液反应的化学方程式________。
②使用“掰掰热暖手宝”时只要掰动小铁片,袋中的溶液受到震动会结晶,这个过程会________(填“放热”或“吸热”)。
③“掰掰热暖手宝”可重复使用,方法:将用过的暖手宝放入开水中煮3-5分钟,其中的醋酸钠晶体全部溶解形成过饱和溶液,就可再次使用。由此推测,暖手宝的外包装袋应具备的性质是________,醋酸钠的溶解度受温度的影响情况为________。
活动二:模拟制作简易发热袋
(2)兴趣小组认为制作简易发热袋时,配制合适的过饱和醋酸钠溶液是关键。
①“合适的过饱和醋酸钠溶液”是指溶液结晶时________且持续的时间长,确保发热袋的功效。
②兴趣小组经过多次探究,发现配制合适的过饱和醋酸钠溶液时醋酸钠与水的质量比不超过。在时,某同学带的外包装袋能盛放水,要配成该温度下合适的过饱和溶液,理论上加入醋酸钠的质量m的范围为________(已知时醋酸钠的溶解度为)。
2.(2025·江苏扬州·二模)水是宝贵的自然资源,不同的用途对水处理的要求不同。
Ⅰ、天然水净化为自来水的主要流程如下:
(1)吸附池主要除去水的异味异色等,其主要利用的物品是___________(写名称)。
(2)“消毒池”中常用液氯作消毒剂,加入的液氯往往稍过量,原因是___________。
过一硫酸盐(PMS)可降解污水中的有机物X。为研究多孔陶瓷对PMS降解X的影响,取二份污水各20mL,控制其他条件相同,分别进行实验:a.向污水中加入PMS;b.向污水中加入PMS和多孔陶瓷。测得二个实验污水中X的降解率(降解率=)随时间的变化如题图1所示。
(3)实验a说明0~20分钟内___________。
(4)小华根据实验结果得出0~20分钟内多孔陶瓷能加快PMS对X的降解,小恺认为还需补充一个实验才能得出上述结论,你认为小恺补充的实验是________。
Ⅱ、自来水的深度净化
(5)生活中常用煮沸的方法对自来水进行处理,一方面可以_______,另一方面还起到杀菌消毒的作用。
利用净水器处理自来水的流程如下:
(6)活性炭滤芯能有效去除水中的余氯、抗生素等,若使用纤维活性炭则效果更好,原因可能是___________。
(7)反渗透膜滤芯,能够有效去除水中的细菌、病毒和重金属离子,其工作原理如题图2所示。则下列说法正确的是___________
A.经过反渗透薄膜后的饮用水属于纯净物
B.在水箱中残留的液体的浓度逐渐增大
C.水泵提供的压力可以加快水分子通过反渗透薄膜
Ⅲ、制作盐汽水
小明和同学们一起进行了“制作盐汽水”的跨学科实践活动。某品牌盐汽水的营养成分表为:
项目
每100克
单位
营养素参考值%
能量
43
千焦
1%
蛋白质
0
克
0%
脂肪
0
克
0%
碳水化合物
25
克
1%
钠
118
毫克
6%
(8)该汽水中含人体每天所需的营养物质有___________种。
(9)“钠118毫克”是指___________(填“单质”或“元素”)的质量;100mL(密度为1g/mL)汽水中含氯化钠___________g(精确到0.1g)。
(10)盐汽水的配料表为:水、果葡糖浆、食用盐、二氧化碳、柠檬酸、食品用香精等。其中二氧化碳利用向水中加入过量的柠檬酸(C6H8O7)和小苏打获得,反应同时生成柠檬酸钠(Na3C6H5O7),写出反应的化学方程式:___________。
3.(2025·江苏南京·二模)海洋是一个巨大的资源宝库。海水晒盐可以得到粗盐和苦卤,某跨学科实践活动小组对此展开了学习探究。
(1)以粗盐为原料得到二氧化氯。
【查阅资料】以粗盐为原料得到二氧化氯的主要流程如下图。
其中,反应②的化学方程式为。
【分析流程】
i.X的化学式是_______,操作A是_______。
ii.X溶液和溶液均需过量的目的是_______;但又不宜过量太多的原因是_______。
iii.反应③涉及多种含氯物质,写出其中作为反应物的含氯物质的化学式,并标出氯元素的化合价:_______。
(2)以苦卤为原料得到碳酸镁水合物。
【查阅资料】苦卤中含有较多的氯化镁,以苦卤为原料可以得到碳酸镁水合物(),该反应化学方程式为_______。
【进行实验】在实验室里模拟以苦卤为原料得到碳酸镁水合物的过程,根据实验需要,预先把苦卤的调节至8左右。实验过程中随时间的变化如图所示,该实验的操作顺序为_______(填字母)。
①向溶液中通入至饱和
②向苦卤中通入至饱和
③滴加溶液,同时继续通入
④滴加苦卤,同时继续通入
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【交流反思】上述实验所得的沉淀经过滤、洗涤、干燥,得到碳酸镁水合物()。如果改变实验条件,也有可能得到碱式碳酸镁[化学式用表示]。工业上,碳酸镁水合物和碱式碳酸镁均可用于生产耐火材料。
【拓展延伸】碱式碳酸镁固体受热完全分解生成三种氧化物。加热碱式碳酸镁固体,温度达到前,气体产物只有水蒸气;温度达到后,气体产物只有二氧化碳;温度达到后,固体质量不再发生变化。加热过程中,固体质量随温度的变化关系如图所示。
i.分析图像,将表格填写完整。
温度
固体质量
固体成分
20
_______
600
20
_______
ii.依据表格数据,可以推测出为_______(填最简整数比)。
4.(2025·江苏常州·一模)兴趣小组同学以“健康口腔”为主题开展跨学科实践活动。
【查阅资料】牙齿周围的食物残渣,经微生物发酵会产生乳酸(HA),不除去会使牙釉质耐磨性降低。
活动1:定性探究牙膏中各成分功效。
(1)牙膏中添加的清洁剂有NaOH、等。为验证NaOH、是否能消除乳酸,兴趣小组同学设计并完成了如下实验。
实验方案
实验现象
实验结论或反应方程式
方案一
向少量含酚酞的稀NaOH溶液中,滴加足量乳酸溶液。
溶液由红色褪为无色
NaOH能与乳酸(HA)反应:______(用化学方程式表示)
方案二
向少量溶液中,滴加足量乳酸溶液。
______
能与乳酸(HA)反应:
(2)同学们用鸡蛋壳(主要成分为)代替牙齿来模拟氟化物对牙齿的作用。分别向5g用含氟牙膏处理过的鸡蛋壳和5g用不含氟牙膏处理过的鸡蛋壳中加入等体积一定质量分数的乳酸溶液,反应一定时间后,取出蛋壳,烘干,称重。重复6次,分别获得反应1、2、3、4、5、6分钟后剩余蛋壳的质量,计算出反应后蛋壳减少质量占原质量的百分比与反应时间的数据如图所示。据图分析,含氟牙脊对鸡蛋壳有保护作用,理由是______。
活动2:定量测定牙膏中碳酸氢钠含量。
为测定某品牌“小苏打牙膏”中的含量,同学们设计了如图所示方案(该牙膏中其余成分均不与稀盐酸反应,碱石灰为NaOH和CaO固体混合物)。用托盘天平称量反应前后装置C的质量,通过计算得出牙膏中的含量。
【实验讨论】
(3)如实验测得反应前后装置C增重质量为m,则牙膏中的质量分数可表示为______。
(4)反应前后均需通一段时间。虽然操作相同但作用不同。缺少______(选填“反应前”或“反应后”)通一段时间,会导致实验结果偏小。
(5)同学们讨论后认为假设实验操作均正确,通过该实验方案得出的结果也存在较大的误差,理由是:______。
【实验改进】
实验操作有:①分别配制7.3%的稀盐酸和4%的NaOH溶液;
②取1.0g牙膏加入50mL蒸馏水充分溶解;
③用4%的NaOH溶液去中和,恰好完全反应时共用去16g;
④加入10g 7.3%的稀盐酸。
(6)该实验方案正确的操作顺序是______,根据实验数据,计算牙膏中的质量分数为______。
5.(2025·江苏泰州·三模)某中学围绕金属废弃物及其回收利用展开跨学科实践活动。
【活动任务一】:了解日常生活中常见的金属废弃物
化学小组对多户家庭进行问卷调查,统计常见金属废弃物类型及来源,数据如下表:
金属废弃物类型
主要来源
金属废弃物类型
主要来源
易拉罐(铝质)
饮料包装
废旧电池
遥控器、玩具等
铁质包装盒
罐头、饼干盒
电子废弃物
手机、充电器等
(1)废旧电池中的液态______、镉、铅等重金属渗出后会造成地下水和土壤的污染。
【活动任务二】:调查金属废弃物产生的原因
主要是由于金属腐蚀、损坏、自然淘汰等原因而被废弃。兴趣小组进行了铁锈蚀的探究。
(2)图1实验中对比①③试管可以得出的结论是______。
(3)某同学认为由图1实验并不能直接得出铁生锈和有关,又进行了图2实验,得出结论的现象是______。
【活动任务三】:调查废金属的处理方法
Ⅰ、物理处理法(分选与分类)
(4)可利用______的方法快速、简便地辨别出铝和铁。
Ⅱ、化学处理法
(5)酸洗法用稀盐酸洗去铁制品表面的锈迹,基本反应类型是______。
(6)湿法冶金碳酸锂()是制备锂电池的重要原料,工业上可通过湿法回收废旧磷酸亚铁锂电池(主要成分为)来制备,其主要工艺流程如图3所示。
【查阅资料】①在强酸性环境中()会部分溶解,生成可溶性的
②在弱酸性至中性环境中几乎不溶。
①粉碎的目的是______。
②“酸浸”时发生的反应为,该操作时需控制硫酸浓度不能太高,原因是______。
③通常“沉锂”时选择在80℃—90℃温度下使其发生反应,反应的化学方程式为______。
④根据图4判断,为减少碳酸锂损失,操作2的步骤为______、热水洗涤、干燥。判断碳酸锂洗涤干净的标准是取最后一次洗涤液于试管中,向试管中滴加______(填化学式)溶液,无白色沉淀。
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主题六 跨学科实践活动
目 录
01 析·考情目标
02 筑·专题框架
03 攻·重难考点
考点一 微型空气质量“监测站”的组装与使用
真题动向
考法 01 空气质量报告
考法 02 微型空气质量“监测站”的使用
核心提炼
知识点一 认识空气质量检测的意义
知识点二 微型空气质量“检测站”的组装
知识点三 微型空气质量“检测站”的使用
提升训练
考点二 制作简易供氧器
真题动向
考法 01 简易供氧机的原理选择
考法02 简易供氧器的制作与评价
核心提炼
知识点一 制取氧气的方法
知识点二 制取氧气的原理选择
知识点三 化学制氧机的结构
知识点四 自制简易供氧机
提升训练
考点三 自制净水器
真题动向
考法 01 简易净水器的构造及其作用
考法 02 自制净水器中材料的选择及其作用
核心提炼
知识点一 净水的原理与方法
知识点二 自制净水器
提升训练
考点四 调查家用燃料的变迁与合理使用
真题动向
考法 01 家用燃料的变迁与使用
核心提炼
知识点一 燃料燃烧的调控
知识点二 降低化石能源对环境的影响
提升训练
考点五 探寻低碳生活的行动方案
真题动向
考法 01 碳中和、碳达峰
考法 02 碳捕集、碳封存
考法 03 二氧化碳的资源化利用
核心提炼
知识点一 二氧化碳对生活和环境的影响
知识点二 低碳生活的策略
提升训练
考点六 调查日常生活中的金属废弃物
真题动向
考法 01 金属锈蚀的原理
考法 02 金属防锈的原理和方法
核心提炼
知识点一 废金属的回收利用技术
知识点二 废金属的回收利用的意义
提升训练
考点七 发热袋的模拟制作
真题动向
考法01 发热袋的制作与使用
核心提炼
知识点一 发热袋的组成、发热原理以及使用方法
提升训练
考点八 海洋资源的综合利用与制盐
真题动向
考法01 海洋资源及其利用
考法02 海水制盐 粗盐提纯
考法03 氯化钠及其用途
核心提炼
知识点一 海洋中的资源
知识点二 海水晒盐
知识点三 粗盐中难溶性杂质的去除
知识点四 氯化钠的重要用途
提升训练
考点九 探究溶液酸碱性对紫甘蓝颜色的影响
真题动向
考法 01 紫甘蓝指示剂的制作
考法 02 紫甘蓝指示剂的应用
核心提炼
知识点一 溶液酸碱性与pH的测定
知识点二 紫甘蓝指示剂的制作与应用
提升训练
考点十 探调查我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用…………………………………………
真题动向
考法 01 航天中的新型材料
考法 02 航天中的新型能源
考法03 航天中的新型食品
核心提炼
知识点一 火箭推进剂的发展
知识点二 航天高性能材料的应用
提升训练
04 测·预测闯关
命题透视
2025年江苏中考对“跨学科实践活动”的命题呈现出鲜明的项目化学习与综合素养评价特征。试卷以真实生活与科技场景为载体,通过贴近实际的素材创设问题情境,将中国科学家最新成就、地方文化资源等元素融入题目设计。具体而言,命题重点聚焦三大维度:一是以地方文化遗产为情境,如扬州博物馆东汉铜卡尺、龟山汉墓文物等素材融入物理与化学试题,考查文物保护中的科学原理;二是以生态环境治理为载体,如骆马湖“水华”治理、粉煤灰处理电镀废水等案例,要求学生从化学角度分析污染物检测方法、从生物学角度选择净化方案、从地理学角度提出防控措施;三是以科技前沿为背景,如“天问二号”行星采样、无能耗绿色催化制备双氧水等素材,融合物理、材料科学等多学科知识。题型设计注重实验探究与方案设计,如要求学生对文物“粉状锈”形成因素设计对照实验、分析不同pH条件对废水处理的影响,有效考查学生综合运用多学科知识解决实际问题的能力。
热考角度
考点
2025年
2024年
2023年
制作简易供氧器
苏州卷T26,2分;宿迁卷T13,1分
宿迁卷T14,9分
苏州卷T22,3分
自制净水器
常州卷T2,2分;宿迁卷T11,1分
常州卷T23,3分
调查家用燃料的变迁与合理使用
无锡卷T24,7分;盐城卷T18,11分
扬州卷T23,14分
探寻低碳生活的行动方案
淮安卷T1,2分
无锡卷T28,10分;镇江卷T24,6分,淮安卷T13,11分
无锡卷T24,7分
调查日常生活中的金属废弃物
苏州卷T3,2分;无锡卷T28,5分
盐城卷T17,12分
常州卷T28,10分
探究溶液酸碱性对紫甘蓝颜色的影响
常州卷T8,2分
连云港卷T3,2分
命题预测
2026年江苏中考对“跨学科实践活动”的命题将深度聚焦“真实问题解决、项目化学习、综合素养评价”三大核心趋势。预测命题将围绕新课标“化学与社会·跨学科实践”学习主题,侧重考查科学态度与社会责任,突出化学在可持续发展中的核心作用。情境创设将从单一学科走向深度融合,一是以地方文化资源为载体,如以“松花蛋中的化学”串联酸碱盐知识网络,融合物质鉴别、定量计算、中和反应等核心内容,实现从“知识记忆”到“知识迁移与应用”的转变;二是以生态环境保护为背景,如结合骆马湖“水华”治理,要求学生从化学角度分析氮磷超标检测方法、从生物学角度选择净化植物、从地理学角度提出农业污染防控措施,完整经历“提出问题—方案设计—实践探究—反思评价”的学习闭环。题型设计注重项目化成果考查,可能以“调查家用燃料的变迁与合理使用”为任务驱动,分析燃烧效率、碳排放差异及新能源展望,融合化学、物理、环境科学等多学科知识。此外,AI技术赋能跨学科学习将成为新趋势,数字化实验数据与真实问题情境的深度融合将引导学生“像科学家一样思考”,在“做中学”“创中学”中实现核心素养落地。
考点一 微型空气质量“监测站”的组装与使用
考法01 空气质量报告
1.(2024·江苏苏州·一模)某跨学科实践活动小组组装了微型空气质量“检测站”,得到当日学校附近空气的质量报告,如图。下列说法正确的是
A.当日首要污染物为PM10
B.本小组缺少对CO2这一空气污染物的检测
C.以上物质中SO2和NO2会造成酸雨
D.空气质量指数(AQI)越大,空气质量状况越好
【答案】C
【详解】A、由图可知,臭氧指数最高,则当日首要污染物为臭氧,该选项错误。
B、二氧化碳是空气的成分之一,不属于空气污染物,该选项错误。
C、 SO2和NO2是形成酸雨的主要污染物,该选项正确。
D、空气质量指数(AQI)越大,说明空气中污染物的含量越高,空气质量状况越差,该选项错误。
故选C。
考法02 空气质量“监测站”的使用
2.(25-26·江苏镇江·阶段测试)微型空气质量检测仪是一种检测空气污染指数的仪器。化学兴趣小组同学利用该仪器检测某工业园区气体的成分(见图①),同时用实验探究的方法测定氧气的含量(见图②),并绘制相关图像(见图③)。集气瓶的内部体积250 mL,实验前在集气瓶中预先放入了30 mL的水,实验后瓶内水的体积为75 mL,分析如图信息,所得结论正确的是
A.①中显示屏上可显示出的含量 B.②中装置气密性不好会使测量结果偏大
C.③中Q点对应的实验操作是打开止水夹 D.该实验测得空气中氧气体积分数是21.2%
【答案】C
【详解】A、不属于空气污染物,不计入空气污染指数,所以①中显示屏不能显示出的含量,故选项说法不正确。
B、②中装置气密性不好,冷却时会使外界空气进入集气瓶,导致进入集气瓶内水的体积减少,测量结果偏小,故选项说法不正确。
C、③中Q点对应的实验操作是打开止水夹,烧杯中的水进入集气瓶,瓶内压强慢慢恢复至原压强,故选项说法正确。
D、集气瓶内空气体积为250 mL-30 mL=220 mL,进入水的体积即氧气的体积为75 mL-30 mL=45 mL,则空气中氧气体积分数为,故选项说法不正确。
故选C。
知识点一 认识空气质量检测的意义
1.空气的主要污染物及其影响
(1)目前计入空气质量评价的主要污染物如下:二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧、可吸入颗粒物(粒径小于等于10μm)、细颗粒物(粒径小于等于2.5μm)等。
(2)这些空气污染物对人体健康和农作物生长会产生许多不良影响:
2.我国防治空气污染的具体措施
为改善空气质量,切实维护国民生命安全,国务院印发《大气污染防治行动计划》,从各个方面给出防治空气污染的建议,如:
(1)加大排放治理力度:升级改造生产流程,减少污染物排放。
(2)加快科技创新:加强灰霾、臭氧的形成机理和来源解析等研究,推进大气污染治理技术成果转化。
(3)发展清洁能源:推广太阳能、风能等可再生能源,减少化石能源使用。
(4)优化空间格局:形成有利于大气污染物扩散的城市和区域空间格局。
(5)健全法律法规:完善法律法规标准,提高环境监管能力等。
知识点二 微型空气质量“检测站”的组装
1. 选择传感器
借鉴监测站检测空气质量的思路,可以使用传感器组装简易装置对本地空气中的主要污染物如PM2.5、PM10等污染物进行检测。
2. 组装简易装置
当同时检测空气中多种成分的含量时,应挑选合适的多通道数据采集器,连接不同传感器(如PM2.5、PM10传感器等),并用计算机进行数据处理。
3. 测试程序
在教师的指导下,根据组装方案,把所需用品按要求进行组装,并在计算机上安装相应的软件,如AirVisual、AQI Deter、Blueair Friend等进行测试。
知识点三 微型空气质量“检测站”的使用
1.检测空气质量
将组装好的微型空气质量“检测站”按照“代表性、可比性、整体性、前瞻性、稳定性”的要求进行架设,在工厂、工地、垃圾场等重点区域可增大设备架设密度以便实时监控。
2.数据的分析和评价
计算机软件可以将传感器测得的各项数据转化为AQI数值。某实践小组的同学们利用微型空气质量“检测站”测得所在地区的空气质量,并记录数据如下(1mg=1000 μg):
当日空气污染物中含量最高的是一氧化碳,空气质量级别为二级;选择其中一种污染物,如PM2.5(重要来源之一是汽车尾气),基于此,同学们纷纷为保护空气提出合理可行的建议,如低碳出行、健全法律法规等。
1.(2025·江苏苏州·模拟预测)某小组同学组装和使用微型空气质量“检测站”,用于实时监测校园周边空气中的主要污染物,为环保提供数据支持。其中不需要列入监测项目的是
A.二氧化硫 B.一氧化碳 C.二氧化碳 D.PM2.5
【答案】C
【详解】A、二氧化硫能与水反应生成酸性物质,导致酸雨的发生,属于空气污染物,不符合题意;
B、一氧化碳有毒,属于空气污染物,不符合题意;
C、二氧化碳是空气的组成成分之一,不属于空气污染物,符合题意;
D、PM2.5能导致雾霾等的发生,属于空气污染物,不符合题意。
故选C。
2.(25-26九年级上·江苏盐城·阶段练习)校园微型空气质量“检测站”的组装和使用,可以提高同学们保护环境的意识。下列相关说法不正确的是
A.二氧化碳属于空气污染物 B.PM2.5的含量越高,空气质量越差
C.少开私家车有助于提升空气质量 D.加强空气质量检测,可提高全民环保意识
【答案】A
【详解】A、二氧化碳是空气主要成分之一,不属于空气污染物,符合题意。
B、PM2.5的含量越高,表示空气污染越严重,空气质量越差,不符合题意。
C、少开私家车可减少汽车尾气中污染物的排放,有助于提升空气质量,不符合题意。
D、加强空气质量检测,让公众更直观地了解环境问题,认识到污染的危害,可提高全民环保意识,不符合题意。
故选A。
3.(25-26九年级上·江苏南京·期中)空气是人类赖以生存的基础,也是一种重要的资源。
Ⅰ.空气成分及用途
(1)空气的成分如图1所示。其中成分a为___________(填化学式);1%的其他成分属于___________(填“混合物”或“纯净物”)。
(2)成分b的常见用途有___________(填字母)。
A.炼钢 B.作燃料 C.气焊 D.医疗急救
Ⅱ.空气质量检测
学习小组利用微型空气质量“检测站”(结构如图2所示)对工厂附近进行了为期一周的空气质量检测,其检测结果如图3所示。
(3)“污染物传感器模组”能检测空气中主要污染物:二氧化氮、一氧化碳、、、___________和___________的浓度。
(4)将“污染物传感器模组”检测到的数据通过“气象参数传感器”、“云平台”等进行实时数据处理,从而了解空气质量状况。根据图3数据分析,第___________天的空气质量状况最好。
【答案】(1) N2 混合物
(2)ACD
(3) 二氧化硫(或SO2) 臭氧(或O3)
(4)3/三
【详解】(1)由图可知a所占体积分数最大,对应空气中的成分是N2,剩余1%的成分包括稀有气体,二氧化碳,和其他物质,属于混合物。故填:N2,混合物。
(2)成分b所占体积分数次于a,约占整体的五分之一,则可推出b为O2,氧气能供给呼吸,有助燃性,可用于气焊、炼钢、医疗急救。故选:ACD。
(3)空气污染物包括:二氧化氮(NO2)、二氧化硫(SO2)、一氧化碳(CO)、臭氧(O3)、颗粒物,故填:二氧化硫(或SO2);臭氧(或O3)。
(4)空气质量指数越低,说明空气质量越好,根据图3数据,第3天,空气质量指数AQI最低,故填:3(或三)。
4. 随着环保意识的提高,人们对空气质量越来越关注.某实践活动小组在老师的带领下,对空气质量检测等开展了一系列项目式学习。
活动一:了解空气质量指数所表示的含义
【思考分析】
(1)如图1是某日的空气质量情况,该日的空气质量为________(填“轻污染”或“重度污染”)。
(2)空气污染会导致的危害有________。(写一条)
活动二:认识微型空气质量“检测站”
【交流思考】
(3)如图2,太阳能板工作时进行的能量转化是将________能转化为电能。其中(如图)使用________设备处理和检测数据。
【进行实践】同学们找到一个微型空气质量“检测站”,观察并记录不同时间显示的数据如表:
二氧化氮/
臭氧/
一氧化碳/
22.0
158.0
3.26
【交流思考】
(4)除显示器显示的内容外,还需要检测的空气污染物有________。
(5)进行空气质量检测的意义有________(写一条)。
活动三:进行实践
同学们调研发现某些工厂为了获得充足的能量,长期采用燃煤技术,于是猜测该废气中含有二氧化硫。
【查阅资料】二氧化硫是有刺激性气味的气体,能使澄清石灰水变浑浊,也能使品红溶液褪色。
【设计并进行实验】
(6)
实验操作
实验现象
实验结论
收集一瓶工厂排放的气体,加入品红溶液,振荡
________
废气中含有二氧化硫
【反思评价】
(7)不选用澄清石灰水检验二氧化硫的原因是________。
活动四:提出空气质量改进方案
【分享成果】
(8)“绿水青山就是金山银山”为了保护人类赖以生存的空气,可以采取的具体措施________。
【答案】(1)轻污染
(2)酸雨等
(3) 太阳 检测箱
(4)二氧化硫等
(5)保障人体健康
(6)品红褪色
(7)二氧化碳也能使澄清石灰水变浑浊
(8)节约用电等
【详解】(1)根据图示信息,数值为108,属于轻度污染;
(2)空气中有害物质会危害人体健康,二氧化硫等气体会造成酸雨等;
(3)太阳能电池板进行能量转化,其能量转化方式是将太阳能转化为电能;如图2所示,其中使用检测箱设备处理和检测数据;
(4)在计入空气污染指数的项目中有二氧化硫、氮氧化合物、可吸入颗粒物、臭氧、一氧化碳等,表中只有二氧化氮、臭氧、一氧化碳,还需要检测二氧化硫、可吸入颗粒物等;
(5)进行空气质量检测可以保障人体健康、预防和控制疾病传播、促进环境意识提升等;
(6)依据结论:废气中含有二氧化硫,根据资料中二氧化硫能使品红褪色,故实验现象为品红褪色;
(7)根据查阅资料显示,二氧化硫能使澄清石灰水变浑浊,废气中可能含有二氧化碳,二氧化碳也能使澄清石灰水变浑浊,故不选用澄清石灰水检验二氧化硫;
(8)为了保护人类赖以生存的环境,我们要节约用电、双面使用纸张、绿色出行等。
5.(24-25九年级上·江苏连云港·阶段练习)某实践活动小组在老师带领下,对空气质量检测开展了一系列项目式学习活动。
活动一:了解空气质量指数所表示的含义
【思考分析】
(1)图1是该小组所在地区某日的空气质量情况,其空气质量状况为___________(填“优”“良”或“轻度污染”)
空气质量分级标准
空气质量指数
0~50
51~100
101~150
151~200
201~300
>300
空气质量级别
一级
二级
三级
四级
五级
六级
空气质量状况
及表示颜色
优
良
轻度污染
中度污染
重度污染
严重污染
绿色
黄色
橙色
红色
紫色
褐红色
【查询网络】微型空气质量检测系统可实时、准确检测室外空气污染物、其结构如图2所示。
活动二:认识微型空气质量“检测站”并记录某段时间显示的数据如下表
二氧化氮
臭氧
一氧化碳
22
158
1.3
(2)除显示器显示的内容外,还需要检测的空气污染物有___________(写一种)。
活动三:进行实践的同学们对工厂附近的空气质量感到好奇,调研发现该工厂为了获得充足的能量,长期采用燃煤技术。于是同学们猜测该工厂排放的废气中含有二氧化硫。
【查阅资料】二氧化硫是有刺激性气味的气体,能使澄清石灰水变浑浊,也能使品红溶液褪色。
(3)设计并进行实验
实验操作
实验现象
实验结论
收集一瓶该工厂的废气,加入品红溶液,振荡
___________
废气中含有二氧化硫
活动五 提出空气质量改进方案
(4)树立环保意识,践行环境友好生活方式,下列做法中,有利于环境保护的是___________ 。
A.植树造林扩大绿化面积 B.减少自驾燃油汽车出行
C.开发利用氢能等新能源 D.进一步扩大燃煤发电
【答案】(1)轻度污染
(2)二氧化硫
(3)红色褪去
(4)ABC
【详解】(1)由图可知,该小组所在地区某日的空气质量情况为轻度污染;
(2) 目前计入空气污染指数的项目有二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物(PM10)、臭氧、PM2.5。除显示器显示的内容外,还需要检测的空气污染物有二氧化硫、可吸入颗粒物等;
(3)二氧化硫能使品红溶液褪色,故设计实验为:收集一瓶该工厂的废气,加入品红溶液,振荡,红色褪去,说明废气中含有二氧化硫;
(4)A、植树造林扩大绿化面积,能改善空气质量,有利于环境保护,故选项符合题意;
B、减少自驾燃油汽车出行,能减少空气污染,有利于环境保护,故选项符合题意;
C、开发利用氢能等新能源,能减少空气污染,有利于环境保护,故选项符合题意;
D、进一步扩大燃煤发电,燃煤会产生大量的空气污染物,不利于环境保护,故选项不符合题意;
故选:ABC。
考点二 制作简易供氧器
考法01 简易供氧机的原理选择
1.(2024·江苏苏州·一模)氧气的制取和性质是初中化学的重要内容,根据如图1所示的装置回答问题。
(1)常用仪器a的_____(填“内焰”“外焰”或“焰心”)加热。
(2)实验室用高锰酸钾制取O2的化学方程式为 _____。选用装置_____作为发生装置,需要改进的是________。
(3)可以用D装置来收集O2,体现了O2____的性质。
(4)装置E是学生制作的简易供氧器。在供氧使用时,左瓶中可放置的药品是_____。(填字母)
A.高锰酸钾 B.氯酸钾和二氧化锰
C.大理石和稀盐酸 D.过氧化氢溶液和二氧化锰
(5)装置E的简易供氧器的右瓶中需加入适量的水,水的作用____。
(6)若选用B装置制取氧气,为了证明MnO2的催化作用,某同学通过图2所示实验来进行探究:
①向试管中加入一定量的6% H2O2溶液,然后伸入带火星的木条,带火星的木条没有复燃。
②向其中加入a g MnO2,再伸入带火星的木条,此时观察到的现象是______。
③充分反应后,将反应后的混合液进行过滤、洗涤、干燥、称量,固体仍为a g,甲同学认为MnO2是催化剂,乙同学认为甲同学的结论不严谨,请你帮乙同学说出理由:________。
【答案】(1)外焰
(2) A 试管口放一团棉花
(3)不易溶于水
(4)D
(5)润湿氧气或观察氧气的产生速率
(6)木条复燃 没有验证反应前后二氧化锰的化学性质是否改变
【详解】(1)酒精灯外焰温度最高,应用外焰加热;
(2)高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的方程式为;
反应需要加热,应选择固体加热型装置,故选A;A中试管口应放一团棉花,防止固体粉末进入导管,堵塞导管;
(3)D装置是排水法收集氧气,体现了氧气不易溶于水的性质;
(4)装置E为常温下的反应,而高锰酸钾和氯酸钾制氧气都需要加热,大理石和稀盐酸反应生成的是二氧化碳,故在供氧使用时,左瓶中可放置的药品是过氧化氢溶液和二氧化锰,选D;
(5)装置E的简易供氧器的右瓶中需加入适量的水,可以润湿氧气,也可以观察氧气的产生速率;
(6)②二氧化锰可以加快过氧化氢分解的速率,故向其中加入a g MnO2,再伸入带火星的木条,观察到木条复燃;③催化剂的特点是改变反应速率,但化学性质和质量在反应前后均不变,只验证了质量不变,没有验证化学性质是否改变,故乙同学认为甲同学的结论不严谨。
考法02 简易供氧机的制作与评价
2.(2024·江苏淮安·一模)氧元素在自然界中分布广泛,占地壳质量的,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中氮元素的化合价为_______。
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)实验室用高锰酸钾制备少量氧气选用图1装置,实验过程中,发现收集气体的水槽中水变红,可能的原因是_______。
(3)过氧化氢也可用于实验室制取O2。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时,压强瞬间回落,其原因是_______。
【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(,是一种白色固体,遇水分解为和,)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下图所示。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)没有塞棉花团,造成高锰酸钾粉末沿导管进入水槽中
(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,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)实验时如果试管前端没有塞棉花团,造成高锰酸钾粉末沿导管进入水槽中,高锰酸钾粉末溶于水,形成红色溶液;
(3)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,故方程式为:;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。
知识点一 制取氧气的方法
制取氧气的方法一般有:分离液态空气法、过氧化氢分解、高锰酸钾分解、电解水等。
制取氧气的方法
反应原理
使用分析
分离液体空气法
液氮与液氧沸点不同
对压强和温度要求高
分解高锰酸钾
反应要加热,操作不变且不安全
分解过氧化氢
反应常温进行,产物环保、操作简单
电解水
反应需要通电,收场景限制
知识点二 制取氧气的原理选择
根据反应的易得性、实验装置的简便性和操作的可行性,选择分解过氧化氢作为简易供氧器的反应原理。
符合这一原理的制氧机是化学制氧机(过碳酸钠制氧机)。
知识点三 化学制氧机的结构
(1)试剂:A剂——过碳酸钠 B剂——二氧化锰
过碳酸钠:过碳酸钠为白色粉末,俗称固体双氧水。
加入试剂时要考虑:①两种试剂的定量配比问题 ;②产生氧气的速率要适中。
(2)工作原理:
第一步:2Na2CO3·3H2O2 = 2Na2CO3 + 3H2O2;
第二步:2H2O2 2H2O + O2↑。
制氧机的反应仓与实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的发生装置类似。
(3)优点:存储的稳定性,过碳酸钠和二氧化锰混合物加入水中可迅速产生氧气。
加湿仓功能:①加湿;②通过观察产生气泡的速率判断氧气产生的速度。
(4)注意点:
①反应仓内应加入自来水(凉水),严禁使用热水。
②反应仓加水后,先投入A剂,再投入B剂。每次供氧停止后,将反应残液倒洗清空。供水困难时,可在残液冷却时,补充A剂(不加B剂)连续供氧。
(5)化学制氧机与实验室制取氧气比较
装置图示
发生装置
气体流向
收集装置
加湿装置
观察装置
实验室制氧气
锥形瓶、带导管、橡胶塞、分液漏斗
试管→导管→集气瓶
集气瓶
水槽
集气瓶
过碳酸钠制氧机
反应仓,
上盖
反应仓→加湿仓→吸氧管
吸氧管
加湿仓
观察窗
知识点四 自制简易供氧机
(1)制作简易的供氧器时,需考虑反应原理、方法选择外,还需考虑装置气密性、装置的便携性等。
(2)几种自制简易供氧器
1.(2025·江苏盐城·一模)根据下列实验装置图,回答有关问题。
(1)仪器a的名称是________。
(2)A可用于高锰酸钾制备,该反应的化学方程式为________。
(3)若把F装满水,用排水法收集,并测定氧气的体积,应从________(填“b”或“c”)端导入气体;并在另一端连接________(填仪器名称)
(4)B、C、D、E四套装置中,不能控制反应发生和停止的装置是________(填字母序号)
(5)某同学用装置G验证二氧化碳的性质,将胶头滴管中的溶液挤出后,预期可观察到的实验现象是________。小明认为仅凭装置G中的现象,不足以得出“与发生了化学反应”的结论,理由是________。
(6)跨学科实践:基于特定需求设计并制作简易供氧器某同学利用实验室的试剂和生活中的材料自制如图“制氧机”:
【查阅资料】过硫酸钠()与水反应可以生成和。实验过程中观察到大塑料瓶内产生气泡,经输液管导出后,小塑料瓶内也有气泡冒出。
①小塑料瓶中水的作用是________(写一条)。
②验证鼻氧管出气孔处有逸出的实验操作及现象是________。
【答案】(1)长颈漏斗
(2)
(3)c 量筒
(4)B
(5)气球变鼓 氢氧化钠溶液中含有大量的水,二氧化碳能溶于水
(6)润湿氧气(合理即可) 将带火星的木条放于出气孔,若木条复燃,说明鼻氧管出气孔处有O2
【详解】(1)由图可知,仪器a为长颈漏斗;
(2)高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,方程式为:;
(3)氧气密度水小且不易溶于水,所以用F装置进行排水法收集氧气并测定其体积,氧气从c管进入,水从b管排出,排出的水的体积等于收集的氧气的体积,并用量筒测量排出水的体积,故在另一端连接量筒;
(4)C、D、E装置都可以通过关闭弹簧夹,使装置内气压增大,实现固液分离,进而控制反应的发生和停止;而B装置即使关闭弹簧夹,也不能实现固液分离,反应不能停止,故不能控制反应发生和停止的装置是B;
(5)氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,造成瓶内气体减少,压强降低,外界气体沿导管进入气球中,所以观察到气球变鼓;
氢氧化钠溶液中含有大量的水,二氧化碳能溶于水,也会造成瓶内气体减少,气球变鼓的现象;
(6)①小塑料瓶中装水的目的是为了洗气、观察气流速度、润湿氧气等;
②氧气具有助燃性,反应一段时间后,将带火星的木条放于出气孔,若木条复燃,说明鼻氧管出气孔处有O2。
2.(2024·江苏盐城·二模)同学们围绕气体的制取开展了一次研究性学习活动,请你一起参与。
(1)写出图一中标有字母a的仪器名称:______。
(2)以A为发生装置,实验室制氧气的化学方程式为______。
(3)制取氢气时,加入药品之前要______;若把F装满水,用排水法收集氢气并测定氢气的体积,应在______端(选填字母“b”或“c”)连接上一个量筒。
(4)制取一瓶二氧化碳可以选用的装置为______;检验CO2的化学方程式为______。
(5)装置G是学生用塑料瓶制作的简易供氧器。在供氧使用时,左瓶中可放置的药品是______;简易供氧器的右瓶中需加入适量的水,水的一种作用是______。
(6)渗透膜法制氧。利用膜材料对气体分子的选择性渗透作用,在一定压力下,让空气通过氧气分离膜,可得到富氧空气,如图二所示。空气通过氧气分离膜时,氮分子渗透速率______(填“>”或“<”或“=”)氧分子渗透速率。
【答案】(1)长颈漏斗
(2)
(3)检查装置的气密性 b
(4)BC或BF
(5)过氧化氢溶液、二氧化锰(合理即可) 便于观察产生氧气的速率(或湿润氧气)
(6)<
【详解】(1)由图可知,仪器a的名称是:长颈漏斗;
(2)A装置适用于固体加热反应制取气体,适用于加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气,氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气,该反应的化学方程式为:;
(3)制取氢气时,加入药品之前要检查装置的气密性,防止装置漏气,浪费药品;
若把F装满水,用排水法收集氢气并测定氢气的体积,氢气的密度比水小,气体应从c端通入,水从b端排出,故应在b端连接上一个量筒,用量筒测量排出水的体积,排出水的体积就是生成氢气的体积;
(4)实验室通常用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应制取二氧化碳,属于固液不加热反应,发生装置可选B,二氧化碳溶于水,密度比空气大,可用向上排空气法收集,收集装置可选C或F,故填:BC或BF;二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,能使澄清石灰水变浑浊,故通常用澄清石灰水检验二氧化碳,该反应的化学方程式为:;
(5)装置G是学生用塑料瓶制作的简易供氧器,该装置适用于固液不加热反应制取气体,故在供氧使用时,左瓶中可放置的药品是:过氧化氢溶液和二氧化锰;
简易供氧器的右瓶中需加入适量的水,水的一种作用是:湿润氧气,同时通过产生气泡的速率观测产生氧气的速率;
(6)由图可知,空气通过氧气分离膜时,氮分子渗透速率<氧分子渗透速率,氧分子全部通过,氮分子部分通过,从而得到富氧空气。
3.(2026·江苏常州模拟)兴趣小组开展“为鱼缸增氧”的跨学科实践活动。
【项目一】自制简易供氧器
已知植物汁液可作过氧化氢制氧的催化剂。兴趣小组自制如图所示简易鱼缸供氧器装置。
(1)植物汁液作催化剂时,过氧化氢制氧的反应方程式为_______。
(2)基于家用鱼缸供氧需求,对比二氧化锰,采用植物汁液作过氧化氢分解催化剂的优点是______;植物汁液应放置于_____(选填“输液袋”或“塑料瓶”)。
(3)如图装置控制产生氧气速率的操作方法是______。
(4)研究小组探究其他制氧原理。已知过碳酸钠(化学式:;相对分子质量:314)分解制氧的原理为:。在相同条件下,将240 g过碳酸钠分别与不同量的水混合,测定结果如图。结合下图请提出若用过碳酸钠作供氧剂为鱼缸持续供氧的使用建议:_______。
【项目二】计算供氧剂质量
(5)兴趣小组欲为鱼缸供氧气500 mL,则至少需要过碳酸钠的质量是多少?(写出计算过程,最后结果精确到0.1 g。该条件下,氧气的密度为)
【答案】(1)
(2)环保/易得(合理即可) 输液袋
(3)通过输液管调节器控制过氧化氢溶液的滴加速率
(4)往过碳酸钠中一次性加入2~3倍其质量的水
(5)已知氧气的体积V=500mL=0.5L,氧气的密度ρ=1.4g/L。根据m=ρV,可得氧气的质量m=1.4g/L×0.5L=0.7g。
设:至少需要过碳酸钠的质量为x。
解得:。
答:至少需要过碳酸钠的质量是4.6g。
【详解】(1)过氧化氢在植物汁液(作催化剂)的作用下分解生成水和氧气,反应的化学方程式为。
(2)基于家用鱼缸供氧需求,对比二氧化锰,采用植物汁液作过氧化氢分解催化剂的优点是易得、环保等(合理即可)。用过氧化氢溶液与植物汁液为鱼缸供氧,应控制过氧化氢溶液的滴加速率,从而控制反应速率,过氧化氢溶液放置于输液袋中,则植物汁液应放置于塑料瓶中。
(3)通过调节输液管调节器来调节过氧化氢溶液滴加速率,从而控制产生氧气速率,滴液速率快,过氧化氢与植物汁液接触反应快,产生氧气速率快;反之则慢。如图装置控制产生氧气速率的操作方法是通过输液管调节器控制过氧化氢溶液的滴加速率。
(4)由图4中的信息可知,在240g过碳酸钠中加入500mL或800mL时,产氧流量温和,持续时间长,加入水的质量大约是过碳酸钠的2~3倍。若用过碳酸钠作供氧剂为鱼缸持续供氧的使用建议:往过碳酸钠中一次性加入2~3倍其质量的水。
(5)先通过公式m=ρV计算出氧气的质量,再根据化学方程式,计算出参加过碳酸钠与氧气质量比。最后根据氧气的质量,求出反应所需过碳酸钠的质量。见答案。
4.(2026·江苏连云港模拟)在实验室和生活中选择合适的药品和装置可以制取氧气。
I、选择合适的药品制取氧气
(1)过碳酸钠制氧。“便携式制氧机”可用于家庭保健供氧,某品牌制氧机如题图所示。用该制氧机制气时,在反应仓中加入适量水,再先后加入白色过碳酸钠颗粒和黑色二氧化锰粉末,反应仓内有黑色粉末翻腾,变得浑浊,仓壁变得温热,过滤仓底部导气管口有气泡冒出。
①制氧机工作时发生了两步反应,写出第二步反应的化学方程式。
第一步:;
第二步:___________。
②图中“过滤仓”的原理与下图___________(填字母)装置类似。“过滤仓”中的水除了可以过滤杂质提纯氧气外,还有的作用___________(任写一点)。
③充分反应后,若将反应仓内的混合物过滤,得到的滤渣的成分是___________。
(2)渗透膜法制氧。利用膜材料对气体分子的选择性渗透作用,在一定压力下,让空气通过氧气分离膜,可得到富氧空气,如图所示。
①空气通过氧气分离膜时,氮分子渗透速率___________(填“大于”或“小于”)氧分子渗透速率。
②该方法制取氧气的过程属于___________(填“物理”或“化学”)变化。
II.设计鱼类运输供氧箱——选供氧剂
(3)已知:过氧化钙、过氧化钠都能与反应生成和相应的碱,反应原理:。①生成的在水中微溶,会附着在表面,生成的NaOH易溶于水,有强烈的腐蚀性;②前者反应速率缓慢,后者反应剧烈。
①与反应速率比缓慢的主要原因是___________。
②小组讨论后,认为鱼类运输供氧一般不选择,选择更好,理由是___________、___________。
III.设计简易供氧器
兴趣小组在实验室中了解到双氧水(过氧化氢溶液)在催化剂的作用下也可以用类似家用制氧机的装置制取氧气,设计如图所示的简易供氧器。
(4)该装置通过___________(填具体操作)可以调节供氧流速。
(5)关于固体试剂(催化剂)的选择,小组同学在外界相同条件下,用如图2装置完成了表中实验:
实验编号
浓度相同的双氧水质量/g
催化剂
催化剂质量/g
收集所需时间/s
1
200
—
—
500
2
200
0.5
49
3
200
0.5
58
4
200
KCl
0.5
154
①表中所列3种催化剂的催化效果最佳的是___________。
②通过对比实验1和实验4,可以得出的结论是___________。
③要比较过氧化氢分解反应中不同催化剂的催化效果,除可以通过测量收集所需时间这种方法外,还可以测量相同时间内___________。
【答案】(1) B 观察氧气流速、降温 二氧化锰/
(2)小于 物理
(3) 氢氧化钙微溶于水,会包裹在过氧化钙表面,从而使反应速率减慢(合理即可) 氢氧化钠具有较强的腐蚀性 过氧化钙和水反应缓慢,有利于持续产生氧气
(4)控制推动注射器活塞的快慢
(5)二氧化锰/ KCl能够加快过氧化氢分解的速率 生成氧气的体积
【详解】(1)①第一步反应生成了H2O2,第二步是H2O2在MnO2催化下分解生成水和氧气,化学方程式为。②由图可知,氧气从长导管进入,经过润湿后从短导管排出,故图中“加湿过滤仓”的原理与下列B装置类似;氧气通过水会产气泡,“过滤仓”中的水除了可以过滤杂质提纯氧气外,还有的作用观察氧气流速、降温等。③充分反应后,MnO2是该反应的催化剂,在反应前后质量和化学性质不变,所以将反应仓内的混合物过滤,得到的滤渣的成分是二氧化锰(MnO2)。
(2)①由图可知,空气通过氧气分离膜时,能得到富氧空气,说明氧分子更容易通过膜,氮分子渗透速率小于氧分子渗透速率。②渗透膜法制氧用膜材料对气体分子的选择性渗透作用,在一定压力下,让空气通过氧气分离膜,可得到富氧空气,没有新物质产生,所以属于物理变化。
(3)①与反应速率比缓慢的主要原因是生成的Ca(OH)2在水中微溶,会附着在CaO2表面,阻碍了CaO2与水的进一步接触,导致反应速率缓慢。②鱼类运输供氧一般不选择,选择更好,理由是与水反应生成的NaOH具有较强的腐蚀性,而CaO2与水反应速率缓慢,能持续较长时间提供氧气;生成的Ca(OH)2微溶,腐蚀性相对较弱,对鱼类生存环境影响较小。
(4)调节供氧流速的操作:该装置通过控制推动注射器活塞的快慢,调节过氧化氢溶液的滴加速率可以调节供氧流速。
(5)①收集50mLO2所需时间越短,说明催化剂的催化效果越好,由表中数据可知MnO2作催化剂时收集50mLO2所需时间最短,所以催化效果最佳的是二氧化锰(MnO2)。
②实验 1 不加催化剂,实验 4 加KCl,对比发现加KCl时收集50mLO2所需时间比不加催化剂时短,说明KCl能够加快过氧化氢分解的速率。
③要比较过氧化氢分解反应中不同催化剂的催化效果,除可以通过测量收集50mLO2所需时间这种方法外,还可以测量相同时间内生成氧气的体积。
考点三 自制净水器
考法01 简易净水器的构造及其作用
1.(2025·江苏苏州·中考真题部分)《国务院关于实施健康中国行动的意见》中提出要提高全民健康水平。
(3)某市售家用净水器(如图-3所示)可将自来水净化为直饮水。
①自来水通过不锈钢滤网层相当于实验室中的______操作(填操作名称)。
②图中主要用于吸附杂质、除去臭味的物质是______。
【答案】(3) 过滤 活性炭
【详解】(3)①不锈钢滤网层能将水中不溶性杂质分离出来,实验室中把不溶性固体与液体分离的操作是过滤。
②活性炭具有疏松多孔的结构,有很强的吸附性,可用于吸附水中杂质、除去臭味。
考法02 自制净水器中材料的选择及其作用
(2024·江苏无锡·一模部分)地铁“S1线”让无锡经济共进、产业共生、绿智相融、人文相亲。完成下面小题。
3.江湖“握手”。用“净水器”净化太湖水的流程图如图。
资料卡片:水分子直径0.04nm,钙离子、镁离子直径0.1-0.3nm,细菌、病毒的直径20-1000nm,超滤膜过滤精度10nm,反渗透膜过滤精度0.1nm。(过滤精度是指允许通过的最大颗粒的尺寸)。
(1)颗粒活性炭在净水中起___________作用。
(2)经上述流程处理后的饮用水为软水,可加入___________进行检验,①处应选用的滤膜材质为___________(选填“反渗透膜”或“超滤膜”)。
【答案】(1)吸附
(2)肥皂水 反渗透膜
【解析】
3.(1)活性炭内部疏松多孔的结构可以吸附水中溶解的杂质,如除臭去色等,颗粒活性炭在净水中起吸附作用。故填:吸附。
(2)检验流程处理后水为硬水还是软水,可加肥皂水,取样加入肥皂水,振荡,若能产生大量的泡沫则为软水;由资料卡片可知,反渗透膜过滤精度0.1nm,可以除去水中的病菌、病毒以及钙、镁离子,所以①处应选用的滤膜材质为反渗透膜。故填:肥皂水;反渗透膜。
知识点一 净水的方法
1.沉淀:
(1)静置沉淀:让水中的不溶性固体颗粒下沉到底部。
(2)吸附沉淀:加絮凝剂,如明矾,明矾溶于水生成胶状物吸附杂质,使悬浮在水中的杂质沉降来达到净水目的。
2.过滤 :
(1)适用范围:用于分离难溶性固体与液体
(2)实验仪器:铁架台、烧杯、玻璃棒、漏斗
(3)操作注意事项:“一贴二低三靠”
(4)玻璃棒的作用:引流
(5)过滤后,滤液仍然浑浊,可能原因有:
①倾倒液体时液面高于滤纸边缘 ②滤纸破损 ③承接滤液的烧杯不干净
采取的措施(下一步操作):查找原因,更换滤纸,重新过滤
(6)过滤时,将待过滤的液体静置片刻,沿玻璃棒先倒上层清液,再将沉淀倒入过滤器;若搅匀了向过滤器中倒,过滤速度会较慢。
3.吸附 :
(1)活性炭,能吸附一些可溶性杂质,如色素和异味;吸附是物理变化
(2)家用净水器中的活性炭的作用:除去色素和异味,同时也除去水中的难溶性杂质;水流方向是由下而上,防止活性炭粒之间的小孔被堵住,影响水流速度和净水效果。
4.蒸馏:利用沸点不同将物质分离的方法
5.水的净化效果由低到高的顺序是:沉淀、过滤、吸附、蒸馏(均为物理方法),其中净化效果最好的操作是蒸馏;既有过滤作用又有吸附作用的净水剂是活性炭。
知识点二 自制净水器
1. 了解家用净水机的净水原理
PP棉起过滤作用;RO反渗透膜可除去悬浮固体、重金属、病毒体、细菌团、有机化合物等。
2. 设计净水器需要考虑的问题
设计净水器时,填充顺序要遵循过滤杂质由大到小的顺序,让大颗粒难溶性杂质先被过滤,然后是小颗粒难溶性杂质、可溶性杂质和细菌等微生物。水流方式可以依靠重力由上往下倒入,也可以依靠压力由下往上挤入、推入。外壳材质可以选择塑料材质、玻璃材质等。
3. 利用生活材料自制净水器
材料
作用
图示
石子、细沙、纱布、棉花
过滤
活性炭、木炭
吸附水中色素、异味等
矿泉水瓶/玻璃瓶
做净水器的容器
1.(2025·江苏宿迁·中考真题)化学实践小组去骆马湖开展了一系列课外实践活动,请你参与。
(1)乘艇游湖∶游艇是用玻璃钢制作的。玻璃钢是在塑料中加入玻璃纤维,属于_____材料(填“无机非金属”“复合”或“合成”)。
(2)水质净化∶用明矾配制200g溶质质量分数为1%的溶液,需要用到的玻璃仪器除量筒、烧杯、胶头滴管外,还有_____;再用小卵石、石英砂、活性炭等材料自制净水器对湖水进行净化(如图)。其中小卵石、石英砂的作用是_____。
(3)丰盛晚餐∶有银鱼、青菜、米饭等,其中能为人体提供蛋白质的食物是_____。
(4)篝火晚会∶为使火焰燃烧更旺,将木柴架空,目的是_____。非遗项目“打铁花”表演中,熔化的生铁水剧烈燃烧,火星四射。从合金性质的角度分析,“打铁花”用生铁而不用纯铁的原因是_____。
【答案】(1)复合材料
(2)玻璃棒 过滤
(3)银鱼
(4)增大木柴与氧气的接触面积 生铁的熔点比纯铁低
【详解】(1)玻璃钢是在塑料中加入玻璃纤维制成的,塑料属于合成材料,玻璃纤维属于无机非金属材料,所以玻璃钢是由两种或两种以上不同性质的材料通过物理或化学的方法,在宏观(微观)上组成具有新性能的材料,属于复合材料。
(2)配制200g溶质质量分数为1%的溶液,步骤为计算、称量、量取、溶解。称量需要托盘天平、药匙;量取需要量筒、胶头滴管;溶解需要烧杯、玻璃棒。需要用到的玻璃仪器除量筒、烧杯、胶头滴管外,还有玻璃棒。 小卵石、石英砂在自制净水器中的作用是过滤,它们可以除去水中的不溶性杂质。
(3) 米饭富含糖类; 青菜富含维生素; 银鱼富含蛋白质。 所以能为人体提供蛋白质的食物是银鱼。
(4)促进燃烧的方法有增大氧气的浓度和增大可燃物与氧气的接触面积。将木柴架空,目的是增大木柴与氧气的接触面积,使木柴燃烧更旺。 合金的熔点一般比组成它的纯金属的熔点低,生铁是铁的合金,生铁熔点更低,所以“打铁花”用生铁而不用纯铁,是因为生铁的熔点比纯铁低。
2.(2025·江苏无锡·二模)化学学习小组在老师的指导下对“工厂废水的净化”开展了项目式学习。
Ⅰ.水中的难溶性杂质、色素和异味的去除。
(1)利用活性炭的______性,可以去除色素和异味分子。
(2)如图为学习小组同学自制的简易净水器,装置制作较合理的是______。
Ⅱ.水中磷元素和金属离子的去除。
(3)纳米铁粉热处理后能够除去水中的磷元素,煅烧温度及pH对纳米铁除磷的影响如图1所示。为提高除磷率,可采取的措施有:①______;②______。
(4)用纳米铁去除废水中的金属离子。根据金属活动性顺序,去除途径可分三种(如图2):
Ⅰ是吸附捕捉,Ⅱ是直接反应,Ⅲ是吸附捕捉再慢慢反应。
①若的去除途径属于吸附捕捉,则Cd的金属活动性比铁______(填“强”或“弱”)。
②用纳米铁粉去除废水中的,一段时间后的去除率下降,原因是______。
Ⅲ.水中氨氮的去除
“SND”工艺是一种通过微生物作用,实现氨氮(氮元素以形式存在)→硝态氮(以形式存在)→氮气的过程,进而降低水体的含氮量。该工艺脱氮效果如下表:
处理时间(h)
氨氮浓度(mg/L)
硝酸盐浓度(mg/L)
总氮去除率(%)
0
25.0
30.0
0
6
18.5
35.2
20.4
12
8.2
28.5
62.3
24
0.5
2.1
96.8
(5)废水中的氨氮转化为硝态氮的过程并不能降低水体中的含氮量,原因是______。
(6)硝态氮转变为氮气的过程,氮元素的化合价______(填“升高”、“降低”或“不变”)。
(7)处理6小时后,硝酸盐浓度升高的原因是______。
【答案】(1)吸附
(2)A
(3)煅烧时控制温度为550℃ 增强废水的酸性/降低废水的pH
(4)强 生成的铜覆盖在纳米铁的表面,使铜离子和纳米铁不能接触
(5)和都溶于水,氮元素仍存在于水体中,水体中氮元素总质量不变
(6)降低
(7)氨氮在微生物作用下大量转化为硝态氮,此时硝态氮的生成量大于硝态氮转化为氮气的量
【详解】(1)活性炭具有疏松多孔的结构,具有吸附性,利用活性炭的吸附性,可以去除色素和异味分子;
(2)按由上到下的顺序排列应该是:用小砾石除去较大的颗粒,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,若将活性炭放在最上面,活性炭的吸附小孔容易被大颗粒杂质堵塞,降低其吸附效果,因此装置制作较合理的是A;
(3)①由图 1 可知,温度为550℃,除磷率最高,为提高除磷率,煅烧时控制温度为550℃;②从图中还能看出,pH 越小,除磷率越高,为提高除磷率,增强废水的酸性(或降低废水的pH );
(4)①若Cd2+的去除途径属于吸附捕捉,说明铁不能将Cd2+从其化合物溶液中置换出来,根据金属活动性顺序,铁不能置换活动性比它强的金属的盐溶液中的金属,Cd的金属活动性比铁强;
②用纳米铁粉去除废水中的Cu2+,铁与Cu2+发生置换反应生成铜和亚铁离子,一段时间后,随着反应进行,纳米铁粉表面被生成的铜覆盖,阻止了铁与Cu2+的接触,使得Cu2+的去除率下降;
(5)废水中的氨氮转化为硝态氮的过程并不能降低水体中的含氮量,原因是氨氮转化为硝态氮过程中,氮元素只是从铵根离子形式转化为硝酸根离子形式,和都溶于水,氮元素仍存在于水体中,水体中氮元素总质量不变;
(6)硝酸根()的化合价为-1价,在硝酸根中,O元素的化合价为-2价,设N元素的化合价为 x,根据原子团中元素的化合价代数和等于原子团的化合价,则有:x+(-2)×3=-1,解得x=+5,即硝酸根中氮元素的化合价为+5价,氮气(N2)中氮元素化合价为0价,化合价降低;
(7)处理 6 小时后,氨氮在微生物作用下大量转化为硝态氮,此时硝态氮的生成量大于硝态氮转化为氮气的量,所以硝酸盐浓度升高。
3.(2024·江苏徐州·一模)水和溶液在生产生活中有着广泛的应用。
(1)“生命吸管”是一种便携式净水器,能除去天然水中的多种杂质,其结构如图所示。它涉及的净水方法主要有过滤、_______和_______。“生命吸管”虽广泛使用,但海上应急却不能使用,原因可能是_______。若想验证此装置净化后得到的水是硬水还是软水,可以加入_______。
(2)生理盐水能维持人体细胞正常的生理功能。
①构成氯化钠的微粒是_______(填写离子符号)。
②实验室用20%的氯化钠溶液配制500g0.9%的生理盐水,需要加入水_______g。
【答案】(1)吸附 消毒 不能除去海水中的盐类物质 肥皂水
(2)、 477.5
【详解】(1)“生命吸管”是一种便携式净水器,能除去天然水中的多种杂质,由图可知,它涉及的净水方法主要有过滤、吸附和消毒;“生命吸管”虽广泛使用,但海上应急却不能使用,原因是不能除去海水中的盐类物质;若想验证此装置净化后得到的水是硬水还是软水,可以加入肥皂水;
(2)①氯化钠由钠离子和氯离子构成,离子符号为、;②实验室用20%的氯化钠溶液配制500g0.9%的生理盐水,设需要20%的氯化钠溶液质量为x,则,解得x=22.5g,故需要加水的质量为500g-22.5g= 477.5g。
4.(2023·江苏淮安·三模)2022年是中国载人航天工程立项实施三十年,就在这一年,中国空间站全面建成,“太空之家”遨游苍穹。空间站最重要的系统之一是水循环系统,如图是水循环系统工作原理示意图,请分析过程,回答下列问题。
(1)通过水循环系统获得的水是软水。生活中常用______的方法使硬水软化。
(2)二氧化碳收集系统中使用一种分子筛表面布满孔穴,具有吸附性,它的作用和生活中家用净水器使用的______(物质名称)作用相似。
(3)水的电解过程中产生的氧气和氢气的质量比为________。
(4)假设空间站内的水循环系统可以使80%以上的水得到循环利用,如果氧气生成系统每天耗水量为a千克,则第二天至少要向该系统补水量为_____千克。
【答案】(1)煮沸
(2)活性炭
(3)8:1
(4)0.6a
【详解】(1)生活中常用煮沸的方法软化硬水,故填:煮沸;
(2)活性炭具有吸附性,可以在净水过程中除去异色异味物质,故填:活性炭;
(3)电解水每产生4份质量的氢气,会生成32份质量的氧气,氧气和氢气的质量比为8:1;
(4)根据水电解变成氢气,,氢气和二氧化碳反应会生成水和甲烷,方程式为4H2+CO2=2H2O+CH4,每两个水分子经过反应会得到1个水分子;
结合方程式可知
akg水能够得到0.5akg水,其中80%可循环,能循环0.5akg×80%=0.4akg,那么在补充0.6akg水可以再达到akg,故填:0.6a。
5.(2025·江苏盐城·三模)汇杰初中化学兴趣小组针对双湖水域开展了“自制净水器及水质检测”跨学科实践活动。
任务一 自制净水器
(1)图1中的吸附剂为活性炭是因其具有___________结构;过滤采用了图2膜技术净化装置,自来水经过该装置过滤后其硬度(通常用钙镁离子的含量来判断)___________(填“会”或“不会”)降低。
任务二 水质检测
(2)检测水可用市售的水质检测笔直接读出水质的TDS值,以判断水质纯度,如图3所示。若通过水质检测笔测出的TDS值为450,则该水质情况是___________,使用这样的水会给生活和生产带来许多麻烦,生活中如何改进此类情况___________。
任务三 水的组成
(3)1800年,尼科尔森(英)用伏打电池在常温下对水通电进行分解,得到氢气和氧气。
①该实验中正极和负极产生气体的质量之比为___________。
②以下实验中能够验证水的组成的实验是___________。
A.过氧化氢分解 B.氢气在氧气中燃烧 C.将水煮沸蒸发 D.电解水
任务四 水污染治理
(4)废旧电池是天然水体的重要污染物,下图是同学们从锂锰电池炭包中回收。
①焙烧前,将炭包中物质研磨成粉末,目的是___________;炭包在足量的氧气中燃烧生成X是___________。
②反应2完全后,得到MnCO3固体,洗涤的目的是___________。
③写出MnCO3在空气中高温灼烧生成二氧化锰和CO2气体的化学方程式___________。
【答案】(1)疏松多孔 不会
(2)水质差 加热煮沸等
(3)8:1 BD/DB
(4)增大反应物接触面积,加快反应速率 CO2/二氧化碳 除去表面的杂质 2MnCO3+O22MnO2+2CO2
【详解】(1)图1中的吸附剂为活性炭是因其具有疏松多孔结构,使其具有吸附性。由图示可知,自来水经过图2装置过滤后除去水中悬浮固体颗粒和大分子、蛋白质等,但没有除去离子,所以其硬度不会降低。
(2)由图3可知,若通过水质检测笔测出的TDS值为450,即水中总溶解性固体物质含量较多,则该水质情况差,煮沸可减少水中可溶性钙、镁等化合物,所以生活中可采用加热煮沸等方法改进此类情况。
(3)①水通电分解的实验中正极产生气体为氧气,负极产生气体为氢气,产生的氧气和氢气的质量之比即为水中氧元素和氢元素质量比,为16:2=8:1。
②A、过氧化氢分解生成水和氧气,由化学反应前后元素种类不变,只能验证水中含氢元素,不能确定是否含氧元素,选项错误。B、氢气在氧气中燃烧只生成水,由化学反应前后元素种类不变,可证明水由氢、氧元素组成,选项正确。C、将水煮沸蒸发属于物理变化,不能验证水的组成,选项错误。D、电解水时水分解生成氢气和氧气,由化学反应前后元素种类不变,可证明水由氢、氧元素组成,选项正确。
故选BD。
(4)①焙烧前,将炭包中物质研磨成粉末,目的是增大反应物接触面积,加快反应速率;炭包在足量的氧气中燃烧生成X是二氧化碳。②反应2完全后,通过过滤可得到MnCO3固体,固体表面可能会有溶液残留,洗涤的目的是除去表面的杂质。③MnCO3中锰、氧原子个数比为1:3,二氧化锰中锰、氧原子个数比为1:2,一个CO2分子中含2个氧原子,由图示及化学反应前后原子种类和个数不变可知,MnCO3在空气中高温灼烧,是MnCO3和氧气高温下反应生成二氧化锰和CO2气体,化学方程式为2MnCO3+O22MnO2+2CO2。
考点四 调查家用燃料的变迁与合理使用
考法01 家用燃料的变迁与使用
1.(2025·江苏盐城·中考真题)燃料的燃烧是人类获取能量的重要途径。
(1)家用燃料经历了柴草、煤炭、液化石油气、天然气的历史变迁。
①柴草燃烧时将________能转化为热能;煤炭燃烧会产生________等物质污染环境。
②液化石油气、天然气燃烧出现黄色或橙色火焰时,须将燃气灶的进风口调________(选填“大”或“小”)。
(2)作为航空燃料必须满足以下要求:在-40℃至-60℃仍保持液态;不容易挥发,且燃点(着火点)不能太低;热值高……现列举两种燃料的燃点和热值如下表所示。
燃料名称
化学式
燃点/℃
热值/(×1000kJ⋅kg⁻¹)
乙醇
C2H6O
75
30.2
航空煤油
C8H18~C16H34
425
43
①综合以上信息推断:乙醇________(选填“适宜”或“不适宜”)用作航空燃料,理由是________。
②等质量的乙醇和航空煤油完全燃烧,产生CO2质量较大的是________。
(3)我国正积极开发和利用新能源,如图是我市沿海发电的场景,这种发电技术的优点有________,缺点有________(各写出一点即可)。
(4)液氨有望成为未来理想的清洁能源,它在纯氧中完全燃烧的产物只有水和氮气()。试计算34 g氨气完全燃烧至少需要消耗氧气的质量是多少。(写出计算过程)
【答案】(1)化学 SO2、氮的氧化物 大
(2)不适宜 乙醇易挥发,燃点低 航空煤油
(3)风力无污染(或风能是可再生能源等,答案合理即可) 发电不稳定(或产生噪音,设备维护难度大、成本高等,答案合理即可)
(4)解:设34 g氨气完全燃烧至少需要消耗氧气的质量为x
答:34 g氨气完全燃烧至少需要消耗氧气的质量为48 g。
【详解】(1)①柴草燃烧时将化学能转化为热能;煤炭含有氮、硫等元素,故煤炭燃烧会产生SO2、氮的氧化物等物质污染环境;
②液化石油气、天然气燃烧出现黄色或橙色火焰,说明此时氧气不充足导致燃烧不完全,需要将燃气灶进风口调大;
(2)①乙醇易挥发,燃点低,不适宜用作航空燃料;
②由乙醇和航空煤油的化学式可知,航空煤油中碳元素的质量分数较大,即等质量的乙醇和航空煤油中,航空煤油含有碳元素的质量较大,完全燃烧产生的二氧化碳质量较大;
(3)风能是可再生能源,风力发电不会产生污染,但是受环境和技术条件限制,风力发电又具有发电不稳定,风机运行时会产生噪音,设备维护的难度大、成本高等缺点;
(4)解析见答案。
知识点一 燃料燃烧的调控
1.燃料不充分燃烧的缺点:
产生的热量减少;浪费资源;产生大量的CO污染空气 。
2.使燃料充分燃烧的方法:
(1)燃烧时要有足够多的空气;
(2)燃料与空气有足够大的接触面。
知识点二 降低化石能源对环境的影响
化石能源燃烧
产生的污染物
煤
SO2、NO2等氮的氧化物(二者引起酸雨)、CO、烟尘等。
汽油
CO、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物和烟尘。
减少化石能源的
利用对环境的影响
提高燃料质量、改进使用技术,减少污染物的排放;
推广使用脱硫煤;改进脱硫设备;用天然气代替煤;
改进汽车发动机的燃烧方式,使用催化净化装置,加大尾气检测力度,推广使用电动汽车。
新能源的
开发和利用
氢气
优点:最清洁、最理想的能源:放热量多、无污染
制备:锌与稀硫酸:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
目前不能广泛使用的原因:制取氢气成本太高且贮存困难
其他能源
太阳能、风能、潮汐能、核能、生物质能等
1.(2025·江苏无锡·模拟预测)家用燃料的使用,经历了如图过程(括号中是燃料的主要成分)。
下列说法不正确的是
A.天然气完全燃烧是化合反应
B.煤燃烧时会放出和等污染物
C.天然气的氢元素含量高于液化石油气
D.将煤做成蜂窝状,是为了增大燃料与氧气的接触面积
【答案】A
【详解】A、天然气(CH4)燃烧生成二氧化碳和水,不符合多变一,不属于化合反应,选项错误;
B、煤中含有硫和氮元素,燃烧时会放出和等污染物,选项正确;
C、天然气的主要成分是甲烷,甲烷中氢元素的质量分数为:,液化石油气的主要成分是C3H8、C4H10、C3H6、C4H8,C3H8中氢元素的质量分数为:,C4H10中氢元素的质量分数为:,C3H6中氢元素的质量分数为:,C4H8中氢元素的质量分数为:,故液化石油气的氢元素含量在18.2%至14.3%之间,所以天然气的氢元素含量高于液化石油气,选项正确;
D、将煤做成蜂窝状,可以增大煤与氧气的接触面积,使燃烧更充分,选项正确;
故选A。
2.(2025·江苏无锡·中考真题)阅读下列短文,回答相关问题。
船舶燃料的变迁
船舶动力的发展经历了人力、风力、蒸汽机动力和内燃机动力阶段,内燃机动力来源于船舶燃料的燃烧。目前,船舶使用的燃料主要有石油(如柴油)、天然气和甲醇等,燃料燃烧在释放能量的同时产生二氧化碳。
煤(高碳)、石油(中碳)、天然气(低碳)等化石燃料中含有丰富的氢,氢含量越高,燃烧释放的能量越多,排放的二氧化碳越少。
氢能是一种清洁零碳、灵活高效、来源丰富的可再生能源。氢能产业链包括制氢、储氢和用氢三个主要环节。氢气是合成氨、合成甲醇等物质的原料。
氨作为氢的载体,能源化应用(从肥料到燃料)正成为研究热点。图是氨气“制—储—用”一体化的一种过程示意图;部分未来船舶燃料的预期使用情况如图所示,曲线a表示二氧化碳排放量的预期变化趋势。
开发使用低碳、零碳燃料是未来实现“零碳航运”的必由之路,如何合理利用化石燃料,积极开发新能源,实现船舶燃料多样化,期待同学们开创未来!
(1)内燃机推动船舶过程中能量转化的形式是:化学能→_______→机械能。
(2)与天然气相比,氢气作为燃料的优点是_______(任写一点)。
(3)写出NH3在O2中燃烧生成N2和H2O的化学方程式:_______。
(4)在空气中,NH3不能连续燃烧;H2剧烈燃烧(见图)。在NH3中掺入H2混合燃烧的目的是_______。
(5)下列叙述正确的是_______(填序号)。
a. 未来船舶不再使用化石燃料
b. 氨气是一种可再生、可循环利用的储氢燃料
c. 选择燃料应综合考虑资源、环境和技术等多方面因素
【答案】(1)内能
(2)燃烧产物是水,无污染
(3)
(4)利用氢气的易燃性和高燃烧温度,辅助氨气燃烧或维持燃烧反应
(5)bc
【详解】(1)内燃机燃料燃烧的过程中,化学能转化为内能,推动船舶的过程中,内能转化为机械能。
(2)天然气的主要成分是甲烷,甲烷燃烧生成水和二氧化碳,而氢气燃烧只生成水对环境没有污染。
(3)在中燃烧生成和,反应的化学方程式为。
(4)在氨气中加入氢气,主要目的是利用氢气的易燃性和高燃烧温度,辅助氨气燃烧或维持燃烧反应。
(5)a、根据题中信息:开发使用低碳、零碳燃料是未来实现“零碳航运”的必由之路,如何合理利用化石燃料,积极开发新能源,实现船舶燃料多样化,因此未来船舶不再使用化石燃料的说法错误,不符合题意;
b、根据氨气“制—储—用”一体化的一种过程示意图可知,氨气是一种可再生、可循环利用的储氢燃料,说法正确,符合题意;
c、选择燃料时应该考虑资源,对环境有无影响以及开采、制取、储存技术等是否成熟,说法正确,符合题意。故选bc。
3.(2025·江苏镇江·二模)燃料变迁大致历程:柴草→蜂窝煤→液化石油气→管道天然气→未来燃料。
Ⅰ、调查变迁
(1)柴草:柴火灶的结构如图。从燃烧条件分析,通风口的作用是______。
(2)液化石油气:主要是通过______(填“石油分馏”或“煤的炼焦”)获得。
(3)天然气:已成为很多地区的主要家用燃气,为防止燃气泄漏造成危险,漏气报警器应安装在厨房的高处,原因是:相同条件下,______。
Ⅱ、探析变化
(4)如图是“基于CuO﹣Cu2O载氧体的甲烷化学链燃烧”技术示意图。
①加热条件下,空气反应器中发生反应的化学方程式为______。
②等质量甲烷的耗氧量:在空气中完全燃烧______(填“>”、“=”或“<”)通过该化学链燃烧。
③请从环保的角度和CO2的后续资源利用角度分析,“化学链燃烧”技术与甲烷在空气中燃烧相比,优点是______。
Ⅲ、展望未来
(5)可燃冰是一种在低温高压条件下形成的结晶物质,有望成为未来能源。可燃冰有多种结构,某可燃冰化学式可表示为CH4·8H2O。写出其完全燃烧的化学方程式______。
【答案】(1)提供氧气
(2)石油分馏
(3)天然气的密度比空气的密度小
(4) = 确保能完全燃烧,不会产生污染性气体CO;便于获得高浓度的
(5)
【详解】(1)燃烧的条件:可燃物、与氧气或空气接触、温度达到可燃物的着火点,三个条件缺一不可,则从燃烧条件分析,通风口的作用是提供氧气;
(2)液化石油气主要是通过石油分馏获得;
(3)天然气主要成分是甲烷,甲烷密度比空气小,故为防止燃气泄漏造成危险,漏气报警器应安装在厨房的高处,原因是:相同条件下,天然气的密度比空气的密度小;
(4)①由图可知,空气反应器中发生的反应是氧化亚铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜,化学方程式为;②甲烷在空气中完全燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式为;由图可知,空气反应器中发生的反应是氧化亚铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜,化学方程式为,燃料反应器中发生的反应是氧化铜与甲烷反应生成氧化亚铜、二氧化碳和水,化学方程式为,则总反应方程式为,则等质量甲烷的耗氧量:在空气中完全燃烧=通过该化学链燃烧;
③“化学链燃烧”技术可避免空气直接与甲烷接触,则与甲烷在空气中燃烧相比,该技术的优点是确保能完全燃烧,不会产生污染性气体CO;便于获得高浓度的;
(5)可燃冰在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式为 。
4.(2024·江苏无锡·三模)某化学兴趣小组同学通过对小区内居民的走访调查,了解不同时代的家用燃料。
项目活动一:认识燃料
家用燃料经历了如下图所示的变迁过程。
(1)柴草、煤炭等燃料燃烧不充分会产生大量烟尘,烟尘主要含有的元素为________。
(2)我国“西气东输工程”中的“气”是_______(填名称)。
项目活动二:燃料变化的意义
(3)充分燃烧1kg煤或天然气释放热量和产生SO2的质量,如图。
由图可知从煤升级成天然气的优点有_______(任写一点)。
项目活动三:了解新能源
Ⅰ.氢能源,当前我国氢能按如图规划发展迅速:
(4),该反应制得的氢气属于____(填“灰”或“蓝”或“绿”)氢。
(5)科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下实现如图反应。
①太阳光照射时CeO2发生反应,该过程是由__________能转化为化学能。
②加热至900℃所发生的化学反应方程式为____。
Ⅱ.合成汽油:2022年3月4日,我国开发出全球首套二氧化碳加氢制汽油装置。
二氧化碳合成汽油的过程如图,c、d是最终制得的汽油中所含物质的分子结构模型。
(6)分子c、d 不属于同种物质,理由是_____。
(7)反应Ⅱ___(填“是”或“不是”)化合反应。
(8)根据上述信息判断,下列说法正确的是___(填符号)。
a.该合成汽油属于不可再生能源
b.反应Ⅱ实现了从无机物到有机物的转化
c.“二氧化碳变汽油”的研究成果,有助于人类减少对化石能源的依赖
【答案】(1)碳元素/C
(2)天然气
(3)热值高,污染小
(4)灰
(5)太阳或光
(6)分子构成不同
(7)不是
(8)b、c
【详解】(1)柴草、煤炭(主要含有碳元素)等燃料燃烧不充分会产生大量烟尘,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,则烟尘主要含有的元素为碳元素;
(2)我国“西气东输工程”中的“气”是天然气;
(3)根据图示,煤升级为天然气,单位质量的天然气燃烧比煤燃烧释放的热值高,产生二氧化硫少,污染小;
(4)根据反应原理,则该反应为煤炭气化制得的氢气,属于灰氢;
(5)①太阳光照射时CeO2发生反应,该过程是由太阳或光能转化为化学能;
②加热至900℃,二氧化碳、水、铈反应生成氢气、一氧化碳和二氧化铈,发生的化学反应方程式为:;
(6)根据图示,分子c、d 的分子构成不同,因此不属于同种物质;
(7)反应Ⅱ的反应物为CO和氢气,已知生成物为(CH2)n,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,则一定还有含有氧元素的生成物,所以该反应的生成物不止一种,故不是化合反应;
(8)a、该合成汽油可通过二氧化碳加氢制取,属于可再生能源,故错误;
b、反应Ⅱ中一氧化碳属于无机物,(CH2)n属于有机物,实现了从无机物到有机物的转化,故正确;
c、“二氧化碳变汽油”的研究成果,有助于人类减少对化石能源的依赖,故正确;
故选:bc。
5.(2024·江苏扬州·二模)某小组同学准备向校报提交一份“家用燃料的变迁与合理使用”的研究报告。为此,同学们进行了以下三个主题的研究。
主题一:研究燃烧条件
(1)同学们依据图-1进行实验(夹持仪器略去)。实验过程:①通入,点燃酒精灯,一段时间后,a、b中均无明显现象;②熄灭酒精灯,立即改通,a中无明显现象,b中红磷燃烧。实验过程②中,对比a、b中的实验现象,可知可燃物燃烧的条件之一是____。实验过程中,能说明可燃物燃烧需要氧气的实验是____。
主题二:研究家用燃料的变迁
(2)同学们查阅资料,了解到家用燃料的更新历程如图-2所示。
①在家庭中使用煤(含碳量95%左右)取暖时,由于通风不畅,会发生CO中毒,请用化学方程式解释生成CO的原因是____。
②调查中还发现有的燃气灶火焰发黄、锅底发黑。根据研究所得,他们给出调节建议,将燃气灶的进风口____(填“调大”或“调小”)。
③充分燃烧1kg煤或天然气释放的热量和产生SO2的质量如图-3所示。据图分析,家庭燃料升级为天然气之后的优点有____。
主题三:研究新能源
(3)同学们预测未来燃料的发展方向是开发和利用清洁高效的能源。氢气被认为是理想的能源,当前,我国氢能按图-4规划发展。
①利用C + H2OCO + H2制得的氢气属于____(填“灰氢”、“蓝氢”或“绿氢”)。
②蓝氢的制得使用了碳捕捉技术,通常用纳米CaO吸附碳源,吸附原理与活性炭相似,是因为其结构____(填特征)。
③通过“可再生能源”分解水可获得绿氢,该能源可能是____(写一种)。
【答案】(1)温度达到着火点 实验过程①
(2) 调大 热值高,污染小
(3) 灰氢 疏松多孔 太阳能(合理即可)
【详解】(1)实验过程②中,熄灭酒精灯,立即改通O2,因为a中红磷在实验过程①中没有加热,温度没有达到着火点,即使与氧气接触也不能燃烧,所以无明显现象,b中红磷在实验过程①中用酒精灯加热,温度达到着火点,此过程中又与氧气接触,故出现燃烧现象。对比a、b中的实验现象,可知可燃物燃烧的条件之一是:温度达到着火点。实验过程①中,b中红磷虽然用酒精灯加热,温度达到着火点,但通入的是氮气,导致b中红磷因为没有跟氧气接触而没有燃烧,故该实验中,能说明可燃物燃烧需要氧气的实验过程是:实验过程①。
(2)煤的主要成分是碳,在家庭中使用煤取暖时,由于通风不畅,氧气不足,碳不充分燃烧生成一氧化碳,该反应的化学方程式为:。使用燃气灶时,常常出现火焰发黄、锅底发黑现象,这是氧气氧气不足,天然气(或液化石油气)燃烧不充分造成的,因此应该将燃气灶的进风口调大。根据图-3所示,同样多的天然气和煤比,燃烧天然气放出的热量多,生成的二氧化硫少,因此家庭燃料升级为天然气之后的优点有:热值高,污染小。
(3)根据图-4,煤炭气化得到的氢能是灰氢,因此利用制得的氢气属于灰氢。活性炭具有疏松多孔的结构,因此它具有较强的吸附性,蓝氢的制取使用了碳捕捉技术,纳米CaO吸附碳源的原理与活性炭相似,故纳米CaO的结构也具有疏松多孔的特征。“可再生能源”分解水可获得绿氢,“可再生能源”有多种,如太阳能、风能等。
考点五 探寻低碳生活的行动方案
考法 01 碳中和、碳达峰
1.(2025·江苏淮安·一模)“碳中和”,是指一定时间内CO2的排放量与吸收量基本相当。我国力争在2060年前实现“碳中和”,体现了中国对解决气候问题的大国担当。
(一)“碳”排放: 倡导“低碳”生活,主要是为了减少CO2的排放。
(1)海洋能吸收CO2,原因之一是CO2能H2O与反应生成___________。
(2)下列节能减排的建议,可行的是___________(填字母序号)。
A.停止使用化石燃料 B.推广使用光伏发电
C.鼓励民众公交出行 D.电脑不用时长时间开着
(二) “碳”转化:
(3)一定条件下,可将H2和CO2在催化剂表面转化成有机清洁燃料甲醇(CH3OH)和水,写出反应的化学方程式___________。
(三) “碳”利用
(4)超临界是指温度与压强达到一定值时,CO2形成气态与液态交融在一起的流体,研究发现超临界CO2流体和水相似,溶解能力强,被誉为“绿色环保溶剂”。下列关于超临界CO2流体的说法,正确的是___________(填字母序号)。
A.它是混合物 B.它的化学性质与普通二氧化碳相同
C.它的分子不再运动 D.它可代替许多有害、有毒、易燃的溶剂
(5)2022年北京举办了第24届冬季奥林匹克运动会,冬奥会标志性场馆“冰丝带”利用了无处不在的“空气能”为3000m场馆供暖,从而实现每年减排CO2160t,进而缓解了温室效应,如图是小科同学验证该问题的实验装置,在___________(填“阳光”或“黑暗”)环境中一段时间后,可观察到水柱向___________(填“左”或“右”)移动。
【答案】(1)H2CO3
(2)BC
(3)
(4)BD
(5)阳光 左
【详解】(1)二氧化碳能和水反应生成碳酸,碳酸的化学式为:H2CO3;
(2)A、化石燃料是当前人类获取能量的主要来源,停止使用化石燃料是不现实的,故说法错误;
B、推广使用光伏发电可以减少化石燃料的使用,减少二氧化碳的排放,故说法正确;
C、鼓励民众公交出行可以减少化石燃料的使用,减少二氧化碳的排放,故说法正确;
D、电脑不用时长时间开着浪费能源,故说法错误;故选BC;
(3)H2和CO2在催化剂表面转化成有机清洁燃料甲醇(CH3OH)和水,反应的化学方程式为:;
(4)A、超临界CO2是指温度与压强达到一定值时,CO2形成气态与液态交融在一起的流体,只含一种物质,它是纯净物,故说法错误;B、超临界CO2和二氧化碳是同一种物质,都是由二氧化碳分子构成的,因此它的化学性质与普通二氧化碳相同,故说法正确;C、它的分子也是在不断运动,故说法错误;
D、由题干信息可知,它可代替许多有害、有毒、易燃的溶剂,故说法正确;故选BD;
(5)由于二氧化碳的吸热能力强,在阳光下一段时间后,吸收的热量多,气体膨胀,压强增大,从而水柱会往左移动。
考法 02 碳捕集、碳封存
2.(24-25九年级上·江苏苏州·期末)CO2过量排放会产生环境问题。一方面可通过减少CO2排放,另一方面可运用科学方法捕集CO2,实现CO2的循环利用。
I、碳排放(1)写1条减少碳排放的家庭低碳生活方案:______。
II、碳循环
(2)CO2是自然界碳循环的重要组成部分。大气中CO2的主要来源有______(写1条)。
(3)海水吸收是减少大气中CO2的重要途径,该反应的化学方程式为______。
III、碳捕集
(4)在较低温度下,用氨水捕集CO2,生成的碳酸氢铵可作肥料。由于氨水具有强挥发性,挥发出的氨气会与CO2发生反应,生成。
①写出氨气与CO2反应的化学方程式:______。
②氨水法捕集CO2生成碳酸氢铵时需要在较低温度下进行的原因是______。
IV、碳利用
(5)工业上提纯CO2的主要流程如下图所示,使用液态氨“分离”提纯CO2的原理是______。
(6)CO2和CH4两种温室气体在催化剂作用下能转化为合成气。反应的微观示意图如下图所示,该反应的化学方程式为______。
(7)CO2催化加氢制甲醇(CH3OH),化学方程式为,其中80%的CO2能转化为CH3OH。计算44t CO2理论可制得甲醇的质量。(写出计算过程)
【答案】(1)选择节能家电、合理使用电器等/垃圾分类、减少塑料使用、循环用水等/环保出行方式等
(2)化石(含碳)燃料的燃烧、动植物的呼吸作用、微生物的分解(合理即可)
(3)
(4) 温度较高时,氨水易挥发,原料损失/易分解,产率降低
(5)液态氨气化过程吸热提供低温环境,利用与杂质气体沸点不同,从而使液化分离
(6)
(7) 解:设理论可制得甲醇质量为x,
答:理论可制得甲醇质量为。
【详解】(1)减少碳排放的家庭低碳生活方案有很多,节约能源方面:选择节能家电、合理使用电器等;减少废物和促进循环利用方面:垃圾分类、减少塑料使用、循环用水等;选择绿色生活方式方面:环保出行方式等;故填:选择节能家电、合理使用电器等或垃圾分类、减少塑料使用、循环用水等或环保出行方式等;
(2)大气中的主要来源有化石(含碳)燃料的燃烧、动植物的呼吸作用、微生物的分解,故填:化石(含碳)燃料的燃烧、动植物的呼吸作用、微生物的分解(合理即可);
(3)海水吸收是减少大气中的重要途径,即二氧化碳与水反应生成碳酸,反应的化学方程式为,故填:;
(4)①与发生反应,生成,反应的化学方程式为,故填:;
②氨水法捕集生成时需要在较低温度下进行的原因是温度较高时,氨水易挥发,原料损失,易分解生成氨气、水和二氧化碳,产率降低,故填:温度较高时,氨水易挥发,原料损失或易分解,产率降低;
(5)由流程图可知,使用液态氨“分离”提纯的原理是液态氨气化过程吸热提供低温环境,利用与杂质气体沸点不同,从而使液化分离;
故填:液态氨气化过程吸热提供低温环境,利用与杂质气体沸点不同,从而使液化分离;
(6)由反应的微观示意图可知,和在催化剂作用下,生成一氧化碳和氢气,反应的化学方程式为,故填:;
(7)见答案。
考法 03 二氧化碳的资源化利用
3.(2026·江苏扬州·一模)CO2过量排放会产生环境问题。一方面可通过减少CO2排放,另一方面可运用科学方法捕集CO2,实现CO2的循环利用。
Ⅰ、碳排放(1)写1条减少碳排放的家庭低碳生活方案:_______。
Ⅱ、碳循环
(2)CO2是自然界碳循环的重要组成部分。大气中CO2的主要来源有_______(写1条)。
(3)海水吸收是减少大气中CO2的重要途径,该反应的化学方程式为_______。
(4)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_______。(填字母)。
A.严禁使用化石燃料煤、石油等
B.捕集能源使用过程中生成的CO2,进行封存
C.改进技术,提高能效
D.大力推广使用干冰实现人工增雨,缓解旱情
Ⅲ、碳利用
(5)工业上提纯CO2的主要流程如下图所示,结合流程图回答问题:
①液态氨转化为气态氨的过程_______(填“吸收”或“放出”)热量。
②分离过程利用各气体的_______不同。
③该流程中可循环利用的物质是_______,这样做的优点是_______。
【答案】(1)随手关灯(合理即可)
(2)化石燃料的燃烧/人和动植物的呼吸
(3)
(4)AD
(5)吸收 沸点 NH3 节约原料,降低生产成本(合理即可)
【详解】(1)减少碳排放的家庭低碳生活方案:随手关灯(合理即可)。
(2)大气中的主要来源有化石燃料的燃烧或人和动植物的呼吸。
(3)CO2和水反应生成碳酸,即为海水吸收CO2的反应,化学方程式为:。
(4)A、目前能源结构仍以化石燃料为主,无法"严禁使用",只能减少使用,措施不可行; B、捕集封存CO2可以降低大气CO2含量,措施可行; C、提高能效能减少能源消耗,减少CO2排放,措施可行;D、干冰升华后CO2会重新排入大气,不能减少大气CO2总量,无法降低能源使用带来的CO2影响,措施不可行;故选AD。
(5)①液态变为气态(汽化)的过程需要吸收热量; ②该分离方法利用不同气体沸点不同,使CO2液化、杂质保持气态,实现分离; ③流程中分离出的氨气可以重新投入使用,属于可循环物质,循环利用可以节约原料、降低成本,减少污染等(合理即可)。
知识点一 二氧化碳对生活和环境的影响
1.二氧化碳用途:
光合作用的原料;灭火;温室的气体肥料 ;化工产品的原料;干冰用作制冷剂、人工增雨;
2.二氧化碳对环境的影响:
(1)二氧化碳的温室效应让地球有人类生存需要的适宜温度;
(2)二氧化碳无毒但不能供给呼吸,在人群密集的地方注意通风换气;
(3)过多排放引起温室效应。造成温室效应的原因:人类消耗的化石燃料急剧增加,森林大面积破坏。
知识点二 低碳生活的策略
低碳行动是人类应对全球变暖的重要措施;控制大气中二氧化碳含量的措施主要有:减少化石燃料的燃烧,更多使用不含碳的清洁能源;植树造林;采用物理、化学方法,捕集、利用、封存二氧化碳。
1.(2025·江苏苏州·中考真题)自然界能减少大气中CO2含量的途径是
A.火山喷发 B.森林着火 C.光合作用 D.碳酸分解
【答案】C
【详解】A、火山喷发会释放大量CO2等气体,增加大气中的CO2含量,故A错误;
B、森林着火时,燃烧有机物会生成CO2,增加大气中的CO2含量,故B错误;
C、光合作用是植物吸收CO2,将其转化为有机物和氧气的过程,直接减少大气中的CO2,故C正确;
D、碳酸分解会释放CO2,增加大气中的CO2含量,故D错误。
故选C。
2.(2024·江苏无锡·三模)5月15日是全国低碳日。下列做法不符合低碳环保理念的是
A.节约使用纸张 B.鼓励绿色出行
C.治理有污染的企业 D.填埋废旧电池
【答案】D
【详解】A、节约使用纸张,可以节约资源,减少二氧化碳排放,与低碳环保理念一致,不符合题意;
B、鼓励绿色出行,可减少二氧化碳排放,与低碳环保理念一致,不符合题意;
C、治理有污染的企业,可以减少污染,低碳环保理念一致,不符合题意;
D、填埋废旧电池,电池中含有毒物质,会造成环境污染,与低碳环保理念不一致,符合题意。
故选D。
3.(2025·江苏常州·二模)CO2的捕集与资源化利用是化学研究热点,我国力争在2060年实现“碳中和”。
I.CO2的捕集
(1)“碳中和”是指采取措施减少___________等温室气体的排放量,达到相对“零排放”。
(2)红树林具有很强的CO2吸收能力,合理种植红树林,有助于积极营造碳中和林,而且红树林沉积物中的碳酸盐,如碳酸钙可以在一定条件下继续吸收二氧化碳,生成碳酸氢钙[Ca(HCO3)2],请写出该过程的反应方程式:___________。
Ⅱ.CO2的资源化利用
中科院天津工业生物技术研究所,在实验室中首次实现了从CO2到淀粉的低成本人工合成,过程类似“搭积木”(如图)
(3)反应①前后的物质中,属于氧化物的共有___________种。
(4)关于CO2人工合成淀粉的意义,除了为“碳中和”提供一种思路外,还___________(填字母)。
a.有利于解决粮食问题 b.可以节约耕地 c.可以降低生产淀粉成本
【答案】(1)二氧化碳/CO2
(2)CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2
(3)3/三
(4)ab
【详解】(1)“碳中和”是指采取措施减少二氧化碳(CO2)等温室气体的排放量,达到相对“零排放”;
(2)碳酸氢钙中含有氢元素,根据质量守恒定律是碳酸钙与二氧化碳、水反应生成碳酸氢钙,反应的化学方程式为:CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2;
(3)氧化物是由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物。则反应①前后的物质中,属于氧化物是二氧化碳(CO2)、水(H2O)、一氧化碳(CO),共三种;
(4)a、人工合成淀粉可作为一种新型食物来源,缓解传统农业对粮食生产的压力,故选项符合题意;
b、该技术无需依赖大面积农田,减少对土地资源的占用,可以节约耕地,故选项符合题意;
c、目前该技术处于实验室阶段,成本尚未大规模优化,故不能直接确定成本降低,故选项不符合题意;
故选:ab。
4.(2024·江苏南通·一模)“碳中和”,我们一直在行动。
I.碳封存
(1)近年来,我国在海上二氧化碳封存技术领域取得突破,该技术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。
①二氧化碳气体易被压缩是因为其分子之间的间隔相对______(填“较大”或“较小”),该过程属于______(填“物理”或“化学”)变化。
②超临界状态二氧化碳密度高,接近液态二氧化碳;粘度小,流动快,接近气态二氧化碳。为了防止对输送管道内部造成腐蚀,输送超临界二氧化碳的管道材料采用不锈钢或低铬钢等。下列有关说法错误的有______。
A.超临界二氧化碳极易燃烧
B.同等条件下,超临界二氧化碳的输送量比气态二氧化碳小
C.超临界二氧化碳存在于特定的条件下,条件改变,状态改变
(2)氢氧化钙吸收CO2可以“固碳”。某科研小组将氢氧化钙粉末与少量蒸馏水均匀混合,压制成固碳样品块;测定不同CO2浓度下样品质量增加率随时间的变化情况,结果如图1。
①氢氧化钙“固碳”的反应原理为______(用化学方程式表示)。
②据图可知CO2浓度越高,固碳速率越______。
II.碳转化
中国科学家已实现由CO2到淀粉的全人工合成,主要过程为:CO2→甲醇→甲醛→……→葡萄糖→……→淀粉。其中“甲醇→甲醛”阶段的物质转化如图2所示。反应a中四种物质的化学计量数均为1。
(3)推测分子中氧原子的数目:甲醇______(填“>”“<”或“=”)甲醛。
(4)为使甲醇持续转化为甲醛,反应b需补充H2O2。理论上每完成一个甲醇分子到甲醛分子的转化,至少需要补充______个H2O2分子。
【答案】(1)较大 物理 AB
(2) 快
(3)=
(4)1
【详解】(1)①气体分子间间隔大,二氧化碳气体易被压缩是因为其分子之间的间隔相对较大;
该过程无新物质生成,属于物理变化过程;
②A、二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧,说法错误;
B、超临界状态二氧化碳密度高、粘度小、流动快,同等条件下,超临界二氧化碳的输送量比气态二氧化碳大,说法错误;
C、超临界二氧化碳存在于特定的条件下,介于气态和液态之间,条件改变,状态改变,说法正确。
故选AB。
(2)①氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙和水,则氢氧化钙“固碳”的反应原理是;
②据图可知CO2浓度越高,质量增加率越低,则固碳速率越快;
(3)反应a中甲醇与氧气(O2)反应生成甲醛和H2O2,反应a中四种物质的化学计量数均为1,可知氧气与过氧化氢中氧原子数目相等,则甲醇与甲醛中氧原子数目相等;
(4)一个甲醇分子转化为1个甲醛分子,会生成1个H2O2分子,根据可知,反应a每生成一个H2O2分子,反应b需要补充一个H2O2分子,则理论上每完成一个甲醇分子到甲醛分子的转化,至少需要补充1个H2O2分子。
5.(2025·江苏镇江·模拟预测)CO2作为一种碳资源,被广泛应用于工农业生产。
Ⅰ.植物气肥(1)在蔬菜大棚内增大 CO2浓度,有利于植物进行___________,促进生长。
Ⅱ.生产化肥
二氧化碳和氨气可以生产尿素【CO(NH2)2】和碳酸氢铵。
(2)合成尿素的反应为2NH3+CO2 =CO(NH2)2+X,X的化学式是___________。消耗NH3与CO2 质量比为___________。
(3)合成碳酸氢铵,该反应需在较___________(填“高”或“低”)温度下进行。
Ⅲ.催化重整
中国科学家已实现由CO2 到淀粉的全人工合成,主要过程如图1:
阶段Ⅱ的物质转化如图2所示。反应a中四种物质的化学计量数均为1。
(4)推测一个分子中氢原子数目:甲醇比甲醛多___________个。
(5)为使甲醇持续转化为甲醛,反应b___________(填“需要”或“不需要”)补充H2O2。
(6)用CO2 与H2反应生成甲醇CH4O,该反应中CO2 与H2的化学计量数比为___________。
【答案】(1)光合作用
(2)H2O 17:22
(3)低
(4)1/一
(5)需要
(6)1:3
【详解】(1)二氧化碳是植物光合作用的原料,在蔬菜大棚内增大二氧化碳浓度,有利于植物进行光合作用,促进生长,故填:光合作用;
(2)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、O、N、H的个数分别是1、2、2、6,生成物中含C、O、N、H的个数分别是1、1、2、4,则生成物X中还应含1个O、2个H,X的化学式为H2O;由反应的化学方程式可知,消耗NH3与CO2 质量比为(2×17):(12+16×2)=17:22,故填:H2O;17:22;
(3)碳酸氢铵受热易分解,因此该反应需要在较低温度下进行,故填:低;
(4)由图2可知,反应a为甲醇与氧气反应生成甲醛和过氧化氢,根据质量守恒定律可知,化学反应前后原子种类及数目不变,已知反应a中四种物质的化学计量数均为1,则反应物甲醇、氧气中共有1个碳原子、4个氢原子和3个氧原子,生成物过氧化氢中含有2个氢原子和2个氧原子,则生成物甲醛中含有1个碳原子、2个氢原子和1个氧原子,甲醛的化学式为CH2O,甲醇的化学式为CH3OH,因此一个分子中氢原子数目:甲醇比甲醛多1个,故填:1或一;
(5)根据反应a的化学方程式CH3OH+O2=CH2O+H2O2可知,1个甲醇分子转化为1个甲醛分子,会生成1个过氧化氢分子,根据反应b的化学方程式可知,反应a每生成1个过氧化氢分子,反应b需要补充1个过氧化氢分子,则理论上每完成一个甲醇分子到甲醛分子的转化,至少需要补充1个H2O2分子,故填:需要;
(6)根据质量守恒定律,CO2 与H2反应生成甲醇CH4O外,还有水生成,反应的化学方程式为CO2 +3H2CH4O+H2O,则该反应中CO2 与H2的化学计量数比为1:3,故填:1:3。
考点六 调查日常生活中的金属废弃物
考法01 金属锈蚀的原理
1.(2025·江苏苏州·中考真题)为验证活性炭或食盐能加快铁粉生锈速率,进行实验。下表是铁粉、水与不同质量活性炭、食盐均匀混合后,在10分钟内温度上升的实验记录
实验编号
活性炭质量/g
食盐质量/g
温度上升值/℃
1
0
0
0.1
2
0.2
0
22.0
3
0.1
3.1
4
0.2
0.1
56.3
下列说法正确的是
A.铁的锈蚀不需要氧气参与
B.表中的值为0.2
C.欲得出结论“活性炭能加快铁粉生锈速率”可以对比实验1和2
D.对比实验1和4得出的结论是“食盐能加快铁粉生锈速率”
【答案】C
【详解】A、铁的锈蚀需要氧气和水共同作用,故铁的锈蚀需要氧气参与,不符合题意;
B、该实验需要验证活性炭或食盐能加快铁粉生锈速率,由表可知,实验1和2的变量为是否有活性炭,是探究活性炭对铁粉生锈速率的影响,则实验1和3应是探究食盐对铁粉生锈速率的影响,根据控制变量法,变量是是否含食盐,其他因素相同,则x的值为0,不符合题意;
C、实验1(无活性炭、无食盐)与实验2(有活性炭0.2g、无食盐)的变量仅为活性炭。实验2温度显著升高,说明活性炭能加快铁粉生锈速率,故欲得出结论“活性炭能加快铁粉生锈速率”可以对比实验1和2,符合题意;
D、实验1(无活性炭、无食盐)与实验4(有活性炭0.2g、食盐0.1g)的变量为活性炭和食盐,无法单独证明食盐的作用。正确对比应为实验1(无活性炭、无食盐)和实验3(无活性炭、有食盐),不符合题意。
故选C。
考法02 金属防锈的原理和方法
2.(2025·江苏无锡·中考真题)金属资源的循环利用可推动人类社会可持续发展。
I.铁的存在与冶炼
(1)FeCO3在自然环境中能发生变化,反应之一为:4FeCO3+O2=2R+4CO2,R的化学式为_______。
(2)菱铁矿、磁铁矿和赤铁矿都可用于炼铁。写出高温条件下CO与磁铁矿炼铁反应的化学方程式:_______。
II.铁的腐蚀与防护
铁在不同含水量、含氧量环境下会形成黄锈[Fe(OH)3]、红锈(Fe2O3·nH2O)、棕锈(Fe2O3)和黑锈(Fe3O4)等不同的锈。
(3)结合图和图信息,铁形成黄锈的环境条件是_______。铁形成黄锈时,铁元素的化合价_______(填“升高”或“降低”)。
(4)“烤蓝”的原理是在铁表面形成一层致密的四氧化三铁,其作用是_______。
III.铁的再生与利用
由废铁(主要成分是Fe、Fe2O3)回收利用制铁红(Fe2O3)的过程如下:
(5)“酸浸”时加入过量的稀硫酸,X溶液中含有的金属阳离子有:_______。“沉铁①“时将Fe2(SO4)3转化为Fe(OH)3,可使用的试剂是_______。“还原“时向X溶液中加铁,铁的作用是:①将Fe2(SO4)3转变为FeSO4;②_______。
(6)下列叙述正确的是_______(填序号)。
a.铁在自然界中主要以化合物形式存在
b.铁系食品脱氧剂中的铁粉可吸收包装袋中的氧气和水
c.铁和铁的化合物在一定条件下的相互转化体现了物质的多样性
【答案】(1)Fe2O3
(2)
(3)含水量高、含氧量高 升高
(4)隔绝氧气和水,防止铁生锈
(5)Fe2+、Fe3+ 氢氧化钠溶液(或可溶性碱溶液) 除去过量的稀硫酸(或消耗过量的H+)
(6)abc
【详解】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变。反应前:Fe原子有4个,C原子有4个,O原子有4×3+2=14个;反应后:C原子有4个,O原子有4×2=8个。那么2R中含有4个Fe原子和14—8=6个O原子,所以R的化学式为Fe2O3。
(2)磁铁矿主要成分是Fe3O4,在高温条件下,CO与Fe3O4反应生成铁和二氧化碳。化学方程式为:。
(3)观察左图(不同类型铁锈所处环境含水量%)和右图(不同铁锈所处环境含氧量%)对于黄锈Fe(OH)3,其对应的含水量是高(从左图中黄锈的含水量柱看,高含水量占比大),含氧量是高(从右图中黄锈的含氧量柱看,高含氧量占比大)。所以铁形成黄锈的环境条件是含水量高,含氧量高。
铁单质(Fe)中,铁元素化合价为0价;在Fe(OH)3中,根据化合物中各元素正负化合价代数和为0,设铁元素化合价为x,则x+(-1)×3=0,解x=+3价。所以铁形成黄锈时,铁元素的化合价升高。
(4)铁生锈是铁与空气中的氧气和水发生化学反应的过程。在铁表面形成一层致密的四氧化三铁(Fe3O4),这层致密的氧化膜可以隔绝氧气和水,阻止铁进一步与氧气、水接触发生锈蚀,从而起到防止铁生锈(或保护铁制品)的作用。
(5)废铁主要成分是Fe、Fe2O3,加入过量稀硫酸,发生反应:,产生Fe2+;,产生Fe3+。所以X溶液中含有的金属阳离子有Fe2+、Fe3+。
要将Fe2(SO4)3转化为Fe(OH)3,需要加入碱溶液,使Fe3+与OH—结合生成Fe(OH)3沉淀,常用的试剂可以是氢氧化钠溶液(或可溶性碱溶液),反应方程式为:。
X溶液中因为加入了过量稀硫酸,除了Fe2+、Fe3+,还有H+(来自过量的稀硫酸)。加入铁时,铁会与H+发生反应,所以铁的第二个作用是除去过量的稀硫酸(或消耗过量的H+)
(6)a、铁的化学性质比较活泼,在自然界中主要以化合物形式(如铁矿石中的Fe2O3、Fe3O4等)存在,a叙述正确。b、铁粉食品脱氧剂中的铁粉能与包装袋中的氧气和水发生缓慢氧化,从而吸收氧气和水,起到脱氧、防潮的作用,b叙述正确。c、铁可以通过不同反应转化为多种铁的化合物(如FeO、Fe2O3、Fe3O4、FeSO4、Fe(OH)3等),铁的化合物也可以在一定条件下相互转化或转化为铁单质,体现了物质的多样性,c叙述正确。故选abc。
知识点一 废弃金属回收利用技术
1. 物理分选技术:如重力分选、磁力分选、浮选,利用金属与待分离物的密度、磁性及表面物理性质的差异实现分离。
2. 化学处理技术:如酸洗,用酸溶液去除金属表面的氧化物和杂质;电解精炼,将含金属的溶液进行电解得到高纯度的金属。
3. 火法冶金技术:熔炼、焙烧等。
4. 生物冶金技术:利用某些微生物的代谢作用,将金属从废弃物料中浸出和提取。
5. 机械破碎和分离技术:通过破碎机、粉碎机等设备将废弃金属制品破碎成较小的颗粒,然后再通过筛选、风选等方法进行分离和提纯。
知识点二 废弃物金属回收利用的意义
1. 节约资源:金属资源是有限的,回收可以减少对新矿资源的开采。
2. 减少环境污染:降低重金属对土壤、水源、空气等的污染。
3. 节约能源:回收废弃金属所消耗的能源通常比开采和提炼新的金属消耗的能源通常要少得多。
4. 降低温室气体排放:回收过程相较于开采和提炼新金属,会产生更少的温室气体,有助于应对气候变化。
1.(2022·江苏盐城·二模)如图为铁的冶炼和铁制品循环利用的示意图,下列说法错误的是
A.生铁是由铁和碳等元素组成的合金,在物质分类中属于化合物
B.铁矿石冶炼成铁的主要原理是:在高温下用还原剂从铁矿石里把铁还原出来
C.铁制品废弃后易与周围环境中的水、空气等物质作用而锈蚀
D.废旧金属铁循环利用可节约资源,减少对环境的污染
【答案】A
【详解】A、合金属于混合物,生铁是由铁和碳等元素组成的合金,属于混合物;错误;
B、将化合态的铁变成游离态的铁,则铁矿石冶炼铁的主要原理是:在高温下用还原剂从铁矿石里把铁还原出来;正确;
C、铁在潮湿的空气中易生锈,废弃铁制品与周围环境中的水、空气等物质作用而锈蚀;正确;
D、废旧金属铁是可回收资源,将其循环利用可节约资源,减少对环境的污染;正确;
故选A。
2.(2025·江苏扬州·三模)我国每年约有4亿部手机被淘汰,其中的零部件中含约4吨黄金,以下是从中提取金的两种方案。
方案一:乳清蛋白海绵吸附法(如图)
(1)“酸浸”前需粉碎零部件的目的是___________。
(2)乳清蛋白海绵具有___________的结构能吸附金离子。
(3)在高温下“解吸”,通过___________(填“得”或“失”)电子变成Au粉。
方案二:硫脲浸取法(部分工艺如图)
(4)硫脲中硫元素和氢元素的质量比___________,氮元素的质量分数为___________(精确到0.1%),碳、氮元素的化合价分别为+4价和-3价,则硫元素的化合价为___________。
(5)“过程Ⅱ”发生的化学方程式___________;
(6)“过程Ⅰ”浸取的影响因素如图,浸取的最佳pH和温度分别为___________、___________℃。
(7)回收淘汰手机中黄金的重要意义___________(写一条)。
【答案】(1)增大反应物的接触面积,使反应更充分
(2)疏松多孔
(3)得
(4) 8:1 36.8% -2
(5)
(6) pH=3 40℃
(7)减少金属污染对生态环境的危害(合理即可)
【详解】(1)“酸浸”前需粉碎零部件的目的是增大反应物的接触面积,使反应更充分;
(2)乳清蛋白海绵能吸附金离子,则其具有疏松多孔的结构;
(3)金离子通过得电子可以变成金原子;
(4)硫脲中硫元素和氢元素的质量比;
硫脲中氮元素的质量分数:;
硫脲中碳、氮元素的化合价分别为+4价和-3价,设硫元素的化合价为x,根据化合物中正负化合价代数和为零,得,即硫元素的化合价为-2价;
(5)过程II发生的反应为硫酸亚铁、氧气和硫酸反应生成硫酸铁和水,反应的化学方程式为
(6)由图可知,浸取的最佳pH和温度分别为pH=3,40℃;
(7)回收淘汰手机中黄金的重要意义有:减少对原生金矿资源的开采、降低工业生产中的能源消耗、减少金属污染对生态环境的危害、稳定贵金属产品的市场价格、促进资源的循环利用和可持续发展等。
3.(2022·江苏无锡·中考真题)暖宝宝可用于“暖”宝宝。
(1)利用铁粉、活性炭、水和食盐可自制暖宝宝。暖宝宝发热的原因是铁与空气中的______和水反应放热。
(2)利用温度传感器测得两种不同暖宝宝使用时温度变化的曲线如图所示。与市售暖宝宝相比,自制暖宝宝用来取暖的不足有:①______;②______。
(3)利用暖宝宝可从空气中分离出氮气。氮气可用作食品保护气,理由是______。
【答案】(1)氧气
(2)自热暖宝宝放出的热量较大,产生的温度高,容易造成烫伤 自热暖宝宝持续放热时间短
(3)氮气无毒,常温下氮气的化学性质不活泼
【详解】(1)暖宝宝发热的原因是铁与空气中的氧气和水反应,发生的是氧化反应,反应过程中放出热量;
(2)通过比较两种不同暖宝宝使用时温度变化的曲线,可以得出自制暖宝宝用来取暖的不足有:①自热暖宝宝放出的热量较大,产生的温度高,容易造成烫伤,②自热暖宝宝持续放热时间短;
(3)氮气可用作食品保护气,理由是氮气无毒,常温下氮气的化学性质不活泼。
4.(2024·江苏无锡·中考真题)项目小组对铁系食品脱氧剂(又称为“双吸剂”)进行了如下探究。
Ⅰ.探成分
某脱氧剂标签显示含有铁粉、活性炭、食盐以及无水氯化钙等。为确定脱氧剂中铁粉的存在,进行如下实验。
实验1:取一包脱氧剂粉末,用磁铁吸引。观察到部分黑色粉末被吸引。
实验2:取实验1中被吸引的部分粉末放入试管中,加入适量硫酸铜溶液。观察到有红色固体生成。
实验3:另取被磁铁吸引的黑色粉末,撒向酒精灯的火焰。观察到粉末剧烈燃烧,火星四射。
(1)写出实验2中有关反应的化学方程式:_______。
(2)铁粉在空气中能燃烧,而铁丝在空气中不易被点燃。原因是_______。
Ⅱ.明原理
利用图1所示装置进行实验4和实验5。
(3)实验4:一段时间后,观察到气球变大。气球变大的原因是______。
(4)实验5:能证明脱氧剂“脱氧”的现象是______。
Ⅲ.悟应用
实验6:设计如表所示对比实验探究脱氧剂中活性炭和食盐的作用。利用温度传感器测得集气瓶中温度随时间的变化曲线如图2所示。
实验序号
铁粉/g
水/mL
活性炭/g
NaCl/g
①
2
5
0
0
②
2
5
0
③
2
5
0
④
2
5
(5)对比实验①与实验③可得到的结论是________;对比实验③与实验④可得到的结论是__________。
(6)下列叙述正确的是______(填字母)。
a.铁系食品脱氧剂可吸收氧气和水
b.铁系食品脱氧剂使用过程中放出热量
c.铁系食品脱氧剂能延长食物的保存时间
【答案】(1)
(2)铁粉与氧气的接触面积大(合理即可)
(3)集气瓶内氧气被脱氧剂吸收,使瓶内气压变小
(4)打开弹簧夹后,烧杯中的水倒吸
(5)活性炭对脱氧剂脱氧有促进作用 活性炭和氯化钠共同作用更有利于脱氧剂脱氧
(6)abc
【详解】(1)实验1中被磁铁吸引的粉末是铁粉,实验2中是铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,反应的化学方程式为。故填:;
(2)铁粉和铁丝的区别是与氧气的接触面积不同。铁粉与氧气的接触面积大,所以铁粉在空气中能燃烧,铁丝在空气中不易被点燃。
(3)实验4中脱氧剂中的铁粉消耗集气瓶中的氧气,使瓶内气压变小,外界空气进入气球,气球变大。
(4)实验5中脱氧剂中的铁粉消耗集气瓶中的氧气,使瓶内气压减小,打开弹簧夹后,外界大气压使烧杯中的水倒吸。故填:打开弹簧夹后,烧杯中的水倒吸;
(5)实验①与实验③变量为活性炭,由图2知实验③温度升高的快,说明活性炭对脱氧剂脱氧有促进作用;
实验③与实验④变量为NaCl,实验④温度升高得快,说明活性炭和氯化钠共同作用更有利于脱氧剂脱氧。
(6)a、铁可与氧气和水共同作用,无水氯化钙也可以吸收水,所以铁系食品脱氧剂可吸收氧气和水,a项正确;b、铁系食品脱氧剂使用过程中发生缓慢氧化,放出热量,b项正确;c、铁系食品脱氧剂既能吸收氧气,防止食品腐败,又能吸收水分,保持食品干燥,能延长食物的保存时间,c项正确。故选abc。
5.(2026·江苏无锡·一模)铜被誉为现代工业的基石,广泛应用于传统制造及前沿科技等领域。
Ⅰ.识铜
(1)下图“马踏飞燕”是东汉时期青铜文物,寓意马到成功,象征中华民族的进取精神。“金(铜)柔锡柔,合两柔则刚”表明青铜的硬度__________(填“大于”或“小于”)纯铜。
(2)火法炼铜。由制铜的原理是。X的化学式为________。
(3)青铜器保存不当会逐渐生锈,形成的铜锈分为“无害锈”和“有害锈”,结构如图所示。
①在潮湿空气中,铜与、__________反应生成无害锈[];
②青铜器的“修旧如旧”,常用溶液浸泡文物一段时间,将疏松的“有害锈”含有的__________(填离子符号)除去,从而转化为致密的“无害锈”。
Ⅱ.用铜
实验室利用海绵铜将乙醇催化转化为乙醛()的反应过程如下:
(4)反应①的化学方程式为_______。反应过程中使用海绵铜代替铜丝的理由是_______。
Ⅲ.化铜
废旧家电、手机等电子垃圾号称“城市矿山”。兴趣小组用废旧手机电路板【含Fe、Cu、锡(Sn)、金(Au)、树脂等】制备硫酸铜,主要过程如下:
(5)“酸浸”时加入的稀硫酸过量,则溶液甲中含有的溶质有:、__________。
(6)由固体乙得到硫酸铜的反应化学方程式为:,过氧化氢的实际消耗量大于理论值的原因是__________。
(7)下列叙述正确的有 (填序号)。
A.青铜文物的存放应保持环境干燥、洁净
B.在一定条件下,金属Cu和可以相互转化
C.利用城市矿山回收金属资源,体现了资源的循环利用、绿色低碳发展
【答案】(1)大于
(2)SO2
(3)H2O、CO2(或水、二氧化碳) Cl-
(4)2Cu+O22CuO 增大反应物接触面积,加快反应速率,使反应更充分
(5)H2SO4、FeSO4(或硫酸、硫酸亚铁)
(6)反应生成的铜离子会催化过氧化氢分解,部分过氧化氢提前分解,因此实际消耗量大于理论值
(7)ABC
【详解】(1)合金的硬度一般大于其组成纯金属的硬度,因此青铜硬度大于纯铜。
(2)根据质量守恒定律,反应前后原子种类、数目不变,反应前共6个铜原子、3个硫原子和6个氧原子,反应后现有6个铜原子,因此3个X分子中含3个硫原子和6个氧原子,则X化学式为SO2。
(3)①根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3含氢元素和碳元素,因此反应物还需要水和二氧化碳。
②有害锈Cu2(OH)2Cl中含氯离子,用碳酸钠浸泡可将氯离子除去,转化为含碳酸根的无害锈。
(4)反应①是铜和氧气在加热条件下反应生成氧化铜,该反应的化学方程式为2Cu+O22CuO;海绵铜比铜丝的表面积更大,增大反应物接触面积,可以加快反应速率,使反应更充分。
(5)酸浸时,铁和锡与稀硫酸反应,分别生成硫酸亚铁和硫酸锡。由于稀硫酸过量,且铜、金不与稀硫酸反应,因此溶液甲中还含硫酸和硫酸亚铁。
(6)过氧化氢不稳定,在铜离子等催化作用下会自行分解,因此消耗的过氧化氢比理论值更多。
(7)A、潮湿环境会促进青铜生锈,因此青铜文物存放需保持干燥洁净,故该选项符合题意;
B、铜可以先和氧气在加热条件下反应生成氧化铜,氧化铜和稀硫酸反应转化为硫酸铜,硫酸铜也可以通过和铁的置换反应得到铜,二者一定条件下可相互转化,故该选项符合题意;
C、回收电子垃圾中的金属,实现了资源循环利用,符合绿色低碳发展,故该选项符合题意。
故选ABC。
考点七 发热袋的模拟制作
考法01 发热袋的发热原理与模拟制作
1.(2025·江苏常州·一模)学习小组开展“发热袋的模拟制作”的跨学科实践活动。
活动一:探秘发热袋的发热原理及使用方法
市面上有一款“掰掰热暖手宝”(如图所示),包装袋中盛有过饱和醋酸钠溶液和一块小铁片。
【查阅资料】过饱和溶液是指溶液中所含溶质的量大于在该温度下饱和溶液中溶质的含量的溶液,一般是较高温度的饱和溶液冷却形成的。过饱和溶液不稳定,如果搅拌、使溶液受到震动、或往溶液里投入固体“晶种”,溶液里的过量溶质就会结晶析出。
(1)使用“掰掰热暖手宝”时只要来回掰动小铁片,袋中的过饱和溶液受到震动会结晶,这个过程会______(填“放热”或“吸热”)。
(2)“掰掰热暖手宝”可重复使用。将用过的暖手宝放入开水中煮3~5分钟,其中的醋酸钠晶体全部溶解后再冷却形成过饱和溶液,就可再次使用。由此推测,醋酸钠的溶解度受温度的影响情况为______。
活动二:模拟制作简易发热袋
(3)选择制作简易发热袋的外包装袋应考虑的因素有______(选填字母)。
a.强度大 b.能耐受一定的温度 c.易密封 d.难溶于水
(4)配制合适的过饱和醋酸钠溶液是关键。小组同学通过AI搜索发现配制时醋酸钠与水的质量比以不超过为宜。在0℃时,某同学用200mL水(密度为1g/mL),要配成该温度下合适的过饱和溶液,理论上加入醋酸钠的质量m的范围为______(已知0℃时醋酸钠的溶解度为33.0g)。
【答案】(1)放热
(2)醋酸钠的溶解度随温度升高而明显增大
(3)abcd
(4)66g<m<600g
【详解】(1)根据资料溶液中溶质的量超过它的溶解度,这种溶液称为过饱和溶液,一般是较高温度的饱和溶液冷却形成的,过饱和溶液不稳定,如果搅拌、使溶液受到震动、或往溶液里投入固体“晶种”,溶液里的过量溶质就会马上结晶析出,过饱和溶液结晶时会放出热量,使用“掰掰热暖手宝”时只要掰动小铁片,袋中的溶液受到震动会结晶,这个过程会放热;
(2)将用过的暖手宝放入开水中煮,醋酸钠晶体全部溶解,说明温度升高,醋酸钠的溶解度增大;冷却后又能形成过饱和溶液,由此推测,醋酸钠的溶解度受温度的影响情况为 醋酸钠的溶解度随温度升高而显著增大。
(3)a.制作简易发热袋的外包装袋,强度大才能保证在使用过程中不易破损,正确;b.能耐受一定温度,防止在发热过程中因温度升高而损坏, 正确;c.易密封,保证内部溶液不会泄漏,正确;d.难溶于水,防止外包装袋遇水溶解,正确。故选 abcd。
(4)已知0℃时醋酸钠的溶解度为33.0g,200mL水(密度为1g/mL),即水的质量为200g;当配成饱和溶液时,200g水中溶解醋酸钠的质量=;又因为配制时醋酸钠与水的质量比以不超过3:1为宜,200g水最多溶解醋酸钠的质量为200g×3 = 600g。所以理论上加入醋酸钠的质量m的范围为66g<m<600g。
知识点一 发热袋的组成、发热原理以及使用方法
项目
内容
发热袋的组成
醋酸钠、水、金属片
发热袋的发热原理
当金属片被掰动时,会产生轻微的振动,这些振动能够促使溶液中的醋酸钠结晶,从而消耗过饱和的溶质,使溶液达到稳定的饱和状态。这个过程中,结晶过程会释放热量,使暖手宝发热。
发热袋的使用方法
使用掰掰热时,只需轻轻掰动金属片,溶液就会迅速结晶并释放热量,提供温暖。
1.(2025·江苏泰州·三模)“掰掰热”发热袋中装有醋酸钠溶液和一小块金属片。掰动金属片,袋内液体迅速结晶且发热。醋酸钠在不同温度时的溶解度如表所示。下列说法不正确的是
温度/℃
0
10
20
30
40
60
80
90
100
溶解度/g
36.2
40.8
46.4
54.6
65.6
139
153
161
170
A.醋酸钠的溶解度随温度的升高而增大
B.30℃时,将30g醋酸钠加入50g水中,所得溶液质量为80g
C.60℃的醋酸钠饱和溶液降温至30℃,溶剂质量不变
D.将发热袋放入热水中,可再次循环使用
【答案】B
【详解】A、由表格中数据可知,醋酸钠的溶解度随温度的升高而增大,故A说法正确;
B、30℃ 时醋酸钠的溶解度为 54.6 g,对于 50 g 水,最大溶解量为27.3g,故溶液质量 = 溶解的溶质质量 + 溶剂质量 = 27.3 g + 50 g = 77.3 g,故B说法错误;
C、60℃的醋酸钠饱和溶液降温至30℃,醋酸钠的溶解度减小,析出晶体,溶剂质量不变,故C说法正确;
D、醋酸钠的溶解度随温度的升高而增大,发热袋结晶后,将发热袋放入热水中,可通过升温使醋酸钠重新溶解,恢复溶液状态,实现循环使用,故D说法正确;
故选B。
(2025·江苏扬州·二模)阅读下列材料,完成下面小题:
过饱和溶液不稳定,其浓度高于该温度下饱和溶液浓度,当受到外界刺激时会开始结晶,并伴随能量变化,根据此原理同学们制作了“掰掰热暖手袋”。
在盛有过饱和醋酸钠溶液的密封塑料袋内放置一个铁片,扭曲铁片时产生的轻微震动使醋酸钠结晶,并放出热量;结晶出来的醋酸钠,通过加热再次溶解形成过饱和溶液。醋酸钠溶解度见下表:
温度/℃
0
10
20
30
40
60
80
90
100
溶解度/g
36.2
40.8
46.4
54.6
65.6
139
153
161
170
2.下列关于掰掰热暖手袋的叙述错误的是
A.暖手袋的原理是扭曲铁片放出热量
B.暖手袋可以多次循环使用
C.过饱和溶液析出晶体之后仍然饱和
D.醋酸钠结晶析出使溶液温度升高
3.下列关于醋酸钠及其溶液的叙述正确的是
A.醋酸钠属于“可溶”物质
B.30℃时,30g醋酸钠加入50g水中,得到80g饱和溶液
C.40℃的饱和醋酸钠溶液升温到80℃,溶液的溶质质量分数保持不变(不考虑水的蒸发)
D.90℃时,醋酸钠过饱和溶液的溶质质量分数约为 ×100%
【答案】2.A 3.C
【解析】2.A、扭曲铁片的作用是引发结晶,热量来自结晶过程而非铁片本身,叙述错误,符合题意;
B、材料说明结晶后的醋酸钠可加热溶解循环使用,叙述正确,不符合题意;
C、析出晶体后溶液,是在该温度下不能再该溶质的溶液,为该温度下的饱和状态,叙述正确,不符合题意;
D、结晶是放热过程,导致温度升高,叙述正确,不符合题意。
故选A。
3.A、20℃时,溶解度为46.4g(>10g),属“易溶”而非“可溶”,错误;
B、30℃时溶解度为54.6g,50g水最多溶解醋酸钠质量=,总质量=50g+27.3g=77.3g≠80g,错误;
C、40℃到80℃,醋酸钠的溶解度增大,40℃时的醋酸钠饱和溶液,升温到80℃,溶液组成不变,浓度保持不变;溶液浓度也保持不变(不考虑水的蒸发),正确;
D、90℃饱和溶液溶质质量分数为,分母应为261g而非262g,错误。
故选C。
(2025·江苏徐州·一模)阅读下列材料,完成下面小题:
在跨学科实践活动中同学们制作“掰掰热暖手袋”。过饱和溶液不稳定,其浓度高于该温度下饱和溶液浓度,当受到外界刺激时会开始结晶,并伴随能量变化,掰掰热暖手袋就是根据上述原理制成的。在盛有过饱和醋酸钠溶液的密封塑料袋内放置一个铁片,扭曲铁片时产生的轻微震动使醋酸钠结晶,并放出热量;结晶出来的醋酸钠,通过加热再次溶解形成过饱和溶液。醋酸钠溶解度见下表:
温度/℃
0
10
20
30
40
60
80
90
100
溶解度/g
36.2
40.8
46.4
54.6
65.6
139
153
161
170
4.下列关于掰掰热暖手袋的叙述错误的是
A.暖手袋的原理是扭曲铁片放出热量 B.暖手袋可以多次循环使用
C.过饱和溶液析出晶体之后仍然饱和 D.醋酸钠结晶析出使溶液温度升高
5.下列关于醋酸钠及其溶液的叙述正确的是
A.醋酸钠属于“可溶”物质
B.30℃时,30g醋酸钠加入50g水中,得到80g饱和溶液
C.40℃的醋酸钠溶液升温到80℃,溶液浓度保持不变(不考虑水的蒸发)
D.90℃时,醋酸钠过饱和溶液的溶质质量分数约为61.6%
【答案】4.A 5.C
【解析】4.A 、暖手袋的原理是扭曲铁片时产生的轻微震动使醋酸钠结晶,醋酸钠结晶过程放出热量,而不是扭曲铁片本身放出热量,选项叙述错误,符合题意;
B、结晶出来的醋酸钠,通过加热再次溶解形成过饱和溶液,所以暖手袋可以多次循环使用,选项叙述正确,不符合题意;
C、过饱和溶液析出晶体之后,此时溶液不能再溶解该溶质,仍然是饱和溶液,选项叙述正确,不符合题意;
D 、醋酸钠结晶过程中放出热量,使溶液温度升高,选项叙述正确,不符合题意。
故选A。
5.A 、根据表格中的数据可知,20℃时醋酸钠的溶解度为46.4g,根据物质溶解性的划分标准,20℃时,溶解度大于10g的物质属于易溶物质,而不是可溶物质(溶解度在1 - 10g之间为可溶物质),错误;
B 、30℃时醋酸钠的溶解度为54.6g,即100g水中最多溶解54.6g醋酸钠,那么50g水中最多溶解醋酸钠质量=,30g醋酸钠加入50g水中,只能溶解27.3g,得到溶液质量为27.3g + 50g = 77.3g,而不是80g饱和溶液,错误;
C 、40℃到80℃,醋酸钠的溶解度增大,若40℃时的醋酸钠溶液是不饱和溶液,升温到80℃,溶液组成不变,浓度保持不变;若40℃时是饱和溶液,升温到80℃变为不饱和溶液,但溶质和溶剂质量都不变,溶液浓度也保持不变(不考虑水的蒸发),正确;
D 、90℃时醋酸钠的溶解度为161g,其饱和溶液的溶质质量分数为,过饱和溶液的溶质质量分数大于该温度下饱和溶液的溶质质量分数,错误。
故选C。
考点八 海洋资源的综合利用与制盐
考法01 海洋资源及其利用
1.(2025·江苏苏州·模拟预测)海洋资源综合利用是非常有价值的研究课题。
海洋资源按其属性可分为海洋生物资源、海底矿产资源、海水资源、海洋能源与海洋空间资源。
各种各样的海洋生物里,鱼类是同人们生活最密切的一种,海洋鱼类一共有超过一万种。海底矿产十分丰富,在近海底有海绿石、磷灰石等矿产;在深海区有铁锰矿石、多金属泥和可燃冰、在近海大陆架的矿产主要有石池、煤、天然气等。海水涨潮落潮形成的潮汐能发电是我国海洋可再生能源开发利用中最为成熟的技术,全国潮汐电站总装机容量为6000kW,居世界第三。反渗透淡化海水是一种比较成熟的技术。其基本原理如图1所示,在海水一侧施加一定的压强,反渗透膜只允许水分子通过,在淡水一侧提取淡水使用。
海水中溶存着80多种元素,其中许多元素可以被提取利用。从海水中提取溴(Br2)的简单模拟流程如图2所示,溴化钠(NaBr)与氯气反应生成溴和氯化钠。
(1)鱼类、虾类、贝类属于海洋___________(填“生物”或“矿产”)资源。
(2)潮汐能属于___________(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(3)海水淡化中,反渗透膜的作用相当于过滤操作中___________(填一种物品名称)的作用;淡化后的海水中氯化钠的质量分数将___________(填“增大”“不变”或“减小”)。
(4)写出从海水中提取溴的化学方程式:___________。
(5)日本不顾国际社会反对,自私的将核污水大量排入海洋污染海洋,核污水中含有大量的放射性元素,对人体健康危害巨大,其中有一种放射性的原子的原子核中含有一个质子和两个中子,则该原子属于___________元素。
(6)海水中含有大量的氯化钠,其在生产生活中有着广泛的用途,若用60g15%的氯化钠溶液配制生理盐水(0.9%),要加水___________g。
(7)随着社会的发展,将来很可能成为一个无化石燃料的时代。锂离子电池的出现为无化石燃料的社会奠定了基础,工作原理如图,正极LiCoO2中Co元素的化合价为___________,负极材料是某种碳单质,一般使用___________(填名称),锂离子电池放电时,由化学能转换为___________。
【答案】(1)生物
(2)可再生
(3)滤纸 增大
(4)
(5)H/氢
(6)940
(7)+3 石墨 电能
【详解】(1)鱼类、虾类、贝类都是具有生命特征的生物,所以属于生物资源;
(2)潮汐能可以源源不断地获得,属于可再生能源;
(3)反渗透膜的作用相当于过滤操作中的滤纸;
淡化后的海水中水的质量减小,氯化钠不变,因此氯化钠的质量分数会增大;
(4)氯气和溴化钠溶液反应生成溴和氯化钠,反应的化学方程式为;
(5)元素是具有相同质子数的一类原子的总称,有一种放射性的原子的原子核中含有一个质子和两个中子,则该原子属于氢元素;
(6)若用60g15%的氯化钠溶液配制生理盐水(0.9%),要加水;
(7)正极LiCoO2中锂元素显+1价,氧元素显-2价,设Co元素的化合价为x,根据在化合物中各元素正负化合价代数和为0,则有(+1)+x+(-2)×2=0,解得x=+3;
负极材料是某种碳单质,一般使用石墨,是因为石墨具有良好的导电性;
锂离子电池放电时,由化学能转换为电能。
考法02 海水制盐 粗盐提纯
2.(2025·江苏盐城·一模)盐城因“盐”得名,拥有两千多年的海盐生产历史。传统制盐工艺以“煎煮法”为主,体现了古代劳动人民对海洋资源的智慧利用。如今,现代制盐技术结合资源循环理念,可实现海水淡化、盐化工产品开发等综合应用。
任务一:了解海洋中的资源
(1)海洋是人类拥有的巨大的资源宝库。人类可以从海洋中获取的资源有______(填序号)。
A.海洋矿产资源 B.海洋生物资源 C.海洋化学资源 D.海洋能源资源
(2)海洋生物质燃料是一种由海洋各种生物提供的能量,海洋生物质能属于______(填“可再生能源”或“不可再生能源”)。
(3)谈谈你对海洋能源的认识______(优势和不足各写一点)。
任务二:从海水中提取NaCl
海水中主要盐类的含量及溶解度曲线如图所示:
(4)古代盐民通过“煎盐法”制盐,此方法属于______(填“降温结晶”或“蒸发结晶”),对比现代“晒盐法”,此方法的不足之处是______(只写一点即可),晒盐过程中海水蒸发所需能量主要来自_____。请根据图b的有关数据解释人类主要通过“煎煮法”或“晒盐法”获取NaCl的原因:_____。
(5)实验室一种模拟海洋资源综合利用的流程图如图:
①粗盐净化过程中,向粗盐溶液中依次加入稍过量的BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液以除去CaCl2、MgCl2和Na2SO4。充分反应后过滤,得滤渣X,向滤液中加入适量的稀盐酸,搅拌、煮沸,得氯化钠溶液。下列说法正确的是______(填序号)。
A.滤渣X中有三种成分
B.“向滤液中加入适量的稀盐酸”目的只是为了除去过量的NaOH
C.除杂过程中有Na2CO3参加的化学反应都为复分解反应
D.加入试剂的顺序还可以是NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液
②海水提取粗盐后的母液是NaCl的______(填“饱和”或“不饱和”)溶液,写出一个向母液中加入石灰乳所发生反应的化学方程式_____,用母液作为提取金属镁原料的优点是______(写一点)。
(6)结合图a的有关数据,计算理论上从1000t海水中能提取金属镁的质量约为______t(计算结果保留一位小数)。
【答案】(1)ABCD
(2)可再生能源
(3)优势:储量大、清洁等。 不足:技术尚不成熟、利用成本高等。
(4)蒸发结晶 能耗大(需消耗大量燃料) 太阳能 NaCl 的溶解度随温度变化不大
(5)CD 饱和 MgCl₂ + Ca(OH)₂ = Mg(OH)₂↓ + CaCl₂ 可充分利用海水资源、节约原料等
(6)1.2
【详解】(1)海洋中蕴含矿产资源、生物资源、化学资源和能源资源,故选ABCD。
(2)生物质燃料来自于生物生长,与太阳能等共同循环,故属可再生能源。
(3)海洋能源资源丰富、清洁可再生,但受技术和环境条件限制、开发成本较高。
(4)“煎盐法”制盐,是通过加热使水蒸发,食盐结晶析出,故“煎盐法”属于“蒸发结晶”;其不足之处示例:需消耗大量燃料(成本高);晒盐时蒸发所需能量主要来自“太阳能”;由图 b 可知 NaCl 的溶解度随温度变化不大,不易通过降温结晶得到,只能靠蒸发水分结晶,所以古今主要采用“煎煮法”或“晒盐法”制取 NaCl。
(5)①A、加入氯化钡后,硫酸钠和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠。加入氢氧化钠后,氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁和氯化钠,加入碳酸钠后,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠,和过量氯化钡反应生成碳酸钡和氯化钠,所以滤渣X有BaSO4、BaCO3、 Mg(OH)2、CaCO3 四种成分;故错误;B、“向滤液中加入适量的稀盐酸”目的是为了除去过量的NaOH、Na2CO3,故错误;C、除杂过程中有Na2CO3参加的化学反应有碳酸钠与氯化钙生成碳酸钙和氯化钠、碳酸钠与氯化钡生成碳酸钡和氯化钠、碳酸钠与盐酸生成氯化钠、水和二氧化碳,都为复分解反应,故正确;D.加入NaOH溶液除去氯化镁、加入 BaCl2溶液除去硫酸钠、加入 Na2CO3溶液除去氯化钙和过量的氯化钡,故正确。故选CD。
②海水提取粗盐后的母液是NaCl结晶析出后的溶液,故是NaCl的饱和溶液;向母液中加入石灰乳(主要成分 Ca(OH)2)与MgCl2反应生成氢氧化镁和氯化钙,反应的化学方程式为 MgCl₂ + Ca(OH)₂ = Mg(OH)₂↓ + CaCl₂。母液作提取镁的原料的优点是能综合利用海洋资源、减少浪费等。
(6)由图 a 可知每 1000 t 海水中的 Mg 主要来自 MgCl₂(含量 0.328 %) 和 MgSO₄(含量 0.210 %): MgCl₂ 质量为 1000 t × 0.328 % = 3.28 t,MgCl₂ 中的镁的质量为 。MgSO₄ 质量为 1000 t × 0.210 % = 2.10 t,MgSO₄ 中的镁的质量为 。 总计约 0.83 t+0.42 t≈ 1.2 t。
考法03 氯化钠及其用途
3.(2025·江苏南通·模拟预测)海洋蕴藏着丰富的化学资源,含有的化学元素有80多种。
(1)海水晒盐时,液态水蒸发为水蒸气的过程中,水分子的结构_______(填“发生”或“没有”)改变。
(2)钠原子的结构示意图为,氯原子的结构示意图为。
①钠原子转变为钠离子时,发生变化的是________(填“质子数”或“电子数”)。
②x的数值为________。
(3)氢气在氯气中燃烧的微观示意图如图1所示,该反应的化学方程式为_______。
(4)农业上常用某浓度的氯化钠溶液来选种,该溶液的微观示意图如图2所示。
①该溶液中溶质与溶剂的质量之比为___________。
②从电性的角度预测溶液中钠离子与水分子中的氧原子较近,可能的原因是___________。
【答案】(1)没有
(2)电子数 8
(3)
(4)13:68 水分子中氧原子带负电荷,与带正电荷的钠离子相互吸引
【详解】(1)海水晒盐时,液态水蒸发为水蒸气的过程中,只是水分子间隔变大,水分子的结构没有改变;
(2)①钠原子最外层电子数为1,在化学反应中易失去1个电子形成钠离子,质子数不变,所以钠原子转变为钠离子时,发生变化的是电子数;
②在原子中,核内质子数=核外电子数,则x的数值=;
(3)由微观示意图可知,该反应为氢气与氯气在点燃条件下反应生成氯化氢,化学方程式为;
(4)①氯化钠溶液中的溶质、溶剂分别是氯化钠、水,则由微观示意图可知,溶液中NaCl与H2O的微粒个数比为1:17,该溶液中溶质与溶剂的质量之比为13:68;
②从电性的角度预测溶液中钠离子与水分子中的氧原子较近可能的原因是:水分子中氧原子带负电荷,与带正电荷的钠离子相互吸引。
知识点一 海洋中的资源
海洋资源
海洋生物资源: 类、贝类、甲壳类等;浮游生物类;藻类等
海底矿产资源:海底油气资源、煤、 、砂矿、锰结核等
海水化学资源:海水中含有大量 、氯化镁、硫酸钠等
海洋能资源:潮汐能、海流能、波浪能、海洋温差能等
海洋空间资源:海上交通、海上文旅、海上渔业等
知识点二 海水晒盐
(1)原理∶经过风吹和日晒使水分蒸发,食盐从海水中结晶析出。
(2)主要过程如下∶
知识点三 粗盐中难溶性杂质的去除
1.实验用品
玻璃棒、蒸发皿、坩埚钳、酒精灯、漏斗、药匙、量筒、胶头滴管、铁架台、托盘天平、滤纸、火柴、粗盐
2.实验步骤
(1)称量
(2)溶解(玻璃棒作用:搅拌加速溶解)
(3)过滤(要点:“一贴、二低、三靠”; 玻璃棒的作用:引流,防止液滴溅出);
(4)蒸发(加热时用玻璃棒不断搅拌,当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,用余热把滤液蒸干;玻璃棒的作用搅拌使受热均匀,防止局部温度过高液体飞溅)
(5)算产率
【总结】本实验中玻璃棒的作用
实验
玻璃棒的作用
目的
固体溶解
搅拌
加速溶解
过滤
引流
防止液体外溅或冲破滤纸
蒸发
搅拌
防止因局部温度过高引起液体或晶体飞溅
转移
【注意】粗盐经过溶解、过滤、蒸发后得到的精盐是混合物。
知识点四 氯化钠的重要价值
1.查阅资料,了解氯化钠在各领域的用途或对人体健康的重要作用。
领域
用途或作用
工业
用于制取碳酸钠、氢氧化钠、氯气、盐酸等
农业
用氯化钠溶液来
医疗
配制
生活
作调味品,腌渍蔬菜、鱼、肉、蛋等,延长保存时间
其他
公路上用于消除积雪等
人体健康
①钠离子对神经调节、维持细胞内外正常的水分分布和促进细胞内外物质交换起重要作用;②氯离子是胃液中的主要成分,具有促生盐酸、帮助消化和增进食欲的作用
2.调查市场上销售的食用盐种类,了解它们的主要成分及功能,并为自己家选择食用盐。
种类
主要成分
功能
加碘盐
NaCl、KIO3
为人体补充碘元素,防治缺碘引起的
低钠盐
NaC1、KC1、KIO3、MgSO4
减盐不减咸,帮助人体维持钠、钾平衡,防控高血压,适宜中老年人及高血压患者
加锌盐
NaC1、KIO3、葡萄糖酸锌(或乳酸锌)
预防青少年和儿童缺锌
加钙盐
NaC1、KIO3、活性钙
维持人体骨钙、血钙及细胞钙的平衡,预防缺钙所致疾病的发生,青少年缺钙会引起 ,老年人缺钙会引起
加硒盐
NaCl、亚硒酸钠(Na2SeO3)
防治因缺硒引起的疾病
1.(2025·江苏常州·中考真题)下列粗盐提纯的相关操作中正确的是
A.取用药品 B.溶解药品 C.过滤操作 D.蒸发结晶
【答案】C
【详解】A、取用药品时,瓶塞应倒放,防止污染药品,A 错误;
B、溶解药品在烧杯中进行,用玻璃棒搅拌加速溶解,不能用药匙搅拌,B 错误;
C、过滤时,应遵循“一贴二低三靠”的规则,需使用玻璃棒引流,C 正确;
D、蒸发结晶应在蒸发皿中进行,蒸发皿可直接加热,不需要使用陶土网,D 错误。
故选C。
2.(2025·江苏无锡·中考真题)综合利用海洋资源是解决人类社会面临的资源短缺等难题的重要途径。回答以下3个问题。
(1)海底埋藏着大量的“可燃冰”,可燃冰的主要成分为甲烷水合物。下列叙述正确的是
A.可燃冰属于纯净物
B.可燃冰的组成与水相同
C.甲烷易溶于水
D.甲烷充分燃烧生成水和二氧化碳
(2)NaCl的溶解度曲线如图所示。下列叙述正确的是
A.NaCl的溶解度是36g
B.20℃时,25g水中加入8gNaCl形成不饱和溶液
C.将40℃的NaCl饱和溶液降温,无晶体析出
D.工业上常用降温结晶的方法来获得NaCl晶体
(3)电解饱和食盐水制取NaOH的反应是:。下列化学用语表达的意义正确的是
A.Na+——钠元素的化合价为+1价 B.H2O——氢分子和氧原子
C.2OH-——2个氢氧根离子 D.Cl2——2个氯原子
【答案】(1)D (2)B (3)C
【解析】(1)A、可燃冰的主要成分为甲烷水合物,还含有其他物质,属于混合物,说法错误;
B、可燃冰是混合物没有固定的组成,与水的组成不相同,说法错误;
C、甲烷难溶于水,说法错误;
D、甲烷(CH4)充分燃烧生成水和二氧化碳,说法正确。
故选:D。
(2)A、固体的溶解度受温度影响,不同温度氯化钠的溶解度不同,说溶解度需指明温度,说法错误;
B、由溶解度曲线可知,20℃时,NaCl的溶解度是36g,表示在20℃时,100g水中最多能溶解36gNaCl,则25g水中能最多溶解9gNaCl,故20℃时,25g水中加入8gNaCl形成不饱和溶液,说法正确;
C、由溶解度曲线可知,将40℃的NaCl饱和溶液降温,溶解度减小,有晶体析出,说法错误;
D、由溶解度曲线可知,NaCl的溶解度受温度影响不大,则工业上常用蒸发结晶的方法获取NaCl晶体,说法错误。
故选:B。
(3)A、Na+——表示钠离子或1个钠离子,说法错误;
B、H2O——表示水、水由氢、氧元素组成、1个水分子、1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成,说法错误;
C、2OH-——2个氢氧根离子,说法正确;
D、Cl2——表示氯气、氯气由氯元素组成、1个氯分子、1个氯分子由2个氯原子构成,说法错误。
故选:C。
3. (2025·江苏扬州·二模)阅读下列材料,完成下面小题。
粗食盐水中常含有Ca2+、Mg2+、等杂质离子,卢老师带领化学实验小组用粗食盐水制备NaCl 固体的流程如下图。
(1)步骤①用到的分离方法中必须使用的玻璃仪器是
A.漏斗 B.滴管 C.量筒 D.酒精灯
(2)在滤液1中,不可能大量存在的离子是
A.Na+ B.Ca2+ C.OH- D.Cl-
(3)下列说法正确的是
A.②中加入的试剂X是CaCl2溶液
B.③中生成的沉淀3经充分洗涤可以得到纯净的 BaCO3
C.④中加入盐酸后, 发生的反应仅为HCl+NaOH═NaCl+H2O
D.流程中的步骤①和②可以互换
【答案】(1)A (2)B (3)D
【解析】(1)步骤①是加入过量NaOH溶液后过滤,以去除Mg2+生成的Mg(OH)2沉淀。过滤操作中必须使用的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯,所以选择A漏斗。
(2)滤液1是步骤①加入过量NaOH溶液并过滤后的溶液。此时,Mg2+已被沉淀去除,但Ca2+由于Ca(OH)2的微溶性,在过量存在下,其浓度受溶解度限制,无法大量存在。而Na+、CI—和OH—均可大量存在。所以选择B
(3)A.②中加入的试剂X通常是溶液用于去除而不是,因此A错误。
B.③中生成的沉淀3包括和,洗涤后无法得到纯净的,因为含有杂质,因此B错误。
C.④中加入盐酸后,不仅与OH—反应(),还与反应()。因此C错误。
D.步骤①(加入NaOH去除Mg2+)和步骤②(加入BaCI2去除)可以互换,因为BaCI2的加入不会与NaOH冲突,且Ba(OH)2可溶,因此D正确。
4.(2025·江苏扬州·一模)海洋是巨大的资源库。
(1)海水淡化——海洋约占地球表面积的71%
①海水中含有多种微观粒子,其中含量最多的微观粒子是______(填符号)。
②海水不能直接饮用,可以通过淡化进行处理,目前反渗透法(如图1)应用最为广泛。从微观角度分析,图2中最接近海水情况的是______(填字母)。淡化后,右侧海水中氯化钠的溶质质量分数将______(填“变大”“变小”或“不变”)。该方法属于______(填“物理”或“化学”)变化。
(2)海水获“盐”
《史记・货殖列传》记载春秋时吴王阖闾就连续不断地在今江苏的淮(安)扬(州)之地“东煮海水为盐”。这样得到食盐的方法在化学上称为______。用煮海水获得的氯化钠中仍然含有氯化镁、氯化钙、硫酸钠等杂质。古人采用“淋盐沥水”(用氯化钠饱和溶液洗涤粗盐)的方法来除去氯化镁等杂质,是因为______。
(3)海水中镁元素的存在形式以氯化镁为主,从海水中提取金属镁的主要步骤如图:
①向海水中加入石灰乳时,发生反应的化学方程式为______。
②操作X的名称是______。
③电解氯化镁时,除得到镁外,还能得到一种气体单质,该气体是______。
(4)海洋碳汇,也叫蓝色碳汇,是利用海洋活动和海洋生物吸收大气中的二氧化碳,并将其固定在海洋中的过程。其中主要的物质转化如下图所示。通常海水的pH值在8.1左右。
①根据以上信息,二氧化碳在海水中的溶解能力比在纯水中______(选填“强”或“弱”)。
②钙化作用时释放的CO2来自______(填“Na2CO3或NaHCO3”)。
③分析以上过程,下列说法正确的是______。
A.钙化作用能将海水吸收的CO2全部全部转化为CaCO3
B.海洋碳汇将CO2以有机物和无机物的形式固定下来
C.该循环能减少大气中的CO2,有利于“碳达峰”“碳中和”目标的实现
【答案】(1) H2O C 变大 物理
(2) 蒸发结晶 氯化钠饱和溶液不能溶解氯化钠但可以溶解氯化镁等杂质
(3) Ca(OH)2+MgCl2=CaCl2+Mg(OH)2↓ 蒸发 氯气/Cl2
(4)强 NaHCO3 B
【详解】(1)①海水中含有多种微观粒子,其中含量最多的微观粒子是水分子,故填:H2O。
②海水中存在钠离子和氯离子和水分子,故图2中最接近海水情况的是C。淡化后,水分子通过分离膜进入左侧,右侧海水中氯化钠的溶质质量分数将变大。该方法没有新物质生成,属于物理变化。
(2)“东煮海水为盐”。这样得到食盐的方法在化学上称为蒸发结晶。
古人采用“淋盐沥水”(用氯化钠饱和溶液洗涤粗盐)的方法来除去氯化镁等杂质,是因为氯化钠饱和溶液不能溶解氯化钠但可以溶解氯化镁等杂质。
(3)①向海水中加入石灰乳时,氯化镁和石灰乳反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,发生反应的化学方程式为。
②氯化镁溶液通过操作X变为晶体,操作X的名称是蒸发。
③电解氯化镁时,除得到镁外,还能得到一种气体单质,根据质量守恒定律为氯气。
(4)①海洋活动和海洋生物吸收大气中的二氧化碳,并将其固定在海洋中,根据以上信息,二氧化碳在海水中的溶解能力比在纯水中强,故填:强。
②氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,钙化作用时释放的CO2来自碳酸氢钠,故填:NaHCO3。
③A.钙化作用还释放了一部分二氧化碳,不能将海水吸收的CO2全部全部转化为CaCO3,错误;B.海洋碳汇是利用海洋活动和海洋生物吸收大气中的二氧化碳,并将其固定在海洋中的过程,海洋碳汇将CO2以有机物和无机物的形式固定下来,正确;C.该循环能减少大气中的CO2,但会改变海水的pH,影响海洋生态,不利于达成“碳达峰”“碳中和”的最终目标,错误。故选:B。
5.(2025·江苏扬州·一模)海洋蕴藏着丰富的资源,人类应合理开发利用。
(1)海洋的“盐矿”
①海水中含丰富的化学元素,其中含量最高的金属元素是______(填元素符号)。
②海水晒盐所采用的结晶方法是______;氯化钠大量析出阶段,所得的卤水是氯化钠的______(填“饱和”或“不饱和”)溶液。
③已知:45℃时氯化钠的溶解度为36.8g。45℃时,恒温蒸发39.2g某氯化钠的不饱和溶液以模拟海水晒盐的过程,恒温蒸发5g水后,刚好析出晶体。请在答题卡上画出恒温蒸发过程中溶质的质量与蒸发水的质量关系图______。
(2)海洋的“能源”
我国对海洋温差发电技术的研究位于世界前列,图2为其工作原理示意图。
①已知氨气由氨分子构成。工作过程中氨分子______(填“发生”或“不发生”)改变。
②传统燃煤发电最终实现了________能→电能的转变。与燃煤发电相比,利用海洋温差发电的优点是______(写出一点即可)。
(3)海洋的“生态”
海水养殖的废水中含有氮元素,若超标排放,会使海洋发生“赤潮”。“SND”工艺是一种通过微生物作用,实现氨氮(氮元素以铵根离子的形式存在)→硝态氮(NO)→氮气(N2)的过程,进而降低水体的含氮量。该工艺脱氮效果如表:
处理时间(h)
氨氮浓度(mg/L)
硝酸盐浓度(mg/L)
总氮去除率(%)
0
25.0
30.0
0
6
18.5
35.2
20.4
12
8.2
28.5
62.3
24
0.5
2.1
96.8
①用化学用语表示铵根离子______,废水中的氨氮转化为硝态氮的过程并不能降低水体中的含氮量,分析原因______。硝态氮转变为氮气的过程,氮元素的化合价______(填“升高”、“降低”或“不变”)。
②请分析:处理6小时时,硝酸盐浓度升高的原因是______。
③海水中氮元素超标会引发“赤潮”现象,你对海水养殖户的建议是______。
【答案】(1) Na 蒸发结晶 饱和
(2) 不发生 化学 环保等
(3) 氨氮转化为硝态氮过程中,氮元素只是从铵根离子形式转化为硝酸根离子形式,氮元素的总质量不变,硝态氮仍存在于水体中 降低 氨氮在微生物作用下大量转化为硝态氮,此时硝态氮的生成量大于硝态氮转化为氮气的量 合理控制养殖规模(或控制饲料的投喂量,避免过多的氮元素进入水体等合理答案 )
【详解】(1)①海水中含量最高的金属元素是钠元素,元素符号为Na;
②氯化钠的溶解度受温度变化影响较小,所以海水晒盐所采用的结晶方法是蒸发结晶;
氯化钠大量析出阶段,所得的卤水不能继续溶解氯化钠,是氯化钠的饱和溶液;
③45℃时氯化钠的溶解度为36.8g,即100g水中最多能溶解36.8g氯化钠,达到饱和状态,45℃时,恒温蒸发39.2g某氯化钠的不饱和溶液以模拟海水晒盐的过程,恒温蒸发5g水后,刚好析出晶体,此时溶液达到饱和。继续蒸发水,溶质质量不变(因为温度不变,溶解度不变,饱和溶液中溶质质量分数不变,蒸发水会不断析出晶体)。设开始时不饱和溶液中溶质质量为x,根据溶解度可知, ,解得x=9.2g。恒温蒸发5g水,刚好析出晶体,得到该温度下的饱和溶液,蒸发0-5g水的过程中,纵坐标溶质的质量不变,此过程中溶质的质量均为9.2g,继续恒温蒸发水,继续每蒸发10g水,析出晶体的质量为3.68g,当蒸发水的质量为30g时,溶质全部析出,溶质的质量为0,故绘制的恒温蒸发过程中溶质的质量与蒸发水的质量关系图如图:;
(2)①工作过程中氨分子不发生改变,因为整个过程是物理变化,只是氨的状态发生改变;
②传统燃煤发电最终实现了化学能→电能的转变;燃煤发电会产生大量的污染物,而海洋温差发电利用的是海洋的自然温差,不产生污染物,与燃煤发电相比,利用海洋温差发电的优点是清洁无污染,更加环保等;
(3)①铵根离子的符号为;废水中的氨氮转化为硝态氮的过程并不能降低水体中的含氮量,原因是氨氮转化为硝态氮过程中,氮元素只是从铵根离子形式转化为硝酸根离子形式,氮元素的总质量不变,硝态氮仍存在于水体中;硝态氮()中氧元素显-2价,设氮元素化合价为x,则有x+(-2)×3=-1,解得x=+5 ,氮气属于单质,其中氮元素的化合价为0,则硝态氮()转变为氮气的过程中,氮元素的化合价降低;②处理6小时时,硝酸盐浓度升高的原因是氨氮在微生物作用下大量转化为硝态氮,此时硝态氮的生成量大于硝态氮转化为氮气的量;③海水中氮元素超标会引发“赤潮”现象,对海水养殖户的建议是合理控制养殖规模(或控制饲料的投喂量,避免过多的氮元素进入水体等 ),减少废水中氮元素的排放。
考点九 探究溶液酸碱性对紫甘蓝颜色的影响
考法01 紫甘蓝指示剂的制作
1.(2025·江苏泰州·二模)利用紫甘蓝自制酸碱指示剂并检验白醋的酸碱性。下列操作不正确的是
A.研磨紫甘蓝 B.酒精浸泡 C.过滤 D.取用白醋
【答案】B
【详解】A、使用研钵研磨紫甘蓝,故A不符合题意;
B、溶解操作应在烧杯中进行,并用玻璃棒不断搅拌,酒精浸泡紫甘蓝,不能在量筒中进行,故B符合题意;
C、纱布相当于滤纸,能将固体与液体分开,故C不符合题意;
D、倾倒液体试剂时:瓶塞倒放在桌面上,标签向着手心,试管口紧挨试剂瓶口,故D不符合题意。
故选B。
考法02 紫甘蓝指示剂的应用
2. 化学兴趣小组的同学开展了利用紫甘蓝制作酸碱指示剂的家庭实验活动。
操作如下:取紫甘蓝放入研钵中捣碎,加入酒精(乙醇与水的体积比为1:1),搅拌后浸泡,再用纱布将浸泡出的汁液挤出,得到的提取液即为自制酸碱指示剂(已知:酒精不能使紫甘蓝汁液变色)。
(1)将紫甘蓝捣碎的目的是________;用纱布挤出紫色汁液的过程相当于实验室中的_______操作。
(2)将Ⅲ中紫色汁液,分别滴入下列液体中,观察液体的颜色并记录如下。
名称
洁厕灵
白醋
食盐水
肥皂水
颜色
红色
红色
蓝紫色
蓝色
紫甘蓝汁能做酸碱指示剂,请说出理由___________。
(3)小红将Ⅲ中紫色汁液带到实验室,和同学们一起研讨。
取少量配制好的纯碱溶液于试管中,向其中滴加自制的酸碱指示剂(紫色汁液),观察到溶液变为绿色。
为什么紫甘蓝汁液在均为碱性的肥皂水和纯碱溶液中显示的颜色不同?同学们用pH试纸测得上述肥皂水和纯碱溶液的pH分别为9和11,肥皂水的碱性比纯碱溶液的碱性___________(填“强”或“弱”)。得出结论:紫甘蓝汁在___________情况下可以显示不同的颜色。
(4)通过上述分析,你认为同学们还可以继续探究的问题有___________(写一个)。
【答案】(1)增大接触面积,使提取更充分(合理即可) 过滤
(2)紫甘蓝汁的颜色随酸碱性的不同而显示不同的颜色(合理即可)
(3)弱 碱性强弱不同
(4)不同浓度的纯碱溶液中紫甘蓝汁显示的颜色是否不同(合理即可)
【详解】(1)将紫甘蓝捣碎的目的是为了让紫甘蓝的细胞壁破裂,从而使其内部的汁液更容易被提取出来;
操作中用纱布挤出汁液的过程,实际上是在分离固体残渣和液体,这个过程相当于实验室中的过滤操作;
(2)紫甘蓝汁在不同酸碱性的溶液中显示不同的颜色,因此它能做酸碱指示剂;
(3)肥皂水的pH为9,纯碱溶液的pH为11。由于pH越高,碱性越强,因此肥皂水的碱性比纯碱溶液的碱性弱;综上所述,可得出的结论是:紫甘蓝汁在碱性强弱不同情况下可以显示不同的颜色;
(4)通过上述分析,同学们还可以继续探究的问题有:不同浓度的纯碱溶液中紫甘蓝汁显示的颜色是否不同,或紫甘蓝汁在不同浓度的酸碱溶液中颜色变化的具体情况,或者探索其他植物是否也可以制成酸碱指示剂等。
知识点一 溶液酸碱性与溶液pH的测定
1.溶液的酸碱性:溶液呈酸性、碱性或中性;指示剂与酸性或碱性溶液作用显示不同的颜色。
2.溶液的酸碱性与石蕊和酚酞的显色规律
酸碱指示剂
酸性溶液
中性溶液
碱性溶液
变色规律
紫色石蕊溶液
红色
紫色
蓝色
酸红碱蓝
无色酚酞溶液
无色
无色
红色
酸无碱红
3.pH的测定
(1)测定pH的最简单的方法是使用pH试纸。
(2)用pH试纸测定溶液的酸碱度:在白瓷板或玻璃片上放一片pH试纸,用玻璃棒蘸取被测液滴到pH试纸上,把试纸呈现的颜色与标准比色卡比较,即可得到被测液的pH。
知识点二 紫甘蓝指示剂的制作与应用
1.收集紫甘蓝提取液
2.进行实验,记录实验现象
使用小组内自制紫甘蓝提取液分别滴入蒸馏水、白醋、澄清石灰水、氢氧化钠溶液和稀盐酸中,观察颜色变化,记录实验现象。
溶液种类
蒸馏水
白醋
澄清石灰水
氢氧化钠溶液
稀盐酸
加入紫甘蓝提取液后颜色变化
浅紫色
浅红色
浅绿色
深绿色
深红色
1.(2025·江苏常州·一模)紫甘蓝汁液在不同酸碱度下的颜色变化如下:
pH
1
2~3
4~6
7~9
10
11
12~14
颜色
深红
紫红
浅紫
蓝
绿
黄绿
黄
某同学将自制的紫甘蓝汁液分别滴加到一定量的雪碧和白醋中,分别呈浅紫色和紫红色。下列说法正确的是
A.两者均呈酸性且白醋酸性更强 B.两者均呈酸性且雪碧酸性更强
C.两者均呈碱性且白醋碱性更强 D.两者均呈碱性且雪碧碱性更强
【答案】A
【详解】将自制的紫甘蓝汁液分别滴加到一定量的雪碧和白醋中,分别呈浅紫色和紫红色。由表可知,pH=4~6时,紫甘蓝汁液显浅紫色,pH=2~3时,紫甘蓝汁液显紫红色,说明雪碧和白醋的pH均小于7,均显酸性,pH值越小,酸性越强,故白醋的酸性更强。
故选A。
项目学习小组成员在家中利用紫甘蓝汁自制酸碱指示剂,其制作流程如图所示,紫甘蓝汁在不同溶液中的颜色变化情况如下表。完成下面小题。
紫甘蓝汁在不同溶液中的颜色变化情况表
试剂
稀盐酸
石灰水
蒸馏水
滴加紫甘蓝汁后的颜色变化
红色
绿色
紫色
2.步骤③相当于实验室中的过滤操作,其中的纱布相当于实验室中一种化学用品,它是
A.玻璃棒 B.滤纸 C.漏斗 D.烧杯
3.下列有关说法不正确的是
A.流程②中使用热水是为了加速紫甘蓝溶解
B.制作过程中没有涉及化学变化
C.不能用紫甘蓝汁区分白醋和石灰水
D.实验说明紫甘蓝汁可以替代紫色石蕊溶液
【答案】2.B 3.C
【解析】2.步骤③相当于实验室中的过滤操作,其中的纱布相当于实验室中一种化学用品,它是滤纸;故选B;
3.A、流程②中使用热水是为了加速紫甘蓝溶解,故选项说法正确;
B、制作过程中均没有新物质生成,没有涉及化学变化,故选项说法正确;
C、白醋和石灰水分别显酸性、碱性,分别能使紫甘蓝汁显红色、绿色,能用紫甘蓝汁区分白醋和石灰水,故选项说法错误;
D、紫甘蓝汁遇酸性溶液显红色、遇碱性溶液显绿色,遇中性物质显紫色,紫甘蓝汁可以替代紫色石蕊溶液,故选项说法正确;
故选C;
4.阅读相关材料,回答问题。
某兴趣小组的同学开展蔬菜染色再生纸的项目式学习,经历了以下三个环节的探索。
①制作红色紫甘蓝提取液:紫甘蓝粉碎,加入稀盐酸,充分搅拌后过滤,取滤液备用。
②制作原色纸浆:废纸剪碎,热水浸泡成糊状后加入淀粉,搅拌,得到原色纸浆。
③制作染色纸张:
(1)紫甘蓝汁液中含有花青素,在不同的pH下会呈现不同颜色,如下图所示。如果将过量石灰水滴在红色再生纸上,颜色会_______。
A.变得更红 B.更接近紫色 C.更接近绿色 D.不变色
(2)制作染色纸张的过程中,“抄纸”这一固体与液体分离的过程类似于_______。
A.过滤 B.沉淀 C.结晶 D.蒸馏
【答案】(1)C
(2)A
【详解】(1)A、石灰水呈碱性,而红色是在酸性环境下呈现的颜色,滴加过量石灰水(碱性),不会变得更红,故A选项不符合题意;
B、紫色是在pH=7时呈现的颜色,石灰水呈碱性,不是更接近紫色,故B选项不符合题意;
C、由图可知,绿色是在碱性环境下呈现的颜色,石灰水显碱性,所以将过量石灰水滴在红色再生纸上,颜色会更接近绿色,故C选项符合题意;
D、因为石灰水的碱性会使颜色发生变化,不是不变色,故D选项不符合题意。
故选C。
(2)A、过滤是将不溶性固体与液体分离的操作,制作染色纸张时“抄纸”这一固体与液体分离的过程类似于过滤,故A选项符合题意;
B、沉淀是指在溶液中难溶的固体物质从溶液中析出的过程,与“抄纸”固体和液体分离的过程不同,故B选项不符合题意;
C、结晶是指物质从液态(溶液或熔融状态)或气态形成晶体的过程,和“抄纸”的原理不一样,故C选项不符合题意;
D、蒸馏是利用混合液体或固液体系中各组分沸点不同,使低沸点组分蒸发,再冷凝以分离整个组分的单元操作过程,与“抄纸”过程不相符,故D选项不符合题意。
故选A。
5.(25-26九年级上·江苏盐城·期末)小明同学完成自制指示剂的家庭小实验,并观察颜色变化。请结合下文实验内容,完成自主探究。并回答相关问题
(1)取少许紫甘蓝的叶片,先用刀剁碎后再用纱布包裹好,用刀剁碎的目的是___________,纱布起___________作用。
(2)取适量的酒精倒入碗中,将包有紫甘蓝的纱布浸入,用酒精浸取紫甘蓝色素。选择酒精作为溶剂而不选择水的原因可能是___________;
挤压纱布,得到紫甘蓝汁液,分别倒进三只水杯中;
(3)向三只水杯中分别滴入白醋、食用碱(碳酸钠)溶液、纯净水,记录颜色如下:
滴加白醋后的颜色
滴加食用碱溶液后的颜色
滴加纯净水后的颜色
紫甘蓝汁
红色
蓝色
紫色
根据上述结果,紫甘蓝汁___________(填“能”或“不能”)作指示剂检验溶液的酸碱性。
【答案】(1)增大接触面积,使色素更易被浸出 过滤
(2)紫甘蓝色素易溶于酒精,比在水中的溶解度大(合理即可)
(3)能
【详解】(1)用刀剁碎的目的是:增大接触面积,使色素更易被浸出;
操作中用纱布挤出汁液的过程,实际上是在分离固体残渣和液体,这个过程相当于实验室中的过滤操作;
(2)植物中对溶液酸碱性有敏感性的物质大多属于有机物。因此紫甘蓝色素易溶于酒精,比在水中的溶解度大;
(3)紫甘蓝汁在酸性、碱性、中性溶液中颜色不同,能作指示剂。
考点十 调查我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用
考法01 航天中的新型材料
1.(2023·江苏无锡·模拟预测)2023年4月24日,第八个“中国航天日”的主题是“格物致知,叩问苍穹”。大国重器奔向太空,新材料至关重要。酚醛树脂是航天领域必不可少的新材料,它属于塑料。酚醛树脂单体的分子式为C7H8O2。下列关于酚醛树脂的说法正确的是
A.属于金属材料 B.燃烧易形成酸雨
C.是一种氧化物 D.加热不容易熔化
【答案】D
【详解】A、酚醛树脂是航天领域必不可少的新材料,它属于塑料,属于合成材料,不符合题意;
B、由化学式可知,酚醛树脂由C、H、O三种元素组成,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,酚醛树脂完全燃烧生成二氧化碳和水,不能形成酸雨,不符合题意;
C、由化学式可知,酚醛树脂由C、H、O三种元素组成,不属于氧化物,不符合题意;
D、酚醛树脂具有热固性,一经加工成型,受热也不再熔化,符合题意。
故选D。
考法02 航天中的新型能源
2.(2025·江苏扬州·二模)“长征十二号”火箭的燃料是以煤炭为原料加工成的煤基航天煤油(主要成分是多种碳氢化合物)。下列有关说法正确的是
A.煤基航天煤油属于纯净物
B.煤属于可再生能源
C.煤基航天煤油燃烧不充分,可能导致发动机积碳
D.使用煤基航天煤油能实现温室气体零排放
【答案】C
【详解】A. 煤基航天煤油含多种碳氢化合物,属于混合物。故A错误;
B. 煤是古代植物经长期地质变化形成,不可短时间再生,属不可再生能源,故B错误;
C. 碳氢化合物燃烧不充分时,碳元素可能生成固体碳颗粒(积碳),影响发动机,故C正确;
D. 燃烧煤油会生成CO2(温室气体),无法实现零排放,故D错误。
故选C。
考法03 航天中的新型食品
3.(2025·江苏扬州·二模)航天员在空间站食用的航天食品备受关注,下列有关说法不正确的是
A.航天食品中的冻干水果能为航天员补充维生素
B.可在航天食品中添加碘酸钾(KIO3)来预防骨质疏松
C.通过食用米饭可以摄取碳水,有利于维持航天员的身体健康
D.科学研发航空航天食品,有利于保障航天员健康生活
【答案】B
【详解】A、航天食品中的冻干水果能为航天员补充维生素,说法正确,不符合题意;
B、碘酸钾的作用是补充碘元素,预防甲状腺肿大,而预防骨质疏松需补充钙元素,说法错误,符合题意;
C、通过食用米饭可以摄取碳水,有利于维持航天员的身体健康,说法正确,不符合题意;
D、科学研发航空航天食品,有利于保障航天员健康生活,说法正确,不符合题意。
故选:B。
知识点一 火箭推进剂的发展
1.常见火箭推进剂比较
推进剂
成分
特点
液体推进剂
种类
燃料
氧化剂
/
液氧-液氢
液氢
液氧
燃烧效率极高,产物仅为水,清洁无污染,但液氢和液氧的沸点极低(约-200℃),储存需超低温环境,对运输、加注和发动机制造要求严苛,成本高昂。
液氧-煤油
煤油
液氧
使用方便、安全性好,且成本低廉,适合大规模应用。
四氧化二氮-肼类
偏二甲肼
四氧化二氮
技术成熟,可靠性高,但燃烧效率较低,且有毒,污染环境。
通用特点:多数液体推进剂需火花点火,但自燃推进剂(如四氧化二氮-肼类)混合后自动反应,简化发动机设计。
固体推进剂
燃料与氧化剂的混合体,常见基体包括聚氨酯、聚丁二烯、端羟基聚丁二烯、硝酸酯增塑聚醚等。
结构简单,成本较低,使用安全,能瞬间产生巨大推力,但推力不可调节,推进效率(比冲)低于液体推进剂。储存方便,适合对灵活性要求不高的场景。
混合推进剂
结合液体与固体推进剂的特性,形成兼具两者优势的混合体。
可像液体火箭发动机一样调节推力,系统相对简单,但燃速较低,燃烧不均匀导致效率偏低。例如液氧/煤油混合推进剂综合性能较好,但燃料控制复杂,需平衡液体与固体的比例。
归纳总结:
(1)液氢液氧:最清洁、能量最高、体积最大;
(2)煤油液氧:安全、便宜、主流运载火箭;
(3)肼类:可自燃、方便,但有毒;
(4)固体推进剂:随时发射,但不能停。
2.火箭推进剂应具备的化学特点
(1)燃烧放热极多(能量密度高);
(2)单位质量产生气体体积大(推力大);
(3)产物尽量无毒、无污染;
(4)燃烧速度快、反应彻底;
(5)储存、运输、使用相对安全;
(6)点燃条件简单,燃烧稳定。
知识点二 航天高性能材料的应用
1. 航天器极端环境与材料需求
极端环境
材料需求
发射阶段
剧烈振动、超高温(箭体与大气摩擦≥1000℃)
耐高温、轻质、抗冲击
轨道运行
真空、强辐射、极端温差(-196℃~150℃)
抗辐射、热稳定好、密度低
返回阶段
超高温(≥2000℃)、强烧蚀
防热、隔热、耐烧蚀
2.高性能材料应用
材料类别
材料名称
特点
应用
结构轻量化材料(火箭/空间站主体)
碳纤维增强复合材料
比强度是钢的10倍、密度仅钢1/4,抗疲劳、耐腐蚀
火箭箭体、卫星结构、空间站舱段;长征系列、天宫空间站大量使用
钛合金
高强度、耐高温(600℃)、耐腐蚀、低密度
发动机部件、卫星支架、载人飞船舱体;3D打印钛合金实现复杂结构一体成型
碳化硅颗粒增强铝基复合材料
密度比铝低30%、强度高40%,轻量化+高刚性
天宫空间站柔性太阳翼支撑结构,解决伸展机构轻量化难题
热防护材料
(火箭/返回舱“铠甲”)
轻质防热涂料
轻质、隔热优异、粘接强、环保;
长征系列火箭整流罩、卫星热防护
超高温陶瓷基复合材料
耐高温、抗氧化、抗热震
火箭发动机喷管、高超声速飞行器热端部件
烧蚀型防热材料
(酚醛树脂基复合材料)
高温下分解吸热,带走热量
神舟飞船返回舱、嫦娥探测器再入防热
功能材料
(能源/热控/电子)
砷化镓(GaAs)多结太阳能电池
光电转换效率30%+,耐极端温差、抗辐照
天宫空间站柔性太阳翼(厚度仅0.7mm,日发电近1000度)
石墨烯导热材料
超高导热率(铜的10倍)、导电、轻质
空间站设备热控,快速散热
形状记忆聚合物复合材料
温度触发形变,在轨可控展开
天宫太阳翼支撑,国际首个在轨验证技术
高温合金(镍基/铌基)
600–1650℃长期稳定,抗蠕变、耐腐蚀
火箭发动机涡轮、燃烧室、喷管;天宫空间站关键部件
1.(2025·江苏泰州·二模)某兴趣小组对我国航天科技领域中的材料和能源进行研究性学习。
I、航天领域中的材料
(1)神舟飞船用了大量钛合金,冶炼金属钛的矿石主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3),其中钛元素的化合价为______。
(2)空间站的能量主要来自太阳能电池,日电池工作时可将______转化为电能。
(3)空间站废气处理系统利用活性炭的______性除去异味。
(4)航天服用到的聚氨酯橡胶属于______材料。
Ⅱ、航天领域中的燃料
(5)煤基航天煤油的原料——煤属于______(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(6)液氢、液氧可作火箭推进剂,氧气是由______构成(写微粒名称),氢气点燃前需要______。
(7)肼是一种常用的火箭燃料,其与氧气反应的微观示意图如下:
①该反应的化学方程式为______。
②肼作为燃料的优点是______(写一点)。
【答案】(1)
(2)太阳能
(3)吸附
(4)合成(有机合成)
(5)不可再生
(6)氧分子 验纯
(7) 产物无污染(或热值高)
【详解】(1)在中,铁元素显+2价,氧元素显−2价,设钛元素化合价为x,根据化合物中各元素正负化合价代数和为零,可得,解得x=+4。
(2)太阳能电池工作时可将太阳能转化为电能。
(3)活性炭具有疏松多孔的结构,有吸附性,可除去异味。
(4)聚氨酯橡胶是通过化学方法合成的,属于合成(或有机合成)材料。
(5)煤是化石燃料,形成过程漫长,使用后短期内无法重新生成,属于不可再生能源。
(6)①氧气是由氧分子构成的。
②氢气具有可燃性,不纯的氢气点燃时可能发生爆炸,所以点燃前需要验纯。
(7)①由微观示意图可知,该反应是N2H4、O2在一定条件下反应生成H2O、N2,化学方程式为。
②肼燃烧产物是氮气和水,无污染;且作为火箭燃料通常具有较高的热值等优点,可任写一点。
2.(2025·江苏盐城·一模)2025年4月25日1时17分,神二十航天员乘组入驻中国空间站,神舟二十号与神舟十九号成功会师,标志着我国航天事业又迈出了重要一步。在航天工程中,涉及到许多化学知识。请根据以下信息回答问题:
(1)空间站的“外衣”通常会用到铝合金等金属材料。铝合金与纯铝相比,其硬度更______(填“大”或“小”)。铝在空气中有很好的抗腐蚀性原因是表面易生成致密的______薄膜。
(2)空间站内的氧气一部分是通过电解水的方式制取的,这个反应可证明水由______组成。
(3)太空舱内如果发生火灾,会使用七氟丙烷(C3HF7)灭火剂进行灭火。七氟丙烷分子中碳、氟原子的个数比为______。七氟丙烷烧灭火的原理主要是______(填序号)。
A.清除可燃物 B.降低可燃物的着火点 C.隔绝氧气(或空气)
(4)航天服的制作材料中有一种高强度的涤纶,涤纶属于______(填“天然”或“合成”)材料。在制作过程中,需要用到一些酸碱等化学试剂,使用浓硫酸要十分小心,因为它具有强烈的_____性。
(5)空间站的能源系统中使用了太阳能电池板,其主要材料是硅。工业上制取硅的反应之一是:SiO2+2C=Si+2CO↑,在这个反应中还原剂是______。
(6)空间站内进行太空种植时,会用到硝酸钾(KNO3)作为肥料,硝酸钾属于______(填“氮肥“”磷肥“”钾肥“或”复合肥“)。硝酸钾中钾元素的化合价为_______。
【答案】(1)大 氧化铝/Al2O3
(2)氢、氧元素
(3)3:7 C
(4)合成 腐蚀
(5)C
(6)复合肥 +1
【详解】(1)一般合金的硬度大于其组成中纯金属的硬度,所以铝合金与纯铝相比,其硬度更大;铝在空气中有很好的抗腐蚀性原因是表面易生成致密的氧化铝薄膜;
(2)空间站内的氧气一部分是通过电解水的方式制取的,这个反应可证明水由氢元素与氧元素组成;
(3)由化学式可知,七氟丙烷分子中碳、氯原子的个数比为3:7;七氯丙烷灭火的原理主要是隔绝氧气(或空气);故选:C;
(4)涤纶是一种合成纤维,属于合成材料;在制作过程中,需要用到一些酸碱等化学试剂,使用浓硫酸要十分小心,因为它具有强烈的腐蚀性;
(5)由化学方程式可 知,在这个反应中碳夺取了二氧化硅中的氧元素,发生了氧化反应,是还原剂;故填:C;
(6)硝酸钾中含有农作物需求量大的氮元素与钾元素,属于复合肥;硝酸钾中钾元素的化合价为+1价。
3.(2025·江苏扬州·二模)揽星九天,中国航天铸辉煌。
(1)航天服由多层不同材料组成,下列材料属于有机合成材料的是________。
a.棉针织内衣层 b.羊毛保暖层 c.聚氯乙烯管水冷层
(2)航天员饮水与呼吸问题的高效解决是科学研究的重要议题。某科技小组设计了核心舱环控生保半封闭系统,其中部分过程是:人体排出的水经过收集和净化处理,部分经电解产生氧气供给呼吸。
①净化水使用的分子筛表面疏松多孔,结构与活性炭类似,具有________作用。
②电解水时,正极产生的气体是________与负极产生气体的质量比是________。
(3)航天食品有脱水米饭、宫保鸡丁、茶饮等,米饭富含的营养物质主要是________,米饭脱水的目的是________。
(4)柔性太阳翼为中国空间站航天器的在轨运行提供电力。柔性太阳翼将________能转化为电能。空间站的建造使用了大量的钛合金。主要利用钛合金的________(写一点)特点。工业上制取钛的一种方法是用过量的镁和四氯化钛在高温条件下发生置换反应,反应的化学方程式为________。
【答案】(1)c
(2)吸附 氧气/O2 8:1
(3)糖类 抑制微生物生长,延长食品保存时间
(4)太阳能 强度高、耐腐蚀等
【详解】(1)a、棉针织内衣层是由棉制成的,属于天然材料;
b、羊毛保暖层是由羊毛制成的,属于天然材料;
c、聚氯乙烯管水冷层是由聚氯乙烯制成的,属于塑料的一种,属于有机合成材料;
故选c;
(2)①净化水使用的分子筛表面疏松多孔,结构与活性炭类似,具有疏松多孔的结果,具有吸附作用。
②水通电分解生成氢气和氧气,化学方程式为,,正极产生的气体是氧气,负极产生的气体是氢气,正极与负极产生气体的质量比是32:4=8:1;
(3)米饭富含淀粉,淀粉属于糖类;
米饭脱水可减少水分,抑制微生物生长,延长食品保存时间;
(4)柔性太阳翼将太阳能转化为电能;
空间站的建造使用了大量的钛合金。主要利用钛合金的强度高、耐腐蚀等特性;
镁与四氯化钛高温下发生置换反应生成钛和氯化镁,化学方程式为。
4.(2025·江苏扬州·一模)中国空间站建成国家太空实验室,标志着我国航天科技水平已处于世界领先地位。航空航天科学研究涉及许多化学知识,请回答下列问题:
(1)舱内生活
①航天员每天的食品都要经过科学的计算和设计,以保持航天员营养均衡。鱼肉为航天员提供的主要营养素是______(填字母代号)。
a.糖类 b.维生素 c.蛋白质
②长期驻留空间实验室会导致航天员肌肉萎缩、骨钙丢失,可在航天食品中添加_____(填字母代号)来预防骨质疏松。
a. b. c.
③铁酸镍(化学式)可将航天员呼出的废气转化为航天员需要的气体,中若铁元素的化合价是+3价,则镍()元素的化合价是______。
④中国空间站的“人造空气”与我们身边的空气成分含量基本相同,“人造空气”中氧气体积分数约为_______。
(2)天宫课堂
①太空老师用注射器向制作好的水球内注入少量蓝色液体,水球逐渐变成一个“蓝宝石”,这表明分子具有_________的特点。
②将半片泡腾片(含某种有机酸和碳酸氢钠)塞入蓝色水球里,水球里立即产生很多气泡,该气体的化学式是_______。
(3)出舱任务
①舱外航天服硬体部分采用铝合金和不锈钢材料,足以抵御像枪弹一般的微陨石的袭击,软体部分采用聚氨酯涂层的纺织材料。外衣表面的铝合金硬度与纯铝相比更___________(填“大”或“小”),使用的聚氨酯涂层属于合成材料。
②中国空间站利用太阳能电池板进行工作,电池板需要用铝合金加工成的箔片进行密封支撑,铝合金能加工成箔片是利用了金属的___________(填“导电”“导热”或“延展”)性。
(4)飞船返回。飞船返回舱进入大气层时会与空气产生剧烈摩擦,表面温度可达数千摄氏度。返回舱外层的复合材料涂层能在高温时保护舱体,并防止过多的热量传递到返回舱内部,确保舱内航天员和各种仪器设备的安全。依据返回舱外层复合材料的作用,推测其具有的性质是___________。
【答案】(1)c a +2 21%
(2)不断运动
(3)大 延展
(4)耐高温、隔热性好
【详解】(1)①鱼肉中富含蛋白质,故选:c;
②长期驻留空间实验室会导致航天员肌肉萎缩、骨钙丢失,可在航天食品中添加含钙元素的物质来预防骨质疏松,中含钙元素,、中不含钙元素,故选:a;
③中铁元素的化合价是+3价,氧元素的化合价是-2价,设镍元素的化合价为x,根据在化合物中各元素化合价的代数和为零,则,解得,故中镍元素的化合价是+2价;
④空气中氧气的体积分数约为21%,中国空间站的“人造空气”与我们身边的空气成分含量基本相同,故“人造空气”中氧气体积分数约为21%;
(2)①太空老师用注射器向制作好的水球内注入少量蓝色液体,水球逐渐变成一个“蓝宝石”,这表明分子具有不断运动的特点;
②将半片泡腾片(含某种有机酸和碳酸氢钠)塞入蓝色水球里,水球里立即产生很多气泡,是因为碳酸氢钠与有机酸反应生成二氧化碳气体;
(3)①一般情况下,合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大,因此外衣表面的铝合金硬度与纯铝相比更大;②铝合金能加工成箔片是利用了金属的延展性;
(4)返回舱外层的复合材料涂层能在高温时保护舱体,并防止过多的热量传递到返回舱内部,确保舱内航天员和各种仪器设备的安全,依据返回舱外层复合材料的作用,推测其具有的性质是耐高温、隔热性好。
5.(2025·江苏泰州·一模)化学促进航天科技的发展。
I.航天材料
(1)航天服废气处理系统中装有活性炭进行净化,利用了活性炭的________性。
(2)航天服中含有聚四氟乙烯,可防化学腐蚀与静电积聚。聚四氟乙烯属于________材料。
Ⅱ.能源系统
随着科技的发展,火箭推进剂的选择也在不断更新。
(3)煤油液氧推进器中将煤油喷成雾状进入燃烧室,目的是________。
(4)液氢液氧混合燃烧,其能量转化形式为__________→内能→机械能,推动火箭升空。
(5)“朱雀三号”是全球首款采用液态甲烷和液氧作为推进剂的可复用火箭。写出甲烷完全燃烧的化学方程式________。
Ⅲ.生命保障
(6)航天食品品种丰富,保证航天员的能量供给,其中脱水米饭富含的营养物质是__________。
(7)如图是空间站环控生保系统中某反应的微观示意图,其中丙的微观图示为__________。
A. B. C. D.
(8)一个成年人一天需要消耗大约氧气。请通过计算判断电解水产生的氧气能否满足一个成年人一天的耗氧量?(写出计算过程)_________。
【答案】(1)吸附
(2)合成
(3)增大接触面积,使反应更快更充分
(4)化学能
(5)
(6)糖类
(7)D
(8)解:设电解水生成氧气的质量为x。
解得:
答:产生的氧气可以满足一个成年人一天的耗氧量。
【详解】(1)航天服废气处理系统中装有活性炭进行净化,利用了活性炭的吸附性,故填:吸附;
(2)聚四氟乙烯属于合成材料,故填:合成;
(3)煤油液氧推进器中将煤油喷成雾状进入燃烧室,目的是增大接触面积,使反应更快更充分,故填:增大接触面积,使反应更快更充分;
(4)液氢液氧混合燃烧,其能量转化形式为化学能转化为内能,内能转化为机械能,推动火箭升空,故填:化学能;
(5)甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为,故填:;
(6)脱水米饭富含淀粉,淀粉属于糖类,故填:糖类;
(7)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2个O、1个C、8个H,反应后有4个H、1个C,相差2个O、4个H,则丙为2个水分子,故选D;
(8)详见答案。
1.(2025·江苏盐城·一模)下列跨学科实践活动中,对涉及的知识解释错误的是
实验活动
知识解释
A.
用橡皮泥制作氢分子模型
氢分子是由氢原子构成的
B.
调查家用燃料的使用
天然气的主要成分为甲烷
C.
用双氧水自制简易供氧器
双氧水中含有氧分子
D.
垃圾的分类回收
矿泉水瓶属于可回收垃圾
【答案】C
【详解】A、氢分子由氢原子构成,用橡皮泥制作氢分子模型能直观展示其构成,解释正确;
B、天然气的主要成分是甲烷,调查家用燃料使用时,了解天然气成分是合理的,解释正确;
C、双氧水是过氧化氢的水溶液,过氧化氢(H2O2)由过氧化氢分子构成,分子由原子构成,过氧化氢分子中不含氧分子,解释错误;
D、矿泉水瓶是塑料制品,属于可回收垃圾,对垃圾进行分类回收时,将其归为可回收垃圾是正确的,解释正确。故选C。
2.(2025·江苏苏州·一模)下列跨学科实践活动中涉及的化学知识正确的是
选项
实践活动
化学知识
A
水质监测及自制净水器
自制净水器获得的水为纯净物
B
微型质量“检测站”测空气污染物的含量
是需要检测的空气污染物
C
基于碳中和理念设计低碳行动方案
“低碳”行动的目的是不排放
D
调查家用燃料的变迁与合理使用
未来燃料要清洁、易调控、热值高
【答案】D
【详解】A、自制净水器只能除去水中的难溶性杂质、色素、异味等,但得到的水中仍含有可溶性杂质,则仍为混合物,该选项不正确;
B、二氧化碳为空气中的成分,不属于空气污染物,该选项不正确;
C、“低碳”行动的目的是降低二氧化碳的排放,而不是不排放二氧化碳,该选项不正确;
D、随着环保意识的提高和能源技术的进步,未来燃料的发展趋势确实是朝着更清洁、更易调控、热值更高的方向发展,这样的燃料能够减少污染物的排放,提高能源利用效率,满足人们对高品质生活的需求,该选项正确。
故选D。
3.(2025·江苏无锡·一模)下列跨学科实践活动涉及的化学知识正确的是
选项
实践活动
化学知识
A
微型空气质量检测仪测含量
属于空气污染物
B
用橡皮泥制作水分子的结构模型
水由氢原子和氧原子构成
C
将氯化钠从海水中分离出来
采用蒸发结晶的方法
D
自制简易净水器净化雨水
净化后得到纯水
【答案】C
【详解】A、CO2是空气组成成分,不属于空气污染物,故说法错误;
B、水由水分子构成,水分子由氢原子和氧原子构成,B中“水由氢原子和氧原子构成”表述错误,故说法错误;
C、氯化钠溶解度受温度影响小,从海水中分离氯化钠,采用蒸发结晶的方法,故说法正确;
D、自制简易净水器只能除去不溶性杂质、部分色素和异味,无法除去可溶性杂质,净化后不是纯水,故说法错误。
故选C。
4.(2025·江苏盐城·模拟预测)跨学科实践活动激发了学生的创新思维,培养了学生的实践能力和合作能力。 下列跨学科实践活动所涉及的化学知识正确的是
A.微型空气质量“检测站”测空气污染物含量——二氧化碳是空气污染物
B.水质检测和用小卵石与活性炭自制简易净水器——净化后得到直饮纯水
C.海洋资源的综合利用——利用降温结晶的方法获得氯化钠
D.调查家用燃料的变迁与合理使用——未来燃料要清洁、易调控、热值高
【答案】D
【详解】A、 二氧化碳是空气中的正常成分,并非污染物。空气污染物主要包括二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物等。A选项错误;
B、小卵石和活性炭的简易净水器仅能过滤不溶性杂质和吸附水中的色素和异味,无法去除细菌、病毒及溶解的矿物质,净化后的水不能直接饮用,也不是纯水。B选项错误;
C、氯化钠的溶解度受温度影响较小,通常通过蒸发结晶(如海水晒盐)析出,而非降温结晶(适用于溶解度随温度变化大的物质,如硝酸钾)。C选项错误;
D、未来燃料需满足清洁(减少污染)、易调控(便于使用)、热值高(释放更多能量)的要求,符合科学认知。D选项正确。故选D。
5.(2025·江苏泰州·一模)下列跨学科实践活动涉及的化学知识不正确的是
选项
实践活动
化学知识
A
调查我国航天科技领域中新型材料
制作宇航员面罩的玻璃纤维增强塑料属于合成材料
B
微型空气质量“检测站”的组装与使用
二氧化硫属于空气污染物
C
探究土壤酸碱性对植物生长的影响
用氢氧化钙改良酸性土壤
D
调查家用燃料的变迁与合理使用
木柴燃烧产生的黑烟是因为不完全燃烧
【答案】A
【详解】A、玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)是由玻璃纤维(无机非金属材料)和塑料(合成材料)复合而成的,属于复合材料,该选项不正确;
B、二氧化硫排放到空气中会引起酸雨,属于空气污染物,该选项正确;
C、氢氧化钙能和酸反应,可用于改良酸性土壤,该选项正确;
D、木柴不完全燃烧时,碳元素未完全转化为CO₂,生成微小碳颗粒(黑烟),该选项正确。
故选A。
6.(2025·江苏南京·模拟预测)某跨学科实践活动小组开展“汽车能源的变迁”的项目式学习。
(1)传统汽车能源主要来自石油。煤、石油和________被称为化石燃料。
(2)氢气和甲烷都可替代传统汽车能源。
①氢气燃烧的化学方程式为________。
②设计实验证明甲烷气体中含有碳元素和氢元素,并实验报告。
实验步骤
实验现象
实验结论
在导管口点燃甲烷,________
________
甲烷气体中含有碳元素和氢元素
(3)电池可给新能源汽车提供动力。
①锂电池时电动汽车中的常见电源之一。锂原子在化学反应中易________(填“得到”或“失去”)电子形成________(填离子符号)。
②磷酸锂铁电池外壳常用的材料大体分三种:塑料、钢壳和铝壳,其中属于合成材料的是________,电池工作过程中将________能转化为电能。
【答案】(1)天然气
(2) 在火焰上方罩一个干冷的烧杯,过一会儿迅速把烧杯倒过来,向烧杯内注入少量澄清石灰水,振荡; 干冷的烧杯内壁出现水珠,澄清石灰水变浑浊
(3)失去 Li+ 塑料 化学
【详解】(1)煤、石油和天然气被称为化石燃料。
(2)①氢气燃烧生成水,化学方程式为;
②甲烷具有可燃性,在空气中燃烧生成水和二氧化碳,水蒸气遇冷液化形成小液滴,二氧化碳能使澄清石灰变浑浊,根据质量守恒定律可知,水中氢元素来自甲烷,二氧化碳中碳元素来自于甲烷;因此:
实验步骤:在导管口点燃甲烷,在火焰上方罩一个干冷的烧杯,过一会儿迅速把烧杯倒过来,向烧杯内注入少量澄清石灰水,振荡。
实验现象:干冷的烧杯内壁出现水珠,澄清石灰水变浑浊。
实验结论:干冷的烧杯内壁出现水珠,说明甲烷燃烧生成了水,水中含有氢元素,所以甲烷中含有氢元素;澄清石灰水变浑浊,说明甲烷燃烧生成了二氧化碳,二氧化碳中含有碳元素,所以甲烷中含有碳元素。即甲烷气体中含有碳元素和氢元素。
(3)锂原子的最外层电子数为1,在化学反应中易失去1个电子,形成锂离子,离子符号为Li+;
塑料属于合成材料;钢壳属于金属材料,铝壳也属于金属材料。电池工作过程中是将化学能转化为电能。
7.(2025·江苏盐城·三模)化学是一门以实验为基础的科学。请结合下列实验装置图回答问题。
【基础实验】
(1)写出图1中编号仪器的名称:①_______②_______。
(2)加热高锰酸钾制取氧气的化学方程式为_______,依据氧气_______的物理性质选择装置F收集氧气。若收集,除F装置外还可选择的收集装置是_______
(3)实验室制取二氧化碳时,相比B装置,选用A作该实验的发生装置的优点是_______,用G装置验证二氧化碳的性质,通入二氧化碳后,试管中产生的现象是_______。
【跨学科实践活动】
(4)兴趣小组设计了水草缸的二氧化碳自动补给装置。由上图可推知,二氧化碳是否产生与A瓶内_______(填“压强”或“温度”)有关。为了水草更好的生长,确保二氧化碳能够充分溶入水中,最好将的导管口放置于鱼缸的位置_______(填“1”、“2”或“3”)。
【答案】(1)酒精灯 集气瓶
(2) 不易溶于水 E
(3)可以控制反应速率 紫色石蕊溶液变红
(4)压强 3
【详解】(1)仪器①是酒精灯,仪器②是集气瓶;
(2)高锰酸钾在加热的条件下分解成锰酸钾、二氧化锰、氧气,反应的化学方程式为:,氧气不易溶于水,可采用排水法(F)收集;
氢气的密度比空气小,可采用向下排空气法(E)收集;
(3)与长颈漏斗(B)相比,分液漏斗(A)可以通过控制下方的旋钮来控制滴加液体的速度,进而控制反应的速率;二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红,故可观察到溶液变红;
(4)当A瓶中生成二氧化碳气体时,关闭或减小气量,使瓶中气体增多,压强增大,使液面下降,使固液分离,反应停止,打开或增大气量,使瓶中气体减少,压强减小,使液面上升,使固液接触,反应开始,故二氧化碳是否产生与A瓶内压强有关;将导管口置于缸底,可使气泡完全上浮,增大溶解效率,故应放置在3的位置。
8.(2025·江苏常州·一模)兴趣小组开展“为鱼缸增氧”的跨学科实践活动。
任务一:了解鱼缸增氧原理
(1)由于氧气______(填“易”或“不易”)溶于水,需要往鱼缸内增氧以保证鱼的正常生存。
任务二:设计鱼缸增氧装置
小组同学决定往水中鼓入空气或氧气为鱼缸增氧,设计如图所示的三种简易增氧装置。
(2)甲装置利用电动马达推拉注射器活塞,往鱼缸通入空气实现增氧。当马达拉动注射器活塞时,呈关闭状态的单向阀是_____(选填“K1”或“K2”)。
(3)乙装置涉及的反应化学方程式是______,控制产生氧气速率的操作方法是______。
(4)丙装置选用的制氧剂为过碳酸钠,过碳酸钠极易溶于水,常温下其水溶液几乎不产生氧气,但在MnO2催化下能产生大量氧气。加料盒上的a和b刻度线是过碳酸钠的不同用量,以实现冬夏两季的制氧速度基本相同。在所加水量相同时,夏季过碳酸钠在加料盒中用量的刻度线是______(填“a”或“b”)。
任务三:计算鱼缸增氧质量
鱼缸中水的溶氧量低于0.003g/L时,鱼就会死亡。过氧化钙(CaO2)是一种化学增氧剂,其反应原理是:2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑,某鱼缸中水的体积为500L。
(5)鱼缸中含氧量恰好达标时,溶解的氧气质量为______。
(6)若通过添加CaO2产生等质量的氧气,则需过氧化钙的质量为多少______?(写出计算过程,结果精确到0.01g)
【答案】(1)不易
(2)K2
(3)2H2O22H2O+O2↑ 通过流量调节器控制滴加液体的速度
(4)a
(5)1.5g
(6)设需过氧化钙的质量为x
=
x=6.75g
答:需过氧化钙的质量为6.85g。
【详解】(1)常温常压下,氧气不易溶于水,因此鱼缸需额外增氧保证鱼生存;
(2)当马达拉动注射器活塞时,外界空气要进入注射器,此时K2关闭,K1打开,使得空气从K1进入注射器,所以呈关闭状态的单向阀是K2;
(3)乙装置中过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成氧气和水,反应的反应化学方程式为:2H2O22H2O+O2↑;反应速率与H2O2溶液滴加速度有关,通过调节流量调节器,控制过氧化氢溶液的滴入速度,即可控制氧气产生速率;
(4)夏季温度高,化学反应速率快,要实现冬夏两季制氧速度基本相同,在夏季过碳酸钠的用量应该少一些,观察可知,刻度线a对应的用量少,所以夏季过碳酸钠在加料盒中用量的刻度线是a;
(5)已知鱼缸中水的体积为V=500L,鱼缸中水的含氧量达标时为0.003g/L,则溶解的氧气质量m = 0.003g/L×500L=1.5g;
(6)解析见答案。
9.(2025·江苏苏州·二模)同学们开展“基于碳中和理念设计低碳行动方案”为主题的跨学科实践活动。
主题一:了解二氧化碳
(1)当大气中二氧化碳含量增加,会导致海水的酸性______(填“增强”或“减弱”),控制大气中的含量能够缓解的环境问题是______。
如图A-E为初中化学实验常见的仪器装置,请回答下列问题。
(2)写出仪器名称:乙______。
(3)实验室制取时,从仪器甲中加入的试剂是______。用D收集时,如何验满______,若用E检验时,X溶液是______。
在A装置中连接压强传感器制备,下图为装置内气体压强随时间变化的情况。
(4)反应时,关闭导管上的活塞,试管中液面逐渐______(选填“上升”或“下降”)。
(5)随后,再打开导管上的活塞,压强传感器的读数变化如图中______段(选填序号)。
A.ab B.bc C.cd
主题二:利用二氧化碳
科学家正在研究二氧化碳新的应用技术,示意图如图;
(6)写出反应①化学方程式____________。
(7)已知反应②为化合反应,甲中一定含有______(填符号)元素。可循环利用的物质是______。
主题三:捕集二氧化碳
(8)的捕集包括的吸收和的释放。试剂是一种捕集剂。室温下,将体积分数为18%(其余为)的混合气体以一定流速通过装有一定量溶液的捕集器(不被吸收),被吸收后的混合气在出口处通过含量检测装置,直至捕集剂吸收达到饱和。
①能说明试剂吸收达到饱和的依据是____________。
②根据题目可知,衡量不同捕集剂的优劣,不仅需要比较捕集剂的成本、对环境的影响及单位质量的捕集剂吸收的快慢和多少外,还需进行比较的因素有______。
【答案】(1)增强 温室效应
(2)水槽
(3)稀盐酸 将燃着的木条放在a端导管口处,木条熄灭,说明二氧化碳已收集满 澄清石灰水
(4)下降
(5)C
(6)
(7)C、H、O 二氧化碳
(8)出口处气体中体积分数为18% 捕集剂解吸的效率
【详解】(1)二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,当大气中二氧化碳含量增加,溶于海水的二氧化碳增多,则生成的碳酸增多,会导致海水酸性增强;控制大气中的含量能够缓解的环境问题是温室效应;
(2)仪器乙的名称是水槽;
(3)实验室制取时,从仪器甲中加入的试剂是稀盐酸;用D收集时,由于二氧化碳密度比空气大,所以气体从b端通入,空气从a端排出,则验满的方法是:将燃着的木条放在a端导管口处,木条熄灭,说明二氧化碳已收集满;二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,实验室常用澄清石灰水检验二氧化碳,因此若用E检验时,X溶液是澄清石灰水;
(4)在A装置中连接压强传感器制备,将大理石或石灰石放在多孔塑料片上,稀盐酸从长颈漏斗加入,关闭活塞,反应生成的气体增多,使得装置内压强增大,液体被压入长颈漏斗内,因此试管中液面逐渐下降;
(5)在A装置中连接压强传感器制备,将大理石或石灰石放在多孔塑料片上,稀盐酸从长颈漏斗加入,关闭活塞,反应生成的气体增多,使得装置内压强增大,液体被压入长颈漏斗内,固液分离反应停止,打开活塞,气体导出,使得装置内压强减小,液体重新流入试管内,固液接触反应发生,因此再打开导管上的活塞,压强传感器的读数变化如图中cd段,故选:C;
(6)由流程图可知,反应①为水在光和催化剂作用下分解生成氢气和氧气,化学方程式为;
(7)已知反应②为化合反应,化合反应符合“多变一”的特点,则二氧化碳与氢气在复合催化剂作用下反应生成甲,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,则甲中一定含有C、H、O三种元素;
由流程图可知,二氧化碳既作为反应物、又作为生成物,则可循环利用的物质是二氧化碳;
(8)如果吸收达到饱和,则混合气体中的体积分数在通过溶液前后不变,故能说明试剂吸收达到饱和的依据是出口处气体中体积分数为18%;衡量不同捕集剂的优劣,不仅需要比较捕集剂的成本、对环境的影响及单位质量的捕集剂吸收的快慢和多少外,还需进行比较的因素有捕集剂解吸的效率等。
10.(2025·江苏常州·模拟预测)兴趣小组开展跨学科实践活动,设计装置利用H2和O2模拟工业制备H2O2,再制备供氧剂CaO2用于水产养殖。
I.和的实验室制取
(1)仪器a的名称是________。
(2)实验室用锌粒和稀硫酸溶液制取并收集H2,需选用的装置分别是________(填标号)。利用装置E干燥H2,可加入的试剂是________(填名称)。
(3)利用氯酸钾分解制取O2,反应的化学方程式为________。
Ⅱ.设计装置模拟工业制备H2O2,反应过程分两步进行,流程和部分装置如下:
注:R为液态有机物
(4)关闭K2,打开K1,利用上述装置进行反应①。加热前需先通一段时间H2,以排尽装置内的空气,原因是________。检验装置内空气已排尽的操作和现象是________。
Ⅲ.制备供氧剂用于水产养殖
查阅资料后动手实践:往CaCl2溶液中通入足量NH3后加入H2O2溶液,保持充分反应,过滤、水洗并烘干后得到CaO2。
(5)原理分析:补充完整制备CaO2的化学方程式________
(6)供氧剂使用:水产养殖中,将CaO2放入水中会缓慢释放出O2为鱼类供氧,反应的另一产物属于碱,写出该反应的化学方程式________。
【答案】(1)长颈漏斗
(2)AE 浓硫酸
(3)
(4)氢气不纯时会发生爆炸 将燃着的酒精灯靠近b口,若发出的声音很小,则说明空气已排尽
(5)NH4Cl
(6)
【详解】(1)由图可知,仪器a为长颈漏斗;
(2)锌和硫酸的反应为固体和液体在常温下的反应,发生装置选A,氢气密度比空气小,则收集装置选E向下排空气法; 浓硫酸具有吸水性,可干燥氢气,则C中盛放浓硫酸;
(3)氯酸钾在二氧化锰催化和加热条件下生成氯化钾和氧气,反应的化学方程式为:;
(4)氢气为可燃性气体,不纯时加热会发生爆炸,则加热前要先通一段时间氢气;若空气已排尽,则点燃氢气时发出的声音较小,则可将燃着的酒精灯靠近b口,若发出的声音很小,则说明空气已排尽;
(5)反应前后原子的种类和个数不变,等号左边有一个钙原子、2个氯原子、2个氮原子、8个氢原子和2个氧原子,等号右边有1个钙原子和2个氧原子,则还少2个氯原子、2个氮原子、8个氢原子,故应补充NH4Cl;
(6)根据反应前后元素种类不变,可知CaO2和水反应生成氧气和氢氧化钙,氢氧化钙属于碱,反应的化学方程式为:。
1.(2025·江苏常州·模拟预测)学习小组开展“发热袋的模拟制作”的跨学科实践活动。
活动一:探秘发热袋的发热原理及使用方法
(1)市面上有一款发热袋被称为“掰掰热暖手宝”(如图所示),包装袋中盛有过饱和醋酸钠溶液和一块小铁片。
【查阅资料】溶液中溶质的量超过它的溶解度,这种溶液称为过饱和溶液,一般是较高温度的饱和溶液冷却形成的;过饱和溶液不稳定,如果搅拌、使溶液受到震动、或往溶液里投入固体“晶种”,溶液里的过量溶质就会马上结晶析出。
①醋酸钠的制取方法之一是用纯碱与醋酸溶液(主要成分为)反应制得,已知醋酸在溶液中电离产生和,写出纯碱与醋酸溶液反应的化学方程式________。
②使用“掰掰热暖手宝”时只要掰动小铁片,袋中的溶液受到震动会结晶,这个过程会________(填“放热”或“吸热”)。
③“掰掰热暖手宝”可重复使用,方法:将用过的暖手宝放入开水中煮3-5分钟,其中的醋酸钠晶体全部溶解形成过饱和溶液,就可再次使用。由此推测,暖手宝的外包装袋应具备的性质是________,醋酸钠的溶解度受温度的影响情况为________。
活动二:模拟制作简易发热袋
(2)兴趣小组认为制作简易发热袋时,配制合适的过饱和醋酸钠溶液是关键。
①“合适的过饱和醋酸钠溶液”是指溶液结晶时________且持续的时间长,确保发热袋的功效。
②兴趣小组经过多次探究,发现配制合适的过饱和醋酸钠溶液时醋酸钠与水的质量比不超过。在时,某同学带的外包装袋能盛放水,要配成该温度下合适的过饱和溶液,理论上加入醋酸钠的质量m的范围为________(已知时醋酸钠的溶解度为)。
【答案】(1) 放热 耐高温且不渗漏 醋酸钠的溶解度随温度升高而明显增大
(2)放热量大 8.16 g < m ≤ 20 g
【详解】(1)①纯碱(碳酸钠)与醋酸溶液反应生成醋酸钠、二氧化碳和水,化学方程式为;②根据资料溶液中溶质的量超过它的溶解度,这种溶液称为过饱和溶液,一般是较高温度的饱和溶液冷却形成的,过饱和溶液不稳定,如果搅拌、使溶液受到震动、或往溶液里投入固体“晶种”,溶液里的过量溶质就会马上结晶析出,使用“掰掰热暖手宝”时只要掰动小铁片,袋中的溶液受到震动会结晶,这个过程会放热;③“掰掰热暖手宝”可重复使用,方法:将用过的暖手宝放入开水中煮3-5分钟,其中的醋酸钠晶体全部溶解形成过饱和溶液,就可再次使用。“掰掰热暖手宝”可通过加热溶解晶体重新制得过饱和溶液,故外包装需耐高温且不渗漏;醋酸钠溶解度随温度升高而增大;
(2)①“合适的过饱和醋酸钠溶液”指结晶时放热量大且放热过程持续时间长;② 过饱和溶液的关键在于使溶液中溶质含量超过对应温度下的溶解度,由溶解度 40.8 g (每 100 g 水最多可溶解40.8g醋酸钠,达到饱和状态) 可算出20mL(即为 20 g) 水在 10 ℃ 时最多可溶解 8.16 g 醋酸钠,且醋酸钠与水的质量比不超过 1:1 (即醋酸钠的质量≤ 20 g)。因此 m 的范围是 8.16 g < m ≤ 20 g。
2.(2025·江苏扬州·二模)水是宝贵的自然资源,不同的用途对水处理的要求不同。
Ⅰ、天然水净化为自来水的主要流程如下:
(1)吸附池主要除去水的异味异色等,其主要利用的物品是___________(写名称)。
(2)“消毒池”中常用液氯作消毒剂,加入的液氯往往稍过量,原因是___________。
过一硫酸盐(PMS)可降解污水中的有机物X。为研究多孔陶瓷对PMS降解X的影响,取二份污水各20mL,控制其他条件相同,分别进行实验:a.向污水中加入PMS;b.向污水中加入PMS和多孔陶瓷。测得二个实验污水中X的降解率(降解率=)随时间的变化如题图1所示。
(3)实验a说明0~20分钟内___________。
(4)小华根据实验结果得出0~20分钟内多孔陶瓷能加快PMS对X的降解,小恺认为还需补充一个实验才能得出上述结论,你认为小恺补充的实验是________。
Ⅱ、自来水的深度净化
(5)生活中常用煮沸的方法对自来水进行处理,一方面可以_______,另一方面还起到杀菌消毒的作用。
利用净水器处理自来水的流程如下:
(6)活性炭滤芯能有效去除水中的余氯、抗生素等,若使用纤维活性炭则效果更好,原因可能是___________。
(7)反渗透膜滤芯,能够有效去除水中的细菌、病毒和重金属离子,其工作原理如题图2所示。则下列说法正确的是___________
A.经过反渗透薄膜后的饮用水属于纯净物
B.在水箱中残留的液体的浓度逐渐增大
C.水泵提供的压力可以加快水分子通过反渗透薄膜
Ⅲ、制作盐汽水
小明和同学们一起进行了“制作盐汽水”的跨学科实践活动。某品牌盐汽水的营养成分表为:
项目
每100克
单位
营养素参考值%
能量
43
千焦
1%
蛋白质
0
克
0%
脂肪
0
克
0%
碳水化合物
25
克
1%
钠
118
毫克
6%
(8)该汽水中含人体每天所需的营养物质有___________种。
(9)“钠118毫克”是指___________(填“单质”或“元素”)的质量;100mL(密度为1g/mL)汽水中含氯化钠___________g(精确到0.1g)。
(10)盐汽水的配料表为:水、果葡糖浆、食用盐、二氧化碳、柠檬酸、食品用香精等。其中二氧化碳利用向水中加入过量的柠檬酸(C6H8O7)和小苏打获得,反应同时生成柠檬酸钠(Na3C6H5O7),写出反应的化学方程式:___________。
【答案】(1)活性炭
(2)确保水中的微生物被彻底杀灭
(3)PMS降解X的能力较弱
(4)向污水中加入多孔陶瓷
(5)将硬水软化
(6)纤维活性炭的比表面积更大
(7)BC
(8)3
(9)元素 0.3
(10)
【详解】(1)活性炭具有疏松多孔的结构,有很强的吸附性,能吸附水中的异味和色素;
(2)加入稍过量的液氯,是为了保证水中的细菌、病毒等微生物能够被完全杀死,即确保水中的微生物被彻底杀灭;
(3)从图中实验a曲线可以看出,在0 ~20 min内,X的降解率较低,降解率低意味着在这段时间内,PMS将X降解的程度较小,也就说明0~20 min内PMS降解X的能力较弱;
(4)实验a:向污水中加入PMS;实验b:向污水中加入PMS和多孔陶瓷,要证明多孔陶瓷能加快PMS对X的降解,还需要知道在没有PMS,仅有多孔陶瓷的情况下,X的降解情况,从而排除多孔陶瓷自身对X的降解影响,以便更好地探究多孔陶瓷对PMS降解X是否有影响,故补充实验:向污水中加入多孔陶瓷;
(5)将自来水煮沸可以将水中的钙镁离子转化为沉淀,减少水中钙镁离子的量,使硬水软化;
(6)活性炭具有吸附性,可去除水中的余氯、抗生素等,纤维活性炭效果更好,原因是纤维活性炭的比表面积更大,即单位质量的纤维活性炭具有更多的表面积,能够提供更多的吸附位点,从而增强对水中余氯、抗生素等物质的吸附效果;
(7)A、经过反渗透薄膜后的饮用水中仍然可能含有一些极少量的可溶性小分子等物质,不属于纯净物,而是混合物,故A错误;B、在水泵压力作用下,水分子通过反渗透薄膜,而水中的细菌、病毒和重金属离子等被截留在水箱中,随着水的不断流出,水箱中残留液体中溶质的量基本不变,溶剂的量减少,所以其浓度逐渐增大,故B正确; C、水泵提供的压力可以促使水分子更快地通过反渗透薄膜,加快了水的过滤速度,所以C正确;故选BC;
(8)人体每天所需的营养物质有糖类、蛋白质、油脂、维生素、无机盐、水,根据表格信息可知,该汽水中含有碳水化合物(属于糖类)、无机盐、水三种营养物质;
(9)物质是由元素组成的,“钠118毫克”是指元素的质量;100mL(密度为1g/mL)汽水的质量为,已知100克汽水中钠元素质量为118毫克即0.118g,则氯化钠的质量为;
(10)柠檬酸(C6H8O7)和小苏打(NaHCO3)反应生成柠檬酸钠(Na3C6H5O7)、水、二氧化碳,化学方程式为。
3.(2025·江苏南京·二模)海洋是一个巨大的资源宝库。海水晒盐可以得到粗盐和苦卤,某跨学科实践活动小组对此展开了学习探究。
(1)以粗盐为原料得到二氧化氯。
【查阅资料】以粗盐为原料得到二氧化氯的主要流程如下图。
其中,反应②的化学方程式为。
【分析流程】
i.X的化学式是_______,操作A是_______。
ii.X溶液和溶液均需过量的目的是_______;但又不宜过量太多的原因是_______。
iii.反应③涉及多种含氯物质,写出其中作为反应物的含氯物质的化学式,并标出氯元素的化合价:_______。
(2)以苦卤为原料得到碳酸镁水合物。
【查阅资料】苦卤中含有较多的氯化镁,以苦卤为原料可以得到碳酸镁水合物(),该反应化学方程式为_______。
【进行实验】在实验室里模拟以苦卤为原料得到碳酸镁水合物的过程,根据实验需要,预先把苦卤的调节至8左右。实验过程中随时间的变化如图所示,该实验的操作顺序为_______(填字母)。
①向溶液中通入至饱和
②向苦卤中通入至饱和
③滴加溶液,同时继续通入
④滴加苦卤,同时继续通入
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【交流反思】上述实验所得的沉淀经过滤、洗涤、干燥,得到碳酸镁水合物()。如果改变实验条件,也有可能得到碱式碳酸镁[化学式用表示]。工业上,碳酸镁水合物和碱式碳酸镁均可用于生产耐火材料。
【拓展延伸】碱式碳酸镁固体受热完全分解生成三种氧化物。加热碱式碳酸镁固体,温度达到前,气体产物只有水蒸气;温度达到后,气体产物只有二氧化碳;温度达到后,固体质量不再发生变化。加热过程中,固体质量随温度的变化关系如图所示。
i.分析图像,将表格填写完整。
温度
固体质量
固体成分
20
_______
600
20
_______
ii.依据表格数据,可以推测出为_______(填最简整数比)。
【答案】(1)NaOH 过滤 除尽CaCl2和MgCl2 避免后续消耗过多盐酸
(2)NaCl A 37.6 MgO 4:1:4
【详解】(1)①粗盐水含CaCl2、MgCl2,加NaOH除MgCl2 ,反应为MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl,所以X是NaOH。②操作A实现固液分离,是过滤。③NaOH过量除尽MgCl2,Na2CO3过量除尽CaCl2。④避免后续消耗过多盐酸:过量的NaOH、Na2CO3会与后续加入的盐酸反应,过量太多会消耗过多盐酸。⑤根据流程可以知道,反应③中含氯反应物是HCl(Cl为−1价 )和NaClO3[Na通常为+1价,O为 -2价,设氯元素的化合价为x,代数和算式为: (+1)×1+x+(−2)×3=0,x=+5,Cl为+5价,标化合价为。
(2)①根据质量守恒定律,反应前后原子种类、数目不变,反应前Mg、Cl、C、O、Na、H原子个数分别为1、2、1、6、2、6,反应后Mg、Cl、C、O、Na、H原子个数分别为1、0、1、6、0、6,所以空格处为NaCl。②要调节苦卤pH至8左右,先向NaOH溶液中通CO2至饱和(pH变化),再滴加NaOH溶液并继续通CO2调节pH,故选A。③最终600∘C时固体为MgO,质量20g。MgO中镁元素质量:20g×=12g。301.4∘C时固体为4MgCO3⋅MgO,4MgCO3⋅MgO相对分子质量=4×(24+12+16×3)+24+16=376。因为镁元素质量守恒,设301.4∘C时固体质量为m,则m×=12g,解得m=37.6g,所以③为37.6。④碱式碳酸镁固体受热完全分解生成三种氧化物,产生水、二氧化碳和氧化镁。温度达600∘C后固体质量不再变,碱式碳酸镁分解最终生成MgO。⑤初始固体xMgCO3⋅yMg(OH)2⋅zH2O质量46.6g,600∘C时MgO质量20g(含镁元素12g )。水的质量:46.6g固体加热到301.4∘C前失去水,301.4∘C时固体质量37.6g,则失去水的质量=46.6g−37.6g=9g;产生二氧化碳质量:301.4∘C到600∘C,4MgCO3⋅MgO分解产生CO2质量=37.6g−20g=17.6g。301.4∘C后释放的CO2,全部来自MgCO3分解, 已知CO2质量17.6g,MgCO3总质量为=33.6g。
20∘C到301.4∘C释放的水,包含两部分:Mg(OH)2分解产生的水,结晶水;最终600∘C时MgO质量20g,其中镁元素质量12g。MgCO3中Mg质量:33.6g×=9.6g。因此,Mg(OH)2中Mg质量=12g−9.6g=2.4g,Mg(OH)2质量=2.4g÷=5.8g。Mg(OH)2分解产生水的质量: 5.8g×=1.8g。结晶水质量=9g−1.8g=7.2g。计算:x:y:z==0.4:0.1:0.4=4:1:4。
4.(2025·江苏常州·一模)兴趣小组同学以“健康口腔”为主题开展跨学科实践活动。
【查阅资料】牙齿周围的食物残渣,经微生物发酵会产生乳酸(HA),不除去会使牙釉质耐磨性降低。
活动1:定性探究牙膏中各成分功效。
(1)牙膏中添加的清洁剂有NaOH、等。为验证NaOH、是否能消除乳酸,兴趣小组同学设计并完成了如下实验。
实验方案
实验现象
实验结论或反应方程式
方案一
向少量含酚酞的稀NaOH溶液中,滴加足量乳酸溶液。
溶液由红色褪为无色
NaOH能与乳酸(HA)反应:______(用化学方程式表示)
方案二
向少量溶液中,滴加足量乳酸溶液。
______
能与乳酸(HA)反应:
(2)同学们用鸡蛋壳(主要成分为)代替牙齿来模拟氟化物对牙齿的作用。分别向5g用含氟牙膏处理过的鸡蛋壳和5g用不含氟牙膏处理过的鸡蛋壳中加入等体积一定质量分数的乳酸溶液,反应一定时间后,取出蛋壳,烘干,称重。重复6次,分别获得反应1、2、3、4、5、6分钟后剩余蛋壳的质量,计算出反应后蛋壳减少质量占原质量的百分比与反应时间的数据如图所示。据图分析,含氟牙脊对鸡蛋壳有保护作用,理由是______。
活动2:定量测定牙膏中碳酸氢钠含量。
为测定某品牌“小苏打牙膏”中的含量,同学们设计了如图所示方案(该牙膏中其余成分均不与稀盐酸反应,碱石灰为NaOH和CaO固体混合物)。用托盘天平称量反应前后装置C的质量,通过计算得出牙膏中的含量。
【实验讨论】
(3)如实验测得反应前后装置C增重质量为m,则牙膏中的质量分数可表示为______。
(4)反应前后均需通一段时间。虽然操作相同但作用不同。缺少______(选填“反应前”或“反应后”)通一段时间,会导致实验结果偏小。
(5)同学们讨论后认为假设实验操作均正确,通过该实验方案得出的结果也存在较大的误差,理由是:______。
【实验改进】
实验操作有:①分别配制7.3%的稀盐酸和4%的NaOH溶液;
②取1.0g牙膏加入50mL蒸馏水充分溶解;
③用4%的NaOH溶液去中和,恰好完全反应时共用去16g;
④加入10g 7.3%的稀盐酸。
(6)该实验方案正确的操作顺序是______,根据实验数据,计算牙膏中的质量分数为______。
【答案】(1)NaOH+HA=NaA+H2O 有气泡产生
(2)在相同反应时间下,用含氟牙膏处理过的鸡蛋壳减少质量占原质量的百分比小于用不含氟牙膏处理过的鸡蛋壳
(3)
(4)反应后
(5)盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢气体也会被装置C吸收,导致测得的装置C增重质量偏大
(6)①②④③/②①④③ 设:16g4%的NaOH溶液消耗稀盐酸的质量为x。
x=8g
所以与碳酸氢钠反应的稀盐酸的质量为10g-8g=2g。
设:样品中碳酸氢钠的质量为y。
y=0.336g
所以药片中碳酸氢钠的质量分数=。
答:牙膏中的质量分数为33.6%。
【详解】(1)方案一:NaOH与乳酸(HA)发生中和反应,生成乳酸钠(NaA)和水,化学方程式为NaOH+HA=NaA+H2O;
方案二:因为NaHCO3与乳酸反应会生成二氧化碳气体,所以实验现象为有气泡产生;
(2)含氟牙膏对鸡蛋壳有保护作用的理由:由图可知,在相同反应时间下,用含氟牙膏处理过的鸡蛋壳减少质量占原质量的百分比小于用不含氟牙膏处理过的鸡蛋壳,即含氟牙膏处理后的鸡蛋壳与乳酸反应的量更少,说明含氟牙膏对鸡蛋壳有保护作用;
(3)氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,装置C增重的质量m为反应生成二氧化碳的质量;
设牙膏中NaHCO3的质量为x。
,
解得。
牙膏样品质量为1.0g,所以牙膏中NaHCO3的质量分数=;
(4)反应前通N2是为了排尽装置内的空气,防止空气中二氧化碳干扰实验结果;反应后通N2是为了将装置内残留的二氧化碳全部赶入装置C中被充分吸收;若缺少反应后通一段时间N2,会导致装置内残留部分二氧化碳无法被装置C吸收,使得测得的二氧化碳质量偏小,从而导致实验结果偏小;
(5)盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢气体也会被装置C吸收,导致测得的装置C增重质量偏大,使得计算出的NaHCO3含量偏大;
(6)测量牙膏中的含量原理是通过碳酸氢钠与盐酸反应来计算碳酸氢钠质量,过量的盐酸通过氢氧化钠的质量计算;因此:
步骤为①分别配制7.3%的稀盐酸和4%的氢氧化钠,②取1.0g牙膏加入50mL蒸馏水充分溶解,④加入10g7.3%的稀盐酸,③用4%的NaOH溶液去中和,共用去16g,所以测定过程正确的操作顺序为①②④③(或②①④③);见答案。
5.(2025·江苏泰州·三模)某中学围绕金属废弃物及其回收利用展开跨学科实践活动。
【活动任务一】:了解日常生活中常见的金属废弃物
化学小组对多户家庭进行问卷调查,统计常见金属废弃物类型及来源,数据如下表:
金属废弃物类型
主要来源
金属废弃物类型
主要来源
易拉罐(铝质)
饮料包装
废旧电池
遥控器、玩具等
铁质包装盒
罐头、饼干盒
电子废弃物
手机、充电器等
(1)废旧电池中的液态______、镉、铅等重金属渗出后会造成地下水和土壤的污染。
【活动任务二】:调查金属废弃物产生的原因
主要是由于金属腐蚀、损坏、自然淘汰等原因而被废弃。兴趣小组进行了铁锈蚀的探究。
(2)图1实验中对比①③试管可以得出的结论是______。
(3)某同学认为由图1实验并不能直接得出铁生锈和有关,又进行了图2实验,得出结论的现象是______。
【活动任务三】:调查废金属的处理方法
Ⅰ、物理处理法(分选与分类)
(4)可利用______的方法快速、简便地辨别出铝和铁。
Ⅱ、化学处理法
(5)酸洗法用稀盐酸洗去铁制品表面的锈迹,基本反应类型是______。
(6)湿法冶金碳酸锂()是制备锂电池的重要原料,工业上可通过湿法回收废旧磷酸亚铁锂电池(主要成分为)来制备,其主要工艺流程如图3所示。
【查阅资料】①在强酸性环境中()会部分溶解,生成可溶性的
②在弱酸性至中性环境中几乎不溶。
①粉碎的目的是______。
②“酸浸”时发生的反应为,该操作时需控制硫酸浓度不能太高,原因是______。
③通常“沉锂”时选择在80℃—90℃温度下使其发生反应,反应的化学方程式为______。
④根据图4判断,为减少碳酸锂损失,操作2的步骤为______、热水洗涤、干燥。判断碳酸锂洗涤干净的标准是取最后一次洗涤液于试管中,向试管中滴加______(填化学式)溶液,无白色沉淀。
【答案】(1)汞(或Hg)
(2)铁生锈和水有关(铁生锈必须要有水参加,或水是铁生锈的必要条件之一)
(3)传感器示数中氧气浓度下降
(4)磁铁吸引(合理即可)
(5)复分解反应
(6)增加反应物接触面积,使反应更快更充分 在强酸性环境中()会部分溶解,生成可溶性的,导致产品不纯 趁热过滤 或或
【详解】(1)废旧电池中的液态汞、镉、铅等重金属渗出后会造成地下水和土壤的污染。
(2)图1实验中,①铁和氧气接触,不生锈;③铁和氧气、水接触,生锈,对比①③试管可以得出铁生锈和水有关(铁生锈必须要有水参加,或水是铁生锈的必要条件之一)。
(3)由图2知,随时间氧气浓度下降,得出铁生锈和有关。
(4)用物理方法辨别出铝和铁,利用铁有磁性,铝无磁性,得出可利用磁铁吸引的方法快速、简便地辨别出铝和铁。
(5)酸洗法用稀盐酸洗去铁制品表面的锈迹,反应为氧化铁和稀盐酸生成氯化铁和水,为复分解反应。
(6)①粉碎的目的是增加反应物接触面积,使反应更快更充分。②根据资料,在强酸性环境中()会部分溶解,生成可溶性的,导致产品不纯,所以该操作时需控制硫酸浓度不能太高。
③由图知,反应为硫酸锂和碳酸钠反应生成碳酸锂和硫酸钠,化学方程式为。④根据图4,温度越高碳酸钠的溶解度越低,则为减少碳酸锂损失,操作2的步骤为趁热过滤、热水洗涤、干燥;碳酸锂洗涤是否干净就是检验洗涤液中是否有碳酸钠,则取最后一次洗涤液于试管中,向试管中滴加Ba (NO3)2或Ba (OH)2或BaCl2溶液,无白色沉淀。
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