专题04 质量守恒定律(福建专用)2026年中考化学一模分类汇编
2026-04-23
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摘要:
**基本信息**
福建2026年各地市一模化学试题汇编,聚焦质量守恒定律五大核心题型,以科技前沿(如氮化镓制备、氢能储存)、文化传承(蓝印花布印染、曾侯乙编钟)和社会热点(双碳目标、环保烟花)为情境,突出真实问题解决与跨学科整合。
**题型特征**
|题型|题量|知识覆盖|命题特色|
|----|----|----------|----------|
|质量守恒定律|14题|微观示意图分析、实验验证、守恒应用|结合歼20S雷达材料考化学式推断,通过蜡烛燃烧改进实验探究产物|
|化学式及相关计算|7题|元素质量比、相对分子质量、纯度计算|以茶氨酸、靛蓝等真实物质为载体,融入传统文化素材|
|化学方程式|19题|方程式书写、反应类型、实验探究|设计二氧化碳与氢氧化钠反应验证实验,结合月壤制氧考催化反应|
|基本反应类型|9题|化合、分解、置换反应判断|联系福建舰特种钢防锈、电磁弹射电池反应考反应类型|
|化学方程式计算|14题|不纯物计算、多步反应计算|结合芯片材料制备、活鱼运输供氧等实际场景设计计算|
内容正文:
专题04 质量守恒定律
5大题型概览
题型01 质量守恒定律
题型02 化学式及相关计算
题型03 化学方程式
题型04 基本反应类型
题型05 利用化学方程式的相关计算
质量守恒定律
题型01
1.(2026·福建三明·一模)(2026·福建泉州·一模)下列实验方案中,能达到目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别稀盐酸和NaCl溶液
取样,滴加酚酞,观察颜色变化
B
检验某固体为碳酸盐
取样,滴加盐酸,观察是否有气泡
C
证明蜡烛中含有碳元素
将干冷的烧杯罩在蜡烛火焰上方
D
除去NaOH溶液中的
加入适量澄清石灰水,充分反应后过滤
A.A B.B C.C D.D
2.(2026·福建宁德·一模)下列实验设计能达到实验目的的是
A.验证酸和碱能否发生反应
B.探究燃烧的条件反应
C.测定空气中氧气的含量
D.验证质量守恒定律
A.A B.B C.C D.D
3.(2026·福建泉州·一模)我国歼20S战斗机的有源相控阵雷达应用氮化镓技术。氮化镓(GaN)的制备原理为,其中物质X的化学式是
A. B. C. D.
4.(2026·福建泉州·一模)为探究蜡烛燃烧的现象及产物,兴趣小组对课本实验(图一)做了如下改进,用粉笔(主要成分,不可燃,如图二所示)代替蜡烛烛芯[主要成分天然纤维素],重做图一相应实验,吹灭后还能产生一股更浓厚的“白烟”,下列有关说法错误的是
A.改进后有利于做“白烟”被重新点燃的实验
B.改进后在火焰上压一块白瓷板,瓷板变黑,说明不同情况下燃烧产物可能不同
C.改进后能更准确探究蜡烛燃烧的产物,避免干扰
D.改进前后两组实验所产生的现象都能证明蜡烛中含有碳元素和氢元素
5.(2026·福建莆田·一模)质量守恒定律对科学发展具有重大意义。
(1)由质量守恒定律可知,化学反应前后一定不变的是________(填序号)。
a原子种类 b原子数目 c分子种类
d分子数目 e元素种类 f物质种类
(2)下图是某反应的微观示意图(其中“○”和“●”分别表示不同的原子)。
①反应后方框内应再填入________个“”微粒。
②请从微观的角度分析化学变化的实质是________发生变化而________不变。该反应属于________反应。
(3)在一密闭容器内有4种物质A、B、C、D,它们在一定条件下发生化学反应。其中A、B、C的微观示意图和反应前后各物质的质量如下表所示。
物质
A
B
C
D
微观示意图
反应前质量/g
100
1
1
46
反应后质量/g
4
89
55
x
则x的值为________。
6.(2026·福建漳州·一模)“国宝归来”——圆明园兽首暨海外回流文物特展于2025年9月在漳州市博物馆举办,展品中“马首”主要由铜合金制成。
(1)“马首”中铜合金属于_______材料。
(2)铜在元素周期表中的部分信息及原子结构示意图如下。
①图中_______。
②铜原子在化学反应中易_______(填“失去”或“得到”)电子。
(3)“马首”表面会生锈形成铜绿【主要成分为】。由质量守恒定律推测生锈的原理是铜与空气中的、、_______发生化学反应。
(4)为防止“马首”生锈,请你为展厅工作人员提出一条合理的建议:_______。
7.(2026·福建三明·一模)农村推广“AI+无人机+智能播种机”种植新模式,助力农业精准施肥、科学增产。
(1)AI调控氧气浓度抑制果蔬呼吸,果蔬呼吸属于___________(填“剧烈”或“缓慢”)氧化。
(2)AI系统辅助研发“光催化固氮”技术,下图为该反应的微观示意图。
①X为单质分子,参照上图,画出X的微观示意图___________。
②写出该反应的化学方程式:___________。
(3)无人机精准施肥,硫酸亚铁铵用于防治作物缺铁引起的黄化病。
①硫酸亚铁铵[]属于___________(填序号)。
A.氮肥 B.磷肥 C.钾肥 D.复合肥
②铁元素参与叶绿素的合成,下图是铁元素在元素周期表中的信息和铁原子结构示意图。
由图甲可知铁的相对原子质量为___________,图乙中x=___________。
(4)智能播种机动力源于柴油燃烧,柴油燃烧时将___________能转化为热能。
8.(2026·福建泉州·一模)化学与其他学科之间存在大量跨学科知识。
(1)语文:很多成语、俗语、诗词中蕴含丰富的化学知识。诗句“迟日江山丽,春风花草香”,从微观角度解释在远处能闻到花草香的原因_____。
(2)数学:数学运算在化学上同样发挥重要作用,若化合价代数和为零,则硫酸()中硫元素的化合价为______。
(3)物理:实验课上,同学们利用物理中气压变化的原理检查装置气密性,如图所示,______(填实验操作)注射器活塞,观察到长颈漏斗末端有气泡产生,说明装置气密性良好。
(4)历史:考古学家测定青铜器中铜锈的成分,测得其中含有碱式氯化铜[]和碱式碳酸铜[],其中[]的生成是铜与环境中的氧气、氯化物和______密切相关。
(5)地理:溶洞中有形态各异的石笋和钟乳石,其形成原因之一是碳酸钙与水及二氧化碳反应生成可溶于水的碳酸氢钙[],碳酸氢钙中金属阳离子符号为______。
(6)生物:空气中的二氧化碳在“碳循环”中可以通过绿色植物的______作用转化为氧气。
9.(2026·福建泉州·一模)天然气是重要的化石燃料和能源。天然气主要成分为甲烷,还含有少量硫化氢()等气体。
(1)甲烷完全燃烧的化学方程式为_______。
(2)硫化氢可在催化剂作用下与甲烷反应而被除去,反应微观示意图如下。
①产物“”中,碳元素和硫元素的质量比为_______(填最简整数比)。
②该反应过程中发生变化的是_______(填字母)。
A.分子的数目 B.原子的种类 C.物质的总质量
(3)太空燃烧实验。航天员在燃烧科学实验柜中以甲烷为燃料进行在轨点火燃烧实验,观察到甲烷火焰与地面上对照实验的火焰相比,显得短而圆,且微弱。
①制作燃烧科学实验柜的材料需具有的性质是_______(写一点)。
②从燃烧的条件分析:点火的作用是_______。
③下列对燃烧实验分析正确的有_______(填字母)。
A.空间站中甲烷燃烧,不需要氧气助燃
B.空间站失重条件下空气流动性差,甲烷燃烧的火焰比较微弱
C.空间站燃烧产生热气流向四周扩散,地面上热气流向上扩散
10.(2026·福建厦门·一模)化学学科中蕴含着大量跨学科知识。
(1)语文:成语“饮鸩止渴”中。“鸩”是指放了砒霜(As2O3)的毒酒。其中As2O3中As的化合价为_____。
(2)历史:青铜器是我国古代文化的瑰宝,青铜是以铜和锡为主要成分的合金,其熔点______(“高于”或“低于”)金属铜。
(3)生物:猕猴桃中含有丰富的“硒”,“硒”具有抗癌、抗氧化、增强人体免疫力的作用,这里的“硒”是指_____(填“原子”“分子”或“元素”)。
(4)地理:喀斯特地貌溶洞中,钟乳石形成的化学方程式为:。其中X的化学式是_____。
(5)物理:实验课上,同学们检查如图所示装置气密性,先将仪器连接好后,再缓缓向右拉动活塞,可观察到左侧试管内的现象是_____,说明该装置的气密性良好
。
11.(2026·福建泉州·一模)《烟花爆竹安全与质量》强制性国家标准将于2026年5月1日起正式实施。
I、认识传统烟花
(1)从燃烧的条件分析,烟花燃烧时,引线的作用是___________。
(2)传统烟花中黑火药着火发生反应:,的化学式是___________。
(3)镁粉可用作烟花增亮剂是利用镁粉燃烧时会出现___________的现象。
II、认识环保烟花
环保烟花采用硝基胍代替黑火药,完全燃烧产生二氧化碳、水和空气中含量最多的气体。
(4)写出硝基胍()完全燃烧的化学方程式:___________
(5)环保烟花常用钠盐作烟花显色剂。请写出钠盐中钠离子的符号___________。
(6)请你为社区居民写一条关于安全燃放烟花的温馨提示:___________。
12.(2026·福建泉州·一模)氢气是清洁能源,其制取与储存技术是实现氢能广泛应用的关键。
(1)制氢技术
①氨分解是制氢的一种技术路线,其反应的化学方程式为,则X的化学式为___________。
②氢化钙是一种重要的制氢剂,可与水反应生成氢气和氢氧化钙,该反应的化学方程式为___________。
(2)储氢技术
苯和环己烷常被用作储氢材料,其储存氢气与释放氢气的原理如下图。
①在苯中,碳元素和氢元素的质量比为___________。
②环己烷与苯的化学性质不同的原因是___________。
③当需释放氢气时,应控制的温度范围为___________。
13.(2026·福建福州·一模)科普阅读。
Ⅰ、制氢:目前制氢方法主要有化石能源制氢和电解水制氢。由化石能源制得的中含有,利用液氮的低温可将液化分离,从而获得纯净氢气。
Ⅱ、储氢:氢气储存方式主要有金属氢化物储氢、高压压缩储氢等。氢化铝()是一种储氢、释氢材料,其释氢原理是利用氢化铝与水反应生成氢氧化铝和氢气。
Ⅲ、用氢:通过P2G技术(工作原理如图)可实现综合能源系统中电到气的转换。随着科技发展,氢气可成为主要能源之一。
(1)主要成分为甲烷的化石能源有______(写一种)。
(2)利用液氮分离与,说明的沸点比______(填“高”或“低”)。
(3)从微观角度解释:高压可增大储氢量的原因是______。
(4)氢化铝与水反应的化学方程式为______。
(5)电解水制氢中能量转化主要方式是:______→化学能。
(6)甲烷反应器中参加反应的氢元素______(填“有”或“没有”)完全转化为。
化学式及相关计算
题型02
1.(2026·福建泉州·一模)全氟己酸()可用于润滑剂、防水剂等领域。下列关于全氟己酸的说法中正确的是
A.由20个原子构成 B.相对分子质量为
C.氢元素质量分数最小 D.碳、氧元素质量比为3:1
2.(2026·福建厦门·一模)永春是福建著名的茶乡,当地茶树适宜生长在pH约4.8~6.5的土壤中,茶叶中的茶氨酸()更是赋予了永春茶独特的鲜爽口感。下列说法正确的是
A.茶氨酸分子由四种元素组成
B.茶氨酸中有26个原子
C.茶树适合在酸性条件下生长
D.茶氨酸中氮元素质量分数最大
3.(2026·福建泉州·一模)靛蓝()是传统扎染工艺的染料之一。下列有关靛蓝的说法正确的是
A.靛蓝中含有氮分子
B.靛蓝中碳、氧元素的质量比为8:1
C.1个靛蓝分子中含有30个原子
D.靛蓝完全燃烧的产物只有和
4.(2026·福建宁德·一模)香椿被称为“树上蔬菜”,含有的皂苷具有抗菌、防癌作用,有极高的药用价值。下列说法正确的是
A.皂苷中氢元素的质量分数最大
B.皂苷由72个原子构成
C.皂苷的相对分子质量为
D.皂苷不完全燃烧可能会产生
5.(2026·福建泉州·一模)奥司他韦()是一种有效的抗流感药物。下列关于奥司他韦的说法正确的是
A.奥司他韦中含有氮分子
B.奥司他韦中碳、氢、氮、氧元素质量比为
C.奥司他韦中氢元素和氮元素的质量分数相等
D.奥司他韦分子由四种元素组成
6.(2026·福建三明·一模)中华优秀传统文化博大精深,不胜枚举。
(1)我国是世界上烧制木炭最早的国家之一。木炭具有吸附性,是由其________结构决定。
(2)我国是世界上最早发明冶铜术的国家之一,西周开始以辉铜矿(主要成份为Cu2S)等硫化矿为原料炼铜,Cu2S中铜的质量分数为________(精确到1%)。
(3)我国古代四大发明享誉世界。《梦溪笔谈》中记载“方家以磁石磨针锋,则能指南”,磁石主要成分是Fe3O4。磁石属于________(填“混合物”或“纯净物”),Fe3O4中铁、氧元素的质量比为________。
(4)“中国天眼”射电望远镜使用了碳化硅。
①硅元素在元素周期表中的信息如图所示。
硅元素的原子序数为________;硅元素属于________(填“金属”或“非金属”)元素。
②已知碳化硅中碳元素显-4价,硅元素显+4价,则碳化硅的化学式为________。
7.(2026·福建三明·一模)阅读材料,回答问题。
曾侯乙编钟具有极高的声学价值,其音色与材料的硬度密切相关。《考工记》记载编钟的成分为“六分其金,而锡居一”,该记载是世界上最早的合金配比经验的科学总结,其中锡的组分与现代技术测定结果(含锡量12.0%~14.5%,含铅量1%~3%)非常接近。曾侯乙编钟的出土证明我国拥有悠长的冶铜历史:夏商时期出现火法炼铜技术,西汉时期首创世界最早的湿法冶金技术——湿法炼铜。
(1)“六分其金(纯铜),而锡居一”含义是:铜与锡的质量比为6:1。若忽略其它成分,据此计算:编钟中含锡量约为_______(保留到0.1%)。控制编钟中铅锡含量的目的在于_______。
(2)最早用于火法炼铜的矿石为绿色的孔雀石[]。
①由_______种元素组成。
②加热孔雀石可产生三种氧化物,孔雀石加热后由变成_______色。
③古人将木炭与氧化铜经高温反应,生成铜和二氧化碳,该反应属于_______(填基本反应类型)。
古代湿法炼铜工艺:在胆水(硫酸铜溶液)产地的附近随地形高低挖掘沟槽,用茅席铺底,把生铁击碎,摆放在沟槽里,将胆水引入沟槽浸泡;浸泡至颜色改变后,再把浸泡过的水放出,茅席取出,沉积在茅席上的铜便可收集起来。
(3)①“茅席”相当于实验室过滤操作中_______(填实验用品)。
②将生铁击碎再浸泡的目的是_______。
③浸泡过程,发生反应的化学方程式为_______。
化学方程式
题型03
1.(2026·福建泉州·一模)实践小组调查城市空气污染源及机动车尾气净化原理,下列说法正确的是
I.了解空气污染源
II.机动车尾气净化
图1主要污染物来源分布
图2颗粒物捕集器
图3喷射氨气(NH3)催化还原NO
A.由图1可知,该城市空气的主要污染源是工业工艺源
B.图2中颗粒物捕集器若长期不清理会影响其使用性能
C.图3中保持一氧化氮化学性质的最小微粒是氮原子和氧原子
D.图3中反应的化学方程式为
2.(2026·福建厦门·一模)将一小块未打磨的铝片放入试管内,加入一定量的稀硫酸,测得产生氢气的速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A.0~a段没有发生化学反应
B.a~b段发生的反应为:
C.b点后反应速率降低,且无氢气产生,c点反应停止
D.铝比铁活泼,所以铝制品更容易生锈
3.(2026·福建泉州·一模)在催化剂作用下,可用于还原氮氧化物以治理大气污染。某温度下,的体积分数对与NO反应的影响如图所示。下列说法错误的是
A.该反应有助于减少氮氧化物排放,符合绿色化学理念
B.氢气的体积分数过高时,反应生成氨气会造成新的污染
C.随着体积分数的增大,的体积分数先增大后减少
D.的体积分数在时,主要反应为
4.(2026·福建漳州·一模)兴趣小组开展“追碳逐绿,低碳有我”主题学习活动。
(1)大气中的主要来源有_______的燃烧和动植物的呼吸。
(2)过量排放造成的环境问题是_______。
(3)利用催化合成CO、甲醇()等工业原料。画出下述反应微观示意图方框内X分子的模型_______。
(4)利用阴离子交换膜(AEM)电催化与反应生成被誉为“石化工业之母”的乙烯(),其反应微观示意图如下。
①电催化过程将电能转化为_______能。
②与电催化生成的化学方程式为_______。
(5)“争做低碳先锋,共建绿色家园”。请写出一条低碳行动的具体措施:_______。
5.(2026·福建泉州·一模)月壤秘密知多少——跨学科角度认识月壤成分。
(1)氦-3
地球上的氦元素多以氦-4形式存在,氦-3的含量极低;月壤上氦-3的含量非常丰富,储量约有上百万吨,可满足全人类数以千万年的能源需求。下表为氦-3和氦-4原子信息:
原子
质子数
中子数
电子数
He-3
2
1
2
He-4
2
2
2
①画出He原子的结构示意图:_______。
②比较原子的质量:He-3_______(填“>”“=”或“<”)He-4。
③在特定条件下,氦-3原子聚变成碳原子,同时释放出巨大能量。从化学变化微观实质角度说明:该聚变不属于化学反应的理由是_______。
(2)石墨烯
科研人员在嫦娥五号钻采岩月壤中,发现天然形成的少层石墨烯。1mm厚的石墨薄片,能剥离出多达300万层石墨烯(如图),其强度高、韧性非常好,为超强导电体和导热体,是未来月球上建立科研站的重要材料。
①微观上,石墨烯由_______(填名称)构成。
②下列关于石墨烯说法正确的有_______(填字母)。
A.属于质轻且坚硬的纳米材料
B.可用于制造超薄、柔性可弯曲电子设备
C.常温下可与酸、碱等强腐蚀性物质反应
(3)矿物质
月球上含量高的矿物主要有辉石()、斜长石和橄榄石等。科研人员在嫦娥五号月壤样品中首次发现天然玻璃纤维、锆矿物、球形晶体磁铁矿,皆是制造航天器优良材料。
①辉石的成分可用氧化物形式表示为“”,则铁橄榄石()成分的氧化物形式表示为_______。
②玻璃主要含,玻璃属于_______(填“有机合成材料”或“无机非金属材料”)。
③科学家设想:高温时,利用月壤中氢与磁铁矿(主要成分)反应生成铁和水,均转化为可利用的月球资源。写出氢气与反应的化学方程式:_______。
6.(2026·福建泉州·一模)化学中的奇妙之火。
(1)“掌中之火”:如图1,点燃湿手掌上充有丁烷(具有可燃性)的肥皂泡,可看到熊熊火焰。实验前润湿手掌的目的是______。
(2)“旋风之火”:如图2,在装置内点燃含有氯化锶的酒精,可看到螺旋状的红色火焰。氯化锶中锶元素的化合价是______,酒精燃烧过程中的能量转化:______能→热能。
(3)“悬浮之火”:如图3,熄灭燃着的打火机,继续按住按钮,点燃铜网上方的气体,可看到铜网上方有悬浮火焰,而下方无火焰产生。从燃烧条件分析“下方无火焰”的原因是______。
(4)“水底之火”:如图4,欲使热水中的白磷(着火点为40℃)燃烧的操作是______,其反应的化学方程式为______。
7.(2026·福建三明·一模)2024年2月13日,国际顶级期刊《自然》刊登复旦大学科研团队新发现:通过一项新技术,可以对锂电池进行“精准治疗”,让废旧电池“重生”。
Ⅰ.团队开发了一种像“药物”一样的锂载体分子,可以用注射的方式补充电池中的锂离子。
(1)锂()原子失去一个电子变成______(写微粒符号)。
(2)磷酸亚铁锂(LiFePO4)是锂电池的一种电极材料,磷酸亚铁锂中含有的金属元素有______。
Ⅱ.碳酸锂(Li2CO3)是制备锂电池的重要原料,工业上用锂辉石精矿(主要成分为Li2O,其余成分不溶于水,也不参与反应)为原料制取碳酸锂,其主要工艺流程如图所示:
查阅资料:碳酸锂的溶解度与温度的关系见下表:
温度/℃
0
20
40
60
80
100
溶解度
1.54
1.33
1.17
1.01
0.85
0.72
(3)写出酸浸槽中发生反应的化学方程式:______。
(4)滤液Ⅱ中含有的溶质除少量碳酸锂外,还有______(写一种)。
(5)在洗涤槽中,使用热水洗涤滤渣的原因是______。
8.(2026·福建三明·一模)春晚机器人秧歌表演,不仅是一场视觉盛宴,更是科技与文化融合的体现,同时也引发了我们对机器人技术,尤其是电池技术发展的深入思考。磷酸铁锂电池作为一种高性能动力电池,具有循环寿命长、稳定性好、使用成本低等特点,能保证机器人稳定运行。
碳酸锂是制备锂电池正极材料的重要原料,工业上可通过湿法回收废旧磷酸铁锂电池来制备,其主要工艺流程如图1所示:
(1)“破碎”:①“酸浸”前,材料需进行“破碎”,目的是________。
②为回收铜、铝、碳渣等材料,“破碎”时宜在氮气氛围中进行,原因是_______。
“酸浸”:“酸浸”采用“过氧化氢+硫酸”浸出体系,在外加电场作用下使锂离子脱出,选择性回收锂。
(2)“沉淀”:①“沉淀”后操作Ⅰ的名称为_______。
②通过“蒸发浓缩”得到硫酸锂溶液,加入饱和碳酸钠溶液发生反应后得到碳酸锂和含硫酸钠的废液,写出该反应的化学方程式________。
(3)火法回收是将电池拆解煅烧后提取金属,与火法对比,湿法回收的优点是_______(写一点)。
9.(2026·福建漳州·一模)凉茶具有清热解毒、生津止渴等功效,但需科学饮用,不宜与碱性药物、含钙锌的补品同饮。其制作步骤包含药材研磨、称量、浸泡、入煲、加水、熬制、过滤、储存等。请回答下列问题:
【任务1】研药增效
(1)制作步骤中药材研磨的目的是_______。
【任务2】熬制有方
(2)熬制凉茶的器具材料应具备的性质有_______(写一点)。
(3)熬制凉茶使用天然气灶,完全燃烧的化学方程式为_______。
(4)熬制凉茶需严格控制火候。从燃烧条件的角度写出调控火候大小的方法:_____(写一种)。
【任务3】科学辨饮
(5)下列物质适宜与凉茶同饮的是_______(填字母)。
a.补钙剂 b.蜂蜜水 c.补锌剂
10.(2026·福建泉州·一模)同学们发现二氧化碳与氢氧化钠溶液反应后无明显现象,于是兴趣小组进行如下探究。
【设计并进行实验】
(1)利用图1装置进行实验:
①向充满的集气瓶内注入氢氧化钠溶液,最终观察到U形管右侧液面_______(填“升高”或“降低”),有同学认为该实验能证明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应。小华同学不赞同他的观点,理由是_______。
②为验证二氧化碳和氢氧化钠发生了反应,在上述①中实验的基础上,应增加对比实验,将原注射器内的氢氧化钠溶液换为等体积的_______。
(2)利用图2装置进行实验:先将氢氧化钠溶液全部推入集气瓶中,一段时间后打开止水夹,能证明二氧化碳与氢氧化钠反应的现象是_______。
(3)写出与溶液反应的化学方程式_______。
【反思与交流】
(4)对于无明显现象的化学反应,可以从不同的角度证明反应的发生:
①验证反应物的减少或消失;
②验证_______。
11.(2026·福建三明·一模)氢能是高能清洁燃料,已应用于航天、交通等领域。兴趣小组对氢气的制取方法、提纯方式、储存手段、发展前景、应用优势等展开项目式实践活动。
任务一:制取氢气
2024年,我国首个光热补能甲醇(CH3OH)制氢加氢一体站——榆林站投入使用。该站主要通过热化学工艺将甲醇转化为氢气,融入加氢技术为新能源汽车提供氢能源。制取原理示意图如下:
(1)该工艺中可循环使用的物质是______。
(2)写出转化反应器Ⅰ甲醇在高温及催化剂作用下发生分解的化学方程式______。
任务二:提纯氢气
我国研发了多通道钯膜纯化组件(如下图1、3所示),可将99.92%的氢气提纯至99.99995%,实现了超纯氢气装置国产化,其工作温度在300℃以上。
(3)由以上图中信息可知,______(填微粒符号)可以透过钯膜,钯膜两侧氢气压强差越大,透氢量______(填“不变”“越大”或“越小”)。
(4)图3中,开始工作时须先通N2排净装置中空气,再通原料氢气,其目的是______。
任务三:储存氢气
绿氢规模化储存需液化氢气,以满足商业化应用。
任务四:利用氢气
氢燃料电池在我国公共交通中实现了突破性进展,其工作原理如图4所示:
(5)燃料电池发生反应的化学方程式为______。
任务五:绿色氢气
(6)氢气是清洁燃料。图5为小组同学探究可燃物质量与水的温度变化关系图,分析图像,可知相同质量的可燃物,氢气燃烧的热值______天然气(填“”“”或“”)。
12.(2026·福建莆田·一模)以典型物质为核心,进行问题的设置与整合,是我们全面认识物质性质及应用的有效途径。小明同学在小组合作学习过程中,对氢氧化钠的相关问题,以结构图的形式进行了如下梳理,请你联系实际,解决问题。
(1)生活中的用途________。
(2)氢氧化钠保存方法为________。
(3)氢氧化钠在空气中吸水时的热量变化为________。(选填“放热”或“吸热”)
(4)氢氧化钠保存不当会发生变质,发生反应的化学方程式为________。
(5)测定氢氧化钠溶液的酸碱度,最简单的方法是用pH试纸,具体的操作是________。
13.(2026·福建泉州·一模)某兴趣小组发现淋浴喷头使用久了会出现出水不畅的问题,通过AI查询了解到这是水垢堵塞所致,于是同学们围绕水垢展开了相关实验探究。
【查阅资料】①水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁。
②氢氧化镁在高温下分解生成氧化镁和水蒸气。
探究一:验证水垢的组成(忽略其他杂质的影响)
采集水垢样品进行如下实验:
(1)产生气体M反应的化学方程式为___________。
(2)依据上述实验现象,无法确定水垢样品中是否含有氢氧化镁,理由是___________。
(3)另取水垢样品,煅烧至固体质量不再变化为止,若剩余固体质量大于___________g(用含a的代数式表示),则水垢样品中还含有氢氧化镁。
探究二:比较不同种类酸对水垢的去除效果
取等质量的水垢样品,分别加入、质量分数为的不同种类酸溶液进行实验,数据记录如下表所示。
实验编号
实验条件
实验结果
酸的种类
初始pH
温度
①
盐酸
0.89
迅速产生气泡,后固体完全溶解
②
醋酸
2.96
缓慢产生气泡,后固体部分溶解
③
柠檬酸
2.27
较快产生气泡,后固体大部分溶解
④
柠檬酸
2.08
迅速产生气泡,后固体完全溶解
(4)分析表中数据,去除水垢效果最好的酸是___________。
(5)对比上述实验①②③,得出初始pH对水垢的去除效果的影响是___________。
(6)综合考虑各项因素,小组最终推荐使用柠檬酸作为淋浴喷头的除垢剂。他们的推荐理由是___________。
14.(2026·福建厦门·一模)某化学兴趣小组依托福建乡土植物资源开展项目式学习,利用闽南常见花卉自制酸碱指示剂,并探究其应用。
【查阅资料】
两种指示剂在不同酸碱性溶液中的变色规律如下表:
植物汁液
酸性溶液
中性溶液
碱性溶液
三角梅
红色
紫色
黄色
朱槿
无色
浅粉色
深红色
【制取指示剂流程】
取新鲜花瓣→在研钵中捣烂→加入适量酒精的水溶液搅拌后浸泡→用纱布过滤→得到指示剂原液。
【问题与探究】
(1)制取过程中“捣烂”的目的是______。实验室中“过滤”操作需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_______。
(2)向碳酸钠溶液中滴加三角梅指示剂,溶液会变为_______色。
(3)小组讨论后认为,三角梅更适合作为实验室通用酸碱指示剂,理由是_______。
(4)向滴有三角梅指示剂的氢氧化钠溶液中逐滴滴加稀硫酸,溶液颜色由黄色逐渐变为紫色,最终变为红色。溶液呈紫色时,溶液中的溶质为______(填化学式),该反应的化学方程式为______。
15.(2026·福建三明·一模)化学小组同学利用过碳酸钠、二氧化锰(MnO2),和透明塑料板、导管等材料,设计并制作了如甲所示的简易供氧自救器(鼻夹、排气阀等未画出)。
【制氧原理】
Ⅰ.
Ⅱ.H2O2在MnO2催化下生成氧气。
(1)过氧化氢制氧气,其原理为________ (用化学方程式表示)。
(2)小组同学加热过碳酸钠固体可制得氧气。应选择的发生装置是________(填“乙”或“丙”)。
(3)将过碳酸钠与二氧化锰放入烧杯中,加入一定量水,观察到产生大量气泡。检验该气体为氧气的实验操作是________。
(4)将过碳酸钠和二氧化锰装入自救器后,打开开关a和b,从注水口加入水。为使自救器正常工作,加入的水量应________;关闭开关a可使反应基本停止,其原理是________。
16.(2026·福建漳州·一模)我国科研团队以嫦娥五号月壤为原料,实现原位光热催化制取氧气新突破:月壤中富含的钛铁矿(主要成分是)可吸附并储存太阳风注入的氢,在光热作用下释放水分;具有天然光热催化活性,在太阳光照射下能将水与二氧化碳转化为氧气、一氧化碳和氢气。团队还提出一个巧妙利用月球环境的方案:利用月夜极低温()收集二氧化碳形成干冰,在月昼高温时段配合提取的水进行光热催化制取氧气。请回答下列问题:
(1)钛铁矿可吸附并储存太阳风注入的氢属于_______(填“物理”或“化学”)性质。
(2)中钛元素为价,铁元素为_______价。
(3)催化制取氧气,其_______和化学性质在反应前后保持不变。
(4)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为_______。利用月球昼夜温差光热催化制取氧气,与高锰酸钾制取氧气相比,其优点有_______(写一个)。
17.(2026·福建泉州·一模)为监测过氧化氢分解过程中氧气含量变化,学习小组开展了如下活动。
【查阅资料】使带火星的木条复燃,氧气的最低浓度在48%~50%之间。
【实验准备】取2.5mL3%的过氧化氢稀释成1.5%备用。
(1)若稀释前后溶液的密度和水的密度均为1.0g/mL,则稀释过程中需要加水___________mL。
【动手操作】如下图,称取0.1 g二氧化锰粉末置于锥形瓶中,用注射器注入3%的过氧化氢溶液2.5 mL,并用传感器采集瓶内氧气浓度变化的数据。
(2)加入实验前,检查装置气密性的操作是___________。
(3)锥形瓶中发生反应的化学方程式为___________。实验结束,将带火星的木条伸入锥形瓶中,观察到的现象是___________。
【继续探究】改用1.5%过氧化氢溶液重复进行上述实验。
(4)该实验的目的是___________。
18.(2026·福建泉州·一模)蓝印花布印染技艺又称“蓝染”(如图1),是国家非物质文化遗产之一、用新鲜蓝草提取蓝染所需的靛蓝染料的工艺流程如图2所示。
资料:在碱性条件下,蓝草经水浸会发生化学反应生成不溶于水的靛蓝。
(1)传统工艺中用纱布进行过滤,“纱布”的作用相当于实验室中的___________。
(2)滤液中加入石灰水主要有两个作用:
①___________;
②吸收发酵产生的并生成沉淀吸附悬浮状靛质,反应的化学方程式为___________。
(3)蓝染前常用靛蓝、自制米酒及白碱按的质量比,溶于水调制好蓝靛染液。若染缸起缸需用到1.5kg的靛蓝,则需称取白碱___________kg。
(4)蓝染废水呈弱碱性(pH约为9~10),需进行处理再排放。
①用pH试纸检测废水呈碱性的简单方法是___________。
②说一说你对蓝染废水处理的建议:___________。
19.(2026·福建泉州·一模)某学习小组开展“汽车中的金属材料”项目式学习。
(1)电路中大量使用铜导线,这利用了铜的延展性和___________性。
(2)车身骨架采用特种钢制造,为减缓其锈蚀,在表面喷涂油漆。这种防锈措施的原理是___________。
(3)轮毂常用铝合金。铝具有很好的抗腐蚀性能,原因是___________(用化学方程式表示)。
(4)为比较铁和铜的金属活动性强弱,现有以下试剂可供选择:铁片、铜片、稀硫酸、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液。请你从中选出必要的两种试剂完成实验,所选试剂是___________。
基本反应类型
题型04
1.(2026·福建泉州·一模)为探究水的组成,某校兴趣小组同学设计并完成如图所示的实验。下列说法正确的是
A.①处正极端获得的气体是氢气 B.②处生石灰的作用是干燥气体
C.只有①处现象能证明水的组成 D.只有③处的反应属于化合反应
2.(2026·福建泉州·一模)随着“福建舰”正式入列,中国海军迈入三航母时代。
Ⅰ.舰之身
(1)舰身使用的高强度特种钢,炼制时生铁中______元素的含量会降低。舰身采用多道涂层防锈,其原理是______。
Ⅱ.舰之电
(2)支持电磁弹射的磷酸铁锂()电池在放电时发生的反应为:,该反应属于______反应(填基本反应类型)。
Ⅲ.舰之磁
电磁弹射使用的钕铁硼磁铁被誉为“磁王”。
(3)“磁王”制备过程中发生“氢碎”的反应有:,则X的化学式为______。
(4)小明想更深入了解“磁王”,他向“豆包”提出以下问题,其中属于化学领域的是______(填标号)。
A.“磁王”的磁性有多强 B.“磁王”的市场价格是多少
C.“磁王”损坏后如何回收钕 D.原料主产区主要分布在哪里
3.(2026·福建宁德·一模)中科院团队在常温、常压和可见光条件下,利用LDH(一种固体催化剂)可合成氨气(NH3)。回答下列各题。
(1)反应中化合价发生变化的元素是_______(填元素符号)。
(2)反应中保持不变的微粒是_______(填“分子”或“原子”)。
(3)写出该反应的化学方程式_______;该反应属于基本反应类型中的_______。
4.(2026·福建泉州·一模)《天工开物·陶埏》中记载了烧砖工艺:“每煤饼一层,叠石一层,铺薪其底,灼火之……溜水转釉”。
(1)“每煤饼一层,叠石一层”的目的是___________。
(2)“叠石”中的“石”指石灰石(主要成分是碳酸钙),在高温下分解可防止砖坯粘连变形,写出相关化学方程式:___________。
(3)在充足时,黏土中铁的化合物转化为氧化铁,在不足时,氧化铁又转化为氧化亚铁和四氧化三铁。
①泉州红砖厝的砖呈红色,说明烧制时窑内氧气量___________(填“充足”或“不足)。
②“溜水转釉”时,发生反应:促进墨色青砖的形成,该反应属于___________(基本反应类型)反应,反应前后碳元素化合价___________(填“升高”、“不变”或“降低”)。
(4)传统烧砖中煤的使用可能产生___________(填一种污染物),从化学角度看,减少污染的合理措施是___________(写一条)。
5.(2026·福建厦门·一模)阅读下列材料,并回答问题。
材料1:在空间站中,可以利用太阳能电池板提供的电能,通过电解水制备氧气。
材料2:我国神舟十三号载人飞船座舱通过专用风机将座舱空气引入净化罐,利用无水氢氧化锂吸收二氧化碳,净化后的空气再重新流回座舱。相同条件下,不同吸收剂吸收CO2的最大质量关系如图所示。
(1)电解水过程中的能量转化方式是_____。其中氧气是_____(“正”或“负”)上的产物。
(2)LiOH与NaOH化学性质相似,均可吸收CO2,请写出LiOH吸收CO2反应的化学方程式:_____,该反应______(填“是”或“不是”)复分解反应。
(3)由图可知,选用LiOH作吸收剂的原因是_____。
6.(2026·福建泉州·一模)我国提出了“双碳”目标,碳减排和碳循环是实现该目标的主要路径。
(1)综合各学科知识。回顾并梳理自然界中的碳循环过程如下图。
①生物圈中,转化为(葡萄糖)的主要途径是___________。
②水圈中,吸收的反应的化学方程式为___________。
③岩石圈中,碳酸钙与和水反应转化为碳酸氢钙,该反应属于___________(选填“化合”“分解”或“复分解”)反应。
(2)在镍基双金属催化剂作用下,与发生重整反应生成两种气体燃料,其反应的微观示意图如下图所示。
①生成的两种气体燃料是___________。
②随着反应进行,催化剂的催化能力因其表面积碳而下降。若要恢复催化剂的催化能力,可适当增加原料气中的___________。
(3)低碳生活从我做起。你的低碳行动是___________(写一条即可)。
7.(2026·福建漳州·一模)科学种植技术的突破,助力漳州水仙花开遍大江南北。
(1)水培技术:采用电解水制得的直接通入水中,配制成富氢水(的饱和溶液),用作水仙鳞茎的水培液,可显著延长水仙花期。
①电解水制取的化学方程式为_______,该反应属于_______(填基本反应类型)。
②为防止水中浓度降低,需每日更换水培液。从物质性质角度解释其原因:_______。
(2)土培技术:科研团队攻克温度、湿度、土壤性质等难题,实现漳州水仙在新疆木垒县冬季成功种植开花。
①从气候角度分析,木垒冬季种植水仙需搭建温室大棚的理由是_______。
②水仙适宜生长在酸性土壤中,我国土壤呈南酸北碱。下列说法正确的是_______(填字母)。
a.可用pH试纸测定土壤的酸碱度
b.木垒的土壤适宜水仙生长
c.可用熟石灰改良木垒土壤
8.(2026·福建泉州·一模)铜是人类较早发现和使用的金属之一。
(1)火法炼铜
目前世界上80%的原生铜是使用火法冶炼生产。以辉铜矿(主要成分为)为原料,炼铜的主要流程如图所示。
①粉碎辉铜矿的目的是______。
②吹炼炉中主要反应的化学方程式为______,该反应属于______(填基本反应类型)。
(2)湿法炼铜
①《梦溪笔谈》记载:“熬胆矾(硫酸铜)铁釜,久之亦化为铜”,其涉及的化学方程式为______。
②历史上遗留下来的铜制品比铁制品多。从物质性质的角度看,原因是______。
③与“火法炼铜”相比,湿法炼铜的优点是______(写一点即可)。
9.(2026·福建三明·一模)钛和钛合金被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通讯设备。工业上利用钛铁矿——钛酸亚铁(FeTiO3)制备金属钛(Ti)的工艺流程如图所示。
查阅资料:常温常压下,Ti为固体,化学性质稳定,不与稀硫酸、稀盐酸反应。
(1)反应前粉碎钛铁矿的目的是______。
(2)“反应釜(器)”中发生的反应是,X的化学式是______。钛酸亚铁(FeTiO3)中铁元素显价,钛元素的化合价是______。
(3)写出“合成器”中反应的化学方程式______,属于______(填基本反应类型)反应。
(4)依据“绿色化学”理念,指出该过程中存在的不足之处______(写一条)。
利用化学方程式的相关计算
题型05
1.(2026·福建莆田·一模)为测定NaCl和NaOH组成的混合物中NaOH的质量分数,取10 g该样品置于锥形瓶中,加入适量的水配成溶液,逐滴加入溶质质量分数为10%的稀盐酸,反应为,溶液的pH与加入稀盐酸的质量关系如下图所示。
请回答下列问题:
(1)恰好完全反应时,消耗盐酸中HCl的质量为________g。
(2)计算样品中NaOH的质量分数。
2.(2026·福建宁德·一模)新型半导体材料碳化硅在航空航天、国防技术及5G技术等领域扮演着重要的角色,石英砂(主要成分为SiO2,杂质不含硅元素)和碳在高温下反应制得,反应的化学方程式。
(1)CO和CO2化学性质差异大的原因___________。(微观角度答题)
(2)用20kg石英砂与足量碳充分反应得到8kgSiC,计算石英砂中SiO2的质量分数。(写出计算过程)
3.(2026·福建宁德·一模)某小组开展“常见燃料的变迁与合理使用”跨学科实践。
【任务一:调查变迁】
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
(1)柴草:柴火灶的结构如图所示。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“煤的干馏”)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,天然气漏气报警器应安装在厨房的_____(填“高处”或“低处”)。
【任务二:探析变化】
(4)完全燃烧1kg煤和天然气放出的热量和如表,煤被天然气替代的原因可能是______________。
燃料
热量/MJ
/g
煤
29
8
天然气
45~50
2
【任务三:展望未来】
(5)科学家设计出一种“零碳甲醇()的合成方案,该过程吸收的二氧化碳与燃烧后释放的二氧化碳相等,不会引起大气中二氧化碳的排放净量增加,故被称为“零碳甲醇”,其制备和燃烧的循环过程如图所示。
①请写出催化转化过程中产生甲醇的化学方程式_____________。
②每吸收二氧化碳8.8t,理论上能产出甲醇的质量为_____。
4.(2026·福建泉州·一模)高纯硅是制取芯片的重要材料,工业上可用如下反应制取高纯硅:。
(1)硅与金刚石结构相似,则硅的硬度______(填“大”或“小”)。
(2)若要得到56kg硅,理论上需要氢气的质量是多少?(写出计算过程)
5.(2026·福建三明·一模)工业上,煅烧石灰石可制得生石灰(CaO)和二氧化碳:现煅烧25t石灰石至不再产生气体为止,称量所得固体为16.2t,试求:
(1)生成二氧化碳的质量是________t。
(2)该石灰石样品中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程)
6.(2026·福建三明·一模)硅可用于制造计算机芯片。工业上常用石英()固体与碳在高温条件下反应制得粗硅,主要反应为:。
(1)根据质量守恒定律可知,反应后固体的总质量________。(填“变大”、“变小”或“不变”)
(2)根据化学方程式计算,若要制取5.6kg的硅,至少需要焦炭的质量是多少?(写出计算过程)
7.(2026·福建泉州·一模)羰基铁粉在国防军工领域有重要应用,我国是少数几个掌握其生产技术的国家之一。利用海绵铁制备羰基铁粉的原理为。若用100 kg含铁96%的海绵铁,理论上可制备的质量是多少?(写出计算过程)
8.(2026·福建泉州·一模)以电解饱和食盐水为基础制取氯气、烧碱等产品工业称为氯碱工业,其反应的化学方程式为。电解饱和食盐水时,若消耗了,理论上可生成NaOH的质量是多少?
9.(2026·福建泉州·一模)煤燃烧生成污染环境,因此在煤中加入生石灰制成“环保煤”。燃烧时氧化钙吸收的化学方程式为:。根据化学方程式计算:吸收32 kg二氧化硫,理论上需要氧化钙的质量?
10.(2026·福建漳州·一模)过氧化氢()是重要的新型储能材料,可用于燃料电池。其中实验室制备过氧化氢的反应原理为。
(1)中氢元素与氧元素的质量比为_______(填最简整数比)。
(2)理论上,固体与稀硫酸完全反应生成的质量为多少?(写出计算过程)
11.(2026·福建泉州·一模)活鱼运输过程中,水体溶氧量需达到,范围在6.5-9.0,以保证鱼类存活。项目小组模拟将过碳酸钠投入鱼舱,测得pH和溶解氧随时间变化如图1。
已知:过碳酸钠遇水分解生成碳酸钠和过氧化氢。
(1)写出制氧气的化学方程式___________。
(2)根据图1分析,不能直接将过碳酸钠投入鱼仓的原因是___________。
(3)项目组制作图2所示鱼仓供氧器,并用铁粉模拟鱼类耗氧。
①从工程学角度看,该供氧器通过___________调节供氧速度,洗气瓶中水的作用是___________(写一点)。
②烧杯中用皮筋固定塑料膜并在接口处加黏土的目的是___________。
(4)已知过碳酸钠制氧气的化学方程式为:。常温下活鱼每小时耗氧量为。(的相对质量为314)
①求活鱼每小时所需过碳酸钠()的质量___________。(写出计算过程)
②运输1000kg活鱼,运输时长为8小时,至少需要过碳酸钠___________g。
(5)除以上因素,你认为影响运输过程中活鱼存活率的因素还有___________(写一点)。
12.(2026·福建泉州·一模)汽车积碳会影响发动机的效率,导致油耗增高。
(1)一升汽油完全燃烧约排放二氧化碳2.31kg,折算成碳的排放量是___________kg。
(2)某化学反应过程中在催化剂表面产生积碳、消除积碳的微观示意图如下:
①催化剂表面产生积碳的化学方程式是___________。
②为减少催化剂表面的积碳,可在原料气中加入适量___________气体。
(3)浙江大学研发的“二氧化碳烟气微藻减排技术”,实现了利用微藻变“碳”为宝。
①微型藻类吸收二氧化碳,该技术是利用微藻的___________作用实现固碳。
②碳中和需要每个人的努力,请列举一条生活中减少碳排放的措施:___________。
(4)有研究表明,乙醇汽油可以有效溶解和清除发动机中的积碳。二氧化碳催化加氢制备乙醇的反应为。
①用二氧化碳制备乙醇的意义在于___________(写一点即可)。
②用该方法制取2.3 kg乙醇,理论上消耗二氧化碳的质量是多少___________?(写出计算过程)
13.(2026·福建泉州·一模)工业生产中使用化石燃料会导致的高排放。文献表明,氧化钙是一种来源广泛、廉价、吸附性能较好且可循环利用的吸附剂。氧化钙吸附性能用吸附率表示,计算公式为:(R%为吸附率,为CaO质量,为吸附后的固体质量)。
Ⅰ.氧化钙吸附二氧化碳的原理
氧化钙循环捕集过程如图1所示。
(1)吸附炉中氧化钙与二氧化碳发生化合反应的化学方程式为______。
(2)煅烧炉中添加煤粉和氧气的目的是______。
(3)捕集用于工业生产能减排。减排可减缓的环境问题是______。
Ⅱ.探究影响氧化钙吸附性能的因素
称取5份0.3 g CaO,分别置于高温管式炉内,先通入作为保护气,控制不同的温度,再通入气体,进行吸附反应实验,测定其吸附率的大小。实验数据如图2所示。
(4)分析图2,当反应温度为______℃时,CaO对的吸附率最高。
(5)结合图1和图2,750℃时吸附率低的原因是______。
(6)结合吸附率计算公式,在650℃时,吸附的质量为______g(结果保留1位小数)。
(7)要探究浓度对氧化钙吸附性能的影响,实验方案为______。
Ⅲ.氧化钙捕集技术的应用
(8)图1煅烧炉中实现氧化钙吸附剂的再生,其原理是,如果再生产2.8吨氧化钙,理论上要完全分解多少吨碳酸钙?
14.(2026·福建泉州·一模)逐梦太空,化学护航。
(1)“揽月”月面着陆器使用钛合金。钛原子在元素周期表中的信息及结构示意图如下。
钛的原子序数为___________;___________。
(2)“天宫”空间站内,航天员所需氧气主要来自电解水制氧系统,其中氧气在与电源___________极相连的电极上产生。电解水的化学方程式为___________。
(3)氧烛(内含等物质)可作为舱内的化学供氧源,其制氧原理为分解生成一种不含氧元素的盐和氧气。若发生反应,则理论上可生成氧气的质量为___________kg。
(4)火箭依靠燃料剧烈燃烧释放的能量升空。有人认为:“只要能获得能量,燃烧是否充分并不重要。”对此,你的看法和理由是___________。
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专题04 质量守恒定律
质量守恒定律
题型01
题号
1
2
3
4
答案
D
A
C
D
5.(1)a、b、e
(2)2 分子 原子 化合
(3)0
6.(1)金属
(2)17 失去
(3)水或
(4)保持表面洁净干燥
7.(1)缓慢
(2)
(3) A 55.85 2
(4)化学
8.(1)分子在不断运动
(2)+6
(3)向外拉动
(4)水/H2O
(5)
(6)光合
9.(1)
(2)3:16 A
(3)防火/耐高温 提供热量,使温度达到甲烷的着火点 BC
10.(1)+3
(2)低于
(3)元素
(4)CO2
(5)玻璃管口产生气泡
11.(1)使温度达到可燃物的着火点
(2)
(3)发出耀眼的白光
(4)
(5)
(6)请在指定空旷区域燃放烟花爆竹,远离易燃易爆物品(合理即可)
12.(1) N2
(2) 分子构成不同 300℃~320℃
13.(1)天然气(可燃冰、页岩气等)
(2)低
(3)分子间有间隔,在加压条件下分子间的间隔减小
(4)
(5)电能
(6)没有
化学式及相关计算
题型02
题号
1
2
3
4
5
答案
C
C
C
D
C
6.(1)疏松多孔
(2)
(3) 混合物
(4)14 非金属 SiC
7.(1) 14.3% 适当调整青铜编钟的硬度,来调控其音色
(2) 4 黑 置换反应
(3) 滤纸 增大与硫酸铜溶液的接触面积
化学方程式
题型03
题号
1
2
3
答案
B
B
D
4.(1)化石燃料
(2)加剧温室效应
(3)(合理即可)
(4) 化学
(5)随手关灯
5.(1) < 化学反应前后原子(或元素)种类不变
(2) 碳原子 AB
(3) 无机非金属材料
6.(1)降低手掌温度,防止手掌烫伤/吸收丁烷燃烧产生的热量,减少对皮肤的伤害
(2) +2 化学
(3)铜网具有导热性,降低温度至可燃物的着火点以下
(4) 将氧气鼓入热水中与白磷接触
7.(1)Li+
(2)锂、铁/Li、Fe
(3)
(4)Na2SO4/Na2CO3
(5)碳酸锂的溶解度随温度升高而减小,用热水洗涤可减少碳酸锂的溶解损失
8.(1) 增大反应物之间的接触面积,使反应更快更充分 防止铜、铝等金属被氧化,同时防止碳渣燃烧
(2) 过滤
(3)能耗低,可以减少有害物质的排放,对环境更友好(合理即可)
9.(1)增大药材与水的接触面积,促进有效成分更充分地溶出
(2)良好的导热性
(3)
(4)调节天然气阀门或调节天然气灶进风口
(5)b
10.(1) 降低 二氧化碳能溶于水且能与水反应,也会导致集气瓶内压强减小 水/H2O
(2)有气泡产生
(3)CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O
(4)新物质的生成
11.(1)甲醇
(2)
(3) H 越大
(4)防止升温(或加热)时氢气与空气混合发生爆炸
(5)
(6)>
12.(1)炉具清洁剂(或去除油污、制肥皂等)
(2)密封保存(或密封保存在干燥的广口瓶中)
(3)放热
(4)
(5)用干燥洁净的玻璃棒蘸取少量氢氧化钠溶液,滴在干燥的试纸上,待试纸显色后,与标准比色卡对照,读出溶液的
13.(1)
(2)氢氧化镁是否存在,实验的现象都相同
(3)
(4)盐酸
(5)在相同条件下,初始pH越小(或酸性越强),去除水垢的效果越好
(6)除垢效果较好、腐蚀性较弱、安全性更高等合理答案均可
14.(1) 增大接触面积,使溶解更充分 漏斗
(2)黄
(3)在不同酸碱性条件下颜色变化明显(合理即可)
(4) Na2SO4 2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
15.(1)
(2)丙
(3)将带火星的木条伸入气体中,若木条复燃,证明该气体为氧气
(4) 没过多孔隔板 关闭开关a时,左侧装置内反应生成气体,压强增大,将水压回中间区域,固液分离,反应因缺少反应物而停止
16.(1)物理
(2)
(3)质量
(4) 降低能耗
17.(1)2.5
(2)向外拉注射器,松开后,注射器恢复原位
(3) 带火星的木条复燃
(4)探究不同浓度过氧化氢的分解速率
18.(1)滤纸
(2) 提供碱性环境。吸附杂质。
(3)6
(4) 用玻璃棒蘸取少量废水,滴在pH试纸上。与标准比色卡对照,若pH大于7,表面呈碱性 实验后的废液呈弱碱性,可以加入适量稀盐酸处理后再排放
19.(1)导电
(2)隔绝氧气和水
(3)
(4)铁片和硫酸铜溶液(或铜片和硫酸亚铁溶液)
基本反应类型
题型04
题号
1
答案
B
2.(1) 碳 隔绝水和氧气
(2)化合
(3)
(4)C
3.(1)
(2)原子
(3) 置换反应
4.(1)增大煤与空气(氧气)的接触面积,使煤充分燃烧
(2)
(3) 充足 置换 升高
(4) SO2 将煤脱硫处理后使用
5.(1)电能转化为化学能 正
(2) 不是
(3)相同条件下,LiOH吸收的质量更多
6.(1)光合作用 化合
(2) 一氧化碳、氢气(或) (或二氧化碳)
(3)绿色出行、节约用电等一条即可
7.(1) 分解反应 氢气难溶于水,易从水中逸出
(2) 木垒冬季严寒,昼夜温差大,水仙不耐寒 a
8.(1) 增大反应物接触面积,使其充分反应 Cu2S + O22Cu + SO2 置换反应
(2) 铜不如铁活泼,不容易被腐蚀 节约能源(合理即可)
9.(1)增大反应物间的接触面积,使反应更快、更充分
(2)CO +4
(3) 置换
(4)能耗高
利用化学方程式的相关计算
题型05
1.(1)7.3
(2)设参加反应的NaOH质量为x。
样品中NaOH的质量分数=。
2.(1)CO和CO2的分子构成不同
(2)解:设20kg石英砂中SiO2的质量为x
x=12kg
石英砂中SiO2的质量分数为
答:石英砂中SiO2的质量分数为60%。
3.(1)提供充足的空气(氧气),使燃烧更快速、更充分
(2)石油分馏
(3)高处
(4)热值高、减少酸雨的形成
(5) 6.4t
求解过程:②产生甲醇的质量可根据反应的化学方程式由二氧化碳的质量求出。
解:设生成甲醇的质量为x.
答:生成甲醇的质量为6.4t。
4.(1)大
(2)解:设需要氢气的质量为x
答:需要氢气的质量为8kg。
5.(1)8.8
(2)解:设该石灰石样品中碳酸钙的质量为x
x=20t
石灰石样品中碳酸钙的质量分数:
答:该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为80%。
6.(1)变小
(2)解设需要焦炭的质量为x
x=4.8kg
答:至少需要焦炭的质量是4.8kg。
7.解:设理论上可制备的质量为x
答:理论上可制备的质量是336 kg
8.设理论上可生成NaOH的质量为x
答:理论上可生成氢氧化钠的质量为。
9.解:设吸收32 kg二氧化硫,理论上需要氧化钙的质量为x
答:理论上需要氧化钙的质量为。
10.(1)
(2)解:设生成的的质量为。
答:生成的的质量为3.4g。
11.(1)
(2)反应过快,鱼容易氧中毒,无法持续稳定地为鱼仓供氧,鱼仓水的pH超过了9.0 等,不利于鱼的存活(表述合理即可)
(3) 控水器 湿润氧气 保证装置气密性好
(4) 解:设1kg活鱼每小时所需过碳酸钠的质量为x。
答:1kg活鱼每小时所需过碳酸钠的质量为1.57g。 12560
(5)温度(水质、运输密度等,合理即可)
12.(1)0.63
(2) /二氧化碳
(3)光合 多步行、骑自行车或乘坐公共交通(节约用电(关灯、拔插头);减少一次性塑料使用,植树造林,合理即可)
(4) 减少温室气体排放(变废为宝,将废气转化为燃料,缓解化石能源压力(乙醇可作燃料),促进碳中和目标,合理即可)
解:设理论上消耗二氧化碳的质量为x。
解得:
答:理论上消耗二氧化碳的质量为4.4kg。
13.(1)
(2)碳酸钙分解提供所需的高温
(3)温室效应
(4)650
(5)碳酸钙高温发生分解
(6)0.1
(7)称取5份0.3 g CaO,分别置于高温管式炉内,先通入作为保护气,控制相同温度,再通入不同浓度的气体,进行吸附反应实验,测定其吸附效率的大小
(8) 解:设理论上需要完全分解碳酸钙的质量为
答:理论上需要完全分解5t 碳酸钙。
14.(1) 22 10
(2)正
(3)0.96
(4)不同意,燃料不充分燃烧,降低了其利用率,浪费燃料,还会产生大气污染物答有害物质
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专题04 质量守恒定律
5大题型概览
题型01 质量守恒定律
题型02 化学式及相关计算
题型03 化学方程式
题型04 基本反应类型
题型05 利用化学方程式的相关计算
质量守恒定律
题型01
1.(2026·福建三明·一模)(2026·福建泉州·一模)下列实验方案中,能达到目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别稀盐酸和NaCl溶液
取样,滴加酚酞,观察颜色变化
B
检验某固体为碳酸盐
取样,滴加盐酸,观察是否有气泡
C
证明蜡烛中含有碳元素
将干冷的烧杯罩在蜡烛火焰上方
D
除去NaOH溶液中的
加入适量澄清石灰水,充分反应后过滤
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A、无色酚酞试液在碱性溶液中变红,在酸性和中性溶液中均不变色,稀盐酸显酸性,氯化钠溶液显中性,均不能使无色酚酞试液变色,现象相同,无法鉴别,不符合题意;
B、取样,滴加盐酸,产生气泡,不能说明该固体是碳酸盐,如活泼金属能与稀盐酸反应生成氢气,产生气泡,检验某固体为碳酸盐,可取样,滴加盐酸,将生成的气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊,说明是碳酸盐,不符合题意;
C、将干冷的烧杯罩在蜡烛火焰上方,烧杯内壁有水雾出现,说明蜡烛燃烧生成了水,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,水由H、O元素组成,反应物氧气由氧元素组成,则证明蜡烛中一定含氢元素,不符合题意;
D、加入适量澄清石灰水,氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠,充分反应后过滤,除去碳酸钙,可除去杂质,符合题意。
故选D。
2.(2026·福建宁德·一模)下列实验设计能达到实验目的的是
A.验证酸和碱能否发生反应
B.探究燃烧的条件反应
C.测定空气中氧气的含量
D.验证质量守恒定律
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A、氢氧化钠溶液呈碱性,可使无色酚酞变红,滴加稀盐酸后若溶液由红色变为无色,说明氢氧化钠被消耗,可验证酸和碱能发生反应,设计合理。
B、该实验缺少铜片上白磷的对照,无法同时验证燃烧需要温度达到着火点、与氧气接触两个条件,不能达到实验目的。
C、木炭燃烧生成二氧化碳气体,装置内压强变化不明显,无法准确测定空气中氧气的含量。
D、氯化钠与硝酸钾不发生化学反应,质量守恒定律适用于化学变化,因此不能验证质量守恒定律。
3.(2026·福建泉州·一模)我国歼20S战斗机的有源相控阵雷达应用氮化镓技术。氮化镓(GaN)的制备原理为,其中物质X的化学式是
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,生成物中含Ga、N、H的个数分别是2、2、6,已知反应物中含Ga、N、H的个数分别是2、0、0,故2X中还应含2个N、6个H,则X的化学式为:。
故选C。
4.(2026·福建泉州·一模)为探究蜡烛燃烧的现象及产物,兴趣小组对课本实验(图一)做了如下改进,用粉笔(主要成分,不可燃,如图二所示)代替蜡烛烛芯[主要成分天然纤维素],重做图一相应实验,吹灭后还能产生一股更浓厚的“白烟”,下列有关说法错误的是
A.改进后有利于做“白烟”被重新点燃的实验
B.改进后在火焰上压一块白瓷板,瓷板变黑,说明不同情况下燃烧产物可能不同
C.改进后能更准确探究蜡烛燃烧的产物,避免干扰
D.改进前后两组实验所产生的现象都能证明蜡烛中含有碳元素和氢元素
【答案】D
【详解】A、改进后吹灭蜡烛产生的白烟更浓厚,更有利于做白烟被重新点燃的实验,说法正确。
B、白瓷板变黑是蜡烛不完全燃烧生成的炭黑,蜡烛完全燃烧生成二氧化碳和水,说明不同情况下燃烧产物可能不同,说法正确。
C、原烛芯为含C、H、O元素的天然纤维素,本身可燃,燃烧也会生成水和二氧化碳,会干扰蜡烛燃烧产物的检验;粉笔不可燃,无此干扰,能更准确探究蜡烛燃烧的产物,说法正确。
D、改进前的实验中,烛芯[主要成分天然纤维素]燃烧也会产生水和二氧化碳,无法证明水和二氧化碳全部来自蜡烛,不能证明蜡烛中含有碳元素和氢元素,说法错误。
故选D;
5.(2026·福建莆田·一模)质量守恒定律对科学发展具有重大意义。
(1)由质量守恒定律可知,化学反应前后一定不变的是________(填序号)。
a原子种类 b原子数目 c分子种类
d分子数目 e元素种类 f物质种类
(2)下图是某反应的微观示意图(其中“○”和“●”分别表示不同的原子)。
①反应后方框内应再填入________个“”微粒。
②请从微观的角度分析化学变化的实质是________发生变化而________不变。该反应属于________反应。
(3)在一密闭容器内有4种物质A、B、C、D,它们在一定条件下发生化学反应。其中A、B、C的微观示意图和反应前后各物质的质量如下表所示。
物质
A
B
C
D
微观示意图
反应前质量/g
100
1
1
46
反应后质量/g
4
89
55
x
则x的值为________。
【答案】(1)a、b、e
(2) 2 分子 原子 化合
(3)0
【详解】(1)由质量守恒定律可知,化学反应前后一定不变的是原子种类、原子数目、元素种类 。故选a、b、e。
(2)①反应前有8个○原子,16个●原子,根据质量守恒定律,化学反应前后是原子种类、原子数目不变,则反应后应有8个○原子,16个●原子,图中只有6个○原子,12个●原子,缺少2个○原子,4个●原子,每个中有1个○原子,2个●原子,因此反应后方框内应再填入2个“”微粒。
②微观的角度分析化学变化的实质是分子发生变化而原子不变。该反应由两种物质生成一种物质,属于化合反应。
(3)密闭容器中四种物质反应,遵循质量守恒定律,反应前后总质量相等。反应前总质量=反应后总质量,则100+1+1+46=4+89+55+x,解得x=0。
6.(2026·福建漳州·一模)“国宝归来”——圆明园兽首暨海外回流文物特展于2025年9月在漳州市博物馆举办,展品中“马首”主要由铜合金制成。
(1)“马首”中铜合金属于_______材料。
(2)铜在元素周期表中的部分信息及原子结构示意图如下。
①图中_______。
②铜原子在化学反应中易_______(填“失去”或“得到”)电子。
(3)“马首”表面会生锈形成铜绿【主要成分为】。由质量守恒定律推测生锈的原理是铜与空气中的、、_______发生化学反应。
(4)为防止“马首”生锈,请你为展厅工作人员提出一条合理的建议:_______。
【答案】(1)金属
(2) 17 失去
(3)水或
(4)保持表面洁净干燥
【详解】(1)“马首”中铜合金属于金属材料。
(2)①在原子中,质子数=核外电子数,故29=2+8+b+2,解得b=17。
②铜原子的最外层电子数为2,在化学反应中容易失去电子。
(3)铜绿的主要成分为含有铜元素、氧元素、氢元素、碳元素。根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,推测生锈的原理是铜与空气中的、、H2O发生化学反应。
(4)为防止“马首”生锈,可以其保持表面洁净干燥。
7.(2026·福建三明·一模)农村推广“AI+无人机+智能播种机”种植新模式,助力农业精准施肥、科学增产。
(1)AI调控氧气浓度抑制果蔬呼吸,果蔬呼吸属于___________(填“剧烈”或“缓慢”)氧化。
(2)AI系统辅助研发“光催化固氮”技术,下图为该反应的微观示意图。
①X为单质分子,参照上图,画出X的微观示意图___________。
②写出该反应的化学方程式:___________。
(3)无人机精准施肥,硫酸亚铁铵用于防治作物缺铁引起的黄化病。
①硫酸亚铁铵[]属于___________(填序号)。
A.氮肥 B.磷肥 C.钾肥 D.复合肥
②铁元素参与叶绿素的合成,下图是铁元素在元素周期表中的信息和铁原子结构示意图。
由图甲可知铁的相对原子质量为___________,图乙中x=___________。
(4)智能播种机动力源于柴油燃烧,柴油燃烧时将___________能转化为热能。
【答案】(1)缓慢
(2)
(3) A 55.85 2
(4)化学
【详解】(1)果蔬呼吸是进行速率极慢、无明显剧烈发光放热现象的氧化反应,属于缓慢氧化。
(2)①根据质量守恒定律,反应前后原子种类、数目不变,反应物含N、H、O三种原子,生成物NH3仅含N、H,X为单质,故X为O2,由2个氧原子构成,X的微观示意图为。
②反应物为和,生成物为和,反应化学方程式为。
(3)①化肥分类依据是是否含N、P、K中的两种及以上,该物质仅含N这一种大量营养元素,属于氮肥,选A。
②根据元素周期表可知,铁的相对原子质量为55.85,在原子中,质子数=核外电子数,,解得x=2。
(4)柴油燃烧是化学变化,因此柴油燃烧时是将化学能转化为热能。
8.(2026·福建泉州·一模)化学与其他学科之间存在大量跨学科知识。
(1)语文:很多成语、俗语、诗词中蕴含丰富的化学知识。诗句“迟日江山丽,春风花草香”,从微观角度解释在远处能闻到花草香的原因_____。
(2)数学:数学运算在化学上同样发挥重要作用,若化合价代数和为零,则硫酸()中硫元素的化合价为______。
(3)物理:实验课上,同学们利用物理中气压变化的原理检查装置气密性,如图所示,______(填实验操作)注射器活塞,观察到长颈漏斗末端有气泡产生,说明装置气密性良好。
(4)历史:考古学家测定青铜器中铜锈的成分,测得其中含有碱式氯化铜[]和碱式碳酸铜[],其中[]的生成是铜与环境中的氧气、氯化物和______密切相关。
(5)地理:溶洞中有形态各异的石笋和钟乳石,其形成原因之一是碳酸钙与水及二氧化碳反应生成可溶于水的碳酸氢钙[],碳酸氢钙中金属阳离子符号为______。
(6)生物:空气中的二氧化碳在“碳循环”中可以通过绿色植物的______作用转化为氧气。
【答案】(1)分子在不断运动
(2)+6
(3)向外拉动
(4)水/H2O
(5)
(6)光合
【详解】(1)“迟日江山丽,春风花草香”,能闻到花草的香味,从分子的角度解释是分子在不断运动,花香分子运动到空气中,使人能闻到香味。
(2)硫酸()中氢元素显+1价,氧元素显-2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,则有:(+1)×2+x+(−2)×4=0 ,解得 x = + 6 。
(3)利用气压变化原理检查装置气密性,向外拉注射器时,如果观察到 长颈漏斗下端管口有气泡冒出,说明气密性良好。因为向外拉动注射器,若装置不漏气,则装置内压强减小,外界空气通过长颈漏斗进入装置,从而看到气泡。
(4)根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变。碱式氯化铜中含有 Cu、O、H、Cl 四种元素。反应物已知有铜(Cu)、氧气( O2 )和氯化物(提供 Cl),还缺少氢(H)元素,氢元素只能来自水,因此必须有水(H2O )参与反应。
(5)碳酸氢钙由钙离子(Ca2+)和碳酸氢根离子()构成,所以金属阳离子符号为。
(6)光合作用是绿色植物、藻类和某些细菌,在可见光的照射下,将二氧化碳和水转化为有机物,并释放出氧气的过程。空气中的二氧化碳在 “碳循环” 中可以通过绿色植物的光合作用转化为葡萄糖和氧气。
9.(2026·福建泉州·一模)天然气是重要的化石燃料和能源。天然气主要成分为甲烷,还含有少量硫化氢()等气体。
(1)甲烷完全燃烧的化学方程式为_______。
(2)硫化氢可在催化剂作用下与甲烷反应而被除去,反应微观示意图如下。
①产物“”中,碳元素和硫元素的质量比为_______(填最简整数比)。
②该反应过程中发生变化的是_______(填字母)。
A.分子的数目 B.原子的种类 C.物质的总质量
(3)太空燃烧实验。航天员在燃烧科学实验柜中以甲烷为燃料进行在轨点火燃烧实验,观察到甲烷火焰与地面上对照实验的火焰相比,显得短而圆,且微弱。
①制作燃烧科学实验柜的材料需具有的性质是_______(写一点)。
②从燃烧的条件分析:点火的作用是_______。
③下列对燃烧实验分析正确的有_______(填字母)。
A.空间站中甲烷燃烧,不需要氧气助燃
B.空间站失重条件下空气流动性差,甲烷燃烧的火焰比较微弱
C.空间站燃烧产生热气流向四周扩散,地面上热气流向上扩散
【答案】(1)
(2) 3:16 A
(3) 防火/耐高温 提供热量,使温度达到甲烷的着火点 BC
【详解】(1)略;
(2)①由微观示意图可知,“”表示,其中碳元素和硫元素的质量比为;
②由微观示意图可知,反应前有2个分子和1个甲烷分子,反应后有1个分子和4个氢分子,则反应前后分子数目发生改变;根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类、物质的总质量不变,故填:A;
(3)① 航天员在燃烧科学实验柜中以甲烷为燃料进行在轨点火燃烧实验,燃烧会释放大量热量,则制作燃烧科学实验柜的材料需具有的性质是防火、耐高温等;
② 燃烧需要同时满足三个条件:可燃物、与氧气或空气接触、温度达到可燃物的着火点,则点火的作用是提供热量,使温度达到甲烷的着火点;
③
A、 燃烧需要同时满足三个条件:可燃物、与氧气或空气接触、温度达到可燃物的着火点,则空间站中甲烷燃烧,也需要氧气助燃,错误;
B、空间站失重条件下空气流动性差,氧气得不到很好的补充,所以甲烷燃烧的火焰比较微弱,正确;
C、空间站失重条件下燃烧产生的热气流向四周扩散,火焰显得短而圆,而地面上热气流向上扩散,火焰呈锥形,正确。
10.(2026·福建厦门·一模)化学学科中蕴含着大量跨学科知识。
(1)语文:成语“饮鸩止渴”中。“鸩”是指放了砒霜(As2O3)的毒酒。其中As2O3中As的化合价为_____。
(2)历史:青铜器是我国古代文化的瑰宝,青铜是以铜和锡为主要成分的合金,其熔点______(“高于”或“低于”)金属铜。
(3)生物:猕猴桃中含有丰富的“硒”,“硒”具有抗癌、抗氧化、增强人体免疫力的作用,这里的“硒”是指_____(填“原子”“分子”或“元素”)。
(4)地理:喀斯特地貌溶洞中,钟乳石形成的化学方程式为:。其中X的化学式是_____。
(5)物理:实验课上,同学们检查如图所示装置气密性,先将仪器连接好后,再缓缓向右拉动活塞,可观察到左侧试管内的现象是_____,说明该装置的气密性良好
。
【答案】(1)+3
(2)低于
(3)元素
(4)CO2
(5)玻璃管口产生气泡
【详解】(1)化合物中各元素正负化合价代数和为0,O元素通常显-2价,设As化合价为x,列等式2x+3×(−2)=0,解得x=+3。
(2)合金的熔点普遍低于其组成纯金属的熔点,青铜是铜锡合金,因此熔点低于纯铜。
(3)食品中描述的营养成分是宏观层面的组成表述,对应元素,和具体存在的原子、分子形态无关。
(4)根据质量守恒定律,反应前后原子种类、数目均不变,对比两边原子的种类和数量,可知1个X分子含1个C原子、2个O原子,即CO2。
(5)向右拉注射器活塞时,试管内气体压强减小,外界空气通过玻璃管进入试管,因此玻璃管口产生气泡,证明装置气密性良好。
11.(2026·福建泉州·一模)《烟花爆竹安全与质量》强制性国家标准将于2026年5月1日起正式实施。
I、认识传统烟花
(1)从燃烧的条件分析,烟花燃烧时,引线的作用是___________。
(2)传统烟花中黑火药着火发生反应:,的化学式是___________。
(3)镁粉可用作烟花增亮剂是利用镁粉燃烧时会出现___________的现象。
II、认识环保烟花
环保烟花采用硝基胍代替黑火药,完全燃烧产生二氧化碳、水和空气中含量最多的气体。
(4)写出硝基胍()完全燃烧的化学方程式:___________
(5)环保烟花常用钠盐作烟花显色剂。请写出钠盐中钠离子的符号___________。
(6)请你为社区居民写一条关于安全燃放烟花的温馨提示:___________。
【答案】(1)使温度达到可燃物的着火点
(2)
(3)发出耀眼的白光
(4)
(5)
(6)请在指定空旷区域燃放烟花爆竹,远离易燃易爆物品(合理即可)
【详解】(1)燃烧需满足可燃物、与氧气接触、温度达到着火点三个条件,引线燃烧放热,使烟花中可燃物温度升高至其着火点,引发燃烧。
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类、数目不变。反应物中共有1个S、2个K、2个N、6个O、3个C,生成物已知有1个S、2个K、2个N,因此3X中含3个C、6个O,每个X含1个C、2个O,化学式为。
(3)镁粉燃烧时会剧烈反应,发出耀眼白光,可起到增亮效果,因此用作烟花增亮剂。
(4)根据题意,硝基胍完全燃烧生成二氧化碳、水和空气中含量最多的氮气,。
(5)略。
(6)请在指定空旷区域燃放烟花爆竹,远离易燃易爆物品(合理即可)。
12.(2026·福建泉州·一模)氢气是清洁能源,其制取与储存技术是实现氢能广泛应用的关键。
(1)制氢技术
①氨分解是制氢的一种技术路线,其反应的化学方程式为,则X的化学式为___________。
②氢化钙是一种重要的制氢剂,可与水反应生成氢气和氢氧化钙,该反应的化学方程式为___________。
(2)储氢技术
苯和环己烷常被用作储氢材料,其储存氢气与释放氢气的原理如下图。
①在苯中,碳元素和氢元素的质量比为___________。
②环己烷与苯的化学性质不同的原因是___________。
③当需释放氢气时,应控制的温度范围为___________。
【答案】(1) N2
(2) 分子构成不同 300℃~320℃
【详解】(1)①根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和个数不变。反应前N、H的个数分别是2、6,反应后除X外N、H的个数分别是0、6,则X含有2个N,X的化学式为N2。
②氢化钙与水反应生成氢气和氢氧化钙,化学方程式为。
(2)①苯(C6H6)中碳、氢元素的质量比为。
②物质的化学性质由构成它的分子决定,环己烷与苯的化学性质不同,原因是分子构成(分子结构)不同。
③由储氢与释氢原理图可知,释放氢气需要将环己烷转化为苯和氢气,需控制温度为300℃~320℃,此时反应释放氢气。
13.(2026·福建福州·一模)科普阅读。
Ⅰ、制氢:目前制氢方法主要有化石能源制氢和电解水制氢。由化石能源制得的中含有,利用液氮的低温可将液化分离,从而获得纯净氢气。
Ⅱ、储氢:氢气储存方式主要有金属氢化物储氢、高压压缩储氢等。氢化铝()是一种储氢、释氢材料,其释氢原理是利用氢化铝与水反应生成氢氧化铝和氢气。
Ⅲ、用氢:通过P2G技术(工作原理如图)可实现综合能源系统中电到气的转换。随着科技发展,氢气可成为主要能源之一。
(1)主要成分为甲烷的化石能源有______(写一种)。
(2)利用液氮分离与,说明的沸点比______(填“高”或“低”)。
(3)从微观角度解释:高压可增大储氢量的原因是______。
(4)氢化铝与水反应的化学方程式为______。
(5)电解水制氢中能量转化主要方式是:______→化学能。
(6)甲烷反应器中参加反应的氢元素______(填“有”或“没有”)完全转化为。
【答案】(1)天然气(可燃冰、页岩气等)
(2)低
(3)分子间有间隔,在加压条件下分子间的间隔减小
(4)
(5)电能
(6)没有
【详解】(1)主要成分为甲烷的化石能源为天然气(或可燃冰、页岩气等)。
(2)利用液氮的低温可将液化分离,从而获得纯净氢气,液氮的低温下CO液化而H2未液化,说明H2的沸点比CO低。
(3)高压增大储氢量的微观原因分子间有间隔,在加压条件下分子间的间隔减小,更多的氢气分子被压缩进储存容器,从而增大储氢量。
(4)氢化铝与水反应的化学方程式根据题意,氢化铝(AlH3)与水反应生成氢氧化铝[Al(OH)3]和氢气,化学方程式为。
(5)水通电分解生成氢气和氧气,需要通电,则电解水制氢中能量转化主要方式是电能→化学能。
(6)在甲烷反应器中,氢气和二氧化碳转化为水和甲烷,根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类和数目不变,参加反应的氢元素转化为水和甲烷中的氢元素,所以说参加反应的氢元素没有完全转化为CH4。
化学式及相关计算
题型02
1.(2026·福建泉州·一模)全氟己酸()可用于润滑剂、防水剂等领域。下列关于全氟己酸的说法中正确的是
A.由20个原子构成 B.相对分子质量为
C.氢元素质量分数最小 D.碳、氧元素质量比为3:1
【答案】C
【详解】A、全氟己酸由全氟己酸分子构成,1个全氟己酸分子由20个原子构成,不能直接说该物质由20个原子构成,错误。
B、相对分子质量的单位为“1”,不是“g”,通常省略不写,错误。
C、全氟己酸中碳、氢、氟、氧元素质量比为,氢元素质量占比最小,因此氢元素质量分数最小,正确。
D、碳、氧元素质量比为,是碳、氧原子个数比,错误。
2.(2026·福建厦门·一模)永春是福建著名的茶乡,当地茶树适宜生长在pH约4.8~6.5的土壤中,茶叶中的茶氨酸()更是赋予了永春茶独特的鲜爽口感。下列说法正确的是
A.茶氨酸分子由四种元素组成
B.茶氨酸中有26个原子
C.茶树适合在酸性条件下生长
D.茶氨酸中氮元素质量分数最大
【答案】C
【详解】A、分子是由原子构成的,茶氨酸分子由碳、氢、氮、氧四种原子构成,故选项说法不正确。
B、茶氨酸是由茶氨酸分子构成的,1个茶氨酸分子由7个碳原子、14个氢原子、2个氮原子和3个氧原子,共26个原子构成,故选项说法不正确。
C、茶树适宜生长的土壤pH约4.8~6.5,小于7,呈酸性,说明茶树适合在酸性条件下生长,故选项说法正确。
D、茶氨酸中碳、氢、氮、氧元素的质量比为,因此茶氨酸中碳元素质量分数最大,故选项说法不正确。
故选C。
3.(2026·福建泉州·一模)靛蓝()是传统扎染工艺的染料之一。下列有关靛蓝的说法正确的是
A.靛蓝中含有氮分子
B.靛蓝中碳、氧元素的质量比为8:1
C.1个靛蓝分子中含有30个原子
D.靛蓝完全燃烧的产物只有和
【答案】C
【详解】A、靛蓝是由靛蓝分子构成的纯净物,仅含靛蓝分子,不含氮分子,说法错误。
B、靛蓝中碳、氧元素的质量比为,是碳、氧原子的个数比,说法错误。
C、1个靛蓝分子中含有的原子总数为,说法正确。
D、根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,靛蓝含有氮元素,完全燃烧产物除和外,还存在含氮元素的物质,说法错误。
故选C。
4.(2026·福建宁德·一模)香椿被称为“树上蔬菜”,含有的皂苷具有抗菌、防癌作用,有极高的药用价值。下列说法正确的是
A.皂苷中氢元素的质量分数最大
B.皂苷由72个原子构成
C.皂苷的相对分子质量为
D.皂苷不完全燃烧可能会产生
【答案】D
【详解】A、皂苷中C、H、O元素的质量比为:,故碳元素的质量分数最大,不符合题意;
B、皂苷由皂苷分子构成,每个皂苷分子由27个碳原子、42个氢原子、3个氧原子共72个原子构成,不符合题意;
C、皂苷的相对分子质量为:,相对分子质量是一个比值,单位为“1”,常省略不写,不符合题意;
D、根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,皂苷中含C、H、O,则皂苷不完全燃烧可能会产生CO,符合题意。
故选D。
5.(2026·福建泉州·一模)奥司他韦()是一种有效的抗流感药物。下列关于奥司他韦的说法正确的是
A.奥司他韦中含有氮分子
B.奥司他韦中碳、氢、氮、氧元素质量比为
C.奥司他韦中氢元素和氮元素的质量分数相等
D.奥司他韦分子由四种元素组成
【答案】C
【详解】A、奥司他韦由奥司他韦分子构成,不含有氮分子,说法错误,不符合题意;
B、奥司他韦中碳、氢、氮、氧四种元素的质量比为,说法错误,不符合题意;
C、奥司他韦中氢、氮元素的质量比为,故奥司他韦中氢元素和氮元素的质量分数相等,说法正确,符合题意;
D、奥司他韦由碳、氢、氮、氧四种元素组成,奥司他韦分子由碳、氢、氮、氧四种原子构成,说法错误,不符合题意。
故选:C。
6.(2026·福建三明·一模)中华优秀传统文化博大精深,不胜枚举。
(1)我国是世界上烧制木炭最早的国家之一。木炭具有吸附性,是由其________结构决定。
(2)我国是世界上最早发明冶铜术的国家之一,西周开始以辉铜矿(主要成份为Cu2S)等硫化矿为原料炼铜,Cu2S中铜的质量分数为________(精确到1%)。
(3)我国古代四大发明享誉世界。《梦溪笔谈》中记载“方家以磁石磨针锋,则能指南”,磁石主要成分是Fe3O4。磁石属于________(填“混合物”或“纯净物”),Fe3O4中铁、氧元素的质量比为________。
(4)“中国天眼”射电望远镜使用了碳化硅。
①硅元素在元素周期表中的信息如图所示。
硅元素的原子序数为________;硅元素属于________(填“金属”或“非金属”)元素。
②已知碳化硅中碳元素显-4价,硅元素显+4价,则碳化硅的化学式为________。
【答案】(1)疏松多孔
(2)
(3) 混合物
(4) 14 非金属 SiC
【详解】(1)木炭具有疏松多孔结构,使其具有较大表面积,因此具有吸附能力,故填:疏松多孔
(2)中铜元素质量分数为,故填:。
(3)磁石除主要成分外还含有其他杂质,属于混合物;中铁、氧元素质量比为。
故填:混合物;。
(4)元素周期表单元格左上角数字为原子序数,则硅元素的原子序数为14;硅带“石”字旁,属于非金属元素;化合物中正负化合价代数和为0,碳化硅中硅为价、碳为价,书写化学式时通常正价的写在左边,负价的写在右边,则碳化硅的化学式表示为。
故填:14;非金属;。
7.(2026·福建三明·一模)阅读材料,回答问题。
曾侯乙编钟具有极高的声学价值,其音色与材料的硬度密切相关。《考工记》记载编钟的成分为“六分其金,而锡居一”,该记载是世界上最早的合金配比经验的科学总结,其中锡的组分与现代技术测定结果(含锡量12.0%~14.5%,含铅量1%~3%)非常接近。曾侯乙编钟的出土证明我国拥有悠长的冶铜历史:夏商时期出现火法炼铜技术,西汉时期首创世界最早的湿法冶金技术——湿法炼铜。
(1)“六分其金(纯铜),而锡居一”含义是:铜与锡的质量比为6:1。若忽略其它成分,据此计算:编钟中含锡量约为_______(保留到0.1%)。控制编钟中铅锡含量的目的在于_______。
(2)最早用于火法炼铜的矿石为绿色的孔雀石[]。
①由_______种元素组成。
②加热孔雀石可产生三种氧化物,孔雀石加热后由变成_______色。
③古人将木炭与氧化铜经高温反应,生成铜和二氧化碳,该反应属于_______(填基本反应类型)。
古代湿法炼铜工艺:在胆水(硫酸铜溶液)产地的附近随地形高低挖掘沟槽,用茅席铺底,把生铁击碎,摆放在沟槽里,将胆水引入沟槽浸泡;浸泡至颜色改变后,再把浸泡过的水放出,茅席取出,沉积在茅席上的铜便可收集起来。
(3)①“茅席”相当于实验室过滤操作中_______(填实验用品)。
②将生铁击碎再浸泡的目的是_______。
③浸泡过程,发生反应的化学方程式为_______。
【答案】(1) 14.3% 适当调整青铜编钟的硬度,来调控其音色
(2) 4 黑 置换反应
(3) 滤纸 增大与硫酸铜溶液的接触面积
【详解】(1)铜锡质量比为6:1,锡的质量分数为;合金的硬度、音色等性能随成分变化,调整铅锡含量可得到符合编钟需求的性能。
(2)①从的化学式可看出含Cu、O、H、C共4种元素;
②碱式碳酸铜受热分解生成黑色氧化铜、水、二氧化碳三种氧化物,因此固体变为黑色;
③反应为单质碳和化合物氧化铜生成单质铜和化合物二氧化碳,符合置换反应的特征。
(3)①茅席可截留固体铜、允许液体通过,作用与过滤操作中的滤纸相同;
②将生铁击碎能增大铁与硫酸铜溶液的接触面积,提升反应效率;
③铁的金属活动性强于铜,可置换出硫酸铜中的铜,同时生成硫酸亚铁,对应反应方程式为。
化学方程式
题型03
1.(2026·福建泉州·一模)实践小组调查城市空气污染源及机动车尾气净化原理,下列说法正确的是
I.了解空气污染源
II.机动车尾气净化
图1主要污染物来源分布
图2颗粒物捕集器
图3喷射氨气(NH3)催化还原NO
A.由图1可知,该城市空气的主要污染源是工业工艺源
B.图2中颗粒物捕集器若长期不清理会影响其使用性能
C.图3中保持一氧化氮化学性质的最小微粒是氮原子和氧原子
D.图3中反应的化学方程式为
【答案】B
【详解】A、由图1数据可知,机动车尾气源占比23%为所有污染源中最高,是该城市空气的主要污染源,错误。
B、颗粒物捕集器长期不清理,捕集的大量颗粒物会造成堵塞,影响其使用性能,正确。
C、一氧化氮由一氧化氮分子构成,保持其化学性质的最小微粒是一氧化氮分子,不是氮原子和氧原子,错误。
D、该反应为催化还原反应,化学方程式为,错误。
2.(2026·福建厦门·一模)将一小块未打磨的铝片放入试管内,加入一定量的稀硫酸,测得产生氢气的速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A.0~a段没有发生化学反应
B.a~b段发生的反应为:
C.b点后反应速率降低,且无氢气产生,c点反应停止
D.铝比铁活泼,所以铝制品更容易生锈
【答案】B
【详解】A、未打磨的铝片表面有一层致密的氧化铝薄膜,0~a段稀硫酸与氧化铝发生反应生成硫酸铝和水,无氢气生成,并非没有发生化学反应,说法错误,不符合题意;
B、a~b段有氢气生成,说明铝与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气,化学方程式为,说法正确,符合题意;
C、b点后由于稀硫酸浓度降低,反应速率减慢,但仍有氢气产生,直到c点反应完全停止,说法错误,不符合题意;
D、铝比铁活泼,但常温下铝能与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜,能阻止内部金属进一步被氧化,因此铝制品比铁制品更耐腐蚀,说法错误,不符合题意。
故选:B。
3.(2026·福建泉州·一模)在催化剂作用下,可用于还原氮氧化物以治理大气污染。某温度下,的体积分数对与NO反应的影响如图所示。下列说法错误的是
A.该反应有助于减少氮氧化物排放,符合绿色化学理念
B.氢气的体积分数过高时,反应生成氨气会造成新的污染
C.随着体积分数的增大,的体积分数先增大后减少
D.的体积分数在时,主要反应为
【答案】D
【详解】A、该反应可将有害氮氧化物还原,减少氮氧化物排放,符合绿色化学理念,正确。
B、由图像可知,氢气的体积分数过高时会生成大量NH3,氨气属于有刺激性气味的污染物,会造成新的污染,正确。
C、 观察N2的变化曲线,随着H2体积分数增大,N2的体积分数先升高至峰值后下降,正确。
D、H2的体积分数为时,产物中NH3的体积分数远高于N2,说明主要反应生成NH3,不是N2和H2O,错误。
故选D。
4.(2026·福建漳州·一模)兴趣小组开展“追碳逐绿,低碳有我”主题学习活动。
(1)大气中的主要来源有_______的燃烧和动植物的呼吸。
(2)过量排放造成的环境问题是_______。
(3)利用催化合成CO、甲醇()等工业原料。画出下述反应微观示意图方框内X分子的模型_______。
(4)利用阴离子交换膜(AEM)电催化与反应生成被誉为“石化工业之母”的乙烯(),其反应微观示意图如下。
①电催化过程将电能转化为_______能。
②与电催化生成的化学方程式为_______。
(5)“争做低碳先锋,共建绿色家园”。请写出一条低碳行动的具体措施:_______。
【答案】(1)化石燃料
(2)加剧温室效应
(3)(合理即可)
(4) 化学
(5)随手关灯
【详解】(1)化石燃料的燃烧和动植物的呼吸是大气中的主要来源。
(2)过量排放造成的环境问题是加剧温室效应。
(3)根据微观示意图可知,该反应是和H2催化生成一氧化碳和水,该反应的化学方程式为,因此X表示的物质为一氧化碳,一个一氧化碳分子是由一个碳原子和一个氧原子构成的,模型为(合理即可)。
(4)①电催化过程将电能转化为化学能。
②与电催化生成的化学方程式为。
(5)低碳行动的具体措施随手关灯、绿色出行(合理即可)。
5.(2026·福建泉州·一模)月壤秘密知多少——跨学科角度认识月壤成分。
(1)氦-3
地球上的氦元素多以氦-4形式存在,氦-3的含量极低;月壤上氦-3的含量非常丰富,储量约有上百万吨,可满足全人类数以千万年的能源需求。下表为氦-3和氦-4原子信息:
原子
质子数
中子数
电子数
He-3
2
1
2
He-4
2
2
2
①画出He原子的结构示意图:_______。
②比较原子的质量:He-3_______(填“>”“=”或“<”)He-4。
③在特定条件下,氦-3原子聚变成碳原子,同时释放出巨大能量。从化学变化微观实质角度说明:该聚变不属于化学反应的理由是_______。
(2)石墨烯
科研人员在嫦娥五号钻采岩月壤中,发现天然形成的少层石墨烯。1mm厚的石墨薄片,能剥离出多达300万层石墨烯(如图),其强度高、韧性非常好,为超强导电体和导热体,是未来月球上建立科研站的重要材料。
①微观上,石墨烯由_______(填名称)构成。
②下列关于石墨烯说法正确的有_______(填字母)。
A.属于质轻且坚硬的纳米材料
B.可用于制造超薄、柔性可弯曲电子设备
C.常温下可与酸、碱等强腐蚀性物质反应
(3)矿物质
月球上含量高的矿物主要有辉石()、斜长石和橄榄石等。科研人员在嫦娥五号月壤样品中首次发现天然玻璃纤维、锆矿物、球形晶体磁铁矿,皆是制造航天器优良材料。
①辉石的成分可用氧化物形式表示为“”,则铁橄榄石()成分的氧化物形式表示为_______。
②玻璃主要含,玻璃属于_______(填“有机合成材料”或“无机非金属材料”)。
③科学家设想:高温时,利用月壤中氢与磁铁矿(主要成分)反应生成铁和水,均转化为可利用的月球资源。写出氢气与反应的化学方程式:_______。
【答案】(1) < 化学反应前后原子(或元素)种类不变
(2) 碳原子 AB
(3) 无机非金属材料
【详解】(1)①He原子的质子数为2,核外电子数为2,只有一个电子层,容纳两个电子,原子的结构示意图为。
②原子的质量主要集中在原子核上,原子核由质子和中子构成,He-3和He-4的质子数均为2,但He-3的中子数为1,He-4的中子数为2,故比较原子的质量:He-3<He-4。
③化学反应的微观本质是分子破裂为原子,原子重新组合成新分子,反应前后原子的种类(质子数)不变。 而氦-3原子聚变成碳原子时,原子核发生了改变(质子数发生了变化,原子种类改变),不符合化学反应的微观本质,因此不属于化学反应。
(2)①石墨烯是单层石墨,也由碳原子构成的单质。
②A、根据题文信息:1 mm厚的石墨薄片,能剥离出多达300万层石墨烯,因此单层厚度为纳米级别,石墨烯非常薄同时强度高,则A正确;
B、石墨烯的韧性好且具有超导电性,因此可用于制造超薄、柔性可弯曲电子设备,则B正确;
C、碳常温下化学性质稳定,不与酸和碱反应,则C错误;
(3)①分析辉石的成分用氧化物形式表示,转化前后元素种类、化合价、原子个数均不变,因此铁橄榄石()成分的氧化物形式,先考虑后,还余2个Fe和2个O原子可组合成氧化亚铁,则为。
②玻璃的主要成分是SiO2 ,属于无机非金属材料。
③氢与磁铁矿(主要成分)反应生成铁和水,反应化学方程式为。
6.(2026·福建泉州·一模)化学中的奇妙之火。
(1)“掌中之火”:如图1,点燃湿手掌上充有丁烷(具有可燃性)的肥皂泡,可看到熊熊火焰。实验前润湿手掌的目的是______。
(2)“旋风之火”:如图2,在装置内点燃含有氯化锶的酒精,可看到螺旋状的红色火焰。氯化锶中锶元素的化合价是______,酒精燃烧过程中的能量转化:______能→热能。
(3)“悬浮之火”:如图3,熄灭燃着的打火机,继续按住按钮,点燃铜网上方的气体,可看到铜网上方有悬浮火焰,而下方无火焰产生。从燃烧条件分析“下方无火焰”的原因是______。
(4)“水底之火”:如图4,欲使热水中的白磷(着火点为40℃)燃烧的操作是______,其反应的化学方程式为______。
【答案】(1)降低手掌温度,防止手掌烫伤/吸收丁烷燃烧产生的热量,减少对皮肤的伤害
(2) +2 化学
(3)铜网具有导热性,降低温度至可燃物的着火点以下
(4) 将氧气鼓入热水中与白磷接触
【详解】(1)实验前润湿手掌的目的是降低手掌温度,防止手掌烫伤;或吸收丁烷燃烧产生的热量,减少对皮肤的伤害;
(2)中氯元素的化合价为-1,根据在化合物中各元素化合价的代数和为零,则中锶元素的化合价是+2;
酒精燃烧过程中的能量转化:化学能→热能;
(3)由于铜网具有导热性,将热量快速传递出去,使得下方气体温度始终低于其着火点,所以“下方无火焰”,故填:铜网具有导热性,降低温度至可燃物的着火点以下;
(4)燃烧的条件:可燃物、与氧气或空气接触、温度达到可燃的着火点,三个条件缺一不可,因此欲使热水中的白磷燃烧的操作是将氧气鼓入热水中与白磷接触,白磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷,化学方程式为。
7.(2026·福建三明·一模)2024年2月13日,国际顶级期刊《自然》刊登复旦大学科研团队新发现:通过一项新技术,可以对锂电池进行“精准治疗”,让废旧电池“重生”。
Ⅰ.团队开发了一种像“药物”一样的锂载体分子,可以用注射的方式补充电池中的锂离子。
(1)锂()原子失去一个电子变成______(写微粒符号)。
(2)磷酸亚铁锂(LiFePO4)是锂电池的一种电极材料,磷酸亚铁锂中含有的金属元素有______。
Ⅱ.碳酸锂(Li2CO3)是制备锂电池的重要原料,工业上用锂辉石精矿(主要成分为Li2O,其余成分不溶于水,也不参与反应)为原料制取碳酸锂,其主要工艺流程如图所示:
查阅资料:碳酸锂的溶解度与温度的关系见下表:
温度/℃
0
20
40
60
80
100
溶解度
1.54
1.33
1.17
1.01
0.85
0.72
(3)写出酸浸槽中发生反应的化学方程式:______。
(4)滤液Ⅱ中含有的溶质除少量碳酸锂外,还有______(写一种)。
(5)在洗涤槽中,使用热水洗涤滤渣的原因是______。
【答案】(1)Li+
(2)锂、铁/Li、Fe
(3)
(4)Na2SO4/Na2CO3
(5)碳酸锂的溶解度随温度升高而减小,用热水洗涤可减少碳酸锂的溶解损失
【详解】(1)锂原子失去1个电子后,形成带1个单位正电荷的锂离子,微粒符号为 Li+。
(2)磷酸亚铁锂中,锂、铁属于金属元素,磷、氧属于非金属元素,因此金属元素为锂和铁。
(3) 酸浸槽中,锂辉石的主要成分氧化锂和硫酸发生复分解反应,生成硫酸锂和水,该反应的化学方程式为。
(4) 反应器中硫酸锂和过量的碳酸钠反应,生成碳酸锂沉淀和硫酸钠,反应后碳酸钠过量,因此滤液Ⅱ中除少量碳酸锂外,还有生成的硫酸钠、过量的碳酸钠,任写一种即可。
(5)根据表格数据可知,碳酸锂溶解度随温度升高而减小,热水中碳酸锂溶解度更小,用热水洗涤可以减少洗涤过程中碳酸锂的溶解损耗,提高产率。
8.(2026·福建三明·一模)春晚机器人秧歌表演,不仅是一场视觉盛宴,更是科技与文化融合的体现,同时也引发了我们对机器人技术,尤其是电池技术发展的深入思考。磷酸铁锂电池作为一种高性能动力电池,具有循环寿命长、稳定性好、使用成本低等特点,能保证机器人稳定运行。
碳酸锂是制备锂电池正极材料的重要原料,工业上可通过湿法回收废旧磷酸铁锂电池来制备,其主要工艺流程如图1所示:
(1)“破碎”:①“酸浸”前,材料需进行“破碎”,目的是________。
②为回收铜、铝、碳渣等材料,“破碎”时宜在氮气氛围中进行,原因是_______。
“酸浸”:“酸浸”采用“过氧化氢+硫酸”浸出体系,在外加电场作用下使锂离子脱出,选择性回收锂。
(2)“沉淀”:①“沉淀”后操作Ⅰ的名称为_______。
②通过“蒸发浓缩”得到硫酸锂溶液,加入饱和碳酸钠溶液发生反应后得到碳酸锂和含硫酸钠的废液,写出该反应的化学方程式________。
(3)火法回收是将电池拆解煅烧后提取金属,与火法对比,湿法回收的优点是_______(写一点)。
【答案】(1) 增大反应物之间的接触面积,使反应更快更充分 防止铜、铝等金属被氧化,同时防止碳渣燃烧
(2) 过滤
(3)能耗低,可以减少有害物质的排放,对环境更友好(合理即可)
【详解】(1)①“酸浸”前,材料需进行“破碎”,目的是:增大反应物之间的接触面积,使反应更快更充分;
②由图可知,破碎前需要热处理,温度较高时,铜、铝均能与空气中的氧气反应,且温度较高时,碳能燃烧,氮气化学性质稳定,可作保护气,故为回收铜、铝、碳渣等材料,“破碎”时宜在氮气氛围中进行,原因是防止铜、铝等金属被氧化,同时防止碳渣燃烧;
(2)①操作Ⅰ实现了固液分离,名称是:过滤;
②硫酸锂和碳酸钠反应生成碳酸锂和硫酸钠,该反应的化学方程式为:;
(3)火法回收需拆解煅烧,能耗高,湿法回收与之相比,具有能耗低的优点;且湿法回收过程相对更环保,减少了高温煅烧产生的污染等。
9.(2026·福建漳州·一模)凉茶具有清热解毒、生津止渴等功效,但需科学饮用,不宜与碱性药物、含钙锌的补品同饮。其制作步骤包含药材研磨、称量、浸泡、入煲、加水、熬制、过滤、储存等。请回答下列问题:
【任务1】研药增效
(1)制作步骤中药材研磨的目的是_______。
【任务2】熬制有方
(2)熬制凉茶的器具材料应具备的性质有_______(写一点)。
(3)熬制凉茶使用天然气灶,完全燃烧的化学方程式为_______。
(4)熬制凉茶需严格控制火候。从燃烧条件的角度写出调控火候大小的方法:_____(写一种)。
【任务3】科学辨饮
(5)下列物质适宜与凉茶同饮的是_______(填字母)。
a.补钙剂 b.蜂蜜水 c.补锌剂
【答案】(1)增大药材与水的接触面积,促进有效成分更充分地溶出
(2)良好的导热性
(3)
(4)调节天然气阀门或调节天然气灶进风口
(5)b
【详解】(1)制作步骤中药材研磨的目的是增大药材与水的接触面积,促进有效成分更充分地溶出。
(2)熬制凉茶的器具材料应具有良好的导热性。
(3)甲烷燃烧生成水和二氧化碳,化学方程式为。
(4)可以通过调节天然气阀门或调节天然气灶进风口(氧气的浓度)调控火候大小。
(5)凉茶一般含有较多的鞣酸等成分,和补钙剂、补锌剂同饮时,会与钙、锌离子结合形成不易吸收的沉淀,影响营养物质的吸收。
蜂蜜水性质温和,和凉茶搭配不仅不会产生不良反应,还能改善凉茶的苦涩口感,同时蜂蜜的润燥功效也能在一定程度上中和凉茶的凉性。故选b。
10.(2026·福建泉州·一模)同学们发现二氧化碳与氢氧化钠溶液反应后无明显现象,于是兴趣小组进行如下探究。
【设计并进行实验】
(1)利用图1装置进行实验:
①向充满的集气瓶内注入氢氧化钠溶液,最终观察到U形管右侧液面_______(填“升高”或“降低”),有同学认为该实验能证明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应。小华同学不赞同他的观点,理由是_______。
②为验证二氧化碳和氢氧化钠发生了反应,在上述①中实验的基础上,应增加对比实验,将原注射器内的氢氧化钠溶液换为等体积的_______。
(2)利用图2装置进行实验:先将氢氧化钠溶液全部推入集气瓶中,一段时间后打开止水夹,能证明二氧化碳与氢氧化钠反应的现象是_______。
(3)写出与溶液反应的化学方程式_______。
【反思与交流】
(4)对于无明显现象的化学反应,可以从不同的角度证明反应的发生:
①验证反应物的减少或消失;
②验证_______。
【答案】(1) 降低 二氧化碳能溶于水且能与水反应,也会导致集气瓶内压强减小 水/H2O
(2)有气泡产生
(3)CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O
(4)新物质的生成
【详解】(1)①CO2被NaOH吸收(或溶于水),瓶内压强减小,大气压将红墨水压向左侧,导致右侧液面降低。二氧化碳能溶于水、能与水反应,也会导致集气瓶内压强减小,不能根据U形管内液面高度的变化证明二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了反应。
②为验证二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了反应,在①中实验的基础上应进行的改进是设计排除二氧化碳溶于水并与水反应这些干扰因素,可将注射器内的氢氧化钠溶液换为等体积的水(H2O)进行对比实验,通过比较二者U形管中右侧液面的降低程度来证明二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了反应。
(2)二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,使集气瓶内压强变小,一段时间后打开止水夹,烧杯中的稀盐酸倒吸入集气瓶内,碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,观察到有气泡产生。
(3)二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O。
(4)化学变化的实质是有新物质生成。对于无明显现象的化学反应可以通过验证反应物的减少或消失、验证新物质的生成来证明反应的发生。
11.(2026·福建三明·一模)氢能是高能清洁燃料,已应用于航天、交通等领域。兴趣小组对氢气的制取方法、提纯方式、储存手段、发展前景、应用优势等展开项目式实践活动。
任务一:制取氢气
2024年,我国首个光热补能甲醇(CH3OH)制氢加氢一体站——榆林站投入使用。该站主要通过热化学工艺将甲醇转化为氢气,融入加氢技术为新能源汽车提供氢能源。制取原理示意图如下:
(1)该工艺中可循环使用的物质是______。
(2)写出转化反应器Ⅰ甲醇在高温及催化剂作用下发生分解的化学方程式______。
任务二:提纯氢气
我国研发了多通道钯膜纯化组件(如下图1、3所示),可将99.92%的氢气提纯至99.99995%,实现了超纯氢气装置国产化,其工作温度在300℃以上。
(3)由以上图中信息可知,______(填微粒符号)可以透过钯膜,钯膜两侧氢气压强差越大,透氢量______(填“不变”“越大”或“越小”)。
(4)图3中,开始工作时须先通N2排净装置中空气,再通原料氢气,其目的是______。
任务三:储存氢气
绿氢规模化储存需液化氢气,以满足商业化应用。
任务四:利用氢气
氢燃料电池在我国公共交通中实现了突破性进展,其工作原理如图4所示:
(5)燃料电池发生反应的化学方程式为______。
任务五:绿色氢气
(6)氢气是清洁燃料。图5为小组同学探究可燃物质量与水的温度变化关系图,分析图像,可知相同质量的可燃物,氢气燃烧的热值______天然气(填“”“”或“”)。
【答案】(1)甲醇
(2)
(3) H 越大
(4)防止升温(或加热)时氢气与空气混合发生爆炸
(5)
(6)>
【详解】(1)由流程图可知,该工艺中可循环使用的物质是甲醇;
(2)甲醇裂解生成CO和H2,反应的化学方程式为;
(3)由图1可知,氢原子(H)可以透过钯膜;
由图2可知,在一定温度时,钯膜两侧氢气压强差越大,透氢量越大;
(4)图3中,须先通N2排净装置中空气,再通原料氢气,氢气具有可燃性,其目的是防止升温(或加热)时氢气与空气混合发生爆炸;
(5)氢气和氧气在铂催化剂的催化条件下反应生成水,该反应的方程式为;
(6)由图5可知,相同质量的氢气和天然气燃烧,氢气使水升高的温度更高,这意味着氢气放出的热量更多。根据热值的定义,单位质量(或体积)的燃料完全燃烧时所放出的热量叫做燃料的热值,所以相同条件下,相同质量的氢气和天然气,充分燃烧热值较高的是氢气;
12.(2026·福建莆田·一模)以典型物质为核心,进行问题的设置与整合,是我们全面认识物质性质及应用的有效途径。小明同学在小组合作学习过程中,对氢氧化钠的相关问题,以结构图的形式进行了如下梳理,请你联系实际,解决问题。
(1)生活中的用途________。
(2)氢氧化钠保存方法为________。
(3)氢氧化钠在空气中吸水时的热量变化为________。(选填“放热”或“吸热”)
(4)氢氧化钠保存不当会发生变质,发生反应的化学方程式为________。
(5)测定氢氧化钠溶液的酸碱度,最简单的方法是用pH试纸,具体的操作是________。
【答案】(1)炉具清洁剂(或去除油污、制肥皂等)
(2)密封保存(或密封保存在干燥的广口瓶中)
(3)放热
(4)
(5)用干燥洁净的玻璃棒蘸取少量氢氧化钠溶液,滴在干燥的试纸上,待试纸显色后,与标准比色卡对照,读出溶液的
【详解】(1)氢氧化钠在生活中可作炉具清洁剂(或去除油污、制肥皂等),利用其能与油脂发生化学反应的性质,去除厨房油污。
故填:炉具清洁剂(或去除油污、制肥皂等)。
(2)氢氧化钠易潮解(吸收空气中的水分),且会与空气中的二氧化碳反应变质,因此保存方法为密封保存(或密封保存在干燥的广口瓶中)。
故填:密封保存(或密封保存在干燥的广口瓶中)。
(3)氢氧化钠固体溶于水(吸收空气中的水分而潮解)时会放热,使溶液温度升高。
故填:放热。
(4)氢氧化钠变质是与空气中的二氧化碳反应,生成碳酸钠和水,其反应的化学方程式为。
故填:。
(5)用试纸测定酸碱度的操作为用干燥洁净的玻璃棒蘸取少量氢氧化钠溶液,滴在干燥的试纸上,待试纸显色后,与标准比色卡对照,读出溶液的。
故填:用干燥的玻璃棒蘸取少量氢氧化钠溶液,滴在干燥的试纸上,待试纸显色后,与标准比色卡对照,读出溶液的。
13.(2026·福建泉州·一模)某兴趣小组发现淋浴喷头使用久了会出现出水不畅的问题,通过AI查询了解到这是水垢堵塞所致,于是同学们围绕水垢展开了相关实验探究。
【查阅资料】①水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁。
②氢氧化镁在高温下分解生成氧化镁和水蒸气。
探究一:验证水垢的组成(忽略其他杂质的影响)
采集水垢样品进行如下实验:
(1)产生气体M反应的化学方程式为___________。
(2)依据上述实验现象,无法确定水垢样品中是否含有氢氧化镁,理由是___________。
(3)另取水垢样品,煅烧至固体质量不再变化为止,若剩余固体质量大于___________g(用含a的代数式表示),则水垢样品中还含有氢氧化镁。
探究二:比较不同种类酸对水垢的去除效果
取等质量的水垢样品,分别加入、质量分数为的不同种类酸溶液进行实验,数据记录如下表所示。
实验编号
实验条件
实验结果
酸的种类
初始pH
温度
①
盐酸
0.89
迅速产生气泡,后固体完全溶解
②
醋酸
2.96
缓慢产生气泡,后固体部分溶解
③
柠檬酸
2.27
较快产生气泡,后固体大部分溶解
④
柠檬酸
2.08
迅速产生气泡,后固体完全溶解
(4)分析表中数据,去除水垢效果最好的酸是___________。
(5)对比上述实验①②③,得出初始pH对水垢的去除效果的影响是___________。
(6)综合考虑各项因素,小组最终推荐使用柠檬酸作为淋浴喷头的除垢剂。他们的推荐理由是___________。
【答案】(1)
(2)氢氧化镁是否存在,实验的现象都相同
(3)
(4)盐酸
(5)在相同条件下,初始pH越小(或酸性越强),去除水垢的效果越好
(6)除垢效果较好、腐蚀性较弱、安全性更高等合理答案均可
【详解】(1)水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,气体M是CO2,反应的化学方程式为。
(2)由于氢氧化镁与稀盐酸反应无气泡产生,氢氧化镁是否存在,实验的现象都相同。
(3)假设水垢样品中只有碳酸钙,碳酸钙高温分解的化学方程式为,ag碳酸钙完全分解后剩余固体质量为 0.56a g。 若剩余固体质量大于0.56a g,则说明水垢中还含有氢氧化镁。
(4)分析表中数据,盐酸在25°C时,水垢溶解的更快,因此去除水垢效果最好的酸是盐酸。
(5)对比上述实验①②③,得出初始pH对水垢的去除效果的影响是在相同条件下,初始pH越小(或酸性越强),去除水垢的效果越好。
(6)推荐使用柠檬酸作为淋浴喷头除垢剂的理由是除垢效果较好、腐蚀性较弱、安全性更高等合理答案均可。
14.(2026·福建厦门·一模)某化学兴趣小组依托福建乡土植物资源开展项目式学习,利用闽南常见花卉自制酸碱指示剂,并探究其应用。
【查阅资料】
两种指示剂在不同酸碱性溶液中的变色规律如下表:
植物汁液
酸性溶液
中性溶液
碱性溶液
三角梅
红色
紫色
黄色
朱槿
无色
浅粉色
深红色
【制取指示剂流程】
取新鲜花瓣→在研钵中捣烂→加入适量酒精的水溶液搅拌后浸泡→用纱布过滤→得到指示剂原液。
【问题与探究】
(1)制取过程中“捣烂”的目的是______。实验室中“过滤”操作需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_______。
(2)向碳酸钠溶液中滴加三角梅指示剂,溶液会变为_______色。
(3)小组讨论后认为,三角梅更适合作为实验室通用酸碱指示剂,理由是_______。
(4)向滴有三角梅指示剂的氢氧化钠溶液中逐滴滴加稀硫酸,溶液颜色由黄色逐渐变为紫色,最终变为红色。溶液呈紫色时,溶液中的溶质为______(填化学式),该反应的化学方程式为______。
【答案】(1) 增大接触面积,使溶解更充分 漏斗
(2)黄
(3)在不同酸碱性条件下颜色变化明显(合理即可)
(4) Na2SO4 2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
【详解】(1)制取过程中“捣烂”的目的是增大接触面积,使溶解更充分,使更多色素进入浸泡液。实验室中“过滤”操作需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。
(2)碳酸钠水溶液呈碱性,结合表格中三角梅的变色规律,碱性环境下三角梅指示剂显黄色。
(3)三角梅在酸性、中性、碱性溶液中分别显红、紫、黄三种区分度很高的颜色,变色现象更清晰,相比朱槿更适合实验室用酸碱指示剂。
(4)向滴有三角梅指示剂的氢氧化钠溶液中逐滴滴加稀硫酸,溶液颜色由黄色逐渐变为紫色,最终变为红色。氢氧化钠溶液显碱性,稀硫酸显酸性。根据表中信息可知,溶液呈紫色时,溶液显中性,则此时溶液中的溶质为Na2SO4,该反应的化学方程式为:2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O。
15.(2026·福建三明·一模)化学小组同学利用过碳酸钠、二氧化锰(MnO2),和透明塑料板、导管等材料,设计并制作了如甲所示的简易供氧自救器(鼻夹、排气阀等未画出)。
【制氧原理】
Ⅰ.
Ⅱ.H2O2在MnO2催化下生成氧气。
(1)过氧化氢制氧气,其原理为________ (用化学方程式表示)。
(2)小组同学加热过碳酸钠固体可制得氧气。应选择的发生装置是________(填“乙”或“丙”)。
(3)将过碳酸钠与二氧化锰放入烧杯中,加入一定量水,观察到产生大量气泡。检验该气体为氧气的实验操作是________。
(4)将过碳酸钠和二氧化锰装入自救器后,打开开关a和b,从注水口加入水。为使自救器正常工作,加入的水量应________;关闭开关a可使反应基本停止,其原理是________。
【答案】(1)
(2)丙
(3)将带火星的木条伸入气体中,若木条复燃,证明该气体为氧气
(4) 没过多孔隔板 关闭开关a时,左侧装置内反应生成气体,压强增大,将水压回中间区域,固液分离,反应因缺少反应物而停止
【详解】(1)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,化学方程式为。
(2)加热过碳酸钠固体制取氧气,属于 “固体加热型” 反应,应选择丙装置(试管口略向下倾斜,用酒精灯加热)。
(3)氧气具有助燃性,检验氧气的方法是:将带火星的木条伸入气体中,若木条复燃,证明该气体为氧气。
(4)为了让过碳酸钠和二氧化锰接触反应,加入的水量必须没过左侧的多孔隔板(或没过块状药品),使固体药品与水接触,反应才能发生;
关闭开关a时,左侧装置内反应生成气体,压强增大,将水压回中间区域,固液分离,反应因缺少反应物而停止。
16.(2026·福建漳州·一模)我国科研团队以嫦娥五号月壤为原料,实现原位光热催化制取氧气新突破:月壤中富含的钛铁矿(主要成分是)可吸附并储存太阳风注入的氢,在光热作用下释放水分;具有天然光热催化活性,在太阳光照射下能将水与二氧化碳转化为氧气、一氧化碳和氢气。团队还提出一个巧妙利用月球环境的方案:利用月夜极低温()收集二氧化碳形成干冰,在月昼高温时段配合提取的水进行光热催化制取氧气。请回答下列问题:
(1)钛铁矿可吸附并储存太阳风注入的氢属于_______(填“物理”或“化学”)性质。
(2)中钛元素为价,铁元素为_______价。
(3)催化制取氧气,其_______和化学性质在反应前后保持不变。
(4)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为_______。利用月球昼夜温差光热催化制取氧气,与高锰酸钾制取氧气相比,其优点有_______(写一个)。
【答案】(1)物理
(2)
(3)质量
(4) 降低能耗
【详解】(1)钛铁矿可吸附并储存太阳风注入的氢,吸附性属于物理性质。
(2)根据化合物中各元素的化合价为0可知,在中,,解得x=+2。
(3)催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变。
(4)高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为;
用月球昼夜温差光热催化制取氧气,与高锰酸钾制取氧气相比,其优点是降低能耗(合理即可)。
17.(2026·福建泉州·一模)为监测过氧化氢分解过程中氧气含量变化,学习小组开展了如下活动。
【查阅资料】使带火星的木条复燃,氧气的最低浓度在48%~50%之间。
【实验准备】取2.5mL3%的过氧化氢稀释成1.5%备用。
(1)若稀释前后溶液的密度和水的密度均为1.0g/mL,则稀释过程中需要加水___________mL。
【动手操作】如下图,称取0.1 g二氧化锰粉末置于锥形瓶中,用注射器注入3%的过氧化氢溶液2.5 mL,并用传感器采集瓶内氧气浓度变化的数据。
(2)加入实验前,检查装置气密性的操作是___________。
(3)锥形瓶中发生反应的化学方程式为___________。实验结束,将带火星的木条伸入锥形瓶中,观察到的现象是___________。
【继续探究】改用1.5%过氧化氢溶液重复进行上述实验。
(4)该实验的目的是___________。
【答案】(1)2.5
(2)向外拉注射器,松开后,注射器恢复原位
(3) 带火星的木条复燃
(4)探究不同浓度过氧化氢的分解速率
【详解】(1)设稀释过程中需要加水的体积为V,则:,解得:。故填:2.5。
(2)加入药品实验前,检查装置气密性的操作是向外拉注射器,松开后,注射器恢复原位,说明装置气密性良好。故填:向外拉注射器,松开后,注射器恢复原位。
(3)过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,该反应的化学方程式为:;氧气具有助燃性,实验结束,反应后氧气浓度可达到48%~50%之间,将带火星的木条伸入锥形瓶中,观察到的现象是带火星的木条复燃。故填:;带火星的木条复燃。
(4)该实验用浓度不同的过氧化氢溶液进行实验,并用传感器采集瓶内氧气浓度变化的数据,该实验的目的是探究不同浓度过氧化氢的分解速率。故填:探究不同浓度过氧化氢的分解速率。
18.(2026·福建泉州·一模)蓝印花布印染技艺又称“蓝染”(如图1),是国家非物质文化遗产之一、用新鲜蓝草提取蓝染所需的靛蓝染料的工艺流程如图2所示。
资料:在碱性条件下,蓝草经水浸会发生化学反应生成不溶于水的靛蓝。
(1)传统工艺中用纱布进行过滤,“纱布”的作用相当于实验室中的___________。
(2)滤液中加入石灰水主要有两个作用:
①___________;
②吸收发酵产生的并生成沉淀吸附悬浮状靛质,反应的化学方程式为___________。
(3)蓝染前常用靛蓝、自制米酒及白碱按的质量比,溶于水调制好蓝靛染液。若染缸起缸需用到1.5kg的靛蓝,则需称取白碱___________kg。
(4)蓝染废水呈弱碱性(pH约为9~10),需进行处理再排放。
①用pH试纸检测废水呈碱性的简单方法是___________。
②说一说你对蓝染废水处理的建议:___________。
【答案】(1)滤纸
(2) 提供碱性环境。吸附杂质。
(3)6
(4) 用玻璃棒蘸取少量废水,滴在pH试纸上。与标准比色卡对照,若pH大于7,表面呈碱性 实验后的废液呈弱碱性,可以加入适量稀盐酸处理后再排放
【详解】(1)纱布用于固液分离,与实验室滤纸功能相同,均为截留固体颗粒、让液体通过。
(2)资料指出碱性条件可生成不溶于水的靛蓝,石灰水含,能提供碱性环境,促使反应发生。
石灰水与反应生成难溶的沉淀,该反应的化学方程式为,此沉淀兼具吸附杂质的功能。
(3)靛蓝与白碱质量比为2:8,即白碱质量是靛蓝的=4倍,靛蓝1.5kg,则白碱=4×1.5=6 kg。
(4)用玻璃棒蘸取少量废水,滴在pH试纸上。与标准比色卡对照,若pH>7(题中约9~10),表明呈碱性。
弱碱性废水需中和至接近中性再排放,防止破坏水体生态。根据“绿色化学”的理念,实验后的废液呈弱碱性,可以加入适量稀盐酸处理后再排放。
19.(2026·福建泉州·一模)某学习小组开展“汽车中的金属材料”项目式学习。
(1)电路中大量使用铜导线,这利用了铜的延展性和___________性。
(2)车身骨架采用特种钢制造,为减缓其锈蚀,在表面喷涂油漆。这种防锈措施的原理是___________。
(3)轮毂常用铝合金。铝具有很好的抗腐蚀性能,原因是___________(用化学方程式表示)。
(4)为比较铁和铜的金属活动性强弱,现有以下试剂可供选择:铁片、铜片、稀硫酸、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液。请你从中选出必要的两种试剂完成实验,所选试剂是___________。
【答案】(1)导电
(2)隔绝氧气和水
(3)
(4)铁片和硫酸铜溶液(或铜片和硫酸亚铁溶液)
【详解】(1)铜制作导线需要具备传输电流的能力,利用了铜的导电性,同时延展性便于加工成导线。
(2)铁锈蚀的条件是同时接触氧气和水,喷涂油漆可以隔绝车身骨架与氧气、水的接触,破坏锈蚀条件,从而减缓锈蚀。
(3)常温下铝能和空气中的氧气反应,在表面生成一层致密的氧化铝薄膜,阻止内部铝进一步被氧化,因此铝抗腐蚀性能好,反应的化学方程式为。
(4)根据金属活动性规律,活动性强的金属可将活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来:将铁片放入硫酸铜溶液中,铁片表面析出红色固体,可证明铁活动性强于铜;或将铜片放入硫酸亚铁溶液中无明显现象,可证明铜活动性弱于铁,均仅需两种试剂即可完成实验。
基本反应类型
题型04
1.(2026·福建泉州·一模)为探究水的组成,某校兴趣小组同学设计并完成如图所示的实验。下列说法正确的是
A.①处正极端获得的气体是氢气 B.②处生石灰的作用是干燥气体
C.只有①处现象能证明水的组成 D.只有③处的反应属于化合反应
【答案】B
【详解】A、电解水遵循“正氧负氢”的规律,正极端获得的气体是氧气,故A错误;
B、生石灰具有吸水性,可除去氢气中混有的水蒸气,作用是干燥气体,故B正确;
C、①处电解水生成氢气和氧气、③处氢气燃烧生成水,依据化学反应前后元素种类不变,二者均可证明水由氢、氧元素组成,故C错误;
D、②处氧化钙和水反应生成氢氧化钙、③处氢气和氧气点燃生成水,均符合“多变一”的特征,都属于化合反应,故D错误。
故选B。
2.(2026·福建泉州·一模)随着“福建舰”正式入列,中国海军迈入三航母时代。
Ⅰ.舰之身
(1)舰身使用的高强度特种钢,炼制时生铁中______元素的含量会降低。舰身采用多道涂层防锈,其原理是______。
Ⅱ.舰之电
(2)支持电磁弹射的磷酸铁锂()电池在放电时发生的反应为:,该反应属于______反应(填基本反应类型)。
Ⅲ.舰之磁
电磁弹射使用的钕铁硼磁铁被誉为“磁王”。
(3)“磁王”制备过程中发生“氢碎”的反应有:,则X的化学式为______。
(4)小明想更深入了解“磁王”,他向“豆包”提出以下问题,其中属于化学领域的是______(填标号)。
A.“磁王”的磁性有多强 B.“磁王”的市场价格是多少
C.“磁王”损坏后如何回收钕 D.原料主产区主要分布在哪里
【答案】(1) 碳 隔绝水和氧气
(2)化合
(3)
(4)C
【详解】(1)生铁含碳量为2%~4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%,炼制特种钢时需要降低生铁中碳元素含量;铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果,涂层可以隔绝这两种物质,达到防锈目的。
(2)该反应由两种物质生成一种物质,符合化合反应“多变一”的特征。
(3)根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类、数目均不变,由化学方程式可知反应后共有4个氢原子,全部来自2个X,因此每个X含2个氢原子,化学式为。
(4)A、物质的磁性属于物理性质,磁性多强属于物理研究范畴,该选项不符合题意;
B、“磁王”的市场价格是多少属于经济学范畴,该选项不符合题意;
C、化学是在分子、原子层面研究物质的性质、组成、变化及应用的学科,回收钕涉及物质的分离、提纯等化学相关过程,属于化学领域,该选项符合题意;
D、原料主产区主要分布在哪里属于地理范畴,该选项不符合题意;
故选C。
3.(2026·福建宁德·一模)中科院团队在常温、常压和可见光条件下,利用LDH(一种固体催化剂)可合成氨气(NH3)。回答下列各题。
(1)反应中化合价发生变化的元素是_______(填元素符号)。
(2)反应中保持不变的微粒是_______(填“分子”或“原子”)。
(3)写出该反应的化学方程式_______;该反应属于基本反应类型中的_______。
【答案】(1)
(2)原子
(3) 置换反应
【详解】(1)根据微观图例可知,反应物是和,生成物是和。反应物中是单质,为0价,中为价、为价;生成物中中为价、为价,是单质,为0价。因此化合价发生变化的元素是和。
故填:。
(2)化学变化的本质是分子破裂为原子,原子重新组合成新分子,原子是化学变化中不变的微粒。
故填:原子。
(3)根据微观图例可知,反应物是和,生成物是和,其反应的化学方程式为;该反应是一种单质和一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物,符合置换反应的定义,属于基本反应类型中的置换反应。
故填:;置换反应。
4.(2026·福建泉州·一模)《天工开物·陶埏》中记载了烧砖工艺:“每煤饼一层,叠石一层,铺薪其底,灼火之……溜水转釉”。
(1)“每煤饼一层,叠石一层”的目的是___________。
(2)“叠石”中的“石”指石灰石(主要成分是碳酸钙),在高温下分解可防止砖坯粘连变形,写出相关化学方程式:___________。
(3)在充足时,黏土中铁的化合物转化为氧化铁,在不足时,氧化铁又转化为氧化亚铁和四氧化三铁。
①泉州红砖厝的砖呈红色,说明烧制时窑内氧气量___________(填“充足”或“不足)。
②“溜水转釉”时,发生反应:促进墨色青砖的形成,该反应属于___________(基本反应类型)反应,反应前后碳元素化合价___________(填“升高”、“不变”或“降低”)。
(4)传统烧砖中煤的使用可能产生___________(填一种污染物),从化学角度看,减少污染的合理措施是___________(写一条)。
【答案】(1)
增大煤与空气(氧气)的接触面积,使煤充分燃烧
(2)
(3) 充足 置换 升高
(4) SO2 将煤脱硫处理后使用
【详解】(1)分层摆放煤饼和石灰石,可增大煤和氧气的接触面积,提高燃烧效率,保证燃烧更充分、放热更多。
(2)碳酸钙高温下分解生成氧化钙和二氧化碳,化学方程式为。
(3)①氧化铁为红棕色,根据题干信息可知氧气充足时铁的化合物转化为氧化铁,因此窑内氧气量充足。
②该反应符合“单质+化合物→新单质+新化合物”的特征,属于置换反应;反应前碳单质中碳元素为0价,反应后中碳元素为+2价,因此化合价升高。
(4)煤含硫、氮等元素,燃烧会生成、氮氧化物等污染物,不完全燃烧还会生成;减少污染可以将煤脱硫处理后使用。
5.(2026·福建厦门·一模)阅读下列材料,并回答问题。
材料1:在空间站中,可以利用太阳能电池板提供的电能,通过电解水制备氧气。
材料2:我国神舟十三号载人飞船座舱通过专用风机将座舱空气引入净化罐,利用无水氢氧化锂吸收二氧化碳,净化后的空气再重新流回座舱。相同条件下,不同吸收剂吸收CO2的最大质量关系如图所示。
(1)电解水过程中的能量转化方式是_____。其中氧气是_____(“正”或“负”)上的产物。
(2)LiOH与NaOH化学性质相似,均可吸收CO2,请写出LiOH吸收CO2反应的化学方程式:_____,该反应______(填“是”或“不是”)复分解反应。
(3)由图可知,选用LiOH作吸收剂的原因是_____。
【答案】(1) 电能转化为化学能 正
(2) 不是
(3)相同条件下,LiOH吸收的质量更多
【详解】(1)电解水过程中,消耗电能生成氧气和氢气,能量转化方式是电能转化为化学能;电解水遵循“正氧负氢”的规律,氧气是正极的产物。
(2)LiOH与NaOH化学性质相似,类比NaOH吸收CO2的反应,可写出LiOH吸收CO2生成碳酸锂和水的化学方程式为;复分解反应的定义是两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应,该反应没有成分互换过程,因此不是复分解反应。
(3)从图像可以得出:相同条件下,LiOH吸收的质量更多,因此选用LiOH作吸收剂。
6.(2026·福建泉州·一模)我国提出了“双碳”目标,碳减排和碳循环是实现该目标的主要路径。
(1)综合各学科知识。回顾并梳理自然界中的碳循环过程如下图。
①生物圈中,转化为(葡萄糖)的主要途径是___________。
②水圈中,吸收的反应的化学方程式为___________。
③岩石圈中,碳酸钙与和水反应转化为碳酸氢钙,该反应属于___________(选填“化合”“分解”或“复分解”)反应。
(2)在镍基双金属催化剂作用下,与发生重整反应生成两种气体燃料,其反应的微观示意图如下图所示。
①生成的两种气体燃料是___________。
②随着反应进行,催化剂的催化能力因其表面积碳而下降。若要恢复催化剂的催化能力,可适当增加原料气中的___________。
(3)低碳生活从我做起。你的低碳行动是___________(写一条即可)。
【答案】(1) 光合作用 化合
(2) 一氧化碳、氢气(或) (或二氧化碳)
(3)绿色出行、节约用电等一条即可
【详解】(1)①绿色植物通过光合作用可以将二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气,则生物圈中,二氧化碳通过光合作用转化为葡萄糖()和氧气;
②二氧化碳和水反应生成碳酸,则水圈中,二氧化碳主要通过水吸收;
③碳酸钙、二氧化碳和水反应生成碳酸氢钙,反应的化学方程式为,符合“多变一”的特点,属于化合反应;
(2)①根据微观示意图,与在镍基双金属催化剂作用下反应生成一氧化碳和氢气,这两种都是气体燃料,故填:一氧化碳、氢气(或);
②催化剂表面积碳会降低催化能力,可适当增加原料中的二氧化碳,让二氧化碳与积碳反应生成一氧化碳,从而恢复催化剂的催化能力。
(3)低碳行动有:绿色出行(如骑自行车、乘坐公共交通工具)、节约用电、减少一次性餐具等。
7.(2026·福建漳州·一模)科学种植技术的突破,助力漳州水仙花开遍大江南北。
(1)水培技术:采用电解水制得的直接通入水中,配制成富氢水(的饱和溶液),用作水仙鳞茎的水培液,可显著延长水仙花期。
①电解水制取的化学方程式为_______,该反应属于_______(填基本反应类型)。
②为防止水中浓度降低,需每日更换水培液。从物质性质角度解释其原因:_______。
(2)土培技术:科研团队攻克温度、湿度、土壤性质等难题,实现漳州水仙在新疆木垒县冬季成功种植开花。
①从气候角度分析,木垒冬季种植水仙需搭建温室大棚的理由是_______。
②水仙适宜生长在酸性土壤中,我国土壤呈南酸北碱。下列说法正确的是_______(填字母)。
a.可用pH试纸测定土壤的酸碱度
b.木垒的土壤适宜水仙生长
c.可用熟石灰改良木垒土壤
【答案】(1) 分解反应 氢气难溶于水,易从水中逸出
(2) 木垒冬季严寒,昼夜温差大,水仙不耐寒 a
【详解】(1)①电解水生成氢气和氧气,化学方程式为,符合“一变多”的特征,属于分解反应。
②每日更换水培液原因是氢气难溶于水,易从水中逸出。
(2)①木垒冬季种植水仙需搭建温室大棚的理由是木垒冬季严寒,昼夜温差大,水仙不耐寒。
②a、pH试纸可以测定土壤的酸碱度,正确;
b、木垒冬季严寒,昼夜温差大,水仙不耐寒,错误;
c、木垒土壤呈现碱性,不可用熟石灰(显碱性)改良,错误;
故选a。
8.(2026·福建泉州·一模)铜是人类较早发现和使用的金属之一。
(1)火法炼铜
目前世界上80%的原生铜是使用火法冶炼生产。以辉铜矿(主要成分为)为原料,炼铜的主要流程如图所示。
①粉碎辉铜矿的目的是______。
②吹炼炉中主要反应的化学方程式为______,该反应属于______(填基本反应类型)。
(2)湿法炼铜
①《梦溪笔谈》记载:“熬胆矾(硫酸铜)铁釜,久之亦化为铜”,其涉及的化学方程式为______。
②历史上遗留下来的铜制品比铁制品多。从物质性质的角度看,原因是______。
③与“火法炼铜”相比,湿法炼铜的优点是______(写一点即可)。
【答案】(1) 增大反应物接触面积,使其充分反应 Cu2S + O22Cu + SO2 置换反应
(2) 铜不如铁活泼,不容易被腐蚀 节约能源(合理即可)
【详解】(1)①粉碎辉铜矿,能增大反应物接触面积,使其充分反应。
②结合流程可知,Cu2S和氧气在高温条件下生成铜和二氧化硫,反应的化学方程式为:Cu2S + O22Cu + SO2 ;该反应为一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,属于置换反应。
(2)①铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,反应的化学方程式为:。
②铜不如铁活泼,铜比铁不易生锈,能更好地抵抗岁月的侵蚀,所以古代留下的铜器(如司母戊鼎、四羊方尊等)远多于铁器。
③“火法炼铜”需要高温的条件,而湿法炼铜不需要,则湿法炼铜更节约能源。
9.(2026·福建三明·一模)钛和钛合金被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通讯设备。工业上利用钛铁矿——钛酸亚铁(FeTiO3)制备金属钛(Ti)的工艺流程如图所示。
查阅资料:常温常压下,Ti为固体,化学性质稳定,不与稀硫酸、稀盐酸反应。
(1)反应前粉碎钛铁矿的目的是______。
(2)“反应釜(器)”中发生的反应是,X的化学式是______。钛酸亚铁(FeTiO3)中铁元素显价,钛元素的化合价是______。
(3)写出“合成器”中反应的化学方程式______,属于______(填基本反应类型)反应。
(4)依据“绿色化学”理念,指出该过程中存在的不足之处______(写一条)。
【答案】(1)增大反应物间的接触面积,使反应更快、更充分
(2) CO +4
(3) 置换
(4)能耗高
【详解】(1)将钛铁矿粉碎的目的是增大反应物的接触面积,加快反应速率,故填:增大反应物间的接触面积,使反应更快、更充分;
(2)由化学方程式可知,反应前出现了2个铁原子、2个钛原子、14个氯原子、6个氧原子和6个碳原子,反应后出现了2个铁原子、2个钛原子、14个氯原子,根据质量守恒定律,反应后尚缺的6个氧原子和6个碳原子存在于6X中,则X的化学式为CO,故填:CO;
钛酸亚铁中,铁元素的化合价为+2价,氧元素的化合价为-2价,设钛的化合价为 x ,根据化合物中各元素正负化合价代数和为0: (+2)+x+3×(−2)=0 ,解得: x=+4 ,则钛元素的化合价是+4价,故填:+4;
(3)“合成器”中镁与TiCl4在高温条件下反应生成氯化镁和钛,反应的化学方程式为;
该反应符合“一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物”的特点,属于置换反应;
(4)由图可知,流程中需要维持高温的条件,能耗高,产生有毒气体污染环境,故填:能耗高或产生有毒气体污染环境(合理即可)。
利用化学方程式的相关计算
题型05
1.(2026·福建莆田·一模)为测定NaCl和NaOH组成的混合物中NaOH的质量分数,取10 g该样品置于锥形瓶中,加入适量的水配成溶液,逐滴加入溶质质量分数为10%的稀盐酸,反应为,溶液的pH与加入稀盐酸的质量关系如下图所示。
请回答下列问题:
(1)恰好完全反应时,消耗盐酸中HCl的质量为________g。
(2)计算样品中NaOH的质量分数。
【答案】(1)7.3
(2)设参加反应的NaOH质量为x。
样品中NaOH的质量分数=。
【详解】(1)从图中可知:当pH=7(即恰好完全反应)时,加入的稀盐酸质量为73.0g。稀盐酸的溶质质量分数为10%。因此,HCl的质量= 73.0g×10%=7.3g。
(2)解析见答案。
2.(2026·福建宁德·一模)新型半导体材料碳化硅在航空航天、国防技术及5G技术等领域扮演着重要的角色,石英砂(主要成分为SiO2,杂质不含硅元素)和碳在高温下反应制得,反应的化学方程式。
(1)CO和CO2化学性质差异大的原因___________。(微观角度答题)
(2)用20kg石英砂与足量碳充分反应得到8kgSiC,计算石英砂中SiO2的质量分数。(写出计算过程)
【答案】(1)
CO和CO2的分子构成不同
(2)
解:设20kg石英砂中SiO2的质量为x
x=12kg
石英砂中SiO2的质量分数为
答:石英砂中SiO2的质量分数为60%。
【详解】(1)CO和CO2都是由分子构成的,则化学性质由分子保持,CO和CO2分子构成不同,所以化学性质差异大。
(2)见答案。
3.(2026·福建宁德·一模)某小组开展“常见燃料的变迁与合理使用”跨学科实践。
【任务一:调查变迁】
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
(1)柴草:柴火灶的结构如图所示。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“煤的干馏”)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,天然气漏气报警器应安装在厨房的_____(填“高处”或“低处”)。
【任务二:探析变化】
(4)完全燃烧1kg煤和天然气放出的热量和如表,煤被天然气替代的原因可能是______________。
燃料
热量/MJ
/g
煤
29
8
天然气
45~50
2
【任务三:展望未来】
(5)科学家设计出一种“零碳甲醇()的合成方案,该过程吸收的二氧化碳与燃烧后释放的二氧化碳相等,不会引起大气中二氧化碳的排放净量增加,故被称为“零碳甲醇”,其制备和燃烧的循环过程如图所示。
①请写出催化转化过程中产生甲醇的化学方程式_____________。
②每吸收二氧化碳8.8t,理论上能产出甲醇的质量为_____。
【答案】(1)提供充足的空气(氧气),使燃烧更快速、更充分
(2)石油分馏
(3)高处
(4)热值高、减少酸雨的形成
(5) 6.4t
【详解】(1)使燃料充分燃烧,通常要考虑:燃烧时要有足够的空气(氧气),燃料 与空气要有足够大的接触面,通风口的作用为:提供充足的空气(氧气),使燃烧更快速、更充分。
(2)液化石油气是石油分馏的产物之一;煤的干馏是煤隔绝空气加强热,得到焦炭、煤焦油、煤气等,和液化石油气无关。 故填:石油分馏。
(3)天然气的主要成分是甲烷,甲烷的密度比空气小,泄漏后会向高处逸散,因此漏气报警器应安装在厨房的高处。
(4)由表中数据可知,等质量的天然气和煤相比,完全燃烧后,天然气放出的热量更多,产生的二氧化硫更少,而二氧化硫是形成酸雨的主要气体,二氧化硫量小,可以减少酸雨的形成,故填:热值高,减少酸雨的形成(表述合理即可)。
(5)①催化转化过程中氢气和二氧化碳反应生成甲醇和水,反应的化学方程式为:;
②产生甲醇的质量可根据反应的化学方程式由二氧化碳的质量求出。
解:设生成甲醇的质量为x.
答:生成甲醇的质量为6.4t。
4.(2026·福建泉州·一模)高纯硅是制取芯片的重要材料,工业上可用如下反应制取高纯硅:。
(1)硅与金刚石结构相似,则硅的硬度______(填“大”或“小”)。
(2)若要得到56kg硅,理论上需要氢气的质量是多少?(写出计算过程)
【答案】(1)大
(2)解:设需要氢气的质量为x
答:需要氢气的质量为8kg。
【详解】(1)金刚石为典型的原子晶体,碳原子间以强共价键构成三维网状结构,因此硬度极大。题干提示“硅与金刚石结构相似”,说明硅同为原子晶体,也由共价键形成空间网状结构。虽然硅原子半径比碳大,Si–Si 键能略低于 C–C 键,但仍属高硬度材料。结论:硅的硬度大。
(2)见答案。
5.(2026·福建三明·一模)工业上,煅烧石灰石可制得生石灰(CaO)和二氧化碳:现煅烧25t石灰石至不再产生气体为止,称量所得固体为16.2t,试求:
(1)生成二氧化碳的质量是________t。
(2)该石灰石样品中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程)
【答案】(1)8.8
(2)解:设该石灰石样品中碳酸钙的质量为x
x=20t
石灰石样品中碳酸钙的质量分数:
答:该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为80%。
【详解】(1)由质量守恒定律可知,生成二氧化碳的质量为:25t-16.2t=8.8t;
(2)见答案。
6.(2026·福建三明·一模)硅可用于制造计算机芯片。工业上常用石英()固体与碳在高温条件下反应制得粗硅,主要反应为:。
(1)根据质量守恒定律可知,反应后固体的总质量________。(填“变大”、“变小”或“不变”)
(2)根据化学方程式计算,若要制取5.6kg的硅,至少需要焦炭的质量是多少?(写出计算过程)
【答案】(1)变小
(2)解设需要焦炭的质量为x
x=4.8kg
答:至少需要焦炭的质量是4.8kg。
【详解】(1)该反应是由固体二氧化硅与固体碳在高温条件下反应生成固体硅与气体一氧化碳,根据质量守恒定律可知,反应后固体的总质量变小;
(2)见答案。
7.(2026·福建泉州·一模)羰基铁粉在国防军工领域有重要应用,我国是少数几个掌握其生产技术的国家之一。利用海绵铁制备羰基铁粉的原理为。若用100 kg含铁96%的海绵铁,理论上可制备的质量是多少?(写出计算过程)
【答案】解:设理论上可制备的质量为x
答:理论上可制备的质量是336 kg
【详解】见答案。
8.(2026·福建泉州·一模)以电解饱和食盐水为基础制取氯气、烧碱等产品工业称为氯碱工业,其反应的化学方程式为。电解饱和食盐水时,若消耗了,理论上可生成NaOH的质量是多少?
【答案】设理论上可生成NaOH的质量为x
答:理论上可生成氢氧化钠的质量为。
【详解】计算过程见答案。
9.(2026·福建泉州·一模)煤燃烧生成污染环境,因此在煤中加入生石灰制成“环保煤”。燃烧时氧化钙吸收的化学方程式为:。根据化学方程式计算:吸收32 kg二氧化硫,理论上需要氧化钙的质量?
【答案】
解:设吸收32 kg二氧化硫,理论上需要氧化钙的质量为x
答:理论上需要氧化钙的质量为。
【详解】见答案。
10.(2026·福建漳州·一模)过氧化氢()是重要的新型储能材料,可用于燃料电池。其中实验室制备过氧化氢的反应原理为。
(1)中氢元素与氧元素的质量比为_______(填最简整数比)。
(2)理论上,固体与稀硫酸完全反应生成的质量为多少?(写出计算过程)
【答案】(1)
(2)解:设生成的的质量为。
答:生成的的质量为3.4g。
【详解】(1)中氢元素与氧元素的质量比为。
(2)详见答案。
11.(2026·福建泉州·一模)活鱼运输过程中,水体溶氧量需达到,范围在6.5-9.0,以保证鱼类存活。项目小组模拟将过碳酸钠投入鱼舱,测得pH和溶解氧随时间变化如图1。
已知:过碳酸钠遇水分解生成碳酸钠和过氧化氢。
(1)写出制氧气的化学方程式___________。
(2)根据图1分析,不能直接将过碳酸钠投入鱼仓的原因是___________。
(3)项目组制作图2所示鱼仓供氧器,并用铁粉模拟鱼类耗氧。
①从工程学角度看,该供氧器通过___________调节供氧速度,洗气瓶中水的作用是___________(写一点)。
②烧杯中用皮筋固定塑料膜并在接口处加黏土的目的是___________。
(4)已知过碳酸钠制氧气的化学方程式为:。常温下活鱼每小时耗氧量为。(的相对质量为314)
①求活鱼每小时所需过碳酸钠()的质量___________。(写出计算过程)
②运输1000kg活鱼,运输时长为8小时,至少需要过碳酸钠___________g。
(5)除以上因素,你认为影响运输过程中活鱼存活率的因素还有___________(写一点)。
【答案】(1)
(2)反应过快,鱼容易氧中毒,无法持续稳定地为鱼仓供氧,鱼仓水的pH超过了9.0 等,不利于鱼的存活(表述合理即可)
(3) 控水器 湿润氧气 保证装置气密性好
(4) 解:设1kg活鱼每小时所需过碳酸钠的质量为x。
答:1kg活鱼每小时所需过碳酸钠的质量为1.57g。 12560
(5)温度(水质、运输密度等,合理即可)
【详解】(1)略。
(2)由图1可知,过碳酸钠与水反应速率快,短时间内会产生大量氧气,使水中溶解氧浓度快速升高,易造成鱼类氧中毒;同时反应过于剧烈,无法持续稳定地为鱼仓供氧,导致水的pH>9.0,也不适于鱼的生存条件,因此不能直接投入。
(3)①从工程学角度,该供氧器通过控水器(或输液袋高度、输液H管流速) 调节供氧速度;
洗气瓶中水的作用是润湿氧气(或观察氧气产生速率、除去氧气中的杂质)(写一点即可)。
② 烧杯中用皮筋固定塑料膜并在接口处加黏土的目的是防止氧气从接口逸出,保证装置气密性好,使氧气全部通入水中被利用。
(4)①详见答案;
②1kg活鱼每小时所需过碳酸钠的质量为1.57g,所以运输1000kg活鱼,每小时需要过碳酸钠的质量为:,运输时长为8小时,至少需要过碳酸钠的质量为:。
(5)水温、水质、运输时鱼舱内鱼的多少等,都会影响运输过程中活鱼存活率。如温度高,鱼的呼吸频率加快、耗氧量剧增,运输舱内氧气消耗速度远快于低温环境,极易造成缺氧死亡;同时高温会降低水体的溶氧饱和度,进一步加剧缺氧风险。
12.(2026·福建泉州·一模)汽车积碳会影响发动机的效率,导致油耗增高。
(1)一升汽油完全燃烧约排放二氧化碳2.31kg,折算成碳的排放量是___________kg。
(2)某化学反应过程中在催化剂表面产生积碳、消除积碳的微观示意图如下:
①催化剂表面产生积碳的化学方程式是___________。
②为减少催化剂表面的积碳,可在原料气中加入适量___________气体。
(3)浙江大学研发的“二氧化碳烟气微藻减排技术”,实现了利用微藻变“碳”为宝。
①微型藻类吸收二氧化碳,该技术是利用微藻的___________作用实现固碳。
②碳中和需要每个人的努力,请列举一条生活中减少碳排放的措施:___________。
(4)有研究表明,乙醇汽油可以有效溶解和清除发动机中的积碳。二氧化碳催化加氢制备乙醇的反应为。
①用二氧化碳制备乙醇的意义在于___________(写一点即可)。
②用该方法制取2.3 kg乙醇,理论上消耗二氧化碳的质量是多少___________?(写出计算过程)
【答案】(1)0.63
(2) /二氧化碳
(3)光合 多步行、骑自行车或乘坐公共交通(节约用电(关灯、拔插头);减少一次性塑料使用,植树造林,合理即可)
(4) 减少温室气体排放(变废为宝,将废气转化为燃料,缓解化石能源压力(乙醇可作燃料),促进碳中和目标,合理即可)
解:设理论上消耗二氧化碳的质量为x。
解得:
答:理论上消耗二氧化碳的质量为4.4kg。
【详解】(1)二氧化碳()中碳元素的质量占比=,所以,碳的质量=质量 × ()碳排放量=2.31kg×()≈ 0.63 kg
(2)根据微观示意图可知,甲烷在催化剂的作用下生成碳和氢气,因此催化剂表面产生积碳的化学方程式是。
根据微观示意图可知,C可以和二氧化碳在催化剂的作用下发生反应生成一氧化碳,因此可以加入适量的二氧化碳,从而减少积碳。
(3)植物/藻类吸收进行的是光合作用,将无机碳转化为有机物(如葡萄糖),实现“固碳”。
生活中减少碳排放的措施有:多步行、骑自行车或乘坐公共交通;节约用电(关灯、拔插头);减少一次性塑料使用,植树造林,合理即可。
(4)从环保、资源利用角度思考,减少温室气体排放(实现碳循环),变废为宝,将废气转化为燃料,缓解化石能源压力(乙醇可作燃料),促进碳中和目标。
见答案。
13.(2026·福建泉州·一模)工业生产中使用化石燃料会导致的高排放。文献表明,氧化钙是一种来源广泛、廉价、吸附性能较好且可循环利用的吸附剂。氧化钙吸附性能用吸附率表示,计算公式为:(R%为吸附率,为CaO质量,为吸附后的固体质量)。
Ⅰ.氧化钙吸附二氧化碳的原理
氧化钙循环捕集过程如图1所示。
(1)吸附炉中氧化钙与二氧化碳发生化合反应的化学方程式为______。
(2)煅烧炉中添加煤粉和氧气的目的是______。
(3)捕集用于工业生产能减排。减排可减缓的环境问题是______。
Ⅱ.探究影响氧化钙吸附性能的因素
称取5份0.3 g CaO,分别置于高温管式炉内,先通入作为保护气,控制不同的温度,再通入气体,进行吸附反应实验,测定其吸附率的大小。实验数据如图2所示。
(4)分析图2,当反应温度为______℃时,CaO对的吸附率最高。
(5)结合图1和图2,750℃时吸附率低的原因是______。
(6)结合吸附率计算公式,在650℃时,吸附的质量为______g(结果保留1位小数)。
(7)要探究浓度对氧化钙吸附性能的影响,实验方案为______。
Ⅲ.氧化钙捕集技术的应用
(8)图1煅烧炉中实现氧化钙吸附剂的再生,其原理是,如果再生产2.8吨氧化钙,理论上要完全分解多少吨碳酸钙?
【答案】(1)
(2)碳酸钙分解提供所需的高温
(3)温室效应
(4)650
(5)碳酸钙高温发生分解
(6)0.1
(7)称取5份0.3 g CaO,分别置于高温管式炉内,先通入作为保护气,控制相同温度,再通入不同浓度的气体,进行吸附反应实验,测定其吸附效率的大小
(8) 解:设理论上需要完全分解碳酸钙的质量为
答:理论上需要完全分解5t 碳酸钙。
【详解】(1)吸附炉中氧化钙与二氧化碳在600℃~700℃下发生化合反应生成碳酸钙,化学方程式为:;
(2)碳酸钙分解需要高温条件,煤粉在氧气中燃烧放出大量热,满足煅烧的温度要求;
(3)二氧化碳排放过量会导致温室效应,则减排可减缓的环境问题是温室效应;
(4)根据图2,温度低于650℃时,吸附率随温度升高而增大,温度高于650℃时,吸附率随温度升高而下降;故反应温度为650℃时,CaO对CO2的吸附率最高。
(5)结合图1和图2,吸附炉中氧化钙与二氧化碳在600℃~700℃下发生化合反应生成碳酸钙,750℃时吸附率低的原因是碳酸钙高温发生分解;
(6) 氧化钙吸附性能用吸附率表示,计算公式为:,其中就是吸附的质量,已知,,则吸附的质量;
(7) 根据对比实验中,控制变量唯一的原则,要探究浓度对氧化钙吸附性能的影响,除了二氧化碳浓度不同外,其它条件要相同,则实验方案为称取5份0.3 g CaO,分别置于高温管式炉内,先通入作为保护气,控制相同温度,再通入不同浓度的气体,进行吸附反应实验,测定其吸附率的大小;
(8)见答案。
14.(2026·福建泉州·一模)逐梦太空,化学护航。
(1)“揽月”月面着陆器使用钛合金。钛原子在元素周期表中的信息及结构示意图如下。
钛的原子序数为___________;___________。
(2)“天宫”空间站内,航天员所需氧气主要来自电解水制氧系统,其中氧气在与电源___________极相连的电极上产生。电解水的化学方程式为___________。
(3)氧烛(内含等物质)可作为舱内的化学供氧源,其制氧原理为分解生成一种不含氧元素的盐和氧气。若发生反应,则理论上可生成氧气的质量为___________kg。
(4)火箭依靠燃料剧烈燃烧释放的能量升空。有人认为:“只要能获得能量,燃烧是否充分并不重要。”对此,你的看法和理由是___________。
【答案】(1) 22 10
(2) 正
(3)0.96
(4)不同意,燃料不充分燃烧,降低了其利用率,浪费燃料,还会产生大气污染物答有害物质
【详解】(1)钛的原子序数等于元素周期表单元格左上角的数字,所以钛的原子序数为22;原子中质子数等于核外电子数,即,解得。故应填写:22;10;
(2)电解水时,氧气在与电源正极相连的电极上产生(正氧负氢);电解水的化学方程式为。故应填写:正;;
(3)由题意可知,分解生成和,设理论上生成氧气的质量为,
,kg
故应填写0.96。
(4)燃料不充分燃烧,降低了其利用率,浪费燃料,还会产生大气污染物答有害物质。因此不同意这个看法。故应填写:不同意,燃料不充分燃烧,降低了其利用率,浪费燃料,还会产生大气污染物答有害物质。
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