2026年安徽中考化学第二轮复习--跨学科实践活动专项练习
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内容正文:
2026年安徽中考化学第二轮复习跨学科实践活动专项练习
详解详析
一、非选择题
1.(1)分子在不断地运动
(2)放热 危害人体健康(或占用土地资源或污染环境等,合理即可)
(3)取少量罐体材料打磨后,分别放入足量的稀盐酸中,溶液颜色变为浅绿色的是铁,溶液颜色仍为无色的是铝(合理即可)
(4)节约金属资源(合理即可)
2.(1)观察颜色
(2)①SO2 ②黄色氯化钯试纸变蓝
(3)b CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O
(4)氧气不足(或燃烧不充分)
(5)制作宣传垃圾分类回收的小海报(合理即可)
3.(1)C
(2)Fe+CuSO4 Cu+FeSO4 置换反应 使 硫酸铜充分反应完 取少量金属混合物于试管中加入稀盐酸,如果有气泡产生,说明加入X过量(合理即可)
(3)漏斗 引流
(4)FeSO4
【解析】(1)实验目的是回收金属铜和硫酸亚铁晶体,过量的铁能与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜,加入的金属X是Fe,故选C。(2)步骤Ⅰ中反应为铁与硫酸铜溶液反应生成铜与硫酸亚铁,据此写出反应的化学方程式;该反应是由一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物,属于置换反应;加入过量金属Fe的目的是使溶液中的Cu²⁺完全被置换为金属铜;若X过量,则金属混合物中含有铁与铜,铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁与氢气,有气泡冒出,铜与稀盐酸不反应,故向废液中加入X是否过量的方法是取少量金属混合物于试管中加入稀盐酸,如果有气泡产生,说明加入X过量。(3)操作a、b都是将固体与液体分离,均为过滤操作,该操作中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒,其中玻璃棒的作用是引流。(4)最终得到的是硫酸亚铁晶体,故滤液的溶质为硫酸亚铁,其化学式为FeSO₄。
4.(1)过滤
(2)NH4Cl
(3)电能
(4)有利于保护环境(或节约能源等,合理即可)
【解析】生活垃圾分拣得到其他垃圾和废旧干电池,其他垃圾焚烧用于发电,废旧干电池的填充物有二氧化锰、炭黑、氯化铵,加水后,由于氯化铵易溶于水,二氧化锰、炭黑不溶于水,因此形成悬浊液,过滤后,得到固体A和液体B,则液体B为氯化铵溶液,固体A为二氧化锰、炭黑的混合物,充分灼烧,二氧化锰不与氧气反应,炭黑完全燃烧生成二氧化碳气体,最终得到二氧化锰,据此进行分析。(1)操作a是固液分离的操作,其操作名称为过滤。(2)根据分析可知,液体B为氯化铵溶液,所含溶质为氯化铵,其化学式为NH4Cl。(3)焚烧垃圾进行发电是将垃圾焚烧产生的热能转化成电能。(4)将垃圾回收利用有利于保护环境,节约能源等。
5. (1) 减少环境污染(或节省土地资源等,合理即可)
氮元素(或氢元素或硫元素)
(2) 废纸(合理即可)
可再生
化学
CO2
6.(1)旧报纸(或矿泉水瓶等,合理即可)
(2)效率高(或耗费时间少等,合理即可)
(3)除去有害气体,以免造成空气污染 (合理即可) 在35~50 ℃范围内,相同温度下,发酵液浓度越大,池容产气率越高
(4)C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O
(5)有利于节能环保(合理即可)
【解析】(1)旧报纸、矿泉水瓶等均属于可回收物。(2)由短文可知,焚烧法处理垃圾的优点有效率高,耗费时间少,同时不会对土地资源造成过多的浪费,还能获得新的电力能源。(3)提纯的目的是除去有害气体,以免造成空气污染;分析图示信息可知,在35~50 ℃范围内,相同温度下,发酵液浓度越大,池容产气率越高。(4)乙醇和氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳和水,据此写出反应的化学方程式。(5)做好厨余垃圾资源化处理有利于节能环保等。
7.(1)C
(2)生物降解的产物为CO2和H2O,对环境污染较小(合理即可)
(3)Fe+CuCl2 Cu+FeCl2
(4)回收废纸可节约森林资源(或回收易拉罐节约金属矿物资源等,合理即可)
【解析】(1)可回收物指生活垃圾中未经污染、适宜回收可以循环利用的废物,主要包括废弃电器电子产品、废纸张、废塑料、废玻璃、废金属等,A不符合题意;厨余垃圾是指居民日常生活及食品加工、饮食服务、单位供餐等活动中产生的垃圾,包括丢弃不用的菜叶、剩菜、剩饭、果皮、蛋壳、茶渣、骨头等,B不符合题意;有害垃圾指生活垃圾中对人体健康或自然环境造成直接或潜在危害的物质,必须单独收集、运输、存贮,由环保部门认可的专业机构进行特殊安全处理,常见的有害垃圾包括废灯管、废油漆、杀虫剂、废弃化妆品、过期药品、废电池等,故废旧干电池属于有害垃圾,C符合题意;其他垃圾指危害比较小,没有再次利用价值的垃圾,如建筑垃圾,生活垃圾等,D不符合题意。(2)由图可知,生物降解的产物为CO2和H2O,对环境污染较小,所以生物降解是环境友好的处理方式。(3)加入过量铁粉,铁与氯化铜反应生成氯化亚铁和铜,据此写出反应的化学方程式。(4)垃圾分类回收的意义有回收废纸可节约森林资源或回收易拉罐节约金属矿物资源等。
8.
(1)可回收物
(2)Li
(3)化学变化
(4)CH4 CH4+2O2 CO2+2H2O
(5)节约金属资源(合理即可)
9.(1)A
(2)NH4Cl 作催化剂(合理即可)
(3)C+O2 CO2 化合反应
(4)化学
(5)减少环境污染(或节约资源和能源等,合理即可)
【解析】废旧干电池的填充物有二氧化锰、炭黑、氯化铵等,二氧化锰和炭黑均难溶于水,氯化铵易溶于水,加水后氯化铵溶于水,通过过滤得到氯化铵溶液及二氧化锰和炭黑的固体混合物,炭黑充分灼烧后转化为二氧化碳气体除去。(1)过期药品可能会产生有毒化学物质,属于有害垃圾,剩饭剩菜属于厨余垃圾,旧报纸属于可回收物,陶瓷碎片属于其他垃圾,废旧干电池属于有害垃圾,故选A。(2)悬浊液中含有水、氯化铵、二氧化锰和炭黑,经过滤后得到的液体B为氯化铵溶液;固体A充分灼烧后得到的MnO2可用作催化剂等。(3)根据分析可知固体A为二氧化锰和炭黑的混合物,经充分灼烧,碳和氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳,据此写出反应的化学方程式,该反应符合“多变一”的反应特征,属于化合反应。(4)利用垃圾焚烧发电的过程是将化学能转化为电能。(5)倡导垃圾回收利用既可以减少环境污染,又可以节约资源和能源等。
10.
(1)蒸发结晶
(2)混合物
(3)A
(4)溶解度
(5)Na2CO3
(6)2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑
11.(1)①⑤②③⑥④
(2)加速溶解 偏低
(3)蒸发皿中出现较多固体
(4)cab 滤纸破损(或过滤时液面高于滤纸边缘等,合理即可)
(5)结晶 节约成本(或绿色环保等,合理即可)
【解析】(1)粗盐提纯需经过称量、溶解、过滤、蒸发的操作,故填①⑤②③⑥④。(2)溶解时使用玻璃棒搅拌的目的是加速溶解;若进行此操作过程中有部分液体溅出,会导致获得精盐的质量偏小,会使所得精盐的产率偏低。(3)蒸发结晶操作中,当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,利用余热将剩余滤液蒸干。(4)图中制作过滤器的顺序为cab;过滤时,若滤纸破损、过滤时液面高于滤纸边缘、盛接滤液的烧杯不干净等,均会导致滤液出现浑浊。(5)结晶池中的氯化钠溶液一定是饱和溶液,蒸发池中利用自然风力蒸发海水的优点是节约成本,绿色环保等。
12.
(1)i.长颈漏斗
ii.Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑ C
iii.验纯 淡蓝 水珠(或水雾)
(2)i.负
ii.增强导电性的同时增加水的质量
【解析】(1)i.仪器a是长颈漏斗,用于向反应容器中加入液体试剂。ii.实验室制取氢气时选择锌和稀硫酸,锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,据此写出反应的化学方程式;氢气的密度比空气小,可选择向下排空气法收集,即装置C。iii.氢气在点燃前需要验纯,实验中观察到氢气燃烧,产生淡蓝色火焰,烧杯内壁出现水珠或水雾。(2)i.B电极产生氢气,与电源的负极相连。ii.隔膜2允许水分子和某些离子通过,是因为增强导电性的同时增加水的质量,从而确保制氢的速率。
13.
(1)不可再生 物理变化
(2)蒸发结晶
(3)饱和
(4)c
(5)①没有溶解完就进行过滤操作 ②蒸发过程中精盐飞溅(合理即可)
【解析】(1)石油是经过几百万年的演变形成的,属于不可再生能源,海上风力发电过程中无新物质生成,属于物理变化。(2)因为氯化钠的溶解度受温度的影响较小,所以盐田法是通过蒸发结晶方法得到的晶体。(3)海水晒盐后得到的母液是当时温度下氯化钠的饱和溶液。(4)粗盐的主要成分是氯化钠,粗盐提纯是通过溶解(把不溶物与食盐初步分离)、过滤(把不溶物彻底除去)、蒸发(氯化钠从溶液中分离出来得到食盐)得到精盐的过程,正确的操作顺序是③④①②,故选c。(5)该同学所得产品比其他同学少,分析实验过程,可能是粗盐未完全溶解完就进行过滤操作,蒸发过程中精盐飞溅等。
14.(1)i.③①②④
ii.加快溶解速率
iii.d
iv.较多固体
(2)i.物理 持续增大压强更有利于得到更多的淡水
ii.增大
iii.污水处理(合理即可)
iv.电能
【解析】(1)i. 粗盐提纯正确的操作步骤为:首先称量粗盐(③),然后在烧杯中溶解(①),接着过滤(②),最后蒸发(④),即③①②④。ii. 操作①中用玻璃棒不断进行搅拌的目的是加速粗盐的溶解。iii. 组装②中过滤器时需要将圆形滤纸折叠处理,图2中不该出现的情形是 d,因为接口处出现缝隙,液体会不经过滤纸直接流下。iv. 当观察到④中蒸发皿内出现较多固体时,停止加热。(2)i.水分子能通过半透膜,这个过程中没有新物质生成,属于物理变化;给右侧海水加压,海水中的水分子就会通过淡化膜而进入到左边,故目的是更有利于得到更多的淡水。ii.淡化后的海水中水的质量减小,氯化钠的质量不变,即溶剂质量变小,溶质质量不变,因此氯化钠的质量分数会变大。iii.该装置可得到淡水,可用于污水处理等。iv.核能电池是将核能直接转化为电能的装置,具有安全、清洁、高效的优点。
15.(1)①烧杯 B
②燃着的木条 氢元素和氧元素(或H、O)
③随着反应的进行,水的质量减小,氢氧化钠溶液的浓度增大,导电性增强
(2)①过滤 减小
②水分子间的间隔变大 节约能源(合理即可)
【解析】(1)①仪器A的名称是烧杯;配制溶液时用到的图1中的仪器有烧杯、玻璃棒、药匙,无需使用酒精灯,即B。②电解器玻璃管a、b中产生的气体为分别氢气和氧气,都可以用燃着的木条来检验,该实验可证明水是由氢元素和氧元素组成的。③随着反应的进行,水的质量减小,氢氧化钠溶液的浓度增大,导电性增强,因此继续电解剩余的水,产生气泡的速率更快。(2)①图3中对反渗透膜左侧海水加压,水分子透过反渗透膜进入右侧淡水池的分离原理与化学实验中的过滤操作相似;水分子透过反渗透膜进入右侧淡水池,左侧海水溶剂质量减小。②热法海水淡化过程中,发生变化的是水分子间的间隔变大;与“热法海水淡化”相比,“膜法海水淡化”的优点是节约能源等。
16.
(1)吸附
(2)难溶性杂质堵塞了生命吸管中超滤膜(合理即可)
(3)化学
(4)正
(5)NaCl+3H2O NaClO3+3H2↑
(6)K(或钾元素) 饱和
【解析】(1)由于活性炭具有吸附性,所以在水处理系统中,用活性炭除去色素和异味。(2)生命吸管使用一定时间后,流速会明显变慢,可能是难溶性杂质堵塞了生命吸管中的超滤膜等。(3)海水制氢是电解水产生氢气和氧气,则将电能转化为化学能。(4)电解水时正极产生氧气,负极产生氢气,则A电极产生了氧气,应与电源的正极相连。(5)步骤②是氯化钠溶液在80 ℃通电条件下生成氯酸钠和氢气,据此写出反应的化学方程式。(6)步骤③中NaClO3和X反应生成KClO3,根据化学反应前后元素的种类不变,可知X中一定含有钾元素,此过程中通过降温结晶、过滤分离出KClO3,因此过滤后所得滤液为氯酸钾的饱和溶液。
17.(1)i.①⑤②③⑥④
ii.继续向左盘加入粗盐,直至天平平衡
iii.滤纸破损(合理即可)
iv.使颗粒较大的不溶性固体沉降,加快过滤速度
(2)i.不溶性
ii.风吹日晒 不变 减少
iii.多种化学物质(合理即可)
【解析】(1)i. 实验时,正确的操作顺序为:首先计算并称量粗盐(①⑤),然后将粗盐转移到容器中(②),接着加水溶解并搅拌(③),之后进行过滤(⑥),最后通过蒸发结晶(④),即①⑤②③⑥④。ii. 称量过程中发现天平指针向右偏转,说明右侧(砝码侧)较重,接下来的操作是继续向左盘添加粗盐,直到天平平衡。iii. 若操作⑥结束后滤液仍然浑浊,可能的原因是滤纸破损、过滤时液面超过滤纸边缘或盛接滤液的仪器不干净等。iv.在溶解和过滤操作之间增加“溶液静置”步骤,是为了使颗粒较大的不溶性固体沉降,加快过滤速度。(2)i. 将海水引入贮水池一段时间后,可以发现池底有沉淀,说明此过程的主要作用是除去不溶性杂质。ii. 在蒸发池中,主要通过风吹日晒的方式蒸发水分,在此过程中,氯化钠质量不变,水的质量减少。iii. 对母液进行加工,可以获得多种化工产品,说明海水中除氯化钠外,还含有多种化学物质,如氯化镁、氯化钙等。
18.(1)FeCl₃+3NaOH Fe(OH)₃↓+3NaCl
(2)红褐色沉淀逐渐溶解
(3)④
(4)KNO₃、KCl
(5)用干燥洁净的玻璃棒蘸取上层清液滴到pH试纸上 碱
(6)玫瑰(或仙人掌等)
(7)硫酸亚铁溶液(或二氧化碳的水溶液) 熟石灰
19.任务一:烧杯、玻璃棒 pH试纸(或pH计)
任务二:碱 稀盐酸 B CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑
任务三:无氧 物质间接触面积较固体的大,吸收更充分
20.(1) Ca(OH)2 钾(或K)
(2)①无气味
②尿素[或 CO(NH2)2]
③硝酸银溶液(或AgNO3溶液)
Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O
(3)碳酸氢铵(或NH4HCO3)
【解析】(1)氢氧化钙[Ca(OH)2]具有碱性,能与土壤中的酸性物质反应,可以用Ca(OH)2或草木灰(主要成分是K2CO3)改良土壤酸碱性。利用草木灰还可给脐橙补充钾(K)元素,促进其生长,增强抗病虫害能力。(2)①NH4HCO3化学性质不稳定,易分解生成水、二氧化碳和氨气,氨气具有刺激性气味,该实验结论是该氮肥不是NH4HCO3,因此实验现象为无气味。②铵态氮肥与熟石灰混合研磨会生成氨气,产生刺激性气味,CO(NH2)2不能与熟石灰反应,取少量氮肥于研钵中,加入熟石灰混合研磨,有刺激性气味,该氮肥不是CO(NH2)2(或尿素)。③NH4Cl能与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀和硝酸铵,另取少量氮肥于试管中,加水溶解后,滴加硝酸银溶液,产生白色沉淀,该氮肥是 NH 4Cl。NH4Cl与熟石灰反应生成氯化钙、氨气和水,据此写出反应的化学方程式。(3)NH4HCO3中氮元素的质量分数= ×100%≈17.7%;1 000元钱购买的该化肥中N元素的质量为:1000元÷330元/吨×17.7%=0.536吨;CO(NH2)2中氮元素的质量分数= ×100%≈46.7%,1 000元钱购买的该化肥中N元素的质量为1 000元÷1 080元/吨×46.7%≈0.432吨; NH4NO3中氮元素的质量分数= ×100%=35.0%;1 000元钱购买的该化肥中N元素的质量为:1 000元÷810元/吨×35.0%≈0.432吨;根据以上分析可知若用1 000元购买氮肥,NH4HCO3中氮元素质量最大,建议购买的氮肥是碳酸氢铵[NH4HCO3]。
21.(1)矿物质、有机质、水分和空气等
(2)将土壤pH控制在6.5~7.5
(3)H2SO4+Ca(OH)2 CaSO4+2H2O
(4)马铃薯
(5)不正确
(6)小麦秸秆 天数相同时,添加小麦秸秆物料的土壤pH大于添加等量的水稻秸秆物料的土壤pH
【解析】(1)由题干可知,土壤是指地球表面的一层疏松的物质,由矿物质、有机质、水分和空气等物质组成。(2)由图1可知,pH在6.5~7.5时,对N、P、K的吸收率均较高,故为提高营养元素吸收率,应将土壤pH控制在6.5~7.5。(3)熟石灰是氢氧化钙的俗称,氢氧化钙和硫酸反应生成硫酸钙和水,据此写出反应的化学方程式。(4)由表可知,马铃薯适宜生长的pH为4.8~5.5,故某农田经改良之后土壤的pH为5.4,适宜种植的是马铃薯。(5)由图2可知,土壤中添加花生秸秆制作的物料后,土壤pH随天数增加先增加后减少,故该说法不正确。(6)由图2可知,天数相同时,添加小麦秸秆物料的土壤pH大于添加等量的水稻秸秆物料的土壤pH,故小麦秸秆和水稻秸秆对酸性土壤的改良效果较好的是小麦秸秆。
22.
(1)①碱性
②3
③绿
(2)①KCl和NH4Cl
②同意,碳酸钾显碱性,氯化铵属于铵态氮肥,铵态氮肥能与碱性物质反应生成氨气,降低肥效
③加入适量熟石灰,混合研磨(或加入适量稀盐酸等,合理即可) 无刺激性气味的气体产生(或无气泡产生,与上一空对应)
【解析】(1)①土壤样品1能使石蕊溶液变蓝,能使酚酞溶液变浅红,说明土壤样品1显碱性,由此可知,自制胡萝卜汁在碱性溶液中显橙色,自制紫甘蓝汁在碱性溶液中显绿色;土壤样品2能使石蕊溶液变红,不能使酚酞溶液变色,说明土壤样品2显酸性,由此可知,自制胡萝卜汁在酸性溶液中显黄色,自制紫甘蓝汁在酸性溶液中显红色;土壤样品3不能使石蕊溶液变色,也不能使酚酞试液变色,说明土壤样品3显中性,由此可知,自制胡萝卜汁在中性溶液中显黄色,自制紫甘蓝汁在中性溶液中显紫色,土壤样品4能使自制胡萝卜汁变为橙色,能使自制紫甘蓝汁变为浅绿色,说明土壤样品4是碱性土壤。②查阅资料,植物在土壤pH接近7的环境下生长较好,由以上分析可知,土壤样品3显中性,则土壤样品3最适合种植。③碳酸钾溶液显碱性,若向K2CO3溶液中滴加自制紫甘蓝汁,溶液变为绿色。(2)①通过混合两种固体试剂的办法自制出“钾、氮复合肥料”,碳酸钾和氯化钾中均含钾元素,均属于钾肥,硝酸钠和氯化铵中均含氮元素,均属于氮肥,故混合试剂的组合有4种可能:组合1:K2CO3和NaNO3;组合2:K2CO3和NH4Cl;组合3:KCl和NaNO3;组合4:KCl和NH4Cl。②碳酸钾显碱性,氯化铵属于铵态氮肥,铵态氮肥能与碱性物质反应生成氨气,降低肥效,故可组合2不合理。③氯化铵能与熟石灰反应生成氨气,产生刺激性气味,故可取少量混合试剂于研钵中,加入熟石灰并混合研磨,无刺激性气味的气体产生,说明混合试剂中不含氯化铵,碳酸钾能与稀盐酸反应生成氯化钾、二氧化碳和水,故还可取少量混合试剂于试管中,加入适量稀盐酸,无气泡产生,说明不含碳酸钾,则丙同学最终选用组合3。
23.
(1)【实验步骤】i.在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸,用干燥洁净的玻璃棒蘸取稀盐酸,点到pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,读出pH
ii.①B
②试管中溶液由红色变为无色
③Fe+2HCl FeCl2+H2↑
(2)①漏斗
②NaNO3(合理即可)
③施加适量熟石灰(或施加草木灰等,合理即可)
【解析】(1)【实验步骤】i.测定稀盐酸pH时,在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸,用干燥洁净的玻璃棒蘸取稀盐酸,点到pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,读出pH。ii.①稀盐酸显酸性,能使紫色石蕊溶液变红,不能使酚酞溶液变色,因此B试管中无明显现象;②C试管中稀盐酸与氢氧化钙溶液反应生成氯化钙和水,反应后溶液呈中性,因此观察到试管中溶液由红色变为无色可证明稀盐酸与氢氧化钙溶液发生了反应;③D试管中稀盐酸与铁钉反应生成氯化亚铁和氢气,据此写出反应的化学方程式。(2)①过滤时需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗;②常见的氮肥有硝酸钠(NaNO3)、氯化铵(NH4Cl)、尿素[CO(NH2)2]等;③施加适量熟石灰或施加草木灰等可改良酸性土壤。
24.(1)滤纸破损(合理即可)
(2)标准比色卡
(3)酸
(4)取少量土壤样品于试管中,加适量水,充分溶解后过滤,向滤液中滴加足量硝酸钡溶液,观察到有白色沉淀产生,继续滴加稀硝酸溶液,沉淀不溶解(合理即可)
(5)Ba(NO3)2+(NH4)2SO4 2NH4NO3+BaSO4↓(与所选试剂对应)
附加问:
(6)取300 g土样和足量蒸馏水混合,称量一定质量的氢氧化钙,分多次加入试样中,搅拌,不断利用pH计测定试样pH,当pH约为7时,称量剩余固体质量,即可计算出使用的氢氧化钙的质量
(7)贝壳灰
【解析】(1)过滤时,滤纸破损、滤纸未紧贴漏斗内壁或漏斗中液面高于滤纸边缘都可能出现滤液浑浊现象。(2)在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸,用干燥洁净的玻璃棒蘸取少量滤液滴在pH试纸上,等试纸显色后与标准比色卡比较,读出该溶液的pH,进一步确定土壤酸碱性。(3)通过实验记录可以看出测得的滤液pH均小于7,故该土地土壤显酸性。(4)由实验结论可知,土壤中施加的化肥是硫酸铵,则一定存在铵根离子,结合【调查分析】可知,只需检验硫酸根离子即可,硫酸根离子可以与钡离子结合生成硫酸钡白色沉淀,且硫酸钡不溶于稀硝酸,则实验方案为取少量土壤样品于试管中,加适量水,充分溶解后过滤,向滤液中滴加硝酸钡溶液,观察到有白色沉淀产生,继续滴加稀硝酸溶液,沉淀不溶解。(5)若(4)中检验的试剂选用的为硝酸钡溶液,则实验中一定发生的反应是硝酸钡和硫酸铵反应生成硝酸铵和硫酸钡沉淀,据此写出反应的化学方程式。附加问:(6)若要计算使300 g土样呈中性所需熟石灰的质量,可按如下操作进行:取300 g土样和足量蒸馏水混合,称量一定质量的氢氧化钙,分多次加入试样中,搅拌,不断利用pH计测定试样pH,当pH约为7时,称量剩余固体质量,即可计算出使用的氢氧化钙的质量。(7)若要使改良后的土壤pH约为7,可加入过量的贝壳灰(主要成分为碳酸钙),原因是碳酸钙不溶于水,可与土壤中的酸性物质完全反应,使土壤的pH约为7,过量的碳酸钙也不会影响土壤的酸碱度,而过量生石灰、熟石灰加入土壤后,会使土壤显碱性。
25.任务一:【结果分析】蓝色
任务二:【作出猜想】碳酸氢钠
【进行实验1】有白色沉淀生成 稀盐酸(合理即可)
【反思评价】CaCl2+Na2CO3 2NaCl+CaCO3↓ 检验是否含有碳酸钠,并除尽碳酸钠
任务三:【分析讨论】中性或弱碱性(pH=7~8)土壤更有利于绿豆生长(合理即可)
任务四:【设计方案】熟石灰(或生石灰,合理即可)
【成果分享】合理施用化肥(或轮作种植等,合理即可)
【解析】任务一:【结果分析】紫色石蕊溶液在酸性环境下变红,在碱性环境下变蓝。因此可以推断出紫色石蕊溶液变蓝。任务二:【作出猜想】已知碱性土壤中通常含有较多的碳酸钠和碳酸氢钠,且已经有了猜想Ⅰ:含碳酸钠,猜想Ⅲ:含碳酸钠和碳酸氢钠,那么可以进一步提出:猜想Ⅱ:含碳酸氢钠。【进行实验1】由实验结论猜想Ⅲ成立可知,实验步骤①,目的是检验碳酸钠的存在,因为碳酸钠能与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀,而碳酸氢钠不会与氯化钙反应生成沉淀,所以现象为有白色沉淀生成。实验步骤②中,为了验证碳酸氢钠的存在,可以在步骤①的上层清液中滴加稀盐酸,因为稀盐酸与碳酸氢钠反应会产生二氧化碳气体,从而观察到有气泡产生的现象。【反思评价】步骤①中发生的反应是氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,据此写出反应的化学方程式;加入足量氯化钙溶液的目的是为了检验碳酸钠,并将碳酸钠完全反应掉,从而排除其对后续实验(验证碳酸氢钠)的干扰。任务三:【分析讨论】由实验数据可以得出:随着土壤pH的增加,绿豆的芽高先增大后减小,在pH为7~8时,绿豆的芽高达到最大值(或接近最大值)。这说明植物生长需要适宜的酸碱度,过酸或过碱的环境都会影响植物的生长。任务四:【设计方案】酸性土壤可用熟石灰(氢氧化钙)改良,因为熟石灰可以中和土壤的酸性,提高土壤的pH,从而使其更适合植物生长。【成果分享】保护土壤的合理化建议:减少化肥和农药的使用,提倡使用有机肥料;植树造林,增加植被面积;合理灌溉,避免水土流失等。这些措施都有助于保持土壤的健康状态,提高土壤的肥力,达到可持续发展。
26.(1)B
(2)酸
【设计实验】步骤①:产生具有刺激性气味的气体
步骤②:足量的硝酸钡溶液和稀硝酸
(3)(NH4)2SO4+Ca(OH)2 CaSO4+2 NH3↑+2H2O
附加问:
(4)取少量样品于试管中,滴入足量的稀盐酸,若有气泡产生,证明熟石灰已变质
(5)支持有利,理由是化肥有助于植物生长,增加农作物产量(或支持有弊,理由是化肥过量施用会造成土壤、水体等环境污染等,合理即可)
(6)
【解析】(1)取样测定土壤酸碱度时,要取地块的5个均匀分布的位置进行取样,测定结果才比较准确,故选B。(2)常温下,pH<7的溶液显酸性,根据表格中数据可知该土地的土壤呈酸性。【设计实验】步骤①:硫酸铵可以与熟石灰反应释放氨气。取适量土壤样品,加熟石灰混合研磨,产生具有刺激性气味的气体。步骤②:硫酸根可以与钡离子生成不溶于酸的硫酸钡沉淀,取少量“任务一”中土壤溶液于试管中,滴加足量硝酸钡溶液和稀硝酸,产生白色沉淀;(3)硫酸铵与氢氧化钙反应生成硫酸钙、氨气和水,据此写出步骤①发生反应的化学方程式。附加问:(4)熟石灰变质是因为氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,故检验熟石灰是否变质就是检验固体中是否有碳酸钙,碳酸钙可以与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,故检验熟石灰是否变质的实验步骤为取少量样品于试管中,滴入足量的稀盐酸,若有气泡产生,证明熟石灰已变质。(5)支持有利一方的理由是:合理施用化肥有助于植物的生长,增加农作物的产量(或支持有弊一方的理由是:化肥的过量施用会造成土壤、水体等环境污染等,合理即可)。(6)显酸性的土壤的pH<7,引淡水冲洗过程中,酸性会减弱,溶液的pH升高,越来越接近7,故曲线变化为。
27.【讨论分析】7、8月份降水量大,雨水会稀释土壤表层的盐分,并可能将部分盐分淋洗到土壤深层
Ⅰ.d Na2CO3
Ⅱ.【进行实验】有气泡产生 Na2SO4 AgNO3+NaCl AgCl↓+NaNO3
【反思评价】过量的氯化钡和反应生成的氯化钠都能与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀
【拓展应用】AD
【解析】【讨论分析】由图可知,7、8月份降水量大,雨水会稀释土壤表层的盐分,并可能将部分盐分淋洗到土壤深层,所以该地区7、8月份土壤含盐量较低。Ⅰ.测定溶液的pH:将干燥的pH试纸放在表面皿上,用洁净、干燥的玻璃棒蘸取待测液点到pH试纸上,观察颜色的变化,然后与标准比色卡对照,不能用湿润的pH试纸,否则会稀释待测液,影响pH,也不能将pH试纸直接伸入待测液中,否则会污染待测液,故正确的操作是d;粗略测得pH=8,pH大于7,显碱性,氯化钠和硫酸钠溶液显中性,碳酸钠溶液显碱性,故由此得出土壤中一定含有的盐是Na2CO3。Ⅱ.【进行实验】实验1:取少量土壤浸出液加入试管中,滴加过量的稀硝酸,碳酸钠能与稀硝酸反应生成硝酸钠、二氧化碳和水,故观察到产生大量气泡,过量的稀硝酸能将碳酸钠除尽,再向其中滴加过量的氯化钡溶液,氯化钡能与硫酸钠反应生成硫酸钡和氯化钠,产生白色沉淀,说明含Na2SO4。实验2:氯化钠与硝酸银反应生成氯化银和硝酸钠,据此写出反应的化学方程式。【反思评价】实验1中加入了氯化钡,氯化钡与硫酸钠反应生成了氯化钠,过量的氯化钡和反应生成的氯化钠都能与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀,故加入硝酸银溶液,产生白色沉淀,不能说明含氯化钠,故实验2的结论不严谨。【拓展应用】合理施肥能改善土壤质量,改善土壤盐碱化,A符合题意;海水中含有较多的盐分,引海水灌溉,会使土壤盐碱化加重,B不符合题意;熟石灰显碱性,不能改良碱性土壤,C不符合题意;种植耐盐碱作物,可使盐碱地得到利用,并能改良土壤,D符合题意。
28.(1)漏斗
(2)酸性
(3)AgNO3
(4)NH4Cl+AgNO3 NH4NO3+AgCl↓
(5)在实验研究范围内,其他条件相同时,西红柿幼苗在土壤pH为7.28时的株高增长率最高(合理即可)
(6)熟石灰
【解析】(1)过滤时用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗。(2)pH<7的溶液显酸性,根据滤液的pH=5.2,可知种植基地的土壤显酸性。(3)根据实验结论“该土壤施加的化肥是氯化铵”,以及氯离子与银离子结合成氯化银白色沉淀,可知所滴加试剂为硝酸银溶液。(4)硝酸银与氯化铵反应生成硝酸铵和氯化银沉淀,据此写出反应的化学方程式。(5)分析图信息,可知在实验研究范围内,其他条件相同时,西红柿幼苗在土壤pH为7.28时的株高增长率最高。(6)pH>7的溶液显碱性,且溶液pH越大,溶液碱性越强。据此分析题干信息以及表格数据,pH为10.3的溶液碱性更强,据此可知要改良等量的酸性土壤,对熟石灰的需求量更少。
29.
任务一:【进行实验】用干燥、洁净的玻璃棒蘸取(或用胶头滴管吸取)少量上层清液点在pH试纸上
任务二:(1)46.7%
(2)7.2
任务三:(3)施用尿素和接种自生固氮菌CM12均能增加土壤微生物有机氮含量,且接种自生固氮菌CM12比施用尿素更能显著增加土壤微生物有机氮含量
任务四:(4)施加适量熟石灰(或施加适量草木灰等,合理即可)
【解析】任务一:【进行实验】测定pH的操作是将pH试纸放在白瓷板或玻璃片上,用干燥、洁净的玻璃棒蘸取上层清液点到pH试纸上,待试纸显色后与标准比色卡对比,读出pH。任务二:(1)x表示CO(NH2)2的含氮量,CO(NH2)2中氮元素的质量分数为×100%≈47.6%,且该化肥中还含有其他不含有氮元素的杂质,因此该氮肥的含氮量最大不超过46.7%。(2)横向对比在不同pH的土壤中玉米的产量,可知pH=7.2的土壤中玉米产量均大于pH=5.0的土壤中玉米的产量,即二者相比,pH=7.2的土壤中更适合玉米的生长。任务三:(3)由图示实验结果可知,土壤微生物有机氮含量的大小关系:自生固氮菌CM12处理组>尿素处理组>对照处理组,因此可知施用尿素处理和接种自生固氮菌CM12处理均能显著增加土壤微生物有机氮含量,且接种自生固氮菌CM12处理比施用尿素处理更能显著增加土壤微生物有机氮含量。任务四:(4)常利用熟石灰或草木灰改良酸性土壤。
30.
(1)有机合成
(2)太阳能(或光能)
(3)CO2+2LiOH Li2CO3+H2O
(4)产生白色沉淀 稀盐酸(或稀硫酸)
(5)方案1反应会生成氢氧化锂,实现物质的循环使用
(6)探索宇宙,传承航天精神,共筑中国梦(合理即可)
【解析】(1)航天员舱外航天服使用了一种聚氨酯橡胶的新型材料,该材料属于有机合成材料。(2)中国空间站的能量主要来自柔性太阳电池翼,可将太阳能或光能转化为电能。(3)飞船上常采用氢氧化锂(LiOH)作为吸收剂来吸收CO2,发生的反应是氢氧化锂和二氧化碳反应生成碳酸锂和水,据此写出反应的化学方程式。(4)方案1发生的反应是碳酸锂和氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化锂,方案2根据现象产生大量气泡,以及碳酸盐的性质,可知所加试剂是稀盐酸或稀硫酸。(5)航天器返回地面后,专业处理方法采用的是方案1而非方案2,理由是方案1使用氢氧化钙溶液,与碳酸锂反应生成可循环使用的氢氧化锂和碳酸钙,而方案2产生二氧化碳气体,不利于物质的循环利用。(6)中国航天精神的宣传标语:“探索宇宙,传承航天精神,共筑中国梦”等。
31.
【作出猜想】质量守恒定律(或化学反应前后元素的种类不变)
【进行实验】CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O
【分析讨论】(1)2 (2)对比实验2和实验3,食醋的体积不变,碳酸氢钠质量增加,最大飞行高度减小(或对比实验4和实验5,碳酸氢钠的质量不变,食醋体积增加,最大飞行高度减小等,合理即可)
【拓展应用】(1)燃烧室 (2)耐高温(或强度高等,合理即可)
【解析】【作出猜想】根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,反应物中含有碳、氢、氧元素,则生成物中一定含有碳、氢、氧元素。【进行实验】根据实验结论猜想②成立可知,该气体为二氧化碳,将二氧化碳气体通入澄清石灰水中,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水,据此写出反应的化学方程式。【分析讨论】(1)分析表中数据可知,选用实验2的物质配比进行实验,火箭的发射高度最高。(2)对比实验2和实验3,食醋的体积不变,碳酸氢钠质量增加,最大飞行高度减小,或对比实验4和实验5,碳酸氢钠的质量不变,食醋的体积增加,最大飞行高度减小等,均可证明火箭的发射高度不随反应物用量的增加而增大。【拓展应用】(1)现代火箭的发射动力来自燃烧室中燃料的燃烧。(2)火箭“整流罩”在火箭进入大气层时可以保护航天器,所以制作材料应具有耐高温、强度高等优良性质。
32.任务一:I.氧化钙(或CaO)
II.燃烧产物只有水
任务二:【设计方案】C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O
【进行实验】锌粒(合理即可) 有气泡产生(与上一空对应)
【交流讨论】小苏打粉末和白醋反应产生二氧化碳气体,气体膨胀产生推力,使箭体飞起
任务三:“水火箭”
【解析】任务一:I.石灰一般指生石灰,其主要成分是氧化钙。II.液氧是助燃剂,液氢是燃料,氢气燃烧产物只有水,不会对环境造成污染。任务二:【设计方案】酒精完全燃烧生成二氧化碳和水,据此反应的写出化学方程式。【进行实验】要检验反应后液体中是否含有氢离子,可利用酸与活泼金属反应产生氢气的性质。取少量步骤1反应后的液体,加入锌粒或铁粉等活泼金属,若有气泡产生,说明液体中含有氢离子。【交流讨论】小苏打(碳酸氢钠)与白醋(主要成分为醋酸)反应会生成二氧化碳气体,气体在有限空间内膨胀,产生向外的推力,从而使箭体飞起。任务三:“水火箭”最大射程为100 m,远大于“火火箭”和“气火箭”,虽然制作难度大,但能培养动手能力,综合来看表现最为突出,所以被评为“明星火箭”的可以是“水火箭”。
33.任务一:【讨论交流】机械能(或动能)
任务二:【讨论交流】(1)较易储存(或混合即能燃烧等,合理即可)
(2)2H2+O2 2H2O
任务三:【进行实验】①品红溶液 ②澄清石灰水变浑浊
【反思评价】(1)更环保(合理即可)
(2)当吸氢时间相同时,温度越高,吸氢越大,储氢性能越好(合理即可)
任务四:【讨论交流】分子间间隔
【解析】任务一:【讨论交流】火箭发射过程中,能量由化学能转化为机械能或动能。任务二:【讨论交流】(1)根据题干信息可知,用偏二甲肼、四氧化二氮作火箭推进剂的优点是较易储存、混合即能燃烧。(2)氢气和氧气在点燃条件下反应生成水,据此写出反应的化学方程式。任务三:【进行实验】①根据实验现象“溶液颜色不变”及实验结论“煤燃烧产生的气体中不含SO2”可知,是将煤燃烧产生的气体通入品红溶液中。②根据实验结论“煤燃烧产生的气体中含有CO2”,可知二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,观察到澄清石灰水变浑浊。【反思评价】(1)使用电解水制氢而不用煤制氢的原因是更环保等。(2)分析图像信息,在实验研究的吸氢时间范围内,当吸氢时间相同时,温度越高,吸氢量越大,储氢性能越好。任务四:【讨论交流】甲烷由气态变为液态的过程中甲烷分子间间隔变小。
34.任务一:【学习交流】化学
任务二:【信息检索】(1)增大反应物间的接触面积,使煤油燃烧更充分
(2)2H2+O2 2H2O
(3)环境角度:排烟少、燃烧反应无毒无害、可回收再利用等(或安全角度:生产原料安全无毒、生产过程不产生有害物质、性质稳定、腐蚀性小、运输过程中不易发生爆炸;或经济角度:生产工艺简单、原料来源丰富、价格便宜;或性能角度:具有更高的热值等,合理即可)
任务三:【作出猜想】质量守恒定律(或化学反应前后元素的种类不变)
【进行实验】CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O
【分析讨论】(1)2
(2)探究碳酸氢钠粉末的用量对火箭最大飞行高度的影响
(3)对比实验2和实验3,食醋的体积相同,碳酸氢钠质量增加,最大飞行高度减小(或对比实验4和实验5,碳酸氢钠的质量相同,食醋体积增加,最大飞行高度减小等,合理即可)
【解析】任务一:【学习交流】火箭燃料燃烧使火箭升空过程中,将化学能转化为热能,再将热能转化为机械能。任务二:【信息检索】(1)将煤油喷成雾状可增大反应物间的接触面积,使煤油燃烧更充分。(2)氢气燃烧的产物是水,对环境无污染,据此写出反应的化学方程式。(3)改良推进剂可从以下几方面考虑。环境角度:排烟少、燃烧反应无毒无害、可回收再利用等;安全角度:生产原料安全无毒、生产过程不产生有害物质、性质稳定、腐蚀性小、运输过程中不易发生爆炸;或经济角度:生产工艺简单、原料来源丰富、价格便宜;或性能角度:应具有更高的热值。任务三:【作出猜想】根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,反应物中含有碳、氢、氧元素,则生成物中一定含有碳、氢、氧元素。【进行实验】根据实验结论猜想②成立可知,该气体为二氧化碳,将二氧化碳气体通入澄清石灰水中,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水,据此写出反应的化学方程式。【分析讨论】(1)分析表中数据可知,选用实验2的物质配比进行实验,火箭的发射高度最高。(2)实验1、2、3中碳酸氢钠粉末用量不同,食醋体积相同,小火箭最大飞行高度不同,故实验1、2、3的目的是探究碳酸氢钠粉末的用量对火箭最大飞行高度的影响。(3)对比实验2和实验3,食醋的体积相同,碳酸氢钠质量增加,最大飞行高度减小,或对比实验4和实验5,碳酸氢钠的质量相同,食醋的体积增加,最大飞行高度减小等,均可证明火箭的发射高度不随反应物用量的增加而增大。
35.
(1)ⅰ.红磷+氧气 五氧化二磷
ⅱ.红磷不足(合理即可)
ⅲ.生成大量白烟 ,气球变大 1
(2)任务一:①一氧化碳(合理即可)
②高
任务二:靠近主干道,汽车多,尾气排放量高且扬尘多(合理即可) 绿色出行(合理即可)
36.
(1)越大
(2)C
(3)二氧化硫
(4)硫+氧气 二氧化硫
(5)品红溶液褪色
(6)二氧化碳也能使澄清石灰水变浑浊,无法区分
【解析】(1)根据表中数据可知,空气质量指数越大,空气质量指数级别越高,空气污染越严重。(2)燃煤发电会产生大量的烟尘等颗粒物,汽车尾气排放也会有很多微小颗粒物,而太阳能发电是清洁能源,在发电过程中不会产生颗粒物,故选C。(3)比较给出的数据,当日空气中二氧化硫的浓度最大的,则该地的主要污染物是二氧化硫。(4)煤中含有少量硫元素,燃烧时硫与氧气反应生成二氧化硫,据此写出反应的文字表达式。(5)已知二氧化硫能使品红溶液褪色,所以实验现象是品红溶液褪色。(6)因为二氧化碳也能使澄清石灰水变浑浊,所以如果用澄清石灰水检验二氧化硫,无法区分是二氧化硫还是二氧化碳使澄清石灰水变浑浊。
37.
(1)①差 ②108
(2)①二氧化碳不是空气污染物 ②一氧化碳
(3)污染物排放后,会随着风向扩散(合理即可)
(4)不合理,工业废气应处理达标再排放(合理即可)
38.(1)轻度污染
(2)臭氧(或O3)
(3)PM2..5、PM10
(4) S+O2 SO2
(5)品红溶液褪色
(6)乘坐公共交通出行(或节约用电,合理即可)
39.(1)不正确,原子可再分为原子核和核外电子
(2)原子不显电性
(3)53
(4)C
【解析】(1)按照目前所学的原子结构理论,原子可再分为原子核和核外电子,原子核外有很大的空间,电子在原子核外运动,因此道尔顿原子学说的论点是不正确的。(2)因为原子不显电性,所以根据汤姆孙的结论可推测原子中还有带正电的微观粒子。(3)碘的核电荷数等于质子数,故碘的核电荷数为53。(4)道尔顿认为原子是不可再分的实心球体,汤姆孙发现了电子,卢瑟福提出有核原子模型,故选C。
40.
(1)原子对外不显电性
(2)正 C
(3)
(4)B
【解析】(1)原子对外不显电性,但原子中含有带负电的电子,所以推测原子中还有带正电的粒子。(2)质子带正电荷,中子不带电,1个α粒子由2个中子和2个质子构成,则α粒子带正电;绝大多数α粒子穿过金箔方向不变,说明原子内部有相对较大的空间,故选C。(3)道尔顿认为原子是一个实心球体,不可再分割;汤姆孙认为原子中有带负电的粒子,还有带正电的粒子;卢瑟福的实验说明原子核体积很小,原子核质量较大,原子核带正电,据此进行连线如答案所示。(4)构建模型能将原子结构直观地呈现出来,A正确;原子结构模型的构建是不断进步和纠正的过程,B错误;人类借助模型的建立,对原子的认识逐渐接近本质,C正确。
41.
(1)吸附
(2)防止暴沸
(3)①过滤除去水中的不溶性杂质
②化学
(4)分离转移
【解析】(1)活性炭具有吸附性,可用来除去水中的色素和异味。(2)进行蒸馏操作时,蒸馏烧瓶中加沸石的目的是防止暴沸。(3)①小卵石、PP棉滤芯的作用都是为了过滤除去水中的不溶性杂质。②消毒过程会使微生物中含有的蛋白质发生变性,有新物质生成,发生的是化学变化。(4)蒸馏操作中,由于没有发生化学变化,因此不属于反应转化,故属于除杂与分离思维模型中的分离转移。
42.
(1)爱护水资源人人有责(合理即可)
(2)投药消毒
(3)元素
(4)一般
(5)蒸馏 能
(6)①疏松多孔 ②BCD
43.
(1)2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
(2)m
(3)将带有火星的木条放在集气瓶瓶口,若木条复燃,说明氧气已集满
(4)润湿氧气(或除去氧气中的杂质等,合理即可)
(5)调节加入过氧化氢的浓度、改变反应的温度(或改变催化剂种类等,合理即可)
44.
(1)将带有火星的木条伸入装置内,若木条复燃,说明产生的气体是氧气
(2)过碳酸钠
(3)相同时间内过碳酸钠产生氧气的体积更大(或产氧速率更快)
(4)夏季温度高,过碳酸钠溶解快,反应速率快,加更多水可减缓反应速率(或降低浓度,减慢反应等,合理即可)
(5)水槽
(6)甲 制作简单(合理即可)
【解析】(1)检验该气体是氧气的方法是将带有火星的木条伸入装置内,若木条复燃,说明产生的气体是氧气。(2)过碳酸钠是固体,过氧化氢是液体,固体更易携带,故过碳酸钠更适合用作制氧机中的制氧剂。(3)分析图1可知,过碳酸钠相同时间内产生的氧气更多,产氧速率更快,故选择过碳酸钠作为制氧剂。(4)夏季温度高,过碳酸钠溶解快,反应快,加更多水可稀释,降低浓度,减慢反应速率。(5)根据上述化学制氧机原理示意图组装制取氧气的装置,除A-D仪器外还需补充的仪器为水槽。(6)甲装置中产生的气体通过加湿过滤仓后可排出装置外,乙装置中产生的气体使加湿过滤仓压强增大,水被压出瓶外,气体无法排出,故能达到为鱼缸中的鱼供氧目的的是甲装置;与化学制氧机对比,甲图所用仪器少,操作简单。
45.(1)电;2H2O 2H2↑+O2↑;
(2)制取甲醇所吸收的CO2与甲醇燃烧产生的CO2相等,实现了循环内的零碳排放;
(3)①增大反应物的接触面积,加快反应速率;
②B;
(4)不产生有害气体;等质量甲醇可以释放更多氢气;
(5)分子之间存在间隔,受压后,分子之间的间隔变小。
46.(1)氮气(或N2)
(2)CaCO3 CaO+CO2↑
(3)压缩液化使CO2分子间的间隔变小(或分子之间有间隔)
(4)节约用电(或随手关灯或纸张双面使用等,合理即可)
【解析】(1)空气中含有的主要气体为氮气、氧气,燃烧室内碳与空气中的氧气反应生成二氧化碳,含大量二氧化碳的烟道气进入捕捉室后,排出的废气主要成分是氮气。(2)煅烧炉中碳酸钙在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳,据此写出反应的化学方程式。(3)二氧化碳分子之间有间隔,因此可采用压缩液化技术封存二氧化碳。(4)节约用电、随手关灯、纸张双面使用等,均有利于实现碳中和。
47.(1)①2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ 长颈漏斗 氧气不易溶于水,氧气不与水反应
②B 燃着的木条
(2)①空气
②二氧化碳(或CO2) 骑车上学(合理即可)
【解析】(1)①高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,据此写出反应的化学方程式;仪器a的名称为长颈漏斗;氧气不易溶于水且不与水反应,所以可用装置E收集氧气。②实验室用大理石或石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳,应选择固液常温型发生装置,即装置B;二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,验满二氧化碳时,在装置C对应的集气瓶口处放一燃着的木条,若木条熄灭,则二氧化碳已收集满。(2)①置于阳光下照射一段时间后,观察到红墨水右移,说明左侧塑料瓶中的气压大,即左侧温度升高的更快,说明二氧化碳产生的温室效应比空气强,即空气的保温效果较差,故选B。②“碳中和”中的“碳”是指二氧化碳;生活中的低碳做法有骑车上学、积极植树造林、纸张双面使用等。
48.(1)通入足够的氧气(合理即可) 分子间间隔
(2)①煤油(合理即可)
②提供热量使温度达到汽油的着火点
(3)天然气(合理即可) C2H6O+3O2 2CO2+3H2O
(4)无污染(合理即可)
49.(1)i.试管
ii.Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑
iii.AC
ⅳ.
(2)i.提供热量,升高温度至蜂窝煤的着火点
ii.低碳
iii.c
【解析】(1)i.图中仪器a指的是试管。ii.实验室制取氢气的原理是锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,据此写出反应的化学方程式。iii.实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气,反应物为固体和液体,反应条件为常温,应选择固液常温型发生装置(装置A);氢气的密度比空气小且难溶于水,可用向下排空气法或排水法收集,而收集一瓶干燥的氢气应选择向下排空气法(装置C)。ⅳ.用如图装置排水法收集氢气,氢气应从短导管口通入,长导管排出。(2)i.点燃废报纸、小木柴的目的是提高温度至蜂窝煤的着火点。ii.甲烷的含碳量低于丙烷的含碳量,因此我国能源结构正在向低碳转型。iii.氢气燃烧的唯一产物是水,无任何污染,且热值高,是最理想的清洁燃料。
50.(1)ⅰ.验纯 水珠(或无色液滴)
ⅱ.澄清石灰水变浑浊 CH4+2O2 CO2+2H2O
(2)ⅰ.增大木材与空气(或氧气)的接触面积
ii.一氧化碳(或CO)
ⅱi.物理
iv.c
化学试卷 第页(共页)
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2026年安徽中考化学第二轮复习跨学科实践活动专项练习
一、非选择题
1.垃圾分类回收是保护环境、防止资源浪费的重要举措。
(1)垃圾投放时须盖好垃圾桶的盖子,否则会产生异味污染。请你从微观角度解释其原因是____________________。
(2)焚烧处理垃圾的过程中,发生的化学反应为________(填“放热”或“吸热”)反应;厨余垃圾中含有大量微生物,是病菌、害虫等的培养皿。因此,垃圾不合理分类会产生的危害有__________________________(写1条即可)。
(3)易拉罐以铝或铁作为罐体材料。为区分该两种罐体材料,请用化学方法设计实验方案__________________________(写出实验操作、现象和结论)。
(4)国家大力提倡回收利用废旧金属,请写出回收利用废旧金属的意义______________(写1点即可)。
2.随着我国“资源节约型”与“环境友好型”城市的建设,城市垃圾的处理成为了一项重要工程,某校实践小组的同学们在老师的组织下,带着极大的兴趣对垃圾处理、焚烧产物及宣传活动等展开了项目式学习。
任务一:学习垃圾分类处理的方法
同学们参观了一个垃圾分类处理厂,了解到垃圾回收处理的过程如下:
(1)垃圾筛分时,可利用_________的方法快速、简便地区分铜和铝。
任务二:探究垃圾焚化产生的气体成分
同学们从技术人员处了解到,部分垃圾可采用焚化的方法进行处理。某垃圾焚化产生的气体可能是SO2、CO、CO2中的一种或几种。
【查阅资料】
①SO2能使品红溶液褪色;
②酸性高锰酸钾溶液与SO2反应会褪色,常用于除去SO2;
③CO能使湿润的黄色氯化钯试纸变蓝。
【进行实验】
(2)将该垃圾焚化产生的气体除尘后收集于集气瓶中待测。
实验步骤
实验现象
实验结论
①将待测气体通入品红溶液中
红色褪去
气体中含有_________
②将湿润的黄色氯化钯试纸放入装有待测气体的集气瓶中
__________
气体中含有CO
③将待测气体先通过图1装置后,再通入盛有澄清石灰水的试管中
澄清石灰水
变浑浊
气体中含有CO2
(3)步骤③中,气体从_________(填“a”或“b”)端通入图1装置;澄清石灰水变浑浊的化学方程式为___________________________。
(4)小组同学通过一定方法,测得焚化垃圾产生的气体中CO体积分数变化如图2,t1~t2时间段内CO体积分数出现异常的原因是___________________________。
任务三:设计垃圾分类回收的宣传活动
(5)为了强化垃圾分类处理意识,让更多的人了解并执行分类措施,请你提出一条有价值的建议:___________________________。
3.垃圾的分类处理和综合利用具有经济和环境双重价值。从废液中回收金属是保护金属资源和防止污染环境的良好措施,某小组欲从含FeSO₄、CuSO₄的废液中回收金属铜和硫酸亚铁晶体,设计了如下方案:
(1)过量的X应选择________(填字母)。
A.Ag B.Zn C.Fe
(2)写出步骤Ⅰ中反应的化学方程式:_____________________________,其基本反应类型为_____________,加入过量金属X的目的是______________________。检验步骤Ⅰ,向废液中加入X是否过量的方法是____________________________________________________。
(3)操作a、b中用到的玻璃仪器有烧杯、________、玻璃棒,其中玻璃棒的作用是________。
(4)滤液中的溶质是____________(填化学式)。
4.近年来全国重点城市生活垃圾全部实现无害化处理,某化学社团学生经查阅资料后设计如下流程对生活垃圾进行处理与综合利用。(已知:废旧干电池的填充物有二氧化锰、炭黑、氯化铵等)
已知:氯化铵易溶于水。
(1)操作a的名称是____________。
(2)液体B中所含溶质的化学式是__________。
(3)焚烧垃圾进行发电是将垃圾焚烧产生的热能转化成_________。
(4)该流程将垃圾回收利用的意义是__________________(写1点即可)。
5.垃圾是放错位置的资源,合理的垃圾分类与有效的垃圾回收和利用必不可少。
(1) 了解垃圾分类及其意义和价值。让生活垃圾不再“一包扔”,助力绿色、健康、可持续发展。
① 垃圾分类回收处理的目的是____________________。
② 垃圾堆积滋生病原微生物,产生氨气、硫化氢等恶臭气体以及有害物质等,从垃圾产生的气体分析,垃圾中含有的元素有________(写一种)。
③ 如图为某小区常见的几种垃圾,请你以连线的方式将垃圾投入下列标志对应的垃圾箱中。
(2) 兴趣小组同学通过查阅资料得知垃圾分类回收后的处理方法主要是填埋、堆肥、焚烧。
① 生活垃圾的综合化分类可得到金属和________________等可再利用的资源。
② 厨余垃圾通过厌氧发酵处理,可以转化为沼气,沼气属于________(填“可再生”或“不可再生”)能源,厌氧发酵过程中发生______(填“物理”或“化学”)变化。
③ 其他垃圾焚烧发电时会产生大量的烟气,烟气中的SO2可以用石灰石浆吸收,发生反应的原理为2CaCO3+2SO2+O2 2CaSO4+2X,则X的化学式为__________。
6.阅读分析,解决问题:
生活垃圾处理方式
现阶段我国生活垃圾大体分为四类:其他垃圾、可回收物、有害垃圾和厨余垃圾。大多数生活垃圾需进行无害化处理。目前厨余垃圾处理常选择焚烧法和生物处理。
焚烧法能在较短时间内实现大量垃圾的处理,效率高,耗费时间少,同时不会对土地资源造成过多的浪费,还能获得新的电力能源,实现能源的循环利用。但是垃圾焚烧处理对技术水平的要求比较严格,同时经济成本较高,因此应用范围较小。
生物处理是利用自然界中的微生物,将固体废弃物中的可降解有机物转化为稳定腐殖质和其他有用物质,并释放出能量,实现生活垃圾的减量化、无害化、资源化。厌氧发酵法是生物处理的方法之一,其优点是在有效处理生活垃圾的同时还可以产生清洁能源沼气。
科研人员研究了不同温度和发酵液浓度对生活垃圾厌氧发酵产沼气性能的影响,结果如图所示。
另外,厨余垃圾也慢慢应用于制造微生物燃料电池、生产生物农药、生产燃料乙醇(C2H5OH)等工艺,以达到资源化处理的目的。
(1)请列举生活中的一种可回收物:_______________________________________。
(2)焚烧法处理垃圾的优点是_______________________________________(写1条)。
(3)将厨余垃圾通过厌氧发酵法转化为沼气,经过提纯可制成压缩天然气,提纯的目的是_______________________________________,由图可知,发酵液浓度和池容产气率的关系是__________________________。
(4)用厨余垃圾制得的乙醇可用作燃料,其完全燃烧的化学方程式是_______________________________________。
(5)做好厨余垃圾资源化处理的重要意义是_______________________________________。
7.实施生活垃圾分类,可以有效改善城乡环境,促进资源回收利用。怎样对垃圾进行合理的处理呢?某兴趣小组对此展开了项目式学习。
【任务一】认识垃圾的分类
(1)将生活垃圾按图示分为四类科学处置。废旧干电池含重金属元素,随意丢弃会导致污染环境,因此应将其放入__________(填字母序号)垃圾箱。
【任务二】调查垃圾的处理方式
(2)塑料广泛应用于人类的生活中,当前对塑料废弃物的处理方式主要有3种:填埋、焚烧和回收处理。而生物降解作为环境友好的处置方式,具有巨大的应用潜力。下图为化学品生长代谢降解方式,请解释生物降解是环境友好的处置方式的原因_____________________。
(3)实验室有一杯主要含CuCl2的废液,兴趣小组同学想用化学法从中回收铜,于是向废液中加入了过量铁粉,则发生反应的化学方程式为____________________。
【任务三】垃圾回收利用的意义
(4)请你从资源或经济的角度分析垃圾分类回收的意义________________。
8.某校同学和老师一起参观了垃圾分类处理厂,获悉了城市生活垃圾分类方式。
(1)参观后同学们获悉城市生活垃圾可分为________、有害垃圾、厨余垃圾和其他垃圾。
(2)废旧锂离子电池属于有害垃圾,可从中回收锂、钴、镍等金属,其中锂的元素符号是________。
(3)同学们了解到垃圾处理的方法主要有三种:填埋、堆肥、焚烧。厨余垃圾可用堆肥方式处理,主要依靠生态系统中的分解者进行处理,该过程中发生的是________(填“物理变化”或“化学变化”)。
(4)生活垃圾还可用于生产沼气(主要成分和天然气相同),沼气的主要成分是______(填化学式),请写出沼气的主要成分完全燃烧的化学方程式________________________。
(5)回收利用废旧金属的意义是_________________________。
9.近年来全国重点城市生活垃圾已全部实现无害化处理,兴趣小组经查阅资料后,设计如下流程对生活垃圾进行处理与综合利用(已知:废旧干电池的填充物有二氧化锰、炭黑、氯化铵等)。
(1)以下垃圾和废旧干电池是同一类别的是_______(填字母)。
A. 过期药品
B. 剩饭剩菜
C. 旧报纸
D. 陶瓷碎片
(2)液体B中所含溶质的化学式是________,固体A充分灼烧后得到的MnO2可用于___________。
(3)充分灼烧时发生反应的化学方程式为_____________________,其基本反应类型为__________。
(4)利用垃圾焚烧发电的过程中是将______能转化为电能。
(5)该流程将垃圾回收利用的意义是____________(任写一点)。
10.小柳和同学们经过调查发现:市场销售的食用盐多为矿盐、海盐和湖盐,他们分别对食用盐的生产及深加工进行了较为深入地了解与探索。
I古法制盐的方法
(1)《水经注》中描述,“入汤口四十三里,有石,煮以为盐,石大者如升,小者如拳,煮之,水竭盐成”,其中“煮之,水竭盐成”的“煮”与化学实验中_______的操作原理相同。
II海水晒盐的生产过程大致如下图。
(2)海水晒盐生产出来的粗盐属于_______(填“混合物”或“纯净物”)。
(3)根据海水晒盐的原理,下列说法中,正确的是_______(填字母)。
A.海水进入“储水池”,海水的成分基本不变
B.在蒸发池中,海水中氯化钠的质量逐渐增大、海水的质量逐渐减小
C.在结晶池中,海水中氯化钠的质量分数逐渐减小
III 盐湖制盐的方法
我国北方盐湖地区有“夏天晒盐,冬天捞碱”的说法,这里的“盐”是指NaCl,“碱”是指Na2CO3。请根据NaCl、Na2CO3的溶解度曲线回答下列问题。
(4)夏天晒“盐”,冬天捞“碱”,主要是利用“盐”和“碱”的_______不同这一性质。
(5)冬天捞“碱”后湖水中一定含有的溶质是_______(填化学式)。
IV 食盐的深加工
(6)食盐的用途很多,工业上用电解饱和食盐水的方法可制取氢氧化钠,同时还生成两种气体单质,写出此反应的化学方程式________________________。
11.
Ⅰ.粗盐中难溶性杂质的去除
某兴趣小组同学在实验室中用图1进行“粗盐中难溶性杂质的去除”实验。请回答下列问题:
(1)实验时,正确的操作顺序为________________(填序号)。
(2)操作③中用玻璃棒不断搅拌的目的是________________。若进行此操作过程中有部分液体溅出,会使所得精盐的产率________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(3)操作④中,当观察到________________时,停止加热,利用余热将剩余滤液蒸干。
(4)操作⑥中准备过滤器的正确顺序是________(填字母);若过滤时滤液出现浑浊,可能的原因是__________________(写1条)。
Ⅱ.海洋资源的综合利用与制盐
(5)图2是海水晒盐的过程,________池中的氯化钠溶液一定是饱和溶液。蒸发池内,利用自然风力蒸发海水的优点是__________________。
12.
【基础实验和跨学科实践】
(1)H2的制取及其性质
i.图中仪器a的名称是________。
ii.实验室用A装置制取H2,发生反应的化学方程式为____________________________,应选择的收集装置是________(填字母)。
iii.性质实验
操作
现象
性质
氢气在点燃前需要__________,实验中观察到氢气燃烧,产生________色火焰,烧杯内壁出现________。
氢气具有可燃性
(2)海水制氢
中国工程院院士谢和平团队研制出了海水直接制氢新技术,原理如图:
i.B电极与电源的___________(填“正”或“负”)极相连。
ii.为确保制氢的速率,隔膜2一定会允许水分子和某些离子通过,其原因是____________。
13.
海洋是个巨大的资源宝库。海水淡化、海水晒盐等对海洋资源的充分利用,体现了人类认识物质、改造物质的智慧,为了进一步的了解海洋资源的利用与制盐,某兴趣小组开展如下项目学习。
任务一 了解海洋资源:
(1)海水中孕育着丰富的石油,石油属于_________(填“可再生”或“不可再生”)能源,目前应用较为成熟的海洋能源有海上风电和潮汐能等。海上风力发电发生的过程属于________(填“物理变化”或“化学变化”)。
任务二 海水制盐
(2)明朝《天工开物》中记载“海丰有引海水直接入池晒成者,凝结之时,扫食不加人力。”这句话描述的是一种从海水中提取食盐的传统方法——“盐田法”。“盐田法”制盐的原理是_______________。
(3)海水晒盐后得到的母液是该温度下氯化钠的__________溶液(填“饱和”或“不饱和”)。
任务三 提纯精盐
(4)在粗盐提纯的实验中,有以下实验步骤:①过滤②蒸发③取一定量的粗盐④溶解,下列操作顺序正确的排序是______(填字母)。
a.③④②①
b.③②①④
c.③④①②
(5)某同学在实验中,所得精盐质量明显比其他同学少。请帮助他分析可能的原因(写出两条即可):①________________;②____________________。
14.【基础实验和跨学科实践】
(1)粗盐中难溶性杂质的去除。
如图1是某同学进行粗盐提纯的实验装置,请回答下列问题。
i.粗盐提纯正确的操作步骤为_____________。
ii.操作①中用玻璃棒不断进行搅拌的目的是_______________。
iii.组装②中过滤器时需要将圆形滤纸折叠处理,图2中a、b、c、d中不该出现的情形是_____(填字母)。
iv.当观察到④中蒸发皿内出现___________________时,停止加热。
(2)海水淡化
我国应用膜分离技术淡化海水(如图3所示),未来海水淡化趋势将集中于新能源、新技术领域。
i.图3中水分子能通过半透膜(其他离子及大分子不能通过),其过程属于_______(填“物理”或“化学”)变化,给右侧海水加压的目的是____________。
ii.淡化后的海水中溶质氯化钠的质量分数将_______(填“增大”“不变”或“减小”)。
iii.该装置除了用于海水淡化,还可用于_____________。
iv.目前我国正在研究核能海水淡化,核能电池是将核能直接转化为_______的装置,具有安全、清洁、高效的优点。
15.【基础实验和跨学科实践】
(1)水的组成及变化的探究
电解水时,由于纯水几乎不导电,可向其中加入NaOH以增强导电性。同学们选用图1实验仪器配制10%的NaOH溶液,加入电解器中进行如图2所示电解水实验。
①图1中,仪器A的名称是__________;配制10%的NaOH溶液时无需用到图1中的仪器__________(填字母)。
②图2电解器玻璃管a、b中得到的气体都可用__________________进行检验,实验证明水是由______组成的。
③继续电解剩余的水,产生气泡的速率更快,可能的原因是____________________________________________________。
(2)海水淡化
如图是两种海水淡化的原理示意图。
①图3中,对反渗透膜左侧的海水加压,水分子可以透过反渗透膜进入右侧淡水池,而海水中其他各种离子不能通过反渗透膜,从而得到淡水。该分离原理与化学实验中的_______ 操作相似;加压后左侧海水中溶剂质量_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
②图4中“热法海水淡化”海水蒸发冷凝得到淡水的过程中,从微观角度分析水分子发生的变化是______,与“热法海水淡化”相比,“膜法海水淡化”的优点是_______________________。
16.海洋是人类巨大的资源宝库,兴趣小组对“海洋资源的综合利用与制盐”开展了项目式学习。
Ⅰ.海水淡化
(1)某生命吸管可淡化海水,内部结构如图1,过滤棉除去大部分难溶性杂质,活性炭除去色素和异味利用了其___________性。
(2)生命吸管使用一定时间后,流速会明显变慢,可能原因是________________________。
Ⅱ.海水制氢
中国工程院院士谢和平团队研制出了海水直接制氢新技术,原理如图2所示。
(3)海水制氢是将电能转化为________能。
(4)A电极应与电源的_______(填“正”或“负”)极相连。
Ⅲ.海水制钾盐
利用海水可制取许多化工产品。海水晒盐得到粗盐,再利用粗盐生产氯酸钾的流程如图3所示。
(5)步骤②中反应的化学方程式为________________________________。
(6)固体X中一定含有的元素是_______,过滤后所得滤液为氯酸钾的_______(填“饱和”或“不饱和”)溶液。
17.【基础实验和跨学科实践】
(1)粗盐中难溶性杂质的去除
某校化学兴趣小组同学按照如图1所示的装置进行“粗盐中难溶性杂质的去除”实验,请回答下列问题。
ⅰ.实验时,正确的操作顺序为________________(填序号)。
ⅱ.称量过程中发现天平指针向右偏转,接下来的操作是______________________________。
ⅲ.若操作⑥结束后滤液仍然浑浊,可能的原因是____________________(写一条)。
iv.实验操作③⑥之间可以增加“溶液静置”步骤,目的是____________________________。
(2)利用海洋资源制盐
如图2为海水晒盐的大致过程。
ⅰ.将海水引入贮水池一段时间后,可以发现池底有沉淀,说明此过程的主要作用是除去________(填“不溶性”或“可溶性”)杂质。
ⅱ.在蒸发池中,主要通过______的方式蒸发水分,氯化钠质量的变化情况是_________,水的质量的变化情况是_____________。
ⅲ.对母液进行加工,可以获得多种化工产品,说明海水中除氯化钠外,还有________。
18.
I.为探究酸、碱的化学性质,兴趣小组设计如图实验。
(1)①中发生反应的化学方程式是______________________。
(2)②中证明酸、碱发生了反应的现象是_________________。
(3)②③④中没有体现酸的通性的实验是______(填序号)。
(4)反应后将③中液体全部倒入④中,有气泡生成,则混合后溶液的溶质肯定含有________________(填化学式)。
Ⅱ.兴趣小组发现教室里的一盆杜鹃花长势不好,猜测可能是土壤的酸碱性影响了花的生长。
【查阅资料】i.土壤改良方法:一般的植物适宜生长在接近中性的土壤中,不同植物所需的土壤酸碱性不同。通常改良碱性土壤可选择的酸性物质有硫酸亚铁溶液、二氧化碳的水溶液等。
ii.适宜在偏碱性的土壤中生长的花卉有玫瑰、仙人掌等;适宜在偏酸性的土壤中生长的花卉有杜鹃花、栀子花、文竹、月季等。
【实验步骤】(5)测定土壤的酸碱性:将20 g湿润土壤和50 mL蒸馏水倒入烧杯中,用玻璃棒搅拌,静置,接下来的操作是____________________________________________________,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,读出pH=8,则土壤显 ______性。
(6)依据测定结果设计种植方案:该土壤适宜种植的花卉是______________(写一种)。
(7)制订土壤改良方案:若要种植杜鹃花,需向该土壤中加入的试剂是____________(写一种);若测出的土壤溶液显酸性,则需加入___________进行改良才能使该土壤适宜种植玫瑰。
19.化学兴趣小组的同学在实验室围绕“土壤酸碱性”展开了一系列项目式学习。
任务一:测定土壤酸碱度
取少量土壤样品,与适量的蒸馏水混合,充分溶解后静置。“溶解”过程需用图1中的_________(填仪器名称),再用________________测定澄清液体的酸碱度。
任务二:改良土壤酸碱度
该土壤用于种植甘薯,适宜甘薯生长的土壤pH为5.0~6.0。碳酸水可用于改良______性土壤。制作碳酸水时,选用的试剂是蒸馏水、大理石和____________(填试剂名称),装置应选用图2中的C和________(填字母),装置中发生反应的化学方程式为___________________________________。
任务三:提高土壤肥力
厨余垃圾堆肥有助于提高土壤肥力。学习小组设计的小型堆肥桶如图3所示,堆肥桶加盖是提供_________(填“有氧”或“无氧”)环境,有利于发酵。用滤液比滤渣肥效更好的原因是_____________________________________________。
20.化学社团的同学进行了“脐橙生长与土壤关系”的微项目学习。
【任务一】了解土壤的酸碱性
查阅资料获知适宜脐橙种植的土壤pH为5.5-6.5。取某土壤水浸液,用pH计测得其pH为5.0,说明该土壤不宜种植脐橙。
【任务二】改良土壤的酸碱性
(1)丁丁认为可以用________(写化学式)或草木灰(主要成分是K2CO3)改良土壤酸碱性。利用草木灰还可给脐橙补充________元素,促进其生长,增强抗病虫害能力。
【任务三】提高土壤的肥力
(2)脐橙种植初期的肥料以氮肥为主。小组同学发现实验室有一瓶标签残缺的氮肥,经询问实验老师,得知该氮肥是CO(NH2)2(尿素)、NH4NO3、NH4Cl、NH4HCO3中的一种。为鉴别该氮肥,进行了如下实验。
实验步骤
实验现象
实验结论
①打开试剂瓶瓶塞,闻气味
________
该氮肥不是NH4HCO3
②取少量氮肥于研钵中,加入熟石灰混合研磨
有刺激性气味
该氮肥不是________
③另取少量氮肥于试管中,加水溶解后,滴加________
产生白色沉淀
该氮肥是NH4Cl
写出NH4Cl与熟石灰反应的化学方程式:________。
【任务四】成本分析
(3)市场上部分氮肥的价格如下:NH4HCO3 330元/吨,CO(NH2)2 1 080元/吨, 810元/吨。从价格和肥效等方面综合考虑,若用1000元购买氮肥,你建议购买的氮肥是________。
21.【科普阅读】
土壤是指地球表面的一层疏松的物质,由矿物质、有机质、水分和空气等物质组成。
土壤酸碱性是土壤重要的化学性质,影响植物对营养物质的吸收。土壤的pH对部分营养元素吸收的影响见图1(条带越宽,吸收率越高)。
酸性土壤成因有:雨水中的碳酸;有机物分解过程中产生的有机酸;化肥分解等。土壤酸化会造成大量营养元素流失、土壤肥力下降。合理施用石灰类物质能够调节土壤酸碱性。农作物秸秆制成的有机物料也具有一定修复酸性土壤的能力。科研人员研究添加等量(添加量为10g/kg)不同植物物料后土壤pH随时间的变化,结果见图2。
植物在长期自然选择过程中,形成了各自对土壤酸碱性特定的要求。因此,保护土壤、防治土壤酸碱化具有重要意义。
依据上文,回答问题。
(1)组成土壤的物质包括___________。
(2)由图1可知,为提高营养元素吸收率,你的建议是_____________。
(3)某地土壤酸化是因为其中含有少量硫酸,用熟石灰改良该土壤发生反应的化学方程式为________________。
(4)某农田经改良之后土壤的pH为5.4,下表所示作物适合在该农田种植的是__________。
作物
马铃薯
油菜
水稻
萝卜
适宜生长的pH
4.8~5.5
5.8~6.7
6.0~7.0
7.0~7.5
(5)添加花生秸秆制作的物料后,土壤pH随天数增加而升高,该说法_____(填“正确”或“不正确”)。
(6)小麦秸秆和水稻秸秆对酸性土壤的改良效果较好的是________,其依据为_____________________________________________。
22.某生物-化学跨学科实践活动小组通过实验探索植物生长中的化学知识。
(1)活动小组采集了4种土壤样本,将样品与蒸馏水按1∶5的质量比在烧杯中混合,充分搅拌后静置,取上层澄清液体检测pH。表格中为加入相应指示剂后的稳定颜色。
样品
指示剂
石蕊
酚酞
自制胡萝卜汁
自制紫甘蓝汁
土壤样品1
蓝
浅红
橙
绿
土壤样品2
红
无色
黄
红
土壤样品3
紫
无色
黄
紫
土壤样品4
(未测)
(未测)
橙
浅绿
①土壤样品4是________(填“酸性”“碱性”或“中性”)土壤。
②查阅资料,植物在土壤pH接近7的环境下生长较好,土壤样品________(填序号)最适合种植。
③若向K2CO3溶液中滴加自制紫甘蓝汁,溶液变为________色。
(2)植物的生长需要肥料,活动小组在实验室里通过混合两种固体试剂的办法可自制出“钾、氮复合肥料”,现可以选用的固体试剂有K2CO3、KCl、NaNO3、NH4Cl。
查阅资料,铵态氮肥与碱性物质混合研磨,会产生有刺激性气味的气体。
①甲同学提出混合试剂的组合有4种可能:
组合1:K2CO3和NaNO3;
组合2:K2CO3和NH4Cl;
组合3:KCl和NaNO3;
组合4:________。
②乙同学提出组合2不合理,你是否同意并说出理由____________。
③丙同学打算选用剩下3种组合中的一种,请设计实验操作并填写预期现象来验证他最终选用哪种组合。
实验操作
预期现象
结论
取少量混合试剂于试管中,____________
______________
丙同学最终选用组合3
23.【基础实验与跨学科实践】
(1)同学们在实验室中进行了“酸的化学性质”实验,请你与他们一起完成实验报告的填写。
【实验目的】加深对酸的主要性质的认识
【实验用品】试管、玻璃片、玻璃棒、镊子、胶头滴管、稀盐酸、氢氧化钙溶液、石蕊溶液、酚酞溶液、铁钉、pH试纸
【实验步骤】i.测定稀盐酸pH值的具体操作是________________________________,最终测得溶液pH<7。
ii.按如图所示完成实验。
①A、B试管中无明显现象的是________(填“A”或“B”)试管。
②C试管中能证明稀盐酸与氢氧化钙溶液发生了反应的依据是__________。
③D试管中发生反应的化学方程式为_______________________________。
(2)测定土壤酸碱性并进行改良
①测定土壤酸碱度:采集土样,将少量土样与蒸馏水按1∶5的质量比混合,充分搅拌,静置后过滤得到滤液。过滤时用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、________。用pH试纸测得滤液的pH为6,该土壤呈酸性。
②调查土壤呈酸性的原因:经调查发现,长期过量施用一些氮肥是土壤呈酸性的原因之一。请写出一种氮肥的化学式________。
③改良措施:菠菜一般适宜在pH为7.3~8.2的土壤中种植。为使该地土壤适宜种植菠菜,请你运用所学知识给出一种解决方法:__________________________。
24.小明同学家里承包了一块土地,准备种植特色农产品小红薯。由于担心该地土壤的酸碱性不适合种植小红薯,特邀请学校化学兴趣小组的同学利用所学化学知识对土壤的酸碱性进行项目式探究。
活动一:测定土壤的酸碱性
【查阅资料1】小红薯最适宜种植的土壤酸碱度为6.5~7.5。
【实验方案】
(1)取少量土壤样品,加蒸馏水充分搅拌,静置后过滤,过滤后发现滤液仍浑浊,产生这一现象的原因可能是____________________。
(2)在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸,用干燥洁净的玻璃棒蘸取少量滤液滴在pH试纸上,等试纸显色后与______比较,读出该溶液的pH,进一步确定土壤酸碱性。
(3)同学们进行了四次实验测定土壤滤液的pH,实验数据记录如下:
滤液1
滤液2
滤液3
滤液4
测得的pH
5
6
6
5
该土地的土壤呈________性。
活动二:探究土壤中含有的成分
【调查分析】经调查,该土地之前的承包者为使自己种植的农作物生长茂盛,施用了大量酸性化肥——硝酸铵或硫酸铵中的一种。
(4)小组同学进行实验后得出结论:该土壤中施加的化肥是硫酸铵。他们的实验方案为____________________________________________。
(5)写出上述实验中一定发生反应的化学方程式__________________________。
附加问:
活动三:探究土壤改良剂对土样酸碱性的改变情况
【查阅资料2】人们常用生石灰、熟石灰、贝壳灰(主要成分为CaCO3)来改良酸性土壤。
(6)若要使土壤适合小红薯生长,可以通过加入一定量熟石灰进行改良。请你写出使300 g土样呈中性所需的熟石灰的质量的实验方法:________________________________。
(7)要使改良后土壤的pH约为7,也可以加入稍过量的______________(从上述改良剂中选择)。
25.土壤对植物生长起着至关重要的作用。某校化学实践小组的同学在老师的帮助下,从当地土壤的酸碱性、成分、改良和对植物生长的影响等方面,开展项目式学习活动。
任务一:测定土壤的酸碱性
【实地检测】在一处农田,小组同学分别从不同位置挖取少量土壤并混匀,加适量蒸馏水充分浸泡后过滤。取少量滤液于试管中,滴加几滴石蕊溶液。
【结果分析】根据紫色石蕊溶液变为________________的实验现象,判断出该土壤呈碱性。
任务二:探究土壤呈碱性的原因
【查阅资料】我国土壤基本呈现南酸北碱、沿海偏酸、内陆偏碱的特点,碱性土壤中通常含有较多的碳酸钠和碳酸氢钠。
【作出猜想】该碱性土壤中,猜想I:含碳酸钠;猜想II:含________________;猜想III:含碳酸钠和碳酸氢钠。
【教师指导】①碳酸钠和碳酸氢钠的水溶液均呈碱性;②Ca(HCO3)2易溶于水;③碳酸氢钠溶液与氯化钙溶液不反应。
【进行实验1】设计并完成如下实验:
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量任务一中的滤液于试管中,滴加足量氯化钙溶液,静置
________
猜想Ⅲ成立
②取少量步骤①中的上层清液于另一支试管中,滴加__________
有气泡产生
【反思评价】步骤①中发生反应的化学方程式为________________________________;加入足量氯化钙溶液的目的是________________________。
任务三:探究土壤酸碱性对植物生长的影响
【进行实验2】取5只烧杯,分别放入3粒饱满程度相同的绿豆,并加入50 mL不同pH的土壤浸出液。保持外部条件相同,观察并记录绿豆生长情况(芽高),数据如表所示。
不同pH的溶液中绿豆生长情况(芽高)
pH=5
pH=6
pH=7
pH=8
pH=9
一周后
3~4 cm
3~5 cm
2个5 cm、1个6 cm
2个5 cm、1个6 cm
3~5 cm
【分析讨论】由实验数据可得出_______________________________。
任务四:设计科学种植宣传方案
【设计方案】
活动主题
科学种植
活动场地
乡镇农村
时间
5月20日
形式
演讲、板报
宣传内容
1.根据土壤酸碱度选择适合种植的植物
2.根据适合植物生长的酸碱度调节土壤pH
(1)碱性土壤可用硫酸铵、氯化铵改良
(2)酸性土壤可用____________(填物质名称)改良
【成果分享】通过学习,同学们认识到了科学利用土壤资源是可持续发展的重要保障。请你提出一条保护土壤的合理化建议:________________________________________。
26.小桂同学家里承包了一块土地,准备种植特色农产品玉米。由于担心该地土壤的酸碱性不适合种植玉米,特邀请学校化学兴趣小组的同学利用所学化学知识对土壤的酸碱性进行项目式探究。
【查阅资料】玉米适宜在pH范围是6.5~7.0的土壤中生长。植物生长需要多种营养元素,包括碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁等常量元素和其他微量元素。
任务一:测定土壤的酸碱性
【进行实验】步骤1:取农田里五份不同位置的5 g土样于烧杯中,分别加入10 mL蒸馏水,充分搅拌后静置,澄清后过滤;
步骤2:在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸,用干燥洁净的玻璃棒分别蘸取少量滤液滴加到pH试纸上,试纸显色后与标准比色卡对照读数。
(1)在农田里确定5个位置进行取样,以下取样位置设定合理的是__________(填字母)。
【实验记录】同学们分别进行了五次实验测定土壤滤液的酸碱度,实验数据记录如下:
滤液1
滤液2
滤液3
滤液4
滤液5
测得的pH
5
6
6
5
5
【实验结论】(2)该土地的土壤呈______性。
【调查分析】经调查,该土地之前的承包者为使种植的农作物生长茂盛,施用了大量含硫酸铵的化肥。兴趣小组同学查阅资料后得知,硫酸铵水溶液呈微弱酸性,推测土壤的酸碱性出现问题可能的原因是土壤中含有大量的硫酸铵。
任务二:探究土壤中是否有硫酸铵
【设计实验】
实验步骤
实验现象
实验结论
步骤①:取适量土壤样品,加熟石灰混合研磨
__________________
土壤中含有硫酸铵
步骤②:取少量任务一中土壤溶液于试管中,滴加________溶液
有白色沉淀生成
(3)写出步骤①发生反应的化学方程式____________________________________________。
附加问:
任务三:改良土壤酸碱性
(4)该兴趣小组的同学采用熟石灰降低农田土壤的酸性,但效果不明显。小明同学提出可能是熟石灰已变质了,写出检验熟石灰是否变质的实验方案______________________________(简述实验步骤、现象及结论)。
(5)经过本次项目式探究,同学们也有了自己的收获,但对土壤施用化肥的利与弊产生了争执,请选择你支持的一方并阐述自己的理由______________________________________________。
(6)我国土壤的分布情况大体是“南酸北碱”,南方农民常引入淡水冲洗以降低其酸性。请在图中画出冲洗过程中土壤溶液酸碱度变化的大致曲线。
27.耕地盐碱化影响粮食安全,对盐碱土综合治理可促进农业高质量发展。化学兴趣小组开展了与土壤盐碱化相关的研究。
【查阅资料】盐碱地是由于土壤底层或地下水的盐分随水上升到地表,水分蒸发后盐分积累在表层土壤中形成的。碱化土壤的形成大部分与土壤中的碳酸盐积累有关。降水量等也对表层土壤含盐量影响较大。
【讨论分析】如图1是某地多年平均降水量和土壤表层含盐量的月份变化示意图。该地区7、8月份土壤表层含盐量较低的主要原因是_____________________________。
【实验探究】根据当地农科所介绍,该地土壤盐碱化可能是因为土壤中含有硫酸钠、碳酸钠、氯化钠中的一种或几种盐分。
Ⅰ.测定土壤的酸碱度
同学们获得了一份盐碱地的土壤样品,取少量土壤样品用水充分浸泡后得到了土壤浸出液。测定浸出液的pH时,下列可选用的正确操作是_____________________。粗略测得pH=8,由此得出土壤中一定含有的盐是_____________(写化学式)。
Ⅱ.探究土壤所含的其他成分
【提出问题】土壤中还含有哪些盐分?
【作出猜想】猜想一:NaCl;猜想二:Na2SO4;猜想三:NaCl和Na2SO4
【进行实验】实验1:取少量土壤浸出液加入试管中,滴加过量的稀硝酸,观察到_____________;再向其中滴加过量BaCl2溶液,观察到产生白色沉淀,由此得出土壤中含有__________(填化学式)。
实验2:取实验1所得上层清液,加入一定量的硝酸银溶液,观察到产生白色沉淀,由此得出土壤中含有氯化钠,写出氯化钠与其发生反应的化学方程式_______________________。
【反思评价】同学们经过讨论,一致认为实验2的结论不严谨,理由是_________________。于是他们对上述实验进行改进,最终得出土壤中还含有氯化钠的结论。
【拓展应用】应对土壤盐碱化的合理措施有__________(填字母序号)。
A.合理施肥 B.引海水灌溉 C.用熟石灰改良 D.种植耐盐碱作物
28.某实践小组的同学们发现某种植基地中西红柿幼苗长势不好,于是在老师的带领下对该基地土壤的酸碱性及其成因、土壤pH对西红柿幼苗生长的影响、改良土壤酸碱性进行了项目式学习。
任务一:测定种植基地的土壤酸碱性
【实验操作】(1)将土样与蒸馏水按1∶5的质量比混合,充分搅拌,静置后过滤得到滤液;过滤时用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、________。
(2)用pH计测得滤液的pH=5.2,则种植基地的土壤显______(填“酸性”“碱性”或“中性”)。
任务二:调查酸性土壤形成的原因
【查阅资料】长期施用酸性化肥易导致土壤酸化。农业生产中一般使用的酸性化肥有氯化铵、硝酸铵等。
【走访调查】该地之前的承包者长期施用氯化铵、硝酸铵化肥中的一种,但化肥袋标签已模糊不清。
【设计实验】(3)小组同学取少许该化肥于试管中,加水充分溶解,滴加________(填化学式)溶液,观察到有白色沉淀产生。
【实验结论】该土壤施加的化肥是氯化铵。
(4)写出上述实验中发生反应的化学方程式:_______________________________________。
任务三:探究土壤pH对西红柿幼苗生长的影响
【信息检索】(5)研究人员取大小相似、株高10 cm的西红柿幼苗进行实验,测定其在3天内的株高增长率,结果如图所示。结合图示分析,土壤pH对西红柿幼苗生长的影响是________________________。
任务四:制定土壤酸碱性的改良方案
(6)常用的酸性土壤改良剂有熟石灰和草木灰(主要成分为K2CO3),为了研究两种改良剂的改良效果,小组同学取2份土样各500 g,分别加入等质量两种改良剂和1 L左右的蒸馏水,充分搅拌静置后,测定上层清液的pH如下表。
加入的改良剂
熟石灰
草木灰
测得的pH
10.3
8.9
分析实验结果,若要改良等量的酸性土壤,对______(填“熟石灰”或“草木灰”)的需求量更少。
29.玉米是世界上主要的粮食作物之一。兴趣小组的同学发现某地农田中玉米长势不好,于是在老师的指导下,对这片农田进行了项目式探究。
任务一:测定土壤酸碱性
【进行实验】将土样与蒸馏水按1︰5的质量比混合,充分搅拌,静置,_______________________________________(填操作),待试纸显色后与标准比色卡对比,读出pH,重复多次实验。
【现象与结论】测得上层清液的pH均小于5,因此确定该土壤呈酸性。
任务二:探究土壤酸化对玉米生长的影响
【查阅资料】大量施用氮肥会造成土壤酸化,且不同氮肥的pH不同,导致植株吸收的营养元素无法满足玉米的正常生长,从而影响到产量。
【实验探究】小组同学采取室外盆栽的形式,用四种含氮量不同的氮肥(含有其他杂质,杂质不含氮元素)在pH=5.0和pH=7.2两种土壤中分别进行实验:取土深度为20 cm作为基础土样,每盆播种5粒玉米种子,控制最终施加的氮肥总量相同,记录数据如下:
氮肥
含氮量
平均产量/g
土壤pH=5.0
土壤pH=7.2
CO(NH2)2
x
56.54
68.56
NH4NO3
26.1%
20.26
73.70
(NH4)2SO4
21.0%
58.65
66.73
Ca(NO3)2
11.0%
7.23
77.52
(1)x的值最大不超过_____________。
(2)由上述数据可知,pH=_____的土壤中玉米的产量更多,即该土壤更适合玉米的生长发育。
任务三:探究氮元素对玉米生长的影响
【继续探究】除施加氮肥外,土壤中含有的氮元素还可能是其中的自生固氮菌将大气中的氮气转化为氨,使气态氮变为土壤中可利用的氮源。利用实验研究土壤中自生固氮菌的固氮能力,选用发芽一致的玉米种子进行3组盆栽实验,30天后测定土壤微生物有机氮含量,结果如图:
(3)实验结果表明:___________________________________________________________。
任务四:改良土壤的酸碱性
(4)为使该地中的玉米长势旺盛,利用化学方法可以改良酸性土壤,请你运用所学知识给出一种解决方法________________________。
30.2024年10月30日,神舟十九号载人飞船发射取得圆满成功,神州十九号航天员顺利进驻中国空间站。某兴趣小组对我国航天科技领域取得的成就感到骄傲和自豪,并对相关问题进行了项目式探究。
任务一:了解我国航天科技中新型材料和能源
【查阅资料】
(1)航天员舱外航天服使用了一种聚氨酯橡胶的新型材料,该材料属于________材料。
(2)中国空间站的能量主要来自柔性太阳电池翼,可将________转化为电能。
任务二:学习舱外航天服处理二氧化碳的反应原理
【咨询老师】氢氧化锂(LiOH)和氢氧化钠化学性质相似。
【小组交流】
(3)为了保障航天员有适宜的呼吸环境,必须处理产生的CO2,目前飞船上常采用氢氧化锂(LiOH)作为吸收剂来吸收CO2,该反应的化学方程式为______________________。
任务三:模拟碳酸锂处理实验
【咨询老师】碳酸锂和碳酸钠的化学性质相似。
【模拟实验】
(4)航天器返回地面后,需将吸收CO2生成的碳酸锂进行处理,实现物质的循环利用,兴趣小组用碳酸锂溶液在实验室进行了模拟实验。
实验方案
所加试剂
实验现象
方案1
氢氧化钙溶液
__________________
方案2
________________________
产生大量气泡
【反思评价】
(5)航天器返回地面后,专业处理方法采用的是方案1而非方案2,理由是___________________________。
任务四:设计航天精神的宣传标语
(6)为了让更多的同学了解中国航天故事,兴趣小组同学在校园文化角开展了《讲好航天故事》征文活动,并征集了宣传标语,请你也设计一条体现中国航天精神的宣传标语:____________________________。
31.为弘扬航天精神、普及航天知识,某科普兴趣社团的同学在老师的指导下进行“自制小火箭”的实践活动。
【查阅资料】火箭升空的原理:大量高温、高压气体从火箭下方的喷气口喷出,产生向上的推力,火箭受到向上的推力,获得加速度,从而实现升空。
【动手制作】同学们利用身边的材料自制了小火箭(如图1)。瓶子倒立后观察到白醋和小苏打反应产生气泡,使得塑料瓶慢慢飞了起来。
【初步探究】小火箭升空时产生的气体是什么?
【作出猜想】①氢气;②二氧化碳;③氧气。同学们做出猜想的依据是____________。
【进行实验】同学们将该气体通入澄清石灰水中,观察到澄清石灰水变浑浊,确定猜想②成立,发生反应的化学方程式为_____________________________________。
【继续探究】如何提高小火箭发射的高度?
【继续实验】同学们进行了如下实验:
序号
碳酸氢钠粉末/g
食醋/mL
最大飞行高度/m
1
1.0
24
9
2
2.0
24
12
3
3.0
24
10
4
2.0
12
8
5
2.0
36
7
【分析讨论】(1)分析表格数据,选用实验_____(填序号)的物质配比进行实验,火箭的发射高度最高。
(2)由实验数据中不能得到“随着反应物用量的增加,火箭的发射高度随之增加”的结论,其证据是____________________。
【拓展应用】上述实验是“气火箭”,而现代火箭属于“火火箭”,模型如图2所示:
(1)现代火箭发射的动力来源于模型图中的________。
(2)现代火箭“整流罩”的制作材料应具有的性质有__________________(填一条即可)。
32.近年来,中国航天事业取得了举世瞩目的成就,引发世界关注。同学们以“探索火箭发射的奥秘”为主线进行了项目式学习。
任务一:探究火箭原理
I.古代火箭:多用于军事活动,如“霹雳炮”利用火药燃气反推,爆炸后释放石灰烟雾。石灰的成分是___________________,利用其与水反应生成物的强腐蚀性和反应放热攻击敌人。
II.现代火箭:依靠燃料燃烧喷射产生的反作用力向前推进的飞行器,实现航天飞行。图1是火箭模型图。
随着液氢储运技术进步,环保燃料逐步扩大应用。液氧、液氢作为火箭燃料无污染的原因是__________________________。
任务二:制作简易火箭
【设计方案】小组同学组建“火火箭”队、“气火箭”队和“水火箭”队,设计制作简易火箭并发射(图2)。
“火火箭”选择酒精作为燃料,酒精完全燃烧的化学方程式为_________________________。
【提出问题】“气火箭”选择小苏打粉末和白醋作为反应物,反应后液体中是否含有氢离子?
【进行实验】
实验步骤
实验现象
实验结论
1.取少许小苏打粉末于试管中,加入足量白醋
反应迅速,产生气泡
产生二氧化碳气体
2.取少量步骤1反应后的液体,加入_______
______________
液体中含有氢离子
【交流讨论】小苏打粉末和白醋反应可以使箭体飞起的主要原因是_____________________。
任务三:评价制作成果
同学们对模拟火箭进行综合性评价(见下表),你认为可以被评为“明星火箭”的是______。
模拟火箭
最大射程
评价、感受
“火火箭”
6.3 m
制作简单、操作较安全
“气火箭”
12 m
制作简单、操作安全、思维容量大
“水火箭”
100 m
制作难度大、操作安全、培养动手能力
33.随着长征七号遥九运载火箭托举天舟八号货运飞船点火升空,新一批“家乡货”顺利运抵“天宫”。兴趣小组的同学对火箭推进剂的作用、发展、制备及前景等展开了项目式探究。
任务一:揭秘火箭推进剂的作用
【资料信息】火箭升空时,推进剂在燃烧室中燃烧,背着飞行方向不断地喷出大量高温、高压气体,从而使火箭获得一个相反方向的推力,继而获得较大的前进速度。
【讨论交流】在火箭发射过程中,燃料燃烧最终的能量转化形式为化学能转化为 。
任务二:了解火箭推进剂的发展
【查阅资料】科学技术的发展加速了火箭推进剂(包含燃料和助燃剂)的发展。下表是三代火箭推进剂及其性能特点:
火箭推进剂
优点
缺点
第一代:偏二甲肼、四氧化二氮
较易储存、混合即能燃烧
毒性大、污染严重,腐蚀性强、热值较低
第二代:煤油、液态氧
价格便宜、使用方便、安全性好、比冲高
不易储存、储存加注设施复杂、发射准备时间长
第三代:液态氢和液态氧
无污染、热值高、比冲高
氢气制取成本高、不易储存、发射准备时间长
【讨论交流】(1)长征二号F遥十七运载火箭使用偏二甲肼(C2H8N2)、四氧化二氮(N2O4)供能,则其具有的优点是 (写1条)。
(2)长征五号系列运载火箭采用液态氢和液态氧作为推进剂,则其燃烧时反应的化学方程式为 。
任务三:探究火箭推进剂的制备
【资料信息】液态氢和液态氧的推进剂具有许多优点,其中氢气的制取有多种方法,煤制氢是一种重要的氢气生产方式。
【提出问题】煤燃烧产生的气体中是否含有SO2、CO2?
【查阅资料】①SO2能使红色的品红溶液褪色,常用于检验SO2;
②SO2也能使澄清石灰水变浑浊。
【进行实验】设计实验方案,探究煤燃烧产生气体的成分。
实验步骤
实验现象
实验结论
①将煤燃烧产生的气体通入盛有少量 的试管中
溶液颜色不变
煤燃烧产生的气体中
含有CO2,不含SO2
②将煤燃烧产生的气体通入盛有澄清石灰水的试管中
【反思评价】(1)火箭用的氢气主要是电解水制取的,请分析选择用电解水制氢而不用煤制氢的原因是 。
(2)储氢方式有多种,合金储氢是常见的储氢方式。科研人员通过实验比较了添加镍元素的镁基储氢材料在不同温度下的储氢性能结果如图所示(已知:吸氢量越大,储氢性能越好)。分析图像,可得出的结论:在实验研究的吸氢时间范围内, 。
任务四:展望火箭推进剂的前景
【讨论交流】液态甲烷是一种新型的低温推进剂,因其无毒、高能效、成本低和环境友好等特性,在现代航天发射中逐渐受到青睐。从微观角度分析,甲烷由气态变为液态的过程中发生改变的是 。
【成果分享】通过问题探究,大家对火箭的相关知识有了一定的了解。星空浩瀚无比,探索永无止境,只有不断创新,中华民族才能更好走向未来。
34.某科普兴趣社团的同学在老师的组织下,参观了当地的航天展览馆,同学们以“解码火箭秘密,弘扬航天精神”为主题开展项目式学习活动。
任务一:火箭升空的奥秘
【查阅资料】火箭升空原理:火箭燃料燃烧时产生大量高温、高压气体,由火箭下方的喷气口以极高的速度喷出,使火箭获得极大的向上反冲推力而推动机身向上运动。
【学习交流】火箭燃料燃烧使火箭升空过程中,能量转化是将__________能转化为热能,再将热能转化为机械能。
任务二:火箭推进剂的选择
【信息检索】科学技术的发展加速了火箭推进剂的更新迭代,其发展历程如下:
推进剂(燃料/助燃剂)
优点
缺点
第一代
偏二甲肼/四氧化二氮
价格适中、较易储存
毒性大、腐蚀性强、热值较低
第二代
煤油/液氧
价格便宜、安全性好
不易储存、储存加注设施复杂
第三代
液氢/液氧
无污染、热值高
成本高、不易储存、储存加注设施复杂
(1)以煤油为燃料作火箭推进剂时,通常会将煤油喷成雾状的目的是__________________。
(2)液氢/液氧作为推进剂的优点是无污染,原因是________________________(用化学方程式表示)。
(3)分析表格信息,每一代推进剂会从不同角度进行改良,请你预测新型推进剂应具备的优点是____________________________________________________________(任写一条)。
任务三:实验室自制小火箭
科研中常利用燃烧法为火箭提供动力,在实验室中自制小火箭时,除燃烧法外,还可以通过什么方式为小火箭提供动力?
【动手制作】同学们认为可通过化学反应生成气体的方式为火箭提供动力。在老师的指导下,综合多方面因素,同学们利用身边的材料自制了小火箭(如图)。瓶子倒立后观察到白醋和小苏打反应产生气泡,使得塑料瓶慢慢飞了起来。
【实验一】小火箭升空时产生的气体是什么?
【作出猜想】①氢气;②二氧化碳;③氧气。同学们做出猜想的依据是____________。
【进行实验】同学们将该气体通入澄清石灰水中,观察到澄清石灰水变浑浊,确定猜想②成立,发生反应的化学方程式为_____________________________________。
【实验二】如何提高小火箭发射的高度?
同学们进行了如下实验:
序号
碳酸氢钠粉末/g
食醋/mL
最大飞行高度/m
1
1.0
24
9
2
2.0
24
12
3
3.0
24
10
4
2.0
12
8
5
2.0
36
7
【分析讨论】(1)分析表格数据,选用实验_____(填序号)的物质配比进行实验,火箭的发射高度最高。
(2)实验1、2、3的目的是________________。
(3)由实验数据中不能得到“随着反应物用量的增加,火箭的发射高度随之增加”的结论,其证据是____________________。
【成果分享】同学们通过本次活动,不仅了解了火箭升空的原理及推进剂的选择,还利用所学化学知识在实验室中模拟火箭发射,充分感受到航天事业的魅力。
35.【基础实验和跨学科实践】
(1)测定空气中氧气含量
ⅰ.图1中集气瓶中发生反应的文字表达式为_______________________________。
ⅱ.若用图1实验装置测定的结果与理论值有明显偏差,原因可能是_______(任意一点即可)。
ⅲ.图2实验中,试管的容积为45 mL,用酒精灯加热点燃红磷后观察到的现象是____________________,当红磷与氧气充分反应后,移开酒精灯,待装置冷却后,打开弹簧夹,注射器活塞将从10 mL刻度处慢慢前移到约________mL处才停止。
(2)开展“空气质量检测”实践活动
任务一:认识微型空气质量“检测站”
微型空气质量检测装置(如图3)主要监测气态污染物、PM2.5、PM10、温度、湿度、其他有害物质等。
①写出一种气态空气污染物________。
②为精准、高效地监测空气质量,气体传感器应具有灵敏度_______(填“高”或“低”)、体积小的优点。
任务二:使用微型空气质量“检测站”
使用微型空气质量“检测站”测定某校园A、B、C、D四个位置(如图4)的空气质量。测得位置A的可吸入颗粒物的浓度指标较高。导致位置A可吸入颗粒物的浓度指标较高的原因可能是___________________(写一条),降低该指标的措施是_____________(写一条)。
36.空气质量问题日益受到关注,对空气质量进行实时的、便携的检测存在更大的需求。微型空气质量“检测站”被称为大气污染防治利器。针对如何组装和使用微型空气质量“检测站”,同学们开展了项目式探究活动。
任务一 了解空气质量指数的含义
(1)空气质量指数(airqualityindex,简称AQI)可以定量描述空气质量状况(如下表),分为六级,对应空气质量的六个级别,其数值 ________(填“越大”或“越小”),说明空气污染状况越严重。
空气质量指数
0~50
51~100
101~150
151~200
201~300
>300
空气质量指数级别
一级
二级
三级
四级
五级
六级
空气质量指数类别
优
良
轻度污染
中度污染
重度污染
严重污染
(2)PM2.5是指大气中粒径小于等于2.5 μm的颗粒物。下列行为不会增加空气中PM2.5的是 _______(填字母)。
A.燃煤发电
B.汽车尾气排放
C.太阳能发电
任务二 认识微型空气质量“检测站”
微型空气质量检测系统用于实时、准确检测室外空气污染物,其结构如图所示。
(3)同学们找到一个微型空气质量“检测站”,观察并记录不同该地当日的数据如表:
空气质量指数及污染物含量
二氧化氮/μg·m-3
臭氧/μg·m-3
一氧化碳/μg·m-3
二氧化硫/μg·m-3
22.0
20.0
3.26
158
根据微型空气质量“检测站”显示的数据,该地区的主要空气污染物是 _________。
任务三 进行实践
(4)同学们对微型空气质量“检测站”附近某工厂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(煤中含有少量硫元素)发电,于是同学们猜测工厂废气中含有该地区的主要空气污染物。产生该主要空气污染物的文字表达式为 __________。
【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。
(5)同学们设计并进行实验,请完善表格。
实验操作
实验现象
实验结论
收集一瓶该工厂排放的气体,加入品红溶液,振荡
_____________
废气中含有二氧化硫
(6)不选用澄清石灰水检验二氧化硫的原因是 ___________________。
37.随着环保意识的提高,人们对空气质量越来越关注。
(1)空气质量指数(简称AQI)是定量描述空气质量状况的指数,分为六级,相对应空气质量指数的六个类别,如图是某地某段时间的AQI数值。
①由图可知空气质量指数越大,说明空气质量越________(填“好”或“差”)。
②该地该段时间的空气质量指数数值为________。
(2)同学们利用如图所示的微型空气质量检测仪对某地空气质量进行检测,记录数据如下:
空气中主要污染物含量
PM2.5
PM10
R
二氧化氮
二氧化硫
臭氧
53μg/m3
132μg/m3
500mg/m3
8μg/m3
4μg/m3
88μg/m3
①微型空气质量检测仪上不能显示出二氧化碳的含量,其原因是________。
②空气污染物R是________。
(3)“空气质量检测站”一般需布设在污染源的下风口处,试推测其原因为_______________。
(4)有同学提出,可采用加高工厂烟囱的方式减少当地空气污染,你认为该措施是否合理,并提出你的建议:_____________________________________________________________。
38.某实践活动小组围绕空气质量开展了项目式学习。
活动一 了解空气质量指数所表示的含义
(1)如图是某市某日的空气质量情况,该日的空气质量指数类别为________(填“优”“良”或“轻度污染”)。
活动二 调查微型空气质量“检测站”
【进行实验】同学们找到一个微型空气质量“检测站”,观察并记录某一时刻的数据如表。
二氧化硫(μg·m-3)
二氧化氮
(μg·m-3)
臭氧
(μg·m-3)
一氧化碳(mg·m-3)
4.0
22.0
158.0
0.8
【交流思考】
(2)根据微型空气质量“检测站”显示的数据,该地区的主要空气污染物是_____________。
(3)除显示器显示的内容外,还需要检测的空气污染物有_________________。
任务三 进行实践
同学们对某工厂附近的空气质量感到好奇,调研发现工厂为了获得充足的能量,长期采用煤作燃料。他们猜测该工厂排放的废气中含有二氧化硫。
(4)硫燃烧的化学方程式为___________________。
【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。
【进行实验】(5)同学们设计并进行实验,请完善表格。
实验操作
实验现象
实验结论
收集一瓶该工厂排放的气体,加入品红溶液,振荡
__________________
废气中含有二氧化硫
活动四 提出空气质量改进方案
【分享成果】(6)为保护人类赖以生存的空气,请你写出一种你在日常生活中的做法:_______________________________。
39.某实践小组同学通过查阅化学史,将科学家们探索原子结构的部分过程绘制成如下历程轴。
(1)道尔顿认为“原子是一个不可再分的实心球体”。按照目前所学的原子结构理论,你认为道尔顿原子学说的论点是否正确并说明理由_____________________________。
(2)根据汤姆孙的结论推测原子中还有带正电的微观粒子,依据是______________________。
(3)卢瑟福提出了有核原子模型,使得化学学习和研究变得有规律可循,如图是碘的原子结构示意图。碘的核电荷数为______。
(4)小华分别绘制了道尔顿、汤姆孙和卢瑟福上述理论中的原子结构模型,其中________(填字母)符合卢瑟福实验结论。
40. 19世纪以前,人们一直认为原子是不可分的。近两百多年来,科学家通过实验与推理逐步揭开原子结构的奥秘。
史料一:1808年,英国科学家道尔顿提出了原子论,他认为物质都是由原子直接构成的,原子是一个实心球体,不可再分割。
史料二:1887年,英国物理学家汤姆孙通过实验发现了带负电的电子,并推测原子中还有带正电的粒子。
史料三:1909年,英国科学家卢瑟福用一束质量比电子大很多的带正电的高速运动的α粒子轰击金箔,结果大多数 α粒子能穿过金箔且不改变原来的前进方向,但也有一小部分改变了原来的方向,还有极少数的α粒子被反弹了回来,如图所示。
请回答下列问题。
(1)史料二中,汤姆孙推测原子中还有带正电的粒子的依据是_______________________。
(2)史料三中,1个α粒子由2个中子和2个质子构成,则α粒子带____(填“正”或“负”)电。大多数α粒子穿过金箔后方向不变,说明_______(填字母序号,后同)。
A. 原子的质量是均匀分布的
B. 原子核的体积很大
C. 原子内部绝大部分空间是“空的”
(3)如图分别代表三个史料中科学家对原子结构的认知模型,请完成连线。
(4)下列有关人类对原子结构的认识中,说法错误的是____。
A. 构建模型能帮助人们更直观地认识原子结构
B. 卢瑟福的原子模型建立,使人们对原子结构的认识达到了完美的境界
C. 人类借助模型的建立,对原子的认识逐渐接近本质
41.某校化学兴趣小组同学开展自制简易净水器的实践活动。
(1)活性炭可除去水中的色素和异味,这是利用了活性炭的________性。
(2)如图1所示为净化天然水的蒸馏装置,蒸馏烧瓶中加沸石的目的是___________________。
(3)如图2为某化学兴趣小组的同学设计并制作的简易净水装置。
①该装置中小卵石、PP棉滤芯的作用主要是_______________。
②为除去水中的微生物还需进行消毒,消毒过程发生的是________(填“物理”或“化学”)变化。
(4)模型建构:同学们归纳出如图3所示的混合物除杂与分离的思维模型。从建模角度分析,蒸馏操作属于模型中的_________(填“分离转移”或“反应转化”)。
42.贵州山清水秀,水资源的保护非常重要,某化学兴趣小组进行了以“水”为主题的项目式学习。
任务一:了解水资源
(1)贵州黄果树瀑布是世界著名大瀑布,丰富的水资源成就了黄果树大瀑布的美丽景观。请为景区设计一条保护水资源的标语____________________________。
任务二:了解自来水生产过程
(2)天然水一般要经过自来水厂净化处理才能变成生活用水。自来水厂净水的过程如图1所示,其中发生了化学变化的过程是______________。
任务三:了解水质检测及净化方法
(3)《生活饮用水卫生标准》调整了硼的限值。这里的硼指的是_______(填“分子”“原子”或“元素”)。
(4)在水质检测中,TDS值是水质的一项重要指标,如图2所示某水样的TDS值为159 mg/L,其纯度为_______(填“高”“较高”“一般”或“会结水垢”)。科学家还将荧光素标记在水中的微生物上,通过观察其发光情况来判断水质的好坏,这种方法不仅没有对环境造成任何污染,而且快速、准确。
(5)贵州有美丽奇特的喀斯特地貌,但同时也有水质变硬的现象。兴趣小组同学从旅游地带回一瓶浑浊的山泉水,对其进行了沉降、过滤、吸附和蒸馏等一系列操作。以上操作中净化程度最高的是_______,通过这一系列操作_______(填“能”或“不能”)降低山泉水的硬度。
任务四:自制净水器
(6)兴趣小组同学开展了“自制简易净水器”的实践活动,得到的装置如图3所示,并用图3装置对污浊河水进行净化。
①活性炭既有吸附作用又有过滤作用,活性炭有吸附作用是因为其具有___________的结构。
②实践活动结束后,同学们对装置进行了评价,你认为一个优秀装置应该具备_______(填字母)。
A.净化水的硬度变得更小 B.制作材料廉价易得
C.制作简单,操作简便 D.设计简洁美观
43.某化学兴趣小组的同学开展了“基于特定需求制取氧气”为主题的学习活动。
任务一:实验室制取氧气
小组同学设计了如图1所示装置制取氧气。
(1)选用装置A制备O2的化学方程式为________________________。
(2)若用装置B制备O2,反应时液面应处于虚线________(填“m”或“n”)的位置。
(3)用装置C收集O2后验满的方法是________________________________。
任务二:自制简易供氧器
小组同学分别设计了如图2所示两种“家用简易供氧器”。
(4)甲、乙装置均设置了加湿仓,目的是________________________(写一点)。
(5)在制作“家用简易供氧器”时,可通过_____________________________(写两点)来控制排出氧气的流速。
44.氧气在生活、生产中都起到关键作用,如保健、急救、大型化工生产等都需要制氧,使用时通过试剂发生反应就能产生氧气的“制氧机”也越来越常见。某兴趣小组对便携家用制氧机展开探究。
Ⅰ.定性探究反应原理
(1)该制氧机中有一包过碳酸钠粉末和一包二氧化锰,向盛有过碳酸钠的烧杯中加入水,观察到产生气泡非常缓慢,向其中放入二氧化锰,立即有大量气泡产生。检验产生的气泡是氧气的方法是__________________________________________。
(2)过氧化氢溶液与二氧化锰在常温下也可以快速制氧气,从便于携带的角度分析,上述两组试剂中___________(填试剂名称)更适合用作制氧机中的制氧剂。
Ⅱ.定量探究实际制氧效率
[资料]理论上生成150 mL氧气,分别需要6%的过氧化氢溶液7.6 mL,过碳酸钠1.4 g。
(3)小组同学取上述两种药品分别加入0.2 g二氧化锰进行对比实验,比较过氧化氢溶液和过碳酸钠制氧气的效率。测得数据如图1(20 min后几乎不产生氧气)。
请根据图1分析制氧剂选择过碳酸钠的依据__________________________。
Ⅲ.探究反应的装置
(4)化学制氧机内缸原理示意图如图2。为保证制氧的效果稳定,制氧机反应仓的加水量在夏季比冬季的高,原因是__________________________________________。
(5)实验室根据上述化学制氧机原理示意图组装制取并收集氧气的装置,如图3,除A-D仪器外还需补充的仪器为__________________。
(6)小组同学利用饮料瓶、吸管、输液管等日常用品设计并制作了简易制氧机,如图4。他们想为鱼缸中的鱼供氧,能达到目的的是______(填“甲”或“乙”)。该装置与化学制氧机相比,优点是__________________________________________。
图4
45.在全球气候变化与能源转型的大背景下,绿色甲醇作为一种低碳、环保的清洁能源、正逐渐成为各国政府和业界关注的焦点。利用废气中的CO2热催化加氢合成,实现了CO2的减排和再生利用,其原理如图a所示。
Ⅰ.电解制氢
(1)光伏发电是将太阳能转化为 _______ 能,如图a电解水制取氢气的化学方程式为 ______________________ 。
(2)甲醇被认为是“零碳”燃料,甲醇燃烧能产生二氧化碳,试分析“零碳”燃料中“零碳”的含义 ______________________ 。
Ⅱ.捕集二氧化碳
(3)以石灰石为原料的钙循环捕集废气中CO2的流程如图b。
①石灰石要粉碎后再投入煅烧炉中,目的是 ______________________ 。
②图中CO2含量较高的是 _______ (填“A”或“B”)处。
Ⅲ.甲醇再利用
甲醇可以直接燃烧,也可以将甲醇转化为氢气再燃烧,甲醇转化为氢气通常有以下两种方案。
方案1:CH3OH+H2O CO2↑+3H2↑
方案2:CH3OH CO↑+2H2↑
(4)对比上述两种方案,从环保和氢气产率的角度分析:方案1的优点是 ______________ 、____________________ 。
(5)氢气可以直接加压储存在储氢罐中,从微观视角解释氢气能被压缩的原因是 ______________________ 。
46.我国力争2060年前实现碳中和,捕集、封存CO2是重要途径之一。工业上以CaO为载体,捕捉CO2的流程如图。请结合图文信息,分析思考,解决问题:
(1)结合空气的成分分析,含大量CO2的烟道气进入捕捉室后,排出的废气主要成分是____________。
(2)煅烧炉中发生反应的化学方程式为____________。
(3)从微观角度解释能利用压缩液化技术封存CO2的原因是____________。
(4)为了实现碳中和,请你从生活角度写一条措施:____________。
47.【基础实验和跨学科实践】
(1)实验室制取气体
①写出加热高锰酸钾制氧气的反应方程式_________________________________,写出仪器a的名称_______,可用装置E收集氧气的原因是_____________________(写两点)。
②实验室制取并收集二氧化碳时,应选择的发生装置是_______(填字母),验满的方法是在装置C对应的集气瓶口处放一__________________________________。
(2)基于碳中和理念设计低碳行动方案:
①用塑料瓶A收集一瓶CO2,再用相同的塑料瓶B收集一瓶空气,按图2连接装置并将其置于阳光下照射一段时间。观察到红墨水右移,证明图中两种气体中,_______保温效果较差。
②“碳中和”中的“碳”是指_______。请你提出一条低碳生活的具体做法______________。
48.某兴趣小组沿着汽车燃料发展的时间轴,开展实践探究活动。
(1)蒸汽机汽车使用煤为燃料,提高煤的燃烧效率的一种方法是_________;水由液态变为水蒸气的过程中_________发生改变。
(2)内燃机汽车使用的汽油和柴油可通过石油分馏获得。
①石油的分馏产品还有__________________(写1种)。
②汽油机的点火方式是利用喷油嘴上方的电子点火器产生电火花引燃汽油。从燃烧条件分析,电子点火器的作用是__________________。
(3)主要成分是甲烷的化石能源是_________(写1种):乙醇(C2H6O)可作汽车燃料,乙醇完全燃烧的化学方程式是___________________________。
(4)从碳中和角度分析,未来汽车燃料应有的特点是__________________(写1点)。
49.【基础实验与跨学科实践】
(1)实验室制取H2
i.图中仪器a的名称是____________。
ii.制取氢气的反应原理为_______________________________(用化学方程式表示)。
iii.实验室制取一瓶干燥的氢气,应选择的发生装置是___________(填字母序号,下同),收集装置是___________。
ⅳ.若用如下装置采用排水法收集氢气,请将该收集装置图补画完整。
(2)家用燃料的调查
i.使用蜂窝煤时,一般用废报纸、小木柴等引燃蜂窝煤,点燃废报纸、小木柴的目的是_________________。
ii.通过对比丙烷和甲烷中的含碳量可知,我国的能源结构正在向多元和________转型。
iii.下列燃料属于未来最理想燃料的是____(填字母)。
a. 一氧化碳 b. 乙醇 c. 氢气
50.(1)氢气和甲烷的燃烧实验
ⅰ.图1实验:点燃氢气前需要进行的操作是________。氢气燃烧的过程中可观察到干冷的烧杯内壁有__________。
ⅱ.图2实验:甲烷燃烧实验结束后,立即倒转烧杯,加入少量澄清石灰水,振荡后观察到______________。甲烷完全燃烧时,发生反应的化学方程式为_________________________________________。
(2)家用燃料的变迁与合理使用
某化学兴趣小组通过对某小区内居民的走访调查,了解到不同时代的家用燃料,并制作出燃料变迁过程的示意图。
ⅰ.木材作燃料时,可通过架空木材的方式使其燃烧得更旺,其原理是___________________。
ⅱ.煤作燃料时,煤不完全燃烧产生的________与人体内的血红蛋白结合,造成人体缺氧,严重时会危及生命。
ⅱi.将气态的石油气加压液化过程中,发生的是________(填“物理”或“化学”)变化。
iv.家用天然气在使用时,当发现天然气泄漏时,应采取的措施是________(填字母)。
a. 开灯检查
b. 关闭阀门,立即打开换气扇
c. 立即关闭阀门,开窗通风
化学试卷 第页(共页)
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