主题四 化学与社会发展·跨学科实践活动(综合训练)(全国通用)2026年中考化学二轮复习高效培优系列
2026-05-12
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摘要:
**基本信息**
以跨学科实践为载体,整合化学与生活、环境、材料等知识,通过新情境题型考查化学观念与科学探究能力。
**综合设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|化学与生活|5题(如1、4、6题)|结合地区文化、健康生活等情境,考查营养素、化学与健康|从物质组成(如谷氨酸钠)到性质用途,体现“性质决定用途”的化学观念|
|化学与环境|4题(如3、5、14题)|联系生态日、垃圾分类、物质循环,考查环保措施|以碳/氧/水循环为核心,构建“元素守恒”与“环境影响”的逻辑链|
|化学与材料|3题(如2、7题)|依托航空航天、家用燃料等背景,分析材料性质|从材料成分(如铝合金、碳纤维)推导功能,强化“结构决定性质”认知|
|实验探究|4题(如9、13、19、21题)|设计简易供氧器、海水淡化器等实践装置,考查操作与原理|通过“问题-设计-分析”流程,培养科学探究与实践能力|
内容正文:
主题四 化学与社会发展·跨学科实践活动
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.难度系数:0.65。
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 Li-7 O-16 Na-23 N-14 S-32 Cl-35.5 Al-27 Fe-56
第Ⅰ卷
一、单项选择题(本大题共15小题,每小题3分,共45分。每小题给出的四个选项中,只有一个最符合题意)
1.【新情境·地区文化】(本题3分)吉林省舒兰市盛产大米,被誉为“中国生态稻米之乡”,大米富含的营养素是
A.蛋白质 B.糖类 C.油脂 D.无机盐
2.(本题3分)以下常见的生活用品由合成材料制成的是
A.塑料菜篮 B.木制菜板 C.不锈钢菜刀 D.玻璃菜盘
3.(本题3分)垃圾分类对保护土壤具有重要意义,下列属于有害垃圾的是
A.陶瓷碎片 B.过期药物 C.鱼骨碎渣 D.废旧报纸
4.(本题3分)下列关于化学与人体健康的说法正确的是
A.谷物和肉能为人体提供营养物质,蔬菜、水果不能
B.甲醛能使蛋白质变质,可用于食品保鲜,延长保质期
C.老年人缺钙易导致骨质疏松
D.服药时为充分发挥药效可随意增加用药剂量
5.【新情境·传统节日】(本题3分)每年8月25日是我国“全国生态日”。下列做法不符合保护环境理念的是
A.工业废水处理达标后排放,保护水资源 B.工厂加高烟囱,减少废气对空气的污染
C.践行低碳活动,捕捉利用二氧化碳 D.回收利用废旧金属,减少矿产开采
6.(本题3分)2025年9月是我国全民健康生活方式宣传月,其主题为“培养健康生活方式,筑牢家庭健康基石”。化学知识与人体健康密切相关,下列做法正确的是
A.霉变的大米高温蒸煮后继续食用
B.为长期保存水产品用甲醛浸泡
C.缺碘会引起甲状腺肿大,可以在食盐中加入碘元素制成碘盐
D.为促进青少年的生长发育,每天应大量摄入高蛋白、高油脂的食物
7.【新情境·航空航天】(本题3分)2025年11月14日,因神舟二十号返回舱遭太空碎片撞击,原乘组转移至神舟二十一号返回。下列有关神舟飞船材料用途的对应性质解释不合理的是
A.偏二甲肼作火箭燃料——可燃性 B.碳纤维复合材料作飞船外壳——耐高温
C.铝合金作火箭的骨架——密度大 D.特种橡胶制成太空服加压层——弹性好
8.(本题3分)家用燃料使用的发展历程(括号内表示燃料主要成分)如图所示。下列说法正确的是
A.燃料不充分燃烧时不会放出热量
B.气体燃料更易充分燃烧,不会影响碳循环的平衡
C.夜间管道煤气泄漏可以开灯查找泄漏源
D.天然气与蜂窝煤相比较,是更清洁的能源
9.(本题3分)如图是某班级项目学习小组同学利用塑料瓶、吸管等生活用品设计出的简易供氧器。下列说法正确的是
A.可以通过观察加湿仓中气泡情况判断氧气的流速
B.反应仓的药品可以是高锰酸钾
C.加湿仓类似于排水集气装置
D.加湿仓利用了氧气易溶于水的物理性质
10.(本题3分)在浪浪山化学史讲座中介绍了原子模型的演变历程,如图。结合所学知识判断下列说法不正确的是
A.原子核的质量很小,体积很大
B.汤姆孙发现了电子,推翻了道尔顿的实心球模型
C.科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程
D.人类借助模型的建立,对原子的认识逐渐接近本质
11.(本题3分)同学们利用所学知识组装了一个微型空气质量“检测站”,用来检测校园内空气质量。下列物质不在检测范围的是
A.O2 B.PM2.5 C.CO D.NO2
12.(本题3分)下表对化学知识的阐述中,完全正确的一组是
A
B
①加热煮沸可以降低水的硬度
②使用乙醇汽油的优点是不污染环境
③鉴别羊毛和棉线的方法是点燃,闻气味
①馒头中富含的营养素是糖类
②制作矿泉水瓶的塑料具有热固性
③钾肥可以增强农作物的抗寒、抗旱能力
C
D
①能产生温室效应的气体有二氧化碳、臭氧、甲烷等
②酸雨可以使森林和草场受到破坏
③防止铁制品生锈可采用喷漆、涂油等方法
①一氧化碳和二氧化碳的性质不同,是因为分子的构成不同
②能闻到花香说明分子是不断运动的
③霉变的大米,高温蒸煮之后可放心食用
13.(本题3分)学习小组以“自制海水淡化器”为主题设计的作品如下图所示。下列说法错误的是
A.该设计利用的原理类似蒸馏
B.水汽化过程中,水分子的体积和间隙都增大
C.烧杯中收集的水是软水
D.一段时间后,海水可能会析出晶体
14.(本题3分)自然界中存在着“水循环”“碳循环”“氧循环”三大循环。下列说法错误的是
A.三大循环过程中元素守恒,元素化合价可能改变
B.水的天然循环既实现了水的自身净化,又完成了水资源的重新分配
C.碳、氧循环有利于维持大气中二氧化碳和氧气含量的相对稳定
D.水的天然循环是通过其三态变化实现的,碳循环、氧循环过程中均只发生化学变化
15.(本题3分)如图为某同学设计的自制简易净水装置。下列说法正确的是
A.水流方向为a端进b端出 B.活性炭可以杀菌消毒
C.鹅卵石和石英砂可过滤所有杂质 D.经过该净水装置后可得到蒸馏水
第Ⅱ卷
二、非选择题(本大题共6小题,共55分)
16.(本题6分)氢燃料电池大巴车已经参与社会服务。氢燃料电池系统包括电堆、氢气供应系统、氧气供应系统等。氢气和氧气通过在电堆中发生化学反应,实现能量转化。氢燃料电池发电效率达到80%以上。氢的储运是氢能产业链中的瓶颈问题。目前,储氢技术有了新的发展,其中金属氢化物储氢是把氢气以氢化物的形式储存在金属或合金中。如图为一些储氢材料的质量储氢密度(储氢后氢元素在储氢材料中的质量分数)。
(1)结合材料及图示,计算LiAlH4的质量储氢密度是___________(保留两位小数),储氢材料中最理想的是___________。
(2)氢燃料电池具有广阔应用前景的依据是___________。(至少答两点)
(3)氢燃料电池系统中可用电解水的方法系统供氢,其原理是___________(填写化学反应方程式),该反应属于___________(填基本反应类型)。
17.(本题8分)阅读下列短文,回答相关问题
化学为味精“发声”
食盐和味精是厨房中常见的调味品,《中国居民膳食指南2016》中指出成人每天摄入食盐不超过6克,每天摄入5克以下的食盐已足够满足机体需要。食盐中的阳离子为钠离子,中国营养学会指出,高钠摄入作为独立的风险因子,已经成为影响我国居民健康,覆盖面极广的健康隐患,如会诱发高血压等疾病。味精,主要成分是谷氨酸钠(C5H8NO4Na),其含量超过90%,其余为水和氯化钠,是增鲜调味品之一,如图是生产味精的主要流程:
但现在很多人对味精的使用存在误解。
【误区一】味精有毒
味精的主要成分就是谷氨酸钠,为白色柱状结晶体,常温下不易溶于水,在70℃-80℃时溶解性最好,鲜味最佳。谷氨酸钠存在于葡萄、番茄这些水果中,在人体代谢过程中可以产生谷氨酸(C5H9NO4),而组成蛋白质的氨基酸中谷氨酸占了20%。“味精有毒”论不攻自破。但是谷氨酸钠中含有大量的钠离子,所以在食用味精时也要注意适量。
加热时间(小时)
焦谷氨酸钠含量(%)
100℃
107℃
115℃
0.5
0.3
0.4
0.7
1.0
0.6
0.9
1.4
2.0
1.1
1.9
2.8
4.0
2.1
3.6
5.7
【误区二】味精会致癌
目前有谣言称,“当谷氨酸钠加热到100℃以上时,就会产生焦谷氨酸钠,这是味精致癌的罪魁祸首”。由于焦谷氨酸钠没有鲜味,所以“谷氨酸钠转化为焦谷氨酸钠会降低鲜味”是正确的,但是焦谷氨酸钠致癌,这个言论尚无科学证明。其次,味精在120℃时才会产生焦谷氨酸钠,失去鲜味。但量极少,对人体影响微乎其微(如表是焦谷氨酸钠含量与加热温度、加热时间的关系)。所以,从科学层面来看,所谓“味精致癌论”更多是危言耸听。
【误区三】所有菜肴都可通过添加味精来增鲜
通过科学数据表明,味精的鲜味与其水溶液的酸碱度的关系如表:
pH
<6.6
6.7~7.2
>7.2
鲜味强弱
减弱
最强
无
其实,谷氨酸对营养不良、脑发育不良、神经衰弱、癫痫等也有一定的辅助治疗作用。
(1)谷氨酸钠(C5H8NO4Na)中的阴离子为___________(写出离子符号)。
(2)图中步骤Ⅱ,可利用___________(填物质名称)进行脱色。
(3)谷氨酸(C5H9NO4)与氢氧化钠发生中和反应的方程式为___________。
(4)从定量角度分析:摄入___________g谷氨酸钠(C5H8NO4Na)含钠量相当于5.85gNaCl的含钠量。
(5)下列关于味精的说法中,合理的是___________。
A.拌凉菜使用晶体味精,应先用少量温水溶解,再浇到凉菜上
B.对所有菜肴,使用味精都可以使味道更鲜美
C.味精使用时,最好在火熄灭后,温度不太高时添加
D.“味精致癌论”没有依据,所以人们可以大量使用味精
18.(本题11分)工业上用海水获取粗盐以及实验室用粗盐制得精盐都包含许多化学实验知识,分析以下过程后填写下列空白:
(1)海水晒盐与下列操作中___________的原理相同。
(2)粗盐提纯的步骤是①___________、②___________、③蒸发、④计算产率。
(3)①、②、③操作中都用到玻璃棒,过滤操作中玻璃棒的作用是___________。
(4)操作③中,当观察到___________时,停止加热。
【拓展训练】通过晾晒海水或者煮盐井水、盐湖水等,可以蒸发除去水分,得到粗盐。粗盐中含有多种可溶性杂质(氯化镁、氯化钙等)和不溶性杂质(泥沙等)。工业上以粗盐为原料制取精盐,其生产流程如图所示
请回答下列问题:
(5)已知操作a、b、c中均含同一种操作,其名称是___________。
(6)将足量稀盐酸加入溶液C中,反应的化学方程式___________、___________。
(7)如果称量I中称得粗盐的质量为5 g,称量II中称得精盐的质量为5.1 g,则下列分析正确的是___________。
A.精盐的产率一定为98.04%
B.精盐的产率一定为10.2%
C.蒸发操作中可能有水分没有蒸干
D.溶解操作中可能有粗盐没有溶解
E.除杂过程中有NaCl生成
19.(本题6分)空气与人类生产生活紧密相关。
项目一:认识空气组成
(1)化学社团成员利用图1的实验方案测定空气中氧气含量。红磷燃烧时产生大量___________(填“白烟”或“白雾”),放出热量。
项目二:检测空气污染
化学社团成员在城郊某工厂外收集了空气样品,探究工厂附近空气中是否含有二氧化硫。
【查阅资料】二氧化硫能使澄清石灰水变浑浊,也能使红色的品红溶液褪色;二氧化碳不能使红色的品红溶液褪色。
【实验步骤】
(2)将收集到的空气样品通入到盛有少量品红溶液中,充分反应后,观察到品红溶液___________,证明该工厂附近空气中不含有二氧化硫。
【反思与评价】
(3)不选用澄清石灰水检验二氧化硫的原因是___________。
项目三:智能监控空气质量
(4)据统计某省13个市州2024年空气质量指数(AQI)平均值为74.12,依据空气质量分级标准表,2024年该省空气质量指数类别为___________。
空气质量分级标准表
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
图2为微型空气质量“检测站”。其需布设在污染源的下风口(指风吹过该污染源后,污染物被风吹走的方向)。
(5)某工厂所在地全年盛行东风,为监测该工厂的空气质量,不考虑其他因素,“检测站”需要在___________(填“东”、“南”、“西”或“北”)侧布设。
20.(本题11分)兴趣小组进行跨学科实践活动——探究土壤酸碱性对栀子花的影响。
任务一:探究调控栀子花开花的土壤酸碱措施
【查阅资料】①栀子花从土壤中吸收可溶性镁盐(如)后,花瓣呈现洁白色泽;土壤中镁盐转化为不溶性沉淀时,花瓣易泛黄。②当土壤为时,镁盐溶解度最高,栀子花开花最多;pH>7.0时,镁盐会与反应生成难溶于水的。
(1)促白促花:向土壤中施加镁盐时,该镁盐的溶解性应为___________(选填“易溶于水”或“难溶于水”);若土壤pH偏高,需施加酸性物质(如硫酸铵溶液)将pH调节至___________,确保镁盐可被吸收。
(2)防黄调控:若土壤pH过高,需避免施加___________(选填“酸性肥料”)或“碱性肥料”),防止镁盐转化为沉淀。
任务二:筛选合适的土壤调节试剂
(3)小组同学选择硫酸镁作补镁试剂,柠檬酸(可解离出)作为土壤酸化试剂。柠檬酸能与土壤中可能含有的氢氧化钾发生反应,该反应原理跟下列选项中___________(填序号)的反应原理相似。
a.
b.
c.
(4)若土壤酸性过强(pH<4.5),需施加碱性试剂调节,选用熟石灰而非氢氧化钠,原因是___________。
任务三:制备用于补镁的硫酸镁溶液
【查阅资料】①硫酸镁溶液呈无色;②工业上制备硫酸镁常用菱镁矿(主要成分为,还含有及不溶于稀硫酸的);③过量铁粉与硫酸铁溶液反应的化学方程式是。
【设计并实施实验】
(5)兴趣小组以菱镁矿为原料,在实验室制取硫酸镁
实验操作
实验现象
结论及解释
步骤I.取15 g菱镁矿加入锥形瓶中,向其中加入过量的稀硫酸,充分反应后过滤,得到滤液a和滤渣(主要成分为)。
滤液a显黄色,有气泡产生。
、与稀硫酸反应。与稀硫酸反应的化学方程式是___________。
步骤II.向滤液a中加入过量___________,充分反应后过滤,得滤液b。
有黑色固体存在;滤液b由黄色变___________。
滤液b为硫酸镁和硫酸亚铁的混合液。
除去滤液b中的硫酸亚铁,最终得到纯净的硫酸镁溶液。
21.(本题13分)人类生活和工农业生产离不开氧气。
Ⅰ.探究人体呼吸作用
下表为某同学测量的呼吸前后部分气体组成的实验数据(通常状况)。
物质
吸入空气(体积分数/%)
78
21
0.039
呼出气体(体积分数/%)
75
16
4
(1)人体呼吸时消耗产生,该过程______能量(填“吸收”或“释放”)。
(2)氮气在呼吸前后体积几乎不变。实验中呼出气体的总体积______吸入空气的总体积(填“>”“=”或“<”)。
Ⅱ.家庭制取氧气
小组同学调查得知,某款家用制氧机是利用过碳酸钠和二氧化锰同时加入水中来制取氧气。同学们利用生活中简单的材料制作了便于携带的简易制氧器,如图所示。先在反应仓中加入适量水,再先后加入过碳酸钠和二氧化锰(已知:过碳酸钠易溶于水,遇水分解为碳酸钠和过氧化氢)。
(3)写出反应仓中过氧化氢生成氧气的化学方程式______。
(4)加湿仓中的水除了有润湿氧气的作用外,还可以起到的作用是______(答一条即可)。
(5)验证加湿仓导出的气体为氧气的方法是______。
Ⅲ.探究“富氧空气”
资料:“富氧空气”是指氧气含量高于普通空气的气体,可用于航天、医疗、炼钢等。
实验一:测定“富氧空气”中氧气的含量
用如图1装置测定“富氧空气”中氧气的含量(集气瓶底部残留少量水,燃烧匙内有足量红磷,瓶中“富氧空气”体积为200mL),操作如下。
①往量筒内加入适量水,读出量筒内水的体积为100mL;
②用电点火装置点燃红磷,充分反应;
③打开止水夹,待右侧量筒内液面不再变化时,排出气球中的气体,调节两边液面在同一水平面上,读出量筒内水的体积为20mL。
(6)实验前,______(填“需要”或“不需要”)检查装置气密性。
(7)本次实验测得“富氧空气”中氧气的体积分数为______。
(8)实验过程中气球的作用是______。
实验二:研究“富氧空气”的应用
通过重油、褐煤在氧气含量不同的空气中燃烧的实验,得到有关数据如上图:
(9)结合图2,说明空气中氧气含量与燃烧产生的温度的关系:______。
(10)结合图3,简述减少燃料燃烧产生尾气污染的措施:______(答一条即可)。
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主题四 化学与社会发展·跨学科实践活动
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.难度系数:0.65。
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 Li-7 O-16 Na-23 N-14 S-32 Cl-35.5 Al-27 Fe-56
第Ⅰ卷
一、单项选择题(本大题共15小题,每小题3分,共45分。每小题给出的四个选项中,只有一个最符合题意)
1.【新情境·地区文化】(本题3分)吉林省舒兰市盛产大米,被誉为“中国生态稻米之乡”,大米富含的营养素是
A.蛋白质 B.糖类 C.油脂 D.无机盐
【答案】B
【详解】A、蛋白质主要存在于肉类、豆类和蛋类等中;
B、大米富含淀粉,淀粉属于糖类;
C、油脂主要包括动物脂肪、植物油脂等;
D、无机盐指矿物质,如钙、铁等。
2.(本题3分)以下常见的生活用品由合成材料制成的是
A.塑料菜篮 B.木制菜板 C.不锈钢菜刀 D.玻璃菜盘
【答案】A
【详解】A、塑料是三大合成材料之一;
B、木材是天然生长的,属于天然有机材料;
C、不锈钢是铁的合金,属于金属材料;
D、玻璃属于无机非金属材料。
3.(本题3分)垃圾分类对保护土壤具有重要意义,下列属于有害垃圾的是
A.陶瓷碎片 B.过期药物 C.鱼骨碎渣 D.废旧报纸
【答案】B
【详解】A、陶瓷碎片属于其他垃圾(干垃圾),它难以回收,且不含有毒有害物质,不属于有害垃圾。
B、过期药物含有有毒有害的化学成分,随意丢弃会污染土壤、水源,属于有害垃圾。
C、鱼骨碎渣是易腐烂的有机物,属于厨余垃圾(湿垃圾),不属于有害垃圾。
D、废旧报纸可以回收再利用,属于可回收物,不属于有害垃圾。
故选:B。
4.(本题3分)下列关于化学与人体健康的说法正确的是
A.谷物和肉能为人体提供营养物质,蔬菜、水果不能
B.甲醛能使蛋白质变质,可用于食品保鲜,延长保质期
C.老年人缺钙易导致骨质疏松
D.服药时为充分发挥药效可随意增加用药剂量
【答案】C
【详解】A.蔬菜、水果富含维生素等营养物质,也可为人体提供营养,错误。
B.甲醛有毒,会危害人体健康,严禁用于食品保鲜,错误。
C.钙是骨骼和牙齿的重要组成成分,老年人缺钙易导致骨质疏松,正确。
D.随意增加用药剂量会损害人体健康,需遵医嘱按量服药,错误。
5.【新情境·传统节日】(本题3分)每年8月25日是我国“全国生态日”。下列做法不符合保护环境理念的是
A.工业废水处理达标后排放,保护水资源 B.工厂加高烟囱,减少废气对空气的污染
C.践行低碳活动,捕捉利用二氧化碳 D.回收利用废旧金属,减少矿产开采
【答案】B
【详解】A、工业废水处理达标后排放可避免水体污染,符合环保理念,表述正确。
B、加高烟囱仅将废气排放到更高空域,废气中污染物总质量没有减少,仍会造成大范围大气污染,无法减少空气污染,不符合环保理念,表述错误。
C、捕捉利用二氧化碳可减少温室气体排放,缓解温室效应,符合环保理念,表述正确。
D、回收利用废旧金属可节约金属矿产资源,减少矿产开采带来的生态破坏,符合环保理念,表述正确。
6.(本题3分)2025年9月是我国全民健康生活方式宣传月,其主题为“培养健康生活方式,筑牢家庭健康基石”。化学知识与人体健康密切相关,下列做法正确的是
A.霉变的大米高温蒸煮后继续食用
B.为长期保存水产品用甲醛浸泡
C.缺碘会引起甲状腺肿大,可以在食盐中加入碘元素制成碘盐
D.为促进青少年的生长发育,每天应大量摄入高蛋白、高油脂的食物
【答案】C
【详解】A:霉变大米中含有黄曲霉毒素,该毒素性质稳定,高温蒸煮无法将其破坏,食用后会损害人体健康,做法错误。
B:甲醛有毒,能使蛋白质发生变性,会危害人体健康,禁止用甲醛浸泡食品,做法错误。
C:碘是人体必需的微量元素,缺碘会引起甲状腺肿大,食盐中适量添加含碘物质可补充人体所需的碘元素,预防相关疾病,做法正确。
D:青少年生长发育需要均衡营养,大量摄入高蛋白、高油脂食物会加重身体代谢负担,不利于健康,做法错误。
7.【新情境·航空航天】(本题3分)2025年11月14日,因神舟二十号返回舱遭太空碎片撞击,原乘组转移至神舟二十一号返回。下列有关神舟飞船材料用途的对应性质解释不合理的是
A.偏二甲肼作火箭燃料——可燃性 B.碳纤维复合材料作飞船外壳——耐高温
C.铝合金作火箭的骨架——密度大 D.特种橡胶制成太空服加压层——弹性好
【答案】C
【详解】A、偏二甲肼具有可燃性,可作火箭燃料,性质对应合理。
B、飞船返回时与大气摩擦会产生大量热量,碳纤维复合材料耐高温,适合制作飞船外壳,性质对应合理。
C、铝合金作火箭骨架是利用其密度小、强度高的特点,密度大会增加火箭自重,不利于发射,该解释不合理。
D、特种橡胶弹性好,可满足太空服加压层的使用需求,性质对应合理。
8.(本题3分)家用燃料使用的发展历程(括号内表示燃料主要成分)如图所示。下列说法正确的是
A.燃料不充分燃烧时不会放出热量
B.气体燃料更易充分燃烧,不会影响碳循环的平衡
C.夜间管道煤气泄漏可以开灯查找泄漏源
D.天然气与蜂窝煤相比较,是更清洁的能源
【答案】D
【详解】A、燃烧(包括充分燃烧和不充分燃烧)都是放热反应,例如碳不充分燃烧生成一氧化碳()时也会放出热量,该说法错误。
B、气体燃料(如天然气等)燃烧会生成二氧化碳(),仍会增加大气中的含量,影响碳循环的平衡,该说法错误。
C、管道煤气的主要成分包括一氧化碳()、氢气()等可燃性气体,开灯时产生的电火花可能引燃泄漏的气体,引发爆炸。因此,煤气泄漏时不能开灯查找泄漏源,该说法错误。
D、天然气(主要成分为)燃烧只生成二氧化碳和水,而蜂窝煤(主要成分为)燃烧可能产生一氧化碳、烟尘等污染物。因此,天然气是更清洁的能源,该说法正确。
故选:D。
9.(本题3分)如图是某班级项目学习小组同学利用塑料瓶、吸管等生活用品设计出的简易供氧器。下列说法正确的是
A.可以通过观察加湿仓中气泡情况判断氧气的流速
B.反应仓的药品可以是高锰酸钾
C.加湿仓类似于排水集气装置
D.加湿仓利用了氧气易溶于水的物理性质
【答案】A
【详解】A.氧气不易溶于水,从反应仓中导出进入加湿仓后,可以通过观察加湿仓中气泡情况判断氧气的流速。A正确;
B.高锰酸钾需要在加热条件下反应产生氧气,此装置不能进行加热。B不正确;
C.加湿仓的作用不是收集氧气,而是对氧气进行加湿,并且可以类似于排水集气装置通过观察加湿仓中气泡情况判断氧气的流速。C不正确;
D.加湿仓利用了氧气不易溶于水的物理性质。D不正确。
故选A。
10.(本题3分)在浪浪山化学史讲座中介绍了原子模型的演变历程,如图。结合所学知识判断下列说法不正确的是
A.原子核的质量很小,体积很大
B.汤姆孙发现了电子,推翻了道尔顿的实心球模型
C.科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程
D.人类借助模型的建立,对原子的认识逐渐接近本质
【答案】A
【详解】A、原子核的质量很大,体积很小,该选项错误。
B、汤姆孙发现了电子,证明原子不是实心球体,推翻了道尔顿的实心球模型,该选项正确。
C、从原子模型的演变历程可以看出,科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程,该选项正确。
D、人类借助模型的建立,对原子的认识逐渐接近本质,该选项正确。
故选A。
11.(本题3分)同学们利用所学知识组装了一个微型空气质量“检测站”,用来检测校园内空气质量。下列物质不在检测范围的是
A.O2 B.PM2.5 C.CO D.NO2
【答案】A
【详解】A、氧气是空气的主要成分(约占21%),是生命必需的气体,不属于污染物。因此O2不在检测范围,符合题意;
B、PM2.5指直径小于或等于2.5微米的颗粒物,能深入人体肺部,对健康有害(如引发呼吸系统疾病)。它是空气质量指数(AQI)的核心监测指标之一,属于常见空气污染物。不符合题意;
C、一氧化碳是一种无色无味的有毒气体,主要来自汽车尾气或燃料不完全燃烧。吸入过量会导致中毒,甚至死亡,是空气质量检测的常规污染物,不符合题意;
D、二氧化氮是一种红棕色气体,主要来自汽车尾气和工业排放。它会刺激呼吸道、引发酸雨,是空气质量检测的重要污染物,不符合题意。
故选A。
12.(本题3分)下表对化学知识的阐述中,完全正确的一组是
A
B
①加热煮沸可以降低水的硬度
②使用乙醇汽油的优点是不污染环境
③鉴别羊毛和棉线的方法是点燃,闻气味
①馒头中富含的营养素是糖类
②制作矿泉水瓶的塑料具有热固性
③钾肥可以增强农作物的抗寒、抗旱能力
C
D
①能产生温室效应的气体有二氧化碳、臭氧、甲烷等
②酸雨可以使森林和草场受到破坏
③防止铁制品生锈可采用喷漆、涂油等方法
①一氧化碳和二氧化碳的性质不同,是因为分子的构成不同
②能闻到花香说明分子是不断运动的
③霉变的大米,高温蒸煮之后可放心食用
【答案】C
【详解】A、②乙醇汽油燃烧仍会产生部分污染物,并非完全不污染环境,因此A不完全正确。
B、②制作矿泉水瓶的塑料具有热塑性,不是热固性;③磷肥可以增强农作物的抗寒、抗旱能力,钾肥的作用是增强抗病虫害和抗倒伏能力,因此B不完全正确。
C、①二氧化碳、臭氧、甲烷都是能产生温室效应的气体;②酸雨显酸性,可腐蚀、破坏森林和草场;③喷漆、涂油能隔绝氧气和水,可防止铁制品生锈,全部表述正确。
D、③霉变的大米含有黄曲霉毒素,高温蒸煮也无法破坏其毒性,不能食用,因此D不完全正确。
13.(本题3分)学习小组以“自制海水淡化器”为主题设计的作品如下图所示。下列说法错误的是
A.该设计利用的原理类似蒸馏
B.水汽化过程中,水分子的体积和间隙都增大
C.烧杯中收集的水是软水
D.一段时间后,海水可能会析出晶体
【答案】B
【详解】A、该设计通过加热使海水中的水蒸发,再冷凝得到淡水,原理与蒸馏相同,说法正确。
B、水汽化是物理变化,水分子本身的体积不发生改变,仅水分子间的间隙增大,说法错误。
C、该方法收集到的水是蒸馏水,不含可溶性钙、镁化合物,属于软水,说法正确。
D、海水蒸发过程中溶剂质量减少,当海水达到饱和状态后继续蒸发溶剂,就会析出晶体,说法正确。
14.(本题3分)自然界中存在着“水循环”“碳循环”“氧循环”三大循环。下列说法错误的是
A.三大循环过程中元素守恒,元素化合价可能改变
B.水的天然循环既实现了水的自身净化,又完成了水资源的重新分配
C.碳、氧循环有利于维持大气中二氧化碳和氧气含量的相对稳定
D.水的天然循环是通过其三态变化实现的,碳循环、氧循环过程中均只发生化学变化
【答案】D
【详解】A、在三大循环中,元素(如氢、氧、碳)遵循质量守恒定律,不会被创造或消灭,只是形式改变(元素守恒)。同时,元素化合价在循环过程中可能发生变化,例如:氧循环中,氧气(O2)中氧为0价,二氧化碳中氧变为-2价。因此,该说法正确。
B、水的天然循环包括蒸发、凝结、降水等过程:蒸发时,水从液态变为气态,杂质被留下,类似蒸馏过程,实现净化。降水将水从海洋带到陆地,或在不同地区分布,实现资源分配(如雨雪补充淡水资源),因此,该说法正确。
C、碳循环和氧循环相互关联:光合作用吸收CO2释放O2,呼吸作用和燃烧消耗O2释放CO2。这些过程平衡了大气中CO2和O2的含量,避免其大幅波动。因此,该说法正确。
D、水的天然循环:主要通过三态变化(固态→液态→气态)实现,如蒸发(物理变化)、凝结(物理变化)、降水(物理变化)。碳循环和氧循环:并非“均只发生化学变化”。碳循环包括物理变化(如CO2溶解于水是物理溶解)和化学变化(如光合作用、呼吸作用);氧循环也包括物理变化(如氧气扩散、溶解)和化学变化(如燃烧)。因此,该说法错误。
故选D。
15.(本题3分)如图为某同学设计的自制简易净水装置。下列说法正确的是
A.水流方向为a端进b端出 B.活性炭可以杀菌消毒
C.鹅卵石和石英砂可过滤所有杂质 D.经过该净水装置后可得到蒸馏水
【答案】A
【详解】A、为了保证过滤效果,水流应从上方粗过滤层(鹅卵石)进入,依次经过石英砂、活性炭,最后从下方流出,即水流方向为a端进b端出,故A选项正确;
B、活性炭的作用是吸附色素和异味,不具备杀菌消毒的功能,杀菌消毒需要使用消毒剂或紫外线等措施,故B选项错误;
C、鹅卵石和石英砂的颗粒间隙较大,只能过滤水中较大的不溶性杂质,无法过滤所有杂质(比如微小的不溶物、可溶性物质),故C选项错误;
D、该装置只能除去不溶性杂质、色素和异味,无法除去水中的可溶性钙、镁化合物等可溶性杂质,因此得到的不是蒸馏水,故D选项错误;
故选A。
第Ⅱ卷
二、非选择题(本大题共6小题,共55分)
16.(本题6分)氢燃料电池大巴车已经参与社会服务。氢燃料电池系统包括电堆、氢气供应系统、氧气供应系统等。氢气和氧气通过在电堆中发生化学反应,实现能量转化。氢燃料电池发电效率达到80%以上。氢的储运是氢能产业链中的瓶颈问题。目前,储氢技术有了新的发展,其中金属氢化物储氢是把氢气以氢化物的形式储存在金属或合金中。如图为一些储氢材料的质量储氢密度(储氢后氢元素在储氢材料中的质量分数)。
(1)结合材料及图示,计算LiAlH4的质量储氢密度是___________(保留两位小数),储氢材料中最理想的是___________。
(2)氢燃料电池具有广阔应用前景的依据是___________。(至少答两点)
(3)氢燃料电池系统中可用电解水的方法系统供氢,其原理是___________(填写化学反应方程式),该反应属于___________(填基本反应类型)。
【答案】(1) 10.53%
(2)氢燃料电池发电效率在80%以上,远高于传统燃料;氢气反应产物仅为水,不会造成环境污染
(3) 分解反应
【详解】(1)质量储氢密度是储氢材料中氢元素的质量分数,的相对分子质量为,氢元素质量分数为;
储氢密度越高性能越好,图中的储氢密度最高,是最理想的储氢材料。
(2)结合题干信息和氢气性质:题干明确氢燃料电池发电效率在80%以上,远高于传统燃料;氢气反应产物仅为水,不会造成环境污染,因此应用前景广阔。
(3)电解水生成氢气和氧气,反应由一种物质生成两种物质,符合“一变多”的特征,属于分解反应。
17.(本题8分)阅读下列短文,回答相关问题
化学为味精“发声”
食盐和味精是厨房中常见的调味品,《中国居民膳食指南2016》中指出成人每天摄入食盐不超过6克,每天摄入5克以下的食盐已足够满足机体需要。食盐中的阳离子为钠离子,中国营养学会指出,高钠摄入作为独立的风险因子,已经成为影响我国居民健康,覆盖面极广的健康隐患,如会诱发高血压等疾病。味精,主要成分是谷氨酸钠(C5H8NO4Na),其含量超过90%,其余为水和氯化钠,是增鲜调味品之一,如图是生产味精的主要流程:
但现在很多人对味精的使用存在误解。
【误区一】味精有毒
味精的主要成分就是谷氨酸钠,为白色柱状结晶体,常温下不易溶于水,在70℃-80℃时溶解性最好,鲜味最佳。谷氨酸钠存在于葡萄、番茄这些水果中,在人体代谢过程中可以产生谷氨酸(C5H9NO4),而组成蛋白质的氨基酸中谷氨酸占了20%。“味精有毒”论不攻自破。但是谷氨酸钠中含有大量的钠离子,所以在食用味精时也要注意适量。
加热时间(小时)
焦谷氨酸钠含量(%)
100℃
107℃
115℃
0.5
0.3
0.4
0.7
1.0
0.6
0.9
1.4
2.0
1.1
1.9
2.8
4.0
2.1
3.6
5.7
【误区二】味精会致癌
目前有谣言称,“当谷氨酸钠加热到100℃以上时,就会产生焦谷氨酸钠,这是味精致癌的罪魁祸首”。由于焦谷氨酸钠没有鲜味,所以“谷氨酸钠转化为焦谷氨酸钠会降低鲜味”是正确的,但是焦谷氨酸钠致癌,这个言论尚无科学证明。其次,味精在120℃时才会产生焦谷氨酸钠,失去鲜味。但量极少,对人体影响微乎其微(如表是焦谷氨酸钠含量与加热温度、加热时间的关系)。所以,从科学层面来看,所谓“味精致癌论”更多是危言耸听。
【误区三】所有菜肴都可通过添加味精来增鲜
通过科学数据表明,味精的鲜味与其水溶液的酸碱度的关系如表:
pH
<6.6
6.7~7.2
>7.2
鲜味强弱
减弱
最强
无
其实,谷氨酸对营养不良、脑发育不良、神经衰弱、癫痫等也有一定的辅助治疗作用。
(1)谷氨酸钠(C5H8NO4Na)中的阴离子为___________(写出离子符号)。
(2)图中步骤Ⅱ,可利用___________(填物质名称)进行脱色。
(3)谷氨酸(C5H9NO4)与氢氧化钠发生中和反应的方程式为___________。
(4)从定量角度分析:摄入___________g谷氨酸钠(C5H8NO4Na)含钠量相当于5.85gNaCl的含钠量。
(5)下列关于味精的说法中,合理的是___________。
A.拌凉菜使用晶体味精,应先用少量温水溶解,再浇到凉菜上
B.对所有菜肴,使用味精都可以使味道更鲜美
C.味精使用时,最好在火熄灭后,温度不太高时添加
D.“味精致癌论”没有依据,所以人们可以大量使用味精
【答案】(1)
(2)活性炭
(3)
(4)16.9
(5)AC
【详解】(1)谷氨酸钠(C5H8NO4Na)中的阳离子为Na+,则阴离子为。
(2)活性炭具有吸附性,能吸附色素和异味。
(3)中和反应生成盐和水,谷氨酸和氢氧化钠反应生成谷氨酸钠和水,反应的化学方程式为:。
(4)5.85g氯化钠中钠元素的质量为,则含有2.3g钠元素的谷氨酸钠的质量为。
(5)A、由题干可知,谷氨酸钠常温下不易溶于水,则拌凉菜使用晶体味精,应先用少量温水溶解,再浇到凉菜上,该选项说法合理;
B、不是所有菜肴,使用味精都可以使味道更鲜美,该选项说法不合理;
C、由题干可知,味精在120℃时才会产生焦谷氨酸钠,失去鲜味,则最好在火熄灭后,温度不太高时添加,该选项说法合理;
D、“味精致癌论”没有依据,但也不能大量使用味精,该选项说法不合理。
故选AC。
18.(本题11分)工业上用海水获取粗盐以及实验室用粗盐制得精盐都包含许多化学实验知识,分析以下过程后填写下列空白:
(1)海水晒盐与下列操作中___________的原理相同。
(2)粗盐提纯的步骤是①___________、②___________、③蒸发、④计算产率。
(3)①、②、③操作中都用到玻璃棒,过滤操作中玻璃棒的作用是___________。
(4)操作③中,当观察到___________时,停止加热。
【拓展训练】通过晾晒海水或者煮盐井水、盐湖水等,可以蒸发除去水分,得到粗盐。粗盐中含有多种可溶性杂质(氯化镁、氯化钙等)和不溶性杂质(泥沙等)。工业上以粗盐为原料制取精盐,其生产流程如图所示
请回答下列问题:
(5)已知操作a、b、c中均含同一种操作,其名称是___________。
(6)将足量稀盐酸加入溶液C中,反应的化学方程式___________、___________。
(7)如果称量I中称得粗盐的质量为5 g,称量II中称得精盐的质量为5.1 g,则下列分析正确的是___________。
A.精盐的产率一定为98.04%
B.精盐的产率一定为10.2%
C.蒸发操作中可能有水分没有蒸干
D.溶解操作中可能有粗盐没有溶解
E.除杂过程中有NaCl生成
【答案】(1)蒸发
(2) 溶解 过滤
(3)引流
(4)蒸发皿中出现较多固体
(5)过滤
(6)
(7)CE
【详解】(1)海水晒盐是通过蒸发水分使氯化钠结晶析出,原理和蒸发操作相同。
(2)实验室粗盐提纯的步骤为:溶解、过滤、蒸发、计算产率,因此①为溶解、②为过滤。
(3)过滤操作中,玻璃棒的作用是引流,防止液体倾倒时洒出。
(4)蒸发操作时,当蒸发皿中出现较多固体时就停止加热,利用余热将剩余水分蒸干,防止固体飞溅。
(5)该流程中,操作a除去粗盐中不溶性杂质,操作b除去氢氧化镁沉淀,操作c除去碳酸钙沉淀,都需要分离固体和液体,共同操作是过滤。
(6)除杂过程中加入了过量的NaOH和Na2CO3,因此加入稀盐酸后,稀盐酸分别和过量的氢氧化钠、碳酸钠反应,化学方程式分别为:、。
(7)精盐质量大于粗盐质量,原因分析:
A、根据题意可知,精盐的质量为5.1g,粗盐的质量为5g,由此可算出产率超过100%,分析错误,不符合题意;
B、由A选项分析可知,产率超过100%,分析错误,不符合题意;
C、蒸发时水分没有蒸干,会导致称得的精盐质量偏大,分析正确,符合题意;
D、溶解时粗盐未溶解,会导致最终精盐质量偏小,分析错误,不符合题意;
E、除杂过程中,沉淀反应、中和反应都会生成新的NaCl,使最终得到的精盐质量增加,分析正确,符合题意。
故选:CE。
19.(本题6分)空气与人类生产生活紧密相关。
项目一:认识空气组成
(1)化学社团成员利用图1的实验方案测定空气中氧气含量。红磷燃烧时产生大量___________(填“白烟”或“白雾”),放出热量。
项目二:检测空气污染
化学社团成员在城郊某工厂外收集了空气样品,探究工厂附近空气中是否含有二氧化硫。
【查阅资料】二氧化硫能使澄清石灰水变浑浊,也能使红色的品红溶液褪色;二氧化碳不能使红色的品红溶液褪色。
【实验步骤】
(2)将收集到的空气样品通入到盛有少量品红溶液中,充分反应后,观察到品红溶液___________,证明该工厂附近空气中不含有二氧化硫。
【反思与评价】
(3)不选用澄清石灰水检验二氧化硫的原因是___________。
项目三:智能监控空气质量
(4)据统计某省13个市州2024年空气质量指数(AQI)平均值为74.12,依据空气质量分级标准表,2024年该省空气质量指数类别为___________。
空气质量分级标准表
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
图2为微型空气质量“检测站”。其需布设在污染源的下风口(指风吹过该污染源后,污染物被风吹走的方向)。
(5)某工厂所在地全年盛行东风,为监测该工厂的空气质量,不考虑其他因素,“检测站”需要在___________(填“东”、“南”、“西”或“北”)侧布设。
【答案】(1)白烟
(2)不褪色
(3)二氧化碳也能使澄清石灰水变浑浊,无法区分是二氧化硫还是二氧化碳导致的浑浊
(4)良
(5)西
【详解】(1)红磷燃烧时产生大量白烟,放出热量。
(2)根据资料,二氧化硫能使红色品红溶液褪色,而二氧化碳不能,因此若该工厂附近空气中不含有二氧化硫,加入品红溶液振荡后,会观察到品红溶液不褪色。
(3)二氧化碳也能使澄清石灰水变浑浊,无法区分是二氧化硫还是二氧化碳导致的浑浊,因此不能用澄清石灰水检验二氧化硫。
(4)某省13个市州2024年空气质量指数(AQI)平均值为74.12,介于51~100,根据空气质量分级标准表可知,2024年该省空气质量指数类别为良。
(5)工厂全年盛行东风,污染物会被风吹向西方(下风口),因此 “检测站” 需设在工厂的西侧才能监测到污染物。
20.(本题11分)兴趣小组进行跨学科实践活动——探究土壤酸碱性对栀子花的影响。
任务一:探究调控栀子花开花的土壤酸碱措施
【查阅资料】①栀子花从土壤中吸收可溶性镁盐(如)后,花瓣呈现洁白色泽;土壤中镁盐转化为不溶性沉淀时,花瓣易泛黄。②当土壤为时,镁盐溶解度最高,栀子花开花最多;pH>7.0时,镁盐会与反应生成难溶于水的。
(1)促白促花:向土壤中施加镁盐时,该镁盐的溶解性应为___________(选填“易溶于水”或“难溶于水”);若土壤pH偏高,需施加酸性物质(如硫酸铵溶液)将pH调节至___________,确保镁盐可被吸收。
(2)防黄调控:若土壤pH过高,需避免施加___________(选填“酸性肥料”)或“碱性肥料”),防止镁盐转化为沉淀。
任务二:筛选合适的土壤调节试剂
(3)小组同学选择硫酸镁作补镁试剂,柠檬酸(可解离出)作为土壤酸化试剂。柠檬酸能与土壤中可能含有的氢氧化钾发生反应,该反应原理跟下列选项中___________(填序号)的反应原理相似。
a.
b.
c.
(4)若土壤酸性过强(pH<4.5),需施加碱性试剂调节,选用熟石灰而非氢氧化钠,原因是___________。
任务三:制备用于补镁的硫酸镁溶液
【查阅资料】①硫酸镁溶液呈无色;②工业上制备硫酸镁常用菱镁矿(主要成分为,还含有及不溶于稀硫酸的);③过量铁粉与硫酸铁溶液反应的化学方程式是。
【设计并实施实验】
(5)兴趣小组以菱镁矿为原料,在实验室制取硫酸镁
实验操作
实验现象
结论及解释
步骤I.取15 g菱镁矿加入锥形瓶中,向其中加入过量的稀硫酸,充分反应后过滤,得到滤液a和滤渣(主要成分为)。
滤液a显黄色,有气泡产生。
、与稀硫酸反应。与稀硫酸反应的化学方程式是___________。
步骤II.向滤液a中加入过量___________,充分反应后过滤,得滤液b。
有黑色固体存在;滤液b由黄色变___________。
滤液b为硫酸镁和硫酸亚铁的混合液。
除去滤液b中的硫酸亚铁,最终得到纯净的硫酸镁溶液。
【答案】(1) 易溶于水 5.0~6.0
(2)碱性肥料
(3)c
(4)氢氧化钠腐蚀性强,价格昂贵,熟石灰廉价易得、碱性温和
(5) ; 铁粉 浅绿色
【详解】(1)向土壤中施加镁盐,镁离子被植物根系吸收,则镁盐的溶解性应为易溶于水;当土壤为时,镁盐溶解度最高,栀子花开花最多,因此土壤pH偏高,需施加酸性物质(如硫酸铵溶液)将pH调节至5.0~6.0,确保镁盐可被吸收;
(2)若土壤pH过高,需避免施加碱性肥料,防止镁盐转化为沉淀;
(3)柠檬酸(酸)和氢氧化钾(碱)的反应是酸碱中和反应,属于复分解反应;
a、该反应是由一种物质反应生成多种物质,属于分解反应,故不符合题意;
b、该反应是由一种单质和一种化合物反应生成另外一种单质和化合物的反应,属于置换反应,故不符合题意;
c、该反应是盐酸和氢氧化铜反应生成氯化铜和水,是酸碱中和反应,属于复分解反应,反应原理一致,故选:c;
(4)氢氧化钠腐蚀性远强于熟石灰,且成本更高,熟石灰廉价易得、碱性强度适合调节土壤,不会过度碱化,因此选用熟石灰调节土壤;
(5)碳酸镁和稀硫酸发生复分解反应,反应生成硫酸镁、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:;滤液a中含硫酸铁(黄色),根据资料给出的反应,需要加入过量铁粉将硫酸铁转化为硫酸亚铁,滤液b为硫酸镁和硫酸亚铁的混合液,根据实验现象有黑色固体存在,因此需要加入过量铁粉将硫酸铁转化为硫酸亚铁,硫酸亚铁溶液为浅绿色,因此实验现象滤液b由黄色变为浅绿色。
21.(本题13分)人类生活和工农业生产离不开氧气。
Ⅰ.探究人体呼吸作用
下表为某同学测量的呼吸前后部分气体组成的实验数据(通常状况)。
物质
吸入空气(体积分数/%)
78
21
0.039
呼出气体(体积分数/%)
75
16
4
(1)人体呼吸时消耗产生,该过程______能量(填“吸收”或“释放”)。
(2)氮气在呼吸前后体积几乎不变。实验中呼出气体的总体积______吸入空气的总体积(填“>”“=”或“<”)。
Ⅱ.家庭制取氧气
小组同学调查得知,某款家用制氧机是利用过碳酸钠和二氧化锰同时加入水中来制取氧气。同学们利用生活中简单的材料制作了便于携带的简易制氧器,如图所示。先在反应仓中加入适量水,再先后加入过碳酸钠和二氧化锰(已知:过碳酸钠易溶于水,遇水分解为碳酸钠和过氧化氢)。
(3)写出反应仓中过氧化氢生成氧气的化学方程式______。
(4)加湿仓中的水除了有润湿氧气的作用外,还可以起到的作用是______(答一条即可)。
(5)验证加湿仓导出的气体为氧气的方法是______。
Ⅲ.探究“富氧空气”
资料:“富氧空气”是指氧气含量高于普通空气的气体,可用于航天、医疗、炼钢等。
实验一:测定“富氧空气”中氧气的含量
用如图1装置测定“富氧空气”中氧气的含量(集气瓶底部残留少量水,燃烧匙内有足量红磷,瓶中“富氧空气”体积为200mL),操作如下。
①往量筒内加入适量水,读出量筒内水的体积为100mL;
②用电点火装置点燃红磷,充分反应;
③打开止水夹,待右侧量筒内液面不再变化时,排出气球中的气体,调节两边液面在同一水平面上,读出量筒内水的体积为20mL。
(6)实验前,______(填“需要”或“不需要”)检查装置气密性。
(7)本次实验测得“富氧空气”中氧气的体积分数为______。
(8)实验过程中气球的作用是______。
实验二:研究“富氧空气”的应用
通过重油、褐煤在氧气含量不同的空气中燃烧的实验,得到有关数据如上图:
(9)结合图2,说明空气中氧气含量与燃烧产生的温度的关系:______。
(10)结合图3,简述减少燃料燃烧产生尾气污染的措施:______(答一条即可)。
【答案】(1)释放
(2)>
(3)
(4)观察氧气的输出速率(或除去氧气中混有的可溶性杂质、缓冲气压等,合理即可)
(5)将带火星的木条放在加湿仓的导管口,若木条复燃,证明导出的气体是氧气
(6)需要
(7)40%
(8)平衡气压,防止红磷燃烧放热使瓶内压强过大,冲开橡胶塞
(9)在一定范围内,燃烧产生的温度随氧气含量升高而升高,当氧气含量超过一定值后,燃烧产生的温度随氧气含量升高略有下降
(10)增大燃烧时的氧气浓度(或使用富氧空气助燃,合理即可)
【详解】(1)呼吸作用属于缓慢氧化反应,过程中释放能量,为人体生命活动供能。
(2)氮气在呼吸过程中不参与反应,体积几乎不变,由表中数据可知,呼出气体中氮气体积分数降低,说明呼出气体总体积大于吸入空气的总体积。
(3)略。
(4)氧气经过加湿仓的水时会产生气泡,通过气泡产生的快慢可判断氧气生成速率,同时水也可洗去氧气中混有的杂质。
(5)氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,利用该性质检验氧气。
(6)若装置气密性不好,会导致进入集气瓶的水偏少,测量结果不准确,因此实验前必须检查装置气密性。
(7)消耗的氧气体积等于量筒内减少的水的体积:,氧气体积分数为。
(8)红磷燃烧放热,装置内气体受热膨胀,气球可以缓冲瓶内压强,避免装置漏气或损坏。
(9)由图2曲线变化趋势可知,在一定范围内,燃烧产生的温度随氧气含量升高而升高,当氧气含量超过一定值后,燃烧产生的温度随氧气含量升高略有下降。
(10)由图3可知,氧气含量越高,燃料燃烧产生的烟气量越少,因此增大氧气浓度可使燃料充分燃烧,减少尾气污染。
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