热点01 天津地域特色素材(热点专练)(天津专用)2026年中考化学二轮复习讲练测
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内容正文:
热点01 天津地域特色素材
1.下列天津传统工艺中涉及化学变化的是( )
A.杨柳青年画矿物颜料研磨上色 B.海河三岔口冬季冰面凝结成镜
C.泥人张彩塑生坯入窑高温烧制 D.滨海新区汉沽盐场海水晒盐
2.制作下列中国传统手工艺品的主要原料属于金属单质的是( )
A.蔚县剪纸 B.山东面塑
C.天津泥人 D.芜湖铁画
3.天津“十八街麻花”,是天津的特色小吃。它为人体提供的营养素主要是( )
A.维生素 B.蛋白质
C.糖类 D.水
4.“绿水青山就是金山银山”。为了实现这一目标,天津采取了很多措施比如开始实行电动公交出行,升级改造燃煤锅炉等。你认为下列做法与这一理念不相符的是( )
A.工业废水经处理达标后排放
B.不用木炭进行露天烧烤
C.植树造林,增大绿化面积
D.焚烧落叶,减少垃圾的运输量
5.下列特色菜中,富含淀粉的是( )
A.安徽卤鸭 B.东北酸菜
C.湖南干笋 D.天津麻花
6.中国科学院天津工业生物技术研究所研究成果“无细胞化学酶系统催化合成淀粉”相关论文在国际学术期刊《Nature》上发表,是合成过程中的一种中间产物。下列有关的说法正确的是( )
A.该物质由碳原子、氢原子和氧原子构成
B.碳元素的质量分数为×100%
C.碳、氢、氧三种元素的质量比为1:2:1
D.该物质有12个原子
7.天津杨柳青年画以矿物颜料绘制,其朱红色颜料的主要成分为氧化铁(Fe2O3)。从物质分类角度判断,氧化铁属于( )
A.混合物 B.单质
C.有机物 D.氧化物
8.京津冀地区有很多国家级“非物质文化遗产”,图与之相关的制作过程中涉及化学变化的是( )
A.北京玉雕 B.蔚县打铁花
C.勾画衡水内画 D.制作天津泥人张彩塑
9.“十八街麻花”是天津地方特色美食,其主要食材“面粉”中富含的营养素是( )
A.糖类 B.油脂
C.蛋白质 D.维生素
10.淀粉是粮食最主要的组分,也是重要的工业原料。中国科学院天津工业生物技术研究所马延和等报道了由 11 步核心反应组成的人工淀粉合成途径(ASAP),该途径偶联化学催化与生物催化反应,在实验室实现了从二氧化碳和氢气到淀粉分子的人工全合成。针对这一成果,以下说法中不正确的是( )
A.完全摆脱了对传统农业生产的依赖
B.这一过程完成了能量贮存
C.此转化过程预示粮食生产的工厂化成为可能
D.这项研究为减少碳排放提供了一个新的途径
11.天津大学天津纳米颗粒与纳米系统国际研究中心马雷教授团队在半导体石墨烯领域取得显著 进展。如图为组成石墨烯的碳元素在元素周期表中的部分信息,下列有关碳的说法不正确的是( )
A.属于非金属元素 B.原子核内质子数为6
C.相对原子质量为12.01 D.核外电子数为12
12.天津大学天津纳米颗粒与纳米系统国际研究中心的马雷教授及其科研团队在半导体石墨烯领域取得了显著进展,其成果已于2024年1月3日在Nature杂志网站上在线发布。石墨烯的主要成分是碳,碳元素在周期表中及有关原子或离子结构如图所示。下列说法正确的是( )
A.碳原子核外电子层数为6 B.碳元素的相对原子质量为12.01g
C.与①化学性质相似的是③ D.②和④形成的化合物是ClNa
12.天津蓟州溶洞是华北地区罕见的喀斯特地貌,洞内景观密集,钟乳石仍在缓慢生长中。其形成原理为石灰岩的主要成分碳酸钙与溶有较多二氧化碳的水发生反应,生成可溶性的碳酸氢钙【】,溶解在水中的碳酸氢钙遇热或压强变小时,分解生成碳酸钙沉积下来,日久形成钟乳石。上述过程涉及的主要反应如下:
同学们模拟上述反应进行实验。实验Ⅰ:向含有1.85g氢氧化钙的澄清石灰水里通入二氧化碳。实验Ⅱ:取21.2g碳酸氢钙与碳酸钙的混合物加热至质量不再改变,冷却,称量剩余固体质量为15g。下列说法正确的是( )
A.实验Ⅰ中若通入1.32g二氧化碳,可得到2g沉淀
B.相同质量的碳酸钙和碳酸氢钙所含钙元素质量比为81∶100
C.实验Ⅱ所取混合物中碳酸钙的质量为5g
D.实验Ⅱ中的剩余固体可与100g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸恰好完全反应
13.下列天津美食中富含蛋白质的是( )
A.十八街麻花 B.耳朵眼炸糕
C.罾蹦鲤鱼 D.杨村糕干
中国科学院天津工业生物技术研究所研究成果“无细胞化学酶系统催化合成淀粉”相关论文在国际学术期刊《Nature》上发表,二氧化碳到淀粉的合成路线如图所示,据此回答下列小题。
14.下列有关说法错误的是( )
A.利用太阳光把水转化为氢气,发生了分解反应
B.该过程可以降低空气中二氧化碳的含量
C.反应①的化学方程式是
D.人工合成淀粉可有效缓解人类粮食短缺问题
15.三碳的化学式为,是合成过程中的一种中间产物。下列有关的说法正确的是( )
A.该物质由碳原子、氢原子和氧原子构成
B.碳、氢、氧三种元素的质量比为1∶2∶1
C.该物质中含有臭氧分子
D.碳元素的质量分数为
16.中国科学院天津工业生物技术研究所在淀粉人工合成方面取得突破性进展,在国际上首次实现二氧化碳到淀粉的从头合成。下列有关说法不正确的是( )
A.该过程中发生的变化为物理变化 B.该过程的实现可节约耕地和淡水资源
C.该过程的实现会提高粮食安全水平 D.该过程的实现会促进碳中和目标的实现
阅读下列材料,完成下面小题:以二氧化碳为原料,不依赖植物光合作用,中国科学院天津工业生物技术研究所直接人工合成淀粉[(C6H10O5)n]——实现了二氧化碳到淀粉的人工合成,经检测发现,人工合成淀粉分子与天然淀粉分子的结构组成一致。这一人工途径合成淀粉的速率是玉米合成淀粉速率的8.5倍,向“超越自然”目标的实现迈进一大步。
17.二氧化碳是绿色植物进行光合作用的原料之一、CO2中碳元素的化合价为( )
A.-4 B.0
C.+2 D.+4
18.下列关于淀粉[(C6H10O5)n]的说法不正确的是( )
A.淀粉的相对分子质量162 B.淀粉中氢、氧元素质量之比为1:8
C.淀粉中氧元素质量分数最大 D.人工合成淀粉遇碘会变成蓝色
阅读下列材料,完成下面小题。
我国向世界承诺:到2060年实现“碳中和”。中国科学院天津工业生物技术研究所利用催化剂促进氢气与二氧化碳合成甲醇(CH3OH),再将甲醇转化为淀粉(C6H10O5)n,而氢气可以通过在新型复合光催化剂(C3N4/CQDs) 作用下,用太阳光分解水获得。
19.下列不利于实现“碳中和”,不能有效地减少温室气体对环境影响的是( )
A.广泛使用酒精、天然气作燃料 B.植树造林,增大绿化面积
C.利用化学技术捕捉CO2并转化 D.开发、利用清洁能源,如太阳能等
20.根据以上材料内容信息,下列说法错误的是( )
A.淀粉分子中碳、氢、氧原子个数比是6:10:5
B.甲醇(CH3OH)中氧元素质量分数为50%
C.氢气与二氧化碳在催化剂的作用下可一步反应生成淀粉
D.在新型复合光催化剂的作用下用太阳光分解水可获得氢气
21.天津蓟州区拥有丰富的溶洞景观,洞内的石笋、钟乳石等晶莹剔透,千姿百态。钟乳石的形成与下列反应有关【已知可溶于水】:
实验室称取碳酸钙和碳酸氢钙样品26.2g,充分加热至固体质量不再改变,冷却,向剩余固体中加入溶质的质量分数为14.6%的稀盐酸100g,恰好完全反应,下列分析不正确的是( )
A.若向澄清石灰水中通入二氧化碳,石灰水可能先变浑浊后澄清。
B.整个实验过程中产生二氧化碳的质量为8.8g
C.恰好反应后,所得溶液中溶质的质量分数约为20.0%
D.原混合物中碳酸钙的质量为10g
22.化学为人类的进步作出了杰出的贡献,化学使我们的生活更加约丽多彩。
(1)“共享单车”是指在公共场所提供共享服务的自行车,符合“低碳出行”的理念,颇受年轻人的喜爱。
①“低碳出行”中“低碳”是指较低______(填名称)气体的排放。
②采用实体轮胎的“共享单车”可有效防止爆胎。而普通自行车夏天易爆胎,请用分子的观点解释“夏天易爆胎”的原因______。
(2)海水淡化工程在我国沿海省份如广东、天津等地取得快速发展,它可缓解淡水资源匮乏的问题。如图为太阳能海水淡水装置示意图。
①水变成水蒸气的过程中,没有发生变化的是______(填字母)。
A.分子运动快慢 B.分子质量
C.分子间隔 D.分子种类
②利用如图装置得到淡水的方法与实验室______(填操作名称)净化水的方法原理相同。
23.金属是人类生活中常用的材料。请回答:
(1)天津地铁4号线北辰段2025年正式通车。地铁建造过程中需要使用大量的生铁和钢,生铁和钢是两种含碳量_____的铁合金(填“相同”或“不同”)。
(2)下列生活用品利用金属良好导热性的是____。
A.镀铬水龙头 B.铸铁暖气片 C.黄铜钥匙
(3)我国古代很早就认识到铜盐溶液里的铜能被铁置换,这一方法是湿法冶金技术的起源。铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式为__________________。
(4)铁制品锈蚀的过程,实际上是铁与空气中______(填化学式)和等发生化学反应的过程。
(5)在硫酸铜和硫酸亚铁的混合溶液中加入足量的锌粉,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,滤液中一定含有的溶质是_________________(写化学式)。
24.化学在生活生产中有广泛用途,请回答问题:
(1)某实践小组参观天津矿泉水厂,该厂矿泉水含钙、钾等矿物质,其生产流程示意图(如图 1)。矿泉水中的钙、钾指的是______(填“元素”或“单质”);活性炭过滤器中活性炭的作用是______。
(2)我国科学家研制了一种新型催化剂,实现了甲烷向重要化工原料甲醇的高效转化,反应过程的微观示意图(如图 2)所示。该反应的化学方程式为______;反应物中的一种气体可供呼吸。利用(如图(3)中的电解水装置制取时,它会在______管(填字母)中产生。
(3)我国承诺 2030 年前“碳达峰”,2060 年前“碳中和”,体现大国担当。我国科学家在实验室实现以 CO2和 H2为原料人工合成淀粉[(C6H10O5)n],若用 44 g CO2人工合成淀粉(假设反应过程中无含碳物质的加入和损失),理论上制得淀粉的质量为______g。
25.阅读下列短文并回答问题。
中国科学院天津工业生物技术研究所与中国科学院大连化学物理研究所联合攻关,创制一条利用二氧化碳、水和阳光合成淀粉【(C6H10O5)n】的人工路线——ASAP路线。国际上首次在实验室实现从二氧化碳到淀粉的从头全合成。合成过程可以分为两大阶段:第一阶段,光能到化学能的转化,利用太阳能分解水制备绿氢(H2),并在一定条件下将二氧化碳加氢还原合成甲醇(CH3OH)等含能分子(也称液态阳光)。第二阶段,淀粉的合成。设计构建碳-聚合新酶,依据化学聚糖反应原理将碳-化合物(分子中含有1个碳原子)聚合成碳三化合物。最后通过生物途径优化,将碳三化合物又聚合成碳六化合物,再进一步合成支链和直链淀粉。
(1)光合作用属于_______(填“物理变化”或“化学变化”)。
(2)短文出现的下列物质中,属于有机高分子化合物的是_______(填标号)。
A.氢气 B.二氧化碳 C.甲醇 D.淀粉
(3)淀粉在人体内经酶的催化作用发生一系列反应,最终变成葡萄糖,总反应方程式:(C6H10O5)n+n_______nC6H12O6。
(4)甲醇(CH3OH)是一种碳一化合物。_______个碳一化合物分子可以合成1个碳六化合物分子。
26.天津东临渤海,拥有丰富的海洋资源。
(1)海带中含有的碘元素可用来预防的疾病是______(填序号)。
A.贫血症 B.佝偻病 C.甲状腺肿大 D.夜盲症
(2)水通直流电可分解生成氢气和氧气,在如图的实验装置中,生成的氢气存在于玻璃管______(填“A”或“B”)中;写出水通直流电反应的化学方程式:______。
(3)电解水的实验证明水是由______元素组成的。
(4)以氧化铝等为原料生产一种耐高温、高强度陶瓷时,发生如下反应:Al2O3+N2+3C2X+3CO。其中X的化学式是_____。
27.生活中处处有化学。请回答下列问题:
(1)为了身体健康,我们应注意合理摄取营养物质和人体必需的元素。
①六大基本营养素包括蛋白质、糖类、油脂、维生素、无机盐和____________________。
②幼儿缺乏某种微量元素会影响生长发育,造成思维迟钝,甲状腺肿大,该微量元素是____(填元素符号)。
③人体中含量最高的金属元素是_________(填名称)。
(2)某同学对天津水上公园的湖水水样进行相关的研究。
①湖水属于___________________(填“纯净物”或“混合物”)。
②可以采用____________________来测定湖水的酸碱度(填序号)。
a.pH试纸 b.酚酞溶液 c.石蕊溶液
(3)淡黄色粉末过氧化钠(Na2O2)是一种供氧剂,与水反应生成氢氧化钠和氧气,该反应的化学方程式为_______。
28.天津北疆电厂开创了大规模向城市输送淡化海水的先例。海水淡化过程中从海水中提取食盐,并以食盐为原料制得烧碱,其制取的主要工艺流程如下:
(1)将海水汽化、冷却后可以得到高纯度淡水,工厂采用的这种净水方法叫_________法。
(2)淡化工厂的晒盐场上得到的粗盐,在实验室经过溶解、_________、_________可除去固体不溶物,粗盐在溶解过程中需要搅拌的目的是__________。
(3)海水中含有浓度较低的氯化镁,下图是从海水中提取金属镁的一般简单流程:
上述过程中,沉淀B与试剂C发生中和反应生成MgCl2溶液,则该反应的化学方程式为__________;
②由无水MgCl2制取Mg的化学方程式为_________,该反应的基本反应类型为_________。
③海水也是MgCl2溶液,图中通过步骤①、②得到的MgCl2溶液有何不同:_________。
29.中科院天津工业生物技术研究所成果“无细胞化学酶系统催化合成淀粉”在国际学术期刊《自然》上发表,其中的核心反应如下图。
(1)反应①没有改变的微观粒子是_____。
(2)反应②的化学方程式为_____。
(3)反应③的产物中可循环利用的物质是_____。
(4)若反应①中消耗,反应②中生成的质量为_____。
(5)二氧化碳直接人工合成淀粉的意义是_____(写一条)。
30.金属在生产、生活中有着广泛的应用。
(1)铁锅用来炒菜,主要是利用铁的___________性(填“导热”或“导电”)。
(2)解放桥是天津地标性建筑之一,是一座全钢结构可开启的桥梁。铁与空气中的___________ 发生化学反应而生锈,为防止钢架生锈可采用__________的方法。
(3)1000t含氧化铁80%的赤铁矿可炼得含铁96%的生铁___________t。
31.家庭厨房就是一个化学小世界,其中包含着许多化学知识。
(1)下列物质中含有丰富蛋白质的是_____(填序号)。
A. 鸡蛋 B. 苹果
C. 白菜 D. 面条
(2)食用加碘食盐、加铁酱油可补充人体所缺的“碘和铁”,这里所说的“碘和铁”是指_____(填“元素”、“单质”、或“分子”)。
(3)若锅里的油着火了,应立即盖上锅盖灭火,其原理是_____。
(4)铁锅晚上炒完菜用水洗后,第二天早上发现铁锅生锈了。实验室里一般放入稀盐酸中除锈(铁锈的主要成分为)观察到铁锈逐渐消失,溶液由无色逐渐变成黄色,此反应的化学方程式为_____。铁生锈是铁与空气中的_____(填化学式)共同接触的结果。
(5)天津城区家庭厨房的热源一般都是天然气,天然气的主要成分是甲烷,甲烷在空气中充分燃烧的化学方程式为:_____。
(6)①食醋(含醋酸)②精盐(NaCl)③碱面()④蔗糖()都是厨房常备物品。专家介绍,用碱性溶液浸泡蔬菜可降低蔬菜残留农药的毒性。因此,浸泡新鲜蔬菜时,可往清水里加入适量的_____(填序号)。
32.水是地球上宝贵的自然资源。
(1)天津是一个淡水资源比较短缺的城市,为响应2024年我国纪念“世界水日”“中国水周”的活动主题“精打细算用好水资源,从严从细管好水资源”,请写出一条符合该主题的做法_______。
(2)下列净化水的操作中,净水程度最高的是___________(填序号)。
A.用明矾沉降 B.自然沉降 C.过滤 D.蒸馏
(3)如图是电解水实验的示意图。
①通电一段时间后,用燃着的木条分别验证两支试管中的气体。观察到的现象之一为b试管中的气体能使木条燃烧得更旺,说明b 试管中的气体是___________。
②结合 a、b试管中产生的气体,可知水的元素组成为 __________(填元素符号)。
③写出电解水的化学方程式___________。
33.中国科学院天津工业生物技术研究所科研人员在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的合成,请分析合成路线图,回答有关问题。
(1)自然界中,绿色植物通过______作用将二氧化碳最终转化为淀粉。
(2)从宏观角度看,人工合成淀粉由______(填化学用语)组成。
(3)该变化前后不发生改变的微观粒子是______(填“分子”“原子”或“离子”)。
(4)写出反应①中生成甲醇(CH3OH)和水的化学方程式:______。
(5)淀粉是由分子构成的有机物,从微观角度分析,直链淀粉和支链淀粉的化学性质不同,原因是______。
34.金属在生产、生活中有着广泛的应用。
(1)铁锅用来炒菜,主要是利用铁的___性。
(2)解放桥是天津地标性建筑之一,是一座全钢结构可开启的桥梁。
①解放桥的维护中需要除铁锈。写出用稀盐酸除铁锈的化学方程式________。
②铁与空气中的_____发生化学反应而生锈,为防止钢架生锈,常在其表面涂刷防护层。
(3)我们生产、生活中使用大量合金,下列有关金属材料的说法错误的是____。
A.纯铜的硬度比黄铜的大 B.生铁的含碳量比钢的高
C.目前应用最广泛的金属是铁 D.钛和钛合金用于制造火箭、导弹等
(4)将20g铁粉放入一定质量的硫酸铜和硫酸锌混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和21.6g滤渣。向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生,则滤液中含有的溶质为____(填化学式),原混合溶液中硫酸铜的质量为___g。
35.为应对新冠肺炎病毒,由清华大学天津高端装备研究院研制的空气净化凝胶,可以缓慢释放二氧化氯(ClO2)是一种新型室内空气净化剂。请结合所学知识,回答下列问题。
(1)从物质分类的角度分析:二氧化氯属于__________(填“有机物”或者“氧化物”)。
(2)从物质组成的角度分析:二氧化氯中氯元素的化合价为__________。二氧化氯的化学式量为________。二氧化氯中氯元素与氧元素的最简质量比为__________。
(3)从物质性质的角度分析:使用该空气净化凝胶时,通常放在室内较高处,由此推测该物质可能具有的物理性质为_______________________(填一条)。
36.生活中我们应该“珍惜水、爱护水”。
(1)“南水北调供水工程”启动向天津供水,以缓解我市可利用淡水资源_________________的现状。
(2)下列有关保护水资源的说法正确的是_________________(填序号)。
A.生活污水可直接排放
B.工业上对污染的水体作处理使之符合排放标准后再排放
C.农药、化肥的施用会造成水体污染,应该禁止施用
(3)实验室常用过滤方法除去水中不溶性杂质,过滤需要用到的仪器有带铁圈的铁架台、烧杯、玻璃棒和_________________(填仪器名称)。
(4)下列净化水的单一操作中,相对净化程度较高的是________________(填序号)。
A.静置沉淀 B.吸附沉淀 C.蒸馏
(5)氯气可用作自来水的消毒剂,实验室制取氯气的化学方程式为:,X的化学式为_________________。
37.化学提升生活品质,助力未成年人健康成长。
(1)天津某中学的午餐食谱如图:
红烧狮子头
水煮鱼片
炒青菜、海带汤
米饭、桔子
①合理膳食可增强体质。下列说法不正确的是________。
A.鱼片含有丰富蛋白质
B.淀粉可分解为氨基酸
C.适度补充油脂,有益身体健康
②若需补充维生素C,建议多吃食谱中________(写出一种即可)
③食用加碘盐可补充碘元素。下列说法正确的是________。
A.人体中缺少碘元素,会导致骨质疏松
B.除加碘盐外,还可以通过食用海带等海产品补充碘元素
C.加碘盐中添加了碘酸钾(),淀粉可用于检验其中碘元素的存在
④学校正推行垃圾分类。餐后的食物残渣应投入印有________标识的垃圾箱。
(2)校服面料常用棉花、羊毛等混纺制成。棉花________溶于水中(填“难”或“易”):生活中常用________法区分羊毛线和棉线。
(3)午餐后用洗涤剂清洗餐具上的油污,是利用了________原理。
38.阅读下面科普短文,并回答问题。
资料一:碳中和的途径
随着工业生产的高速发展和人们生活水平的提高,排入大气中的越来越多,导致温室效应增强。减少排放,实现碳中和,已成为全球共识。碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现碳中和的四种主要途径。科学家预测,到2050后,四种途径对全球碳中和的贡献如图1。
的吸收是碳封存的首要环节,常选用、氨水、一乙醇胺等作吸收剂,在研究吸收法吸收时,研究人员通过实验比较了一乙醇胺、氨基乙酸钾、二乙醇胺三种吸收剂对烟气中的脱除效果,其结果如图2。
资料二:二氧化碳合成淀粉
中国科学院天津工业生物技术研究所在人工合成淀粉方面取得重大突破性进展,首次在实验室实现了二氧化碳到淀粉的人工合成。
我国科学家人工合成淀粉的过程为:在催化剂的作用下,将和转化为(甲醇)和水,再经过较复杂的变化将甲醇转化为淀粉【化学式为】。
依据所给信息,回答下列问题:
(1)大气中的主要来自化石燃料的燃烧,目前,人们使用的化石燃料,如石油、天然气和_____等,化石燃料属于______(填“可再生”或不可再生)能源。
(2)由图1可知,到2050年,对全球碳中和贡献率最大的途径是__________,你认为实现该途径可以采取的方法有__________(答出一种即可)。
(3)用溶液吸收,发生反应的化学方程式为_______。
(4)对比图2中三条曲线,可得出的结论是:在实验研究的烟气流速范围内,当烟气流速相同时,_______(答出一条即可)。
(5)人工合成淀粉的过程中,生成甲醇的化学方程式为_______,你认为人工合成淀粉的成果实现工业化生产后的现实意义是________(答出一条即可)。
(6)随着全球能源使用量的增加,化石燃料日趋枯竭,在人们担心化石能源将被耗尽的时候,科学家发现海底埋藏着大量可燃烧的“冰”—“可燃冰”,其中主要含有甲烷水合物。请写出甲烷在空气中充分燃烧的化学方程式__________。
(7)“碳中和”人人参与,低碳生活从我做起,你的低碳行动是_________(写一条)。
39.淀粉是一种碳水化合物,人类生命活动离不开碳水化合物,中科院天津工业生物技术研究所马延和及其团队在实验室人工合成了淀粉,以CO2为原料人工合成淀粉[(C6H10O5)n],主要转化流程如下图:
(1)I中还产生一种能供给呼吸的物质,该反应的化学方程式为___________,反应类型是___________。
(2)Ⅱ中反应的微观示意图如图。在方框中补全相应种类和数目的微观粒子图示___________。
(3)人工合成淀粉技术虽处于实验室阶段,但有着重大意义、你觉得这项研究的价值是___________。
40.水在生产生活中应用广泛,化学兴趣小组开展了跨学科实践活动。
【活动1】探究水的组成:如图是电解水的实验示意图。
(1)一段时间后,切断电源,用燃着的木条检验玻璃管内产生的气体,观察到的现象是___________可推知水中含有___________元素。
(2)电解水的化学方程式为___________。
【活动2】净水器的制作:实验小组同学模拟自来水厂的净水设备,制作了如甲图所示的简易净水装置:
(3)___________可以吸附水中的杂质,除去异味;经过净化的自来水,___________(填“能”或“不能”)变为蒸馏水。
【活动3】课外拓展提升:
(4)天津的海洋资源丰富,海水淡化一直是研究热点,膜技术的引入使研究有了突破性进展,对膜右侧的海水加压(乙图),水分子可透过膜进入左侧淡水池,而海水中各种离子不能通过膜,从而得到淡水。下列有关说法不正确的是___________(填序号)。
A.膜技术淡化海水过程属于物理变化 B.a口排出液通过蒸发结晶得到纯净
41.金属材料在天津的科技与传统文化中发挥着重要作用。
(1)“天津之眼”摩天轮的轿厢采用铝合金制造,而不采用纯铝的理由是__________(填序号)。
A.铝合金的熔点低 B.铝合金的硬度更大且抗腐蚀性强
(2)天津解放桥是一座全钢结构的桥梁,需定期维护。钢架生锈是铁与空气中的__________共同作用的结果;写出一种防止钢桥锈蚀的操作方法:__________。
(3)“乌铜走银”是我国传统工艺,其废液中含和。向该废液中加入锌粉,充分反应后过滤得滤渣x和滤液y。若向滤渣x中滴加稀盐酸有气泡产生,则滤液y中溶质为__________(填化学式)。
(4)工业炼铁主要原理是一氧化碳与氧化铁在高温下反应。假设将9.6 t含氧化铁的赤铁矿炼得含铁的生铁质量为__________t。
42.天津铁厂高炉炼铁的主要原料是焦炭、赤铁矿石(主要含Fe2O3)、空气等。主要反应过程如下:请回答:
(1)反应②的化学方程式_______。
(2)反应③的化学方程式________。
(3)向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中,加入一定量的铁粉,反应停止后过滤,得到滤渣和滤液。向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生,则滤渣中一定含有_________(填化学式),滤液中一定含有的溶质是_________(填化学式)。
(4)用含杂质的铁10g(杂质不溶于水,也不参加反应)与100g稀硫酸恰好完全反应,滤去杂质,得到滤液质量为106.75g,则含杂质的铁中铁的质量分数为____________。
43.“天津之眼”是世界上唯一一座跨河而建、桥轮合一的摩天轮。
(1)“天津之眼”主要采用钢材制造。钢是铁碳合金,钢的硬度比纯铁_______(填“大”或“小”)。
(2)铁可以做成铁板、铁丝,主要是利用了铁的___________性。
(3)工业炼铁原理是利用一氧化碳与氧化铁在高温下反应,该反应的化学方程式为_______。
(4)同学们为探究铁锈蚀的影响因素做了如下实验。下列分析不正确的是 。
实验装置
序号
其它试剂
200s时氧气的体积分数
①
干燥剂
21%
②
10滴水
15%
③
10滴水和1.0g食盐
8%
A.②③中氧气含量减少表明铁已生锈 B.①②证明水对铁锈蚀有影响
C.②③证明食盐能加快铁锈蚀 D.①②③证明炭粉对铁锈蚀有影响
(5)向硫酸铜和稀硫酸的混合溶液中加入一定质量的铁粉,恰好完全反应。过滤、洗涤、干燥,固体质量不变,则溶液中与的质量之比为___________(填最简比)。
44.化学与材料、与环境、与社会、与生活关系密切。
(1)他们所带的下列物品中,主要材料属于复合材料的是__________。(填序号)
(2)“美丽天津·一号工程”主要解决当前环境污染问题。
①若要测定某工业水样的酸碱度,最简便的方法是用__________;某印染厂排放的废水因含有氢氧化钠而呈碱性,可加硫酸进行处理,请写出发生反应的化学方程式__________。
②水是重合之源,水发生部分结冰变化后形成的冰和水混合体系属于__________(填“纯净物”或“混合物”)。生活中使硬水软化的一种最常用方法是__________。
(3)①野炊食谱如下:主食:馒头;配菜:红烧肉、豆腐汤、牛肉干。从营养学角度来看,你认为食谱中还应添加下列食品中的__________。(填序号)
A.炒鸡蛋 B.牛奶 C.黄瓜 D.糖醋鱼
②加碘食盐中的“碘”是指碘__________。(填“原子”或“分子”或“元素”)
③洗涤剂可用来洗碗,是因为它对油污具有__________功能。
45.中国科学院天津工业生物技术研究所研究成果“无细胞化学酶系统催化合成淀粉”相关论文在国际学术期刊《Nature》上发表,是合成过程中的一种中间产物。计算:
(1)中碳、氢、氧三种元素质量比为_____________(填最简比);
(2)中碳元素的质量分数为_____________。
46.中科院天津工业生物所突破了二氧化碳合成淀粉技术,其中一步反应微观示意图如下。
(1)上述物质中属于有机物的是___________(写化学式)。
(2)若有4.4gCO2参加反应,最多可生成C物质(甲醇)的质量是多少?(写出完整的计算过程)
47.CO2的捕集与资源化利用是实现“双碳”目标的重要手段。
Ⅰ.CO2的捕集
一种利用CaO捕集CO2的流程如图1所示。
(1)大气中CO2含量上升会导致的主要环境问题是____。
(2)“煅烧炉”中发生的反应的化学方程式为____。
(3)研究发现,加热CaC2O4·H2O也可获得CaO,反应方程式为CaC2O4·H2OCaO+CO2↑+CO↑+H2O↑,该反应所制得的CaO比石灰石分解制得的CaO捕集CO2的效果更好,主要原因是____。
(4)640℃时CaO能与CO2反应生成CaCO3,固定封存CO2。28gCaO最多能捕集CO2的质量是多少?(写出计算过程)
Ⅱ.CO2合成淀粉【(C6H10O5)n】
中国科学院天津工业生物技术研究所采用一种类似“搭积木”的方式(如图2),在实验室中首次实现从CO2到淀粉分子【(C6H10O5)n】的人工合成。
(5)反应中用光和光子晶体催化水和二氧化碳,从而发生复杂的化学反应。
①光和光子晶体催化水分解产生氢气,该过程中能量转化形式为____。
②淀粉是由分子构成的有机物,从微观角度分析,直链淀粉和支链淀粉的化学性质不同,原因是____。
Ⅲ.CO2合成甲烷
(6)以ZnO―ZrO2为催化剂,以CO2和H2为原料合成甲醇,主要反应的微观过程如图-3所示,同时发生副反应:CO2+H2 CO+H2O。
①ZrO2中Zr的化合价为____。
②图3所示的合成反应中,生成物丙和丁的质量比为____。
③合成过程中,CO2转化率(×100%)及甲醇选择性(×100%,且甲醇选择性+CO选择性=100%)随温度的变化如图4所示。随温度升高,CO2转化率升高,但产物中甲醇含量降低,原因是____。
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1.下列天津传统工艺中涉及化学变化的是( )
A.杨柳青年画矿物颜料研磨上色 B.海河三岔口冬季冰面凝结成镜
C.泥人张彩塑生坯入窑高温烧制 D.滨海新区汉沽盐场海水晒盐
【答案】C
【解析】A、有新物质生成的变化是化学变化,无新物质生成的变化是物理变化。颜料研磨上色,没有新物质生成,属于物理变化,此选项不符合题意;
B、水结冰没有新物质生成,属于物理变化,此选项不符合题意;
C、高温烧制的过程中有新物质生成,属于化学变化,此选项符合题意;
D、海水中溶解氯化钠,海水晒盐过程中没有新物质生成,属于物理变化,此选项不符合题意。
故选C。
2.制作下列中国传统手工艺品的主要原料属于金属单质的是( )
A.蔚县剪纸 B.山东面塑
C.天津泥人 D.芜湖铁画
【答案】D
【解析】A、蔚县剪纸,纸张属于混合物,故选项错误;B、山东面塑,塑料属于混合物,故选项错误;C、天津泥人,泥土属于混合物,故选项错误;D、由同种元素组成的纯净物叫单质,芜湖铁画,铁属于单质,故选项正确。故选D。
【点睛】物质分为混合物和纯净物,混合物是由两种或两种以上的物质组成;纯净物是由一种物质组成。纯净物又分为单质和化合物。由同种元素组成的纯净物叫单质;由两种或两种以上的元素组成的纯净物叫化合物。氧化物是指由两种元素组成的化合物中,其中一种元素是氧元素。
3.天津“十八街麻花”,是天津的特色小吃。它为人体提供的营养素主要是( )
A.维生素 B.蛋白质
C.糖类 D.水
【答案】C
【解析】麻花主要成分为面粉,所以可以为人体提供的营养素主要是糖类。故选C。
4.“绿水青山就是金山银山”。为了实现这一目标,天津采取了很多措施比如开始实行电动公交出行,升级改造燃煤锅炉等。你认为下列做法与这一理念不相符的是( )
A.工业废水经处理达标后排放
B.不用木炭进行露天烧烤
C.植树造林,增大绿化面积
D.焚烧落叶,减少垃圾的运输量
【答案】D
【解析】A、工业废水经处理达标后再排放,可以减少污染物的排放,保护环境,与这一理念相符,不符合题意;
B、不用木炭进行露天烧烤,可以减少污染物的排放,保护环境,与这一理念相符,不符合题意;
C、植树造林,增大绿化面积,可以改善环境,与这一理念相符,不符合题意;
D、焚烧落叶,会增加可吸入颗粒物等污染物的排放,与这一理念不相符,符合题意。
故选D。
5.下列特色菜中,富含淀粉的是( )
A.安徽卤鸭 B.东北酸菜
C.湖南干笋 D.天津麻花
【答案】D
【解析】安徽卤鸭富含蛋白质,东北酸菜、湖南干笋富含维生素,天津麻花中富含淀粉,故选:D。
6.中国科学院天津工业生物技术研究所研究成果“无细胞化学酶系统催化合成淀粉”相关论文在国际学术期刊《Nature》上发表,是合成过程中的一种中间产物。下列有关的说法正确的是( )
A.该物质由碳原子、氢原子和氧原子构成
B.碳元素的质量分数为×100%
C.碳、氢、氧三种元素的质量比为1:2:1
D.该物质有12个原子
【答案】B
【解析】A、该物质的分子由碳原子、氢原子和氧原子构成,不符合题意;
B、碳元素的质量分数为,符合题意;
C、碳、氢、氧三种元素的质量比为,不符合题意;
D、该物质的一个分子有12个原子,不符合题意。
故选:B。
7.天津杨柳青年画以矿物颜料绘制,其朱红色颜料的主要成分为氧化铁(Fe2O3)。从物质分类角度判断,氧化铁属于( )
A.混合物 B.单质
C.有机物 D.氧化物
【答案】D
【解析】氧化铁,其化学式为Fe2O3.,该物质由两种元素组成,且其中一种元素是氧元素,属于氧化物,故选D。
8.京津冀地区有很多国家级“非物质文化遗产”,图与之相关的制作过程中涉及化学变化的是( )
A.北京玉雕 B.蔚县打铁花
C.勾画衡水内画 D.制作天津泥人张彩塑
【答案】B
【解析】A、北京玉雕的制作过程中没有新物质生成,属于物理变化,不符合题意;
B、蔚县打铁花的过程中有新物质生成,属于化学变化,符合题意;
C、勾画衡水内画的过程中没有新物质生成,属于物理变化,不符合题意;
D、制作天津泥人张彩塑的过程中没有新物质生成,属于物理变化,不符合题意。
故选:B。
9.“十八街麻花”是天津地方特色美食,其主要食材“面粉”中富含的营养素是( )
A.糖类 B.油脂
C.蛋白质 D.维生素
【答案】A
【解析】十八街麻花中面粉富含淀粉,淀粉属于糖类。故选A。
10.淀粉是粮食最主要的组分,也是重要的工业原料。中国科学院天津工业生物技术研究所马延和等报道了由 11 步核心反应组成的人工淀粉合成途径(ASAP),该途径偶联化学催化与生物催化反应,在实验室实现了从二氧化碳和氢气到淀粉分子的人工全合成。针对这一成果,以下说法中不正确的是( )
A.完全摆脱了对传统农业生产的依赖
B.这一过程完成了能量贮存
C.此转化过程预示粮食生产的工厂化成为可能
D.这项研究为减少碳排放提供了一个新的途径
【答案】A
【解析】A.完全摆脱了对传统农业生产的依赖说法错误,仅在实验室阶段,尚未工厂化,后续研究尚不明确,不可能完全摆脱对传统农业生产的依赖,选项说法错误;
B.这一过程中实现了从二氧化碳和氢气到淀粉分子,完成了能量储存,选项说法正确;
C.此转化过程实现了从二氧化碳和氢气到淀粉分子,所以预示粮食生产的工厂化成为可能说法正确,选项说法正确;
D.转化过程实现了从二氧化碳和氢气到淀粉分子,消耗了二氧化碳,所以这项研究为减少碳排放提供了一个新的途径说法正确;
故选A。
11.天津大学天津纳米颗粒与纳米系统国际研究中心马雷教授团队在半导体石墨烯领域取得显著 进展。如图为组成石墨烯的碳元素在元素周期表中的部分信息,下列有关碳的说法不正确的是( )
A.属于非金属元素 B.原子核内质子数为6
C.相对原子质量为12.01 D.核外电子数为12
【答案】D
【解析】A、碳带“石”字旁,属于固态非金属元素,说法正确,不符合题意;
B、根据元素周期表中的一格可知,左上角的数字表示原子序数,该元素的原子序数为6;根据原子中原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数,则碳原子核内质子数为6,说法正确,不符合题意;
C、根据元素周期表中的一格可知,汉字下面的数字表示相对原子质量,该元素的相对原子质量为12.01,说法正确,不符合题意;
D、根据元素周期表中的一格可知,左上角的数字为6,表示原子序数为6;根据原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数,则该元素的原子核外电子数为6,说法错误,符合题意。
故选D。
12.天津大学天津纳米颗粒与纳米系统国际研究中心的马雷教授及其科研团队在半导体石墨烯领域取得了显著进展,其成果已于2024年1月3日在Nature杂志网站上在线发布。石墨烯的主要成分是碳,碳元素在周期表中及有关原子或离子结构如图所示。下列说法正确的是( )
A.碳原子核外电子层数为6 B.碳元素的相对原子质量为12.01g
C.与①化学性质相似的是③ D.②和④形成的化合物是ClNa
【答案】C
【解析】A、在碳原子结构示意图中,原子核外电子层数 = 2,原子核外电子数 = 2 + 4 = 6,故A说法错误;
B、根据元素周期表中的一格可知,汉字下面的数字表示相对原子质量,该元素的相对原子质量为12.01,其单位为“1”,不是“g”,通常省略,故B说法错误;
C、决定元素化学性质的是原子的最外层电子数,原子的最外层电子数相同,具有相似的化学性质,由题干中提供的结构示意图可知,①的最外层电子数为4,则与其化学性质相似的粒子结构示意图中最外层电子数也应为4,③符合要求,故与①化学性质相似的是③,故C说法正确;
D、②质子数=11,核外电子数=10,质子数>核外电子数,表示钠离子,一个钠离子带1个单位正电荷,则钠元素显+1价;④质子数=17,核外电子数=18,质子数<核外电子数,表示氯离子,一个氯离子带1个单位负电荷,则氯元素显-1价,二者形成的化合物是氯化钠,根据化合物化学式的书写一般规律:金属在前,非金属在后;氧化物中氧在后,原子个数不能漏,正负化合价代数和为零,化合价数值约到最简交叉写在元素右下角,则氯化钠的化学式为NaCl,故D说法错误;
故选:C。
12.天津蓟州溶洞是华北地区罕见的喀斯特地貌,洞内景观密集,钟乳石仍在缓慢生长中。其形成原理为石灰岩的主要成分碳酸钙与溶有较多二氧化碳的水发生反应,生成可溶性的碳酸氢钙【】,溶解在水中的碳酸氢钙遇热或压强变小时,分解生成碳酸钙沉积下来,日久形成钟乳石。上述过程涉及的主要反应如下:
同学们模拟上述反应进行实验。实验Ⅰ:向含有1.85g氢氧化钙的澄清石灰水里通入二氧化碳。实验Ⅱ:取21.2g碳酸氢钙与碳酸钙的混合物加热至质量不再改变,冷却,称量剩余固体质量为15g。下列说法正确的是( )
A.实验Ⅰ中若通入1.32g二氧化碳,可得到2g沉淀
B.相同质量的碳酸钙和碳酸氢钙所含钙元素质量比为81∶100
C.实验Ⅱ所取混合物中碳酸钙的质量为5g
D.实验Ⅱ中的剩余固体可与100g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸恰好完全反应
【答案】AC
【解析】A、实验 Ⅰ 向含有1.85g氢氧化钙的澄清石灰水里通入二氧化碳,若通入1.32g二氧化碳,先发生的反应是,每74份质量的Ca(OH)2能与44份质量的CO2恰好完全反应,并生成100份质量的CaCO3,可知氢氧化钙完全反应,参与反应的CO2质量为,则剩余CO2的质量为,反应生成的CaCO3质量为;剩余的CO2参与反应,每100份质量的CaCO3与44份质量的CO2恰好完全反应,并生成162份质量的Ca(HCO3)2,则CaCO3有剩余,参与反应的CaCO3质量为,生成Ca(HCO3)2的质量为,剩余CaCO3的质量为,A 正确;
B、设碳酸钙和碳酸氢钙质量都为m。碳酸钙中钙元素质量,碳酸氢钙中钙元素质量,则相同质量的碳酸钙和碳酸氢钙所含钙元素质量比为,B 错误;
C、设碳酸氢钙质量为x,根据,固体减少的质量是生成的水和二氧化碳的质量,,则
x=16.2g
则混合物中碳酸钙质量为,C 正确;
D、实验 Ⅱ 剩余固体为碳酸钙,质量为15g,碳酸钙与稀盐酸发生反应,设与100g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸恰好完全反应所需碳酸钙的质量为y,则
y=10g
可知碳酸钙有剩余,D 错误。
故选AC。
13.下列天津美食中富含蛋白质的是( )
A.十八街麻花 B.耳朵眼炸糕
C.罾蹦鲤鱼 D.杨村糕干
【答案】C
【解析】A.十八街麻花属于面食,淀粉含量较多,富含糖类,故不符合题意;
B.耳朵眼炸糕属于面食,淀粉含量较多,富含糖类,故不符合题意;
C.鱼奶肉蛋富含蛋白质,故鲤鱼富含蛋白质,故符合题意;
D.杨村糕干属于面食,淀粉含量较多,富含糖类,故不符合题意,故选:C。
中国科学院天津工业生物技术研究所研究成果“无细胞化学酶系统催化合成淀粉”相关论文在国际学术期刊《Nature》上发表,二氧化碳到淀粉的合成路线如图所示,据此回答下列小题。
14.下列有关说法错误的是( )
A.利用太阳光把水转化为氢气,发生了分解反应
B.该过程可以降低空气中二氧化碳的含量
C.反应①的化学方程式是
D.人工合成淀粉可有效缓解人类粮食短缺问题
15.三碳的化学式为,是合成过程中的一种中间产物。下列有关的说法正确的是( )
A.该物质由碳原子、氢原子和氧原子构成
B.碳、氢、氧三种元素的质量比为1∶2∶1
C.该物质中含有臭氧分子
D.碳元素的质量分数为
【答案】14.C 15.D
【解析】14.A、利用太阳光把水转化为氢气同时生成氧气,符合一变多,属于分解反应,选项正确;
B、根据合成图可知,该过程中消耗二氧化碳,可以降低空气中二氧化碳的含量,选项正确;
C、根据合成图和质量守恒定律可知,二氧化碳和氢气生成甲醇和水,化学方程式CO2+3H2CH3OH+H2O,选项错误;
D、人工合成淀粉,可增加淀粉的产量,可有效缓解人类粮食短缺问题,选项正确。
故选C。
15.A、C3H6O3由C3H6O3分子构成,该物质的分子由碳原子、氢原子和氧原子构成,选项错误;
B、元素质量比=原子个数乘以相对原子质量的比,碳、氢、氧三种元素的质量比为=(12×3):(6×1):(16×3)=6:1:8,选项错误;
C、C3H6O3由C3H6O3分子构成,不含有臭氧分子,选项错误;
D、元素质量分数=,碳元素的质量分数为,选项正确;
故选C。
16.中国科学院天津工业生物技术研究所在淀粉人工合成方面取得突破性进展,在国际上首次实现二氧化碳到淀粉的从头合成。下列有关说法不正确的是( )
A.该过程中发生的变化为物理变化 B.该过程的实现可节约耕地和淡水资源
C.该过程的实现会提高粮食安全水平 D.该过程的实现会促进碳中和目标的实现
【答案】A
【解析】A、从二氧化碳到淀粉,物质的种类发生了改变,有新物质生成,属于化学变化,故选项说法错误;
B、传统的淀粉生产依赖耕地种植农作物,该过程实现了二氧化碳合成淀粉,无需大量耕地种植相关作物,可节约耕地;同时也减少了农业生产中对大量淡水资源的需求,可节约淡水资源,故选项说法正确;
C、通过二氧化碳合成淀粉,增加了淀粉的来源途径,即使在耕地资源有限等情况下也能保障淀粉类粮食的供应,提高了粮食安全水平,故选项说法正确;
D、二氧化碳是主要的温室气体,将二氧化碳转化为淀粉,减少了二氧化碳在大气中的含量,促进了碳中和目标的实现,故选项说法正确;
故选:A。
阅读下列材料,完成下面小题:以二氧化碳为原料,不依赖植物光合作用,中国科学院天津工业生物技术研究所直接人工合成淀粉[(C6H10O5)n]——实现了二氧化碳到淀粉的人工合成,经检测发现,人工合成淀粉分子与天然淀粉分子的结构组成一致。这一人工途径合成淀粉的速率是玉米合成淀粉速率的8.5倍,向“超越自然”目标的实现迈进一大步。
17.二氧化碳是绿色植物进行光合作用的原料之一、CO2中碳元素的化合价为( )
A.-4 B.0
C.+2 D.+4
18.下列关于淀粉[(C6H10O5)n]的说法不正确的是( )
A.淀粉的相对分子质量162 B.淀粉中氢、氧元素质量之比为1:8
C.淀粉中氧元素质量分数最大 D.人工合成淀粉遇碘会变成蓝色
【答案】17.D 18.A
【解析】17.CO2中氧元素显-2价,依据正负化合价代数和为0,所以碳元素显+4价。
故选:D。
18.A、淀粉[(C6H10O5)n]相对分子质量为(12×6+1×10+16×5)×n=162n,选项错误,符合题意,故选。
B、淀粉中氢、氧元素质量之比为,选项正确,不符合题意,故不选。
C、淀粉中氧元素的质量为:,氢元素的质量为:,碳元素的质量为:,由此可见氧元素质量最大,所以氧元素的质量分数最大,选项正确,不符合题意,故不选。
D、淀粉遇碘会变成蓝色,所以人工合成淀粉遇碘会变成蓝色,选项正确,不符合题意,故不选。
故选:A。
阅读下列材料,完成下面小题。
我国向世界承诺:到2060年实现“碳中和”。中国科学院天津工业生物技术研究所利用催化剂促进氢气与二氧化碳合成甲醇(CH3OH),再将甲醇转化为淀粉(C6H10O5)n,而氢气可以通过在新型复合光催化剂(C3N4/CQDs) 作用下,用太阳光分解水获得。
19.下列不利于实现“碳中和”,不能有效地减少温室气体对环境影响的是( )
A.广泛使用酒精、天然气作燃料 B.植树造林,增大绿化面积
C.利用化学技术捕捉CO2并转化 D.开发、利用清洁能源,如太阳能等
20.根据以上材料内容信息,下列说法错误的是( )
A.淀粉分子中碳、氢、氧原子个数比是6:10:5
B.甲醇(CH3OH)中氧元素质量分数为50%
C.氢气与二氧化碳在催化剂的作用下可一步反应生成淀粉
D.在新型复合光催化剂的作用下用太阳光分解水可获得氢气
【答案】19.A 20.C
【解析】19.A、酒精、天然气燃烧都生成二氧化碳,广泛使用酒精、天然气作燃料,不利于实现“碳中和”,符合题意;
B、植树造林,增大绿化面积,可增大对二氧化碳气体的吸收,有利于实现“碳中和",不符合题意;
C、利用化学技术捕捉二氧化碳并转化,可增大对二氧化碳气体的吸收,有利于实现“碳中和”,不符合题意;
D、开发、利用清洁能源,可有效减少二氧化碳的产生,有利于实现“碳中和”,不符合题意。
故选A。
20.A、由淀粉化学式 (C6H10O5)n可知,淀粉分子中碳、氢、氧原子个数比是6:10:5,选项正确;
B、甲醇(CH3OH)中氧元素质量分数为,选项正确;
C、根据“中国科学院天津工业生物技术研究所利用催化剂促进氢气与二氧化碳合成甲醇(CH3OH),再将甲醇转化为淀粉(C6H10O5)n”可知,氢气与二氧化碳在催化剂的作用下先生成甲醇,再通过化学反应生成淀粉,不是一步反应生成淀粉,选项错误;
D、根据“氢气可以通过在新型复合光催化剂(C3N4/CQDs) 作用下,用太阳光分解水获得”可知,在新型复合光催化剂的作用下用太阳光分解水可获得氢气,选项正确。
故选C。
21.天津蓟州区拥有丰富的溶洞景观,洞内的石笋、钟乳石等晶莹剔透,千姿百态。钟乳石的形成与下列反应有关【已知可溶于水】:
实验室称取碳酸钙和碳酸氢钙样品26.2g,充分加热至固体质量不再改变,冷却,向剩余固体中加入溶质的质量分数为14.6%的稀盐酸100g,恰好完全反应,下列分析不正确的是( )
A.若向澄清石灰水中通入二氧化碳,石灰水可能先变浑浊后澄清。
B.整个实验过程中产生二氧化碳的质量为8.8g
C.恰好反应后,所得溶液中溶质的质量分数约为20.0%
D.原混合物中碳酸钙的质量为10g
【答案】B
【解析】A、向澄清石灰水中通入二氧化碳,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,溶液变浑浊,继续通入二氧化碳与碳酸钙、水反应生成碳酸氢钙,又变澄清,故A不符合题意;
B、取碳酸钙和碳酸氢钙样品26.2g,充分加热至固体质量不再改变,最终生成氧化钙,氧化钙与盐酸反应生成氯化钙和水,设参加反应氧化钙的质量为x,
设样品中碳酸钙的质量为y,生成氧化钙的质量为a,碳酸氢钙的质量为z,生成氧化钙的质量为b,生成水的质量为c,
碳酸氢钙生成水的质量为,根据质量守恒定律,生成二氧化碳的质量为,故B符合题意;
C、设生成氯化钙的质量为d,
恰好反应后,所得溶液中溶质的质量分数约为,故C不符合题意;
D、由B中分析知,原混合物中碳酸钙的质量为10g,故D不符合题意。
故选B。
22.化学为人类的进步作出了杰出的贡献,化学使我们的生活更加约丽多彩。
(1)“共享单车”是指在公共场所提供共享服务的自行车,符合“低碳出行”的理念,颇受年轻人的喜爱。
①“低碳出行”中“低碳”是指较低______(填名称)气体的排放。
②采用实体轮胎的“共享单车”可有效防止爆胎。而普通自行车夏天易爆胎,请用分子的观点解释“夏天易爆胎”的原因______。
(2)海水淡化工程在我国沿海省份如广东、天津等地取得快速发展,它可缓解淡水资源匮乏的问题。如图为太阳能海水淡水装置示意图。
①水变成水蒸气的过程中,没有发生变化的是______(填字母)。
A.分子运动快慢 B.分子质量
C.分子间隔 D.分子种类
②利用如图装置得到淡水的方法与实验室______(填操作名称)净化水的方法原理相同。
【答案】(1)二氧化碳 分子间有间隔,受热后分子间间隔变大
(2)BD 蒸馏
【解析】(1)①“低碳出行”中“低碳”指的是较低的二氧化碳气体排放;
②普通自行车夏天易爆胎,原因是:分子间有间隔,受热后分子间间隔变大;
(2)①水变成水蒸气是物理变化,过程中没有发生变化的是分子质量、分子种类,分子的运动速率和分子的间隔发生了变化,故选:BD;
②利用图中装置得到淡水的方法,是利用水蒸发变成水蒸气,水蒸气再液化变成液态水,与实验室蒸馏净化水的方法原理相同。
23.金属是人类生活中常用的材料。请回答:
(1)天津地铁4号线北辰段2025年正式通车。地铁建造过程中需要使用大量的生铁和钢,生铁和钢是两种含碳量_____的铁合金(填“相同”或“不同”)。
(2)下列生活用品利用金属良好导热性的是____。
A.镀铬水龙头 B.铸铁暖气片 C.黄铜钥匙
(3)我国古代很早就认识到铜盐溶液里的铜能被铁置换,这一方法是湿法冶金技术的起源。铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式为__________________。
(4)铁制品锈蚀的过程,实际上是铁与空气中______(填化学式)和等发生化学反应的过程。
(5)在硫酸铜和硫酸亚铁的混合溶液中加入足量的锌粉,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,滤液中一定含有的溶质是_________________(写化学式)。
【答案】(1)不同
(2)B
(3)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
(4)H2O
(5)ZnSO4
【解析】(1)生铁的含碳量为2%~4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%,生铁和钢是两种含碳量不同的铁合金。
(2)A、镀铬水龙头主要利用金属的抗腐蚀性,不是导热性,不符合题意。
B、铸铁暖气片利用了铁良好的导热性,使室内升温,符合题意。
C、黄铜钥匙利用了金属的硬度和美观等性质,不是导热性,不符合题意。
故选B。
(3)铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜,化学方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。
(4)铁制品锈蚀的过程,实际上是铁与空气中H2O 和O2等发生化学反应的过程。
(5)在硫酸铜和硫酸亚铁的混合溶液中加入足量的锌粉,锌先与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,硫酸铜完全反应后,锌再与硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁。因为锌粉足量,所以硫酸铜和硫酸亚铁都完全反应,滤液中一定含有的溶质是ZnSO4。
24.化学在生活生产中有广泛用途,请回答问题:
(1)某实践小组参观天津矿泉水厂,该厂矿泉水含钙、钾等矿物质,其生产流程示意图(如图 1)。矿泉水中的钙、钾指的是______(填“元素”或“单质”);活性炭过滤器中活性炭的作用是______。
(2)我国科学家研制了一种新型催化剂,实现了甲烷向重要化工原料甲醇的高效转化,反应过程的微观示意图(如图 2)所示。该反应的化学方程式为______;反应物中的一种气体可供呼吸。利用(如图(3)中的电解水装置制取时,它会在______管(填字母)中产生。
(3)我国承诺 2030 年前“碳达峰”,2060 年前“碳中和”,体现大国担当。我国科学家在实验室实现以 CO2和 H2为原料人工合成淀粉[(C6H10O5)n],若用 44 g CO2人工合成淀粉(假设反应过程中无含碳物质的加入和损失),理论上制得淀粉的质量为______g。
【答案】(1)元素 吸附(或除去水中的色素和异味)
(2) B
(3)27
【解析】(1)物质是由元素组成,矿泉水中的钙、钾指的是元素;活性炭过滤器中活性炭的作用是吸附(或除去水中的色素和异味);
(2)根据反应过程的微观示意图(如图 2)所示,该反应反应物是氢气、氧气和甲烷,反应条件是催化剂,生成物是甲醇和水,反应的化学方程式为;反应物中的一种气体可供呼吸,该气体是氧气,电解水时,负极产生氢气,正极产生氧气,体积比约为2:1,利用(如图(3)中的电解水装置制取时,它会在B管中产生;
(3)由质量守恒定律可知,二氧化碳中碳元素的质量与生成淀粉中碳元素的质量相等,则用44gCO2人工合成淀粉的质量为。
25.阅读下列短文并回答问题。
中国科学院天津工业生物技术研究所与中国科学院大连化学物理研究所联合攻关,创制一条利用二氧化碳、水和阳光合成淀粉【(C6H10O5)n】的人工路线——ASAP路线。国际上首次在实验室实现从二氧化碳到淀粉的从头全合成。合成过程可以分为两大阶段:第一阶段,光能到化学能的转化,利用太阳能分解水制备绿氢(H2),并在一定条件下将二氧化碳加氢还原合成甲醇(CH3OH)等含能分子(也称液态阳光)。第二阶段,淀粉的合成。设计构建碳-聚合新酶,依据化学聚糖反应原理将碳-化合物(分子中含有1个碳原子)聚合成碳三化合物。最后通过生物途径优化,将碳三化合物又聚合成碳六化合物,再进一步合成支链和直链淀粉。
(1)光合作用属于_______(填“物理变化”或“化学变化”)。
(2)短文出现的下列物质中,属于有机高分子化合物的是_______(填标号)。
A.氢气 B.二氧化碳 C.甲醇 D.淀粉
(3)淀粉在人体内经酶的催化作用发生一系列反应,最终变成葡萄糖,总反应方程式:(C6H10O5)n+n_______nC6H12O6。
(4)甲醇(CH3OH)是一种碳一化合物。_______个碳一化合物分子可以合成1个碳六化合物分子。
【答案】(1)化学变化
(2)D
(3)H2O
(4)6/六
【解析】(1)光合作用是指二氧化碳和水在叶绿素和光的作用下,转化为有机物和氧气的过程,有新物质生成,属于化学变化。
(2)A、氢气是由氢元素组成的纯净物,属于单质,不属于有机高分子化合物,故不符合题意;
B、二氧化碳含有碳、氧两种元素,属于无机化合物中的氧化物,不属于有机高分子化合物,故不符合题意;
C、甲醇主要含有碳、氧、氢三种元素,且相对分子质量比较小,属于有机小分子化合物,不属于有机高分子化合物,故不符合题意;
D、淀粉主要含有碳、氧、氢三种元素,且相对分子质量比较大,所以属于有机高分子化合物,故符合题意;
故选:D。
(3)根据质量守恒定律,反应前后原子的种类、数目不变,由给的化学方程式可知,反应前有C、H、O原子,原子个数依次是6n、10n、5n,反应后的原子依次是C、H、O,原子个数依次是6n、12n、6n,反应前后对比可知,反应前还需要氢原子的个数是2n、氧原子的个数是n,由于该物质的化学计量系数是n,所以该物质含有2个氢原子和1个氧原子,其化学式为H2O。
(4)1个碳一化合物分子中含有1个碳原子,1个碳六化合物分子中含有6个碳原子,根据质量守恒定律,反应前后原子的种类、数目不变,所以6个碳一化合物分子可以合成1个碳六化合物分子。
26.天津东临渤海,拥有丰富的海洋资源。
(1)海带中含有的碘元素可用来预防的疾病是______(填序号)。
A.贫血症 B.佝偻病 C.甲状腺肿大 D.夜盲症
(2)水通直流电可分解生成氢气和氧气,在如图的实验装置中,生成的氢气存在于玻璃管______(填“A”或“B”)中;写出水通直流电反应的化学方程式:______。
(3)电解水的实验证明水是由______元素组成的。
(4)以氧化铝等为原料生产一种耐高温、高强度陶瓷时,发生如下反应:Al2O3+N2+3C2X+3CO。其中X的化学式是_____。
【答案】(1)C
(2)B
(3)氢和氧
(4)AlN
【解析】(1)碘是合成甲状腺激素的主要元素,缺乏会患甲状腺肿大,故选C;
(2)水通直流电可分解生成氢气和氧气,由“正氧负氢、氢二氧一”可知生成氢气的体积约为生成氧气气体的2倍,在如图的实验装置中,生成的氢气存在于玻璃管B中;电解水生成氢气和氧气,反应的化学方程式为:;
(3)水通直流电可分解生成氢气和氧气,说明水是由氢元素和氧元素组成的;
(4)根据质量守恒定律,反应前后的原子和个数不变,反应前铝、氧、氮、碳原子的个数为2、3、2、3,反应后铝、氧、氮、碳原子的个数为0、3、0、3,可得X为AlN。
27.生活中处处有化学。请回答下列问题:
(1)为了身体健康,我们应注意合理摄取营养物质和人体必需的元素。
①六大基本营养素包括蛋白质、糖类、油脂、维生素、无机盐和____________________。
②幼儿缺乏某种微量元素会影响生长发育,造成思维迟钝,甲状腺肿大,该微量元素是____(填元素符号)。
③人体中含量最高的金属元素是_________(填名称)。
(2)某同学对天津水上公园的湖水水样进行相关的研究。
①湖水属于___________________(填“纯净物”或“混合物”)。
②可以采用____________________来测定湖水的酸碱度(填序号)。
a.pH试纸 b.酚酞溶液 c.石蕊溶液
(3)淡黄色粉末过氧化钠(Na2O2)是一种供氧剂,与水反应生成氢氧化钠和氧气,该反应的化学方程式为_______。
【答案】 水 I 钙 混合物 a
【解析】(1)①六大基本营养素包括蛋白质、糖类、油脂、维生素、无机盐和水;
②缺乏碘元素会造成思维迟钝,甲状腺肿大,碘元素元素符号为I;
③人体中含量最高的金属元素是钙;
(2)①湖水中含有水、氯化钠和其他一些可溶性杂质,属于混合物;
②.酚酞溶液、石蕊溶液只能测溶液的酸碱性,不能测酸碱度,可以采用pH试纸测定湖水的酸碱度,故选a;
(3)过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,反应的化学方程式为:。
故答案为:①水;②I;③钙;④混合物;⑤a;⑥ 。
28.天津北疆电厂开创了大规模向城市输送淡化海水的先例。海水淡化过程中从海水中提取食盐,并以食盐为原料制得烧碱,其制取的主要工艺流程如下:
(1)将海水汽化、冷却后可以得到高纯度淡水,工厂采用的这种净水方法叫_________法。
(2)淡化工厂的晒盐场上得到的粗盐,在实验室经过溶解、_________、_________可除去固体不溶物,粗盐在溶解过程中需要搅拌的目的是__________。
(3)海水中含有浓度较低的氯化镁,下图是从海水中提取金属镁的一般简单流程:
上述过程中,沉淀B与试剂C发生中和反应生成MgCl2溶液,则该反应的化学方程式为__________;
②由无水MgCl2制取Mg的化学方程式为_________,该反应的基本反应类型为_________。
③海水也是MgCl2溶液,图中通过步骤①、②得到的MgCl2溶液有何不同:_________。
【答案】 蒸馏 过滤 蒸发 加快溶解速度 分解反应 纯度更高,浓度更大(答对一点即可得分,其他合理也可)
【解析】(1)工厂将海水汽化、冷却后可以得到高纯度淡水的方法叫蒸馏法,故填:蒸馏。
(2)在实验室经过溶解、过滤、蒸发可除去固体不溶物,粗盐在溶解过程中需要搅拌的目的是加速溶解,故填:过滤;蒸发;加快溶解速度。
(3)①氢氧化镁和盐酸发生中和反应生成氯化镁和水,故填:2HCl+Mg(OH)2=MgCl2+2H2O。
②电解无水MgCl2生成镁和氯气,化学方程式为,该反应一变多,属于分解反应,故填:;分解反应。
③海水也是MgCl2溶液,图中通过步骤①、②得到的MgCl2纯度更高,浓度更大,故填:纯度更高,浓度更大。
29.中科院天津工业生物技术研究所成果“无细胞化学酶系统催化合成淀粉”在国际学术期刊《自然》上发表,其中的核心反应如下图。
(1)反应①没有改变的微观粒子是_____。
(2)反应②的化学方程式为_____。
(3)反应③的产物中可循环利用的物质是_____。
(4)若反应①中消耗,反应②中生成的质量为_____。
(5)二氧化碳直接人工合成淀粉的意义是_____(写一条)。
【答案】(1)碳原子、氢原子、氧原子(或填“C、H、O”)
(2)
(3)O2
(4)30g
(5)二氧化碳资源化,促进自然界中碳的循环(或其他合理答案)
【解析】(1)化学反应的实质是分子破裂成原子,原子重新组合成新分子的过程,在反应①中,没有改变的微观粒子是原子,因为原子是化学变化中的最小粒子,所以没有改变的是碳原子、氢原子、氧原子;
(2)反应②是和反应生成和,化学方程式为;
(3)反应③中生成的氧气可作为反应②的反应物,所以氧气可循环利用;
(4)反应①的化学方程式为
设反应①中生成的质量为x
解得x=32g
设反应②中生成的质量为y
解得y=30g
故生成的质量为30g
(5)二氧化碳直接人工合成淀粉的意义有很多,比如可以减少大气中二氧化碳的含量,缓解温室效应。所以答案可以写减少大气中二氧化碳含量,缓解温室效应 (答案合理即可)。
30.金属在生产、生活中有着广泛的应用。
(1)铁锅用来炒菜,主要是利用铁的___________性(填“导热”或“导电”)。
(2)解放桥是天津地标性建筑之一,是一座全钢结构可开启的桥梁。铁与空气中的___________ 发生化学反应而生锈,为防止钢架生锈可采用__________的方法。
(3)1000t含氧化铁80%的赤铁矿可炼得含铁96%的生铁___________t。
【答案】(1)导热
(2)氧气和水蒸气 刷漆(合理即可)
(3)583.3
【解析】(1)铁具有导热性,则铁锅可用来炒菜。
(2)铁生锈是因为铁和氧气、水发生化学反应而形成的;
隔绝氧气和水可防止铁生锈,则为防止钢架生锈可采用刷漆的方法。
(3)设生铁的质量为x,则
解得x≈583.3t
则1000t含氧化铁80%的赤铁矿可炼得含铁96%的生铁583.3t。
31.家庭厨房就是一个化学小世界,其中包含着许多化学知识。
(1)下列物质中含有丰富蛋白质的是_____(填序号)。
A. 鸡蛋 B. 苹果
C. 白菜 D. 面条
(2)食用加碘食盐、加铁酱油可补充人体所缺的“碘和铁”,这里所说的“碘和铁”是指_____(填“元素”、“单质”、或“分子”)。
(3)若锅里的油着火了,应立即盖上锅盖灭火,其原理是_____。
(4)铁锅晚上炒完菜用水洗后,第二天早上发现铁锅生锈了。实验室里一般放入稀盐酸中除锈(铁锈的主要成分为)观察到铁锈逐渐消失,溶液由无色逐渐变成黄色,此反应的化学方程式为_____。铁生锈是铁与空气中的_____(填化学式)共同接触的结果。
(5)天津城区家庭厨房的热源一般都是天然气,天然气的主要成分是甲烷,甲烷在空气中充分燃烧的化学方程式为:_____。
(6)①食醋(含醋酸)②精盐(NaCl)③碱面()④蔗糖()都是厨房常备物品。专家介绍,用碱性溶液浸泡蔬菜可降低蔬菜残留农药的毒性。因此,浸泡新鲜蔬菜时,可往清水里加入适量的_____(填序号)。
【答案】(1)A
(2)元素
(3)隔绝氧气
(4) H2O、O2
(5)
(6)③
【解析】(1)A、鸡蛋中富含蛋白质,故正确;
B、苹果中富含维生素,故错误;
C、白菜中富含维生素,故错误;
D、面条中富含糖类,故错误;
故选:A;
(2)物质都是由元素组成的,加碘食盐、加铁酱油中的“碘和铁”是指的是元素;
(3)若锅里的油着火了,应立即盖上锅盖灭火,原理是使油与空气中的氧气隔绝;
(4)稀盐酸和氧化铁反应生成氯化铁和水,反应的化学方程式为:,铁生锈是铁与空气中的水和氧气共同接触的结果,化学式为:H2O、O2;
(5)天然气的主要成分是甲烷,甲烷在空气中充分燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式为:;
(6)专家介绍,用碱性溶液浸泡蔬菜可降低蔬菜残留农药的毒性。因此,浸泡新鲜蔬菜时,可往清水里加入适量的纯碱,因为纯碱呈碱性,故选③。
32.水是地球上宝贵的自然资源。
(1)天津是一个淡水资源比较短缺的城市,为响应2024年我国纪念“世界水日”“中国水周”的活动主题“精打细算用好水资源,从严从细管好水资源”,请写出一条符合该主题的做法_______。
(2)下列净化水的操作中,净水程度最高的是___________(填序号)。
A.用明矾沉降 B.自然沉降 C.过滤 D.蒸馏
(3)如图是电解水实验的示意图。
①通电一段时间后,用燃着的木条分别验证两支试管中的气体。观察到的现象之一为b试管中的气体能使木条燃烧得更旺,说明b 试管中的气体是___________。
②结合 a、b试管中产生的气体,可知水的元素组成为 __________(填元素符号)。
③写出电解水的化学方程式___________。
【答案】(1)淘米水浇花
(2)D
(3)氧气/O2 H、O
【解析】(1)天津是一个淡水资源比较短缺的城市,为响应2024年我国纪念“世界水日”“中国水周”的活动主题“精打细算用好水资源,从严从细管好水资源”,符合该主题的做法有淘米水浇花、随手拧紧水龙头,不向水中丢垃圾等;
(2)A、明矾溶于水可以吸附水中的悬浮杂质,从而加速沉降,故选项不符合题意;
B、自然沉降可以使水中较大的难溶性杂质沉淀到容器底,故选项不符合题意;
C、过滤可以除去水中的难溶性杂质,故选项不符合题意;
D、蒸馏可以除去水中的所有杂质,净水程度最高,故选项符合题意;
故选:D;
(3)①氧气具有助燃性,可使燃烧的木条燃烧更旺,b试管中的气体能使木条燃烧得更旺,说明b试管中的气体是氧气;
②由电解水实验结论“正氧一、负氢二”可知,a试管中产生的气体较多,为氢气,b试管中产生的气体较少,为氧气,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,根据质量守恒定律可知水的元素组成为H、O;
③水在通电条件下生成氢气和氧气,反应的化学方程式为:。
33.中国科学院天津工业生物技术研究所科研人员在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的合成,请分析合成路线图,回答有关问题。
(1)自然界中,绿色植物通过______作用将二氧化碳最终转化为淀粉。
(2)从宏观角度看,人工合成淀粉由______(填化学用语)组成。
(3)该变化前后不发生改变的微观粒子是______(填“分子”“原子”或“离子”)。
(4)写出反应①中生成甲醇(CH3OH)和水的化学方程式:______。
(5)淀粉是由分子构成的有机物,从微观角度分析,直链淀粉和支链淀粉的化学性质不同,原因是______。
【答案】(1)光合
(2)C、H、O
(3)原子
(4)
(5)分子结构不同
【解析】(1)自然界中,绿色植物通过光合作用,利用光能将二氧化碳和水转化为有机物(如淀粉)并释放氧气。
(2)淀粉的化学式可表示为(C6H10O5)n,从宏观角度看,其由碳(C)、氢(H)、氧(O)三种元素组成。
(3)化学变化的本质是分子破裂、原子重新组合,原子是化学变化中的最小粒子,因此变化前后不发生改变的微观粒子是原子。
(4)反应①中,二氧化碳(CO2)和氢气(H2)在催化剂作用下生成甲醇(CH3OH)和水,化学方程式为。
(5)物质的化学性质由其微观结构决定,直链淀粉和支链淀粉的分子结构不同,因此化学性质不同。
34.金属在生产、生活中有着广泛的应用。
(1)铁锅用来炒菜,主要是利用铁的___性。
(2)解放桥是天津地标性建筑之一,是一座全钢结构可开启的桥梁。
①解放桥的维护中需要除铁锈。写出用稀盐酸除铁锈的化学方程式________。
②铁与空气中的_____发生化学反应而生锈,为防止钢架生锈,常在其表面涂刷防护层。
(3)我们生产、生活中使用大量合金,下列有关金属材料的说法错误的是____。
A.纯铜的硬度比黄铜的大 B.生铁的含碳量比钢的高
C.目前应用最广泛的金属是铁 D.钛和钛合金用于制造火箭、导弹等
(4)将20g铁粉放入一定质量的硫酸铜和硫酸锌混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和21.6g滤渣。向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生,则滤液中含有的溶质为____(填化学式),原混合溶液中硫酸铜的质量为___g。
【答案】(1)导热
(2) 氧气、水蒸气/O2、H2O
(3)A
(4)FeSO4、ZnSO4 32
【解析】(1)铁可制成铁锅,是因为铁具有导热性。
(2)①盐酸能与氧化铁反应生成氯化铁和水,反应的化学方程式为。
②铁与氧气和水共同接触会生锈。
(3)A、合金的硬度大于其组成纯金属,黄铜是铜锌合金,硬度比纯铜大,因此A说法错误;
B、生铁含碳量(2%~4.3%)高于钢(0.03%~2%),B正确;
C、目前生产生活中应用最广泛的金属是铁,C正确;
D、钛和钛合金强度高、耐腐蚀性好,可用于制造火箭、导弹,D正确,
故选A。
(4)金属活动性锌>铁>铜,则铁能与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,又由于充分反应后,向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生,而铁能与盐酸反应,则说明滤渣中含有铁,即铁过量,则滤液中含有的溶质为硫酸锌和硫酸亚铁,化学式为FeSO4和ZnSO4;
设硫酸铜的质量为x,
则
解得x=32g
所以原混合溶液中硫酸铜的质量为32g。
35.为应对新冠肺炎病毒,由清华大学天津高端装备研究院研制的空气净化凝胶,可以缓慢释放二氧化氯(ClO2)是一种新型室内空气净化剂。请结合所学知识,回答下列问题。
(1)从物质分类的角度分析:二氧化氯属于__________(填“有机物”或者“氧化物”)。
(2)从物质组成的角度分析:二氧化氯中氯元素的化合价为__________。二氧化氯的化学式量为________。二氧化氯中氯元素与氧元素的最简质量比为__________。
(3)从物质性质的角度分析:使用该空气净化凝胶时,通常放在室内较高处,由此推测该物质可能具有的物理性质为_______________________(填一条)。
【答案】 氧化物 +4 67.5 71:64 密度比空气大
【解析】(1)ClO2是由两种元素组成的化合物,且其中一种元素是氧元素,属于氧化物,故填:氧化物。
(2)氧元素显-2价,设氯元素的化合价是x,根据在化合物中正负化合价代数和为零,可得:x+(-2)×2=0,得x=+4价;根据化学式量等于化学式中各原子的相对原子质量的总和,可得二氧化氯的化学式量=35.5+16×2=67.5;根据化学式中元素的质量比等于元素的相对原子质量乘以个数之比,可得而氧化氯中氯元素与氧元素的最简质量比=35.5:16×2=71:64。故填:+4;67.5;71:64。
(3)使用的时候通常放在室内较高处,说明二氧化氯的密度比空气大,这样释放的时候才会有明显效果。故填:密度比空气大。
36.生活中我们应该“珍惜水、爱护水”。
(1)“南水北调供水工程”启动向天津供水,以缓解我市可利用淡水资源_________________的现状。
(2)下列有关保护水资源的说法正确的是_________________(填序号)。
A.生活污水可直接排放
B.工业上对污染的水体作处理使之符合排放标准后再排放
C.农药、化肥的施用会造成水体污染,应该禁止施用
(3)实验室常用过滤方法除去水中不溶性杂质,过滤需要用到的仪器有带铁圈的铁架台、烧杯、玻璃棒和_________________(填仪器名称)。
(4)下列净化水的单一操作中,相对净化程度较高的是________________(填序号)。
A.静置沉淀 B.吸附沉淀 C.蒸馏
(5)氯气可用作自来水的消毒剂,实验室制取氯气的化学方程式为:,X的化学式为_________________。
【答案】(1)短缺
(2)B
(3)漏斗
(4)C
(5)MnCl2
【解析】(1)“南水北调供水工程”启动向天津供水,以缓解我市可利用淡水资源短缺的现状。故填:短缺。
(2)A、为避免污染水源,生活污水处理后排放。A不正确;
B、为避免污染水源,工业上对污染的水体作处理使之符合排放标准后再排放。B正确;
C、农药、化肥的施用会造成水体污染,为避免污染水源,应该合理施用。C不正确。
综上所述:选择B。
(3)过滤需要用到的仪器有带铁圈的铁架台、烧杯、玻璃棒和漏斗。故填:漏斗。
(4)A、静置沉淀只能除去一些不溶于水的固体。A不符合题意;
B、吸附沉淀只能除去一些不溶于水的固体。B不符合题意;
C、蒸馏可以降低水的硬度。相对净化程度较高。C符合题意。
综上所述:选择C。
(5)化学方程式左边,Mn:1个;O:2个;H:4个;Cl:4个。右边,Cl:2个,H:4个,O:2个。所以X中含有Mn:1个,Cl:2个。即X为MnCl2。故填:MnCl2。
37.化学提升生活品质,助力未成年人健康成长。
(1)天津某中学的午餐食谱如图:
红烧狮子头
水煮鱼片
炒青菜、海带汤
米饭、桔子
①合理膳食可增强体质。下列说法不正确的是________。
A.鱼片含有丰富蛋白质
B.淀粉可分解为氨基酸
C.适度补充油脂,有益身体健康
②若需补充维生素C,建议多吃食谱中________(写出一种即可)
③食用加碘盐可补充碘元素。下列说法正确的是________。
A.人体中缺少碘元素,会导致骨质疏松
B.除加碘盐外,还可以通过食用海带等海产品补充碘元素
C.加碘盐中添加了碘酸钾(),淀粉可用于检验其中碘元素的存在
④学校正推行垃圾分类。餐后的食物残渣应投入印有________标识的垃圾箱。
(2)校服面料常用棉花、羊毛等混纺制成。棉花________溶于水中(填“难”或“易”):生活中常用________法区分羊毛线和棉线。
(3)午餐后用洗涤剂清洗餐具上的油污,是利用了________原理。
【答案】(1)B 桔子 B C
(2)难 灼烧闻气味
(3)乳化
【解析】(1)① A、鱼片属于动物肌肉,富含蛋白质。A正确;
B、淀粉属于糖类,可转化为葡萄糖。B不正确;
C、油脂是供给人体生命活动的备用能源,适度补充油脂,有益身体健康。C正确。
综上所述:选择B。故填:B。
②素菜、水果富含维生素,若需补充维生素C,建议多吃食谱中炒青菜、桔子等。故填:桔子。
③ A、人体中缺少碘元素,会导致甲状腺肿大。A不正确;
B、除加碘盐外,海带等海产品也富含碘元素。B正确;
C、淀粉遇碘单质变蓝,不能用于检验碘酸钾中碘元素的存在。C不正确。
综上所述:选择B。故填:B。
④A、可回收物指适宜回收利用和资源化利用的生活废弃物。可回收物主要品种包括:废纸、废弃塑料瓶、废金属等。A不符合题意;
B、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。常见的有害垃圾包括废灯管、过期药品等。B不符合题意;
C、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,故餐后的食物残渣属于厨余垃圾。C符合题意;
D、其他垃圾指对环境危害相比较小,又没有再次利用价值的垃圾。比如砖瓦陶瓷、渣土、卫生间废纸等。D不符合题意。
综上所述:选择C。故填:C。
(2)根据生活常识可知,棉花难溶于水中;羊毛含有蛋白质,燃烧产生羽毛烧焦气味,棉花燃烧有烧纸的气味,所以生活中常用灼烧闻气味法区分羊毛线和棉线。故填:难;灼烧闻气味。
(3)洗涤剂具有乳化功能,可以用来清洗餐具上的油污,将油污分散成小液滴形成乳浊液除去。用洗涤剂清洗餐具上的油污,是利用了乳化原理。故填:乳化。
38.阅读下面科普短文,并回答问题。
资料一:碳中和的途径
随着工业生产的高速发展和人们生活水平的提高,排入大气中的越来越多,导致温室效应增强。减少排放,实现碳中和,已成为全球共识。碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现碳中和的四种主要途径。科学家预测,到2050后,四种途径对全球碳中和的贡献如图1。
的吸收是碳封存的首要环节,常选用、氨水、一乙醇胺等作吸收剂,在研究吸收法吸收时,研究人员通过实验比较了一乙醇胺、氨基乙酸钾、二乙醇胺三种吸收剂对烟气中的脱除效果,其结果如图2。
资料二:二氧化碳合成淀粉
中国科学院天津工业生物技术研究所在人工合成淀粉方面取得重大突破性进展,首次在实验室实现了二氧化碳到淀粉的人工合成。
我国科学家人工合成淀粉的过程为:在催化剂的作用下,将和转化为(甲醇)和水,再经过较复杂的变化将甲醇转化为淀粉【化学式为】。
依据所给信息,回答下列问题:
(1)大气中的主要来自化石燃料的燃烧,目前,人们使用的化石燃料,如石油、天然气和_____等,化石燃料属于______(填“可再生”或不可再生)能源。
(2)由图1可知,到2050年,对全球碳中和贡献率最大的途径是__________,你认为实现该途径可以采取的方法有__________(答出一种即可)。
(3)用溶液吸收,发生反应的化学方程式为_______。
(4)对比图2中三条曲线,可得出的结论是:在实验研究的烟气流速范围内,当烟气流速相同时,_______(答出一条即可)。
(5)人工合成淀粉的过程中,生成甲醇的化学方程式为_______,你认为人工合成淀粉的成果实现工业化生产后的现实意义是________(答出一条即可)。
(6)随着全球能源使用量的增加,化石燃料日趋枯竭,在人们担心化石能源将被耗尽的时候,科学家发现海底埋藏着大量可燃烧的“冰”—“可燃冰”,其中主要含有甲烷水合物。请写出甲烷在空气中充分燃烧的化学方程式__________。
(7)“碳中和”人人参与,低碳生活从我做起,你的低碳行动是_________(写一条)。
【答案】(1)煤 不可再生
(2) 碳替代 推广使用太阳能(风能、地热等)
(3)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
(4)氨基乙酸钾吸收CO2效果最佳(或二乙醇胺吸收效果最差等)
(5)CO2+3H2CH3OH+H2O 减少CO2的排放(或解决农业危机等)
(6)
(7)节约用电(合理即可)
【解析】(1)化石燃料是由古代生物的遗骸经过一系列复杂的变化而形成的,主要有煤、石油、天然气,是不可再生能源;
(2)由图1可知,碳替代对全球碳中和贡献率最大;
化石燃料会产生二氧化碳,减少化石燃料的使用,大量推广使用太阳能(风能、地热能等),有利于实现该途径;
(3)氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,化学方程式为:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
(4)对比图2中三条曲线,在实验研究的烟气流速范围内,当烟气流速相同时,氨基乙酸钾的二氧化碳脱除率最大,二乙醇胺的二氧化碳脱除率最小,则氨基乙酸钾吸收CO2效果最佳;
(5)人工合成淀粉的过程中,在催化剂的作用下,将CO2和H2转化为CH3OH (甲醇)和水,化学方程式为:CO2+3H2CH3OH+H2O;
人工合成淀粉的过程中消耗二氧化碳,该成果实现工业化生产后,可以减少二氧化碳的排放,解决农业危机等(合理即可)。
(6)甲烷燃烧生成二氧化碳和水,方程式为:;
(7)低碳行动可以从日常生活中的多个方面入手,如节约用电:随手关灯,使用节能电器,减少不必要的电力消耗。(合理即可)
39.淀粉是一种碳水化合物,人类生命活动离不开碳水化合物,中科院天津工业生物技术研究所马延和及其团队在实验室人工合成了淀粉,以CO2为原料人工合成淀粉[(C6H10O5)n],主要转化流程如下图:
(1)I中还产生一种能供给呼吸的物质,该反应的化学方程式为___________,反应类型是___________。
(2)Ⅱ中反应的微观示意图如图。在方框中补全相应种类和数目的微观粒子图示___________。
(3)人工合成淀粉技术虽处于实验室阶段,但有着重大意义、你觉得这项研究的价值是___________。
【答案】(1) 分解反应
(2)
(3)摆脱传统农业的束缚,解决粮食危机、减少二氧化碳排放
【解析】(1)I中产生氢气,还产生一种能供给呼吸的物质,该物质是氧气,该反应是水在通电条件下生成氢气和氧气,反应的化学方程式为:;该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应;
(2)由Ⅱ中反应的微观示意图可知,反应后的碳原子、氢原子和氧原子的数目分别为1、6、2,反应前的碳原子、氢原子和氧原子的数目分别为1、0、2,化学反应中原子的种类和数目保持不变,方框中应含有6个氢原子,即3个氢分子,补充如图:;
(3)人工合成淀粉技术虽处于实验室阶段,但有着重大意义,可摆脱传统农业的束缚,解决粮食危机、消耗二氧化碳,减少二氧化碳排放。
40.水在生产生活中应用广泛,化学兴趣小组开展了跨学科实践活动。
【活动1】探究水的组成:如图是电解水的实验示意图。
(1)一段时间后,切断电源,用燃着的木条检验玻璃管内产生的气体,观察到的现象是___________可推知水中含有___________元素。
(2)电解水的化学方程式为___________。
【活动2】净水器的制作:实验小组同学模拟自来水厂的净水设备,制作了如甲图所示的简易净水装置:
(3)___________可以吸附水中的杂质,除去异味;经过净化的自来水,___________(填“能”或“不能”)变为蒸馏水。
【活动3】课外拓展提升:
(4)天津的海洋资源丰富,海水淡化一直是研究热点,膜技术的引入使研究有了突破性进展,对膜右侧的海水加压(乙图),水分子可透过膜进入左侧淡水池,而海水中各种离子不能通过膜,从而得到淡水。下列有关说法不正确的是___________(填序号)。
A.膜技术淡化海水过程属于物理变化 B.a口排出液通过蒸发结晶得到纯净
【答案】(1)燃着的木条燃烧更旺 氧
(2)
(3)活性炭 不能
(4)B
【解析】(1)电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,且生成的氧气和氢气的体积比为1:2,由图可知,b管中收集的气体较少,则收集的气体为氧气,a管收集的气体为氢气,氧气具有助燃性,用燃着的木条检验玻璃管内产生的气体,观察到的现象是燃着的木条燃烧更旺;电解水生成氧气,根据反应前后元素种类不变,则说明水中含有氧元素;
(2)电解水生成氢气和氧气,反应的化学方程式为:;
(3)活性炭具有吸附性,可去除水中的异味和色素;自来水厂的净水过程中没有除去水中的可溶性杂质,因此不能将硬水变为蒸馏水;
(4)A、对淡化膜右侧的海水加压,水分子可以透过淡化膜进入左侧淡化池,而海水中的各种离子不能通过淡化膜,此过程中没有生成新物质,属于物理变化,故选项说法正确;
B、a口排出液为浓海水,含有多种可溶性盐类,通过蒸发结晶得到的是粗盐,而不是纯净氯化钠,故选项说法错误,故选:B。
41.金属材料在天津的科技与传统文化中发挥着重要作用。
(1)“天津之眼”摩天轮的轿厢采用铝合金制造,而不采用纯铝的理由是__________(填序号)。
A.铝合金的熔点低 B.铝合金的硬度更大且抗腐蚀性强
(2)天津解放桥是一座全钢结构的桥梁,需定期维护。钢架生锈是铁与空气中的__________共同作用的结果;写出一种防止钢桥锈蚀的操作方法:__________。
(3)“乌铜走银”是我国传统工艺,其废液中含和。向该废液中加入锌粉,充分反应后过滤得滤渣x和滤液y。若向滤渣x中滴加稀盐酸有气泡产生,则滤液y中溶质为__________(填化学式)。
(4)工业炼铁主要原理是一氧化碳与氧化铁在高温下反应。假设将9.6 t含氧化铁的赤铁矿炼得含铁的生铁质量为__________t。
【答案】(1)B
(2)氧气和水 喷漆(合理即可)
(3)Zn(NO3)2
(4)5.6
【解析】(1)由于铝合金的硬度更大且抗腐蚀性强,所以摩天轮的轿厢采用铝合金制造,而不采用纯铝,故选:B;
(2)由于铁制品生锈是铁与空气中的氧气和水共同作用的结果,所以钢架生锈是铁与空气中的氧气和水共同作用;喷漆等操作可防止钢桥锈蚀;
(3)锌的金属活动性强于铜、银,加入锌粉后会依次置换出银、铜,化学方程式为:、,向滤渣x中滴加稀盐酸有气泡产生,说明锌粉过量,锌粉过量时,硝酸银和硝酸铜均完全反应,生成硝酸锌,则滤液y中溶质为硝酸锌,化学式为:Zn(NO3)2;
(4)解:设将9.6t含氧化铁80%的赤铁矿炼得纯铁质量为z,根据化学方程式:
生铁中含铁96%,则生铁的质量为:,
答:将9.6t含氧化铁80%的赤铁矿炼得含铁96%的生铁质量为5.6t。
42.天津铁厂高炉炼铁的主要原料是焦炭、赤铁矿石(主要含Fe2O3)、空气等。主要反应过程如下:请回答:
(1)反应②的化学方程式_______。
(2)反应③的化学方程式________。
(3)向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中,加入一定量的铁粉,反应停止后过滤,得到滤渣和滤液。向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生,则滤渣中一定含有_________(填化学式),滤液中一定含有的溶质是_________(填化学式)。
(4)用含杂质的铁10g(杂质不溶于水,也不参加反应)与100g稀硫酸恰好完全反应,滤去杂质,得到滤液质量为106.75g,则含杂质的铁中铁的质量分数为____________。
【答案】 Fe、Cu、Ag Fe(NO3)2 70%
【解析】(1)炭的主要成分是碳,在氧气充足的条件下点燃生成二氧化碳,因此A是CO2,即②是二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳,故填:。
(2)B是一氧化碳,因此反应③时一氧化碳能与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,故填:。
(3)向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生,说明一定含有铁即铁是过量的,故溶液中不含有硝酸铜和硝酸银,滤渣中一定含有铜和银,滤液中含有的是硝酸亚铁。故填:Fe、Cu、Ag;Fe(NO3)2。
(4)设铁的质量为x,根据质量守恒定律,生成的氢气的质量为:x+100g-106.75g=x﹣6.75g。
x=7g
故铁的质量分数为:
故填:70%。
43.“天津之眼”是世界上唯一一座跨河而建、桥轮合一的摩天轮。
(1)“天津之眼”主要采用钢材制造。钢是铁碳合金,钢的硬度比纯铁_______(填“大”或“小”)。
(2)铁可以做成铁板、铁丝,主要是利用了铁的___________性。
(3)工业炼铁原理是利用一氧化碳与氧化铁在高温下反应,该反应的化学方程式为_______。
(4)同学们为探究铁锈蚀的影响因素做了如下实验。下列分析不正确的是 。
实验装置
序号
其它试剂
200s时氧气的体积分数
①
干燥剂
21%
②
10滴水
15%
③
10滴水和1.0g食盐
8%
A.②③中氧气含量减少表明铁已生锈 B.①②证明水对铁锈蚀有影响
C.②③证明食盐能加快铁锈蚀 D.①②③证明炭粉对铁锈蚀有影响
(5)向硫酸铜和稀硫酸的混合溶液中加入一定质量的铁粉,恰好完全反应。过滤、洗涤、干燥,固体质量不变,则溶液中与的质量之比为___________(填最简比)。
【答案】(1)大
(2)延展
(3)
(4)D
(5)80∶7
【解析】(1)合金的硬度大于组成的纯金属硬度,钢是铁碳合金,钢的硬度比纯铁大;
(2)铁可以做成铁板、铁丝,主要是利用了铁的延展性;
(3)一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,该反应的化学方程式为:;
(4)A、铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果,根据表格数据可知实验②③中含量减少,表明铁已锈蚀,故选项说法正确;
B、根据表格数据可知实验①中的氧气含量不变,实验②中的氧气含量减少,对比①②组实验数据可知水为变量,则证明水对铁锈蚀有影响,故选项说法正确;
C、对比②③组实验数据可知食盐为变量,实验③中加入1g食盐,氧气消耗的速率加快,则生锈速率加快,可以证明食盐能加快铁锈蚀,故选项说法正确;
D、实验①②③中炭粉都不是变量,则无法证明炭粉对铁锈蚀有影响,故选项说法错误。
故选D。
(5)设H2SO4与CuSO4的质量分别为x、y。
由于铁完全反应且固体质量前后不变,所以, 。
44.化学与材料、与环境、与社会、与生活关系密切。
(1)他们所带的下列物品中,主要材料属于复合材料的是__________。(填序号)
(2)“美丽天津·一号工程”主要解决当前环境污染问题。
①若要测定某工业水样的酸碱度,最简便的方法是用__________;某印染厂排放的废水因含有氢氧化钠而呈碱性,可加硫酸进行处理,请写出发生反应的化学方程式__________。
②水是重合之源,水发生部分结冰变化后形成的冰和水混合体系属于__________(填“纯净物”或“混合物”)。生活中使硬水软化的一种最常用方法是__________。
(3)①野炊食谱如下:主食:馒头;配菜:红烧肉、豆腐汤、牛肉干。从营养学角度来看,你认为食谱中还应添加下列食品中的__________。(填序号)
A.炒鸡蛋 B.牛奶 C.黄瓜 D.糖醋鱼
②加碘食盐中的“碘”是指碘__________。(填“原子”或“分子”或“元素”)
③洗涤剂可用来洗碗,是因为它对油污具有__________功能。
【答案】(1)D
(2)pH试纸 纯净物 加热煮沸
(3)C 元素 乳化
【解析】(1)主要材料属于复合材料的是,:
A、塑料保鲜膜,属于有机高分子材料;
B、棉布围裙属于天然材料;
C、合成橡胶属于有机高分子材料;
D、玻璃钢是由玻璃与树脂混合成的,前者是无机非金属材料,后者是有机高分子合成材料,故玻璃钢是两种材料复合成的,正确;
故选D。
(2)①要测定某工业水样的酸碱度,最适宜的是pH试纸.氢氧化钠溶液与硫酸反应生成硫酸钠和水,反应的化学方程式为:;
②水是生命之源,水发生部分结冰变化后形成的冰和水混合体系属于纯净物,生活中可以采用加热煮沸的方法降低水的硬度;
(3))①人类需要的六大营养素为:糖类、蛋白质、水、无机盐、油脂和维生素;馒头中含有糖类、红烧肉中含有油脂、豆腐汤含有蛋白质和水、无机盐、牛肉干含有大量蛋白质,还缺少维生素;
A、鸡蛋中含有大量蛋白质;故A错误;
B、牛奶中含有大量蛋白质;故B错误;
C、黄瓜含有大量的维生素;故C正确;
D、糖醋鱼中含有大量蛋白质;故D错误;故选C;
②食品、药品、营养品、矿泉水等物质中的“碘、氟、钙、铁、锌”等不能以单质、分子、原子形式存在,而是指元素.故加碘食盐中的“碘”是指元素;
③洗涤剂能使植物油在水中分散成无数细小的液滴,而不聚成大的油珠,这种现象叫乳化,乳化后的细小液滴能随着水流动,可以把碗洗干净。
45.中国科学院天津工业生物技术研究所研究成果“无细胞化学酶系统催化合成淀粉”相关论文在国际学术期刊《Nature》上发表,是合成过程中的一种中间产物。计算:
(1)中碳、氢、氧三种元素质量比为_____________(填最简比);
(2)中碳元素的质量分数为_____________。
【答案】(1)6:1:8
(2)40%
【解析】(1)C3H6O3中碳、氢、氧三种元素质量比为 (12×3):(1×6):(16×3)=6:1:8 ;
(2)C3H6O3中碳元素的质量分数为。
46.中科院天津工业生物所突破了二氧化碳合成淀粉技术,其中一步反应微观示意图如下。
(1)上述物质中属于有机物的是___________(写化学式)。
(2)若有4.4gCO2参加反应,最多可生成C物质(甲醇)的质量是多少?(写出完整的计算过程)
【答案】(1)CH3OH(或CH4O)
(2)解:设最多可生成C物质(甲醇)的质量为x。
答:最多可生成C物质(甲醇)的质重是为3.2g。
【分析】由图可知,该反应为二氧化碳和氢气在催化剂的作用下反应生成CH3OH和水,方程式为:。
【解析】(1)有机物是含碳化合物,但并不是所有含碳化合物都是氧化物,如一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐都属于无机物,故上述物质中的有机物为:CH3OH;
(2)见答案。
47.CO2的捕集与资源化利用是实现“双碳”目标的重要手段。
Ⅰ.CO2的捕集
一种利用CaO捕集CO2的流程如图1所示。
(1)大气中CO2含量上升会导致的主要环境问题是____。
(2)“煅烧炉”中发生的反应的化学方程式为____。
(3)研究发现,加热CaC2O4·H2O也可获得CaO,反应方程式为CaC2O4·H2OCaO+CO2↑+CO↑+H2O↑,该反应所制得的CaO比石灰石分解制得的CaO捕集CO2的效果更好,主要原因是____。
(4)640℃时CaO能与CO2反应生成CaCO3,固定封存CO2。28gCaO最多能捕集CO2的质量是多少?(写出计算过程)
Ⅱ.CO2合成淀粉【(C6H10O5)n】
中国科学院天津工业生物技术研究所采用一种类似“搭积木”的方式(如图2),在实验室中首次实现从CO2到淀粉分子【(C6H10O5)n】的人工合成。
(5)反应中用光和光子晶体催化水和二氧化碳,从而发生复杂的化学反应。
①光和光子晶体催化水分解产生氢气,该过程中能量转化形式为____。
②淀粉是由分子构成的有机物,从微观角度分析,直链淀粉和支链淀粉的化学性质不同,原因是____。
Ⅲ.CO2合成甲烷
(6)以ZnO―ZrO2为催化剂,以CO2和H2为原料合成甲醇,主要反应的微观过程如图-3所示,同时发生副反应:CO2+H2 CO+H2O。
①ZrO2中Zr的化合价为____。
②图3所示的合成反应中,生成物丙和丁的质量比为____。
③合成过程中,CO2转化率(×100%)及甲醇选择性(×100%,且甲醇选择性+CO选择性=100%)随温度的变化如图4所示。随温度升高,CO2转化率升高,但产物中甲醇含量降低,原因是____。
【答案】(1)温室效应加剧
(2)
(3)等质量的CaC2O4·H2O可以产生更多的气体,得到的CaO疏松多孔,与二氧化碳的接触面积大,吸收更充分
(4)解:设最多能捕集二氧化碳的质量是x
x=22g
答:最多能捕集CO2的质量是22g
(5)光能转化为化学能 分子构成不同
(6)+4 16:9 温度升高,CO2和H2发生的副反应增多,生成甲醇的反应减少
【解析】(1)大气中二氧化碳含量上升会导致的主要环境问题是:温室效应加剧;
(2)“煅烧炉”中发生的反应为碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳,该反应的化学方程式为:;
(3)由化学方程式可知,等质量的CaC2O4·H2O可以产生更多的气体,得到的CaO疏松多孔,与二氧化碳的接触面积大,吸收更充分,故捕集二氧化碳的效果更好;
(4)见答案;
(5)①光和光子晶体催化水分解产生氢气,该过程中能量转化形式为光能转化为化学能;
②由分子构成的物质,分子是保持物质化学性质的最小粒子,淀粉是由分子构成的有机物,从微观角度分析,直链淀粉和支链淀粉的化学性质不同,原因是:分子构成不同;
(6)①ZrO2中氧元素显-2价,设Zr的化合价为x,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得:x+(−2)×2=0,x=+4;
②图-3所示的反应为二氧化碳和氢气在ZnO-ZrO2的催化下反应生成甲醇和水,该反应的化学方程式为:,则生成物丙和丁的质量比为:(12+4+16):18=16:9;
③温度升高,CO2和H2发生的副反应增多,生成甲醇的反应减少,故随温度升高,CO2转化率升高,但产物中甲醇含量降低。
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