专题12 综合应用题(辽宁专用)2026年中考化学一模分类汇编
2026-05-13
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2份
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99页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习-一模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 辽宁省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 49.29 MB |
| 发布时间 | 2026-05-13 |
| 更新时间 | 2026-05-13 |
| 作者 | ☞数理化教研学苑☜ |
| 品牌系列 | 好题汇编·一模分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-05-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57846016.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题12 综合应用题
1.(2026·辽宁沈阳·一模)化学在无人机制造、医药研制和新能源开发等领域发挥着重要作用。
I.无人机是一种全新的航空器,我国无人机技术全球领先。
(1)无人机的外壳常用工程塑料制作,该材料属于___________(填序号)。
A.无机材料 B.合成材料 C.复合材料
(2)FePO4是制备无人机锂电池的原料之一,其中磷元素化合价+5,氧元素化合价-2,则铁元素的化合价是___________。制备 FePO4涉及的原理:,则 X的化学式为___________。
(3)给无人机电池充电,是将电能转换成___________能。
Ⅱ.《疡医大全》记载西瓜霜可以清热泻火、消肿止痛。
古人利用天然盐卤水(含大量Na2SO4和NaCl等),制取粗芒硝(主要成分Na2SO4)作为合成西瓜霜的原料。
(4)结合图1分析,在40℃以下时,从盐卤水获得Na2SO4的结晶方法是___________。过滤后余下的母液是Na2SO4的___________溶液(填“饱和”或“不饱和”)。
(5)“古法制作西瓜霜”如图2.罐内芒硝溶于西瓜汁,将透气瓦罐置于通风处有利于白霜形成(即西瓜霜),原因是___________。
Ⅲ.开发、利用氢能有利于能源结构优化。
(6)“甲烷(CH4)——水蒸气”重整制氢的原理:甲烷和水蒸气在一定条件下生成CO2和H2。
①写出上述反应的化学方程式:___________。
②若完全吸收制氢产生的30kgCO2, 则至少需要浓度为20%的NaOH 溶液___________kg(结果精确到0.1)。
③未来该方案可能被限制使用,原因可能是___________。
(7)氢气的贮存与释放
Mg2Cu 是一种性价比高、绿色环保的贮氢合金,其贮氢与释氢过程如图 3 所示。
① 贮氢反应需要在高温和隔绝空气的条件下进行。隔绝空气的原因是___________。
② 释氢过程中,反应速率由较快迅速变慢,最终停止,剩余较多的MgH2。原因是___________。
【答案】(1)B
(2) +3 H2O
(3)化学
(4) 降温结晶 饱和
(5)通风处空气流动快,水分蒸发快,利于芒硝结晶析出形成西瓜霜
(6) 272.7 甲烷是化石燃料,不可再生,且反应生成二氧化碳,会加剧温室效应
(7) 防止氢气与空气混合加热发生爆炸,防止镁、铜被空气中氧气氧化 生成的固体覆盖在MgH2表面,阻止反应继续进行
【详解】(1)工程塑料属于有机合成材料,因此选B。
(2)化合物中元素化合价代数和为0,设Fe化合价为,,解得;
根据质量守恒定律,反应前后原子种类、数目不变,推出每个X含2个H、1个O,化学式为;
(3)电池充电是将电能转化为化学能存储在电池中;
(4)40℃以下溶解度随温度降低显著减小,适合用降温结晶析出;过滤后母液已有晶体析出,说明是该温度下的饱和溶液;
(5)通风可加快水的蒸发速率,溶剂减少后,溶解的溶质达到饱和后就会结晶析出;
(6)①甲烷和水蒸气在一定条件下生成CO2和H2,化学方程式为;
②根据反应,44g二氧化碳反应消耗氢氧化钠80g,若完全吸收制氢产生的30kgCO2,需要纯质量为,对应20%的溶液质量为;
③甲烷是化石燃料,不可再生,且反应生成二氧化碳,会加剧温室效应;
(7)①高温下氢气易燃易爆,且镁、铜在高温下易和氧气反应被氧化,因此要隔绝空气;
②难溶的覆盖在反应物表面,阻止反应继续进行。
2.(2026·辽宁铁岭·一模)人类生活中离不开金属材料。
I.金属性质的认识
青铜是人类最早使用的合金,主要成分是铜和锡,因其铜锈[主要成分的化学式为呈青绿色,故名青铜。现在青铜依然广泛使用,某机械加工厂青铜废料经处理后得到和的混合液,向混合液中加入过量的锌粉,充分反应后过滤,得滤液和滤渣,对其进行分析,用以评估回收利用价值。
附:青铜及其组分金属性质一览表
金属性质
颜色
熔点/℃
英氏硬度(最大为10)
青铜
金黄色
800
5~6.6
铜
紫红色
1084
3.0
锡
银白色
232
3.75
根据上述材料信息,请回答:
(1)青铜比铜和锡的硬度都________(填“大”或“小”),青铜比铜的熔点________(填“高”或“低”)。
(2)铜锈的主要成分中氢、氧原子的个数比为________。
(3)青铜的颜色是________。
(4)对于上述材料中的滤渣和滤液,下列分析正确的是________(填字母序号)。
A.滤渣中只有 B.一定有,可能有
C.滤液中溶质只有 D.中溶质一定有,可能有
Ⅱ.金属的制取
随着生产力的发展,我国炼铁技术又有新突破,是掌握羰基铁粉生产技术的少数几个国家之一。羰基铁粉在国防军工领域有重要应用,其制备的简易流程如图所示。
(5)制备时,先往设备中通入一段时间CO再加热的原因是________。
(6)制备过程中可循环利用的物质是________。
铝的应用涉及生产、生活的各个方面。工业上用铝土矿(主要成分为,含沙石等杂质)制备铝的主要流程如图所示:
(7)过程①、②都包含固液分离的操作,该操作名称是________。
(8)为加快铝土矿与NaOH溶液反应的速率,可采取的措施是________。
(9)写出电解氧化铝获得铝的化学方程式________。
【答案】(1) 大 低
(2)2:5
(3)金黄色
(4)C
(5)排尽装置内的空气,防止加热时发生爆炸
(6)CO
(7)过滤
(8)将铝土矿粉碎
(9)
【详解】(1)合金的硬度比组成的纯金属的大,青铜为铜、锡合金,所以青铜比铜和锡的硬度都大;合金的熔点比组成的纯金属的低,则青铜熔点比铜低;
(2)铜锈的主要成分中氢、氧原子的个数比为2:5;
(3)由表中内容可知,青铜的颜色为金黄色;
(4)由于金属活动性顺序:Zn>Sn>Cu,则加入的锌先和氯化铜反应生成氯化锌和铜,然后与SnCl2反应生成锡和氯化锌,由于加入的锌过量,则充分反应后,滤渣中含有铜、锡、锌,滤液中只有氯化锌,故选C;
(5)制备时,先往设备中通入一段时间CO再加热的原因是排尽装置内的空气,防止加热时发生爆炸;
(6)观察流程可以发现,CO在制备Fe(CO)5时被消耗,后续在生成羰基铁粉的步骤中又会生成,因此可循环利用的物质是CO;
(7)固液分离的操作名称是过滤,通过过滤可以将固体杂质和溶液分离开;
(8)将铝土矿粉碎,可增大接触面积,加快铝土矿与NaOH溶液反应的速率;
(9)氧化铝在通电条件下生成铝和氧气,反应的化学方程式为:。
3.(2026·辽宁·一模)化学是推动人类社会可持续发展的重要力量。请从化学视角回答下列问题:
Ⅰ.化学与生活
(1)中考复习期间,小明妈妈为他准备的午餐有:米饭、鸡蛋汤、红烧牛肉、炒白菜、高钙牛奶等,其中富含维生素的食物是___________。
(2)化肥为保证粮食丰产起到了重要的作用。下列化肥属于复合肥的是___________(填字母序号)。
A.尿素[CO(NH2)2] B.硝酸钾[KNO3] C.磷酸钙[Ca3(PO4)2]
Ⅱ.化学与航空
(3)运载火箭外壳材料为铝合金。铝合金做外壳材料,具备的优良性能是___________(答一条)。
(4)航天员呼出的水蒸气经冷凝、净化可作为饮用水,净化采用反渗透膜(只允许水分子和部分离子通过),原理类似于实验操作中的___________(填操作名称)。
(5)可在饮食中添加___________(填字母序号)来预防航天员骨质疏松。
A.葡萄糖酸钙(C12H22O14Ca) B.柠檬酸亚铁(FeC6H6O7) C.碘酸钾(KNO3)
(6)“最强货运飞船”直指苍穹。搭载发射的“长征七号”火箭,采用的是新研发的液氧煤油发动机。氧气由气态压缩为液态的过程中,氧分子的大小___________(选填“有”或“无”)改变。
(7)“嫦娥五号”用到了石墨烯存储器。石墨烯是从石墨薄片中剥离出的单层,石墨的物理性质与金刚石有很大差异,原因是___________。
Ⅲ.化学与生产
硫酸铵俗称肥田粉,可以用于啤酒酿造、开采稀土等。硫酸铵的生产工艺流程如下:
(8)水蒸气通过焦炭层除生成氢气外,生成的另一种有毒的气体是___________(填化学式)。
(9)写出沉淀池中发生反应的化学方程式:___________。
(10)下表是硫酸铵的部分溶解度数据,则流程中“操作”最好选用的方法是___________。
温度/℃
0
10
20
30
40
50
60
70
溶解度/g
70.6
73
75.4
78
81
85
88
90
(11)整个流程中可以循环利用的物质是___________。
【答案】(1)炒白菜
(2)B
(3)密度小/硬度大
(4)过滤
(5)A
(6)无
(7)碳原子排列方式不同
(8)
(9)
(10)蒸发结晶
(11)二氧化碳/
【详解】(1)蔬菜中富含维生素,故其中富含维生素的食物是炒白菜。
(2)A、尿素含有氮元素,属于氮肥,该选项不符合题意。
B、硝酸钾中含有钾元素和氮元素,属于复合肥,该选项符合题意。
C、磷酸钙中含有磷元素,属于磷肥,该选项不符合题意。
故选B。
(3)运载火箭外壳材料为铝合金。铝合金做外壳材料,具备的优良性能是密度小、硬度大。
(4)反渗透膜只允许水分子和部分离子通过,原理类似于实验操作中的过滤。
(5)可补充钙元素来预防航天员骨质疏松,葡萄糖酸钙中含有钙元素,柠檬酸亚铁和碘酸钾中都不含钙元素,故选A。
(6)氧气由气态压缩为液态的过程中,分子间的间隔变小,氧分子的大小无改变。
(7)石墨中碳原子呈层状排列,金刚石中碳原子呈立体网状结构排列,碳原子排列方式不同,石墨的物理性质与金刚石有很大差异。
(8)水蒸气通过焦炭层除生成氢气外,根据反应前后元素的种类不同,可知另一种有毒气体中有碳元素和氧元素,则其化学式为。
(9)沉淀池中氨气、水、二氧化碳和硫酸钙反应生成硫酸铵和碳酸钙,据此可以写出化学方程式:。
(10)由表格可知,硫酸铵的溶解度随着温度的升高变化不大,故从硫酸铵溶液得到硫酸铵晶体最好选用蒸发结晶的方法。
(11)由图可知,煅烧炉生成的二氧化碳可投入到沉淀池中再次反应,故整个流程中可以循环利用的物质是二氧化碳。
4.(2026·辽宁沈阳·一模)化学对社会发展和人类文明进步有着重要价值。
Ⅰ.化学与生活
(1)下图中捞饺子对应的分离固液混合物的实验操作是_______。
(2)海带中含有比较多的碘元素,碘元素又称为“智力元素”,海带中的NaI属于_______(填“碱”或“盐”)。
(3)小麦属于常见谷物,从化学角度看,小麦中含有的主要营养物质是_______。
Ⅱ.化学与生产
(4)现代农业离不开优质的化学肥料。复合肥料磷酸二氢铵()中含有的主要营养元素是_______。
(5)电石渣[主要成分为]是电石法生产乙炔的副产物,可资源化利用。
①用电石渣可处理_______(填“酸性”或“碱性”)工业废水。
②用电石渣生产CaO的主要反应为,该反应属于基本反应类型中的_______。
Ⅲ.化学与科技
(6)我国科研人员自主研发世界上最薄的不锈钢箔——“手撕钢”,量产最薄厚度为15微米,是我国新兴领域急需的高精尖基础材料。
①“手撕钢”熔点比纯铁_______(填“高”或“低”)。
②将钢板轧成薄如蝉翼的“手撕钢”,利用了金属的_______性。
(7)我国首次将太阳能规模转化为液体燃料甲醇(),又称“液态阳光”技术。其生产流程示意图如下:
①该生产流程中循环利用的物质是_______。
②若碳元素全部来自于,则制取10吨甲醇需要消耗_______吨。
(二氧化碳转化成甲醇的方程式为:)
③氢气本身就是绿色燃料,转化成甲醇再作为燃料的原因之一是_______(对比下表数据分析)。
燃料
沸点℃(101kPa)
爆炸极限(%)
氢气
-252.9
4~75
甲醇
64.7
6~36(气态)
【答案】(1)过滤
(2)盐
(3)糖类
(4)N、P元素
(5) 酸性 分解反应
(6) 低 延展或良好的延展
(7) 水/H2O 13.75 与氢气相比,甲醇的沸点高,易液化,便于贮存和运输,爆炸极限范围小,运输和使用更安全
【详解】(1)略;
(2)海带中的NaI是由钠离子和碘离子构成的化合物,属于盐;
(3)小麦中富含淀粉,淀粉属于糖类;
(4)略;
(5)①电石渣的主要成分是氢氧化钙,氢氧化钙显碱性,能与酸性物质反应,可处理酸性工业废水;
②该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应;
(6)①“手撕钢”是铁的合金,合金比组成它的纯金属熔点低;
②略;
(7)①略;
②根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量不变,10吨甲醇中碳元素的质量为:,若碳元素全部来自于,则需要消耗二氧化碳的质量为:;
③见答案。
5.(2026·辽宁葫芦岛·一模)金属材料在生产、生活中有广泛的用途,人类的进步和发展离不开金属材料的生产和运用。请回答下列有关问题:
(1)下列金属制品的用途中,利用金属导热性的是___________(填字母,下同)。
A.铁锤 B.铁锅 C.铜丝 D.水龙头
(2)下列有关铁的叙述不正确的是___________。
A.纯铁有银白色光泽,硬度小于生铁和钢
B.“钢铁”是目前使用最多的金属材料
C.铁在氧气中燃烧生成黑色的氧化铁
D.地壳中的铁是含量最多的金属元素
(3)生铁和钢都是以铁为主的金属材料。生铁和钢性能不同的主要原因是___________(填“含碳量不同”或“颜色不同”)。
(4)商代的司母戊方鼎标志着我国在3000多年前青铜器铸造已达到一个较高的水平,则青铜属于___________(填“单质”、“化合物”、“合金”)。
(5)人类使用金属先后经历了“青铜”、“铁器”时代,直到近代才开始大量使用各种铝材。这也反映出Fe、Cu、Al三种金属的活动性由强到弱的顺序是___________;近代铝及铝合金被广泛应用在生产生活的各个领域,因为铝在空气中___________,因此,铝制品具有很好的抗腐蚀性能。
(6)工业炼铁常用高炉炼铁和竖炉炼铁两种方式,竖炉炼铁的工艺流程示意图如下所示。
①粉碎机将赤铁矿石粉碎的目的是___________。
②催化反应室中发生的反应之一为。其中,X的化学式为___________。
③请写出还原反应室发生置换反应的化学方程式___________。
④用500t含氧化铁80%的赤铁矿石,理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为___________t(保留整数)。
⑤金属矿物资源有限且不可再生,保护金属资源的有效措施有___________(写一条)。
【答案】(1)B
(2)CD
(3)含碳量不同
(4)合金
(5) Al>Fe>Cu 与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝(或Al2O3)薄膜,从而阻止铝进一步被氧化(合理即可)
(6) 增大反应物的接触面积,从而增大反应速率(合理即可) CO2 292 防止金属腐蚀、回收利用废旧金属、有计划合理地开采金属矿物、寻找金属的代用品等一点即可
【详解】(1)A铁锤利用金属硬度大的性质,C铜丝利用铜的延展性,D水龙头利用金属硬度大、耐腐蚀的性质,B铁锅用于烹饪利用了铁的导热性,故选B。
(2)A、纯铁质软,合金硬度大于其组分纯金属,故纯铁硬度小于生铁和钢,正确;
B、正确;
C、铁在氧气中燃烧生成黑色的四氧化三铁,不是氧化铁,错误;
D、地壳中含量最多的金属元素是铝,不是铁,错误。
(3)生铁含碳量为2%~4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%,二者性能差异的核心原因是含碳量不同。
(4)青铜是铜锡的合金。
(5)金属活动性越强,冶炼难度越高,被人类大规模使用的时间越晚,因此活动性顺序为;
略。
(6)①略;
②根据质量守恒定律,反应前后原子种类和数目不变,生成物中共有2个C、2个O、4个H,反应物中已有1个C、4个H,因此X含1个C、2个O,化学式为
③置换反应是单质和化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应,还原氧化铁生成铁和二氧化碳,反应物均为化合物,不属于置换反应,氢气还原氧化铁生成铁和水,反应符合置换反应定义,方程式略。
④500t赤铁矿中质量为,根据质量守恒定律可知,生成铁单质质量=氧化铁中铁元素质量=,则理论上可炼含铁96%的生铁质量为;
⑤略。
6.(2026·辽宁沈阳·一模)人类文明的进步,化学如影随形。
【化学助力文化传承】
“造纸术”是我国古代的四大发明,包括下面5个步骤:
(1)“浸沤切碎”是将原材料切碎,此步骤属于_____(填“物理变化”或“化学变化”)。
(2)“灰浆浸泡”是将麻料浸泡在石灰浆中,起到脱胶、分散纤维和漂白的作用。石灰浆中的主要成分为氢氧化钙,下表是氢氧化钙在不同温度时的溶解度。
温度/℃
0
10
20
30
40
60
80
100
溶解度/g
0.185
0.176
0.165
0.153
0.141
0.116
0.094
0.074
①20℃时氢氧化钙的溶解度为___g。
②40℃时,将0.10g氢氧化钙投入50g水中,充分搅拌后形成的溶液为____溶液(填“饱和”或“不饱和”)。
③“春捣洗涤”是洗掉残留的灰浆和杂质,增加纸的洁白度。这项工艺通常在冷水中进行,更有利于灰浆的洗涤,请说明原因:__________。
【化学助力资源利用】
海水资源的综合利用,是解决当前资源短缺和发挥经济效益的重要途径。海水淡化技术有蒸馏法、膜分离技术等。
(3)①图1为蒸馏法,蒸馏主要是利用海水中各成分____不同进行分离。
②铝膜中的金属铝可通过电解熔融氧化铝制得,其反应的化学方程式为2Al2O34Al+3O2↑。请计算:电解102t氧化铝最多可生产铝的质量为____t。
(4)图2是石墨烯海水淡化膜工作原理,石墨烯是从石墨中剥离出的单层石墨片。科学研究发现,给石墨烯“打上”许多特定大小的孔制成单层纳米孔二维薄膜,利用薄膜的选择透过性实现海水淡化。下列说法正确的是___。
A.石墨烯由碳元素组成 B.石墨烯海水淡化膜不允许Na⁺、Cl⁻通过
C.石墨烯和石墨的化学性质相似 D.石墨烯海水淡化膜主要分离氢气和氧气
【化学助力能源革新】
氢能的开发与利用是当今全球瞩目的研究方向,下图是光伏发电制氢、贮氢与释氢的一种工艺流程。
资料:MgH2常温下是一种白色固体。
(5)光伏发电制氢过程中的能量转化为光能→电能→__能。
(6)请写出释氢反应的化学方程式___________。
(7)比较释氢过程中释放的H2质量与贮氢过程中吸收的H2质量大小,并说明理由____。
【答案】(1)物理变化
(2) 0.165 饱和 氢氧化钙的溶解度随温度降低而增大,冷水能溶解更多氢氧化钙,便于洗涤(合理即可)
(3) 沸点 54t
(4)ABC
(5)化学
(6)MgH2+2H2O=Mg(OH)2+2H2↑
(7)释氢过程释放的H2质量更大,因为释氢时生成的氢气一部分来自贮氢吸收的氢气,另一部分来自水中的氢元素(合理即可)
【详解】(1)“浸沤切碎”只是将原材料切碎,没有新物质生成,此步骤属于物理变化;
(2)①由表格数据可知,20℃时氢氧化钙的溶解度为0.165g;
②40℃时氢氧化钙的溶解度为0.141g,即100g水中最多溶解0.141g氢氧化钙,因此50g水中最多溶解0.0705g 氢氧化钙,将0.10g氢氧化钙投入50g水中,固体不能完全溶解,充分搅拌后形成的溶液为饱和溶液;
③氢氧化钙的溶解度随温度降低而增大,冷水中氢氧化钙的溶解度更大,能更充分地洗去残留的灰浆,因此这项工艺通常在冷水中进行;
(3)①蒸馏主要是利用海水中各成分沸点不同进行分离;
②设电解102t氧化铝最多可生产铝的质量为x,
x=54t;
(4)A.石墨烯是从石墨中剥离出的单层石墨片,石墨由碳元素组成,因此石墨烯也由碳元素组成,说法正确;
B.石墨烯海水淡化膜能实现海水淡化,只允许水分子通过,不允许Na+、Cl-通过,说法正确;
C.石墨烯和石墨均由碳元素组成,构成的原子种类相同,因此化学性质相似,说法正确;
D.石墨烯海水淡化膜主要分离水分子和钠离子、氯离子,不是分离氢气和氧气,说法错误;
(5)光伏发电制氢过程中,光能转化为电能,电能再转化为化学能,储存在氢气中;
(6)释氢过程中,MgH2与H2O反应生成Mg(OH)2和H2,反应的化学方程式为:MgH2+2H2O=Mg(OH)2+2H2↑;
(7)释氢过程中生成的氢气,一部分来自贮氢时吸收的氢气,另一部分来自水中的氢元素,因此释放的氢气质量更大。
7.(2026·辽宁·一模)化学在能源与材料两大领域中均发挥着重要作用。
1.新能源汽车处处有化学的身影
(1)汽车材料
①如图所示的汽车部件中,属于合成材料的是_______(填字母)。
A.塑料保险杠 B.钢板车身 C.铝合金轮毂
②汽车导航定位系统中通常用到一种新型的无机非金属材料——氮化铝(AlN),已知AlN中N的化合价为-3,则 AlN中 Al的化合价为_______。
③无人驾驶汽车处理系统的核心材料是高纯度的硅,工业制硅的反应之一是 。 则X的化学式是_______。
(2)汽车动力来源
动力转化电池能为电动汽车提供动力,几类电池的部分性能指标如图所示。其中能量密度表示单位体积的电池所具有的能量。
①依据上图,目前国内新能源汽车的动力电池多采用锂电池的主要原因是______________。
②油电混合汽车:低速行驶用电,高速行驶用油。在满油满电情况下,低速行驶过程中的能量转化是______能转化为机械能。
③燃料电池汽车:氢燃料电池发展前景被广泛看好的原因是___________。
Ⅱ.创新科技
(3)我国研发出了厚度仅30微米的超薄柔性玻璃,简称UTG,这是目前工业化最薄的可折叠玻璃。生产 UTG 的一种工艺流程如图所示,玻璃液会在熔融金属锡液体表面漂浮摊平,固化成型。已知铁的熔点为1538℃。请结合图文信息,分析思考,解决问题:
①向熔化炉中鼓入气体,随着气泡的上升,促进了玻璃液内部热量传导,其作用相当于________(操作名称)。所需热量由煤气(主要成分为CO)燃烧提供,反应方程式为:,属于___________(“置换”“化合”“分解”或“复分解”)反应。
②熔化炉不能选用铁制炉的原因是______________。
③锡槽中的锡需要在惰性气体环境中加热,原因是 _________。
(4)科研人员利用不同方案制备该柔性材料,并测试了各方案在不同温度下的尺寸稳定性,结果如图。图中尺寸变化越大,薄膜尺寸稳定性越差。在实验研究范围内,⑤是最佳方案的理由是______________。
【答案】(1) A +3 H2
(2) 锂电池能量密度高、循环寿命长 电 氢气燃烧产物是水,无污染,热值高
(3) 搅拌 化合 铁的熔点低于1600℃,熔化炉温度达到1600℃时铁会熔化 防止锡在加热时被氧化
(4)方案⑤的薄膜尺寸最接近起始尺寸,变化最小
【详解】(1)①合成材料包括塑料、合成纤维、合成橡胶,塑料属于合成材料,钢板、铝合金都属于金属材料;
②AlN中氮元素显-3价,设铝元素的化合价为x,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得:,x=+3;
③根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,已知反应物中含Si、H、Cl的个数分别是1、0、4,生成物中含Si、H、Cl的个数分别是1、4、4,则2X中应含4个H,则X的化学式为:;
(2)①略;
②略;
③略;
(3)①略;
该反应符合“多变一”的特征,属于化合反应;
②略;
③加热条件下锡易和氧气反应,惰性气体可作保护气,防止锡在加热时被氧化;
(4)略。
8.(2026·辽宁·一模)铁及其化合物在生产、生活中应用广泛。
(一)铁的有关知识
(1)东汉“铁书刀”用于削除汉简上的错字。
①书刀表面有很多的铁锈,铁生锈主要与空气中的___________有关。
②博物馆铁质文物展柜中充入氮气防锈,是因为氮气化学性质___________。
(2)《梦溪笔谈》中记载“用柔铁屈盘之,乃以生铁陷其间,封泥炼之。锻令相入,谓之灌钢”。
①以赤铁矿为原料炼铁的化学方程式为___________。
②柔铁和生铁经炼、锻得到钢,柔铁的含碳量比钢___________(填“高”或“低”)。
(3)“纳米零价铁——H2O2体系”可除去工业烟气中的NO。将H2O2溶液和稀盐酸雾化后与烟气混合通入装有纳米零价铁的装置,发生反应:
①铁与稀盐酸反应的化学方程式为___________。
②,NO脱除率随温度的变化如图2所示。当温度高于120℃后,NO脱除率下降的主要原因是___________。
(二)制备活性Fe2O3·H2O
用废铁(含Fe、Fe2O3和少量ZnO)制备活性Fe2O3·H2O的流程如下。
资料:“还原”反应为:Fe2(SO4)3+SO2+2H2O=2FeSO4+2H2SO4。
(4)“酸溶”时,Fe2O3和稀H2SO4反应的化学方程式为___________;所加稀H2SO4可略低于理论消耗量,原因是___________。
(5)“沉淀”时加入Fe2O3控制溶液的pH为3.2~6.2,参考下表数据说明:若溶液的pH为7.5,会导致___________。
沉淀物
开始沉淀的pH
沉淀完全的pH
Fe(OH)3
1.5
3.2
Zn(OH)2
6.2
8.2
(三)活性Fe2O3·H2O脱硫
活性Fe2O3·H2O可脱除天然气中的H2S,原理如下:
脱硫:Fe2O3·H2O将H2S吸入其孔隙进行反应,转化成Fe2S3·H2O。
再生:通入O2使Fe2S3·H2O转化为Fe2O3·H2O和S。
(6)多次“再生”后,活性Fe2O3·H2O的脱硫效果变差,原因可能是___________。
【答案】(1) 氧气和水 不活泼
(2) 低
(3) 过氧化氢温度高时易分解
(4) “还原”过程生成的硫酸可循环使用
(5)产品纯度降低
(6)多次“再生”后,活性的孔隙被S覆盖,使其脱硫效果变差
【详解】(1)①铁生锈主要与空气中的氧气和水有关;
②博物馆铁质文物展柜中充入氮气防锈,是因为氮气化学性质不活泼,可用作保护气,充入铁质文物展柜中隔绝氧气,防止生锈;
(2)①赤铁矿主要成分是氧化铁,一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为;
②生铁的含碳量为2%-4.3%,钢的含碳量为0.03%-2%,柔铁和生铁经炼、锻得到钢,说明柔铁的含碳量比钢低;
(3)①铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,化学方程式为;
②温度过高过氧化氢会分解,故当温度高于120℃后,NO脱除率下降的主要原因是过氧化氢温度高时易分解;
(4)“酸溶”时,和稀反应生成硫酸铁和水,化学方程式为;
已知“还原”反应为:,由于“还原”过程有硫酸生成,且生成的硫酸可以循环使用,因此所加稀硫酸可略低于理论消耗量,故填:“还原”过程生成的硫酸可循环使用;
(5)由表中信息可知,开始沉淀的pH为6.2,若溶液的pH为7.5,则在产品中会混有或ZnO,使产品纯度降低,故填:产品纯度降低;
(6)由于多次“再生”后,活性的孔隙被S覆盖,因此会使活性的脱硫效果变差。
9.(2026·辽宁丹东·一模)金属冶炼技术的古今传承——中国古代已掌握了一定的金属冶炼技术,现代冶炼技术在古法基础上不断革新。请结合所学知识回答下列问题:
Ⅰ、古文记载的冶炼技术
(1)战国《韩非子•内储说上》提到,早期采金技术均是“沙里淘金”。黄金能以单质形式存在于自然界的原因是______。
(2)东汉《周易参同契》记载:“胡粉[主要含];投火中,色坏还为铅(Pb)”。该过程主要原理之一:,下列分析正确的有_____。
A.胡粉属于混合物
B.冶炼过程中胡粉受热分解可能生成水
C.上述反应均属于分解反应
(3)明代《天工开物》记载:“火法炼锌”过程为“炉甘石(主要含)装载入泥罐内……然后逐层用煤炭饼垫盛,其底铺薪,发火煅红,冷定毁罐取出,即倭铅也”。
①炉甘石炼锌的第一步是在高温下分解,生成两种氧化物,写出该反应的化学方程式:_____。
②“其底铺薪”指利用燃烧的“薪”将煤炭饼引燃,从燃烧条件分析“薪”的作用是____。
③火法炼锌时在鼓风炉中控制温度在1100℃至1300℃进行,使生成的锌汽化蒸馏出来,蒸馏过程属于(填“物理”或“化学”)____变化。
④“冷定”才能“毁罐取出”,从化学变化角度分析,其原因是____。
⑤文中“倭铅”的主要成分是____(填字母)。
A.Pb B.Zn C.Pb和Zn混合物
Ⅱ、现代金属冶炼
现代湿法冶铜的技术在古法“曾青得铁则化为铜”基础上优化,工艺流程如图所示。
(4)结合工艺目的分析流程中“系列操作”的作用是______。
(5)上述流程中,可回收再利用的物质是_____。
(6)工艺后期通过通电获得99.95%的高纯度铜,相较于古法炼铜,现代湿法冶铜的优势是_____(答出一点即可)
【答案】(1)金的化学性质稳定 (或不活泼)
(2)AB
(3) 使温度达到煤炭的着火点(提高煤炭温度到着火点以上) 物理 防止高温下锌被氧化(热锌遇形成ZnO) B
(4)提高(增大)硫酸铜溶液的浓度(提高电解液中硫酸铜的含量)
(5)硫酸铜(硫酸铜溶液)
(6)纯度高(节约资源)合理即可
【详解】(1)金属活动性顺序中金的位置极靠后,化学性质稳定,因此在自然界中可以单质形式存在。
(2)A、胡粉主要成分为碱式碳酸铅,还含有其他杂质,属于混合物,正确;
B、胡粉组成中含氢、氧元素,根据质量守恒定律,受热分解可能生成水,正确;
C、给出的反应是单质和化合物反应生成新单质和新化合物,属于置换反应,不是分解反应,错误。
(3)①碳酸盐高温分解生成对应金属氧化物和二氧化碳,配平即可;
②燃烧需要温度达到可燃物着火点,薪燃烧放热提升温度,达到煤炭着火点从而引燃煤炭;
③蒸馏过程只有锌的状态改变,无新物质生成,属于物理变化;
④锌化学性质较活泼,高温下易与氧气反应,冷却后取出可避免其被氧化;⑤根据质量守恒,反应前后元素种类不变,反应物中不含铅元素,故“倭铅”为锌。
(4)母液中硫酸铜浓度为0.25%,经过系列操作后电解液中硫酸铜浓度升至11.25%,可知该操作的作用是提高硫酸铜浓度,满足电解要求。
(5)电解后的余液中仍含有8.75%的硫酸铜,可回收重新作为冶炼原料利用。
(6)对比古法炼铜,现代湿法冶铜可得到99.95%的高纯度铜,且反应条件温和能耗低,还可利用废矿石,减少资源浪费和环境污染。
10.(2026·辽宁盘锦·一模)C919客机是我国自主设计、研发并制造的大型喷气式客机,是中国航空工业的骄傲。燃料是飞机的动力来源,某化学小组开展了“我是飞机燃料设计师”项目式学习活动。
Ⅰ.航空燃料的燃烧。
(1)飞机的燃料是航空煤油,写出航空煤油(以计)完全燃烧的化学方程式_________。
(2)与燃烧等质量的乙醇相比,航空煤油完全燃烧产生的二氧化碳质量________。(填“大于”“小于”或“等于”)乙醇完全燃烧产生的二氧化碳。
Ⅱ.燃烧室的秘密。如图是某型号飞机发动机的工作简图。
(3)空气需压缩后才能进入燃烧室,从微观的角度解释其原因__________。
(4)为探究燃料喷成细雾状的原因,进行如下实验:
①分别取两份等体积的航空煤油,一份放在金属瓶盖内点燃(图1),一份用喷壶喷成细雾状后点燃(图2)。结合实验现象分析,燃烧室内将航空煤油喷成细雾状使其充分燃烧的目的是__________。
②实验结束后,金属瓶盖内的航空煤油仍在燃烧,请提供一种除灭火器外灭火的方法__________。若有精密仪器的实验室发生着火,应用__________灭火,其灭火原理为__________。
Ⅲ.设计未来燃料
航空煤油是从石油中分离出来的,为节约化石燃料,需寻找航空煤油的替代品。
(5)以地沟油为原料炼制生物航空煤油。地沟油经处理后得到油水混合物,再经过__________(填操作名称)得到油,进一步转化可制得航空煤油。
(6)氨气在氧气中完全燃烧生成氮气和水,请描述该反应的微观过程__________。
【答案】(1)
(2)大于
(3)空气经压缩后,单位体积内氧分子数目增多,使燃烧更充分
(4) 放热多,产生更大的动力(合理即可) 沙土盖灭(合理即可) 二氧化碳灭火器 隔绝氧气
(5)蒸馏
(6)在点燃条件下,氨分子和氧分子分成氮、氢、氧原子,氮、氢、氧原子重新组合成氮分子和水分子
【详解】(1)完全燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式为。
(2)中碳元素质量分数为,乙醇中碳元素质量分数为,则等质量的航空煤油和乙醇,航空煤油中碳元素质量分数更大,根据反应前后元素种类和质量不变,则航空煤油燃烧产生的二氧化碳质量大于乙醇完全燃烧产生的二氧化碳质量。
(3)空气经压缩后,单位体积内氧分子数目增多,使燃烧更充分,所以空气需压缩后才能进入燃烧室。
(4)①将航空煤油喷成细雾状,能增大其和氧气的接触面积,使其充分燃烧,从而减少产生炭黑,防止发动机积碳,且放热更多,产生更大的动力等。
②航空煤油燃烧时,可用沙土盖灭,使其隔绝氧气熄灭。若有精密仪器的实验室发生着火,为防止仪器在灭火过程中损坏,应用二氧化碳灭火器灭火,二氧化碳密度比空气大且不支持燃烧,可使可燃物与氧气隔离达到灭火目的。
(5)根据油和水的沸点不同,地沟油经处理后得到油水混合物,再经过蒸馏得到油,进一步转化可制得航空煤油。
(6)氨气在氧气中完全燃烧过程中,氨分子分解为氮原子和氢原子,氧分子分解为氧原子,然后氮原子结合为氮分子,氢原子和氧原子结合为水分子。
11.(2026·辽宁抚顺·一模)化学在治理环境污染、保护生态环境和能源开发中发挥重要作用。
I.工业废气中SO2的浓度低,但废气量大,污染严重,所以应该妥善处理。下图是一种处理工业废气中SO2的工艺流程示意图。
(1)SO2作为大气污染物,排放到空气中会造成的环境问题是___________。
(2)吸收塔采用逆流操作,废气由下而上,Na2SO3(亚硫酸钠)溶液由上而下喷入,这样操作的目的是___________。
(3)吸收塔中Na2SO3溶液吸收SO2发生化合反应生成NaHSO3(亚硫酸氢钠),该反应的化学方程式为___________。
(4)此工艺不仅可以消除废气中的SO2,还可以制得硫酸,硫酸的化学式是___________。
(5)该处理过程中,可循环使用的物质除水外,还有___________。
II.合成氨(NH3)技术是人类科学技术领域的重要突破,迄今已有100多年历史。
(6)下图是合成氨的微观反应过程(“●”和“○”分别表示氮原子和氢原子),其表示微观反应的顺序是___________(填字母序号)。
a. b. c.
(7)氨被称为“零碳”燃料,其理想燃烧产物是氮气和水。纯氨燃烧非常困难且燃烧速率较慢。为解决该问题,科研人员在相同压强、不同当量比(燃料完全燃烧理论上所需的空气量与实际供给空气量之比)下,向氨中掺混其他不同燃料进行燃烧速率的检测,结果如图。
①氨燃烧生成理想产物的化学方程式为___________。
②结合如图分析,为实现“零碳”目标,提高燃烧效率,应选择的最优混合物组合是___________。(填“甲”、“乙”或“丙”),最佳当量比范围是___________(选填字母)。
A.0.5~0.75 B.0.75~1.00 C.1.00~1.25 D.1.25~1.5
③为验证氨中掺混上述燃料提高了燃烧速率,需要补充的一组实验为___________。
【答案】(1)酸雨
(2)使反应充分(合理即可)
(3)Na2SO3+H2O+SO2=2NaHSO3
(4)H2SO4
(5)Na2SO3/亚硫酸钠
(6)acb
(7) 4NH3+3O22N2+6H2O 甲 C 相同压强下(或相同条件下),检测用纯氨燃烧速率
【详解】(1)空气中二氧化硫、二氧化氮含量过高是形成酸雨的主要原因。SO2作为大气污染物,排放到空气中会造成的环境问题是酸雨。
(2)吸收塔采用逆流操作,废气由下而上,Na2SO3(亚硫酸钠)溶液由上而下喷入,这样操作的目的是:增大反应物之间的接触面积,使废气中的二氧化硫被充分吸收
(3)吸收塔中Na2SO3溶液吸收SO2发生化合反应生成NaHSO3(亚硫酸氢钠),根据化学反应前后元素的种类不变,Na2SO3溶液中的水参加了反应,该反应的化学方程式为:Na2SO3+H2O+SO2=2NaHSO3。
(4)硫酸的化学式是H2SO4。
(5)根据工艺流程示意图可知,该处理过程中,可循环使用的物质除水外,还有亚硫酸钠。
(6)发生化学变化时,分子分解为原子,原子重新结合为新的分子。下图是合成氨的微观反应过程(“●”和“○”分别表示氮原子和氢原子),其表示微观反应的顺序是acb。
(7)①氨气燃烧生成理想产物是氮气和水,则反应的化学方程式为:4NH3+3O22N2+6H2O。
②“零碳”目标要求燃烧不产生二氧化碳,甲组氢气燃烧生成水,乙组一氧化碳燃烧生成二氧化碳,丙组甲烷燃烧生成二氧化碳和水。所以为实现“零碳”目标,提高燃烧效率,应选择的最优混合物组合是甲,由图可知,其他条件相同时,最佳当量比为1.00~1.25范围内,燃烧速率最快,故选C。
③为验证氨中掺混上述燃料提高了燃烧速率,需要补充的一组实验为:相同压强下(或相同条件下),检测用纯氨燃烧速率。
12.(2026·辽宁盘锦·一模)中华文明源远流长,金属材料在创造中华文明的过程中起到了重要的作用。
【认识金属材料】
(1)三星堆古遗址出土的黄金面具、玉石器、青铜立人像、青铜神树、象牙等均堪称独一无二的旷世神品。其中不是由金属材料制得的是_____(写一种即可)。
【金属的物理性质】
(2)《天工开物》中记载:“凡金箔,每金七厘造方寸金一千……金性又柔,可屈折如枝柳。”黄金可制成金箔,说明金具有良好的______。
【金属的化学性质】
(3)小新家换水龙头,了解到该水龙头是铜制镀铬。小新想探究铬(Cr)、铁、铜的金属活动性强弱。
i.作出猜想:猜想1:Cr>Fe>Cu;猜想2:Fe>Cu>Cr;猜想3:_____。
ii.查阅资料:铬是银白色、有光泽的金属,在空气中其表面能生成具有抗腐蚀性的致密氧化膜;铬能与稀硫酸反应,生成蓝色的硫酸亚铬(CrSO4)溶液。
iii.进行实验:小新取大小相同的上述三种金属片,均用砂纸打磨光亮,分别放入等体积、等浓度的稀硫酸中,发现铬片和铁片表面均有气泡产生,铜片表面无现象。另取打磨好的铁片放入硫酸亚铬(CrSO4)溶液中,无明显现象。
iv.结论与解释:铁与稀硫酸反应的化学方程式为______;小新得到的结论是:猜想______正确。
v.知识运用:另取大小相同的铬片、铜片分别放入同一种溶液中,观察现象也得出了相同的结论,该溶液是______(填序号)。
A. B. C. D.HCl
【金属资源的利用和保护】
(4)工业炼铁时,煤的燃烧温度很高,但易被铁矿石压实而降低透气性,因此不选煤来炼铁的原因之一是______(答出一点即可)。
(5)《天工开物》记载“淘洗铁砂”用孔径小于铁砂的容器在水中淘取铁砂,该原理类似于实验室的______(填操作名称)。
(6)下列措施中,能防止铁制品锈蚀的是______(填字母)。
A.用湿布擦拭 B.在表面涂油 C.在表面刷漆 D.在表面镀铜
【答案】(1)玉石器/象牙
(2)延展性
(3) Fe>Cr>Cu 1 A
(4)透气性差,煤燃烧不充分
(5)过滤
(6)BCD
【详解】(1)金属材料包括纯金属以及它们的合金,则黄金面具、青铜立人像、青铜神树是由金属材料制成的,而玉石器、象牙不是由金属材料制成的;故填:玉石器或象牙。
(2)黄金可制成金箔,说明金具有良好的延展性;故填:延展性。
(3)i、已知铁的活动性比铜强,结合猜想1和2,则猜想3为Fe>Cr>Cu;故填:Fe>Cr>Cu。
iv、铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应的化学方程式为;
将大小相同的三种金属片放入等体积、等浓度稀硫酸中,铬片和铁片表面有气泡产生,铜片表面无现象,说明铬、铁的活动性比氢强,铜的活动性比氢弱;再将铁片放入硫酸亚铬溶液中无明显现象,说明铁的活动性比铬弱,所以金属活动性顺序为Cr>Fe>Cu,即猜想1正确;
故填:;1。
v、A、将铬片、铜片分别放入溶液中,铬能置换出铁,铜不能,说明铬的活动性比铁强,铁的活动性比铜强,能得出相同的结论,故选项符合题意。
B、将铬片、铜片分别放入溶液中,铜片都无明显现象,说明铬的活动性比铜强,但无法比较铬、铁的活动性,不能得出相同的结论,故选项不符合题意。
C、将铬片放入溶液中,铬能置换出铜,说明铬的活动性比铜强,但无法比较铬、铁的活动性,不能得出相同的结论,故选项不符合题意。
D、将铬片、铜片分别放入HCl溶液中,铬片表面有气泡产生,铜片表面无明显现象,说明铬的活动性比铜强,但无法比较铬、铁的活动性,不能得出相同的结论,故选项不符合题意。
故选A。
(4)煤的燃烧温度很高,但易被铁矿石压实而降低透气性,不选煤来炼铁的原因之一是透气性差,煤燃烧不充分,会降低制得的铁的纯度;故填:透气性差,煤燃烧不充分。
(5)“淘洗铁砂”用孔径小于铁砂的容器在水中淘取铁砂,即进行固体和液体的分离,该原理类似于实验室的过滤;故填:过滤。
(6)铁生锈实际上是铁与空气中氧气、水等发生化学反应的过程。
A、用湿布擦拭,会使铁制品与水充分接触,且水中溶解有一定量的氧气,会加速铁制品的锈蚀,故选项措施不合理。
B、在表面涂油,可以隔绝氧气和水,能防止铁制品锈蚀,故选项措施合理。
C、在表面刷漆,可以隔绝氧气和水,能防止铁制品锈蚀,故选项措施合理。
D、在表面镀铜,铜能隔绝氧气和水,能防止铁制品锈蚀,故选项措施合理。
故选BCD。
13.(2026·辽宁沈阳·一模)化学是一门应用性极强的实用科学,为社会的繁荣昌盛做出了巨大贡献。
Ⅰ.化学助力科技发展
(1)二硫化钼()作为机器人的润滑剂在新兴技术领域有广泛应用。目前制备二硫化钼的方法是高温硫化法,其原理是高温下将钼单质(Mo)与硫蒸气(硫在高温下以的形式存在)直接反应生成二硫化钼。请回答:
①写出高温硫化法制取二硫化钼的化学反应方程式:_______。
②如图为钼元素的相关信息,可知钼原子核内的质子数为_______,其相对原子质量为______。
③写出二硫化钼的一条用途:_______。
Ⅱ.化学助力解决粮食危机
(2)化学家通过模拟自然固氮,在一定条件下用氮气和氢气为原料合成氨。
①自然固氮其主要过程如下图,其中涉及到的化合物有_____种;中N元素的化合价为____价。
②氯化铵在施用时避免与熟石灰混用的原因是______。
Ⅲ.化学助力碳中和
(3)二氧化碳甲醇化助力我国更早实现“碳中和”,反应的微观示意图如下图。
①请把图中反应物的微观示意图补画完整_______(体现反应前后原子个数不变)。
②构成二氧化碳分子的微观粒子是_______。
(4)反应物完全转化为产品使原子利用率达到是“绿色化学”的重要体现。若二氧化碳和氢气反应符合“绿色化学”的理念,该产物可能是______(填字母序号)。
A.甲酸() B.乙醇() C.乙酸()
【答案】(1) 42 95.95 机器人的润滑剂
(2) 4/四 0 防止二者反应降低肥效
(3) 碳原子和氧原子
(4)A
【详解】(1)①高温下,Mo与S2反应生成MoS2,化学方程式为。
②元素周期表信息示意图中,左上角数字为原子序数,原子序数=质子数,因此Mo原子核内质子数为42;下方数字为相对原子质量,即95.95。
③根据题干信息,二硫化钼可作机器人的润滑剂。
(2)①该流程中,涉及的物质有N2(单质)、NO、NO2、HNO3、O2、H2O,其中化合物为NO、NO2、HNO3、H2O,共4种。
N2是单质,单质中元素化合价为0价。
②氯化铵是铵态氮肥,熟石灰[Ca(OH)2]是碱性物质,二者反应生成的氨气逸出,会降低肥效,因此不能混用。
(3)
①根据微观示意图,反应的化学方程式为,补充作图为。②分子由原子构成,二氧化碳分子由碳原子和氧原子构成。
(4)“绿色化学” 原子利用率100%,说明产物中C、O原子个数比应与CO2中相同(1:2),且含H元素。
A、甲酸():C:O=1:2,符合;
B、乙醇():C:O=2:1,不符合;
C、乙酸():C:O=1:1,不符合。
14.(2026·辽宁沈阳·一模)化学促进社会发展。
Ⅰ、 化学与化工
(1)我国拥有完整稀土产业链,钪、镧是两种重要的稀土元素。
①钪的核外电子数为_____。
②钪元素与镧元素的本质区别是原子核内______不同。
(2)海水淡化技术常用的反渗透膜淡化法(如图),是对反渗透膜右侧的海水加压,水分子可以透过反渗透膜进入左侧淡水池,而海水中的各种离子不能透过反渗透膜,从而得到淡水。
①该淡化海水的方法属于_____(选填“物理”或“化学”)变化。
②海水淡化过程中,水分子____(选填“有”或“没有”)发生变化,反渗透膜右侧海水中氯化钠的质量分数逐渐____(选填“变大”“变小”或“不变”)。
Ⅱ、 化学与科技
(3)中国化学家侯德榜创立了“侯氏联合制碱法”。主要操作是向饱和食盐水中先后通入氨气和X气体,其中关键的化学反应为:NH3+H2O+X+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓。则X的化学式为__________。NH4Cl属于____(填“酸”“碱”或“盐”),可作农业上的____(填“氮”“磷”“钾”或“复合”)肥。
(4)我国科学家屠呦呦因成功提取青蒿素而获得诺贝尔生理学或医学奖。青蒿素对热不稳定,研究团队采用低温、乙醚冷浸等方法提取青蒿素,主要工艺如下:
①操作a的名称是____。
②操作b是蒸馏,利用了溶剂与青蒿素的_____不同进行提取分离。
③操作c的纯化过程需要严格控制温度小于60℃,其目的是_____。
【答案】(1) 21 质子数(或核电荷数)
(2) 物理 没有 变大
(3) CO2 盐 氮
(4) 过滤 沸点 避免青蒿素因温度过高而分解
【详解】(1)①元素周期表单元格左上角数字为原子序数,原子中核外电子数=原子序数,钪的原子序数为21,故核外电子数为21;
②元素的本质区别是原子核内质子数(核电荷数)不同;
(2)①该过程仅分离水分子和盐离子,无新物质生成,属于物理变化;
②物理变化中分子本身不改变,故水分子没有变化;右侧海水中溶剂水减少,溶质氯化钠质量不变,因此氯化钠的质量分数变大;
(3)由反应的化学方程式可知,反应前有1个氮原子、5个氢原子、1个氧原子、1个钠原子、1个氯原子,反应后有1个氮原子、5个氢原子、3个氧原子、1个钠原子、1个氯原子,1个碳原子,根据质量守恒定律,反应前后原子种类、数目不变,推导得1个X分子中含1个碳原子、2个氧原子,化学式为CO2;由铵根离子和氯离子构成,属于盐;含有氮元素,可作氮肥;
(4)①操作a实现固体残渣和液体浸取液的分离,为过滤操作;
②蒸馏利用混合物各组分沸点不同进行分离;
③题干明确青蒿素对热不稳定,控制低温避免其受热被破坏。
15.(2026·辽宁沈阳·一模)化学在资源与能源的利用方面起着重要的作用。
Ⅰ、化学与资源
鞍山铁矿是我国重要的铁矿基地。铁矿石工业炼铁所用高炉的结构如图1所示,高炉中发生的变化如图2中的过程Ⅰ~Ⅲ所示。
(1)过程Ⅰ主要发生在高炉的___________(填“A”或“B”或“C”)区域。
(2)过程Ⅱ中焦炭体现出的作用是___________。
(3)过程Ⅳ通入主要是为了降低生铁中___________元素的含量。
Ⅱ、化学与能源
(4)辽宁的火力发电厂大多以煤炭为燃料。煤炭属于___________(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(5)天然气(主要成分)是沈阳城市居民常用的清洁燃料。与煤炭相比,天然气燃烧的优点是___________(写出一条即可)。
(6)中科院大连化物所科研团队在“液态阳光”项目上取得重大突破。该项目利用太阳能等可再生能源电解水制取“绿氢”,再将氢气与捕集到的二氧化碳在催化剂作用下合成甲醇()。下图是该项目中反应的微观示意图。
①下列有关说法正确的是___________(填字母)。
A.甲醇和氢气都属于化合物
B.电解水将电能转化为化学能
C.“液态阳光”项目可减少化石燃料依赖和污染,助力“双碳”目标
D.“液态阳光”项目实现了从无机物到有机物的转化
②“液态阳光”项目中,氢气与二氧化碳在催化剂作用下合成甲醇()和水,该反应的化学方程式为___________;反应中作为催化剂的物质,不发生变化的是___________(填序号)。
A.物理性质 B.化学性质 C.质量 D.形状
③合成过程中,未发生变化的微观粒子是___________。
【答案】(1)A
(2)获得还原剂(合理即可)
(3)碳/C
(4)不可再生
(5)污染小(或热值高、碳排放低等)
(6) BCD BC 碳原子、氢原子和氧原子
【详解】(1)由图可知,过程Ⅰ为高温下,焦炭在富氧热空气反应生成二氧化碳,所以该反应发生要靠近热空气,即图中A位置。
(2)过程Ⅱ是在高温条件下,焦炭与二氧化碳反应生成一氧化碳,一氧化碳是冶炼铁的还原剂,因此焦炭的作用是获得还原剂。
(3)过程Ⅳ通入主要是为了降低生铁中碳元素的含量,将生铁转化为钢。
(4)煤炭是一种化石能源,是经过亿万年缓慢形成的,在短期内得不到补充,属于不可再生能源。
(5)煤炭燃烧会产生二氧化硫等污染物,天然气的主要成分是甲烷,甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水,燃烧时几乎不排放二氧化硫和烟尘,比较环保,且热值高等。
(6)A、甲醇属于化合物,而氢气属于单质,故选项说法不正确。
B、选项说法正确。
C、“液态阳光”项目通过相关反应可以减少对化石燃料的依赖,降低化石燃料燃烧产生的污染,有助于实现“双碳”目标,故选项说法正确。
D、“液态阳光”项目可将二氧化碳转化为甲醇,实现了从无机物到有机物的转化,故选项说法正确。
②氢气与二氧化碳在催化剂作用下合成甲醇()和水,其反应的化学方程式为;根据催化剂的特点,其在化学反应前后质量和化学性质不变,而物理性质和形状可能改变。
③原子是化学变化中的最小粒子,则合成过程中,未发生变化的微观粒子是碳原子、氢原子和氧原子。
16.(2026·辽宁沈阳·一模)辽宁台安新能源制氨项目,离不开科技创新的引领。
I.绿氨的合成
(1)绿氨在制取时全程使用可再生能源和零碳氢气。电解制氢过程能量的转化形式是:风、光能→电能→__________能。
(2)合成氨反应的化学方程式为:反应前后氮元素的化合价__________ (填“不变”或“改变”)。
(3)氨气完全燃烧生成氮气和水,该反应的化学方程式为__________。
(4)氨气极易溶于水,形成的氨水呈碱性,易挥发。若氨气大量泄漏引发火灾,灭火时先切断气源,然后用喷雾水枪灭火。
①将普通水枪换成喷雾水枪的目的是__________.
②从燃烧条件分析,喷水是为了__________。
③对落到地面的氨水要进行中和。从安全角度分析;该做法是防止________.
(5)从物质循环角度看,氨气做燃料的优点是__________。
II.合成氨中氨分离技术
在绿氨的生产过程中需将氨气与其它气体高效分离。下表为两种工艺在某大型绿氨项目中的关键参数对比:
工艺
指标
传统冷凝分离工艺
创新集成工艺(含 MOFs 吸附)
总能耗
2.2
1.5
碳排放
0.3
0.05
氨回收率
90%
99%
年操作成本(亿元)
1.2
0.8
(6)绿氨合成过程中混有的其它气体可能是__________(写1种)。
(7)创新集成工艺相比传统工艺,降幅(降幅=×100%)最大的指标是__________ 。
(8)金属有机框架(MOFs)是一种新型多孔晶体材料,靠化学作用力选择性吸附目标分子。在电子级氨(纯度99.999%)的生产中,工艺采用“活性炭一级吸附+MOFs二级吸附”的组合方式。下列说法正确的是__________ (填标号)。
A.活性炭和MOFs的吸附原理完全相同
B.MOFs选择性比活性炭更强,可完成深度提纯
C.使用过程中都存在孔隙填满会影响吸附能力的问题
【答案】(1)化学
(2)改变
(3)
(4) 增大水与氨气的接触面积,充分吸收氨气,减少氨气扩散 降低温度到可燃物的着火点以下
碱性的氨水腐蚀物品、污染土壤或水体
(5)燃烧产物无污染(或可循环利用、零碳排放,合理即可)
(6)氮气(或氢气,合理即可)
(7)碳排放
(8)BC
【详解】(1)电解水制氢时,电能转化为氢气中储存的化学能。
(2)反应前为单质,氮元素化合价为0;反应后中氮元素为-3价,化合价改变。
(3)氨气完全燃烧生成氮气和水,反应的化学方程式为。
(4)① 喷雾能增大水与氨气的接触面积,更好吸收易溶于水的氨气;
② 水蒸发吸热,可降温至可燃物着火点以下,满足灭火原理;
③ 氨水呈碱性有腐蚀性,直接排放会污染环境。
(5)氨气燃烧仅生成氮气和水,无碳排放、产物无污染,且氮气可再次用于合成氨,实现物质循环。
(6)合成氨反应不能完全进行,会残留未反应的原料氮气或氢气。
(7)总能耗降幅≈31.8%、碳排放降幅≈83.3%、操作成本降幅≈33.3%,碳排放降幅最大。
(8)A、活性炭是物理吸附,MOFs靠化学作用力吸附,原理不同,错误;
B、MOFs选择性更强,可制备99.999%的高纯氨,实现深度提纯,正确;
C、多孔吸附材料的孔隙填满后,吸附能力会下降,正确。
17.(2026·辽宁沈阳·一模)化学在生产生活中发挥着重要的作用。
Ⅰ.水的净化
(1)某家用净水器的部分结构如图所示,宣传能将自来水净化为直饮水。
TDS值
水质
等级
纯度高放心饮用
纯度较高,不宜直接饮用
纯度一般,会结水垢
普通生活用水
较差状态,不宜使用
大污染物水平,不能使用
①自来水通过不锈钢滤网层相当于实验室中______的操作(填操作名称)。
②图1中主要用于吸附杂质、除去臭味的物质是______,
③TDS是溶解于水中的总固体含量值,是测水质的一项指标,通常TDS对应水质标准如表所示。经该净水器净化后的水,测得TDS值为15,______(填“能”或“不能”)放心饮用,净化后的水为______(填“纯净物”或“混合物”)。
Ⅱ.家用燃料的变迁如图所示。
(2)上图所示的这些燃料燃烧时都会生成二氧化碳,推测它们中都含有______元素。
(3)打开天然气的燃气灶时,会出现“电火花”,根据燃烧所需的条件,电火花的作用是______;燃气灶上方的火盖上有很多小孔,从燃料充分燃烧的角度分析,这些“小孔”的作用是______。
(4)未来家用燃料应具有的特点是______。(写一条即可)
Ⅲ.“福建舰”解缆启航,标志着我国航空母舰建设已迈向新的征程。
(5)航母舰体材料使用的合金钢是______(填“合成材料”或“金属材料”)。
(6)食物是舰载人员重要的生活保障,供给食物包括肉类、米、面、新鲜蔬菜等,其中主要为人体提供蛋白质的食品是______。
(7)钛是建造航母的重要材料,工业上制钛的反应方程式为:,该反应属于______(填“置换”“化合”“分解”或“复分解”)反应。
【答案】(1) 过滤 活性炭 能 混合物
(2)碳/C
(3) 使温度达到可燃物的着火点 增大可燃物与氧气的接触面积
(4)燃烧产物无污染(合理即可)
(5)金属材料
(6)肉类
(7)置换
【详解】(1)①过滤用于分离不溶性固体和液体,不锈钢滤网的作用与过滤操作一致;
②活性炭有吸附性,可吸附杂质、除去臭味;
③TDS值15处于0~50区间,可放心饮用,净化后水中仍有可溶性杂质,属于混合物;
(2)根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,生成物CO₂含碳元素,反应物氧气仅含氧元素,因此燃料中都含碳元素;
(3)电火花放热可使温度达到天然气的着火点,满足燃烧的温度条件;小孔能让更多空气进入,增大燃料与氧气的接触面积,使燃烧更充分;
(4)未来家用燃料需符合环保、能效高等要求,如热值高、可再生等都可;
(5)金属材料包括纯金属和合金,合金钢是铁的合金,属于金属材料;
(6)肉类富含蛋白质,米面主要提供糖类,蔬菜主要提供维生素;
(7)由反应的化学方程式可知,该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,属于置换反应。
18.(2026·辽宁沈阳·一模)醋在中国的历史可追溯到3000年前甚至更久。
【识醋酸】
(1)市售白醋一般含3%~5%醋酸(C2H4O2)和水,则白醋是________(填“纯净物”或“混合物”),C2H4O2中氢原子和氧原子的个数比为________。
(2)酿醋原理是在醋酸菌作用下,乙醇(C2H6O)与氧气反应生成醋酸和水,请写出该反应的化学方程式________。
(3)某同学对白醋的性质进行如下探究:
实验操作
主要实验现象
实验结论
向少量稀的氢氧化钠溶液中加入几滴________(填试剂名称),再加入一定量白醋。
溶液由红色变为无色
醋酸能与氢氧化钠反应。
【制陈醋】
(4)市售陈醋中的醋酸浓度通常较高,一般在4.5%~6%左右。则市售陈醋的pH一般比白醋的________。
某陈醋酿造厂生产流程图如下图所示:
(5)将高粱粉碎后,取少量高粱粉,滴加________后变蓝,证明高粱中含有淀粉。蒸煮后淀粉变为葡萄糖等物质。该过程中,能量转化形式为热能转化为________能。
(6)将大曲加入发酵池后,需进行搅拌,目的是为了________,提高原料利用率。
(7)熏焙时,能闻到浓郁的焦香气息。从微观角度分析,能闻到香气是因为________。
(8)在淋醋环节中,常采用“套淋法”,即用稀醋酸溶液反复浸泡固体醋醅,循环提取醋液。该方法不仅能提高原料利用率,还能提升醋液的清亮度。从物质分离的角度分析,该法能除去________(填“难”或“易”)溶性杂质,从而提高醋液清亮度。
(9)“陈酿”环节通过“夏伏晒、冬捞冰”使陈醋的口感逐渐醇厚柔和。下列有关说法正确的是______(可多选,忽略醋酸的挥发)。
A.“夏伏晒”是利用蒸发的方法使醋酸溶质质量增大
B.“冬捞冰”是利用醋酸与水的凝固点不同,将水以冰的形式除去
C.“夏伏晒”和“冬捞冰”都会使醋酸的质量分数增大
【答案】(1) 混合物 2:1
(2)
(3)无色酚酞试液
(4)小
(5) 碘酒(或碘水) 化学
(6)增大反应物之间的接触面积,使反应更快更充分
(7)分子在不断运动
(8)难
(9)BC
【详解】(1)白醋含醋酸、水等多种物质,属于混合物;
化学式中元素右下角数字为原子个数,则醋酸中氢、氧原子个数比为:4:2=2:1;
(2)略;
(3)氢氧化钠溶液显碱性,能使无色酚酞试液变红,可先加入几滴无色酚酞试液,然后加入一定量白醋,氢氧化钠与白醋中的醋酸反应生成醋酸钠和水,醋酸钠显中性,醋酸显酸性,均不能使无色酚酞试液变色,故溶液由红色变为无色,说明醋酸能与氢氧化钠反应;
(4)酸性溶液浓度越大酸性越强,pH越小,陈醋醋酸浓度高于白醋,因此pH更小;
(5)淀粉遇碘单质变蓝,故可滴加碘酒,变为蓝色,说明高粱中含有淀粉;
略;
(6)略;
(7)分子在不断运动,引起香味的分子四处扩散,故能闻到香气;
(8)该操作类似过滤,可将难溶性杂质留在固体醋醅中,将其除去,从而提升醋液的清亮度;
(9)A、夏伏晒蒸发的是溶剂水,醋酸溶质质量不变,错误;
B、水和醋酸凝固点不同,降温时水先凝固为冰,可捞出除去,正确;
C、两个操作均减少溶剂质量,醋酸质量不变,因此醋酸质量分数都增大,正确。
19.(2026·辽宁大连·一模)化学在能源的制备储运及科技生产中均发挥着重要作用。
Ⅰ.氢能被称为“21世纪的终极能源”,未来将与传统能源长期共存、互补。当前我国氢能按下表规划迅速发展。
氢能类别
灰氢
蓝氢
绿氢
发展时间
2020~2023
2025~2035
2030~2050
制氢技术
煤炭气化
天然气重整
水分解
生成的直接排放至大气中
生产过程中运用碳捕集、利用与封存技术
利用太阳能、风能等再生能源发电
(1)氢能分为灰氢、蓝氢、绿氢,该分类标准与______(填标号)等因素相关。
A.制氢的原料 B.氢气的产量 C.副产品对环境的影响
(2)蓝氢制取中,通过物理吸附法等方式捕获二氧化碳,再将其压缩后封存于地下。从微观角度分析,压缩过程中发生改变的是______。
(3)大连地区风能等可再生能源丰富,制取绿氢具有明显优势。电解水制氢的化学方程式为________,该过程中电能转化为______能。目前大连化物所已研发出直接电解海水制氢的技术,并进入工程示范阶段,该成果的意义是______(填标号)。
A.破解淡水资源制约 B.完全替代化石能源 C.深化海洋资源利用
Ⅱ.钛在航天、航海等领域中应用广泛,被称为“战略金属”。
(4)2026年我国首次完成太空金属3D打印,利用相关设备可打印航天器精密钛合金结构件。钛合金与钛相比,其硬度和强度更____(填“大”或“小”),航天器结构件使用钛合金除了上述优点,还具有的优势是________(写一条)。
(5)工业上利用钛白粉(主要成分是)制备海绵钛的工艺流程如图所示。
①中Ti的化合价为____。
②反应2的化学方程式为:,其中X的化学式为_____,该反应的类型是____反应。
③对于上述工艺流程,反应3的意义是________。
【答案】(1)AC
(2)分子间的间隔
(3) 化学 AC
(4) 大 抗腐蚀性强/密度小/耐高温(合理即可)
(5) +4 TiCl4 置换 节约成本、减少废弃物排放
【详解】(1)灰氢、蓝氢、绿氢的分类依据:灰氢以煤炭为原料,CO2直接排放;蓝氢以天然气为原料,CO2经捕集封存;绿氢以水为原料,利用可再生能源制氢,无碳排放。可见分类标准与制氢原料和副产品对环境的影响相关,与氢气产量无关。
(2)压缩CO2的过程中,分子本身的大小、质量不变,只是分子间的间隔随压强增大而减小,因此微观上发生改变的是分子间的间隔。
(3)电解水生成氢气和氧气,化学方程式为;
该过程消耗电能,将水分解为氢气和氧气,电能转化为氢气中储存的化学能;
直接电解海水制氢无需消耗淡水资源,可破解淡水资源制约,同时深化海洋资源利用,但无法完全替代化石能源。
(4)合金的硬度和强度一般比组成它的纯金属更大,因此钛合金的硬度和强度比纯钛大;
钛合金还具有抗腐蚀性强、密度小、耐高温等优点,适合作为航天器结构材料。
(5)①在TiO2中,氧元素化合价为-2,设Ti的化合价为x,根据化合物中正负化合价代数和为0,可得,解得x=+4。
②根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和个数不变。反应后Mg、Cl、Ti的个数分别是2、4、1,反应前除X外Mg、Cl、Ti的个数分别是2、0、0,则X含有4个Cl、1个Ti,X的化学式为TiCl4;
该反应是单质(Mg)与化合物(TiCl4)反应生成新单质(Ti)和新化合物(MgCl2),属于置换反应;
③反应3电解生成Mg和Cl2,Mg可循环用于反应2,Cl2可循环用于反应1,实现资源的循环利用,节约成本、减少废弃物排放。
20.(2026·辽宁葫芦岛·一模)2025年是我国“十四五”收官之年,化学为推进科技创新和社会发展作出了重要贡献。
Ⅰ.化学助力生活
(1)厨房中有如下常见食材,其中富含蛋白质的是___________(填序号)。
A.米饭 B.牛肉 C.西红柿 D.植物油
(2)厨房中下列物质形成的溶液的是___________(填序号)。
A.食用纯碱 B.蔗糖 C.食盐 D.食醋
(3)炒菜时,油锅起火立即盖上锅盖灭火,这样操作依据的灭火原理是___________。
(4)铁锅用完后防止其生锈的方法是___________(写一条)。
Ⅱ.化学助力新能源发展。
中国科学家研发液态空气储能系统,每天储存释放电量高达60万千瓦时,为沙戈荒地区提供新型储能。
(5)空气液化属于___________(填“物理”或“化学”)变化。
(6)从微观角度看,空气被压缩时发生改变的是___________(填选项序号)。
A.分子的大小 B.分子的间隔 C.分子的质量 D.分子的数目
Ⅲ.化学助力航空航天。
中国制造的朱雀二号遥二运载火箭是全球首枚液氧甲烷火箭,具有成本低等优点。
(7)从物质分类角度看,甲烷属于___________(填“无机物”或“有机物”)。
Ⅳ.化学助力国之重器。
中国制造“零碳”动力液氢重型卡车,采用大功率液氢燃料电池系统,续航里程超1000 km。
(8)液氢燃料电池供电时将___________能转化为电能。
(9)合成橡胶是制造重型卡车轮胎的主要材料。合成橡胶属于___________(填“复合材料”“金属材料”“合成材料”)。
Ⅴ.化学助力低碳经济。
辽宁省通过“绿电-绿氢-绿氨”全链条生产绿氨超百万吨,绿氨合成及供能的流程如图所示。
(10)上述流程中氨气在氧气中燃烧的化学方程式为___________。
(11)若每2.5 kg氨气充分燃烧与1 kg甲烷充分燃烧释放的能量相当,则用60 kg氨气代替甲烷燃烧,理论上可减少___________kg二氧化碳排放。
【答案】(1)B
(2)A
(3)隔绝空气(或氧气)
(4)保持其表面洁净干燥
(5)物理
(6)B
(7)有机物
(8)化学
(9)合成材料
(10)
(11)66
【详解】(1)A 、米饭:富含糖类(淀粉),错误;
B、牛肉:富含蛋白质,正确;
C 、西红柿:富含维生素,错误;
D、植物油:富含油脂 ,错误;
(2)A 、食用纯碱(碳酸钠):溶液呈碱性,pH>7,正确;
B、 蔗糖:溶液呈中性,pH=7 ,错误;
C、 食盐(氯化钠):溶液呈中性,pH=7 ,错误;
D、食醋:溶液呈酸性,pH<7 ,错误;
(3)盖锅盖可以隔绝空气(或氧气),使可燃物无法继续燃烧,从而灭火。
(4)铁生锈的条件是与氧气和水同时接触,破坏其中一个条件即可防锈。 常见方法:保持其表面洁净干燥或涂一层食用油等(合理即可)。
(5)空气液化只是物质的状态从气态变为液态,没有新物质生成,属于物理变化。
(6)从微观角度,空气被压缩时,分子本身的大小、质量、数目都不变,改变的是分子的间隔(间隔变小)。
(7)甲烷(CH4)是含有碳元素的化合物,属于有机物。
(8)液氢燃料电池工作时,利用氢气和氧气的化学反应,将化学能转化为电能。
(9)合成橡胶是通过化学合成制得的高分子材料,属于合成材料。
(10)氨气(NH3)在氧气中燃烧生成氮气和水,化学方程式为。
(11)已知:每2.5kg氨气充分燃烧与1kg甲烷充分燃烧释放的能量相当。60kg2.5kg1kg= 24kg,60kg氨气相当于24kg甲烷的能量。
解:设24kg甲烷完全燃烧生成CO2的质量为x。
答:理论上可减少66kg二氧化碳排放。
21.(2026·辽宁辽阳·一模)金属资源的开发与利用贯穿了人类社会发展的全过程。
I.传统工艺
(1)【古法炼金】虽然“点石成金”是神话,但古人通过淘洗金沙获取自然金是现实。金在自然界中以___________(选填“单质”或“化合物”)形式存在,这是由于金的金属活动性___________(选填“强”或“弱”)。
(2)【青铜时代】先秦时期,以孔雀石【主要成分为】为原料炼铜,其受热分解的原理,其中X的化学式为___________。
(3)【铁器时代】汉代出现早期炼铁工艺,核心原理与现代高炉炼铁一致,东汉杜诗发明了“水排”,利用水力驱动鼓风设备向高炉内鼓风,鼓风的目的是___________。南北朝灌钢法趋于成熟,利用生铁与熟铁熔炼得到钢,生铁的含碳量比钢___________(填“高”或“低”)。
(4)【明清工艺时代】明代《天工开物》中记载,炼锡时需要加入铅使二者混合,从而使合金较易熔化流出,这是因为___________。
Ⅱ.现代工艺
氢冶金技术是以氢气为主要还原剂的新型冶金工艺,其简要工艺流程如下图所示。
(5)超临界水兼具液体的溶解能力与气体的流动性,是水在高温高压下形成的特殊状态,该过程属于___________(填“物理”或“化学”)变化。
(6)经过“净化与重整”环节后,与在高温、催化剂的条件下生成与CO输出,写出该反应的化学方程式:___________。
(7)该流程中引入了“顶部气体循环”,分析循环气体中除了未反应的与CO,还一定含有___________(答一点)。
(8)相比于传统高炉炼铁,氢冶金技术突出的环保优势在于___________(答一点)。
【答案】(1) 单质 弱
(2)
(3) 提供充足的氧气,使燃料充分燃烧,提高炉温 高
(4)合金的熔点低于其组成纯金属的熔点
(5)物理
(6)
(7)、
(8)减少二氧化碳的排放,缓解温室效应(合理即可)
【详解】(1)金的金属活动性极弱,很难与其他物质发生化学反应,因此在自然界中以单质形式存在。
(2)根据质量守恒定律,反应前后原子种类、数目不变,对比反应前后原子的种类和数量,可推得X为。
(3)鼓风可以向高炉内补充氧气,促进燃料充分燃烧,释放更多热量提高炉温;生铁含碳量为2%~4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%,因此生铁含碳量更高。
(4)合金的熔点一般低于组成它的纯金属,因此锡和铅形成合金后熔点降低,更易熔化。
(5)超临界水只是水的状态发生改变,没有新物质生成,属于物理变化。
(6)结合反应物、生成物和反应条件,配平后即可得到对应化学方程式。
(7)竖炉中还原金属氧化物生成,还原金属氧化物生成,因此循环气体中除未反应的和外,还一定含有和。
(8)传统高炉炼铁会排放大量二氧化碳,氢冶金使用氢气作还原剂,还原产物为水,可显著减少碳排放,缓解温室效应。
22.(2026·辽宁辽阳·一模)碳循环对于维持人类生活和生态平衡具有重要意义。含碳元素的物质与我们的生活息息相关。但近年来大气中二氧化碳含量持续上升,也带来一系列环境问题。化学兴趣小组围绕“碳”进行项目式学习。回答下列问题。
任务1:认识“碳”
(1)实验室制取二氧化碳可选择的发生装置为_____,化学方程式为___。
(2)用装置D收集CO2时,气体从____进入(填“c”或“d”)。
(3)E装置的导管末端观察到_____处(填“a”或“b”)燃烧的小木条先熄灭。
任务2:封存“碳”
【查阅资料】
(4)固“碳”的途径分为生态固碳和技术固碳。如图1所示可将二氧化碳长期储存在开采过的油气井、煤层里等。从微观角度解释CO2能被封存的原因是____。
任务3:转化“碳”
(5)氢氧化钙吸收CO2可以“固碳”。某科研小组将氢氧化钙粉末与少量蒸馏水均匀混合,压制成固碳样品块;通过测定不同CO2浓度下样品质量增加率随时间的变化情况来判断固碳速率,结果如图2。得到的结论是_____。
【答案】(1) B
(2)c
(3)b
(4)分子之间存在间隔,加压时,分子间隔减小
(5)CO2浓度越高,固碳速率越快(合理即可)
【详解】(1)实验室制取二氧化碳,药品为大理石(或石灰石)与稀盐酸,反应类型为固液不加热型,因此发生装置选B。
(2)二氧化碳密度比空气大,用装置D(万能瓶)收集时,气体应从长管(c端)进入,使二氧化碳聚集在瓶底,将空气从短管(d端)排出,实现向上排空气法收集。
(3)二氧化碳密度比空气大,会先沉积在装置底部,因此下方的b处先接触到二氧化碳,燃烧的小木条会先熄灭。
(4)分子之间存在间隔,加压时,分子间隔减小,从而实现CO2长期封存。
(5)同一时间下,CO2浓度越高(75%>50%>10%),样品质量增加率越大,说明固碳速率越快。
23.(2026·辽宁本溪·一模)化学兴趣小组开展“海洋资源的综合利用与制盐”主题学习。
I.模拟海水晒盐
借助AI查询得到模拟海水(成分类似天然海水)中部分溶质的质量分数如下表:
溶质种类
NaCl
溶质质量分数/%
3.5
0.5
0.1
0.2
(1)配制100g模拟海水,需要氯化钠___________g,配制溶液时下图中的仪器不会用到的是___________(填标号)。
(2)若其他操作正确,量取水时俯视读数,会使所配制溶液溶质质量分数___________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(3)蒸发配制的模拟海水,当观察到蒸发皿中出现___________时,停止加热。
(4)除去NaCl中的可溶性杂质,又不损失NaCl,可选___________(填字母)冲洗得到的盐。
A.蒸馏水 B.饱和NaCl溶液 C.饱和溶液
II.了解海水淡化
反渗透法淡化海水是膜分离技术的应用,原理如图。淡化膜只允许水通过,不允许溶解在水中的物质通过。
(5)淡化海水的过程属于___________变化。
(6)从微观角度解释给右侧海水加压的目的___________。
(7)下列理解错误的是___________(填字母)。
A.淡化膜具有选择性 B.加压后左侧液面上升 C.加压后右侧溶质质量增大
III.了解氯化钠的重要价值
(8)工业原料:用氯化钠为原料,制取的一种物质___________(填化学式)。
(9)生产加碘盐:将碘酸钾热溶液喷洒在氯化钠上,再将其干燥制成加碘盐。生产过程中水量越少,干燥越易实现。据题上图分析,将碘酸钾配成热溶液的原因___________。
(10)海洋资源对于人类发展具有重要意义,请提出一条保护海洋环境的建议___________。
【答案】(1) 3.5 C
(2)偏大
(3)较多固体
(4)B
(5)物理
(6)使水分子通过淡化膜向左侧移动
(7)C
(8)//等任写一个即可
(9)碘酸钾的溶解度随温度升高而增大,热溶液能溶解更多碘酸钾,且水量少,干燥易实现
(10)减少塑料垃圾排放(或污水经处理后再排放、不随意向海洋中扔垃圾等合理即可)
【详解】(1)所需氯化钠质量=100g×3.5%=3.5g;
配制溶液的步骤为计算、称量、量取、溶解,漏斗用于过滤操作,该过程不需要,故选C。
(2)量取水时俯视读数,实际量取的水的体积小于所需体积,溶剂质量偏小,溶质质量不变,因此溶质质量分数偏大。
(3)蒸发操作规范为出现较多固体时停止加热,利用余热蒸干剩余液体。
(4)饱和氯化钠溶液不能继续溶解氯化钠,但可溶解氯化镁、氯化钙、硫酸钠等杂质,既除去杂质又不会损失氯化钠。
(5)该过程只有水透过淡化膜,没有新物质生成,属于物理变化。
(6)从微观角度,加压为水分子提供了克服渗透压的能量,使水分子通过淡化膜向左侧移动。
(7)溶质不能透过淡化膜,因此右侧海水中溶质质量不变,故C错误。
(8)工业上可通过氯化钠制取氯气、氢氧化钠、碳酸钠等常见化工原料。
(9)结合溶解度曲线,碘酸钾的溶解度随温度升高而增大,热溶液能溶解更多碘酸钾,且水量少,干燥易实现。
(10)从减少污染、合理开发的角度,可以减少塑料垃圾排放(或污水经处理后再排放、不随意向海洋中扔垃圾等合理即可)。
24.(2026·辽宁抚顺·一模)化学是能源科学、航空航天工程等现代科学技术的基础。
Ⅰ.化学与能源
能源转型是人类进步的驱动力,燃料的变迁更见证着人类文明的进步。
(1)过去,柴草是主要家用燃料。成语“釜底抽薪(柴草)”中蕴含了一种灭火方法,其原理为_______。
(2)现在,天然气作为一种比较清洁的燃料,已走进城乡居民生活。与燃煤相比,使用天然气可以减少的空气污染物是_______(填一种即可)。
(3)全球能源生产正向“氢能经济”转型,下图是某新型能源转换与利用模式示意图。
该模式中太阳能经过多步转化,最终氢氧燃料电池将化学能转变为_____。制氢气的方法很多,利用该模式制氢气的优点是______(写一条)。
Ⅱ.化学与航天
2025年10月31日神舟二十一号载人飞船发射取得圆满成功。2026年3月16日,航天员乘组圆满完成进驻空间站后的第二次出舱活动,见证了我国载人航天事业辉煌。
(4)出舱时,航天员穿着的优化版飞天舱外服用到了高强度涤纶,涤纶属于______(填“天然纤维”或“合成纤维”)。
(5)飞船太空舱中,可促进航天员呼出的转化为,而的质量和化学性质不变,在此转化过程中起______作用。
(6)空间站机械臂用到了铝合金,试推测,铝合金应具有的性能是______(写一条)。
(7)航天器中用到芯片的主要材料是高纯硅(Si)。工业上可由石英砂(主要成分)为原料制得。其工艺流程如下:
①石英砂(主要成分)在反应前通常进行粉碎预处理,目的是______。中Si的化合价为_______。
②过程③中的反应属于______(填“置换”“化合”“分解”或“复分解”)反应。
③该工艺流程中能循环使用的物质是_______。
【答案】(1)清除可燃物
(2)二氧化硫或
(3) 电能 充分利用了太阳能或循环使用,有利于实现“碳中和”目标
(4)合成纤维
(5)催化
(6)密度小或硬度大、耐腐蚀
(7) 增大反应物的接触面积,使反应更快、更充分 +4 置换 或氯化氢
【详解】(1)灭火原理包括清除可燃物、隔绝氧气、降低温度至可燃物着火点以下,“釜底抽薪”移走了作为可燃物的柴草,对应清除可燃物的灭火原理。
(2)煤含硫、氮等元素,燃烧会生成二氧化硫、二氧化氮等污染物,还会产生烟尘、一氧化碳,而天然气主要成分为甲烷,充分燃烧只生成二氧化碳和水,可减少上述污染物排放。
(3)氢氧燃料电池是将化学能转化为电能的装置;该制氢模式以太阳能为能量来源,过程中二氧化碳可循环使用,不产生有害污染物,可节约化石燃料。
(4)涤纶是人工合成的有机高分子材料,属于合成纤维。
(5)反应中可以加快反应速率,且自身的质量和化学性质在反应前后不变,符合催化剂的特征,因此起催化作用。
(6)空间站机械臂需要满足质量轻、硬度高、抗腐蚀等要求,铝合金具备这类性能,适合用于航天领域。
(7)①粉碎石英砂可以增大其与焦炭的接触面积,加快反应速率,让反应更充分;化合物中正负化合价代数和为0,二氧化硅中氧元素为-2价,计算得硅元素的化合价为+4。
②过程③的反应为和氢气反应生成硅和,是单质和化合物反应生成新单质和新化合物,属于置换反应。③流程中步骤②需要消耗,步骤③又生成,因此可循环使用。
25.(2026·辽宁营口·一模)石油、稀土等战略资源,广泛应用于航空航天、国防军工等尖端领域。
Ⅰ.石油被誉为“工业的血液”,从地下开采的石油叫原油。
(1)石油属于___________(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)航空煤油是从石油中分离得到的燃料,飞机燃烧室内将航空煤油喷成细雾状,其目的是___________。
(3)从石油中分离出的液化石油气,经加压后可储存在钢瓶中。从微观角度分析,石油气能被压缩是因为分子___________;液化石油气具有易燃易爆的性质,在储存运输时应注意___________(答一点即可)。
(4)汽油是石油化工的一种产品。我国科学家研制出新型催化剂,成功将转为汽油,该成果的意义是(答一点即可)___________。
Ⅱ.稀土被誉为“工业的维生素”,二氧化铈()是稀土资源中的重要物质,提纯的部分工艺流程如图所示。(不考虑稀土资源中其他成分的影响)
(5)稀土浆液中加酸的目的是___________。
(6)氢氧化铈[]的物质类别是___________(填“酸”“碱”或“盐”)
(7)高温煅烧氢氧化铈[]的化学方程式为:,该反应属于___________反应(填基本反应类型)。
(8)中氧元素的化合价为-2价,则Ce元素的化合价为___________。
(9)与汽车尾气中的CO在高温和催化剂条件下反应,生成三氧化二铈()和,可减少CO排放。该反应的化学方程式是___________。若某汽车每百公里产生的汽车尾气中含28 g CO,则理论上需要的质量是___________g。
【答案】(1)不可再生
(2)增大航空煤油与氧气的接触面积,使燃烧更充分
(3) 之间有间隔 严禁烟火(合理即可)
(4)缓解化石能源短缺(或减少二氧化碳排放,缓解温室效应,合理即可)
(5)将含铈的化合物转化为可溶性盐,便于后续提取(合理即可)
(6)碱
(7)分解
(8)+4
(9) 344
【详解】(1)石油属于化石能源,是经过漫长地质年代形成的,短时间内无法再生,因此属于不可再生能源。
(2)将燃料喷成雾状可以扩大燃料和氧气的接触面积,促进燃料完全燃烧,提高燃料利用率。
(3)气体分子之间存在较大间隔,加压时分子间隔减小,因此石油气可以被压缩;液化石油气易燃易爆,储存运输时要避免接触火源、防止剧烈撞击等,避免发生爆炸。
(4)该技术可以消耗温室气体二氧化碳,同时制备得到汽油燃料,既可以缓解温室效应,也能缓解石油资源短缺的问题。
(5)加酸可以和稀土中的含铈化合物反应生成可溶性的盐,便于后续加碱生成氢氧化铈,实现分离提纯。
(6)略。
(7)该反应由一种反应物生成两种生成物,符合分解反应“一变多”的特征。
(8)化合物中正负化合价代数和为0,设的化合价为,则,解得。
(9)由题中信息可知,该反应的反应物为CO和,反应条件是高温、催化剂,生成物为和,反应方程式为;
若某汽车每百公里产生的汽车尾气中含28gCO,设理论上需要的质量是x
x=344g。
26.(2026·辽宁鞍山·一模)化学在飞机制造、能源储运和材料制取等领域发挥重要作用。
Ⅰ.我国在无人机制造和应用方面全球领先。
(1)某大型无人机使用氢气作燃料,与传统化石能源相比氢能源的优点是___________(写一条)。
(2)无人机的一些部位使用了钛合金,工业上通常用四氯化钛和镁在高温下反应获得金属钛和氯化镁,请写出该反应的化学方程式___________,该反应属于___________(填“分解”、“化合”“置换”或“复分解”)反应。
(3)无人机可用于各种救灾场景。可以通过无人机投放“特殊海绵”回收海面油污,由此推断“特殊海绵”具有___________性;无人机还可以将灭火毯精准覆盖在可燃物上,达到灭火的目的,此灭火原理是___________。
Ⅱ.纳米氧化锌是一种新型高功能材料。
工业上利用锌浸出液[主要含、和硫酸镉等]。通过水热法制备纳米氧化锌,主要流程示意图如下:
已知:金属活动性由强到弱顺序为、、。
回答下列问题:
(4)锌浸出液需先加酸调节,由图可知加入的酸是___________(填“稀盐酸”或“稀硫酸”)。
(5)水热合成后,“反应器2”中的混合物经过___________(填操作名称)、洗涤、干燥得到产品。
(6)锌粉除铜、镉的效果比锌粒好,原因是___________。
(7)当锌粉过量时,过滤器里存在的固体有___________。
【答案】(1)无污染/热值高/来源广泛
(2) 置换
(3) 吸附 隔绝氧气(或空气)
(4)稀硫酸
(5)过滤
(6)锌粉的表面积更大,反应更充分
(7)锌、铜、镉/Zn、Cu、Cd
【详解】(1)与传统化石能源相比,氢能源的优点是燃烧产物是水,无污染(或热值高、来源广泛等)。
(2)四氯化钛(TiCl4)和镁在高温下反应获得金属钛和氯化镁,化学方程式为;该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,属于置换反应。
(3)可以通过无人机投放 “特殊海绵” 回收海面油污,说明 “特殊海绵” 具有吸附性。无人机将灭火毯精准覆盖在可燃物上,达到灭火的目的,此灭火原理是隔绝氧气(或空气)。
(4)锌浸出液中溶质均为硫酸盐,加入稀硫酸不会引入新杂质,加入稀盐酸会引入氯离子杂质。
(5)水热合成后,“反应器 2” 中的混合物要得到固体产品,需要经过过滤、洗涤、干燥等操作,所以此处填过滤。
(6)略。
(7)因为金属活动性由强到弱顺序为Zn、Cd、Cu,锌粉过量时,锌会将铜离子和镉离子从溶液中置换出来,所以过滤器里存在的固体有锌、铜、镉(或Zn、Cu、Cd)。
27.(2026·辽宁铁岭·一模)溶液和金属资源是生活生产以及国防建设中必不可少的物质。
Ⅰ、实验室现有质量分数为6%的氯化钠溶液,但在实验中需要50g质量分数为3%的氯化钠溶液,某同学准备用6%的氯化钠溶液和蒸馏水(密度均为)进行配制。
回答下列问题:
(1)配制过程中实验步骤为计算、量取、_____。
(2)量取蒸馏水时应选择量程为____(选填“10”、“20”或“50”)的量筒。
(3)上图所示的仪器中,本实验使用到的是______(填序号)。配制过程中,玻璃棒的作用是__________。
(4)将配制好的氯化钠溶液装入试剂瓶时有少量溶液洒出,对所配制氯化钠溶液质量分数的影响是____(选填“偏大”、“偏小”或“不影响”)。
Ⅱ、太阳能电池路灯(如图),可以实现白天用太阳能充电,夜晚照明,其灯柱材料为铝合金,路灯内部采用金属铜作导线。
回答下列问题:
(5)制作灯柱所需的铝合金属于_____(选填“金属材料”或“合成材料”)。
(6)铝合金的硬度和强度都比纯铝_____(选填“高”或“低”)。
(7)太阳能电池路灯使用铜作导线,是因为铜具有良好的_______性。
(8)一般不用铁制作灯柱的原因是铁易与空气中的水蒸气和__________反应而生锈;防止铁制品锈蚀的方法有__________(写一种即可)。
【答案】(1)混匀
(2)50
(3) ABCD 搅拌,使溶液混合均匀
(4)不影响
(5)金属材料
(6)高
(7)导电
(8) 氧气/O2 刷漆/涂油/镀一层耐腐蚀金属/保持铁制品表面干燥
【详解】(1)用浓溶液稀释配制一定溶质质量分数溶液的步骤为:计算、量取、混匀。
计算:算出所需6%氯化钠溶液和蒸馏水的质量和体积;量取:用量筒量取对应体积的浓溶液和水;混匀:将量取的液体倒入烧杯,用玻璃棒搅拌,使溶液混合均匀。
(2)根据稀释前后溶质质量不变。设需要6%的氯化钠溶液质量为,,,需要6%的氯化钠溶液的质量为25g,需要水的质量=50g-25g=25g,需要水的体积=,量取蒸馏水时应选择量程为50mL。
(3)稀释溶液需要烧杯(A)、量筒(B)、胶头滴管(C)、玻璃棒(D),不需要酒精灯(E),因此本实验使用到的是ABCD。玻璃棒作用:搅拌,使溶液混合均匀。
(4)溶液是均一、稳定的混合物,配好的溶液洒出,只是减少了溶液的总质量,溶质质量分数不变。
(5)金属材料包括纯金属和合金,铝合金是铝的合金,因此属于金属材料。
(6)合金的硬度、强度一般高于组成它的纯金属,熔点低于纯金属,因此铝合金的硬度和强度都比纯铝高。
(7)金属具有导电性、导热性、延展性,铜作导线是利用了铜良好的导电性。
(8)铁生锈的条件:铁与空气中的氧气和水蒸气共同反应,生成铁锈;防止铁制品锈蚀的原理是隔绝空气和隔绝水,防止铁制品锈蚀的方法:刷漆、涂油、镀一层耐腐蚀金属、保持铁制品表面干燥等。
28.(2026·辽宁盘锦·一模)甲醇(CH3OH)作为低碳燃料,在常温常压下为无色液体,它燃烧高效、使用便捷、安全,是全球公认的新型能源。
图甲是在一定条件下合成甲醇的过程。由于甲醇燃烧时生成的CO2与合成甲醇时消耗的CO2达到平衡,所以又被称为“零碳甲醇”。
为探究影响甲醇产率的因素,研究人员在一定条件下,测定有、无分子筛膜时甲醇的产率随温度变化的关系如图乙所示。
甲醇不但在生产和使用过程中污染物排放少,且不需要从中东等地进口,有助于提高国家的能源安全。从如表数据对比分析可知,甲醇极具开发潜力,是中国能源多样化的“新灯塔”。
表一 不同替代燃料的特性对比分析:
燃料种类
质量能量密度MJ/kg
体积能量密度MJ/L
所需仓容/m3
成本(人民币)元/L
存储温度范围
甲醇
19.9
15.8
2272
2.0-2.8
环境温度
氨
18.6
11.5
3121
2.2-2.6
-33℃至环境温度
氢气
120
8.5
4223
5.7-7.1
-253℃至-250℃
*能量密度是指在一定的空间或质量物质中储存能量的大小。
请回答:
(1)写出甲醇的一条物理性质_____。
(2)用图甲所示方法制取氢气的优点是_____。
(3)写出图甲生产甲醇时,发生反应的化学方程式_____;参加反应的H2质量_____(填“>”、“=”或“<”)生成的甲醇中氢元素质量。
(4)下列说法正确的是_____(填序号)。(多选)
A.生产“零碳甲醇”使用的原料不含碳元素
B.“零碳甲醇”中的“碳”指的是二氧化碳
C.甲醇燃烧过程中化学能会转化成热能
(5)对比图乙中两条曲线,得出的结论是:在一定条件下,200℃~250℃范围内_____。
(6)结合表格信息,甲醇与液氢、液氨相比,甲醇突出的优势有_____和_____。
【答案】(1)常温常压下为无色液体(或无色液体,合理即可)
(2)原料为水,可再生,清洁无污染(或利用太阳能,节约化石能源,合理即可)
(3) >
(4)BC
(5)相同温度下,有分子筛膜时甲醇的产率高于无分子筛膜
(6) 体积能量密度大(相同能量所需仓容小); 存储条件简单(可在环境温度下存储,不需要低温,或成本较低,任选两个合理即可)
【详解】(1)物理性质是不需要发生化学变化就能表现出的性质,题干明确给出甲醇常温常压下为无色液体,属于物理性质。
(2)该方法利用光伏发电分解水制取氢气,原料水来源广泛,过程不消耗化石能源,无污染物排放。
(3)反应物为二氧化碳和氢气,生成物为甲醇和水,化学方程式为;根据质量守恒,反应后氢元素分布在甲醇和水中,因此参加反应的氢气中氢元素总质量大于甲醇中氢元素的质量,对应氢气质量大于甲醇中氢元素质量。
(4)A、生产原料是CO₂,含有碳元素,该项错误;
B、根据题干,“零碳”是指甲醇燃烧生成的CO₂和合成甲醇消耗的CO₂平衡,这里的“碳”指二氧化碳,该项正确;
C、甲醇燃烧放热,过程中将化学能转化为热能,该项正确;
故选BC。
(5)对比乙图两条曲线,在200℃~250℃范围内,同一温度下,有分子筛膜的甲醇产率始终高于无分子筛膜。
(6)对比表格数据,甲醇的体积能量密度比氨、氢气更高,储存不需要特殊低温条件,所需仓容更小,成本更低,都是突出优势。
29.(2026·辽宁葫芦岛·一模)2025年4月24日神舟二十号载人飞船顺利升空,我国航天事业进入新发展阶段。
(1)航天员舱外航天服使用了一种聚氨酯橡胶材料,该材料属于______材料。
(2)铝合金广泛用于航天工业,一般情况下,铝合金的硬度比纯铝的______(填“高”或“低”)。
(3)铝具有很好的抗腐蚀性能,是因为其表面形成一层致密的______(填化学式)薄膜。
(4)空间站大量使用了金属镁。工业上用电解法生产金属镁MgCl2Mg+Cl2↑,该反应属于______(基本反应类型)。每消耗100kg的MgCl2,理论上就会生成______kg的Mg。(精确至0.1kg)
(5)空间站的动力主要由太阳能电池翼提供,它可将太阳能转化为______。
(6)高氯酸铵(NH4ClO4)是固体运载火箭的主要推进剂,其反应的化学方程式为2NH4ClO4N2↑+2O2↑+4X↑+Cl2↑,则X的化学式是______。
(7)水回收:除将尿液中的水分处理回收,还可以利用冷凝器收集宇航员呼出的水蒸气和皮肤排出的汗水,从微观角度分析在蒸馏和冷凝的过程中,改变的是______。
(8)返回舱返回时,其表面的“烧蚀层”会通过汽化等方式保护返回舱不被烧毁。这利用的灭火原理为______。
【答案】(1)合成
(2)高
(3)
(4) 分解反应 25.3
(5)电能
(6)
(7)水分子间的间隔
(8)降低温度至可燃物的着火点以下
【详解】(1)聚氨酯橡胶是人工合成的有机高分子材料,属于合成材料范畴。
(2)合金的硬度通常高于其组成的纯金属,因此铝合金硬度比纯铝高。
(3)铝常温下与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜,阻止内部铝继续被腐蚀。
(4)该反应由一种物质生成两种物质,符合分解反应特征;
解设生成镁的质量为x
(5)太阳能电池翼的作用是将太阳能转化为电能为空间站供电。
(6)根据质量守恒定律,反应前后原子种类、数目不变,反应物共有2个N、8个H、2个Cl、8个O,对比生成物已有原子,可知4个X共含8个H、4个O,因此X为H2O。
(7)蒸馏和冷凝是水的三态变化,属于物理变化,水分子本身不变,仅改变水分子之间的间隔。
(8)烧蚀层汽化时会吸收大量热量,使返回舱表面温度降低到材料着火点以下,避免被烧毁。
30.(2026·辽宁辽阳·一模)化学材料:从历史传承到现代科技。
【织就国人穿衣梦】
(1)“的确良”是国人对涤纶的俗称,新中国第一块涤纶就出自辽阳,涤纶属于_______(填“有机合成”或“复合”)材料。
(2)区分棉纤维和涤纶的方法_______。
【历史与现代应用】
(3)西汉刘安所著《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜”(曾青为溶液),可知铁的金属活动性比铜_______(填“强”或“弱”)。
(4)1961年辽阳出土古代钱币“襄平币”由青铜所制,青铜为铜、锡和铅混合制得,其硬度应比纯铜硬度_______(填“大”或“小”)。
明代用炉甘石(主要含),赤铜矿(主要含)和木炭所得黄铜(铜锌合金)制钱币,原理如图1所示:
(5)将炉甘石粉碎的目的是_______。
(6)其中和木炭反应与和木炭反应相似,其化学方程式为_______。
(7)黄铜与黄金在外观上非常相似,可用以下哪种方法鉴别_______。
A.加入稀盐酸 B.加入食盐水 C.加入氢氧化钠溶液 D.加热
从废铜屑中回收铜如图2所示:
(8)加入过量稀硫酸可以除去废铜屑中的_______,滤液中加入过量铁粉的目的是_______。
(9)回收并利用废旧金属的意义_______(写出一点即可)。
【储氢材料新突破】
(10)固态储氢打破了传统储氢方式,与在一定条件下反应生成,写出该反应方程式_______,其中元素的化合价为价,则元素的化合价为_______。
【答案】(1)有机合成
(2)抽丝灼烧闻气味
(3)强
(4)大
(5)增大反应物之间的接触面积
(6)
(7)AD
(8) 铁和氧化铜(Fe、CuO) 消耗剩余的硫酸,将滤液中的硫酸铜全部反应,置换出铜
(9)节约金属资源或保护环境
(10) -1
【详解】(1)涤纶是合成纤维,属于有机合成材料。
(2)区分棉纤维和涤纶的方法是抽丝灼烧闻气味,棉纤维灼烧有烧纸味,涤纶灼烧有特殊气味。
(3)“曾青得铁则化为铜”(曾青为溶液),指的是铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,铁置换出硫酸铜中的铜,可知铁的金属活动性比铜强。
(4)青铜为铜、锡和铅混合制得的合金,其硬度应比纯铜硬度大。
(5)将炉甘石粉碎的目的是增大反应物之间的接触面积。
(6)和木炭反应生成铜和二氧化碳,反应的化学方程式为。
(7)黄铜是铜锌合金,黄金是金。
A、加入稀盐酸,黄铜中的锌会与稀盐酸反应生成氢气,有气泡产生,黄金不与稀盐酸反应,无现象,可以鉴别;
B、加入食盐水,黄铜与黄金都无现象,无法鉴别;
C、加入氢氧化钠溶液,黄铜与黄金都无现象,无法鉴别;
D、加热,黄铜变黑,黄金无现象,可以鉴别;
故选AD。
(8)加入过量稀硫酸可以除去废铜屑中的CuO和Fe,CuO+H2SO4=CuSO4+H2O,Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑,故滤液是硫酸铜、硫酸亚铁和硫酸,加入过量铁粉,铁粉可以消耗剩余的硫酸,将滤液中的硫酸铜全部反应,置换出铜。
(9)回收并利用废旧金属的意义是节约金属资源或保护环境。
(10)与在一定条件下反应生成,该反应的方程式为。元素的化合价为价,根据化合物中化合价代数和为0,可知,,则元素的化合价为-1。
31.(2026·辽宁锦州·一模)甲烷是天然气、沼气、可燃冰的主要成分,是一种广泛应用于生产生活的清洁能源。
I.天然气——家庭常用燃料
(1)天然气、煤和___________都属于化石燃料。
(2)天然气管道首次输送前需先充满氮气,目的是___________。
II.沼气提纯——制备车用压缩天然气
沼气中还含有二氧化碳、硫化氢等杂质,经提纯可得到高纯度甲烷,用作车载燃料。
(3)脱硫处理
①湿法脱硫:用氢氧化钠溶液吸收硫化氢,生成硫化钠和水,该反应化学方程式为___________,属于___________反应(填基本反应类型)。
②干法脱硫:在活性炭吸附和催化作用下除去硫化氢,其中某一反应的微观过程如图1所示。
该反应过程中,涉及的化合物有___________(填化学式);反应中元素化合价升高的是___________;参加反应的A与B分子个数比为___________。
(4)脱碳处理。常用高压水洗法除去二氧化碳(如图2),使沼气从塔底进入,与水逆向接触。相较于同向接触,这种逆向接触的设计优点是___________。
(5)加压灌装。可将提纯后的甲烷压缩储存于钢瓶中。请从微观角度解释甲烷可压缩的原因是___________。
III.深海取火——十五届全运会火种
第十五届全国运动会火种源自南海1522米深处的可燃冰,开创了全运会历史上首次深海采火。
(6)深海点火过程中,太阳能光伏装置将产生的电能输送至海底,引燃棒将其转化为热能以点燃甲烷。从燃烧条件分析,引燃棒的作用是___________。
(7)火种从海底上升到水面需要40多分钟。为实现稳定燃烧,在此过程中除提供稳定的甲烷和氧气外,从燃烧产物的角度考虑,还需解决的问题是___________(写一点)。
【答案】(1)石油
(2)排尽管道内的空气,防止天然气与空气混合点燃发生爆炸(合理即可)
(3) 复分解 硫元素/S 2:1
(4)增大二氧化碳和水的接触面积,将二氧化碳除去的更彻底(合理即可)
(5)分子间有间隔(合理即可)
(6)使温度达到可燃物着火点(合理即可)
(7)及时排出燃烧生成的水和二氧化碳等(合理即可)
【详解】(1)化石燃料包括煤、石油、天然气;
(2)天然气为可燃性气体,不纯时点燃会发生爆炸,氮气的化学性质稳定,首次供气时要先在管道内充满氮气,能除去管内的空气,防止天然气不纯时点燃发生爆炸;
(3)①氢氧化钠溶液和硫化氢反应生成硫化钠和水,该反应化学方程式为:;此反应是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物,属于复分解反应;
②由微观示意图可知,该反应是硫化氢和氧气在催化剂条件下反应生成水和硫,反应的化学方程式为:。
由可知,该反应过程中,涉及的化合物有:;
由可知,反应物中氢元素的化合价为+1价,硫的化合价为-2价,氧的化合价为0价;生成物中氢元素的化合价为+1价,硫的化合价为0价,氧的化合价为-2;
由可知,参加反应的A与B分子个数比为:2:1;
(4)让沼气从下方进入与水流逆向接触,相较于同向接触,能使沼气和水更充分接触,增大了反应物的接触面积,从而使反应更充分,更有利于二氧化碳的吸收,则逆向接触的优点主要是使水和二氧化碳能充分接触,吸收更彻底;
(5)甲烷由甲烷分子构成,分子间有间隔。在压缩过程中,外界压力是甲烷分子间的间隔变小,所以甲烷气体压缩储存于高压钢瓶中;
(6)引燃棒将电能转化为内能,提高温度,使甲烷达到着火点而燃烧,体现了燃烧需要温度达到可燃物的着火点;
(7)在火种从海底上升到水面的过程中,除了提供稳定的甲烷和氧气外,还需要对生成物进行的技术攻关是及时排出燃烧生成的水和二氧化碳或防止生成物在舱内积聚影响燃烧。
32.(2026·辽宁·一模)化学与人类社会息息相关。
I.化学与生活
(1)碘酒是生活中常用的皮肤消毒剂,碘酒中的溶剂是___________(填化学式)。
(2)O3、K2FeO4和Ca(ClO)2是常见的净水剂,属于单质的是___________(填化学式),其中含氯净水剂中氯元素的化合价为___________价。
(3)长期使用的热水壶内壁上往往有层水垢[主要成分是和],请选择厨房中常用的物质,通过浸泡除去水垢,该物质是___________(填名称)。
II.化学与化工
(4)锂资源广泛应用于新能源汽车、电子通信和航空航天等领域,被称为工业的“白色石油”。下图是锂元素在元素周期表中的相关信息,由图可获得的一条信息是___________。
(5)磷酸亚铁锂电池充电时,可将电能转化成___________,与传统燃油车相比,新能源汽车可减少空气污染物___________(答一种)的排放。
III.化学与技术
液态甲醇(化学式为CH3OH)是内燃机的燃料,该燃料生产流程及使用如图1所示。请回答:
(6)反应装置中用CuO作为催化剂,则反应的化学方程式为___________。
(7)甲醇(CH3OH)的产率受催化剂CuO质量分数的影响如图2所示,其他条件相同的情况下,CuO的质量分数为___________,甲醇(CH3OH)的产率最高。
(8)该生产流程的优点是___________。
【答案】(1)C2H5OH/C2H6O
(2) O3 +1
(3)食醋
(4)锂的原子序数为3(或锂的元素符号为Li、锂的相对原子质量为6.941等,任选一条即可)
(5) 化学能 一氧化碳(CO)(或二氧化硫SO2、氮的氧化物等,任选一种即可)
(6)CO2+3H2CH3OH+H2O
(7)50%
(8)实现了资源的循环利用,且能减少二氧化碳的排放
【详解】(1)碘酒是碘的酒精溶液,溶剂为乙醇,化学式为C2H5OH;
(2)单质是只含一种元素的纯净物,三种物质中只有O3属于单质;是由钾、铁、氧三种元素组成的,属于化合物;是由钙、氯、氧三种元素组成,属于化合物,故填:;
含氯净水剂为Ca(ClO)2。在化合物中,各元素正负化合价的代数和为0。已知钙元素显+2价,氧元素显-2价,设氯元素的化合价为x,则:,得,故填:+1;
(3)水垢的主要成分碳酸钙、氢氧化镁都能和酸反应,厨房中食醋含有醋酸,可浸泡除去水垢,故填:食醋;
(4)元素周期表单元格可得到多种信息:左上角数字是原子序数、右上角是元素符号、中间是元素名称、下方是相对原子质量,故填:锂的原子序数为3(或锂的元素符号为Li、锂的相对原子质量为6.941等,任选一条即可)
(5)锂电池充电时将电能转化为化学能储存起来;传统燃油车会排放一氧化碳、氮氧化物、烟尘等空气污染物,新能源汽车可减少这类污染物排放,故填:化学能;一氧化碳(CO)(或二氧化硫SO2、氮的氧化物等,任选一种即可)。
(6)反应装置中和在催化下,反应生成甲醇和水,化学反应方程式为:,故填:;
(7)由图2可知,其他条件相同的情况下,的质量分数为50%时,甲醇的产率最高,故填:50%;
(8)该生产流程中,利用电解水产生的氢气和二氧化碳反应生成甲醇,同时甲醇又可作为内燃机燃料,这样的流程实现了资源的循环利用,且能减少二氧化碳的排放等,故填:实现了资源的循环利用,且能减少二氧化碳的排放。(合理即可)
33.(2026·辽宁铁岭·一模)“十四五”期间,化学为推进我国科技创新和社会发展作出了重要贡献。
(1)化学助力新能源发展
我国在青海省建成全球首个大规模液态空气储能示范工程项目,该系统可实现储存、释放电量高达60万千瓦时,将成为戈壁滩上的“超级充电宝”。
①空气液化属于___________(填“物理”或“化学”)变化。
②从微观角度分析,空气被压缩时发生改变的是___________(填选项字母)。
A.分子间隔 B.分子质量 C.分子数目
(2)化学助力航空航天
①中国制造的朱雀二号遥二运载火箭是全球首枚成功入轨飞行的液氧甲烷火箭,该火箭具有成本低、易维护、可重复使用等优点。
火箭的燃料甲烷()属于___________(填“化合物”或“单质”),甲烷充分燃烧的化学方程式为___________。
②科研人员为中国空间站研发了高效能的锂离子电池,常用作电池正极材料,(其中元素的化合价为,O元素的化合价为)中钴元素()的化合价为___________。
(3)化学助力低碳经济
我国科研人员研制出一种将转化为汽油的方法,主要转化过程如下图所示。
①已知反应Ⅰ中生成物为一氧化碳和水,该反应的化学方程式为___________。
②请从原理或产品的角度分析该成果的意义是___________(答一点即可)。
【答案】(1) 物理 A
(2) 化合物 +3
(3) 实现了二氧化碳的转化利用,减少了温室气体的排放,有助于缓解温室效应(合理即可)
【详解】(1)①空气液化,是状态的变化,没有新物质生成,属于物理变化;故填:物理。
②空气被压缩时发生改变的是分子间隔,而分子质量、数目不变;故选A。
(2)①火箭的燃料甲烷(),是由不同种元素组成的纯净物,属于化合物,甲烷充分燃烧生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为;故填:化合物;。
②中元素的化合价为,O元素的化合价为,设元素的化合价为x,根据化合物中正负化合价代数和为0,则有(+1)+ x+(-2)×2=0,得x=+3价;故填:+3。
(3)①根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,由反应Ⅱ可知,一氧化碳与X在催化剂的作用下有生成,反应物一氧化碳中含有碳元素和氧元素,生成物中含有碳元素、氢元素,已知X是一种单质,则X为;反应Ⅰ中生成物为一氧化碳和水,即二氧化碳与氢气在催化剂的作用下生成一氧化碳和水,该反应的化学方程式为;故填:。
②将转化为汽油,其意义在于实现了二氧化碳的转化利用,减少了温室气体的排放,有助于缓解温室效应,同时,转化得到的汽油是一种重要的能源,可以替代传统的化石燃料,具有广泛的应用前景;故填:实现了二氧化碳的转化利用,减少了温室气体的排放,有助于缓解温室效应(合理即可)。
34.(2026·辽宁朝阳·一模)浩如烟海的中国古代典籍中记录了许多化学知识,展示了中国古代人民的智慧。
Ⅰ.《天工开物》
明代宋应星所著的《天工开物》是我国乃至世界科技史上一部极有价值的科技著作。
(1)《天工开物》记载古代炼铁工艺:“凡铁一炉载土(铁矿石)二千余斤……·或用煤炭……扇炉风箱必用四人……土化成铁……”。现代工业用一氧化碳还原赤铁矿(主要成分为氧化铁)炼铁,其反应原理是___________(用化学方程式表示)。
(2)《天工开物》还描述了锡的冶炼方法,“水锡……其质黑色……愈经淘取”。炼锡时加入少许铅形成合金,产物更易熔化流出,原因是___________。
Ⅱ.《周礼·考工记》
(3)《周礼·考工记》中记载了“以栏为灰,渥淳其帛,实诸泽器,淫之以蜃”的沤帛的方法,“淫之以蜃”即利用“蜃灰”(主要成分为CaO)与水反应生成,该反应过程中___________(填“吸收”或“放出”)热量。
Ⅲ.《梦溪笔谈》
《梦溪笔谈》中记载了用“苦泉水”制取铜的方法:“挹其水熬之,则成胆矾(),烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜,久之亦化为铜。”主要流程如图所示:
(4)流程“熬”的过程类似于下列中的___________(填字母序号)实验操作。
A.溶解 B.过滤 C.蒸发
(5)方案一…“烹”的过程中存在一步反应为,则X的化学式为___________。在炭火的高温作用下,CuO与碳发生反应,最终生成Cu。
(6)方案二中若要加快溶解速率,除了搅拌还可采取的措施是___________。“铁釜”中发生反应属于___________(填写基本反应类型)。
(7)方案一和方案二比较:
两种制取铜的方案中,同学们认为方案二更佳,原因是___________(任写一点)。
【答案】(1)
(2)合金的熔点比纯锡的熔点低
(3)放出
(4)C
(5)
(6) 加热(或将胆矾研碎,合理即可) 置换反应
(7)节约能源(或操作简单、更环保,合理即可)
【详解】(1)工业炼铁的原理是一氧化碳在高温下还原氧化铁生成铁和二氧化碳,化学方程式为。
(2)合金的特性是熔点比组成它的纯金属更低,加入铅形成合金后熔点降低,因此更易熔化流出。
(3)氧化钙与水反应生成氢氧化钙,该反应是典型的放热反应。
(4)“熬”是加热蒸发苦泉水的水分,得到硫酸铜晶体,对应化学实验的蒸发操作,因此选C。
(5)根据质量守恒定律,反应前后原子种类、数目不变。反应前有2个铜原子、2个硫原子、8个氧原子,反应后有2个铜原子、4个氧原子,说明2X中含有2个硫原子、4个氧原子,可推出X的化学式为。
(6)加快溶解的方法除搅拌外,升高温度、将固体研磨增大接触面积都可以;铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,是单质+化合物生成新单质+新化合物,属于基本反应类型中的置换反应。
(7)方案二不需要高温加热,相比方案一更节约能源,且操作更简便、污染更小,合理即可。
35.(2026·辽宁抚顺·一模)中国深度、中国速度、中国高度都令世界瞩目。请回答下列相关问题。
【潜入深海】
2025年9月18日,第十五届全国运动会“源火”,是源自南海1522米深处的“海之冰—可燃冰”。它被光伏发电的“天之光”成功引燃。实现全球大型运动会的历史性突破。
(1)从燃烧条件分析,在海底引燃可燃冰面临的问题是________(写出一条)。
(2)可燃冰的主要成分为甲烷,下图为甲烷燃烧的微观结构示意图,请回答。
①该反应中,属于氧化物的是________(填化学式)。
②参加反应的A与B化学计量数之比是________。
(3)可燃冰被科学家誉为“未来能源”、“21世纪能源”。原因之一是________。
【陆衢飞驶】
2025年9月28日,沈白高铁正式开通运营,将抚顺带入全国高铁网。高铁钢轨的主要成分是铁,下图为某氢基竖炉炼铁新工艺。
(4)为使反应更充分,对赤铁矿石的处理方式为________。
(5)图中合成气由甲烷和水反应制得,也可由焦炭制得:。消耗相同质量的水时,理论上前者与后者制得的质量比为________。
氨基竖炉炼铁工艺示意图
【空霄逐梦】
2025年10月31日,我国成功发射“神舟二十一号”载人飞船,与中国空间站顺利完成第七次“太空会师”。彰显了中国航天技术的强大实力。
(6)空间站内使用活性炭来实现气体净化,因为它有________性。
(7)载人航天器中的物质和能源都十分宝贵,我国科学家进行了如图所示的氧循环研究,实现了空间站中氧气的再生。
反应②中的能量转化方式是电能转化为________能。整个循环反应中除人体呼出的二氧化碳外,还需额外补充的物质是________。
【答案】(1)海底环境温度低,可燃冰无法点燃/海底氧气稀薄,可燃冰无法点燃(合理即可)
(2) CO2、H2O
(3)热值高/储量大/燃烧产物较清洁(合理即可)
(4)粉碎
(5)
(6)吸附
(7) 化学 H2O
【详解】(1)燃烧需要温度达到着火点、与氧气接触,海底环境温度低、氧气稀薄,可燃冰无法点燃。
(2)氧化物是由两种元素组成且其中一种是氧元素的化合物,该反应涉及的物质是CH4、O2、CO2、H2O,其中属于氧化物的有CO2、H2O。
甲烷燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式为,参加反应的CH4(A)与O2(B)的化学计量数之比为。
(3)可燃冰被称为 “未来能源”,原因包括热值高、储量大、燃烧产物较清洁等。
(4)粉碎赤铁矿石可增大反应物接触面积,使反应更充分。
(5)甲烷与水反应生成合成气(CO和H2),化学方程式为,每18份质量的水能反应生成6份质量的H2,而,每18份质量的水能反应生成2份质量的H2,消耗相同质量的水时,理论上前者与后者制得H2的质量比为.
(6)活性炭疏松多孔具有吸附性,可吸附气体中的杂质,实现气体净化。
(7)反应②是电解水,电能转化为化学能(生成H2和O2的化学能);
根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变。循环中,向外太空排出CH4,CH4含有碳元素和氢元素,人体呼出的CO2可提供碳元素,可知还需额外补充的物质是H2O(提供氢元素)。
36.(2026·辽宁抚顺·一模)化学在生活、生产和社会发展中都发挥着重要作用。
I.化学与能源
新能源的开发和利用促进了能源结构向多元化、清洁和低碳转变。
(1)目前,人类利用的能量大多来自化石燃料,如石油、_____和天然气。天然气的主要成分是甲烷(CH4),其完全燃烧的化学方程式为____。
(2)做饭时,天然气燃烧不充分,锅底易出现黑色物质。此时,可调_______(填“大”或“小”)燃气灶的进风口,使燃料充分燃烧、节约能源。
(3)氢气的发现、生产和应用极大地推动了人类社会的发展。科学家利用氨制氢的一种生产流程如下图所示。
①步骤Ⅱ中发生反应的化学方程式为_______。
②步骤Ⅲ中的分子筛只能让氢分子通过而阻止其他分子通过,该过程属于_______(填“物理”或“化学”)变化。
③若用50kg液氨制得了6kg氢气,则该流程中氨气的转化率为_______。(转化率=已反应的原料量/原始原料量×100%)。
II.化学与化工
硫酸亚铁广泛用于医学、农业等领域,可利用菱铁矿进行制备。菱铁矿的主要成分是碳酸亚铁(FeCO3),还含有少量的二氧化硅(SiO2)和氧化铁(Fe2O3)。以菱铁矿为原料制备硫酸亚铁的工艺流程如下图所示。
(4)硫酸亚铁可为人体补充铁元素,医学上可用于治疗_______(填选项字母)。
A.贫血 B.甲状腺疾病 C.骨质疏松 D.发育迟缓
(5)将菱铁矿粉碎的目的是_______。
(6)SiO2中硅元素的化合价是_______。
(7)Fe2O3中铁元素和氧元素的质量比为_______(填最简整数比)。
(8)溶液甲中一定含有的溶质是_______(填化学式)。
【答案】(1) 煤
(2)大
(3) 物理 68%
(4)A
(5)增大反应物的接触面积,使反应更快、更充分
(6)+4
(7)7:3
(8)H2SO4、Fe2(SO4)3、FeSO4
【详解】(1)化石燃料包括石油、天然气和煤;
天然气的主要成分是甲烷,甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式为:;
(2)做饭时,天然气燃烧不充分,锅底易出现黑色物质,该黑色物质的主要成分是碳,是因为氧气不足,天然气发生不完全燃烧,此时可调大进风口,以增大空气的进入量,提供充足的氧气,使燃料充分燃烧,节约能源;
(3)①由图可知,步骤Ⅱ是氨气在铁基催化剂和温度为410℃的条件下反应生成氮气和氢气,反应的化学方程式为:;
②步骤Ⅲ的分子筛只让氢分子通过而阻止其他分子通过,是分离物质的过程,没有生成新物质,该过程属于物理变化;
③设参加反应氨气的质量为a,
a=34kg,
则该流程中氨气的转化率为:;
(4)硫酸亚铁可为人体补充铁元素,在医学上可用于治疗缺铁性贫血,故选A;
(5)将菱铁矿粉碎的目的是增大反应物的接触面积,使反应更快、更充分;
(6)SiO2中氧元素显-2价,设硅元素的化合价是x,根据在化合物中各元素正负化合价代数和为零,可得:x+(-2)×2=0,则x=+4价;
(7)Fe2O3中铁元素和氧元素的质量比为(56×2):(16×3)=7:3;
(8)从流程图看出,酸浸时硫酸与碳酸亚铁反应生成硫酸亚铁、水和二氧化碳,氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水,二氧化硅与硫酸不反应,而硫酸有剩余,故溶液甲中的溶质为H2SO4、Fe2(SO4)3、FeSO4。
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专题12 综合应用题
1.(2026·辽宁沈阳·一模)化学在无人机制造、医药研制和新能源开发等领域发挥着重要作用。
I.无人机是一种全新的航空器,我国无人机技术全球领先。
(1)无人机的外壳常用工程塑料制作,该材料属于___________(填序号)。
A.无机材料 B.合成材料 C.复合材料
(2)FePO4是制备无人机锂电池的原料之一,其中磷元素化合价+5,氧元素化合价-2,则铁元素的化合价是___________。制备 FePO4涉及的原理:,则 X的化学式为___________。
(3)给无人机电池充电,是将电能转换成___________能。
Ⅱ.《疡医大全》记载西瓜霜可以清热泻火、消肿止痛。
古人利用天然盐卤水(含大量Na2SO4和NaCl等),制取粗芒硝(主要成分Na2SO4)作为合成西瓜霜的原料。
(4)结合图1分析,在40℃以下时,从盐卤水获得Na2SO4的结晶方法是___________。过滤后余下的母液是Na2SO4的___________溶液(填“饱和”或“不饱和”)。
(5)“古法制作西瓜霜”如图2.罐内芒硝溶于西瓜汁,将透气瓦罐置于通风处有利于白霜形成(即西瓜霜),原因是___________。
Ⅲ.开发、利用氢能有利于能源结构优化。
(6)“甲烷(CH4)——水蒸气”重整制氢的原理:甲烷和水蒸气在一定条件下生成CO2和H2。
①写出上述反应的化学方程式:___________。
②若完全吸收制氢产生的30kgCO2, 则至少需要浓度为20%的NaOH 溶液___________kg(结果精确到0.1)。
③未来该方案可能被限制使用,原因可能是___________。
(7)氢气的贮存与释放
Mg2Cu 是一种性价比高、绿色环保的贮氢合金,其贮氢与释氢过程如图 3 所示。
① 贮氢反应需要在高温和隔绝空气的条件下进行。隔绝空气的原因是___________。
② 释氢过程中,反应速率由较快迅速变慢,最终停止,剩余较多的MgH2。原因是___________。
2.(2026·辽宁铁岭·一模)人类生活中离不开金属材料。
I.金属性质的认识
青铜是人类最早使用的合金,主要成分是铜和锡,因其铜锈[主要成分的化学式为呈青绿色,故名青铜。现在青铜依然广泛使用,某机械加工厂青铜废料经处理后得到和的混合液,向混合液中加入过量的锌粉,充分反应后过滤,得滤液和滤渣,对其进行分析,用以评估回收利用价值。
附:青铜及其组分金属性质一览表
金属性质
颜色
熔点/℃
英氏硬度(最大为10)
青铜
金黄色
800
5~6.6
铜
紫红色
1084
3.0
锡
银白色
232
3.75
根据上述材料信息,请回答:
(1)青铜比铜和锡的硬度都________(填“大”或“小”),青铜比铜的熔点________(填“高”或“低”)。
(2)铜锈的主要成分中氢、氧原子的个数比为________。
(3)青铜的颜色是________。
(4)对于上述材料中的滤渣和滤液,下列分析正确的是________(填字母序号)。
A.滤渣中只有 B.一定有,可能有
C.滤液中溶质只有 D.中溶质一定有,可能有
Ⅱ.金属的制取
随着生产力的发展,我国炼铁技术又有新突破,是掌握羰基铁粉生产技术的少数几个国家之一。羰基铁粉在国防军工领域有重要应用,其制备的简易流程如图所示。
(5)制备时,先往设备中通入一段时间CO再加热的原因是________。
(6)制备过程中可循环利用的物质是________。
铝的应用涉及生产、生活的各个方面。工业上用铝土矿(主要成分为,含沙石等杂质)制备铝的主要流程如图所示:
(7)过程①、②都包含固液分离的操作,该操作名称是________。
(8)为加快铝土矿与NaOH溶液反应的速率,可采取的措施是________。
(9)写出电解氧化铝获得铝的化学方程式________。
3.(2026·辽宁·一模)化学是推动人类社会可持续发展的重要力量。请从化学视角回答下列问题:
Ⅰ.化学与生活
(1)中考复习期间,小明妈妈为他准备的午餐有:米饭、鸡蛋汤、红烧牛肉、炒白菜、高钙牛奶等,其中富含维生素的食物是___________。
(2)化肥为保证粮食丰产起到了重要的作用。下列化肥属于复合肥的是___________(填字母序号)。
A.尿素[CO(NH2)2] B.硝酸钾[KNO3] C.磷酸钙[Ca3(PO4)2]
Ⅱ.化学与航空
(3)运载火箭外壳材料为铝合金。铝合金做外壳材料,具备的优良性能是___________(答一条)。
(4)航天员呼出的水蒸气经冷凝、净化可作为饮用水,净化采用反渗透膜(只允许水分子和部分离子通过),原理类似于实验操作中的___________(填操作名称)。
(5)可在饮食中添加___________(填字母序号)来预防航天员骨质疏松。
A.葡萄糖酸钙(C12H22O14Ca) B.柠檬酸亚铁(FeC6H6O7) C.碘酸钾(KNO3)
(6)“最强货运飞船”直指苍穹。搭载发射的“长征七号”火箭,采用的是新研发的液氧煤油发动机。氧气由气态压缩为液态的过程中,氧分子的大小___________(选填“有”或“无”)改变。
(7)“嫦娥五号”用到了石墨烯存储器。石墨烯是从石墨薄片中剥离出的单层,石墨的物理性质与金刚石有很大差异,原因是___________。
Ⅲ.化学与生产
硫酸铵俗称肥田粉,可以用于啤酒酿造、开采稀土等。硫酸铵的生产工艺流程如下:
(8)水蒸气通过焦炭层除生成氢气外,生成的另一种有毒的气体是___________(填化学式)。
(9)写出沉淀池中发生反应的化学方程式:___________。
(10)下表是硫酸铵的部分溶解度数据,则流程中“操作”最好选用的方法是___________。
温度/℃
0
10
20
30
40
50
60
70
溶解度/g
70.6
73
75.4
78
81
85
88
90
(11)整个流程中可以循环利用的物质是___________。
4.(2026·辽宁沈阳·一模)化学对社会发展和人类文明进步有着重要价值。
Ⅰ.化学与生活
(1)下图中捞饺子对应的分离固液混合物的实验操作是_______。
(2)海带中含有比较多的碘元素,碘元素又称为“智力元素”,海带中的NaI属于_______(填“碱”或“盐”)。
(3)小麦属于常见谷物,从化学角度看,小麦中含有的主要营养物质是_______。
Ⅱ.化学与生产
(4)现代农业离不开优质的化学肥料。复合肥料磷酸二氢铵()中含有的主要营养元素是_______。
(5)电石渣[主要成分为]是电石法生产乙炔的副产物,可资源化利用。
①用电石渣可处理_______(填“酸性”或“碱性”)工业废水。
②用电石渣生产CaO的主要反应为,该反应属于基本反应类型中的_______。
Ⅲ.化学与科技
(6)我国科研人员自主研发世界上最薄的不锈钢箔——“手撕钢”,量产最薄厚度为15微米,是我国新兴领域急需的高精尖基础材料。
①“手撕钢”熔点比纯铁_______(填“高”或“低”)。
②将钢板轧成薄如蝉翼的“手撕钢”,利用了金属的_______性。
(7)我国首次将太阳能规模转化为液体燃料甲醇(),又称“液态阳光”技术。其生产流程示意图如下:
①该生产流程中循环利用的物质是_______。
②若碳元素全部来自于,则制取10吨甲醇需要消耗_______吨。
(二氧化碳转化成甲醇的方程式为:)
③氢气本身就是绿色燃料,转化成甲醇再作为燃料的原因之一是_______(对比下表数据分析)。
燃料
沸点℃(101kPa)
爆炸极限(%)
氢气
-252.9
4~75
甲醇
64.7
6~36(气态)
5.(2026·辽宁葫芦岛·一模)金属材料在生产、生活中有广泛的用途,人类的进步和发展离不开金属材料的生产和运用。请回答下列有关问题:
(1)下列金属制品的用途中,利用金属导热性的是___________(填字母,下同)。
A.铁锤 B.铁锅 C.铜丝 D.水龙头
(2)下列有关铁的叙述不正确的是___________。
A.纯铁有银白色光泽,硬度小于生铁和钢
B.“钢铁”是目前使用最多的金属材料
C.铁在氧气中燃烧生成黑色的氧化铁
D.地壳中的铁是含量最多的金属元素
(3)生铁和钢都是以铁为主的金属材料。生铁和钢性能不同的主要原因是___________(填“含碳量不同”或“颜色不同”)。
(4)商代的司母戊方鼎标志着我国在3000多年前青铜器铸造已达到一个较高的水平,则青铜属于___________(填“单质”、“化合物”、“合金”)。
(5)人类使用金属先后经历了“青铜”、“铁器”时代,直到近代才开始大量使用各种铝材。这也反映出Fe、Cu、Al三种金属的活动性由强到弱的顺序是___________;近代铝及铝合金被广泛应用在生产生活的各个领域,因为铝在空气中___________,因此,铝制品具有很好的抗腐蚀性能。
(6)工业炼铁常用高炉炼铁和竖炉炼铁两种方式,竖炉炼铁的工艺流程示意图如下所示。
①粉碎机将赤铁矿石粉碎的目的是___________。
②催化反应室中发生的反应之一为。其中,X的化学式为___________。
③请写出还原反应室发生置换反应的化学方程式___________。
④用500t含氧化铁80%的赤铁矿石,理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为___________t(保留整数)。
⑤金属矿物资源有限且不可再生,保护金属资源的有效措施有___________(写一条)。
6.(2026·辽宁沈阳·一模)人类文明的进步,化学如影随形。
【化学助力文化传承】
“造纸术”是我国古代的四大发明,包括下面5个步骤:
(1)“浸沤切碎”是将原材料切碎,此步骤属于_____(填“物理变化”或“化学变化”)。
(2)“灰浆浸泡”是将麻料浸泡在石灰浆中,起到脱胶、分散纤维和漂白的作用。石灰浆中的主要成分为氢氧化钙,下表是氢氧化钙在不同温度时的溶解度。
温度/℃
0
10
20
30
40
60
80
100
溶解度/g
0.185
0.176
0.165
0.153
0.141
0.116
0.094
0.074
①20℃时氢氧化钙的溶解度为___g。
②40℃时,将0.10g氢氧化钙投入50g水中,充分搅拌后形成的溶液为____溶液(填“饱和”或“不饱和”)。
③“春捣洗涤”是洗掉残留的灰浆和杂质,增加纸的洁白度。这项工艺通常在冷水中进行,更有利于灰浆的洗涤,请说明原因:__________。
【化学助力资源利用】
海水资源的综合利用,是解决当前资源短缺和发挥经济效益的重要途径。海水淡化技术有蒸馏法、膜分离技术等。
(3)①图1为蒸馏法,蒸馏主要是利用海水中各成分____不同进行分离。
②铝膜中的金属铝可通过电解熔融氧化铝制得,其反应的化学方程式为2Al2O34Al+3O2↑。请计算:电解102t氧化铝最多可生产铝的质量为____t。
(4)图2是石墨烯海水淡化膜工作原理,石墨烯是从石墨中剥离出的单层石墨片。科学研究发现,给石墨烯“打上”许多特定大小的孔制成单层纳米孔二维薄膜,利用薄膜的选择透过性实现海水淡化。下列说法正确的是___。
A.石墨烯由碳元素组成 B.石墨烯海水淡化膜不允许Na⁺、Cl⁻通过
C.石墨烯和石墨的化学性质相似 D.石墨烯海水淡化膜主要分离氢气和氧气
【化学助力能源革新】
氢能的开发与利用是当今全球瞩目的研究方向,下图是光伏发电制氢、贮氢与释氢的一种工艺流程。
资料:MgH2常温下是一种白色固体。
(5)光伏发电制氢过程中的能量转化为光能→电能→__能。
(6)请写出释氢反应的化学方程式___________。
(7)比较释氢过程中释放的H2质量与贮氢过程中吸收的H2质量大小,并说明理由____。
7.(2026·辽宁·一模)化学在能源与材料两大领域中均发挥着重要作用。
1.新能源汽车处处有化学的身影
(1)汽车材料
①如图所示的汽车部件中,属于合成材料的是_______(填字母)。
A.塑料保险杠 B.钢板车身 C.铝合金轮毂
②汽车导航定位系统中通常用到一种新型的无机非金属材料——氮化铝(AlN),已知AlN中N的化合价为-3,则 AlN中 Al的化合价为_______。
③无人驾驶汽车处理系统的核心材料是高纯度的硅,工业制硅的反应之一是 。 则X的化学式是_______。
(2)汽车动力来源
动力转化电池能为电动汽车提供动力,几类电池的部分性能指标如图所示。其中能量密度表示单位体积的电池所具有的能量。
①依据上图,目前国内新能源汽车的动力电池多采用锂电池的主要原因是______________。
②油电混合汽车:低速行驶用电,高速行驶用油。在满油满电情况下,低速行驶过程中的能量转化是______能转化为机械能。
③燃料电池汽车:氢燃料电池发展前景被广泛看好的原因是___________。
Ⅱ.创新科技
(3)我国研发出了厚度仅30微米的超薄柔性玻璃,简称UTG,这是目前工业化最薄的可折叠玻璃。生产 UTG 的一种工艺流程如图所示,玻璃液会在熔融金属锡液体表面漂浮摊平,固化成型。已知铁的熔点为1538℃。请结合图文信息,分析思考,解决问题:
①向熔化炉中鼓入气体,随着气泡的上升,促进了玻璃液内部热量传导,其作用相当于________(操作名称)。所需热量由煤气(主要成分为CO)燃烧提供,反应方程式为:,属于___________(“置换”“化合”“分解”或“复分解”)反应。
②熔化炉不能选用铁制炉的原因是______________。
③锡槽中的锡需要在惰性气体环境中加热,原因是 _________。
(4)科研人员利用不同方案制备该柔性材料,并测试了各方案在不同温度下的尺寸稳定性,结果如图。图中尺寸变化越大,薄膜尺寸稳定性越差。在实验研究范围内,⑤是最佳方案的理由是______________。
8.(2026·辽宁·一模)铁及其化合物在生产、生活中应用广泛。
(一)铁的有关知识
(1)东汉“铁书刀”用于削除汉简上的错字。
①书刀表面有很多的铁锈,铁生锈主要与空气中的___________有关。
②博物馆铁质文物展柜中充入氮气防锈,是因为氮气化学性质___________。
(2)《梦溪笔谈》中记载“用柔铁屈盘之,乃以生铁陷其间,封泥炼之。锻令相入,谓之灌钢”。
①以赤铁矿为原料炼铁的化学方程式为___________。
②柔铁和生铁经炼、锻得到钢,柔铁的含碳量比钢___________(填“高”或“低”)。
(3)“纳米零价铁——H2O2体系”可除去工业烟气中的NO。将H2O2溶液和稀盐酸雾化后与烟气混合通入装有纳米零价铁的装置,发生反应:
①铁与稀盐酸反应的化学方程式为___________。
②,NO脱除率随温度的变化如图2所示。当温度高于120℃后,NO脱除率下降的主要原因是___________。
(二)制备活性Fe2O3·H2O
用废铁(含Fe、Fe2O3和少量ZnO)制备活性Fe2O3·H2O的流程如下。
资料:“还原”反应为:Fe2(SO4)3+SO2+2H2O=2FeSO4+2H2SO4。
(4)“酸溶”时,Fe2O3和稀H2SO4反应的化学方程式为___________;所加稀H2SO4可略低于理论消耗量,原因是___________。
(5)“沉淀”时加入Fe2O3控制溶液的pH为3.2~6.2,参考下表数据说明:若溶液的pH为7.5,会导致___________。
沉淀物
开始沉淀的pH
沉淀完全的pH
Fe(OH)3
1.5
3.2
Zn(OH)2
6.2
8.2
(三)活性Fe2O3·H2O脱硫
活性Fe2O3·H2O可脱除天然气中的H2S,原理如下:
脱硫:Fe2O3·H2O将H2S吸入其孔隙进行反应,转化成Fe2S3·H2O。
再生:通入O2使Fe2S3·H2O转化为Fe2O3·H2O和S。
(6)多次“再生”后,活性Fe2O3·H2O的脱硫效果变差,原因可能是___________。
9.(2026·辽宁丹东·一模)金属冶炼技术的古今传承——中国古代已掌握了一定的金属冶炼技术,现代冶炼技术在古法基础上不断革新。请结合所学知识回答下列问题:
Ⅰ、古文记载的冶炼技术
(1)战国《韩非子•内储说上》提到,早期采金技术均是“沙里淘金”。黄金能以单质形式存在于自然界的原因是______。
(2)东汉《周易参同契》记载:“胡粉[主要含];投火中,色坏还为铅(Pb)”。该过程主要原理之一:,下列分析正确的有_____。
A.胡粉属于混合物
B.冶炼过程中胡粉受热分解可能生成水
C.上述反应均属于分解反应
(3)明代《天工开物》记载:“火法炼锌”过程为“炉甘石(主要含)装载入泥罐内……然后逐层用煤炭饼垫盛,其底铺薪,发火煅红,冷定毁罐取出,即倭铅也”。
①炉甘石炼锌的第一步是在高温下分解,生成两种氧化物,写出该反应的化学方程式:_____。
②“其底铺薪”指利用燃烧的“薪”将煤炭饼引燃,从燃烧条件分析“薪”的作用是____。
③火法炼锌时在鼓风炉中控制温度在1100℃至1300℃进行,使生成的锌汽化蒸馏出来,蒸馏过程属于(填“物理”或“化学”)____变化。
④“冷定”才能“毁罐取出”,从化学变化角度分析,其原因是____。
⑤文中“倭铅”的主要成分是____(填字母)。
A.Pb B.Zn C.Pb和Zn混合物
Ⅱ、现代金属冶炼
现代湿法冶铜的技术在古法“曾青得铁则化为铜”基础上优化,工艺流程如图所示。
(4)结合工艺目的分析流程中“系列操作”的作用是______。
(5)上述流程中,可回收再利用的物质是_____。
(6)工艺后期通过通电获得99.95%的高纯度铜,相较于古法炼铜,现代湿法冶铜的优势是_____(答出一点即可)
10.(2026·辽宁盘锦·一模)C919客机是我国自主设计、研发并制造的大型喷气式客机,是中国航空工业的骄傲。燃料是飞机的动力来源,某化学小组开展了“我是飞机燃料设计师”项目式学习活动。
Ⅰ.航空燃料的燃烧。
(1)飞机的燃料是航空煤油,写出航空煤油(以计)完全燃烧的化学方程式_________。
(2)与燃烧等质量的乙醇相比,航空煤油完全燃烧产生的二氧化碳质量________。(填“大于”“小于”或“等于”)乙醇完全燃烧产生的二氧化碳。
Ⅱ.燃烧室的秘密。如图是某型号飞机发动机的工作简图。
(3)空气需压缩后才能进入燃烧室,从微观的角度解释其原因__________。
(4)为探究燃料喷成细雾状的原因,进行如下实验:
①分别取两份等体积的航空煤油,一份放在金属瓶盖内点燃(图1),一份用喷壶喷成细雾状后点燃(图2)。结合实验现象分析,燃烧室内将航空煤油喷成细雾状使其充分燃烧的目的是__________。
②实验结束后,金属瓶盖内的航空煤油仍在燃烧,请提供一种除灭火器外灭火的方法__________。若有精密仪器的实验室发生着火,应用__________灭火,其灭火原理为__________。
Ⅲ.设计未来燃料
航空煤油是从石油中分离出来的,为节约化石燃料,需寻找航空煤油的替代品。
(5)以地沟油为原料炼制生物航空煤油。地沟油经处理后得到油水混合物,再经过__________(填操作名称)得到油,进一步转化可制得航空煤油。
(6)氨气在氧气中完全燃烧生成氮气和水,请描述该反应的微观过程__________。
11.(2026·辽宁抚顺·一模)化学在治理环境污染、保护生态环境和能源开发中发挥重要作用。
I.工业废气中SO2的浓度低,但废气量大,污染严重,所以应该妥善处理。下图是一种处理工业废气中SO2的工艺流程示意图。
(1)SO2作为大气污染物,排放到空气中会造成的环境问题是___________。
(2)吸收塔采用逆流操作,废气由下而上,Na2SO3(亚硫酸钠)溶液由上而下喷入,这样操作的目的是___________。
(3)吸收塔中Na2SO3溶液吸收SO2发生化合反应生成NaHSO3(亚硫酸氢钠),该反应的化学方程式为___________。
(4)此工艺不仅可以消除废气中的SO2,还可以制得硫酸,硫酸的化学式是___________。
(5)该处理过程中,可循环使用的物质除水外,还有___________。
II.合成氨(NH3)技术是人类科学技术领域的重要突破,迄今已有100多年历史。
(6)下图是合成氨的微观反应过程(“●”和“○”分别表示氮原子和氢原子),其表示微观反应的顺序是___________(填字母序号)。
a. b. c.
(7)氨被称为“零碳”燃料,其理想燃烧产物是氮气和水。纯氨燃烧非常困难且燃烧速率较慢。为解决该问题,科研人员在相同压强、不同当量比(燃料完全燃烧理论上所需的空气量与实际供给空气量之比)下,向氨中掺混其他不同燃料进行燃烧速率的检测,结果如图。
①氨燃烧生成理想产物的化学方程式为___________。
②结合如图分析,为实现“零碳”目标,提高燃烧效率,应选择的最优混合物组合是___________。(填“甲”、“乙”或“丙”),最佳当量比范围是___________(选填字母)。
A.0.5~0.75 B.0.75~1.00 C.1.00~1.25 D.1.25~1.5
③为验证氨中掺混上述燃料提高了燃烧速率,需要补充的一组实验为___________。
12.(2026·辽宁盘锦·一模)中华文明源远流长,金属材料在创造中华文明的过程中起到了重要的作用。
【认识金属材料】
(1)三星堆古遗址出土的黄金面具、玉石器、青铜立人像、青铜神树、象牙等均堪称独一无二的旷世神品。其中不是由金属材料制得的是_____(写一种即可)。
【金属的物理性质】
(2)《天工开物》中记载:“凡金箔,每金七厘造方寸金一千……金性又柔,可屈折如枝柳。”黄金可制成金箔,说明金具有良好的______。
【金属的化学性质】
(3)小新家换水龙头,了解到该水龙头是铜制镀铬。小新想探究铬(Cr)、铁、铜的金属活动性强弱。
i.作出猜想:猜想1:Cr>Fe>Cu;猜想2:Fe>Cu>Cr;猜想3:_____。
ii.查阅资料:铬是银白色、有光泽的金属,在空气中其表面能生成具有抗腐蚀性的致密氧化膜;铬能与稀硫酸反应,生成蓝色的硫酸亚铬(CrSO4)溶液。
iii.进行实验:小新取大小相同的上述三种金属片,均用砂纸打磨光亮,分别放入等体积、等浓度的稀硫酸中,发现铬片和铁片表面均有气泡产生,铜片表面无现象。另取打磨好的铁片放入硫酸亚铬(CrSO4)溶液中,无明显现象。
iv.结论与解释:铁与稀硫酸反应的化学方程式为______;小新得到的结论是:猜想______正确。
v.知识运用:另取大小相同的铬片、铜片分别放入同一种溶液中,观察现象也得出了相同的结论,该溶液是______(填序号)。
A. B. C. D.HCl
【金属资源的利用和保护】
(4)工业炼铁时,煤的燃烧温度很高,但易被铁矿石压实而降低透气性,因此不选煤来炼铁的原因之一是______(答出一点即可)。
(5)《天工开物》记载“淘洗铁砂”用孔径小于铁砂的容器在水中淘取铁砂,该原理类似于实验室的______(填操作名称)。
(6)下列措施中,能防止铁制品锈蚀的是______(填字母)。
A.用湿布擦拭 B.在表面涂油 C.在表面刷漆 D.在表面镀铜
13.(2026·辽宁沈阳·一模)化学是一门应用性极强的实用科学,为社会的繁荣昌盛做出了巨大贡献。
Ⅰ.化学助力科技发展
(1)二硫化钼()作为机器人的润滑剂在新兴技术领域有广泛应用。目前制备二硫化钼的方法是高温硫化法,其原理是高温下将钼单质(Mo)与硫蒸气(硫在高温下以的形式存在)直接反应生成二硫化钼。请回答:
①写出高温硫化法制取二硫化钼的化学反应方程式:_______。
②如图为钼元素的相关信息,可知钼原子核内的质子数为_______,其相对原子质量为______。
③写出二硫化钼的一条用途:_______。
Ⅱ.化学助力解决粮食危机
(2)化学家通过模拟自然固氮,在一定条件下用氮气和氢气为原料合成氨。
①自然固氮其主要过程如下图,其中涉及到的化合物有_____种;中N元素的化合价为____价。
②氯化铵在施用时避免与熟石灰混用的原因是______。
Ⅲ.化学助力碳中和
(3)二氧化碳甲醇化助力我国更早实现“碳中和”,反应的微观示意图如下图。
①请把图中反应物的微观示意图补画完整_______(体现反应前后原子个数不变)。
②构成二氧化碳分子的微观粒子是_______。
(4)反应物完全转化为产品使原子利用率达到是“绿色化学”的重要体现。若二氧化碳和氢气反应符合“绿色化学”的理念,该产物可能是______(填字母序号)。
A.甲酸() B.乙醇() C.乙酸()
14.(2026·辽宁沈阳·一模)化学促进社会发展。
Ⅰ、 化学与化工
(1)我国拥有完整稀土产业链,钪、镧是两种重要的稀土元素。
①钪的核外电子数为_____。
②钪元素与镧元素的本质区别是原子核内______不同。
(2)海水淡化技术常用的反渗透膜淡化法(如图),是对反渗透膜右侧的海水加压,水分子可以透过反渗透膜进入左侧淡水池,而海水中的各种离子不能透过反渗透膜,从而得到淡水。
①该淡化海水的方法属于_____(选填“物理”或“化学”)变化。
②海水淡化过程中,水分子____(选填“有”或“没有”)发生变化,反渗透膜右侧海水中氯化钠的质量分数逐渐____(选填“变大”“变小”或“不变”)。
Ⅱ、 化学与科技
(3)中国化学家侯德榜创立了“侯氏联合制碱法”。主要操作是向饱和食盐水中先后通入氨气和X气体,其中关键的化学反应为:NH3+H2O+X+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓。则X的化学式为__________。NH4Cl属于____(填“酸”“碱”或“盐”),可作农业上的____(填“氮”“磷”“钾”或“复合”)肥。
(4)我国科学家屠呦呦因成功提取青蒿素而获得诺贝尔生理学或医学奖。青蒿素对热不稳定,研究团队采用低温、乙醚冷浸等方法提取青蒿素,主要工艺如下:
①操作a的名称是____。
②操作b是蒸馏,利用了溶剂与青蒿素的_____不同进行提取分离。
③操作c的纯化过程需要严格控制温度小于60℃,其目的是_____。
15.(2026·辽宁沈阳·一模)化学在资源与能源的利用方面起着重要的作用。
Ⅰ、化学与资源
鞍山铁矿是我国重要的铁矿基地。铁矿石工业炼铁所用高炉的结构如图1所示,高炉中发生的变化如图2中的过程Ⅰ~Ⅲ所示。
(1)过程Ⅰ主要发生在高炉的___________(填“A”或“B”或“C”)区域。
(2)过程Ⅱ中焦炭体现出的作用是___________。
(3)过程Ⅳ通入主要是为了降低生铁中___________元素的含量。
Ⅱ、化学与能源
(4)辽宁的火力发电厂大多以煤炭为燃料。煤炭属于___________(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(5)天然气(主要成分)是沈阳城市居民常用的清洁燃料。与煤炭相比,天然气燃烧的优点是___________(写出一条即可)。
(6)中科院大连化物所科研团队在“液态阳光”项目上取得重大突破。该项目利用太阳能等可再生能源电解水制取“绿氢”,再将氢气与捕集到的二氧化碳在催化剂作用下合成甲醇()。下图是该项目中反应的微观示意图。
①下列有关说法正确的是___________(填字母)。
A.甲醇和氢气都属于化合物
B.电解水将电能转化为化学能
C.“液态阳光”项目可减少化石燃料依赖和污染,助力“双碳”目标
D.“液态阳光”项目实现了从无机物到有机物的转化
②“液态阳光”项目中,氢气与二氧化碳在催化剂作用下合成甲醇()和水,该反应的化学方程式为___________;反应中作为催化剂的物质,不发生变化的是___________(填序号)。
A.物理性质 B.化学性质 C.质量 D.形状
③合成过程中,未发生变化的微观粒子是___________。
16.(2026·辽宁沈阳·一模)辽宁台安新能源制氨项目,离不开科技创新的引领。
I.绿氨的合成
(1)绿氨在制取时全程使用可再生能源和零碳氢气。电解制氢过程能量的转化形式是:风、光能→电能→__________能。
(2)合成氨反应的化学方程式为:反应前后氮元素的化合价__________ (填“不变”或“改变”)。
(3)氨气完全燃烧生成氮气和水,该反应的化学方程式为__________。
(4)氨气极易溶于水,形成的氨水呈碱性,易挥发。若氨气大量泄漏引发火灾,灭火时先切断气源,然后用喷雾水枪灭火。
①将普通水枪换成喷雾水枪的目的是__________.
②从燃烧条件分析,喷水是为了__________。
③对落到地面的氨水要进行中和。从安全角度分析;该做法是防止________.
(5)从物质循环角度看,氨气做燃料的优点是__________。
II.合成氨中氨分离技术
在绿氨的生产过程中需将氨气与其它气体高效分离。下表为两种工艺在某大型绿氨项目中的关键参数对比:
工艺
指标
传统冷凝分离工艺
创新集成工艺(含 MOFs 吸附)
总能耗
2.2
1.5
碳排放
0.3
0.05
氨回收率
90%
99%
年操作成本(亿元)
1.2
0.8
(6)绿氨合成过程中混有的其它气体可能是__________(写1种)。
(7)创新集成工艺相比传统工艺,降幅(降幅=×100%)最大的指标是__________ 。
(8)金属有机框架(MOFs)是一种新型多孔晶体材料,靠化学作用力选择性吸附目标分子。在电子级氨(纯度99.999%)的生产中,工艺采用“活性炭一级吸附+MOFs二级吸附”的组合方式。下列说法正确的是__________ (填标号)。
A.活性炭和MOFs的吸附原理完全相同
B.MOFs选择性比活性炭更强,可完成深度提纯
C.使用过程中都存在孔隙填满会影响吸附能力的问题
17.(2026·辽宁沈阳·一模)化学在生产生活中发挥着重要的作用。
Ⅰ.水的净化
(1)某家用净水器的部分结构如图所示,宣传能将自来水净化为直饮水。
TDS值
水质
等级
纯度高放心饮用
纯度较高,不宜直接饮用
纯度一般,会结水垢
普通生活用水
较差状态,不宜使用
大污染物水平,不能使用
①自来水通过不锈钢滤网层相当于实验室中______的操作(填操作名称)。
②图1中主要用于吸附杂质、除去臭味的物质是______,
③TDS是溶解于水中的总固体含量值,是测水质的一项指标,通常TDS对应水质标准如表所示。经该净水器净化后的水,测得TDS值为15,______(填“能”或“不能”)放心饮用,净化后的水为______(填“纯净物”或“混合物”)。
Ⅱ.家用燃料的变迁如图所示。
(2)上图所示的这些燃料燃烧时都会生成二氧化碳,推测它们中都含有______元素。
(3)打开天然气的燃气灶时,会出现“电火花”,根据燃烧所需的条件,电火花的作用是______;燃气灶上方的火盖上有很多小孔,从燃料充分燃烧的角度分析,这些“小孔”的作用是______。
(4)未来家用燃料应具有的特点是______。(写一条即可)
Ⅲ.“福建舰”解缆启航,标志着我国航空母舰建设已迈向新的征程。
(5)航母舰体材料使用的合金钢是______(填“合成材料”或“金属材料”)。
(6)食物是舰载人员重要的生活保障,供给食物包括肉类、米、面、新鲜蔬菜等,其中主要为人体提供蛋白质的食品是______。
(7)钛是建造航母的重要材料,工业上制钛的反应方程式为:,该反应属于______(填“置换”“化合”“分解”或“复分解”)反应。
18.(2026·辽宁沈阳·一模)醋在中国的历史可追溯到3000年前甚至更久。
【识醋酸】
(1)市售白醋一般含3%~5%醋酸(C2H4O2)和水,则白醋是________(填“纯净物”或“混合物”),C2H4O2中氢原子和氧原子的个数比为________。
(2)酿醋原理是在醋酸菌作用下,乙醇(C2H6O)与氧气反应生成醋酸和水,请写出该反应的化学方程式________。
(3)某同学对白醋的性质进行如下探究:
实验操作
主要实验现象
实验结论
向少量稀的氢氧化钠溶液中加入几滴________(填试剂名称),再加入一定量白醋。
溶液由红色变为无色
醋酸能与氢氧化钠反应。
【制陈醋】
(4)市售陈醋中的醋酸浓度通常较高,一般在4.5%~6%左右。则市售陈醋的pH一般比白醋的________。
某陈醋酿造厂生产流程图如下图所示:
(5)将高粱粉碎后,取少量高粱粉,滴加________后变蓝,证明高粱中含有淀粉。蒸煮后淀粉变为葡萄糖等物质。该过程中,能量转化形式为热能转化为________能。
(6)将大曲加入发酵池后,需进行搅拌,目的是为了________,提高原料利用率。
(7)熏焙时,能闻到浓郁的焦香气息。从微观角度分析,能闻到香气是因为________。
(8)在淋醋环节中,常采用“套淋法”,即用稀醋酸溶液反复浸泡固体醋醅,循环提取醋液。该方法不仅能提高原料利用率,还能提升醋液的清亮度。从物质分离的角度分析,该法能除去________(填“难”或“易”)溶性杂质,从而提高醋液清亮度。
(9)“陈酿”环节通过“夏伏晒、冬捞冰”使陈醋的口感逐渐醇厚柔和。下列有关说法正确的是______(可多选,忽略醋酸的挥发)。
A.“夏伏晒”是利用蒸发的方法使醋酸溶质质量增大
B.“冬捞冰”是利用醋酸与水的凝固点不同,将水以冰的形式除去
C.“夏伏晒”和“冬捞冰”都会使醋酸的质量分数增大
19.(2026·辽宁大连·一模)化学在能源的制备储运及科技生产中均发挥着重要作用。
Ⅰ.氢能被称为“21世纪的终极能源”,未来将与传统能源长期共存、互补。当前我国氢能按下表规划迅速发展。
氢能类别
灰氢
蓝氢
绿氢
发展时间
2020~2023
2025~2035
2030~2050
制氢技术
煤炭气化
天然气重整
水分解
生成的直接排放至大气中
生产过程中运用碳捕集、利用与封存技术
利用太阳能、风能等再生能源发电
(1)氢能分为灰氢、蓝氢、绿氢,该分类标准与______(填标号)等因素相关。
A.制氢的原料 B.氢气的产量 C.副产品对环境的影响
(2)蓝氢制取中,通过物理吸附法等方式捕获二氧化碳,再将其压缩后封存于地下。从微观角度分析,压缩过程中发生改变的是______。
(3)大连地区风能等可再生能源丰富,制取绿氢具有明显优势。电解水制氢的化学方程式为________,该过程中电能转化为______能。目前大连化物所已研发出直接电解海水制氢的技术,并进入工程示范阶段,该成果的意义是______(填标号)。
A.破解淡水资源制约 B.完全替代化石能源 C.深化海洋资源利用
Ⅱ.钛在航天、航海等领域中应用广泛,被称为“战略金属”。
(4)2026年我国首次完成太空金属3D打印,利用相关设备可打印航天器精密钛合金结构件。钛合金与钛相比,其硬度和强度更____(填“大”或“小”),航天器结构件使用钛合金除了上述优点,还具有的优势是________(写一条)。
(5)工业上利用钛白粉(主要成分是)制备海绵钛的工艺流程如图所示。
①中Ti的化合价为____。
②反应2的化学方程式为:,其中X的化学式为_____,该反应的类型是____反应。
③对于上述工艺流程,反应3的意义是________。
20.(2026·辽宁葫芦岛·一模)2025年是我国“十四五”收官之年,化学为推进科技创新和社会发展作出了重要贡献。
Ⅰ.化学助力生活
(1)厨房中有如下常见食材,其中富含蛋白质的是___________(填序号)。
A.米饭 B.牛肉 C.西红柿 D.植物油
(2)厨房中下列物质形成的溶液的是___________(填序号)。
A.食用纯碱 B.蔗糖 C.食盐 D.食醋
(3)炒菜时,油锅起火立即盖上锅盖灭火,这样操作依据的灭火原理是___________。
(4)铁锅用完后防止其生锈的方法是___________(写一条)。
Ⅱ.化学助力新能源发展。
中国科学家研发液态空气储能系统,每天储存释放电量高达60万千瓦时,为沙戈荒地区提供新型储能。
(5)空气液化属于___________(填“物理”或“化学”)变化。
(6)从微观角度看,空气被压缩时发生改变的是___________(填选项序号)。
A.分子的大小 B.分子的间隔 C.分子的质量 D.分子的数目
Ⅲ.化学助力航空航天。
中国制造的朱雀二号遥二运载火箭是全球首枚液氧甲烷火箭,具有成本低等优点。
(7)从物质分类角度看,甲烷属于___________(填“无机物”或“有机物”)。
Ⅳ.化学助力国之重器。
中国制造“零碳”动力液氢重型卡车,采用大功率液氢燃料电池系统,续航里程超1000 km。
(8)液氢燃料电池供电时将___________能转化为电能。
(9)合成橡胶是制造重型卡车轮胎的主要材料。合成橡胶属于___________(填“复合材料”“金属材料”“合成材料”)。
Ⅴ.化学助力低碳经济。
辽宁省通过“绿电-绿氢-绿氨”全链条生产绿氨超百万吨,绿氨合成及供能的流程如图所示。
(10)上述流程中氨气在氧气中燃烧的化学方程式为___________。
(11)若每2.5 kg氨气充分燃烧与1 kg甲烷充分燃烧释放的能量相当,则用60 kg氨气代替甲烷燃烧,理论上可减少___________kg二氧化碳排放。
21.(2026·辽宁辽阳·一模)金属资源的开发与利用贯穿了人类社会发展的全过程。
I.传统工艺
(1)【古法炼金】虽然“点石成金”是神话,但古人通过淘洗金沙获取自然金是现实。金在自然界中以___________(选填“单质”或“化合物”)形式存在,这是由于金的金属活动性___________(选填“强”或“弱”)。
(2)【青铜时代】先秦时期,以孔雀石【主要成分为】为原料炼铜,其受热分解的原理,其中X的化学式为___________。
(3)【铁器时代】汉代出现早期炼铁工艺,核心原理与现代高炉炼铁一致,东汉杜诗发明了“水排”,利用水力驱动鼓风设备向高炉内鼓风,鼓风的目的是___________。南北朝灌钢法趋于成熟,利用生铁与熟铁熔炼得到钢,生铁的含碳量比钢___________(填“高”或“低”)。
(4)【明清工艺时代】明代《天工开物》中记载,炼锡时需要加入铅使二者混合,从而使合金较易熔化流出,这是因为___________。
Ⅱ.现代工艺
氢冶金技术是以氢气为主要还原剂的新型冶金工艺,其简要工艺流程如下图所示。
(5)超临界水兼具液体的溶解能力与气体的流动性,是水在高温高压下形成的特殊状态,该过程属于___________(填“物理”或“化学”)变化。
(6)经过“净化与重整”环节后,与在高温、催化剂的条件下生成与CO输出,写出该反应的化学方程式:___________。
(7)该流程中引入了“顶部气体循环”,分析循环气体中除了未反应的与CO,还一定含有___________(答一点)。
(8)相比于传统高炉炼铁,氢冶金技术突出的环保优势在于___________(答一点)。
22.(2026·辽宁辽阳·一模)碳循环对于维持人类生活和生态平衡具有重要意义。含碳元素的物质与我们的生活息息相关。但近年来大气中二氧化碳含量持续上升,也带来一系列环境问题。化学兴趣小组围绕“碳”进行项目式学习。回答下列问题。
任务1:认识“碳”
(1)实验室制取二氧化碳可选择的发生装置为_____,化学方程式为___。
(2)用装置D收集CO2时,气体从____进入(填“c”或“d”)。
(3)E装置的导管末端观察到_____处(填“a”或“b”)燃烧的小木条先熄灭。
任务2:封存“碳”
【查阅资料】
(4)固“碳”的途径分为生态固碳和技术固碳。如图1所示可将二氧化碳长期储存在开采过的油气井、煤层里等。从微观角度解释CO2能被封存的原因是____。
任务3:转化“碳”
(5)氢氧化钙吸收CO2可以“固碳”。某科研小组将氢氧化钙粉末与少量蒸馏水均匀混合,压制成固碳样品块;通过测定不同CO2浓度下样品质量增加率随时间的变化情况来判断固碳速率,结果如图2。得到的结论是_____。
23.(2026·辽宁本溪·一模)化学兴趣小组开展“海洋资源的综合利用与制盐”主题学习。
I.模拟海水晒盐
借助AI查询得到模拟海水(成分类似天然海水)中部分溶质的质量分数如下表:
溶质种类
NaCl
溶质质量分数/%
3.5
0.5
0.1
0.2
(1)配制100g模拟海水,需要氯化钠___________g,配制溶液时下图中的仪器不会用到的是___________(填标号)。
(2)若其他操作正确,量取水时俯视读数,会使所配制溶液溶质质量分数___________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(3)蒸发配制的模拟海水,当观察到蒸发皿中出现___________时,停止加热。
(4)除去NaCl中的可溶性杂质,又不损失NaCl,可选___________(填字母)冲洗得到的盐。
A.蒸馏水 B.饱和NaCl溶液 C.饱和溶液
II.了解海水淡化
反渗透法淡化海水是膜分离技术的应用,原理如图。淡化膜只允许水通过,不允许溶解在水中的物质通过。
(5)淡化海水的过程属于___________变化。
(6)从微观角度解释给右侧海水加压的目的___________。
(7)下列理解错误的是___________(填字母)。
A.淡化膜具有选择性 B.加压后左侧液面上升 C.加压后右侧溶质质量增大
III.了解氯化钠的重要价值
(8)工业原料:用氯化钠为原料,制取的一种物质___________(填化学式)。
(9)生产加碘盐:将碘酸钾热溶液喷洒在氯化钠上,再将其干燥制成加碘盐。生产过程中水量越少,干燥越易实现。据题上图分析,将碘酸钾配成热溶液的原因___________。
(10)海洋资源对于人类发展具有重要意义,请提出一条保护海洋环境的建议___________。
24.(2026·辽宁抚顺·一模)化学是能源科学、航空航天工程等现代科学技术的基础。
Ⅰ.化学与能源
能源转型是人类进步的驱动力,燃料的变迁更见证着人类文明的进步。
(1)过去,柴草是主要家用燃料。成语“釜底抽薪(柴草)”中蕴含了一种灭火方法,其原理为_______。
(2)现在,天然气作为一种比较清洁的燃料,已走进城乡居民生活。与燃煤相比,使用天然气可以减少的空气污染物是_______(填一种即可)。
(3)全球能源生产正向“氢能经济”转型,下图是某新型能源转换与利用模式示意图。
该模式中太阳能经过多步转化,最终氢氧燃料电池将化学能转变为_____。制氢气的方法很多,利用该模式制氢气的优点是______(写一条)。
Ⅱ.化学与航天
2025年10月31日神舟二十一号载人飞船发射取得圆满成功。2026年3月16日,航天员乘组圆满完成进驻空间站后的第二次出舱活动,见证了我国载人航天事业辉煌。
(4)出舱时,航天员穿着的优化版飞天舱外服用到了高强度涤纶,涤纶属于______(填“天然纤维”或“合成纤维”)。
(5)飞船太空舱中,可促进航天员呼出的转化为,而的质量和化学性质不变,在此转化过程中起______作用。
(6)空间站机械臂用到了铝合金,试推测,铝合金应具有的性能是______(写一条)。
(7)航天器中用到芯片的主要材料是高纯硅(Si)。工业上可由石英砂(主要成分)为原料制得。其工艺流程如下:
①石英砂(主要成分)在反应前通常进行粉碎预处理,目的是______。中Si的化合价为_______。
②过程③中的反应属于______(填“置换”“化合”“分解”或“复分解”)反应。
③该工艺流程中能循环使用的物质是_______。
25.(2026·辽宁营口·一模)石油、稀土等战略资源,广泛应用于航空航天、国防军工等尖端领域。
Ⅰ.石油被誉为“工业的血液”,从地下开采的石油叫原油。
(1)石油属于___________(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)航空煤油是从石油中分离得到的燃料,飞机燃烧室内将航空煤油喷成细雾状,其目的是___________。
(3)从石油中分离出的液化石油气,经加压后可储存在钢瓶中。从微观角度分析,石油气能被压缩是因为分子___________;液化石油气具有易燃易爆的性质,在储存运输时应注意___________(答一点即可)。
(4)汽油是石油化工的一种产品。我国科学家研制出新型催化剂,成功将转为汽油,该成果的意义是(答一点即可)___________。
Ⅱ.稀土被誉为“工业的维生素”,二氧化铈()是稀土资源中的重要物质,提纯的部分工艺流程如图所示。(不考虑稀土资源中其他成分的影响)
(5)稀土浆液中加酸的目的是___________。
(6)氢氧化铈[]的物质类别是___________(填“酸”“碱”或“盐”)
(7)高温煅烧氢氧化铈[]的化学方程式为:,该反应属于___________反应(填基本反应类型)。
(8)中氧元素的化合价为-2价,则Ce元素的化合价为___________。
(9)与汽车尾气中的CO在高温和催化剂条件下反应,生成三氧化二铈()和,可减少CO排放。该反应的化学方程式是___________。若某汽车每百公里产生的汽车尾气中含28 g CO,则理论上需要的质量是___________g。
26.(2026·辽宁鞍山·一模)化学在飞机制造、能源储运和材料制取等领域发挥重要作用。
Ⅰ.我国在无人机制造和应用方面全球领先。
(1)某大型无人机使用氢气作燃料,与传统化石能源相比氢能源的优点是___________(写一条)。
(2)无人机的一些部位使用了钛合金,工业上通常用四氯化钛和镁在高温下反应获得金属钛和氯化镁,请写出该反应的化学方程式___________,该反应属于___________(填“分解”、“化合”“置换”或“复分解”)反应。
(3)无人机可用于各种救灾场景。可以通过无人机投放“特殊海绵”回收海面油污,由此推断“特殊海绵”具有___________性;无人机还可以将灭火毯精准覆盖在可燃物上,达到灭火的目的,此灭火原理是___________。
Ⅱ.纳米氧化锌是一种新型高功能材料。
工业上利用锌浸出液[主要含、和硫酸镉等]。通过水热法制备纳米氧化锌,主要流程示意图如下:
已知:金属活动性由强到弱顺序为、、。
回答下列问题:
(4)锌浸出液需先加酸调节,由图可知加入的酸是___________(填“稀盐酸”或“稀硫酸”)。
(5)水热合成后,“反应器2”中的混合物经过___________(填操作名称)、洗涤、干燥得到产品。
(6)锌粉除铜、镉的效果比锌粒好,原因是___________。
(7)当锌粉过量时,过滤器里存在的固体有___________。
27.(2026·辽宁铁岭·一模)溶液和金属资源是生活生产以及国防建设中必不可少的物质。
Ⅰ、实验室现有质量分数为6%的氯化钠溶液,但在实验中需要50g质量分数为3%的氯化钠溶液,某同学准备用6%的氯化钠溶液和蒸馏水(密度均为)进行配制。
回答下列问题:
(1)配制过程中实验步骤为计算、量取、_____。
(2)量取蒸馏水时应选择量程为____(选填“10”、“20”或“50”)的量筒。
(3)上图所示的仪器中,本实验使用到的是______(填序号)。配制过程中,玻璃棒的作用是__________。
(4)将配制好的氯化钠溶液装入试剂瓶时有少量溶液洒出,对所配制氯化钠溶液质量分数的影响是____(选填“偏大”、“偏小”或“不影响”)。
Ⅱ、太阳能电池路灯(如图),可以实现白天用太阳能充电,夜晚照明,其灯柱材料为铝合金,路灯内部采用金属铜作导线。
回答下列问题:
(5)制作灯柱所需的铝合金属于_____(选填“金属材料”或“合成材料”)。
(6)铝合金的硬度和强度都比纯铝_____(选填“高”或“低”)。
(7)太阳能电池路灯使用铜作导线,是因为铜具有良好的_______性。
(8)一般不用铁制作灯柱的原因是铁易与空气中的水蒸气和__________反应而生锈;防止铁制品锈蚀的方法有__________(写一种即可)。
28.(2026·辽宁盘锦·一模)甲醇(CH3OH)作为低碳燃料,在常温常压下为无色液体,它燃烧高效、使用便捷、安全,是全球公认的新型能源。
图甲是在一定条件下合成甲醇的过程。由于甲醇燃烧时生成的CO2与合成甲醇时消耗的CO2达到平衡,所以又被称为“零碳甲醇”。
为探究影响甲醇产率的因素,研究人员在一定条件下,测定有、无分子筛膜时甲醇的产率随温度变化的关系如图乙所示。
甲醇不但在生产和使用过程中污染物排放少,且不需要从中东等地进口,有助于提高国家的能源安全。从如表数据对比分析可知,甲醇极具开发潜力,是中国能源多样化的“新灯塔”。
表一 不同替代燃料的特性对比分析:
燃料种类
质量能量密度MJ/kg
体积能量密度MJ/L
所需仓容/m3
成本(人民币)元/L
存储温度范围
甲醇
19.9
15.8
2272
2.0-2.8
环境温度
氨
18.6
11.5
3121
2.2-2.6
-33℃至环境温度
氢气
120
8.5
4223
5.7-7.1
-253℃至-250℃
*能量密度是指在一定的空间或质量物质中储存能量的大小。
请回答:
(1)写出甲醇的一条物理性质_____。
(2)用图甲所示方法制取氢气的优点是_____。
(3)写出图甲生产甲醇时,发生反应的化学方程式_____;参加反应的H2质量_____(填“>”、“=”或“<”)生成的甲醇中氢元素质量。
(4)下列说法正确的是_____(填序号)。(多选)
A.生产“零碳甲醇”使用的原料不含碳元素
B.“零碳甲醇”中的“碳”指的是二氧化碳
C.甲醇燃烧过程中化学能会转化成热能
(5)对比图乙中两条曲线,得出的结论是:在一定条件下,200℃~250℃范围内_____。
(6)结合表格信息,甲醇与液氢、液氨相比,甲醇突出的优势有_____和_____。
29.(2026·辽宁葫芦岛·一模)2025年4月24日神舟二十号载人飞船顺利升空,我国航天事业进入新发展阶段。
(1)航天员舱外航天服使用了一种聚氨酯橡胶材料,该材料属于______材料。
(2)铝合金广泛用于航天工业,一般情况下,铝合金的硬度比纯铝的______(填“高”或“低”)。
(3)铝具有很好的抗腐蚀性能,是因为其表面形成一层致密的______(填化学式)薄膜。
(4)空间站大量使用了金属镁。工业上用电解法生产金属镁MgCl2Mg+Cl2↑,该反应属于______(基本反应类型)。每消耗100kg的MgCl2,理论上就会生成______kg的Mg。(精确至0.1kg)
(5)空间站的动力主要由太阳能电池翼提供,它可将太阳能转化为______。
(6)高氯酸铵(NH4ClO4)是固体运载火箭的主要推进剂,其反应的化学方程式为2NH4ClO4N2↑+2O2↑+4X↑+Cl2↑,则X的化学式是______。
(7)水回收:除将尿液中的水分处理回收,还可以利用冷凝器收集宇航员呼出的水蒸气和皮肤排出的汗水,从微观角度分析在蒸馏和冷凝的过程中,改变的是______。
(8)返回舱返回时,其表面的“烧蚀层”会通过汽化等方式保护返回舱不被烧毁。这利用的灭火原理为______。
30.(2026·辽宁辽阳·一模)化学材料:从历史传承到现代科技。
【织就国人穿衣梦】
(1)“的确良”是国人对涤纶的俗称,新中国第一块涤纶就出自辽阳,涤纶属于_______(填“有机合成”或“复合”)材料。
(2)区分棉纤维和涤纶的方法_______。
【历史与现代应用】
(3)西汉刘安所著《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜”(曾青为溶液),可知铁的金属活动性比铜_______(填“强”或“弱”)。
(4)1961年辽阳出土古代钱币“襄平币”由青铜所制,青铜为铜、锡和铅混合制得,其硬度应比纯铜硬度_______(填“大”或“小”)。
明代用炉甘石(主要含),赤铜矿(主要含)和木炭所得黄铜(铜锌合金)制钱币,原理如图1所示:
(5)将炉甘石粉碎的目的是_______。
(6)其中和木炭反应与和木炭反应相似,其化学方程式为_______。
(7)黄铜与黄金在外观上非常相似,可用以下哪种方法鉴别_______。
A.加入稀盐酸 B.加入食盐水 C.加入氢氧化钠溶液 D.加热
从废铜屑中回收铜如图2所示:
(8)加入过量稀硫酸可以除去废铜屑中的_______,滤液中加入过量铁粉的目的是_______。
(9)回收并利用废旧金属的意义_______(写出一点即可)。
【储氢材料新突破】
(10)固态储氢打破了传统储氢方式,与在一定条件下反应生成,写出该反应方程式_______,其中元素的化合价为价,则元素的化合价为_______。
31.(2026·辽宁锦州·一模)甲烷是天然气、沼气、可燃冰的主要成分,是一种广泛应用于生产生活的清洁能源。
I.天然气——家庭常用燃料
(1)天然气、煤和___________都属于化石燃料。
(2)天然气管道首次输送前需先充满氮气,目的是___________。
II.沼气提纯——制备车用压缩天然气
沼气中还含有二氧化碳、硫化氢等杂质,经提纯可得到高纯度甲烷,用作车载燃料。
(3)脱硫处理
①湿法脱硫:用氢氧化钠溶液吸收硫化氢,生成硫化钠和水,该反应化学方程式为___________,属于___________反应(填基本反应类型)。
②干法脱硫:在活性炭吸附和催化作用下除去硫化氢,其中某一反应的微观过程如图1所示。
该反应过程中,涉及的化合物有___________(填化学式);反应中元素化合价升高的是___________;参加反应的A与B分子个数比为___________。
(4)脱碳处理。常用高压水洗法除去二氧化碳(如图2),使沼气从塔底进入,与水逆向接触。相较于同向接触,这种逆向接触的设计优点是___________。
(5)加压灌装。可将提纯后的甲烷压缩储存于钢瓶中。请从微观角度解释甲烷可压缩的原因是___________。
III.深海取火——十五届全运会火种
第十五届全国运动会火种源自南海1522米深处的可燃冰,开创了全运会历史上首次深海采火。
(6)深海点火过程中,太阳能光伏装置将产生的电能输送至海底,引燃棒将其转化为热能以点燃甲烷。从燃烧条件分析,引燃棒的作用是___________。
(7)火种从海底上升到水面需要40多分钟。为实现稳定燃烧,在此过程中除提供稳定的甲烷和氧气外,从燃烧产物的角度考虑,还需解决的问题是___________(写一点)。
32.(2026·辽宁·一模)化学与人类社会息息相关。
I.化学与生活
(1)碘酒是生活中常用的皮肤消毒剂,碘酒中的溶剂是___________(填化学式)。
(2)O3、K2FeO4和Ca(ClO)2是常见的净水剂,属于单质的是___________(填化学式),其中含氯净水剂中氯元素的化合价为___________价。
(3)长期使用的热水壶内壁上往往有层水垢[主要成分是和],请选择厨房中常用的物质,通过浸泡除去水垢,该物质是___________(填名称)。
II.化学与化工
(4)锂资源广泛应用于新能源汽车、电子通信和航空航天等领域,被称为工业的“白色石油”。下图是锂元素在元素周期表中的相关信息,由图可获得的一条信息是___________。
(5)磷酸亚铁锂电池充电时,可将电能转化成___________,与传统燃油车相比,新能源汽车可减少空气污染物___________(答一种)的排放。
III.化学与技术
液态甲醇(化学式为CH3OH)是内燃机的燃料,该燃料生产流程及使用如图1所示。请回答:
(6)反应装置中用CuO作为催化剂,则反应的化学方程式为___________。
(7)甲醇(CH3OH)的产率受催化剂CuO质量分数的影响如图2所示,其他条件相同的情况下,CuO的质量分数为___________,甲醇(CH3OH)的产率最高。
(8)该生产流程的优点是___________。
33.(2026·辽宁铁岭·一模)“十四五”期间,化学为推进我国科技创新和社会发展作出了重要贡献。
(1)化学助力新能源发展
我国在青海省建成全球首个大规模液态空气储能示范工程项目,该系统可实现储存、释放电量高达60万千瓦时,将成为戈壁滩上的“超级充电宝”。
①空气液化属于___________(填“物理”或“化学”)变化。
②从微观角度分析,空气被压缩时发生改变的是___________(填选项字母)。
A.分子间隔 B.分子质量 C.分子数目
(2)化学助力航空航天
①中国制造的朱雀二号遥二运载火箭是全球首枚成功入轨飞行的液氧甲烷火箭,该火箭具有成本低、易维护、可重复使用等优点。
火箭的燃料甲烷()属于___________(填“化合物”或“单质”),甲烷充分燃烧的化学方程式为___________。
②科研人员为中国空间站研发了高效能的锂离子电池,常用作电池正极材料,(其中元素的化合价为,O元素的化合价为)中钴元素()的化合价为___________。
(3)化学助力低碳经济
我国科研人员研制出一种将转化为汽油的方法,主要转化过程如下图所示。
①已知反应Ⅰ中生成物为一氧化碳和水,该反应的化学方程式为___________。
②请从原理或产品的角度分析该成果的意义是___________(答一点即可)。
34.(2026·辽宁朝阳·一模)浩如烟海的中国古代典籍中记录了许多化学知识,展示了中国古代人民的智慧。
Ⅰ.《天工开物》
明代宋应星所著的《天工开物》是我国乃至世界科技史上一部极有价值的科技著作。
(1)《天工开物》记载古代炼铁工艺:“凡铁一炉载土(铁矿石)二千余斤……·或用煤炭……扇炉风箱必用四人……土化成铁……”。现代工业用一氧化碳还原赤铁矿(主要成分为氧化铁)炼铁,其反应原理是___________(用化学方程式表示)。
(2)《天工开物》还描述了锡的冶炼方法,“水锡……其质黑色……愈经淘取”。炼锡时加入少许铅形成合金,产物更易熔化流出,原因是___________。
Ⅱ.《周礼·考工记》
(3)《周礼·考工记》中记载了“以栏为灰,渥淳其帛,实诸泽器,淫之以蜃”的沤帛的方法,“淫之以蜃”即利用“蜃灰”(主要成分为CaO)与水反应生成,该反应过程中___________(填“吸收”或“放出”)热量。
Ⅲ.《梦溪笔谈》
《梦溪笔谈》中记载了用“苦泉水”制取铜的方法:“挹其水熬之,则成胆矾(),烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜,久之亦化为铜。”主要流程如图所示:
(4)流程“熬”的过程类似于下列中的___________(填字母序号)实验操作。
A.溶解 B.过滤 C.蒸发
(5)方案一…“烹”的过程中存在一步反应为,则X的化学式为___________。在炭火的高温作用下,CuO与碳发生反应,最终生成Cu。
(6)方案二中若要加快溶解速率,除了搅拌还可采取的措施是___________。“铁釜”中发生反应属于___________(填写基本反应类型)。
(7)方案一和方案二比较:
两种制取铜的方案中,同学们认为方案二更佳,原因是___________(任写一点)。
35.(2026·辽宁抚顺·一模)中国深度、中国速度、中国高度都令世界瞩目。请回答下列相关问题。
【潜入深海】
2025年9月18日,第十五届全国运动会“源火”,是源自南海1522米深处的“海之冰—可燃冰”。它被光伏发电的“天之光”成功引燃。实现全球大型运动会的历史性突破。
(1)从燃烧条件分析,在海底引燃可燃冰面临的问题是________(写出一条)。
(2)可燃冰的主要成分为甲烷,下图为甲烷燃烧的微观结构示意图,请回答。
①该反应中,属于氧化物的是________(填化学式)。
②参加反应的A与B化学计量数之比是________。
(3)可燃冰被科学家誉为“未来能源”、“21世纪能源”。原因之一是________。
【陆衢飞驶】
2025年9月28日,沈白高铁正式开通运营,将抚顺带入全国高铁网。高铁钢轨的主要成分是铁,下图为某氢基竖炉炼铁新工艺。
(4)为使反应更充分,对赤铁矿石的处理方式为________。
(5)图中合成气由甲烷和水反应制得,也可由焦炭制得:。消耗相同质量的水时,理论上前者与后者制得的质量比为________。
氨基竖炉炼铁工艺示意图
【空霄逐梦】
2025年10月31日,我国成功发射“神舟二十一号”载人飞船,与中国空间站顺利完成第七次“太空会师”。彰显了中国航天技术的强大实力。
(6)空间站内使用活性炭来实现气体净化,因为它有________性。
(7)载人航天器中的物质和能源都十分宝贵,我国科学家进行了如图所示的氧循环研究,实现了空间站中氧气的再生。
反应②中的能量转化方式是电能转化为________能。整个循环反应中除人体呼出的二氧化碳外,还需额外补充的物质是________。
36.(2026·辽宁抚顺·一模)化学在生活、生产和社会发展中都发挥着重要作用。
I.化学与能源
新能源的开发和利用促进了能源结构向多元化、清洁和低碳转变。
(1)目前,人类利用的能量大多来自化石燃料,如石油、_____和天然气。天然气的主要成分是甲烷(CH4),其完全燃烧的化学方程式为____。
(2)做饭时,天然气燃烧不充分,锅底易出现黑色物质。此时,可调_______(填“大”或“小”)燃气灶的进风口,使燃料充分燃烧、节约能源。
(3)氢气的发现、生产和应用极大地推动了人类社会的发展。科学家利用氨制氢的一种生产流程如下图所示。
①步骤Ⅱ中发生反应的化学方程式为_______。
②步骤Ⅲ中的分子筛只能让氢分子通过而阻止其他分子通过,该过程属于_______(填“物理”或“化学”)变化。
③若用50kg液氨制得了6kg氢气,则该流程中氨气的转化率为_______。(转化率=已反应的原料量/原始原料量×100%)。
II.化学与化工
硫酸亚铁广泛用于医学、农业等领域,可利用菱铁矿进行制备。菱铁矿的主要成分是碳酸亚铁(FeCO3),还含有少量的二氧化硅(SiO2)和氧化铁(Fe2O3)。以菱铁矿为原料制备硫酸亚铁的工艺流程如下图所示。
(4)硫酸亚铁可为人体补充铁元素,医学上可用于治疗_______(填选项字母)。
A.贫血 B.甲状腺疾病 C.骨质疏松 D.发育迟缓
(5)将菱铁矿粉碎的目的是_______。
(6)SiO2中硅元素的化合价是_______。
(7)Fe2O3中铁元素和氧元素的质量比为_______(填最简整数比)。
(8)溶液甲中一定含有的溶质是_______(填化学式)。
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