热点01 社科热点素材(热点专练)(全国通用)2026年中考化学二轮复习讲练测
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摘要:
**基本信息**
以8大社科热点为载体,构建"热点速览-考向解码-限时实战"三阶训练体系,融合化学观念与科学思维,实现知识迁移与应试能力双提升。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|载人航天化学技术|5道综合题|物理变化判断/方程式书写/化合价计算|以环控生保系统为线索,串联物质性质-反应规律-材料应用|
|绿色能源与氢能|6道应用题|能源分类/电解液浓度分析/零碳概念辨析|按"绿电-绿氢-绿氨"转化链条,构建能量转化与守恒逻辑|
|MOF材料应用|3道探究题|混合物判断/催化剂性质/吸附原理分析|从结构特点(金属离子-有机分子)推导功能应用(气体分离/催化)|
|碳中和与CO₂转化|4道解答题|碱吸收反应/曲线分析/守恒计算|围绕"减排-捕集-利用"路径,整合碳循环与化学反应原理|
|其他热点(碳纤维等)|5类题型|材料分类/溶解度应用/实验设计|结合粮食安全/海洋资源等场景,强化跨模块知识整合能力|
内容正文:
热点01 社科热点素材
热点速递 考法破译 限时实战
第一部分 热点信息解码 融合热点考点,明确备考方向
热点速览 考向解码 考法预测
考向01 载人航天中的化学技术
考向02 绿色能源与氢能技术
考向03 MOF材料及其应用
考向04 碳中和与CO₂转化
考向05 碳纤维与复合材料
考向06 粮食安全与化肥施用
考向07 海洋资源综合利用
考向08 基础设施建设中的化学材料
第二部分 热点限时训练 活用热点素材,精练解题能力
热●点●信●息●解●码
考向01 载人航天中的化学技术
热点速览
我国载人航天工程“再生式”环控生保系统实现了氧气和水等生命必需资源的循环利用,技术水平跻身世界先进前列。其核心技术为“三步制氧法”:
CO₂吸附-解吸浓缩:利用分子筛或固态胺吸附航天员呼出的CO₂,再通过真空或加热解吸,得到高浓度CO₂。该过程没有新物质生成,属于物理变化。
加氢反应生成水:将装置Ⅰ得到的CO₂与电解水产生的H₂在催化剂作用下反应,生成CH₄(甲烷)和H₂O。
电解水制氧:将装置Ⅱ生成的水以及舱内回收的水进行电解,产生O₂供航天员呼吸,同时产生的H₂循环回装置Ⅱ。
此外,航天器还使用多种CO₂清除技术:
LiOH清除:LiOH与CO₂反应生成Li₂CO₃和水,适用于短期任务,但LiOH不可再生。
固态胺吸附:可在真空条件下再生,用于中长期任务。
分子筛吸附:吸附能力强,高温再生,用于多人长期任务。
航天材料方面,火箭外壳使用碳纤维复合材料(如T1000级),具有高强度、低密度、耐高温等特性。
钛合金应用于发动机吊挂、球面框缘条等部位,具有可塑性好、抗腐蚀性强、密度小等优点。偏二甲肼(C₂H₈N₂)与四氧化二氮(N₂O₄)作为火箭推进剂,燃烧反应为:C₂H₈N₂ + 2N₂O₄ 2CO₂ + 4H₂O + 3N₂。铁酸镍(NiFe₂O₄) 作为催化剂,可将航天员呼出的废气转化为所需气体。
考向解码
① 物理变化与化学变化的判断。吸附-解吸过程中,CO₂分子被物理捕获后释放,分子结构未改变,属于物理变化;CO₂加氢和电解水均有新物质生成,属于化学变化。考查物理变化与化学变化的本质区别(是否有新物质生成)。
② 根据信息书写化学方程式。CO₂与H₂反应生成CH₄和H₂O,条件:一定条件,如催化剂、加热。考查根据文字信息正确书写化学方程式,配平及标注反应条件。
③ 化合价计算。NiFe₂O₄中Fe为+3价,O为-2价,设Ni的化合价为x,根据化合物中各元素正负化合价代数和为零:x + 2×(+3) + 4×(-2) = 0 → x = +2。考查利用化合价规则计算未知元素化合价。
④ 材料分类。碳纤维(碳纤维与树脂基体复合)属于复合材料;钛合金(钛与其他金属熔合)属于金属材料;金刚石、石墨属于碳单质。考查金属材料、复合材料、合成材料、无机非金属材料的判别。
⑤ 原子结构与元素周期表。铝原子结构示意图:原子核外13个电子,排布为2、8、3,最外层3个电子,易失去形成Al³⁺。铍原子:原子序数4,核外电子排布2、2,位于第二周期(电子层数=周期数),最外层2个电子,为金属元素。考查原子结构示意图的识别、最外层电子数与化学性质的关系、周期表位置判断。
⑥ 质量守恒定律的应用。偏二甲肼燃烧反应:C₂H₈N₂ + 2N₂O₄ 2CO₂ + 4H₂O + 3X,根据反应前后原子种类、数目不变:左边C、H、N、O原子数分别为2、8、6、8,右边CO₂和H₂O中C、H、O分别为2、8、8,缺少6个N原子,故3X含6个N,X为N₂。考查根据化学方程式推断未知物的化学式。
⑦ 溶解度与气体吸附。相同温度下,CO₂分压在0~2.0 kPa范围内,CO₂吸附量随分压增大而增大。考查溶解度/吸附量曲线图的解读能力。
⑧ 燃烧与灭火原理。神舟飞船中甲烷燃烧实验观察到火焰短而圆且微弱,原因是失重条件下空气流动性差,氧气补充不足。地面上热气流向上扩散,而空间站中热气流向四周扩散。考查燃烧条件、重力对燃烧的影响。
考法预测
1.(2026·湖南郴州·一模)我国载人航天环控生保技术跻身世界先进水平。我国自主研发的“再生式”环控生保系统,实现了氧气和水等生命必需资源的循环利用。其中,处理航天员呼出的二氧化碳是核心技术之一,该技术为三步制氧法,主要包括二氧化碳吸附-解吸浓缩(装置Ⅰ)、加氢反应生成水(装置Ⅱ)、电解水制氧(装置Ⅲ)三个环节,可以将二氧化碳转化为生命所需的氧气,实现制氧系统维持氧再生循环。简易流程如图所示。
(1)为保护宇航员的生命安全,“环控生保系统”向舱内输送的可供呼吸的气体是________。
(2)结合流程图,装置________没有发生化学反应。(填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)
(3)电解水产生的氢气与宇航员呼出的二氧化碳在特殊反应器(装置Ⅱ)中一定条件下进行反应,反应原理为________(用化学方程式表示)。
【答案】(1)
氧气/
(2)
Ⅰ
(3)
【详解】(1)氧气具有氧化性,可供给呼吸;
(2)装置Ⅰ中只是将二氧化碳和水分离,无新物质生成,没有发生化学反应;装置Ⅱ中二氧化碳和氢气反应生成甲烷和水,装置Ⅲ中水分解生成氢气和氧气,均发生了化学反应;
(3)二氧化碳与氢气在一定条件下反应生成甲烷和水,该反应的化学方程式为:。
(2026·湖南娄底·二模)阅读以下材料,回答下面小题。
2025年11月25日,神舟二十二号载人飞船成功发射,这是中国载人航天工程第一次应急发射任务。
2.飞船发射使用的火箭外壳中含有碳纤维、金刚石和石墨。下列有关说法正确的是
A.碳纤维属于复合材料 B.金刚石和石墨组成元素不同
C.金刚石和石墨的性质相同 D.作为火箭外壳的碳纤维化学性质很活泼
3.铍元素是飞船材料的重要组成元素,铍元素在元素周期表中的部分信息及原子结构示意图如图所示,下列说法正确的是
A.铍元素属于非金属元素 B.铍元素位于第一周期
C.铍原子的中子数为4 D.氯化铍的化学式为
4.铁酸镍()可将航天员呼出的废气转化为航天员需要的气体,中的化合价为+3,则Ni的化合价为
A.+3 B.+2 C.0 D.+1
【答案】2.A 3.D 4.B
【详解】2.A、碳纤维属于复合材料,表述正确;
B、金刚石和石墨都由碳元素组成,组成元素相同,表述错误;
C、二者碳原子排列方式不同,物理性质差异极大,性质不完全相同,表述错误;
D、火箭外壳材料需要性质稳定,碳纤维常温下化学性质不活泼,表述错误。
3.A、铍带“钅”字旁,属于金属元素,表述错误;
B、元素周期数等于原子核外电子层数,铍原子核外有2个电子层,位于第二周期,表述错误;
C、中子数≈相对原子质量-质子数,铍质子数为4,相对原子质量约为9,故中子数≈9-4=5,表述错误;
D、铍原子最外层有2个电子,在化合物中显+2价,显-1价,根据化合物化合价代数和为0,氯化铍化学式为,表述正确。
4.化合物中各元素正负化合价代数和为0,设的化合价为x,已知为+3价,为-2价,列方程:,解得。
5.(2026·广东·一模)阅读材料,回答下列问题。
清除是载人航天器环境控制和生命保障的重要问题,目前主要包括LiOH清除、固态胺吸附和分子筛吸附等方式。LiOH清除利用LiOH能与发生反应,得到一种能溶于水的盐。由于不可再生,该技术目前多用于短期载人航天任务。固态胺能吸附和水蒸气,且可在真空条件下再生,因此可用于中长期载人航天任务。研究发现,分压和温度对吸附量有影响,如图1所示。分子筛中的吸附剂是沸石,沸石的吸附能力强,且能在高温条件下再生,因此多应用在多人、长期航天任务中。水会影响沸石的吸附性能,通常需对沸石进行干燥处理。相同温度下,干燥时间对不同种类沸石吸附量的影响如图2所示。
科学家们会依据任务持续时间、成员人数及对应的消耗品、设备质量等因素,选择适合的清除技术,以保障宇航员的生命安全。
依据文章内容回答下列问题。
(1)是造成___________加剧的主要气体。
(2)目前航天器中的清除技术有___________(写出一种即可)。
(3)已知LiOH具有与类似的性质,请写出LiOH溶液与反应的化学方程式___________。
(4)分析图1,可得出结论:相同温度下,在0-2.0kPa范围内,___________。
(5)分析图2可知,同一温度下,干燥时间相同时,沸石A的吸附量___________沸石B的吸附量(填“<”或“>”)。
(6)下列说法正确的是___________(填字母)。
A.由于LiOH不可再生,因此不能用于载人航天任务
B.固态胺能吸附,可在真空条件下再生,可用于中长期载人航天任务
C.分子筛对的吸附能力强,且可循环利用,多用于长期航天任务
【答案】(1)温室效应
(2)清除(或固态胺吸附、分子筛吸附,任写一种即可)
(3)
(4)的吸附量随分压的增大而增大
(5)>
(6)BC
【详解】(1)二氧化碳是主要的温室气体,过量排放会造成温室效应加剧。
(2)原文明确说明目前航天器清除的技术有清除、固态胺吸附、分子筛吸附三种,任写一种即可。
(3)与化学性质相似,与反应生成碳酸钠和水,为+1价,因此反应生成碳酸锂和水,配平得到上述化学方程式。
(4)由图1可知,固定温度不变,在0~2.0kPa范围内,分压越大,吸附量越大,因此得到该结论。
(5)由图2可知,任意相同干燥时间下,沸石A的吸附量的柱高都大于沸石B。
(6)A、原文说明不可再生,多用于短期载人航天任务,不是完全不能用于载人航天,错误;
B、描述和原文一致,正确;
C、分子筛吸附剂可高温再生,再生即可循环利用,原文说明多用于多人长期航天任务,正确;
考向02 绿色能源与氢能技术
热点速览
在全球能源转型和“双碳”目标背景下,绿色能源成为热点。我国在“绿电—绿氢—绿氨”全链条技术上取得突破。
绿电:指生产过程中CO₂排放量为零或趋近于零的电力,如太阳能发电、风力发电、水力发电等。
绿氢:利用可再生能源电解水制取的氢气。核心反应:2H2O 2H2↑+O2↑。电解液通常为20%~30%的KOH溶液,反应一段时间后,水减少,KOH浓度增大。
绿氨:由绿氢与氮气在高温、高压、催化剂条件下合成。氨气可作为清洁燃料,燃烧生成N₂和H₂O,无污染。
绿色甲醇:CO₂加氢合成甲醇,甲醇被称为“零碳”燃料,因为其碳来源于捕集的CO₂,燃烧排放的CO₂不额外增加大气总量。
储运对比:氨气沸点(-33.3℃)高于氢气(-252.8℃),更易液化;氨气体积能量密度(11.5 MJ/L)高于氢气(8.5 MJ/L),储运相同能量时所需仓容更小。
考向解码
① 绿色能源与化石能源的辨别。绿色能源:太阳能、风能、潮汐能、氢能、地热能等,使用过程中不产生或极少产生CO2。化石能源:煤、石油、天然气,燃烧产生大量CO2。考查能源分类及对环境的影响。
② 电解水制氢的化学方程式。正确写法::2H2O 2H2↑+O2↑。常见错误:写成:2H2O H2↑+O2↑,或产物写成H2O2。考查化学方程式的配平、气体符号标注。
③ 电解液浓度变化。电解KOH溶液实质是电解水,KOH质量不变,溶剂水减少,故KOH浓度增大。为循环使用电解液,需补充水(而不是KOH固体或溶液)恢复到初始浓度。考查溶液浓度变化分析及实验操作。
④ “零碳”含义的理解。甲醇中的碳来源于捕集的CO2(如从工业废气或空气中捕集),甲醇燃烧释放的CO₂又回到大气,没有新增碳排放,实现碳循环。注意:“零碳”不是不产生CO₂,而是净排放为零。考查碳中和、碳循环概念。
⑤ 化学方程式与反应类型。合成氨反应是化合反应,反应条件是高温、高压、催化剂。考查基本反应类型(化合反应)的判断。
⑥ 物理变化判断。氢气加压降温变为液氢,状态改变,分子本身不变,属于物理变化。考查物理变化与化学变化的区别。
⑦ 根据化学方程式计算。,生产10 t甲醇,理论上可减少二氧化碳排放的质量是多少:根据比例关系计算得13.75t。考查根据化学方程式的质量计算。
⑧ 氨气与氢气储运特性对比.表格数据:氨气沸点高→易液化;氨气体积能量密度高→相同体积储存能量更多;氨气有刺激性气味→泄漏易察觉;氨气易溶于水→便于处理。考查信息提取与分析能力。
考法预测
1.(2026·天津东丽·一模)能源的开发与利用有力地促进了社会的发展。
(1)化石燃料主要包括煤、石油和_______。
(2)开发利用绿色能源功在当代、利在千秋。下列属于绿色能源的是______(填序号)。
A.潮汐能 B.煤炭 C.氢气
(3)嫦娥五号成功发射,开启了我国首次地外天体采样并返回之旅。火箭使用肼作燃料,燃烧的化学反应方程式为,则的化学式为__________。
(4)在一定条件下,二氧化碳和氢气可以按照不同比例反应,生成不同物质。若只生成一种产物就能实现“零排放”,这种产物可能是______(填序号)。
A.甲醇() B.乙醇() C.甲酸() D.乙酸()
(5)丙烷()是液化石油气的成分之一,将一定量的丙烷在密闭容器中燃烧,生成和的质量比为,生成的质量为,则参加反应的的质量为________g。
(6)陆游的笔记记载“蜀中有夹瓷盏……可省油之半”“一端作小窍,注清冷水于其中,每夕一易之”。夹瓷盏被称为省油灯,用棉绳做炷(灯芯),上层盏盛油,下层盏盛水。下列有关说法错误的是_______(填序号)。
A.棉绳属于天然有机高分子材料
B.夹瓷盏的照明过程中,主要可燃物是油
C.“每夕一易之”说明下层盏中的水不断减少,要及时添加
D.下层水吸热,降低油的着火点从而达到省油目的
【答案】(1)天然气
(2)AC
(3)
(4)C
(5)144
(6)D
【详解】(1)略;
(2)绿色能源是无污染、可再生的能源:煤炭是化石燃料,燃烧会产生大量污染物,不属于绿色能源;潮汐能是可再生清洁能源,氢气燃烧只生成水,无污染物,二者均属于绿色能源;
(3)根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类、数目不变。反应物中共有6个N、8个H、4个O,生成物中已有6个N,因此4个X共含8个H、4个O,1个X的组成为2个H、1个O,即;
(4)“零排放”指反应物和的原子全部进入产物,根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,因此产物中C、O原子个数比需等于中的1:2,只有甲酸符合该比例;
(5)根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量不变,则参加反应的丙烷中氢元素的质量与生成水中氢元素的质量相等,氢元素的质量为:,则参加反应的丙烷的质量为:,参加反应的丙烷中碳元素的质量与生成二氧化碳和一氧化碳中碳元素的质量和相等,碳元素的质量为:44g-8g=36g,设生成二氧化碳的质量为22x,则一氧化碳的质量为7x,则,x=4g,则生成二氧化碳的质量为:,生成一氧化碳的质量为:,根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,则88g+28g+72g-44g=144g;
(6)A、棉绳是由棉花制成的,棉花是天然纤维,属于天然有机高分子材料,正确;
B、正确;
C、正确;
D、夹瓷盏能省油是因为下层的水吸热降低油的温度,从而减少上层油的蒸发,而着火点是物质固有属性,一般不能改变,错误。
2.(2026·山东济南·一模)在全球气候变化与能源转型的大背景下,绿色甲醇作为一种低碳、环保的清洁能源,正逐渐成为各国政府和业界关注的焦点。利用废气中的CO2热催化加氢合成,实现了二氧化碳的减排和再生利用,其原理如图所示。
I.电解制氢
(1)光伏发电是将太阳能转化为_______能,如图CO2高温催化加氢合成甲醇的化学方程式为______。
(2)甲醇被认为是“零碳”燃料,甲醇燃烧能产生二氧化碳,试分析“零碳”燃料中“零碳”的含义_______。
Ⅱ.捕集
(3)以石灰石为原料的钙循环捕集废气中CO2的流程如下:
①写出煅烧炉中发生的反应方程式_______。
②图中,CO2含量较高的是_______(填“A”或“B”)处。
Ⅲ.甲醇可以直接燃烧,也可以将甲醇转化为氢气再燃烧,甲醇转化为氢气通常有以下两种方案:
方案1:CH3OH+H2OCO2+3H2↑
方案2:CH3OHCO↑+2H2↑
(4)对比上述两种方案,从环保和氢气产率的角度分析方案1的优点是______、_______。
(5)氢气可以直接加压变为液氢储存在储氢罐中,该过程中氢分子______(填“有”“没有”)变化。
(6)方案1中,生产6t氢气需要消耗水的质量为______t。
【答案】(1) 电 CO2+3H2CH3OH+H2O
(2)合成甲醇时消耗了废气中的二氧化碳,甲醇燃烧排放的二氧化碳不会额外增加大气中二氧化碳的总量,总体碳净排放量为零
(3) CaCO3CaO+CO2↑ B
(4) 不产生有毒气体 等质量甲醇可以释放更多氢气
(5)没有
(6)18
【详解】(1)光伏发电是将太阳能转化为电能;二氧化碳和氢气在高温和催化剂催化作用下生成甲醇和水,该反应的化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O。
(2)该工艺中甲醇的碳元素来自捕集废气中的二氧化碳,甲醇燃烧释放的二氧化碳没有给自然界新增额外碳排放,总净碳排放为零,因此称为“零碳”燃料。
(3)①碳酸钙在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳,该反应的化学方程式为CaCO3CaO+CO2↑。
②碳酸化炉吸收废气中的二氧化碳,生成的碳酸钙进入煅烧炉分解,释放出高浓度二氧化碳从B口排出,因此B处二氧化碳含量更高。
(4)对比上述两种方案,方案2生成有毒的一氧化碳,会污染空气,方案1不产生一氧化碳,更环保;另外从反应计量看,方案1中1分子甲醇可生成3分子氢气,方案2中1分子甲醇仅生成2分子氢气,等质量甲醇方案1可以释放更多氢气。
(5)氢气可以直接加压变为液氢储存在储氢罐中,没有生成新物质,是物理变化,只是分子间间隔改变,氢分子本身没有发生变化。
(6)设方案1中,生产6t氢气需要消耗水的质量为x,
x=18t
即方案1中,产生6t氢气消耗水的质量为18t。
考向03 MOF材料及其应用
热点速览
金属有机框架材料(Metal-Organic Frameworks,MOF)是一种新型多孔晶体材料,由金属离子(如Zn²⁺、Cu²⁺)作为连接点,有机分子(如对苯二甲酸)作为连接杆,通过配位键自组装形成规则的三维网状结构。其内部孔洞大小可调(0.3~3 nm),具有极高的比表面积(可达7000 m²/g)。2025年诺贝尔化学奖授予北川进、理查德·罗布森和奥马尔·亚吉,以表彰他们在MOF材料开创性发展中的贡献。
主要应用:
气体吸附与分离:MOF可选择性吸附CO₂(分子直径0.338 nm),而排斥CO(0.376 nm)或其他气体,用于碳捕集。
氢气储存:氢分子在高压或低温下进入MOF孔道,改变条件即可释放,储氢密度高。
催化:MOF可催化臭氧分解为氧气,或催化甲烷氧化为甲醇。
空气取水:在干旱地区,MOF夜间吸附空气中水分子,白天太阳照射释放液态水。
药物载体:精准输送药物至病灶部位。
考向解码
① 混合物与纯净物的判断。MOF由金属离子和有机分子组成,不同区域结构可能不同,且常含有未反应的原料或溶剂,属于混合物。考查纯净物(由同种物质组成)与混合物(由不同种物质组成)的区分。
② 催化剂的性质。MOF在催化反应中,反应前后质量和化学性质不变(但物理性质可能改变,如孔道堵塞或结构坍塌)。考查催化剂“一变两不变”的特点(改变反应速率,质量和化学性质不变)。
③ 吸附原理(分子大小与孔径)。材料孔径为0.33~0.35 nm。CO₂分子直径约0.338 nm,刚好小于孔径,可以进入孔道被吸附;CO分子直径约0.376 nm,大于孔径,无法进入,因此不被吸附。这种“分子筛”效应实现了选择性分离。考查分子大小与分离技术的关系。
④ 物理变化中分子间隔的改变。氢气在MOF中吸附/释放过程中,氢分子本身没有变化(质量、种类、数目不变),改变的是分子间的间隔(进入孔道后分子间距变小)。考查物理变化的微观本质。
⑤ 科普信息提取。根据短文内容,MOF可用于环境与水资源、储存清洁能源、生物医药、储存分离有毒气体、催化等。
考查从材料中提取关键信息的能力。
考法预测
1.(2026·山东临沂·一模)MOFs衍生材料光催化甲烷氧化,有助于解决环境和能源的问题,氧化原理如图。
(1)MOFs衍生材料催化剂具有疏松多孔的结构,有_____性,其在反应前后质量_____。
(2)核心反应之一生成CH3OH,CH3OH中碳、氢元素质量比为_______________(最简整数比)。
(3)核心反应之二:,若有反应完全转化为CH3OOH,可以生成CH3OOH的质量是多少?(写出计算过程)
【答案】(1) 吸附 不变
(2)3:1
(3)设生成CH3OOH的质量为x,
x=300g,
答:生成CH3OOH的质量为300g。
【详解】(1)MOFs衍生材料催化剂具有疏松多孔的结构,具有吸附性;催化剂反应前后质量不变;
(2)CH3OH中碳、氢元素质量比为:12:4=3:1;
(3)见答案。
2.(2026·福建漳州·二模)2025年诺贝尔化学奖成果——金属有机框架()材料,通过吸附与催化作用高效净化废气,其反应原理如下,下列说法正确的是
A.和组成元素相同,化学性质相似
B.转化过程中的性质保持不变
C.转化为HNO3时,氮元素化合价降低
D.HNO3中的氮元素来自NO2
【答案】D
【详解】A、由化学式可知,和组成元素相同,均是由N、O元素组成,由分子构成的物质,分子是保持物质化学性质的最小粒子,两种物质的分子构成不同,故化学性质不相似,错误;
B、是该反应的催化剂,反应前后仅化学性质不变,物理性质可能发生改变,并非所有性质都保持不变,错误;
C、N2O4中氧元素显-2价,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得氮元素显+4价,同理可得HNO3中氮元素显+5价,则反应后氮元素化合价升高,错误;
D、根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,反应物中只有二氧化氮含氮元素(由转化得到),因此中的氮元素来自,正确。
3.(2026·上海崇明·二模)氢气分子在高压或低温条件下,会进入MOF巨大的空腔和孔道,并附着在孔道的内表面上,当条件改变时又能释放。
(1)在催化剂和光照条件下分解水制的化学方程式为________。
(2)从MOF材料内释放氢气的过程中,发生改变的是_______。
A.分子质量 B.分子种类 C.分子数目 D.分子间间隔
(3)利用不同材料将转化为氢化镁()是一种新的储存方法。对比如图两种不同材料的储氢率曲线,得出的结论是______。
(4)释氢原理之一为。计算要获得8 g ,理论上所需的质量。(根据化学方程式计算)
【答案】(1)
(2)D
(3)相同条件下,材料1的储氢率比材料2更高(合理即可)
(4)解:设需要的质量为x,则
答:理论上需要的质量为52g。
【详解】(1)催化剂和光照条件下分解水,生成氢气和氧气,化学方程式为:;
(2)MOF材料内释放氢气的过程,是物理变化,没有新物质生成,所以改变的是分子间间隔;
(3)略;
(4)见答案。
考向04 碳中和与CO₂转化
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我国提出:2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。实现碳中和的主要途径包括:碳减排(开发清洁能源、提高能效)、碳捕集(利用LiOH、固态胺、分子筛等吸收/吸附CO₂)、碳利用(将CO₂转化为有价值的化工产品)、碳封存(矿物质碳化、地质封存)。
考向解码
① 温室效应。CO₂是主要的温室气体,过量排放导致全球平均气温升高、极端天气频发。考查CO₂对环境的影响(温室效应)。
② 碱吸收CO₂的化学方程式。LiOH与CO₂反应类似NaOH:2LiOH + CO₂ == Li₂CO₃ + H₂O。注意LiOH中Li为+1价,产物碳酸锂(Li₂CO₃)微溶于水,但题目说“得到一种能溶于水的盐”,实际碳酸锂溶解度较小,此处可能指反应生成的是可溶性盐(如Na₂CO₃)?根据原文描述,LiOH清除CO₂得到的是“能溶于水的盐”,可能是指碳酸氢锂?但标准反应是生成碳酸锂(微溶),需注意题目表述。一般考题直接写生成Li₂CO₃。考查碱与酸性氧化物反应的方程式书写。
③ 置换反应的判断。,反应物和生成物均为化合物,不属于置换反应(置换反应要求一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物)。考查四种基本反应类型的辨析。
⑤ 溶解度/吸附量曲线分析。图1:相同温度下,在0~2.0 kPa范围内,CO₂分压越大,吸附量越大。图2:同一温度下,干燥时间相同时,沸石A的CO₂吸附量大于沸石B。考查图表数据的读取与结论表述。
⑥ 质量守恒定律与计算。根据化学方程式计算处理一定量CO₂生成产物的质量。考查根据化学方程式的质量计算。
⑦ 一步转化能否实现。常见碳转化:C→CO₂(燃烧可一步),CO₂→CO(与碳高温反应可一步),C→CaCO₃(不能一步,需先变成CO₂再与Ca(OH)₂反应)。考查物质间转化关系及反应可行性。
考法预测
1.(2026·天津河东·二模)我国提出2060年前实现碳中和,彰显了负责任大国的作为与担当。
(1)现阶段的能源结构仍以化石燃料为主,化石燃料包括煤、 _______和天然气等。
(2)下列燃料在O2中燃烧时,不会产生CO2的是 (填字母序号)。
A.可燃冰 B.氢气 C.乙醇
(3)捕集、利用和封存CO2是实现碳中和的一种途径。矿物质碳化封存的反应之一是氧化镁与CO2反应生成碳酸镁,该反应的化学方程式为 ________。
(4)碳单质及其化合物之间可以相互转化C→CO→CO2→CaCO3→CO2,下列转化不能一步实现的是 (填字母序号)。
A.C→CO2 B.CO2→CO C.C→CaCO3
(5)乙硫醇(C2H5SH)常被加入天然气中,该物质完全燃烧后会生成二氧化碳、二氧化硫和水,若将一定量的乙烷(C2H6)与乙硫醇混合后恰好与18.4 g氧气完全燃烧,生成13.2 g二氧化碳,则生成二氧化硫的质量是________g。
【答案】(1)石油
(2)B
(3)
(4)C
(5)3.2
【详解】(1)略。
(2)根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,燃烧生成需要燃料中含碳元素。氢气只含氢元素,燃烧产物只有水,不含;可燃冰、乙醇均含碳元素,燃烧会生成。
(3)反应物为氧化镁和二氧化碳,生成物为碳酸镁,化学方程式为。
(4)A、碳在氧气中充分燃烧可一步生成,正确;
B、二氧化碳与碳在高温下反应可一步生成一氧化碳,正确;
C、碳单质无法直接一步反应生成碳酸钙,错误。
(5)化学反应前后元素的质量不变。
13.2g 中碳元素质量为,氧元素的质量为13.2g-3.6g=9.6g。
乙烷和乙硫醇中碳、氢元素质量比均为(12×2):(1×6)=4:1,则混合物中氢元素的质量为,生成水的质量为,其中的氧元素质量为8.1g-0.9g=7.2g。
所以生成的二氧化硫中氧元素的质量为18.4g-9.6g-7.2g=1.6g。则生成二氧化硫的质量为。
2.(2026·湖南长沙·一模)“人类只有一个地球!”我国明确提出减排目标:二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。下列关于碳单质及碳的氧化物的说法正确的是
A.金刚石、石墨和C60都是由碳原子直接构成的物质,它们的物理性质完全相同
B.CO和CO2的分子种类不同,所以它们的化学性质不相同
C.金刚石是一种无色透明,硬度较小的物质
D.CO是一种无色没有气味,难溶于水,对环境无污染的气体
【答案】B
【详解】A、金刚石、石墨由碳原子直接构成,但由分子构成;三者碳原子的排列方式不同,物理性质差异极大(如金刚石是天然存在最硬的物质,石墨质地较软),A错误。
B、分子是保持物质化学性质的最小粒子,和的分子构成不同,因此化学性质不同,B正确。
C、金刚石是天然存在的硬度最大的物质,C错误。
D、有毒,属于空气污染物,会对环境造成污染,D错误。
3.(2026·贵州贵阳·模拟预测)某兴趣小组沿着汽车燃料发展的历程,开展项目式学习,时间轴如下:
(1)蒸汽时代:蒸汽机汽车以煤为燃料。煤的主要成分为碳,写出该化学反应方程式_____,若有12t碳和足量的氧气完全反应,理论上生成的质量为____t。为使煤充分燃烧,提高效率,可采取的一种方法是______。
(2)石油时代:内燃机汽车使用汽油或柴油。
①柴油机采用“压燃”方式,在压缩冲程中,气缸内空气温度急剧_____(填“上升”或“下降”)。
②汽油机则在压缩冲程末,由电子点火器产生电火花引燃汽油。从燃烧条件分析,电火花的作用是_____。
(3)替代燃料时代:天然气(主要成分为甲烷)是清洁的替代燃料。甲烷()完全燃烧的化学方程式为_______。
(4)燃料合成新技术:我国科学家利用“分子围栏”技术,在70℃和催化剂作用下,可将甲烷()高效转化为甲醇(),其反应的微观示意图如下。
该反应的化学方程式为______。
(5)未来展望:在“碳中和”愿景下,你认为未来的理想车用燃料应具备的特点有_____(答1点)。
【答案】(1)
44
将煤粉碎(或鼓入足量空气,合理即可)
(2)
上升
使温度达到汽油的着火点
(3)
(4)
(5)
燃烧产物无污染(或热值高、原料可再生等,合理即可)
【详解】(1)碳完全燃烧生成二氧化碳,反应中碳与二氧化碳的质量比为,可得12t碳完全反应生成44t二氧化碳;增大可燃物与氧气接触面积、提高氧气浓度均可促进燃料充分燃烧。
(2)①压缩冲程对气缸内空气做功,内能增加,温度上升;
②燃烧需要温度达到可燃物的着火点,电火花的作用是提供热量使温度达到汽油的着火点。
(3)甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水,根据原子守恒配平即可。
(4)根据微观示意图判断反应物为、、,生成物为、,结合给定反应条件配平即可。
(5)“碳中和”背景下理想车用燃料需满足环保、能效高、来源广等要求,任选一点作答即可。
4.(2026·四川宜宾·二模)碳减排、碳利用是实现碳中和的重要途径,我国科学家研究出利用In2O3作催化剂,将二氧化碳转化为化工原料甲醇的微观图示如下,下列说法正确的是
A.该反应为置换反应
B.反应物、生成物涉及的氧化物有3种
C.反应前后分子的数目不变
D.生成的与的质量比为9:16
【答案】D
【分析】根据微观示意图写出配平的化学方程式:。
【详解】A、置换反应要求反应物、生成物均为一种单质和一种化合物,该反应生成物都是化合物,不属于置换反应,错误。
B、 氧化物是由两种元素组成且其中一种为氧元素的化合物,本题涉及的氧化物只有、,共2种,错误。
C、 反应前分子总数为,反应后分子总数为,分子数目发生改变,错误。
D、生成的与的质量比为,正确。
考向05 碳纤维与复合材料
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碳纤维是一种含碳量超过90%的高性能纤维材料,通常与树脂基体复合形成碳纤维复合材料。其特点:高强度(抗拉强度是钢的5-8倍)、低密度(约1.6 g/cm³,比铝还轻)、耐高温(可在2000℃以上保持强度)、耐腐蚀、抗疲劳。
考向解码
① 物质分类。碳纤维是由碳纤维丝和树脂基体组成的复合材料,属于混合物;而纯碳纤维(如石墨纤维)若仅由碳原子构成,则属于单质,但通常工业碳纤维产品指复合材料。考查复合材料的定义及混合物判断。
② 物理性质与应用对应。碳纤维用于制造战机机身,利用了其抗拉强度大(抵抗外力破坏)、密度小(减轻重量)、可塑性好(可成型复杂结构)等性质。考查物质性质决定用途的化学思想。
③ 燃烧条件与着火点。燃烧需要同时满足:可燃物、氧气(或空气)、温度达到着火点。碳纤维复合材料是可燃物,且与空气接触,但不易燃烧,原因是其着火点高,常温或一般火灾温度下难以达到。注意:着火点是物质固有属性,不能降低。考查燃烧的三个条件及着火点概念。
④ 图表信息分析。碳纤维生产过程中,拉伸强度随碳化温度变化的关系图。结论:在一定温度范围内,随温度升高拉伸强度增大;超过某一温度后,强度反而下降。考查坐标曲线图的解读能力,能够描述变量关系并得出科学结论。
考法预测
1.(2026·湖北十堰·模拟预测)阅读科普短文。
碳纤维是一种含碳量超过的复合材料。碳纤维家族,包含T系列、M系列等成员。T系列是高强度碳纤维,“T”后面的数字越大,抗拉的能力越强,有、、等。中国刚实现量产级碳纤维。级碳纤维是原料经过聚合反应后,通过干喷湿纺的工艺,经历“氧化”“高温碳化”后形成,如图是碳纤维在生产过程中不同温度下与碳纤维拉伸强度的关系图。级碳纤维原来一公斤要15000元,被称作“黑色黄金”的“地表超强材料”。它具有极其广泛的应用,可用于航空航天领域,如飞机、火箭、空间站等;可用于民用工业领域,如高端跑车、风力发电叶片、机器人等;还可用于体育休闲和医疗健康领域,如自行车、球拍、骨科植入材料等。
(1)碳纤维属于____________(填“纯净物”或“混合物”)。
(2)依据图示,影响碳纤维拉伸强度的因素有____________。
(3)级碳纤维适合用于制造歼-20战机机身材料,该材料的物理性质有____________(写一条)。
(4)碳纤维有可燃性,但“复兴号”动车组列车车体结构中使用的碳纤维复合材料不易燃烧,从燃烧的条件分析碳纤维复合材料不易燃烧的原因____________。
【答案】(1)
混合物
(2)
碳化温度/温度
(3)
抗拉强度大
(4)
着火点高
【详解】(1)由资料可知,碳纤维是一种含碳量超过的复合材料,含有多种物质,属于混合物;
(2)由图可知,碳化温度改变时,碳纤维的拉伸强度随之发生变化,说明碳化温度是影响碳纤维拉伸强度的因素;
(3)由资料可知,T系列是高强度碳纤维,“T”后面的数字越大,抗拉的能力越强,说明T1000级碳纤维具有抗拉强度大等物理性质,适合用于制造歼-20战机机身材料;
(4)燃烧需要同时满足三个条件:可燃物、与氧气或空气接触、温度达到可燃物的着火点;碳纤维复合材料为可燃物,且与空气接触,因此其不易燃烧的原因是着火点高,在一般条件下,环境温度难以达到其着火点,所以不易燃烧。
考向06 粮食安全与化肥施用
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我国科学家实现CO₂人工合成淀粉,节约耕地和淡水资源。水稻生长需施用复合肥(含N、P、K中的两种或以上)。盐碱地土壤碱性(pH>7),可能含Na₂CO₃、Na₂SO₄,需合理施肥、种植耐盐碱作物、引淡水灌溉等。
考向解码
① 化肥分类:KNO₃含N、K,属于复合肥;KCl属于钾肥;NH₄Cl属于氮肥。考查化肥的种类及复合肥的判断。
② 盐碱地成因:土壤中Na₂CO₃、Na₂SO₄等盐类积累,水分蒸发后盐分升高,导致土壤碱性。考查盐碱地的形成原因。
③ 离子检验:BaCl₂溶液可检验SO₄²⁻(白色沉淀BaSO₄),稀盐酸可检验CO₃²⁻(产生气泡)/ 考查常见离子的检验方法。
④ 溶解度应用:Na₂SO₄溶解度随温度降低明显减小,秋季温度下降,Na₂SO₄析出(“秋泛硝”)。考查溶解度曲线的应用及结晶原理。
⑤ 改良措施:引淡水灌溉(溶解盐分并排出)、施用石膏(CaSO₄与Na₂CO₃反应)、种植耐盐碱作物。考查盐碱地改良的化学原理与方法。
考法预测
1.(2026·河南·一模)“杂交水稻之父”袁隆平院士为我国粮食安全、农业发展和世界粮食供给做出了杰出贡献。水稻生长过程中需要施用化肥,若水稻易倒伏,枝叶萎蔫,则适合用的复合肥是
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】水稻易倒伏说明缺钾肥,枝叶萎蔫说明缺氮肥,因此需要施用同时含钾、氮元素的复合肥。
【详解】A、中含N、P元素,不含K,不属于所需要的复合肥,不符合题意;
B、仅含K元素,属于钾肥,不属于所需要的复合肥,不符合题意;
C、同时含N、K元素,属于所需要的复合肥,符合题意;
D、含K、P元素,不含N,不属于所需要的复合肥,不符合题意;
故选C。
2.(2026·山东淄博·一模)耕地盐碱化影响粮食安全,盐碱地综合治理与利用可促进农业高质量发展,兴趣小组开展了与土壤盐碱化相关的探究活动。
成因:由农业灌溉或化肥施用引起的土壤盐碱化如图所示,当进入土壤中盐的量超出植物的吸收能力时,随水分蒸发,剩余的盐导致土壤盐碱化。
检测:
(1)配制土壤样品浸出液、用pH试纸测定,若pH>7,则浸出液显___________性。
探究:某地土壤碱化可能由Na2CO3、Na2SO4中的一种或两种引起。教师提供模拟盐碱化土壤样品浸出液。
【查阅资料】BaCl2易溶于水;BaCO3为白色固体,难溶于水;BaSO4为白色固体,难溶于水和盐酸。
【提出问题】样品中的成分是什么?
【作出猜想】
(2)猜想1:Na2CO3;猜想2:___________;猜想3:Na2CO3和Na2SO4。
【实验探究】
(3)取少量浸出液分别加入试管A、B中
实验序号
操作
现象
结论
化学方程式
1
向A中滴加少量BaCl2溶液
产生白色沉淀
含Na2SO4
___________
2
向B中滴加过量稀盐酸
___________
含Na2CO3
___________
【分析评价】有同学认为实验1不够严谨,需要补充实验进行验证。
【补充实验】
(4)
实验序号
操作
现象
结论
3
向实验2反应后的溶液中滴加少量BaCl2溶液
___________
猜想3成立
交流:
(5)应对土壤盐碱化的合理措施有___________(填字母)。
A.合理施肥
B.引海水灌溉
C.用熟石灰改良
D.种植耐盐碱作物
【答案】(1)碱
(2)Na2SO4
(3) BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl 产生气泡 Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
(4)产生白色沉淀
(5)AD
【详解】(1)检测:配制土壤样品浸出液、用pH试纸测定,若pH>7,则浸出液显碱性;
(2)某地土壤碱化可能由Na2CO3、Na2SO4中的一种或两种引起,猜想1:Na2CO3,猜想3:Na2CO3和Na2SO4,则猜想2:Na2SO4;
(3)1、实验结论是含Na2SO4,向A中滴加少量BaCl2溶液,Na2SO4和BaCl2溶液反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,反应的化学方程式为BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl;
2、实验结论是含Na2CO3,向B中滴加过量稀盐酸,碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,则实验现象是产生气泡,反应的化学方程式为Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O;
(4)实验3中结论为猜想3成立,即样品中既有碳酸钠又有硫酸钠,由于碳酸钠在实验2中被完全反应,则向实验2反应后的溶液中滴加少量BaCl2溶液,硫酸钠和氯化钡反应生成白色沉淀硫酸钡和氯化钠,故观察到的实验现象为产生白色沉淀。
(5)A、应对土壤盐碱化,可以合理施肥,避免过量施用化肥,优先使用腐殖酸肥、生物菌肥等,符合题意;
B、海水中含有大量的盐类,引海水灌溉不能应对土壤盐碱化,不符合题意;
C、熟石灰显碱性,不能改良盐碱化土壤,不符合题意;
D、种植耐盐碱作物,可以改善盐碱化土壤,符合题意。
故选AD。
(2025·安徽合肥·一模)阅读下列材料,完成下列小题。
在《哪吒2》中,太乙真人用莲藕为哪吒重塑肉身,展现了莲藕在传统文化中的神奇寓意。近日,武汉轻工大学团队以莲藕纤维为原料,根据患者的骨损伤情况,利用高精度3D打印技术,实现了骨支架的特异性定制,展现了莲藕在现代科技中的创新应用。除此之外,莲藕富含淀粉,口感独特,受人喜爱。早在2021年科学家就在实验室中实现了人工合成淀粉的突破:通过化学催化将二氧化碳还原为甲醇(CH3OH),再经过酶促反应合成淀粉。这一技术不仅为粮食安全提供了新路径,还可能节约90%以上的耕地和淡水资源。
3.如图为人工合成淀粉过程中第一步反应的微观示意图。下列有关说法中正确的是
A.甲醇不属于氧化物
B.该反应前后各元素化合价均不变
C.反应后原子与分子种类都不发生改变
D.参加反应两种物质的分子个数比为4:1
4.下列对上述科技成果的认识不正确的是
A.莲藕与现代科技结合可制备特殊材料
B.人工合成淀粉对粮食生产具有革命性的影响
C.人工合成淀粉有利于实现“碳中和”
D.以二氧化碳等原料合成淀粉不遵循质量守恒定律
【答案】24.A 25.D
【详解】24.A、甲醇由碳、氢、氧三种元素组成,故不属于氧化物,正确;
B、氢元素反应前0价,反应后+1价,化合价发生了变化,错误;
C、反应后原子种类都不发生改变,分子的种类发生了变化,错误;
D、反应前氢分子数目4,反应后氢分子数目为1,二氧化碳分子数反应前为1,反应后为0,参加反应两种物质的分子个数比为3:1,错误。
故选:A。
25.A、莲藕与现代科技结合可制备特殊材料,正确;
B、人工合成淀粉为粮食安全提供了新路径,对粮食生产具有革命性的影响,正确;
C、通过化学催化将二氧化碳还原为甲醇(CH3OH),再经过酶促反应合成淀粉,故人工合成淀粉有利于实现“碳中和”,正确;
D、所有的化学变化,都遵循质量守恒定律,错误。
故选:D。
考向07 海洋资源综合利用
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海洋蕴藏丰富的化学资源(NaCl、MgCl₂、KCl等)、生物资源和能源(石油、天然气)。海水淡化(蒸馏、反渗透)、海水晒盐、海水制镁、海水制氢等是重要利用方向。粗盐提纯需除去CaCl₂、MgSO₄等杂质
考向解码
① 海水淡化:蒸馏法、反渗透法均无新物质生成,属于物理变化。考查物理变化与化学变化的判断。
② 海水晒盐:NaCl溶解度受温度影响小,采用蒸发结晶;晒盐时不能将水全部蒸干,以免MgCl2、MgSO4析出。考查结晶方法的选择依据及操作目的。
③ 粗盐提纯:过滤除去泥沙,饱和NaCl溶液洗涤可除去可溶性杂质而不损失NaCl。考查过滤操作及饱和溶液的应用。
④ 海水制镁:MgCl2 + Ca(OH)2= Mg(OH)2↓ + CaCl2;Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2O;电解MgCl2制Mg。考查化学方程式的书写及复分解反应、分解反应。
考法预测
1.(2026·山东日照·一模)今年的6月8日将迎来第18个“世界海洋日”,中国国家战略提出要发展与保护并重。山东是海洋大省,有着丰富的海洋资源,开发前景十分远大。某化学兴趣小组在实验室模拟“海水制镁”的原理来富集镁,取氯化镁和氯化钠固体混合物(以下称样品)进行下列实验。请结合图示回答下列问题:
(1)反应生成氢氧化镁的质量是______g。
(2)计算所得滤液中溶质的质量(写出计算过程,结果精确至0.1g)。
【答案】(1)11.6
(2)解:设反应生成氯化钠的质量为x,参加反应的氯化镁质量为y,
原混合物中氯化钠的质量 =25g−19g=6g,因此滤液中总溶质质量 = 原氯化钠 + 生成氯化钠 = 6g+23.4g=29.4g。
答:所得滤液中溶质的质量为29.4g。
【详解】(1)根据质量守恒定律,反应前总质量 = 样品质量 + 水的质量 + 氢氧化钠溶液质量 = 25g+60g+100g=185g,反应后滤液质量为173.4g,因此生成氢氧化镁沉淀的质量 = 185g−173.4g=11.6g。
(2)见答案。
2.(2026·河南郑州·一模)美丽、浩瀚的海洋是一个巨大的资源宝库。某化学兴趣小组以“海洋资源的综合利用”为主题开展项目式学习。
任务一:了解海洋资源
(1)海底蕴藏着大量的煤、___________和天然气等化石能源。
任务二:从海水中获取淡水
(2)如图为太阳能海水淡化装置示意图,请从微观角度解释水变成水蒸气,所占体积变大的原因。
任务三:从海水中制取食盐
(3)《天工开物》中记载“候潮一过,明日天晴,半日晒出盐霜,疾趋扫起煎炼”。通过“晒”获取粗盐的方法是___________结晶。
(4)粗盐中仍含有等可溶性杂质,需加入适量的X溶液除去,X溶液和溶液反应的化学方程式为___________。
任务四:了解氯化钠的应用
(5)电解饱和食盐水可以制得氢氧化钠等化工产品,装置如图所示,该反应的化学方程式为___________。
任务五:再探索海洋资源
(6)海水中还含有大量的,可用于制取金属镁。该化学兴趣小组模拟工业制镁的主要流程如图所示。
①操作a的名称为___________。
②加入试剂Y发生反应的化学方程式为___________。
③金属钛(Ti)和钛合金广泛用于航空航天等领域,工业上用镁和四氯化钛()在高温条件下发生置换反应制取钛,若要生产24 t钛,至少需要镁的质量是多少?___________
【答案】(1)石油
(2)分子间间隔变大
(3)蒸发
(4)
(5)
(6) 过滤 设至少需要镁的质量为x。
,
答:至少需要镁的质量为24 t。
【详解】(1)三大化石燃料为煤、石油、天然气,因此此处填石油。
(2)物质三态变化的微观本质是分子间隔改变,分子本身大小不变,水蒸发过程中温度升高,水分子间隔增大,体积变大。
(3)氯化钠的溶解度受温度影响较小,通过日晒蒸发水分使氯化钠结晶析出,该方法是蒸发结晶。
(4)除去粗盐中的,可加入适量碳酸钠溶液,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,既除去钙离子,又不引入新杂质,反应方程式为。
(5)电解饱和食盐水,根据装置可知生成物为氢气、氯气和氢氧化钠,配平后得到反应方程式为:。
(6)①操作a是将氢氧化镁沉淀和溶液分离,分离固体和液体的操作是过滤。
②将氢氧化镁转化为氯化镁,需要加入试剂盐酸,氢氧化镁与盐酸反应生成氯化镁和水,据此可以写出化学方程式:。
③根据钛和镁的质量比可以计算出镁的质量,详细计算过程可参考答案。
3.(2026·云南昆明·一模)海洋是巨大的资源宝库,开发海洋资源对促进经济发展具有重要意义。某校化学兴趣小组以浑浊海水为原料,开展系列实验探究活动。
活动一:了解海洋资源
(1)海水中的氯、钠、镁、钾、溴等11种______(填“元素”“原子”或“单质”)占海水所溶解物质总质量的99.8%以上,从中可以提取50多种物质。
(2)海底蕴藏着大量的煤、______和天然气等化石能源。
活动二:了解海洋资源的利用
(3)海水“晒盐”的方法主要为“盐田法”,这是一种古老而至今仍广泛沿用的方法。海水“晒盐”是利用______(填所有正确选项的字母)的方法使NaCl晶体析出。
A.升高温度,使NaCl溶解度增大 B.风吹日晒,使溶剂蒸发
(4)将光伏、风力发出的电用于电解水制氢是能源转换方式之一,其发生反应的化学方程式为_____。
活动三:探索海洋资源
(5)海洋蕴藏着丰富的资源,其中含有KCl和MgSO4等物质,其在不同温度时的溶解度如表所示,如图是对应溶解度曲线。
温度℃
20
30
40
60
80
100
溶解度/g
KCl
34.0
37.0
40.0
45.5
51.1
56.7
MgSO4
33.7
38.9
44.5
54.6
55.8
50.4
①图中曲线______(填“甲”或“乙”)代表KCl的溶解度曲线。
②t2℃时甲、乙的溶解度相等,则t2℃的最小取值范围是______(用x<t2<y表示)。
③下列说法正确的是____(填字母)。
A.40℃,将50gKCl固体加入200g水中,形成溶液的质量是250g
B.60℃,将等质量的KCl、MgSO4的饱和溶液降温到40℃,KCl溶液中水的质量更大
C.t1℃,甲的饱和溶液升温至t3℃,其溶质质量分数变大
活动四:保护海洋资源
(6)小组同学通过实践活动,认识到海洋资源对促进经济和社会可持续发展的重要意义,归纳交流了物质分离的思路和方法,并撰写了人与海洋和谐共生的活动报告,提出了许多海洋生态保护的建议,如______。
【答案】(1)元素
(2)石油
(3)B
(4)
(5) 甲 80℃<t2<100℃ AB
(6)禁止向海洋排放未经处理的工业废水(答案不唯一,合理即可)
【详解】(1)物质由元素组成,海水中的氯、钠等都是以化合物形式存在,此处描述宏观组成,因此填元素。
(2)略。
(3)氯化钠溶解度受温度影响小,海水晒盐是通过风吹日晒蒸发溶剂,使氯化钠析出,因此填B。
(4)略。
(5)①表格数据可知:KCl的溶解度随温度升高持续增大,硫酸镁溶解度先增大、高温后减小,符合图中甲一直升高、乙先升后降的趋势,因此甲代表KCl的溶解度曲线。
②对比溶解度可知:80℃时硫酸镁溶解度大于氯化钾,100℃时氯化钾溶解度大于硫酸镁,因此二者溶解度相等的 t2范围是 80℃ < t2 < 100℃ 。
③A.40℃时KCl溶解度为40.0g,即100g水最多溶解40g KCl,因此200g水可以完全溶解50g KCl,溶液质量为 200g+50g=250g,A正确;
B.60℃时硫酸镁溶解度大于氯化钾,等质量的饱和溶液中,溶解度越大溶剂质量越小,因此原饱和溶液中KCl的水更多;降温不改变溶剂质量,降温后KCl溶液中水的质量仍然更大,B正确;
C.甲溶解度随温度升高而增大,饱和溶液升温后没有溶质析出,溶质、溶剂质量都不变,因此溶质质量分数不变,C错误。
(6)海洋生态保护建议合理即可,如“清理海洋塑料垃圾”,“合理开发海洋资源”, “禁止向海洋排放未经处理的工业废水”等都符合要求。
4.(2026·河南郑州·一模)我国是海洋大国,拥有丰富的海洋资源。某化学兴趣小组开展“海洋资源的综合利用与制盐”的实践活动。
【任务一】调查海洋资源
(1)海底蕴藏丰富的石油和天然气资源。天然气主要成分是甲烷,甲烷完全燃烧的化学方程式为_______。
【任务二】利用海水制盐与用盐
1 t海水中氯化钠、氯化镁、硫酸镁的质量及溶解度
物质
氯化钠
氯化镁
硫酸镁
质量/g
26960
3065
2340
20 ℃时溶解度/g
36.0
54.6
33.7
70 ℃时溶解度/g
37.8
61.3
58.5
(2)制盐:利用1 t海水制盐的过程如图1所示。
①操作Ⅰ的名称是_______。
②加热蒸干海水得到淡水的过程,发生的变化是_______(填“物理变化”或“化学变化”)。
③操作Ⅱ利用一定量的饱和氯化钠溶液冲洗粗盐,除去可溶性杂质。若选用不饱和氯化钠溶液冲洗粗盐,可能会造成的后果是_______。
④操作Ⅱ也可以利用一定量的70℃的水提纯粗盐,将粗盐(从1 t海水中获得)中的氯化镁、硫酸镁除去,同时减少氯化钠的损失,理论上加入70℃的水的最少质量为_______g。
(3)用盐:在农业生产中,用氯化钠固体和水配制150 kg溶质质量分数为16%的氯化钠溶液选种。
①用所配溶液选出的种子整体质量不好。可能是配制溶液过程中,其他操作均正确,量取水时_______(填“仰视”或“俯视”)读数。(已知:溶液的溶质质量分数越大密度越大)
②欲筛选出更饱满的优质种子,现将150 kg溶质质量分数为16%的氯化钠溶液提升到20%,需再加入氯化钠的质量为_______kg。
【任务三】利用海水制氢与用氢
(4)我国首个海洋氢氨醇一体化项目成功在海上平台产出首批绿色甲醇,开创了清洁能源新纪元。利用海水制取的氢气与捕集的二氧化碳,在催化剂作用下转化为甲醇(CH3OH)和水。若生产10 t甲醇,理论上可减少二氧化碳排放的质量是多少?
【答案】(1)
(2) 过滤 物理变化 一部分氯化钠溶解在不饱和氯化钠溶液中,导致氯化钠损失 5000
(3) 仰视 7.5
(4)解:设理论上可减少二氧化碳排放的质量为x
x=13.75 t
答:理论上可减少二氧化碳排放的质量是13.75 t。
【详解】(1)略。
(2)①操作Ⅰ实现了固体杂质泥沙和液体的分离,则操作是过滤。
②加热蒸干海水得到淡水,过程中只有水的状态改变,没有新物质生成,是物理变化。
③饱和氯化钠溶液不能继续溶解氯化钠,不饱和氯化钠溶液可以继续溶解氯化钠,所以换为不饱和氯化钠溶液冲洗粗盐的后果是一部分氯化钠溶解在不饱和氯化钠溶液中,导致氯化钠损失。
④水的最少质量需要确保将氯化镁、硫酸镁全部溶解。70 ℃时溶解1t海水中的氯化镁需要水的质量为,溶解1t海水中的硫酸镁需要水的质量为,所以水的最少质量为5000g。
(3)①用所配溶液选出的种子整体质量不好,证明溶液浓度偏低,则溶液溶质质量分数偏小。量筒用于量取水,则量取水的体积偏大,为仰视读数。
②设需要加入氯化钠的质量为x
,x=7.5kg。
(4)见答案。
5.(2026·江苏宿迁·一模)同学们通过学习,深刻理解海洋资源对人类社会的意义。
(1)膜分离技术淡化海水。分离膜能使水分子通过,而海水中各种离子不能通过。图1中发生的变化是___________(选填“化学变化”或“物理变化”)。在淡化过程中,右侧海水中氯化钠溶质质量分数的变化是___________(填“变大”“变小”“不变”)。
(2)结合图2及海水中各物质含量分析:海水获得食盐的方法___________(选填“蒸发结晶”或“冷却热饱和溶液”);晒盐时不能将水全部蒸干,目的是保证大量的 NaCl析出,而MgCl2、MgSO4等基本不析出,它们基本不析出的原因是___________。
(3)以卤水(主要成分是 MgCl2、NaCl、LiCl)为原料,制备金属镁和碳酸锂(Li2CO3)的主要物质转化流程如下图。已知:Li2CO3溶解度很小;LiOH 易溶于水;草酸钙不溶于水;每步都恰好反应完。
Ⅰ.步骤③发生反应的化学方程式是___________。步骤④中加入草酸钠,其中草酸根的化合价是-2价,则草酸钙的化学式是___________。
Ⅱ.制镁过程步骤⑧发生反应的化学方程式是___________。滤液2中含有 LiCl,预测步骤⑤中生成Li2CO3的基本反应类型是___________。步骤④作用是___________。
【答案】(1)
物理变化
变大
(2)
蒸发结晶
氯化镁、硫酸镁溶解度比氯化钠大,且海水中含量较低,蒸发过程中未达到饱和状态,因此不析出
(3)
复分解反应
除去滤液中的钙离子,避免后续生成碳酸钙杂质,提高碳酸锂纯度
【详解】(1)膜分离过程仅分离水分子和盐离子,无新物质生成,属于物理变化;
右侧海水溶剂(水)减少,氯化钠溶质质量不变,因此溶质质量分数变大。
(2)氯化钠溶解度受温度影响极小,适合用蒸发结晶法提取;
略。
(3)Ⅰ.步骤③是氢氧化钙和氯化镁发生复分解反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,该反应的化学方程式为;
在草酸钙中钙元素的化合价为+2价、草酸根的化合价为-2价,根据化合物中正负化合价代数和为零及化学式书写原则可知,草酸钙化学式为。
Ⅱ. 氯化镁在通电条件下反应生成镁和氯气,该反应的化学方程式为;
步骤⑤是氯化锂和碳酸钠互相交换成分生成碳酸锂沉淀和氯化钠,属于复分解反应;
步骤④中草酸根与钙离子结合生成草酸钙沉淀,可除去钙离子,防止后续加入碳酸钠时生成碳酸钙杂质,提高碳酸锂纯度。
考向08 基础设施建设中的化学材料
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白鹤滩水电站、雅下水电站等重大工程使用大量金属材料(磁轭钢、钛合金)、水泥(CaCO₃、SiO2)和新能源技术。水泥生产涉及CaCO₃分解、CaO与SiO₂反应等。水轮机将水的重力势能转化为电能。
考向解码
① 材料分类:磁轭钢(铁合金)属于金属材料;水泥属于无机非金属材料。考查金属材料、无机非金属材料的辨别。
② 化学方程式书写:石灰石分解:CaCO3CaO+CO2↑;氧化钙与水反应:CaO + H2O = Ca(OH)2。
考查分解反应和化合反应的方程式书写。
③ 能量转化:水的重力势能 → 水轮动能 → 电能。考查能量转化形式。
④ 化合价标注:LiCoO2中Li为+1价,O为-2价,设Co为x,则+1 + x + 2×(-2)=0,x=+3。考查化合价的计算及化学用语(化合价标注)。
⑤ 化学计算:根据CaCO₃质量计算生成CO₂的质量。考查根据化学方程式的质量计算。
考法预测
1.(2025·重庆·模拟预测)水利工程是国民经济基础设施的核心部分。
(1)白鹤滩水电站采用国产百万千瓦级水轮发电机组,其组件使用的磁轭钢属于________(填“金属”、“合成”或“复合”)材料。
(2)国家地下水监测工程会监测水中的金属元素如钾、钠、钙、铅、汞等,其中属于人体中常量元素的有________种。
(3)水利工程使用了大量的金属。
①下列实验组合中,能得出铝、铜、银的金属活动性顺序的是________。
A.①④ B.②④ C.③④ D.①③
②下图是金属镧和稀硫酸反应的微观示意图,“甲”的离子符号是________。
【答案】(1)金属
(2)3/三
(3) C La3+
【详解】(1)磁轭钢是铁合金,合金属于金属材料,金属材料包括纯金属以及它们的合金。
(2)人体中的常量元素主要有:氧、碳、氢、氮、钙、磷、钾、硫、钠、氯、镁 。在钾、钠、钙、铅、汞中,钾、钠、钙属于人体常量元素,共 3 种。
(3)A、①中铝丝与稀硫酸反应能判断铝在氢前,④中铜丝与硝酸银溶液反应能判断铜比银活泼,不能得出铝、铜、银的金属活动性顺序,A 错误;
B、②中铜丝与稀硫酸不反应能判断铜在氢后,④中铜丝与硝酸银溶液反应能判断铜比银活泼,不能得出铝、铜、银的金属活动性顺序,B 错误;
C、③中铝丝与硫酸铜溶液反应,铝能置换出铜,说明铝比铜活泼;④中铜丝与硝酸银溶液反应,铜能置换出银,说明铜比银活泼,能得出铝>铜>银的金属活动性顺序,C 正确;
D、①中铝丝与稀硫酸反应能判断铝在氢前,③中铝丝与硫酸铜溶液反应能判断铝比铜活泼,不能得出铝、铜、银的金属活动性顺序,D 错误。
故选C。
②根据微观示意图,2 个La原子与 6 个反应生成 2 个“甲”离子、3 个H2分子,根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和个数不变,且反应前后电荷守恒,则“甲”的离子符号是La3+。
2.(2026·云南玉溪·一模)2025年7月19日,雅下水电站(雅鲁藏布江下游水电工程)正式开工,预计2030年部分机组发电,这项世纪工程建成后将提升电力、水利、交通等基础设施水平。
(1)建设中大量使用到水泥,其生产涉及多步反应,包含: 、。结合质量守恒定律,可推出X的化学式为___________,根据反应分析,生产过程中设备不能密闭,主要原因是___________。
(2)水电站的“动力核心”是水轮发电机组:发电时,水的重力势能先转化为水轮的动能,再通过发电机转化为___________能,为千家万户供电。
(3)若5tCaCO3 (相对分子质量为 100)完全参与上述反应,理论上可生成CO2的质量是多少?(写出完整计算过程)
【答案】(1) SiO2 反应生成二氧化碳气体,密闭环境下压强持续升高易损坏设备
(2)电
(3)解:设生成二氧化碳的质量为x
x=2.2t
答:理论上可生成二氧化碳的质量为2.2t。
【详解】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和个数不变。反应后Ca、Si、O的个数分别是1、1、3,反应前除X外Ca、Si、O的个数分别是1、0、1,则X含有1个Si、2个O,X的化学式为SiO2;
碳酸钙分解生成气体,密闭环境下压强持续升高易损坏设备。
(2)发电机的核心功能是将动能转化为电能。
(3)化学反应中各物质的质量比等于其相对分子质量与化学计量数的乘积之比,代入已知的质量即可计算出的生成量。
3.(2026·甘肃平凉·一模)当下的中国,在基础设施建设,人民生活水平提高等很多方面取得了举世瞩目的成就。请分析下列信息,回答相关问题。
(1)白鹤滩水电站全部机组投产发电,标志着我国在长江之上建成世界最大清洁能源走廊,这条走廊生产的电能替代了大量化石燃料,为实现“双碳”目标作出巨大贡献。请任写一种化石燃料:________。
(2)我国粮食产量稳居世界第一,化肥对农作物增产增收起到关键作用。中氮元素与氧元素的质量比为________,含有的阴离子为________(填离子符号)。
(3)我国自主研发的深远海漂浮式风电平台采用半潜式钢结构,可抵御17级台风,能在恶劣海况下保持平台姿态,钢属于________材料。
(4)我国新能源汽车产销量全球第一。新能源汽车主要使用锂电池,其电池中含有化学成分钴酸锂(),其中锂元素的化合价为+1,标出中Co的化合价________。
【答案】(1)
煤(或石油、天然气,任写其一即可)
(2)
(3)
金属
(4)
【详解】(1)三大化石燃料包括煤、石油、天然气。
(2)元素质量比为相对原子质量乘以原子个数的比值,中N、O质量比为;硝酸钾由钾离子和硝酸根离子构成,阴离子为硝酸根离子()。
(3)钢是铁碳合金,金属材料包括纯金属和合金,因此钢属于金属材料。
(4)化合物中正负化合价代数和为0,设Co化合价为,已知Li为+1价、O为-2价,可得,解得,化合价需标注在对应元素符号的正上方,故为。
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(30分钟限时练)
1.(2026·辽宁沈阳·模拟预测)中国的创新动力、发展活力勃发奔涌。C919大飞机实现试飞,神舟家族太空接力,麒麟芯片突破壁垒给中国制造增添了新亮色……
【C919大飞机筑梦蓝天】
(1)2025年3月30日,国产大飞机C919首航沈阳桃仙机场,C919机身使用了先进的铝锂合金,铝是一种常见的金属元素,其原子结构图如图所示,其最外层有______个电子,在化学反应中容易______(填“得”或“失”)电子。
(2)C919在中央翼缘条、发动机吊挂、球面框缘条、襟缝翼滑轨、垂尾对接接头等部位应用了钛合金。钛合金属于________(填“纯净物”或“混合物”),应用于C919的钛合金具有的优良性能有__(填标号)。
A.熔点低 B.密度大 C.可塑性好 D.抗腐蚀性好
【神舟飞船探秘苍穹】
从1999年到2025年,神舟一号到神舟二十号飞船见证了我国载人航天事业的辉煌。“神十六”航天员曾在燃烧科学实验柜中以甲烷为燃料进行在轨点火燃烧实验,观察到甲烷火焰与地面对照实验的火焰相比,显得短而圆且微弱。
(3)下列分析正确的是________(填标号)。
A.空间站甲烷燃烧,不需要氧气
B.空间站失重条件下燃烧的热气流向四周扩散,地面上热气流向上扩散
C.空间站失重条件下空气流动性差,甲烷燃烧的火焰比较微弱
(4)火箭的推进力量主要源于偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮的燃烧,其反应的化学方程式为:,其中X的化学式为________。
(5)飞船常使用的一种助燃剂液氧是由氧气加压降温制成的淡蓝色液体,氧气在该过程发生的变化属于________(填“物理”或“化学”)变化。
【麒麟芯片智领未来】
中国芯彰显中国“智”造,制备高纯硅(芯片的基材)的工艺流程如图:
(6)反应Ⅰ的基本反应类型是________反应(填基本反应类型)。
(7)反应Ⅱ需在无氧气环境中进行,原因是________________。
(8)上述生产流程中,可以循环利用的物质是________(填化学式)。
(9)现有纯度为95%的石英砂100吨,则理论上最多能获得高纯硅的质量为________吨(精确到0.1)。
【答案】(1) 3 失
(2) 混合物 CD
(3)BC
(4)
(5)物理
(6)置换
(7)
防止氢气与氧气混合高温发生爆炸,同时防止生成的硅在高温下被氧化
(8)
(9)46.2
【详解】(1)由铝原子结构示意图可知最外层电子数为3,小于4,化学反应中易失去电子达到稳定结构。
(2)合金是由多种物质组成的,属于混合物;
航空用钛合金需要可塑性好、抗腐蚀性好、密度小、熔点高,故选CD。
(3)A、燃烧必须有氧气参与,不符合题意;
B、失重环境无重力影响,热气流向四周扩散,地面热气流密度小向上扩散,符合题意;
C、失重条件下空气对流弱,氧气补给不足,因此火焰微弱,符合题意;
故选BC。
(4)根据质量守恒,反应前后原子种类和数目不变,计算可知2个X共含2个碳原子、4个氧原子,因此X为。
(5)液氧只是氧气的状态由气态变为液态,无新物质生成,属于物理变化。
(6)反应I为二氧化硅与镁反应生成氧化镁和硅,该反应是一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应,基本反应类型是置换反应。
(7)氢气是可燃性气体,和氧气混合高温易爆炸,且高温下生成的硅也会和氧气反应,因此需无氧环境。
(8)反应II生成的可作为反应物回到前面的流程中使用,可循环利用。
(9)石英砂中硅质量为,根据元素守恒,硅元素全部转化为单质硅,硅的质量为46.2吨。
2.(2026·陕西宝鸡·一模)建设生态文明与美丽中国,合理的垃圾分类、有效的垃圾回收与利用必不可少。
(1)垃圾分类,人人有责。可根据___________区分铜和铁。废报纸、矿泉水瓶应放入下列垃圾箱中的___________(填字母)。
a.有害垃圾 b.可回收垃圾 c.其他垃圾 d.厨余垃圾
(2)对厨余垃圾的处理有多种方式。厌氧发酵可产生沼气(主要成分)和等,沼气属于___________(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(3)氢能作为一种清洁低碳、热值高的绿色能源,被誉为21世纪的“终极能源”。目前一种可行制氢方案是通过光电作用将光能转化为电能,进而通过电解水生成氢气。如图是简单电解水模拟装置,该装置b段电极接电源的___________极(填“正”或者“负”)。
【答案】(1) 颜色 b
(2)可再生
(3)正
【详解】(1)铜是紫红色金属,铁是银白色金属(铁粉是黑色),可以根据颜色区分铜和铁。废报纸、矿泉水瓶可被重复利用,属于b可回收垃圾。
(2)沼气消耗后可以很快得到补充,属于可再生能源。
(3)电解水时,“正氧负氢,氢二氧一”,即正极产生氧气,负极产生氢气,体积比是1:2,则根据图示b是正极。
3.(2026·河南周口·模拟预测)2025年7月14日,全球化工领域的历史性盛会——第12届世界化学工程大会暨第21届亚太化工联盟大会在北京召开。此次会议聚焦能源转型、绿色化工、纳米材料等前沿领域作报告。
(1)能源转型逐渐成为全球共识。世界能源正在向多元、清洁、低碳转型,几种能源结构变化如图。下列说法不正确的是_____(填字母)。
A.煤、石油、天然气都是化石能源 B.2020年~2024年煤炭所占比例变化的趋势是减小
C.图中新能源可以是太阳能、风能等 D.可燃冰被视为传统能源的替代能源,其优点是可再生
(2)空气中富含氮气,为寻找新的替代能源,工业上以天然气(主要成分)和空气为原料合成氨气,流程如图所示:
①“空气分离”中分离出来的的气体体积比约为_______,都是由________(填“离子”“分子”或“原子”)构成的。
②“氧化制氢”约在1300℃~1500℃条件下进行,其反应的化学方程式为_________。
③“合成氨”需要在高温、高压、催化剂条件下进行,该反应的基本反应类型为_________。
④流程中为了提高反应物的利用率,节约资源,可以将哪些物质返回到合成氨设备中循环利用?______
(3)通过研究,科学家发现氨气是一种清洁能源,在纯氧中可以完全燃烧,只生成水和氮气。下表为氨气和氢气的部分信息:
性质名称
颜色、气味
熔点/℃
沸点/℃
25℃水中溶解度
标况下密度
氨气
无色、刺激性
456
0.6942
氢气
无色、无味
0.0015
0.0899
由上表分析可知液氨有望取代液氢成为新一代绿色能源的原因有:
①燃烧也没有污染;另外因为______________,所以泄漏时易发现,同时由于它易溶于水,便于用水加以处理。
②氨气的沸点()比氢气()高,____________。
(4)氨气可以除去汽车尾气排放出的气体(主要有NO和),防止污染环境。反应的化学方程式为。若处理60 g NO,理论上消耗氨气的质量为多少?
【答案】(1)D
(2) 78:21(或4:1等合理即可) 分子 化合反应 氮气和氢气(或和)
(3) 它有刺激性气味 更易液化,便于储存和运输(合理即可)
(4)解:设理论上消耗氨气的质量为x。
答:理论上消耗氨气的质量为68 g。
【详解】(1)A、煤、石油、天然气都是由古代生物遗骸经过漫长地质年代形成的,属于化石能源,该说法正确。
B、从柱状图可以看出,2020~2024年煤炭(浅灰色部分)的占比逐年降低,趋势是减小的,该说法正确。
C、太阳能、风能都属于清洁的新能源,符合图中“新能源”的范畴,该说法正确。
D、可燃冰是天然气水合物,属于不可再生能源(形成周期极长,消耗后无法在短时间内再生),因此“可再生”的描述错误,该说法不正确。
(2)①空气中氮气约占78%,氧气约占21%,因此N2、O2的体积比约为4:1(或约78:21,简化为4:1)。 N2、O2都是由分子构成的(氮气分子N2、氧气分子O2)。
②流程中,CH4和O2在1300℃~1500℃条件下反应,生成CO和H2,反应的化学方程式为。
③合成氨的反应为:N2+ 3H22NH3,该反应是两种物质生成一种物质,属于化合反应。
④从流程中可以看到,氨分离后会分离出未反应的氮气和氢气(或和),将这两种物质返回合成氨设备,可提高原料利用率、节约资源。
(3)①氨气具有刺激性气味,泄漏时可以被人轻易察觉,同时氨气易溶于水,便于用水处理。
② 氨气的沸点(-33.3℃)比氢气(-252.8℃)高,说明液氨更易液化,便于储存和运输(合理即可)。
(4)详见答案。
4.(2026·上海杨浦·二模)今年3月,我国成功完成世界首例绿氨出口交易,标志着中国在清洁能源领域迈出重要一步。我国借助“绿电—绿氢—绿氨”全链条开展绿氨生产及供能的流程如图。
(1)绿电是指在生产过程中排放量为零或趋近于零的电力。下列不属于绿电的是____。
A.太阳能发电 B.风力发电 C.火力发电 D.水力发电
(2)制取“绿氢”的核心工艺是电解水制氢。
①电解水制氢的化学方程式正确的是____。
A. B.
C. D.
②制氢的电解液通常为20%~30%的KOH溶液。反应一段时间后,电解液浓度会____(填“增大”“减小”或“不变”)。
③为实现电解液的循环使用,应添加的最适宜的试剂是_____。
A.30%KOH溶液 B.20%KOH溶液 C.KOH固体 D.水
(3)当前工业上主要采用高温、高压及催化剂存在的条件下使氮气与氢气发生反应的方法来制备氨气()。
①制备氨气的化学方程式为_______。
②科学家开展研究探寻新型催化剂,以取代当前所使用的催化剂,请预测新型催化剂具有的优势功能:______。
(4)供能时,为使氨气充分燃烧,可采用的方法是_______。
(5)在储存和运输能源的过程中,通常会将气体转化为液态。下表是氨气与氢气的特性对比。
能量种类
质量能量密度MJ/kg
体积能量密度MJ/L
所需仓容/
氨气(沸点:)
18.6
11.5
3121
氢气(沸点:)
120
8.5
4223
*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。
氢气本身就是绿色能源,依据表中信息,分析说明将氢气转化为氨气进行储运的原因。
【答案】(1)C
(2) A 增大 D
(3) 降低反应所需的温度或压强,减少能耗; 提高催化效率,加快反应速率; 提升氨气的产率;更环保、更稳定、使用寿命更长等(合理即可)
(4)增大氧气的通入量(提供充足的O2); 将氨气和氧气充分混合(增大接触面积); 增大压强等(合理即可)
(5) ① 氨气沸点更高,更易液化,储存运输的条件更易实现、成本更低;
② 氨气的体积能量密度更高,相同体积可储存更多能量;
③ 储运相同能量时,氨气所需仓容更小,更节省仓储空间,储运效率更高。
【详解】(1)绿电是生产过程中CO2排放量为零或趋近于零的电力。 太阳能、风力、水力发电都属于清洁能源,几乎不排放CO2; 火力发电需要燃烧化石燃料,会大量排放CO2,不属于绿电。 故选C。
(2)①电解水生成氢气和氧气,化学方程式为,故选A。
②电解KOH溶液时,实质是电解水,KOH的质量不变,溶剂水减少,因此电解液浓度会增大。
③电解过程中水被消耗,KOH浓度升高,为循环使用电解液,需要补充水,使浓度恢复到20%~30%,故选D。
(3)①用高温、高压及催化剂存在的条件下使氮气与氢气发生反应的方法来制备氨气(),化学方程式为。
②降低反应所需的温度或压强,减少能耗; 提高催化效率,加快反应速率; 提升氨气的产率;更环保、更稳定、使用寿命更长等(合理即可)。
(4)根据燃烧的条件,可采用的方法: 增大氧气的通入量(提供充足的O2); 将氨气和氧气充分混合(增大接触面积); 增大压强等(合理即可)。
(5)将氢气转化为氨气储运的原因: ① 氨气沸点更高,更易液化,储存运输的条件更易实现、成本更低; ② 氨气的体积能量密度更高,相同体积可储存更多能量; ③ 储运相同能量时,氨气所需仓容更小,更节省仓储空间,储运效率更高。
5.(2026·湖南永州·一模)阅读下面科普短文,依据文章内容回答问题。
为化学创造“新空间”的金属有机框架(MOF)—给材料装上“智能口袋”
2025年,诺贝尔化学奖授予了北川进、理查德·罗布森和奥马尔·亚吉三位科学家,以表彰他们开创并发展了“金属有机框架材料(简称MOF)”。你可能觉得“化学”“材料”这些词离生活很远,但其实MOF就像一个会呼吸、会思考的智能材料,正在悄悄改变我们的世界。
MOF是一种多孔的晶体材料。由金属离子和有机分子像搭乐高积木一样组装而成——金属离子作为连接点,有机分子作为连接杆,形成内部布满规则孔洞的立体网格结构,这些孔洞大小可调,小到肉眼看不见,但可以像口袋一样精确选择性地捕捉、储存和释放特定分子。如果说活性炭像一个“什么都吸的海绵”,那么MOF就像一个“只抓特定目标的智能网兜”,因此MOF也被比喻为“分子智能收纳盒”。
MOF可广泛应用于环境与水资源,比如在一些干旱地区,科学家正在研发基于MOF的“空气取水装置”。这种材料晚上能吸收空气中的水分子,白天被太阳一晒,就会把干净的水释放出来——就像材料自己在“呼吸”一样;也能高效捕获二氧化碳,助力碳中和;可以利用其多孔结构能安全、高效地储存氢气等清洁能源气体;在生物医药方面,MOF可作为药物载体,将药物精准输送至病灶部位,提高疗效并减少副作用;还可储存、分离有毒气体,催化化学反应或导电等等。
(1)MOF是由______一起组成的多孔材料。
(2)MOF应用情景广阔,在解决人类面临的重大挑战方面的应用是______(写一条)。
(3)请写出利用MOF催化臭氧(化学式为O3)为氧气的化学方程式为______。
(4)工业上也可采用金属有机框架材料(MOF选择性吸附某种气体而进行分离(如图),该材料能吸附CO2而不能吸附CO可能的原因是______(选“A”,“B”或“C”)。
A.CO2分子直径大于该材料孔径
B.CO分子直径小于该材料孔径
C.CO2分子直径小于该材料孔径,而CO分子直径大于该材料孔径
【答案】(1)金属离子和有机分子
(2)环境与水资源;储存清洁能源气体;生物医药;储存、分离有毒气体,催化化学反应或导电等符合题意的任意一条即可
(3)
(4)C
【详解】(1)根据原文描述“MOF是一种多孔的晶体材料,由金属离子和有机分子像搭乐高积木一样组装而成”,故填:金属离子和有机分子。
(2)原文列举了MOF在解决人类发展问题中的多种应用,如环境与水资源;储存清洁能源气体;生物医药;储存、分离有毒气体;催化化学反应或导电等等,任选一条合理即可。
(3)臭氧在MOF催化的条件下反应生成氧气,该反应的化学方程式为。
(4)由图可知该MOF的孔径为0.33~0.35nm,CO2对应分子长度为0.338nm,小于材料孔径,可进入孔洞被吸附;CO对应分子长度为0.376nm,大于材料孔径,无法进入被吸附,故选C。
6.(2026·广东深圳·一模)我国提出力争在2060年前实现“碳中和”,充分体现了解决气候问题的大国担当。“筑梦”活动小组开展了“低碳有我”实践活动。
任务一:调查碳排放
(1)“碳中和”、“低碳有我”中的碳指的是___。
A.碳元素 B.碳单质 C.二氧化碳
(2)调查发现,全社会的碳排放80%以上来自能源活动。将化石能源转化为清洁能源、开发可再生能源等为能源利用开辟了新途径。请列举一种可再生能源:________。
任务二:探究碳固定
吸收可以“固碳”。为了探究浓度对固碳速率的影响,小组同学将粉末与少量蒸馏水混合均匀,压制成形状一样的固碳样品块,在相同条件下进行实验,数据如图所示:
(3)“固碳”的原理为_________(用化学方程式表示)。
(4)由上图曲线得出的结论是________,固碳速率越大。
任务三:计算碳转化
我国科学家利用直接合成乙醇()的研究已取得重大突破,其反应的化学方程式为:。
(5)用上述方法处理44kg,假设完全转化生成乙醇()的质量为?(根据化学方程式计算,写出计算过程)
【答案】(1)C
(2)太阳能(或风能、地热能、氢能、生物质能等,任写一种即可)
(3)
(4)在相同条件下,二氧化碳浓度越大
(5)解:设生成乙醇的质量为x;
,。
答:处理44kg二氧化碳,生成乙醇的质量为23kg。
【详解】(1)“碳中和”、“低碳有我” 中的 “碳” 指的是二氧化碳,主要关注的是温室气体二氧化碳的排放与吸收,而非碳元素或碳单质。
(2)可再生能源是指可以在自然界里源源不断地得到补充的能源。太阳能(或风能、地热能、氢能、生物质能等,任写一种即可)
(3)氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,从而吸收二氧化碳,实现 “固碳”。化学方程式为。
(4)从图中曲线可见,浓度为 75% 的曲线吸收量最大,50% 次之,10% 最小,说明二氧化碳浓度越大,固碳速率越大。
(5)见答案。
7.(2026·福建漳州·二模)我国拥有约15亿亩的盐碱地,改良盐碱地可扩大耕地,保障粮食安全。
(1)认识盐碱地:地下的盐分随水分升到地表,水分蒸发后土壤盐分升高,影响作物生长。
①我国气候差异明显,长江流域降水多、下渗强;华北平原光照强、蒸发旺,两者更易出现盐碱地的是___________。
②某地区春季蒸发旺盛,秋季温度低,会出现“春泛盐、秋泛硝”的现象,这里的“盐”指NaCl,“硝”指Na2SO4.结合溶解度曲线,“春泛盐”需经过___________(填“降温结晶”或“蒸发结晶”)过程,解释“秋泛硝”的原理___________。
③盐碱地种植作物易烧苗,原因是土壤盐分浓度___________(填“>”或“<”)植物细胞液浓度,导致细胞失水。
④盐碱地容易“缺磷少氮”,种植作物时最好施用的复合肥是___________(填字母)。
a. b. c.
(2)改良盐碱地:小福用AI查询资料了解改良方法。
物理改良法:常引淡水灌溉以溶解盐分,再将高盐水分排出。
化学改良法:用石膏(CaSO4)改良富含Na2CO3的盐碱地。
生物改良法:施加含芽孢杆菌的菌肥进行改良。
①物理改良法:引淡水灌溉的目的是___________。
②化学改良法:和反应生成和,该反应属于___________(填基本反应类型)。
③生物改良法:芽孢杆菌分解秸秆产生的物质能使碱性土壤pH___________(填“升高”或“降低”),得到接近中性的土壤。
【答案】(1) 华北平原 蒸发结晶 硫酸钠的溶解度受温度的影响比较大,秋季温度降低,硫酸钠的溶解度变小,有大量硫酸钠析出 a
(2) 降低土壤中盐分的浓度 复分解反应 降低
【详解】(1)①华北平原光照强、蒸发旺盛,盐分易随水分上升到地表后积累,比降水多、下渗强的长江流域更易形成盐碱地。
②氯化钠溶解度受温度影响很小,春季蒸发旺盛,水分减少,氯化钠通过蒸发结晶析出;从溶解度曲线可知,溶解度随温度降低明显减小,秋季温度下降,硫酸钠溶解度骤减,结晶析出,即“秋泛硝”。
③根据渗透作用原理,当土壤盐分浓度大于植物细胞液浓度时,细胞失水出现烧苗现象。
④缺磷少氮需要同时含氮、磷元素的复合肥:a的同时含氮、磷,符合要求;b只含磷,c含氮、钾不含磷,b、c均不符合。
(2)①淡水可以溶解土壤中的盐分,后续排出高盐水分即可降低土壤的含盐量。
②该反应是两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物,符合复分解反应的特征。
③碱性土壤的pH大于7,改良至接近中性时,pH会降低。
27.(2026·广西崇左·一模)阅读短文并回答问题。
二氧化碳是引起温室效应的主要气体。我国提出“双碳”目标后,二氧化碳的减排与资源化利用成为重要课题。
工业生产中产生的大量二氧化碳,常用氢氧化钠溶液对其吸收处理。我国科学家还实现了二氧化碳人工合成淀粉的技术突破,该技术不依赖耕地,为粮食安全和碳中和目标提供了重要支撑。其技术路径:先利用太阳能电解水制取“绿氢”,再将二氧化碳与氢气在催化剂作用下合成甲醇(CH3OH)和水,最后经酶催化聚合生成淀粉。某科研团队探究温度和分子筛膜对二氧化碳转化为甲醇产率的影响,得到如图所示的实验数据。
除了这类资源化技术,还可通过开发太阳能、风能等清洁能源,减少化石燃料使用,从而有效降低二氧化碳排放,助力实现“双碳”目标。
(1)下列属于氢氧化钠俗称的是_______(填字母)。
a.烧碱 b.生石灰 c.纯碱
(2)常见化石燃料有煤、_______、天然气等。
(3)从短文中可知,降低二氧化碳排放的途径有_______(写一种即可)。
(4)写出利用二氧化碳合成甲醇的化学方程式:_______。
(5)对比图中两条曲线,可以得出的结论是_______。
(6)根据短文分析,下列关于二氧化碳人工合成淀粉技术的说法,错误的是_______(填字母)。
A.最终产物为淀粉,可缓解粮食危机
B.该技术利用化石能源电解水制取“绿氢”
C.该技术不依赖耕地,可减少对土地资源的依赖
【答案】(1)a
(2)石油
(3)开发太阳能、风能等清洁能源(或减少化石燃料使用)
(4)CO2+3H2CH3OH+H2O
(5)相同温度下,有分子筛膜时甲醇产率更高
(6)B
【详解】(1)氢氧化钠俗称烧碱、火碱、苛性钠
(2)常见化石燃料为煤、石油、天然气
(3)结合短文“,还可通过开发太阳能、风能等清洁能源,减少化石燃料使用,从而有效降低二氧化碳排放,助力实现“双碳”目标。”推断可以填写开发太阳能、风能等清洁能源(或减少化石燃料使用)
(4)“二氧化碳与氢气在催化剂作用下合成甲醇(CH3OH)和水”可推断出反应物与生成物和反应条件,注意化学方程书写规则
(5)相同温度下,有分子筛膜的甲醇产率一直在无分子筛膜的甲醇产率之上,可推出相同温度下,有分子筛膜时甲醇产率更高。
(6)短文中有提到利用太阳能电解水制取“绿氢”,B错误。
8.(2026·福建泉州·一模)兴趣小组以“海洋”为主题开展项目式实践活动。
活动一:认识海洋资源
(1)海洋资源非常丰富,如盐类、淡水、______(写一点)。
活动二:了解海水制氢
(2)电解海水制氢前要先将海水淡化,蒸馏是海水淡化的一种方法,其过程为:海水水蒸气淡水。从微观角度看,b过程中发生改变的是_____。
(3)我国科研团队研制出海水制氢新技术(如图),图中隔膜的作用是______,方框中是电极a产生的气体,其微观示意图是______。
活动三:模拟海水制盐
(4)海水样品(含少量等杂质)经过滤、蒸发、洗涤、干燥,得到较纯净的海盐。
温度/℃
20
100
溶解度/g/
NaCl
35.9
39.8
74.5
159.0
①结合上表数据可知,蒸发过程中不会随NaCl结晶而析出的原因是______。
②20℃时,结晶后残留液中NaCl的质量分数为______(列计算式即可)。
(5)物质提纯的两种基本思路:①去除杂质;②提取目标物。海水制盐中过滤是利用思路______(填序号)。
【答案】(1)海洋生物资源(或矿产资源、可燃冰、石油、天然气)
(2)分子间的间隔(或分子间距离减小、分子间隔变小)
(3) 阻止离子通过,允许水分子通过(或只允许水分子通过)
(4) 相同温度下氯化钙溶解度远大于氯化钠,蒸发时还未达到饱和
(5)①
【详解】(1)海洋资源包括海洋生物资源、矿产资源、可燃冰、石油、天然气等。
(2)b过程是水蒸气冷凝成液态水,属于物理变化,分子本身不变,改变的是分子间的间隔(或分子间距离减小、分子间隔变小)。
(3)从图中可以看出,隔膜的作用是阻止离子通过,允许水分子通过(或只允许水分子通过)。
从图中可以看到,电极b产生的是氢气,因此图中电极a一侧产生的是由两个氧原子构成的分子,即分子,微观示意图为:。
(4)查表可得,20℃时,NaCl 溶解度 35.9 g,溶解度 74.5 g ,因此溶解度远大于 NaCl,相同温度下氯化钙溶解度远大于氯化钠,蒸发时还未达到饱和,所以不会析出。
此时溶液为 NaCl 的饱和溶液,质量分数=。
(5)过滤是去除不溶性杂质(如泥沙),属于①。
9.(2026·安徽芜湖·一模)同学们就“海洋资源的综合利用”展开了项目式学习。
活动一:认识海洋资源
【查阅资料】海洋资源包括海洋化学资源、矿物资源、生物资源和动力资源等。
(1)海洋中的生物资源极其丰富,很多海产品中富含碘,这里的“碘”指_______(填“元素”“原子”或“分子”)。
活动二:了解海水淡化技术
目前海水淡化的主流方法有蒸馏法(图1)和反渗透法(图2)。
(2)【小组交流】如图2加压一段时间后,淡化后的淡水可用于_______(写一个)。
活动三:模拟海水晒盐
海水中含有氯化钠、硫酸镁等可溶性物质和少量泥沙,同学们在实验室中模拟海水晒盐的过程(图3),海水中两种主要物质的溶解度(图4)。
(3)如图3,过滤操作使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、_______。过滤后得到的滤液是氯化钠的_______(填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(4)同学们为除去粗盐中的硫酸镁,将粗盐放到烧杯里,加入一定量70℃的水,并趁热过滤,趁热过滤的原因是_______。
【答案】(1)元素
(2)生活饮用水、农业灌溉、工业生产等(合理即可)
(3) 漏斗 饱和
(4)70℃时硫酸镁溶解度较大,趁热过滤可让大部分硫酸镁留在滤液中,防止降温后硫酸镁析出混入氯化钠中
【详解】(1)海洋中的生物资源极其丰富,很多海产品中富含碘,这里的“碘”指元素;
(2)海水淡化得到的淡水已经脱盐,可用于生活饮用水、农业灌溉、工业生产等(合理即可);
(3)过滤操作用到的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒、漏斗;海水蒸发后已经析出氯化钠晶体,有溶质晶体析出的溶液,是该溶质的饱和溶液,因此滤液是氯化钠的饱和溶液;
(4)由溶解度曲线可知,硫酸镁在70℃时溶解度最大,温度降低后溶解度减小;趁热过滤可以让硫酸镁大部分溶解在滤液中,不会降温析出混入氯化钠中,从而除去粗盐中的硫酸镁杂质。
10.(2026·四川南充·二模)氢能是来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源。为了实现碳中和目标和能源低碳转型,世界主要经济体陆续出台或更新氢能发展战略,提升了氢能和绿氢(利用可再生能源电解水制取的氢气)的发展目标。在我国碳达峰碳中和战略部署中,氢能已作为深入推进能源生产和消费革命,构建清洁低碳、安全高效能源体系的重要领域。2022年3月,国家发改委和国家能源局联合发布《氢能产业发展中长期规划(2021—2035年)》。我国氢能发展是我国实现“双碳”目标的重要途径之一,氢能在发电侧、电网侧和负荷侧均有广泛的应用场景,是中国新型电力系统建设的优质介质。随着能源消费模式的转变,氢能在未来的能源结构中将占据重要位置,但要实现其广泛应用,需要攻克一系列技术、经济和基础设施方面的挑战,目前,绿氢的成本远高于传统的灰氢(由化石燃料制取),从生产到应用,氢能产业链的多个环节都存在技术难题,氢气独特的物理化学性质使其储存和运输成为产业发展的关键瓶颈,
根据上文,回答下列问题。
(1)“绿氢”指的是________。
(2)要实现能源转型,就要大力发展非化石能源,下列能源属于非化石能源的是________。
A.风电 B.光伏 C.核电
(3)由图像可知:目前氢气的主要来源________(填“天然气和煤”、“醇类”或“水”)。
(4)氢化镁()是一种极具应用前景的固态储氢材料,但氢化镁遇水或潮湿空气会迅速反应放出氢气,因此必须在干燥环境下储存和操作,请写出氢化镁遇水反应的化学方程式________。
(5)“氢气独特的物理化学性质使其储存和运输成为产业发展的关键瓶颈”,这里的“物理化学性质”指的是氢气具有________的性质。
【答案】(1)利用可再生能源电解水制取的氢气
(2)ABC
(3)天然气和煤
(4)
(5)密度小易泄漏、具有可燃性(合理即可)
【详解】(1)绿氢是指利用可再生能源电解水制取的氢气。
(2)化石能源包括煤、石油、天然气等,是由远古生物遗骸转化形成的能源,而风电、光伏、核电均不属于化石能源。
(3)由图像可知,天然气和煤制氢占比66%,远高于其他来源,是目前氢气的主要来源。
(4)根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,反应物为和,除生成外,另一种产物为,其反应的化学方程式为。
(5)氢气密度远小于空气,极易扩散泄漏,且氢气具有可燃性,与空气混合遇明火易发生爆炸,因此储运难度大。
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热点01 社科热点素材
热点速递 考法破译 限时实战
第一部分 热点信息解码 融合热点考点,明确备考方向
热点速览 考向解码 考法预测
考向01 载人航天中的化学技术
考向02 绿色能源与氢能技术
考向03 MOF材料及其应用
考向04 碳中和与CO₂转化
考向05 碳纤维与复合材料
考向06 粮食安全与化肥施用
考向07 海洋资源综合利用
考向08 基础设施建设中的化学材料
第二部分 热点限时训练 活用热点素材,精练解题能力
热●点●信●息●解●码
考向01 载人航天中的化学技术
热点速览
我国载人航天工程“再生式”环控生保系统实现了氧气和水等生命必需资源的循环利用,技术水平跻身世界先进前列。其核心技术为“三步制氧法”:
CO₂吸附-解吸浓缩:利用分子筛或固态胺吸附航天员呼出的CO₂,再通过真空或加热解吸,得到高浓度CO₂。该过程没有新物质生成,属于物理变化。
加氢反应生成水:将装置Ⅰ得到的CO₂与电解水产生的H₂在催化剂作用下反应,生成CH₄(甲烷)和H₂O。
电解水制氧:将装置Ⅱ生成的水以及舱内回收的水进行电解,产生O₂供航天员呼吸,同时产生的H₂循环回装置Ⅱ。
此外,航天器还使用多种CO₂清除技术:
LiOH清除:LiOH与CO₂反应生成Li₂CO₃和水,适用于短期任务,但LiOH不可再生。
固态胺吸附:可在真空条件下再生,用于中长期任务。
分子筛吸附:吸附能力强,高温再生,用于多人长期任务。
航天材料方面,火箭外壳使用碳纤维复合材料(如T1000级),具有高强度、低密度、耐高温等特性。
钛合金应用于发动机吊挂、球面框缘条等部位,具有可塑性好、抗腐蚀性强、密度小等优点。偏二甲肼(C₂H₈N₂)与四氧化二氮(N₂O₄)作为火箭推进剂,燃烧反应为:C₂H₈N₂ + 2N₂O₄ 2CO₂ + 4H₂O + 3N₂。铁酸镍(NiFe₂O₄) 作为催化剂,可将航天员呼出的废气转化为所需气体。
考向解码
① 物理变化与化学变化的判断。吸附-解吸过程中,CO₂分子被物理捕获后释放,分子结构未改变,属于物理变化;CO₂加氢和电解水均有新物质生成,属于化学变化。考查物理变化与化学变化的本质区别(是否有新物质生成)。
② 根据信息书写化学方程式。CO₂与H₂反应生成CH₄和H₂O,条件:一定条件,如催化剂、加热。考查根据文字信息正确书写化学方程式,配平及标注反应条件。
③ 化合价计算。NiFe₂O₄中Fe为+3价,O为-2价,设Ni的化合价为x,根据化合物中各元素正负化合价代数和为零:x + 2×(+3) + 4×(-2) = 0 → x = +2。考查利用化合价规则计算未知元素化合价。
④ 材料分类。碳纤维(碳纤维与树脂基体复合)属于复合材料;钛合金(钛与其他金属熔合)属于金属材料;金刚石、石墨属于碳单质。考查金属材料、复合材料、合成材料、无机非金属材料的判别。
⑤ 原子结构与元素周期表。铝原子结构示意图:原子核外13个电子,排布为2、8、3,最外层3个电子,易失去形成Al³⁺。铍原子:原子序数4,核外电子排布2、2,位于第二周期(电子层数=周期数),最外层2个电子,为金属元素。考查原子结构示意图的识别、最外层电子数与化学性质的关系、周期表位置判断。
⑥ 质量守恒定律的应用。偏二甲肼燃烧反应:C₂H₈N₂ + 2N₂O₄ 2CO₂ + 4H₂O + 3X,根据反应前后原子种类、数目不变:左边C、H、N、O原子数分别为2、8、6、8,右边CO₂和H₂O中C、H、O分别为2、8、8,缺少6个N原子,故3X含6个N,X为N₂。考查根据化学方程式推断未知物的化学式。
⑦ 溶解度与气体吸附。相同温度下,CO₂分压在0~2.0 kPa范围内,CO₂吸附量随分压增大而增大。考查溶解度/吸附量曲线图的解读能力。
⑧ 燃烧与灭火原理。神舟飞船中甲烷燃烧实验观察到火焰短而圆且微弱,原因是失重条件下空气流动性差,氧气补充不足。地面上热气流向上扩散,而空间站中热气流向四周扩散。考查燃烧条件、重力对燃烧的影响。
考法预测
1.(2026·湖南郴州·一模)我国载人航天环控生保技术跻身世界先进水平。我国自主研发的“再生式”环控生保系统,实现了氧气和水等生命必需资源的循环利用。其中,处理航天员呼出的二氧化碳是核心技术之一,该技术为三步制氧法,主要包括二氧化碳吸附-解吸浓缩(装置Ⅰ)、加氢反应生成水(装置Ⅱ)、电解水制氧(装置Ⅲ)三个环节,可以将二氧化碳转化为生命所需的氧气,实现制氧系统维持氧再生循环。简易流程如图所示。
(1)为保护宇航员的生命安全,“环控生保系统”向舱内输送的可供呼吸的气体是________。
(2)结合流程图,装置________没有发生化学反应。(填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)
(3)电解水产生的氢气与宇航员呼出的二氧化碳在特殊反应器(装置Ⅱ)中一定条件下进行反应,反应原理为________(用化学方程式表示)。
(2026·湖南娄底·二模)阅读以下材料,回答下面小题。
2025年11月25日,神舟二十二号载人飞船成功发射,这是中国载人航天工程第一次应急发射任务。
2.飞船发射使用的火箭外壳中含有碳纤维、金刚石和石墨。下列有关说法正确的是
A.碳纤维属于复合材料 B.金刚石和石墨组成元素不同
C.金刚石和石墨的性质相同 D.作为火箭外壳的碳纤维化学性质很活泼
3.铍元素是飞船材料的重要组成元素,铍元素在元素周期表中的部分信息及原子结构示意图如图所示,下列说法正确的是
A.铍元素属于非金属元素 B.铍元素位于第一周期
C.铍原子的中子数为4 D.氯化铍的化学式为
4.铁酸镍()可将航天员呼出的废气转化为航天员需要的气体,中的化合价为+3,则Ni的化合价为
A.+3 B.+2 C.0 D.+1
5.(2026·广东·一模)阅读材料,回答下列问题。
清除是载人航天器环境控制和生命保障的重要问题,目前主要包括LiOH清除、固态胺吸附和分子筛吸附等方式。LiOH清除利用LiOH能与发生反应,得到一种能溶于水的盐。由于不可再生,该技术目前多用于短期载人航天任务。固态胺能吸附和水蒸气,且可在真空条件下再生,因此可用于中长期载人航天任务。研究发现,分压和温度对吸附量有影响,如图1所示。分子筛中的吸附剂是沸石,沸石的吸附能力强,且能在高温条件下再生,因此多应用在多人、长期航天任务中。水会影响沸石的吸附性能,通常需对沸石进行干燥处理。相同温度下,干燥时间对不同种类沸石吸附量的影响如图2所示。
科学家们会依据任务持续时间、成员人数及对应的消耗品、设备质量等因素,选择适合的清除技术,以保障宇航员的生命安全。
依据文章内容回答下列问题。
(1)是造成___________加剧的主要气体。
(2)目前航天器中的清除技术有___________(写出一种即可)。
(3)已知LiOH具有与类似的性质,请写出LiOH溶液与反应的化学方程式___________。
(4)分析图1,可得出结论:相同温度下,在0-2.0kPa范围内,___________。
(5)分析图2可知,同一温度下,干燥时间相同时,沸石A的吸附量___________沸石B的吸附量(填“<”或“>”)。
(6)下列说法正确的是___________(填字母)。
A.由于LiOH不可再生,因此不能用于载人航天任务
B.固态胺能吸附,可在真空条件下再生,可用于中长期载人航天任务
C.分子筛对的吸附能力强,且可循环利用,多用于长期航天任务
考向02 绿色能源与氢能技术
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在全球能源转型和“双碳”目标背景下,绿色能源成为热点。我国在“绿电—绿氢—绿氨”全链条技术上取得突破。
绿电:指生产过程中CO₂排放量为零或趋近于零的电力,如太阳能发电、风力发电、水力发电等。
绿氢:利用可再生能源电解水制取的氢气。核心反应:2H2O 2H2↑+O2↑。电解液通常为20%~30%的KOH溶液,反应一段时间后,水减少,KOH浓度增大。
绿氨:由绿氢与氮气在高温、高压、催化剂条件下合成。氨气可作为清洁燃料,燃烧生成N₂和H₂O,无污染。
绿色甲醇:CO₂加氢合成甲醇,甲醇被称为“零碳”燃料,因为其碳来源于捕集的CO₂,燃烧排放的CO₂不额外增加大气总量。
储运对比:氨气沸点(-33.3℃)高于氢气(-252.8℃),更易液化;氨气体积能量密度(11.5 MJ/L)高于氢气(8.5 MJ/L),储运相同能量时所需仓容更小。
考向解码
① 绿色能源与化石能源的辨别。绿色能源:太阳能、风能、潮汐能、氢能、地热能等,使用过程中不产生或极少产生CO2。化石能源:煤、石油、天然气,燃烧产生大量CO2。考查能源分类及对环境的影响。
② 电解水制氢的化学方程式。正确写法::2H2O 2H2↑+O2↑。常见错误:写成:2H2O H2↑+O2↑,或产物写成H2O2。考查化学方程式的配平、气体符号标注。
③ 电解液浓度变化。电解KOH溶液实质是电解水,KOH质量不变,溶剂水减少,故KOH浓度增大。为循环使用电解液,需补充水(而不是KOH固体或溶液)恢复到初始浓度。考查溶液浓度变化分析及实验操作。
④ “零碳”含义的理解。甲醇中的碳来源于捕集的CO2(如从工业废气或空气中捕集),甲醇燃烧释放的CO₂又回到大气,没有新增碳排放,实现碳循环。注意:“零碳”不是不产生CO₂,而是净排放为零。考查碳中和、碳循环概念。
⑤ 化学方程式与反应类型。合成氨反应是化合反应,反应条件是高温、高压、催化剂。考查基本反应类型(化合反应)的判断。
⑥ 物理变化判断。氢气加压降温变为液氢,状态改变,分子本身不变,属于物理变化。考查物理变化与化学变化的区别。
⑦ 根据化学方程式计算。,生产10 t甲醇,理论上可减少二氧化碳排放的质量是多少:根据比例关系计算得13.75t。考查根据化学方程式的质量计算。
⑧ 氨气与氢气储运特性对比.表格数据:氨气沸点高→易液化;氨气体积能量密度高→相同体积储存能量更多;氨气有刺激性气味→泄漏易察觉;氨气易溶于水→便于处理。考查信息提取与分析能力。
考法预测
1.(2026·天津东丽·一模)能源的开发与利用有力地促进了社会的发展。
(1)化石燃料主要包括煤、石油和_______。
(2)开发利用绿色能源功在当代、利在千秋。下列属于绿色能源的是______(填序号)。
A.潮汐能 B.煤炭 C.氢气
(3)嫦娥五号成功发射,开启了我国首次地外天体采样并返回之旅。火箭使用肼作燃料,燃烧的化学反应方程式为,则的化学式为__________。
(4)在一定条件下,二氧化碳和氢气可以按照不同比例反应,生成不同物质。若只生成一种产物就能实现“零排放”,这种产物可能是______(填序号)。
A.甲醇() B.乙醇() C.甲酸() D.乙酸()
(5)丙烷()是液化石油气的成分之一,将一定量的丙烷在密闭容器中燃烧,生成和的质量比为,生成的质量为,则参加反应的的质量为________g。
(6)陆游的笔记记载“蜀中有夹瓷盏……可省油之半”“一端作小窍,注清冷水于其中,每夕一易之”。夹瓷盏被称为省油灯,用棉绳做炷(灯芯),上层盏盛油,下层盏盛水。下列有关说法错误的是_______(填序号)。
A.棉绳属于天然有机高分子材料
B.夹瓷盏的照明过程中,主要可燃物是油
C.“每夕一易之”说明下层盏中的水不断减少,要及时添加
D.下层水吸热,降低油的着火点从而达到省油目的
2.(2026·山东济南·一模)在全球气候变化与能源转型的大背景下,绿色甲醇作为一种低碳、环保的清洁能源,正逐渐成为各国政府和业界关注的焦点。利用废气中的CO2热催化加氢合成,实现了二氧化碳的减排和再生利用,其原理如图所示。
I.电解制氢
(1)光伏发电是将太阳能转化为_______能,如图CO2高温催化加氢合成甲醇的化学方程式为______。
(2)甲醇被认为是“零碳”燃料,甲醇燃烧能产生二氧化碳,试分析“零碳”燃料中“零碳”的含义_______。
Ⅱ.捕集
(3)以石灰石为原料的钙循环捕集废气中CO2的流程如下:
①写出煅烧炉中发生的反应方程式_______。
②图中,CO2含量较高的是_______(填“A”或“B”)处。
Ⅲ.甲醇可以直接燃烧,也可以将甲醇转化为氢气再燃烧,甲醇转化为氢气通常有以下两种方案:
方案1:CH3OH+H2OCO2+3H2↑
方案2:CH3OHCO↑+2H2↑
(4)对比上述两种方案,从环保和氢气产率的角度分析方案1的优点是______、_______。
(5)氢气可以直接加压变为液氢储存在储氢罐中,该过程中氢分子______(填“有”“没有”)变化。
(6)方案1中,生产6t氢气需要消耗水的质量为______t。
考向03 MOF材料及其应用
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金属有机框架材料(Metal-Organic Frameworks,MOF)是一种新型多孔晶体材料,由金属离子(如Zn²⁺、Cu²⁺)作为连接点,有机分子(如对苯二甲酸)作为连接杆,通过配位键自组装形成规则的三维网状结构。其内部孔洞大小可调(0.3~3 nm),具有极高的比表面积(可达7000 m²/g)。2025年诺贝尔化学奖授予北川进、理查德·罗布森和奥马尔·亚吉,以表彰他们在MOF材料开创性发展中的贡献。
主要应用:
气体吸附与分离:MOF可选择性吸附CO₂(分子直径0.338 nm),而排斥CO(0.376 nm)或其他气体,用于碳捕集。
氢气储存:氢分子在高压或低温下进入MOF孔道,改变条件即可释放,储氢密度高。
催化:MOF可催化臭氧分解为氧气,或催化甲烷氧化为甲醇。
空气取水:在干旱地区,MOF夜间吸附空气中水分子,白天太阳照射释放液态水。
药物载体:精准输送药物至病灶部位。
考向解码
① 混合物与纯净物的判断。MOF由金属离子和有机分子组成,不同区域结构可能不同,且常含有未反应的原料或溶剂,属于混合物。考查纯净物(由同种物质组成)与混合物(由不同种物质组成)的区分。
② 催化剂的性质。MOF在催化反应中,反应前后质量和化学性质不变(但物理性质可能改变,如孔道堵塞或结构坍塌)。考查催化剂“一变两不变”的特点(改变反应速率,质量和化学性质不变)。
③ 吸附原理(分子大小与孔径)。材料孔径为0.33~0.35 nm。CO₂分子直径约0.338 nm,刚好小于孔径,可以进入孔道被吸附;CO分子直径约0.376 nm,大于孔径,无法进入,因此不被吸附。这种“分子筛”效应实现了选择性分离。考查分子大小与分离技术的关系。
④ 物理变化中分子间隔的改变。氢气在MOF中吸附/释放过程中,氢分子本身没有变化(质量、种类、数目不变),改变的是分子间的间隔(进入孔道后分子间距变小)。考查物理变化的微观本质。
⑤ 科普信息提取。根据短文内容,MOF可用于环境与水资源、储存清洁能源、生物医药、储存分离有毒气体、催化等。
考查从材料中提取关键信息的能力。
考法预测
1.(2026·山东临沂·一模)MOFs衍生材料光催化甲烷氧化,有助于解决环境和能源的问题,氧化原理如图。
(1)MOFs衍生材料催化剂具有疏松多孔的结构,有_____性,其在反应前后质量_____。
(2)核心反应之一生成CH3OH,CH3OH中碳、氢元素质量比为_______________(最简整数比)。
(3)核心反应之二:,若有反应完全转化为CH3OOH,可以生成CH3OOH的质量是多少?(写出计算过程)
2.(2026·福建漳州·二模)2025年诺贝尔化学奖成果——金属有机框架()材料,通过吸附与催化作用高效净化废气,其反应原理如下,下列说法正确的是
A.和组成元素相同,化学性质相似
B.转化过程中的性质保持不变
C.转化为HNO3时,氮元素化合价降低
D.HNO3中的氮元素来自NO2
3.(2026·上海崇明·二模)氢气分子在高压或低温条件下,会进入MOF巨大的空腔和孔道,并附着在孔道的内表面上,当条件改变时又能释放。
(1)在催化剂和光照条件下分解水制的化学方程式为________。
(2)从MOF材料内释放氢气的过程中,发生改变的是_______。
A.分子质量 B.分子种类 C.分子数目 D.分子间间隔
(3)利用不同材料将转化为氢化镁()是一种新的储存方法。对比如图两种不同材料的储氢率曲线,得出的结论是______。
(4)释氢原理之一为。计算要获得8 g ,理论上所需的质量。(根据化学方程式计算)
考向04 碳中和与CO₂转化
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我国提出:2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。实现碳中和的主要途径包括:碳减排(开发清洁能源、提高能效)、碳捕集(利用LiOH、固态胺、分子筛等吸收/吸附CO₂)、碳利用(将CO₂转化为有价值的化工产品)、碳封存(矿物质碳化、地质封存)。
考向解码
① 温室效应。CO₂是主要的温室气体,过量排放导致全球平均气温升高、极端天气频发。考查CO₂对环境的影响(温室效应)。
② 碱吸收CO₂的化学方程式。LiOH与CO₂反应类似NaOH:2LiOH + CO₂ == Li₂CO₃ + H₂O。注意LiOH中Li为+1价,产物碳酸锂(Li₂CO₃)微溶于水,但题目说“得到一种能溶于水的盐”,实际碳酸锂溶解度较小,此处可能指反应生成的是可溶性盐(如Na₂CO₃)?根据原文描述,LiOH清除CO₂得到的是“能溶于水的盐”,可能是指碳酸氢锂?但标准反应是生成碳酸锂(微溶),需注意题目表述。一般考题直接写生成Li₂CO₃。考查碱与酸性氧化物反应的方程式书写。
③ 置换反应的判断。,反应物和生成物均为化合物,不属于置换反应(置换反应要求一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物)。考查四种基本反应类型的辨析。
⑤ 溶解度/吸附量曲线分析。图1:相同温度下,在0~2.0 kPa范围内,CO₂分压越大,吸附量越大。图2:同一温度下,干燥时间相同时,沸石A的CO₂吸附量大于沸石B。考查图表数据的读取与结论表述。
⑥ 质量守恒定律与计算。根据化学方程式计算处理一定量CO₂生成产物的质量。考查根据化学方程式的质量计算。
⑦ 一步转化能否实现。常见碳转化:C→CO₂(燃烧可一步),CO₂→CO(与碳高温反应可一步),C→CaCO₃(不能一步,需先变成CO₂再与Ca(OH)₂反应)。考查物质间转化关系及反应可行性。
考法预测
1.(2026·天津河东·二模)我国提出2060年前实现碳中和,彰显了负责任大国的作为与担当。
(1)现阶段的能源结构仍以化石燃料为主,化石燃料包括煤、 _______和天然气等。
(2)下列燃料在O2中燃烧时,不会产生CO2的是 (填字母序号)。
A.可燃冰 B.氢气 C.乙醇
(3)捕集、利用和封存CO2是实现碳中和的一种途径。矿物质碳化封存的反应之一是氧化镁与CO2反应生成碳酸镁,该反应的化学方程式为 ________。
(4)碳单质及其化合物之间可以相互转化C→CO→CO2→CaCO3→CO2,下列转化不能一步实现的是 (填字母序号)。
A.C→CO2 B.CO2→CO C.C→CaCO3
(5)乙硫醇(C2H5SH)常被加入天然气中,该物质完全燃烧后会生成二氧化碳、二氧化硫和水,若将一定量的乙烷(C2H6)与乙硫醇混合后恰好与18.4 g氧气完全燃烧,生成13.2 g二氧化碳,则生成二氧化硫的质量是________g。
2.(2026·湖南长沙·一模)“人类只有一个地球!”我国明确提出减排目标:二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。下列关于碳单质及碳的氧化物的说法正确的是
A.金刚石、石墨和C60都是由碳原子直接构成的物质,它们的物理性质完全相同
B.CO和CO2的分子种类不同,所以它们的化学性质不相同
C.金刚石是一种无色透明,硬度较小的物质
D.CO是一种无色没有气味,难溶于水,对环境无污染的气体
3.(2026·贵州贵阳·模拟预测)某兴趣小组沿着汽车燃料发展的历程,开展项目式学习,时间轴如下:
(1)蒸汽时代:蒸汽机汽车以煤为燃料。煤的主要成分为碳,写出该化学反应方程式_____,若有12t碳和足量的氧气完全反应,理论上生成的质量为____t。为使煤充分燃烧,提高效率,可采取的一种方法是______。
(2)石油时代:内燃机汽车使用汽油或柴油。
①柴油机采用“压燃”方式,在压缩冲程中,气缸内空气温度急剧_____(填“上升”或“下降”)。
②汽油机则在压缩冲程末,由电子点火器产生电火花引燃汽油。从燃烧条件分析,电火花的作用是_____。
(3)替代燃料时代:天然气(主要成分为甲烷)是清洁的替代燃料。甲烷()完全燃烧的化学方程式为_______。
(4)燃料合成新技术:我国科学家利用“分子围栏”技术,在70℃和催化剂作用下,可将甲烷()高效转化为甲醇(),其反应的微观示意图如下。
该反应的化学方程式为______。
(5)未来展望:在“碳中和”愿景下,你认为未来的理想车用燃料应具备的特点有_____(答1点)。
4.(2026·四川宜宾·二模)碳减排、碳利用是实现碳中和的重要途径,我国科学家研究出利用In2O3作催化剂,将二氧化碳转化为化工原料甲醇的微观图示如下,下列说法正确的是
A.该反应为置换反应
B.反应物、生成物涉及的氧化物有3种
C.反应前后分子的数目不变
D.生成的与的质量比为9:16
考向05 碳纤维与复合材料
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碳纤维是一种含碳量超过90%的高性能纤维材料,通常与树脂基体复合形成碳纤维复合材料。其特点:高强度(抗拉强度是钢的5-8倍)、低密度(约1.6 g/cm³,比铝还轻)、耐高温(可在2000℃以上保持强度)、耐腐蚀、抗疲劳。
考向解码
① 物质分类。碳纤维是由碳纤维丝和树脂基体组成的复合材料,属于混合物;而纯碳纤维(如石墨纤维)若仅由碳原子构成,则属于单质,但通常工业碳纤维产品指复合材料。考查复合材料的定义及混合物判断。
② 物理性质与应用对应。碳纤维用于制造战机机身,利用了其抗拉强度大(抵抗外力破坏)、密度小(减轻重量)、可塑性好(可成型复杂结构)等性质。考查物质性质决定用途的化学思想。
③ 燃烧条件与着火点。燃烧需要同时满足:可燃物、氧气(或空气)、温度达到着火点。碳纤维复合材料是可燃物,且与空气接触,但不易燃烧,原因是其着火点高,常温或一般火灾温度下难以达到。注意:着火点是物质固有属性,不能降低。考查燃烧的三个条件及着火点概念。
④ 图表信息分析。碳纤维生产过程中,拉伸强度随碳化温度变化的关系图。结论:在一定温度范围内,随温度升高拉伸强度增大;超过某一温度后,强度反而下降。考查坐标曲线图的解读能力,能够描述变量关系并得出科学结论。
考法预测
1.(2026·湖北十堰·模拟预测)阅读科普短文。
碳纤维是一种含碳量超过的复合材料。碳纤维家族,包含T系列、M系列等成员。T系列是高强度碳纤维,“T”后面的数字越大,抗拉的能力越强,有、、等。中国刚实现量产级碳纤维。级碳纤维是原料经过聚合反应后,通过干喷湿纺的工艺,经历“氧化”“高温碳化”后形成,如图是碳纤维在生产过程中不同温度下与碳纤维拉伸强度的关系图。级碳纤维原来一公斤要15000元,被称作“黑色黄金”的“地表超强材料”。它具有极其广泛的应用,可用于航空航天领域,如飞机、火箭、空间站等;可用于民用工业领域,如高端跑车、风力发电叶片、机器人等;还可用于体育休闲和医疗健康领域,如自行车、球拍、骨科植入材料等。
(1)碳纤维属于____________(填“纯净物”或“混合物”)。
(2)依据图示,影响碳纤维拉伸强度的因素有____________。
(3)级碳纤维适合用于制造歼-20战机机身材料,该材料的物理性质有____________(写一条)。
(4)碳纤维有可燃性,但“复兴号”动车组列车车体结构中使用的碳纤维复合材料不易燃烧,从燃烧的条件分析碳纤维复合材料不易燃烧的原因____________。
考向06 粮食安全与化肥施用
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我国科学家实现CO₂人工合成淀粉,节约耕地和淡水资源。水稻生长需施用复合肥(含N、P、K中的两种或以上)。盐碱地土壤碱性(pH>7),可能含Na₂CO₃、Na₂SO₄,需合理施肥、种植耐盐碱作物、引淡水灌溉等。
考向解码
① 化肥分类:KNO₃含N、K,属于复合肥;KCl属于钾肥;NH₄Cl属于氮肥。考查化肥的种类及复合肥的判断。
② 盐碱地成因:土壤中Na₂CO₃、Na₂SO₄等盐类积累,水分蒸发后盐分升高,导致土壤碱性。考查盐碱地的形成原因。
③ 离子检验:BaCl₂溶液可检验SO₄²⁻(白色沉淀BaSO₄),稀盐酸可检验CO₃²⁻(产生气泡)/ 考查常见离子的检验方法。
④ 溶解度应用:Na₂SO₄溶解度随温度降低明显减小,秋季温度下降,Na₂SO₄析出(“秋泛硝”)。考查溶解度曲线的应用及结晶原理。
⑤ 改良措施:引淡水灌溉(溶解盐分并排出)、施用石膏(CaSO₄与Na₂CO₃反应)、种植耐盐碱作物。考查盐碱地改良的化学原理与方法。
考法预测
1.(2026·河南·一模)“杂交水稻之父”袁隆平院士为我国粮食安全、农业发展和世界粮食供给做出了杰出贡献。水稻生长过程中需要施用化肥,若水稻易倒伏,枝叶萎蔫,则适合用的复合肥是
A. B. C. D.
2.(2026·山东淄博·一模)耕地盐碱化影响粮食安全,盐碱地综合治理与利用可促进农业高质量发展,兴趣小组开展了与土壤盐碱化相关的探究活动。
成因:由农业灌溉或化肥施用引起的土壤盐碱化如图所示,当进入土壤中盐的量超出植物的吸收能力时,随水分蒸发,剩余的盐导致土壤盐碱化。
检测:
(1)配制土壤样品浸出液、用pH试纸测定,若pH>7,则浸出液显___________性。
探究:某地土壤碱化可能由Na2CO3、Na2SO4中的一种或两种引起。教师提供模拟盐碱化土壤样品浸出液。
【查阅资料】BaCl2易溶于水;BaCO3为白色固体,难溶于水;BaSO4为白色固体,难溶于水和盐酸。
【提出问题】样品中的成分是什么?
【作出猜想】
(2)猜想1:Na2CO3;猜想2:___________;猜想3:Na2CO3和Na2SO4。
【实验探究】
(3)取少量浸出液分别加入试管A、B中
实验序号
操作
现象
结论
化学方程式
1
向A中滴加少量BaCl2溶液
产生白色沉淀
含Na2SO4
___________
2
向B中滴加过量稀盐酸
___________
含Na2CO3
___________
【分析评价】有同学认为实验1不够严谨,需要补充实验进行验证。
【补充实验】
(4)
实验序号
操作
现象
结论
3
向实验2反应后的溶液中滴加少量BaCl2溶液
___________
猜想3成立
交流:
(5)应对土壤盐碱化的合理措施有___________(填字母)。
A.合理施肥
B.引海水灌溉
C.用熟石灰改良
D.种植耐盐碱作物
(2025·安徽合肥·一模)阅读下列材料,完成下列小题。
在《哪吒2》中,太乙真人用莲藕为哪吒重塑肉身,展现了莲藕在传统文化中的神奇寓意。近日,武汉轻工大学团队以莲藕纤维为原料,根据患者的骨损伤情况,利用高精度3D打印技术,实现了骨支架的特异性定制,展现了莲藕在现代科技中的创新应用。除此之外,莲藕富含淀粉,口感独特,受人喜爱。早在2021年科学家就在实验室中实现了人工合成淀粉的突破:通过化学催化将二氧化碳还原为甲醇(CH3OH),再经过酶促反应合成淀粉。这一技术不仅为粮食安全提供了新路径,还可能节约90%以上的耕地和淡水资源。
3.如图为人工合成淀粉过程中第一步反应的微观示意图。下列有关说法中正确的是
A.甲醇不属于氧化物
B.该反应前后各元素化合价均不变
C.反应后原子与分子种类都不发生改变
D.参加反应两种物质的分子个数比为4:1
4.下列对上述科技成果的认识不正确的是
A.莲藕与现代科技结合可制备特殊材料
B.人工合成淀粉对粮食生产具有革命性的影响
C.人工合成淀粉有利于实现“碳中和”
D.以二氧化碳等原料合成淀粉不遵循质量守恒定律
考向07 海洋资源综合利用
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海洋蕴藏丰富的化学资源(NaCl、MgCl₂、KCl等)、生物资源和能源(石油、天然气)。海水淡化(蒸馏、反渗透)、海水晒盐、海水制镁、海水制氢等是重要利用方向。粗盐提纯需除去CaCl₂、MgSO₄等杂质
考向解码
① 海水淡化:蒸馏法、反渗透法均无新物质生成,属于物理变化。考查物理变化与化学变化的判断。
② 海水晒盐:NaCl溶解度受温度影响小,采用蒸发结晶;晒盐时不能将水全部蒸干,以免MgCl2、MgSO4析出。考查结晶方法的选择依据及操作目的。
③ 粗盐提纯:过滤除去泥沙,饱和NaCl溶液洗涤可除去可溶性杂质而不损失NaCl。考查过滤操作及饱和溶液的应用。
④ 海水制镁:MgCl2 + Ca(OH)2= Mg(OH)2↓ + CaCl2;Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2O;电解MgCl2制Mg。考查化学方程式的书写及复分解反应、分解反应。
考法预测
1.(2026·山东日照·一模)今年的6月8日将迎来第18个“世界海洋日”,中国国家战略提出要发展与保护并重。山东是海洋大省,有着丰富的海洋资源,开发前景十分远大。某化学兴趣小组在实验室模拟“海水制镁”的原理来富集镁,取氯化镁和氯化钠固体混合物(以下称样品)进行下列实验。请结合图示回答下列问题:
(1)反应生成氢氧化镁的质量是______g。
(2)计算所得滤液中溶质的质量(写出计算过程,结果精确至0.1g)。
2.(2026·河南郑州·一模)美丽、浩瀚的海洋是一个巨大的资源宝库。某化学兴趣小组以“海洋资源的综合利用”为主题开展项目式学习。
任务一:了解海洋资源
(1)海底蕴藏着大量的煤、___________和天然气等化石能源。
任务二:从海水中获取淡水
(2)如图为太阳能海水淡化装置示意图,请从微观角度解释水变成水蒸气,所占体积变大的原因。
任务三:从海水中制取食盐
(3)《天工开物》中记载“候潮一过,明日天晴,半日晒出盐霜,疾趋扫起煎炼”。通过“晒”获取粗盐的方法是___________结晶。
(4)粗盐中仍含有等可溶性杂质,需加入适量的X溶液除去,X溶液和溶液反应的化学方程式为___________。
任务四:了解氯化钠的应用
(5)电解饱和食盐水可以制得氢氧化钠等化工产品,装置如图所示,该反应的化学方程式为___________。
任务五:再探索海洋资源
(6)海水中还含有大量的,可用于制取金属镁。该化学兴趣小组模拟工业制镁的主要流程如图所示。
①操作a的名称为___________。
②加入试剂Y发生反应的化学方程式为___________。
③金属钛(Ti)和钛合金广泛用于航空航天等领域,工业上用镁和四氯化钛()在高温条件下发生置换反应制取钛,若要生产24 t钛,至少需要镁的质量是多少?___________
3.(2026·云南昆明·一模)海洋是巨大的资源宝库,开发海洋资源对促进经济发展具有重要意义。某校化学兴趣小组以浑浊海水为原料,开展系列实验探究活动。
活动一:了解海洋资源
(1)海水中的氯、钠、镁、钾、溴等11种______(填“元素”“原子”或“单质”)占海水所溶解物质总质量的99.8%以上,从中可以提取50多种物质。
(2)海底蕴藏着大量的煤、______和天然气等化石能源。
活动二:了解海洋资源的利用
(3)海水“晒盐”的方法主要为“盐田法”,这是一种古老而至今仍广泛沿用的方法。海水“晒盐”是利用______(填所有正确选项的字母)的方法使NaCl晶体析出。
A.升高温度,使NaCl溶解度增大 B.风吹日晒,使溶剂蒸发
(4)将光伏、风力发出的电用于电解水制氢是能源转换方式之一,其发生反应的化学方程式为_____。
活动三:探索海洋资源
(5)海洋蕴藏着丰富的资源,其中含有KCl和MgSO4等物质,其在不同温度时的溶解度如表所示,如图是对应溶解度曲线。
温度℃
20
30
40
60
80
100
溶解度/g
KCl
34.0
37.0
40.0
45.5
51.1
56.7
MgSO4
33.7
38.9
44.5
54.6
55.8
50.4
①图中曲线______(填“甲”或“乙”)代表KCl的溶解度曲线。
②t2℃时甲、乙的溶解度相等,则t2℃的最小取值范围是______(用x<t2<y表示)。
③下列说法正确的是____(填字母)。
A.40℃,将50gKCl固体加入200g水中,形成溶液的质量是250g
B.60℃,将等质量的KCl、MgSO4的饱和溶液降温到40℃,KCl溶液中水的质量更大
C.t1℃,甲的饱和溶液升温至t3℃,其溶质质量分数变大
活动四:保护海洋资源
(6)小组同学通过实践活动,认识到海洋资源对促进经济和社会可持续发展的重要意义,归纳交流了物质分离的思路和方法,并撰写了人与海洋和谐共生的活动报告,提出了许多海洋生态保护的建议,如______。
4.(2026·河南郑州·一模)我国是海洋大国,拥有丰富的海洋资源。某化学兴趣小组开展“海洋资源的综合利用与制盐”的实践活动。
【任务一】调查海洋资源
(1)海底蕴藏丰富的石油和天然气资源。天然气主要成分是甲烷,甲烷完全燃烧的化学方程式为_______。
【任务二】利用海水制盐与用盐
1 t海水中氯化钠、氯化镁、硫酸镁的质量及溶解度
物质
氯化钠
氯化镁
硫酸镁
质量/g
26960
3065
2340
20 ℃时溶解度/g
36.0
54.6
33.7
70 ℃时溶解度/g
37.8
61.3
58.5
(2)制盐:利用1 t海水制盐的过程如图1所示。
①操作Ⅰ的名称是_______。
②加热蒸干海水得到淡水的过程,发生的变化是_______(填“物理变化”或“化学变化”)。
③操作Ⅱ利用一定量的饱和氯化钠溶液冲洗粗盐,除去可溶性杂质。若选用不饱和氯化钠溶液冲洗粗盐,可能会造成的后果是_______。
④操作Ⅱ也可以利用一定量的70℃的水提纯粗盐,将粗盐(从1 t海水中获得)中的氯化镁、硫酸镁除去,同时减少氯化钠的损失,理论上加入70℃的水的最少质量为_______g。
(3)用盐:在农业生产中,用氯化钠固体和水配制150 kg溶质质量分数为16%的氯化钠溶液选种。
①用所配溶液选出的种子整体质量不好。可能是配制溶液过程中,其他操作均正确,量取水时_______(填“仰视”或“俯视”)读数。(已知:溶液的溶质质量分数越大密度越大)
②欲筛选出更饱满的优质种子,现将150 kg溶质质量分数为16%的氯化钠溶液提升到20%,需再加入氯化钠的质量为_______kg。
【任务三】利用海水制氢与用氢
(4)我国首个海洋氢氨醇一体化项目成功在海上平台产出首批绿色甲醇,开创了清洁能源新纪元。利用海水制取的氢气与捕集的二氧化碳,在催化剂作用下转化为甲醇(CH3OH)和水。若生产10 t甲醇,理论上可减少二氧化碳排放的质量是多少?
5.(2026·江苏宿迁·一模)同学们通过学习,深刻理解海洋资源对人类社会的意义。
(1)膜分离技术淡化海水。分离膜能使水分子通过,而海水中各种离子不能通过。图1中发生的变化是___________(选填“化学变化”或“物理变化”)。在淡化过程中,右侧海水中氯化钠溶质质量分数的变化是___________(填“变大”“变小”“不变”)。
(2)结合图2及海水中各物质含量分析:海水获得食盐的方法___________(选填“蒸发结晶”或“冷却热饱和溶液”);晒盐时不能将水全部蒸干,目的是保证大量的 NaCl析出,而MgCl2、MgSO4等基本不析出,它们基本不析出的原因是___________。
(3)以卤水(主要成分是 MgCl2、NaCl、LiCl)为原料,制备金属镁和碳酸锂(Li2CO3)的主要物质转化流程如下图。已知:Li2CO3溶解度很小;LiOH 易溶于水;草酸钙不溶于水;每步都恰好反应完。
Ⅰ.步骤③发生反应的化学方程式是___________。步骤④中加入草酸钠,其中草酸根的化合价是-2价,则草酸钙的化学式是___________。
Ⅱ.制镁过程步骤⑧发生反应的化学方程式是___________。滤液2中含有 LiCl,预测步骤⑤中生成Li2CO3的基本反应类型是___________。步骤④作用是___________。
考向08 基础设施建设中的化学材料
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白鹤滩水电站、雅下水电站等重大工程使用大量金属材料(磁轭钢、钛合金)、水泥(CaCO₃、SiO2)和新能源技术。水泥生产涉及CaCO₃分解、CaO与SiO₂反应等。水轮机将水的重力势能转化为电能。
考向解码
① 材料分类:磁轭钢(铁合金)属于金属材料;水泥属于无机非金属材料。考查金属材料、无机非金属材料的辨别。
② 化学方程式书写:石灰石分解:CaCO3CaO+CO2↑;氧化钙与水反应:CaO + H2O = Ca(OH)2。
考查分解反应和化合反应的方程式书写。
③ 能量转化:水的重力势能 → 水轮动能 → 电能。考查能量转化形式。
④ 化合价标注:LiCoO2中Li为+1价,O为-2价,设Co为x,则+1 + x + 2×(-2)=0,x=+3。考查化合价的计算及化学用语(化合价标注)。
⑤ 化学计算:根据CaCO₃质量计算生成CO₂的质量。考查根据化学方程式的质量计算。
考法预测
1.(2025·重庆·模拟预测)水利工程是国民经济基础设施的核心部分。
(1)白鹤滩水电站采用国产百万千瓦级水轮发电机组,其组件使用的磁轭钢属于________(填“金属”、“合成”或“复合”)材料。
(2)国家地下水监测工程会监测水中的金属元素如钾、钠、钙、铅、汞等,其中属于人体中常量元素的有________种。
(3)水利工程使用了大量的金属。
①下列实验组合中,能得出铝、铜、银的金属活动性顺序的是________。
A.①④ B.②④ C.③④ D.①③
②下图是金属镧和稀硫酸反应的微观示意图,“甲”的离子符号是________。
2.(2026·云南玉溪·一模)2025年7月19日,雅下水电站(雅鲁藏布江下游水电工程)正式开工,预计2030年部分机组发电,这项世纪工程建成后将提升电力、水利、交通等基础设施水平。
(1)建设中大量使用到水泥,其生产涉及多步反应,包含: 、。结合质量守恒定律,可推出X的化学式为___________,根据反应分析,生产过程中设备不能密闭,主要原因是___________。
(2)水电站的“动力核心”是水轮发电机组:发电时,水的重力势能先转化为水轮的动能,再通过发电机转化为___________能,为千家万户供电。
(3)若5tCaCO3 (相对分子质量为 100)完全参与上述反应,理论上可生成CO2的质量是多少?(写出完整计算过程)
3.(2026·甘肃平凉·一模)当下的中国,在基础设施建设,人民生活水平提高等很多方面取得了举世瞩目的成就。请分析下列信息,回答相关问题。
(1)白鹤滩水电站全部机组投产发电,标志着我国在长江之上建成世界最大清洁能源走廊,这条走廊生产的电能替代了大量化石燃料,为实现“双碳”目标作出巨大贡献。请任写一种化石燃料:________。
(2)我国粮食产量稳居世界第一,化肥对农作物增产增收起到关键作用。中氮元素与氧元素的质量比为________,含有的阴离子为________(填离子符号)。
(3)我国自主研发的深远海漂浮式风电平台采用半潜式钢结构,可抵御17级台风,能在恶劣海况下保持平台姿态,钢属于________材料。
(4)我国新能源汽车产销量全球第一。新能源汽车主要使用锂电池,其电池中含有化学成分钴酸锂(),其中锂元素的化合价为+1,标出中Co的化合价________。
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(30分钟限时练)
1.(2026·辽宁沈阳·模拟预测)中国的创新动力、发展活力勃发奔涌。C919大飞机实现试飞,神舟家族太空接力,麒麟芯片突破壁垒给中国制造增添了新亮色……
【C919大飞机筑梦蓝天】
(1)2025年3月30日,国产大飞机C919首航沈阳桃仙机场,C919机身使用了先进的铝锂合金,铝是一种常见的金属元素,其原子结构图如图所示,其最外层有______个电子,在化学反应中容易______(填“得”或“失”)电子。
(2)C919在中央翼缘条、发动机吊挂、球面框缘条、襟缝翼滑轨、垂尾对接接头等部位应用了钛合金。钛合金属于________(填“纯净物”或“混合物”),应用于C919的钛合金具有的优良性能有__(填标号)。
A.熔点低 B.密度大 C.可塑性好 D.抗腐蚀性好
【神舟飞船探秘苍穹】
从1999年到2025年,神舟一号到神舟二十号飞船见证了我国载人航天事业的辉煌。“神十六”航天员曾在燃烧科学实验柜中以甲烷为燃料进行在轨点火燃烧实验,观察到甲烷火焰与地面对照实验的火焰相比,显得短而圆且微弱。
(3)下列分析正确的是________(填标号)。
A.空间站甲烷燃烧,不需要氧气
B.空间站失重条件下燃烧的热气流向四周扩散,地面上热气流向上扩散
C.空间站失重条件下空气流动性差,甲烷燃烧的火焰比较微弱
(4)火箭的推进力量主要源于偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮的燃烧,其反应的化学方程式为:,其中X的化学式为________。
(5)飞船常使用的一种助燃剂液氧是由氧气加压降温制成的淡蓝色液体,氧气在该过程发生的变化属于________(填“物理”或“化学”)变化。
【麒麟芯片智领未来】
中国芯彰显中国“智”造,制备高纯硅(芯片的基材)的工艺流程如图:
(6)反应Ⅰ的基本反应类型是________反应(填基本反应类型)。
(7)反应Ⅱ需在无氧气环境中进行,原因是________________。
(8)上述生产流程中,可以循环利用的物质是________(填化学式)。
(9)现有纯度为95%的石英砂100吨,则理论上最多能获得高纯硅的质量为________吨(精确到0.1)。
2.(2026·陕西宝鸡·一模)建设生态文明与美丽中国,合理的垃圾分类、有效的垃圾回收与利用必不可少。
(1)垃圾分类,人人有责。可根据___________区分铜和铁。废报纸、矿泉水瓶应放入下列垃圾箱中的___________(填字母)。
a.有害垃圾 b.可回收垃圾 c.其他垃圾 d.厨余垃圾
(2)对厨余垃圾的处理有多种方式。厌氧发酵可产生沼气(主要成分)和等,沼气属于___________(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(3)氢能作为一种清洁低碳、热值高的绿色能源,被誉为21世纪的“终极能源”。目前一种可行制氢方案是通过光电作用将光能转化为电能,进而通过电解水生成氢气。如图是简单电解水模拟装置,该装置b段电极接电源的___________极(填“正”或者“负”)。
3.(2026·河南周口·模拟预测)2025年7月14日,全球化工领域的历史性盛会——第12届世界化学工程大会暨第21届亚太化工联盟大会在北京召开。此次会议聚焦能源转型、绿色化工、纳米材料等前沿领域作报告。
(1)能源转型逐渐成为全球共识。世界能源正在向多元、清洁、低碳转型,几种能源结构变化如图。下列说法不正确的是_____(填字母)。
A.煤、石油、天然气都是化石能源 B.2020年~2024年煤炭所占比例变化的趋势是减小
C.图中新能源可以是太阳能、风能等 D.可燃冰被视为传统能源的替代能源,其优点是可再生
(2)空气中富含氮气,为寻找新的替代能源,工业上以天然气(主要成分)和空气为原料合成氨气,流程如图所示:
①“空气分离”中分离出来的的气体体积比约为_______,都是由________(填“离子”“分子”或“原子”)构成的。
②“氧化制氢”约在1300℃~1500℃条件下进行,其反应的化学方程式为_________。
③“合成氨”需要在高温、高压、催化剂条件下进行,该反应的基本反应类型为_________。
④流程中为了提高反应物的利用率,节约资源,可以将哪些物质返回到合成氨设备中循环利用?______
(3)通过研究,科学家发现氨气是一种清洁能源,在纯氧中可以完全燃烧,只生成水和氮气。下表为氨气和氢气的部分信息:
性质名称
颜色、气味
熔点/℃
沸点/℃
25℃水中溶解度
标况下密度
氨气
无色、刺激性
456
0.6942
氢气
无色、无味
0.0015
0.0899
由上表分析可知液氨有望取代液氢成为新一代绿色能源的原因有:
①燃烧也没有污染;另外因为______________,所以泄漏时易发现,同时由于它易溶于水,便于用水加以处理。
②氨气的沸点()比氢气()高,____________。
(4)氨气可以除去汽车尾气排放出的气体(主要有NO和),防止污染环境。反应的化学方程式为。若处理60 g NO,理论上消耗氨气的质量为多少?
4.(2026·上海杨浦·二模)今年3月,我国成功完成世界首例绿氨出口交易,标志着中国在清洁能源领域迈出重要一步。我国借助“绿电—绿氢—绿氨”全链条开展绿氨生产及供能的流程如图。
(1)绿电是指在生产过程中排放量为零或趋近于零的电力。下列不属于绿电的是____。
A.太阳能发电 B.风力发电 C.火力发电 D.水力发电
(2)制取“绿氢”的核心工艺是电解水制氢。
①电解水制氢的化学方程式正确的是____。
A. B.
C. D.
②制氢的电解液通常为20%~30%的KOH溶液。反应一段时间后,电解液浓度会____(填“增大”“减小”或“不变”)。
③为实现电解液的循环使用,应添加的最适宜的试剂是_____。
A.30%KOH溶液 B.20%KOH溶液 C.KOH固体 D.水
(3)当前工业上主要采用高温、高压及催化剂存在的条件下使氮气与氢气发生反应的方法来制备氨气()。
①制备氨气的化学方程式为_______。
②科学家开展研究探寻新型催化剂,以取代当前所使用的催化剂,请预测新型催化剂具有的优势功能:______。
(4)供能时,为使氨气充分燃烧,可采用的方法是_______。
(5)在储存和运输能源的过程中,通常会将气体转化为液态。下表是氨气与氢气的特性对比。
能量种类
质量能量密度MJ/kg
体积能量密度MJ/L
所需仓容/
氨气(沸点:)
18.6
11.5
3121
氢气(沸点:)
120
8.5
4223
*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。
氢气本身就是绿色能源,依据表中信息,分析说明将氢气转化为氨气进行储运的原因。
5.(2026·湖南永州·一模)阅读下面科普短文,依据文章内容回答问题。
为化学创造“新空间”的金属有机框架(MOF)—给材料装上“智能口袋”
2025年,诺贝尔化学奖授予了北川进、理查德·罗布森和奥马尔·亚吉三位科学家,以表彰他们开创并发展了“金属有机框架材料(简称MOF)”。你可能觉得“化学”“材料”这些词离生活很远,但其实MOF就像一个会呼吸、会思考的智能材料,正在悄悄改变我们的世界。
MOF是一种多孔的晶体材料。由金属离子和有机分子像搭乐高积木一样组装而成——金属离子作为连接点,有机分子作为连接杆,形成内部布满规则孔洞的立体网格结构,这些孔洞大小可调,小到肉眼看不见,但可以像口袋一样精确选择性地捕捉、储存和释放特定分子。如果说活性炭像一个“什么都吸的海绵”,那么MOF就像一个“只抓特定目标的智能网兜”,因此MOF也被比喻为“分子智能收纳盒”。
MOF可广泛应用于环境与水资源,比如在一些干旱地区,科学家正在研发基于MOF的“空气取水装置”。这种材料晚上能吸收空气中的水分子,白天被太阳一晒,就会把干净的水释放出来——就像材料自己在“呼吸”一样;也能高效捕获二氧化碳,助力碳中和;可以利用其多孔结构能安全、高效地储存氢气等清洁能源气体;在生物医药方面,MOF可作为药物载体,将药物精准输送至病灶部位,提高疗效并减少副作用;还可储存、分离有毒气体,催化化学反应或导电等等。
(1)MOF是由______一起组成的多孔材料。
(2)MOF应用情景广阔,在解决人类面临的重大挑战方面的应用是______(写一条)。
(3)请写出利用MOF催化臭氧(化学式为O3)为氧气的化学方程式为______。
(4)工业上也可采用金属有机框架材料(MOF选择性吸附某种气体而进行分离(如图),该材料能吸附CO2而不能吸附CO可能的原因是______(选“A”,“B”或“C”)。
A.CO2分子直径大于该材料孔径
B.CO分子直径小于该材料孔径
C.CO2分子直径小于该材料孔径,而CO分子直径大于该材料孔径
6.(2026·广东深圳·一模)我国提出力争在2060年前实现“碳中和”,充分体现了解决气候问题的大国担当。“筑梦”活动小组开展了“低碳有我”实践活动。
任务一:调查碳排放
(1)“碳中和”、“低碳有我”中的碳指的是___。
A.碳元素 B.碳单质 C.二氧化碳
(2)调查发现,全社会的碳排放80%以上来自能源活动。将化石能源转化为清洁能源、开发可再生能源等为能源利用开辟了新途径。请列举一种可再生能源:________。
任务二:探究碳固定
吸收可以“固碳”。为了探究浓度对固碳速率的影响,小组同学将粉末与少量蒸馏水混合均匀,压制成形状一样的固碳样品块,在相同条件下进行实验,数据如图所示:
(3)“固碳”的原理为_________(用化学方程式表示)。
(4)由上图曲线得出的结论是________,固碳速率越大。
任务三:计算碳转化
我国科学家利用直接合成乙醇()的研究已取得重大突破,其反应的化学方程式为:。
(5)用上述方法处理44kg,假设完全转化生成乙醇()的质量为?(根据化学方程式计算,写出计算过程)
7.(2026·福建漳州·二模)我国拥有约15亿亩的盐碱地,改良盐碱地可扩大耕地,保障粮食安全。
(1)认识盐碱地:地下的盐分随水分升到地表,水分蒸发后土壤盐分升高,影响作物生长。
①我国气候差异明显,长江流域降水多、下渗强;华北平原光照强、蒸发旺,两者更易出现盐碱地的是___________。
②某地区春季蒸发旺盛,秋季温度低,会出现“春泛盐、秋泛硝”的现象,这里的“盐”指NaCl,“硝”指Na2SO4.结合溶解度曲线,“春泛盐”需经过___________(填“降温结晶”或“蒸发结晶”)过程,解释“秋泛硝”的原理___________。
③盐碱地种植作物易烧苗,原因是土壤盐分浓度___________(填“>”或“<”)植物细胞液浓度,导致细胞失水。
④盐碱地容易“缺磷少氮”,种植作物时最好施用的复合肥是___________(填字母)。
a. b. c.
(2)改良盐碱地:小福用AI查询资料了解改良方法。
物理改良法:常引淡水灌溉以溶解盐分,再将高盐水分排出。
化学改良法:用石膏(CaSO4)改良富含Na2CO3的盐碱地。
生物改良法:施加含芽孢杆菌的菌肥进行改良。
①物理改良法:引淡水灌溉的目的是___________。
②化学改良法:和反应生成和,该反应属于___________(填基本反应类型)。
③生物改良法:芽孢杆菌分解秸秆产生的物质能使碱性土壤pH___________(填“升高”或“降低”),得到接近中性的土壤。
27.(2026·广西崇左·一模)阅读短文并回答问题。
二氧化碳是引起温室效应的主要气体。我国提出“双碳”目标后,二氧化碳的减排与资源化利用成为重要课题。
工业生产中产生的大量二氧化碳,常用氢氧化钠溶液对其吸收处理。我国科学家还实现了二氧化碳人工合成淀粉的技术突破,该技术不依赖耕地,为粮食安全和碳中和目标提供了重要支撑。其技术路径:先利用太阳能电解水制取“绿氢”,再将二氧化碳与氢气在催化剂作用下合成甲醇(CH3OH)和水,最后经酶催化聚合生成淀粉。某科研团队探究温度和分子筛膜对二氧化碳转化为甲醇产率的影响,得到如图所示的实验数据。
除了这类资源化技术,还可通过开发太阳能、风能等清洁能源,减少化石燃料使用,从而有效降低二氧化碳排放,助力实现“双碳”目标。
(1)下列属于氢氧化钠俗称的是_______(填字母)。
a.烧碱 b.生石灰 c.纯碱
(2)常见化石燃料有煤、_______、天然气等。
(3)从短文中可知,降低二氧化碳排放的途径有_______(写一种即可)。
(4)写出利用二氧化碳合成甲醇的化学方程式:_______。
(5)对比图中两条曲线,可以得出的结论是_______。
(6)根据短文分析,下列关于二氧化碳人工合成淀粉技术的说法,错误的是_______(填字母)。
A.最终产物为淀粉,可缓解粮食危机
B.该技术利用化石能源电解水制取“绿氢”
C.该技术不依赖耕地,可减少对土地资源的依赖
8.(2026·福建泉州·一模)兴趣小组以“海洋”为主题开展项目式实践活动。
活动一:认识海洋资源
(1)海洋资源非常丰富,如盐类、淡水、______(写一点)。
活动二:了解海水制氢
(2)电解海水制氢前要先将海水淡化,蒸馏是海水淡化的一种方法,其过程为:海水水蒸气淡水。从微观角度看,b过程中发生改变的是_____。
(3)我国科研团队研制出海水制氢新技术(如图),图中隔膜的作用是______,方框中是电极a产生的气体,其微观示意图是______。
活动三:模拟海水制盐
(4)海水样品(含少量等杂质)经过滤、蒸发、洗涤、干燥,得到较纯净的海盐。
温度/℃
20
100
溶解度/g/
NaCl
35.9
39.8
74.5
159.0
①结合上表数据可知,蒸发过程中不会随NaCl结晶而析出的原因是______。
②20℃时,结晶后残留液中NaCl的质量分数为______(列计算式即可)。
(5)物质提纯的两种基本思路:①去除杂质;②提取目标物。海水制盐中过滤是利用思路______(填序号)。
9.(2026·安徽芜湖·一模)同学们就“海洋资源的综合利用”展开了项目式学习。
活动一:认识海洋资源
【查阅资料】海洋资源包括海洋化学资源、矿物资源、生物资源和动力资源等。
(1)海洋中的生物资源极其丰富,很多海产品中富含碘,这里的“碘”指_______(填“元素”“原子”或“分子”)。
活动二:了解海水淡化技术
目前海水淡化的主流方法有蒸馏法(图1)和反渗透法(图2)。
(2)【小组交流】如图2加压一段时间后,淡化后的淡水可用于_______(写一个)。
活动三:模拟海水晒盐
海水中含有氯化钠、硫酸镁等可溶性物质和少量泥沙,同学们在实验室中模拟海水晒盐的过程(图3),海水中两种主要物质的溶解度(图4)。
(3)如图3,过滤操作使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、_______。过滤后得到的滤液是氯化钠的_______(填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(4)同学们为除去粗盐中的硫酸镁,将粗盐放到烧杯里,加入一定量70℃的水,并趁热过滤,趁热过滤的原因是_______。
10.(2026·四川南充·二模)氢能是来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源。为了实现碳中和目标和能源低碳转型,世界主要经济体陆续出台或更新氢能发展战略,提升了氢能和绿氢(利用可再生能源电解水制取的氢气)的发展目标。在我国碳达峰碳中和战略部署中,氢能已作为深入推进能源生产和消费革命,构建清洁低碳、安全高效能源体系的重要领域。2022年3月,国家发改委和国家能源局联合发布《氢能产业发展中长期规划(2021—2035年)》。我国氢能发展是我国实现“双碳”目标的重要途径之一,氢能在发电侧、电网侧和负荷侧均有广泛的应用场景,是中国新型电力系统建设的优质介质。随着能源消费模式的转变,氢能在未来的能源结构中将占据重要位置,但要实现其广泛应用,需要攻克一系列技术、经济和基础设施方面的挑战,目前,绿氢的成本远高于传统的灰氢(由化石燃料制取),从生产到应用,氢能产业链的多个环节都存在技术难题,氢气独特的物理化学性质使其储存和运输成为产业发展的关键瓶颈,
根据上文,回答下列问题。
(1)“绿氢”指的是________。
(2)要实现能源转型,就要大力发展非化石能源,下列能源属于非化石能源的是________。
A.风电 B.光伏 C.核电
(3)由图像可知:目前氢气的主要来源________(填“天然气和煤”、“醇类”或“水”)。
(4)氢化镁()是一种极具应用前景的固态储氢材料,但氢化镁遇水或潮湿空气会迅速反应放出氢气,因此必须在干燥环境下储存和操作,请写出氢化镁遇水反应的化学方程式________。
(5)“氢气独特的物理化学性质使其储存和运输成为产业发展的关键瓶颈”,这里的“物理化学性质”指的是氢气具有________的性质。
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考向01 载人航天中的化学技术
1.(1)氧气/
(2)Ⅰ
(3)
2.A 3.D 4.B
4. (1)温室效应
(2)清除(或固态胺吸附、分子筛吸附,任写一种即可)
(3)
(4)的吸附量随分压的增大而增大
(5)>
(6)BC
考向02 绿色能源与氢能技术
1.(1)天然气 (2)AC (3)
(4)C (5)144 (6)D
2.(1)电 CO2+3H2CH3OH+H2O
(2)合成甲醇时消耗了废气中的二氧化碳,甲醇燃烧排放的二氧化碳不会额外增加大气中二氧化碳的总量,总体碳净排放量为零
(3) CaCO3CaO+CO2↑ B
(4) 不产生有毒气体 等质量甲醇可以释放更多氢气
(5)没有
(6)18
考向03 MOF材料及其应用
1.(1) 吸附 不变
(2)3:1
(3)设生成CH3OOH的质量为x,
x=300g,
答:生成CH3OOH的质量为300g。
2.D
3.(1)
(2)D
(3)相同条件下,材料1的储氢率比材料2更高(合理即可)
(4)解:设需要的质量为x,则
答:理论上需要的质量为52g。
考向04 碳中和与CO₂转化
1.(1)石油 (2)B (3)
(4)C (5)3.2
2.B
3.(1) 44 将煤粉碎(或鼓入足量空气,合理即可)
(2) 上升 使温度达到汽油的着火点
(3)
(4)
(5)燃烧产物无污染(或热值高、原料可再生等,合理即可)
4.D
考向05 碳纤维与复合材料
1.(1)混合物
(2)碳化温度/温度
(3)抗拉强度大
(4)着火点高
考向06 粮食安全与化肥施用
1.C
2.(1)碱 (2)Na2SO4
(3)BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl 产生气泡 Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
(4)产生白色沉淀
(5)AD
3.A 4.D
考向07 海洋资源综合利用
1.(1)11.6
(2)解:设反应生成氯化钠的质量为x,参加反应的氯化镁质量为y,
原混合物中氯化钠的质量 =25g−19g=6g,因此滤液中总溶质质量 = 原氯化钠 + 生成氯化钠 = 6g+23.4g=29.4g。
答:所得滤液中溶质的质量为29.4g。
2.(1)石油 (2)分子间间隔变大
(3)蒸发 (4)
(5)
(6) 过滤 设至少需要镁的质量为x。
,
答:至少需要镁的质量为24 t。
3.(1)元素 (2)石油 (3)B
(4)
(5) 甲 80℃<t2<100℃ AB
(6)禁止向海洋排放未经处理的工业废水(答案不唯一,合理即可)
4.(1)
(2)过滤 物理变化 一部分氯化钠溶解在不饱和氯化钠溶液中,导致氯化钠损失 5000
(3)仰视 7.5
(4)解:设理论上可减少二氧化碳排放的质量为x
x=13.75 t
答:理论上可减少二氧化碳排放的质量是13.75 t。
5.(1)物理变化 变大
(2)蒸发结晶 氯化镁、硫酸镁溶解度比氯化钠大,且海水中含量较低,蒸发过程中未达到饱和状态,因此不析出
(3) 复分解反应
除去滤液中的钙离子,避免后续生成碳酸钙杂质,提高碳酸锂纯度
考向08 基础设施建设中的化学材料
1.(1)金属
(2)3/三
(3) C La3+
2.(1) SiO2 反应生成二氧化碳气体,密闭环境下压强持续升高易损坏设备
(2)电
(3)解:设生成二氧化碳的质量为x
x=2.2t
答:理论上可生成二氧化碳的质量为2.2t。
3.(1)煤(或石油、天然气,任写其一即可)
(2)
(3)金属
(4)
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1.(1) 3 失
(2) 混合物 CD
(3)BC
(4)
(5)物理
(6)置换
(7)
防止氢气与氧气混合高温发生爆炸,同时防止生成的硅在高温下被氧化
(8)
(9)46.2
2.(1)颜色 b
(2)可再生
(3)正
3.(1)D
(2) 78:21(或4:1等合理即可) 分子 化合反应 氮气和氢气(或和)
(3) 它有刺激性气味 更易液化,便于储存和运输(合理即可)
(4)解:设理论上消耗氨气的质量为x。
答:理论上消耗氨气的质量为68 g。
4.(1)C
(2)A 增大 D
(3) 降低反应所需的温度或压强,减少能耗; 提高催化效率,加快反应速率; 提升氨气的产率;更环保、更稳定、使用寿命更长等(合理即可)
(4)增大氧气的通入量(提供充足的O2); 将氨气和氧气充分混合(增大接触面积); 增大压强等(合理即可)
(5) ① 氨气沸点更高,更易液化,储存运输的条件更易实现、成本更低;
② 氨气的体积能量密度更高,相同体积可储存更多能量;
③ 储运相同能量时,氨气所需仓容更小,更节省仓储空间,储运效率更高。
5.(1)金属离子和有机分子
(2)环境与水资源;储存清洁能源气体;生物医药;储存、分离有毒气体,催化化学反应或导电等符合题意的任意一条即可
(3)
(4)C
6.(1)C
(2)太阳能(或风能、地热能、氢能、生物质能等,任写一种即可)
(3)
(4)在相同条件下,二氧化碳浓度越大
(5)解:设生成乙醇的质量为x;
,。
答:处理44kg二氧化碳,生成乙醇的质量为23kg。
7.(1) 华北平原 蒸发结晶 硫酸钠的溶解度受温度的影响比较大,秋季温度降低,硫酸钠的溶解度变小,有大量硫酸钠析出 a
(2) 降低土壤中盐分的浓度 复分解反应 降低
8.(1)a
(2)石油
(3)开发太阳能、风能等清洁能源(或减少化石燃料使用)
(4)CO2+3H2CH3OH+H2O
(5)相同温度下,有分子筛膜时甲醇产率更高
(6)B
9.(1)海洋生物资源(或矿产资源、可燃冰、石油、天然气)
(2)分子间的间隔(或分子间距离减小、分子间隔变小)
(3) 阻止离子通过,允许水分子通过(或只允许水分子通过)
(4) 相同温度下氯化钙溶解度远大于氯化钠,蒸发时还未达到饱和
(5)①
10.(1)元素
(2)生活饮用水、农业灌溉、工业生产等(合理即可)
(3) 漏斗 饱和
(4)70℃时硫酸镁溶解度较大,趁热过滤可让大部分硫酸镁留在滤液中,防止降温后硫酸镁析出混入氯化钠中
11.(1)利用可再生能源电解水制取的氢气
(2)ABC
(3)天然气和煤
(4)
(5)密度小易泄漏、具有可燃性(合理即可)
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