专题10 信息迁移与科普阅读(抢分专练)(上海专用) 2026年中考化学终极冲刺讲练测
2026-05-27
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3份
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97页
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150人阅读
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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-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 33.60 MB |
| 发布时间 | 2026-05-27 |
| 更新时间 | 2026-05-27 |
| 作者 | 大眼睛看世界 |
| 品牌系列 | 上好课·冲刺讲练测 |
| 审核时间 | 2026-05-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58083548.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦上海中考化学信息迁移与科普阅读,以“考点-真题-预测”为框架,融合化学观念与科学思维,构建“情境-原理-应用”三维解题体系。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|科技前沿与成果|8题|氢能产业链“制-储-用”流程分析、催化剂特性应用|新能源原理→能量转化→实际应用|
|传统文化与非遗|7题|湿法冶金置换反应、火法炼锌分解反应|古籍工艺→物质转化→反应类型|
|环境保护与碳中和|7题|CCUS技术、垃圾分类标准、气体性质辨析|温室效应→污染防治→低碳技术|
|生命安全与健康|6题|抗酸药中和反应、消毒剂使用规范|物质性质→安全应用→跨学科融合|
内容正文:
抢分10 信息迁移与科普阅读(上海专用)
参考答案
抢分01 科技前沿与成果
1.(1)ABC
(2)解:设2.13氯酸钠理论上能产生氧气的质量为x。
答:2.13氯酸钠理论上能产生氧气的质量为0.96kg。
2.(1)C
(2)B
(3)减小 36.0g
(4)为了获得更多的碳酸锂,防止氯化钠析出 B 目的:可以得到更多的碳酸锂(合理即可),缺点:NaCl可能会析出
(5)锂
(6)由图中信息可知,温度越高,电压下降越慢,夏天比冬天温度高,电压下降慢,因此耐用
(7)固态电解质无泄漏风险,更安全;固态电池能量密度更高,续航更长,固态电池使用寿命更长
3.(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。
4.(1)C
(2)C
(3)两种分子的直径不同
(4)烧碱/苛性钠/火碱 C
5.(1)C
(2)
(3)BCD
(4)解:设与甲烷反应的氧化铜的质量为
答:与甲烷反应的氧化铜的质量为32g。
6.(1)+2
(2)②
①需要高温反应能耗高,②可回收月面水资源,反应条件更易实现,且生成的氢气可作为后续二氧化碳转化的原料,资源利用率更高
(3)
物理变化 ABD
(4) BCD
(5)
可回收处理航天员呼出的二氧化碳废气,生成的甲醇可作为燃料储存,实现资源循环利用,降低月球基地对地球物资补给的依赖
7.(1)ABD
(2)
(3)防止氢氧化钠过量
(4)解:设该废液中的质量为x
答:该废液中的质量为。
(5) 废液中可能含有可溶性有害物质,不能直接随意排放
(6)“涂锌底漆”一方面利用锌与氧气等物质反应生成的较致密的保护膜使铁与氧气和水隔绝,起到防锈的作用。另一方面锌比铁活泼,若保护层局部破损,锌会优先反应,从而对铁起保护作用。
8.(1)
(2)46.7% 不属于
(3)BC
(4)+5
(5)沸点较高易液化,便于运输储存 爆炸限值范围较窄,安全性较高(合理即可)
(6)氧气浓度
(7)1.15(合理数值即可)40%
(8)N2
(9)
(10)方案1生成的氨气中混有二氧化碳,不纯
(11)氨气极易溶于水,部分氨气溶解在水中导致产量较少 蘸有酚酞试液的棉花变红
抢分02 传统文化与非遗
1.C
2.(1)增大可燃物(铁)与氧气的接触面积,使燃烧更充分、更剧烈
(2)金属
(3)
3.(1)物理
(2)
(3)防止高温生成物炸裂瓶底
(4)C B
4.(1)A
(2)CD
(3) 蓝色
(4)过滤 混合物 分子在不断运动 4 24 4:5 氢元素
5.(1)B
(2)在室温时,双氧水溶质质量分数越大,白度的数值越大; 在质量分数1.8%~2.5%区间设计更精细的浓度梯度重复实验,测试布料的白度和强力等指标;
(3)4
(4)取适量的最后一次洗涤液于试管中,向其中滴加1-2滴的酚酞试液,若溶液不变红色,证明氢氧化钠已清洗干净;
(5)解:设恰好完全反应时参加反应的的质量为。
答:向含有0.04g氢氧化钠的溶液中滴加稀盐酸,恰好完全反应时参加反应的的质量为0.0365g。
(6) ,纯碱与生石灰、水混合反应,生成氢氧化钠和碳酸钙,用草木灰(主要成分:碳酸钾)代替纯碱,其中碳酸钾与生石灰、水混合反应;生成氢氧化钾和碳酸钙,所得的溶液中都有,
6.(1)大于
(2)增大接触面积,加快反应速率
(3)
(4)2N2+6H2O4NH3+3O2
(5)电解水也能生成氧气
(6)H2O B
(7)B
(8)设理论上合成15吨尿素需要液氨的质量为x。
=
x=8.5t
答:理论上合成15吨尿素需要液氨的质量为8.5t。
7.(1) 降低
(2)氢氧根、碳酸根(或、) 石青逐渐被溶解,产生气泡,溶液由无色变蓝色
(3)a 铁锈(红色固体)逐渐被溶解,溶液变棕黄,有气泡产生 A
(4)C
(5)黑 防止木炭与管中空气中的氧气反应,对实验数据产生影响 缓冲压强的变化,防止塞子被弹出 黑色固体变红色,气球膨胀,传感器上示数增大 木炭和二氧化碳反应生成了一氧化碳(或木炭和氧化铜反应生成了一氧化碳) 提高氧化铜与木炭的质量比(减小木炭与氧化铜的质量比)
抢分03 环境保护与碳中和
1.D
2.(1)C
(2)酸雨 BD D AC 温度升高,二氧化硫在水中的溶解度减小,难以被浆液吸收
原料石灰石成本低,可得到副产品石膏,提高经济效益
(3) 复分解反应 将捕捉后的气体通入澄清石灰水中,若无明显浑浊或浑浊程度极浅,说明含量低
3.(1)升高
(2)D
(3)D
(4)二氧化碳能溶于水且与水反应,深海压强大,二氧化碳的溶解度增大
4.(1)A
(2)光合作用 呼吸作用
(3)二氧化碳+水→碳酸 紫色石蕊试液变红
(4)做制冷剂、用于人工降雨
(5)温室效应加剧 碳替代
5.(1)不可燃、不助燃
(2)广口瓶内液面下降,量筒内进入约50mL水
(3)CO2 C CO NaHCO3
(4)Ca(OH)2 干燥的石蕊试纸不变色,湿润的石蕊试纸变红 过量的稀盐酸
(5)镊子 分液漏斗
(6)E 二氧化碳能溶于水且二氧化碳的密度比空气的大
(7)D
(8)</小于 温室效应加剧
(9)H2O
6.(1)二氧化碳分子本身没有改变,只是分子间的间隔变小
(2)氢气燃烧的产物只有水,对环境无污染 可再生能源发电制氢
(3)解:设生成的甲醇的质量为x
x=1.6t
答:若2.2吨二氧化碳完全转化为甲醇,生成的甲醇的质量是1.6吨。
7.(1)H2O+CO2=H2CO3
(2)时间(年份)、海水深度 容易导致海水酸化(溶于海水的二氧化碳可能在某些条件下会重新释放到大气中,并没有达到消耗二氧化碳的效果等)
(3)CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O 增大反应物间的接触面积,使反应更充分
(4)过滤
(5)否,操作II中滤出的氢氧化钠溶液可以循环使用,而且(根据质量守恒定律判断)氢氧化钠在流程中质量没有减少。(或者从整个流程来看,只减少了CO2)
(6)72:80/9:10 H/氢 粮食危机
(7)ABD
抢分04 生命安全与健康
1.(1)有机物
(2)水/H2O
(3)
(4)不同意,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量不变,由于生成的甲烷被排出仓外,整个过程中氢元素不断损耗,因此水需要补充
2.(1)过滤
(2)ABCD
(3)A
(4)25 读数时视线应与液体凹液面的最低处保持水平
(5)AC
(6)D C
(7)调节铁圈高度 较多固体 防止固体因局部温度过高而飞溅
(8)防止茶多酚被氧化和吸收空气中的水
3.(1)ABD
(2)B
(3)负 NaOH溶液和铁丝
(4)bca
4.(1)B
(2)过滤 漏斗 引流
(3)除去水中的色素和异味 使水与活性炭充分接触,提升净化效果
(4)
(5)20 气体被点燃,产生淡蓝色火焰、放热 氢元素、氧元素
(6)C
(7)BD
(8)CaCO3、Mg(OH)2
(9) 使用稀硫酸会引入新的杂质
(10)蒸发结晶
(11)大于
5.(1)均一
(2)吸附色素
(3)80℃时,蔗糖的溶解度为365.1g
(4)D
(5)降温结晶 过滤
(6)45 称取25g 20%蔗糖溶液,加入25mL蒸馏水,充分混合
(7)压强
(8)解:设产生二氧化碳的质量为x
x=13.2g
答:产生二氧化碳的质量为13.2g。
6.(1)< 红
(2) 元素
(3) 复分解反应 增大反应物的接触面积,加快反应速率
(4)碳酸钙与盐酸反应生成二氧化碳,会使胃内气压增大,导致胃穿孔
(5)氢氧化钠腐蚀性强
(6)D
(7)溶液由红色变为无色
(8)甲中硅胶不变红 乙中硅胶不变红 丙中硅胶变红
(9)氢氧化钠与无水醋酸反应放热
(10)HCl
(11)ACD
(12)20g
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抢分10 信息迁移与科普阅读(上海专用)
抢分预测 抢分秘籍 抢分特训
抢分考点
上海3年真题
抢分依据
命题预测
科技前沿与成果
2024·34题(冷能发电)
2025·38题(冰袋)
氢能、新材料、碳捕集等上海本土科技成就为载体,考查化学原理。
①氢能制储用;②光催化、电解水;③催化剂特性;④能量转化。
传统文化与非遗
2023·41题(湿法冶金)
2025·41题(火法炼铜)
古籍记载、传统工艺中的化学知识,考查物质分类、反应类型、化学方程式。
①《天工开物》《本草纲目》中的化学;②传统冶炼、制盐、酿酒原理。
环境保护与碳中和
2023·38题(水稻)
2024·34题(CO₂捕集)
2025·40题(分子筛膜)
碳达峰、碳中和、垃圾分类、大气污染等为载体,考查CO₂转化、新能源、低碳行动。
①CCUS技术;②绿氢蓝氢辨析;③空气污染物判断;④垃圾分类。
生命安全与健康
(跨学科情境)
2024·41题(泛白物质)
2025·38题(医用冰袋)
食品添加剂、药物成分、消毒剂等为载体,考查物质性质及安全使用。
①胃药、抗酸药成分;②84消毒液、酒精使用;③脱氧剂、干燥剂原理。
2023·38题(水稻种植)
2025·38题(冰袋)
融合生物、物理等学科知识,考查多视角分析能力。
①光合作用与碳中和;②海水淡化与物质分离;③酸雨与环境保护。
【高频考点聚焦】
考点一:科技前沿与成果
核心知识点
要点说明
氢能产业链
制氢(电解水、光催化)→储氢(高压气态、固态金属氢化物)→用氢(燃料电池)。电解水时“正氧负氢”。
新能源优势
氢能燃烧产物只有水,无污染;风能、太阳能为可再生能源;化石燃料(煤、石油、天然气)不可再生。
催化剂特性
化学反应前后质量与化学性质不变,可改变化学反应速率。
能量转化
电解水:电能→化学能;燃料电池:化学能→电能;光催化:光能→化学能。
【易错提醒】 ①电解水生成的H₂和O₂体积比为2:1,质量比为1:8。②“绿氢”指可再生能源制氢,若用化石能源制氢则不属于绿色能源。
考点二:传统文化与非遗
核心知识点
要点说明
湿法冶金
铁与硫酸铜溶液反应:Fe + CuSO₄ == FeSO₄ + Cu,属于置换反应。
火法炼锌
炉甘石(ZnCO₃)高温分解为ZnO,再与碳反应生成Zn。Zn的沸点低(906℃),需冷却后取出以防氧化。
制盐工艺
蒸发结晶法,利用阳光和风力使水分蒸发,NaCl析出。NaCl溶解度受温度影响小。
青花瓷着色
氧化钴(CoO)中Co为+2价,属于氧化物。
【易错提醒】 ①合金的硬度一般大于其组分纯金属(青铜比纯铜硬)。②“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”描述的是置换反应,不是复分解反应。
考点三:环境保护与碳中和
核心知识点
要点说明
温室效应
主要因CO₂、CH₄等气体排放引起;CO₂不是空气污染物,但会导致温室效应。
酸雨
主要由SO₂、NOₓ引起,与CO₂无关。燃煤脱硫、使用清洁能源可防治酸雨。
CCUS技术
碳捕集、利用与封存。CO₂可与H₂反应生成甲醇:CO₂ + 3H₂ CH₃OH + H₂O。
垃圾分类
可回收物(金属、玻璃、纸张)、有害垃圾(废电池、过期药品)、湿垃圾(厨余)、干垃圾(其他)。
【易错提醒】 ①N₂、Ar、CO₂不是空气污染物。②天然气(CH₄)本身无色无味,添加硫醇用于警示泄漏。
考点四:生命安全与健康
核心知识点
要点说明
胃药抗酸
有效成分如Mg(OH)₂、Al(OH)₃、NaHCO₃等,能与胃酸(HCl)发生中和反应。
84消毒液
有效成分为NaClO(Cl为+1价),具有强氧化性。不能与洁厕灵(含HCl)混用,否则生成有毒Cl₂。
过氧化氢制氧
2H₂O₂ 2H₂O + O₂↑,二氧化锰作催化剂。
脱氧剂原理
铁粉与氧气、水反应生成铁锈(Fe₂O₃·xH₂O),消耗氧气,延长食品保质期。
【易错提醒】 ①NaHCO₃俗称小苏打,可用于治疗胃酸过多,但Na₂CO₃俗称纯碱(苏打),碱性较强,不宜内服。②84消毒液稀释时,应将消毒液倒入水中,不可颠倒。
【科普阅读解题口诀】
读材料,圈关键,数据图表放眼前
看设问,连基础,陌生情境不慌乱
写方程,判类别,易错提醒记心间
开放题,多角度,环保节能加安全
抢分01 科技前沿与成果
1.【空间站水氧循环·制氧计算】(2026·上海浦东新·二模)空间站制氧。
(1)空间站“水—氧”循环转化原理如图所示。下列叙述正确的是___________(不定项)。
A.反应器中产生的甲烷属于有机物 B.电解水产生的氢气与氧气体积比约为
C.循环过程中需要定期补充一定量的水 D.空间站用活性炭净化废气,属于化学变化
(2)氧烛是空间站理想的备份氧源,反应原理为:。2.13氯酸钠理论上能产生氧气多少?(根据化学方程式列式计算)。
【答案】(1)ABC
(2)解:设2.13氯酸钠理论上能产生氧气的质量为x。
答:2.13氯酸钠理论上能产生氧气的质量为0.96kg。
【解析】(1)A、有机物是含碳化合物(碳的氧化物、碳酸、碳酸盐等除外),则甲烷()属于有机物,故选项说法正确。
B、电解水实验中“正氧负氢,氢二氧一”,则电解水产生的氢气与氧气体积比约为,故选项说法正确。
C、由图可知,电解水生成的氢气部分转化为甲烷,并没有全部转化成水,而不参与循环再生过程,消耗了氢元素,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量不变,所以要定期补充一定量的水,故选项说法正确。
D、空间站用活性炭净化废气,此过程中没有新物质生成,属于物理变化,故选项说法不正确。
(2)计算过程见答案。
2.【碳酸锂提纯·电池材料】(25-26九年级下·上海·阶段检测)能源是国家发展的核心命脉,在国际局势复杂多变、地区冲突风险加剧的当下,能源安全更是关乎国运的关键基石。我国坚定不移推进新能源建设,不仅是优化能源结构、践行绿色发展的必然选择,更为国民经济稳健运行筑牢双重保障,为国家长远发展注入持久且安全的动力。
碳酸锂(Li2CO3)是制备电池的重要原料,碳酸锂制品中的主要杂质是氯化钠。
(1)与Li2CO3属于同一种物质类型的是_______。
A.氧化钙 B.铝粒 C.碳酸钠 D.碳酸
(2)Li2CO3室温下测得溶液pH>7,说明该溶液呈_______。
A.酸性 B.碱性 C.中性 D.无法确定
(3)【查阅资料】Li2CO3与NaCl在不同温度下的溶解度如下表:
温度(℃)
0
20
40
60
80
100
溶解度(g)
Li2CO3
1.54
1.33
1.17
1.01
0.85
0.72
NaCl
35.7
36.0
36.6
37.3
38.4
39.8
①随着温度的升高,Li2CO3的溶解度_______(选填“减小”或“增大”)。
②20℃时,NaCl的溶解度为_______。
(4)实验室对碳酸锂进行如下实验:
①步骤Ⅰ、Ⅱ需要加热的原因:_______。
②滤液X_______氯化钠的饱和溶液(填字母)。
A.是 B.不是 C.无法确定
③同学将收集到的大量滤液X进行蒸发浓缩、趁热过滤,写出该做法的目的和一条缺点:_______。
(5)在化学反应中,锂、钠、钾等原子很容易失去电子形成离子,所以常被用作电池材料。研究表明,半径越大的离子越容易再电池正负极之间移动,充电速度越快。锂、钠、钾三种金属的离子半径大小如图所示,电池容量相同的这三种电池,充满电所需时间最长的是_______(填“锂”“钠”或“钾”)电池。
(6)如下图为某款汽车电池在不同温度下的电压随时间变化的图像,该电池的放电终止电压为3V,低于3V后不宜再继续放电。请结合图像分析此电池夏天比冬天耐用的原因是_______。
(7)固态电池以固态电解质(聚合物、无机陶瓷等)替代液态电解液,是下一代电池的核心方向,请阐述固态电池发展的必要性_______。(写出一条)
【答案】(1)C
(2)B
(3)减小 36.0g
(4)为了获得更多的碳酸锂,防止氯化钠析出 B 目的:可以得到更多的碳酸锂(合理即可),缺点:NaCl可能会析出
(5)锂
(6)由图中信息可知,温度越高,电压下降越慢,夏天比冬天温度高,电压下降慢,因此耐用
(7)固态电解质无泄漏风险,更安全;固态电池能量密度更高,续航更长,固态电池使用寿命更长
【解析】(1)Li2CO3由金属离子和酸根离子构成,属于碳酸盐,碳酸钠由金属离子和碳酸根离子构成,属于碳酸盐,故选C。
(2)Li2CO3室温下测得溶液pH>7,说明该溶液呈碱性。
(3)①根据表格数据可知,随着温度的升高,Li2CO3的溶解度减小。
②根据表格数据可知,20℃时,NaCl的溶解度为36.0g。
(4)①步骤Ⅰ、Ⅱ需要加热的原因是为了获得更多的碳酸锂,防止氯化钠析出。
②Li2CO3的溶解度随着温度的升高而减小,高温下的Li2CO3饱和溶液恢复到室温后,溶解度增大,Li2CO3饱和溶液会变成其不饱和溶液,故选B。
③Li2CO3的溶解度随着温度的升高而减小,而氯化钠的溶解度随着温度的升高而增大,将收集到的大量滤液X(Li2CO3的不饱和溶液)进行蒸发浓缩、趁热过滤,可以得到更多的碳酸锂或减少环境污染(合理即可);但此过程中氯化钠可能会析出,并且需要加热很长时间,浪费能源等。
(5)根据题干信息,半径越大的离子越容易再电池正负极之间移动,充电速度越快,因此充满电所需时间最长的是锂。
(6)由图中信息可知,温度越高,电压下降越慢,夏天比冬天温度高,电压下降慢,因此耐用。
(7)固态电解质无泄漏风险,更安全;固态电池能量密度更高,续航更长;固态电池使用寿命更长。
3.【绿氨全链条·氢能储运】(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。
【解析】(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。
4.【MOF空腔·二氧化碳捕集】(2026·上海崇明·二模)MOF内部包含巨大的空腔,分子可以在其中进出(如图),一种空腔直径为0.33~0.35 nm的铜基MOF材料可捕集空气中二氧化碳。
(1)有关二氧化碳的说法错误的是_______。
A.大气中含量上升会导致全球变暖 B.一般情况下不能燃烧 C.能使紫色石蕊试液变红 D.固体被用于食品冷藏
(2)铜离子是铜基MOF材料的骨架,铜在元素周期表中的相关信息如图所示。有关说法错误的是_____。
A.铜属于金属元素 B.铜原子核外电子数是29
C.1个铜原子的质量为63.55 g D.表示带2个单位正电荷的铜离子
(3)该材料能捕集二氧化碳但不能捕集氮气,推测原因是_______。
(4)捕集的另一种工艺流程如图所示。
①NaOH固体俗称_______;“反应分离室”中生成NaOH的化学方程式为______。
②以上工艺流程中不涉及的反应基本类型是______。
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
【答案】(1)C
(2)C
(3)两种分子的直径不同
(4)烧碱/苛性钠/火碱 C
【解析】(1)二氧化碳与水反应生成碳酸,能使紫色石蕊变红,不是二氧化碳能使紫色石蕊试液变红,所以C错误;
(2)A、正确;
B、核外电子数=原子序数,所以铜原子核外电子数是29,正确;
C、铜的相对原子质量为63.55 ,不是1个铜原子的质量为63.55g,错误;
D、正确;
(3)由题干可知,该MOF材料的空腔直径为0.33~0.35 nm。二氧化碳分子的直径在此范围内,可以进入空腔被捕集,而氮气分子的直径不在此范围内,故不能被捕集。
(4)①略;
氢氧化钙与碳酸钠反应生成氢氧化钠和碳酸钙沉淀,其化学方程式为;
②氢氧化钠吸收二氧化碳生成碳酸钠与水,不属于基本反应;氢氧化钙与碳酸钠反应生成氢氧化钠和碳酸钙沉淀,属于复分解反应,碳酸钙经高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳,属于分解反应,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,属于化合反应,所以以上工艺流程中不涉及的反应基本类型是置换反应。
5.【石墨烯气相沉积·氩气保护】(2026·上海徐汇·二模)如图是用化学气相沉积法制备石墨烯的装置。
制备步骤:①向装置中通入氩气;②将铜片加热至1000℃;③通入甲烷;④制得石墨烯后,停止通入甲烷,停止加热,保持通入氩气至完全冷却。
(1)石英玻璃可耐高温,其成分是二氧化硅,石英玻璃属于________。
A.金属材料 B.有机高分子材料 C.无机非金属材料 D.复合材料
(2)制备的石墨烯固体会沉积在铜片上,其原理是甲烷在1000℃、铜做催化剂的条件下,分解成氢气和石墨烯(化学式用C表示),写出该反应的化学方程式________________________。
(3)氩气是一种稀有气体。在上述制备石墨烯的过程中,关于氩气的说法正确的是________。(不定项)
A.氩气是如图装置中唯一的气体单质
B.加热前通入一段时间氩气可以排出装置中的空气
C.冷却过程中保持通入氩气能防止氢氧化钠溶液倒吸
D.装置最后导出的气体X中一定含有氩气
(4)气体转化装置中甲烷发生的反应为,若有1.6 g甲烷被转化,根据化学方程式列式计算与甲烷反应的氧化铜的质量。
【答案】(1)C
(2)
(3)BCD
(4)解:设与甲烷反应的氧化铜的质量为
答:与甲烷反应的氧化铜的质量为32g。
【解析】(1)A、金属材料包括纯金属和合金,石英玻璃不属于金属材料,错误;
B、有机高分子材料包括塑料、合成纤维、合成橡胶,石英玻璃不属于有机高分子材料,错误;
C、无机非金属材料包括水泥、陶瓷、玻璃,石英玻璃属于无机非金属材料,正确;
D、复合材料由两种及以上不同性质材料复合而成,石英玻璃不属于符合材料,错误。
(2)1000℃、铜作催化剂,甲烷分解生成氢气和石墨烯,该反应化学方程式为。
(3)A、装置中反应还会生成氢气,氢气也属于气体单质,因此氩气不是唯一的气体单质,错误;
B、加热前通入氩气,可排出装置内空气,防止空气中的氧气在高温下氧化铜片、干扰石墨烯制备,正确;
C、冷却过程中,装置内气体温度降低,压强减小,持续通入氩气可以维持装置内压强,防止倒吸;同时可以隔绝空气,防止高温的铜和石墨烯被氧化,正确;
D、全程持续通入氩气,氩气化学性质稳定,不参与装置内所有反应,不被溶液吸收,因此最终导出的气体X中一定含有氩气,正确。
(4)解析见答案。
6.【月球基地·氧化亚铁与甲醇】(2026·上海静安·二模)月球基地要长期运行,必须解决供氧、废气处理、水循环和燃料储备等问题。科研人员提出如下设想:①月壤中有很多氧化亚铁,可高温处理得到铁和氧气;②回收月面水,通电得到氢气和氧气;③航天员呼吸产生的废气,通过低温分离得到CO2,将CO2和H2催化转化为常温下呈液体的甲醇(CH3OH)。
(1)氧化亚铁(FeO)中Fe的化合价为______。
(2)你认为设想①和②得到氧气的方法中,哪一种较为合理_____(填①或②),理由是______。
(3)“利用沸点不同分离废气中的CO2”属于_____(填“化学变化”或“物理变化”)。为提高“废气中CO2分离和再利用”的效率,需要考虑的是______。
A.利用月夜的低温条件,降低CO2分离能耗 B.装置的气密性确保良好,减少气体泄漏
C.通过过滤的方式实现CO2的分离 D.分离后CO2的储存和后续利用方式
(4)CO2+3H2CH3OH+X,X的化学式为______,甲醇可作燃料,有关甲醇的说法正确的是______。
A.甲醇中碳元素的质量分数为×100% B.甲醇是可再生能源
C.甲醇由三种元素组成 D.甲醇属于有机物
(5)分析上述设想③的优点有哪些_____。
【答案】(1)+2
(2)②
①需要高温反应能耗高,②可回收月面水资源,反应条件更易实现,且生成的氢气可作为后续二氧化碳转化的原料,资源利用率更高
(3)
物理变化 ABD
(4) BCD
(5)
可回收处理航天员呼出的二氧化碳废气,生成的甲醇可作为燃料储存,实现资源循环利用,降低月球基地对地球物资补给的依赖
【解析】(1)化合物中氧元素通常显-2价,根据化合物中各元素正负化合价代数和为0,可算出的化合价为+2。
(2)高温反应在月球基地实现成本高、能耗大,电解水的方案可实现资源循环,更适配月球基地的运行需求。
(3)利用沸点差异分离物质的过程没有新物质生成,属于物理变化。
A、借助月夜天然低温可降低分离能耗,正确;
B、装置气密性良好可减少二氧化碳泄漏,正确;
C、过滤用于分离固液混合物,无法分离气体,错误;
D、分离后二氧化碳的储存和后续利用是提高再利用效率的必要环节,正确。
(4)根据质量守恒定律,反应前后原子种类、数目不变,反应前共1个碳原子、2个氧原子、6个氢原子,反应后甲醇中含1个碳原子、1个氧原子、4个氢原子,因此X由2个氢原子和1个氧原子构成,为。
A、甲醇相对分子质量为,碳元素质量分数为,错误;
B、甲醇可由废气二氧化碳和氢气人工合成,属于可再生能源,正确;
C、甲醇由三种元素组成,正确;
D、甲醇是含碳化合物,属于有机物,正确。
(5)该方案同时解决了废气处理和燃料储备两个问题,提升了资源利用效率,适配月球基地长期运行的需求。
7.【海上风电·除锈与中和废液】(2026·上海静安·二模)某海上风电钢制品部分出现生锈现象,需要进行年度检修。维修工艺流程如图1,维修后的废液处理过程如图2。
(1)有关维修工艺的说法正确的是_____。
A.NaOH溶液可用于去除表面油污
B.酸洗过程中,铁锈消失,溶液变为黄色
C.为了确保除锈效果,酸洗时间越长越好
D.酸洗后清水漂洗有利于减少残余酸继续腐蚀金属
(2)铁锈的主要成分是Fe2O3,用稀盐酸除锈,反应的化学方程式是______。
(3)图2中加入NaOH溶液时,应少量多次的原因是______。
(4)现取100g废液样品,将其中酸性主要看作由残余HCl引起。若恰好反应时,共加入20%的NaOH溶液20g,请计算该废液中HCl的质量。(根据化学方程式列式计算)
(5)检测后废液呈中性,此时溶液的pH为_____7(填“>”“<”“=”),为何废液已接近中性,仍要求集中回收处理,而不是直接随意排放?______。
(6)同学们对维修流程中最后一步“涂锌底漆”的目的产生了好奇。查阅资料后,获得如下信息:锌在空气中能与氧气等物质反应,在表面形成一层较致密的保护膜。若保护层局部破损,较活泼的金属会优先反应,从而对另一种金属起保护作用。请结合上述资料,解释“涂锌底漆”能防止铁生锈的原因。
【答案】(1)ABD
(2)
(3)防止氢氧化钠过量
(4)解:设该废液中的质量为x
答:该废液中的质量为。
(5) 废液中可能含有可溶性有害物质,不能直接随意排放
(6)“涂锌底漆”一方面利用锌与氧气等物质反应生成的较致密的保护膜使铁与氧气和水隔绝,起到防锈的作用。另一方面锌比铁活泼,若保护层局部破损,锌会优先反应,从而对铁起保护作用。
【解析】(1)A.能与油脂发生反应,所以溶液可用于去除表面油污。此选项正确。
B.酸洗过程中,铁锈的主要成分与盐酸反应,生成氯化铁和水,氯化铁溶液呈黄色,故酸洗过程中,观察到铁锈消失,溶液变为黄色。此选项正确。
C.酸洗时间过长,盐酸除了与铁锈反应,还会与铁反应,损坏钢构件。此选项错误。
D.酸洗后清水漂洗,可以将钢构件表面的酸稀释,有利于减少残余酸继续腐蚀金属。此选项正确。
(2)略。
(3)加入NaOH溶液的目的是中和酸洗废液中的盐酸,少量多次可以防止氢氧化钠过量。
(4)见答案。
(5)①时,溶液呈中性。
②略
(6)根据信息可知,锌在空气中能与氧气等物质反应,在表面形成一层较致密的保护膜。保护膜使铁与氧气和水隔绝,起到防锈作用。
根据信息可知,若保护层局部破损,较活泼的金属会优先反应,从而对另一种金属起保护作用。锌比铁活泼,若保护层局部破损,锌会优先反应,从而对铁起保护作用。
8.【氮的固定·合成氨与氨燃料】(25-26九年级上·上海·期末)氮元素对地球上所有生命都至关重要,是所有蛋白质及DNA中具有决定性作用的元素之一,植物生长离不开氮元素。氮元素是动植物生命的基础,自然界中由于存在氮的循环,生命世界才能像我们所见到的那样生机勃勃,充满活力。
I.氨的合成:工业上利用合成氨气。氨气的传统应用包括生产硝酸铵(NH4NO3)尿素【CO(NH2)2】等氮肥。
(1)该反应微观示意图(待补全)如图所示,请将右框内粒子补画完整,要求体现质量守恒。
(2)尿素中氮元素的质量分数为______(保留一位小数),若测得某尿素样品中氮元素的质量分数为43.5%,则该尿素样品______(选填“属于”或“不属于”)纯净物。
II.氮的固定
(3)氮的循环离不开氮的固定,氮的固定是将氮单质转化为氮的化合物的过程,氮的固定分为人工固氮和自然固氮。下列属于氮的固定的是______。
A.分离液态空气获得氮气 B.N2和H2在一定条件下合成氨
C.N2和O2反应生成NO D.NH3经催化氧化生成NO
(4)硝酸盐属于氮的化合物,以硝酸钠(NaNO3)为例,其中N的化合价为______。
III.氨气(NH3)正在由肥料走向燃料。
(5)氨气、氢气都属于清洁能源,对比下列图表中的信息,你认为氨气替代氢气成为理想燃料的理由有______、_______。
性质参数
氢气(H2)
氨气(NH3)
颜色、气味
无色、无味
无色、刺激性
沸点/℃
-251.77
-33.34
爆炸限值/%
4~75
15~28
水中溶解度
难溶于水
极易溶于水
与水反应
不与水反应
与水反应,形成氨水
(6)将氨气置于空气中发现无法燃烧,而在氧气流中却燃烧起来,说明氨气燃烧与______有关。氨气在纯氧中可以完全燃烧,生成水和氮气,该反应的化学方程式是______。
【资料卡片】当量比是燃料完全燃烧理论所需要的空气量与实际供给的空气量之比。
在氨气中添加适量的氢气,进行混合燃烧。科学研究不同当量比下的氨气/氢气/空气的燃烧速度,如图所示。
(7)分析图中数据发现当量比为______左右,X(NH3)=_______,燃烧速度最快。
(8)已知氨气燃烧生成了空气中含量最多的气体,该气体的化学式是______。
IV.探究制备氨燃料的方法
【方案1】利用碳酸氢铵制备氨气(化学原理:)
【方案2】利用铵盐溶液和碱溶液混合加热制备氨气
【方案3】我国科研团队借助一种固体催化剂LDH,在常温、常压和可见光条件下,用氮气和水合成氨气(NH3)的原理如图所示。
(9)方案3的总反应方程式是______。
(10)经分析,方案1不合理,理由是______。
(11)利用方案2氯化铵溶液和氢氧化钠溶液混合加热制氨气,实验过程中发现此方法制得的氨气量较少,可能的原因是______。经讨论改用铵盐固体和碱固体混合物来提高氨气产量(实验装置如图所示),当观察到______的现象,则证明氨气已收集满。
【答案】(1)
(2)46.7% 不属于
(3)BC
(4)+5
(5)沸点较高易液化,便于运输储存 爆炸限值范围较窄,安全性较高(合理即可)
(6)氧气浓度
(7)1.15(合理数值即可)40%
(8)N2
(9)
(10)方案1生成的氨气中混有二氧化碳,不纯
(11)氨气极易溶于水,部分氨气溶解在水中导致产量较少 蘸有酚酞试液的棉花变红
【解析】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,反应物中含N、H的个数分别是2、10,生成物中含N、H的个数分别是1、3,故生成物中还应含1个N、7个H,每个氨分子由1个氮原子和3个氢原子构成,每个氢分子由2个氢原子构成,故反应后图中应补充1个氨分子、2个氢分子,故图为:;
(2)尿素中氮元素的质量分数为:;
若测得某尿素样品中氮元素的质量分数为43.5%,小于46.7%,则该样品中还含有其他物质,则该尿素样品不属于纯净物;
(3)A、氮的固定是将氮单质转化为氮的化合物的过程,而分离液态空气获得氮气,是将氮单质从空气中分离出来,不属于氮的固定,不符合题意;
B、N2和H2在一定条件下合成氨,将氮的单质转化为含氮化合物,属于氮的固定,符合题意;
C、N2和O2反应生成NO,将氮的单质转化为含氮化合物,属于氮的固定,符合题意;
D、NH3经催化氧化生成NO,将含氮化合物转化为含氮化合物,不属于氮的固定,不符合题意。
故选BC;
(4)硝酸钠中钠元素显+1价,氧元素显-2价,设氮元素的化合价为x,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得:,x=+5;
(5)由表可知,氨气沸点高易液化,便于运输储存;氨气爆炸限值范围小,更安全;氨气具有刺激性气味,便于及时察觉氨气泄漏;氨气极易溶于水,便于泄漏时处理,故氨气可替代氢气成为理想燃料;
(6)将氨气置于空气中发现无法燃烧,而在氧气流中却燃烧起来,氧气中氧气浓度比空气中氧气浓度大,说明氨气燃烧与氧气浓度有关;
氨气在纯氧中可以完全燃烧,生成水和氮气,该反应的化学方程式是:;
(7)由图可知,当量比为1.15左右,X(NH3)=40%时,燃烧速度最快;
(8)已知氨气燃烧生成了空气中含量最多的气体,空气中含量最多的气体是氮气,约占空气体积的78%,故填:N2;
(9)由图可知,方案3的总反应是氮气和水在LDH催化下,在常温、常压和可见光条件下反应生成氨气和氧气,该反应的化学方程式为:;
(10)方案1中碳酸氢铵受热分解生成氨气、二氧化碳和水,生成的氨气中混有二氧化碳,不纯,故方案1不合理;
(11)利用方案2氯化铵溶液和氢氧化钠溶液混合加热制氨气,实验过程中发现此方法制得的氨气量较少,可能的原因是氨气极易溶于水,部分氨气溶解在水中导致产量较少;
改用铵盐固体和碱固体混合物来提高氨气产量,氨气能与水反应生成氨水,氨水显碱性,能使无色酚酞试液变红,故当观察到蘸有酚酞试液的棉花变红时,说明氨气已经集满。
抢分02 传统文化与非遗
1.【海盐晒制·粗盐提纯】(23-24九年级上·上海浦东新·期中)宁波象山海盐晒制历史悠久,其制作工艺是近千年中国海盐传统生产技艺的缩影。《新唐书·地理志》等书中已有象山晒盐的历史记载。晒好的盐仍为粗盐,小之做了提纯实验,下列说法错误的是
A.操作①是溶解
B.经过上述流程得到的食盐晶体是纯净物
C.操作②时,为加快过滤,用玻璃棒在过滤器内搅拌
D.小之得到的食盐产率偏低,可能是食盐没有全部溶解就过滤
【答案】C
【解析】A、由图可知,操作①是将粗盐溶于水得到浑浊的液体的过程,即溶解,故A正确;
B、经过上述流程得到氯化钠固体,氯化钠是纯净物,故B正确;
C、操作②将难溶性固体与液体进行了分离,是过滤操作,其中玻璃棒的作用是引流,不能用玻璃棒搅拌,故C错误;
D、食盐没有全部溶解即过滤,滤液中的氯化钠的质量偏小,导致制得的精盐率偏低,故D正确。
故选C。
2.【打铁花·铁水燃烧与湿法炼铜】(25-26九年级下·上海嘉定·阶段检测)“春节—中国人庆祝传统新年的社会实践”列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录。春节前后,某地游园活动中表演的非遗项目“打铁花”不仅有“火树银花落,万点星辰开”的古老浪漫,而且蕴含着丰富的化学原理。 “打铁花”时将铁粉熔化成的铁水打向空中,铁燃烧形成铁花。
(1)从影响燃烧的因素角度分析,表演者将铁水打散的目的是_______。
(2)生铁属于_______(填“金属”或“复合”)材料。
(3)我国是世界上最早使用“湿法炼铜”的国家。“湿法炼铜”的原理是硫酸铜溶液与铁发生反应,请写出这个反应的化学方程式_______。
【答案】(1)增大可燃物(铁)与氧气的接触面积,使燃烧更充分、更剧烈
(2)金属
(3)
【解析】(1)将铁水打散可以大幅增加铁与氧气的接触面积,让铁的燃烧反应更充分。
(2)金属材料包含纯金属和合金,生铁是铁碳合金,属于金属材料。
(3)“湿法炼铜”的原理是硫酸铜溶液与铁发生反应生成硫酸亚铁和铜,反应的化学方程式为。
3.【非遗打铁花·燃烧条件与接触面积】(24-25八年级下·山东德州·期中)根据以下材料回答问题。
Ⅰ.打铁花(如图1)是流传于豫晋地区的民间传统烟火,国家级非物质文化遗产之一表演者将高温铁水击向高空后,铁水便会迅速化为粉碎的微小铁屑。在向上或向下飞舞的过程中,微小的铁屑在空中燃烧并冷却。
Ⅱ.图2是铁丝分别在空气中和氧气中反应的情况比较。
Ⅲ.下表是不同形状的铁与不同浓度的氧气反应的情况比较:
序号
铁形状
氧气浓度
反应情况
①
铁屑
空气
剧烈燃烧,生成黑色固体
②
铁丝
空气
发红,不燃烧
③
铁丝
纯氧气
剧烈燃烧,生成黑色固体
(1)“打铁花”前,需将铁块熔化为1600℃左右的铁水,铁块熔化成铁水发生的是 _______ (填“物理”或“化学”)变化。
(2)打铁花时铁屑在空中燃烧的文字表达式为______。
(3)图2中集气瓶底部少量水的作用是______。
(4)比较表中①和②,可得出的结论是:化学反应是否发生(或反应的剧烈程度)与_____(填序号,下同)有关。比较表中②和③,可得出的结论是:化学反应是否发生(或反应的剧烈程度)与_____有关。
A温度 B.反应物的浓度 C.反应物之间的接触面积 D.条件
【答案】(1)物理
(2)
(3)防止高温生成物炸裂瓶底
(4)C B
【解析】(1)将铁块加热至约1600℃使其熔化,铁本身没变,只是铁的状态发生改变,属于物理变化,故填写:物理。
(2)铁屑在空气中燃烧生成黑色固体(四氧化三铁)的文字表达式为: ,故填写:。
(3)集气瓶底部少量水的作用是接住并冷却高温熔融物,防止瓶底因局部过热而炸裂,故填写:防止高温生成物炸裂瓶底。
(4)由表中①与②(铁屑与铁丝同在空气中,燃烧剧烈程度不同)可知:化学反应是否发生(或是否剧烈)与反应物接触面积(C选项)有关,故填写:C;
由表中②与③(铁丝在空气和纯氧中的反应差异)可知:化学反应是否发生(或是否剧烈)与反应物浓度(B选项)有关,故填写:B。
4.【春晚国色·氧化钴与铁元素转化】(25-26九年级上·上海·期中)中华文化源远流长,古老的智慧在节庆的烟火、典籍的篇章与匠人的巧艺中代代相传。其中蕴藏的化学原理,至今仍闪烁着科学的光芒。请循着历史的脉络,运用化学之钥,开启一段探索传统智慧与现代科学交融的发现之旅。
(1)下列传统节日的活动中,主要涉及化学变化的是______
A.春节:燃放烟花 B.重阳节:登高望远 C.端午节:包粽子 D.中秋节:赏月分饼
(2)氧化钴(CoO)常用于陶瓷釉料的着色,元素周期表中钴元素的信息及钴原子结构示意图如下图所示,则下列说法中错误的是______(不定项)
A.钴原子的核外电子数为27 B.钴原子的质子数为27
C.钴的相对原子质量为58.93 g D.在化学反应中钴易失去电子,变为负离子
(3)《梦溪笔谈》中记载“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,胆矾是硫酸铜晶体,胆矾的化学式是______,颜色是______。
(4)酥油茶是藏族人们喜欢的一道茶饮,以酥油、砖茶、盐为主料制作的药膳。酥油茶制作流程如下图,请完成下列问题。
①操作Ⅰ在化学实验操作中的名称:______。
②酥油茶属于______(填“纯净物”或“混合物”)。
③喝酥油茶时“茶香四溢、奶香扑鼻”。请从微观角度解释______。
④茶叶中含有咖啡因(化学式为),咖啡因具有兴奋中枢神经、消除疲劳、帮助消化等功效。咖啡因由______种元素组成,一个咖啡因分子中含______个原子,其中碳原子和氢原子的个数比是______(填写最简整数比),质量分数最小的元素是______。
【答案】(1)A
(2)CD
(3) 蓝色
(4)过滤 混合物 分子在不断运动 4 24 4:5 氢元素
【解析】(1)A、燃放烟花有新物质生成,是化学变化,符合题意;
B、登高望远没有新物质生成,是物理变化,不符合题意;
C、包粽子没有新物质生成,是物理变化,不符合题意;
D、赏月分饼没有新物质生成,是物理变化,不符合题意;
故选A。
(2)A、根据核外电子数=原子序数,所以钴原子的核外电子数为27,不符合题意;
B、根据质子数=原子序数,所以钴原子的质子数为27,不符合题意;
C、相对原子质量的单位是“1”,所以钴的相对原子质量为58.93,符合题意;
D、钴原子最外层电子数为2,小于4,容易失去电子形成阳离子,符合题意;
故选CD。
(3)硫酸铜的化学式为,由于其含有铜离子,所以硫酸铜为蓝色。
(4)①操作Ⅰ是将茶叶残渣和茶汁分离,化学实验中分离固体和液体的操作是过滤。
② 酥油茶中含有酥油、砖茶、盐等多种物质,由两种或两种以上物质组成的是混合物。
③“茶香四溢、奶香扑鼻” 是因为分子在不断运动,茶和奶中的香味分子不断运动,扩散到空气中被人闻到。
④咖啡因由碳、氢、氧、氮4种元素组成,一个咖啡因分子由8个碳原子,10个氢原子、2个氧原子和4个氮原子构成,一个咖啡因分子中含有24个原子,其中碳原子和氢原子的个数比是8:10=4:5,咖啡因中C、H、O、N元素的质量比=(12×8):(1×10):(16×2):(14×4)=96:10:32:56,则质量分数最小的元素是氢元素。
5.【棉布前处理·双氧水与氢氧化钠】(2026·上海虹口·一模)某些棉布在印染之前,需先使用氢氧化钠、双氧水对棉布进行处理,该过程被称为前处理,前处理对布料的白度和强力(单位:N)均有影响。白度是面料印染的基础指标,数值越大,印染效果越好;强力决定了布料的使用寿命,数值越高,布料越不容易破损。
(1)处理布料时,双氧水会反应生成氧气,该化学方程式书写正确的是______。
A.H2O2=H2↑+O2↑ B.2H2O2=2H2O+O2↑
C.2H2O2=2H2O+O2 D.2H2O2=H2O+O2↑
(2)室温时,用不同溶质质量分数的双氧水处理布料后,白度、强力的测试结果见表。
双氧水溶质质量分数(%)
0.6
1.2
1.8
2.5
3
指标
白度(%)
57.13
61.34
64.68
65.50
67.12
强力(N)
620
650
660
630
600
①说明双氧水溶质质量分数对白度的影响______。
②为确定使用双氧水的最佳浓度,还应进行的实验是______。
(3)前处理时,氢氧化钠溶液的溶质质量分数在3.5%~4%之间效果较好。配制100kg、4%的氢氧化钠溶液,需要氢氧化钠固体的质量是______kg。
(4)静置约24小时后双氧水全部分解,还需用清水洗涤,以去除布料表面残留的氢氧化钠。请设计实验证明氢氧化钠已清洗干净。
(5)前处理得到的废液需处理合格方可排放。某同学模拟废液处理,向含有0.04g氢氧化钠的溶液中滴加稀盐酸,请计算恰好完全反应时参加反应的HCl的质量。(根据化学方程式列式计算)
(6)我国某些传统手工印染技艺中也有类似前处理的工序,传统匠人用纯碱与生石灰、水混合可以代替氢氧化钠发挥作用。
①生石灰的主要成分是氧化钙,氧化钙能与水反应生成氢氧化钙。请写出纯碱与氢氧化钙反应的化学方程式______。
②用草木灰(主要成分:碳酸钾)也可以代替纯碱完成该工序。请推测前处理中加入氢氧化钠时发挥作用的微观粒子并说明推测依据______。
【答案】(1)B
(2)在室温时,双氧水溶质质量分数越大,白度的数值越大; 在质量分数1.8%~2.5%区间设计更精细的浓度梯度重复实验,测试布料的白度和强力等指标;
(3)4
(4)取适量的最后一次洗涤液于试管中,向其中滴加1-2滴的酚酞试液,若溶液不变红色,证明氢氧化钠已清洗干净;
(5)解:设恰好完全反应时参加反应的的质量为。
答:向含有0.04g氢氧化钠的溶液中滴加稀盐酸,恰好完全反应时参加反应的的质量为0.0365g。
(6) ,纯碱与生石灰、水混合反应,生成氢氧化钠和碳酸钙,用草木灰(主要成分:碳酸钾)代替纯碱,其中碳酸钾与生石灰、水混合反应;生成氢氧化钾和碳酸钙,所得的溶液中都有,
【解析】(1)A、双氧水中的过氧化氢反应生成氧气与水,不是氢气与氧气。书写错误,不符合题意;
B、双氧水中的过氧化氢反应生成氧气与水,只有生成物中有气体,标注气体符号。书写正确,符合题意;
C、双氧水中的过氧化氢反应生成氧气与水,只有生成物中有气体时,标注气体符号。书写错误,不符合题意;
D、双氧水中的过氧化氢反应生成氧气与水,只有生成物中有气体,标注气体符号,该选项中没有配平化学方程式。书写错误,不符合题意;
故填:B。
(2)①根据室温时,用不同溶质质量分数的双氧水处理布料后,白度、强力的测试结果表分析:双氧水溶质质量分数越大,白度的数值越大;
②表中数据显示,双氧水的质量分数大于1.8时,白度的数值在变大,但强力在减小,为确定使用双氧水的最佳浓度,还应进行的实验是:在质量分数1.8%~2.5%区间设计更精细的浓度梯度重复实验,测试布料的白度和强力等指标;
(3)配制100kg、4%的氢氧化钠溶液,需要氢氧化钠固体的质量=;
(4)氢氧化钠能使酚酞试液变红,设计实验证明氢氧化钠已清洗干净:取适量的最后一次洗涤液于试管中,向其中滴加1-2滴的酚酞试液,若溶液不变红色,证明氢氧化钠已清洗干净;
(5)见答案
(6)①纯碱与氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠,反应的化学方程式为:;
②前处理中加入氢氧化钠时发挥作用的微观粒子是。推测的依据:纯碱与生石灰、水混合反应,生成氢氧化钠和碳酸钙,用草木灰(主要成分:碳酸钾)代替纯碱,其中碳酸钾与生石灰、水混合反应;生成氢氧化钾和碳酸钙,所得的溶液中都有。
6.【传统合成氨·零碳燃料与尿素】(25-26九年级上·上海·阶段检测)为应对全球变暖,发展低碳或零碳燃料以及更新燃烧技术迫在眉睫。零碳燃料是指在使用过程中几乎不产生CO2的燃料。其中,氢气(H2)和氨气(NH3)是最具前景的零碳燃料。
I.传统合成氨:如图为在高温、高压下利用铁触媒作催化剂制取氨气的过程。
(1)依据图示分析,氨气的沸点______(填“大于”或“小于”)氮气与氢气。
(2)常用海绵状的Fe制得铁触媒。用海绵状的Fe目的是______。
(3)氮气合成氨气的过程可用微观粒子示意图来表示反应前后物质的变化,请在图中画出反应前物质的微观粒子示意图______。
II.电解合成氨:科学家最新研制了常温、常压下电解法合成氨的方法,原理如图所示。
(4)写出如图所示反应的化学反应方程式______。
(5)实验测得反应实际所得到的氧气质量远大于理论值,可能的原因是______。
III.用氨
(6)用作清洁燃料。科研人员采用氨气分级燃烧技术,反应原理示意图如图所示。
①写出图示反应中X的化学式______。
②我国科学研究人员发现在氨气中掺混一定比例的其他燃料,可以提高氨气燃烧的稳定性。为真正实现零碳排放,选择掺混的物质最可能是______(填字母)。
A.煤粉 B.氢气 C.甲烷
(7)用来制取氮肥。某化肥厂生产(NH4)2SO4的工艺流程如图,加入的X应为______。
A.H2SO4 B.CaSO4 C.SO2 D.CaCO3
(8)合成尿素。工业上用液氨和CO2为原料,在高温、高压条件下直接合成尿素,反应如下:2NH3+CO2CO(NH2)2+H2O。计算理论上合成15吨尿素需要液氨的质量(根据化学方程式计算)。
【答案】(1)大于
(2)增大接触面积,加快反应速率
(3)
(4)2N2+6H2O4NH3+3O2
(5)电解水也能生成氧气
(6)H2O B
(7)B
(8)设理论上合成15吨尿素需要液氨的质量为x。
=
x=8.5t
答:理论上合成15吨尿素需要液氨的质量为8.5t。
【解析】(1)根据流程图中氨分离器分离出来的物质可知,分离出来的氮气、氢气为气体时,氨气仍为液态。故氨气的沸点大于氮气与氢气。
(2)用海绵状的制得铁触媒,是因为海绵状的结构可以增大与反应物的接触面积,加快反应速率。
(3)氨气中氮、氢原子个数比为1:3,根据反应前后原子的种类和个数不变,可知反应的氮分子和氢分子个数比为1:3,又由于反应后还有一个氮分子,则反应前氮、氢分子个数比为2:3,图为。
(4)由图可知,反应物为水和氮气,生成物为氧气和氨气,且条件为通电,反应的化学方程式为:
(5)反应中是氮气和水在通电条件下进行的。水在通电时会生成氢气和氧气,则实验所得的氧气除了氮气和水反应生成氧气,还有水电解产生的氧气。所以测得反应实际所得到的氧气质量远大于理论值。故填:可能是电解水生成氧气
(6)①根据质量守恒定律:反应前后原子的种类和个数不变,反应②中,和反应生成和,则中应含有氢、氧原子,则可能是或。也是反应①中氨气在氧气中燃烧的生成物,过氧化氢受热会分解,所以一定是水。故填:。
②A、煤粉的主要成分为碳,燃烧会产生二氧化碳,不符合题意;
B、氢气燃烧生成水,无含碳的生成物,符合题意;
C、甲烷燃烧生成二氧化碳和水,不符合题意。
故选B。
(7)根据流程可知,煅烧炉中的产物是二氧化碳和氧化钙,说明煅烧炉中有碳酸钙,则说明滤渣中含有碳酸钙,滤液中含有硫酸铵。碳酸钙和硫酸铵是由氨气、二氧化碳、水、X反应生成的。根据反应前后原子的种类和个数不变,则X中一定含有钙元素和硫元素,故选B。
(8)见答案。
7.【满庭芳国色·石青分解与碳还原】(25-26九年级上·上海杨浦·期中)春晚《满庭芳·国色》节目点燃了国人复古寻色的热潮。其中桃红、凝脂、缃叶、群青、沉香代表红、白、黄、青、黑传统五色。
(1)桃红:用银朱调和,银朱主要成分是硫化汞(HgS,其中S化合价为-2价),硫化汞与氧气反应,可以制得高纯度的汞,该反应的微观示意图如图:
该反应的化学方程式是______,反应前后Hg元素的化合价______。(选填“降低”或“升高”)。
(2)群青:与石青颜色接近,石青的主要成分是Cu3(OH)2(CO3)2,含有的原子团是______。将少量石青加入足量稀硫酸中,发生反应,推测现象为______。
(3)凝脂:降低原料中含铁氧化物含量,实现从青瓷到凝脂似玉的白瓷。如图为铁元素价类二维图。
①单质铁对应的是______(填字母),c物质的化学式是______。
②b是铁锈的主要成分。将生锈的铁钉放在过量的稀硫酸中,产生的现象为______,对应的化学方程式分别为______、______。
③下列转化关系可以通过置换反应实现的是______。
A.a→f B.b→d C.c→d D.d→c
(4)“缃叶”代表黄色,纯净的硫是黄色固体,难溶于水,易溶于二硫化碳,说明物质溶解性与______有关。
A.温度 B.溶质的质量 C.溶剂的种类 D.溶质的种类
(5)“沉香”代表黑色,木炭与CuO都呈______色。反应产生的气体除CO2,还可能有CO。用如图1装置进行三组实验(每组实验中木炭与CuO的质量比不同,其他条件相同),测得产生CO的体积分数随时间变化如图2。
①实验前需排尽装置内的空气,原因是______,气球的作用是______。
②实验中能观察到的现象有______。
③气体产物中有CO,原因可能是______。
④根据图示信息,该类实验中要减少CO产生的措施是______。
【答案】(1) 降低
(2)氢氧根、碳酸根(或、) 石青逐渐被溶解,产生气泡,溶液由无色变蓝色
(3)a 铁锈(红色固体)逐渐被溶解,溶液变棕黄,有气泡产生 A
(4)C
(5)黑 防止木炭与管中空气中的氧气反应,对实验数据产生影响 缓冲压强的变化,防止塞子被弹出 黑色固体变红色,气球膨胀,传感器上示数增大 木炭和二氧化碳反应生成了一氧化碳(或木炭和氧化铜反应生成了一氧化碳) 提高氧化铜与木炭的质量比(减小木炭与氧化铜的质量比)
【解析】(1)由微观示意图可知,硫化汞()与氧气在加热条件下反应生成汞()和二氧化硫(),化学方程式为;
反应前中为价,反应后单质为0价,则元素的化合价降低。
(2)石青含有的原子团是氢氧根()和碳酸根()。
石青与稀硫酸反应时,氢氧根与反应,碳酸根与反应生成,铜离子与结合,则现象为:石青逐渐被溶解,产生气泡,溶液由无色变蓝色。
(3)①单质铁化合价为0,对应图中a点;c是+3价铁的碱,化学式为;
②铁锈()与过量稀硫酸反应,先观察到铁锈溶解,溶液变黄,其化学方程式为;随后铁与稀硫酸反应,有气泡产生,溶液逐渐变浅绿,其化学方程式:;
③置换反应是 “单质+化合物→新单质+新化合物”。
A、a()→f(+2价铁的盐),如,属于置换反应,正确;
B、 b()→d(+3价铁的盐),是复分解反应,错误;
C、c()→d(+3价铁的盐),是复分解反应,错误;
D、d(+3价铁的盐)→c(),是复分解反应,错误。
故选A。
(4)硫在水和二硫化碳中溶解性不同,说明物质溶解性与溶剂的种类有关。故选C。
(5)木炭与均为黑色;
①实验前排尽空气的原因:防止木炭与管中空气中的氧气反应,对实验数据产生影响;
气球的作用:缓冲压强的变化,防止塞子被弹出;
②碳与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳,实验现象:黑色固体变红色,气球膨胀,传感器上示数增大;
③产生的原因:木炭和二氧化碳反应生成了一氧化碳(或木炭和氧化铜反应生成了一氧化碳)
④减少产生的措施:提高氧化铜与木炭的质量比(减小木炭与氧化铜的质量比)。
抢分03 环境保护与碳中和
1.【碳达峰碳中和·二氧化碳辨识】(25-26九年级上·上海奉贤·期末)识“碳”。碳达峰碳中和中的“碳”是指
A.碳元素 B.碳原子 C.碳单质 D.二氧化碳
【答案】D
【解析】碳达峰、碳中和中的 “碳”,并非指碳元素、碳原子或碳单质,而是特指人类生产生活中排放的二氧化碳,核心聚焦于温室气体的排放与吸收平衡,因为二氧化碳是造成温室效应的主要温室气体,也是人类活动排放最主要的含碳温室气体。
故选D。
2.【燃煤脱硫·石灰石湿法与碱法】(25-26九年级下·上海·阶段检测)在全球地缘冲突频发的背景下,越来越多国家转向绿色能源保障自身安全,中国凭借完整的新能源产业链,占据重要先机。
(1)下列属于绿色能源的是_______。
A.煤 B.石油 C.氢能 D.天然气
(2)燃煤电厂常用“石灰石-石膏湿法脱硫”工艺使烟气脱硫,并制备石膏固体()。其工艺流程如图1所示:
“吸收-氧化”过程包括:①吸收生成;②氧化为。
①大气中二氧化硫含量过高会导致的环境问题是_______。
②石灰石粉碎后加水所得浆液属于_______。(不定项)
A.溶液 B.悬浊液 C.乳浊液 D.混合物
③图2为“吸收-氧化”生产工艺图,在生产过程中不可能发生的化学反应是_______。
A. B.
C. D.
④在“吸收-氧化”生产中,将含烟气从底部鼓入,石灰石浆液从顶部喷淋的目的_______。(不定项)
A.增大与浆液接触面积 B.便于浆液的沉降
C.提高的吸收率 D.便于浆液与空气反应
⑤鼓入的含烟气温度过高,会导致脱硫率下降,原因可能是_______
⑥传统“工业碱法脱硫”是用溶液吸收,的化学性质与相似。与传统“工业碱法脱硫”相比,用石灰石“湿法脱硫”的优点有_______(写一条)
(3)“碳捕捉”技术是实现碳中和的重要途径之一,体现了我国对解决环境问题的大国担当。利用溶液捕捉回收的过程如图所示。
①写出图中甲和乙反应实现再生的化学方程式:_______,该反应属于_______(填基本反应类型)。
②若要确认“捕捉”后的气体中含量低,你的实验设计方案是_______。
【答案】(1)C
(2)
酸雨 BD D AC
温度升高,二氧化硫在水中的溶解度减小,难以被浆液吸收
原料石灰石成本低,可得到副产品石膏,提高经济效益
(3)
复分解反应
将捕捉后的气体通入澄清石灰水中,若无明显浑浊或浑浊程度极浅,说明含量低
【解析】(1)煤、石油、天然气属于化石燃料,燃烧时会产生污染物,不属于绿色能源;氢能燃烧产物只有水,对环境无污染,属于绿色能源,C正确;
(2)①略;
②石灰石主要成分是碳酸钙,碳酸钙难溶于水,将石灰石粉碎后加水,固体小颗粒悬浮于水中形成不均一、不稳定的混合物,所得浆液属于悬浊液,BD正确;
③
A、已知吸收生成,则能发生;
B、已知氧化为,则能发生;
C、二氧化硫和水反应生成亚硫酸,在喷淋时能发生;
D、碳酸钙需在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳,因此不可能发生;
④将含烟气从底部鼓入,石灰石浆液从顶部喷淋,这样可以增大与浆液的接触面积,从而提高的吸收率,而便于浆液的沉降、便于浆液与空气反应不是该操作的目的,AC正确;
⑤气体的溶解度随温度升高而减小,温度升高,二氧化硫在水中的溶解度减小,难以被浆液吸收,所以鼓入的含烟气温度过高,会导致脱硫率下降;
⑥石灰石价格远低于氢氧化钠,且用石灰石“湿法脱硫”可产出石膏副产品,故其优点是:原料石灰石成本低,可得到副产品石膏,提高经济效益;
(3)①二氧化碳与氢氧化钾反应生成碳酸钾和水,则甲为碳酸钾,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,则乙为氢氧化钙,碳酸钾与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾,化学方程式为,该反应符合两种化合物互相交换成分生成气体、沉淀或水,属于基本反应类型中的复分解反应;
②二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,若要确认“捕捉”后的气体中含量低,应实验设计方案为:将捕捉后的气体通入澄清石灰水中,若无明显浑浊或浑浊程度极浅,说明含量低。
3.【CCUS·甲烷转化与海洋封存】(25-26九年级上·上海·期中)CCUS(CarbonCapture,UtilizationandStorage)是应对气候变化的核心技术之一,是通过捕集工业排放的二氧化碳并实现资源化利用或地质封存的技术体系,在碳中和进程中发挥关键作用。包含三个关键环节:I碳捕集:从工业排放源分离二氧化碳,包含燃烧前捕获、燃烧后捕获等方式。Ⅱ利用:将二氧化碳用于石油驱采、化工合成等资源化场景。Ⅲ封存:将二氧化碳注入地质构造实现长期隔绝,如中国恩平油田项目已封存超1亿立方米。
(1)大气中的二氧化碳含量不断增加会导致全球平均气温不断_____(选填“升高”或“降低”),这种现象称为温室效应。
(2)金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质,下列说法中正确的是______。
A.它们是同一种物质 B.石墨转化为金刚石是物理变化
C.它们的化学性质不同 D.它们碳原子的排列方式不同
(3)海底沉积物含有大量天然气(主要成分甲烷CH4)。如图为甲烷转化为其它燃料的微观示意图。
下列说法正确的是______。
A.生成物丙与丁的分子个数比为1:1 B.该反应是置换反应
C.以上四种物质都属于化合物 D.参加反应的乙和生成的丙的质量比为9:14
(4)将二氧化碳注入海洋深处,利用海水的吸收能力将二氧化碳封存,请依据二氧化碳的性质说明该封存的原理。______。
【答案】(1)升高
(2)D
(3)D
(4)二氧化碳能溶于水且与水反应,深海压强大,二氧化碳的溶解度增大
【解析】(1)大气中的二氧化碳含量不断增加会导致全球平均气温不断升高,这种现象称为温室效应;
(2)A、金刚石、石墨和属于不同的物质,说法错误,不符合题意;
B、石墨转化为金刚石,有新物质生成,属于化学变化,说法错误,不符合题意;
C、金刚石、石墨和均由碳原子构成,所以它们的化学性质相同,但它们的碳原子排列方式不同,所以物理性质有差异,说法错误,不符合题意;
D、金刚石、石墨和的碳原子排列方式不同,说法正确,符合题意。
故选:D;
(3)A、由微观示意图可知,甲为甲烷、乙为水、丙为一氧化碳、丁为氢气,该反应为甲烷与水在一定条件下反应生成一氧化碳和氢气,化学方程式为,则生成物丙与丁的分子个数比为1:3,说法错误,不符合题意;
B、由微观示意图可知,该反应为甲烷与水在一定条件下反应生成一氧化碳和氢气,不符合一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,不属于置换反应,说法错误,不符合题意;
C、由微观示意图可知,甲为甲烷、乙为水、丙为一氧化碳、丁为氢气,甲烷、水、一氧化碳均是由不同种元素组成的纯净物,属于化合物,氢气是由氢元素组成的纯净物,属于单质,说法错误,不符合题意;
D、由微观示意图可知,甲为甲烷、乙为水、丙为一氧化碳、丁为氢气,该反应为甲烷与水在一定条件下反应生成一氧化碳和氢气,化学方程式为,则参加反应的乙和生成的丙的质量比为,说法正确,符合题意。
故选:D;
(4)将二氧化碳注入海洋深处,利用海水的吸收能力将二氧化碳封存,其原理是二氧化碳能溶于水且与水反应,深海压强大,二氧化碳的溶解度增大。
4.【氧循环碳循环·光合作用与干冰】(24-25八年级上·上海·期末)氧循环和碳循环是自然界中的重要循环,对于维持人类生活与生态平衡具有重要的意义。
(1)“氧循环和碳循环”中的“氧”、“碳”指的是________(选填编号)。
A.元素 B.原子 C.分子 D.物质
(2)图1是“生物圈中的氧循环和碳循环”,其中“甲”代表的是________(选填“光合作用”或“呼吸作用”)。从图中可知,产生二氧化碳的一种途径是________。
(3)自然界中的二氧化碳能溶解在江河湖海的水体中,还能和水发生反应。写出二氧化碳和水反应的文字表达式__________,向反应后的液体中滴加紫色石蕊试液,观察到的现象是__________。
(4)固态二氧化碳常被称为“干冰”,气化时能够吸收大量的热,其用途是________。
(5)空气中二氧化碳的含量增加,会引起的环境问题是________。减少排放,实现碳中和,已成为全球共识。图2是科学家预测到2050年实现碳中和的4种主要途径及其贡献率。由图可知,对全球碳中和贡献率最大的途径是_________。
【答案】(1)A
(2)光合作用 呼吸作用
(3)二氧化碳+水→碳酸 紫色石蕊试液变红
(4)做制冷剂、用于人工降雨
(5)温室效应加剧 碳替代
【解析】(1)物质由元素组成,“氧循环和碳循环”中的“氧”、“碳”指的是元素,故选A。
(2)图1是“生物圈中的氧循环和碳循环”,植物光合作用消耗二氧化碳,产生氧气,呼吸作用消耗氧气,产生二氧化碳。其中“甲”代表的是光合作用。从图中可知,产生二氧化碳的一种途径是呼吸作用。
(3)自然界中的二氧化碳能溶解在江河湖海的水体中,还能和水发生反应。二氧化碳和水反应生成碳酸,反应的文字表达式为:二氧化碳+水→碳酸,碳酸显酸性,能使紫色石蕊试液变红,所以向反应后的液体中滴加紫色石蕊试液,观察到的现象是紫色石蕊试液变红。
(4)固态二氧化碳常被称为“干冰”,气化时能够吸收大量的热,其用途是做制冷剂、用于人工降雨。
(5)空气中二氧化碳的含量增加,会引起的环境问题是温室效应加剧。减少排放,实现碳中和,已成为全球共识。图2是科学家预测到2050年实现碳中和的4种主要途径及其贡献率。由图可知,对全球碳中和贡献率最大的途径是碳替代。
5.【二氧化碳性质·实验室制取与碳中和】(25-26九年级上·上海浦东新·阶段检测)2025年4月,碳中和与绿色发展大会在上海召开。大会以“绿色低碳循环与高质量发展”为主题,旨在推动经济的绿色转型。
【的发现】
(1)资料一:1630年,海尔蒙特发现在一些洞穴处,有一种能使燃着的蜡烛熄灭的气体,被证实是。由此,可推知的化学性质是___________。
(2)资料二:1766年,卡文迪什通过实验测得:室温下1体积水大约能溶解1体积气体。为证实这一结论,同学们设计了如图所示的装置,在室温下将容积为250 mL的广口瓶注满蒸馏水,通过导管缓慢通入300 mL (假设溶解气体后液体体积几乎不变)。如果卡文迪什的结论是正确的,应观察到的现象是___________。
【识碳】
Ⅰ.含碳物质的性质及用途
(3)按要求从金刚石、一氧化碳、二氧化碳、碳酸氢钠中选取合适物质,用化学式进行填空
a.可用作光合作用的原料___________;
b.可用于切割玻璃___________;
c.可作燃料___________;
d.可治疗胃酸过多___________。
(4)实验小组利用一次性手套设计实验研究二氧化碳的性质,如图所示。
①一段时间后,观察到澄清石灰水变浑浊。石灰水的溶质化学式为:___________。
②实验中可证明能与水反应的现象是___________。
③写出与NaOH反应的方程式:___________,为了验证能与NaOH反应,还需补做一个实验:向反应后的溶液中滴加___________,观察到有气泡产生。
Ⅱ.二氧化碳的实验室制备
(5)实验室制取可选B、C作发生装置。若用装置C做发生装置,先将大理石用___________(填写仪器名称)加入锥形瓶中,再将稀盐酸加入___________(填仪器名称),打开活塞,滴加稀盐酸,生成二氧化碳。装置C还可以用于双氧水制取氧气,写出方程式___________。
(6)收集只能用装置___________,因为___________。
Ⅲ.二氧化碳对环境的影响
地球表面70%以上的区域被水覆盖,过多的能对自然界的水产生多大影响呢?如图1所示,常温常压下,小亮借助数字技术对此进行了定量探究,收集数据如图2、图3所示。
(7)分析图2信息,下列说法不正确的是___________。
A.0-150 s,随着时间推移,浓度逐渐增大,说明能溶于水
B.150 s后浓度不再变化,说明在水中的溶解有一定限度
C.浓度最终保持稳定,说明此时在水中达到饱和状态
D.若改用冰水进行实验,最终稳定后的浓度值会低于1.2 g/L
(8)由图3可知,若大气中二氧化碳的含量不断升高,对水体的直接危害是溶液的pH逐渐减小,最终___________7。大气中的二氧化碳排放过多还会引发的环境问题是___________。
【控碳】
(9)将转化为更高价值的物质,可以实现的再利用。
我国科学家在利用直接合成乙醇()的研究上已取得重大突破,其转化的化学方程为,其中X的化学式为___________。
【答案】(1)不可燃、不助燃
(2)广口瓶内液面下降,量筒内进入约50mL水
(3)CO2 C CO NaHCO3
(4)Ca(OH)2 干燥的石蕊试纸不变色,湿润的石蕊试纸变红 过量的稀盐酸
(5)镊子 分液漏斗
(6)E 二氧化碳能溶于水且二氧化碳的密度比空气的大
(7)D
(8)</小于 温室效应加剧
(9)H2O
【解析】(1)二氧化碳能使燃着的蜡烛熄灭,说明二氧化碳具有不可燃、不助燃的化学性质。
(2)已知室温下1体积水大约能溶解1体积CO2,广口瓶容积为250 mL且注满了蒸馏水,那么这些水最多能溶解250 mL的CO2;通入的CO2体积为300 mL,溶解250 mL后,剩余的CO2体积为300mL-250mL=50mL,二氧化碳的密度比水的密度小,这50mL气体在液面上方聚集,会将等体积的水排入量筒中,因此会观察到量筒收集到约50 mL水, 故答案为:广口瓶内液面下降,量筒内进入约50mL水(表述合理即可)。
(3)a.光合作用是将二氧化碳和水转化成有机物和氧气,所以可作光合作用原料的是二氧化碳和水,故选填二氧化碳,其化学式为:CO2;
b.金刚石是天然矿物中最硬的物质,用来切割玻璃、大理石等,故答案选填金刚石,其化学式为:C;
c.一氧化碳有可燃性,燃烧后会放出热量,可用于燃料,故选填一氧化碳,其化学式为:CO;
d.胃酸的主要成分为盐酸,胃酸过多时,所选药品要能与胃酸反应且不能对人体造成伤害的,医疗上常用碳酸氢钠(俗称小苏打)治疗胃酸过多,其化学式为:NaHCO3。
(4)①石灰水是氢氧化钙的水溶液,溶质为氢氧化钙,其化学式为:Ca(OH)2。
②二氧化碳与水反应会生成碳酸,碳酸显酸性,酸性物质能使紫色的石蕊溶液变红,所以实验中可证明 CO2能与水反应的现象是:干燥的石蕊试纸不变色,湿润的石蕊试纸变红。因为向一次性手套中加入药品之前,湿润的石蕊试纸是紫色的,说明水不能使石蕊变色;将所有药品放入手套内后,一段时间后,干燥的石蕊试纸不变色,说明二氧化碳不能使石蕊变色,面湿润的石蕊试纸变红了,说明二氧化碳和水共同作用使石蕊变红的,得出二氧化碳和水反应生成了酸性物质。
③二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为:;
证明没有明显现象的反应发生的方法有:①证明某种反应物减小或消失;②证明有新物质生成。二氧化碳与碳酸钠反应会生成二氧化碳,所以可以通过有碳酸盐产生来证明二者发生了反应,但是选用试剂时要注意,最好只能和碳酸钠反应且有明显现象,也可以与碳酸钠、氢氧化钠都反应,但反应现象必须不同。但题目中给出了现象,观察到有气泡产生,碳酸钠与稀盐(也可以稀硫酸等,合理即可)反应会产生二氧化碳气体,但稀盐酸与氢氧化钠也反应,且三者同时存在时,稀盐酸先与氢氧化钠反应,然后再与碳酸钠反应,所以要加入过量的稀盐酸,防止实验中氢氧化钠有剩余时将稀盐酸耗尽,观察不到有气泡产生的现象,从而干扰实验。
(5)实验室用大理石或石灰石与稀盐酸反应制备二氧化碳。用装置C做发生装置,大理石为块状固体,取用时要用镊子;稀盐酸加入分液漏斗中,通过分液漏斗向锥形瓶中加入稀盐酸,能根据实验要求控制反应速率。C装置为固液常温型发生装置,用来制备氧气,所用药品为过氧化氢溶液和二氧化锰,反应的化学方程式为:。
(6)因为二氧化碳能溶于水,所以不能用排水法收集;因为二氧化碳的密度比空气的大,所以不能用向下排空气法收集,所以只能用向上排空气法收集,故答案分别为:E、二氧化碳能溶于水且二氧化碳的密度比空气的大。
(7)A.因为实验中是将二氧化碳通入水中完成相关实验,所以0-150s,随着时间推移, 水中 CO2浓度逐渐增大,说明CO2 能溶于水,故A选项正确;
B.150 s后CO2 浓度不再变化,说明CO2不能再继续溶液了,从而说明CO2水中的溶解有一定限度,故B选项正确;
C.在一定温度下,向一定量的溶剂里加入某种溶质,当溶质不能继续溶解时,所得到的溶液叫做这种溶质的饱和溶液,CO2浓度最终保持稳定,说明此时CO2在水中达到饱和状态,故C选项正确;
D.气体的溶解度随压强的增大而增大,随温度的升高而减小,若改用冰水进行实验,温度降低,二氧化碳在水中的溶解度增大,所以水中二氧化碳的浓度会增大,最终稳定后的浓度值会高于1.2 g/L,故D选项错误;
故选D。
(8)二氧化碳溶于水形成碳酸,碳酸显酸性,酸性溶液的pH<7,所以大气体二氧化碳的含量不断升高,水体中溶解的二氧化碳量会不增加,最终会使水体的pH<7;大气中的二氧化碳排放过多还会引发的环境问题是温室效应加剧。
(9)根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类、数目都不变,反应前碳、氧、氢的原子个数分别为:2、4、12,反应后碳、氧、氢的原子个数分别为:2、1、6,所以反应后还缺少3个氧原子、6个氢原子,说明3个X分子中含有这些缺少的原子,故X的化学式为:H2O。
6.【绿电制氢·零碳甲醇计算】(25-26九年级上·上海浦东新·期中)生产生活中实现“碳中和”的措施有很多。
(1)的储存。直接将液化的注入地下,请从微观角度解释液化过程是物理变化的原因:___________。
(2)开发利用新能源,减少化石燃料的使用,氢气是最理想的清洁燃料,原因是___________,如图中环保程度最高的制氢方式是___________。
(3)碳转化。杭州亚运会所使用的火炬燃料为“零碳”甲醇。“零碳”甲醇可通过废碳再生技术制得,涉及反应:。若2.2吨二氧化碳完全转化为甲醇,生成的甲醇的质量是多少,写出计算过程___________。
【答案】(1)二氧化碳分子本身没有改变,只是分子间的间隔变小
(2)氢气燃烧的产物只有水,对环境无污染 可再生能源发电制氢
(3)解:设生成的甲醇的质量为x
x=1.6t
答:若2.2吨二氧化碳完全转化为甲醇,生成的甲醇的质量是1.6吨。
【解析】(1)从微观角度来看,物理变化的本质是分子本身没有改变,只是分子间的间隔发生变化。在CO2液化过程中,二氧化碳分子本身没有发生变化,仅仅是分子间的间隔变小了,所以液化过程是物理变化。
(2)氢气是最理想的清洁燃料,原因是氢气燃烧的产物只有水,对环境无污染。观察图中制氢方式,可再生能源发电制氢在过程中对环境的影响最小,所以环保程度最高的制氢方式是可再生能源发电制氢。
(3)见答案。
7.【海洋碳封存·影响因素与捕集流程】(25-26九年级上·上海杨浦·期中)将CO2封存、捕集、替代、利用等方法是实现“碳中和”的重要途径。
方法一:碳封存
如图是科学家建立了从2000年开始,在海洋中仍能储存的CO2百分数的数据模型。
(1)海洋可以储存CO2的原因是______。(用化学方程式表示)
(2)根据图像分析,影响海洋中存储CO2比例的因素是______;在海洋中储存CO2的不足之处是______。
方法二:碳捕集
科学家利用氢氧化钠溶液喷淋“捕集”空气中的CO2的工艺流程如图:
(3)捕捉室中发生反应的化学方程式是______,NaOH溶液喷成雾状的原因是______。
(4)操作II的名称是______。
(5)采用上述流程连续进行“碳捕集”,理论上是否需要反复添加NaOH,理由是______。
方法三:碳利用
(6)我国科研人员在国际上首次实现CO2到淀粉的从头合成。
淀粉的化学式为(C6H10O5)n,其中碳元素和氧元素的质量比为______;根据质量守恒定律可以推断出CO2合成淀粉的过程中,还需要含有______元素的原料。
该技术的研发意义重大:一方面可以缓解气候问题,另一方面还能缓解______。
方法四:碳替代
(7)太阳能可以作为碳替代能源的优势是______。
A.清洁 B.可再生 C.每天可24小时获取 D.分布广
【答案】(1)H2O+CO2=H2CO3
(2)时间(年份)、海水深度 容易导致海水酸化(溶于海水的二氧化碳可能在某些条件下会重新释放到大气中,并没有达到消耗二氧化碳的效果等)
(3)CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O 增大反应物间的接触面积,使反应更充分
(4)过滤
(5)否,操作II中滤出的氢氧化钠溶液可以循环使用,而且(根据质量守恒定律判断)氢氧化钠在流程中质量没有减少。(或者从整个流程来看,只减少了CO2)
(6)72:80/9:10 H/氢 粮食危机
(7)ABD
【解析】(1)海水能储存二氧化碳,是因为二氧化碳能和水反应生成碳酸,反应的化学方程式为:。
(2)由图可知,年份不同,海洋中存储CO2比例不同,且海水深度不同,海洋中存储CO2比例也不同,则说明影响海洋中存储CO2比例的因素是时间(年份)、海水深度;
在海洋中储存CO2的不足之处为:二氧化碳和水反应生成的碳酸显酸性,会使海水酸化,且溶于海水的二氧化碳可能在某些条件下会重新释放到大气中,并没有达到消耗二氧化碳的效果等。
(3)捕捉室中,氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为:;
将NaOH溶液喷成雾状,能增大反应物的接触面积,使其充分反应。
(4)由流程可知,操作II能将固体和液体分离,则其名称为过滤。
(5)由流程可知,反应区中,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,且根据质量守恒定律可知,过程中氢氧化钠的质量没有减少,则不需要反复添加NaOH。
(6)淀粉(C6H10O5)n中碳元素和氧元素的质量比为(12×6n):(16×5n)=72:80=9:10;
淀粉中含有碳、氢、氧三种元素,根据反应前后元素种类不变,则说明还需要含有氢元素的原料;
该技术能合成淀粉,淀粉属于糖类,则还能缓解粮食危机。
(7)A、使用太阳能没有污染物产生,更清洁,该选项符合题意;
B、太阳能可再生,该选项符合题意;
C、太阳能不能24小时获取,该选项不符合题意;
D、太阳能分布广,该选项符合题意。
故选ABD。
抢分04 生命安全与健康
1.【空间站生命保障·甲烷与水循环】(25-26九年级下·上海嘉定·阶段检测)中国空间站构建了高效循环的生命保障系统,以实现氧气的再生和对二氧化碳的处理(如图所示)。
(1)上述流程中涉及到的,其中属于______(填“有机物”或“无机物”)。
(2)该系统中可循环利用的物质是_______。
(3)Ⅱ中反应的化学方程式是______。
(4)小明认为月球基地的水不需要额外补充,你是否同意?请结合质量守恒定律说明理由________。
【答案】(1)有机物
(2)水/H2O
(3)
(4)不同意,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量不变,由于生成的甲烷被排出仓外,整个过程中氢元素不断损耗,因此水需要补充
【解析】(1)甲烷含碳元素,属于有机物;
(2)由图可知,该系统中水既是反应物,又是生成物,可以循环利用;
(3)Ⅱ中反应为二氧化碳和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:;
(4)根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量不变,反应I水中的氢元素完全转化到了氢气中,而反应Ⅱ中氢气中的氢元素一部分转化到了甲烷中,一部分转化到了水中,而生成的甲烷被排出仓外,整个过程中氢元素不断损耗,故月球基地的水需要额外补充,故不同意小明的观点。
2.【茶多酚提取·过滤与蒸发】(25-26八年级上·上海浦东新·阶段检测)茶叶中含有的茶多酚有益于人体健康,茶多酚中含有儿茶素(化学式为)、花青素等物质,是一种粉状固体,易溶于热水,易氧化变色,略有吸水性。在实验室中为了提取某种茶叶中茶多酚,简化步骤如图所示。
(1)操作①名称为________。
(2)称量茶叶的操作正确的是________(多选)。
A.取用茶叶时,试剂瓶瓶塞倒放在桌面上
B.打开电子天平电源后,在秤盘上放一张称量纸,再按去皮键
C.用镊子将茶叶转移到称量纸上
D.称量结束后,关闭电子天平电源
(3)对茶叶进行粉碎,在实验室中可使用的仪器是________。
A.研钵 B.烧杯 C.蒸发皿 D.玻璃棒
(4)溶解过程中需要量取20 mL水,可以选择________mL(填“25”或“50”)的量筒,使用量筒时应注意的是________(一条即可)。
(5)在操作①时,不需要用到的仪器是________(不定项)。
A.酒精灯 B.铁架台 C.蒸发皿 D.烧杯
(6)茶叶泡好后,可以用茶漉将茶汤中的茶末分离。
①该分离操作进行中正确的位置关系是________。
A. B. C. D.
②茶渣属于________。
A.可回收垃圾 B.干垃圾 C.湿垃圾 D.有害垃圾
(7)搭建操作②的装置时,放置酒精灯之后的操作是________(选填“放置蒸发皿”或“调节铁圈高度”);当观察到蒸发皿中出现________时,停止加热,利用蒸发皿的余热将其蒸干,目的是________。
(8)实验结束后,要立即将获得的茶多酚固体密封保存起来的原因是________。
【答案】(1)过滤
(2)ABCD
(3)A
(4)25 读数时视线应与液体凹液面的最低处保持水平
(5)AC
(6)D C
(7)调节铁圈高度 较多固体 防止固体因局部温度过高而飞溅
(8)防止茶多酚被氧化和吸收空气中的水
【解析】(1)操作①实现了固液分离,名称是过滤;
(2)A、取用茶叶时,试剂瓶瓶塞倒放在桌面上,这是为了防止瓶塞沾染桌面杂质而污染茶叶,故选项A正确;
B、电子天平使用时,需先在秤盘上放称量纸,为了防止茶叶直接接触天平、污染天平或影响称量精度,再去皮,使称量纸的质量被扣除,后续读数直接为茶叶质量,故选项B正确;
C、用镊子将茶叶转移到称量纸上,能避免手上的汗液、杂质等污染茶叶,保证称量的准确性,故选项C正确;
D、称量结束后,关闭电子天平电源,是对仪器的规范操作,可保护仪器、节约能源,故选项D正确。
故选ABCD;
(3)A、研钵是实验室用于研磨固体物质(如将茶叶等固体粉碎成细粉)的仪器。故选项A正确;
B、烧杯主要用于溶解、配制溶液、较多量试剂的反应容器等,不能用于粉碎固体。故选项B错误;
C、蒸发皿用于蒸发溶液,使溶质结晶析出,和粉碎固体无关。故选项C错误;
D、玻璃棒用于搅拌或引流,跟粉碎固体无关,故选项D错误。
故选A;
(4)量筒量程的选择应遵循“大而近”的原则,故溶解过程中需要量取20 mL水,可以选择25mL的量筒;
使用量筒时应注意的是:读数时视线应与液体凹液面的最低处保持水平;
(5)操作①是过滤,过滤所需的仪器是:烧杯、漏斗、玻璃棒、铁架台(带铁圈),不需要酒精灯、蒸发皿。
故选AC;
(6)①茶叶泡好后,可以用茶漉将茶汤中的茶末分离,实现了固液分离,属于过滤操作,过滤时,玻璃棒应斜靠在三层滤纸处,避免滤纸破损等。
故选D;
②A、可回收垃圾是指未经污染、适宜回收和可循环利用的废弃物,主要包括废纸、废塑料、废金属、废玻璃和废织物等。茶渣不属于可回收垃圾,不符合题意;
B、干垃圾是指除可回收垃圾、有害垃圾和湿垃圾以外的其他生活废弃物,主要包括难以生物降解的物品和受污染的生活垃圾。茶渣不属于干垃圾,不符合题意;
C、湿垃圾是指易腐烂的有机垃圾,主要包括食物残渣、果皮、菜叶等,经过适当处理后可转化为有机肥料或生物燃料。茶渣属于湿垃圾,符合题意;
D、有害垃圾是指生活垃圾中对人体健康或自然环境造成直接或潜在危害的废弃物,需单独收集、运输、存贮并由环保部门认可的专业机构进行特殊安全处理,其类型包括废电池(镉镍电池、氧化汞电池等)、废荧光灯管、过期药品、废弃化妆品、废油漆及其包装物、含水银温度计、杀虫剂容器等,茶渣不属于有害垃圾,不符合题意。
故选C;
(7)茶多酚水溶液经过操作②变为茶多酚固体,则操作②为蒸发,组装仪器的顺序是由下而上,从左到右,故蒸发时,放置酒精灯之后的操作是调节铁圈高度;
当观察到蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,利用蒸发皿的余热将其蒸干,目的是防止固体因局部温度过高而飞溅;
(8)茶多酚易氧化变色,略有吸水性,故实验结束后,要立即将获得的茶多酚固体密封保存起来的原因是:防止茶多酚被氧化和吸收空气中的水。
3.【生命吸管·水净化与电解】(25-26八年级下·上海金山·阶段检测)水是生命之源。同学们在老师的组织下展开了关于水的项目式学习。
【活动一】探究水的净化过程
(1)同学们发现水的净化再利用能合理利用水资源。“生命吸管”是一种户外净水装置(如图所示),下列说法正确的是________。(不定项选择)
A.超滤膜可以过滤部分颗粒杂质,降低浑浊度
B.抗菌颗粒可以去除细菌
C.通过“生命吸管”可以得到纯净水
D.椰壳活性炭可以消除异味、提升口感,是利用了它的吸附性
(2)同学们到野外露营,取山泉水饮用,如果利用塑料瓶、吸管、石英砂、小卵石、纱布、活性炭、蓬松棉来设计一套如图所示的简易净水器,其中石英砂可以填充在A、B、C区域的____(填“A”或“B”或“C”)。
【活动二】探究水的组成
(3)宏观辨识:
小组同学用如图装置进行电解水实验,接通电源后,两个玻璃管内都产生了气泡。一段时间后,经检验电源的_____(填“正”或“负”)极产生的气体可以燃烧。
小组同学选择不同电解液和电极材料做电极,在相同时间内做了系列对比实验,实验数据如下。
电解液(浓度0.2 kg/L)
不同电极材料产生的
碳棒
铜棒
保险丝
电阻丝
铁丝
NaOH溶液
稀硫酸
阳极产生的氧气很少
铁丝溶解
在上述实验条件下,实验数据接近的电解液和电极材料最佳组合是________。
(4)微观探析:图中a、b、c表示电解水时,反应实质的微观示意图,其正确的顺序是______。
【答案】(1)ABD
(2)B
(3)负 NaOH溶液和铁丝
(4)bca
【解析】(1)A、超滤膜的作用是过滤,可截留部分颗粒状杂质,降低水的浑浊度,说法正确;
B、抗菌颗粒的核心功能是杀菌,能够去除水中的细菌,说法正确;
C、“生命吸管” 只能除去水中的不溶性杂质、异味、细菌等,无法除去可溶性钙、镁化合物,因此不能得到纯净水,说法错误;
D、椰壳活性炭具有疏松多孔的结构,利用其吸附性可以吸附水中的色素和异味,提升口感,说法正确。
故选:ABD。
(2)简易净水器的净化原理是先大颗粒后小颗粒,按杂质颗粒大小由大到小依次过滤。A 区域:填充小卵石,颗粒大,先过滤大颗粒不溶性杂质;B 区域:填充石英砂,颗粒较小,过滤较小颗粒的不溶性杂质;C 区域:填充活性炭,吸附色素、异味。蓬松棉用于最后过滤,防止活性炭等漏出。因此石英砂填充在B 区域。
(3)电解水时,遵循“正氧负氢,氢二氧一”的规律:与电源负极相连的玻璃管产生氢气,氢气具有可燃性,可以燃烧;与电源正极相连的玻璃管产生氧气,氧气具有助燃性。电解液是氢氧化钠溶液,电极材料是铁丝时,产生氧气和氢气的体积比为3.2:6.51,最为接近1:2,故电解液和电极材料最佳组合是NaOH溶液和铁丝。
(4)化学反应的实质是分子分成原子,原子重新组合成新的分子,则电解水的顺序为:水分子分解成氢原子和氧原子,氢原子结合生成氢分子,氧原子结合生成氧分子,正确顺序为bca。
4.【河水净化·活性炭吸附与粗盐提纯】(25-26九年级上·上海·阶段检测)水是生命之源,是生命不可缺少的物质。
I、某兴趣小组在实验室模拟水厂将浑浊的河水净化成自来水,实验流程如图1所示:
(1)常用的絮凝剂是明矾其化学式为,根据化合价可知,的值为________。
A.1 B.2 C.3 D.4
(2)操作1的名称为________,实验室进行此操作常用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、________(填仪器名称),其中玻璃棒的作用是________;
(3)操作2的图示如图2,此操作的主要作用是________,入水口在出水口的下方,其优点是________。
Ⅱ、水在2400℃时水能分解,其微观过程可用以下图1表示。
(4)请在图1中“反应后”的方框内画出微观示意图________。
(5)化学兴趣小组同学设计如图2所示的电解水装置来测定水的组成。注射器的容量为,实验前两支注射器的活塞在0刻度线处。实验结束时发现注射器Ⅰ中活塞停留在刻度线处,则注射器Ⅱ中活塞停留在刻度线________处;将注射器Ⅱ接上针头,移向燃着的酒精灯旁,推动活塞,观察到的现象是________;该实验说明水是由________组成的。
Ⅲ.海水晒盐是生产食盐最常用的方法,得到的粗盐中含有泥沙、氯化钙、氯化镁。可用按下图所示方法进一步提纯。
(6)在溶解池中,不必要的行为或操作是________。
A.称量粗盐的质量 B.量取一定体积的水 C.过滤 D.充分溶解
(7)为了除尽杂质,需要加入过量除杂试剂。下列可以作为除杂试剂的是________。
A.溶液 B.溶液 C.溶液 D.溶液
(8)盐泥的主要成分泥沙和________(填化学式)。
(9)在滤液中可以加入稀盐酸调节pH,在调节pH过程中,滤液中有气泡产生,写出产生气泡的化学方程式________。此过程能否用稀硫酸代替稀盐酸,请说明理由________。
(10)得到氯化钠晶体的方法是________(选填“降温结晶”或“蒸发结晶”)。
(11)在提纯过程中,最终得到氯化钠晶体质量________(选填“大于、等于”或“小于”)粗盐中氯化钠的质量。
【答案】(1)B
(2)过滤 漏斗 引流
(3)除去水中的色素和异味 使水与活性炭充分接触,提升净化效果
(4)
(5)20 气体被点燃,产生淡蓝色火焰、放热 氢元素、氧元素
(6)C
(7)BD
(8)CaCO3、Mg(OH)2
(9) 使用稀硫酸会引入新的杂质
(10)蒸发结晶
(11)大于
【解析】(1)明矾[KAl(SO4)n⋅12H2O]中K为+1价、Al为+3价、为-2价,根据化合价代数和为0,得,解得n=2,选B。
(2)操作1分离固体和液体,是过滤操作;
过滤需烧杯、玻璃棒、漏斗,玻璃棒作用是引流。
(3)操作2是活性炭吸附,作用是除去水中的色素和异味;
入水口在下方可使水与活性炭充分接触,提升净化效果。
(4)水分解的微观过程是水分子分裂为氢原子、氧原子,氢原子、氧原子再重新组合为氢分子和氧分子,2个水分子分解生成2个氢分子和1个氧分子,作图为。
(5)电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,氧气与氢气的体积比约为1∶2。注射器I与电源正极相连,收集到的氧气为10mL,则与电源负极相连的注射器Ⅱ收集到的氢气为20mL;
将注射器Ⅱ接上针头,移向燃着的酒精灯旁,推动活塞,观察到的现象是:气体被点燃,产生淡蓝色火焰、放热;
氢气只含氢元素、氧气只含氧元素,电解水生成氢气和氧气,根据化学反应前后元素种类不变,说明水由氢元素、氧元素组成。
(6)溶解池的操作是溶解,过滤是后续步骤,不必在溶解池进行,选C。
(7)除去氯化钙需使用Na2CO3溶液,发生反应,除去氯化镁需使用NaOH溶液,发生反应,若使用AgNO3溶液,无法除去Ca2+、Mg2+,且会引入新的杂质;若使用K2CO3溶液,会引入新的杂质K+,均不合适。
故选BD。
(8)根据前面的分析,加入NaOH溶液、Na2CO3溶液后,反应生成CaCO3、Mg(OH)2,可知盐泥含泥沙、CaCO3、Mg(OH)2。
(9)过量Na2CO3与盐酸反应生成NaCl、H2O、CO2,化学方程式为;
使用稀硫酸会引入新的杂质,因此不能用于替代稀盐酸。
(10)NaCl溶解度受温度影响小,用蒸发结晶获得晶体。
(11)除杂过程中,发生反应、、,均会生成氯化钠,故最终氯化钠晶体质量大于粗盐中氯化钠的质量。
5.【自制冰红茶·蔗糖溶解与碳酸饮料】(25-26九年级上·上海·期中)生活中各种饮品层出不穷。有人为了追求健康,选择了自制饮料;也有人为了追求气泡刺激的口感,选择了碳酸饮料。
冰红茶的标签配方表中含有:纯净水、红茶粉、精制盐、白砂糖、维生素C、焦糖色、食用香精等。
【自制冰红茶】
I.配制红茶水
(1)称量红茶粉,量取水,加入烧杯中进行溶解,充分溶解后,发现红茶颜色上下一致,这是因为溶液具有_______性。
Ⅱ.制糖:工业生产白糖的流程如下图1所示,蔗糖和硫酸钠的溶解度曲线如图2所示。
(2)白糖生产过程中加入活性炭的作用是_______。
(3)图2中P点的含义是_______。
(4)蔗糖属于_______物质。
A.难溶 B.微溶 C.可溶 D.易溶
(5)经过多步操作后可获得纯净的白糖晶体,其中的操作依次为:蒸发浓缩、_______、_______、洗涤、烘干。
Ⅲ.配制甜度适宜的饮料:
(6)为配制溶质质量分数为的蔗糖溶液,两位同学设计了如下的实验方案,请完成实验步骤。
同学
实验材料
实验步骤
冬冬
蔗糖固体、蒸馏水
称量蔗糖,量取_______水,倒入烧杯中,充分溶解。
晶晶
蔗糖溶液、蒸馏水
_______
【自制碳酸饮料】
(7)二氧化碳的溶解度受温度和压强影响。分析二氧化碳的溶解度曲线示意图,可知其溶解度受_______(选填“温度”或“压强”)较大。
(8)查阅资料后得知:碳酸氢钠固体和柠檬酸在溶液中发生以下反应:该反应可用于复刻碳酸饮料的气泡口感。请列式计算:若柠檬酸完全反应,产生二氧化碳质量多少?
【答案】(1)均一
(2)吸附色素
(3)80℃时,蔗糖的溶解度为365.1g
(4)D
(5)降温结晶 过滤
(6)45 称取25g 20%蔗糖溶液,加入25mL蒸馏水,充分混合
(7)压强
(8)解:设产生二氧化碳的质量为x
x=13.2g
答:产生二氧化碳的质量为13.2g。
【解析】(1)溶液具有均一性,因此充分溶解后红茶颜色上下一致。
(2)活性炭疏松多孔具有吸附性,在白糖生产过程中加入活性炭的作用是吸附色素,使红糖水变为无色。
(3)图2中P点在蔗糖溶解度曲线上,对应温度是80℃,含义是:80℃时,蔗糖的溶解度为365.1g。
(4)蔗糖在20℃时的溶解度为203.9g,大于10g,属于易溶物质,故选D。
(5)蔗糖的溶解度受温度影响较大,要获得纯净的白糖晶体,操作依次为蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、烘干。
(6)配制50g溶质质量分数为10%的蔗糖溶液,需水的质量为,水的密度为1g/mL,故量取45mL水;
利用20%的蔗糖溶液配制,溶液稀释过程,溶质质量不变,设需要20%蔗糖溶液的质量为x,则,解得x=25g,需加入蒸馏水的质量为,即25mL蒸馏水,因此实验步骤为称取25g 20%蔗糖溶液,加入25mL蒸馏水,充分混合。
(7)由二氧化碳的溶解度曲线示意图可知,其溶解度受压强影响较大(压强增大,溶解度显著增大)。
(8)根据柠檬酸的质量计算,见答案。
6.【胃药中和·氢氧化铝与数字化实验】(25-26九年级上·上海·期中)随着生活水平的提高,美食种类也日益丰富,但饮食不当容易导致肠胃不适。人体胃液中含有胃酸(主要成分是盐酸),可帮助消化食物:例如早餐食品中常添加颗粒极小的铁粉,既可以作为双吸剂(起到干燥和减缓食品变质的作用),还可以作为补铁剂。但胃酸分泌过多常常会出现烧心、反酸、胃灼烧等症状。常用的抗酸药有碳酸氢钠、氢氧化铝、氧化镁和碳酸钙等。胃溃疡患者若服用不合适的抗酸药,会因胃内气体压力增大而引起胃穿孔。
【任务一:胃病诊断】
(1)人体胃液的pH_________7,取少量胃液样品,滴加几滴石蕊试液,溶液变为_________色。
(2)燕麦中的铁粉遇到胃酸发生的化学反应,化学方程式是_________。铁可以作为补铁剂,这里的“铁”指的是_________(选填“原子”、“分子”或“元素”)。
【任务二:胃病治疗】
(3)某同学被确诊为胃酸过多及胃溃疡,于是医生开具了抗酸药,该药品的成分说明书如图,写出该抗酸药中和胃酸时发生反应的化学方程式_________,该反应属于_________(填四大基本反应类型)。嚼碎后服用的目的是_________。
说明书主要成分:氢氧化铝适应症:用于缓解胃酸过多引起的胃疼
用法:嚼碎后服用
注意事项:……
(4)胃溃疡患者不适合服用碳酸钙,其原因是_________。
(5)氢氧化钠也能与盐酸反应,但它不能作为抗酸药服用,原因是_________。
(6)下列关于氧化镁粉末、碳酸钙分别与盐酸反应的叙述正确的是________。
A.反应均有气泡产生
B.反应后溶液均显碱性
C.反应的实质均是发生了酸碱中和
D.反应均有水生成
【任务三:验证中和反应】
在生活、生产中治疗胃酸过多、改良酸性土壤、中和酸性废水等均是酸碱中和反应原理的具体体现,在实验课上,同学们发现氢氧化钠溶液与稀盐酸反应的现象并不明显。如何证明它们发生中和反应了呢?
【方案一】甲同学利用酸碱指示剂的变色来证明两者反应。
(7)步骤一:取一定量的氢氧化钠溶液于小烧杯中,滴加2-3滴无色酚酞试液;步骤二:用胶头滴管吸取稀盐酸,逐滴滴入烧杯中,边滴边用玻璃棒搅拌,直至看到_________的现象时,甲同学认为两者反应了。
【方案二】乙同学想利用水的生成来说明酸和碱反应。
【资料卡】Ⅰ.变色硅胶吸水后由蓝色变为红色 Ⅱ.无水醋酸与氢氧化钠反应生成醋酸钠和水,为验证中和反应有水生成,小组同学经过讨论设计了如图1所示的三个实验,请回答:
(8)上述甲乙丙三个实验中能证明无水醋酸与氢氧化钠反应的现象是_________、_________、_________。
(9)实验过程中,观察到丙的U形管内液面左低右高,出现该现象的原因可能是_________。
【方案三】丙同学考虑能否利用放热来证明两者反应。
他利用图2数字化实验设备研究稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的过程,使用pH传感器和温度传感器测量反应过程中相关物理量的变化情况,得到图3和图4,
(10)图2滴定管A中溶液的溶质是_________。
(11)下列说法正确的是________(填序号)。
A.图3中b点所示溶液中的溶质是氯化钠和氢氧化钠
B.图3中c→d所示溶液中氯化钠的质量不断增加
C.图4中e-f变化趋势可说明该反应是放热反应
D.c点与f点对应溶液成分相同
(12)完成方案三的实验需要用到溶质质量分数为3%的稀盐酸240 g,它需要由溶质质量分数为36%的浓盐酸稀释得到,则需要浓盐酸的质量为_________。
【答案】(1)< 红
(2) 元素
(3) 复分解反应 增大反应物的接触面积,加快反应速率
(4)碳酸钙与盐酸反应生成二氧化碳,会使胃内气压增大,导致胃穿孔
(5)氢氧化钠腐蚀性强
(6)D
(7)溶液由红色变为无色
(8)甲中硅胶不变红 乙中硅胶不变红 丙中硅胶变红
(9)氢氧化钠与无水醋酸反应放热
(10)HCl
(11)ACD
(12)20g
【解析】(1)人体胃液含盐酸,pH<7;
紫色石蕊遇酸变红,遇碱变蓝,遇中性物质不变色,盐酸呈酸性,能使石蕊试液变红。
(2)铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,化学方程式为;
物质由元素组成,补铁剂中的 “铁” 指元素,而不是具体存在形态。
(3)氢氧化铝与盐酸反应生成氯化铝和水,化学方程式为;
该反应由两种化合物交换成分生成两种新的化合物,属于基本反应类型中的复分解反应;
嚼碎服用可增大反应物的接触面积,加快反应速率。
(4)碳酸钙与盐酸反应生成二氧化碳(),会使胃内气压增大,导致胃穿孔。
(5)氢氧化钠腐蚀性强,不能作为抗酸药。
(6)A、氧化镁与盐酸反应()无气泡,错误。
B、若酸过量,则反应后溶液呈酸性,因此反应后溶液不一定显碱性,错误。
C、中和反应由酸与碱作用生成盐和水,碳酸钙不属于碱,碳酸钙与盐酸的反应不是中和反应,错误。
D、、,两者反应均生成水,正确。
故选D。
(7)酚酞遇碱性物质变红,遇中性物质或酸性物质不变色。氢氧化钠溶液使酚酞变红,加入盐酸,发生反应,恰好完全反应时,溶质是NaCl,呈中性,溶液由红色变为无色。
(8)变色硅胶吸水后由蓝色变为红色,甲中氢氧化钠固体不能使硅胶变红,乙中无水醋酸不能使硅胶变红,丙中无水醋酸与氢氧化钠反应生成水使硅胶变红,故能证明反应的现象是甲中硅胶不变红、乙中硅胶不变红、丙中硅胶变红。
(9)氢氧化钠与无水醋酸反应放热,使装置内压强增大,导致U形管液面左低右高。
(10)由图3可知,溶液pH逐渐减小,说明是将酸性物质滴入碱性物质中,则滴定管A中是盐酸,溶质为HCl。
(11)A、稀盐酸与氢氧化钠溶液发生的反应是,b点pH>7,说明氢氧化钠有剩余,则溶质为氯化钠和氢氧化钠,正确;
B、c点pH=7,说明恰好完全反应,c→d不再发生反应,氯化钠质量不变,错误;
C、e→f 温度升高,说明反应放热,正确;
D、c点pH=7,f点温度最高,都能说明恰好完全反应,c点与f点对应溶液成分相同(均为氯化钠溶液),正确。
故选ACD。
(12)设需要浓盐酸的质量为x,根据稀释前后溶质质量不变,有,解得x=20g。
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抢分10 信息迁移与科普阅读(上海专用)
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科技前沿与成果
2024·34题(冷能发电)
2025·38题(冰袋)
氢能、新材料、碳捕集等上海本土科技成就为载体,考查化学原理。
①氢能制储用;②光催化、电解水;③催化剂特性;④能量转化。
传统文化与非遗
2023·41题(湿法冶金)
2025·41题(火法炼铜)
古籍记载、传统工艺中的化学知识,考查物质分类、反应类型、化学方程式。
①《天工开物》《本草纲目》中的化学;②传统冶炼、制盐、酿酒原理。
环境保护与碳中和
2023·38题(水稻)
2024·34题(CO₂捕集)
2025·40题(分子筛膜)
碳达峰、碳中和、垃圾分类、大气污染等为载体,考查CO₂转化、新能源、低碳行动。
①CCUS技术;②绿氢蓝氢辨析;③空气污染物判断;④垃圾分类。
生命安全与健康
(跨学科情境)
2024·41题(泛白物质)
2025·38题(医用冰袋)
食品添加剂、药物成分、消毒剂等为载体,考查物质性质及安全使用。
①胃药、抗酸药成分;②84消毒液、酒精使用;③脱氧剂、干燥剂原理。
2023·38题(水稻种植)
2025·38题(冰袋)
融合生物、物理等学科知识,考查多视角分析能力。
①光合作用与碳中和;②海水淡化与物质分离;③酸雨与环境保护。
【高频考点聚焦】
考点一:科技前沿与成果
核心知识点
要点说明
氢能产业链
制氢(电解水、光催化)→储氢(高压气态、固态金属氢化物)→用氢(燃料电池)。电解水时“正氧负氢”。
新能源优势
氢能燃烧产物只有水,无污染;风能、太阳能为可再生能源;化石燃料(煤、石油、天然气)不可再生。
催化剂特性
化学反应前后质量与化学性质不变,可改变化学反应速率。
能量转化
电解水:电能→化学能;燃料电池:化学能→电能;光催化:光能→化学能。
【易错提醒】 ①电解水生成的H₂和O₂体积比为2:1,质量比为1:8。②“绿氢”指可再生能源制氢,若用化石能源制氢则不属于绿色能源。
考点二:传统文化与非遗
核心知识点
要点说明
湿法冶金
铁与硫酸铜溶液反应:Fe + CuSO₄ == FeSO₄ + Cu,属于置换反应。
火法炼锌
炉甘石(ZnCO₃)高温分解为ZnO,再与碳反应生成Zn。Zn的沸点低(906℃),需冷却后取出以防氧化。
制盐工艺
蒸发结晶法,利用阳光和风力使水分蒸发,NaCl析出。NaCl溶解度受温度影响小。
青花瓷着色
氧化钴(CoO)中Co为+2价,属于氧化物。
【易错提醒】 ①合金的硬度一般大于其组分纯金属(青铜比纯铜硬)。②“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”描述的是置换反应,不是复分解反应。
考点三:环境保护与碳中和
核心知识点
要点说明
温室效应
主要因CO₂、CH₄等气体排放引起;CO₂不是空气污染物,但会导致温室效应。
酸雨
主要由SO₂、NOₓ引起,与CO₂无关。燃煤脱硫、使用清洁能源可防治酸雨。
CCUS技术
碳捕集、利用与封存。CO₂可与H₂反应生成甲醇:CO₂ + 3H₂ CH₃OH + H₂O。
垃圾分类
可回收物(金属、玻璃、纸张)、有害垃圾(废电池、过期药品)、湿垃圾(厨余)、干垃圾(其他)。
【易错提醒】 ①N₂、Ar、CO₂不是空气污染物。②天然气(CH₄)本身无色无味,添加硫醇用于警示泄漏。
考点四:生命安全与健康
核心知识点
要点说明
胃药抗酸
有效成分如Mg(OH)₂、Al(OH)₃、NaHCO₃等,能与胃酸(HCl)发生中和反应。
84消毒液
有效成分为NaClO(Cl为+1价),具有强氧化性。不能与洁厕灵(含HCl)混用,否则生成有毒Cl₂。
过氧化氢制氧
2H₂O₂ 2H₂O + O₂↑,二氧化锰作催化剂。
脱氧剂原理
铁粉与氧气、水反应生成铁锈(Fe₂O₃·xH₂O),消耗氧气,延长食品保质期。
【易错提醒】 ①NaHCO₃俗称小苏打,可用于治疗胃酸过多,但Na₂CO₃俗称纯碱(苏打),碱性较强,不宜内服。②84消毒液稀释时,应将消毒液倒入水中,不可颠倒。
【科普阅读解题口诀】
读材料,圈关键,数据图表放眼前
看设问,连基础,陌生情境不慌乱
写方程,判类别,易错提醒记心间
开放题,多角度,环保节能加安全
抢分01 科技前沿与成果
1.【空间站水氧循环·制氧计算】(2026·上海浦东新·二模)空间站制氧。
(1)空间站“水—氧”循环转化原理如图所示。下列叙述正确的是___________(不定项)。
A.反应器中产生的甲烷属于有机物 B.电解水产生的氢气与氧气体积比约为
C.循环过程中需要定期补充一定量的水 D.空间站用活性炭净化废气,属于化学变化
(2)氧烛是空间站理想的备份氧源,反应原理为:。2.13氯酸钠理论上能产生氧气多少?(根据化学方程式列式计算)。
2.【碳酸锂提纯·电池材料】(25-26九年级下·上海·阶段检测)能源是国家发展的核心命脉,在国际局势复杂多变、地区冲突风险加剧的当下,能源安全更是关乎国运的关键基石。我国坚定不移推进新能源建设,不仅是优化能源结构、践行绿色发展的必然选择,更为国民经济稳健运行筑牢双重保障,为国家长远发展注入持久且安全的动力。
碳酸锂(Li2CO3)是制备电池的重要原料,碳酸锂制品中的主要杂质是氯化钠。
(1)与Li2CO3属于同一种物质类型的是_______。
A.氧化钙 B.铝粒 C.碳酸钠 D.碳酸
(2)Li2CO3室温下测得溶液pH>7,说明该溶液呈_______。
A.酸性 B.碱性 C.中性 D.无法确定
(3)【查阅资料】Li2CO3与NaCl在不同温度下的溶解度如下表:
温度(℃)
0
20
40
60
80
100
溶解度(g)
Li2CO3
1.54
1.33
1.17
1.01
0.85
0.72
NaCl
35.7
36.0
36.6
37.3
38.4
39.8
①随着温度的升高,Li2CO3的溶解度_______(选填“减小”或“增大”)。
②20℃时,NaCl的溶解度为_______。
(4)实验室对碳酸锂进行如下实验:
①步骤Ⅰ、Ⅱ需要加热的原因:_______。
②滤液X_______氯化钠的饱和溶液(填字母)。
A.是 B.不是 C.无法确定
③同学将收集到的大量滤液X进行蒸发浓缩、趁热过滤,写出该做法的目的和一条缺点:_______。
(5)在化学反应中,锂、钠、钾等原子很容易失去电子形成离子,所以常被用作电池材料。研究表明,半径越大的离子越容易再电池正负极之间移动,充电速度越快。锂、钠、钾三种金属的离子半径大小如图所示,电池容量相同的这三种电池,充满电所需时间最长的是_______(填“锂”“钠”或“钾”)电池。
(6)如下图为某款汽车电池在不同温度下的电压随时间变化的图像,该电池的放电终止电压为3V,低于3V后不宜再继续放电。请结合图像分析此电池夏天比冬天耐用的原因是_______。
(7)固态电池以固态电解质(聚合物、无机陶瓷等)替代液态电解液,是下一代电池的核心方向,请阐述固态电池发展的必要性_______。(写出一条)
3.【绿氨全链条·氢能储运】(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。
4.【MOF空腔·二氧化碳捕集】(2026·上海崇明·二模)MOF内部包含巨大的空腔,分子可以在其中进出(如图),一种空腔直径为0.33~0.35 nm的铜基MOF材料可捕集空气中二氧化碳。
(1)有关二氧化碳的说法错误的是_______。
A.大气中含量上升会导致全球变暖 B.一般情况下不能燃烧 C.能使紫色石蕊试液变红 D.固体被用于食品冷藏
(2)铜离子是铜基MOF材料的骨架,铜在元素周期表中的相关信息如图所示。有关说法错误的是_____。
A.铜属于金属元素 B.铜原子核外电子数是29
C.1个铜原子的质量为63.55 g D.表示带2个单位正电荷的铜离子
(3)该材料能捕集二氧化碳但不能捕集氮气,推测原因是_______。
(4)捕集的另一种工艺流程如图所示。
①NaOH固体俗称_______;“反应分离室”中生成NaOH的化学方程式为______。
②以上工艺流程中不涉及的反应基本类型是______。
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
5.【石墨烯气相沉积·氩气保护】(2026·上海徐汇·二模)如图是用化学气相沉积法制备石墨烯的装置。
制备步骤:①向装置中通入氩气;②将铜片加热至1000℃;③通入甲烷;④制得石墨烯后,停止通入甲烷,停止加热,保持通入氩气至完全冷却。
(1)石英玻璃可耐高温,其成分是二氧化硅,石英玻璃属于________。
A.金属材料 B.有机高分子材料 C.无机非金属材料 D.复合材料
(2)制备的石墨烯固体会沉积在铜片上,其原理是甲烷在1000℃、铜做催化剂的条件下,分解成氢气和石墨烯(化学式用C表示),写出该反应的化学方程式________________________。
(3)氩气是一种稀有气体。在上述制备石墨烯的过程中,关于氩气的说法正确的是________。(不定项)
A.氩气是如图装置中唯一的气体单质
B.加热前通入一段时间氩气可以排出装置中的空气
C.冷却过程中保持通入氩气能防止氢氧化钠溶液倒吸
D.装置最后导出的气体X中一定含有氩气
(4)气体转化装置中甲烷发生的反应为,若有1.6 g甲烷被转化,根据化学方程式列式计算与甲烷反应的氧化铜的质量。
6.【月球基地·氧化亚铁与甲醇】(2026·上海静安·二模)月球基地要长期运行,必须解决供氧、废气处理、水循环和燃料储备等问题。科研人员提出如下设想:①月壤中有很多氧化亚铁,可高温处理得到铁和氧气;②回收月面水,通电得到氢气和氧气;③航天员呼吸产生的废气,通过低温分离得到CO2,将CO2和H2催化转化为常温下呈液体的甲醇(CH3OH)。
(1)氧化亚铁(FeO)中Fe的化合价为______。
(2)你认为设想①和②得到氧气的方法中,哪一种较为合理_____(填①或②),理由是______。
(3)“利用沸点不同分离废气中的CO2”属于_____(填“化学变化”或“物理变化”)。为提高“废气中CO2分离和再利用”的效率,需要考虑的是______。
A.利用月夜的低温条件,降低CO2分离能耗 B.装置的气密性确保良好,减少气体泄漏
C.通过过滤的方式实现CO2的分离 D.分离后CO2的储存和后续利用方式
(4)CO2+3H2CH3OH+X,X的化学式为______,甲醇可作燃料,有关甲醇的说法正确的是______。
A.甲醇中碳元素的质量分数为×100% B.甲醇是可再生能源
C.甲醇由三种元素组成 D.甲醇属于有机物
(5)分析上述设想③的优点有哪些_____。
7.【海上风电·除锈与中和废液】(2026·上海静安·二模)某海上风电钢制品部分出现生锈现象,需要进行年度检修。维修工艺流程如图1,维修后的废液处理过程如图2。
(1)有关维修工艺的说法正确的是_____。
A.NaOH溶液可用于去除表面油污
B.酸洗过程中,铁锈消失,溶液变为黄色
C.为了确保除锈效果,酸洗时间越长越好
D.酸洗后清水漂洗有利于减少残余酸继续腐蚀金属
(2)铁锈的主要成分是Fe2O3,用稀盐酸除锈,反应的化学方程式是______。
(3)图2中加入NaOH溶液时,应少量多次的原因是______。
(4)现取100g废液样品,将其中酸性主要看作由残余HCl引起。若恰好反应时,共加入20%的NaOH溶液20g,请计算该废液中HCl的质量。(根据化学方程式列式计算)
(5)检测后废液呈中性,此时溶液的pH为_____7(填“>”“<”“=”),为何废液已接近中性,仍要求集中回收处理,而不是直接随意排放?______。
(6)同学们对维修流程中最后一步“涂锌底漆”的目的产生了好奇。查阅资料后,获得如下信息:锌在空气中能与氧气等物质反应,在表面形成一层较致密的保护膜。若保护层局部破损,较活泼的金属会优先反应,从而对另一种金属起保护作用。请结合上述资料,解释“涂锌底漆”能防止铁生锈的原因。
8.【氮的固定·合成氨与氨燃料】(25-26九年级上·上海·期末)氮元素对地球上所有生命都至关重要,是所有蛋白质及DNA中具有决定性作用的元素之一,植物生长离不开氮元素。氮元素是动植物生命的基础,自然界中由于存在氮的循环,生命世界才能像我们所见到的那样生机勃勃,充满活力。
I.氨的合成:工业上利用合成氨气。氨气的传统应用包括生产硝酸铵(NH4NO3)尿素【CO(NH2)2】等氮肥。
(1)该反应微观示意图(待补全)如图所示,请将右框内粒子补画完整,要求体现质量守恒。
(2)尿素中氮元素的质量分数为______(保留一位小数),若测得某尿素样品中氮元素的质量分数为43.5%,则该尿素样品______(选填“属于”或“不属于”)纯净物。
II.氮的固定
(3)氮的循环离不开氮的固定,氮的固定是将氮单质转化为氮的化合物的过程,氮的固定分为人工固氮和自然固氮。下列属于氮的固定的是______。
A.分离液态空气获得氮气 B.N2和H2在一定条件下合成氨
C.N2和O2反应生成NO D.NH3经催化氧化生成NO
(4)硝酸盐属于氮的化合物,以硝酸钠(NaNO3)为例,其中N的化合价为______。
III.氨气(NH3)正在由肥料走向燃料。
(5)氨气、氢气都属于清洁能源,对比下列图表中的信息,你认为氨气替代氢气成为理想燃料的理由有______、_______。
性质参数
氢气(H2)
氨气(NH3)
颜色、气味
无色、无味
无色、刺激性
沸点/℃
-251.77
-33.34
爆炸限值/%
4~75
15~28
水中溶解度
难溶于水
极易溶于水
与水反应
不与水反应
与水反应,形成氨水
(6)将氨气置于空气中发现无法燃烧,而在氧气流中却燃烧起来,说明氨气燃烧与______有关。氨气在纯氧中可以完全燃烧,生成水和氮气,该反应的化学方程式是______。
【资料卡片】当量比是燃料完全燃烧理论所需要的空气量与实际供给的空气量之比。
在氨气中添加适量的氢气,进行混合燃烧。科学研究不同当量比下的氨气/氢气/空气的燃烧速度,如图所示。
(7)分析图中数据发现当量比为______左右,X(NH3)=_______,燃烧速度最快。
(8)已知氨气燃烧生成了空气中含量最多的气体,该气体的化学式是______。
IV.探究制备氨燃料的方法
【方案1】利用碳酸氢铵制备氨气(化学原理:)
【方案2】利用铵盐溶液和碱溶液混合加热制备氨气
【方案3】我国科研团队借助一种固体催化剂LDH,在常温、常压和可见光条件下,用氮气和水合成氨气(NH3)的原理如图所示。
(9)方案3的总反应方程式是______。
(10)经分析,方案1不合理,理由是______。
(11)利用方案2氯化铵溶液和氢氧化钠溶液混合加热制氨气,实验过程中发现此方法制得的氨气量较少,可能的原因是______。经讨论改用铵盐固体和碱固体混合物来提高氨气产量(实验装置如图所示),当观察到______的现象,则证明氨气已收集满。
抢分02 传统文化与非遗
1.【海盐晒制·粗盐提纯】(23-24九年级上·上海浦东新·期中)宁波象山海盐晒制历史悠久,其制作工艺是近千年中国海盐传统生产技艺的缩影。《新唐书·地理志》等书中已有象山晒盐的历史记载。晒好的盐仍为粗盐,小之做了提纯实验,下列说法错误的是
A.操作①是溶解
B.经过上述流程得到的食盐晶体是纯净物
C.操作②时,为加快过滤,用玻璃棒在过滤器内搅拌
D.小之得到的食盐产率偏低,可能是食盐没有全部溶解就过滤
2.【打铁花·铁水燃烧与湿法炼铜】(25-26九年级下·上海嘉定·阶段检测)“春节—中国人庆祝传统新年的社会实践”列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录。春节前后,某地游园活动中表演的非遗项目“打铁花”不仅有“火树银花落,万点星辰开”的古老浪漫,而且蕴含着丰富的化学原理。 “打铁花”时将铁粉熔化成的铁水打向空中,铁燃烧形成铁花。
(1)从影响燃烧的因素角度分析,表演者将铁水打散的目的是_______。
(2)生铁属于_______(填“金属”或“复合”)材料。
(3)我国是世界上最早使用“湿法炼铜”的国家。“湿法炼铜”的原理是硫酸铜溶液与铁发生反应,请写出这个反应的化学方程式_______。
3.【非遗打铁花·燃烧条件与接触面积】(24-25八年级下·山东德州·期中)根据以下材料回答问题。
Ⅰ.打铁花(如图1)是流传于豫晋地区的民间传统烟火,国家级非物质文化遗产之一表演者将高温铁水击向高空后,铁水便会迅速化为粉碎的微小铁屑。在向上或向下飞舞的过程中,微小的铁屑在空中燃烧并冷却。
Ⅱ.图2是铁丝分别在空气中和氧气中反应的情况比较。
Ⅲ.下表是不同形状的铁与不同浓度的氧气反应的情况比较:
序号
铁形状
氧气浓度
反应情况
①
铁屑
空气
剧烈燃烧,生成黑色固体
②
铁丝
空气
发红,不燃烧
③
铁丝
纯氧气
剧烈燃烧,生成黑色固体
(1)“打铁花”前,需将铁块熔化为1600℃左右的铁水,铁块熔化成铁水发生的是 _______ (填“物理”或“化学”)变化。
(2)打铁花时铁屑在空中燃烧的文字表达式为______。
(3)图2中集气瓶底部少量水的作用是______。
(4)比较表中①和②,可得出的结论是:化学反应是否发生(或反应的剧烈程度)与_____(填序号,下同)有关。比较表中②和③,可得出的结论是:化学反应是否发生(或反应的剧烈程度)与_____有关。
A温度 B.反应物的浓度 C.反应物之间的接触面积 D.条件
4.【春晚国色·氧化钴与铁元素转化】(25-26九年级上·上海·期中)中华文化源远流长,古老的智慧在节庆的烟火、典籍的篇章与匠人的巧艺中代代相传。其中蕴藏的化学原理,至今仍闪烁着科学的光芒。请循着历史的脉络,运用化学之钥,开启一段探索传统智慧与现代科学交融的发现之旅。
(1)下列传统节日的活动中,主要涉及化学变化的是______
A.春节:燃放烟花 B.重阳节:登高望远 C.端午节:包粽子 D.中秋节:赏月分饼
(2)氧化钴(CoO)常用于陶瓷釉料的着色,元素周期表中钴元素的信息及钴原子结构示意图如下图所示,则下列说法中错误的是______(不定项)
A.钴原子的核外电子数为27 B.钴原子的质子数为27
C.钴的相对原子质量为58.93 g D.在化学反应中钴易失去电子,变为负离子
(3)《梦溪笔谈》中记载“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,胆矾是硫酸铜晶体,胆矾的化学式是______,颜色是______。
(4)酥油茶是藏族人们喜欢的一道茶饮,以酥油、砖茶、盐为主料制作的药膳。酥油茶制作流程如下图,请完成下列问题。
①操作Ⅰ在化学实验操作中的名称:______。
②酥油茶属于______(填“纯净物”或“混合物”)。
③喝酥油茶时“茶香四溢、奶香扑鼻”。请从微观角度解释______。
④茶叶中含有咖啡因(化学式为),咖啡因具有兴奋中枢神经、消除疲劳、帮助消化等功效。咖啡因由______种元素组成,一个咖啡因分子中含______个原子,其中碳原子和氢原子的个数比是______(填写最简整数比),质量分数最小的元素是______。
5.【棉布前处理·双氧水与氢氧化钠】(2026·上海虹口·一模)某些棉布在印染之前,需先使用氢氧化钠、双氧水对棉布进行处理,该过程被称为前处理,前处理对布料的白度和强力(单位:N)均有影响。白度是面料印染的基础指标,数值越大,印染效果越好;强力决定了布料的使用寿命,数值越高,布料越不容易破损。
(1)处理布料时,双氧水会反应生成氧气,该化学方程式书写正确的是______。
A.H2O2=H2↑+O2↑ B.2H2O2=2H2O+O2↑
C.2H2O2=2H2O+O2 D.2H2O2=H2O+O2↑
(2)室温时,用不同溶质质量分数的双氧水处理布料后,白度、强力的测试结果见表。
双氧水溶质质量分数(%)
0.6
1.2
1.8
2.5
3
指标
白度(%)
57.13
61.34
64.68
65.50
67.12
强力(N)
620
650
660
630
600
①说明双氧水溶质质量分数对白度的影响______。
②为确定使用双氧水的最佳浓度,还应进行的实验是______。
(3)前处理时,氢氧化钠溶液的溶质质量分数在3.5%~4%之间效果较好。配制100kg、4%的氢氧化钠溶液,需要氢氧化钠固体的质量是______kg。
(4)静置约24小时后双氧水全部分解,还需用清水洗涤,以去除布料表面残留的氢氧化钠。请设计实验证明氢氧化钠已清洗干净。
(5)前处理得到的废液需处理合格方可排放。某同学模拟废液处理,向含有0.04g氢氧化钠的溶液中滴加稀盐酸,请计算恰好完全反应时参加反应的HCl的质量。(根据化学方程式列式计算)
(6)我国某些传统手工印染技艺中也有类似前处理的工序,传统匠人用纯碱与生石灰、水混合可以代替氢氧化钠发挥作用。
①生石灰的主要成分是氧化钙,氧化钙能与水反应生成氢氧化钙。请写出纯碱与氢氧化钙反应的化学方程式______。
②用草木灰(主要成分:碳酸钾)也可以代替纯碱完成该工序。请推测前处理中加入氢氧化钠时发挥作用的微观粒子并说明推测依据______。
6.【传统合成氨·零碳燃料与尿素】(25-26九年级上·上海·阶段检测)为应对全球变暖,发展低碳或零碳燃料以及更新燃烧技术迫在眉睫。零碳燃料是指在使用过程中几乎不产生CO2的燃料。其中,氢气(H2)和氨气(NH3)是最具前景的零碳燃料。
I.传统合成氨:如图为在高温、高压下利用铁触媒作催化剂制取氨气的过程。
(1)依据图示分析,氨气的沸点______(填“大于”或“小于”)氮气与氢气。
(2)常用海绵状的Fe制得铁触媒。用海绵状的Fe目的是______。
(3)氮气合成氨气的过程可用微观粒子示意图来表示反应前后物质的变化,请在图中画出反应前物质的微观粒子示意图______。
II.电解合成氨:科学家最新研制了常温、常压下电解法合成氨的方法,原理如图所示。
(4)写出如图所示反应的化学反应方程式______。
(5)实验测得反应实际所得到的氧气质量远大于理论值,可能的原因是______。
III.用氨
(6)用作清洁燃料。科研人员采用氨气分级燃烧技术,反应原理示意图如图所示。
①写出图示反应中X的化学式______。
②我国科学研究人员发现在氨气中掺混一定比例的其他燃料,可以提高氨气燃烧的稳定性。为真正实现零碳排放,选择掺混的物质最可能是______(填字母)。
A.煤粉 B.氢气 C.甲烷
(7)用来制取氮肥。某化肥厂生产(NH4)2SO4的工艺流程如图,加入的X应为______。
A.H2SO4 B.CaSO4 C.SO2 D.CaCO3
(8)合成尿素。工业上用液氨和CO2为原料,在高温、高压条件下直接合成尿素,反应如下:2NH3+CO2CO(NH2)2+H2O。计算理论上合成15吨尿素需要液氨的质量(根据化学方程式计算)。
7.【满庭芳国色·石青分解与碳还原】(25-26九年级上·上海杨浦·期中)春晚《满庭芳·国色》节目点燃了国人复古寻色的热潮。其中桃红、凝脂、缃叶、群青、沉香代表红、白、黄、青、黑传统五色。
(1)桃红:用银朱调和,银朱主要成分是硫化汞(HgS,其中S化合价为-2价),硫化汞与氧气反应,可以制得高纯度的汞,该反应的微观示意图如图:
该反应的化学方程式是______,反应前后Hg元素的化合价______。(选填“降低”或“升高”)。
(2)群青:与石青颜色接近,石青的主要成分是Cu3(OH)2(CO3)2,含有的原子团是______。将少量石青加入足量稀硫酸中,发生反应,推测现象为______。
(3)凝脂:降低原料中含铁氧化物含量,实现从青瓷到凝脂似玉的白瓷。如图为铁元素价类二维图。
①单质铁对应的是______(填字母),c物质的化学式是______。
②b是铁锈的主要成分。将生锈的铁钉放在过量的稀硫酸中,产生的现象为______,对应的化学方程式分别为______、______。
③下列转化关系可以通过置换反应实现的是______。
A.a→f B.b→d C.c→d D.d→c
(4)“缃叶”代表黄色,纯净的硫是黄色固体,难溶于水,易溶于二硫化碳,说明物质溶解性与______有关。
A.温度 B.溶质的质量 C.溶剂的种类 D.溶质的种类
(5)“沉香”代表黑色,木炭与CuO都呈______色。反应产生的气体除CO2,还可能有CO。用如图1装置进行三组实验(每组实验中木炭与CuO的质量比不同,其他条件相同),测得产生CO的体积分数随时间变化如图2。
①实验前需排尽装置内的空气,原因是______,气球的作用是______。
②实验中能观察到的现象有______。
③气体产物中有CO,原因可能是______。
④根据图示信息,该类实验中要减少CO产生的措施是______。
抢分03 环境保护与碳中和
1.【碳达峰碳中和·二氧化碳辨识】(25-26九年级上·上海奉贤·期末)识“碳”。碳达峰碳中和中的“碳”是指
A.碳元素 B.碳原子 C.碳单质 D.二氧化碳
2.【燃煤脱硫·石灰石湿法与碱法】(25-26九年级下·上海·阶段检测)在全球地缘冲突频发的背景下,越来越多国家转向绿色能源保障自身安全,中国凭借完整的新能源产业链,占据重要先机。
(1)下列属于绿色能源的是_______。
A.煤 B.石油 C.氢能 D.天然气
(2)燃煤电厂常用“石灰石-石膏湿法脱硫”工艺使烟气脱硫,并制备石膏固体()。其工艺流程如图1所示:
“吸收-氧化”过程包括:①吸收生成;②氧化为。
①大气中二氧化硫含量过高会导致的环境问题是_______。
②石灰石粉碎后加水所得浆液属于_______。(不定项)
A.溶液 B.悬浊液 C.乳浊液 D.混合物
③图2为“吸收-氧化”生产工艺图,在生产过程中不可能发生的化学反应是_______。
A. B.
C. D.
④在“吸收-氧化”生产中,将含烟气从底部鼓入,石灰石浆液从顶部喷淋的目的_______。(不定项)
A.增大与浆液接触面积 B.便于浆液的沉降
C.提高的吸收率 D.便于浆液与空气反应
⑤鼓入的含烟气温度过高,会导致脱硫率下降,原因可能是_______
⑥传统“工业碱法脱硫”是用溶液吸收,的化学性质与相似。与传统“工业碱法脱硫”相比,用石灰石“湿法脱硫”的优点有_______(写一条)
(3)“碳捕捉”技术是实现碳中和的重要途径之一,体现了我国对解决环境问题的大国担当。利用溶液捕捉回收的过程如图所示。
①写出图中甲和乙反应实现再生的化学方程式:_______,该反应属于_______(填基本反应类型)。
②若要确认“捕捉”后的气体中含量低,你的实验设计方案是_______。
3.【CCUS·甲烷转化与海洋封存】(25-26九年级上·上海·期中)CCUS(CarbonCapture,UtilizationandStorage)是应对气候变化的核心技术之一,是通过捕集工业排放的二氧化碳并实现资源化利用或地质封存的技术体系,在碳中和进程中发挥关键作用。包含三个关键环节:I碳捕集:从工业排放源分离二氧化碳,包含燃烧前捕获、燃烧后捕获等方式。Ⅱ利用:将二氧化碳用于石油驱采、化工合成等资源化场景。Ⅲ封存:将二氧化碳注入地质构造实现长期隔绝,如中国恩平油田项目已封存超1亿立方米。
(1)大气中的二氧化碳含量不断增加会导致全球平均气温不断_____(选填“升高”或“降低”),这种现象称为温室效应。
(2)金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质,下列说法中正确的是______。
A.它们是同一种物质 B.石墨转化为金刚石是物理变化
C.它们的化学性质不同 D.它们碳原子的排列方式不同
(3)海底沉积物含有大量天然气(主要成分甲烷CH4)。如图为甲烷转化为其它燃料的微观示意图。
下列说法正确的是______。
A.生成物丙与丁的分子个数比为1:1 B.该反应是置换反应
C.以上四种物质都属于化合物 D.参加反应的乙和生成的丙的质量比为9:14
(4)将二氧化碳注入海洋深处,利用海水的吸收能力将二氧化碳封存,请依据二氧化碳的性质说明该封存的原理。______。
4.【氧循环碳循环·光合作用与干冰】(24-25八年级上·上海·期末)氧循环和碳循环是自然界中的重要循环,对于维持人类生活与生态平衡具有重要的意义。
(1)“氧循环和碳循环”中的“氧”、“碳”指的是________(选填编号)。
A.元素 B.原子 C.分子 D.物质
(2)图1是“生物圈中的氧循环和碳循环”,其中“甲”代表的是________(选填“光合作用”或“呼吸作用”)。从图中可知,产生二氧化碳的一种途径是________。
(3)自然界中的二氧化碳能溶解在江河湖海的水体中,还能和水发生反应。写出二氧化碳和水反应的文字表达式__________,向反应后的液体中滴加紫色石蕊试液,观察到的现象是__________。
(4)固态二氧化碳常被称为“干冰”,气化时能够吸收大量的热,其用途是________。
(5)空气中二氧化碳的含量增加,会引起的环境问题是________。减少排放,实现碳中和,已成为全球共识。图2是科学家预测到2050年实现碳中和的4种主要途径及其贡献率。由图可知,对全球碳中和贡献率最大的途径是_________。
5.【二氧化碳性质·实验室制取与碳中和】(25-26九年级上·上海浦东新·阶段检测)2025年4月,碳中和与绿色发展大会在上海召开。大会以“绿色低碳循环与高质量发展”为主题,旨在推动经济的绿色转型。
【的发现】
(1)资料一:1630年,海尔蒙特发现在一些洞穴处,有一种能使燃着的蜡烛熄灭的气体,被证实是。由此,可推知的化学性质是___________。
(2)资料二:1766年,卡文迪什通过实验测得:室温下1体积水大约能溶解1体积气体。为证实这一结论,同学们设计了如图所示的装置,在室温下将容积为250 mL的广口瓶注满蒸馏水,通过导管缓慢通入300 mL (假设溶解气体后液体体积几乎不变)。如果卡文迪什的结论是正确的,应观察到的现象是___________。
【识碳】
Ⅰ.含碳物质的性质及用途
(3)按要求从金刚石、一氧化碳、二氧化碳、碳酸氢钠中选取合适物质,用化学式进行填空
a.可用作光合作用的原料___________;
b.可用于切割玻璃___________;
c.可作燃料___________;
d.可治疗胃酸过多___________。
(4)实验小组利用一次性手套设计实验研究二氧化碳的性质,如图所示。
①一段时间后,观察到澄清石灰水变浑浊。石灰水的溶质化学式为:___________。
②实验中可证明能与水反应的现象是___________。
③写出与NaOH反应的方程式:___________,为了验证能与NaOH反应,还需补做一个实验:向反应后的溶液中滴加___________,观察到有气泡产生。
Ⅱ.二氧化碳的实验室制备
(5)实验室制取可选B、C作发生装置。若用装置C做发生装置,先将大理石用___________(填写仪器名称)加入锥形瓶中,再将稀盐酸加入___________(填仪器名称),打开活塞,滴加稀盐酸,生成二氧化碳。装置C还可以用于双氧水制取氧气,写出方程式___________。
(6)收集只能用装置___________,因为___________。
Ⅲ.二氧化碳对环境的影响
地球表面70%以上的区域被水覆盖,过多的能对自然界的水产生多大影响呢?如图1所示,常温常压下,小亮借助数字技术对此进行了定量探究,收集数据如图2、图3所示。
(7)分析图2信息,下列说法不正确的是___________。
A.0-150 s,随着时间推移,浓度逐渐增大,说明能溶于水
B.150 s后浓度不再变化,说明在水中的溶解有一定限度
C.浓度最终保持稳定,说明此时在水中达到饱和状态
D.若改用冰水进行实验,最终稳定后的浓度值会低于1.2 g/L
(8)由图3可知,若大气中二氧化碳的含量不断升高,对水体的直接危害是溶液的pH逐渐减小,最终___________7。大气中的二氧化碳排放过多还会引发的环境问题是___________。
【控碳】
(9)将转化为更高价值的物质,可以实现的再利用。
我国科学家在利用直接合成乙醇()的研究上已取得重大突破,其转化的化学方程为,其中X的化学式为___________。
6.【绿电制氢·零碳甲醇计算】(25-26九年级上·上海浦东新·期中)生产生活中实现“碳中和”的措施有很多。
(1)的储存。直接将液化的注入地下,请从微观角度解释液化过程是物理变化的原因:___________。
(2)开发利用新能源,减少化石燃料的使用,氢气是最理想的清洁燃料,原因是___________,如图中环保程度最高的制氢方式是___________。
(3)碳转化。杭州亚运会所使用的火炬燃料为“零碳”甲醇。“零碳”甲醇可通过废碳再生技术制得,涉及反应:。若2.2吨二氧化碳完全转化为甲醇,生成的甲醇的质量是多少,写出计算过程___________。
7.【海洋碳封存·影响因素与捕集流程】(25-26九年级上·上海杨浦·期中)将CO2封存、捕集、替代、利用等方法是实现“碳中和”的重要途径。
方法一:碳封存
如图是科学家建立了从2000年开始,在海洋中仍能储存的CO2百分数的数据模型。
(1)海洋可以储存CO2的原因是______。(用化学方程式表示)
(2)根据图像分析,影响海洋中存储CO2比例的因素是______;在海洋中储存CO2的不足之处是______。
方法二:碳捕集
科学家利用氢氧化钠溶液喷淋“捕集”空气中的CO2的工艺流程如图:
(3)捕捉室中发生反应的化学方程式是______,NaOH溶液喷成雾状的原因是______。
(4)操作II的名称是______。
(5)采用上述流程连续进行“碳捕集”,理论上是否需要反复添加NaOH,理由是______。
方法三:碳利用
(6)我国科研人员在国际上首次实现CO2到淀粉的从头合成。
淀粉的化学式为(C6H10O5)n,其中碳元素和氧元素的质量比为______;根据质量守恒定律可以推断出CO2合成淀粉的过程中,还需要含有______元素的原料。
该技术的研发意义重大:一方面可以缓解气候问题,另一方面还能缓解______。
方法四:碳替代
(7)太阳能可以作为碳替代能源的优势是______。
A.清洁 B.可再生 C.每天可24小时获取 D.分布广
抢分04 生命安全与健康
1.【空间站生命保障·甲烷与水循环】(25-26九年级下·上海嘉定·阶段检测)中国空间站构建了高效循环的生命保障系统,以实现氧气的再生和对二氧化碳的处理(如图所示)。
(1)上述流程中涉及到的,其中属于______(填“有机物”或“无机物”)。
(2)该系统中可循环利用的物质是_______。
(3)Ⅱ中反应的化学方程式是______。
(4)小明认为月球基地的水不需要额外补充,你是否同意?请结合质量守恒定律说明理由________。
2.【茶多酚提取·过滤与蒸发】(25-26八年级上·上海浦东新·阶段检测)茶叶中含有的茶多酚有益于人体健康,茶多酚中含有儿茶素(化学式为)、花青素等物质,是一种粉状固体,易溶于热水,易氧化变色,略有吸水性。在实验室中为了提取某种茶叶中茶多酚,简化步骤如图所示。
(1)操作①名称为________。
(2)称量茶叶的操作正确的是________(多选)。
A.取用茶叶时,试剂瓶瓶塞倒放在桌面上
B.打开电子天平电源后,在秤盘上放一张称量纸,再按去皮键
C.用镊子将茶叶转移到称量纸上
D.称量结束后,关闭电子天平电源
(3)对茶叶进行粉碎,在实验室中可使用的仪器是________。
A.研钵 B.烧杯 C.蒸发皿 D.玻璃棒
(4)溶解过程中需要量取20 mL水,可以选择________mL(填“25”或“50”)的量筒,使用量筒时应注意的是________(一条即可)。
(5)在操作①时,不需要用到的仪器是________(不定项)。
A.酒精灯 B.铁架台 C.蒸发皿 D.烧杯
(6)茶叶泡好后,可以用茶漉将茶汤中的茶末分离。
①该分离操作进行中正确的位置关系是________。
A. B. C. D.
②茶渣属于________。
A.可回收垃圾 B.干垃圾 C.湿垃圾 D.有害垃圾
(7)搭建操作②的装置时,放置酒精灯之后的操作是________(选填“放置蒸发皿”或“调节铁圈高度”);当观察到蒸发皿中出现________时,停止加热,利用蒸发皿的余热将其蒸干,目的是________。
(8)实验结束后,要立即将获得的茶多酚固体密封保存起来的原因是________。
3.【生命吸管·水净化与电解】(25-26八年级下·上海金山·阶段检测)水是生命之源。同学们在老师的组织下展开了关于水的项目式学习。
【活动一】探究水的净化过程
(1)同学们发现水的净化再利用能合理利用水资源。“生命吸管”是一种户外净水装置(如图所示),下列说法正确的是________。(不定项选择)
A.超滤膜可以过滤部分颗粒杂质,降低浑浊度
B.抗菌颗粒可以去除细菌
C.通过“生命吸管”可以得到纯净水
D.椰壳活性炭可以消除异味、提升口感,是利用了它的吸附性
(2)同学们到野外露营,取山泉水饮用,如果利用塑料瓶、吸管、石英砂、小卵石、纱布、活性炭、蓬松棉来设计一套如图所示的简易净水器,其中石英砂可以填充在A、B、C区域的____(填“A”或“B”或“C”)。
【活动二】探究水的组成
(3)宏观辨识:
小组同学用如图装置进行电解水实验,接通电源后,两个玻璃管内都产生了气泡。一段时间后,经检验电源的_____(填“正”或“负”)极产生的气体可以燃烧。
小组同学选择不同电解液和电极材料做电极,在相同时间内做了系列对比实验,实验数据如下。
电解液(浓度0.2 kg/L)
不同电极材料产生的
碳棒
铜棒
保险丝
电阻丝
铁丝
NaOH溶液
稀硫酸
阳极产生的氧气很少
铁丝溶解
在上述实验条件下,实验数据接近的电解液和电极材料最佳组合是________。
(4)微观探析:图中a、b、c表示电解水时,反应实质的微观示意图,其正确的顺序是______。
4.【河水净化·活性炭吸附与粗盐提纯】(25-26九年级上·上海·阶段检测)水是生命之源,是生命不可缺少的物质。
I、某兴趣小组在实验室模拟水厂将浑浊的河水净化成自来水,实验流程如图1所示:
(1)常用的絮凝剂是明矾其化学式为,根据化合价可知,的值为________。
A.1 B.2 C.3 D.4
(2)操作1的名称为________,实验室进行此操作常用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、________(填仪器名称),其中玻璃棒的作用是________;
(3)操作2的图示如图2,此操作的主要作用是________,入水口在出水口的下方,其优点是________。
Ⅱ、水在2400℃时水能分解,其微观过程可用以下图1表示。
(4)请在图1中“反应后”的方框内画出微观示意图________。
(5)化学兴趣小组同学设计如图2所示的电解水装置来测定水的组成。注射器的容量为,实验前两支注射器的活塞在0刻度线处。实验结束时发现注射器Ⅰ中活塞停留在刻度线处,则注射器Ⅱ中活塞停留在刻度线________处;将注射器Ⅱ接上针头,移向燃着的酒精灯旁,推动活塞,观察到的现象是________;该实验说明水是由________组成的。
Ⅲ.海水晒盐是生产食盐最常用的方法,得到的粗盐中含有泥沙、氯化钙、氯化镁。可用按下图所示方法进一步提纯。
(6)在溶解池中,不必要的行为或操作是________。
A.称量粗盐的质量 B.量取一定体积的水 C.过滤 D.充分溶解
(7)为了除尽杂质,需要加入过量除杂试剂。下列可以作为除杂试剂的是________。
A.溶液 B.溶液 C.溶液 D.溶液
(8)盐泥的主要成分泥沙和________(填化学式)。
(9)在滤液中可以加入稀盐酸调节pH,在调节pH过程中,滤液中有气泡产生,写出产生气泡的化学方程式________。此过程能否用稀硫酸代替稀盐酸,请说明理由________。
(10)得到氯化钠晶体的方法是________(选填“降温结晶”或“蒸发结晶”)。
(11)在提纯过程中,最终得到氯化钠晶体质量________(选填“大于、等于”或“小于”)粗盐中氯化钠的质量。
5.【自制冰红茶·蔗糖溶解与碳酸饮料】(25-26九年级上·上海·期中)生活中各种饮品层出不穷。有人为了追求健康,选择了自制饮料;也有人为了追求气泡刺激的口感,选择了碳酸饮料。
冰红茶的标签配方表中含有:纯净水、红茶粉、精制盐、白砂糖、维生素C、焦糖色、食用香精等。
【自制冰红茶】
I.配制红茶水
(1)称量红茶粉,量取水,加入烧杯中进行溶解,充分溶解后,发现红茶颜色上下一致,这是因为溶液具有_______性。
Ⅱ.制糖:工业生产白糖的流程如下图1所示,蔗糖和硫酸钠的溶解度曲线如图2所示。
(2)白糖生产过程中加入活性炭的作用是_______。
(3)图2中P点的含义是_______。
(4)蔗糖属于_______物质。
A.难溶 B.微溶 C.可溶 D.易溶
(5)经过多步操作后可获得纯净的白糖晶体,其中的操作依次为:蒸发浓缩、_______、_______、洗涤、烘干。
Ⅲ.配制甜度适宜的饮料:
(6)为配制溶质质量分数为的蔗糖溶液,两位同学设计了如下的实验方案,请完成实验步骤。
同学
实验材料
实验步骤
冬冬
蔗糖固体、蒸馏水
称量蔗糖,量取_______水,倒入烧杯中,充分溶解。
晶晶
蔗糖溶液、蒸馏水
_______
【自制碳酸饮料】
(7)二氧化碳的溶解度受温度和压强影响。分析二氧化碳的溶解度曲线示意图,可知其溶解度受_______(选填“温度”或“压强”)较大。
(8)查阅资料后得知:碳酸氢钠固体和柠檬酸在溶液中发生以下反应:该反应可用于复刻碳酸饮料的气泡口感。请列式计算:若柠檬酸完全反应,产生二氧化碳质量多少?
6.【胃药中和·氢氧化铝与数字化实验】(25-26九年级上·上海·期中)随着生活水平的提高,美食种类也日益丰富,但饮食不当容易导致肠胃不适。人体胃液中含有胃酸(主要成分是盐酸),可帮助消化食物:例如早餐食品中常添加颗粒极小的铁粉,既可以作为双吸剂(起到干燥和减缓食品变质的作用),还可以作为补铁剂。但胃酸分泌过多常常会出现烧心、反酸、胃灼烧等症状。常用的抗酸药有碳酸氢钠、氢氧化铝、氧化镁和碳酸钙等。胃溃疡患者若服用不合适的抗酸药,会因胃内气体压力增大而引起胃穿孔。
【任务一:胃病诊断】
(1)人体胃液的pH_________7,取少量胃液样品,滴加几滴石蕊试液,溶液变为_________色。
(2)燕麦中的铁粉遇到胃酸发生的化学反应,化学方程式是_________。铁可以作为补铁剂,这里的“铁”指的是_________(选填“原子”、“分子”或“元素”)。
【任务二:胃病治疗】
(3)某同学被确诊为胃酸过多及胃溃疡,于是医生开具了抗酸药,该药品的成分说明书如图,写出该抗酸药中和胃酸时发生反应的化学方程式_________,该反应属于_________(填四大基本反应类型)。嚼碎后服用的目的是_________。
说明书主要成分:氢氧化铝适应症:用于缓解胃酸过多引起的胃疼
用法:嚼碎后服用
注意事项:……
(4)胃溃疡患者不适合服用碳酸钙,其原因是_________。
(5)氢氧化钠也能与盐酸反应,但它不能作为抗酸药服用,原因是_________。
(6)下列关于氧化镁粉末、碳酸钙分别与盐酸反应的叙述正确的是________。
A.反应均有气泡产生
B.反应后溶液均显碱性
C.反应的实质均是发生了酸碱中和
D.反应均有水生成
【任务三:验证中和反应】
在生活、生产中治疗胃酸过多、改良酸性土壤、中和酸性废水等均是酸碱中和反应原理的具体体现,在实验课上,同学们发现氢氧化钠溶液与稀盐酸反应的现象并不明显。如何证明它们发生中和反应了呢?
【方案一】甲同学利用酸碱指示剂的变色来证明两者反应。
(7)步骤一:取一定量的氢氧化钠溶液于小烧杯中,滴加2-3滴无色酚酞试液;步骤二:用胶头滴管吸取稀盐酸,逐滴滴入烧杯中,边滴边用玻璃棒搅拌,直至看到_________的现象时,甲同学认为两者反应了。
【方案二】乙同学想利用水的生成来说明酸和碱反应。
【资料卡】Ⅰ.变色硅胶吸水后由蓝色变为红色 Ⅱ.无水醋酸与氢氧化钠反应生成醋酸钠和水,为验证中和反应有水生成,小组同学经过讨论设计了如图1所示的三个实验,请回答:
(8)上述甲乙丙三个实验中能证明无水醋酸与氢氧化钠反应的现象是_________、_________、_________。
(9)实验过程中,观察到丙的U形管内液面左低右高,出现该现象的原因可能是_________。
【方案三】丙同学考虑能否利用放热来证明两者反应。
他利用图2数字化实验设备研究稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的过程,使用pH传感器和温度传感器测量反应过程中相关物理量的变化情况,得到图3和图4,
(10)图2滴定管A中溶液的溶质是_________。
(11)下列说法正确的是________(填序号)。
A.图3中b点所示溶液中的溶质是氯化钠和氢氧化钠
B.图3中c→d所示溶液中氯化钠的质量不断增加
C.图4中e-f变化趋势可说明该反应是放热反应
D.c点与f点对应溶液成分相同
(12)完成方案三的实验需要用到溶质质量分数为3%的稀盐酸240 g,它需要由溶质质量分数为36%的浓盐酸稀释得到,则需要浓盐酸的质量为_________。
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