精品解析：2026年湖北十堰市实验中学教联体第二次模拟测试化学试题

2025-2026学年九年级化学5月学情诊断 ★可能用到的相对原于质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Cu-64 Fe-56 Ga-70 Li-7 一、选择题(共12题，共16分。1-8题，每题1分；9-12题，每题2分。在每题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求) 1. 华夏历史悠久，荆楚文化厚重，下列传统工艺品制作过程中涉及化学变化的是 A. 通山木雕 B. 管窑陶器 C. 黄陂泥塑 D. 随州剪纸 近年来，随着全民健康意识的不断增强，马拉松这一兼具挑战性与参与性的运动，已成为广受青睐的热门运动项目。完成下面小题。 2. 组委会沿途为运动员提供多种补给。下列食物主要为运动员补充蛋白质的是 A. 水 B. 面包 C. 牛奶 D. 苹果 3. 铜牌一般由黄铜制成。铜元素在元素周期表中的信息如图所示。下列对其描述错误的是 A. 原子序数为29 B. 原子核外有29个电子 C. 元素符号为Cu D. 铜原子的质量为63.55 4. 高强度运动时，肌肉在缺氧状态下进行无氧代谢会产生大量乳酸(C3H6O3)使肌肉产生酸痛感。下列有关乳酸的说法正确的是 A. 氧元素质量分数最大 B. 属于氧化物 C. 由3个元素组成 D. 1个乳酸分子中含有3个氢分子 5. 石油是国家重要战略资源，石油炼制过程需要使用高效催化剂。为我国炼油催化剂制造技术作出巨大贡献的化学家是 A. 张青莲 B. 徐寿 C. 徐光宪 D. 闵恩泽 6. 规范操作是实验成功的基础。下列操作正确的是 A. 过滤 B. 加热液体 C. 点燃酒精灯 D. 滴加液体 牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念，协同推进降碳、减污、扩绿、增长，筑牢生态安全屏障，加快推进全面绿色转型，共建美丽中国。完成下面小题。 7. 2026年是我国“十五五”规划开局之年，做好环境保护工作至关重要。下列做法不可取的是 A. 废水处理达标后再排放 B. 大力推广燃煤发电 C. 生活垃圾分类回收 D. 倡导民众绿色出行 8. 随着科学的发展，新能源的开发不断取得突破。清华大学研究人员成功研制出一种纳米纤维催化剂，可将二氧化碳转化为液体燃料甲醇，其微观示意图如下图所示(图中的微粒恰好完全反应)。 下列说法不正确的是 A. 丁的化学式是H2O B. 反应前后分子种类和原子种类均发生变化 C. 反应生成丙和丁的质量比为16： 9 D. 丙为有机化合物 9. 在劳动中感悟化学原理。下列劳动项目涉及的化学原理描述不正确的是 选项 劳动项目 化学原理 A 给劳动基地的蔬菜施用尿素 尿素是一种化肥 B 擦干洗净后的铁锅 铁在潮湿的空气中易生锈 C 用碳纤维复合材料制作龙舟桨 碳纤维复合材料密度小、强度高 D 用白醋和纯碱自制灭火器 白醋和纯碱发生中和反应 A. A B. B C. C D. D 10. 中国传统鎏金工艺是将金溶于汞中制成“金汞漆”，涂在器物表面，然后加热除汞，使金附着在器物表面。下列说法不正确的是 A. 金汞漆属于金属材料 B. 金的化学性质比较稳定 C. 金汞漆加入盐酸中会产生大量气泡 D. 鎏金工艺利用了汞的易挥发性 11. 设计实验方案，分析实验原理，解决实验问题，是化学独特的学科思想。下列实验设计，能达到目的的是 A．可验证燃烧的条件之一：温度达到着火点 B．验证 CO2与 NaOH 溶液反应 C．探究影响溶质溶解快慢的因素 D．探究温度对分子运动速率的影响 A. A B. B C. C D. D 12. 下图是教材中的两个实验，下列有关说法正确的是 A. 实验2中可观察到火星四射、剧烈燃烧，生成黑色固体 B. 两个实验中的化学反应都属于置换反应 C. 实验1反应完成后，固体质量比原反应物中的固体质量大 D. 两个实验均可用来验证质量守恒定律 二、非选择题(本大题共7小题，每空1分，共34分)。 13. 生产、生活中蕴含着许多化学知识。 （1）如图1，用不锈钢做水壶，这是利用不锈钢具有___________性。 （2）如图2，气球中充氦气更安全，是因为氦气的密度小且___________。 （3）如图3，高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型高效的净水剂，不仅能净水，还能消毒，K2FeO4中铁元素的化合价为___________。 （4）如图4 ，液化天然气(LNG)的主要成分是甲烷，请写出甲烷在空气中完全燃烧的化学方程式___________。 14. 阅读下列材料。 2025年诺贝尔化学奖授予北川进、理查德•罗布森、奥马尔，亚吉，以表彰他们创造了一种新的分子结构类型——“金属有机框架”(简称MOF)。这种结构内部具有可供分子进出的巨大空膛，内部是表面积极大的纳米级孔道。利用这种结构，通过调节温度使水分子在材料中进或出，实现从沙漠的空气中收集水分并再次释放，从而循环利用，缓解沙漠地区饮水困难。同类型的其他结构被描述为“为捕获二氧化碳而量身打造”“为药物的靶向输送而量身打造”或者“为剧毒气体的安全处理而量身打造”。 热重分析(TGA)是一种测定金属有机框架(MOF)热稳定性的技术，选择载气种类(例如N2、空气或O2)在测定MOF的热稳定性时十分重要。在相同条件下，分别测定某MOF材料(NU-1000)在氮气和空气氛围中随温度升高的质量变化规律，获得如图数据(横坐标表示温度，纵坐标表示样品剩余质量比率)。 依据以上资料回答问题 （1）物质的结构一定程度上决定物质的性质，MOF 材料的“巨大空腔”和“纳米级孔道”使它表现出极好的___________性，从而实现对不同分子的收集和捕获。 （2）在沙漠地区利用MOF材料收集和释放水分的过程发生了___________ (选填“物理”或“化学”)变化。 （3）分析MOF材料(NU-1000)在氮气和空气氛围中剩余质量比率随温度升高的变化曲线，你得出什么信息？ ___________。 （4）分析图中两条曲线的差异，空气氛围中MOF材料(NU-1000)的最终剩余质量远低于氮气氛围， 是因为空气里的___________参加了反应，加速了材料的氧化分解。 （5）依据材料中的信息，预测一条金属有机框架的用途：___________。 15. 春晚机器人秧歌表演，不仅是一场视觉盛宴，更是科技与文化融合的体现，同时也引发了我们对机器人技术，尤其是电池技术发展的深入思考。磷酸铁锂电池作为一种高性能动力电池，具有循环寿命长、稳定性好、使用成本低等特点，能保证机器人稳定运行。 碳酸锂是制备锂电池的重要原料，工业上可通过湿法回收废旧磷酸铁锂电池来制备，其主要工艺流程如图1所示： （1）废旧电池所得材料中含铁片、铜箔、铝箔等，“热处理”中，先将材料破碎目的是___________。 （2）“酸浸”：“酸浸”采用“过氧化氢+硫酸”浸出体系，在外加电场作用下使锂离子脱出，选择性回收锂。综合图2，为了抑制铁的溶解，更好实现锂的选择性浸出，该过程选择最适宜的pH范围是___________。 A. B. C. D. （3）“沉淀”：①操作I的名称为___________。 ②通过“蒸发浓缩”得到硫酸锂溶液，加入饱和碳酸钠溶液发生反应后得到碳酸锂沉淀和含硫酸钠的废液，写出该反应的化学方程式___________。 （4）火法回收是将电池拆解煅烧后提取金属，与火法对比，湿法回收的优点是___________(写一点)。 16. 高端芯片制造国产化是助力产业转型升级的重要支点。GaN是一种被广泛使用的半导体材料，合成纳米级GaN的原理之一为：GaCl3+Li3N=GaN+3LiCl。 （1）Li3N中锂元素和氮元素的质量比为___________。 （2）若制得42gGaN，计算参加反应的Li3N的质量。 17. 如图A-E是实验室制取气体的常用装置。 （1）既能制取氧气又能制取二氧化碳的发生与收集装置组合是___________ (填字母)。实验室用A装置制取氧气的化学方程式为___________。 （2）若用装置F收集氧气时应从___________ (填“a”或“b”)端通入。 （3）图G是某同学用软塑料瓶自制的气体发生装置，通过捏放瓶身可使液面上升或下降。在制取气体时，此装置与装置B相比，除了废物利用，还具有___________的优点。 18. 纯碱是一种重要的化工原料，广泛用于玻璃、造纸、纺织和洗涤剂的生产。我国著名化工专家侯德榜创立了“侯氏制碱法”，促进了民族工业的发展。某化学兴趣小组对纯碱的制备、性质及用途等开展项目式学习。 项目一：了解纯碱的制备——“侯氏制碱法” 【查阅资料】侯氏制碱法的反应原理为：利用饱和氯化钠溶液吸收两种气体，反应生成碳酸氢钠和氯化铵 再加热碳酸氢钠即可制得纯碱。 。 （1）饱和氯化钠溶液吸收的两种气体是NH3和___________。 （2）侯氏制碱法制取的纯碱常含有少量NaCl杂质，根据下图中碳酸钠和氯化钠溶解度曲线，可采用___________(填“蒸发”或“降温”)结晶的方法得到纯净的 （3）t3°C时，在50g溶质质量分数为20%的碳酸钠溶液中再加入___________g碳酸钠，所得溶液恰好饱和。 项目二：探究纯碱的化学性质 小组同学分别取一定量的碳酸钠溶液于四支试管中，进行如下图所示的实验。 （4）从②③④三支试管中任选一支，写出发生反应的化学方程式及现象，化学方程式___________，现象___________。 项目三：探究纯碱的用途——用于生产洗涤剂 【查阅资料】可用于生产洗涤剂。溶液呈碱性，可清洗油污，溶液碱性越强，去油污效果越好。 【实验探究】兴趣小组继续对影响溶液去油污效果的因素进行探究。配制溶质质量分数分别为 2%、6%和 10%的溶液，并测定在不同温度下溶液的 pH，记录数据如下表： 实验编号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ 溶质质量分数 2% 2% 2% 6% 6% 6% 10% 10% 10% 溶液温度 20 40 60 20 50 60 20 40 70 溶液pH 10.90 11.18 11.26 11.08 11.27 11.30 11.22 11.46 11.50 【解释与结论】 （5）实验①、②、③对比，可得出的结论是___________。 （6）要证明溶液的溶质质量分数变化与pH变化关系，可选择的3个实验的编号是___________。 19. 氧气、二氧化碳和水是生产生活中的重要物质，其获取和循环利用是化学研究的重要课题。 活动一：氧气的获取 利用分子筛是获取氧气的一种有效途径。分子筛是一种经过特殊的孔型处理工艺加工而成的球形颗粒状吸附剂，其表面和内部布满微孔。如图1是利用分子筛将氧分子从空气中“筛”出去的微观示意图。 （1）分子筛优先吸附的气体是___________。 活动二：探究二氧化碳的吸收 【信息检索】大气中CO2溶于水是自然界“碳循环”的重要环节。 根据二氧化碳的性质，还可以用澄清石灰水和氢氧化钠溶液吸收二氧化碳。为比较吸收效果，某化学兴趣小组完成了以下实验。 分别向三个盛满CO2的烧瓶中注入等体积的水、饱和氢氧化钠溶液、饱和氢氧化钙溶液如图2。并利用数字化实验装置分别测定烧瓶内的压强变化，得到如图3所示的曲线图。 （2）对比图3中三条曲线，能反映出吸收二氧化碳效果最好的是曲线___________(选填“x”“y”或“z”)。 活动三：氧气、二氧化碳和水的循环利用 在空间站里，水、气整合循环系统利用了“萨巴蒂尔反应”，将(转化为 配合氧气生成系统实现 O2的再生。流程如图所示： （3）写出在一定条件下“萨巴蒂尔反应”的化学方程式___________。 （4）在流程图所示的物质转化中，进入氧气生成系统发生电解的水的质量___________(填“大于”、“等于”或“小于”)“萨巴蒂尔反应”系统中生成水的质量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年九年级化学5月学情诊断 ★可能用到的相对原于质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Cu-64 Fe-56 Ga-70 Li-7 一、选择题(共12题，共16分。1-8题，每题1分；9-12题，每题2分。在每题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求) 1. 华夏历史悠久，荆楚文化厚重，下列传统工艺品制作过程中涉及化学变化的是 A. 通山木雕 B. 管窑陶器 C. 黄陂泥塑 D. 随州剪纸 【答案】B 【解析】 【详解】通山木雕仅对木材进行形状雕刻；黄陂泥塑仅对泥进行造型塑造；随州剪纸仅改变纸张的形状，均无新物质生成，均属于物理变化；管窑陶器，陶土烧制过程中会发生复杂的化学反应，生成新的硅酸盐类物质，属于化学变化。 近年来，随着全民健康意识的不断增强，马拉松这一兼具挑战性与参与性的运动，已成为广受青睐的热门运动项目。完成下面小题。 2. 组委会沿途为运动员提供多种补给。下列食物主要为运动员补充蛋白质的是 A. 水 B. 面包 C. 牛奶 D. 苹果 3. 铜牌一般由黄铜制成。铜元素在元素周期表中的信息如图所示。下列对其描述错误的是 A. 原子序数为29 B. 原子核外有29个电子 C. 元素符号为Cu D. 铜原子的质量为63.55 4. 高强度运动时，肌肉在缺氧状态下进行无氧代谢会产生大量乳酸(C3H6O3)使肌肉产生酸痛感。下列有关乳酸的说法正确的是 A. 氧元素质量分数最大 B. 属于氧化物 C. 由3个元素组成 D. 1个乳酸分子中含有3个氢分子 【答案】2. C 3. D 4. A 【解析】 【2题详解】 A.错误； B.面包主要含淀粉，补充糖类，错误； C.牛奶富含蛋白质，正确； D.苹果属于水果，主要提供维生素、膳食纤维，错误； 【3题详解】 A.元素周期表单元格左上角数字为原子序数，故原子序数为29，正确； B.在原子中，原子序数=核外电子数=核内质子数=核电荷数，故原子核外有29个电子，正确； C.右上角为元素符号，铜的元素符号为Cu，正确； D.下方数字为相对原子质量，不是原子的实际质量，错误； 【4题详解】 A.计算乳酸中各元素质量比：，可知氧元素质量分数最大，正确； B.氧化物要求仅含两种元素且其中一种氧元素，乳酸含3种元素，不属于氧化物，错误； C.元素只讲种类不讲个数，错误； D.分子由原子构成，乳酸分子中不含氢分子，错误； 5. 石油是国家重要战略资源，石油炼制过程需要使用高效催化剂。为我国炼油催化剂制造技术作出巨大贡献的化学家是 A. 张青莲 B. 徐寿 C. 徐光宪 D. 闵恩泽 【答案】D 【解析】 【详解】A. 张青莲对相对原子质量的测定作出了卓越的贡献； B. 徐寿是中国近代化学启蒙者，主要贡献是翻译化学著作、确定大量化学元素的中文译名； C. 徐光宪在稀土分离理论及应用领域贡献突出，被誉为“中国稀土之父”； D. 闵恩泽研发了多种用于石油化工生产的催化剂，为我国炼油催化剂制造技术奠定了基础。 6. 规范操作是实验成功的基础。下列操作正确的是 A. 过滤 B. 加热液体 C. 点燃酒精灯 D. 滴加液体 【答案】D 【解析】 【详解】A. 过滤时，应遵循“一贴、二低、三靠”的原则，图中缺少玻璃棒引流，易导致液体洒出、冲破滤纸，错误； B. 给试管中的液体加热时，应用外焰加热，且试管里的液体不能超过试管容积的，且大拇指不能放在试管夹短柄上，防止试管脱落，错误； C. 禁止用燃着的酒精灯引燃另一盏酒精灯，防止酒精洒出引发火灾，错误； D. 胶头滴管加液时，既不能伸入容器，更不能接触容器，应垂直悬空于容器上方，正确。 牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念，协同推进降碳、减污、扩绿、增长，筑牢生态安全屏障，加快推进全面绿色转型，共建美丽中国。完成下面小题。 7. 2026年是我国“十五五”规划开局之年，做好环境保护工作至关重要。下列做法不可取的是 A. 废水处理达标后再排放 B. 大力推广燃煤发电 C. 生活垃圾分类回收 D. 倡导民众绿色出行 8. 随着科学的发展，新能源的开发不断取得突破。清华大学研究人员成功研制出一种纳米纤维催化剂，可将二氧化碳转化为液体燃料甲醇，其微观示意图如下图所示(图中的微粒恰好完全反应)。 下列说法不正确的是 A. 丁的化学式是H2O B. 反应前后分子种类和原子种类均发生变化 C. 反应生成丙和丁的质量比为16： 9 D. 丙为有机化合物 【答案】7. B 8. B 【解析】 【7题详解】 A. 废水处理达标后排放，可以减少污染物的排放，保护水源，正确； B. 燃煤发电会排放大量有害气体、烟尘及温室气体二氧化碳，不利于环境保护，错误； C. 生活垃圾分类回收，可以实现资源的有效利用，减少污染物的排放，保护环境，正确； D. 倡导民众绿色出行，可以减少化石燃料的使用，减少污染物的排放，正确； 【8题详解】 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C、H、O的个数分别是1、6、2，已知生成物中含C、H、O的个数分别是1、4、1，故生成物中还应含2个H、1个O，故丁的化学式为：H2O，则该反应的化学方程式为：。 A. 正确； B. 该反应有新物质生成，属于化学变化，化学反应前后分子的种类一定发生改变，根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，错误； C. 该反应生成丙和丁的质量比为：32:18=16:9，正确； D. 由图可知，丙为甲醇，甲醇含碳元素，属于有机化合物，正确。 9. 在劳动中感悟化学原理。下列劳动项目涉及的化学原理描述不正确的是 选项 劳动项目 化学原理 A 给劳动基地的蔬菜施用尿素 尿素是一种化肥 B 擦干洗净后的铁锅 铁在潮湿的空气中易生锈 C 用碳纤维复合材料制作龙舟桨 碳纤维复合材料密度小、强度高 D 用白醋和纯碱自制灭火器 白醋和纯碱发生中和反应 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A. 尿素含氮元素，属于氮肥，正确； B. 铁生锈的条件是同时接触氧气和水，潮湿空气中铁易生锈，擦干铁锅可除去水分防止生锈，正确； C. 正确； D. 中和反应的定义是酸和碱反应生成盐和水，纯碱是碳酸钠的俗称，属于盐类，因此白醋和纯碱的反应是酸与盐的反应，不属于中和反应，错误。 10. 中国传统鎏金工艺是将金溶于汞中制成“金汞漆”，涂在器物表面，然后加热除汞，使金附着在器物表面。下列说法不正确的是 A. 金汞漆属于金属材料 B. 金的化学性质比较稳定 C. 金汞漆加入盐酸中会产生大量气泡 D. 鎏金工艺利用了汞的易挥发性 【答案】C 【解析】 【详解】A. 金属材料包括纯金属和合金，金汞漆是金溶于汞形成的合金，属于金属材料，说法正确； B. 金在金属活动性顺序中排在极靠后的位置，常温下几乎不与其他物质发生反应，化学性质稳定，说法正确； C. 在金属活动性顺序里，汞、金均排在氢后，汞、金均与稀盐酸不反应，加入盐酸中，不会产生气泡，说法错误； D. 工艺中加热即可除去汞，说明汞具有易挥发性，加热后转化为汞蒸气，从而脱离器物表面，说法正确。 11. 设计实验方案，分析实验原理，解决实验问题，是化学独特的学科思想。下列实验设计，能达到目的的是 A．可验证燃烧的条件之一：温度达到着火点 B．验证 CO2与 NaOH 溶液反应 C．探究影响溶质溶解快慢的因素 D．探究温度对分子运动速率的影响 A A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A. 该实验中煤粉和木屑均是可燃物，均与氧气接触，温度相同，木屑先燃烧、煤粉后燃烧，说明二者着火点不同，可验证燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点，方案正确； B. 该实验中二氧化碳能溶于水，且能与水反应，也能导致瓶内气体减少，压强减小，软塑料瓶变瘪，无法证明二氧化碳能与氢氧化钠反应，方案错误； C. 该实验中存在温度、是否搅拌两个变量，不符合控制变量法的要求，无法探究影响溶质溶解快慢的因素，方案错误； D. 该实验中浓盐酸挥发出的氯化氢气体不能使酚酞溶液变色，两组实验均无明显现象，无法探究温度对分子运动速率的影响，方案错误。 12. 下图是教材中的两个实验，下列有关说法正确的是 A. 实验2中可观察到火星四射、剧烈燃烧，生成黑色固体 B. 两个实验中的化学反应都属于置换反应 C. 实验1反应完成后，固体质量比原反应物中的固体质量大 D. 两个实验均可用来验证质量守恒定律 【答案】C 【解析】 【详解】A. 实验2是镁条在空气中燃烧，现象是发出耀眼白光、生成白色固体，“火星四射”是铁丝在氧气中燃烧的特征现象，A错误； B. 实验1中铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，该反应符合“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”的反应，属于置换反应，实验2中镁条在空气中燃烧生成氧化镁，符合“多变一”的特点，属于化合反应，B错误； C. 铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，即，56份质量的铁置换出64份质量的铜，固体质量增加，C正确； D. 实验1中铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，有新物质生成，属于化学变化，且该反应在密闭容器中进行，化学反应后天平平衡，可以验证质量守恒定律，实验2中镁条燃烧有氧气参与，且敞口环境下部分氧化镁白烟会逸散，反应前后测得的物质的总质量不相等，无法验证质量守恒定律，D错误。 二、非选择题(本大题共7小题，每空1分，共34分)。 13. 生产、生活中蕴含着许多化学知识。 （1）如图1，用不锈钢做水壶，这是利用不锈钢具有___________性。 （2）如图2，气球中充氦气更安全，是因为氦气的密度小且___________。 （3）如图3，高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型高效的净水剂，不仅能净水，还能消毒，K2FeO4中铁元素的化合价为___________。 （4）如图4 ，液化天然气(LNG)的主要成分是甲烷，请写出甲烷在空气中完全燃烧的化学方程式___________。 【答案】（1） 导热 （2） 化学性质稳定（或化学性质不活泼、不可燃不助燃） （3） +6 （4） 【解析】 【小问1详解】 不锈钢属于金属材料，烧水壶需要将热量传递给内部的水，主要利用了不锈钢的导热性，同时不锈钢抗腐蚀性强，也适合制作盛水器具。 【小问2详解】 氦气常温下化学性质稳定，不会发生燃烧、爆炸，且密度比空气小，因此气球中充氦气更安全。 【小问3详解】 化合物中各元素正负化合价代数和为0，K元素为+1价，O元素为-2价，设Fe的化合价为x，列等式：，解得x=+6。 【小问4详解】 甲烷在空气中完全燃烧，反应物为甲烷和氧气，生成物为二氧化碳和水，配平后注明反应条件点燃即可。 14. 阅读下列材料。 2025年诺贝尔化学奖授予北川进、理查德•罗布森、奥马尔，亚吉，以表彰他们创造了一种新分子结构类型——“金属有机框架”(简称MOF)。这种结构内部具有可供分子进出的巨大空膛，内部是表面积极大的纳米级孔道。利用这种结构，通过调节温度使水分子在材料中进或出，实现从沙漠的空气中收集水分并再次释放，从而循环利用，缓解沙漠地区饮水困难。同类型的其他结构被描述为“为捕获二氧化碳而量身打造”“为药物的靶向输送而量身打造”或者“为剧毒气体的安全处理而量身打造”。 热重分析(TGA)是一种测定金属有机框架(MOF)热稳定性的技术，选择载气种类(例如N2、空气或O2)在测定MOF的热稳定性时十分重要。在相同条件下，分别测定某MOF材料(NU-1000)在氮气和空气氛围中随温度升高的质量变化规律，获得如图数据(横坐标表示温度，纵坐标表示样品剩余质量比率)。 依据以上资料回答问题 （1）物质的结构一定程度上决定物质的性质，MOF 材料的“巨大空腔”和“纳米级孔道”使它表现出极好的___________性，从而实现对不同分子的收集和捕获。 （2）在沙漠地区利用MOF材料收集和释放水分的过程发生了___________ (选填“物理”或“化学”)变化。 （3）分析MOF材料(NU-1000)在氮气和空气氛围中剩余质量比率随温度升高的变化曲线，你得出什么信息？ ___________。 （4）分析图中两条曲线的差异，空气氛围中MOF材料(NU-1000)的最终剩余质量远低于氮气氛围， 是因为空气里的___________参加了反应，加速了材料的氧化分解。 （5）依据材料中的信息，预测一条金属有机框架的用途：___________。 【答案】（1） 吸附 （2） 物理 （3） NU-1000在氮气氛围中的热稳定性优于空气氛围（或温度越高，NU-1000剩余质量比率越低，合理即可） （4） 氧气## （5） 捕获二氧化碳（或沙漠地区收集饮用水、靶向输送药物、处理剧毒气体，合理即可） 【解析】 【小问1详解】 多孔、带空腔的结构会赋予物质吸附性，能够吸附不同分子，对应MOF收集、捕获分子的性质。 【小问2详解】 该过程只有水分子在MOF孔道中进出，没有新物质生成，属于物理变化。 【小问3详解】 对比两条曲线，相同温度下氮气氛围中样品剩余质量比率更高、下降速率更慢，说明氮气氛围下该材料热稳定性更好；两条曲线均随温度升高下降，说明温度升NU-1000剩余质量比率越低。 【小问4详解】 空气中主要含有氮气和氧气，加上该物质加速了材料的氧化分解，则是空气中的氧气参加了反应。 【小问5详解】 材料第一段预测了金属有机框架的多种用途，如捕获二氧化碳、沙漠地区收集饮用水、靶向输送药物、处理剧毒气体等。 15. 春晚机器人秧歌表演，不仅是一场视觉盛宴，更是科技与文化融合的体现，同时也引发了我们对机器人技术，尤其是电池技术发展的深入思考。磷酸铁锂电池作为一种高性能动力电池，具有循环寿命长、稳定性好、使用成本低等特点，能保证机器人稳定运行。 碳酸锂是制备锂电池的重要原料，工业上可通过湿法回收废旧磷酸铁锂电池来制备，其主要工艺流程如图1所示： （1）废旧电池所得材料中含铁片、铜箔、铝箔等，“热处理”中，先将材料破碎目的是___________。 （2）“酸浸”：“酸浸”采用“过氧化氢+硫酸”浸出体系，在外加电场作用下使锂离子脱出，选择性回收锂。综合图2，为了抑制铁的溶解，更好实现锂的选择性浸出，该过程选择最适宜的pH范围是___________。 A. B. C. D. （3）“沉淀”：①操作I的名称为___________。 ②通过“蒸发浓缩”得到硫酸锂溶液，加入饱和碳酸钠溶液发生反应后得到碳酸锂沉淀和含硫酸钠的废液，写出该反应的化学方程式___________。 （4）火法回收是将电池拆解煅烧后提取金属，与火法对比，湿法回收的优点是___________(写一点)。 【答案】（1）增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分(合理即可) （2）A （3） ①. 过滤 ②. （4）节约能源(合理即可) 【解析】 【小问1详解】 “热处理”中，先将材料破碎目的是：增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分； 【小问2详解】 由图可知，pH为2.5-3.0时，锂的浸出率较高，铁的浸出率较低，故为了抑制铁的溶解，更好实现锂的选择性浸出，该过程选择最适宜的pH范围是2.5-3.0。 故选A； 【小问3详解】 ①操作I实现了固液分离，名称为过滤； ②通过“蒸发浓缩”得到硫酸锂溶液，加入饱和碳酸钠溶液发生反应后得到碳酸锂沉淀和含硫酸钠的废液，该反应的化学方程式为：； 【小问4详解】 火法回收是将电池拆解煅烧后提取金属，与火法对比，湿法回收在常温下进行，可以节约能源。 16. 高端芯片制造国产化是助力产业转型升级的重要支点。GaN是一种被广泛使用的半导体材料，合成纳米级GaN的原理之一为：GaCl3+Li3N=GaN+3LiCl。 （1）Li3N中锂元素和氮元素的质量比为___________。 （2）若制得42gGaN，计算参加反应的Li3N的质量。 【答案】（1） （2） 解：设参加反应Li3N的质量为x 答：参加反应的Li3N质量为17.5 g。 【解析】 【小问1详解】 化合物中元素质量比 =（元素相对原子质量×原子个数）之比。Li相对原子质量为7，N相对原子质量为14，因此Li3N中锂元素和氮元素的质量比为：(3×7):14=3:2。 【小问2详解】 见答案。 17. 如图A-E是实验室制取气体的常用装置。 （1）既能制取氧气又能制取二氧化碳的发生与收集装置组合是___________ (填字母)。实验室用A装置制取氧气的化学方程式为___________。 （2）若用装置F收集氧气时应从___________ (填“a”或“b”)端通入。 （3）图G是某同学用软塑料瓶自制的气体发生装置，通过捏放瓶身可使液面上升或下降。在制取气体时，此装置与装置B相比，除了废物利用，还具有___________的优点。 【答案】（1） ①. BC ②. （2）b （3） 可以控制反应的发生和停止 【解析】 【小问1详解】 过氧化氢分解制氧气、大理石与稀盐酸反应制二氧化碳都属于固液不加热型反应，发生装置选B；氧气、二氧化碳密度均大于空气，且二氧化碳能溶于水，故都可用向上排空气法收集，收集装置选C，因此组合为BC； A为固体加热型制气装置，观察可发现试管口无棉花团，所以该装置是氯酸钾（二氧化锰作催化剂）受热分解制氧气，根据质量守恒定律配平得方程式。 【小问2详解】 装置F为排水法收集氧气的装置，氧气密度远小于水，会在上方聚集，从短管b通入氧气，水会从长管a排出，完成收集。 【小问3详解】 捏瓶身时液面上升，无纺布包内的固体和液体接触，反应开始；松开瓶身时液面下降，固液分离，反应停止，因此该装置可随时控制反应的发生与停止。 18. 纯碱是一种重要的化工原料，广泛用于玻璃、造纸、纺织和洗涤剂的生产。我国著名化工专家侯德榜创立了“侯氏制碱法”，促进了民族工业的发展。某化学兴趣小组对纯碱的制备、性质及用途等开展项目式学习。 项目一：了解纯碱的制备——“侯氏制碱法” 【查阅资料】侯氏制碱法的反应原理为：利用饱和氯化钠溶液吸收两种气体，反应生成碳酸氢钠和氯化铵 再加热碳酸氢钠即可制得纯碱。 。 （1）饱和氯化钠溶液吸收的两种气体是NH3和___________。 （2）侯氏制碱法制取的纯碱常含有少量NaCl杂质，根据下图中碳酸钠和氯化钠溶解度曲线，可采用___________(填“蒸发”或“降温”)结晶的方法得到纯净的 （3）t3°C时，在50g溶质质量分数为20%的碳酸钠溶液中再加入___________g碳酸钠，所得溶液恰好饱和。 项目二：探究纯碱的化学性质 小组同学分别取一定量的碳酸钠溶液于四支试管中，进行如下图所示的实验。 （4）从②③④三支试管中任选一支，写出发生反应的化学方程式及现象，化学方程式___________，现象___________。 项目三：探究纯碱的用途——用于生产洗涤剂 【查阅资料】可用于生产洗涤剂。溶液呈碱性，可清洗油污，溶液碱性越强，去油污效果越好。 【实验探究】兴趣小组继续对影响溶液去油污效果的因素进行探究。配制溶质质量分数分别为 2%、6%和 10%的溶液，并测定在不同温度下溶液的 pH，记录数据如下表： 实验编号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ 溶质质量分数 2% 2% 2% 6% 6% 6% 10% 10% 10% 溶液温度 20 40 60 20 50 60 20 40 70 溶液pH 10.90 11.18 11.26 11.08 11.27 11.30 11.22 11.46 11.50 解释与结论】 （5）实验①、②、③对比，可得出的结论是___________。 （6）要证明溶液的溶质质量分数变化与pH变化关系，可选择的3个实验的编号是___________。 【答案】（1）CO2 （2）降温 （3）6 （4） ①. ②：(或③：；或④：) ②. ②：产生白色沉淀(或③：产生白色沉淀；或④：有气泡产生) （5）温度越高，碳酸钠溶液的碱性越强 （6）①④⑦ 【解析】 【小问1详解】 根据给出的侯氏制碱法反应方程式，反应物中两种气体为和。 【小问2详解】 碳酸钠溶解度随温度降低明显减小，氯化钠溶解度受温度影响很小，降温结晶时碳酸钠大量析出，可得到较纯净的碳酸钠。 【小问3详解】 时碳酸钠溶解度为40g，即100g水最多溶解40g碳酸钠。50g 20%的碳酸钠溶液中溶剂质量为，40g水最多溶解16g碳酸钠，现有溶质10g，故还需加入。 【小问4详解】 碳酸钠属于盐，可与酸、部分碱、部分盐发生复分解反应，现象对应反应产物特征即可 【小问5详解】 ①②③的溶质质量分数均为2%，唯一变量为温度，温度升高pH增大，因此得出该结论。 【小问6详解】 探究溶质质量分数对pH的影响需控制温度相同，①④⑦的温度均为20℃，溶质质量分数分别为2%、6%、10%，符合控制变量的要求。 19. 氧气、二氧化碳和水是生产生活中的重要物质，其获取和循环利用是化学研究的重要课题。 活动一：氧气的获取 利用分子筛是获取氧气的一种有效途径。分子筛是一种经过特殊的孔型处理工艺加工而成的球形颗粒状吸附剂，其表面和内部布满微孔。如图1是利用分子筛将氧分子从空气中“筛”出去的微观示意图。 （1）分子筛优先吸附的气体是___________。 活动二：探究二氧化碳的吸收 【信息检索】大气中CO2溶于水是自然界“碳循环”的重要环节。 根据二氧化碳的性质，还可以用澄清石灰水和氢氧化钠溶液吸收二氧化碳。为比较吸收效果，某化学兴趣小组完成了以下实验。 分别向三个盛满CO2的烧瓶中注入等体积的水、饱和氢氧化钠溶液、饱和氢氧化钙溶液如图2。并利用数字化实验装置分别测定烧瓶内的压强变化，得到如图3所示的曲线图。 （2）对比图3中三条曲线，能反映出吸收二氧化碳效果最好的是曲线___________(选填“x”“y”或“z”)。 活动三：氧气、二氧化碳和水的循环利用 在空间站里，水、气整合循环系统利用了“萨巴蒂尔反应”，将(转化为 配合氧气生成系统实现 O2的再生。流程如图所示： （3）写出在一定条件下“萨巴蒂尔反应”的化学方程式___________。 （4）在流程图所示的物质转化中，进入氧气生成系统发生电解的水的质量___________(填“大于”、“等于”或“小于”)“萨巴蒂尔反应”系统中生成水的质量。 【答案】（1）氮气 （2）z （3） （4）大于 【解析】 【小问1详解】 由图1可知，氧分子可以通过分子筛微孔，最终得到富氧空气，说明体积更大的氮气被分子筛优先吸附留住。 【小问2详解】 吸收二氧化碳效果越好，瓶内被消耗的CO2越多，瓶内压强下降越大。图3中曲线z的压强下降幅度最大，因此吸收效果最好。 【小问3详解】 根据流程图，“萨巴蒂尔反应系统”的输入箭头来自CO2（航天员呼出）和H2（氧气生成系统产生），输出箭头指向H2O和CH4。因此反应物是二氧化碳和氢气，生成物是甲烷和水。配平化学方程式： 【小问4详解】 根据流程图可知，萨巴蒂尔反应生成的 H2O 全部进入氧气生成系统被电解。由于该反应生成了副产物甲烷（CH4），导致部分氢元素以甲烷的形式流失，没有转化为水回到系统中。为了维持循环平衡并补充这部分损失的氢元素（以及提供航天员呼吸消耗的氧气），系统必须额外补充水或电解更多的水，因此进入氧气生成系统发生电解的水的质量大于萨巴蒂尔反应系统中生成水的质量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $