精品解析：2026年山西晋城市高平市中考二模化学试题

化学试卷 注意事项： 1.本试卷分为第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。全卷共6页，满分70分 2.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷相应的位置。 3.答案全部在答题卡上完成，答在本试卷上无效。 4.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷 选择题(共20分) 可能用到的相对原子质量：H-1 Li-7 C-12 O-16 Na-23 一、选择题(本大题共10个小题。每小题2分，共20分。在每小题给出的4个选项中，只有1个选项符合题目要求，请选出并在答题卡上将该选项涂黑) 1. 国家卫生健康委等13个部门联合印发了《儿童青少年“五健”促进行动计划(2026—2030年)》。该计划围绕五个方面开展健康促进工作，加强儿童青少年肥胖、近视、心理行为异常、脊柱弯曲异常和龋齿等防治。为预防龋齿，人体需要适量补充的非金属元素是 A. 钙 B. 氟 C. 锌 D. 铁 2. 科学家通过精确的实验，证明了空气是由多种气体组成的混合物。按体积分数计算，空气中含量较多且性质较活泼的气体是 A. 氧气 B. 氮气 C. 二氧化碳 D. 稀有气体 3. 自然界存在多种元素及物质的循环。下图表示的是自然界中的 A. 氮循环 B. 硫循环 C. 碳循环 D. 水循环 4. 胶囊药品的胶囊壳一般由明胶制成，能避免药物直接刺激口腔和食管。明胶在高温或高湿环境下易软化变形，在热水中会迅速溶解。下列对于胶囊药品的分析正确的是 A. 可去掉外壳服用 B. 要密封高温保存 C. 按照说明正确服用 D. 明胶会刺激口腔 5. 我国科学家成功研制出薄膜铌酸锂()光子毫米波雷达芯片，为6G技术应用奠定基础。铌元素在元素周期表中的部分信息如图所示。下列分析正确的是 A. 铌酸锂由三种元素组成 B. 铌的核内中子数为41 C. 铌的相对原子质量为92.91g D. 铌酸锂中氧元素的质量分数最大 6. 粗盐的初步提纯包含溶解、过滤、蒸发等操作。下图是过滤实验装置，有关操作要点表述错误的是 A. 滤纸紧贴漏斗内壁 B. 滤纸边缘低于漏斗边缘 C. 液面不能高于滤纸边缘 D. 玻璃棒紧靠一层滤纸一边 7. 火星含有丰富的镁资源，大气中二氧化碳含量约95%。我国科研团队模拟火星环境利用镁粉与二氧化碳高效反应供能，为未来火星任务提供能源方案，实现“原位资源利用”。该反应的微观示意图如下。下列表述正确的是 A. 该反应的生成物中有两种化合物 B. 该反应前后不变的是分子 C. 该反应的基本反应类型为置换反应 D. 镁粉着火可以用二氧化碳熄灭 8. 实验小组利用下图装置探究铜和氧气反应前后的质量关系。相关分析正确的是 A. 加热前称的是铜粉和氧气的质量 B. 加热后锥形瓶内固体质量增加 C. 不塞橡胶塞不会影响实验结果 D. 该反应不符合质量守恒定律 9. 碘单质()微溶于水，广泛用于医药、染料领域。的一种制备方法如图所示，结合下列实验过程的相关信息，分析下列推断正确的一项是 A. 除氯、溴后的海水中是纯净物 B. 淀粉加入碘水会变为红色 C. 置换1中铁粉完全反应 D. 铁的金属活动性比银的强 10. 同学们在“制作蓝色晶体玫瑰花”的实践活动中，进行了以下实验，下列分析错误的是 A. ①中玻璃棒的作用是加快溶解 B. ②中溶液的下半部分浓度比上半部分的大 C. ④中经吹风得到晶体的过程属于蒸发结晶 D. 硫酸铜的溶解度随温度升高而增大 二、工程、资源应用题(本大题共5个小题。化学方程式每空2分，其余每空1分，共50分) 【化学与工程】 我国西电东送工程将西部省区的煤炭、水能资源转化为电能输送到东部沿海地区，促进了经济发展，加强了环境保护，有助于改变我国东西部能源与经济不平衡的状况。 结合相关信息，完成下面小题。 11. 图1：白鹤滩水电站。世界首次全坝使用低热水泥混凝土，成功解决了大体积混凝土温度裂缝的世界难题。低热水泥选用石灰石、黏土、砂岩等常规原料，经破碎、烘干、粉磨、煅烧等阶段加工而成。该过程中可能发生的化学方程式为___________；低热水泥能提高混凝土的___________性能。 12. 图2：宁东光伏基地。宁东光伏发电项目不仅涉及太阳能到电能的物理转换，还深度耦合了多种化学过程与材料科学，形成了一个“光-电-氢-化”融合的产业示范。采用光伏直流电进行大规模电解水，发生反应的化学方程式为___________。 13. 图3：西电东送特高压输电线路。特高压输电线路广泛使用铝合金、铜合金材料，主要是利用其___________性；铝合金的硬度比纯铝的___________；铜合金属于___________材料。 14. 我国西电东送工程采用多能互补模式。水电受季节性影响，火电可调峰，二者互补保证了输电稳定性。东部城市用“西电”节约了标准煤，煤属于___________(填“可再生”或“不可再生”)能源；西电东送减少了二氧化碳的排放，推动了全国能源结构向清洁化、___________化升级，助力碳中和目标的实现。 【化学与资源】 15. “垃圾是放错地方的资源。”有新闻报道，某些城市的垃圾不够用了，中国在二十年间完成了从“垃圾围城”到“垃圾荒”的转变。请联系实际，解决问题： （1）生活中常见的废弃物有果皮、过期药品、口香糖、废铁锅等，其中能够放入可回收物垃圾箱的是___________。 （2）垃圾焚烧发电过程中的能量转化方式为___________；烟气中含有二氧化硫和氯化氢等气体，如果直接排放到空气中，会造成的环境问题是___________。用氢氧化钠溶液吸收氯化氢气体，发生反应的化学方程式为___________。 （3）将垃圾资源化，使其成为再生资源。对于厨余垃圾可采用生物处理技术，厨余垃圾通过厌氧发酵产生沼气或转化为醋酸、肥料，该过程发生的变化为___________(填“物理”或“化学”)变化。 三、科普阅读(本大题共1个小题，化学方程式每空2分，其余每空1分，共7分) 16. “黑色黄金”——碳纤维 国产T1000级高性能碳纤维，是现实中应用性能最接近科幻小说中“飞刃”的超强材料。一束一米长的T1000级碳纤维只有0.5g，抗拉强度却超6600MPa，拉20kg的重物也不会断，是钢材的7～8倍。碳纤维制造过程中，白色的丝束先经预氧化，再被送进1000～1500℃的高温炉中，分子里的氢、氧等杂质被彻底剥离，最后只剩下高纯度的碳原子。生活中最常见的石墨铅笔芯和T1000级碳纤维都是由碳原子构成的，但石墨铅笔芯一掰就断，T1000级碳纤维束成之后却能拉动汽车。 碳纤维在惰性气体中可以耐受3000℃的高温，但在空气中温度高于400℃时则发生明显的氧化反应，这一性质限制了其在高温氧化环境中的应用。这种“黑色黄金”正在“走出”实验室，成为航空航天、国防科技、新能源、高端装备等国家战略性产业不可或缺的核心骨架。 阅读短文，分析思考，解决的问题： （1）与钢材相比，碳纤维具有的优势是___________。 （2）白色的丝束被送进1000～1500℃的高温炉的目的是___________。 （3）石墨铅笔芯和T1000级碳纤维都是由碳原子构成的，但石墨铅笔芯一掰就断，T1000级碳纤维束成之后却能拉动汽车，微观原因是___________。 （4）碳纤维在高温有氧环境中可能发生燃烧，反应的化学方程式为___________；如在高温氧化环境中应用，需要提升碳纤维的___________性能。 （5）碳纤维被誉为“黑色黄金”，是因为___________。 四、物质性质及应用问题(本大题共1个小题，化学方程式每空2分，其余每空1分，共6分) 17. 早在春秋时期，我国已生产和使用铁器。战国时期，铁制工具的大量使用提高了生产力水平。关于铁矿石与冶炼产物的用途等内容的梳理如下，请联系实际，解决问题： （1）利用赤铁矿可以冶炼生铁，反应的化学方程式为___________。 （2）农业上，铁矿石冶炼的生铁可用于制作农具，如___________(写一种)。 （3）我国古代湿法炼铜中铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式为___________。 （4）在能源领域，铁粉在氢燃料电池中作为催化剂的组成部分，核心作用是替代传统氢燃料电池中的铂催化剂。铁粉作为催化剂，参加反应前后，其___________不变。 五、定量分析题(本大题共1个小题。共6分) 18. 我国化学家侯德榜发明了侯氏制碱法，生产过程涉及的主要化学反应为。 （1）X的化学式为___________，反应前后碳元素的化合价___________(填“改变”或“不变”)。 （2）化学实验小组取2.0g含有碳酸氢钠的样品进行加热(其他物质不参加反应)，加热到质量不再减少时，共收集到二氧化碳0.44g。求该样品中碳酸氢钠的质量分数。(写出计算过程) 六、科学探究题(本大题共2个小题。化学方程式每空2分，其余各空1分，共15分) 19. 探究“影响物质溶解性的因素”。 （1）实验用品：试管、量筒、___________、药匙、天平、滤纸、氯化钠、氢氧化钙、碘、硝酸钾、酒精、水等。 实验步骤：按上图所示加入试剂，充分振荡试管，观察现象。 （2）实验现象：实验1中观察到___________；实验2的C试管中碘未溶解，D试管中碘全部溶解；实验3的E试管中硝酸钾未完全溶解。 （3）实验结论：由实验1、2得出的结论为物质的溶解性与___________有关。 【问题与思考】 （4）实验结束后，实验1中B试管放置一段时间，试管内的液体表面会出现一层白膜，原因是___________(用化学方程式表示)。 （5）若将实验3用于探究物质溶解性与温度有关，还需进行的操作是___________。 20. 家用燃料的变迁是人类进步的标志。我国居民家用燃料经历了柴草、煤、液化石油气、天然气等发展历程。兴趣小组同学开展了以下项目探究活动。 任务一：探究燃烧条件 兴趣小组利用下图实验装置探究燃烧条件及灭火原理。已知白磷的着火点是40℃。 【进行实验】①关闭弹簧夹，在U形燃烧管中加入等量的白磷和红磷，浸入80℃的热水中；②为了使实验现象更加明显，注入过氧化氢溶液，一段时间后，打开弹簧夹，通入，燃着的白磷熄灭。 【小组交流】 （1）实验①可得出燃烧的条件之一是___________；实验②可得出灭火的原理为___________；该装置的不足之处是___________。 任务二：调控燃烧条件 （2）为提高燃料利用率，家用燃料在使用时需要进行一些处理。例如将煤加工成蜂窝状，从促进燃烧角度分析，这样处理的优势是___________。 任务三：利用燃烧探究物质的组成 （3）小组同学利用湿度传感器和二氧化碳传感器检测甲烷燃烧的产物，所得图像如图所示。结合曲线，可知甲烷含有碳、氢元素的证据是___________。甲烷燃烧的化学方程式为___________。 任务四：寻找新型燃料 甲醇是全球公认的新型清洁能源，是实现碳中和的重要途径。通过查阅资料，小组同学构建了下图所示的甲醇的生产流程。 【小组交流】 （4）过程②中如果不使用催化剂，可能造成的后果是___________，过程③利用了甲醇和水的___________不同。 【展望未来】我国研发出等离子电火灶，这种电火灶只需需要220V电压，就可以直接插电产生明火，无须燃气燃料，没有燃烧、中毒风险，不排放废气，使用成本较低，有望对燃气灶实现部分市场替代。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 化学试卷 注意事项： 1.本试卷分为第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。全卷共6页，满分70分 2.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷相应的位置。 3.答案全部在答题卡上完成，答在本试卷上无效。 4.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷 选择题(共20分) 可能用到的相对原子质量：H-1 Li-7 C-12 O-16 Na-23 一、选择题(本大题共10个小题。每小题2分，共20分。在每小题给出的4个选项中，只有1个选项符合题目要求，请选出并在答题卡上将该选项涂黑) 1. 国家卫生健康委等13个部门联合印发了《儿童青少年“五健”促进行动计划(2026—2030年)》。该计划围绕五个方面开展健康促进工作，加强儿童青少年肥胖、近视、心理行为异常、脊柱弯曲异常和龋齿等防治。为预防龋齿，人体需要适量补充的非金属元素是 A. 钙 B. 氟 C. 锌 D. 铁 【答案】B 【解析】 【详解】钙、锌、铁均为金属元素，不符合“非金属元素”的限定，氟属于非金属元素，适量补充氟可在牙齿表面形成耐酸的氟磷灰石，增强牙齿抗腐蚀的能力，能够预防龋齿，符合要求。 2. 科学家通过精确的实验，证明了空气是由多种气体组成的混合物。按体积分数计算，空气中含量较多且性质较活泼的气体是 A. 氧气 B. 氮气 C. 二氧化碳 D. 稀有气体 【答案】A 【解析】 【详解】空气各成分的体积分数：氮气约占78%，氧气约占21%，稀有气体约占0.94%，二氧化碳约占0.03%，其他气体和杂质约占0.03%，因此首先排除二氧化碳和稀有气体。 对比氮气和氧气的化学性质：氮气化学性质稳定，通常条件下很难与其他物质反应；氧气化学性质较活泼，能和多种物质发生氧化反应，符合题干要求。 3. 自然界存在多种元素及物质的循环。下图表示的是自然界中的 A. 氮循环 B. 硫循环 C. 碳循环 D. 水循环 【答案】C 【解析】 【详解】由图可知，化石燃料燃烧产生二氧化碳，动植物呼吸作用生成二氧化碳，动植物的遗体和排泄物通过缓慢氧化生成二氧化碳，绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳，故该图表示的是自然界中的碳循环。 故选C。 4. 胶囊药品的胶囊壳一般由明胶制成，能避免药物直接刺激口腔和食管。明胶在高温或高湿环境下易软化变形，在热水中会迅速溶解。下列对于胶囊药品的分析正确的是 A. 可去掉外壳服用 B. 要密封高温保存 C. 按照说明正确服用 D. 明胶会刺激口腔 【答案】C 【解析】 【详解】A. 胶囊壳的作用就是避免药物直接刺激口腔和食管，去掉外壳服用会失去保护作用，错误。 B. 题干明确说明明胶在高温环境下易软化变形，因此不能高温保存，错误。 C. 所有药品都应当按照说明书要求正确服用，符合用药规范，正确。 D. 胶囊壳本身由明胶制成，可隔绝药物和口腔的接触，说明明胶不会刺激口腔，错误。 5. 我国科学家成功研制出薄膜铌酸锂()光子毫米波雷达芯片，为6G技术应用奠定基础。铌元素在元素周期表中的部分信息如图所示。下列分析正确的是 A. 铌酸锂由三种元素组成 B. 铌的核内中子数为41 C. 铌的相对原子质量为92.91g D. 铌酸锂中氧元素的质量分数最大 【答案】A 【解析】 【详解】A. 铌酸锂化学式为，由Li（锂）、Nb（铌）、O（氧）三种元素组成，描述正确。 B. 41是铌的质子数，中子数≈相对原子质量-质子数≈92.91-41≈52，描述错误。 C. 相对原子质量的单位为“1”，不是“g”，描述错误。 D. 中各元素总相对质量分别为：Li为7，Nb为92.91，O为，铌元素的总相对质量最大，故铌的质量分数最大，描述错误。 6. 粗盐的初步提纯包含溶解、过滤、蒸发等操作。下图是过滤实验装置，有关操作要点表述错误的是 A. 滤纸紧贴漏斗内壁 B. 滤纸边缘低于漏斗边缘 C. 液面不能高于滤纸边缘 D. 玻璃棒紧靠一层滤纸一边 【答案】D 【解析】 【详解】滤纸紧贴漏斗内壁，避免留存气泡减慢过滤速率；滤纸边缘低于漏斗边缘、待过滤液面低于滤纸边缘，防止液体未经过滤从滤纸与漏斗的缝隙流下，导致滤液浑浊，操作正确；玻璃棒需紧靠三层滤纸一侧，防止戳破滤纸，D表述为“紧靠一层滤纸一边”，操作错误。 7. 火星含有丰富的镁资源，大气中二氧化碳含量约95%。我国科研团队模拟火星环境利用镁粉与二氧化碳高效反应供能，为未来火星任务提供能源方案，实现“原位资源利用”。该反应的微观示意图如下。下列表述正确的是 A. 该反应的生成物中有两种化合物 B. 该反应前后不变的是分子 C. 该反应的基本反应类型为置换反应 D. 镁粉着火可以用二氧化碳熄灭 【答案】C 【解析】 【详解】根据微观示意图和原子守恒，可知：（右侧剩余的1个分子是未参与反应的反应物，不属于生成物） A.生成物为（化合物）和（单质），仅1种化合物，错误。 B.化学反应的本质是分子破裂、原子重新组合，反应前后分子种类一定改变，原子种类不变，错误。 C.该反应是单质（）与化合物（）反应生成新单质（）和新化合物（），符合置换反应的定义，正确。 D.镁可以在二氧化碳中燃烧，因此镁粉着火不能用二氧化碳熄灭，错误。 8. 实验小组利用下图装置探究铜和氧气反应前后的质量关系。相关分析正确的是 A. 加热前称的是铜粉和氧气的质量 B. 加热后锥形瓶内固体质量增加 C. 不塞橡胶塞不会影响实验结果 D. 该反应不符合质量守恒定律 【答案】B 【解析】 【详解】A. 铜和氧气加热反应的化学原理为：，结合质量守恒定律分析各选项：加热前称量锥形瓶、铜粉、瓶内空气、橡胶塞、气球的总质量，并非只有铜粉和氧气的质量，错误。 B. 反应时铜结合氧元素生成氧化铜，固体中增加了参与反应的氧元素的质量，因此加热后锥形瓶内固体质量增加，正确。 C. 不塞橡胶塞时体系不是密闭状态，反应过程中会有气体进出，导致称量结果出现偏差，影响实验结论，错误。 D. 所有化学反应都遵循质量守恒定律，该反应也符合，错误。 9. 碘单质()微溶于水，广泛用于医药、染料领域。的一种制备方法如图所示，结合下列实验过程的相关信息，分析下列推断正确的一项是 A. 除氯、溴后的海水中是纯净物 B. 淀粉加入碘水会变为红色 C. 置换1中铁粉完全反应 D. 铁的金属活动性比银的强 【答案】D 【解析】 【详解】A. 除氯、溴后的海水中仍含有KI、水等多种物质，属于混合物，错误。 B. 淀粉遇碘单质的特征显色现象为变蓝色，而非红色，错误。 C. 置换1的固体产物包含未反应的Fe，说明铁粉没有完全反应，错误。 D. 金属活动性顺序中，排在前面的金属可以将排在后面的金属从其化合物中置换出来，置换1中Fe可以将Ag置换出来，说明铁的金属活动性比银强，正确。 10. 同学们在“制作蓝色晶体玫瑰花”的实践活动中，进行了以下实验，下列分析错误的是 A. ①中玻璃棒的作用是加快溶解 B. ②中溶液的下半部分浓度比上半部分的大 C. ④中经吹风得到晶体的过程属于蒸发结晶 D. 硫酸铜的溶解度随温度升高而增大 【答案】B 【解析】 【详解】A.①是溶解操作，玻璃棒搅拌的作用是加快硫酸铜的溶解速率，分析正确。 B.溶液具有均一性，②中稳定的硫酸铜溶液各部分浓度完全相同，不存在下半部分浓度更大的情况，分析错误。 C.④中吹风可加快水分蒸发，使硫酸铜从溶液中析出，属于蒸发结晶过程，分析正确。 D.20℃时100g水中加入40g硫酸铜未完全溶解，升温至60℃后固体全部溶解，可说明硫酸铜的溶解度随温度升高而增大，分析正确。 二、工程、资源应用题(本大题共5个小题。化学方程式每空2分，其余每空1分，共50分) 【化学与工程】 我国西电东送工程将西部省区的煤炭、水能资源转化为电能输送到东部沿海地区，促进了经济发展，加强了环境保护，有助于改变我国东西部能源与经济不平衡的状况。 结合相关信息，完成下面小题。 11. 图1：白鹤滩水电站。世界首次全坝使用低热水泥混凝土，成功解决了大体积混凝土温度裂缝的世界难题。低热水泥选用石灰石、黏土、砂岩等常规原料，经破碎、烘干、粉磨、煅烧等阶段加工而成。该过程中可能发生的化学方程式为___________；低热水泥能提高混凝土的___________性能。 12. 图2：宁东光伏基地。宁东光伏发电项目不仅涉及太阳能到电能的物理转换，还深度耦合了多种化学过程与材料科学，形成了一个“光-电-氢-化”融合的产业示范。采用光伏直流电进行大规模电解水，发生反应的化学方程式为___________。 13. 图3：西电东送特高压输电线路。特高压输电线路广泛使用铝合金、铜合金材料，主要是利用其___________性；铝合金的硬度比纯铝的___________；铜合金属于___________材料。 14. 我国西电东送工程采用多能互补模式。水电受季节性影响，火电可调峰，二者互补保证了输电稳定性。东部城市用“西电”节约了标准煤，煤属于___________(填“可再生”或“不可再生”)能源；西电东送减少了二氧化碳的排放，推动了全国能源结构向清洁化、___________化升级，助力碳中和目标的实现。 【答案】11. ①. ②. 耐久性和抗裂 12. 13. ①. 导电 ②. 大 ③. 金属 14. ①. 不可再生 ②. 低碳(合理即可) 【解析】 【11题详解】 水泥原料中的主要原料石灰石（主要成分为碳酸钙）在煅烧条件下发生分解反应，生成氧化钙和二氧化碳，该反应是制备水泥过程中主要发生的化学反应。 题干说明低热水泥解决了大体积混凝土温度裂缝的难题，因此可以提升混凝土抗开裂的能力，同时也能增强混凝土使用过程中的耐久性，延长建筑使用寿命。 【12题详解】 电解水是水在通电条件下发生分解反应，生成氢气和氧气，该反应可以利用光伏发电得到的电能制取氢气，实现光电氢转化。 【13题详解】 铝合金、铜合金用作高压输电线路材料，主要利用了金属良好的导电性，能够高效输送电能。 合金的性能优于组成它的纯金属，铝合金的硬度、强度都比纯铝更大，更适合用作输电线路。 铜合金属于合金，合金属于金属材料。 【14题详解】 煤属于化石燃料，是经过漫长地质年代形成的，短时间内无法在自然界中得到补充，因此属于不可再生能源。 西电东送可以减少东部地区燃煤发电，降低二氧化碳排放，推动我国能源结构朝着清洁化、低碳化的方向转型升级，助力碳中和目标实现。 【化学与资源】 15. “垃圾是放错地方的资源。”有新闻报道，某些城市的垃圾不够用了，中国在二十年间完成了从“垃圾围城”到“垃圾荒”的转变。请联系实际，解决问题： （1）生活中常见的废弃物有果皮、过期药品、口香糖、废铁锅等，其中能够放入可回收物垃圾箱的是___________。 （2）垃圾焚烧发电过程中的能量转化方式为___________；烟气中含有二氧化硫和氯化氢等气体，如果直接排放到空气中，会造成的环境问题是___________。用氢氧化钠溶液吸收氯化氢气体，发生反应的化学方程式为___________。 （3）将垃圾资源化，使其成为再生资源。对于厨余垃圾可采用生物处理技术，厨余垃圾通过厌氧发酵产生沼气或转化为醋酸、肥料，该过程发生的变化为___________(填“物理”或“化学”)变化。 【答案】（1）废铁锅 （2） ①. 化学能转化为电能 ②. 形成酸雨(或污染空气) ③. （3）化学 【解析】 【小问1详解】 可回收物是可循环利用的生活废弃物，废铁锅属于废金属，可回收利用；果皮属于厨余垃圾，过期药品属于有害垃圾，口香糖属于其他垃圾，均不属于可回收物。 【小问2详解】 垃圾中可燃物储存的化学能经焚烧放热、推动汽轮机、发电机发电的过程，最终转化为电能；二氧化硫、氯化氢都是酸性气体，与空气中水汽结合会形成酸性降水，引发酸雨；氢氧化钠和氯化氢发生中和反应，生成氯化钠和水，其化学方程式为。 【小问3详解】 该过程生成了沼气、醋酸、肥料等新物质，符合化学变化的特征。 三、科普阅读(本大题共1个小题，化学方程式每空2分，其余每空1分，共7分) 16. “黑色黄金”——碳纤维 国产T1000级高性能碳纤维，是现实中应用性能最接近科幻小说中“飞刃”的超强材料。一束一米长的T1000级碳纤维只有0.5g，抗拉强度却超6600MPa，拉20kg的重物也不会断，是钢材的7～8倍。碳纤维制造过程中，白色的丝束先经预氧化，再被送进1000～1500℃的高温炉中，分子里的氢、氧等杂质被彻底剥离，最后只剩下高纯度的碳原子。生活中最常见的石墨铅笔芯和T1000级碳纤维都是由碳原子构成的，但石墨铅笔芯一掰就断，T1000级碳纤维束成之后却能拉动汽车。 碳纤维在惰性气体中可以耐受3000℃的高温，但在空气中温度高于400℃时则发生明显的氧化反应，这一性质限制了其在高温氧化环境中的应用。这种“黑色黄金”正在“走出”实验室，成为航空航天、国防科技、新能源、高端装备等国家战略性产业不可或缺的核心骨架。 阅读短文，分析思考，解决的问题： （1）与钢材相比，碳纤维具有的优势是___________。 （2）白色的丝束被送进1000～1500℃的高温炉的目的是___________。 （3）石墨铅笔芯和T1000级碳纤维都是由碳原子构成的，但石墨铅笔芯一掰就断，T1000级碳纤维束成之后却能拉动汽车，微观原因是___________。 （4）碳纤维在高温有氧环境中可能发生燃烧，反应的化学方程式为___________；如在高温氧化环境中应用，需要提升碳纤维的___________性能。 （5）碳纤维被誉为“黑色黄金”，是因为___________。 【答案】（1）抗拉强度高(合理即可) （2）使分子里的氢、氧等杂质被彻底剥离，得到高纯度的碳原子(合理即可) （3）构成它们的碳原子的排列方式不同 （4） ①. ②. 抗氧化 （5）稀缺、价格昂贵(合理即可) 【解析】 【小问1详解】 从题干“1米长的碳纤维仅0.5g”可得出其密度小的特点，“抗拉强度是钢材的7~8倍”可得出其强度远高于钢材的优势。 【小问2详解】 原文明确说明该高温处理过程的作用是将分子里的氢、氧等杂质彻底剥离，最终得到仅含高纯度碳原子的碳纤维。 【小问3详解】 石墨和碳纤维都属于碳单质，物质的结构决定性质，二者碳原子的排列方式存在差异，因此物理性质（强度等）差异极大。 【小问4详解】 碳纤维的主要成分为碳单质，在氧气中完全燃烧生成二氧化碳；题干提到碳纤维在空气中温度高于400℃时会发生明显氧化，因此在高温氧化环境应用需要提升其抗氧化性能。 【小问5详解】 “黑色”对应其外观特征，“黄金”对应其极高的性能优势和产业应用价值，属于重要的战略材料。 四、物质性质及应用问题(本大题共1个小题，化学方程式每空2分，其余每空1分，共6分) 17. 早在春秋时期，我国已生产和使用铁器。战国时期，铁制工具的大量使用提高了生产力水平。关于铁矿石与冶炼产物的用途等内容的梳理如下，请联系实际，解决问题： （1）利用赤铁矿可以冶炼生铁，反应的化学方程式为___________。 （2）农业上，铁矿石冶炼的生铁可用于制作农具，如___________(写一种)。 （3）我国古代湿法炼铜中铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式为___________。 （4）在能源领域，铁粉在氢燃料电池中作为催化剂的组成部分，核心作用是替代传统氢燃料电池中的铂催化剂。铁粉作为催化剂，参加反应前后，其___________不变。 【答案】（1） （2）锄头(或铁锹等) （3） （4）质量和化学性质 【解析】 【小问1详解】 赤铁矿主要成分是，工业上用一氧化碳作还原剂，高温下还原氧化铁生成铁和二氧化碳，配平后得到上述方程式。 【小问2详解】 生铁硬度大、抗压性好，适合制作农具，常见铁制农具均符合要求。 【小问3详解】 铁的金属活动性强于铜，可与硫酸铜发生置换反应生成硫酸亚铁和铜，是湿法炼铜的反应原理。 【小问4详解】 催化剂的特点是“一变两不变”：仅增大化学反应速率，反应前后自身的质量和化学性质不发生改变。 五、定量分析题(本大题共1个小题。共6分) 18. 我国化学家侯德榜发明了侯氏制碱法，生产过程涉及的主要化学反应为。 （1）X的化学式为___________，反应前后碳元素的化合价___________(填“改变”或“不变”)。 （2）化学实验小组取2.0g含有碳酸氢钠的样品进行加热(其他物质不参加反应)，加热到质量不再减少时，共收集到二氧化碳0.44g。求该样品中碳酸氢钠的质量分数。(写出计算过程) 【答案】（1） ①. ②. 不变 （2）解：设2.0g该样品中碳酸氢钠的质量为x。 该样品中碳酸氢钠的质量分数为 答：该样品中碳酸氢钠的质量分数为84%。 【解析】 【小问1详解】 根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目保持不变。反应前含有 2 个钠原子、2 个氢原子、2 个碳原子、6 个氧原子；反应后Na2CO3和CO2中包含 2 个钠原子、2 个碳原子、5 个氧原子，还差 2 个氢原子和 1 个氧原子，所以 X 的化学式为H2O。 化合物中钠元素显 +1 价、氧元素显 −2 价。 NaHCO3 中，设碳元素化合价为 x ， (+1)+(+1)+x+3×(−2)=0 ，解得 x=+4 ； Na2CO3和CO2中碳元素化合价均为 +4 价，所以反应前后碳元素化合价不变。 【小问2详解】 见答案。 六、科学探究题(本大题共2个小题。化学方程式每空2分，其余各空1分，共15分) 19. 探究“影响物质溶解性的因素”。 （1）实验用品：试管、量筒、___________、药匙、天平、滤纸、氯化钠、氢氧化钙、碘、硝酸钾、酒精、水等。 实验步骤：按上图所示加入试剂，充分振荡试管，观察现象。 （2）实验现象：实验1中观察到___________；实验2的C试管中碘未溶解，D试管中碘全部溶解；实验3的E试管中硝酸钾未完全溶解。 （3）实验结论：由实验1、2得出的结论为物质的溶解性与___________有关。 【问题与思考】 （4）实验结束后，实验1中B试管放置一段时间，试管内的液体表面会出现一层白膜，原因是___________(用化学方程式表示)。 （5）若将实验3用于探究物质溶解性与温度有关，还需进行的操作是___________。 【答案】（1）胶头滴管 （2）A试管中氯化钠全部溶解，B试管中氢氧化钙未全部溶解 （3）溶质种类和溶剂种类 （4） （5）对试管中的物质进行加热 【解析】 【小问1详解】 量取一定体积液体时，需要用胶头滴管对量筒内液体进行定容，题干给出的实验用品缺少胶头滴管。 【小问2详解】 氯化钠易溶于水，氢氧化钙微溶于水，溶剂都是水、溶质质量相同，因此观察到A中氯化钠完全溶解，B中氢氧化钙不能完全溶解，有固体剩余。 【小问3详解】 实验1变量是溶质种类，溶剂相同，溶解性不同；实验2变量是溶剂种类，溶质相同，溶解性不同，因此可得结论：物质的溶解性与溶质种类和溶剂种类有关。 【小问4详解】 B试管中是氢氧化钙溶液，空气中的二氧化碳进入溶液后，和氢氧化钙反应生成难溶的碳酸钙，就是液体表面的白膜，反应方程式为。 【小问5详解】 探究溶解性和温度的关系，变量为温度，E试管中已有未溶解的硝酸钾，只需升高温度，观察剩余固体是否继续溶解，即可探究温度对溶解性的影响。 20. 家用燃料的变迁是人类进步的标志。我国居民家用燃料经历了柴草、煤、液化石油气、天然气等发展历程。兴趣小组同学开展了以下项目探究活动。 任务一：探究燃烧条件 兴趣小组利用下图实验装置探究燃烧条件及灭火原理。已知白磷的着火点是40℃。 【进行实验】①关闭弹簧夹，在U形燃烧管中加入等量的白磷和红磷，浸入80℃的热水中；②为了使实验现象更加明显，注入过氧化氢溶液，一段时间后，打开弹簧夹，通入，燃着的白磷熄灭。 【小组交流】 （1）实验①可得出燃烧的条件之一是___________；实验②可得出灭火的原理为___________；该装置的不足之处是___________。 任务二：调控燃烧条件 （2）为提高燃料利用率，家用燃料在使用时需要进行一些处理。例如将煤加工成蜂窝状，从促进燃烧角度分析，这样处理的优势是___________。 任务三：利用燃烧探究物质的组成 （3）小组同学利用湿度传感器和二氧化碳传感器检测甲烷燃烧的产物，所得图像如图所示。结合曲线，可知甲烷含有碳、氢元素的证据是___________。甲烷燃烧的化学方程式为___________。 任务四：寻找新型燃料 甲醇是全球公认的新型清洁能源，是实现碳中和的重要途径。通过查阅资料，小组同学构建了下图所示的甲醇的生产流程。 【小组交流】 （4）过程②中如果不使用催化剂，可能造成的后果是___________，过程③利用了甲醇和水的___________不同。 【展望未来】我国研发出等离子电火灶，这种电火灶只需需要220V电压，就可以直接插电产生明火，无须燃气燃料，没有燃烧、中毒风险，不排放废气，使用成本较低，有望对燃气灶实现部分市场替代。 【答案】（1） ①. 温度达到可燃物的着火点 ②. 隔绝氧气 ③. 产生的白烟会逸散到空气中(或没有尾气处理装置，合理即可) （2）增大煤与空气的接触面积 （3） ①. 二氧化碳的浓度、相对湿度都增大，说明有二氧化碳和水生成(合理即可) ②. （4） ①. 反应速率慢 ②. 沸点 【解析】 【小问1详解】 实验①中，U形管密闭，管内有空气，浸入80℃的热水中，白磷（着火点40℃）燃烧，红磷（着火点约240℃）不燃烧，对比可得出燃烧需要温度达到可燃物的着火点。通入二氧化碳之后，燃着的白磷熄灭，灭火原理为隔绝氧气。白磷燃烧产生的五氧化二磷会扩散到空气当中污染空气，所以该装置应加尾气处理装置。 【小问2详解】 将煤加工成蜂窝煤增大了可燃物与氧气的接触面积，从而使燃烧更剧烈。 【小问3详解】 由图像可知，装置内二氧化碳浓度和相对湿度都在增加，则甲烷燃烧产生了二氧化碳和水。根据反应前后元素种类不变，甲烷燃烧产物中含有碳、氢、氧元素，反应物中氧元素可由氧气提供，则甲烷中一定含有碳、氢元素。甲烷燃烧的化学方程式为 【小问4详解】 催化剂的作用可以加快反应速率，如不使用催化剂可能造成反应速率过慢。甲醇和水的混合物通过蒸馏得到纯净甲醇，利用了甲醇和水的沸点不同。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $