精品解析:2026年5月江苏苏州市苏州工业园区星湾学校中考教学调研化学试卷
2026-07-11
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2份
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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 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习-二模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 苏州市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.55 MB |
| 发布时间 | 2026-07-11 |
| 更新时间 | 2026-07-11 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58763141.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025~2026学年第二学期5月教学调研
九年级化学试卷
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题,选择题第1页至第3页,非选择题第4页至第8页;共26题,满分100分;考试用时100分钟。
2、答题前,考生务必将自己的学校、班级、姓名和调研号用0.5毫米黑色墨水签字笔填写在答题卡相对应的位置上。
3.答选择题必须用2B铅笔把答题卡相对应题目的答案标号涂黑,如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案;答非选择题必须用0.5毫米黑色墨水签字笔写在答题卡指定的位置上,不在答题区域内的答案一律无效,不得用其他笔答题。
4.考生答题必须答在答题卡上,答在试卷和草稿纸上无效。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Mg-24 S-32 Fe-56 Zn-65
选择题(共40分)
单项选择题(包括20题,每题2分,共40分。每题只有一个选项最符合题意。)
1. 我国首次发现天然单壁碳纳米管,在对单壁碳纳米管的进一步研究中,不属于化学研究范畴的是
A. 组成与结构 B. 力学与机械性能 C. 性质与变化 D. 用途与人工制备
2. 空气中含有多种气体,其中体积分数最大的是
A. N2 B. O2 C. CO2 D. 稀有气体
3. 下列某运动功能饮料所含的营养素中,可以用于补充能量的是
A. 水 B. 糖类 C. 无机盐 D. 维生素
4. 下列物质分别加入水中,能形成悬浊液的是
A. 氯化钠 B. 酒精 C. 食用油 D. 泥沙
5. 配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液,一定不需用到的仪器是
A. 天平 B. 烧杯 C. 玻璃棒 D. 酒精灯
6. 聚氯乙烯塑料制品的回收标志是
A. B. C. D.
7. 碘元素是人体必需的微量元素。如图是碘元素在元素周期表中的部分信息,下列说法错误的是
A. 碘原子的核外电子数为53 B. 碘的相对原子质量为126.9
C. 碘盐中的“碘”指的是元素 D. 缺碘可能导致贫血
8. 实验室用过氧化氢溶液制取氧气并研究氧气的性质。下列操作不规范的是
A. 检查气密性 B. 量取液体
C. 收集氧气 D. 木炭燃烧
9. 下列物质的性质与用途不具有对应关系的是
A. 氮气化学性质稳定,用于食品防腐 B. 一氧化碳具有可燃性,用作燃料
C. 铜具有良好的导电性,用作导线 D. 氢氧化钠具有碱性,用于治疗胃酸过多
10. 下列操作不是利用“构建封闭体系→改变压强→观察现象→得出结论”模型的是
A. 粗盐提纯 B. 检查气密性
C. 测定空气中含量 D. 验证NaOH与反应
兴趣小组借助如图所示装置设计系列实验,完成下面小题。
11. 探究金属与酸反应。实验①:M是略过量的锌,N是2mL 5%的硫酸,将硫酸注入小试管,观察现象;实验②:将实验①中的M替换成等质量的镁,重复实验。下列说法不正确的是
A. 两次实验都观察到注射器活塞右移,因为金属和酸反应放热且有气体生成
B. 两次实验都观察到红墨水右端液面升高,因为金属和酸反应生成气体
C. 实验时,活塞向右移动的最大距离镁粒大于锌粒,说明镁比锌的金属活动性强
D. 反应结束,冷却至室温后,两次实验注射器活塞停留的位置相同
12. 更换试剂,实验过程中U形管内红墨水左端液面高于右端时,M、N可以选择的组合是
A. 生石灰和水 B. 蔗糖和水
C. 固体和水 D. NaOH固体和水
13. 用如图所示装置探究的性质。下列说法正确的是
A. 甲中分液漏斗可控制反应的开始和停止
B. 乙中干燥纸花不变色,湿润纸花从下到上依次变蓝
C. 该实验说明呈酸性,且密度大于空气
D. 若将盐酸改为稀硫酸,也能达到实验目的
14. 在给定条件下,下列物质间的转化不能实现的是
A. B.
C. D.
15. 利用物质性质差异进行分离提纯。下列分离方法不是利用沸点差异的是
A. 用磁铁分离铁粉、铜粉 B. 分离液态空气获得氧气
C. 蒸馏海水获得淡水 D. 蒸发食盐水获得氯化钠
16. 硝酸钾和氯化钾的溶解度曲线如题图所示,下列说法中正确的是
A. 氯化钾和硝酸钾的溶解度相等
B. 40℃时,氯化钾饱和溶液中溶质和溶剂的质量比为2∶5
C. 将t℃时两种物质的溶液升温至40℃,硝酸钾溶液的浓度大于氯化钾
D. 用降温结晶的方法可除去KCl中混有的少量
17. 下列实验方案设计不能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别棉纱线和羊毛绒
取样,灼烧,闻气味
B
探究水的组成
将氢气在氧气中点燃,检验生成物是否只有水
C
测定土壤浸出液的pH
将pH试纸浸入溶液中,取出与标准比色卡对照
D
除去中少量KCl
溶解,过滤,洗涤,干燥
A. A B. B C. C D. D
18. 气溶胶灭火器的结构图如下。按下启动按钮,灭火器内固体相互作用产生大量气溶胶(、等物质),喷出灭火。下列说法不正确的是
A. 外壳为铝合金,属于金属材料 B. 中Sr的化合价为
C. 气溶胶灭火方法之一是隔绝氧气 D. 气溶胶吸热,降低着火点
19. 下列实验设计能与结论相对应的是
A. 利用实验甲验证质量守恒定律
B. 利用实验乙探究铁生锈需要氧气和水
C. 利用实验丙说明不同物质在水中溶解性不同
D. 利用实验丁证明CuO是过氧化氢分解的催化剂
20. 蜂鸣器可用于测溶液中离子浓度,离子浓度越大,音强越高。如图1所示,向三颈烧瓶中加入NaOH溶液和酚酞溶液,打开分液漏斗旋塞滴加盐酸。实验过程中打开磁力搅拌器,接通蜂鸣器电源,手机APP内采集、呈现声音变化数据如图2所示。下列说法不正确的是
A. 实验中发生反应的方程式为
B. 0~18s曲线下降的原因是在不断减少
C. a点时溶液的颜色为无色
D. 24s时溶液中的溶质为HCl、NaCl
非选择题(共60分)
21. 汽车动力装置的变迁史。
Ⅰ.蒸汽机
(1)煤炭燃烧产生,形成的环境污染问题是__________。
(2)外燃机中液态水变成水蒸气,水汽化过程的微观实质__________。
Ⅱ.内燃机
(3)以汽油、柴油、天然气(主要成分)等为燃料。充分燃烧的化学方程式为__________。
(4)我国科学家用纳米“蓄水”膜反应器(内部封装催化剂)将和一步合成乙醇,该反应的微观示意图如下。
①写出乙醇的化学式__________。
②请补全上图左方框内相应的微观粒子__________。
③上述变化过程中不变的微观粒子是__________。
Ⅲ.电池
(5)锂(Li)电池的正极材料是锂离子(带1个单位正电荷)的储存库。锂离子的符号是__________。
(6)电池放电时的能量转化为__________。
22. 阅读下列材料,回答相关问题。
月壤中含有多种金属矿物,科学家研究利用月壤资源原位提取金属和制备氧气。方法一是硫化氢冶炼:硫化氢是一种易溶于水的气体,具有较强的挥发性。硫化氢冶炼的流程见题图1,该法获得的氧气纯度较低。方法二是一氧化碳冶炼:装置见题图2.电解装置中二氧化碳被转化为一氧化碳和氧气,陶瓷膜(电解装置中的虚线部分)使生成的一氧化碳用于炼铁,氧气进入储氧装置。
(1)月壤属于__________(填“纯净物”或“混合物”)。
(2)硫化氢冶炼
①反应①的化学方程式为,该反应所属的基本反应类型为__________。
②反应中可循环利用的物质为__________。
③若冶炼36t氧化亚铁,理论上能产生的氧气质量为__________。
④该法获得氧气纯度较低的原因为__________。
(3)一氧化碳冶炼
①装置中氧化亚铁从上方投入,一氧化碳从下方通入的目的是__________。
②写出电解装置反应的化学方程式__________。
③热交换区①中热量交换的方式为__________(填字母)。
A.气体冷却、固体预热 B.固体冷却、气体预热
④与硫化氢冶炼相比,一氧化碳冶炼的优点有:__________。
23. 氨气的合成与利用具有重要意义。
Ⅰ.氨气的合成
在高温、高压的条件下,、可在催化剂Fe的表面生成氨气。
(1)生成氨气的化学方程式为__________。
(2)中含有的会使催化剂Fe失去活性,工业上除去中含有的的方法为__________。
Ⅱ.氨气的利用
(3)催化还原NO是脱除烟气和柴油车尾气中NO的主要方法,反应为:。
①该反应中,氮元素化合价的变化为__________。
②若实际生产中氨气利用率为85%,计算脱除烟气中3吨NO至少需要准备多少吨氨气才能完成脱除任务?________(写出计算过程)
③尿素溶液的结晶点(开始结晶温度)与浓度的关系如题图所示,将浓度为32.5%的尿素溶液以一定流速经管路喷入柴油车尾气管,可脱除尾气中的NO。尿素溶液浓度不宜过高的原因为__________。
24. 盐酸在化学实验中有广泛的应用。
Ⅰ.氯化氢的制备
(1)实验室制备氯化氢的原理为浓硫酸和氯化钠在加热的条件下生成氯化氢和硫酸氢钠,写出该反应的化学方程式为__________。
(2)实验室用水吸收HCl气体时,若用导管直接将HCl气体通入水中,由于它溶解快、溶解度大,会造成导管内外压强差,形成倒吸(如题图1),带来实验安全问题。若采用题图2方法,用水吸收HCl气体时,可以防止发生倒吸。
①结合图2装置中液体分层情况,可得液体A的密度比水______(选填“大”、“小”)。
②结合题图2分析,液体A还应该具有的性质为__________。
Ⅱ.盐酸的稀释
(3)若用36.5%的浓盐酸(密度为)稀释得到7.3%的稀盐酸400g,需要浓盐酸的体积为__________(计算结果精确至0.1mL)
Ⅲ.盐酸的应用
实验室制取二氧化碳时,选择合适溶质质量分数的盐酸,有利于减少盐酸浪费。分别取400克溶质质量分数为7.3%、14.6%、21.9%的盐酸与足量的石灰石反应,进行A、B、C三组实验,产生二氧化碳的快慢与时间关系如题图3所示,算得盐酸利用率如表。
注:盐酸利用率=×100%。
组别
A
B
C
盐酸溶质质量分数
7.3%
14.6%
21.9%
盐酸利用率
82.5%
81.5%
72.1%
(4)实验过程中发现,C组发生装置中的锥形瓶外壁发烫。推测图中C组在第5~10分钟时反应快速变慢的主要原因是__________。
(5)实验中,想在10分钟内制取10升二氧化碳气体,综合考虑各种因素,选用哪种溶质质量分数的盐酸更合适,并说明理由__________。
25. 鱼浮灵是水产养殖中常见的增氧剂,主要成分是过碳酸钠,溶于水后生成和,能迅速增加水体溶氧量。某课外小组探究促进分解的因素。
【猜想与假设】猜想1:促进分解; 猜想2:促进分解。
【进行实验】探究一:分别进行下列3个实验(80mL蒸馏水中加入6.7g“鱼浮灵”,所得溶液中的浓度约为4%)。
实验
实验内容
实验结果
pH
溶解氧
1
①80mL蒸馏水
6.96
5.68
②加“鱼浮灵”6.7g
9.89
7.97
2
①80mL 4%的溶液
6.01
6.44
②加少量NaCl
6.00
6.46
③再加少量
8.14
9.11
【解释与结论】
(1)设计实验1-①的目的是__________。
(2)根据实验1的实验结果,加入“鱼浮灵”后,液体的变化是__________。
(3)证明猜想1不成立的依据为__________。
(4)实验2-①与实验1-①对比,溶解氧增大的原因是__________。
小组同学由上述实验得出猜想2正确。有同学提出,可能是溶液的碱性促进分解。
探究二:向5个烧杯中分别加入80mL 4%的溶液,再分别滴加NaOH溶液,测得不同pH下的溶解氧情况如下表所示。
烧杯
1
2
3
4
5
pH
8.00
8.59
9.29
10.43
11.47
溶解氧
6.88
9.30
13.82
17.57
13.15
(5)探究二得出的结论是__________。
(6)若想确认碳酸钠溶液的碱性促进分解,还需补充的实验为__________。
【反思与评价】
(7)下列物质能加快分解的是______(填序号)。
A. B. NaCl C. NaOH D.
(8)碳酸钠溶液呈碱性是因为溶液中含有,根本原因是溶液存在______(填序号)。
A. B. C.
26. 的资源化利用为当今研究热点。
Ⅰ.捕集
利用固体材料MOF可对进行选择性吸附,再通过变压或变温实现分离。小组同学用等质量的两种MOF材料(MOF-A和MOF-B)进行吸附实验,装置见题图,数据见下表。
实验序号
MOF材料
初始压强
平衡后压强
①
MOF-A
100kPa
75kPa
②
MOF-B
100kPa
60kPa
(1)对比实验①和②,得出结论:相同初始压强条件下,等质量时,吸附能力更强的MOF材料是__________。
(2)MOF材料的吸附具有可逆性。升高温度,被吸附的可挣脱束缚实现释放,从微观的角度分析,原因是__________。
(3)用MOF材料作为催化剂载体,将捕集的与在高温高压下反应制备乙烯,进而实现的资源化利用。写出反应的化学方程式__________。
Ⅱ.利用
利用合成甲醇发生的反应是:。同时会生成CO:。在一定条件下使用不同催化剂,反应过程中转化率随时间变化曲线如题图1所示。在同一种催化剂条件下,转化率及产率随温度变化如题图2所示。
转化率=(×100%)
产率=(×100%)
(4)图1中催化剂甲的催化效率比催化剂乙高的证据__________。
(5)理论上,相同质量的分别产生甲醇和一氧化碳时,生成水的质量比为__________。
(6)图2中合成甲醇的最佳温度为__________。
(7)图2中,在温度高于260℃时,甲醇产率下降的原因是__________。
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2025~2026学年第二学期5月教学调研
九年级化学试卷
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题,选择题第1页至第3页,非选择题第4页至第8页;共26题,满分100分;考试用时100分钟。
2、答题前,考生务必将自己的学校、班级、姓名和调研号用0.5毫米黑色墨水签字笔填写在答题卡相对应的位置上。
3.答选择题必须用2B铅笔把答题卡相对应题目的答案标号涂黑,如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案;答非选择题必须用0.5毫米黑色墨水签字笔写在答题卡指定的位置上,不在答题区域内的答案一律无效,不得用其他笔答题。
4.考生答题必须答在答题卡上,答在试卷和草稿纸上无效。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Mg-24 S-32 Fe-56 Zn-65
选择题(共40分)
单项选择题(包括20题,每题2分,共40分。每题只有一个选项最符合题意。)
1. 我国首次发现天然单壁碳纳米管,在对单壁碳纳米管的进一步研究中,不属于化学研究范畴的是
A. 组成与结构 B. 力学与机械性能 C. 性质与变化 D. 用途与人工制备
【答案】B
【解析】
【详解】组成与结构、性质与变化、用途与人工制备均符合化学研究的范畴;力学与机械性能属于物理学对宏观物质力学属性的研究内容,不属于化学研究范畴。故选B。
2. 空气中含有多种气体,其中体积分数最大的是
A. N2 B. O2 C. CO2 D. 稀有气体
【答案】A
【解析】
【详解】空气中各成分及体积分数为:氮气:78%、氧气:21%、稀有气体:0.94%、二氧化碳0.03%、水蒸气和杂质:0.03%。故选:A。
3. 下列某运动功能饮料所含的营养素中,可以用于补充能量的是
A. 水 B. 糖类 C. 无机盐 D. 维生素
【答案】B
【解析】
【详解】A. 水是人体细胞的重要组成成分,不能为人体提供能量,故A错误。
B. 糖类是人体最主要的供能物质,可用于补充能量,故B正确。
C. 无机盐主要作用是维持人体正常生理活动,不能提供能量,故C错误。
D. 维生素的作用是调节新陈代谢、预防疾病,不能提供能量,故D错误。
4. 下列物质分别加入水中,能形成悬浊液的是
A. 氯化钠 B. 酒精 C. 食用油 D. 泥沙
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯化钠易溶于水,形成均一稳定的溶液,不符合要求;
B.酒精可与水任意比例互溶,形成溶液,不符合要求;
C.食用油是不溶于水的液体,加入水中形成乳浊液,不符合要求;
D.泥沙是不溶于水的固体小颗粒,加入水中后固体颗粒悬浮分散,形成悬浊液,符合要求。
5. 配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液,一定不需用到的仪器是
A. 天平 B. 烧杯 C. 玻璃棒 D. 酒精灯
【答案】D
【解析】
【详解】A.称量固体氯化钠时需要用到天平,A不符合要求;
B.溶解操作需要在烧杯中进行,B不符合要求;
C.溶解时用玻璃棒搅拌可加速氯化钠溶解,C不符合要求;
D.整个配制过程无加热操作,无论采用固体直接配制还是浓溶液稀释的方法,都不需要使用酒精灯,D符合要求。
6. 聚氯乙烯塑料制品的回收标志是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】聚氯乙烯的英文缩写为,塑料制品的回收标志为箭头构成的三角形循环标识,B是节能标志,C是节水标志,D是腐蚀性危险化学品标志,均不符合题意。
7. 碘元素是人体必需的微量元素。如图是碘元素在元素周期表中的部分信息,下列说法错误的是
A. 碘原子的核外电子数为53 B. 碘的相对原子质量为126.9
C. 碘盐中的“碘”指的是元素 D. 缺碘可能导致贫血
【答案】D
【解析】
【详解】A、由元素周期表的信息可知,碘元素的原子序数为53,原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数,所以碘原子的核外电子数为53,故正确;
B、根据元素周期表中的一格可知,汉字下面的数字表示相对原子质量,碘元素的相对原子质量为126.9,故正确;
C、碘盐中的“碘”不是以分子、原子、单质的形式存在,而是强调存在的元素,与具体形态无关,故碘盐补充的是碘元素,故正确。
D、缺碘可能导致甲状腺疾病,不是贫血,故错误;
故选D。
8. 实验室用过氧化氢溶液制取氧气并研究氧气的性质。下列操作不规范的是
A. 检查气密性 B. 量取液体
C. 收集氧气 D. 木炭燃烧
【答案】B
【解析】
【详解】A.关闭分液漏斗活塞后用手捂住锥形瓶,瓶内气体受热膨胀,若导管口有气泡冒出则证明气密性良好,A操作规范。
B.倾倒液体试剂时,试剂瓶瓶塞应倒放在桌面上避免污染试剂,标签应对准手心避免残留药液腐蚀标签,瓶口应紧挨量筒口,防止药液洒出,图中操作错误,B操作不规范。
C.氧气不易溶于水,可采用排水法收集,图示导管放置、集气瓶倒置的操作符合排水法收集要求,C操作规范。
D.用坩埚钳夹持红热木炭,缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中,可使木炭与氧气充分反应,D操作规范。
9. 下列物质的性质与用途不具有对应关系的是
A. 氮气化学性质稳定,用于食品防腐 B. 一氧化碳具有可燃性,用作燃料
C. 铜具有良好的导电性,用作导线 D. 氢氧化钠具有碱性,用于治疗胃酸过多
【答案】D
【解析】
【详解】A.氮气常温下化学性质稳定,难与其他物质发生反应,可隔绝氧气避免食品氧化变质,性质与用途对应,表述正确;
B.一氧化碳具有可燃性,燃烧时释放大量热量,可作为燃料使用,性质与用途对应,表述正确;
C.铜的导电性能优异,属于常见的导体材料,可用于制作导线,性质与用途对应,表述正确;
D.氢氧化钠是强碱,具有强腐蚀性,会灼伤消化道,即使能与胃酸(盐酸)发生中和反应,也绝对不能用于治疗胃酸过多,性质与用途不对应,表述错误。
10. 下列操作不是利用“构建封闭体系→改变压强→观察现象→得出结论”模型的是
A. 粗盐提纯 B. 检查气密性
C. 测定空气中含量 D. 验证NaOH与反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.粗盐提纯的过滤操作利用溶解性差异分离固液混合物,为敞开体系,全程未涉及压强变化,A不符合该模型。
B.检查气密性时先构建试管的封闭体系,手捂试管使内部温度升高、压强变大,通过观察导管口是否有气泡判断气密性,B符合模型。
C.测定空气中含量时集气瓶为封闭体系,红磷燃烧消耗使瓶内压强减小,通过进入瓶内水的体积推导含量,C符合模型。
D.验证与反应时集气瓶为封闭体系,被溶液消耗使瓶内压强减小,通过气球膨胀判断反应发生,D符合模型。
兴趣小组借助如图所示装置设计系列实验,完成下面小题。
11. 探究金属与酸反应。实验①:M是略过量的锌,N是2mL 5%的硫酸,将硫酸注入小试管,观察现象;实验②:将实验①中的M替换成等质量的镁,重复实验。下列说法不正确的是
A. 两次实验都观察到注射器活塞右移,因为金属和酸反应放热且有气体生成
B. 两次实验都观察到红墨水右端液面升高,因为金属和酸反应生成气体
C. 实验时,活塞向右移动的最大距离镁粒大于锌粒,说明镁比锌的金属活动性强
D. 反应结束,冷却至室温后,两次实验注射器活塞停留的位置相同
12. 更换试剂,实验过程中U形管内红墨水左端液面高于右端时,M、N可以选择的组合是
A. 生石灰和水 B. 蔗糖和水
C. 固体和水 D. NaOH固体和水
【答案】11. B 12. C
【解析】
【11题详解】
装置分为两个独立体系:①小试管+注射器,是反应发生、气体收集的体系;②大试管内空气+U形管,压强仅随温度变化。
A.金属与酸反应生成氢气且放热,反应体系压强增大,活塞右移,说法正确。
B.U形管右端升高是因为反应放热使大试管内空气受热膨胀、压强增大,生成的气体仅存在于反应体系,未进入大试管,原因错误。
C.镁金属活动性更强,反应速率更快,短时间放热更多、气体生成速率更快,反应体系压强更大,活塞最大右移距离更大,可证明镁活动性更强,说法正确。
D.等量的硫酸完全反应,消耗锌的质量更大,金属锌过量的情况下,则等量的金属镁也过量,酸完全反应,生成氢气的量由硫酸的量决定,两次生成氢气的量相同,冷却至室温后气体体积相同,活塞位置相同,说法正确。
【12题详解】
U形管左端液面高于右端,说明大试管内空气压强减小,对应过程吸热、温度降低。
A.生石灰和水反应放热,大试管内压强增大,右端液面升高,错误。
B.蔗糖溶于水温度几乎不变,液面无明显变化,错误。
C.固体溶于水吸热,温度降低,大试管内空气压强减小,左端液面升高,正确。
D.固体溶于水放热,大试管内压强增大,右端液面升高,错误。
13. 用如图所示装置探究的性质。下列说法正确的是
A. 甲中分液漏斗可控制反应的开始和停止
B. 乙中干燥纸花不变色,湿润纸花从下到上依次变蓝
C. 该实验说明呈酸性,且密度大于空气
D. 若将盐酸改为稀硫酸,也能达到实验目的
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲中该装置无固液分离结构,分液漏斗只能控制稀盐酸滴加速率,无法使已接触的碳酸钙与稀盐酸分离,因此不能控制反应的停止,错误。
B.和水反应生成碳酸,碳酸呈酸性,会使紫色石蕊纸花变红,不是变蓝,错误。
C.湿润紫色石蕊纸花由下往上依次变红,说明二氧化碳的密度比空气大,干燥的紫色石蕊纸花不变色,说明本身不显酸性,是其与水反应生成的碳酸显酸性,错误。
D.块状碳酸钙和稀硫酸反应,生成的微溶硫酸钙会覆盖在固体表面阻止反应持续进行,但本实验中为粉末状,接触面积大,不会被硫酸钙包裹,反应可顺利持续进行,能制得足量完成实验,正确。
14. 在给定条件下,下列物质间的转化不能实现的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.碳酸钙高温煅烧可分解为氧化钙和二氧化碳,反应的化学方程式为,转化可实现;
B.金属活动性顺序中排在之后,铜的金属活动性弱于铁,无法和硫酸亚铁溶液发生置换反应得到铁,转化不能实现;
C.二氧化碳和水在光照、叶绿素作用下发生光合作用,生成有机物和氧气,转化可实现;
D.硫酸铵和氢氧化钠溶液反应可放出氨气,反应的化学方程式为,转化可实现。
15. 利用物质性质差异进行分离提纯。下列分离方法不是利用沸点差异的是
A. 用磁铁分离铁粉、铜粉 B. 分离液态空气获得氧气
C. 蒸馏海水获得淡水 D. 蒸发食盐水获得氯化钠
【答案】A
【解析】
【详解】A. 磁铁可以吸引铁粉、无法吸引铜粉,该方法利用铁、铜的磁性差异实现分离,和沸点完全无关,符合题意;
B. 分离液态空气是利用液氮和液氧的沸点不同,沸点更低的液氮先汽化分离,利用了沸点差异,不符合题意;
C. 蒸馏海水的原理是水的沸点远低于海水中的可溶性杂质,水先汽化再冷凝得到淡水,利用了沸点差异,不符合题意;
D. 蒸发食盐水时,水的沸点远低于氯化钠,水受热汽化除去,剩余氯化钠固体,利用了沸点差异,不符合题意。
16. 硝酸钾和氯化钾的溶解度曲线如题图所示,下列说法中正确的是
A. 氯化钾和硝酸钾的溶解度相等
B. 40℃时,氯化钾饱和溶液中溶质和溶剂的质量比为2∶5
C. 将t℃时两种物质的溶液升温至40℃,硝酸钾溶液的浓度大于氯化钾
D. 用降温结晶的方法可除去KCl中混有的少量
【答案】B
【解析】
【详解】A.比较溶解度大小必须指明温度,只有在交点温度时二者溶解度相等,其他温度下溶解度不同,说法错误;
B.40℃时氯化钾溶解度为40g,即100g溶剂中最多溶解40g氯化钾达到饱和状态,因此饱和溶液中溶质与溶剂的质量比为,说法正确;
C.题干未说明时两种溶液为饱和状态,初始溶质质量分数不确定,升温后溶质、溶剂质量均不变,无法比较浓度,说法错误;
D.硝酸钾溶解度随温度变化远大于氯化钾,除去氯化钾中混有的少量硝酸钾,应采用蒸发结晶的方法(蒸发时氯化钾大量析出,少量硝酸钾因未达饱和留在溶液中),降温结晶适用于提纯混有少量氯化钾的硝酸钾,说法错误。
17. 下列实验方案设计不能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别棉纱线和羊毛绒
取样,灼烧,闻气味
B
探究水的组成
将氢气在氧气中点燃,检验生成物是否只有水
C
测定土壤浸出液的pH
将pH试纸浸入溶液中,取出与标准比色卡对照
D
除去中少量KCl
溶解,过滤,洗涤,干燥
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.棉纱线主要成分为纤维素,灼烧有烧纸气味;羊毛绒主要成分为蛋白质,灼烧有烧焦羽毛气味,通过灼烧闻气味可鉴别,方案可行。
B.氢气在氧气中燃烧仅生成水,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,可推知水由氢、氧元素组成,方案可行。
C.测定溶液pH时,将pH试纸直接浸入待测液会污染试剂,正确操作应为用玻璃棒蘸取待测液点在干燥的pH试纸上,再与标准比色卡对照,方案不可行。
D.难溶于水,易溶于水,经溶解、过滤可分离出,再经洗涤、干燥即可得到纯净的,方案可行。
18. 气溶胶灭火器的结构图如下。按下启动按钮,灭火器内固体相互作用产生大量气溶胶(、等物质),喷出灭火。下列说法不正确的是
A. 外壳为铝合金,属于金属材料 B. 中Sr的化合价为
C. 气溶胶灭火方法之一是隔绝氧气 D. 气溶胶吸热,降低着火点
【答案】D
【解析】
【详解】A.金属材料包含纯金属和合金,铝合金属于合金,属于金属材料,说法正确;
B.化合物中正负化合价代数和为0,整体显价,设化合价为,则,解得,说法正确;
C.气溶胶喷出后覆盖在可燃物表面,能够隔绝氧气,实现灭火,说法正确;
D.着火点是可燃物的固有属性,一般不会改变,气溶胶吸热是降低温度至可燃物的着火点以下,不是降低着火点,说法错误。
19. 下列实验设计能与结论相对应的是
A. 利用实验甲验证质量守恒定律
B. 利用实验乙探究铁生锈需要氧气和水
C. 利用实验丙说明不同物质在水中溶解性不同
D. 利用实验丁证明CuO是过氧化氢分解的催化剂
【答案】C
【解析】
【详解】A.质量守恒定律仅适用于化学变化,与溶液不发生化学反应,无法验证质量守恒定律,错误。
B.乙实验的单一变量只有氧气,仅能证明铁生锈需要氧气,没有设置缺水的对照实验,无法证明铁生锈需要水,错误。
C.丙实验控制溶剂为等体积的水,仅溶质种类不同,可观察到高锰酸钾易溶于水、碘几乎不溶,能说明不同物质在水中的溶解性不同,正确。
D.催化剂需要满足“改变化学反应速率、反应前后质量和化学性质均不变”的条件,丁实验仅证明可加快的分解速率,未验证反应前后的质量和化学性质是否不变,不能证明是该反应的催化剂,错误。
20. 蜂鸣器可用于测溶液中离子浓度,离子浓度越大,音强越高。如图1所示,向三颈烧瓶中加入NaOH溶液和酚酞溶液,打开分液漏斗旋塞滴加盐酸。实验过程中打开磁力搅拌器,接通蜂鸣器电源,手机APP内采集、呈现声音变化数据如图2所示。下列说法不正确的是
A. 实验中发生反应的方程式为
B. 0~18s曲线下降的原因是在不断减少
C. a点时溶液的颜色为无色
D. 24s时溶液中的溶质为HCl、NaCl
【答案】B
【解析】
【详解】A.盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式,表述正确;
B.0~18s音强下降说明溶液中离子总浓度降低。反应过程中被消耗减少的同时,有等数目的随盐酸进入溶液,阴离子总数目不变;离子浓度降低的本质是与结合生成难电离的水,自由移动的离子总数减少,且滴加盐酸使溶液体积增大,并非仅由减少导致,表述错误;
C.a点是音强最低点,对应酸碱恰好完全中和,溶质只有,溶液呈中性,酚酞在中性溶液中显无色,表述正确;
D.24s时反应已结束,滴加的盐酸过量,溶液中溶质为生成的和过量的,表述正确。
非选择题(共60分)
21. 汽车动力装置的变迁史。
Ⅰ.蒸汽机
(1)煤炭燃烧产生,形成的环境污染问题是__________。
(2)外燃机中液态水变成水蒸气,水汽化过程的微观实质__________。
Ⅱ.内燃机
(3)以汽油、柴油、天然气(主要成分)等为燃料。充分燃烧的化学方程式为__________。
(4)我国科学家用纳米“蓄水”膜反应器(内部封装催化剂)将和一步合成乙醇,该反应的微观示意图如下。
①写出乙醇的化学式__________。
②请补全上图左方框内相应的微观粒子__________。
③上述变化过程中不变的微观粒子是__________。
Ⅲ.电池
(5)锂(Li)电池的正极材料是锂离子(带1个单位正电荷)的储存库。锂离子的符号是__________。
(6)电池放电时的能量转化为__________。
【答案】(1)
酸雨 (2)
水分子间的间隔增大,水分子本身不变
(3)
(4) ①.
①(或) ②.
② ③.
③碳原子、氢原子、氧原子(或原子)
(5)
(6)
化学能转化为电能
【解析】
【小问1详解】
排放到空气中,会和水、氧气反应生成酸性物质,随降水降落形成酸雨。
【小问2详解】
水汽化属于物理变化,无新物质生成,微观上仅水分子的间隙变大,分子种类不改变。
【小问3详解】
甲烷充分燃烧和氧气反应生成二氧化碳和水,依据质量守恒定律配平,反应条件为点燃。
【小问4详解】
①乙醇的化学式为;②根据质量守恒,反应前后原子种类、数目不变,右侧产物共有2个C、12个H、4个O,左侧现有12个H,还缺2个C和4个O,对应2个分子;
③化学变化中原子是最小粒子,反应前后原子不发生改变。
【小问5详解】
锂原子失去1个电子形成带1个单位正电荷的锂离子,离子符号为。
【小问6详解】
电池放电时通过化学反应,将内部储存的化学能转化为电能对外输出。
22. 阅读下列材料,回答相关问题。
月壤中含有多种金属矿物,科学家研究利用月壤资源原位提取金属和制备氧气。方法一是硫化氢冶炼:硫化氢是一种易溶于水的气体,具有较强的挥发性。硫化氢冶炼的流程见题图1,该法获得的氧气纯度较低。方法二是一氧化碳冶炼:装置见题图2.电解装置中二氧化碳被转化为一氧化碳和氧气,陶瓷膜(电解装置中的虚线部分)使生成的一氧化碳用于炼铁,氧气进入储氧装置。
(1)月壤属于__________(填“纯净物”或“混合物”)。
(2)硫化氢冶炼
①反应①的化学方程式为,该反应所属的基本反应类型为__________。
②反应中可循环利用的物质为__________。
③若冶炼36t氧化亚铁,理论上能产生的氧气质量为__________。
④该法获得氧气纯度较低的原因为__________。
(3)一氧化碳冶炼
①装置中氧化亚铁从上方投入,一氧化碳从下方通入的目的是__________。
②写出电解装置反应的化学方程式__________。
③热交换区①中热量交换的方式为__________(填字母)。
A.气体冷却、固体预热 B.固体冷却、气体预热
④与硫化氢冶炼相比,一氧化碳冶炼的优点有:__________。
【答案】(1)混合物 (2) ①. 复分解反应 ②. ##硫化氢 ③. 8t ④. 硫化氢易挥发,会混入生成的氧气中
(3) ①. 增大反应物接触面积,使反应更充分 ②. ③. A ④. 获得的氧气纯度更高(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
月壤中含有多种金属矿物,由多种不同物质组成,因此属于混合物;
【小问2详解】
①由可知,该反应中两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物,属于复分解反应;
②由流程图可知,反应④生成的硫化氢可重新投入反应①中使用,属于可循环利用物质;
③设生成氧气质量为x,根据反应关系可得:
,
;
④题干明确硫化氢有较强挥发性,会随生成的氧气一同逸出,导致氧气纯度降低;
【小问3详解】
①氧化亚铁向下落、一氧化碳向上通的逆流接触方式,能增大二者接触面积,提高反应充分程度;
②根据题干信息,电解时二氧化碳分解为一氧化碳和氧气,反应的化学方程式为;
③热的二氧化碳气体从反应区向上移动经过热交换区①,冷的氧化亚铁固体向下移动经过该区域,热量从气体传递给固体,因此气体冷却、固体预热,故选A;
④该方法用陶瓷膜分离一氧化碳和氧气,避免杂质混入氧气,同时没有易挥发的有毒硫化氢参与反应,更环保。
23. 氨气的合成与利用具有重要意义。
Ⅰ.氨气的合成
在高温、高压的条件下,、可在催化剂Fe的表面生成氨气。
(1)生成氨气的化学方程式为__________。
(2)中含有的会使催化剂Fe失去活性,工业上除去中含有的的方法为__________。
Ⅱ.氨气的利用
(3)催化还原NO是脱除烟气和柴油车尾气中NO的主要方法,反应为:。
①该反应中,氮元素化合价的变化为__________。
②若实际生产中氨气利用率为85%,计算脱除烟气中3吨NO至少需要准备多少吨氨气才能完成脱除任务?________(写出计算过程)
③尿素溶液的结晶点(开始结晶温度)与浓度的关系如题图所示,将浓度为32.5%的尿素溶液以一定流速经管路喷入柴油车尾气管,可脱除尾气中的NO。尿素溶液浓度不宜过高的原因为__________。
【答案】(1)
(2)将气体通过装有碱石灰(或浓硫酸、无水氯化钙等)的干燥装置
(3) ①. 氮元素化合价由-3价和+2价变为0价 ②. 解:设理论上需要氨气的质量为x
x=1.7 t
因为实际生产中氨气利用率为85%,所以实际需要准备的氨气质量为:1.7÷85%=2 t
答:脱除烟气中3吨NO至少需要准备氨气的质量为2 t。 ③. 浓度过高,尿素溶液的结晶点(结晶温度)会升高,在尾气管中容易结晶析出,堵塞管路
【解析】
【小问1详解】
根据题意,反应物为氮气(N2)和氢气(H2),生成物为氨气(NH3),反应条件为高温、高压和铁(Fe)作催化剂,化学方程式为:;
【小问2详解】
除去氢气中的水蒸气(干燥氢气),工业上常用的方法是使其通过干燥剂。例如,让气体通过装有固体干燥剂(如碱石灰、无水氯化钙)的干燥塔,或通过装有液体干燥剂(如浓硫酸)的洗气瓶;
【小问3详解】
①在反应物氨气(NH3)中,氢元素显+1价,根据化合物中各元素化合价代数和为零的原则,氮元素显-3价。在反应物一氧化氮(NO)中,氧元素显-2价,氮元素显+2价。在生成物氮气(N2)中,氮元素为单质,化合价为0。因此,该反应中氮元素的化合价由-3价和+2价都变成了0价;
②见答案;
③从图中可以看出,尿素溶液的结晶点(开始结晶的温度)与其浓度有关。当浓度超过32.5%后,随着浓度的升高,结晶点会急剧升高。如果尿素溶液浓度过高,在喷入尾气管后,一旦环境温度降低,溶液就更容易达到结晶点而析出固体,从而堵塞喷嘴和管路,影响脱硝效果和设备安全。
24. 盐酸在化学实验中有广泛的应用。
Ⅰ.氯化氢的制备
(1)实验室制备氯化氢的原理为浓硫酸和氯化钠在加热的条件下生成氯化氢和硫酸氢钠,写出该反应的化学方程式为__________。
(2)实验室用水吸收HCl气体时,若用导管直接将HCl气体通入水中,由于它溶解快、溶解度大,会造成导管内外压强差,形成倒吸(如题图1),带来实验安全问题。若采用题图2方法,用水吸收HCl气体时,可以防止发生倒吸。
①结合图2装置中液体分层情况,可得液体A的密度比水______(选填“大”、“小”)。
②结合题图2分析,液体A还应该具有的性质为__________。
Ⅱ.盐酸的稀释
(3)若用36.5%的浓盐酸(密度为)稀释得到7.3%的稀盐酸400g,需要浓盐酸的体积为__________(计算结果精确至0.1mL)
Ⅲ.盐酸的应用
实验室制取二氧化碳时,选择合适溶质质量分数的盐酸,有利于减少盐酸浪费。分别取400克溶质质量分数为7.3%、14.6%、21.9%的盐酸与足量的石灰石反应,进行A、B、C三组实验,产生二氧化碳的快慢与时间关系如题图3所示,算得盐酸利用率如表。
注:盐酸利用率=×100%。
组别
A
B
C
盐酸溶质质量分数
7.3%
14.6%
21.9%
盐酸利用率
82.5%
81.5%
72.1%
(4)实验过程中发现,C组发生装置中的锥形瓶外壁发烫。推测图中C组在第5~10分钟时反应快速变慢的主要原因是__________。
(5)实验中,想在10分钟内制取10升二氧化碳气体,综合考虑各种因素,选用哪种溶质质量分数的盐酸更合适,并说明理由__________。
【答案】(1)
(2) ①. 大 ②. 不溶于水,且不溶解(或不吸收)氯化氢气体
(3)67.8 mL (4)盐酸浓度大,反应剧烈放热导致温度升高,加速了氯化氢气体的挥发,使盐酸浓度迅速降低
(5)B组(或14.6%的盐酸)。理由:A组反应太慢,难以在10分钟内收集满10升;C组虽然快但利用率低(浪费严重);B组反应速率适中能满足时间要求,且利用率较高
【解析】
【小问1详解】
根据题干给出的反应物(氯化钠、浓硫酸)和生成物(硫酸氢钠、氯化氢),结合反应条件(加热),直接书写并配平化学方程式;
【小问2详解】
①观察图2,液体A位于水的下层。在互不相溶的液体中,密度大的液体会沉在底部,因此液体A的密度比水大;
②该装置防倒吸的原理是:气体先通过液体A层,再进入水层被吸收。如果液体A能溶解HCl,导管内压强仍会减小导致倒吸;如果液体A溶于水,则无法分层。因此液体A必须不溶于水且难溶HCl;
【小问3详解】
稀盐酸中溶质(HCl)的质量 = 400g×7.3% = 29.2g;
根据稀释前后溶质质量不变,需浓盐酸质量 = 29.2g÷36.5% = 80g;
=≈ 67.8 mL;
【小问4详解】
题目提示“锥形瓶外壁发烫”,说明反应放热。C组盐酸浓度最高(21.9%),反应速率最快且放热多。浓盐酸具有挥发性,温度越高挥发越快。氯化氢气体大量挥发跑掉,导致溶液中溶质减少,浓度急剧下降,因此反应速率在第5~10分钟快速变慢;
【小问5详解】
看效率(图3): A组曲线最低,反应太慢,10分钟内产生的气体总量很难达到10升;B组和C组前期速率都较快,能满足产量需求;看成本(表格): C组的利用率只有72.1%,意味着有约28%的盐酸被浪费(主要是挥发了);而B组利用率高达81.5%,接近A组;综合考虑“速度达标”和“节约药品”,B组是最佳选择。
25. 鱼浮灵是水产养殖中常见的增氧剂,主要成分是过碳酸钠,溶于水后生成和,能迅速增加水体溶氧量。某课外小组探究促进分解的因素。
【猜想与假设】猜想1:促进分解; 猜想2:促进分解。
【进行实验】探究一:分别进行下列3个实验(80mL蒸馏水中加入6.7g“鱼浮灵”,所得溶液中的浓度约为4%)。
实验
实验内容
实验结果
pH
溶解氧
1
①80mL蒸馏水
6.96
5.68
②加“鱼浮灵”6.7g
9.89
7.97
2
①80mL 4%的溶液
6.01
6.44
②加少量NaCl
6.00
6.46
③再加少量
8.14
9.11
【解释与结论】
(1)设计实验1-①的目的是__________。
(2)根据实验1的实验结果,加入“鱼浮灵”后,液体的变化是__________。
(3)证明猜想1不成立的依据为__________。
(4)实验2-①与实验1-①对比,溶解氧增大的原因是__________。
小组同学由上述实验得出猜想2正确。有同学提出,可能是溶液的碱性促进分解。
探究二:向5个烧杯中分别加入80mL 4%的溶液,再分别滴加NaOH溶液,测得不同pH下的溶解氧情况如下表所示。
烧杯
1
2
3
4
5
pH
8.00
8.59
9.29
10.43
11.47
溶解氧
6.88
9.30
13.82
17.57
13.15
(5)探究二得出的结论是__________。
(6)若想确认碳酸钠溶液的碱性促进分解,还需补充的实验为__________。
【反思与评价】
(7)下列物质能加快分解的是______(填序号)。
A. B. NaCl C. NaOH D.
(8)碳酸钠溶液呈碱性是因为溶液中含有,根本原因是溶液存在______(填序号)。
A. B. C.
【答案】(1)作对照实验,对比加入鱼浮灵后溶液的pH和溶解氧的变化
(2)pH升高,溶解氧增大
(3)实验2中加入NaCl后,溶解氧几乎没有变化
(4)过氧化氢自身会分解产生氧气,使溶解氧增大
(5)在pH为8.00~11.47之间,随着pH的增大,溶解氧先增大后减小;在pH约为10.43时,溶解氧达到最大值,说明在一定范围内,碱性增强能促进H2O2分解,碱性过强对促进分解作用减弱
(6)向80mL 4%的H2O2溶液中加入与实验2中Na2CO3溶液碱性相同的NaOH溶液,测定溶解氧的变化。若溶解氧变化情况与加入Na2CO3时相似,则证明是碱性促进分解 (7)ACD (8)A
【解析】
【小问1详解】
实验1-①使用的是80mL蒸馏水(空白组),用于与加入鱼浮灵的组别(实验1-②)进行对比,以确定鱼浮灵溶解后对溶液酸碱性和溶解氧的具体影响。
【小问2详解】
根据实验1数据,蒸馏水原本接近中性(pH≈7),加入鱼浮灵后pH变为碱性(pH≈9.89),同时溶解氧显著增加。
【小问3详解】
实验2中向H2O2溶液中加入NaCl(引入 Na+),溶解氧数值基本不变,说明 Na+不是促进分解的因素。
【小问4详解】
实验1-①是蒸馏水,初始溶解氧为5.68mg/L,实验2-①是4%的H2O2溶液,H2O2即使在没有催化剂的情况下也会极其缓慢地自然分解产生氧气,因此初始溶解氧略高于纯水。
【小问5详解】
数据趋势非常明显:pH从8到10.43时,溶解氧上升(促进);pH从10.43到11.47时,溶解氧下降(促进作用减弱)。这说明并不是碱性越强越好,存在一个最佳pH范围。
【小问6详解】
这是典型的“控制变量法”。为了验证是“碱性(OH⁻)”在起作用,而不是“”离子本身,需要用NaOH(提供OH⁻,无 )来调节到相同的pH进行对比。
【小问7详解】
A. MnO2经典催化剂能加快。
B. NaCl实验已证明无作用。
C. NaOH探究二证明碱性条件能加快。
D. Na2CO3其溶液呈碱性能加快。
【小问8详解】
碳酸钠是强碱弱酸盐,其水溶液呈碱性的根本原因是弱酸根离子发生了水解反应:+H2O⇌+OH−。
26. 的资源化利用为当今研究热点。
Ⅰ.捕集
利用固体材料MOF可对进行选择性吸附,再通过变压或变温实现分离。小组同学用等质量的两种MOF材料(MOF-A和MOF-B)进行吸附实验,装置见题图,数据见下表。
实验序号
MOF材料
初始压强
平衡后压强
①
MOF-A
100kPa
75kPa
②
MOF-B
100kPa
60kPa
(1)对比实验①和②,得出结论:相同初始压强条件下,等质量时,吸附能力更强的MOF材料是__________。
(2)MOF材料的吸附具有可逆性。升高温度,被吸附的可挣脱束缚实现释放,从微观的角度分析,原因是__________。
(3)用MOF材料作为催化剂载体,将捕集的与在高温高压下反应制备乙烯,进而实现的资源化利用。写出反应的化学方程式__________。
Ⅱ.利用
利用合成甲醇发生的反应是:。同时会生成CO:。在一定条件下使用不同催化剂,反应过程中转化率随时间变化曲线如题图1所示。在同一种催化剂条件下,转化率及产率随温度变化如题图2所示。
转化率=(×100%)
产率=(×100%)
(4)图1中催化剂甲的催化效率比催化剂乙高的证据__________。
(5)理论上,相同质量的分别产生甲醇和一氧化碳时,生成水的质量比为__________。
(6)图2中合成甲醇的最佳温度为__________。
(7)图2中,在温度高于260℃时,甲醇产率下降的原因是__________。
【答案】(1)MOF-B
(2)温度越高,分子运动越快
(3)
(4)在相同时间内,催化剂甲作用下的CO2转化率高于催化剂乙
(5)1:1 (6)260℃
(7)二氧化碳转化为一氧化碳的反应速度加快,更多的二氧化碳转化为了一氧化碳
【解析】
【小问1详解】
在相同的初始压强和MOF材料质量下,吸附能力越强的材料,吸附的CO2气体越多,导致装置内压强下降得越多。实验①中压强下降了 100 kPa - 75 kPa = 25 kPa,实验②中压强下降了 100 kPa - 60 kPa = 40 kPa。因为MOF-B导致的压强下降更大,所以其吸附能力更强;
【小问2详解】
挣脱束缚需要分子从MOF材料中运动出去,所以从微观的角度分析,原因是温度越高,分子运动越快,二氧化碳分子越容易从MOF材料中运动出去。
【小问3详解】
根据题意,反应物为CO2和H2,生成物为乙烯(C2H4)。根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,可知另一生成物为水(H2O),化学方程式为;
【小问4详解】
催化效率越高,反应速率越快。在图1中,反应速率体现在CO2转化率随时间变化的快慢。在任意相同的时间点(如t1),催化剂甲对应的CO2转化率曲线都在催化剂乙的上方,说明使用催化剂甲时反应速率更快,因此其催化效率更高;
【小问5详解】
根据两个化学方程式:,可以看出,每消耗1个分子的CO2,在两个反应中都生成1个分子的H2O。所以生成水的质量比为1:1。
【小问6详解】
合成甲醇的目标是获得最高的甲醇产率。在图2中,代表CH3OH产率的曲线在温度为260℃时达到最高点。因此,合成甲醇的最佳温度为260℃;
【小问7详解】
从图2可知,260℃后虽然甲醇产率下降,但二氧化碳转化率依然上升。则说明二氧化碳转化为一氧化碳的反应速度加快,更多的二氧化碳转化为了一氧化碳,从而导致参与二氧化碳转化为甲醇的二氧化碳质量减少,甲醇产率下降。
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