江苏省扬州市邗江区梅苑双语学校2024-2025学年九年级上学期期中考试化学试卷

这是一份江苏省扬州市邗江区梅苑双语学校2024-2025学年九年级上学期期中考试化学试卷，共39页。试卷主要包含了单项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1．（2分）下列古人制作文物的过程涉及化学变化的是（ ）
A．织布衣B．晒海盐C．钉木舟D．酿酒醋
2．（2分）党的二十大报告提出“推动绿色发展，促进人与自然和谐共生。”下列做法不符合这一要求的是（ ）
A．回收电池B．低碳出行C．滥伐森林D．治理污水
3．（2分）下列物质，由原子直接构成的是（ ）
A．水B．铜C．氢气D．氯化钠
4．（2分）下列化学用语表达错误的是（ ）
A．两个氢原子2HB．氯离子Cl+
C．二氧化硫分子SO2D．碳酸钠Na2CO3
5．（2分）消毒剂是生活常备品。下列消毒剂主要成分中属于氧化物的是（ ）
A．KMnO4B．H2O2C．C2H5OHD．NaClO
6．（2分）垃圾的回收利用可以节约资源，保护环境。下列废弃物品中属于金属材料的是（ ）
A．易拉罐B．废报纸C．碎玻璃D．腐烂食品
7．（2分）借助模型可以更好地认识物质的微观构成。下列模型可以用来表示“HCl”的是（ ）
A．B．C．D．
8．（2分）生机勃勃的地球离不开空气，下列关于空气的说法不正确的是（ ）
A．稀有气体可用于霓虹灯的制作
B．CO2是植物光合作用的重要原料
C．空气中体积分数最大的是氮气
D．空气中氧气可用作燃料
9．（2分）海洋酸化与全球气候变暖并称邪恶双子”。迄今为止，人类排入大气中的二氧化碳有三分之一左右被海洋吸收。海洋酸化可能会损伤诸如贝类、珊瑚类等海洋生物形成钙质骨骼和外壳的能力，进而影响整个海洋生态系统的结构和功能。下列措施不能有效减缓海洋酸化的是（ ）
A．大力推广电动汽车替代汽油车
B．在冬季，居民用燃煤取暖
C．积极植树造林
D．利用风能、太阳能、水能发电，减少火力发电
10．（2分）实验室里区分下列物质的实验方案不合理的是（ ）
A．铜丝与铁丝——观察颜色
B．空气与氧气——带火星的小木条
C．氮气与二氧化碳——燃着的木条
D．水与过氧化氢溶液——分别加入适量二氧化锰
11．（2分）饮用矿泉水可分为碳酸水、硅酸水、锶水等几大类，此外还有含锌、碘、硒等的矿泉水。下列相关说法正确的是（ ）
A．矿泉水属于纯净物
B．取50mL矿泉水与50mL酒精混合后，总体积小于100mL
C．锌、碘、硒都属于金属元素
D．长期饮用纯净水替代矿泉水更有利于身体健康
12．（2分）下列有关金属或金属材料的说法不正确的是（ ）
A．铝能制成铝箔，说明铝有良好的延展性
B．钢铁是使用最多的金属材料
C．“真金不怕火炼”，说明金的熔点低
D．制造化工生产设备的金属材料要耐腐蚀
13．（2分）实验室常用锌与稀硫酸反应制取氢气。下列实验操作正确的是（ ）
A．检查气密性B．加入锌粒
C．加入稀硫酸D．收集氢气
14．（2分）下列有关化学基本观念的认识正确的是（ ）
A．守恒观：24g镁和24g氧气充分反应，生成48g氧化镁
B．微粒观：原子都是由质子、中子、电子构成的
C．转化观：CO和CO2可以相互转化
D．能量观：金属与酸反应吸热
15．（2分）下列物质的性质与用途对应关系正确的是（ ）
A．石墨有导电性，可用于生产铅笔芯
B．碳酸氢铵受热易分解，可用作化肥
C．硬铝质轻而坚硬，可作飞机机翼
D．活性炭具有吸附性，常用于自来水杀菌消毒
16．（2分）利用如图所示装置（其中白磷与红磷无法通过小孔）及步骤进行实验，已知白磷和红磷的着火点分别为40℃、240℃。下列说法不正确的是（ ）
A．铝片在实验中作用是作载体和导热
B．步骤Ⅱ中白磷燃烧，红磷不燃烧
C．实验只能验证燃烧需要温度达到着火点
D．该实验绿色环保、操作简便
近年来我国航天事业发展迅速。“天宫”建造已全面展开，我国载人航天进入了“空间站时代”。化学为航空、航天领域的发展提供了强有力的支撑。结合所学知识，完成17～20题。
17．（2分）制造载人飞船时使用大量钛合金。根据如图所示，下列关于钛元素的说法正确的是（ ）
A．位于元素周期表第二周期
B．核电荷数为22
C．化学性质与氦元素相似
D．相对原子质量为47.87g
18．（2分）生产航天服的原料之一是二苯甲烷二异氰酸酯（C15H10N2O2），关于二苯甲烷二异氰酸酯的说法正确的是（ ）
A．氮、氧元素质量比为1：1
B．含有1个氮分子和1个氧分子
C．由碳元素、氢元素、氮元素和氧元素组成
D．由15个碳原子、10个氢原子、2个氮原子、2个氧原子构成
19．（2分）梦天舱燃烧科学实验柜采用a作燃料成功实施首次在轨点火实验。a完全燃烧的微观示意图如下：
下列说法不正确的是（ ）
A．反应前后元素种类不变
B．反应前后分子个数不变
C．a分子中碳、氢原子个数比为1：4
D．反应生成c、d的质量比为22：9
20．（2分）科学家发现月球贮存有一定数量甲烷（CH4）和钛铁矿（主要成分为FeTiO3）。人类有望利用月球上的资源，并通过一系列反应获取氢气为火箭提供燃料，获取的氧气可逐渐形成可供呼吸的大气层。如图是科学家设想的有关人类利用月球资源的操作流程：
下列说法不正确的是（ ）
A．该流程中可循环利用的两种物质是H2和CH4
B．该流程图中水的电解属于分解反应
C．理论上，152gFeTiO3完全反应，能为月球提供O2的质量为32g
D．反应前将钛铁矿粉碎的目的是增大反应物的接触面积，使反应更快更充分
二、非选择题（本题包括5小题，共60分）
21．中国古代典籍中记录了很多化学知识，展示了我国古代人民的智慧。
（1）《韩非子・内储说上》中提到，早期采金技术均是“沙里淘金”，说明金在自然界中以 （填“单质”或“化合物”）形式存在。
（2）《周礼•考工记》中记载了关于将铜、锡按不同比例熔合制成功能各异的青铜器。下图是铜锡合金的熔点和硬度随其中锡含量的变化如图所示。
①图中表示熔点的曲线是 （填“曲线a”或“曲线b”）。
②利用表中数据回答问题，制作青铜箭头之类作战用的短兵器，铜锡的最佳质量比为 。
（3）《梦溪笔谈》中记载了用“苦泉水”制取铜的方法：“挹其水熬之，则成胆矾（CuSO4•5H2O），烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”。主要流程如图所示：
①流程“熬”的过程类似于下列的 （填字母）实验操作。
A.溶解
B.过滤
C.蒸发
②“烹胆矾则成铜”的过程存在一步反应为：2CuSO42CuO+2X↑+O2↑，则X的化学式为 。
③写出“铁釜”中发生反应的化学方程式 。
④以上两种制取铜的流程中，同学们认为流程二更佳，请简述原因 。
⑤若方案二中有11.2g铁参与反应，理论上能制得铜的质量为 g。
22．氧气可以供给呼吸，是地球上一种重要的生命资源，制取氧气的方式多样。
Ⅰ、实验室制取氧气
（1）仪器A的名称 。
（2）用H2O2溶液和MnO2制备氧气，从图中选择仪器组装一套氧气发生装置和收集装置 （填字母序号），该套装置 （填“能”或“不能”）用于制取二氧化碳。
（3）若要获得平稳的氧气可以将仪器G换成 （填仪器名称）。
Ⅱ、太空舱制取氧气系统
（4）太空舱制氧系统中电源A极是 极；将燃着的蜡烛放入b管收集的气体中，看到燃烧 。
（5）太空舱制氧原理的化学方程式为 ，反应过程中种类和数目均没有发生变化的微粒是 （用符号表示）。
（6）太空舱制氧过程中消耗的水和生成的氧气的质量关系是 （填序号）。
Ⅲ、多措施提高制氧效率
查阅资料：提高电解效率的措施主要包括：增强水的导电性、改变电解温度、设置超声波场等。
（7）在水中加入30%的KOH溶液目的是 。
（8）升高电解温度能提高制氧效率的原因之一是：温度升高，微观粒子 。
（9）如图分别为两种不同条件下不锈钢电极表面的气泡直径分布情况图。
①气泡覆盖在电极表面使电解反应界面 （选填“增大”或“减小”），降低了电解效率。
②超声波振动能提高电解效率的原因是 。
23．化学兴趣小组以“助力碳中和”为主题，设计并开展了如下项目式探究活动。
探究一：碳中和
（1）“碳中和”中的“碳”是指 （填“碳元素”或“二氧化碳”）。
（2）我国政府提出在2060年前实现“碳中和”，下列做法符合“碳中和”理念的是 。
A.植树造林
B.焚烧秸秆
C.节能减排
D.燃放烟花
探究二：碳封存
将CO2注入地壳油气层起到驱油作用，既提高油的采收率，又实现碳封存。
（3）用如图（图1）装置模拟油气田封存CO2，连接A、B装置，将CO2从 端（填“a”或“b”）通入装有油的广口瓶中封存，油被压入烧杯中。
探究三：碳捕集
（4）自然界有多种途径吸收CO2，请写出一种自然界吸收二氧化碳的途径： 。
（5）化学链燃烧技术可以避免燃料与空气的直接接触，提供了一种低成本的碳捕集方法。某个化学链燃烧过程利用CuO和Cu2O（氧化亚铜）作为载氧体，如图2所示。
①Cu2O中Cu的化合价为 。
②X的主要成分是 （填化学式）。
③相比直接燃烧甲烷，对该技术的评价错误的是 （填字母）。
A.载氧体可循环利用
B.没有和氧气直接接触，减少爆炸风险
C.有利于分离和回收较纯净的二氧化碳
D.消耗等质量甲烷，参加反应氧气较少
④气体X中O2的体积分数随反应温度的变化情况如图3所示。为了提高氧气利用率，空气反应器中最适宜的反应温度范围是 （填字母）。
a.800∼900℃
b.900∼1000℃
c.1000∼1100℃
探究四：碳利用
（6）使用催化转化法可以将二氧化碳和水转化为甲烷和氧气，催化剂的催化效率和甲烷的生成速率随温度的变化关系如图4所示。
①催化剂的催化效率受温度影响，最佳的温度约为 ℃。
②300∼400℃之间，甲烷生成速率加快的原因可能是 。
24．氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
Ⅰ制取氢气
（1）实验室制氢。实验室常用 （填“镁条”或“锌粒”）和稀盐酸制取氢气。
（2）工业上煅烧黄铁矿会产生大气污染物SO2，可通过下列工艺流程制取氢气。
①HI进入膜反应器中发生的化学反应属于 。（填基本反应类型）
②该生产流程中可循环利用的物质是 。
③该生产流程的优点不仅可制得氢气和副产品 （填化学式），还可以 。
（3）太阳能发电厂还可以用富余电力电解水制氢，电极上微观粒子的变化情况如图1所示。B电极表面生成H2的过程可描述为 。
Ⅱ储存氢气
（4）碳纳米管（图2）与活性炭均具有疏松多孔的结构，研究表明碳纳米管吸附储氢的能力是活性炭的10倍。碳纳米管吸附储氢属于 变化。
（5）Mg2Cu是一种性价比高、绿色环保的贮氢合金，图3是利用Mg2Cu通过化学反应贮存氢气的新工艺。
资料：a.Mg2Cu在高温下能与氧气反应。
b.吸氢后生成的储氢物质MgH2可通过两种方式释放氢气：
水解法：MgH2+2H2O＝Mg（OH）2+2H2↑；热解法：MgH2Mg+H2↑
①贮氢反应中通入氩气的目的是 ；贮氢反应的化学方程式为 。
②要释放相同质量的氢气，则利用“水解法”和“热解法”分别消耗的MgH2质量比为 。
25．金属铁是当今用途最广的金属。学习小组开展以下学习活动。
【活动一】：了解工业炼铁
【设计方案】
为了减少工业炼铁中CO、CO2的排放，小组同学设计了一个低碳行动方案，方案流程示意图如图1：
（1）石灰浆【主要成分为Ca（OH）2】吸收CO2的化学方程式为 。
（2）图1高炉内反应3的化学方程式为 。
（3）该方案的优点 （只答1点即可）。
【活动二】了解工业炼钢
炼钢是以生铁为原料，通入“富氧空气”，以提高其性能，见下图2。
（4）某炼钢厂中生铁和钢的样品中，主要元素的质量分数如上表所示。
炼钢时通入过量氧气的目的是 ，结合数据及炼钢示意图分析，请在“炼钢示意图”右侧方框内画出组成气体a的微观粒子示意图 （粒子数目不作要求；不考虑空气中其他成分）。
【活动三】探究铁生锈
（5）铁生锈是铁与 同时接触，为了防止铁制品生锈，应采取的措施是 （写出一种）。
（6）铁锈（Fe2O3•nH2O）中n的值等于多少呢？
小明发现实验室中有一保管不善的铁粉，大部分已经结块成红褐色，为了探究铁锈（Fe2O3•nH2O）的组成，称取一定质量的这种铁粉样品，按如图3所示装置进行实验。
查阅资料：
a.铁锈成分复杂，化学式可简单表示为Fe2O3•nH2O，在加热时会分步反应，首先失去结晶水，其反应可表示为Fe2O3•nH2OFe2O3+nH2O
b.浓硫酸可以吸水，碱石灰可以吸收水和二氧化碳。
①装药品前应先进行的操作是 ；
②为了保证实验安全，实验开始时应先 ，目的是 ；
③A中的现象是 ；
④请指出该装置中有一处明显不足 ；
【数据处理】B、C中质量不再变化时，B中浓硫酸、C中碱石灰装置质量变化情况如表所示。
⑤计算铁锈（Fe2O3•nH2O）中n的值。（写出计算过程）
2024-2025学年江苏省扬州市邗江区梅苑双语学校九年级（上）期中化学试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题（本题包括20小题，每小题2分，共40分，每小题只有1个选项符合题意。）
1．（2分）下列古人制作文物的过程涉及化学变化的是（ ）
A．织布衣B．晒海盐C．钉木舟D．酿酒醋
【分析】有新物质生成的变化叫化学变化，没有新物质生成的变化叫物理变化。化学变化的特征是：有新物质生成。判断物理变化和化学变化的依据是：是否有新物质生成。
【解答】解：A、织布衣没有新物质生成，属于物理变化；故选项错误；
B、晒海盐没有新物质生成，属于物理变化；故选项错误；
C、钉木舟没有新物质生成，属于物理变化；故选项错误；
D、酿酒醋，酒醋是新物质，属于化学变化；故选项正确；
故选：D。
【点评】本考点考查了物理变化和化学变化的区别，基础性比较强，只要抓住关键点：是否有新物质生成，问题就很容易解决。本考点主要出现在选择题和填空题中。
2．（2分）党的二十大报告提出“推动绿色发展，促进人与自然和谐共生。”下列做法不符合这一要求的是（ ）
A．回收电池B．低碳出行C．滥伐森林D．治理污水
【分析】根据“推动绿色发展，促进人与自然和谐共生”，要减少污染、保护环境，进行分析判断。
【解答】解：A、回收废旧电池既能节约资源，又能减少环境污染，有利于环境保护，不合题意；
B、低碳出行既能节约化石能源，又能减少污染物的排放，有利于环境保护，不合题意；
C、滥伐森林会破坏生态平衡，不利于环境保护，符合题意；
D、治理污水可以防止水体污染，有利于环境保护，不合题意。
故选：C。
【点评】本题难度不大，了解“推动绿色发展，促进人与自然和谐共生”的含义、保护环境的措施是正确解答本题的关键。
3．（2分）下列物质，由原子直接构成的是（ ）
A．水B．铜C．氢气D．氯化钠
【分析】根据金属、大多数固态非金属单质、稀有气体等由原子构成；有些物质是由分子构成的，气态的非金属单质和一般由非金属元素组成的化合物，如氢气、水等；有些物质是由离子构成的，一般是含有金属元素和非金属元素的化合物，如氯化钠，进行分析判断即可。
【解答】解：A、水是由非金属元素组成的化合物，是由水分子构成的，不符合题意，故选项错误。
B、铜属于金属单质，是由铜原子直接构成的，符合题意，故选项正确。
C、氢气属于气态非金属单质，是由氢分子构成的，不符合题意，故选项错误。
D、氯化钠是含有金属元素和非金属元素的化合物，氯化钠是由钠离子和氯离子构成的，不符合题意，故选项错误。
故选：B。
【点评】本题难度不大，主要考查了构成物质的微观粒子方面的知识，对物质进行分类与对号入座、掌握常见物质的粒子构成是正确解答本题的关键。
4．（2分）下列化学用语表达错误的是（ ）
A．两个氢原子2HB．氯离子Cl+
C．二氧化硫分子SO2D．碳酸钠Na2CO3
【分析】本题考查化学用语的意义及书写，解题关键是分清化学用语所表达的对象是分子、原子、离子还是化合价，才能在化学符号前或其它位置加上适当的计量数来完整地表达其意义，并能根据物质化学式的书写规则正确书写物质的化学式，才能熟练准确的解答此类题目。
【解答】解：A、原子的表示方法就是用元素符号来表示一个原子，表示多个该原子，就在其元素符号前加上相应的数字．所以2个氢原子，就可表示为2H，故选项正确；
B、离子的表示方法：在表示该离子的元素符号右上角，标出该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负符号在后，带1个电荷时，1要省略，氯离子带一个单位的负电荷，故氯离子可表示为Cl﹣，故选项错误；
C、分子的表示方法：正确书写物质的化学式，若表示多个该分子，就在其化学式前加上相应的数字，所以二氧化硫分子可表示为SO2，故选项正确；
D、碳酸钠是由显+1价的钠元素和显﹣2价的碳酸根组成，根据化合价原则，其化学式为Na2CO3，故选项正确；
故选：B。
【点评】本题主要考查学生对化学用语的书写和理解能力，题目设计既包含对化学符号意义的了解，又考查了学生对化学符号的书写，考查全面，注重基础，题目难度较易。
5．（2分）消毒剂是生活常备品。下列消毒剂主要成分中属于氧化物的是（ ）
A．KMnO4B．H2O2C．C2H5OHD．NaClO
【分析】氧化物是由两种元素组成，并且一种元素是氧元素的化合物．可以根据物质的组成元素进行分析、判断．
【解答】解：A、KMnO4由钾、锰、氧三种元素组成，不属于氧化物，故错误；
B、H2O2由氢、氧两种元素组成，属于氧化物，故正确；
C、C2H5OH由碳、氢、氧三种元素组成，不属于氧化物，故错误；
D、NaClO由钠、氯、氧三种元素组成，不属于氧化物，故错误。
故选：B。
【点评】本题主要考查了氧化物的概念及如何判断一种物质是否属于氧化物的问题，可以依据物质的组成以及氧化物的概念进行．
6．（2分）垃圾的回收利用可以节约资源，保护环境。下列废弃物品中属于金属材料的是（ ）
A．易拉罐B．废报纸C．碎玻璃D．腐烂食品
【分析】金属材料包括纯金属以及它们的合金，据此结合题意进行分析判断即可。
【解答】解：A、易拉罐是由铝合金制成的，铝合金属于金属材料，故选项正确。
B、废报纸含有的成分是天然的纤维素，不是金属材料，故选项错误。
C、玻璃属于无机非金属材料，故选项错误。
D、腐烂食品不属于金属材料，故选项错误。
故选：A。
【点评】本题难度不大，掌握金属材料的范畴并能灵活运用是正确解答此类题的关键。
7．（2分）借助模型可以更好地认识物质的微观构成。下列模型可以用来表示“HCl”的是（ ）
A．B．C．D．
【分析】根据化学式的意义来分析。
【解答】解：由氯化氢的化学式（HCl）可知，一个氯化氢分子是由1个氢原子与1个氯原子构成的，则可以表示氯化氢分子的是D。
故选：D。
【点评】本题难度不大，掌握化学式的微观意义以及分子结构模型的意义是解题的关键。
8．（2分）生机勃勃的地球离不开空气，下列关于空气的说法不正确的是（ ）
A．稀有气体可用于霓虹灯的制作
B．CO2是植物光合作用的重要原料
C．空气中体积分数最大的是氮气
D．空气中氧气可用作燃料
【分析】A、稀有气体的用途是：做各种电光源、作保护气等；
B、CO2是植物光合作用的重要原料；
C、空气中各成分的体积分数分别是：氮气大约占空气体积的78%、氧气大约占空气体积的21%、稀有气体大约占空气体积的0.94%、二氧化碳大约占空气体积的0.03%、水蒸气和其它气体和杂质大约占0.03%；
D、氧气用途有：支持燃烧和供给呼吸。
【解答】解：A、稀有气体可用于霓虹灯的制作正确，因为它通电时发出有色的光，正确但不符合题意，故选项错误；
B、CO2是植物光合作用的重要原料正确，正确但不符合题意，故选项错误；
C、空气中体积分数最大的是氮气，因为氮气大约占空气体积的78%，正确但不符合题意，故选项错误；
D、空气中氧气可用作燃料错误，因为氧气没有可燃性，错误符合题意，故选项正确；
故选：D。
【点评】本考点考查了空气中各种气体的含量和用途等，同学们要加强记忆有关的知识点，在理解的基础上加以应用，本考点基础性比较强，主要出现在选择题和填空题中。
9．（2分）海洋酸化与全球气候变暖并称邪恶双子”。迄今为止，人类排入大气中的二氧化碳有三分之一左右被海洋吸收。海洋酸化可能会损伤诸如贝类、珊瑚类等海洋生物形成钙质骨骼和外壳的能力，进而影响整个海洋生态系统的结构和功能。下列措施不能有效减缓海洋酸化的是（ ）
A．大力推广电动汽车替代汽油车
B．在冬季，居民用燃煤取暖
C．积极植树造林
D．利用风能、太阳能、水能发电，减少火力发电
【分析】根据减少二氧化碳排放，减少污染的措施进行分析。
【解答】解：A、大力推广电动汽车替代汽油车，可减少化石燃料的燃料，减少二氧化碳排放，减少污染，能减缓海洋酸化，故A错误；
B、在冬季，居民用燃煤取暖，燃烧化石燃料，产生大量二氧化碳，不利于减缓海洋酸化，故B正确；
C、积极植树造林可以吸收二氧化碳生成氧气，利于环境保护，能减缓海洋酸化，故C错误；
D、利用风能、太阳能、水能发电，减少火力发电，可减少化石燃料的燃料，减少二氧化碳排放，能减缓海洋酸化，故D错误；
故选：B。
【点评】本题主要考查二氧化碳对环境的影响等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
10．（2分）实验室里区分下列物质的实验方案不合理的是（ ）
A．铜丝与铁丝——观察颜色
B．空气与氧气——带火星的小木条
C．氮气与二氧化碳——燃着的木条
D．水与过氧化氢溶液——分别加入适量二氧化锰
【分析】A、根据铜丝是紫红色金属，铁丝是银白色金属进行分析；
B、根据氧气具有助燃性进行分析；
C、根据氮气和二氧化碳都不具有助燃性进行分析；
D、根据二氧化锰可以催化过氧化氢分解生成水和氧气进行分析。
【解答】解：A、铜丝是紫红色金属，铁丝是银白色金属，观察颜色的方法可以鉴别，故A正确；
B、取样品，伸入带火星的小木条，木条复燃的是氧气，不能复燃的是空气，现象不同，可以鉴别，故B正确；
C、氮气和二氧化碳都不具有助燃性，都能使燃着的木条熄灭，现象相同，不能鉴别，故C错误；
D、取样品，加入二氧化锰，有气泡产生的是过氧化氢溶液，没有明显现象的是水，现象不同，可以鉴别，故D正确。
故选：C。
【点评】在解此类题时，首先分析被鉴别物质的性质，然后选择适当的试剂和方法，出现不同的现象即可鉴别。
11．（2分）饮用矿泉水可分为碳酸水、硅酸水、锶水等几大类，此外还有含锌、碘、硒等的矿泉水。下列相关说法正确的是（ ）
A．矿泉水属于纯净物
B．取50mL矿泉水与50mL酒精混合后，总体积小于100mL
C．锌、碘、硒都属于金属元素
D．长期饮用纯净水替代矿泉水更有利于身体健康
【分析】矿泉水含有多种物质，是混合物；不同物质的分子间存在间隔，混合时会相互进入对方分子间的间隔；元素分为金属元素和非金属元素；纯净水中不含人体所需的多种矿物质。
【解答】解：A.矿泉水中含有多种矿物质等物质，属于混合物，不是纯净物，故A选项错误；
B.分子间有间隔，小分子会进入缝隙，所以取50mL矿泉水与50mL酒精混合后，总体积小于100mL，故B选项正确；
C.锌属于金属元素，碘、硒属于非金属元素，故C选项错误；
D.纯净水中缺乏人体所需的矿物质，长期饮用纯净水替代矿泉水不利于身体健康，故D选项错误；
故选：B。
【点评】本题难度简单，考查了物质的分类、分子间的间隔、元素的分类以及矿泉水与纯净水的区别等多个知识点，在解答时，需要仔细分析每个选项，并结合相关的化学知识进行判断，同时，也要注意对选项中的关键词进行准确理解，避免因为对概念的误解而导致错误。
12．（2分）下列有关金属或金属材料的说法不正确的是（ ）
A．铝能制成铝箔，说明铝有良好的延展性
B．钢铁是使用最多的金属材料
C．“真金不怕火炼”，说明金的熔点低
D．制造化工生产设备的金属材料要耐腐蚀
【分析】A、根据金属的物理性质分析。
B、根据金属资源的利用分析。
C、根据金的化学性质不活泼分析。
D、根据金属资源的利用分析。
【解答】解：A、铝能制成铝箔，说明铝有良好的延展性，故该选项正确。
B、钢铁由于其优异的力学性能和相对低廉的成本，在建筑、交通、机械等多个领域都有广泛应用，是当前使用最广泛的金属材料之一，故该选项正确。
C、真金不怕火炼”，说明金的化学性质不活泼，故该选项不正确。
D、化工生产中常涉及各种腐蚀性介质，因此用于制造化工设备的金属材料必须具有良好的耐腐蚀性，以确保设备的安全性和使用寿命，故该选项正确。
故选：C。
【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
13．（2分）实验室常用锌与稀硫酸反应制取氢气。下列实验操作正确的是（ ）
A．检查气密性B．加入锌粒
C．加入稀硫酸D．收集氢气
【分析】根据常见实验操作的方法和注意事项进行分析判断。
【解答】解：A、检查装置气密性的方法：把导管的一端浸没在水里，双手紧贴试管外壁，若导管口有气泡冒出，装置不漏气，图中所示操作正确。
B、向试管中装锌粒时，先将试管横放，用镊子把锌粒放在试管口，再慢慢将试管竖立起来，图中所示操作错误。
C、向试管中倾倒液体药品时，瓶塞要倒放，标签要对准手心，瓶口紧挨试管口，图中所示操作错误。
D、氢气的密度比空气的小，应用向下排空气法收集，图中所示操作错误。
故选：A。
【点评】本题难度不大，熟悉实验室制取氢气的各实验步骤的操作方法、注意事项是解答此类试题的关键。
14．（2分）下列有关化学基本观念的认识正确的是（ ）
A．守恒观：24g镁和24g氧气充分反应，生成48g氧化镁
B．微粒观：原子都是由质子、中子、电子构成的
C．转化观：CO和CO2可以相互转化
D．能量观：金属与酸反应吸热
【分析】A、根据对反应前后物质的质量关系判断反应时是否符合固定的质量比，进行分析判断。
B、根据常见原子的构成，进行分析判断。
C、根据一氧化碳和二氧化碳的化学性质，进行分析判断。
D、根据常见化学反应的能量变化，进行分析判断。
【解答】解：A、反应的化学方程式为2Mg+O22MgO，参加反应的镁和氧气的质量比为（24×2）：32＝3：2，24g镁和24g氧气充分反应，氧气有剩余，生成氧化镁的质量小于48g，故选项说法错误。
B、原子不都是由质子、中子、电子构成的，如氢原子中没有中子，故选项说法错误。
C、CO和CO2在一定条件下可以相互转化，一氧化碳燃烧生成二氧化碳，二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳，故选项说法正确。
D、金属与酸反应属于放热反应，故选项说法错误。
故选：C。
【点评】本题难度不大，了解一氧化碳和二氧化碳的化学性质、常见原子的构成、常见化学反应的能量变化等是正确解答本题的关键。
15．（2分）下列物质的性质与用途对应关系正确的是（ ）
A．石墨有导电性，可用于生产铅笔芯
B．碳酸氢铵受热易分解，可用作化肥
C．硬铝质轻而坚硬，可作飞机机翼
D．活性炭具有吸附性，常用于自来水杀菌消毒
【分析】A、根据石墨的性质和用途进行分析；
B、根据碳酸氢铵属于氮肥进行分析；
C、根据硬铝的性质和用途进行分析；
D、根据活性炭的性质和用途进行分析。
【解答】解：A、石墨具有导电性，所以可用于制成电极；石墨质软，能在纸上留下灰黑色痕迹，所以可制成铅笔芯，故A说法错误；
B、碳酸氢铵中含有氮元素，所以可用作氮肥，故B说法错误；
C、硬铝质轻而坚硬，可作飞机机翼，故C说法正确；
D、活性炭具有吸附性，吸附色素和异味，属于物理变化，不能用于自来水杀菌消毒，自来水杀菌消毒属于化学变化，故D说法错。
故选：C。
【点评】解答本题关键是熟悉天然气的主要成分是甲烷，碳酸氢铵属于氮肥，石墨的用途，二氧化碳的性质和用途。
16．（2分）利用如图所示装置（其中白磷与红磷无法通过小孔）及步骤进行实验，已知白磷和红磷的着火点分别为40℃、240℃。下列说法不正确的是（ ）
A．铝片在实验中作用是作载体和导热
B．步骤Ⅱ中白磷燃烧，红磷不燃烧
C．实验只能验证燃烧需要温度达到着火点
D．该实验绿色环保、操作简便
【分析】根据燃烧需要同时满足三个条件：①可燃物、②氧气或空气、③温度要达到着火点，进行分析解答。
【解答】解：A、带小孔的圆形铝片起载体作用，支撑红磷和白磷将其与热水分离，同时还可以传递热量，故选项说法正确。
B、步骤Ⅱ中白磷温度达到着火点且与空气（或氧气）接触，能燃烧；红磷温度未达到着火点且未与空气（或氧气）接触，不燃烧，故选项说法正确。
C、步骤Ⅰ中白磷温度达到着火点但未与氧气接触，不燃烧；红磷与氧气接触，但温度未达到着火点，不燃烧；步骤Ⅱ中白磷与空气（或氧气）接触且温度达到着火点，能燃烧，对比可知燃烧需要可燃物与空气（或氧气）接触，且温度达到可燃物的着火点，故选项说法错误。
D、该实验在密闭的容器内反应，对环境无污染，同时便于操作，故选项说法正确。
故选：C。
【点评】本题难度不大，考查燃烧的条件，了解燃烧的三个条件并能灵活运用是正确解答本题的关键。
近年来我国航天事业发展迅速。“天宫”建造已全面展开，我国载人航天进入了“空间站时代”。化学为航空、航天领域的发展提供了强有力的支撑。结合所学知识，完成17～20题。
17．（2分）制造载人飞船时使用大量钛合金。根据如图所示，下列关于钛元素的说法正确的是（ ）
A．位于元素周期表第二周期
B．核电荷数为22
C．化学性质与氦元素相似
D．相对原子质量为47.87g
【分析】元素周期表一格中信息：左上角数字表示原子序数，右上角符号表示元素符号，中间汉字表示元素名称，方格下面的数字表示相对原子质量。粒子结构示意图的含义：小圈和圈内的数字表示原子核和核内质子数，弧线表示电子层，弧线上的数字表示该层的电子数，据以上分析解答。
【解答】解：A、周期数＝原子核外电子层数，根据钛原子的原子结构示意图可知，钛核外有4个电子层，则钛原子位于元素周期表的第四周期，故选项错误；
B、元素周期表单元格中，左上角的数字表示原子序数，原子序数＝核电荷数，则钛原子的核电荷数为22，故选项正确；
C、氦原子最外层电子数为2，是稳定结构，钛原子的最外层也是2个电子，但在化学反应中也容易失去电子，两者的化学性质不相似，故选项错误；
D、元素名称的正下方的数字表示相对原子质量，因此钛原子的相对原子质量为47.87，故选项错误；
故选：B。
【点评】本题考查了元素周期表的特点及其应用等相关知识，掌握周期表的结构特点及原子结构知识即可解答。
18．（2分）生产航天服的原料之一是二苯甲烷二异氰酸酯（C15H10N2O2），关于二苯甲烷二异氰酸酯的说法正确的是（ ）
A．氮、氧元素质量比为1：1
B．含有1个氮分子和1个氧分子
C．由碳元素、氢元素、氮元素和氧元素组成
D．由15个碳原子、10个氢原子、2个氮原子、2个氧原子构成
【分析】A．根据相对原子质量及其化学式来计算；
B．根据分子构成来分析；
C．根据化学式的意义来分析；
D．根据化合物中各元素的质量比来分析。
【解答】解：A．氮、氧元素质量比为28：32＝7：8，说法错误；
B．二苯甲烷二异氰酸酯是由二苯甲烷二异氰酸酯分子构成的，不含氮分子和氧分子，说法错误；
C．二苯甲烷二异氰酸酯是由碳元素、氢元素、氮元素和氧元素组成，说法正确；
D．一个二苯甲烷二异氰酸酯分子是由15个碳原子、10个氢原子、2个氮原子、2个氧原子构成，说法错误。
故选：C。
【点评】本题难度不大，考查同学们结合新信息、灵活运用化学式的有关计算进行分析问题、解决问题的能力。
19．（2分）梦天舱燃烧科学实验柜采用a作燃料成功实施首次在轨点火实验。a完全燃烧的微观示意图如下：
下列说法不正确的是（ ）
A．反应前后元素种类不变
B．反应前后分子个数不变
C．a分子中碳、氢原子个数比为1：4
D．反应生成c、d的质量比为22：9
【分析】质量守恒定律的内容是：参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。化学变化的实质是：在化学变化中，分子可以分解成原子，原子再重新组合成新的分子。
【解答】解：A、反应前后元素种类不变正确，正确但不符合题意，故选项错误；
B、反应前后分子个数不变正确，因为CH4+2O2CO2+2H2O，正确但不符合题意，故选项错误；
C、a是CH4，CH4分子中碳、氢原子个数比为1：4，正确但不符合题意，故选项错误；
D、反应生成c、d的质量比＝44：36＝11：9，22：9错误，错误符合题意，故选项正确；
故选：D。
【点评】本考点考查了化学反应的实质和质量守恒定律等，要会用分子原子的观点来解释化学变化。
20．（2分）科学家发现月球贮存有一定数量甲烷（CH4）和钛铁矿（主要成分为FeTiO3）。人类有望利用月球上的资源，并通过一系列反应获取氢气为火箭提供燃料，获取的氧气可逐渐形成可供呼吸的大气层。如图是科学家设想的有关人类利用月球资源的操作流程：
下列说法不正确的是（ ）
A．该流程中可循环利用的两种物质是H2和CH4
B．该流程图中水的电解属于分解反应
C．理论上，152gFeTiO3完全反应，能为月球提供O2的质量为32g
D．反应前将钛铁矿粉碎的目的是增大反应物的接触面积，使反应更快更充分
【分析】A、既是反应物又是生成物，可以再利用。
B、一种物质生成多种物质的反应是分解反应。
C、根据提供数据可以进行相关方面的计算和判断。
D、反应物接触面积越大，反应越快、越充分。
【解答】解：A、该流程中可循环利用的两种物质是H2和CH4，是因为这两种物质既是反应物又是生成物，该选项正确。
B、电解水生成氢气和氧气，是分解反应，该选项正确。
C、FeTiO3中的氧元素完全转化到氧气中，理论上，152gFeTiO3完全反应，能为月球提供O2的质量为152g×＝48g，该选项不正确。
D、反应前将钛铁矿粉碎的目的是增大反应物的接触面积，使反应更快更充分，该选项正确。
故选：C。
【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
二、非选择题（本题包括5小题，共60分）
21．中国古代典籍中记录了很多化学知识，展示了我国古代人民的智慧。
（1）《韩非子・内储说上》中提到，早期采金技术均是“沙里淘金”，说明金在自然界中以 单质 （填“单质”或“化合物”）形式存在。
（2）《周礼•考工记》中记载了关于将铜、锡按不同比例熔合制成功能各异的青铜器。下图是铜锡合金的熔点和硬度随其中锡含量的变化如图所示。
①图中表示熔点的曲线是 a （填“曲线a”或“曲线b”）。
②利用表中数据回答问题，制作青铜箭头之类作战用的短兵器，铜锡的最佳质量比为 7：3 。
（3）《梦溪笔谈》中记载了用“苦泉水”制取铜的方法：“挹其水熬之，则成胆矾（CuSO4•5H2O），烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”。主要流程如图所示：
①流程“熬”的过程类似于下列的 C （填字母）实验操作。
A.溶解
B.过滤
C.蒸发
②“烹胆矾则成铜”的过程存在一步反应为：2CuSO42CuO+2X↑+O2↑，则X的化学式为 SO2 。
③写出“铁釜”中发生反应的化学方程式 Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu 。
④以上两种制取铜的流程中，同学们认为流程二更佳，请简述原因 方案二操作简便，无污染 。
⑤若方案二中有11.2g铁参与反应，理论上能制得铜的质量为 12.8 g。
【分析】（1）根据金的性质解答；
（2）（4）根据图示信息进行分析。
（3）①根据“熬”的过程中，将硫酸铜溶液制成硫酸铜晶体，水分减少，其类似于蒸发分析；
（2）①根据胆矾（CuSO4•5H2O）首先转变成水和硫酸铜，特点是“一变多”分析；
②根据硫酸铜在加热到600℃时生成氧气、氧化铜和二氧化硫分析；
③根据“铁釜”中铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁分析；
④根据方案一加热，操作麻烦，且生成二氧化硫，污染环境分析；
⑤根据题目中的数据结合化学方程式进行计算。
【解答】解：（1）地“沙里淘金”，说明金在自然界中以单质形式存在，证明金的化学性质不活泼；故答案为：单质；
（2）①合金的硬度比其组成中纯金属的硬度大，合金的熔点比其组成中纯金属的熔点低，则曲线a为表示熔点的曲线；故答案为：a；
②制作青铜箭头之类作战用的短兵器，要求硬度比较大，当锡含量为30%时，曲线h达到最大，硬度最大，则铜锡的最佳质量比为（1﹣30%）：30%＝7：3；故答案为：7：3；
（3）①“熬”的过程中，将硫酸铜溶液制成硫酸铜晶体，水分减少，其类似于蒸发，故选：C；
②根据质量守恒定律，可知硫酸铜在加热到600℃时生成氧气、氧化铜和二氧化硫，反应的化学方程式为：2CuSO4O2↑+2CuO+2SO2↑；故答案为：SO2；
③“铁釜”中铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，反应的化学方程式为：Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；故答案为：Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；
④方案一加热，操作麻烦，且生成二氧化硫，污染环境，因此方案二更好；故答案为：方案二操作简便，无污染；
⑤若方案二中有11.2g铁参与反应，设理论上能制得铜的质量为x。
Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；
56 64
11.2g x
＝
x＝12.8g
故答案为：12.8。
【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
22．氧气可以供给呼吸，是地球上一种重要的生命资源，制取氧气的方式多样。
Ⅰ、实验室制取氧气
（1）仪器A的名称 集气瓶 。
（2）用H2O2溶液和MnO2制备氧气，从图中选择仪器组装一套氧气发生装置和收集装置 A、B、F、G （填字母序号），该套装置 能 （填“能”或“不能”）用于制取二氧化碳。
（3）若要获得平稳的氧气可以将仪器G换成 分液漏斗 （填仪器名称）。
Ⅱ、太空舱制取氧气系统
（4）太空舱制氧系统中电源A极是 负 极；将燃着的蜡烛放入b管收集的气体中，看到燃烧 更旺盛 。
（5）太空舱制氧原理的化学方程式为 2H2O2H2↑+O2↑ ，反应过程中种类和数目均没有发生变化的微粒是 H、O （用符号表示）。
（6）太空舱制氧过程中消耗的水和生成的氧气的质量关系是 A （填序号）。
Ⅲ、多措施提高制氧效率
查阅资料：提高电解效率的措施主要包括：增强水的导电性、改变电解温度、设置超声波场等。
（7）在水中加入30%的KOH溶液目的是 增强水的导电性 。
（8）升高电解温度能提高制氧效率的原因之一是：温度升高，微观粒子 运动速率加快 。
（9）如图分别为两种不同条件下不锈钢电极表面的气泡直径分布情况图。
①气泡覆盖在电极表面使电解反应界面 减小 （选填“增大”或“减小”），降低了电解效率。
②超声波振动能提高电解效率的原因是 超声波振动能减少电极表面的气泡 。
【分析】（1）熟记仪器的名称；
（2）根据用H2O2溶液和MnO2制备氧气所需仪器、二氧化碳的实验室制取方法来分析；
（3）根据仪器的作用来分析；
（4）根据电解水制氧气的知识来分析；
（5）根据化学反应的原理以及化学反应的实质来分析；
（6）根据化学方程式来分析；
（7）根据增强水的导电性的方法来分析；
（8）根据微粒的性质来分析；
（9）根据图像信息来分析。
【解答】解：（1）仪器A的名称是集气瓶；故答案为：集气瓶；
（2）用H2O2溶液和MnO2制备氧气属于固液常温型，可选择仪器B、F、G组装发生装置，氧气的密度比空气大，可采用向上排空气法来收集氧气，即组装一套氧气发生装置和收集装置所需仪器有A、B、F、G；在实验室中常用大理石或石灰石与稀盐酸反应来制取二氧化碳，该反应属于固液常温型，二氧化碳的密度比空气大，可采用向上排空气法来收集，因此该套装置能用于制取二氧化碳；故答案为：A、B、F、G；能；
（3）若要获得平稳的氧气可以将仪器G换成分液漏斗；故答案为：分液漏斗；
（4）太空舱制氧系统中电源A极产生的是氢气，因此A极是负极；b管内产生的是氧气，氧气具有助燃性，将燃着的蜡烛放入b管收集的气体中，看到燃烧更旺盛；故答案为：负；更旺盛；
（5）水在通电的条件下生成氢气和氧气，化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑，由化学反应的实质可知，反应过程中种类和数目均没有发生变化的微粒是氢原子与氧原子；故答案为：2H2O2H2↑+O2↑；H、O；
（6）由化学方程式2H2O2H2↑+O2↑可知，太空舱制氧过程中消耗的水和生成的氧气的质量关系是（18×2）：32＝9：8；故答案为：A；
（7）在水中加入30%的KOH溶液目的是增强水的导电性；故答案为：增强水的导电性；
（8）温度升高，微粒运动速率加快，化学反应速率变快，反应更充分；故答案为：运动速率加快；
（9）①气泡覆盖在电极表面，阻碍了电极与水的接触面积，使电解反应界面减小，降低了电解效率；故答案为：减小；
②由于超声波振动能减少电极表面的气泡，则超声波振动能提高电解效率；故答案为：超声波振动能减少电极表面的气泡。
【点评】本题主要考查氧气的实验室制取方法、电解水实验等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
23．化学兴趣小组以“助力碳中和”为主题，设计并开展了如下项目式探究活动。
探究一：碳中和
（1）“碳中和”中的“碳”是指 二氧化碳 （填“碳元素”或“二氧化碳”）。
（2）我国政府提出在2060年前实现“碳中和”，下列做法符合“碳中和”理念的是 AC 。
A.植树造林
B.焚烧秸秆
C.节能减排
D.燃放烟花
探究二：碳封存
将CO2注入地壳油气层起到驱油作用，既提高油的采收率，又实现碳封存。
（3）用如图（图1）装置模拟油气田封存CO2，连接A、B装置，将CO2从 b 端（填“a”或“b”）通入装有油的广口瓶中封存，油被压入烧杯中。
探究三：碳捕集
（4）自然界有多种途径吸收CO2，请写出一种自然界吸收二氧化碳的途径： 光合作用 。
（5）化学链燃烧技术可以避免燃料与空气的直接接触，提供了一种低成本的碳捕集方法。某个化学链燃烧过程利用CuO和Cu2O（氧化亚铜）作为载氧体，如图2所示。
①Cu2O中Cu的化合价为 +1 。
②X的主要成分是 N2 （填化学式）。
③相比直接燃烧甲烷，对该技术的评价错误的是 D （填字母）。
A.载氧体可循环利用
B.没有和氧气直接接触，减少爆炸风险
C.有利于分离和回收较纯净的二氧化碳
D.消耗等质量甲烷，参加反应氧气较少
④气体X中O2的体积分数随反应温度的变化情况如图3所示。为了提高氧气利用率，空气反应器中最适宜的反应温度范围是 a （填字母）。
a.800∼900℃
b.900∼1000℃
c.1000∼1100℃
探究四：碳利用
（6）使用催化转化法可以将二氧化碳和水转化为甲烷和氧气，催化剂的催化效率和甲烷的生成速率随温度的变化关系如图4所示。
①催化剂的催化效率受温度影响，最佳的温度约为 250 ℃。
②300∼400℃之间，甲烷生成速率加快的原因可能是 温度越高，分子运动的越快，分子碰撞结合生成甲烷分子的几率增大 。
【分析】（1）“碳中和”中的“碳”是指二氧化碳。
（2）植树造林、节能减排有利于减少二氧化碳的排放。
（3）二氧化碳不溶于油。
（4）光合作用过程中，水和二氧化碳反应生成有机物和氧气。
（5）化合物中元素化合价代数和为零。
（6）根据提供信息可以进行相关方面的判断。
【解答】解：（1）“碳中和”中的“碳”是指二氧化碳。
故答案为：二氧化碳。
（2）我国政府提出在2060年前实现“碳中和”，下列做法符合“碳中和”理念的是植树造林、节能减排。
故答案为：AC。
（3）用如图（图1）装置模拟油气田封存CO2，连接A、B装置，将CO2从b通入装有油的广口瓶中封存，油被压入烧杯中。
故答案为：b。
（4）一种自然界吸收二氧化碳的途径是光合作用，光合作用过程中，水和二氧化碳反应生成有机物和氧气。
故答案为：光合作用。
（5）①Cu2O中氧元素化合价是﹣2，根据化合物中元素化合价代数和为零可知，Cu的化合价为+1。
故答案为：+1。
②X的主要成分是N2。
故答案为：N2。
③A.载氧体可循环利用，该选项正确。
B.没有和氧气直接接触，减少爆炸风险，该选项正确。
C.有利于分离和回收较纯净的二氧化碳，该选项正确。
D.消耗等质量甲烷，参加反应氧气质量相等，该选项不正确。
故答案为：D。
④为了提高氧气利用率，空气反应器中最适宜的反应温度范围是a，是因为该范围内氧气体积分数较小，说明氧气消耗较多。
故答案为：a。
（6）①催化剂的催化效率受温度影响，最佳的温度约为250℃。
故答案为：250。
②300∼400℃之间，甲烷生成速率加快的原因可能是温度越高，分子运动的越快，分子碰撞结合生成甲烷分子的几率增大。
故答案为：温度越高，分子运动的越快，分子碰撞结合生成甲烷分子的几率增大。
【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
24．氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
Ⅰ制取氢气
（1）实验室制氢。实验室常用 锌粒 （填“镁条”或“锌粒”）和稀盐酸制取氢气。
（2）工业上煅烧黄铁矿会产生大气污染物SO2，可通过下列工艺流程制取氢气。
①HI进入膜反应器中发生的化学反应属于 分解反应 。（填基本反应类型）
②该生产流程中可循环利用的物质是 I2 。
③该生产流程的优点不仅可制得氢气和副产品 H2SO4 （填化学式），还可以 处理有害气体SO2，减少污染 。
（3）太阳能发电厂还可以用富余电力电解水制氢，电极上微观粒子的变化情况如图1所示。B电极表面生成H2的过程可描述为 氢离子在B电极上得到电子生成氢气分子 。
Ⅱ储存氢气
（4）碳纳米管（图2）与活性炭均具有疏松多孔的结构，研究表明碳纳米管吸附储氢的能力是活性炭的10倍。碳纳米管吸附储氢属于 物理 变化。
（5）Mg2Cu是一种性价比高、绿色环保的贮氢合金，图3是利用Mg2Cu通过化学反应贮存氢气的新工艺。
资料：a.Mg2Cu在高温下能与氧气反应。
b.吸氢后生成的储氢物质MgH2可通过两种方式释放氢气：
水解法：MgH2+2H2O＝Mg（OH）2+2H2↑；热解法：MgH2Mg+H2↑
①贮氢反应中通入氩气的目的是 防止Mg2Cu被氧化和水解，从而保护合金，使反应更加安全可靠 ；贮氢反应的化学方程式为 2Mg2Cu+3H23MgH2+MgCu2 。
②要释放相同质量的氢气，则利用“水解法”和“热解法”分别消耗的MgH2质量比为 1：2 。
【分析】（1）根据金属的活动性分析；
（2）①根据碘化氢在500℃的条件下，生成碘、氢气分析；
②根据既是反应物也是生成物的物质就是可以循环利用的物质分析；
③根据流程图分析；
（3）根据电解水的原理并结合图示信息进行分析；
（4）根据物理变化的特征进行分析；
（5）①根据氩气的化学性质稳定以及图3进行分析；
②根据水解法与热解法需要MgH2的分子个数比进行分析。
【解答】解：（1）由于镁过于活泼，与酸反应太快，不易控制，所以实验室常用锌粒和稀盐酸制取氢气。
（2）①膜反应器中发生的反应为：碘化氢在500℃的条件下，生成碘、氢气，反应物有1种，生成物有2种，符合“一变多”的特点，属于分解反应；
②流程图中，经过膜反应器生成了碘单质，生成的碘单质又作为反应物进入到反应器中，故可循环利用的物质是碘单质（I2）；
③该生产流程的优点不仅可制得最理想的清洁、高能燃料氢气和副产品硫酸（H2SO4），还可以处理有害气体SO2，减少污染；
（3）太阳能是一种可再生能源，因为它来源于太阳，而太阳的能量是无穷无尽的，在电解水的过程中，B电极是负极，负极上氢离子（H+）得到电子生成氢气（H2），这个过程可以描述为：水分子在电流的作用下被分解为氢离子和氢氧根离子，氢离子在B电极上得到电子生成氢气分子；
（4）碳纳米管与活性炭均具有疏松多孔的结构，这使得它们都具有很强的吸附能力，当它们用于吸附储氢时，只是将氢气分子吸附在表面或孔隙中，并没有改变氢气的化学性质，因此这个过程属于物理变化；
（5）①氩气的化学性质稳定，作保护气，贮氢反应中通入氩气可以排除空气中的氧气和水蒸气，防止Mg2Cu被氧化和水解，从而保护合金，使反应更加安全可靠；图3中贮氢反应的化学方程式为：2Mg2Cu+3H23MgH2+MgCu2；
②根据化学方程式水解法：MgH2+2H2O＝Mg（OH）2+2H2↑；热解法：MgH2Mg+H2↑可以看出，收集相同质量的氢气时，水解法与热解法需要MgH2的分子个数比＝1：2，所以需要的质量比＝（1×26）：（2×26）＝1：2。
故答案为：（1）锌粒；
（2）①分解反应；
②I2；
③H2SO4；处理有害气体SO2，减少污染；
（3）氢离子在B电极上得到电子生成氢气分子；
（4）物理；
（5）①防止Mg2Cu被氧化和水解，从而保护合金，使反应更加安全可靠；2Mg2Cu+3H23MgH2+MgCu2；
②1：2。
【点评】本题主要考查学生运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力，强调了学生整合基本化学知识的能力。
25．金属铁是当今用途最广的金属。学习小组开展以下学习活动。
【活动一】：了解工业炼铁
【设计方案】
为了减少工业炼铁中CO、CO2的排放，小组同学设计了一个低碳行动方案，方案流程示意图如图1：
（1）石灰浆【主要成分为Ca（OH）2】吸收CO2的化学方程式为 Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O 。
（2）图1高炉内反应3的化学方程式为 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 。
（3）该方案的优点 可实现碳酸钙的循环使用 （只答1点即可）。
【活动二】了解工业炼钢
炼钢是以生铁为原料，通入“富氧空气”，以提高其性能，见下图2。
（4）某炼钢厂中生铁和钢的样品中，主要元素的质量分数如上表所示。
炼钢时通入过量氧气的目的是 使生铁中碳充分反应，降低含碳量 ，结合数据及炼钢示意图分析，请在“炼钢示意图”右侧方框内画出组成气体a的微观粒子示意图 （粒子数目不作要求；不考虑空气中其他成分）。
【活动三】探究铁生锈
（5）铁生锈是铁与 氧气、水 同时接触，为了防止铁制品生锈，应采取的措施是 保持铁制品表面洁净、干燥 （写出一种）。
（6）铁锈（Fe2O3•nH2O）中n的值等于多少呢？
小明发现实验室中有一保管不善的铁粉，大部分已经结块成红褐色，为了探究铁锈（Fe2O3•nH2O）的组成，称取一定质量的这种铁粉样品，按如图3所示装置进行实验。
查阅资料：
a.铁锈成分复杂，化学式可简单表示为Fe2O3•nH2O，在加热时会分步反应，首先失去结晶水，其反应可表示为Fe2O3•nH2OFe2O3+nH2O
b.浓硫酸可以吸水，碱石灰可以吸收水和二氧化碳。
①装药品前应先进行的操作是 检查装置气密性 ；
②为了保证实验安全，实验开始时应先 通一氧化碳 ，目的是 排尽装置内的空气，防止一氧化碳和空气混合加热时发生爆炸 ；
③A中的现象是 红棕色固体变成黑色 ；
④请指出该装置中有一处明显不足 未进行尾气处理 ；
【数据处理】B、C中质量不再变化时，B中浓硫酸、C中碱石灰装置质量变化情况如表所示。
⑤计算铁锈（Fe2O3•nH2O）中n的值。（写出计算过程）
【分析】（1）根据二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水来分析解答；
（2）根据一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳来分析解答；
（3）根据流程图来分析解答；
（4）根据通入过量氧气可以使生铁中碳充分反应，降低含碳量来分析解答；根据碳和氧气反应生成二氧化碳来分析解答；
（5）根据铁与氧气、水同时接触来分析解答；
（6）①根据有气体参加反应的实验步骤来分析解答；
②根据一氧化碳的可燃性来分析解答；
③根据一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，氧化铁是红棕色固体，生成的铁粉是黑色来分析解答；
④根据排放的尾气中含有一氧化碳来分析解答；
⑤根据反应的原理和数据来分析解答。
【解答】解：（1）二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O；
（2）图1高炉内反应3是一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
（3）该方案的优点是可实现碳酸钙的循环使用；
（4）生铁中含有碳和铁，炼钢是以生铁为原料，通入“富氧空气”，碳与氧气反应，从而降低其中的碳元素的含量，以提高其性能，因此气体a的成分有氧气和二氧化碳，则气体a的微观粒子示意图为；
（5）铁生锈是铁与氧气、水同时接触，为了防止铁制品生锈，应采取的措施是保持铁制品表面洁净、干燥、刷漆、涂油；
（6）①为了防止装置漏气，装药品前应先进行的操作是检查装置气密性；
②为了保证实验安全，实验开始时应先通一氧化碳，目的是排尽装置内的空气，防止一氧化碳和空气混合加热时发生爆炸；
③一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，氧化铁是红棕色固体，生成的铁粉是黑色，则A中的现象是红棕色固体变成黑色；
④该装置中有一处明显不足，即未进行尾气处理，会导致一氧化碳扩散到空气中污染环境；
⑤B中浓硫酸能吸收水分，C中碱石灰能吸收二氧化碳，反应生成水的质量为105.4g﹣100g＝5.4g，反应生成二氧化碳质量为163.2g﹣150g＝13.2g；
设氧化铁的质量为x，
3CO+Fe2O32Fe+3CO2
160 132
x 13.2g
＝
x＝16g
根据题意有160：18n＝16g：5.4g，则n＝3。
故答案为：（1）Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O；
（2）3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
（3）可实现碳酸钙的循环使用；
（4）使生铁中碳充分反应，降低含碳量；；
（5）氧气、水；保持铁制品表面洁净、干燥（合理即可）；
（6）①检查装置气密性；
②通一氧化碳；排尽装置内的空气，防止一氧化碳和空气混合加热时发生爆炸；
③红棕色固体变成黑色；
④未进行尾气处理；
⑤3。
【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
Fe
C
生铁
95.94%
3.52%
钢
98.97%
0.45%
反应前（g）
反应后（g）
B
100
105.4
C
150
163.2
Fe
C
生铁
95.94%
3.52%
钢
98.97%
0.45%
反应前（g）
反应后（g）
B
100
105.4
C
150
163.2