2025年江苏省扬州市梅岭集团中考一模化学试题

这是一份2025年江苏省扬州市梅岭集团中考一模化学试题，共9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。
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 F-19 Na-23 Ar-40 Ca-40
一、单项选择题：共20题，每题2分，共40分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 我国力争在2060年前实现“碳中和”。“碳中和”中的“碳”是指
A. 碳原子B. 碳元素C. 二氧化碳D. 含碳燃料
【答案】C
【解析】
【详解】“碳中和”是指某个地区在一定时间内，人类活动直接和间接排放的碳总量，与通过植树造林、工业固碳等方式吸收的碳总量相互抵消，实现碳“净零排放”，这里的“碳”指的是二氧化碳。故选C。
2. 下列过程只发生物理变化的是
A. 食物腐败B. 滴水成冰C. 生石灰溶于水D. 酒精燃烧
【答案】B
【解析】
【详解】A、食物腐败过程发生缓慢氧化，有新物质生成，发生化学变化。不符合题意；
B、滴水成冰是水的状态改变，没有新物质生成，发生物理变化。符合题意；
C、生石灰溶于水，生石灰和水反应生成氢氧化钙，发生化学变化。不符合题意；
D、酒精燃烧生成二氧化碳和水，发生化学变化。不符合题意；
故选B。
3. LiBH4可作储氢材料，其制备反应为：2LiH+B2H6=2LiBH4，该反应的类型是
A. 化合反应B. 分解反应C. 置换反应D. 复分解反应
【答案】A
【解析】
【详解】LiBH4可作储氢材料，其制备反应为：2LiH+B2H6=2LiBH4，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，故选A。
4. 下列说法正确的是
A. 家用电器着火时，立即用水浇灭
B. 向硬水中加少量肥皂水，搅拌，出现大量泡沫
C. 逃离火灾现场时，用湿毛巾捂住口鼻，并尽量贴近地面
D. 稀释浓硫酸时，将水直接倒入盛有浓硫酸的烧杯中
【答案】C
【解析】
【详解】A. 电器着火时用水灭火可能导致触电或火势扩大，应先切断电源再用干粉灭火器扑灭。选项错误；
B. 硬水含较多钙镁离子，与肥皂反应会生成沉淀（浮渣），泡沫较少。软水才会产生大量泡沫。选项错误；
C. 湿毛巾可过滤烟雾，贴近地面能避免吸入高温有毒气体（烟雾通常上升）。选项正确；
D. 应遵循“酸入水”原则，将浓硫酸缓慢倒入水中并搅拌。反之会导致液体飞溅（浓硫酸遇水放热剧烈）。选项错误。
故选C。
5. PbO2可作电极材料，其属于
A. 氧化物B. 酸C. 碱D. 盐
【答案】A
【解析】
【详解】PbO2是含有两种元素，且其中一种是氧元素的化合物，属于氧化物。故选A。
6. 反应Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2H2O+2NH3↑可制备少量氨气，下列化学用语表示不正确的是
A. 氮元素：NB. 2个氨分子：2NH3
C. 钙离子：Ca2+D. 氢氧根离子：OH
【答案】D
【解析】
【详解】A、N是氮的元素符号，能表示氮元素，选项正确；
B、由分子构成的物质，用化学式表示分子，表示多个分子就在化学式前加上相应数字，故2故氨分子表示为2NH3，选项正确；
C、钙离子带两个单位正电荷，离子符号的书写，将数字和正负号标在元素符号的右上角，先写数字，后标正负号，数值为1，省略不写，故钙离子表示为Ca2+，选项正确；
D、氢氧根离子带一个单位负电荷，离子符号为OH-，选项错误；
故选D。
7. 2024年“中国水周”的主题为“精打细算用好水资源，从严从细管好水资源”。下列说法正确的是
A. 冰水是混合物
B. 水是一种重要的溶剂
C. 无色无味的工业废水可直接排放
D. 经沉降、过滤后的河水可直接饮用
【答案】B
【解析】
【详解】A、冰水由固态水（冰）和液态水组成，属于同一种物质的不同状态，因此冰水是纯净物，故说法错误；
B、水能溶解多种物质，是常见的溶剂，故说法正确；
C、工业废水即使无色无味也可能含重金属、化学污染物等，需处理达标后才能排放，直接排放会污染环境，故说法错误；
D、沉降、过滤仅去除悬浮杂质，无法杀灭微生物或去除可溶有害物质，需消毒等进一步处理才能饮用，故说法错误。
故选B。
8. 制热地板(如图所示)是以木质地板为载体，用电能制热。制热地板属于
A. 金属材料B. 无机非金属材料
C. 合成材料D. 复合材料
【答案】D
【解析】
【详解】制热地板是以木质地板为载体，用电能制热。木质地板属于天然材料，而制热地板结合了木质地板和电热元件，因此它属于复合材料。故选D。
9. 黑火药的爆炸反应为：2KNO3+S+3CX+N2↑+3CO2↑。X的化学式为
A. K2OB. K2SC. K2SO3D. CS2
【答案】B
【解析】
【详解】根据质量守恒定律，反应前后原子的种类、数目不变，反应前K、N、O、S、C的原子个数分别为2、2、6、1、3，反应后K、N、O、S、C的原子个数分别为0、2、6、0、3，则X中含有2个钾原子和1个硫原子，X的化学式为K2S，故选B。
10. 下列物质的性质和用途对应关系正确的是
A. 石墨能导电，可用作润滑剂
B. 镁是银白色金属，可用于制作烟花
C. 一氧化碳难溶于水，可用于高炉炼铁
D. 熟石灰呈碱性，可用于改良酸性土壤
【答案】D
【解析】
【详解】A、石墨能导电，这一性质对应的用途是作电极等；而石墨用作润滑剂是因为其具有滑腻感，该选项错误；
B、镁可用于制作烟花，是因为镁燃烧时发出耀眼白光，并非因为它是银白色金属，该选项错误；
C、一氧化碳用于高炉炼铁，是利用其还原性，能将铁矿石中的铁还原出来，而不是因为难溶于水，该选项错误；
D、熟石灰[氢氧化钙，Ca(OH)2 ]呈碱性，能与酸性土壤中的酸性物质发生中和反应，所以可用于改良酸性土壤，该选项正确。
故选D。
11. Cu2O可应用于太阳能电池领域。Cu2O中铜元素的化合价为
A. +1B. +2C. -1D. -2
【答案】A
【解析】
【详解】Cu2O中氧元素的化合价为-2价，根据化合物中正负化合价代数为0，则铜元素的化合价为+1，故选A。
12. X和Y是生活中的常见物质，它们都能在空气中燃烧。下列说法不正确的是
A. X、Y在足量纯氧中燃烧，都只生成CO2，说明X、Y的组成元素相同
B. X在催化剂、高温、高压下可转化为Y，说明物质转化需要一定的条件
C. 常温下，X、Y都能在空气中稳定存在，说明燃烧需要一定的条件
D. X硬度大、Y质软，这分别与X、Y的结构有关
【答案】A
【解析】
【详解】A、X、Y在足量纯氧中燃烧，都只生成CO2，X、Y的组成元素不一定相同，如C、CO在氧气燃烧后都只生成二氧化碳，它们的组成元素不相同，故选项说法不正确；
B、X在催化剂、高温、高压下可转化为Y，说明两种物质之间的转化需要一定的条件，故选项说法正确；
C、常温下，X、Y都能在空气中稳定存在，即常温下不能燃烧，需要外部条件（如点燃）才能燃烧，故选项说法正确；
D、金刚石（硬度大）和石墨（质软），两者物理性质存在差异，与内部的结构有关，故选项说法正确。
故选A。
13. 实验室用NaCl固体配制50g溶质质量分数为15%的溶液，下列做法正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A、取用固体粉末状药品时，瓶塞要倒放，应用药匙取用，不能用手接触药品；图中瓶塞没有倒放，故图示操作不正确；
B、托盘天平的使用要遵循“左物右码”的原则，图中药品与砝码的位置放反了，故图示操作不正确；
C、量筒读数时视线要与量筒内液体凹液面的最低处保持水平，故图示操作正确；
D、量筒的作用是量度液体体积，不能用于溶解固体，故图示操作不正确。
故选C。
14. 下列实验操作能达到实验目的的是
A. 常温下，在实验室用铜片和稀盐酸反应制备氢气
B. 除去CO2中少量的HCl，将混合气体通过NaOH溶液
C. 用燃着的木条检验CO2是否具有可燃性
D. 将CO2通入无色酚酞试液中判断CO2水溶液的酸碱性
【答案】C
【解析】
【详解】A、铜在金属活动性顺序中位于氢之后，不能与稀盐酸反应生成氢气，故无法达到实验目的；
B、NaOH不仅会吸收HCl，也会与CO2反应，原物质被除去，不符合除杂原则，故无法达到实验目的；
C、燃着的木条接近二氧化碳没有引燃二氧化碳，说明二氧化碳没有可燃性。伸入二氧化碳后熄灭，说明二氧化碳不支持燃烧，故能达到实验目的；
D、CO2溶于水生成碳酸（H2CO3），使溶液呈弱酸性。酚酞在酸性或中性溶液中无色，在碱性溶液中呈红色。酚酞不变色，无法确定二氧化碳水溶液是中性还是酸性，故无法达到实验目的。
故选C。
15. 用化学思维去认识世界，下列说法正确的是
A. 铜片在空气中加热后质量增加，可推出化学反应不一定都遵循质量守恒定律
B. 50mL酒精和50mL水混合后体积小于100mL，说明分子间存在空隙
C. 氯化钠由钠离子和氯离子构成，可推出物质都是由离子构成的
D. 探究Fe和Cu的金属活动性，可将洁净的铁丝和铜丝分别伸入AgNO3溶液中
【答案】B
【解析】
【详解】A、铜片在空气中加热，是铜（Cu）和氧气（O2）发生反应生成氧化铜（CuO），根据质量守恒定律，参加反应的铜和氧气的质量总和等于反应后生成氧化铜的质量，所以质量增加是因为有氧气参加反应，化学反应都遵循质量守恒定律，该选项错误；
B、50mL 酒精和 50mL 水混合后体积小于 100mL ，是因为分子之间有间隔，一部分水分子和酒精分子会互相占据分子之间的间隔，该选项正确；
C、氯化钠由钠离子和氯离子构成，但物质不都是由离子构成的，例如氧气由氧分子构成，铁由铁原子构成等，该选项错误；
D、将洁净的铁丝和铜丝分别伸入AgNO3溶液中，铁和铜都能置换出硝酸银中的银，说明铁和铜的活动性都比银强，但无法比较铁和铜之间的金属活动性强弱，该选项错误。
故选B。
阅读下列材料，完成下面小题。
我国科学家侯德榜创造了“联合制碱法”。向饱和食盐水中先后通入氨气和二氧化碳，反应为：NaCl+H2O+CO2+NH3=NaHCO3↓+NH4Cl，过滤得NaHCO3，NaHCO3加热分解得到Na2CO3、H2O和CO2。
16. 下列说法不正确的是
A. 副产物NH4Cl可以作氮肥
B. 过滤可将NaHCO3固体和NH4Cl溶液分离
C. 过滤后的溶质只有NH4Cl
D. CO2可循环使用
17. 已知、和三种物质的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 的溶解度比的溶解度大
B. P点时和溶液中溶质的质量分数相等
C. 时的溶解度最小，所以生成的能从饱和溶液中析出
D. 分别将和的溶液从降温到，析出晶体更多的一定是
【答案】16. C 17. C
【解析】
【16题详解】
A、副产物NH4Cl一种氮肥，可用作肥料，故说法正确；
B、过滤可将NaHCO3固体和NH4Cl溶液分离，故说法正确；
C、溶液B中溶质不只有NaCl，含有氯化铵，故说法错误；
D、根据NaHCO3加热分解得到Na2CO3、H2O和CO2和NaCl+H2O+CO2+NH3=NaHCO3↓+NH4Cl可知，CO2可循环使用，故说法正确；
故选C；
【17题详解】
A、在比较物质的溶解度时，需要指明温度，温度不能确定，溶解度大小也不能确定，故选项说法错误；
B、P点是氯化铵和氯化钠溶解度曲线的交点，P点的含义是该温度下两物质的溶解度相等，是两饱和溶液中溶质的质量分数相等，故选项说法错误；
C、通过分析溶解度曲线可知，20℃时，NaHCO3在水中的溶解度比NH4Cl、NaCl要小的多，所以实验中碳酸氢钠能够从溶液中结晶析出较多晶体，故选项说法正确；
D、分别将和的溶液从降温到，选项说法没有指明溶液的状态和质量，无法确定析出晶体的多少，故选项说法错误；
故选C。
阅读下列材料，完成下面小题。
人类使用金属先后经历了“青铜”时代、“铁器”时代。青铜是铜、锡合金。磁铁矿是早期司南的材料，铝材料到近代才开始大量使用。绿矾()是自然界的一种矿石。《天工开物》记载中国很早就能焙烧绿矾制备铁红(主要成分是)。铁红颜色鲜艳，稳定无毒，是中国传统红色颜料的重要着色剂。一种口服抗贫血药——硫酸亚铁片主要成分为，常在药片表面包裹着糖衣，否则暴露在空气中易转化成碱式硫酸铁[化学式为]而失效。
18. 下列说法不正确的是
A. 铝材料到近代才开始大量使用是由于铝在地壳中含量低
B. 青铜的硬度比纯铜更大
C. 以焦炭、空气、铁矿石、石灰石为原料在高温下可获得生铁
D. 在实验室，溶液必须密封保存
19. 下列说法正确的是
A. 铁锈疏松多孔，生铁有较强的抗腐蚀性
B. 铜、氧气、水三者可形成铜绿
C. 不能与稀硫酸发生反应
D. 铝表面易形成致密的氧化膜，铝有较强的抗腐蚀性
【答案】18. A 19. D
【解析】
【18题详解】
A、铝是地壳中含量最高的金属元素，但近代才大量使用是因为铝的冶炼技术（电解法）直到近代才成熟，而非含量低，故说法错误；
B、合金的硬度比纯金属更大，所以青铜的硬度比纯铜更大，故说法正确；
C、焦炭在高炉中生成CO还原铁矿石，石灰石用于除杂，最终得到生铁，故说法正确；
D、FeSO4溶液易被氧化，需密封保存，故说法正确；
故选A；
【19题详解】
A、铁锈疏松多孔，更易吸收水分，无法保护内部金属，生铁抗腐蚀性差，故说法错误；
B、铜在潮湿的空气中也能“生锈”形成铜绿，铜绿的主要成分为Cu2（OH）2CO3，由此可以推测：铜“生锈”过程中，参与反应的物质有铜、氧气、水和二氧化碳，故说法错误；
C、Fe(OH)SO4含OH⁻，可与稀硫酸发生反应，故说法错误；
D、铝在空气中表面易形成致密的氧化膜，可以阻止铝进一步氧化，所以铝有较强的抗腐蚀性，故说法正确；
故选D。
20. 某种利用太阳能制氢的过程如图所示。下列说法正确的是
A. 反应Ⅱ中H元素的化合价没有发生变化
B. 整个过程实现了化学能转化为太阳能
C. 反应Ⅰ和反应Ⅱ都属于分解反应
D. 总反应的化学方程式为
【答案】D
【解析】
【详解】A、根据可知，氢元素的化合价有变化，即水中氢元素由+1价变为氢气（单质中元素为0价）中氢元素0价，故说法错误；
B、由分析可知，整个过程是将太阳能转化为化学能，故说法错误；
C、反应Ⅰ是，符合一变多的特点，属于分解反应；反应Ⅱ是，反应物有两种，不是分解反应，故说法错误；
D、由反应Ⅰ是和反应Ⅱ是可推出总反应化学方程式为：，故说法正确。
故选D。
二、非选择题：共5题，共60分。
21. 化学与生活息息相关。
扬州西安丰卜页采用当地独特的富含锶元素的水源，经“浸、磨、滤、煮、卤、浇、榨”等工序制作而成。其中“卤”是指在豆浆中加入石膏。
（1）锶是一种非常活泼的金属，水源中的锶元素以___________存在(填“分子”或“离子”)。
（2）石膏的组成为二水合硫酸钙，其化学式为___________。
扬州核桃乌菜富含膳食纤维及维生素A等。
（3）用食用油烹调核桃乌菜有利于维生素A被人体吸收。相同温度下，维生素A在食用油中的溶解度比在水中的___________(填“大”或“小”)。
（4）热的纯碱溶液可以去除餐具上的油污。常温下，10%的纯碱溶液的pH约为10.测量纯碱溶液pH的实验方法是___________。
（5）下列关于维生素A()的说法正确的是___________(填字母)。
A. 属于有机化合物B. 需密封保存
C. 含有51个原子D. C、H、O三种元素的质量比为20：30：1
扬州电缆助力北京冬奥。
（6）一种电缆的主要成分是铜。铜可由铁与硫酸铜溶液制得，反应的化学方程式为___________。
（7）聚氯乙烯可作为电缆保护层，其完全燃烧生成CO2、H2O和HCl，聚氯乙烯中一定含有___________元素。
【答案】（1）离子 （2）CaSO4·2H2O
（3）大 （4）用玻璃棒蘸取少量待测液滴在pH试纸上，将试纸显示的颜色与标准比色卡对照，读出pH值 （5）AB
（6）Fe+CuSO4═Cu+FeSO4
（7）H、C和Cl##氢、碳和氯)
【解析】
【小问1详解】
锶是一种非常活泼的金属，在化合物中常以离子形式存在，所以水源中的锶元素以离子存在；
【小问2详解】
硫酸钙中钙元素显+2价，硫酸根显−2价，二水合硫酸钙即含有两个结晶水，其化学式为CaSO4·2H2O；
【小问3详解】
用食用油烹调核桃乌菜有利于维生素 A 被人体吸收，说明维生素 A 易溶于油，所以相同温度下，维生素 A 在食用油中的溶解度比在水中的大。
【小问4详解】
测量纯碱溶液pH的实验方法是用玻璃棒蘸取少量待测液滴在pH试纸上，将试纸显示的颜色与标准比色卡对照，读出pH值；
【小问5详解】
A、维生素A是含碳元素的化合物，属于有机化合物，正确；
B、维生素A易被氧化等，所以需密封保存，B 正确；
C、一个维生素A分子含有20+30+1=51个原子，不能说维生素A含有51个原子，错误；
D、维生素A中C、H、O三种元素的质量比=(12×20):(1×30):16=120:15:8，不是20:30:1， 错误。
故选AB。
【小问6详解】
铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；
【小问7详解】
根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变。聚氯乙烯完全燃烧生成CO2、H2O和HCl，因为生成了HCl，所以聚氯乙烯中一定含有C、H、Cl元素。
22. 水是一种宝贵的资源。
（1）水体中的有色物质可用活性炭的___________作用除去，因为活性炭具有疏松多孔的结构。
（2）水体中有大量___________(写一种元素元素符号)元素进入会造成水体富营养化，水中溶解的气体___________(填化学式)含量下降，会导致鱼类死亡。
（3）水生植物在污水净化中起着较大作用，其通过___________作用释放出O2，除去根系周围的沉降物。
（4）水体中的在纳米铁粉的作用下能转化为一种不助燃的单质气体，其化学式为___________；也可能生成一种相对分子质量为32的氮氢化合物，其化学式为___________。一定条件下，FeSO4、NaBH4与H2O反应生成纳米铁粉(Fe)、H3BO3、Na2SO4和一种可燃性气体单质，该反应的化学方程式为___________。纳米铁粉的洗涤、烘干均需在N2保护下进行，原因是___________。相同条件下，纳米铁粉与普通铁粉去除的效果如图所示，纳米铁粉的去除效果明显优于普通铁粉的原因是___________。
【答案】（1）吸附 （2） ①. N##P ②. O2
（3）光合 （4） ①. N2 ②. N2H4 ③. ④. 防止纳米铁粉与空气中的O2反应 ⑤. 纳米铁粉的表面积更大，反应更快
【解析】
小问1详解】
由于活性炭具有疏松多孔的结构，具有吸附性，所以水体中的有色物质可用活性炭的吸附作用除去。故填：吸附。
【小问2详解】
水体富营养化是指在人类活动的影响下，生物所需的氮、磷等营养物质大量进入水体，所以水体中有大量氮、磷元素进入会造成水体富营养化；氧气能供给呼吸，所以水中溶解的氧气含量下降，会导致鱼类死亡。故填：N或P；O2。
【小问3详解】
由于光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，所以水生植物在污水净化中起着较大作用，其通过光合作用释放氧气，除去根系周围的沉降物。故填：光合。
【小问4详解】
由于氮气不燃烧不支持燃烧，所以水体中的在纳米铁粉的作用下能转化为一种不助燃的单质气体，即氮气，化学式为N2；
由于氮氢化合物N2H4相对分子质量=14×2+1×4=32，该氮氢化合物的化学式为N2H4。
一定条件下，FeSO4、NaBH4与H2O反应生成纳米铁粉(Fe)、H3BO3、Na2SO4和一种可燃性气体单质，根据质量守恒定律可知，可燃性气体单质为氢气，所以该反应的化学方程式为。
为防止纳米铁粉与空气中的氧气反应，纳米铁粉的洗涤、烘干均需在氮气保护下进行；由于纳米铁粉的表面积更大，反应更快，所以据图可知，纳米铁粉的去除效果明显优于普通铁粉。故填：N2；N2H4；；防止纳米铁粉与空气中的氧气反应；纳米铁粉的表面积更大，反应更快。
23. 氢能是一种清洁能源，氢气的制备方法受到广泛的关注和研究。
(一)实验室用锌粒和稀硫酸反应制取H2.
（1）反应的化学方程式为___________。
（2）下列仪器中，制备并收集H2时不需要选用的是___________(填字母)，仪器M的名称为___________。
(二)暗发酵制氢是生物制氢的一种方法，温度在40-60℃为宜。扬州地区主要粮食作物为小麦和水稻，小麦和水稻的秸秆中木质素紧密包围纤维素，纤维素在暗发酵细菌和酶的作用下先转化为葡萄糖，葡萄糖再转化为甲酸、乙醇等，最后转化为氢气。
Ⅰ．用小麦和水稻的秸秆为发酵物进行暗发酵制氢实验，产氢量和能量转化率如表所示。
（3）由表可知，与小麦秸秆相比，水稻秸秆作为发酵物的优点是___________；小麦秸秆暗发酵产氢量低的原因是___________。
（4）甲酸(HCOOH)在氢化酶的催化下生成CO2和H2反应的化学方程式为___________。
Ⅱ．为了探究影响水稻秸秆暗发酵制氢的因素，进行以下实验，装置如图所示。
①实验1，向三个锥形瓶中分别加入5g水稻秸秆、一定质量的酶，一定温度下，初始pH设置为4.5、5.5和6.5，加入产氢培养基溶液使最终的发酵体积为200mL。每隔一段时间抽取发酵液的代谢产物进行检测，得到累积产氢量[V(H2)]与时间的关系如图所示。
（5）设计实验1的目的是___________。
②温度能影响酶和微生物的活性以及反应的快慢。
（6）为了确定水稻秸秆暗发酵制氢的最佳温度，请参照实验1，设计实验2的方案为___________。
③发酵物的能量转化效率(E)计算公式为：
已知：。
（7）实验1的初始pH设置为6.5时，水稻秸秆的E=___________。
(三)未来制氢的方向是利用地球上普遍存在的太阳能和水制氢。
光催化分解制是目前研究的热点之一，它利用半导体材料作催化剂，其原理如图所示。
（8）该方法与电解制相比有优点也有不足，选择其中一个视角，写出一点：___________。
【答案】（1）
（2） ①. B ②. 分液漏斗
（3） ①. 水稻秸秆产氢量高、能量转化率高、木质素含量低 ②. 小麦秸秆中木质素含量高，将纤维素紧密包围着，阻碍纤维素与酶之间的接触，抑制了小麦秸秆的水解
（4）
（5）探究pH对水稻秸秆暗发酵产氢量的影响
（6）向三个锥形瓶中分别加入5g水稻秸秆、一定质量的酶，初始pH为5.5，设置温度为40℃、45℃、50℃(或40℃、50℃、60℃)，加入产氢培养基溶液使最终的发酵体积为200mL。每隔一段时间抽取发酵液的代谢产物进行检测，根据累积产氢量V(H2)确定水稻秸秆暗发酵制氢的最佳温度。[或保持与实验1相同条件下，初始pH为5.5，设置温度为40℃、45℃、50℃(或40℃、50℃、60℃)时，根据累积产氢量V(H2)确定水稻秸秆暗发酵制氢的最佳温度]
（7）4.8% （8）利用太阳能，降低能耗和成本等##产物中H2和O2混合在一起易发生爆炸（合理即可）
【解析】
【小问1详解】
锌与稀硫酸发生置换反应，生成硫酸锌和氢气，化学方程式为。
【小问2详解】
实验室用锌粒和稀硫酸反应制取氢气，属于固液不加热型反应，发生装置选 D；氢气难溶于水，可用排水法收集，可用 A、C 组成收集装置，使用 E 连接发生装置与收集装置，不需要选用的仪器是 B；
仪器M是分液漏斗，可用于控制液体滴加速度。
【小问3详解】
从表格数据可知，水稻秸秆产氢量446mL大于小麦秸秆的292mL ，能量转化率6.1%大于小麦秸秆的5.2%，水稻秸秆的木质素含量17.3%低于小麦秸秆木质素含量22.1%；
小麦秸秆暗发酵产氢量低的原因是：小麦秸秆中木质素含量高，将纤维素紧密包围着，阻碍纤维素与酶之间的接触，抑制了小麦秸秆的水解。
【小问4详解】
根据题目所给信息，甲酸在氢化酶催化下分解生成二氧化碳和氢气，化学方程式为。
【小问5详解】
实验 1 中其他条件相同，只有初始pH不同，通过检测累积产氢量与时间关系，目的是探究初始pH对水稻秸秆暗发酵产氢量的影响。
【小问6详解】
确定水稻秸秆暗发酵制氢的最佳温度，则实验变量是温度，实验 2 的方案可以是：向三个锥形瓶中分别加入5g水稻秸秆、一定质量的酶，初始pH为5.5，设置温度为40℃、45℃、50℃(或40℃、50℃、60℃)，加入产氢培养基溶液使最终的发酵体积为200mL。每隔一段时间抽取发酵液的代谢产物进行检测，根据累积产氢量V(H2)确定水稻秸秆暗发酵制氢的最佳温度。[或保持与实验1相同条件下，初始pH为5.5，设置温度为40℃、45℃、50℃(或40℃、50℃、60℃)时，根据累积产氢量V(H2)确定水稻秸秆暗发酵制氢的最佳温度]
【小问7详解】
由图知初始pH=6.5时，累积产氢量V(H2​)=360mL ，水稻秸秆质量m=5g ，则能量转化效率。
【小问8详解】
光催化分解水制氢利用太阳能，相比电解水消耗电能更节能；但光催化目前可能存在催化剂效率低、反应条件要求高等不足，同时产物中H2和O2混合在一起易发生爆炸。
24. 氮气是一种重要的资源。
(一)氮气的制备(已知氧气沸点为-183℃，氮气沸点为-196℃)
Ⅰ．分离液态空气法：净化后的空气经压缩、冷却后得到液态空气，加热液态空气，利用氮气、氧气沸点不同，将空气成分进行分离。
Ⅱ．变压吸附法：分子筛是一种内部分布有均匀微小孔径的固体，利用氮气、氧气分子的直径大小及在分子筛表面的扩散速度不同，将空气成分进行分离。测得某种分子筛对空气中氮气、氧气的吸附容量(每克分子筛吸附气体的最大体积)随压强的变化如图所示。
（1）空气中的氮气主要由氮-15和氮-14两种原子组成。氮-15和氮-14都属于氮元素，是因为它们的原子具有相同的___________(填字母)
A. 质子数B. 相对原子质量
（2）已知作为相对原子质量基准的1个碳原子的质量为akg，1个氮15的质量为bkg，则氮-15的相对原子质量为___________。
（3）从构成物质的微观粒子视角分析，空气液化过程中，发生变化的是___________。分离液态空气法首先得到的气体是___________，分离液态空气法从空气中得到的氮气的密度(1.2572g·L-1)与纯氮气的密度(1.25087g·L-1)之间存在微小的差异，原因是___________。
（4）该分子筛对___________吸附能力更强(选填“氮气”或“氧气”)；吸附后，释放出该气体的方法为___________。
(二)氮气的利用
（5）保护气：气体的浓度较低时，使用ppm(百万分数)表示更方便。例如1000000个分子有393个二氧化碳分子，则CO2的浓度为393ppm。制药用氮气中，CO2的浓度须低于0.0005%或___________ppm。
（6）人工增雨剂：液氮(液态氮气)是常使用的人工增雨剂，可以使云中的水分子形成大量冰晶，促进云滴迅速凝结，形成降雨。液氮可作为人工增雨剂的原理是___________。有人提出“播撒液氮，会污染环境。”请说出你的观点和理由：___________。
（7）合成氨气：氮气合成氨气的过程可用微观粒子示意图表示反应前后物质的变化，下图中画出反应前物质的微观粒子示意图___________。
【答案】（1）A （2）
（3） ①. 分子间的间隔 ②. 氮气##N2 ③. 获得的氮气中混有密度较大的稀有气体（合理即可）
（4） ①. 氮气 ②. 减压（合理即可）
（5）5 （6） ①. 液氮汽化大量吸热，使水分子形成大量冰晶 ②. 错误；氮气是空气的主要成分之一（合理即可）
（7）
【解析】
【小问1详解】
质子数相同的一类原子称为元素，质子数决定元素的种类，故选A；
【小问2详解】
氮-15相对原子质量为：；
【小问3详解】
空气由气态变为液态的过程中，分子的种类不变，分子之间的间隔变小了；
分离液态空气时，利用了液氮和液氧的沸点不同，液氮的沸点低，故首先得到的气体是氮气；
将所得氮气干燥后测得其密度比相同条件下纯净的氮气的密度略大，产生这一现象的可能原因是获得的氮气中混有密度较大的稀有气体；
【小问4详解】
由图可知，分子筛对氮气的相对吸附量最大；
由图可知，压强越大，相对吸附量越大，则要减弱碳分子筛的吸附能力，可采取的方法是减小压强；
【小问5详解】
浓度0.0005%的二氧化碳中含有二氧化碳分子的个数为：，即5 ppm；
【小问6详解】
液氮汽化吸热，使周围的温度降低，使水分子形成大量冰晶；
由于液氮汽化和干冰升华后分别成为氮气和二氧化碳，都是空气的成分，不会污染环境，所以说向云中播撒液氮、干冰，不会污染环境；
【小问7详解】
反应后的图中有：2个NH3、1个N2，根据可推出反应前应有：2个N2、3个H2，如图。
25. 臭氧(O3)广泛应用于废气处理。
（1）反应3O22O3可将O2转化为O3，O2和O3沸点相差较大，通过液化的方法可获得纯度较高的O3.液化时会___________能量(填“吸收”或“释放”)。
（2）将O3通入含KI的溶液中，生成KOH、I2和O2，且生成的I2和O2的分子个数比为1：1，该反应的化学方程式为___________。向反应后的溶液中依次加入足量硫酸、淀粉溶液后，溶液变___________色。
（3）在催化剂作用下，O3能与SO2发生置换反应生成SO3，该反应的化学方程式为___________，反应后的含硫气体可用碱液吸收。研究发现，纯水也有一定的SO2去除能力，其原因是___________。
（4）NO难以被Ca(OH)2浆液吸收。利用O3与NO发生反应NO+O3NO2+O2，NO2易被Ca(OH)2浆液吸收。2O33O2，O3残留率与温度的关系如图1所示。图2中甲装置NO的去除率低于乙装置，原因是___________。其他条件相同，甲装置中150℃时NO的去除率低于90℃，原因是___________。
（5）160gO2中有10%O2参与反应：3O22O3，计算生成的O3质量(写出计算过程)。
【答案】（1）释放 （2） ①. O3+2KI+H2O=2KOH+I2+O2 ②. 蓝
（3） ①. O3+SO2O2+SO3 ②. SO2溶于水并能与水反应
（4） ①. O3和烟气混合不充分，反应不充分 ②. O3溶解度减小，O3分解
（5）
化学反应前后元素的种类不变，则参加反应的氧气中氧元素质量与生成的臭氧中氧元素质量相等。
参加反应的氧气的质量为160g×10%=16g
所以生成的臭氧的质量为16g。
答：生成的臭氧的质量为16g。
【解析】
【小问1详解】
液化过程会释放热量。
【小问2详解】
化学反应前后原子的种类和数目不变，反应物是O3、KI、H2O（生成物中有氢元素）、生成KOH、I2和O2，且生成的I2和O2的分子个数比为1：1，则反应的化学方程式为O3+2KI+H2O=2KOH+I2+O2。（假设I2的化学计量数为1，则O2的化学计量数为1，碘原子守恒则KI化学计量数为2，钾原子守恒则KOH前化学计量数为2，氢原子守恒则H2O化学计量数为1，氧原子守恒，反应前后相差2+2-1=3，则O3化学计量数为1)。
碘单质遇淡粉变蓝，所以溶液变为蓝色。
【小问3详解】
在催化剂作用下，O3能与SO2发生置换反应生成SO3，置换反应是单质和化合物反应生成单质和化合物的反应，则还有氧气生成，该反应的化学方程式为O3+SO2O2+SO3；
二氧化硫溶于水并能和水反应，所以纯水也有一定的SO2去除能。
【小问4详解】
甲、乙装置区别是甲分开通入烟气和臭氧，乙混合通入烟气和臭氧。反应物接触面积越大，反应越快越充分，所以图2中甲装置NO的去除率低于乙装置，原因是O3和烟气混合不充分，反应不充分。
从图1可知，温度越高，臭氧残留率越低。臭氧加热会分解为氧气，温度越高气体的溶解度越低。所以其他条件相同，甲装置中150℃时NO的去除率低于90℃，原因是O3溶解度减小，O3分解。
【小问5详解】
见答案。发酵物
木质素/%
产氢量/mL
能量转化率/%
小麦秸秆
22.1
292
5.2
水稻秸秆
17.3
446
6.1