2024年中考化学真题分类汇编（全国通用）专题19 主题项目式选择题与科普阅读题（第01期）（解析版）

这是一份2024年中考化学真题分类汇编（全国通用）专题19 主题项目式选择题与科普阅读题（第01期）（解析版），共75页。试卷主要包含了有关该反应的说法，正确的是，糯米的主要成分是淀粉，淀粉属于，的说法，正确的是，下列过程中主要涉及化学变化的是， 2 Na + Cl2↑，下列物质中属于氧化物的是等内容，欢迎下载使用。

考点01 主题项目式选择题
考点02 主题项目式非选择题
考点03 科普阅读题
考点1 主题项目式选择题
阅读下列材料，完成第1～2题。
杭州亚运会开幕式主火炬的燃料——“零碳甲醇（CH3OH）”备受瞩目，这是全球首次对“零碳甲醇”的实践应用。目前，该燃料已广泛应用在船舶、汽车等领域。“零碳甲醇”是利用焦炉气中的副产品氧气和从工业尾气中捕捉的二氧化碳在一种纳米催化剂的作用下反应得到的，其微观示意图如图。
1．（2024安徽，8）有关该反应的说法，正确的是
A．反应物均为单质 B．丁的化学式为H2O
C．参加反应的甲与乙的质量比为3∶1 D．反应前后“纳米催化剂”的性质不变
【答案】B
【解析】反应物是氢气和二氧化碳，二氧化碳是由碳、氧元素组成的纯净物，是化合物，A错误；化学反应前后原子的种类和数目不变。反应前后C、H、O 原子的数目分别为1、6、2，反应后丙中C、H、O原子的个数为1、4、1，则丁中有2H、1O，所以丁的化学式为H2O，B正确；反应的化学方程式为3 H2 + CO2 CH3OH + H2O，所以参加反应的甲与乙的质量比为（2×3）∶44≠3∶1，C错误；“纳米催化剂”是该反应的催化剂，反应前后质量和化学性质不变，物理性质可能改变，D错误。
2．（2024安徽，9）有关“零碳甲醇”的说法，错误的是
A．能替代汽油作为汽车燃料 B．燃烧过程中伴随着能量变化
C．完全燃烧时不产生二氧化碳 D．生产过程实现了二氧化碳的资源化利用
【答案】C
【解析】甲醇是可燃物，根据“目前，该燃料已广泛应用在船舶、汽车等领域”可知，能替代汽油作为汽车燃料，A不符合题意；燃烧放热，将化学能转化为热能等，燃烧过程中伴随着能量变化，B不符合题意；甲醇含有碳元素，完全燃烧时产生二氧化碳，C符合题意；反应的原料有二氧化碳，所以生产过程实现了二氧化碳的资源化利用，D不符合题意。
彩缕碧筠粽，香粳白玉团。端午时节，粽叶飘香。粽子是用粽叶包裹糯米等蒸煮而成的食品，因粽叶中含有对乙烯基苯酚，会散发出清香。完成下面3～5小题。
3．（2024湖北，1）在下列粽子制作过程中，一定发生化学变化的是
A．采粽叶B．洗粽叶C．包粽子D．煮粽子
【答案】D
【解析】采粽叶过程中只是将粽叶采摘下来，没有新物质生成，属于物理变化，A不符合题意；洗粽叶过程中只是洗掉杂质，没有新物质生成，属于物理变化，B不符合题意；包粽子过程中只是形状的改变，没有新物质生成，属于物理变化，C不符合题意；煮粽子过程中，涉及燃烧，有新物质生成，属于化学变化，D符合题意。
4．（2024湖北，2）糯米的主要成分是淀粉，淀粉属于
A．糖类B．油脂C．蛋白质D．维生素
【答案】A
【解析】糯米的主要成分是淀粉，淀粉属于糖类，选A。
5．（2024湖北，3）下列关于对乙烯基苯酚（C8H8O）的说法，正确的是
A．由17种元素组成B．碳、氢原子的个数比为1∶1
C．属于无机化合物D．一个分子中含有4个H2分子
【答案】B
【解析】元素只讲种类不讲个数，对乙烯基苯酚由碳、氢、氧三种元素组成，故A说法错误；对乙烯基苯酚中碳、氢原子的个数比为8∶8 = 1∶1，故B说法正确；对乙烯基苯酚是含有碳元素的化合物，属于有机化合物，故C说法错误；一个分子中含有8个氢原子，不含有氢分子，故D说法错误。
劳动技术课上，同学们利用胶水、铁丝、彩纸、蜡烛和竹片等材料，制作了融合其他学科知识的创意灯笼。完成下面6～8小题。
6．（2024湖南，1）下列制作灯笼的材料中，属于金属材料的是
A．胶水B．铁丝C．彩纸D．蜡烛
【答案】B
【解析】胶水属于合成材料，故A不符合题意；铁丝属于金属材料，故B符合题意；彩纸属于天然材料，故C不符合题意；蜡烛属于有机材料，故D不符合题意。
7．（2024湖南，2）下列过程中主要涉及化学变化的是
A．竹片弯曲B．彩纸裁剪C．蜡烛燃烧D．灯笼悬挂
【答案】C
【解析】竹片弯曲过程中没有新物质生成，A属于物理变化。彩纸裁剪过程中只是形状发生改变，没有新物质生成，B属于物理变化。蜡烛燃烧过程中有新物质水等生成，C属于化学变化。灯笼悬挂过程中没有新物质生成，D属于物理变化。
8．（2024湖南，3）下列创意灯笼上的元素名称及符号截图中，有书写错误的是
A．氦 HeB．硅SiC．银 aGD．铝 Al
【答案】C
【解析】氦元素符号为He，A正确；硅的元素符号为Si，B正确；银元素符号是Ag，C错误；铝的元素符号为Al， D正确。
9．（2024江苏连云港，4）阅读下列材料，完成下面小题：连云港拥有丰富的海水资源，通过晾晒海水可以获得NaCl等物质。电解熔融NaCl制取Na的化学方程式为2 NaCl（熔融） 2 Na + Cl2↑。元素周期表中钠元素的信息如图所示。
（1）下列化学用语表示正确的是
A．氯元素：Cl2 B．两个钠原子：Na2
C．构成NaCl的离子：Na+、Cl－ D．H2O中氢元素的化合价：
（2）下列有关钠元素的说法中正确的是
A．属于非金属元素 B．原子序数为11
C．相对原子质量为22.99 g D．Na+中有11个电子
（3）电解熔融NaCl制取Na的化学反应属于
A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应
【答案】
（1）C
（2）B
（3）B
【解析】（1）由两个字母表示的元素符号，第一个字母大写，第二个字母必须小写，氯元素表示为：Cl，A不符合题意；原子用元素符号表示，多个原子就是在元素符号前面加上相应的数字，两个钠原子表示为：2 Na，B不符合题意；氯化钠由钠离子和氯离子构成，离子的表示方法：在该离子元素符号的右上角标上该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负号在后，带一个电荷时，1通常省略，多个离子，就是在元素符号前面加上相应的数字，即Na+、Cl－，C符合题意；水中氢元素显+1价，元素化合价的表示方法是在化学式该元素的上方用正负号和数字表示，正负号标在数字前面，水中氢元素的化合价表示为：，D不符合题意。
（2）由“金”字旁可知，钠元素属于金属元素，A不符合题意；在元素周期表中，元素名称左上角的数字表示原子序数，故钠的原子序数为11，B符合题意；在元素周期表中，元素名称下方的数字表示相对原子质量，相对原子质量是一个比值，单位为“1”，常省略不写，故钠的相对原子质量为22.99，C不符合题意；在原子中，质子数=原子序数=核外电子数，钠离子是钠原子失去最外层1个电子后形成的，故钠离子中含有11－1=10个电子，D不符合题意。
（3）化合反应是由两种或两种以上的物质反应生成一种新物质的反应，符合“多变一”的特点，A不符合题意；由化学方程式可知，电解熔融氯化钠制取钠的反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，B符合题意；置换反应是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，C不符合题意；复分解反应是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应，D不符合题意。
阅读下列材料，回答下列10～12小题：
高锰酸钾（KMnO4）是一种受热或见光易分解的晶体，可用于实验室制取氧气，反应原理为2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑。KMnO4溶液可用作消毒剂。
10．（2024江苏苏州，5）下列物质中属于氧化物的是
A．KMnO4B．K2MnO4C．MnO2D．O2
【答案】C
【解析】氧化物是由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物。KMnO4是由钾、锰、氧三种元素组成，不是氧化物，A不符合题意；K2MnO4是由钾、锰、氧三种元素组成，不是氧化物，B不符合题意；MnO2​是由锰、氧两种元素组成，是氧化物，C符合题意；O2​是由一种元素组成，是单质，不是氧化物，D不符合题意。
11．（2024江苏苏州，6）在高锰酸钾制氧气实验中，一定不需要用到的仪器是
A．酒精灯B．试管C．漏斗D．集气瓶
【答案】C
【解析】高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的反应物是固体，反应条件是加热，属于固体加热型，氧气密度略大于空气，不易溶于水，可用向上排空气法收集或排水法收集。酒精灯用于加热，使高锰酸钾分解，A不符合题意；试管用于高锰酸钾分解的反应容器，B不符合题意；反应是在试管内进行的，不需要过滤或其他需要漏斗的操作，漏斗在此实验中并不需要，C符合题意；集气瓶用于收集生成的氧气，D不符合题意。
12．（2024江苏苏州，7）下列关于高锰酸钾的说法正确的是
A．高锰酸钾应保存于棕色试剂瓶 B．高锰酸钾受热不易发生分解
C．高锰酸钾难溶于水 D．制氧气时高锰酸钾中氧元素全部转化为氧气
【答案】A
【解析】高锰酸钾见光易分解，棕色试剂瓶可以避光，高锰酸钾应保存于棕色试剂瓶，A正确；高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，B错误；高锰酸钾易溶于水，C错误；根据反应的化学方程式2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑可知，高锰酸钾中的氧元素只有部分转化为氧气，还有部分氧元素留在K2MnO4和MnO2中，D错误。
阅读下列资料，完成下面第13～15小题：
透明的金刚石、灰黑色的石墨和足球状、空心球体结构的C60都是由碳元素组成的单质；碳原子核外电子数为6，其结构示意图如图所示。
金刚石可用来切割大理石、加工坚硬的金属。石墨很软，有滑腻感。C60常温下为固体，能与K等金属反应生成超导体材料，如图所示的独特结构使之有可能在催化、医学等领域具有广泛应用。
13．（2024江苏盐城，6）下列关于C60的说法中不正确的是
A．分子具有空心球体结构B．是一种新型有机高分子材料
C．每个分子由60个碳原子构成D．有可能在催化领域具有广泛应用
【答案】B
【解析】根据题目的C60的分子结构，C60分子具有空心球体结构，故A正确；有机高分子是相对分子质量上万的有机物分子；C60是由一种元素组成的纯净物，是单质，不是有机物，故B错误；元素符号的右下角表示一个分子中含有的原子数，每个C60分子是由60个碳原子构成的，故C正确；根据题目叙述，C60有可能在催化领域具有广泛应用，故D正确。
15．（2024江苏盐城，7）下列摘录中，属于物质结构描述的是
A．碳原子核外电子数为6B．金刚石可用来切割大理石
C．石墨很软D．C60能与K等金属反应
【答案】A
【解析】碳原子的原子结构示意图是，则碳原子核外电子数为6，属于物质结构的描述，A正确；金刚石可用来切割大理石，是金刚石的用途，B错误；石墨很软属于石墨的物理性质，C错误；C60能与K等金属反应属于化学性质，D错误。
16．（2024江苏盐城，8）金刚石、石墨和C60和都是由碳元素组成的单质，它们的性质存在着明显差异。其原因是构成它们的原子
A．种类不同 B．大小不同 C．质量不同 D．排列方式不同
【答案】D
【解析】金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，但是由于它们的原子排列方式不同，因此它们的性质存在着明显差异，选D。
阅读下列资料，完成下面第17～18小题：
在我市学生实验考查中，AI实验室摄像头拍摄上传学生化学实验过程，现选取部分资料呈现如下。
17．（2024江苏盐城，10）实验1《粗盐中难溶性杂质的去除》。通过观察可以发现，四幅画面中操作规范的是

A．称量 B．溶解 C．过滤 D．蒸发
【答案】B
【解析】天平在称量质量时，“左物右码”，该选项操作中砝码与药品位置放反，A选项操作不规范；溶解过程中使用玻璃棒搅拌，可以加速溶解，B选项操作规范；过滤操作要遵循“一贴二低三靠”原则，该选项操作缺少玻璃棒引流，漏斗下端没有紧靠烧杯的内壁，C选项操作不规范；蒸发操作中要使用玻璃棒搅拌，防止受热不均，液体飞溅，D选项操作不规范。
18．（2024江苏盐城，11）实验2《氧气的实验室制取与性质》。本实验以高锰酸钾为原料，并采用排水法收集从视频中看到的下列实验操作不规范的是
A．查气密性：先将导管伸入水中，再用双手紧握试管外壁
B．固定装置：将试管口略向下倾斜，固定在铁架台上
C．加热药品：先让试管底部均匀受热，再对高锰酸钾所在部位加热
D．收集气体：导管口刚有气泡冒出就开始收集气体
【答案】D
【解析】查气密性：先将导管伸入水中，再用双手紧握试管外壁，若导管口有气泡冒出，则说明装置气密性良好，A选项实验操作规范；高锰酸钾为固体，加热固体时试管口略向下倾斜，防止冷凝水倒流使试管炸裂，再固定在铁架台上，B选项实验操作规范；加热固体药品时，应先预热使试管底部受热均匀，再对高锰酸钾所在部位集中加热，C选项实验操作规范；利用排水法收集气体要等到气泡连续均匀冒出时开始收集，D选项实验操作不规范。
阅读下列材料，完成下面第19～21小题。
在阳光下，绿色植物通过光合作用将空气中的CO2和H2O转化为葡萄糖（化学式为C6H12O6），同时生成O2。我国科学家已经在实验室实现由CO2到淀粉［化学式为(C6H10O5)n］的人工合成。
19．（2024江苏扬州，15）2024年中国扬州鉴真国际半程马拉松比赛设置了多个补给站。下列物质中能为运动员提供能量的是
A．NaClB．葡萄糖C．CO2D．H2O
【答案】B
【解析】NaCl不能为运动员提供能量，故A错误；葡萄糖属于糖类，糖类是最主要的供能物质，葡萄糖能为运动员提供能量，故B正确；CO2不能为运动员提供能量，故C错误；H2O不能为运动员提供能量，故D错误。
20．（2024江苏扬州，16）CO2属于
A．酸B．碱C．盐D．氧化物
【答案】D
【解析】二氧化碳是由碳元素和氧元素组成的化合物，属于氧化物，不属于酸、碱、盐，选D。
21．（2024江苏扬州，17）下列说法正确的是
A．H2O和葡萄糖都属于有机化合物B．光合作用将化学能转化为光能
C．仅用CO2为原料可以人工合成淀粉D．人工合成淀粉的研究有助于实现碳中和
【答案】D
【解析】H2O是不含有碳元素的化合物，属于无机物，葡萄糖是含有碳元素的化合物，属于有机化合物，故A说法错误；在阳光下，绿色植物通过光合作用将空气中的 CO2 和 H2O 转化为葡萄糖，同时生成 O2，光合作用将光能转化为化学能，故B说法错误；根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，人工淀粉是由碳、氢、氧三种元素组成的，仅用CO2为原料不可以人工合成淀粉，故C说法错误；人工合成淀粉的研究，可以减少二氧化碳的排放，有助于实现碳中和，故D说法正确。
某学习小组开展“自制简易净水器”的实践活动，作品如图。完成下面22～24小题。
22．（2024四川成都，1）任务一：学习净水原理。下列净水过程涉及化学变化的是
A．静置沉淀 B．砂石过滤 C．活性炭吸附 D．投药消毒
【答案】D
【解析】静置沉降过程中没有新物质生成，A属于物理变化；过滤难溶物过程中只是没有新物质生成，B属于物理变化；活性炭吸附过程中没有新物质生成，C属于物理变化；投药消毒过程中把细菌等微生物杀死，有新物质生成，D属于化学变化。
23．（2024四川成都，2）任务二：设计并制作净水器。下列说法合理的是
A．用聚氯乙烯塑料制作外壳，安全环保
B．小卵石和石英砂主要除去可溶性杂质
C．用活性炭净水是因为其结构疏松多孔
D．蓬松棉的主要作用是提高净水的速率
【答案】C
【解析】聚氯乙烯塑料有毒，用聚氯乙烯塑料制作外壳，不安全环保，A选项说法错误；小卵石和石英砂等材料能够除去水中不溶性的杂质，因此该净水器能起到过滤的作用，该选项说法错误；活性炭净水，是因为活性炭疏松多孔，有很强的吸附能力，C选项说法正确；蓬松棉的主要作用是过滤除去较大的颗粒，D选项说法错误。
24．（2024四川成都，3）任务三：展示并评价作品。下列评价不合理的是
A．净化水硬度变得更小 B．制作材料廉价易得
C．制作简单，操作简便 D．作品设计简洁美观
【答案】A
【解析】该简易净水器中的小卵石和石英砂可以除去水中的难溶性杂质，活性炭可以吸附水中的色素和异味，但不能除去水中的可溶性钙、镁化合物，即不能降低水的硬度，故A选项说法错误；小卵石、石英砂、活性炭等用品廉价易得，故B选项说法正确；该装置制作简单，操作简便，故C选项说法正确；据图可知，该作品设计简洁美观，故D选项说法正确。
考点2 主题项目式非选择题
25．（2024安徽，13）茶叶是我省重要的经济作物之一，茶园土壤的酸碱性会对茶叶品质产生重要影响。某兴趣小组测定了某地茶园土壤的酸碱性并提出改良方案。
查阅资料：茶树最适宜生长在pH为5.0～5.5的土壤中
【任务一】测定土壤酸碱性
（1）将土壤样品与蒸馏水按1∶5的质量比在烧杯中混合，充分搅拌后静置，测得上层清液的pH为4。用pH试纸测定该溶液pH的操作是在玻璃片上放一小片pH试纸， 。
【任务二】调查土壤呈酸性的原因
（2）经调查发现，长期过量施用一些氮肥是土壤呈酸性的原因之一。请写出一种氮肥的化学式 。
【任务三】改良土壤酸碱性
（3）牛牛同学认为将适量熟石灰加入土壤，可中和其酸性。写出熟石灰与酸（以硫酸为例）反应的化学方程式 。
（4）农业上常用白云石粉改良土壤酸碱性。为研究白云石粉掩埋深度对土壤酸碱性的影响，该小组在同一块土地的三个不同区域开展实验。50天后，测得等量白云石粉掩埋深度与土壤pH的关系如图所示。根据图中信息，你认为茶农将白云石粉掩埋的最适宜深度是______（填字母序号）。
A．0～10 cm B．10～20 cm C．20～30 cm
【答案】
（1）用玻璃棒蘸取少量上层清液滴在干燥的pH试纸上，与标准比色卡比对
（2）NH4Cl等
（3）H2SO4 + Ca(OH)2 = CaSO4↓ + 2 H2O
（4）C
【解析】（1）用pH试纸测定未知溶液的pH时，正确的操作方法为用玻璃棒蘸取少量待测液滴在干燥的pH试纸上，与标准比色卡对比来确定pH。不能把pH试纸直接伸入待测溶液中，以免污染待测液。所以操作是在玻璃片上放一小片pH试纸，用玻璃棒蘸取少量上层清液滴在干燥的pH试纸上，与标准比色卡对。
（2）只含氮磷钾三种元素中氮元素的肥料是氮肥，常见的氮肥有NH4Cl等。
（3）熟石灰氢氧化钙和硫酸反应生成硫酸钙和水，化学方程式为H2SO4 + Ca(OH)2 = CaSO4↓ + 2 H2O。
（4）改良土壤酸碱性，则最终pH越接近7则改良后的土壤越接近中性，改良效果越好。所以茶农将白云石粉掩埋的最适宜深度是20～30 cm。此时土壤pH最接近7，选C。
26．（2024福建，11）请参加社会性议题“汽车能源的变迁”的项目式学习。
（1）传统汽车能源主要来自石油。
① 从物质分类角度看，石油属于 （填“纯净物”或“混合物”）。
② 汽油作汽车燃料的缺点有 （写一个）。
（2）天然气和乙醇可替代传统汽车能源。
① 甲烷（CH4）和乙醇（C2H6O）均属于 （填“无机”或“有机”）化合物。
② 天然气的主要成分是甲烷，其完全燃烧的化学方程式为 。
（3）电池可给新能源汽车提供动力。
① 电动汽车的电池放电时，其能量转化方式为 能转化为电能。
② 以“使用电动汽车代替燃油车是否能减少CO2的排放”为题进行小组辩论，你的看法和理由是 。
【答案】
（1）混合物 汽油来自不可再生能源石油
（2）有机 CH4 + 2 O2 CO2 + 2 H2O
（3）化学 不一定，需要考虑多种因素，如电力来源、电池制造和回收过程等可能排放二氧化碳
【解析】
（1）混合物概念：由两种或两种以上的物质混合而成的物质，石油属于混合物，汽油作汽车燃料的缺点之一是汽油来自不可再生能源石油；
（2）有机物定义：有机化合物简称有机物，通常指含有碳元素的化合物，甲烷和乙醇属于有机化合物，甲烷在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为CH4 + 2 O2 CO2 + 2 H2O；
（3）电动汽车的电池放电时将化学能转化为电能，使用电动汽车代替燃油车不一定能减少二氧化碳的排放，需要考虑多种因素，如电力来源、电池制造和回收过程等可能排放二氧化碳。
27．（2024福建，12）请参加“氯化钠欢乐之旅”的实践活动。
任务一 参观盐场
（1）利用风吹和日晒使海水不断蒸发至有晶体析出，此过程溶液中NaCl的质量分数逐渐 （填“增大”或“减小”）。
任务二 提纯粗盐
（2）粗盐提纯的有关操作如下图所示。
① 正确的操作顺序是 （填标号）。
② 操作A中，当加热到蒸发皿中出现 时，停止加热。
③ 操作C中，玻璃棒的作用是 。
任务三 应用食盐
（3）农业上常用质量分数为16%的NaCl溶液选种。若在实验室中配制该溶液，需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和 。
（4）NaCl是一种重要的化工原料。从元素守恒的视角，以NaCl为基本原料，可能制取的物质有 （写一种）。
【答案】
（1）增大
（2）B、C、A 较多固体 引流
（3）量筒
（4）NaOH、Cl2
【解析】
（1）利用风吹和日晒使海水不断蒸发至有晶体析出，该过程中水的质量减小，根据溶质的质量分数=×100%，则此过程溶液中NaCl的质量分数逐渐增大；
（2）① 粗盐提纯的正确操作顺序是溶解、过滤、蒸发，即B、C、A；
② 操作A为蒸发，蒸发时，当加热到蒸发皿中出现较多固体时，停止加热；
③ 操作C为过滤，过滤时玻璃棒的作用是引流；
（3）农业上常用质量分数为16%的NaCl溶液选种，在实验室中配制该溶液，需要的仪器有药匙、托盘天平、烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒，其中玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和量筒；
（4）NaCl是一种重要的化工原料，从元素守恒的视角，以NaCl为基本原料，可能制取的物质有NaOH、Cl2等。
28．（2024福建，15）氢气的发现、生产和应用极大地推动了人类社会的发展。
（1）18世纪，科学家利用铁和稀盐酸反应得到“易燃空气”，之后命名为氢气。
① 该反应的化学方程式为 。
② 发现氢气后，人们一直追求将氢气作为一种绿色能源，其理由是 。
（2）1969年，科学家利用催化剂TiO2实现光分解水制氢气。
① 该反应的化学方程式为 。
② 氢气储运成本较高，原因之一是氢气易逸散而对储运容器密闭性的要求极高。从微观粒子视角分析氢气易逸散的原因： 。
（3）2023年我国建成首座氨制氢加氢站。氨制氢的一种生产流程图如下所示。
① 步骤Ⅱ的反应属于 （填基本反应类型）。
② 步骤Ⅲ的分子筛只让氢分子通过而阻止其他分子通过，该过程属于 （填“物理”或“化学”）变化。
③ 利用氨生产氢气的优点有 （写一个）。
【答案】
（1）Fe + 2 HCl = FeCl2 + H2↑ 氢气的燃烧产物是水，不会污染环境（或其他合理答案）
（2）2 H2O 2 H2↑ + O2↑ 氢分子很小（或其他合理答案）
（3）分解反应 物理 氨储运相对容易（或其他合理答案）
【解析】
（1）① 铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式为Fe + 2 HCl = FeCl2 + H2↑；
② 发现氢气后，人们一直追求将氢气作为一种绿色能源，其理由是氢气是一种可燃性气体，它在氧气中完全燃烧放出的热量多（是等质量甲烷完全燃烧放出热量的 2 倍多）；制取氢气的原料是水（可分解水制取氢气），资源不受限制；氢气的燃烧产物是水，不会污染环境；
（2）① 用催化剂TiO2实现光分解水制氢气，同时生成氧气，该反应的化学方程式为：2 H2O 2 H2↑ + O2↑；
② 氢气储运成本较高，原因之一是氢气易逸散而对储运容器密闭性的要求极高。从微观粒子视角分析氢气易逸散的原因：氢分子很小，具有高度的扩散性，能快速穿过材料微粒间隙，导致从贮运容器逸散；
（3）① 根据流程图可知，步骤Ⅱ的反应是氨气分解生成氢气和氮气，该反应是由一种物质生成两种物质的反应，属于分解反应；
② 步骤Ⅲ的分子筛只让氢分子通过而阻止其他分子通过，该过程中没有新物质生成，属于物理变化；
③ 利用氨生产氢气的优点有：容易获取和储存，氨分解产生氢气的过程相对简单，反应条件也不苛刻。
29．（2024河北，17）“这么近，那么美，周末到河北。”——走进白洋淀。
（1）盛夏时节，满淀荷花盛开，荷香四溢。从微观角度分析，“荷香四溢”的原因是 。莲子中富含钙、磷、钾等元素，其中的 元素可预防骨质疏松。
（2）白洋淀的藕质细脆甜，久负盛名。藕中淀粉含量高，淀粉属于人体所需重要营养物质中的 （选填“糖类”“油脂”或“蛋白质”）；藕中含有纤维素[(C6H10O5)n]，纤维素属于 （选填“无机”或“有机”）化合物。
（3）为保持白洋淀水质优良，请给当地居民或游客提出一条合理建议： 。
【答案】
（1）分子在不断运动 钙/Ca
（2）糖类 有机
（3）不在水源地保护区内烧烤、游泳、垂钓和戏水（答案不唯一，合理即可）
【解析】
（1）芳香四溢因为荷花中含有香味的分子运动了到我们的感觉器官－鼻子之中的缘故；钙（Ca）元素主要存在于骨骼和牙齿中，使骨和牙齿具有坚硬的结构支架，缺乏幼儿和青少年会患佝偻病，老年人会患骨质疏松。
（2）糖类包括：淀粉、葡萄糖、蔗糖等；纤维素化学式为(C6H10O5)n，它是包含碳元素的化合物，属于有机化合物。
（3）当地居民或游客提出的合理建议包括：① 不在水源地保护区内烧烤、游泳、垂钓和戏水；② 不将生活污水和垃圾往河道内排放和倾倒；③ 不在河道边堆放固体废料，以及焚烧垃圾等（答案不唯一，合理即可）。
30．（2024湖南，20）航天员在太空生活需要氧气和水。氧气和水的相互转化，体现了“合”与“分”的思想。
（1）“合”的思想
液氢和液氧反应产生的能量可为返回舱返回提供动力，该反应的微观示意图如下：
①该化学反应的基本类型是 反应。
②返回舱返回的动力采用液氢作为能源的优点是 （写一条即可）。
（2）“分”的思想
航天员在空间站生活所需氧气主要通过电解水获得，该反应的化学方程式是
（3）“合”与“分”的思想
通过以上事实，证明了水是由 组成。
【答案】
（1）化合 热值高/燃烧产物是水，无污染等（合理即可）
（2）2 H2O 2 H2↑ + O2↑
（3）氢元素和氧元素/氢、氧元素
【解析】
（1）①由反应的微观示意图可知，氢气和氧气在点燃的条件下生成水，反应化学方程式为2 H2 + O2 2 H2O，该反应符合“多变一“的特点，属于化合反应；
②返回舱返回的动力采用液氢作为能源的优点是热值高、燃烧产物是水，无污染等（合理即可）；
（2）航天员在空间站生活所需氧气主要通过电解水获得，即水通电分解生成氢气和氧气，反应的化学方程式为2 H2O 2 H2↑ + O2↑；
（3）水通电分解生成氢气和氧气，氢气在氧气中燃烧生成水，氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，可得出水是由氢、氧两种元素组成。
31．（2024湖南，22）2024年5月1日，我国利用船舶加装的碳捕捉系统回收首罐液态二氧化碳的卸船，标志着远洋航行船舶从燃油消耗到二氧化碳回收利用形成闭环。同学们对“二氧化碳回收利用形成闭环”非常感兴趣，开展有关二氧化碳的项目式学习。
任务一：调查空气中二氧化碳含量增加的原因
（1）同学们调查到空气中二氧化碳含量增加的原因有很多，你认为有 （写一种即可）。
任务二：讨论空气中二氧化碳含量减少的方法
（2）同学们讨论了空气中二氧化碳含量减少的方法，知道低碳生活方式可以减少二氧化碳排放，你的一种低碳生活方式是 。有同学想到二氧化碳能使澄清石灰水 （填实验现象），补充了可以利用有碱溶液或水吸收二氧化碳。
任务三：探究实验室中不同试剂吸收二氧化碳的效果
实验室提供4种试剂：水、饱和石灰水、质量分数为0.165%的NaOH溶液、质量分数为40%的NaOH溶液。
【提出问题】上述4种试剂吸收二氧化碳的效果如何？
【查阅资料】
①室温下，饱和石灰水中氢氧化钙的质量分数约为0.165%
②利用压强传感器及信息处理终端可将实验数据进行记录、呈现和分析
【进行实验】
步骤1：各装置气密性良好（夹持装置已省略），同学们用4只250 mL烧瓶集满纯净的二氧化碳气体。
步骤2：用4支注射器分别取60 mL上述提供的4种试剂，将烧瓶分别连接压强传感器和注射器（如图1所示）。
步骤3：待烧瓶内气压平稳后，迅速将4支注射器内试剂分别全部注入相对应的烧瓶中，关闭止水夹，观察压强变化。一段时间后，振荡烧瓶，继续观察压强变化。小组合作完成实验，并展示烧瓶内压强随时间变化的曲线图（如图2所示）
【分析讨论】
（3）根据40%NaOH溶液对应的曲线，分析t1～t3时间段曲线变化的原因是 。
【得出结论】
（4）结合图2数据，从压强和吸收效果两个角度对比分析，得到的结论是 。
任务四：形成二氧化碳闭环的意识
（5）在老师指导下，知道上述实验中40%NaOH溶液吸收二氧化碳后，氢氧化钠有剩余。为了达到零碳排放和对环境无污染，形成二氧化碳闭环的意识。现处理上述实验中40%NaOH溶液吸收二氧化碳后的液体，你设计的实验方案是 。
师生对其他烧瓶中的物质也进行了科学处理。
【拓展思维】我国已经实现了利用二氧化碳合成淀粉、甲醇和负碳纤维等，“二氧化碳回收利用形成闭环”是未来碳科学和技术发展的探索方向。
【答案】
（1）化石燃烧的燃烧（合理即可）
（2）乘坐公共交通工具出行（合理即可） 变浑浊
（3）二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠，二氧化碳气体体积减少，使烧瓶内压强减少，振荡，40%的氢氧化钠溶液与二氧化碳充分接触，反应速率更快（合理即可）
（4）相同条件下，40%的氢氧化钠溶液压强变化最大，吸收二氧化碳效果最好
（5）向待处理的液体中逐滴加入氯化钙溶液，直至不再产生白色沉淀，过滤，再向溶液中逐滴加入稀盐酸，直到溶液呈中性（合理即可）
【解析】
（1）空气中二氧化碳含量增加的原因有很多，如化石燃烧的燃烧、含碳物质的燃烧以及人和动植物的呼吸等（合理即可）；
（2）低碳生活方式很多，如乘坐公共交通工具出行、随手关灯等（合理即可）；二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，因此二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；
（3）根据40%NaOH溶液对应的曲线可知，t1～t2时间段二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠，二氧化碳气体体积减少，使烧瓶内压强减少；t2～t3时间段压强变化更大，是因为振荡烧瓶，40%的氢氧化钠溶液与二氧化碳充分接触，反应速率更快（合理即可）；
（4）根据图2数据，可得出的结论是相同条件下，40%的氢氧化钠溶液压强变化最大，吸收二氧化碳效果最好。
（5）二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，且氢氧化钠有剩余，说明待处理的液体中含有碳酸钠、氢氧化钠，为了达到零碳排放和对环境无污染，设计的实验方案是向待处理的液体中逐滴加入氯化钙溶液，直至不再产生白色沉淀，过滤，再向溶液中逐滴加入稀盐酸，直到溶液呈中性（合理即可）。
32．（2024江苏连云港，11）科技是第一生产力，近年来我国在科技领域取得了一系列辉煌成就。
（1）“福建号”航母在建造过程中大量使用特种钢。该特种钢的耐腐蚀性能比纯铁的 （填“好”或“差”）。
（2）“天舟号”货运飞船换装了以LiFePO4作正极材料的新型锂电池。已知LiFePO4中Li为+1价，PO43－为－3价，则其中Fe的化合价为 。
（3）“嫦娥号”月球登陆器表面覆盖了由聚酰亚胺和铝箔构成的多层保温材料。
① 聚酰亚胺属于有机合成材料。聚酰亚胺中一定含有的元素是 （填元素符号）、H、O、N等。
② 铝块可以制成铝箔是利用了铝的 （填“导电”或“延展”）性。
（4）“长征五号”大推力运载火箭助力我国天宫空间站建设。该火箭助推器使用煤油（含C11、C24、C12H26、C13H28等分子）作燃料，液氧作助燃剂。
① 煤油属于 （填“纯净物”或“混合物”）。
② 煤油在氧气中充分燃烧，产物的化学式为 。
【答案】
（1）好
（2）+2
（3）C 延展
（4）混合物 CO2、H2O
【解析】
（1）钢是铁的合金，合金比组成它的纯金属耐腐蚀，故该特种钢的耐腐蚀性能比纯铁的好；
（2）LiFePO4中锂元素显+1价，磷酸根离子显－3价，设铁元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：(+1) + x + (－3) = 0，x = +2；
（3）① 聚酰亚胺属于有机合成材料，故聚酰亚胺中一定含有碳元素或C；
② 铝块可以制成铝箔是利用了铝的延展性；
（4）① 由题干信息可知，煤油中含有C11、C24等分子，由多种物质混合而成，属于混合物；
② 由题干信息可知，煤油中含C11、C24、C12H26、C13H28等分子，即煤油中含C、H元素，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含C、H、O，故煤油在氧气中充分燃烧生成CO2、H2O。
33．（2024江苏连云港，12）O2是人类生存必需的物质，认识和获取O2具有重要意义。
（1）工业生产的O2可加压贮存在蓝色钢瓶中，在此过程中发生的变化是 （填字母）。
a．O2分子质量变小 b．O2分子间间隔减小 c．O2分子转变为其他分子
（2）实验室里现有MnO2固体、H2O2，溶液以及下列装置（A～D）：
① 仪器M的名称是 （填字母）。
a．长颈漏斗 b．锥形瓶 c．集气瓶
② 利用上述药品制取O2，应选择的两个装置是 （填字母）。
③ 检验一瓶无色气体是氧气的简单方法是 （包括操作和现象）。
（3）气焊的化学原理为2 X + 5 O2 4 CO2 + 2 H2O，X的化学式为 。
（4）氧循环对维持自然界中的物质、能量及生态平衡具有重要意义。
① 能向自然界中释放O2的是 （填字母）。
a．动植物的呼吸 b．可燃物的燃烧 c．植物的光合作用
② 氧气和臭氧（O3）可以相互转化。在紫外线的作用下，O2转化为O3的化学方程式为 。
【答案】
（1）b
（2）a B、C 将带火星的木条伸入瓶中，木条复燃
（3）C2H2
（4）c 3 O2 2 O3
【解析】
（1）工业生产的O2可加压贮存在蓝色钢瓶中，是因为分子间有间隔，气体受压后，分子间的间隔变小，而分子本身的质量不变，也不会转变为其他分子，故选b；
（2）①仪器M的名称是长颈漏斗，故选a；
②利用上述药品（过氧化氢溶液和二氧化锰固体）制取O2，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水，该反应为固液常温型，发生装置可选择B，氧气密度比空气大，氧气不易溶于水，可选择向上排空气法活排水法收集，根据图示装置，收集装置可选择C，故应选择的两个装置是B、C；
③氧气具有助燃性，检验一瓶无色气体是氧气的简单方法是将带火星的木条伸入瓶中，木条复燃，则该无色气体是氧气；
（3）根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变，反应前有10个氧原子，反应后由于4个碳原子、4个氢原子和10个氧原子，则2X中有4个碳原子和4个氢原子，X中有2个碳原子和2个氢原子，化学式为C2H2；
（4）氧气可以供给呼吸，动植物的呼吸吸收氧气释放二氧化碳，a不符合题意；
氧气具有助燃性，可燃物的燃烧消耗氧气，b不符合题意；
植物的光合作用消耗二氧化碳，释放氧气，c符合题意；
② 氧气和臭氧（O3）可以相互转化。在紫外线的作用下，O2转化为O3，化学方程式为3 O2 2 O3。
34．（2024江苏连云港，14）CO2的捕集与资源化利用是实现“双碳”目标的重要手段。利用CaO高温捕集CO2是目前很有前景的技术之一。
（1）制备CaO。
以蛋壳（主要成分为CaCO3，还有少量有机物等杂质）为原料可采用两种方法制备CaO：
方法一：将蛋壳粉碎后，800℃煅烧，得到CaO。
方法二：将蛋壳粉碎后，用醋酸（CH3COOH）将蛋壳中的碳酸钙转化为醋酸钙[Ca(CH3COO)2]后，800℃煅烧，得到CaO。
已知：a．醋酸钙在空气中800℃煅烧时，反应的化学方程式为Ca(CH3COO)2 + 4 O2 CaO + 4 CO2 + 3 H2O；b．制得的CaO固体越疏松多孔，捕集CO2的效果越好。
①方法一煅烧过程中有烧焦羽毛的气味，说明蛋壳中含有 （填字母）。
a．蛋白质 b．糖类 c．油脂
②含有Ca2+的盐称为钙盐。下列关于方法二中醋酸与碳酸钙的反应，说法正确的是 （填字母）。
a．CaCO3和Ca(CH3COO)2均属于钙盐
b．无色酚酞溶液遇醋酸溶液显红色
c．醋酸与碳酸钙反应生成醋酸钙的同时，有CO2气体生成
③研究表明：方法二制得的CaO捕集CO2的效果比方法一的更好，原因是 。
（2）捕集CO2。640℃时CaO能与CO2反应生成CaCO3，固定封存CO2。28gCaO最多能捕集CO2的质量是多少？（写出计算过程，否则不得分）
（3）CO2的资源化利用。光照条件下，将捕集的CO2催化转化为高价值燃料的反应过程如题图所示。该转化过程分两步进行：
第一步：光照时，H2在催化剂表面失去e－转化为H+。
第二步：CO2在催化剂表面获得不同数目的e－和H+，分别转化为甲、乙、丙等含一个碳原子的分子。
① 图中产物甲的化学式为 。
② 已知生成1个乙分子时有2 e－参加反应，则生成一个丙分子时，需要有 e－参加反应。
【答案】
（1）a a、c 获得等量CaO固体，方法二产生的气体比方法一的多，导致方法二生成的CaO更疏松多孔
（2）解：设28 g CaO多能捕集CO2的质量为x
x = 22 g
答：28 g CaO最多能捕集22 g CO2。
（3）CH4 6
【解析】
（1）①蛋白质灼烧有烧焦羽毛的气味，所以煅烧过程中有烧焦羽毛的气味，说明蛋壳中含有蛋白质，故选a。
②CaCO3和Ca(CH3COO)2均含有钙离子，均属于钙盐，a正确；酚酞遇酸性、中性溶液不变色，为无色。醋酸溶液呈酸性，不能使酚酞变色，b错误；醋酸溶液中含有氢离子，碳酸钙中含有碳酸根离子，氢离子和碳酸根离子结合生成二氧化碳和水，所以醋酸与碳酸钙反应生成醋酸钙的同时，有CO2气体生成，c正确。
（2）见答案。
（3）①1个二氧化碳分子由2个氧原子和一个碳原子组成，所以表示碳原子。1个氢气分子由2个氢原子组成，所以表示氢原子，所以甲的化学式为CH4。
②分子不带电。参与反应的二氧化碳不带电，氢离子带1个单位的正电荷，电子带一个单位的负电荷，所以参加反应的氢离子数目和电子数目相等。生成1个乙分子需要2个氢离子夺走1个二氧化碳分子中的1个氧原子，所以需要2 e－参加反应。生成1个丙分子需要2个氢离子夺走1个二氧化碳分子中的1个氧原子，同时还需要4个氢离子进入1个丙分子中，所以一共需要6个氢离子，则需要6 e－参加反应。
35．（2024江苏苏州，21）“福建舰”解缆启航，标志着我国航空母舰建设迈向新征程。
I．航母建造
（1）航母建造需使用纯铜、钢铁、钛合金等。
① 航母电缆用纯铜制作，主要利用铜的延展性和 性。
② 钢铁的硬度比纯铁 （填“大”或“小”）。
③ 钛可由二氧化钛（TiO2）制得，TiO2中Ti的化合价为 。
II．能源供给
（2）航母动力由重油（含C8H18等多种成分）燃烧提供。C8H18分子中碳、氢原子个数比为 （填最简整数比）。
（3）通讯工具使用的锂电池，工作时能量转化的主要方式为 。
III．生命保障
（4）食物和淡水是重要的生活保障。
①供给食物包含牛奶和青菜，其中主要为人体提供蛋白质的食品是 。
②部分淡水可通过减小压强使水的沸点 （填“升高”或“降低”），进而使水汽化、冷凝而获得。
（5）过氧化钠（Na2O2）可用作舰载机飞行员供氧面罩的供氧剂。Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2的化学方程式为 。
【答案】
（1）导电 大 +4
（2）4∶9
（3）化学能转化为电能
（4）牛奶 降低
（5）2 CO2 + 2 Na2O2 = 2 Na2CO3 + O2
【解析】
（1）① 铜可以导电，航母电缆用纯铜制作，主要利用铜的延展性和导电性。
② 合金的硬度比纯金属的硬度大，钢铁的硬度比纯铁大。
③ 钛可由二氧化钛（TiO2）制得，TiO2中氧元素的化合价为－2，设钛元素的化合价为x，化合物中各元素的正负化合价代数和为零，则x + (－2) × 2 = 0，x = +4，故Ti的化合价为+4。
（2）C8H18分子中碳、氢原子个数比为8∶18 = 4∶9。
（3）通讯工具使用的锂电池，工作时能量转化的主要方式为化学能转化为电能。
（4）① 供给食物包含牛奶和青菜，牛奶富含蛋白质，青菜富含维生素，其中主要为人体提供蛋白质的食品是牛奶。
② 水的沸点随压强的减小而降低，则部分淡水可通过减小压强使水的沸点降低，进而使水汽化、冷凝而获得。
（5）Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2的化学方程式为2 CO2 + 2 Na2O2 = 2 Na2CO3 + O2。
36．（2024江苏苏州，25）氨气是制备各类含氮化合物的基础原料，在生产和使用过程中会产生氨氮废水，需处理达标后才能排放。
I．氨的合成
（1）工业上利用N2 + 3 H2 2 NH3合成氨气。
①可通过分离液态空气获得原料N2，该过程属于 （填“物理变化”或“化学变化”）。
②催化剂可用Fe3O4。高温下，部分Fe3O4被H2还原为FeO，转化过程中固体所含铁元素的质量分数 （填“升高”或“降低”）。
Ⅱ．氨的应用
（2）液氨可用作制冷剂。氨气转化为液氨过程中，发生改变的是 （从微观角度解释）。
（3）利用NH3去除汽车尾气中的NO，生成水和一种气体单质。该过程中化合价发生变化的元素是 （填元素符号）。
Ⅲ．氨氮测定
（4）测定氨氮含量：取200 mL氨氮废水，将氮元素完全转化为NH3，完全吸收所得NH3需要消耗9.8 g 10%的稀硫酸[反应原理2 NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4]。计算该废水中的氮元素含量。（含量以g•L－1表示，写出计算过程。H2SO4的相对分子质量为98） 。
Ⅳ．氨氮废水处理
某工厂的氨氮废水处理流程如图：
已知：水体中的氮元素通常以氨氮（NH4+或NH3）、硝氮（NO2－或NO3－）形式存在。
（5）“吹脱”时，加入物质X，将NH转化为NH3，并通入热空气将NH3吹出。物质X可选用_______（填字母）。
A．稀盐酸B．NaOH溶液C．NaCl溶液D．生石灰
（6）“氧化”时，次氯酸钠投入质量m(NaClO)对废水中的氨氮去除率(×100%)和总氮残留率(×100%)的影响如图所示。
① NaClO将NH3反应转化为N2的化学方程式为 。
② 当m(NaClO)＞m1时，废水中总氮残留率上升的原因是 。
【答案】
（1）物理变化 升高
（2）氨气分子间的间隙
（3）N
（4）设吸收氨气的质量为x
=
x=0.34g
氮元素的质量为：0.34g××100%=0.28g
废水中的氮元素含量==1.4g•L－1
答：废水中的氮元素含量为1.4g•L－1
（5）BD
（6）3 NaClO + 2 NH3 = N2 + 3 NaCl + 3 H2O 部分氨气被转化为NO或NO，留在废水中
【解析】
（1）①可通过分离液态空气获得原料N2，该过程中没有新物质生成，属于物理变化；
②Fe3O4中铁元素的质量分数为，FeO中铁元素的质量分数为，所以该转化过程中固体所含铁元素的质量分数升高；
（2）氨气转化为液氨过程中，氨气分子间的间隙变小；
（3）利用NH3去除汽车尾气中的NO，生成水和一种气体单质，由质量守恒定律可知，化学反应前后元素的种类不变，则该气体为氮气，反应前NH3中氮元素的化合价为－3价，氢元素的化合价为+1价，NO中氮元素的化合价为+2价，氧元素的化合价为－2价，反应后水中氢元素的化合价为+1价，氧元素的化合价为－2价，氮气中氮元素的化合价为0价，则该过程中化合价发生变化的元素是N；
（4）解析见答案；
（5）铵根和氢氧根结合可以生成氨气；稀盐酸中不含氢氧根，故A选项不符合题意；NaOH溶液中含氢氧根，故B选项符合题意；NaCl溶液中不含氢氧根，故C选项不符合题意；生石灰与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙溶液中含氢氧根，故D选项符合题意；
（6）①NaClO与NH3反应生成氮气、氯化钠和水，反应的化学方程式为：3 NaClO + 2 NH3 = N2 + 3 NaCl + 3 H2O；
②从图可以看出，当m(NaClO)＞m1时，废水中总氮残留率上升，但氨氮去除率为100%，则说明氮元素不以氨气或铵根离子的形式残留。结合“已知：水体中的氮元素通常以氨氮、硝氮形式存在。”可知，此时废水中的氮元素以硝氮形式存在。所以废水中总氮残留率上升，是因为部分氨气被转化为NO2－或NO3－，留在废水中。
37．（2024江苏苏州，26）燃煤烟气中含二氧化硫，石灰石湿法脱硫制备石膏（CaSO4）的主要流程如图：
已知：a．当压强不变时，随着温度升高，气体的溶解度减少；
b．脱硫过程中，其他条件相同时，随浆液酸性增强，CaCO3溶解的质量增加，SO2吸收的质量减小；
c．CaSO3能与稀盐酸反应：CaSO3 + 2 HCl = CaCl2 + SO2↑ + H2O。
（1）大气中二氧化硫含量过高会导致的环境问题是 。
（2）“制浆”时，石灰石粉碎后加水所得浆液属于_______（填字母）。
A．溶液B．悬浊液C．乳浊液
（3）“吸收—氧化”过程包括：① CaCO3吸收SO2反应生成CaSO3；② CaSO3转化为CaSO4。该过程中反应产物无污染，其总反应化学方程式为 。
（4）“吸收—氧化”的脱硫率（×100%）受多种因素影响。
①吸收塔内采用气液逆流接触吸收的方式（如图1所示）。含SO2烟气从吸收塔底部鼓入，浆液从吸收塔顶部喷淋，其目的是 。鼓入的含SO2烟气温度过高，会导致脱硫率下降，原因是 。
②其他条件相同，脱硫率受浆液pH的影响如图2所示。浆液pH高于5.6时，脱硫率随pH升高而下降，其原因是 。
（5）所得石膏产品中混有CaSO3。请补充完整检验CaSO3的实验方案：取少量所得产品， ，说明产品中混有CaSO3。（必须使用的试剂：稀盐酸、稀KMnO4溶液）
【答案】
（1）酸雨
（2）B
（3）2 CaCO3 + 2 SO2 + O2 = 2 CaSO4 + 2 CO2
（4）增大SO2与浆液接触面积（合理即可） 温度过高，SO2溶解度降低 随pH升高，浆液酸性减弱，CaCO3溶解质量减少，导致脱硫率下降；SO2吸收质量增大导致脱硫率上升，前者的程度大于后者的程度（合理即可）
（5）加入稀盐酸，将产生的气体通入稀KMnO4溶液，紫红色褪去（合理即可）
【解析】
（1）二氧化硫在空气中会被氧化成三氧化硫，三氧化硫和水反应生成硫酸，硫酸随雨水落下形成酸雨，则空气中二氧化硫浓度过高会导致的环境问题是酸雨；
（2）石灰石粉碎后加入水中以固体小颗粒的形式分散到水中，形成不均一、不稳定的悬浊液，故选B；
（3）CaCO3吸收SO2，同时与氧气作用生成CaSO4和二氧化碳，反应的化学方程式为：2CaCO3+2SO2+O2=2CaSO4+2CO2；
（4）①浆液从吸收塔顶部喷淋，其目的是：气液接触更加充分，吸收效果更好；当压强不变时，随着温度升高，气体的溶解度减少。所以鼓入的含SO2烟气温度过高，会导致脱硫率下降，原因是：温度过高，SO2溶解度降低；
②根据题文“脱硫过程中，其他条件相同时，随浆液酸性增强，CaCO3溶解的质量增加，SO2吸收的质量减小”可知，浆液pH高于5.6时，脱硫率随pH升高而下降，其原因是：随pH升高，浆液酸性减弱，CaCO3溶解质量减少，导致脱硫率下降；SO2吸收质量增大导致脱硫率上升，前者的程度大于后者的程度；
（5）稀盐酸和亚硫酸钙反应生成二氧化硫，二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色。所以检验方案为：取少量所得产品，加入稀盐酸，将产生的气体通入稀KMnO4溶液，紫红色褪去，说明产品中混有CaSO3。
38．（2024江苏盐城，16）中华文明源远流长，蕴含着深邃的哲学智慧和丰富的实践经验。
（1）刘禹锡“千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金”中引用的“淘金”过程发生的变化，从化学的视角看属于 变化（选填“物理”或“化学”）。
（2）李商隐“春蚕到死丝方尽”中的“蚕丝”属于 纤维（选填“天然”或“合成”）。
（3）姜夔“高花未吐，暗香已远”蕴含科学道理，从分子的角度分析“暗香已远”的原因是 。
（4）苏轼“投泥泼水愈光明”中“投泥泼水”反映的化学原理是C + H2O CO + H2，“愈光明”指的是 （填写物质化学式）燃烧的结果。
（5）《汉书》记载：“高奴县有洧水，可燃”。洧水中含有石油，石油属于 能源（选填“可再生”或“不可再生”）。
（6）《本草经集注》记载：“强烧之，紫青烟起…云是真硝石也”。“硝石”主要成分是KNO3，KNO3在肥料中属于 （选填“复合肥料”或“农家肥”）。
（7）《三国志》记载：“扬汤止沸，不如去薪”。“薪”指柴、草等燃料，“去薪”灭火的原理是 。
（8）《天工开物》记载：“煤饼烧石成灰”。“石”主要成分是CaCO3，“灰”指CaO，“烧石成灰”可用化学方程式表示为 ，该反应属于 （填基本反应类型）。
【答案】
（1）物理
（2）天然
（3）分子在不断运动
（4）CO、H2
（5）不可再生
（6）复合肥料
（7）移除可燃物
（8）CaCO3 CaO + CO2↑ 分解
【解析】
（1）“淘金”过程没有新物质生成，从化学的视角看属于物理变化。
（2）“蚕丝”属于属于天然纤维。
（3）“暗香已远”的原因是构成花香的分子不断运动，运到我们周围，闻到花香。
（4）“投泥泼水愈光明”中“投泥泼水”反映的化学原理是C+H2O CO + H2，一氧化碳和氢气具有可燃性，使燃烧更旺，“愈光明”指的是CO和H2。
（5）三大化石燃料都属于不可再生能源，石油属于不可再生能源。
（6）KNO3化合物中含有钾、氮两种营养元素，属于复合肥料。
（7）灭火的原理：移除可燃物、隔绝空气或氧气、温度降到着火点以下，“去薪”灭火的原理是移除可燃物。
（8）“烧石成灰”是指碳酸钙在高温条件下反应生成氧化钙和二氧化碳，该反应的化学方程式CaCO3 CaO + CO2↑，一种物质反应生成多种物质的反应叫做分解反应，该反应属于分解反应。
39．（2024江苏盐城，17）我国向世界承诺：努力争取2060年前实现“碳中和”——CO2排放量和转化量相等，达到相对零排放，为人类社会可持续发展贡献中国力量。
Ⅰ．了解二氧化碳排放
（1）CO2排放量增加可能引发的后果有______（选填字母序号，下同）。
A．冰川融化，海平面上升B．极端天气频发
C．土地沙漠化，造成农业减产D．影响自然生态系统，改变生物多样性
（2）空气中的CO2主要来自于______。
A．动植物的呼吸作用
B．化石燃料的燃烧
C．植物的光合作用
（3）实验室制备CO2。根据下列仪器装置，回答问题。
①写出标号仪器的名称：a． ，b． 。
②制取CO2可在A～E中选用装置 ；装置F是在装置B基础上的改进，其优点是 。
Ⅱ．探究二氧化碳转化
（4）CO2的吸收是其转化的有效方法。现有三种试剂：水、澄清石灰水、2% NaOH溶液，你认为最佳的CO2吸收剂是 ，设计实验方案证明你的结论： 。
Ⅲ．研制低碳行动方案
（5）低碳行动涵盖国际合作、国家工程和个人行为三个层面。请从“个人行为”层面策应“低碳行动”，写出你的一个行动打算： 。
【答案】
（1）ABCD
（2）AB
（3）试管 集气瓶 BC 可以控制反应发生与停止
（4）2%NaOH溶液 用三只相同的塑料瓶收集二氧化碳，分别注入等体积的水、澄清石灰水、2%NaOH溶液，盖上瓶盖，充分振荡，若注入2%氢氧化钠溶液的塑料瓶变瘪程度最大，说明2%氢氧化钠溶液吸收二氧化碳效果最好
（5）出行乘坐公交车（合理即可）
【解析】
（1）空气中二氧化碳含量过高，会导致温室效应加剧。会导致全球变暖，冰川融化，海平面上升，A正确；温室效应会导致气候异常，发生极端天气，B正确；地球温度升高，会使地球上的水分加速蒸发到大气层中，地面变得干旱，植被退化，进而导致土地沙漠化，C正确；温度升高会影响生物的生长，影响生态系统，导致某些物种灭绝，D正确；
（2）动植物呼吸作用产生二氧化碳和水，A符合题意；化石燃料含有碳元素，完全燃烧会产生二氧化碳，B符合题意；植物光合作用消耗二氧化碳和水，C不符合题意；
（3）①图中可知，仪器a是试管，仪器b是集气瓶；
②实验室用大理石与稀盐酸制取二氧化碳，选择固液常温型发生装置，二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集，二氧化碳的密度比空气的密度大，选择向上排空气法收集；
多孔隔板可以将固体放在试管中部，通过开关止水夹控制固体液体接触和分离，当止水夹打开，固液接触，反应发生，当止水夹夹紧，装置内生成气体导致压强增大，将液体挤回长颈漏斗，液面降到多孔隔板以下与固体分离，反应停止，装置的优点是可以控制反应的发生与停止；
（4）水能和二氧化碳反应生成碳酸，澄清石灰水和氢氧化钠能够和二氧化碳反应，用于吸收二氧化碳，但是澄清石灰水中氢氧化钙微溶于水，溶液浓度较小，吸收效果不好，氢氧化钠溶液中含有水和能与二氧化碳反应的氢氧化钠，吸收效果好；
证明吸收效果需要在相同条件下比较三种试剂吸收二氧化碳量的多少，如可以通过塑料瓶变瘪的程度比较吸收效果，故用三只相同的塑料瓶收集二氧化碳，分别注入等体积的水、澄清石灰水、2%NaOH溶液，盖上瓶盖，充分振荡，若注入2%氢氧化钠溶液的塑料瓶变瘪程度最大，说明2%氢氧化钠溶液吸收二氧化碳效果最好；
（5）低碳行动可以从减少二氧化碳排放角度做起，如出行乘坐公交车、节约用电等（合理即可）。
40．（2024江苏盐城，19）海洋蕴藏着丰富的资源，人类应合理开发利用。
Ⅰ．了解海水资源
（1）海水中含钠总量约4×1013 t，“钠”指的是 （选填“元素”或“原子”）。
（2）海水中还含有KCl和MgSO4等物质，其在不同温度时的溶解度如下表所示，如图是对应溶解度曲线。
①如图中曲线 （选填“甲”或“乙”）代表KCl的溶解度曲线。
②40℃时将50 g KCl固体加入到100 g水中， （选填“能”或“不能”）得到150 g KCl溶液。
③t2 ℃时将等质量的甲、乙两物质的饱和溶液降温到t1 ℃，析出晶体质量相等。判断上述说法 （选填“正确”或“错误”）。
④现有t3 ℃时100 g MgSO4饱和溶液，逐渐降温经t2 ℃直至t1 ℃，其溶质质量分数的变化趋势为 。
Ⅱ．海水资源化利用
（3）海水制镁。查找资料，提供两种提取金属镁的路径方案如下图所示。
方案1：
方案2：
结合地理位置，因地制宜，选择我市提取金属镁的最佳方案。你的选择是方案 （选填“1”或“2”），理由是 （写出两点即可）。
【答案】
（1）元素
（2）甲 不能 正确 先不变后减小
（3）1 原料来源丰富，无需高温，节约能源
【解析】
（1）这里的“钠”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；
（2）①由表中数据可知，氯化钾的溶解度随温度的升高而增加，硫酸镁的溶解度随温度的升高先增加后减小，故曲线甲代表氯化钾的溶解度曲线；
②40℃时，氯化钾的溶解度为40.0 g，该温度下，将50 g氯化钾加入到100 g水中，只能溶解40 g，不能得到150 g氯化钾溶液；
③由图可知，t2℃时，甲、乙的溶解度相等，则该温度下，甲、乙饱和溶液的溶质质量分数相等，等质量的甲、乙饱和溶液中溶质质量和溶剂质量均相等，降温至t1℃，甲、乙的溶解度均减小，均有溶质析出，溶剂质量不变，t1℃时，甲、乙的溶解度相等，则等质量的溶剂中溶解的溶质质量相等，则t2℃时，将等质量的甲、乙两物质的饱和溶液降温到t1℃ ，析出晶体的质量相等，故说法正确；
④将t3℃时，100 g硫酸镁饱和溶液降温至t2℃，降温后，硫酸镁的溶解度增加，变为不饱和溶液，溶质质量和溶剂质量均不变，溶质质量分数不变，后降温至t1℃，降温后，硫酸镁的溶解度减小，有溶质析出，溶质质量分数减小，故溶质质量分数先不变后减小；
（3）盐城靠海，利用海水制镁，原料来源丰富，且海水制镁无需高温加热，可以节约能源，故选择方案1。
41．（2024江苏扬州，21）2024年世界口腔健康日的主题是“健康口腔，健康体魄”。
（1）扬州牙刷制作始于清代，扩于民国，盛于今世、随着科技的发展和理念的变化，制作牙刷丝的材质从曾经的马鬃变为尼龙（一种合成纤维），制作牙刷柄的材质从聚丙烯塑料转向为在自然界中易降解的聚乳酸塑料。
①马鬃、尼龙中，灼烧后有烧焦羽毛气味的是 。
②下列聚丙烯塑料的性质与制作牙刷柄相关的是 （填字母）。
A．坚固耐磨 B．易燃 C．易加工
③制作牙刷柄材质的变迁，体现化学服务于社会可持续发展的理念是 （写出一点）。
（2）人体口腔的pH宜保持在6.6～7.1。若pH过低，会造成牙齿表面牙釉质损伤、细菌滋生。
①某学生早餐后15分钟内口腔中pH变化如下图所示。该学生早餐后口腔的酸性 （填“增强”或“减弱”）。
②牙釉质的主要成分为羟基磷酸钙。这里的“钙”是指 （填“元素”或“单质”）。
③在牙膏中添加少量的H2O2，可杀菌消毒、美白牙齿。H2O2在口腔中酶的催化下生成水和氧气，该反应的化学方程式为 。
④碳酸钙是一种优质的牙膏磨擦剂，既能去除食物残渣，又能避免牙釉质的损伤。碳酸钙 （填“难”或“易”）溶于水，碳酸钙、牙釉质中硬度较小的是 。
【答案】
（1）马鬃 A、C 易降解
（2）增强 元素 2 H2O2 2 H2O + O2↑ 难 碳酸钙/CaCO3
【解析】
（1）①马鬃的主要成分是蛋白质，灼烧后有烧焦羽毛气味，尼龙属于合成纤维，灼烧有特殊气味；
②聚丙烯塑料坚固耐磨。易加工，与制作牙刷柄相关，故选：AC；
③制作牙刷柄的材质从聚丙烯塑料转向为在自然界中易降解的聚乳酸塑料，故制作牙刷柄材质的变迁，体现化学服务于社会可持续发展的理念是易降解；
（2）①某学生早餐后15分钟内口腔中 pH 变化不断减小，故该学生早餐后口腔的酸性增强；
②物质是由元素组成的，这里的“钙”是指元素；
③ H2O2 在口腔中酶的催化下生成水和氧气，该反应的化学方程式为2 H2O2 2 H2O + O2↑；
④碳酸钙难溶于水，碳酸钙是一种优质的牙膏磨擦剂，既能去除食物残渣，又能避免牙釉质的损伤，碳酸钙、牙釉质中硬度较小的是碳酸钙。
42．（2024江苏扬州，23）燃料使用时需关注发热量和CO2排放量等因素。
（1）燃料的发热量可以用每克燃料在一定条件下完全燃烧所释放出的热量表示。天然气和甲醇均可用作燃料，其发热量及CO2排放量见下表。
①天然气的CO2排放量为0.055 g/kJ，其含义是 。
②由上表可知，与甲醇相比，天然气作为燃料的优点是 。
③甲醇（CH4O）的组成可以看作， 。
（2）煤炭中含有的碳酸盐会影响其发热量。测量煤炭中碳酸盐含量的原理是通过碳酸盐与盐酸反应生成CO2的质量进行计算。实验方案为：实验1，如下图所示，取一定质量的煤炭样品于烧瓶中，通入N2，一段时间后加入足量稀盐酸充分反应，测量装置乙吸收气体的质量；实验2，保持其他实验条件相同，烧瓶中不加煤炭样品，重复上述实验。已知：煤炭样品与稀盐酸反应会产生少量H2S气体，影响CO2质量的测量。
①仪器M的名称为 。将仪器M中的稀盐酸加入烧瓶时，不应全部加入，在仍剩余少量稀盐酸时需关闭活塞，原因是 。
②进行实验1时，装置甲中盛有的CuSO4能与H2S发生复分解反应，生成CuS和一种常见的强酸，反应的化学方程式为 ；反应结束后，需向装置中继续通入一段时间的N2，作用是 。
③进行实验2的目的是 。
（3）氢气被誉为未来的理想燃料。
①CO与H2O在高温、高压、催化剂条件下，生成CO2和H2，反应的化学方程式为 。
②氢气发热量高，燃烧时CO2排放量为零，氢能的开发与利用也面临着一些困难。在氢气作为能源的其他优点或面临困难中选择一个视角，写出一点： 。
【答案】
（1）天然气燃烧每放出1kJ热量排放二氧化碳0.055g 相同质量的天然气和甲醇燃烧，天然气发热量高，二氧化碳排放量少 1
（2）分液漏斗 液封，保证的装置的气密性，防止气体溢出 CuSO4 + H2S = CuS↓ + H2SO4 保证装置中二氧化碳全部被装置乙吸收 对照试验，保证实验结果的准确性
（3）CO + H2O CO2 + H2 氢气运输储存困难
【解析】
（1）①天然气的 CO2 排放量为 0.055g/kJ ，其含义是天然气燃烧每放出1kJ热量排放二氧化碳0.055g；
②由上表可知，与甲醇相比，天然气作为燃料的优点是相同质量的天然气和甲醇燃烧，天然气发热量高，二氧化碳排放量少；
③甲醇 (CH4O) 的组成可以看作 mCH2⋅nH2O ， 则m=1，2m+2n=4，n=1，故=1；
（2）①仪器M的名称为分液漏斗；将仪器M中的稀盐酸加入烧瓶时，不应全部加入，在仍剩余少量稀盐酸时需关闭活塞，原因是形成液封，保证的装置的气密性，防止气体溢出；
②进行实验1时，装置甲中盛有的 CuSO4 能与 H2S 发生复分解反应（两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物），生成 CuS 和一种常见的强酸，根据复分解反应的定义，则该强酸为硫酸，故该反应的化学方程式为CuSO4 + H2S = CuS↓ + H2SO4；反应结束后，需向装置中继续通入一段时间的 N2 ，作用是保证装置中二氧化碳全部被装置乙吸收；
③实验2：保持其他实验条件相同，烧瓶中不加煤炭样品，重复上述实验，进行实验2的目的是对照试验，保证实验结果的准确性；
（3）①CO 与 H2O 在高温、高压、催化剂条件下，生成 CO2 和 H2 ，反应的化学方程式为CO + H2O CO2 + H2；
②氢气发热量高，燃烧时 CO2 排放量为零，氢能的开发与利用也面临着一些困难。氢气属于气体，易燃易爆，氢气运输储存困难，故氢能的开发与利用也面临着一些困难。
43．（2024江苏扬州，24）臭氧（O3）广泛应用于污水处理。
（1）分离液态空气可制备O2。将O2通过臭氧发生器，部分O2在放电条件下转化为O3，得到O2与O3的混合气体。
①分离液态空气可获得N2和液态氧，该方法能实现空气中N2、O2分离的原因是 。
②可用微观粒子示意图表示反应3 O2 2 O3前后物质的变化，在图－1中画出反应前物质的微观粒子示意图 。
③一定条件下O3会转化为O2。可用一定量气体中O3质量变为起始时O3质量的所需时间（t）来衡量O3转化为O2的快慢。不同温度下，t的值见上表。根据所给数据确定表中t1值的方法是 。
（2）O3可降解水中的污染物A。为探究O3降解A的影响因素，设计了以下实验。
①实验1：取一定量含A的污水，调节pH为7，分别取10 mL，在10℃、20℃、50℃时，分别以一定流速通入一定体积O3体积分数为0.06%的气体，测得A的降解率（降解率）随时间的变化如图－2所示。实验1的目的是探究一定时间内 对O3降解A的影响。
②为分析实验1中A降解率变化的原因，进行实验2。pH为7时，取三份10 mL的水，将含O3的气体以与实验1相同的流速分别通入其中，在10℃、20℃、50℃时，测量水中O3质量与起始通入O3质量的比值（a）随时间的变化，结果如图－3所示。实验2还需控制的条件是 。实验1中相同时间内，随温度升高A的降解率下降，原因是 。
【答案】
（1）N2、O2沸点不同 在t-T图，描点，用光滑的曲线连接，找50℃对应的纵坐标
（2） 温度 均控制体积分数为0.03%的O3 温度升高，O3溶解度降低
【解析】
（1）①分离液态空气可获得 N2 和液态氧，该方法是利用氮气和氧气的沸点不同，实现空气中 N2 、 O2 分离；
②可用微观粒子示意图表示反应3 O2 2 O3前后物质的变化，根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变，则反应前为6个氧分子，图示为： ；
③一定条件下 O3 会转化为 O2 。可用一定量气体中 O3 质量变为起始时 O3 质量的 所需时间（t）来衡量 O3 转化为 O2 的快慢。可在t−T图，描点，用光滑的曲线连接，找50℃对应的纵坐标，来确定t1数值；
（2）①实验1中除了温度不同外，其它条件均相同，目的是探究一定时间内温度对 O3 降解A的影响；
②为分析实验1中A降解率变化的原因，进行实验2。 pH 为7时，取三份10mL的水，将含 O3 的气体以与实验1相同的流速分别通入其中，实验1中是以一定流速通入一定体积O3体积分数为0.06%的气体，根据图示，实验2降解完全所需的时间是实验1中时间的一半，则实验2还需控制的条件是均控制体积分数为0.03%的O3；
实验1中相同时间内，随温度升高A的降解率下降，是因为温度升高， O3 溶解度降低，降解A的质量减小，导致降解后A的质量增大，最终导致降解率下降。
44．（2024江苏扬州，25）葡萄糖酸具有酸性，广泛应用于医药、食品等。葡萄糖酸钙可用作钙营养强化剂。
（1）制备葡萄糖酸。葡萄糖与O2在酶的催化下转化为葡萄糖酸（化学式为C6H12O7，可用HA表示），制备时向含有酶的葡萄糖溶液中鼓入空气，充分反应后，所得溶液经处理得到HA产品。
① 鼓入空气除能提供O2外，还能起到 作用，促进反应充分进行。
② 酶的催化效率与溶液pH的关系如下图所示。反应过程中需缓慢添加适量NaOH溶液，作用是 。加入NaOH对产品产生的不利影响是 。
（2）制备葡萄糖酸钙晶体。以贝壳为原料，处理后得到高纯CaCO3。
I．将CaCO3与足量HA溶液充分反应，得到葡萄糖酸钙溶液；向其中加入适量无水乙醇，析出大量葡萄糖酸钙晶体（可用CaA2·H2O表示）。
①标志CaCO3与HA反应完全的现象是 。
②相同温度下，CaA2在无水乙醇中的溶解度 CaA2在水中的溶解度（填“大于”“小于”或“等于”）。
Ⅱ．煅烧CaCO3得到CaO；CaO与水反应制得石灰乳，再加入足量HA与其充分反应；将所得溶液蒸发浓缩、冷却结晶，得到CaA2·H2O。
①CaCO3高温分解生成CaO的化学方程式为 。
②控制其他条件相同，实验室中取两份相同质量的CaO，分别加入50 mL、70 mL的水制得石灰乳，与HA反应后，最终所得CaA2·H2O的质量见表。根据实验结果，实际生产制备CaA2·H2O时，选择向每份质量的CaO中加水50 mL而非70 mL，原因是 。
③若贝壳中CaCO3的质量分数为90%，计算100 g贝壳理论上可制得CaA2·H2O的质量 （写出计算过程）。已知：CaA2·H2O的相对分子质量为448。
【答案】
（1）搅拌 随着反应的进行，溶液的酸性增强，酶的催化效率下降，加入NaOH调节溶液的pH，保证酶的催化效率 引入NaA杂质，降低HA纯度
（2）固体完全溶解，没有气泡产生 小于 CaCO3 CaO + CO2↑ 增加20mL水，产品质量增加不大，且液体过多不利于固体析出，节约用水 碳酸钙高温煅烧：CaCO3 CaO + CO2↑，氧化钙和水反应：CaO + H2O = Ca(OH)2，氢氧化钙和HA反应：Ca(OH)2 + 2 HA = CaA2 + 2 H2O，将所得溶液蒸发浓缩、冷却结晶，得到CaA2·H2O，故可得关系式：CaCO3～CaA2·H2O
解：设100 g贝壳理论上可制得CaA2·H2O的质量为x
x=403.2g
答：100 g贝壳理论上可制得CaA2·H2O的质量为403.2 g
【解析】（1）①鼓入空气除能提供 O2 外，还能起到搅拌作用，增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分；
②葡萄糖与O2在酶的催化下转化为葡萄糖酸，葡萄糖酸显酸性，由图可知，在实验研究范围内，pH值越小，催化效率越低，故随着反应的进行，溶液的酸性增强，酶的催化效率下降，加入 NaOH溶液，可以调节溶液的 pH ，保证酶的催化效率；
氢氧化钠能与葡萄糖酸反应生成NaA和水，故加入NaOH 对产品产生的不利影响是：引入NaA杂质，降低 HA 纯度；
（2）I、①碳酸钙能与葡萄糖酸反应生成葡萄糖酸钙、二氧化碳和水，且碳酸钙难溶于水，故标志 CaCO3与 HA 反应完全的现象是：固体完全溶解，没有气泡产生；
②向葡萄糖酸钙溶液中加入适量无水乙醇，可析出大量葡萄糖酸钙晶体，故相同温度下， CaA2 在无水乙醇中的溶解度小于CaA2在水中的溶解度；
Ⅱ、①碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳，该反应的化学方程式为：CaCO3 CaO + CO2↑；
②由表中数据可知，增加20 mL水，产品质量增加不大，且液体过多不利于固体析出，且加水50 mL，可以节约用水，故选择向每份质量的 CaO 中加水50 mL而非70 mL；
③见答案。
45．（2024江西，14）魅力化学，快乐实践。
（1）烹饪乐厨：制作炊具的不锈钢硬度比纯铁更 。
（2）劳动绿廊：制作洒水壶的塑料属于 （选填“天然”或“合成”）有机高分子材料。
（3）书法天地：墨汁中含有石墨，石墨与金刚石物理性质差异大的原因是 。
（4）陶艺空间：硫酸锶（SrSO4）常用于制陶器，其中硫元素为+6价，则锶元素（Sr）的化合价为 价。SrSO4中硫元素、氧元素的质量比为 。
【答案】
（1）大
（2）合成
（3）碳原子排列方式不同
（4）+2 1∶2
【解析】
（1）合金的硬度大于纯金属，不锈钢是铁的合金，硬度大于纯铁；
（2）合成材料包括塑料、合成纤维、合成橡胶，塑料属于合成有机高分子材料；
（3）石墨与金刚石都是由碳原子构成的，物理性质差异大的原因是碳原子排列方式不同；
（4）化合物中各元素的化合价的代数和为零，硫酸锶（SrSO4）中硫元素为+6价，氧元素为－2价，设锶元素（Sr）的化合价为x，则x + (+6) + (-2)×4 = 0，x=+2；SrSO4中硫元素、氧元素的质量比为32∶(16×4) = 1∶2。
46．（2024江西，15）中华民族有着悠久的用火历史。
（1）火的利用促进人类文明进步，下列有关火的利用不利于人类文明进步的是________。
A．驱赶野兽，开拓家园B．火攻水淹，夺城掠地
C．取暖照明，改善生活D．冶炼金属，发展生产
（2）《庄子·杂篇·外物》记载“木与木相摩则然（燃）”，从燃烧条件分析“木与木相摩”的取火原理是 。
（3）《天工开物》记载有关炼铁过程：“凡铁一炉载土二千余斤，……或用煤炭，或用木炭”。该过程中炭的作用是 ，炼出的铁可锻打成薄片是利用了铁的 性。
（4）火的利用促进燃料的发展，为打赢蓝天保卫战，部分地区对家用燃料进行了“气代煤”改造，用天然气代替煤的意义是 （任写一条）。
【答案】
（1）B
（2）使可燃物的温度达到着火点
（3）作燃料（或提供热量、提供还原剂等） 延展
（4）更环保（或污染更小等）
【解析】
（1）用火驱赶野兽，开拓家园，有利于人类文明进步，A正确；火攻水淹，夺城掠地，是对人类文明的破坏，B错误；用火取暖照明，改善生活，有利于人类文明进步，C正确；燃烧提供热量，冶炼金属，发展生产，有利于人类文明进步，D正确；
（2）“木与木相摩”是木头相互摩擦产生热量，使木头达到着火点，则取火原理是使可燃物的温度达到着火点；
（3）《天工开物》记载有关炼铁过程中炭的作用是作燃料（或提供热量、提供还原剂等）；铁有延展性，则可锻打成薄片；
（4）天然气是气体，气体燃烧更充分，污染小，则用天然气代替煤的意义是更环保（或污染更小等）。
47．（2024山东滨州，19）化学来源于生活，服务于生活。请运用所学知识回答下列问题：
（1）①小滨郊游时准备了下列食物，其中富含维生素的是 （填字母序号，下同）；
A．酱牛肉 B．矿泉水 C．面包 D．猕猴桃
②小滨郊游途中发现一块麦地的小麦因缺肥导致叶子发黄并倒伏了一部分。这块麦地需要施用的复合肥是 ；
A．NH4HCO3 B．KNO3 C．Ca3(PO4)2 D．K2SO4
③郊游结束后，为保护环境小滨将垃圾用塑料袋集中带走。塑料属于 ；
A．金属材料 B．复合材料 C．有机合成材料 D．无机非金属材料
（2）小凯想检测家中自来水是硬水还是软水。他取适量样品，加入肥皂水，搅拌后观察到样品中泡沫较多，浮渣较少，则证明该自来水是 （填“软水”或“硬水”）；
（3）小新参观新能源汽车制造厂时，了解到开发和利用新能源是21世纪人类面临的重要课题。下列属于新能源的是______。
A．太阳能B．地热能C．石油D．天然气
【答案】
（1）D B C
（2）软水
（3）AB
【解析】
（1）①酱牛肉中富含蛋白质，A错误；矿泉水中富含水和无机盐，B错误；面包中富含淀粉，淀粉属于糖类，C错误；猕猴桃中富含维生素，D正确；
②这块麦地的小麦因缺肥导致叶子发黄并倒伏了一部分，说明缺乏氮元素和钾元素，应使用含氮元素和钾元素的复合肥。NH4HCO3中含有的营养元素是氮元素，属于氮肥，A不符合题意；KNO3中含有的营养元素是钾元素和氮元素，属于复合肥，B符合题意；Ca3(PO4)2中含有的营养元素是磷元素，属于磷肥，C不符合题意；K2SO4中含有的营养元素是钾元素，属于钾肥，D不符合题意；
③郊游结束后，为保护环境小滨将垃圾用塑料袋集中带走。塑料属于有机合成材料，选C。
天然水加入肥皂水搅拌，产生泡沫多，浮渣较少的是软水，泡沫少，浮渣较多的是硬水，他取适量样品，加入肥皂水，搅拌后观察到样品中泡沫较多，浮渣较少，则证明该自来水是软水；
（3）石油、天然气属于化石燃料，不属于新能源，属于传统能源，太阳能、地热能属于新能源，选AB。
48．（2024山东烟台，16）氢能具有广阔的发展前景，安全高效的制氢和储氢是氢能成为主要能源的关键。
（1）电解水制氢气可用铁作电极，是利用了铁的 。氢气在与电源 极相连的电极上产生。
（2）高压气态储氢是通过恒温高压将氢气储存在压力容器中，从微观角度解释此过程主要发生改变的是 。
（3）氢化物储氢是利用氢气与金属（如Al）反应生成金属氢化物（如AlH3），从而进行氢的储存，该过程属于 （填“物理变化”或“化学变化”）。
（4）活性炭具有很多的微孔结构，可用作储氢材料，这是利用活性炭的 性。
（5）我国科学家实现了天然气（CH4）制氢的突破，在400℃条件下，将天然气与水蒸气直接转化为氢气与二氧化碳。请写出该反应的化学方程式 。
（6）氢气是理想的清洁能源，原因是 。
【答案】
（1）导电性（或良好的导电性） 负
（2）分子之间的间隔
（3）化学变化
（4）吸附
（5）CH4 + 2 H2O CO2 + 4 H2
（6）产物无污染
【解析】
（1）金属具有良好导电性，电解水制氢气可用铁作电极，是利用了铁的导电性；
电解水过程中，与电源正极相连的电极上产生氧气，与电源负极相连的电极上产生氢气。
（2）高压气态储氢是通过恒温高压将氢气储存在压力容器中，从微观角度解释此过程主要发生改变的是分子之间的间隔，压强增大，分子之间间隔变小。
（3）氢气与金属（如Al）反应生成金属氢化物（如AlH3），从而进行氢的储存，有新物质生成，该过程属于化学变化。
（4）活性炭具有很多的微孔结构，具有良好吸附性，可用作储氢材料，这是利用活性炭的吸附性。
（5）天然气的主要成分是甲烷，甲烷和水蒸气在400℃条件下反应生成氢气和二氧化碳，该反应化学方程式CH4 + 2 H2O CO2 + 4 H2。
（6）氢气和氧气在点燃条件下反应生成水，氢气是理想的清洁能源，原因是产物是水，不会污染环境。
49．（2024山东烟台，17）2024年4月24日是第九个中国航天日，主题为“极目楚天，共襄星汉”。中国人探索宇宙的脚步驰而不息。
（1）空间站种菜。航天员在太空吃到了自己种的蔬菜。蔬菜能为航天员提供 （写1种主要的营养素）。为使蔬菜枝叶茂盛，可以施用的一种化肥是 （写化学式）。太空蔬菜在塑料网篮中种植，塑料属于 （填序号）。
A．无机非金属材料 B．有机高分子材料 C．金属材料 D．复合材料
（2）固体火箭发射卫星。我国在海阳市附近海域使用引力一号运载火箭将3颗卫星顺利送入预定轨道，刷新了全球最大固体运载火箭记录。高氯酸铵、铝粉等是固体运载火箭的主要推进剂，发射时高氯酸铵发生的化学反应是：2 NH4ClO4 N2↑ + 2 O2↑ + X↑ + 4 H2O↑。
① X的化学式是 ，NH4ClO4中氯元素的化合价是 。
② 铝粉在氧气中燃烧的化学方程式是 。
（3）太空燃烧实验。航天员在燃烧科学实验柜中以甲烷为燃料进行在轨点火燃烧实验，观察到甲烷火焰与地面上对照实验的火焰相比，显得短而圆，且微弱。
①制作燃烧科学实验柜的材料需具有的性质是 （写1条）。
②从燃烧的条件分析，点火的作用是 。
③下列对燃烧实验分析正确的是 （填序号）。
A．空间站甲烷燃烧，不需要氧气
B．空间站失重条件下燃烧产生的热气流向四周扩散，地面上热气流向上扩散
C．空间站失重条件下空气流动性差，甲烷燃烧的火焰比较微弱
【答案】
（1）维生素（合理即可） NH4Cl（合理即可） B
（2）Cl2 +7 4 Al + 3 O2 2 Al2O3
（3）防火（合理即可） 使温度达到可燃物的着火点 BC
【解析】
（1）蔬菜中富含维生素、水分等；
氮肥有利于蔬菜叶的生长，含有氮、磷、钾三种营养元素中氮元素的属于氮肥，如NH4Cl、CO(NH2)2等；
塑料属于有机高分子材料，故填：维生素（合理即可）；NH4Cl（合理即可）；B；
（2）①根据质量守恒定律，化学反应前后原子的个数、种类均不变。该反应中，反应前含有2个N、8个H、2个Cl、8个O，反应后含有2个N、8个H、8个O，相差2个Cl，则X的化学式为Cl2；
NH4ClO4中铵根离子的化合价为+1价，氧元素的化合价为－2价，设氯元素的化合价为y，根据化合物中正负化合价代数和为零，得(+1) + y +(-2)×4 =0，y = +7，即氯元素的化合价为+7；
②铝在氧气中点燃生成氧化铝，反应的化学方程式为4 Al + 3 O2 2 Al2O3；
（3）①航天员在燃烧科学实验柜中以甲烷为燃料进行在轨点火燃烧实验，则制作燃烧科学实验柜的材料需具有的性质是防火，耐高温等，故填：防火（合理即可）；
②从燃烧的条件分析，点火后温度升高，所以作用是使温度达到可燃物的着火点；
③空间站甲烷燃烧，也需要氧气，故A错误；空间站失重条件下燃烧产生的热气流向四周扩散，火焰显得短而圆，且微弱，地面上热气流向上扩散，火焰呈锥状，故B正确；空间站失重条件下空气流动性差，氧气得不到很好的补充，甲烷燃烧的火焰比较微弱，故C正确。
50．（2024山东烟台，22）在日常生活中能看到很多精美的金属蚀刻画。兴趣小组利用废弃的金属片进行制作金属蚀刻画的项目活动，请你一起参与下列任务。
【任务一】到垃圾回收站筛选金属底板
（1）区分铝片和铁片的物理方法是 （写1种）。
【任务二】预处理金属底板
（2）用砂纸打磨掉铝片表面的氧化膜。用化学方法除去铁片表面的铁锈，可以用 （写1种物质名称）。
【任务三】选择蚀刻液进行蚀刻
（3）首先将有镂空图案的不干胶保护膜（能隔绝蚀刻液与金属底板接触）分别贴到处理好的铝片和铁片上，然后将铝片浸入足量的甲蚀刻液中，将铁片浸入足量的乙蚀刻液中，一段时间后取出。小组同学看到铝片上有凹陷图案，没有附着物；铁片上出现红色附着物图案。则他们选择的甲蚀刻液、乙蚀刻液分别是下列中的 、 （填序号）。
①硫酸铜溶液 ②硝酸银溶液 ③稀盐酸 ④氯化亚铁溶液 ⑤氯化钠溶液
【任务四】金属蚀刻画的后处理
（4）将蚀刻好的金属片清洗掉废液，去掉不干胶保护膜，进行装饰。为防止铁片蚀刻画生锈，可采取的措施是 （写1种合理的方法）。
【任务五】废液回收利用
（5）铝片蚀刻废液处理，可加入足量铝片，得到 溶液，回收保存。
（6）铁片蚀刻废液处理，如下图所示：
过程①加入的物质X是 ，过程②加入稀硫酸反应的化学方程式是 。
【答案】
（1）用磁铁吸引
（2）稀盐酸
（3）③ ①
（4）保持铁片蚀刻画表面清洁干燥
（5）氯化铝/AlCl3
（6）铁粉 Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑
【解析】
（1）由于磁铁能吸引铁片，不能吸引铝片，所以可用磁铁吸引的方法区分铝片和铁片。
（2）由于稀盐酸能与主要成分为氧化铁的铁锈反应生成氯化铁和水，所以用化学方法除去铁片表面的铁锈，可以用稀盐酸。
（3）由于铝片上有凹陷图案，没有附着物，说明铝与甲蚀刻液反应没有生成新的金属，铝与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，所以甲蚀刻液只能是③稀盐酸。
由于铁片上出现红色附着物图案，说明铁与①硫酸铜溶液反应生成红色的铜。所以乙蚀刻液是①硫酸铜溶液 。
（4）由于铁的锈蚀是铁制品与空气中的氧气和水共同作用的结果。防止铁制品生锈的原理是破坏铁锈蚀的条件，即隔绝氧气或水。所以为防止铁片蚀刻画生锈，可采取的措施是保持铁片蚀刻画表面清洁干燥。
（5）由于铝片蚀刻废液是铝与盐酸反应生成的氯化铝和剩余的稀盐酸的混合溶液，所以铝片蚀刻废液处理，可加入足量铝片，与稀盐酸完全反应，得到氯化铝溶液，回收保存。
（6）由于铁片蚀刻废液是铁与硫酸铜反应生成的硫酸亚铁与剩余的硫酸铜的混合溶液，所以过程①加入的物质X是与硫酸铜反应生成硫酸亚铁的铁粉，铁粉与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，滤渣中的铁粉与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，所以过程②加入稀硫酸反应的化学方程式是Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑。
51．（2024山西，11）西气东输工程是我国继长江三峡工程之后的又一项世界级特大工程，是我国天然气发展战略的重要组成部分。西气东输输气管线一期工程，西起新疆塔里木，东至上海市，是西部大开发的标志性工程。
请分析图文信息，解答下列小题的相关问题：
（1）图1是西气东输钻探工程。我国在超深层采气方面已有了新的突破，通过这种钻探技术主要得到的是天然气，其主要成分的名称是 。开采时，若钻穿了含有硫化氢（H2S，无色，有毒）酸性气体的岩层，应迅速使用 性钻井液进行处理，保证pH在9.5以上的工程指标。
（2）图2是西气东输第1站。此设备可完成天然气的收集、处理和输送，处理环节可将混合气中的CO2、N2等除去。实验室里除去CO2通常使用氢氧化钠溶液，发生反应的化学方程式为 。这种全线自动化输气控制系统，尽管技术已达到较高的水准，但要做到安全运行、稳定供气，源源不断地将气体如数送达目的地，输送前工程技术人员也必须对沿线管道的质量和 进行检查。
（3）图3是西气东输跨黄工程。跨越黄河的管道，采用不锈钢、合金钢和高强度钢等材料制成，这些材料应具备的性能是 。由于长期处于潮湿环境，为保护管道外壁，应采取的具体措施为 。
（4）西气东输横亘西东、纵贯南北，受益人口超过4亿人。这项工程开启了一个前所未有的天然气时代，作为优质、高效的 能源，天然气自开发使用以来，已减少标煤的使用量约10.7亿吨、减少CO2排放约11.7亿吨［相当于减少 亿吨碳的燃烧（计算结果保留一位小数）］、减少粉尘约5.8亿吨，相当于种植阔叶林36亿公顷，有效避免了对水体和 的污染。
【答案】
（1）甲烷 碱
（2）CO2 +2 NaOH = Na2CO3 +H2O 气密性
（3）硬度大、耐腐蚀性强等（合理即可） 刷漆等（合理即可）
（4）清洁 3.2 空气
【解析】
（1）天然气的主要成分的名称是甲烷；
开采时，若钻穿了含有硫化氢(H2S，无色，有毒)酸性气体的岩层，应迅速使用碱性钻井液进行处理，保证pH在9.5以上的工程指标；
（2）实验室里除去CO2通常使用氢氧化钠溶液，二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，发生反应的化学方程式为CO2 +2 NaOH = Na2CO3 +H2O；
这种全线自动化输气控制系统，尽管技术已达到较高的水准，但要做到安全运行、稳定供气，源源不断地将气体如数送达目的地，输送前工程技术人员也必须对沿线管道的质量和气密性进行检查，防止装置漏气，引起爆炸等；
（3）跨越黄河的管道，采用不锈钢、合金钢和高强度钢等材料制成，这些材料应具备的性能是硬度大、耐腐蚀性强等；
铁与氧气和水同时接触会发生锈蚀，由于长期处于潮湿环境，为保护管道外壁，应采取的具体措施为刷漆等，隔绝氧气和水，达到防锈目的；
（4）这项工程开启了一个前所未有的天然气时代，作为优质、高效的清洁能源，天然气自开发使用以来，已减少标煤的使用量约10.7亿吨、减少CO2排放约11.7亿吨，根据碳元素质量守恒，则相当于减少11.7亿吨×≈3.2亿吨碳的燃烧，减少粉尘约5.8亿吨，相当于种植阔叶林36亿公顷，有效避免了对水体和空气的污染。
52．（2024山西，14）据考古史料记载，我国劳动人民早在约3000年前就已经学会利用铁矿石冶炼铸铁，比欧洲各国领先1600多年。探索小组的同学们将铁矿石和冶炼产物的有关问题与现代科技相结合，完成了结构化的梳理和整合。
联系实际，解决问题：
（1）建筑业上，铁是制作 的原料。
（2）医药上，适当补充铁元素可预防的疾病是 。
（3）磁铁矿属于物质类别中的 。它的主要成分用化学式表示为 。
（4）在我国古代湿法炼铜中，铁的突出贡献用化学方程式表示为 。
【答案】
（1）钢筋
（2）贫血
（3）混合物 Fe3O4
（4）Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
【解析】
（1）建筑业上，铁是制作钢筋的原料；
（2）医药上，适当补充铁元素可预防的疾病是贫血；
（3）磁铁矿主要成分为四氧化三铁，属于物质类别中的混合物；磁铁矿的主要成分用化学式表示为Fe3O4；
（4）在我国古代湿法炼铜中，铁的突出贡献是铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，用化学方程式表示为Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu。
53．（2024四川成都，15）根据图文回答下列问题。
（1）2015年，屠呦呦因青蒿素的研究获得诺贝尔奖。
①“青蒿”中除含有青蒿素外，还富含 （填“纤维素”或“蛋白质”）。
②青蒿素（C15H22O5）中质量分数最高的元素是 。保持青蒿素化学性质的最小微粒是 。
③以《中国药典》记载“青蒿”能“清热解暑，截疟…”。据此记载，可知“青蒿”主要治疗的病症是 。
（2）我国化学电池技术全球领先，磷酸铁锂是电池的重要原料。
① 磷酸铁锂（LiFePO4）组成元素有 种。电池充电时，电能主要转化为 能。
② 某种锂原子质量为1.165×10－26 kg，碳12原子质量的1/12为1.66×10－27 kg，则该锂原子的相对原子质量是 （精确到0.1）。
③ 目前，新能源车与燃油车相比，优点有 （填序号）。
a．节能环保 b．智能化程度高 c．废旧电池回收成本高
【答案】（1） 纤维素 碳元素 青蒿素分子 疟疾、中暑（暑热）、虚热等
（2） 4 化学 7.0 ab
【解析】（1）①“青蒿”中除含有青蒿素外，还富含纤维素；
②青蒿素（C15H22O5）中碳、氢、氧元素的质量比为（12×15）：（1×22）：（16×5）=90：11：40，则质量分数最高的元素是碳元素；由分子构成的物质，分子是保持其化学性质的最小粒子，青蒿素由青蒿素分子构成，则保持青蒿素化学性质的最小微粒是青蒿素分子；
③以《中国药典》记载“青蒿”能“清热解暑，截疟…”。据此记载，可知“青蒿”主要治疗的病症是疟疾、中暑（暑热）、虚热等；
（2）①磷酸铁锂（LiFePO4）由锂、铁、磷、氧4种元素组成；电池充电时，电能主要转化为化学能；
②某种锂原子质量为 1.165×10 − 26 kg，碳12原子质量的为 1.66×10 − 27 k g ，则该锂原子的相对原子质量是；
③目前，新能源车与燃油车相比，优点有节能环保、智能化程度高，但其废旧电池回收成本高并不高，故选：ab。
54．（2024四川达州，11）2023年8月，世界大学生运动会在四川成都闭幕，大运村现已成为人们喜爱的主题公园。今年“五一”期间，小明同学在家长的陪伴下到大运村游玩。
（1）村内，小明闻到阵阵花香，原因是 （从微观角度解释）。
（2）路边，园丁正在给花草施肥。肥料包装袋上印有“磷酸二氢铵（NH4H2PO4）”字样。该肥料属于_______（填字母序号）。
A．氮肥 B．磷肥 C．钾肥 D．复合肥
（3）湖畔，小明想到可用 检验湖水是软水还是硬水。
（4）午餐时，有下列食物：牛奶、面包、牛肉干、花生。从营养均衡的角度，还需补充的食物最好是_________（填字母序号）。
A．薯片 B．桔子 C．泡面 D．皮蛋
【答案】
（1）分子在不断运动着
（2）D
（3）肥皂水
（4）B
【解析】
（1）因为分子在不断运动着，所以村内，小明能闻到阵阵花香；
（2）磷酸二氢铵（NH4H2PO4）含氮、磷、钾三种营养元素中的氮元素和磷元素，属于复合肥，选D；
（3）可用肥皂水检验湖水是软水还是硬水，取少许水样，向水样中加入适量的肥皂水，产生泡沫较多，为软水，泡沫较少、且有浮渣，则为硬水；
（4）午餐时，有下列食物：牛奶、面包、牛肉干、花生，从营养均衡的角度，还需补充维生素；薯片中富含淀粉，淀粉属于糖类，故A选项不符合题意；桔子中富含维生素，故B选项符合题意；泡面中富含淀粉，淀粉属于糖类，故C选项不符合题意；皮蛋中富含蛋白质，故D选项不符合题意。
55．（2024四川广安，13）2024年5月3日，嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射，之后准确进入地月转移轨道，由此开启月背“挖宝”之旅。长征五号的推进剂有煤油、液氢、液氧。
回答下列问题：
（1）煤油燃烧会 （填“放出”或“吸收”）热量。
（2）液氢汽化成氢气，分子间的间隔 （填“增大”“减小”或“不变”）。
（3）上述推进剂所含的C、H、O三种元素可组成多种酸，任意写出其中一种酸的化学式 。
（4）嫦娥六号用到了钛合金、塑料、碳纤维等多种材料，其中塑料属于 （填“合成材料”或“金属材料”）。
【答案】
（1）放出
（2）增大
（3）H2CO3
（4）合成材料
【解析】
（1）燃料燃烧放出热量，煤油是由化石燃料石油炼制的一种燃料，所以煤油燃烧会放出热量。
（2）液氢汽化成氢气体积变大，是由于氢分子间的间隔增大。
（3）酸的溶液中含有氢离子和酸根离子，不同的酸的溶液中含有相同的氢离子。醋酸溶液中含有氢离子和醋酸根离子，化学式CH3COOH；碳酸溶液中含有氢离子和碳酸根离子，化学式H2CO3。醋酸、碳酸等都是由C、H、O三种元素组成的酸。
（4）钛合金属于金属材料；塑料属于合成材料；碳纤维属于复合材料。
56．（2024四川广安，19）“上善若水，水善利万物而不争”我们应弘扬水之德，善用水之益。化学兴趣小组开展以“水的净化”为主题的项目式学习。
任务一：咨询水处理过程
【咨询专家】同学们通过数字化平台，向水处理专家进行咨询。专家介绍了两种水处理技术：
①常规处理技术：天然水→加絮凝剂反应沉淀→过滤后加活性炭→加消毒剂→自来水。
（1）其中活性炭起 作用。
②高分子膜分离技术
任务二：探究水处理中的消毒剂
【查阅资料】①Cl2通入H2O中，形成氯水，Cl2与H2O反应生成次氯酸（HClO）和HCl。
②次氯酸（HClO）具有强氧化性，可消毒杀菌。
③次氯酸（HClO）不稳定，见光易分解。
【提出问题】久置的氯水是否可以用于消毒杀菌？
【进行实验】在教师的指导下，同学们设计实验方案，利用左下图装置探究新制氯水在光照下溶液的pH、氯离子浓度随时间的变化，通过实验，最终获得如下图（1）（2）所示数据。
【数据处理】
（2）通过图（1）（2）数据分析，氯水在光照下pH变小的原因是HClO见光分解生成了 ，使溶液酸性增强。
【得出结论】
（3）通过讨论，同学们得出的结论是 。
【分享交流】
（4）若将Cl2通入水中，再加入NaOH溶液，可制得一种新的消毒剂。其中次氯酸（HClO）与NaOH反应的化学方程式为 。
任务三：自制纯净水
【设计制作】通过查阅资料，同学们设计如下图所示装置对自来水再次净化获得纯净水。
（5）当自来水通过上图所示阳、阴离子交换柱后，与通入前相比，水分子数目将增多，简述其理由。 。
【答案】
（1）吸附
（2）盐酸/HCl/氯化氢
（3）久置的氯水不可以用于消毒杀菌
（4）HClO + NaOH = NaClO + H2O
（5）自来水中的OH－和H+结合生成了水分子
【解析】
（1）活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，故其中活性炭起吸附作用，可吸附色素和异味；
（2）图（1）中氯水的pH逐渐减小，酸性逐渐增强，图（2）中氯离子的浓度逐渐增大，故通过图（1）（2）数据分析，氯水在光照下pH变小的原因是HClO见光分解生成了酸性更强的盐酸（HCl），使溶液酸性增强；
（3）根据提出问题：久置的氯水是否可以用于消毒杀菌；次氯酸（HClO）具有强氧化性，可消毒杀菌，而次氯酸（HClO）不稳定，见光易分解，根据图示可知，次氯酸分解生成氯化氢，所以可得出的结论为久置的氯水不可以用于消毒杀菌；
（4）氢氧化钠和次氯酸反应生成次氯酸钠和水，化学方程式为HClO + NaOH = NaClO + H2O；
（5）当自来水通过上图所示阳、阴离子交换柱后，与通入前相比，水分子数目将增多，是因为自来水中的OH－和H+结合生成了水分子，导致水分子数目增多。
57．（2024四川泸州，11）中国是茶的故乡，茶文化的发源地。茶叶中的茶多酚具有降血脂的作用，咖啡因能提神。咖啡因加热至120℃显著升华，在不同温度下咖啡因的溶解度见下表1。
表1 咖啡因的溶解度（g100g水）
表2干茶叶中一些成分的酸碱性
回答相关问题：
（1）25℃时，250 mL水中最多能溶解咖啡因 g；泡茶常用开水，相对于冷水泡茶，开水泡茶的优点是既能加快有益成分的溶解，又能 。
（2）干茶叶中一些成分的酸碱性见表2。干茶叶粉碎加水，加CaO充分搅拌呈糊状，蒸干水分，干茶叶中参与反应的成分有 ；再加热至120℃以上，可分离出表2中的成分是 。
【答案】
（1）5 溶解更多的咖啡因
（2）茶多酚、单宁酸 咖啡因
【解析】
（1）根据表中数据可知，25℃时，咖啡因的溶解度为2g，即100g水中最多能溶解2g咖啡因，250mL水的质量为250g，250g水中最多能溶解咖啡因的质量为=5g；根据表中数据可知，咖啡因在沸水中的溶解度最大，所以用开水泡茶，既能加快有益成分的溶解，又能溶解更多的咖啡因；
（2）氯化钙和水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙显碱性，能与酸性物质反应，故干茶叶中参与反应的成分有茶多酚、单宁酸；依据信息：咖啡因加热至120℃显著升华，再加热至120℃以上，可分离出表2中的咖啡因。
58．（2024四川泸州，13）鲁教版教材《化学（九年级下册）》62页“多识一点”有如下介绍：铝在常温下很容易跟氧气发生反应，生成一层致密而坚固的氧化铝薄膜。据此，某课外学习小组开展了系列性质探究予以证明。已知熔点：铝660℃，氧化铝2054℃；沸点：铝2327℃。回答相关问题：
【实验1】如图，用火焰喷枪的火焰（温度800～1300℃）从下往上灼烧铝片，观察到下端形成一个呈鼓胀状态的“小泡”。
（1）铝在常温下跟氧气发生 反应（填反应类型）。
（2）形成鼓胀“小泡”现象既能证明 ，还能证明铝的熔点低于氧化铝，“小泡”内装的铝呈 态。
【实验2】将铝片浸入8%CuSO4溶液中。
（3）开始1 min内无明显现象，该事实 （选填“能”或“不能”）证明氧化铝薄膜的致密性。
（4）2 min左右铝片表面逐渐产生气泡并析出红色物质。收集气体检验，易燃，则气体是 。写出生成红色物质的化学方程式 。
【答案】
（1）化合
（2）铝能和氧气反应生成致密坚固的氧化铝薄膜 液
（3）不能
（4）氢气/H2 2 Al + 3 CuSO4 = Al2(SO4)3 + 3 Cu
【解析】
（1）铝在常温下跟氧气反应生成氧化铝，该反应是由两种物质生成一种物质的反应，该反应基本反应类型属于化合反应。
（2）用火焰喷枪的火焰从下往上灼烧铝片，观察到下端形成一个呈鼓胀状态的“小泡”，说明外边的一层物质并没有与氧气反应，这是由于铝与空气中的氧气反应生成的氧化铝是一层致密坚固的薄膜，膜内熔化的液体渐渐汇集流入下面的包裹膜内说明铝的熔点比氧化铝的熔点低。
（3）开始1 min内无明显现象，该事实不能证明氧化铝薄膜的致密性，欲证明氧化铝薄膜的致密性，需将表面打磨的铝片和将表面未打磨的铝片分别浸入8%CuSO4溶液中，在1 min内进行对比。
（4）铝的金属活动性比铜强，2 min左右铝片表面逐渐产生气泡并析出红色物质，铜的颜色是红色，说明铝与硫酸铜反应生成铜和硫酸铝，该反应的化学方程式为2 Al + 3 CuSO4 = Al2(SO4)3 + 3 Cu；收集气体检验，易燃，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，易燃气体是氢气。
59．（2024四川泸州，15）泸州积极发展新质生产力。泸州某企业突破3.5微米锂电池所需超薄铜箔的技术，使泸州成为国内具备量产超薄锂电铜箔能力的地区，铜箔每薄1微米，新能源汽车动力电池容量就能增加5%。锂电池结构如图所示。回答相关问题：
（1）锂电池工作时将化学物质储备的化学能转化为 能。铜能制成超薄材料是因为单质铜具有良好的 （选填“延展性”“导电性”或“导热性”）。图示电池用到的三种单质中属于非金属单质的是 。
（2）工业上制备LiFePO4的一种方法是：将草酸亚铁、Li2CO3、NH4H2PO4按化学计量数之比混合均匀，在Ar气氛围中，首先于300℃左右处理5～10 h，使原材料充分分解，然后再升高到550～750℃处理5～10 h，制得LiFePO4。
①Li2CO3中1个阳离子含有 个电子；草酸亚铁的化学式为FeC2O4，由此可推测出草酸的化学式为 。
②亚铁易与氧气反应生成Fe3+，则Ar气的作用是 。
③300℃时，Li2CO3与NH4H2PO4反应可看成碳酸盐和铵盐分解，生成Li3PO4和三种气体产物，其中一种气体冷却到常温变成液态，且反应前后元素的化合价没有变化。则Li2CO3与NH4H2PO4反应的化学方程式为 。
【答案】
（1）电 延展性 石墨
（2）2 H2C2O4 用作保护气，防止亚铁离子被氧化为铁离子 3 Li2CO3 + 2 NH4H2PO4 2 Li3PO4 + 2 NH3↑ + 3 CO2↑ + 3 H2O↑
【解析】
（1）电池工作时将化学物质储备的化学能转化为电能；铜能制成超薄材料，形状发生改变，说明铜具有良好的延展性；铝、铜都是金属单质，石墨是由碳元素组成的非金属单质；
（2）①Li2CO3中的阳离子是锂离子，Li+带1个单位的正电荷，Li失去1个电子变成Li+，所以1个锂离子含有2个电子；草酸亚铁中铁元素显+2价，设草酸根的化合价为x，由化合物中正、负化合价的代数和为零，可得：（+2）+ x = 0，解得x = －2，所以原子团的化合价为－2价；草酸中草酸离根离子显－2价，氢元素显+1价，故草酸的化学式为：H2C2O4；
②氩气的化学性质稳定，所以氩气的作用是用作保护气，防止亚铁离子被氧化为铁离子；
③由题意可知，300℃时，Li2CO3与NH4H2PO4反应生成Li3PO4、氨气、二氧化碳和水，反应的化学方程式为3 Li2CO3 + 2 NH4H2PO4 2 Li3PO4 + 2 NH3↑ + 3 CO2↑ + 3 H2O↑。
60．（2024四川眉山，15）化学作为实用的、创造性的学科，在认识自然、服务社会中发挥着不可替代的作用。
（1）认识物质。空气是一种宝贵的资源，其中含量最多且化学性质不活泼的气体是 （填化学式）。
（2）人体健康。合理膳食是人体健康的基本保障。某同学的早餐食谱为：馒头、鸡蛋、稀饭、西兰花，其中富含蛋白质的是 。
（3）粮食增产。常用的化肥有CO(NH2)2、K2SO4、Ca(H2PO4)2等，其中属于氮肥的是 （填化学式）。
（4）材料创造。国产C919大飞机使用的材料有合金、塑料等，其中属于有机合成材料的是 。
【答案】
（1）N2
（2）鸡蛋
（3）CO(NH2)2
（4）塑料
【解析】
（1）空气是一种宝贵的资源，其中含量最多且化学性质不活泼的气体是氮气，化学式为N2。
（2）馒头、稀饭中富含糖类，鸡蛋中富含蛋白质，西兰花中富含维生素，所以选择鸡蛋；
（3）CO(NH2)2含有氮、磷、钾三种元素中的氮元素，属于氮肥；K2SO4含有氮、磷、钾三种元素中的钾元素，属于钾肥；Ca(H2PO4)2含有氮、磷、钾三种元素中的磷元素，属于磷肥；
（4）有机合成材料包括：塑料、合成纤维、合成橡胶；合金属于金属材料，塑料属于有机合成材料。
61．（2024四川眉山，16）2023年，我国实现了“固态氢能”发电并网，“绿电”与“绿氢”转化的示意图如图：
（1）“燃料电池发电”是将化学能转化为 能。
（2）“电解水制氢”的化学方程式为 。
（3）固态合金储氢装置中释放出氢气，将氢气高压加注到新能源汽车中。高压加注压缩时氢分子间的间隔变 （填“大”或“小”）。
（4）氢气作燃料的优点是 。
【答案】
（1）电
（2）2 H2O 2 H2↑ + O2↑
（3）小
（4）燃烧放出的热量高；产物是水，不污染空气
【解析】
（1）“燃料电池发电”是将化学能转化为电能；
（2）水在通电的条件下生成氢气和氧气，反应的化学方程式为2 H2O 2 H2↑ + O2↑；
（3）分子间有间隔，高压加注压缩时氢分子间的间隔变小；
（4）氢气作为燃料的优点有：氢气燃烧产物是水，不会污染环境；氢气燃烧热值高；制取氢气的原料是水，原料来源丰富。
62．（2024四川南充，14）化学就在我们身边，人类的衣、食、住、行都与化学密不可分。
（1）南充是中国丝绸协会首批命名为“中国绸都”的城市之一，生产丝绸的原材料蚕丝是一种天然纤维。下列不属于天然纤维的是_____（填选项）。
A．涤纶B．棉花C．羊毛D．尼龙
（2）二氧化氯（化学式为ClO2）是一种高效的饮用水消毒剂，二氧化氯中氯元素的化合价为 。亚氯酸钠（化学式为NaClO2）和氯气在一定条件下反应可制得二氧化氯，化学方程式为2 NaClO2 + Cl2 = 2 ClO2 + 2 X，其中X的化学式为 。
（3）在汽油中加入适量乙醇可节省石油资源，并在一定程度上减少汽车尾气的污染。乙醇完全燃烧的化学方程式为 。
【答案】
（1）AD
（2）+4 NaCl
（3）C2H5OH + 3 O2 2 CO2 + 3 H2O
【解析】
（1）涤纶属于合成纤维，属于合成材料，A符合题意；棉花是天然存在的，属于天然纤维，B不符合题意；羊毛是天然存在的，属于天然纤维，C不符合题意；尼龙属于合成纤维，属于合成材料，D符合题意；
（2）二氧化氯（化学式为ClO2）中氧元素显－2价，根据在化合物中各元素正负化合价代数和为0，设氯元素的化合价为x，则有x+（－2）×2=0，解得x=+4；根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变，反应前有2个钠原子、4个氯原子、4个氧原子，反应后有2个氯原子、4个氧原子，则2X中有2个钠原子和2个氯原子，X的化学式为NaCl；
（3）乙醇完全燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为C2H5OH + 3 O2 2 CO2 + 3 H2O。
63．（2024四川南充，16）打铁花是一种民间传统焰火表演，属于国家级非物质文化遗产。其原理是将生铁烧至熔化成为铁水，再将铁水在空中用力击打而形成四处飞溅的耀眼“铁花”。
（1）生铁属于 （填“纯净物”或“混合物”）。
（2）为了防止铁制品生锈，可采取的措施有 （写一条即可）。
（3）高炉炼铁可获得生铁，其原理包含一氧化碳与氧化铁在高温下反应，反应的化学方程式是 。
（4）将一定质量的铁粉加入到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中，充分反应后过滤，滤液中一定含有的溶质是 （填化学式）。
【答案】
（1）混合物
（2）保持铁制品表面干燥与洁净（或铁制品表面刷油漆等合理答案均可得分）
（3）Fe2O3 + 3 CO 2 Fe + 3 CO2
（4）ZnSO4和FeSO4
【解析】
（1）生铁中含有铁和碳等，属于混合物；
（2）铁与氧气和水同时接触会发生锈蚀，则为了防止铁制品生锈，保持铁制品表面干燥与洁净（或铁制品表面刷油漆等），隔绝氧气和水，达到防锈的目的；
（3）一氧化碳和氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为Fe2O3 + 3 CO 2 Fe + 3 CO2；
（4）根据金属活动性Zn＞Fe＞H＞Cu，将一定质量的铁粉加入到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中，铁不能与硫酸锌反应，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，充分反应后过滤，滤液中一定含有的溶质是硫酸锌和硫酸亚铁（ZnSO4和FeSO4），无法判断硫酸铜是否反应完全。
64．（2024四川遂宁，8）能源、环境、材料、健康已成为人类日益关注的问题，根据所学知识回答下列问题。
（1）水是生态之基、生产之要、生命之源。
①水是一种常用的溶剂，生理盐水（0.9%的氯化钠溶液）可用于医疗注射。生理盐水中主要含有的阴离子是 （用化学用语表示）；
②目前很多场所选择使用直饮水，某品牌直饮机工作流程如图所示：
利用炭罐中活性炭颗粒的 性除去自来水中的色素和异味等；直饮机使用方便，只要将其与自来水管对接，截留清除水中的有害物质（如细菌，微生物等）便能得到直饮水，直饮水属于 （填“纯净物”或“混合物”）。
（2）2023年5月28日，我国自行研制的“C919”大型客机成功完成首次商业载客飞行。
①“C919”机身采用了第三代铝锂合金，铝锂合金属于 （填“金属材料”或“合成材料”）。
②为了身体健康，我们必须均衡膳食。本次航班为旅客提供了一款名为“五福临门”的餐食，其中有腊味煲仔饭、三色水果拼盘、牛奶，在上述列举的餐食中，旅客可从 中摄入更多蛋白质。
（3）2023年9月23日晚，杭州亚运会开幕式隆重举行。“绿色、智能、节俭、文明”是杭州亚运会的办会理念。
①点火仪式诠释了“绿色亚运”理念，主火炬塔首次使用了废碳再生的绿色燃料——甲醇（CH3OH）。甲醇是利用工业尾气中排放的废弃二氧化碳以及焦炉气中的氢气合成。合成甲醇的化学反应微观示意图如下，下列说法正确的是 （填字母）：
A．甲醇中碳元素的质量分数为40%
B．参加反应的甲和乙的分子个数比为1∶1
C．该反应实现了二氧化碳的再生利用
D．该反应的基本反应类型是复分解反应
②在生活中，我们也应秉持杭州亚运会的办会理念。请你写出一个在生活中贯彻“低碳生活”理念的具体做法 （答案合理即可）。
（4）2024年5月1日8时许，我国第三艘航空母舰福建舰从上海江南造船厂码头解缆起航，赴相关海域开展首次航行试验。建造航母需大量钢材，在工业上用一氧化碳还原氧化铁来炼铁，其反应的化学方程式为 ；航母外壳用涂料覆盖可有效防止钢铁锈蚀，其原理是 。
【答案】
（1）Cl－ 吸附 混合物
（2）金属材料 牛奶
（3）C 绿色出行
（4）Fe2O3 + 3 CO 2 Fe + 3 CO2 使铁与氧气和水隔绝
【解析】
（1）①氯化钠由钠离子和氯离子构成，所以生理盐水中主要含有的阴离子是氯离子，其离子符号为Cl－；
②活性炭具有疏松多孔的结构，具有吸附性，利用炭罐中活性炭颗粒的吸附性除去自来水中的色素和异味等；直饮水中含有水和一些矿物质，属于混合物；
（2）①铝锂合金为合金，属于金属材料；
②腊味煲仔饭中富含淀粉，淀粉属于糖类，三色水果拼盘中富含维生素，牛奶中富含蛋白质，所以旅客可从牛奶中摄入更多蛋白质；
（3）①由微观示意图可知，二氧化碳和氢气在催化剂的催化作用下生成甲醇和水，反应的化学方程式为3 H2 + CO2 CH3OH + H2O；
甲醇中碳元素的质量分数为，故A选项说法错误；由反应的化学方程式可知，参加反应的甲和乙的分子个数比为3∶1，故B选项说法错误；该反应实现了二氧化碳的再生利用，故C选项说法正确；该反应不是两种化合物互相交换成分生成了另外两种化合物，不属于复分解反应，故D选项说法错误；
②在生活中，绿色出行可减少化石燃料的使用，符合“低碳生活”理念。
（4）一氧化碳和氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：Fe2O3 + 3 CO 2 Fe + 3 CO2；航母外壳用涂料覆盖可有效防止钢铁锈蚀，其原理是使铁与氧气和水隔绝。
65．（2024云南省卷，21）云南拥有丰富的非物质文化遗产。
（1）纳西族东巴纸的制作过程包括浸泡、蒸煮、舂料、浇纸、晒纸等，其中“浇纸”是用滤网分离出纸浆，该操作与化学实验中的 （填操作名称）相似。
（2）普洱茶制作技艺又称“贡茶制作技艺”。普洱茶茶香四溢，从分子角度对此现象的解释是 。
（3）白族扎染利用板蓝根作为主要染料，板蓝根中含有靛蓝（C16H10N2O2），靛蓝属于 （填“有机物”或“无机物”），其中氮、氢元素的质量比为 。
（4）阿昌族户撒刀始终保持着手工制作的特点，“淬火”是制作过程中最为突出的技艺。“淬火”的原理是高温下铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，该反应的化学方程式为 ，该反应属于 （填基本反应类型）。
【答案】
（1）过滤
（2）分子在不断运动
（3）有机物 14∶5
（4）3 Fe + 4 H2O Fe3O4 + 4 H2 置换反应
【解析】
（1）“浇纸”是用滤网分离出纸浆，该操作与化学实验中的过滤相似，均实现了固液分离；
（2）普洱茶茶香四溢，是因为分子在不断运动，引起香味的分子四处扩散；
（3）由化学式可知，靛蓝含碳元素，属于有机物；靛蓝中氮、氢元素的质量比为：(14×2)∶10 = 14∶5；
（4）“淬火”的原理是高温下铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，该反应的化学方程式为：3 Fe + 4 H2O Fe3O4 + 4 H2；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。
66．（2024云南省卷，22）新能源的开发和利用促进了能源结构向多元、清洁和低碳转变。
（1）目前，人类利用的能量大多来自化石燃料，如石油、天然气和 。在有石油的地方，一般都有天然气存在，天然气的主要成分是甲烷，其化学式为 。
（2）做饭时，天然气燃烧不充分，锅底易出现黑色物质，此时可调 （填“小”或“大”）燃气灶的进风口，使燃料充分燃烧，节约能源。
（3）我国研制出一种新型催化剂，在这种催化剂作用下，二氧化碳可以转化为汽油，主要转化过程如图所示（部分生成物已略去）。
①催化剂在化学反应前后化学性质和 不变。
②过程I中反应生成的另外一种物质为生活中常见的氧化物，该反应的化学方程式为 。
（4）随着科学技术的发展，氢能源的开发利用已取得很大进展。氢气作为燃料的优点是 （答一点即可）。
【答案】
（1）煤 CH4
（2）大
（3）质量 CO2 + H2 CO + H2O
（4）环保，无污染
【解析】
（1）化石燃料包括石油、天然气和煤；天然气的主要成分是甲烷，其化学式为CH4；
（2）做饭时，天然气燃烧不充分，锅底易出现黑色物质，氧气不足，此时可调大进风口，以增大空气的进入量，提供充足的氧气；
（3）①根据催化剂“一变两不变”的特征，催化剂在化学反应前后化学性质和质量不变；②分析反应示意图可知，过程I为二氧化碳和单质X在催化剂的条件下反应生成一氧化碳，反应生成的另外一种物质为生活中常见的氧化物，过程Ⅱ为一氧化碳和单质X反应生成(CH2)n，根据质量守恒定律化学反应前后元素种类不变，可知单质X为氢气，反应生成的另外一种物质为生活中常见的氧化物为水，故该反应的化学方程式为CO2 + H2 CO + H2O；
（4）氢气燃烧生成水，产物无污染，故氢气作为燃料的优点是环保，无污染。
67．（2024云南省卷，24）铜是重要的金属资源，它对于改善人类生活、促进人类文明起着重要作用。
（1）铜的认识：生活中常用铜作导线，体现了铜的延展性和 性。
（2）铜的冶炼：黄铜矿的主要成分是CuFeS2，根据其主要成分的组成元素，推断用黄铜矿炼铜过程中产生形成酸雨的空气污染物是 （填化学式）。
（3）铜的加工：青铜是金属冶铸史上最早的合金，其主要成分是铜和锡。表中的A和B分别表示铜和青铜中的一种。《吕氏春秋》记载：“金(铜)柔锡柔，合两柔则刚”，据此判断A是 。
注：硬度以金刚石的硬度为10作标准，1表示很软，10表示很硬
（4）铜的锈蚀：铜在潮湿的空气中锈蚀的反应为2 Cu + O2 + H2O + X = Cu2(OH)2CO3，X的化学式为 。
（5）铜的回收：某工厂的废水经预处理后得到含FeSO4和CuSO4的溶液。为了减少污染并促进废物利用，工厂设计以下流程回收Cu和FeSO4。
①步骤I中发生反应的化学方程式为 。
②溶液C中的溶质是 。
【答案】
（1）导电性（或良好的导电性）
（2）SO2
（3）铜/Cu
（4）CO2
（5）Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu 硫酸、硫酸亚铁
【解析】
（1）生活中常用铜作导线，体现了铜的延展性和导电性；
（2）根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，黄铜矿中含硫元素，则黄铜矿炼铜过程中产生形成酸雨的空气污染物是SO2；
（3）“金（铜）柔锡柔，合两柔则刚”，说明合金比组成它的纯金属硬度大，A的硬度小，故A是铜；
（4）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Cu、O、H、C的个数分别是2、3、2、0，生成物中含Cu、O、H、C的个数分别是2、5、2、1，故反应物中还应含2个O、1个C，故X的化学式为CO2；
（5）①该流程的目的是回收铜和硫酸亚铁，故M应是铁，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，可将硫酸铜中的铜置换出来，故步骤I中发生反应的化学方程式为Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu；
②固体A中含反应生成的铜和过量的铁，要想除去铁，得到铜，则加入的N应是硫酸，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，硫酸过量，则溶液C中的溶质是硫酸亚铁、硫酸。
68．（2024重庆B卷，18）2024年5月3日，嫦娥六号探测器成功发射，开启月球背面采样之旅。
（1）月球背面的水有固态和气态两种存在方式。
① 气态水的分子间隔比固态水更 （填“大”或“小”）。
② 水由固态变为气态的过程中，没有发生变化的是 （填“物理”或“化学”）性质。
（2）科研人员曾用嫦娥五号带回的月壤证实：在一定条件下，月壤中的FeO（铁橄榄石的主要成分）分解生成Fe3O4（磁铁矿的主要成分）以及单质铁。
① 写出该反应的化学方程式 。
② 下列关于含铁物质的说法中，正确的是 （填序号）。
A．磁铁矿是工业炼铁的重要原料
B．铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O
C．铁合金比纯铁应用更为广泛
【答案】（1）大
化学
（2）4 FeO Fe3O4 + Fe ABC
【解析】（1）① 气态水的分子间隔比固态水的分子间隔更大；
② 由微粒的变化可知，水由固态变为气态时水分子间的间隙发生了变化，但水分子本身没有发生变化，所以化学性质没有改变；
（2）① 在一定条件下，FeO分解生成Fe3O4和单质铁，反应的化学方程式为：4 FeO Fe3O4 + Fe；
② 磁铁矿是工业炼铁的重要原料之一，故A说法正确；铁锈的主要成分是氧化铁的水合物，可表示为Fe2O3·xH2O，故B说法正确；合金的特点是：硬度大，熔点低，耐腐蚀，因此合金种类远大于纯金属，合金具有更广泛的用途，故C说法正确。
考点3 科普阅读题
69．（2024福建，13）我国正在筹建月球科考站。针对“月球上是否存在大气”，查阅资料：
资料1 当天体中气体的分子运动平均速率大于分子脱离速率的20%时，该气体会脱离天体逸散到宇宙中。月球表面气体分子的脱离速率均为2.4 km·s－1。
资料2 使用质谱仪测定，在月球黑暗处发现有极微量的气体生成，其主要成分是氢气、氦气、氖气和氩气等。日出时，月球表面有极微量的甲烷和氨气产生。
（1）氖的原子结构示意图和氩在元素周期表中的部分信息分别如下图所示。
① 氖原子的核外电子比氩原子的少 个。
② 氩的相对原子质量为 。
（2）0℃时，氢气、氦气和氮气的分子运动示意图分别如下所示。
1
① 由上图分析，分子运动平均速率与 有关。
② 日出时，月球表面产生的氨气（NH3）是由氨分子（）聚集而成的。画出氮原子和氢原子结合成氨分子的微观示意图：
③ 已知月球表面最高温度超过100℃。月球表面因不能留住氢气、氦气等气体分子，所以不存在稳定大气，结合资料信息说明其原因： 。
【答案】
（1）① 8 ② 39.95
（2）① 相对分子质量（或其他合理答案） ② ③ 0℃时，氢分子、氦分子等分子运动平均速率大于分子脱离速率的20%，且温度升高，速率更快
【解析】
（1）①原子结构示意图中，圆圈内数字表示核内质子数，弧线表示电子层，弧线上的数字表示该层上的电子数，氖原子的核外电子数=2+8=10，元素周期表中的一格中，左上角的数字表示原子序数，原子序数=质子数=核外电子数，氩原子的核外电子数为18，则氖原子的核外电子比氩原子的少18−10=8个；
②元素周期表中的一格中，汉字下面的数字表示相对原子质量，氩的相对原子质量为39.95；
（2）① 由上图分析，分子运动平均速率：H2 > He > N2，相对分子质量分别为2、4、28，因此：分子运动平均速率与相对分子质量有关；
② 根据氨分子（）可知，1个氨分子是由1个氮原子和3个氢原子构成，氮原子和氢原子结合成氨分子的微观示意图如图：；
③ 根据资料1：当天体中气体的分子运动平均速率大于分子脱离速率的20%时，该气体会脱离天体逸散到宇宙中。月球表面气体分子的脱离速率均为2.4 km·s－1，2.4 km·s－1 × 20% = 0.48 km·s－1可知，当分子运动平均速率大于0.48 km·s－1时，会脱离天体逸散到宇宙中，H2的平均速率为1.84 km·s－1，He的平均速率为1.31 km·s－1，因此H2、He会脱离天体逸散到宇宙中；已知月球表面最高温度超过100℃。月球表面因不能留住氢气、氦气等气体分子，所以不存在稳定大气，结合资料信息说明其原因：0℃时，氢分子、氦分子等分子运动平均速率大于分子脱离速率的20%，且温度升高，速率更快。
70．（2024湖北，15）阅读科普短文。
液态阳光，是指利用太阳能和风能等可再生能源，将二氧化碳和水转化为以甲醇（CH3OH）为代表的液态燃料和有机化学品。它可以取代传统化石能源，实现二氧化碳的循环利用。液态阳光概念示意图如下。
2020年，我国“千吨级液态阳光甲醇合成示范项目”投产运行。该项目由太阳能光伏发电、电解水制氢、二氧化碳加氢制甲醇三个基本单元构成。标志着我国利用可再生能源制备液体燃料迈出了工业化的第一步。
甲醇作为液态阳光首要目标产物，能生产乙酸、烯烃等化学品，能用作内燃机燃料，也能用于燃料电池产生电能，还能通过重整反应释放出氢气。
（1）“液态阳光生产”利用的可再生能源是 （写一种）。
（2）“液态阳光甲醇合成示范项目”使用的初始原料是 和CO2。
（3）可用NaOH溶液实现“碳捕获”，其反应的化学方程式为 。
（4）相比氢气，液体燃料甲醇的优点有 （写一条）。
【答案】
（1）太阳能（或风能或其他某种可再生能源）
（2）水/H2O
（3）2 NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O
（4）便于储（贮）存和运输或便于储（贮）存，或便于运输，或安全性高
【解析】
（1）根据短文内容，“液态阳光”是指利用太阳能和风能等可再生能源，将二氧化碳和水转化为以甲醇为代表的液态燃料和有机化学品。“液态阳光生产”利用的可再生能源是太阳能（或风能或其他某种可再生能源）；
（2）由短文可知，“千吨级液态阳光甲醇合成示范项目”由太阳能光伏发电、电解水制氢、二氧化碳加氢制甲醇三个基本单元构成。所以，该项目使用的初始原料是水（H2O）和CO2；
（3）二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，可用NaOH溶液实现“碳捕获”，其反应的化学方程式为2 NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O。
（4）氢气贮存和运输较困难，相比氢气，液体燃料甲醇的优点有便于储（贮）存和运输或便于储（贮）存，或便于运输，或安全性高。
71．（2024湖北，20）半导体等产业对超纯氢气需求旺盛。我国工程师研发了具有自主知识产权的多通道钯膜纯化组件，可以将99.92%原料氢气提纯至99.99995%，实现了超纯氢气装置国产化。该装置核心组件工作原理如下图4所示，其工作温度在300℃以上，用字母标注的端口有“产品氢气出口”“尾气出口”“吹扫气入口”。
（1）由图1可知，透过钯膜的最小粒子是 。
（2）由图2可知，氢气分子透过钯膜的推动力是膜两侧的 差。
（3）图4中，纯化组件开始工作时，须先通N2排净装置中空气，再通原料氢气，其目的是 。“产品氢气出口”是 （填字母标号）。
【答案】
（1）氢原子/H
（2）压强
（3）防止升温（或加热）时氢气与空气混合发生爆炸 B
【解析】
（1）由图1可知，透过钯膜的最小粒子为氢原子；
（2）由图2不同氢气压强下钯膜的透氢量可知，氢气分子透过钯膜的推动力是膜两侧的压强差；
（3）图4中，纯化组件开始工作时，须先通N2 排净装置中空气，再通原料氢气，氢气具有可燃性，其目的是防止升温（或加热）时氢气与空气混合发生爆炸；
氢气密度比空气小，通过多通道钯膜纯化组件，则“产品氢气出口”是B。
72．（2024湖南，19）阅读下列材料。
陶瓷基复合材料是以陶瓷材料为基体，以高强度纤维、晶须、晶片和颗粒为增强体通过适当的复合工艺所制成的复合材料。
陶瓷材料可分为氧化物陶瓷（如氧化铝陶瓷）和非氧化物陶瓷（如碳化物陶瓷、氢化物陶瓷等），具有硬度大、相对密度较小、抗氧化、高温磨损性能好和耐化学侵蚀性好等优点，但也存在断裂韧性低、断裂应变小、抗冷热交变和冲击载荷性能差的固有缺点。向陶瓷基体中加入增强体能够改善陶瓷材料固有的脆性，提高其韧性和抗脆性断裂能力。
陶瓷基复合材料优异的高温性能可显著降低发动机燃油消耗，提高运行效率，具有良好的应用前景。在航天航空领域，陶瓷基复合材料主要应用于液体推进火箭发动机的热结构件、喷气发动机等的高温部件。
依据材料内容，回答下列问题：
（1）材料中提到的氧化物是 。
（2）写出陶瓷材料的一条物理性质 。
（3）在航天航空领域，陶瓷基复合材料主要应用于 （写一条即可）。
【答案】
（1）氧化铝/Al2O3
（2）硬度大/相对密度较小
（3）液体推进火箭发动机的热结构件/喷气发动机的高温部件
【解析】
（1）氧化物是由两种元素组成的化合物中，其中一种元素是氧元素，材料中提到的氧化物是氧化铝；
（2）根据材料信息可知，陶瓷材料硬度大、相对密度较小不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质；
（3）根据材料信息可知，在航天航空领域，陶瓷基复合材料主要应用于液体推进火箭发动机的热结构件、喷气发动机等的高温部件。
73．（2024江苏苏州，23）天然气的综合利用是重要的研究课题。
天然气是重要的化石燃料和能源，主要成分为甲烷（CH4），还含有少量硫化氢（H2S）等气体。硫化氢可在催化剂作用下与甲烷反应而除去，其反应微观示意图如图1所示。
利用甲烷催化制取氢气。一种甲烷水蒸气催化制氢的透氢膜反应器如图2所示，通入的甲烷和水蒸气在高温和催化剂作用下反应生成一氧化碳和氢气(该反应是吸热反应)，一部分氢气通过透氢膜与膜外侧通入的氧气反应。
利用甲烷在高温、Cu－Pd催化作用下分解可制取新型碳单质材料——石墨烯，石墨烯具有很高的强度和优良的导电性能。
（1）甲烷完全燃烧生成CO2和H2O的化学方程式为 。
（2）结合图1，分析甲烷与硫化氢的反应。
① 产物“”中，碳元素和硫元素的质量比为 （填最简整数比）。
② 该反应过程中变化的是 （填字母）。
A．分子的数目 B．原子的种类 C．物质的总质量
（3）结合图2，分析甲烷水蒸气制氢反应。
① 甲烷水蒸气制氢反应的化学方程式为 。
② 在反应器的膜外侧通入氧气的主要目的是 。
（4）下列说法正确的是________（填字母）。
A．天然气属于纯净物
B．天然气和氢气均属于可再生能源
C．透氢膜反应器内生成的CO与H2未被完全分离
D．石墨烯具有优良的导电性能，是一种金属单质
【答案】
（1）CH4 + 2 O2 CO2 + 2 H2O
（2）3∶16 A
（3）CH4 + H2O CO + 3 H2 H2与O2反应放热，为制氢提供热量
（4）C
【解析】
（1）甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水，该反应的化学方程式为CH4 + 2 O2 CO2 + 2 H2O；
（2）①产物“ ”的化学式为CS2，CS2中碳元素和硫元素的质量比为12∶（32×2）= 3∶16；
②由图可知，该反应为甲烷和硫化氢在催化剂的作用下反应生成CS2和氢气，该反应的化学方程式为CH4 + 2 H2S CS2 + 4 H2，由化学方程式可知，化学反应前后，分子的数目发生了改变，反应前是3个，反应后是5个，A符合题意；根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，B不符合题意；根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，C不符合题意。
（3）①由图2可知，甲烷水蒸气制氢反应为甲烷和水蒸气在高温和催化剂的作用下反应生成一氧化碳和氢气，该反应的化学方程式为CH4 + H2O CO + 3 H2；
②氢气和氧气反应生成水，该反应放出大量的热，故在反应器的膜外侧通入氧气的主要目的是：H2与O2反应放热，为制氢提供热量；
（4）天然气的主要成分是甲烷，还含有其它物质，属于混合物，A不符合题意；天然气属于化石燃料，短期内不能再生，属于不可再生能源，氢气可通过电解水等制得，属于可再生能源，B不符合题意；一氧化碳和氢气均是气体，透氢膜反应器内生成的CO与H2混合在一起，未被完全分离，C符合题意；石墨烯具有优良的导电性能，但是石墨烯是由碳元素组成的纯净物，属于碳单质，D不符合题意。
74．（2024江苏扬州，21）2024年世界口腔健康日的主题是“健康口腔，健康体魄”。
（1）扬州牙刷制作始于清代，扩于民国，盛于今世、随着科技的发展和理念的变化，制作牙刷丝的材质从曾经的马鬃变为尼龙（一种合成纤维），制作牙刷柄的材质从聚丙烯塑料转向为在自然界中易降解的聚乳酸塑料。
①马鬃、尼龙中，灼烧后有烧焦羽毛气味的是 。
②下列聚丙烯塑料的性质与制作牙刷柄相关的是 （填字母）。
A．坚固耐磨 B．易燃 C．易加工
③制作牙刷柄材质的变迁，体现化学服务于社会可持续发展的理念是 （写出一点）。
（2）人体口腔的pH宜保持在6.6～7.1。若pH过低，会造成牙齿表面牙釉质损伤、细菌滋生。
①某学生早餐后15分钟内口腔中pH变化如下图所示。该学生早餐后口腔的酸性 （填“增强”或“减弱”）。
②牙釉质的主要成分为羟基磷酸钙。这里的“钙”是指 （填“元素”或“单质”）。
③在牙膏中添加少量的H2O2，可杀菌消毒、美白牙齿。H2O2在口腔中酶的催化下生成水和氧气，该反应的化学方程式为 。
④碳酸钙是一种优质的牙膏磨擦剂，既能去除食物残渣，又能避免牙釉质的损伤。碳酸钙 （填“难”或“易”）溶于水，碳酸钙、牙釉质中硬度较小的是 。
【答案】
（1）马鬃 A、C 易降解
（2）增强 元素 2 H2O2 2 H2O + O2↑ 难 碳酸钙/CaCO3
【解析】
（1）①马鬃的主要成分是蛋白质，灼烧后有烧焦羽毛气味，尼龙属于合成纤维，灼烧有特殊气味；
②聚丙烯塑料坚固耐磨。易加工，与制作牙刷柄相关，故选：AC；
③制作牙刷柄的材质从聚丙烯塑料转向为在自然界中易降解的聚乳酸塑料，故制作牙刷柄材质的变迁，体现化学服务于社会可持续发展的理念是易降解；
（2）①某学生早餐后15分钟内口腔中 pH 变化不断减小，故该学生早餐后口腔的酸性增强；
②物质是由元素组成的，这里的“钙”是指元素；
③ H2O2 在口腔中酶的催化下生成水和氧气，该反应的化学方程式为2 H2O2 2 H2O + O2↑；
④碳酸钙难溶于水，碳酸钙是一种优质的牙膏磨擦剂，既能去除食物残渣，又能避免牙釉质的损伤，碳酸钙、牙釉质中硬度较小的是碳酸钙。
75．（2024山西，13）阅读分析，解决问题：
（1）高温超导的“高温”，所指的温度是 。
（2）高温超导磁悬浮列车具有环保特性的原因是 。
（3）液氮在磁悬浮列车系统中的作用是 ，液氮来源丰富的原因是 。
（4）高温超导磁悬浮列车上磁铁的“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”，这种物质不需要发生化学变化就能表现出来的性质叫做 。
（5）高温超导磁悬浮列车利用了氮气的化学稳定性，但在一定条件下氮气能与氧气发生反应生成一氧化氮（NO），用化学方程式可表示为 。
【答案】
（1）－196℃左右
（2）运行效率高，能够显著降低能源消耗和碳排放
（3）用作冷剂、形成气垫 液氮可通过分离液态空气的方法获得
（4）物理性质
（5）N2 + O2 2 NO
【解析】
（1）根据“高温超导的‘高温’是－196℃左右的温度”可知，高温超导的“高温”，所指的温度是－196℃左右；
（2）根据“高温超导磁悬浮列车的运行不需要燃油”以及“列车与轨道隔离，减少摩擦和空气产生的气动阻力，大大提高了运行速度”可知，高温超导磁悬浮列车具有环保特性的原因是运行效率高，能够显著降低能源消耗和碳排放；
（3）根据“由于液氮具有制冷作用，经过一定的技术手段，向轨道上喷射液氮后，可以降低轨道和车轮的温度，既能保持轨道的超导性。同时也能在列车底部形成气垫，使列车与轨道隔离，减少摩擦和空气产生的气动阻力，大大提高了运行速度”可知，液氮在磁悬浮列车系统中的作用是用作冷剂，用于降低轨道和车轮的温度以保持轨道的超导性；形成气垫，隔离列车与轨道，减少摩擦和气动阻力，提高运行速度；液氮来源丰富的原因是它可以通过分离液态空气的方法获得；
（4）物理性质概念是不需要发生化学变化就能表现出来的性质叫做物理性质，高温超导磁悬浮列车上磁铁的“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”，这种物质不需要发生化学变化就能表现出来的性质叫做物理性质；
（5）在一定条件下氮气能与氧气发生反应生成一氧化氮（NO），反应的化学方程式为N2 + O2 2 NO。
76．（2024四川南充，17）阅读下列科普短文
燃油车所消耗的能源主要来源于化石燃料，化石燃料有面临枯竭的危险，且对环境的影响也不容忽视。为改变这一困境，我国大力推广新能源汽车。目前新能源汽车主要使用锂离子电池作为动力来源。
锂离子电池是一种二次电池，具有电压高、比能量大、循环寿命长、安全性能好、自放电小、充电快速、工作温度范围较宽等优点。它主要依靠锂离子（Li+）在正极和负极之间移动进行工作。放电时，Li+计从负极脱嵌，经过电解质嵌入正极，正极处于富锂状态；充电时则相反。
锂离子电池负极材料占成本比例较低，正极材料占成本比例较高，大约占电池成本的30%。目前已批量应用的正极材料主要有钻酸锂、钴镍锰酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂。不同正极材料的性能如表1所示。
表1
锂离子电池在使用过程中容量会缓慢衰退、不耐受过充过放。储存过程中锂离子电池的容量也会缓慢衰退，衰退速率可用单位时间容量减小百分率来表示，衰退速率与充电电量和储存温度的关系如图1所示。
随着科学技术的发展，更多优异的锂离子电池将会被广泛应用。
依据文章内容，回答下列问题。
（1）锂离子电池的优点有 （任写两点）。
（2）由表1可知，锂离子电池正极材料能量密度最高的是 。除表1数据外，工业上大量生产该材料，还应考虑的因素有 （写一条即可）。
（3）根据图1分析，下列储存条件最优的是______（填选项）。
A．充电电量50%，储存温度25℃B．充电电量100%，储存温度40℃
C．充电电量50%，储存温度40℃D．充电电量100%，储存温度25℃
（4）为提高废旧锂离子电池正极材料中锂元素的回收率，废旧电池拆解前应进行的处理是 。
【答案】
（1）电压高、比能量大（或循环寿命长、安全性能好、自放电小、充电快速、工作温度范围较宽等）（任写两点）
（2）钴镍锰酸锂 生产成本（或环境友好程度、安全性等合理答案均可得分）
（3）A
（4）对电池进行充分放电（其他合理答案酌情给分）
【解析】
（1）根据“锂离子电池是一种二次电池，具有电压高、比能量大、循环寿命长、安全性能好、自放电小、充电快速、工作温度范围较宽等优点”可知，锂离子电池的优点有电压高、比能量大（或循环寿命长、安全性能好、自放电小、充电快速、工作温度范围较宽等）（任写两点）；
（2）由表1可知，锂离子电池正极材料能量密度最高的是钴镍锰酸锂；除表1数据外，工业上大量生产该材料，还应考虑的因素有生产成本（或环境友好程度、安全性等合理答案均可得分）；
（3）根据图1分析，充电电量40%～60%、储存温度25℃时，电池衰退速率较低，储存条件最优的是充电电量50%、储存温度25℃。故选A；
（4）为提高废旧锂离子电池正极材料中锂元素的回收率，废旧电池拆解前应进行的处理是对电池进行充分放电等。
77．（2024四川宜宾，16）阅读下面科普短文。
2023年杭州亚运会场馆外墙覆盖了一层纳米级二氧化钛（TiO2）光催化保护薄膜，该薄膜在太阳光的照射下能够快速分解建筑物表面的污染物，让场馆外墙拥有神奇的自净能力。这是世界上首次在大型国际体育赛事场馆上超大面积使用光催化材料。TiO2作为一种含量丰富、无毒且化学性质稳定的光催化材料，广泛应用于降解有机污染物、分解水制氢、还原CO2等领域。
由于TiO2只在紫外光区有催化作用，因此需要通过改变形态、掺杂非金属或金属（铁、铂、金等）等方法，使TiO2能在可见光区有催化作用，以提高催化效果。目前，改变形态的方法有：通过喷雾、球磨等物理技术制备纳米管状、颗粒状的TiO2，或让TiO2与在高温下反应生成表面积更大且具有特殊孔隙的空心球。当TiO2中掺杂非金属或金属时，掺入物质的类型、掺入的量会对其光催化效果产生不同影响。掺杂不同比例石墨氦化碳（g-C3N4）的纳米TiO2光催化分解水时，产生H2质量随时间变化关系如下图。
在今后的研究中，科研人员将不断探索和完善相关工艺，使TiO2带来更多经济与社会效益。
回答下列问题：
（1）TiO2中钛元素的化合价是 。
（2）氮化碳（C3N4）属于 （填“单质”或“化合物”）。
（3）TiO2光催化分解水制氢的化学方程式是 。与电解水制氢相比，该方法的优点是 （答出一点即可）。
（4）下列关于TiO2的说法正确的是______（填字母标号）。
A．改变形态的方法均属于物理方法
B．掺杂石墨氮化碳越多，光催化分解水效果越好
C．与掺杂铁相比，掺杂金（Au）会提高生产成本
D．TiO2光催化还原CO2有利于实现“碳中和”目标
【答案】
（1）+4
（2）化合物
（3）2 H2O 2 H2↑ + O2↑ 节约能源
（4）CD
【解析】
（1）一般氧元素显－2价，化合物中正负化合价代数和为0，设钛元素化合价为x，则x + (－2×2) = 0，x = +4，故TiO2中钛元素的化合价是+4；
（2）化合物是由不同种元素组成的纯净物，氮化碳由氮元素和碳元素组成，属于化合物；
（3）TiO2光催化分解水生成氢气和氧气，反应的方程式为2 H2O 2 H2↑ + O2↑；、电解水需要消耗电能，此方法节约能源；
（4）由题目信息可知，改变形态的方法有：通过喷雾、球磨等物理技术制备纳米管状、颗粒状的TiO2，此过程无新物质生成，属于物理变化，或让TiO2与H2在高温下反应生成表面积更大且具有特殊孔隙的空心球，此过程有新物质生成，属于化学变化，故改变形态的方法不都属于物理方法，A说法错误；分析图像可知，相同时间内，g－C3N4和TiO2的比值越大，产生氢气越少，即反应速率越慢，催化效果越差，B说法错误；黄金价格比铁的价格高，故与掺杂铁相比，掺杂金（Au）会提高生产成本，C说法正确；TiO2光催化还原CO2可以减少二氧化碳含量，有利于实现“碳中和”目标，D说法正确。温度/℃
20
30
40
60
80
100
溶解度/g
KCl
34.0
37.0
40.0
45.5
51.1
56.7
MgSO4
33.7
38.9
44.5
54.6
55.8
50.4
燃料
发热量（kJ/g）
CO2排放量（g/kJ）
天然气
49.8
0.055
甲醇
20.1
0.070
温度（T）/℃
20
30
40
50
60
70
80
时间（t）/min
185
150
100
t1
60
45
35
实验编号
1
2
水的体积/mL
50
70
CaA2·H2O的质量/g
20.5
20.6
温度/℃
100
80
50
25
溶解度
66.6
18.2
8
2
干茶叶中的成分
茶多酚
咖啡因
单宁酸
酸碱性
酸性
碱性
酸性
物质
A
B
硬度
2.5－3
5－6.6
世界之最2021年1月13日，全球第一辆高温超导磁悬浮列车问世，它运用磁铁“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”的原理。运行时速可达620公里每小时，这一发明，再次向世界证明了中国速度。
高温超导的“高温”是－196℃左右的温度，是相对于－270℃至－240℃之间的温度而言的，不是我们传统认知里的“高温”。而超导就是超级导电。科学研究发现，当把超导体温度降到一定程度时，电阻会神奇消失，从而具有超级导电性。
液氮在磁悬浮列车中发挥着重要的作用，它可在－196℃时通过分离液态空气的方法获得。高温超导磁悬浮列车在运行时产生大量的热量，由于液氮具有制冷作用，经过一定的技术手段，向轨道上喷射液氮后，可以降低轨道和车轮的温度，既能保持轨道的超导性。同时也能在列车底部形成气垫，使列车与轨道隔离，减少摩擦和空气产生的气动阻力，大大提高了运行速度。
高温超导磁悬浮列车的运行不需要燃油，液氮的来源也比较丰富，有效地降低了运营成本。
正极材料
能量密度（mAh/g）
平均输出电压（V）
循环次数
钴酸锂
135－145
36
≥300
钴镍锰酸锂
155－190
3.5－3.6
≥800
锰酸锂
100－120
3.7－3.9
≥500
磷酸铁锂
130－150
3.2－3.3
≥2000