資源簡介

/ 讓教學更有效 精品試卷 | 化學學科
題型突破十　跨學科實踐
　類型1　生產生活中的原理探究
1.（2024·湖北）半導體等產業對超純氫氣需求旺盛。我國工程師研發了具有自主知識產權的多通道鈀膜純化組件，可以將99.92％原料氫氣提純至99.999 95％，實現了超純氫氣裝置國產化。該裝置核心組件工作原理如圖4所示，其工作溫度在300 ℃以上，用字母標注的端口有“產品氫氣出口”“尾氣出口”“吹掃氣入口”。
圖1　鈀膜的透氫機理
　圖2　不同氫氣壓強下鈀膜的透氫量
圖3　多通道鈀膜
圖4　多通道鈀膜純化組件
（1）由圖1可知，透過鈀膜的最小粒子是　氫原子（或H）　。
（2）由圖2可知，氫氣分子透過鈀膜的推動力是膜兩側的　壓強（或壓力）　差。
（3）圖4中，純化組件開始工作時，須先通N2排凈裝置中空氣，再通原料氫氣，其目的是　防止升溫（或加熱）時氫氣與空氣混合發生爆炸　。“產品氫氣出口”是　B　（填字母）。
2.（2024·湖北模擬）生產氧氣的方法有多種，其中兩種方法如下。
圖1　分子篩制氧機的工作原理
圖2　N2、O2在分子篩上的吸附曲線
（1）深冷法：在低溫條件下將空氣壓縮成液態，升溫后，氮氣先逸出，剩余物質主要為液態氧。
空氣中兩種主要成分的沸點如下表。
成分 A B
沸點 －196 ℃ －183 ℃
根據上述信息判斷，　B　（填“A”或“B”）是氧氣。
（2）變壓吸附法：利用變壓吸附技術，以分子篩為吸附劑制取氧氣。
由圖1、圖2可知：過程1中，空氣通過分子篩吸附材料時，　N2　分子更容易被吸附；過程2中，采用　減小壓強　的方法，能使被吸附的氣體釋放出去（此過程稱為解吸），分子篩吸附材料恢復吸附能力。過程1和過程2交替進行，可連續生產大量高純度氧氣。
根據以上信息，寫出分子篩制氧機的應用場所　醫療機構（合理即可）　（寫出一處即可）。
3.（2024·黃石鐵山區模擬）航空母艦是一個國家綜合國力的象征，山東艦是中國第一艘完全自主設計、自主建造、自主配套的中國國產航空母艦，其建造涉及能源供應、材料性能、生活醫療等諸多領域。
（1）①航母艦載機的玻璃鋼雷達罩屬于　復合材料　（填“有機合成材料”“金屬材料”“硅酸鹽材料”或“復合材料”）。
②純銅可制作航母電纜，金屬銅可采用如下方法制備：
方法Ⅰ.火法煉銅：Cu2S＋O22Cu＋SO2；
方法Ⅱ.濕法煉銅：Fe＋CuSO4Cu＋FeSO4。
從綠色化學的角度來看，上述兩種方法中，方法Ⅱ更好的原因是　不生成有害氣體二氧化硫（合理即可）　（寫出一點即可）。
（2）自熱食品為遠洋士兵提供了生活便利。某自熱食品中的自熱粉含有生石灰、碳酸鈉、鋁粉等，使用時只需加水即可自加熱。
①其中涉及放出熱量的化合反應的化學方程式為　CaO＋H2OCa（OH）2　。
②相同質量的生石灰和自熱粉分別加入等質量的水時，溫度隨時間的變化曲線如圖所示，請據圖分析自熱粉加熱的優點是　自熱粉能夠持續放熱（合理即可）　（寫出一條即可）。
4.（2024·湖北模擬）化學課上，同學們了解到食物中的維生素C主要存在于新鮮的蔬菜、水果中，人體不能合成。缺乏維生素C，可能出現皮膚、黏膜出血等癥狀。同學們通過查閱資料和實驗對維生素C的性質、用途進行如下探究。
Ⅰ.查閱資料：維生素C（C6H8O6）（簡稱VC）是一種常見維生素，又稱抗壞血酸，有酸性，加熱或在溶液中易分解，在堿性條件下更易被氧化，能使紫紅色的高錳酸鉀溶液褪色。VC是一種高效抗氧化劑，對人體健康起到很重要的作用。適當補充VC，一是可以抗氧化損傷，二是可以提高免疫力。
依據查閱的資料回答下列問題：
（1）VC屬于　有機物　（填“有機物”或“無機物”）。
（2）VC是一種高效抗氧化劑，說明VC具有　還原性　（填“氧化性”或“還原性”）。
Ⅱ.實驗探究：用滴管向同濃度同體積的高錳酸鉀溶液中滴加不同果汁，可確定不同果汁溶液中VC的含量的高低。
果汁 檸檬汁 蘋果汁
2 mL 0.1％的高錳酸鉀溶液 21滴 45滴
反應恰好完成時的實驗現象
（3）反應恰好完成時的實驗現象是　紫紅色高錳酸鉀溶液恰好褪色　。
（4）VC含量較高的是　檸檬汁　。
5.（2024·揚州）不同條件下，一定數目的水分子可通過相互作用聚集在一起形成直徑不同的水分子團。水蒸氣、輕霧、雨水中水分子團的直徑見表。沖鋒衣面料中含有微孔防水膜。微孔防水膜有多個小孔，能同時實現防水和透濕功能。輕霧、雨水不能透過微孔防水膜進入面料內部；出汗時，水蒸氣則可以穿透微孔防水膜排出面料外。沖鋒衣面料的材質及防水和透濕原理的示意圖如圖1所示。已知：1 μm＝1×10－6 m。
類型 直徑/μm
水蒸氣 4×10－4
輕霧 20
雨水 ＞400
圖1　　圖2
（1）沖鋒衣面料屬于　復合　（填“無機非金屬”或“復合”）材料。
（2）從構成物質的微觀粒子視角分析，汗水蒸發過程中水發生改變的是　水分子間的間隔　。
（3）①微孔防水膜的化學式為（C2F4）n，其中C、F元素的質量比為　6∶19　。
②微孔防水膜中，孔的直徑范圍是　4×10－4 μm＜孔的直徑＜20 μm　。
（4）面料的透濕率（通浸率＝）關系到沖鋒衣的舒適性。測量面料透濕率的一種原理如圖2所示。
①氯化鈣由兩種離子構成，其離子符號是　Ca2＋、Cl－　。測量過程中，氯化鈣吸收水蒸氣并與水反應生成二水合氯化鈣，裝置內溫度升高。二水合氯化鈣的化學式是　CaCl2·2H2O　，該反應　放出　（填“吸收”或“放出”）熱量。
②該原理中，測量通過面料的水蒸氣質量的方法是　用電子天平測量實驗前后干燥劑質量的變化值　。
　類型2　基于特定需求設計和制作簡易供氧器
6.（2024·隨州曾都區模擬）“化學氧自救器”是一種安全防護裝置，其有效供氧成分是生氧劑。某化學小組以“化學氧自救器”為主題展開項目式探究。
Ⅰ.探究生氧劑
查閱資料：①超氧化鉀（KO2）是一種黃色固體；②超氧化鉀能分別與水、二氧化碳反應：與水反應生成白色固體氫氧化鉀和氧氣，與二氧化碳反應生成白色固體碳酸鉀和氧氣。
（1）寫出超氧化鉀與人體呼出的二氧化碳反應的化學方程式：　4KO2＋2CO22K2CO3＋3O2　。
（2）“化學氧自救器”工作一段時間后，觀察到生氧劑由　黃色變為白色　（填顏色變化），說明生氧劑基本失效。
（3）為減小呼氣、吸氣阻力，生氧罐的氣體通道不宜太小，則生氧罐內使用　顆粒狀　（填“粉末狀”或“顆粒狀”）的超氧化鉀作生氧劑更好。
Ⅱ.探究裝置設計原理
（4）常見的“化學氧自救器”的氣路結構有往復式和循環式兩種，在相同條件下，以等量超氧化鉀作生氧劑，測得2種不同氣路結構的吸氣溫度和氧氣體積分數隨時間變化的曲線如圖1、圖2所示。
圖1　圖2
①“化學氧自救器”工作中，吸氣溫度升高的原因是　反應放出熱量（合理即可）　。
②結合圖1、圖2分析，選擇循環式氣路結構的優點是　吸氣溫度低，較安全　。
7.（2024·黃石大冶市模擬）定期檢測和改善水質對水族館中魚類的生存至關重要。
（1）自來水中殘留的氯稱為余氯，對魚有害。某小組用三種不同的方式去除余氯，其效果如圖所示。
據圖，小明采取方式二去除余氯，理由是　所用時間較短、節能　。
（2）水族館要定期向水中補充氧氣，常用的方法有增加水草和投放增氧劑。
①增加水草可以補充氧氣的原因是　水草光合作用能產生氧氣　。
②過氧化鈣（CaO2）是常用的增氧劑，與水緩慢反應生成氧氣和一種堿，寫出該反應的化學方程式：　2CaO2＋2H2O2Ca（OH）2＋O2↑　，檢測發現，投放適量的過氧化鈣為魚補充氧氣的過程中，水的pH基本不變。解釋原因：　過氧化鈣與水反應生成Ca（OH）2的速率和魚呼吸產生CO2消耗Ca（OH）2的速率基本相等　。
　類型3　水質檢測及自制凈水器
8.（2024·北京通州區一模）水是生命之源，可由多種途徑獲得較純凈的水
圖1　　圖2
（1）圖1是某種凈水器內部結構的示意圖。
①前置活性炭的主要作用是　吸附色素、異味等　。
②超濾膜可阻擋直徑　大于　（填“大于”或“小于”）濾孔直徑的物質。
（2）圖2中，海水蒸發、冷凝得到淡水的過程中，不發生變化的是　AB　（填字母）。
A.分子的質量
B.分子的種類
C.分子的間隔
　類型4　基于碳中和理念設計低碳行動方案
9.（2024·襄陽保康縣模擬）從古至今，CO2一直被人類廣泛應用。
一、CO2的發現
（1）西晉張華著作《博物志》記載：“燒白石作白灰……”同時分解生成了CO2，白石的主要成分同石灰石，白灰的主要成分是CaO。該反應的化學方程式為　CaCO3CaO＋CO2↑　。
（2）17世紀初，海爾蒙特發現木炭燃燒后不僅有灰燼，還有不可見的氣體產生，燭火在該氣體中會熄滅，這說明該氣體具有　不能燃燒且不支持燃燒　的化學性質。
二、CO2的吸收、應用
（3）CO2吸收：自然界有多種途徑吸收CO2。
①綠色植物通過　光合作用　吸收CO2。
②風化巖石中的CaCO3粉末可吸收空氣中的CO2和H2O轉化為Ca（HCO3）2，該反應的化學方程式為　CaCO3＋CO2＋H2OCa（HCO3）2　。
（4）CO2的捕捉：利用氨水（NH3·H2O）捕捉CO2，得到高純度CO2的流程如圖所示：
吸收塔中NH3·H2O常采用霧狀噴淋技術，其目的是　增大反應物之間的接觸面積，使反應更快更充分　。
（5）回收的CO2與H2在催化劑、高溫條件下合成甲醇（CH3OH）同時生成水。該反應的化學方程式為　CO2＋3H2CH3OH＋H2O　。
10.（2024·黃石大冶市模擬）請閱讀材料回答下列問題。
我國科研團隊研發了一種納米“蓄水”膜反應器（如圖），內部封裝了特定催化劑，該催化劑能夠實現在溫和條件下（3 MPa，240 ℃）CO2近100％高效穩定的轉化。納米“蓄水”膜反應器的殼層具有高選擇性，反應后能保證生成的水集中到內部而乙醇溢出。CO2不僅能生產乙醇，還是重要的化工原料。我國化學工作者正在圍繞綠色、低碳、高效的主題，繼續推進碳捕捉、碳中和，以實現CO2的高價值利用。
（1）乙醇屬于　有機物　（填“有機物”或“無機物”）。
（2）殼層的優點是　具有高選擇性　。
（3）納米“蓄水”膜反應器內發生反應的化學方程式為　2CO2＋6H2C2H5OH＋3H2O　。
（4）該技術的研發有利于緩解　溫室效應（或氣候變暖等，合理即可）　（寫出一條即可）問題。
11.（2024·十堰竹山縣模擬）科學利用燃燒為人類服務，有利于社會可持續發展，化學鏈燃燒可避免燃料和空氣直接接觸，有利于捕集CO2，防止其大量排入空氣，造成溫室效應。一種以甲烷為燃料和含銅氧化物為載氧體的化學鏈燃燒反應原理如下：
（1）甲烷燃燒時，　放出　（填“吸收”或“放出”）熱量。
（2）已知：空氣中O2的體積分數約為21％。從空氣反應器排出的氣體中O2體積分數隨反應溫度變化關系如圖所示。
①在800～1 100 ℃間，升高溫度，排出的氣體中O2體積分數　增大　（填“增大”或“減小”）。
②空氣反應器中最適宜的反應溫度范圍是　A　（填字母）。
A.800～900 ℃
B.900～1 000 ℃
C.1 000～1 030 ℃
D.1 030～1 100 ℃
（3）CuO進入燃料反應器與甲烷發生反應：8CuO＋CH44Cu2O＋CO2＋2H2O，為實現載氧體的循環再生，生成的Cu2O再進入空氣反應器，在一定溫度下空氣反應器發生反應的化學方程式為　2Cu2O＋O24CuO　。
12.（2024·恩施市一模）電解水制氫聯合碳酸鈣分解制備氧化鈣，能減少碳排放，助力碳中和，該新方法的示意圖如圖1所示。
圖1
（1）傳統方法：CaCO3在900 ℃以上完全分解生成CaO和CO2。
新方法：
①反應器1：一定的H2環境及較低溫度下，CaCO3可與H2反應生成CaO、CO和H2O，CO與H2O的分子個數比為　1∶1　。CaCO3還可以直接分解。反應器1中CO、CO2的含量隨反應溫度的變化如圖2所示，　750　℃時，抑制CO2生成的效果最好。
圖2
②反應器2：一定條件下，CO與H2發生化合反應生成甲醇（CH3OH），化學方程式為　CO＋2H2CH3OH　。
（2）與傳統方法相比，新方法的優點有　可以減少CO2的排放（或節約能源等）　（寫出一條即可）。
13.（2024·湖北模擬）某實驗小組同學設計了一款簡易吸風機來“捉碳”，打開開關，風扇旋轉產生內外壓強差將空氣自右向左吸進簡易吸風機，CO2在紗布上被吸碳劑捕獲。同學們通過實驗探尋適宜的CO2吸碳劑。
Ⅰ.初探CO2吸碳劑—振蕩吸收法
A瓶 B瓶 C瓶
水 澄清石灰水 石灰乳
30 mL水 30 mL水＋ 0.05 g Ca（OH）2 30 mL水＋ 2 g Ca（OH）2
（1）在三個裝有等量CO2的軟塑料瓶中分別倒入水、澄清石灰水、石灰乳，旋緊瓶蓋，振蕩，癟的最厲害的是　C　（填字母）瓶。
（2）在吸風機紗布上涂抹一層石灰乳進行實驗，一段時間后發現紗布變硬，吸風效果變差，原因可能是　CO2＋Ca（OH）2CaCO3↓＋H2O　（用化學方程式表示）。
Ⅱ.催化固碳
實驗小組查閱資料，發現利用CO2和H2在催化劑作用下反應，不僅可以解決固碳問題還可以生成可作燃料的甲醇（CH3OH）。
　
（3）結合上圖可知，溫度為　520　K時甲醇產率最高；壓強越大，甲醇產率越高。
（4）催化固碳條件較為苛刻，實驗小組發現還可以利用電解法來固碳，寫出電解法固碳的化學方程式：　CO2＋3H2CH3OH＋H2O　。
　類型5　垃圾的分類與回收利用
14.（2024·襄陽襄州區模擬）垃圾分類具有經濟和環境雙重價值。在一次實踐活動中，同學們開啟了對垃圾的分類與回收利用的探究之旅。
活動一：參觀垃圾分類處理廠
同學們在技術人員的指導下，了解到垃圾回收處理的過程如圖1所示。
圖1
（1）在參觀時獲悉城市生活垃圾可分為　可回收物　、有害垃圾、廚余垃圾和其他垃圾。
（2）小組交流后確定垃圾篩分時，可根據　顏色　區分銅和鋁。
（3）某小組同學通過圖2裝置測得焚燒垃圾產生的氣體中CO體積分數變化如圖3所示，t1～t2時間段內CO體積分數出現異常的原因是　氧氣不足，燃燒不充分　。
圖2　　圖3
活動二：設計制作堆肥桶
（4）該興趣小組的同學就廚余垃圾的堆肥方法與肥料的使用，開展了廚余垃圾堆肥項目研究，從而改良土壤提高土壤的肥力。同學們設計的小型堆肥桶如圖4所示，給堆肥桶加蓋的作用：一是提供無氧環境，　有利于微生物發酵　；二是防止異味飄出。
圖4
　類型6　探究土壤酸堿性對植物生長的影響
15.（2024·襄陽棗陽市二模）古籍記載：“夫土壤之性，有酸堿之異……知土壤之性，擇地而耕，方能得谷之豐收。”某化學社團開展土壤酸堿性對農作物生長影響的實踐活動，幫助農場優化農作物種植。
任務一：知土壤之性
【查閱資料】
（1）該地區85％農用地呈酸性，即pH　＜　（填“＞”“＜”或“＝”）7。
【實驗研究】
小組分工合作，測定農場內不同區域土壤酸堿性。分別取不同樣品各10 g溶于25 mL蒸餾水中，充分攪拌、過濾得溶液，用pH計測樣品pH如表1所示。
表1　常溫（25 ℃）下各樣品pH
樣品編號 采樣地點 采樣深度/cm pH
1-1 耕地 （靠近交通區域） 5 5.24
1-2 10 3.13
1-3 耕地 （遠離交通區域） 5 5.53
1-4 10 5.44
2-1 景觀園林地 （靠近交通區域） 5 5.68
2-2 10 5.46
2-3 景觀園林地 （遠離交通區域） 5 6.08
2-4 10 6.08
【結論分析】
（2）對比樣品編號1-1、1-2組及2-1、2-2組的結果，得出的結論是　耕地土壤的酸性比景觀園林地的酸性強；采樣越深，酸性越強（合理即可）　。
（3）能說明交通因素對土壤pH有影響的一組樣品編號為　1-1、1-3組（或1-2、1-4組或2-1、2-3組或2-2、2-4組）　（任選一組）。
【實驗反思】
樣品編號2-3測定結果異常。小組同學認為，溶解樣品所用蒸餾水沒有經煮沸冷卻處理，導致結果偏低。
任務二：擇地而耕
（4）結合表2分析，種植馬鈴薯適合在　遠離交通區域的耕地　（任選一種表1中測定結果無異常耕地類型）。
表2　適宜蔬菜生長的土壤pH范圍
蔬菜 蘿卜 辣椒 馬鈴薯
pH 5.3～7.0 6.2～7.2 5.5～6.5
16.（2024·黃石下陸區模擬）某興趣小組以“土壤酸堿性形成原因以及對植物生長的影響”為主題開展了項目式研究。
【任務一】測定土壤的酸堿度及對作物的影響
取我市3份不同地方土樣，干燥后分別與自來水按2∶5的質量比混合，操作如圖1所示。測得三個土樣的pH分別為5.1、5.2、5.3。
圖1　　圖2
（1）請指出圖1實驗中不夠嚴密的操作：　不應該使用自來水溶解土樣（合理即可）　（寫出一點即可）。
（2）模擬不同酸堿度土壤對植物生長的影響：項目小組分別在5個燒杯中倒入不同pH溶液50 mL，保持其他條件一致，放入8粒大小一樣的綠豆，觀察記錄，數據如圖2所示。由圖2可知，土壤pH＝　8　時，綠豆生長狀況最好。
【任務二】酸性土壤形成的原因及改良
（3）長期施用一些化肥會造成土壤酸化，以（NH4）2SO4為例：（NH4）2SO4＋4O22HNO3＋2R＋H2SO4，則R的化學式是　H2O　。
（4）用適量的石灰石粉末（CaCO3）改良上述土壤的原理如圖3所示。
圖3
說明石灰石中的Ca2＋把土壤顆粒上吸附的　Al3＋　（填離子符號）交換下來。
　類型7　海洋資源的綜合利用與制鹽
17.（2024·隨州廣水市二模）海洋是人類巨大的資源寶庫，而海洋資源的綜合利用是我國重點發展的領域之一。
圖1　　圖2
（1）海洋中的魚類為人類提供的營養素主要是　蛋白質　。
（2）海洋動力資源發電與火力發電相比，其優點是　不污染環境（合理即可）　。
（3）膜法海水淡化（如圖1）的原理與實驗室的　過濾　操作原理相似。
（4）如圖2，從海水中提取鎂經歷“MgCl2→Mg（OH）2→MgCl2”的轉化過程，其目的是　富集、提純鎂　。
（5）工業上電解熔融氯化鎂制取金屬鎂同時產生氯氣，寫出反應的化學方程式：　MgCl2Mg＋Cl2↑　。
（6）為保護海洋請你提出一條合理建議：　不向海洋丟棄垃圾（或不向海洋排放污水等，合理即可）　。
　類型8　調查家用燃料的變遷與合理使用
18.（2024·隨州廣水市模擬）某項目小組的同學以“家用燃料”為主題開展了項目化學習的探究之旅。
【項目一】家用燃料的合理使用
詩人陸游曾記載：“書燈惟瓷盞最省油，蜀中有夾瓷盞，一端作小竅，注清冷水于其中，每夕一易之……可省油之半”。夾瓷盞是省油燈（如圖1），用棉線作燈芯：上層盞內盛油，下層盞內盛水。
圖1
（1）下層盞內盛水能達到省燈油的目的，原理是　水吸熱，降溫，減少油的揮發，以達到省油的目的　。
【項目二】家用燃料的變遷和未來
同學們查閱資料，了解到家用燃料的更新歷程如圖2所示。
圖2
（2）煤的使用是從一開始的煤球轉變為后來的蜂窩煤（如圖2），這種變化的原因是　增大煤與空氣的接觸面積，使煤燃燒更充分　。
（3）下列有關家用燃料更新的理由不正確的是　B　（填字母）。
A.燃料使用更便捷
B.固體燃料燃燒得更充分
C.燃料燃燒過程更環保
（4）通過研究家用燃料的更新歷程，同學們預測未來燃料的發展方向是開發和利用清潔而又高效的能源。如氫能，其優點是　燃燒產物只有水，對環境無污染（合理即可）　（寫出一條即可）。
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題型突破十　跨學科實踐
　類型1　生產生活中的原理探究
1.（2024·湖北）半導體等產業對超純氫氣需求旺盛。我國工程師研發了具有自主知識產權的多通道鈀膜純化組件，可以將99.92％原料氫氣提純至99.999 95％，實現了超純氫氣裝置國產化。該裝置核心組件工作原理如圖4所示，其工作溫度在300 ℃以上，用字母標注的端口有“產品氫氣出口”“尾氣出口”“吹掃氣入口”。
圖1　鈀膜的透氫機理
　圖2　不同氫氣壓強下鈀膜的透氫量
圖3　多通道鈀膜
圖4　多通道鈀膜純化組件
（1）由圖1可知，透過鈀膜的最小粒子是　氫原子（或H）　。
（2）由圖2可知，氫氣分子透過鈀膜的推動力是膜兩側的　壓強（或壓力）　差。
（3）圖4中，純化組件開始工作時，須先通N2排凈裝置中空氣，再通原料氫氣，其目的是　防止升溫（或加熱）時氫氣與空氣混合發生爆炸　。“產品氫氣出口”是　B　（填字母）。
2.（2024·湖北模擬）生產氧氣的方法有多種，其中兩種方法如下。
圖1　分子篩制氧機的工作原理
圖2　N2、O2在分子篩上的吸附曲線
（1）深冷法：在低溫條件下將空氣壓縮成液態，升溫后，氮氣先逸出，剩余物質主要為液態氧。
空氣中兩種主要成分的沸點如下表。
成分 A B
沸點 －196 ℃ －183 ℃
根據上述信息判斷，　B　（填“A”或“B”）是氧氣。
（2）變壓吸附法：利用變壓吸附技術，以分子篩為吸附劑制取氧氣。
由圖1、圖2可知：過程1中，空氣通過分子篩吸附材料時，　N2　分子更容易被吸附；過程2中，采用　減小壓強　的方法，能使被吸附的氣體釋放出去（此過程稱為解吸），分子篩吸附材料恢復吸附能力。過程1和過程2交替進行，可連續生產大量高純度氧氣。
根據以上信息，寫出分子篩制氧機的應用場所　醫療機構（合理即可）　（寫出一處即可）。
3.（2024·黃石鐵山區模擬）航空母艦是一個國家綜合國力的象征，山東艦是中國第一艘完全自主設計、自主建造、自主配套的中國國產航空母艦，其建造涉及能源供應、材料性能、生活醫療等諸多領域。
（1）①航母艦載機的玻璃鋼雷達罩屬于　復合材料　（填“有機合成材料”“金屬材料”“硅酸鹽材料”或“復合材料”）。
②純銅可制作航母電纜，金屬銅可采用如下方法制備：
方法Ⅰ.火法煉銅：Cu2S＋O22Cu＋SO2；
方法Ⅱ.濕法煉銅：Fe＋CuSO4Cu＋FeSO4。
從綠色化學的角度來看，上述兩種方法中，方法Ⅱ更好的原因是　不生成有害氣體二氧化硫（合理即可）　（寫出一點即可）。
（2）自熱食品為遠洋士兵提供了生活便利。某自熱食品中的自熱粉含有生石灰、碳酸鈉、鋁粉等，使用時只需加水即可自加熱。
①其中涉及放出熱量的化合反應的化學方程式為　CaO＋H2OCa（OH）2　。
②相同質量的生石灰和自熱粉分別加入等質量的水時，溫度隨時間的變化曲線如圖所示，請據圖分析自熱粉加熱的優點是　自熱粉能夠持續放熱（合理即可）　（寫出一條即可）。
4.（2024·湖北模擬）化學課上，同學們了解到食物中的維生素C主要存在于新鮮的蔬菜、水果中，人體不能合成。缺乏維生素C，可能出現皮膚、黏膜出血等癥狀。同學們通過查閱資料和實驗對維生素C的性質、用途進行如下探究。
Ⅰ.查閱資料：維生素C（C6H8O6）（簡稱VC）是一種常見維生素，又稱抗壞血酸，有酸性，加熱或在溶液中易分解，在堿性條件下更易被氧化，能使紫紅色的高錳酸鉀溶液褪色。VC是一種高效抗氧化劑，對人體健康起到很重要的作用。適當補充VC，一是可以抗氧化損傷，二是可以提高免疫力。
依據查閱的資料回答下列問題：
（1）VC屬于　有機物　（填“有機物”或“無機物”）。
（2）VC是一種高效抗氧化劑，說明VC具有　還原性　（填“氧化性”或“還原性”）。
Ⅱ.實驗探究：用滴管向同濃度同體積的高錳酸鉀溶液中滴加不同果汁，可確定不同果汁溶液中VC的含量的高低。
果汁 檸檬汁 蘋果汁
2 mL 0.1％的高錳酸鉀溶液 21滴 45滴
反應恰好完成時的實驗現象
（3）反應恰好完成時的實驗現象是　紫紅色高錳酸鉀溶液恰好褪色　。
（4）VC含量較高的是　檸檬汁　。
5.（2024·揚州）不同條件下，一定數目的水分子可通過相互作用聚集在一起形成直徑不同的水分子團。水蒸氣、輕霧、雨水中水分子團的直徑見表。沖鋒衣面料中含有微孔防水膜。微孔防水膜有多個小孔，能同時實現防水和透濕功能。輕霧、雨水不能透過微孔防水膜進入面料內部；出汗時，水蒸氣則可以穿透微孔防水膜排出面料外。沖鋒衣面料的材質及防水和透濕原理的示意圖如圖1所示。已知：1 μm＝1×10－6 m。
類型 直徑/μm
水蒸氣 4×10－4
輕霧 20
雨水 ＞400
圖1　　圖2
（1）沖鋒衣面料屬于　復合　（填“無機非金屬”或“復合”）材料。
（2）從構成物質的微觀粒子視角分析，汗水蒸發過程中水發生改變的是　水分子間的間隔　。
（3）①微孔防水膜的化學式為（C2F4）n，其中C、F元素的質量比為　6∶19　。
②微孔防水膜中，孔的直徑范圍是　4×10－4 μm＜孔的直徑＜20 μm　。
（4）面料的透濕率（通浸率＝）關系到沖鋒衣的舒適性。測量面料透濕率的一種原理如圖2所示。
①氯化鈣由兩種離子構成，其離子符號是　Ca2＋、Cl－　。測量過程中，氯化鈣吸收水蒸氣并與水反應生成二水合氯化鈣，裝置內溫度升高。二水合氯化鈣的化學式是　CaCl2·2H2O　，該反應　放出　（填“吸收”或“放出”）熱量。
②該原理中，測量通過面料的水蒸氣質量的方法是　用電子天平測量實驗前后干燥劑質量的變化值　。
　類型2　基于特定需求設計和制作簡易供氧器
6.（2024·隨州曾都區模擬）“化學氧自救器”是一種安全防護裝置，其有效供氧成分是生氧劑。某化學小組以“化學氧自救器”為主題展開項目式探究。
Ⅰ.探究生氧劑
查閱資料：①超氧化鉀（KO2）是一種黃色固體；②超氧化鉀能分別與水、二氧化碳反應：與水反應生成白色固體氫氧化鉀和氧氣，與二氧化碳反應生成白色固體碳酸鉀和氧氣。
（1）寫出超氧化鉀與人體呼出的二氧化碳反應的化學方程式：　4KO2＋2CO22K2CO3＋3O2　。
（2）“化學氧自救器”工作一段時間后，觀察到生氧劑由　黃色變為白色　（填顏色變化），說明生氧劑基本失效。
（3）為減小呼氣、吸氣阻力，生氧罐的氣體通道不宜太小，則生氧罐內使用　顆粒狀　（填“粉末狀”或“顆粒狀”）的超氧化鉀作生氧劑更好。
Ⅱ.探究裝置設計原理
（4）常見的“化學氧自救器”的氣路結構有往復式和循環式兩種，在相同條件下，以等量超氧化鉀作生氧劑，測得2種不同氣路結構的吸氣溫度和氧氣體積分數隨時間變化的曲線如圖1、圖2所示。
圖1　圖2
①“化學氧自救器”工作中，吸氣溫度升高的原因是　反應放出熱量（合理即可）　。
②結合圖1、圖2分析，選擇循環式氣路結構的優點是　吸氣溫度低，較安全　。
7.（2024·黃石大冶市模擬）定期檢測和改善水質對水族館中魚類的生存至關重要。
（1）自來水中殘留的氯稱為余氯，對魚有害。某小組用三種不同的方式去除余氯，其效果如圖所示。
據圖，小明采取方式二去除余氯，理由是　所用時間較短、節能　。
（2）水族館要定期向水中補充氧氣，常用的方法有增加水草和投放增氧劑。
①增加水草可以補充氧氣的原因是　水草光合作用能產生氧氣　。
②過氧化鈣（CaO2）是常用的增氧劑，與水緩慢反應生成氧氣和一種堿，寫出該反應的化學方程式：　2CaO2＋2H2O2Ca（OH）2＋O2↑　，檢測發現，投放適量的過氧化鈣為魚補充氧氣的過程中，水的pH基本不變。解釋原因：　過氧化鈣與水反應生成Ca（OH）2的速率和魚呼吸產生CO2消耗Ca（OH）2的速率基本相等　。
　類型3　水質檢測及自制凈水器
8.（2024·北京通州區一模）水是生命之源，可由多種途徑獲得較純凈的水
圖1　　圖2
（1）圖1是某種凈水器內部結構的示意圖。
①前置活性炭的主要作用是　吸附色素、異味等　。
②超濾膜可阻擋直徑　大于　（填“大于”或“小于”）濾孔直徑的物質。
（2）圖2中，海水蒸發、冷凝得到淡水的過程中，不發生變化的是　AB　（填字母）。
A.分子的質量
B.分子的種類
C.分子的間隔
　類型4　基于碳中和理念設計低碳行動方案
9.（2024·襄陽保康縣模擬）從古至今，CO2一直被人類廣泛應用。
一、CO2的發現
（1）西晉張華著作《博物志》記載：“燒白石作白灰……”同時分解生成了CO2，白石的主要成分同石灰石，白灰的主要成分是CaO。該反應的化學方程式為　CaCO3CaO＋CO2↑　。
（2）17世紀初，海爾蒙特發現木炭燃燒后不僅有灰燼，還有不可見的氣體產生，燭火在該氣體中會熄滅，這說明該氣體具有　不能燃燒且不支持燃燒　的化學性質。
二、CO2的吸收、應用
（3）CO2吸收：自然界有多種途徑吸收CO2。
①綠色植物通過　光合作用　吸收CO2。
②風化巖石中的CaCO3粉末可吸收空氣中的CO2和H2O轉化為Ca（HCO3）2，該反應的化學方程式為　CaCO3＋CO2＋H2OCa（HCO3）2　。
（4）CO2的捕捉：利用氨水（NH3·H2O）捕捉CO2，得到高純度CO2的流程如圖所示：
吸收塔中NH3·H2O常采用霧狀噴淋技術，其目的是　增大反應物之間的接觸面積，使反應更快更充分　。
（5）回收的CO2與H2在催化劑、高溫條件下合成甲醇（CH3OH）同時生成水。該反應的化學方程式為　CO2＋3H2CH3OH＋H2O　。
10.（2024·黃石大冶市模擬）請閱讀材料回答下列問題。
我國科研團隊研發了一種納米“蓄水”膜反應器（如圖），內部封裝了特定催化劑，該催化劑能夠實現在溫和條件下（3 MPa，240 ℃）CO2近100％高效穩定的轉化。納米“蓄水”膜反應器的殼層具有高選擇性，反應后能保證生成的水集中到內部而乙醇溢出。CO2不僅能生產乙醇，還是重要的化工原料。我國化學工作者正在圍繞綠色、低碳、高效的主題，繼續推進碳捕捉、碳中和，以實現CO2的高價值利用。
（1）乙醇屬于　有機物　（填“有機物”或“無機物”）。
（2）殼層的優點是　具有高選擇性　。
（3）納米“蓄水”膜反應器內發生反應的化學方程式為　2CO2＋6H2C2H5OH＋3H2O　。
（4）該技術的研發有利于緩解　溫室效應（或氣候變暖等，合理即可）　（寫出一條即可）問題。
11.（2024·十堰竹山縣模擬）科學利用燃燒為人類服務，有利于社會可持續發展，化學鏈燃燒可避免燃料和空氣直接接觸，有利于捕集CO2，防止其大量排入空氣，造成溫室效應。一種以甲烷為燃料和含銅氧化物為載氧體的化學鏈燃燒反應原理如下：
（1）甲烷燃燒時，　放出　（填“吸收”或“放出”）熱量。
（2）已知：空氣中O2的體積分數約為21％。從空氣反應器排出的氣體中O2體積分數隨反應溫度變化關系如圖所示。
①在800～1 100 ℃間，升高溫度，排出的氣體中O2體積分數　增大　（填“增大”或“減小”）。
②空氣反應器中最適宜的反應溫度范圍是　A　（填字母）。
A.800～900 ℃
B.900～1 000 ℃
C.1 000～1 030 ℃
D.1 030～1 100 ℃
（3）CuO進入燃料反應器與甲烷發生反應：8CuO＋CH44Cu2O＋CO2＋2H2O，為實現載氧體的循環再生，生成的Cu2O再進入空氣反應器，在一定溫度下空氣反應器發生反應的化學方程式為　2Cu2O＋O24CuO　。
12.（2024·恩施市一模）電解水制氫聯合碳酸鈣分解制備氧化鈣，能減少碳排放，助力碳中和，該新方法的示意圖如圖1所示。
圖1
（1）傳統方法：CaCO3在900 ℃以上完全分解生成CaO和CO2。
新方法：
①反應器1：一定的H2環境及較低溫度下，CaCO3可與H2反應生成CaO、CO和H2O，CO與H2O的分子個數比為　1∶1　。CaCO3還可以直接分解。反應器1中CO、CO2的含量隨反應溫度的變化如圖2所示，　750　℃時，抑制CO2生成的效果最好。
圖2
②反應器2：一定條件下，CO與H2發生化合反應生成甲醇（CH3OH），化學方程式為　CO＋2H2CH3OH　。
（2）與傳統方法相比，新方法的優點有　可以減少CO2的排放（或節約能源等）　（寫出一條即可）。
13.（2024·湖北模擬）某實驗小組同學設計了一款簡易吸風機來“捉碳”，打開開關，風扇旋轉產生內外壓強差將空氣自右向左吸進簡易吸風機，CO2在紗布上被吸碳劑捕獲。同學們通過實驗探尋適宜的CO2吸碳劑。
Ⅰ.初探CO2吸碳劑—振蕩吸收法
A瓶 B瓶 C瓶
水 澄清石灰水 石灰乳
30 mL水 30 mL水＋ 0.05 g Ca（OH）2 30 mL水＋ 2 g Ca（OH）2
（1）在三個裝有等量CO2的軟塑料瓶中分別倒入水、澄清石灰水、石灰乳，旋緊瓶蓋，振蕩，癟的最厲害的是　C　（填字母）瓶。
（2）在吸風機紗布上涂抹一層石灰乳進行實驗，一段時間后發現紗布變硬，吸風效果變差，原因可能是　CO2＋Ca（OH）2CaCO3↓＋H2O　（用化學方程式表示）。
Ⅱ.催化固碳
實驗小組查閱資料，發現利用CO2和H2在催化劑作用下反應，不僅可以解決固碳問題還可以生成可作燃料的甲醇（CH3OH）。
　
（3）結合上圖可知，溫度為　520　K時甲醇產率最高；壓強越大，甲醇產率越高。
（4）催化固碳條件較為苛刻，實驗小組發現還可以利用電解法來固碳，寫出電解法固碳的化學方程式：　CO2＋3H2CH3OH＋H2O　。
　類型5　垃圾的分類與回收利用
14.（2024·襄陽襄州區模擬）垃圾分類具有經濟和環境雙重價值。在一次實踐活動中，同學們開啟了對垃圾的分類與回收利用的探究之旅。
活動一：參觀垃圾分類處理廠
同學們在技術人員的指導下，了解到垃圾回收處理的過程如圖1所示。
圖1
（1）在參觀時獲悉城市生活垃圾可分為　可回收物　、有害垃圾、廚余垃圾和其他垃圾。
（2）小組交流后確定垃圾篩分時，可根據　顏色　區分銅和鋁。
（3）某小組同學通過圖2裝置測得焚燒垃圾產生的氣體中CO體積分數變化如圖3所示，t1～t2時間段內CO體積分數出現異常的原因是　氧氣不足，燃燒不充分　。
圖2　　圖3
活動二：設計制作堆肥桶
（4）該興趣小組的同學就廚余垃圾的堆肥方法與肥料的使用，開展了廚余垃圾堆肥項目研究，從而改良土壤提高土壤的肥力。同學們設計的小型堆肥桶如圖4所示，給堆肥桶加蓋的作用：一是提供無氧環境，　有利于微生物發酵　；二是防止異味飄出。
圖4
　類型6　探究土壤酸堿性對植物生長的影響
15.（2024·襄陽棗陽市二模）古籍記載：“夫土壤之性，有酸堿之異……知土壤之性，擇地而耕，方能得谷之豐收。”某化學社團開展土壤酸堿性對農作物生長影響的實踐活動，幫助農場優化農作物種植。
任務一：知土壤之性
【查閱資料】
（1）該地區85％農用地呈酸性，即pH　＜　（填“＞”“＜”或“＝”）7。
【實驗研究】
小組分工合作，測定農場內不同區域土壤酸堿性。分別取不同樣品各10 g溶于25 mL蒸餾水中，充分攪拌、過濾得溶液，用pH計測樣品pH如表1所示。
表1　常溫（25 ℃）下各樣品pH
樣品編號 采樣地點 采樣深度/cm pH
1-1 耕地 （靠近交通區域） 5 5.24
1-2 10 3.13
1-3 耕地 （遠離交通區域） 5 5.53
1-4 10 5.44
2-1 景觀園林地 （靠近交通區域） 5 5.68
2-2 10 5.46
2-3 景觀園林地 （遠離交通區域） 5 6.08
2-4 10 6.08
【結論分析】
（2）對比樣品編號1-1、1-2組及2-1、2-2組的結果，得出的結論是　耕地土壤的酸性比景觀園林地的酸性強；采樣越深，酸性越強（合理即可）　。
（3）能說明交通因素對土壤pH有影響的一組樣品編號為　1-1、1-3組（或1-2、1-4組或2-1、2-3組或2-2、2-4組）　（任選一組）。
【實驗反思】
樣品編號2-3測定結果異常。小組同學認為，溶解樣品所用蒸餾水沒有經煮沸冷卻處理，導致結果偏低。
任務二：擇地而耕
（4）結合表2分析，種植馬鈴薯適合在　遠離交通區域的耕地　（任選一種表1中測定結果無異常耕地類型）。
表2　適宜蔬菜生長的土壤pH范圍
蔬菜 蘿卜 辣椒 馬鈴薯
pH 5.3～7.0 6.2～7.2 5.5～6.5
16.（2024·黃石下陸區模擬）某興趣小組以“土壤酸堿性形成原因以及對植物生長的影響”為主題開展了項目式研究。
【任務一】測定土壤的酸堿度及對作物的影響
取我市3份不同地方土樣，干燥后分別與自來水按2∶5的質量比混合，操作如圖1所示。測得三個土樣的pH分別為5.1、5.2、5.3。
圖1　　圖2
（1）請指出圖1實驗中不夠嚴密的操作：　不應該使用自來水溶解土樣（合理即可）　（寫出一點即可）。
（2）模擬不同酸堿度土壤對植物生長的影響：項目小組分別在5個燒杯中倒入不同pH溶液50 mL，保持其他條件一致，放入8粒大小一樣的綠豆，觀察記錄，數據如圖2所示。由圖2可知，土壤pH＝　8　時，綠豆生長狀況最好。
【任務二】酸性土壤形成的原因及改良
（3）長期施用一些化肥會造成土壤酸化，以（NH4）2SO4為例：（NH4）2SO4＋4O22HNO3＋2R＋H2SO4，則R的化學式是　H2O　。
（4）用適量的石灰石粉末（CaCO3）改良上述土壤的原理如圖3所示。
圖3
說明石灰石中的Ca2＋把土壤顆粒上吸附的　Al3＋　（填離子符號）交換下來。
　類型7　海洋資源的綜合利用與制鹽
17.（2024·隨州廣水市二模）海洋是人類巨大的資源寶庫，而海洋資源的綜合利用是我國重點發展的領域之一。
圖1　　圖2
（1）海洋中的魚類為人類提供的營養素主要是　蛋白質　。
（2）海洋動力資源發電與火力發電相比，其優點是　不污染環境（合理即可）　。
（3）膜法海水淡化（如圖1）的原理與實驗室的　過濾　操作原理相似。
（4）如圖2，從海水中提取鎂經歷“MgCl2→Mg（OH）2→MgCl2”的轉化過程，其目的是　富集、提純鎂　。
（5）工業上電解熔融氯化鎂制取金屬鎂同時產生氯氣，寫出反應的化學方程式：　MgCl2Mg＋Cl2↑　。
（6）為保護海洋請你提出一條合理建議：　不向海洋丟棄垃圾（或不向海洋排放污水等，合理即可）　。
　類型8　調查家用燃料的變遷與合理使用
18.（2024·隨州廣水市模擬）某項目小組的同學以“家用燃料”為主題開展了項目化學習的探究之旅。
【項目一】家用燃料的合理使用
詩人陸游曾記載：“書燈惟瓷盞最省油，蜀中有夾瓷盞，一端作小竅，注清冷水于其中，每夕一易之……可省油之半”。夾瓷盞是省油燈（如圖1），用棉線作燈芯：上層盞內盛油，下層盞內盛水。
圖1
（1）下層盞內盛水能達到省燈油的目的，原理是　水吸熱，降溫，減少油的揮發，以達到省油的目的　。
【項目二】家用燃料的變遷和未來
同學們查閱資料，了解到家用燃料的更新歷程如圖2所示。
圖2
（2）煤的使用是從一開始的煤球轉變為后來的蜂窩煤（如圖2），這種變化的原因是　增大煤與空氣的接觸面積，使煤燃燒更充分　。
（3）下列有關家用燃料更新的理由不正確的是　B　（填字母）。
A.燃料使用更便捷
B.固體燃料燃燒得更充分
C.燃料燃燒過程更環保
（4）通過研究家用燃料的更新歷程，同學們預測未來燃料的發展方向是開發和利用清潔而又高效的能源。如氫能，其優點是　燃燒產物只有水，對環境無污染（合理即可）　（寫出一條即可）。
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中考化學二輪復習課件
人教版
2025年中考化學 二輪復習（題型突破）
中考題型突破
題型突破十　跨學科實踐
1.（2024·湖北）半導體等產業對超純氫氣需求旺盛。我國工程師研發了具有自主知識產權的多通道鈀膜純化組件，可以將99.92％原料氫氣提純至99.999 95％，實現了超純氫氣裝置國產化。該裝置核心組件工作原理如圖4所示，其工作溫度在300 ℃以上，用字母標注的端口有“產品氫氣出口”“尾氣出口”“吹掃氣入口”。
類 型 1
生產生活中的原理探究
（1）由圖1可知，透過鈀膜的最小粒子是　 　。
圖1　鈀膜的透氫機理
圖4　多通道鈀膜純化組件
氫原子（或H）
（2）由圖2可知，氫氣分子透過鈀膜的推動力是膜兩側的　 　差。
圖2　不同氫氣壓強下鈀膜的透氫量
壓強（或壓力）
（3）圖4中，純化組件開始工作時，須先通N2排凈裝置中空氣，再通原料氫氣，其目的是　 　。“產品氫氣出口”是
　 　（填字母）。
圖3　多通道鈀膜
圖4　多通道鈀膜純化組件
防止升溫（或加熱）時氫氣與空氣混合發生爆炸
B
2.（2024·湖北模擬）生產氧氣的方法有多種，其中兩種方法如下。
圖1　分子篩制氧機的工作原理
圖2　N2、O2在分子篩上的吸附曲線
（1）深冷法：在低溫條件下將空氣壓縮成液態，升溫后，氮氣先逸出，剩余物質主要為液態氧。
空氣中兩種主要成分的沸點如下表。
成分 A B
沸點 －196 ℃ －183 ℃
根據上述信息判斷，　 　（填“A”或“B”）是氧氣。
（2）變壓吸附法：利用變壓吸附技術，以分子篩為吸附劑制取氧氣。
由圖1、圖2可知：過程1中，空氣通過分子篩吸附材料時，　 　分子更容易被吸附；過程2中，采用　 　的方法，能使被吸附的氣體釋放出去（此過程稱為解吸），分子篩吸附材料恢復吸附能力。過程1和過程2交替進行，可連續生產大量高純度氧氣。
根據以上信息，寫出分子篩制氧機的應用場所　 　（寫出一處即可）。
B
N2
減小壓強
醫療機構（合理即可）
3.（2024·黃石鐵山區模擬）航空母艦是一個國家綜合國力的象征，山東艦是中國第一艘完全自主設計、自主建造、自主配套的中國國產航空母艦，其建造涉及能源供應、材料性能、生活醫療等諸多領域。
（1）①航母艦載機的玻璃鋼雷達罩屬于　 　（填“有機合成材料”“金屬材料”“硅酸鹽材料”或“復合材料”）。
②純銅可制作航母電纜，金屬銅可采用如下方法制備：
方法Ⅰ.火法煉銅：Cu2S＋O22Cu＋SO2；
方法Ⅱ.濕法煉銅：Fe＋CuSO4Cu＋FeSO4。
從綠色化學的角度來看，上述兩種方法中，方法Ⅱ更好的原因是___________
____________________________（寫出一點即可）。
復合材料
不生成有
害氣體二氧化硫（合理即可）
（2）自熱食品為遠洋士兵提供了生活便利。某自熱食品中的自熱粉含有生石灰、碳酸鈉、鋁粉等，使用時只需加水即可自加熱。
①其中涉及放出熱量的化合反應的化學方程式為　 　。
②相同質量的生石灰和自熱粉分別加入等質量的水時，溫度隨時間的變化曲線如圖所示，請據圖分析自熱粉加熱的優點是______________________________________
（寫出一條即可）。
CaO＋H2OCa（OH）2
自熱粉能夠持續放熱（合理即可）
4.（2024·湖北模擬）化學課上，同學們了解到食物中的維生素C主要存在于新鮮的蔬菜、水果中，人體不能合成。缺乏維生素C，可能出現皮膚、黏膜出血等癥狀。同學們通過查閱資料和實驗對維生素C的性質、用途進行如下探究。
Ⅰ.查閱資料：維生素C（C6H8O6）（簡稱VC）是一種常見維生素，又稱抗壞血酸，有酸性，加熱或在溶液中易分解，在堿性條件下更易被氧化，能使紫紅色的高錳酸鉀溶液褪色。VC是一種高效抗氧化劑，對人體健康起到很重要的作用。適當補充VC，一是可以抗氧化損傷，二是可以提高免疫力。
依據查閱的資料回答下列問題：
（1）VC屬于　 　（填“有機物”或“無機物”）。
（2）VC是一種高效抗氧化劑，說明VC具有　 　（填“氧化性”或“還原性”）。
有機物
還原性
Ⅱ.實驗探究：用滴管向同濃度同體積的高錳酸鉀溶液中滴加不同果汁，可確定不同果汁溶液中VC的含量的高低。
果汁 檸檬汁 蘋果汁
2 mL 0.1％的高錳酸鉀溶液 21滴 45滴
反應恰好完成時的實驗現象 （3）反應恰好完成時的實驗現象是　 　。
（4）VC含量較高的是　 　。
紫紅色高錳酸鉀溶液恰好褪色
檸檬汁
5.（2024·揚州）不同條件下，一定數目的水分子可通過相互作用聚集在一起形成直徑不同的水分子團。水蒸氣、輕霧、雨水中水分子團的直徑見表。沖鋒衣面料中含有微孔防水膜。微孔防水膜有多個小孔，能同時實現防水和透濕功能。輕霧、雨水不能透過微孔防水膜進入面料內部；出汗時，水蒸氣則可以穿透微孔防水膜排出面料外。沖鋒衣面料的材質及防水和透濕原理的示意圖如圖1所示。已知：1 μm＝1×10－6 m。
類型 直徑/μm
水蒸氣 4×10－4
輕霧 20
雨水 ＞400
（1）沖鋒衣面料屬于　 　（填“無機非金屬”或“復合”）材料。
（2）從構成物質的微觀粒子視角分析，汗水蒸發過程中水發生改變的是________
____________。
圖1
圖2
復合
水分子
間的間隔
（3）①微孔防水膜的化學式為（C2F4）n，其中C、F元素的質量比為　 　。
②微孔防水膜中，孔的直徑范圍是　 　。
（4）面料的透濕率（通浸率＝）關系到沖鋒衣的舒適性。測量面料透濕率的一種原理如圖2所示。
①氯化鈣由兩種離子構成，其離子符號是　 　。測量過程中，氯化鈣吸收水蒸氣并與水反應生成二水合氯化鈣，裝置內溫度升高。二水合氯化鈣的化學式是　 ，該反應　 　（填“吸收”或“放出”）熱量。
②該原理中，測量通過面料的水蒸氣質量的方法是___________________________
____________________。
6∶19
4×10－4 μm＜孔的直徑＜20 μm
Ca2＋、Cl－
CaCl2·2H2O
放出
用電子天平測量實驗前后干
燥劑質量的變化值
6.（2024·隨州曾都區模擬）“化學氧自救器”是一種安全防護裝置，其有效供氧成分是生氧劑。某化學小組以“化學氧自救器”為主題展開項目式探究。
Ⅰ.探究生氧劑
查閱資料：①超氧化鉀（KO2）是一種黃色固體；②超氧化鉀能分別與水、二氧化碳反應：與水反應生成白色固體氫氧化鉀和氧氣，與二氧化碳反應生成白色固體碳酸鉀和氧氣。
（1）寫出超氧化鉀與人體呼出的二氧化碳反應的化學方程式：________________
_______________。
類 型 2
基于特定需求設計和制作簡易供氧器
4KO2＋2CO2
2K2CO3＋3O2
（2）“化學氧自救器”工作一段時間后，觀察到生氧劑由　 　（填顏色變化），說明生氧劑基本失效。
（3）為減小呼氣、吸氣阻力，生氧罐的氣體通道不宜太小，則生氧罐內使用__________填“粉末狀”或“顆粒狀”）的超氧化鉀作生氧劑更好。
黃色變為白色
顆粒狀
Ⅱ.探究裝置設計原理
（4）常見的“化學氧自救器”的氣路結構有往復式和循環式兩種，在相同條件下，以等量超氧化鉀作生氧劑，測得2種不同氣路結構的吸氣溫度和氧氣體積分數隨時間變化的曲線如圖1、圖2所示。
圖2
圖1
①“化學氧自救器”工作中，吸氣溫度升高的原因是_________________________。
②結合圖1、圖2分析，選擇循環式氣路結構的優點是　 　。
反應放出熱量（合理即可）
吸氣溫度低，較安全
7.（2024·黃石大冶市模擬）定期檢測和改善水質對水族館中魚類的生存至關重要。
（1）自來水中殘留的氯稱為余氯，對魚有害。某小組用三種不同的方式去除余氯，其效果如圖所示。
據圖，小明采取方式二去除余氯，理由是　 　。
所用時間較短、節能
（2）水族館要定期向水中補充氧氣，常用的方法有增加水草和投放增氧劑。
①增加水草可以補充氧氣的原因是　 。
②過氧化鈣（CaO2）是常用的增氧劑，與水緩慢反應生成氧氣和一種堿，寫出該反應的化學方程式：　 　，檢測發現，投放適量的過氧化鈣為魚補充氧氣的過程中，水的pH基本不變。解釋原因：
______________________________________________________________________________________________________________。
水草光合作用能產生氧氣
2CaO2＋2H2O2Ca（OH）2＋O2↑
過氧化鈣與水反應生成Ca（OH）2的速率和魚呼吸產生CO2消耗Ca（OH）2的速率基本相等
8.（2024·北京通州區一模）水是生命之源，可由多種途徑獲得較純凈的水
類 型 3
水質檢測及自制凈水器
圖1
圖2
（1）圖1是某種凈水器內部結構的示意圖。
①前置活性炭的主要作用是　 　。
②超濾膜可阻擋直徑　 　（填“大于”或“小于”）濾孔直徑的物質。
（2）圖2中，海水蒸發、冷凝得到淡水的過程中，不發生變化的是　 　（填字母）。
A.分子的質量
B.分子的種類
C.分子的間隔
吸附色素、異味等
大于
AB
9.（2024·襄陽保康縣模擬）從古至今，CO2一直被人類廣泛應用。
一、CO2的發現
（1）西晉張華著作《博物志》記載：“燒白石作白灰……”同時分解生成了CO2，白石的主要成分同石灰石，白灰的主要成分是CaO。該反應的化學方程式為
　 。
（2）17世紀初，海爾蒙特發現木炭燃燒后不僅有灰燼，還有不可見的氣體產生，燭火在該氣體中會熄滅，這說明該氣體具有　 的化學性質。
類 型 4
基于碳中和理念設計低碳行動方案
CaCO3CaO＋CO2↑
不能燃燒且不支持燃燒
二、CO2的吸收、應用
（3）CO2吸收：自然界有多種途徑吸收CO2。
①綠色植物通過　 吸收CO2。
②風化巖石中的CaCO3粉末可吸收空氣中的CO2和H2O轉化為Ca（HCO3）2，該反應的化學方程式為　 　。
（4）CO2的捕捉：利用氨水（NH3·H2O）捕捉CO2，得到高純度CO2的流程如圖所示：
光合作用
CaCO3＋CO2＋H2OCa（HCO3）2
吸收塔中NH3·H2O常采用霧狀噴淋技術，其目的是________________________
________________________。
（5）回收的CO2與H2在催化劑、高溫條件下合成甲醇（CH3OH）同時生成水。該反應的化學方程式為　 　。
增大反應物之間的接觸面
積，使反應更快更充分
CO2＋3H2CH3OH＋H2O
10.（2024·黃石大冶市模擬）請閱讀材料回答下列問題。
我國科研團隊研發了一種納米“蓄水”膜反應器（如圖），內部封裝了特定催化劑，該催化劑能夠實現在溫和條件下（3 MPa，240 ℃）CO2近100％高效穩定的轉化。納米“蓄水”膜反應器的殼層具有高選擇性，反應后能保證生成的水集中到內部而乙醇溢出。CO2不僅能生產乙醇，還是重要的化工原料。我國化學工作者正在圍繞綠色、低碳、高效的主題，繼續推進碳捕捉、碳中和，以實現CO2的高價值利用。
（1）乙醇屬于　 　（填“有機物”或“無機物”）。
（2）殼層的優點是　 　。
（3）納米“蓄水”膜反應器內發生反應的化學方程式為____________________
_________________。
（4）該技術的研發有利于緩解　 　（寫出一條即可）問題。
有機物
具有高選擇性
2CO2＋6H2
C2H5OH＋3H2O
溫室效應（或氣候變暖等，合理即可）
11.（2024·十堰竹山縣模擬）科學利用燃燒為人類服務，有利于社會可持續發展，化學鏈燃燒可避免燃料和空氣直接接觸，有利于捕集CO2，防止其大量排入空氣，造成溫室效應。一種以甲烷為燃料和含銅氧化物為載氧體的化學鏈燃燒反應原理如下：
（1）甲烷燃燒時，　 　（填“吸收”或“放出”）熱量。
（2）已知：空氣中O2的體積分數約為21％。從空氣反應器排出的氣體中O2體積分數隨反應溫度變化關系如圖所示。
放出
①在800～1 100 ℃間，升高溫度，排出的氣體中O2體積分數　 　（填“增大”或“減小”）。
②空氣反應器中最適宜的反應溫度范圍是　 　（填字母）。
A.800～900 ℃ B.900～1 000 ℃
C.1 000～1 030 ℃ D.1 030～1 100 ℃
（3）CuO進入燃料反應器與甲烷發生反應：8CuO＋CH44Cu2O＋CO2＋2H2O，為實現載氧體的循環再生，生成的Cu2O再進入空氣反應器，在一定溫度下空氣反應器發生反應的化學方程式為　 　。
增大
A
2Cu2O＋O24CuO
12.（2024·恩施市一模）電解水制氫聯合碳酸鈣分解制備氧化鈣，能減少碳排放，助力碳中和，該新方法的示意圖如圖1所示。
圖1
（1）傳統方法：CaCO3在900 ℃以上完全分解生成CaO和CO2。
新方法：
①反應器1：一定的H2環境及較低溫度下，CaCO3可與H2反應生成CaO、CO和H2O，CO與H2O的分子個數比為　 　。CaCO3還可以直接分解。反應器1中CO、CO2的含量隨反應溫度的變化如圖2所示，　 　℃時，抑制CO2生成的效果最好。
1∶1
750
②反應器2：一定條件下，CO與H2發生化合反應生成甲醇（CH3OH），化學方程式為　 　。
（2）與傳統方法相比，新方法的優點有_____________________________________
（寫出一條即可）。
圖2
CO＋2H2CH3OH
可以減少CO2的排放（或節約能源等）
13.（2024·湖北模擬）某實驗小組同學設計了一款簡易吸風機來“捉碳”，打開開關，風扇旋轉產生內外壓強差將空氣自右向左吸進簡易吸風機，CO2在紗布上被吸碳劑捕獲。同學們通過實驗探尋適宜的CO2吸碳劑。
Ⅰ.初探CO2吸碳劑—振蕩吸收法
A瓶 B瓶 C瓶
水 澄清石灰水 石灰乳
30 mL水 30 mL水＋ 0.05 g Ca（OH）2 30 mL水＋
2 g Ca（OH）2
（1）在三個裝有等量CO2的軟塑料瓶中分別倒入水、澄清石灰水、石灰乳，旋緊瓶蓋，振蕩，癟的最厲害的是　 　（填字母）瓶。
（2）在吸風機紗布上涂抹一層石灰乳進行實驗，一段時間后發現紗布變硬，吸風效果變差，原因可能是　 　（用化學方程式表示）。
C
CO2＋Ca（OH）2CaCO3↓＋H2O
Ⅱ.催化固碳
實驗小組查閱資料，發現利用CO2和H2在催化劑作用下反應，不僅可以解決固碳問題還可以生成可作燃料的甲醇（CH3OH）。
（3）結合上圖可知，溫度為　 　K時甲醇產率最高；壓強越大，甲醇產率越高。
（4）催化固碳條件較為苛刻，實驗小組發現還可以利用電解法來固碳，寫出電解法固碳的化學方程式：　 　。
520
CO2＋3H2CH3OH＋H2O
14.（2024·襄陽襄州區模擬）垃圾分類具有經濟和環境雙重價值。在一次實踐活動中，同學們開啟了對垃圾的分類與回收利用的探究之旅。
活動一：參觀垃圾分類處理廠
同學們在技術人員的指導下，了解到垃圾回收處理的過程如圖1所示。
類 型 5
垃圾的分類與回收利用
圖1
（1）在參觀時獲悉城市生活垃圾可分為　 　、有害垃圾、廚余垃圾和其他垃圾。
（2）小組交流后確定垃圾篩分時，可根據　 　區分銅和鋁。
（3）某小組同學通過圖2裝置測得焚燒垃圾產生的氣體中CO體積分數變化如圖3所示，t1～t2時間段內CO體積分數出現異常的原因是　 　。
圖2
圖3
可回收物
顏色
氧氣不足，燃燒不充分
活動二：設計制作堆肥桶
（4）該興趣小組的同學就廚余垃圾的堆肥方法與肥料的使用，開展了廚余垃圾堆肥項目研究，從而改良土壤提高土壤的肥力。同學們設計的小型堆肥桶如圖4所示，給堆肥桶加蓋的作用：一是提供無氧環境，　 ；二是防止異味飄出。
圖4
有利于微生物發酵
15.（2024·襄陽棗陽市二模）古籍記載：“夫土壤之性，有酸堿之異……知土壤之性，擇地而耕，方能得谷之豐收。”某化學社團開展土壤酸堿性對農作物生長影響的實踐活動，幫助農場優化農作物種植。
任務一：知土壤之性
【查閱資料】
（1）該地區85％農用地呈酸性，即pH　 　（填“＞”“＜”或“＝”）7。
類 型 6
探究土壤酸堿性對植物生長的影響
＜
【實驗研究】
小組分工合作，測定農場內不同區域土壤酸堿性。分別取不同樣品各10 g溶于25 mL蒸餾水中，充分攪拌、過濾得溶液，用pH計測樣品pH如表1所示。
表1　常溫（25 ℃）下各樣品pH
樣品編號 采樣地點 采樣深度/cm pH
1-1 耕地（靠近交通區域） 5 5.24
1-2 10 3.13
1-3 耕地（遠離交通區域） 5 5.53
1-4 10 5.44
2-1 景觀園林地（靠近交通區域） 5 5.68
2-2 10 5.46
2-3 景觀園林地（遠離交通區域） 5 6.08
2-4 10 6.08
【結論分析】
（2）對比樣品編號1-1、1-2組及2-1、2-2組的結果，得出的結論是______________
____________________________________________________________。
（3）能說明交通因素對土壤pH有影響的一組樣品編號為______________________
_____________________________（任選一組）。
【實驗反思】
樣品編號2-3測定結果異常。小組同學認為，溶解樣品所用蒸餾水沒有經煮沸冷卻處理，導致結果偏低。
耕地土壤的
酸性比景觀園林地的酸性強；采樣越深，酸性越強（合理即可）
1-1、1-3組（或1-2、1-4
組或2-1、2-3組或2-2、2-4組）
任務二：擇地而耕
（4）結合表2分析，種植馬鈴薯適合在　 （任選一種表1中測定結果無異常耕地類型）。
表2　適宜蔬菜生長的土壤pH范圍
蔬菜 蘿卜 辣椒 馬鈴薯
pH 5.3～7.0 6.2～7.2 5.5～6.5
遠離交通區域的耕地
16.（2024·黃石下陸區模擬）某興趣小組以“土壤酸堿性形成原因以及對植物生長的影響”為主題開展了項目式研究。
【任務一】測定土壤的酸堿度及對作物的影響
取我市3份不同地方土樣，干燥后分別與自來水按2∶5的質量比混合，操作如圖1所示。測得三個土樣的pH分別為5.1、5.2、5.3。
圖1
（1）請指出圖1實驗中不夠嚴密的操作：____________________________________
（寫出一點即可）。
（2）模擬不同酸堿度土壤對植物生長的影響：項目小組分別在5個燒杯中倒入不同pH溶液50 mL，保持其他條件一致，放入8粒大小一樣的綠豆，觀察記錄，數據如圖2所示。由圖2可知，土壤pH＝　 　時，綠豆生長狀況最好。
圖2
不應該使用自來水溶解土樣（合理即可）
8
【任務二】酸性土壤形成的原因及改良
（3）長期施用一些化肥會造成土壤酸化，以（NH4）2SO4為例：（NH4）2SO4＋4O22HNO3＋2R＋H2SO4，則R的化學式是　 　。
（4）用適量的石灰石粉末（CaCO3）改良上述土壤的原理如圖3所示。
圖3
說明石灰石中的Ca2＋把土壤顆粒上吸附的　 　（填離子符號）交換下來。
H2O
Al3＋
17.（2024·隨州廣水市二模）海洋是人類巨大的資源寶庫，而海洋資源的綜合利用是我國重點發展的領域之一。
類 型 7
海洋資源的綜合利用與制鹽
圖1
（1）海洋中的魚類為人類提供的營養素主要是　 　。
（2）海洋動力資源發電與火力發電相比，其優點是_________________________。
（3）膜法海水淡化（如圖1）的原理與實驗室的　 　操作原理相似。
蛋白質
不污染環境（合理即可）
過濾
（4）如圖2，從海水中提取鎂經歷“MgCl2→Mg（OH）2→MgCl2”的轉化過程，其目的是　 　。
圖2
富集、提純鎂
（5）工業上電解熔融氯化鎂制取金屬鎂同時產生氯氣，寫出反應的化學方程式：
　 　。
（6）為保護海洋請你提出一條合理建議：__________________________________
____________________。
MgCl2Mg＋Cl2↑
不向海洋丟棄垃圾（或不向海洋排放
污水等，合理即可）
18.（2024·隨州廣水市模擬）某項目小組的同學以“家用燃料”為主題開展了項目化學習的探究之旅。
【項目一】家用燃料的合理使用
詩人陸游曾記載：“書燈惟瓷盞最省油，蜀中有夾瓷盞，一端作小竅，注清冷水于其中，每夕一易之……可省油之半”。夾瓷盞是省油燈（如圖1），用棉線作燈芯：上層盞內盛油，下層盞內盛水。
類 型 8
調查家用燃料的變遷與合理使用
圖1
（1）下層盞內盛水能達到省燈油的目的，原理是___________________________
____________________。
【項目二】家用燃料的變遷和未來
同學們查閱資料，了解到家用燃料的更新歷程如圖2所示。
圖2
水吸熱，降溫，減少油的揮發，
以達到省油的目的
（2）煤的使用是從一開始的煤球轉變為后來的蜂窩煤（如圖2），這種變化的原因是　 　。
（3）下列有關家用燃料更新的理由不正確的是　 　（填字母）。
A.燃料使用更便捷
B.固體燃料燃燒得更充分
C.燃料燃燒過程更環保
（4）通過研究家用燃料的更新歷程，同學們預測未來燃料的發展方向是開發和利用清潔而又高效的能源。如氫能，其優點是__________________________________
_____________（寫出一條即可）。
增大煤與空氣的接觸面積，使煤燃燒更充分
B
燃燒產物只有水，對環境無污染
（合理即可）
謝謝
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