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/ 让教学更有效 精品试卷 | 化学学科
题型突破十　跨学科实践
　类型1　生产生活中的原理探究
1.（2024·湖北）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99.999 95％，实现了超纯氢气装置国产化。该装置核心组件工作原理如图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”。
图1　钯膜的透氢机理
　图2　不同氢气压强下钯膜的透氢量
图3　多通道钯膜
图4　多通道钯膜纯化组件
（1）由图1可知，透过钯膜的最小粒子是　氢原子（或H）　。
（2）由图2可知，氢气分子透过钯膜的推动力是膜两侧的　压强（或压力）　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　防止升温（或加热）时氢气与空气混合发生爆炸　。“产品氢气出口”是　B　（填字母）。
2.（2024·湖北模拟）生产氧气的方法有多种，其中两种方法如下。
图1　分子筛制氧机的工作原理
图2　N2、O2在分子筛上的吸附曲线
（1）深冷法：在低温条件下将空气压缩成液态，升温后，氮气先逸出，剩余物质主要为液态氧。
空气中两种主要成分的沸点如下表。
成分 A B
沸点 －196 ℃ －183 ℃
根据上述信息判断，　B　（填“A”或“B”）是氧气。
（2）变压吸附法：利用变压吸附技术，以分子筛为吸附剂制取氧气。
由图1、图2可知：过程1中，空气通过分子筛吸附材料时，　N2　分子更容易被吸附；过程2中，采用　减小压强　的方法，能使被吸附的气体释放出去（此过程称为解吸），分子筛吸附材料恢复吸附能力。过程1和过程2交替进行，可连续生产大量高纯度氧气。
根据以上信息，写出分子筛制氧机的应用场所　医疗机构（合理即可）　（写出一处即可）。
3.（2024·黄石铁山区模拟）航空母舰是一个国家综合国力的象征，山东舰是中国第一艘完全自主设计、自主建造、自主配套的中国国产航空母舰，其建造涉及能源供应、材料性能、生活医疗等诸多领域。
（1）①航母舰载机的玻璃钢雷达罩属于　复合材料　（填“有机合成材料”“金属材料”“硅酸盐材料”或“复合材料”）。
②纯铜可制作航母电缆，金属铜可采用如下方法制备：
方法Ⅰ.火法炼铜：Cu2S＋O22Cu＋SO2；
方法Ⅱ.湿法炼铜：Fe＋CuSO4Cu＋FeSO4。
从绿色化学的角度来看，上述两种方法中，方法Ⅱ更好的原因是　不生成有害气体二氧化硫（合理即可）　（写出一点即可）。
（2）自热食品为远洋士兵提供了生活便利。某自热食品中的自热粉含有生石灰、碳酸钠、铝粉等，使用时只需加水即可自加热。
①其中涉及放出热量的化合反应的化学方程式为　CaO＋H2OCa（OH）2　。
②相同质量的生石灰和自热粉分别加入等质量的水时，温度随时间的变化曲线如图所示，请据图分析自热粉加热的优点是　自热粉能够持续放热（合理即可）　（写出一条即可）。
4.（2024·湖北模拟）化学课上，同学们了解到食物中的维生素C主要存在于新鲜的蔬菜、水果中，人体不能合成。缺乏维生素C，可能出现皮肤、黏膜出血等症状。同学们通过查阅资料和实验对维生素C的性质、用途进行如下探究。
Ⅰ.查阅资料：维生素C（C6H8O6）（简称VC）是一种常见维生素，又称抗坏血酸，有酸性，加热或在溶液中易分解，在碱性条件下更易被氧化，能使紫红色的高锰酸钾溶液褪色。VC是一种高效抗氧化剂，对人体健康起到很重要的作用。适当补充VC，一是可以抗氧化损伤，二是可以提高免疫力。
依据查阅的资料回答下列问题：
（1）VC属于　有机物　（填“有机物”或“无机物”）。
（2）VC是一种高效抗氧化剂，说明VC具有　还原性　（填“氧化性”或“还原性”）。
Ⅱ.实验探究：用滴管向同浓度同体积的高锰酸钾溶液中滴加不同果汁，可确定不同果汁溶液中VC的含量的高低。
果汁 柠檬汁 苹果汁
2 mL 0.1％的高锰酸钾溶液 21滴 45滴
反应恰好完成时的实验现象
（3）反应恰好完成时的实验现象是　紫红色高锰酸钾溶液恰好褪色　。
（4）VC含量较高的是　柠檬汁　。
5.（2024·扬州）不同条件下，一定数目的水分子可通过相互作用聚集在一起形成直径不同的水分子团。水蒸气、轻雾、雨水中水分子团的直径见表。冲锋衣面料中含有微孔防水膜。微孔防水膜有多个小孔，能同时实现防水和透湿功能。轻雾、雨水不能透过微孔防水膜进入面料内部；出汗时，水蒸气则可以穿透微孔防水膜排出面料外。冲锋衣面料的材质及防水和透湿原理的示意图如图1所示。已知：1 μm＝1×10－6 m。
类型 直径/μm
水蒸气 4×10－4
轻雾 20
雨水 ＞400
图1　　图2
（1）冲锋衣面料属于　复合　（填“无机非金属”或“复合”）材料。
（2）从构成物质的微观粒子视角分析，汗水蒸发过程中水发生改变的是　水分子间的间隔　。
（3）①微孔防水膜的化学式为（C2F4）n，其中C、F元素的质量比为　6∶19　。
②微孔防水膜中，孔的直径范围是　4×10－4 μm＜孔的直径＜20 μm　。
（4）面料的透湿率（通浸率＝）关系到冲锋衣的舒适性。测量面料透湿率的一种原理如图2所示。
①氯化钙由两种离子构成，其离子符号是　Ca2＋、Cl－　。测量过程中，氯化钙吸收水蒸气并与水反应生成二水合氯化钙，装置内温度升高。二水合氯化钙的化学式是　CaCl2·2H2O　，该反应　放出　（填“吸收”或“放出”）热量。
②该原理中，测量通过面料的水蒸气质量的方法是　用电子天平测量实验前后干燥剂质量的变化值　。
　类型2　基于特定需求设计和制作简易供氧器
6.（2024·随州曾都区模拟）“化学氧自救器”是一种安全防护装置，其有效供氧成分是生氧剂。某化学小组以“化学氧自救器”为主题展开项目式探究。
Ⅰ.探究生氧剂
查阅资料：①超氧化钾（KO2）是一种黄色固体；②超氧化钾能分别与水、二氧化碳反应：与水反应生成白色固体氢氧化钾和氧气，与二氧化碳反应生成白色固体碳酸钾和氧气。
（1）写出超氧化钾与人体呼出的二氧化碳反应的化学方程式：　4KO2＋2CO22K2CO3＋3O2　。
（2）“化学氧自救器”工作一段时间后，观察到生氧剂由　黄色变为白色　（填颜色变化），说明生氧剂基本失效。
（3）为减小呼气、吸气阻力，生氧罐的气体通道不宜太小，则生氧罐内使用　颗粒状　（填“粉末状”或“颗粒状”）的超氧化钾作生氧剂更好。
Ⅱ.探究装置设计原理
（4）常见的“化学氧自救器”的气路结构有往复式和循环式两种，在相同条件下，以等量超氧化钾作生氧剂，测得2种不同气路结构的吸气温度和氧气体积分数随时间变化的曲线如图1、图2所示。
图1　图2
①“化学氧自救器”工作中，吸气温度升高的原因是　反应放出热量（合理即可）　。
②结合图1、图2分析，选择循环式气路结构的优点是　吸气温度低，较安全　。
7.（2024·黄石大冶市模拟）定期检测和改善水质对水族馆中鱼类的生存至关重要。
（1）自来水中残留的氯称为余氯，对鱼有害。某小组用三种不同的方式去除余氯，其效果如图所示。
据图，小明采取方式二去除余氯，理由是　所用时间较短、节能　。
（2）水族馆要定期向水中补充氧气，常用的方法有增加水草和投放增氧剂。
①增加水草可以补充氧气的原因是　水草光合作用能产生氧气　。
②过氧化钙（CaO2）是常用的增氧剂，与水缓慢反应生成氧气和一种碱，写出该反应的化学方程式：　2CaO2＋2H2O2Ca（OH）2＋O2↑　，检测发现，投放适量的过氧化钙为鱼补充氧气的过程中，水的pH基本不变。解释原因：　过氧化钙与水反应生成Ca（OH）2的速率和鱼呼吸产生CO2消耗Ca（OH）2的速率基本相等　。
　类型3　水质检测及自制净水器
8.（2024·北京通州区一模）水是生命之源，可由多种途径获得较纯净的水
图1　　图2
（1）图1是某种净水器内部结构的示意图。
①前置活性炭的主要作用是　吸附色素、异味等　。
②超滤膜可阻挡直径　大于　（填“大于”或“小于”）滤孔直径的物质。
（2）图2中，海水蒸发、冷凝得到淡水的过程中，不发生变化的是　AB　（填字母）。
A.分子的质量
B.分子的种类
C.分子的间隔
　类型4　基于碳中和理念设计低碳行动方案
9.（2024·襄阳保康县模拟）从古至今，CO2一直被人类广泛应用。
一、CO2的发现
（1）西晋张华著作《博物志》记载：“烧白石作白灰……”同时分解生成了CO2，白石的主要成分同石灰石，白灰的主要成分是CaO。该反应的化学方程式为　CaCO3CaO＋CO2↑　。
（2）17世纪初，海尔蒙特发现木炭燃烧后不仅有灰烬，还有不可见的气体产生，烛火在该气体中会熄灭，这说明该气体具有　不能燃烧且不支持燃烧　的化学性质。
二、CO2的吸收、应用
（3）CO2吸收：自然界有多种途径吸收CO2。
①绿色植物通过　光合作用　吸收CO2。
②风化岩石中的CaCO3粉末可吸收空气中的CO2和H2O转化为Ca（HCO3）2，该反应的化学方程式为　CaCO3＋CO2＋H2OCa（HCO3）2　。
（4）CO2的捕捉：利用氨水（NH3·H2O）捕捉CO2，得到高纯度CO2的流程如图所示：
吸收塔中NH3·H2O常采用雾状喷淋技术，其目的是　增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分　。
（5）回收的CO2与H2在催化剂、高温条件下合成甲醇（CH3OH）同时生成水。该反应的化学方程式为　CO2＋3H2CH3OH＋H2O　。
10.（2024·黄石大冶市模拟）请阅读材料回答下列问题。
我国科研团队研发了一种纳米“蓄水”膜反应器（如图），内部封装了特定催化剂，该催化剂能够实现在温和条件下（3 MPa，240 ℃）CO2近100％高效稳定的转化。纳米“蓄水”膜反应器的壳层具有高选择性，反应后能保证生成的水集中到内部而乙醇溢出。CO2不仅能生产乙醇，还是重要的化工原料。我国化学工作者正在围绕绿色、低碳、高效的主题，继续推进碳捕捉、碳中和，以实现CO2的高价值利用。
（1）乙醇属于　有机物　（填“有机物”或“无机物”）。
（2）壳层的优点是　具有高选择性　。
（3）纳米“蓄水”膜反应器内发生反应的化学方程式为　2CO2＋6H2C2H5OH＋3H2O　。
（4）该技术的研发有利于缓解　温室效应（或气候变暖等，合理即可）　（写出一条即可）问题。
11.（2024·十堰竹山县模拟）科学利用燃烧为人类服务，有利于社会可持续发展，化学链燃烧可避免燃料和空气直接接触，有利于捕集CO2，防止其大量排入空气，造成温室效应。一种以甲烷为燃料和含铜氧化物为载氧体的化学链燃烧反应原理如下：
（1）甲烷燃烧时，　放出　（填“吸收”或“放出”）热量。
（2）已知：空气中O2的体积分数约为21％。从空气反应器排出的气体中O2体积分数随反应温度变化关系如图所示。
①在800～1 100 ℃间，升高温度，排出的气体中O2体积分数　增大　（填“增大”或“减小”）。
②空气反应器中最适宜的反应温度范围是　A　（填字母）。
A.800～900 ℃
B.900～1 000 ℃
C.1 000～1 030 ℃
D.1 030～1 100 ℃
（3）CuO进入燃料反应器与甲烷发生反应：8CuO＋CH44Cu2O＋CO2＋2H2O，为实现载氧体的循环再生，生成的Cu2O再进入空气反应器，在一定温度下空气反应器发生反应的化学方程式为　2Cu2O＋O24CuO　。
12.（2024·恩施市一模）电解水制氢联合碳酸钙分解制备氧化钙，能减少碳排放，助力碳中和，该新方法的示意图如图1所示。
图1
（1）传统方法：CaCO3在900 ℃以上完全分解生成CaO和CO2。
新方法：
①反应器1：一定的H2环境及较低温度下，CaCO3可与H2反应生成CaO、CO和H2O，CO与H2O的分子个数比为　1∶1　。CaCO3还可以直接分解。反应器1中CO、CO2的含量随反应温度的变化如图2所示，　750　℃时，抑制CO2生成的效果最好。
图2
②反应器2：一定条件下，CO与H2发生化合反应生成甲醇（CH3OH），化学方程式为　CO＋2H2CH3OH　。
（2）与传统方法相比，新方法的优点有　可以减少CO2的排放（或节约能源等）　（写出一条即可）。
13.（2024·湖北模拟）某实验小组同学设计了一款简易吸风机来“捉碳”，打开开关，风扇旋转产生内外压强差将空气自右向左吸进简易吸风机，CO2在纱布上被吸碳剂捕获。同学们通过实验探寻适宜的CO2吸碳剂。
Ⅰ.初探CO2吸碳剂—振荡吸收法
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）在三个装有等量CO2的软塑料瓶中分别倒入水、澄清石灰水、石灰乳，旋紧瓶盖，振荡，瘪的最厉害的是　C　（填字母）瓶。
（2）在吸风机纱布上涂抹一层石灰乳进行实验，一段时间后发现纱布变硬，吸风效果变差，原因可能是　CO2＋Ca（OH）2CaCO3↓＋H2O　（用化学方程式表示）。
Ⅱ.催化固碳
实验小组查阅资料，发现利用CO2和H2在催化剂作用下反应，不仅可以解决固碳问题还可以生成可作燃料的甲醇（CH3OH）。
　
（3）结合上图可知，温度为　520　K时甲醇产率最高；压强越大，甲醇产率越高。
（4）催化固碳条件较为苛刻，实验小组发现还可以利用电解法来固碳，写出电解法固碳的化学方程式：　CO2＋3H2CH3OH＋H2O　。
　类型5　垃圾的分类与回收利用
14.（2024·襄阳襄州区模拟）垃圾分类具有经济和环境双重价值。在一次实践活动中，同学们开启了对垃圾的分类与回收利用的探究之旅。
活动一：参观垃圾分类处理厂
同学们在技术人员的指导下，了解到垃圾回收处理的过程如图1所示。
图1
（1）在参观时获悉城市生活垃圾可分为　可回收物　、有害垃圾、厨余垃圾和其他垃圾。
（2）小组交流后确定垃圾筛分时，可根据　颜色　区分铜和铝。
（3）某小组同学通过图2装置测得焚烧垃圾产生的气体中CO体积分数变化如图3所示，t1～t2时间段内CO体积分数出现异常的原因是　氧气不足，燃烧不充分　。
图2　　图3
活动二：设计制作堆肥桶
（4）该兴趣小组的同学就厨余垃圾的堆肥方法与肥料的使用，开展了厨余垃圾堆肥项目研究，从而改良土壤提高土壤的肥力。同学们设计的小型堆肥桶如图4所示，给堆肥桶加盖的作用：一是提供无氧环境，　有利于微生物发酵　；二是防止异味飘出。
图4
　类型6　探究土壤酸碱性对植物生长的影响
15.（2024·襄阳枣阳市二模）古籍记载：“夫土壤之性，有酸碱之异……知土壤之性，择地而耕，方能得谷之丰收。”某化学社团开展土壤酸碱性对农作物生长影响的实践活动，帮助农场优化农作物种植。
任务一：知土壤之性
【查阅资料】
（1）该地区85％农用地呈酸性，即pH　＜　（填“＞”“＜”或“＝”）7。
【实验研究】
小组分工合作，测定农场内不同区域土壤酸碱性。分别取不同样品各10 g溶于25 mL蒸馏水中，充分搅拌、过滤得溶液，用pH计测样品pH如表1所示。
表1　常温（25 ℃）下各样品pH
样品编号 采样地点 采样深度/cm pH
1-1 耕地 （靠近交通区域） 5 5.24
1-2 10 3.13
1-3 耕地 （远离交通区域） 5 5.53
1-4 10 5.44
2-1 景观园林地 （靠近交通区域） 5 5.68
2-2 10 5.46
2-3 景观园林地 （远离交通区域） 5 6.08
2-4 10 6.08
【结论分析】
（2）对比样品编号1-1、1-2组及2-1、2-2组的结果，得出的结论是　耕地土壤的酸性比景观园林地的酸性强；采样越深，酸性越强（合理即可）　。
（3）能说明交通因素对土壤pH有影响的一组样品编号为　1-1、1-3组（或1-2、1-4组或2-1、2-3组或2-2、2-4组）　（任选一组）。
【实验反思】
样品编号2-3测定结果异常。小组同学认为，溶解样品所用蒸馏水没有经煮沸冷却处理，导致结果偏低。
任务二：择地而耕
（4）结合表2分析，种植马铃薯适合在　远离交通区域的耕地　（任选一种表1中测定结果无异常耕地类型）。
表2　适宜蔬菜生长的土壤pH范围
蔬菜 萝卜 辣椒 马铃薯
pH 5.3～7.0 6.2～7.2 5.5～6.5
16.（2024·黄石下陆区模拟）某兴趣小组以“土壤酸碱性形成原因以及对植物生长的影响”为主题开展了项目式研究。
【任务一】测定土壤的酸碱度及对作物的影响
取我市3份不同地方土样，干燥后分别与自来水按2∶5的质量比混合，操作如图1所示。测得三个土样的pH分别为5.1、5.2、5.3。
图1　　图2
（1）请指出图1实验中不够严密的操作：　不应该使用自来水溶解土样（合理即可）　（写出一点即可）。
（2）模拟不同酸碱度土壤对植物生长的影响：项目小组分别在5个烧杯中倒入不同pH溶液50 mL，保持其他条件一致，放入8粒大小一样的绿豆，观察记录，数据如图2所示。由图2可知，土壤pH＝　8　时，绿豆生长状况最好。
【任务二】酸性土壤形成的原因及改良
（3）长期施用一些化肥会造成土壤酸化，以（NH4）2SO4为例：（NH4）2SO4＋4O22HNO3＋2R＋H2SO4，则R的化学式是　H2O　。
（4）用适量的石灰石粉末（CaCO3）改良上述土壤的原理如图3所示。
图3
说明石灰石中的Ca2＋把土壤颗粒上吸附的　Al3＋　（填离子符号）交换下来。
　类型7　海洋资源的综合利用与制盐
17.（2024·随州广水市二模）海洋是人类巨大的资源宝库，而海洋资源的综合利用是我国重点发展的领域之一。
图1　　图2
（1）海洋中的鱼类为人类提供的营养素主要是　蛋白质　。
（2）海洋动力资源发电与火力发电相比，其优点是　不污染环境（合理即可）　。
（3）膜法海水淡化（如图1）的原理与实验室的　过滤　操作原理相似。
（4）如图2，从海水中提取镁经历“MgCl2→Mg（OH）2→MgCl2”的转化过程，其目的是　富集、提纯镁　。
（5）工业上电解熔融氯化镁制取金属镁同时产生氯气，写出反应的化学方程式：　MgCl2Mg＋Cl2↑　。
（6）为保护海洋请你提出一条合理建议：　不向海洋丢弃垃圾（或不向海洋排放污水等，合理即可）　。
　类型8　调查家用燃料的变迁与合理使用
18.（2024·随州广水市模拟）某项目小组的同学以“家用燃料”为主题开展了项目化学习的探究之旅。
【项目一】家用燃料的合理使用
诗人陆游曾记载：“书灯惟瓷盏最省油，蜀中有夹瓷盏，一端作小窍，注清冷水于其中，每夕一易之……可省油之半”。夹瓷盏是省油灯（如图1），用棉线作灯芯：上层盏内盛油，下层盏内盛水。
图1
（1）下层盏内盛水能达到省灯油的目的，原理是　水吸热，降温，减少油的挥发，以达到省油的目的　。
【项目二】家用燃料的变迁和未来
同学们查阅资料，了解到家用燃料的更新历程如图2所示。
图2
（2）煤的使用是从一开始的煤球转变为后来的蜂窝煤（如图2），这种变化的原因是　增大煤与空气的接触面积，使煤燃烧更充分　。
（3）下列有关家用燃料更新的理由不正确的是　B　（填字母）。
A.燃料使用更便捷
B.固体燃料燃烧得更充分
C.燃料燃烧过程更环保
（4）通过研究家用燃料的更新历程，同学们预测未来燃料的发展方向是开发和利用清洁而又高效的能源。如氢能，其优点是　燃烧产物只有水，对环境无污染（合理即可）　（写出一条即可）。
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题型突破十　跨学科实践
　类型1　生产生活中的原理探究
1.（2024·湖北）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99.999 95％，实现了超纯氢气装置国产化。该装置核心组件工作原理如图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”。
图1　钯膜的透氢机理
　图2　不同氢气压强下钯膜的透氢量
图3　多通道钯膜
图4　多通道钯膜纯化组件
（1）由图1可知，透过钯膜的最小粒子是　氢原子（或H）　。
（2）由图2可知，氢气分子透过钯膜的推动力是膜两侧的　压强（或压力）　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　防止升温（或加热）时氢气与空气混合发生爆炸　。“产品氢气出口”是　B　（填字母）。
2.（2024·湖北模拟）生产氧气的方法有多种，其中两种方法如下。
图1　分子筛制氧机的工作原理
图2　N2、O2在分子筛上的吸附曲线
（1）深冷法：在低温条件下将空气压缩成液态，升温后，氮气先逸出，剩余物质主要为液态氧。
空气中两种主要成分的沸点如下表。
成分 A B
沸点 －196 ℃ －183 ℃
根据上述信息判断，　B　（填“A”或“B”）是氧气。
（2）变压吸附法：利用变压吸附技术，以分子筛为吸附剂制取氧气。
由图1、图2可知：过程1中，空气通过分子筛吸附材料时，　N2　分子更容易被吸附；过程2中，采用　减小压强　的方法，能使被吸附的气体释放出去（此过程称为解吸），分子筛吸附材料恢复吸附能力。过程1和过程2交替进行，可连续生产大量高纯度氧气。
根据以上信息，写出分子筛制氧机的应用场所　医疗机构（合理即可）　（写出一处即可）。
3.（2024·黄石铁山区模拟）航空母舰是一个国家综合国力的象征，山东舰是中国第一艘完全自主设计、自主建造、自主配套的中国国产航空母舰，其建造涉及能源供应、材料性能、生活医疗等诸多领域。
（1）①航母舰载机的玻璃钢雷达罩属于　复合材料　（填“有机合成材料”“金属材料”“硅酸盐材料”或“复合材料”）。
②纯铜可制作航母电缆，金属铜可采用如下方法制备：
方法Ⅰ.火法炼铜：Cu2S＋O22Cu＋SO2；
方法Ⅱ.湿法炼铜：Fe＋CuSO4Cu＋FeSO4。
从绿色化学的角度来看，上述两种方法中，方法Ⅱ更好的原因是　不生成有害气体二氧化硫（合理即可）　（写出一点即可）。
（2）自热食品为远洋士兵提供了生活便利。某自热食品中的自热粉含有生石灰、碳酸钠、铝粉等，使用时只需加水即可自加热。
①其中涉及放出热量的化合反应的化学方程式为　CaO＋H2OCa（OH）2　。
②相同质量的生石灰和自热粉分别加入等质量的水时，温度随时间的变化曲线如图所示，请据图分析自热粉加热的优点是　自热粉能够持续放热（合理即可）　（写出一条即可）。
4.（2024·湖北模拟）化学课上，同学们了解到食物中的维生素C主要存在于新鲜的蔬菜、水果中，人体不能合成。缺乏维生素C，可能出现皮肤、黏膜出血等症状。同学们通过查阅资料和实验对维生素C的性质、用途进行如下探究。
Ⅰ.查阅资料：维生素C（C6H8O6）（简称VC）是一种常见维生素，又称抗坏血酸，有酸性，加热或在溶液中易分解，在碱性条件下更易被氧化，能使紫红色的高锰酸钾溶液褪色。VC是一种高效抗氧化剂，对人体健康起到很重要的作用。适当补充VC，一是可以抗氧化损伤，二是可以提高免疫力。
依据查阅的资料回答下列问题：
（1）VC属于　有机物　（填“有机物”或“无机物”）。
（2）VC是一种高效抗氧化剂，说明VC具有　还原性　（填“氧化性”或“还原性”）。
Ⅱ.实验探究：用滴管向同浓度同体积的高锰酸钾溶液中滴加不同果汁，可确定不同果汁溶液中VC的含量的高低。
果汁 柠檬汁 苹果汁
2 mL 0.1％的高锰酸钾溶液 21滴 45滴
反应恰好完成时的实验现象
（3）反应恰好完成时的实验现象是　紫红色高锰酸钾溶液恰好褪色　。
（4）VC含量较高的是　柠檬汁　。
5.（2024·扬州）不同条件下，一定数目的水分子可通过相互作用聚集在一起形成直径不同的水分子团。水蒸气、轻雾、雨水中水分子团的直径见表。冲锋衣面料中含有微孔防水膜。微孔防水膜有多个小孔，能同时实现防水和透湿功能。轻雾、雨水不能透过微孔防水膜进入面料内部；出汗时，水蒸气则可以穿透微孔防水膜排出面料外。冲锋衣面料的材质及防水和透湿原理的示意图如图1所示。已知：1 μm＝1×10－6 m。
类型 直径/μm
水蒸气 4×10－4
轻雾 20
雨水 ＞400
图1　　图2
（1）冲锋衣面料属于　复合　（填“无机非金属”或“复合”）材料。
（2）从构成物质的微观粒子视角分析，汗水蒸发过程中水发生改变的是　水分子间的间隔　。
（3）①微孔防水膜的化学式为（C2F4）n，其中C、F元素的质量比为　6∶19　。
②微孔防水膜中，孔的直径范围是　4×10－4 μm＜孔的直径＜20 μm　。
（4）面料的透湿率（通浸率＝）关系到冲锋衣的舒适性。测量面料透湿率的一种原理如图2所示。
①氯化钙由两种离子构成，其离子符号是　Ca2＋、Cl－　。测量过程中，氯化钙吸收水蒸气并与水反应生成二水合氯化钙，装置内温度升高。二水合氯化钙的化学式是　CaCl2·2H2O　，该反应　放出　（填“吸收”或“放出”）热量。
②该原理中，测量通过面料的水蒸气质量的方法是　用电子天平测量实验前后干燥剂质量的变化值　。
　类型2　基于特定需求设计和制作简易供氧器
6.（2024·随州曾都区模拟）“化学氧自救器”是一种安全防护装置，其有效供氧成分是生氧剂。某化学小组以“化学氧自救器”为主题展开项目式探究。
Ⅰ.探究生氧剂
查阅资料：①超氧化钾（KO2）是一种黄色固体；②超氧化钾能分别与水、二氧化碳反应：与水反应生成白色固体氢氧化钾和氧气，与二氧化碳反应生成白色固体碳酸钾和氧气。
（1）写出超氧化钾与人体呼出的二氧化碳反应的化学方程式：　4KO2＋2CO22K2CO3＋3O2　。
（2）“化学氧自救器”工作一段时间后，观察到生氧剂由　黄色变为白色　（填颜色变化），说明生氧剂基本失效。
（3）为减小呼气、吸气阻力，生氧罐的气体通道不宜太小，则生氧罐内使用　颗粒状　（填“粉末状”或“颗粒状”）的超氧化钾作生氧剂更好。
Ⅱ.探究装置设计原理
（4）常见的“化学氧自救器”的气路结构有往复式和循环式两种，在相同条件下，以等量超氧化钾作生氧剂，测得2种不同气路结构的吸气温度和氧气体积分数随时间变化的曲线如图1、图2所示。
图1　图2
①“化学氧自救器”工作中，吸气温度升高的原因是　反应放出热量（合理即可）　。
②结合图1、图2分析，选择循环式气路结构的优点是　吸气温度低，较安全　。
7.（2024·黄石大冶市模拟）定期检测和改善水质对水族馆中鱼类的生存至关重要。
（1）自来水中残留的氯称为余氯，对鱼有害。某小组用三种不同的方式去除余氯，其效果如图所示。
据图，小明采取方式二去除余氯，理由是　所用时间较短、节能　。
（2）水族馆要定期向水中补充氧气，常用的方法有增加水草和投放增氧剂。
①增加水草可以补充氧气的原因是　水草光合作用能产生氧气　。
②过氧化钙（CaO2）是常用的增氧剂，与水缓慢反应生成氧气和一种碱，写出该反应的化学方程式：　2CaO2＋2H2O2Ca（OH）2＋O2↑　，检测发现，投放适量的过氧化钙为鱼补充氧气的过程中，水的pH基本不变。解释原因：　过氧化钙与水反应生成Ca（OH）2的速率和鱼呼吸产生CO2消耗Ca（OH）2的速率基本相等　。
　类型3　水质检测及自制净水器
8.（2024·北京通州区一模）水是生命之源，可由多种途径获得较纯净的水
图1　　图2
（1）图1是某种净水器内部结构的示意图。
①前置活性炭的主要作用是　吸附色素、异味等　。
②超滤膜可阻挡直径　大于　（填“大于”或“小于”）滤孔直径的物质。
（2）图2中，海水蒸发、冷凝得到淡水的过程中，不发生变化的是　AB　（填字母）。
A.分子的质量
B.分子的种类
C.分子的间隔
　类型4　基于碳中和理念设计低碳行动方案
9.（2024·襄阳保康县模拟）从古至今，CO2一直被人类广泛应用。
一、CO2的发现
（1）西晋张华著作《博物志》记载：“烧白石作白灰……”同时分解生成了CO2，白石的主要成分同石灰石，白灰的主要成分是CaO。该反应的化学方程式为　CaCO3CaO＋CO2↑　。
（2）17世纪初，海尔蒙特发现木炭燃烧后不仅有灰烬，还有不可见的气体产生，烛火在该气体中会熄灭，这说明该气体具有　不能燃烧且不支持燃烧　的化学性质。
二、CO2的吸收、应用
（3）CO2吸收：自然界有多种途径吸收CO2。
①绿色植物通过　光合作用　吸收CO2。
②风化岩石中的CaCO3粉末可吸收空气中的CO2和H2O转化为Ca（HCO3）2，该反应的化学方程式为　CaCO3＋CO2＋H2OCa（HCO3）2　。
（4）CO2的捕捉：利用氨水（NH3·H2O）捕捉CO2，得到高纯度CO2的流程如图所示：
吸收塔中NH3·H2O常采用雾状喷淋技术，其目的是　增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分　。
（5）回收的CO2与H2在催化剂、高温条件下合成甲醇（CH3OH）同时生成水。该反应的化学方程式为　CO2＋3H2CH3OH＋H2O　。
10.（2024·黄石大冶市模拟）请阅读材料回答下列问题。
我国科研团队研发了一种纳米“蓄水”膜反应器（如图），内部封装了特定催化剂，该催化剂能够实现在温和条件下（3 MPa，240 ℃）CO2近100％高效稳定的转化。纳米“蓄水”膜反应器的壳层具有高选择性，反应后能保证生成的水集中到内部而乙醇溢出。CO2不仅能生产乙醇，还是重要的化工原料。我国化学工作者正在围绕绿色、低碳、高效的主题，继续推进碳捕捉、碳中和，以实现CO2的高价值利用。
（1）乙醇属于　有机物　（填“有机物”或“无机物”）。
（2）壳层的优点是　具有高选择性　。
（3）纳米“蓄水”膜反应器内发生反应的化学方程式为　2CO2＋6H2C2H5OH＋3H2O　。
（4）该技术的研发有利于缓解　温室效应（或气候变暖等，合理即可）　（写出一条即可）问题。
11.（2024·十堰竹山县模拟）科学利用燃烧为人类服务，有利于社会可持续发展，化学链燃烧可避免燃料和空气直接接触，有利于捕集CO2，防止其大量排入空气，造成温室效应。一种以甲烷为燃料和含铜氧化物为载氧体的化学链燃烧反应原理如下：
（1）甲烷燃烧时，　放出　（填“吸收”或“放出”）热量。
（2）已知：空气中O2的体积分数约为21％。从空气反应器排出的气体中O2体积分数随反应温度变化关系如图所示。
①在800～1 100 ℃间，升高温度，排出的气体中O2体积分数　增大　（填“增大”或“减小”）。
②空气反应器中最适宜的反应温度范围是　A　（填字母）。
A.800～900 ℃
B.900～1 000 ℃
C.1 000～1 030 ℃
D.1 030～1 100 ℃
（3）CuO进入燃料反应器与甲烷发生反应：8CuO＋CH44Cu2O＋CO2＋2H2O，为实现载氧体的循环再生，生成的Cu2O再进入空气反应器，在一定温度下空气反应器发生反应的化学方程式为　2Cu2O＋O24CuO　。
12.（2024·恩施市一模）电解水制氢联合碳酸钙分解制备氧化钙，能减少碳排放，助力碳中和，该新方法的示意图如图1所示。
图1
（1）传统方法：CaCO3在900 ℃以上完全分解生成CaO和CO2。
新方法：
①反应器1：一定的H2环境及较低温度下，CaCO3可与H2反应生成CaO、CO和H2O，CO与H2O的分子个数比为　1∶1　。CaCO3还可以直接分解。反应器1中CO、CO2的含量随反应温度的变化如图2所示，　750　℃时，抑制CO2生成的效果最好。
图2
②反应器2：一定条件下，CO与H2发生化合反应生成甲醇（CH3OH），化学方程式为　CO＋2H2CH3OH　。
（2）与传统方法相比，新方法的优点有　可以减少CO2的排放（或节约能源等）　（写出一条即可）。
13.（2024·湖北模拟）某实验小组同学设计了一款简易吸风机来“捉碳”，打开开关，风扇旋转产生内外压强差将空气自右向左吸进简易吸风机，CO2在纱布上被吸碳剂捕获。同学们通过实验探寻适宜的CO2吸碳剂。
Ⅰ.初探CO2吸碳剂—振荡吸收法
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）在三个装有等量CO2的软塑料瓶中分别倒入水、澄清石灰水、石灰乳，旋紧瓶盖，振荡，瘪的最厉害的是　C　（填字母）瓶。
（2）在吸风机纱布上涂抹一层石灰乳进行实验，一段时间后发现纱布变硬，吸风效果变差，原因可能是　CO2＋Ca（OH）2CaCO3↓＋H2O　（用化学方程式表示）。
Ⅱ.催化固碳
实验小组查阅资料，发现利用CO2和H2在催化剂作用下反应，不仅可以解决固碳问题还可以生成可作燃料的甲醇（CH3OH）。
　
（3）结合上图可知，温度为　520　K时甲醇产率最高；压强越大，甲醇产率越高。
（4）催化固碳条件较为苛刻，实验小组发现还可以利用电解法来固碳，写出电解法固碳的化学方程式：　CO2＋3H2CH3OH＋H2O　。
　类型5　垃圾的分类与回收利用
14.（2024·襄阳襄州区模拟）垃圾分类具有经济和环境双重价值。在一次实践活动中，同学们开启了对垃圾的分类与回收利用的探究之旅。
活动一：参观垃圾分类处理厂
同学们在技术人员的指导下，了解到垃圾回收处理的过程如图1所示。
图1
（1）在参观时获悉城市生活垃圾可分为　可回收物　、有害垃圾、厨余垃圾和其他垃圾。
（2）小组交流后确定垃圾筛分时，可根据　颜色　区分铜和铝。
（3）某小组同学通过图2装置测得焚烧垃圾产生的气体中CO体积分数变化如图3所示，t1～t2时间段内CO体积分数出现异常的原因是　氧气不足，燃烧不充分　。
图2　　图3
活动二：设计制作堆肥桶
（4）该兴趣小组的同学就厨余垃圾的堆肥方法与肥料的使用，开展了厨余垃圾堆肥项目研究，从而改良土壤提高土壤的肥力。同学们设计的小型堆肥桶如图4所示，给堆肥桶加盖的作用：一是提供无氧环境，　有利于微生物发酵　；二是防止异味飘出。
图4
　类型6　探究土壤酸碱性对植物生长的影响
15.（2024·襄阳枣阳市二模）古籍记载：“夫土壤之性，有酸碱之异……知土壤之性，择地而耕，方能得谷之丰收。”某化学社团开展土壤酸碱性对农作物生长影响的实践活动，帮助农场优化农作物种植。
任务一：知土壤之性
【查阅资料】
（1）该地区85％农用地呈酸性，即pH　＜　（填“＞”“＜”或“＝”）7。
【实验研究】
小组分工合作，测定农场内不同区域土壤酸碱性。分别取不同样品各10 g溶于25 mL蒸馏水中，充分搅拌、过滤得溶液，用pH计测样品pH如表1所示。
表1　常温（25 ℃）下各样品pH
样品编号 采样地点 采样深度/cm pH
1-1 耕地 （靠近交通区域） 5 5.24
1-2 10 3.13
1-3 耕地 （远离交通区域） 5 5.53
1-4 10 5.44
2-1 景观园林地 （靠近交通区域） 5 5.68
2-2 10 5.46
2-3 景观园林地 （远离交通区域） 5 6.08
2-4 10 6.08
【结论分析】
（2）对比样品编号1-1、1-2组及2-1、2-2组的结果，得出的结论是　耕地土壤的酸性比景观园林地的酸性强；采样越深，酸性越强（合理即可）　。
（3）能说明交通因素对土壤pH有影响的一组样品编号为　1-1、1-3组（或1-2、1-4组或2-1、2-3组或2-2、2-4组）　（任选一组）。
【实验反思】
样品编号2-3测定结果异常。小组同学认为，溶解样品所用蒸馏水没有经煮沸冷却处理，导致结果偏低。
任务二：择地而耕
（4）结合表2分析，种植马铃薯适合在　远离交通区域的耕地　（任选一种表1中测定结果无异常耕地类型）。
表2　适宜蔬菜生长的土壤pH范围
蔬菜 萝卜 辣椒 马铃薯
pH 5.3～7.0 6.2～7.2 5.5～6.5
16.（2024·黄石下陆区模拟）某兴趣小组以“土壤酸碱性形成原因以及对植物生长的影响”为主题开展了项目式研究。
【任务一】测定土壤的酸碱度及对作物的影响
取我市3份不同地方土样，干燥后分别与自来水按2∶5的质量比混合，操作如图1所示。测得三个土样的pH分别为5.1、5.2、5.3。
图1　　图2
（1）请指出图1实验中不够严密的操作：　不应该使用自来水溶解土样（合理即可）　（写出一点即可）。
（2）模拟不同酸碱度土壤对植物生长的影响：项目小组分别在5个烧杯中倒入不同pH溶液50 mL，保持其他条件一致，放入8粒大小一样的绿豆，观察记录，数据如图2所示。由图2可知，土壤pH＝　8　时，绿豆生长状况最好。
【任务二】酸性土壤形成的原因及改良
（3）长期施用一些化肥会造成土壤酸化，以（NH4）2SO4为例：（NH4）2SO4＋4O22HNO3＋2R＋H2SO4，则R的化学式是　H2O　。
（4）用适量的石灰石粉末（CaCO3）改良上述土壤的原理如图3所示。
图3
说明石灰石中的Ca2＋把土壤颗粒上吸附的　Al3＋　（填离子符号）交换下来。
　类型7　海洋资源的综合利用与制盐
17.（2024·随州广水市二模）海洋是人类巨大的资源宝库，而海洋资源的综合利用是我国重点发展的领域之一。
图1　　图2
（1）海洋中的鱼类为人类提供的营养素主要是　蛋白质　。
（2）海洋动力资源发电与火力发电相比，其优点是　不污染环境（合理即可）　。
（3）膜法海水淡化（如图1）的原理与实验室的　过滤　操作原理相似。
（4）如图2，从海水中提取镁经历“MgCl2→Mg（OH）2→MgCl2”的转化过程，其目的是　富集、提纯镁　。
（5）工业上电解熔融氯化镁制取金属镁同时产生氯气，写出反应的化学方程式：　MgCl2Mg＋Cl2↑　。
（6）为保护海洋请你提出一条合理建议：　不向海洋丢弃垃圾（或不向海洋排放污水等，合理即可）　。
　类型8　调查家用燃料的变迁与合理使用
18.（2024·随州广水市模拟）某项目小组的同学以“家用燃料”为主题开展了项目化学习的探究之旅。
【项目一】家用燃料的合理使用
诗人陆游曾记载：“书灯惟瓷盏最省油，蜀中有夹瓷盏，一端作小窍，注清冷水于其中，每夕一易之……可省油之半”。夹瓷盏是省油灯（如图1），用棉线作灯芯：上层盏内盛油，下层盏内盛水。
图1
（1）下层盏内盛水能达到省灯油的目的，原理是　水吸热，降温，减少油的挥发，以达到省油的目的　。
【项目二】家用燃料的变迁和未来
同学们查阅资料，了解到家用燃料的更新历程如图2所示。
图2
（2）煤的使用是从一开始的煤球转变为后来的蜂窝煤（如图2），这种变化的原因是　增大煤与空气的接触面积，使煤燃烧更充分　。
（3）下列有关家用燃料更新的理由不正确的是　B　（填字母）。
A.燃料使用更便捷
B.固体燃料燃烧得更充分
C.燃料燃烧过程更环保
（4）通过研究家用燃料的更新历程，同学们预测未来燃料的发展方向是开发和利用清洁而又高效的能源。如氢能，其优点是　燃烧产物只有水，对环境无污染（合理即可）　（写出一条即可）。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共57张PPT)
中考化学二轮复习课件
人教版
2025年中考化学 二轮复习（题型突破）
中考题型突破
题型突破十　跨学科实践
1.（2024·湖北）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99.999 95％，实现了超纯氢气装置国产化。该装置核心组件工作原理如图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”。
类 型 1
生产生活中的原理探究
（1）由图1可知，透过钯膜的最小粒子是　 　。
图1　钯膜的透氢机理
图4　多通道钯膜纯化组件
氢原子（或H）
（2）由图2可知，氢气分子透过钯膜的推动力是膜两侧的　 　差。
图2　不同氢气压强下钯膜的透氢量
压强（或压力）
（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）。
图3　多通道钯膜
图4　多通道钯膜纯化组件
防止升温（或加热）时氢气与空气混合发生爆炸
B
2.（2024·湖北模拟）生产氧气的方法有多种，其中两种方法如下。
图1　分子筛制氧机的工作原理
图2　N2、O2在分子筛上的吸附曲线
（1）深冷法：在低温条件下将空气压缩成液态，升温后，氮气先逸出，剩余物质主要为液态氧。
空气中两种主要成分的沸点如下表。
成分 A B
沸点 －196 ℃ －183 ℃
根据上述信息判断，　 　（填“A”或“B”）是氧气。
（2）变压吸附法：利用变压吸附技术，以分子筛为吸附剂制取氧气。
由图1、图2可知：过程1中，空气通过分子筛吸附材料时，　 　分子更容易被吸附；过程2中，采用　 　的方法，能使被吸附的气体释放出去（此过程称为解吸），分子筛吸附材料恢复吸附能力。过程1和过程2交替进行，可连续生产大量高纯度氧气。
根据以上信息，写出分子筛制氧机的应用场所　 　（写出一处即可）。
B
N2
减小压强
医疗机构（合理即可）
3.（2024·黄石铁山区模拟）航空母舰是一个国家综合国力的象征，山东舰是中国第一艘完全自主设计、自主建造、自主配套的中国国产航空母舰，其建造涉及能源供应、材料性能、生活医疗等诸多领域。
（1）①航母舰载机的玻璃钢雷达罩属于　 　（填“有机合成材料”“金属材料”“硅酸盐材料”或“复合材料”）。
②纯铜可制作航母电缆，金属铜可采用如下方法制备：
方法Ⅰ.火法炼铜：Cu2S＋O22Cu＋SO2；
方法Ⅱ.湿法炼铜：Fe＋CuSO4Cu＋FeSO4。
从绿色化学的角度来看，上述两种方法中，方法Ⅱ更好的原因是___________
____________________________（写出一点即可）。
复合材料
不生成有
害气体二氧化硫（合理即可）
（2）自热食品为远洋士兵提供了生活便利。某自热食品中的自热粉含有生石灰、碳酸钠、铝粉等，使用时只需加水即可自加热。
①其中涉及放出热量的化合反应的化学方程式为　 　。
②相同质量的生石灰和自热粉分别加入等质量的水时，温度随时间的变化曲线如图所示，请据图分析自热粉加热的优点是______________________________________
（写出一条即可）。
CaO＋H2OCa（OH）2
自热粉能够持续放热（合理即可）
4.（2024·湖北模拟）化学课上，同学们了解到食物中的维生素C主要存在于新鲜的蔬菜、水果中，人体不能合成。缺乏维生素C，可能出现皮肤、黏膜出血等症状。同学们通过查阅资料和实验对维生素C的性质、用途进行如下探究。
Ⅰ.查阅资料：维生素C（C6H8O6）（简称VC）是一种常见维生素，又称抗坏血酸，有酸性，加热或在溶液中易分解，在碱性条件下更易被氧化，能使紫红色的高锰酸钾溶液褪色。VC是一种高效抗氧化剂，对人体健康起到很重要的作用。适当补充VC，一是可以抗氧化损伤，二是可以提高免疫力。
依据查阅的资料回答下列问题：
（1）VC属于　 　（填“有机物”或“无机物”）。
（2）VC是一种高效抗氧化剂，说明VC具有　 　（填“氧化性”或“还原性”）。
有机物
还原性
Ⅱ.实验探究：用滴管向同浓度同体积的高锰酸钾溶液中滴加不同果汁，可确定不同果汁溶液中VC的含量的高低。
果汁 柠檬汁 苹果汁
2 mL 0.1％的高锰酸钾溶液 21滴 45滴
反应恰好完成时的实验现象 （3）反应恰好完成时的实验现象是　 　。
（4）VC含量较高的是　 　。
紫红色高锰酸钾溶液恰好褪色
柠檬汁
5.（2024·扬州）不同条件下，一定数目的水分子可通过相互作用聚集在一起形成直径不同的水分子团。水蒸气、轻雾、雨水中水分子团的直径见表。冲锋衣面料中含有微孔防水膜。微孔防水膜有多个小孔，能同时实现防水和透湿功能。轻雾、雨水不能透过微孔防水膜进入面料内部；出汗时，水蒸气则可以穿透微孔防水膜排出面料外。冲锋衣面料的材质及防水和透湿原理的示意图如图1所示。已知：1 μm＝1×10－6 m。
类型 直径/μm
水蒸气 4×10－4
轻雾 20
雨水 ＞400
（1）冲锋衣面料属于　 　（填“无机非金属”或“复合”）材料。
（2）从构成物质的微观粒子视角分析，汗水蒸发过程中水发生改变的是________
____________。
图1
图2
复合
水分子
间的间隔
（3）①微孔防水膜的化学式为（C2F4）n，其中C、F元素的质量比为　 　。
②微孔防水膜中，孔的直径范围是　 　。
（4）面料的透湿率（通浸率＝）关系到冲锋衣的舒适性。测量面料透湿率的一种原理如图2所示。
①氯化钙由两种离子构成，其离子符号是　 　。测量过程中，氯化钙吸收水蒸气并与水反应生成二水合氯化钙，装置内温度升高。二水合氯化钙的化学式是　 ，该反应　 　（填“吸收”或“放出”）热量。
②该原理中，测量通过面料的水蒸气质量的方法是___________________________
____________________。
6∶19
4×10－4 μm＜孔的直径＜20 μm
Ca2＋、Cl－
CaCl2·2H2O
放出
用电子天平测量实验前后干
燥剂质量的变化值
6.（2024·随州曾都区模拟）“化学氧自救器”是一种安全防护装置，其有效供氧成分是生氧剂。某化学小组以“化学氧自救器”为主题展开项目式探究。
Ⅰ.探究生氧剂
查阅资料：①超氧化钾（KO2）是一种黄色固体；②超氧化钾能分别与水、二氧化碳反应：与水反应生成白色固体氢氧化钾和氧气，与二氧化碳反应生成白色固体碳酸钾和氧气。
（1）写出超氧化钾与人体呼出的二氧化碳反应的化学方程式：________________
_______________。
类 型 2
基于特定需求设计和制作简易供氧器
4KO2＋2CO2
2K2CO3＋3O2
（2）“化学氧自救器”工作一段时间后，观察到生氧剂由　 　（填颜色变化），说明生氧剂基本失效。
（3）为减小呼气、吸气阻力，生氧罐的气体通道不宜太小，则生氧罐内使用__________填“粉末状”或“颗粒状”）的超氧化钾作生氧剂更好。
黄色变为白色
颗粒状
Ⅱ.探究装置设计原理
（4）常见的“化学氧自救器”的气路结构有往复式和循环式两种，在相同条件下，以等量超氧化钾作生氧剂，测得2种不同气路结构的吸气温度和氧气体积分数随时间变化的曲线如图1、图2所示。
图2
图1
①“化学氧自救器”工作中，吸气温度升高的原因是_________________________。
②结合图1、图2分析，选择循环式气路结构的优点是　 　。
反应放出热量（合理即可）
吸气温度低，较安全
7.（2024·黄石大冶市模拟）定期检测和改善水质对水族馆中鱼类的生存至关重要。
（1）自来水中残留的氯称为余氯，对鱼有害。某小组用三种不同的方式去除余氯，其效果如图所示。
据图，小明采取方式二去除余氯，理由是　 　。
所用时间较短、节能
（2）水族馆要定期向水中补充氧气，常用的方法有增加水草和投放增氧剂。
①增加水草可以补充氧气的原因是　 。
②过氧化钙（CaO2）是常用的增氧剂，与水缓慢反应生成氧气和一种碱，写出该反应的化学方程式：　 　，检测发现，投放适量的过氧化钙为鱼补充氧气的过程中，水的pH基本不变。解释原因：
______________________________________________________________________________________________________________。
水草光合作用能产生氧气
2CaO2＋2H2O2Ca（OH）2＋O2↑
过氧化钙与水反应生成Ca（OH）2的速率和鱼呼吸产生CO2消耗Ca（OH）2的速率基本相等
8.（2024·北京通州区一模）水是生命之源，可由多种途径获得较纯净的水
类 型 3
水质检测及自制净水器
图1
图2
（1）图1是某种净水器内部结构的示意图。
①前置活性炭的主要作用是　 　。
②超滤膜可阻挡直径　 　（填“大于”或“小于”）滤孔直径的物质。
（2）图2中，海水蒸发、冷凝得到淡水的过程中，不发生变化的是　 　（填字母）。
A.分子的质量
B.分子的种类
C.分子的间隔
吸附色素、异味等
大于
AB
9.（2024·襄阳保康县模拟）从古至今，CO2一直被人类广泛应用。
一、CO2的发现
（1）西晋张华著作《博物志》记载：“烧白石作白灰……”同时分解生成了CO2，白石的主要成分同石灰石，白灰的主要成分是CaO。该反应的化学方程式为
　 。
（2）17世纪初，海尔蒙特发现木炭燃烧后不仅有灰烬，还有不可见的气体产生，烛火在该气体中会熄灭，这说明该气体具有　 的化学性质。
类 型 4
基于碳中和理念设计低碳行动方案
CaCO3CaO＋CO2↑
不能燃烧且不支持燃烧
二、CO2的吸收、应用
（3）CO2吸收：自然界有多种途径吸收CO2。
①绿色植物通过　 吸收CO2。
②风化岩石中的CaCO3粉末可吸收空气中的CO2和H2O转化为Ca（HCO3）2，该反应的化学方程式为　 　。
（4）CO2的捕捉：利用氨水（NH3·H2O）捕捉CO2，得到高纯度CO2的流程如图所示：
光合作用
CaCO3＋CO2＋H2OCa（HCO3）2
吸收塔中NH3·H2O常采用雾状喷淋技术，其目的是________________________
________________________。
（5）回收的CO2与H2在催化剂、高温条件下合成甲醇（CH3OH）同时生成水。该反应的化学方程式为　 　。
增大反应物之间的接触面
积，使反应更快更充分
CO2＋3H2CH3OH＋H2O
10.（2024·黄石大冶市模拟）请阅读材料回答下列问题。
我国科研团队研发了一种纳米“蓄水”膜反应器（如图），内部封装了特定催化剂，该催化剂能够实现在温和条件下（3 MPa，240 ℃）CO2近100％高效稳定的转化。纳米“蓄水”膜反应器的壳层具有高选择性，反应后能保证生成的水集中到内部而乙醇溢出。CO2不仅能生产乙醇，还是重要的化工原料。我国化学工作者正在围绕绿色、低碳、高效的主题，继续推进碳捕捉、碳中和，以实现CO2的高价值利用。
（1）乙醇属于　 　（填“有机物”或“无机物”）。
（2）壳层的优点是　 　。
（3）纳米“蓄水”膜反应器内发生反应的化学方程式为____________________
_________________。
（4）该技术的研发有利于缓解　 　（写出一条即可）问题。
有机物
具有高选择性
2CO2＋6H2
C2H5OH＋3H2O
温室效应（或气候变暖等，合理即可）
11.（2024·十堰竹山县模拟）科学利用燃烧为人类服务，有利于社会可持续发展，化学链燃烧可避免燃料和空气直接接触，有利于捕集CO2，防止其大量排入空气，造成温室效应。一种以甲烷为燃料和含铜氧化物为载氧体的化学链燃烧反应原理如下：
（1）甲烷燃烧时，　 　（填“吸收”或“放出”）热量。
（2）已知：空气中O2的体积分数约为21％。从空气反应器排出的气体中O2体积分数随反应温度变化关系如图所示。
放出
①在800～1 100 ℃间，升高温度，排出的气体中O2体积分数　 　（填“增大”或“减小”）。
②空气反应器中最适宜的反应温度范围是　 　（填字母）。
A.800～900 ℃ B.900～1 000 ℃
C.1 000～1 030 ℃ D.1 030～1 100 ℃
（3）CuO进入燃料反应器与甲烷发生反应：8CuO＋CH44Cu2O＋CO2＋2H2O，为实现载氧体的循环再生，生成的Cu2O再进入空气反应器，在一定温度下空气反应器发生反应的化学方程式为　 　。
增大
A
2Cu2O＋O24CuO
12.（2024·恩施市一模）电解水制氢联合碳酸钙分解制备氧化钙，能减少碳排放，助力碳中和，该新方法的示意图如图1所示。
图1
（1）传统方法：CaCO3在900 ℃以上完全分解生成CaO和CO2。
新方法：
①反应器1：一定的H2环境及较低温度下，CaCO3可与H2反应生成CaO、CO和H2O，CO与H2O的分子个数比为　 　。CaCO3还可以直接分解。反应器1中CO、CO2的含量随反应温度的变化如图2所示，　 　℃时，抑制CO2生成的效果最好。
1∶1
750
②反应器2：一定条件下，CO与H2发生化合反应生成甲醇（CH3OH），化学方程式为　 　。
（2）与传统方法相比，新方法的优点有_____________________________________
（写出一条即可）。
图2
CO＋2H2CH3OH
可以减少CO2的排放（或节约能源等）
13.（2024·湖北模拟）某实验小组同学设计了一款简易吸风机来“捉碳”，打开开关，风扇旋转产生内外压强差将空气自右向左吸进简易吸风机，CO2在纱布上被吸碳剂捕获。同学们通过实验探寻适宜的CO2吸碳剂。
Ⅰ.初探CO2吸碳剂—振荡吸收法
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）在三个装有等量CO2的软塑料瓶中分别倒入水、澄清石灰水、石灰乳，旋紧瓶盖，振荡，瘪的最厉害的是　 　（填字母）瓶。
（2）在吸风机纱布上涂抹一层石灰乳进行实验，一段时间后发现纱布变硬，吸风效果变差，原因可能是　 　（用化学方程式表示）。
C
CO2＋Ca（OH）2CaCO3↓＋H2O
Ⅱ.催化固碳
实验小组查阅资料，发现利用CO2和H2在催化剂作用下反应，不仅可以解决固碳问题还可以生成可作燃料的甲醇（CH3OH）。
（3）结合上图可知，温度为　 　K时甲醇产率最高；压强越大，甲醇产率越高。
（4）催化固碳条件较为苛刻，实验小组发现还可以利用电解法来固碳，写出电解法固碳的化学方程式：　 　。
520
CO2＋3H2CH3OH＋H2O
14.（2024·襄阳襄州区模拟）垃圾分类具有经济和环境双重价值。在一次实践活动中，同学们开启了对垃圾的分类与回收利用的探究之旅。
活动一：参观垃圾分类处理厂
同学们在技术人员的指导下，了解到垃圾回收处理的过程如图1所示。
类 型 5
垃圾的分类与回收利用
图1
（1）在参观时获悉城市生活垃圾可分为　 　、有害垃圾、厨余垃圾和其他垃圾。
（2）小组交流后确定垃圾筛分时，可根据　 　区分铜和铝。
（3）某小组同学通过图2装置测得焚烧垃圾产生的气体中CO体积分数变化如图3所示，t1～t2时间段内CO体积分数出现异常的原因是　 　。
图2
图3
可回收物
颜色
氧气不足，燃烧不充分
活动二：设计制作堆肥桶
（4）该兴趣小组的同学就厨余垃圾的堆肥方法与肥料的使用，开展了厨余垃圾堆肥项目研究，从而改良土壤提高土壤的肥力。同学们设计的小型堆肥桶如图4所示，给堆肥桶加盖的作用：一是提供无氧环境，　 ；二是防止异味飘出。
图4
有利于微生物发酵
15.（2024·襄阳枣阳市二模）古籍记载：“夫土壤之性，有酸碱之异……知土壤之性，择地而耕，方能得谷之丰收。”某化学社团开展土壤酸碱性对农作物生长影响的实践活动，帮助农场优化农作物种植。
任务一：知土壤之性
【查阅资料】
（1）该地区85％农用地呈酸性，即pH　 　（填“＞”“＜”或“＝”）7。
类 型 6
探究土壤酸碱性对植物生长的影响
＜
【实验研究】
小组分工合作，测定农场内不同区域土壤酸碱性。分别取不同样品各10 g溶于25 mL蒸馏水中，充分搅拌、过滤得溶液，用pH计测样品pH如表1所示。
表1　常温（25 ℃）下各样品pH
样品编号 采样地点 采样深度/cm pH
1-1 耕地（靠近交通区域） 5 5.24
1-2 10 3.13
1-3 耕地（远离交通区域） 5 5.53
1-4 10 5.44
2-1 景观园林地（靠近交通区域） 5 5.68
2-2 10 5.46
2-3 景观园林地（远离交通区域） 5 6.08
2-4 10 6.08
【结论分析】
（2）对比样品编号1-1、1-2组及2-1、2-2组的结果，得出的结论是______________
____________________________________________________________。
（3）能说明交通因素对土壤pH有影响的一组样品编号为______________________
_____________________________（任选一组）。
【实验反思】
样品编号2-3测定结果异常。小组同学认为，溶解样品所用蒸馏水没有经煮沸冷却处理，导致结果偏低。
耕地土壤的
酸性比景观园林地的酸性强；采样越深，酸性越强（合理即可）
1-1、1-3组（或1-2、1-4
组或2-1、2-3组或2-2、2-4组）
任务二：择地而耕
（4）结合表2分析，种植马铃薯适合在　 （任选一种表1中测定结果无异常耕地类型）。
表2　适宜蔬菜生长的土壤pH范围
蔬菜 萝卜 辣椒 马铃薯
pH 5.3～7.0 6.2～7.2 5.5～6.5
远离交通区域的耕地
16.（2024·黄石下陆区模拟）某兴趣小组以“土壤酸碱性形成原因以及对植物生长的影响”为主题开展了项目式研究。
【任务一】测定土壤的酸碱度及对作物的影响
取我市3份不同地方土样，干燥后分别与自来水按2∶5的质量比混合，操作如图1所示。测得三个土样的pH分别为5.1、5.2、5.3。
图1
（1）请指出图1实验中不够严密的操作：____________________________________
（写出一点即可）。
（2）模拟不同酸碱度土壤对植物生长的影响：项目小组分别在5个烧杯中倒入不同pH溶液50 mL，保持其他条件一致，放入8粒大小一样的绿豆，观察记录，数据如图2所示。由图2可知，土壤pH＝　 　时，绿豆生长状况最好。
图2
不应该使用自来水溶解土样（合理即可）
8
【任务二】酸性土壤形成的原因及改良
（3）长期施用一些化肥会造成土壤酸化，以（NH4）2SO4为例：（NH4）2SO4＋4O22HNO3＋2R＋H2SO4，则R的化学式是　 　。
（4）用适量的石灰石粉末（CaCO3）改良上述土壤的原理如图3所示。
图3
说明石灰石中的Ca2＋把土壤颗粒上吸附的　 　（填离子符号）交换下来。
H2O
Al3＋
17.（2024·随州广水市二模）海洋是人类巨大的资源宝库，而海洋资源的综合利用是我国重点发展的领域之一。
类 型 7
海洋资源的综合利用与制盐
图1
（1）海洋中的鱼类为人类提供的营养素主要是　 　。
（2）海洋动力资源发电与火力发电相比，其优点是_________________________。
（3）膜法海水淡化（如图1）的原理与实验室的　 　操作原理相似。
蛋白质
不污染环境（合理即可）
过滤
（4）如图2，从海水中提取镁经历“MgCl2→Mg（OH）2→MgCl2”的转化过程，其目的是　 　。
图2
富集、提纯镁
（5）工业上电解熔融氯化镁制取金属镁同时产生氯气，写出反应的化学方程式：
　 　。
（6）为保护海洋请你提出一条合理建议：__________________________________
____________________。
MgCl2Mg＋Cl2↑
不向海洋丢弃垃圾（或不向海洋排放
污水等，合理即可）
18.（2024·随州广水市模拟）某项目小组的同学以“家用燃料”为主题开展了项目化学习的探究之旅。
【项目一】家用燃料的合理使用
诗人陆游曾记载：“书灯惟瓷盏最省油，蜀中有夹瓷盏，一端作小窍，注清冷水于其中，每夕一易之……可省油之半”。夹瓷盏是省油灯（如图1），用棉线作灯芯：上层盏内盛油，下层盏内盛水。
类 型 8
调查家用燃料的变迁与合理使用
图1
（1）下层盏内盛水能达到省灯油的目的，原理是___________________________
____________________。
【项目二】家用燃料的变迁和未来
同学们查阅资料，了解到家用燃料的更新历程如图2所示。
图2
水吸热，降温，减少油的挥发，
以达到省油的目的
（2）煤的使用是从一开始的煤球转变为后来的蜂窝煤（如图2），这种变化的原因是　 　。
（3）下列有关家用燃料更新的理由不正确的是　 　（填字母）。
A.燃料使用更便捷
B.固体燃料燃烧得更充分
C.燃料燃烧过程更环保
（4）通过研究家用燃料的更新历程，同学们预测未来燃料的发展方向是开发和利用清洁而又高效的能源。如氢能，其优点是__________________________________
_____________（写出一条即可）。
增大煤与空气的接触面积，使煤燃烧更充分
B
燃烧产物只有水，对环境无污染
（合理即可）
谢谢
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