2025年中考化学二轮压轴题 跨学科实践(解析版)

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2025年中考化学二轮压轴题 跨学科实践(解析版)

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跨学科实践
中考化学中“跨学科实践”的考点主要结合科学、技术、社会与环境(STSE)的视角,强调学科融合与实际问题解决能力。以下是常见的跨学科实践考点及题型分析:
一.物质性质与能量变化
1.燃料燃烧(如氢气、甲烷)的热值计算,结合能量转化(化学能→热能)
·电池反应(如干电池、锂电池)中的化学能转化为电能。
例题:解释电动车电池工作时涉及的化学与物理变化。
2.物质状态变化与热学
干冰升华制冷(吸热)、水蒸发吸热等物理现象与化学物质性质结合。
例题:分析灭火器中干冰灭火的物理和化学原理。
二、化学与生物的结合
1.生命活动中的化学反应
·光合作用(CO,→0)、呼吸作用(葡萄糖分解)中的气体变化。
·人体内酶的作用(如胃蛋白酶与酸碱环境)。例题:解释剧烈运动后肌肉酸痛的化学原因(乳酸积累)
2.环境与生态问题
·酸雨(SO,、NOx)对植物生长的影响。
·化肥(氮、磷、钾)使用与土壤酸碱性的关系。例题:设计实验验证酸雨对种子发芽率的影响。
三、化学与地理的结合
1.自然资源与化学应用
·金属矿物(如赤铁矿、铝土矿)的分布与摈售冶炼。
·海水淡化技术(蒸馏、膜分离)与水资源保护。
2.大气环境问题
温室效应(CO、CH)臭氧层空洞(氟利昂)的成因与防治。例题:分析“碳中和”目标中化学技术的应用(如碳捕获、新能源)。
四、化学与数学的结合
1.计算题与数据分析
·化学方程式计算(质量守恒、溶液浓度)。
·实验数据的图表分析(如反应速率曲线、pH变化趋势)。
例题:根据溶解度曲线计算某温度下溶液的溶质质量分数。
2.统计与概率
实验数据的误差分析(如多次测量取平均值)。
五、化学与工程技术的结合
1.鏌纵材料科学与技术
·合成合金的性质(如不锈钢耐腐蚀)、材料(塑料、纤维)的应用,
·工业流程(如合成氨、炼铁高炉)中的化学反应与设备设计。
2.能源技术
氢能源的制备与储存(电解水、金属储氢)。例题:对比化石燃料与新能源的优缺点
六﹑实验设计与科学探究
1.跨学科实验设计
探究影响反应速率的因素(温度、催化剂)时,结合物理测量(温度计)和生物酶活性。
设计净水装置(物理过滤、化学消毒生物降解结合)
2.项目式学习 ·案例:调查社区垃圾分类情况,分析可回收物(如塑料、金属)的化学处理方式。
七、社会热点与实际问题
1.碳中和与新能源
·二氧化碳捕集技术、光伏发电材料(硅半导体)。
2.疫情防控中的化学
消毒剂(如84消毒液、酒精)的成分与反应原理。
·口罩材料(熔喷布、静电吸附)的化学
题型01 物质性质与能量变化
1.(2025·江苏常州·一模)下列变化过程中,主要发生化学变化的是
A.汽油燃烧 B.湿衣晾干 C.石油分馏 D.干冰升华
2.(2025·河南安阳·模拟预测)2025年2月第九届亚冬会在哈尔滨举行,漫天飞雪中亚冬会火炬熊熊燃烧,象征光明、团结和温暖。
(一)初识“燃烧”
(1)为探究燃烧的条件设计了如图所示实验。滴加过氧化氢溶液时发生反应的化学方程式为 ,一段时间后,观察到白磷燃烧而红磷不燃烧,由此可说明可燃物燃烧的条件是 。(已知白磷的着火点为40℃,红磷的着火点为240℃)
(二)了解“燃烧”
中华民族有着悠久的用火历史,火的利用促进燃料的发展,家用燃料变迁图如下:
(2)天然气是目前城镇居民家庭主要用到的燃料,写出天然气燃烧的化学方程式 。
(3)氢气被誉为未来的理想燃料,写出氢能的优点 (写出一条即可)。
(三)调控“燃烧”
(4)2025年2月11日,我国在文昌航天发射场用长征八号改运载火箭成功发射卫星互联网低轨02组卫星。该火箭采用液氧液氢推进剂,发动机(运行简示图如图)可通过调控阀门调整动力。火箭升空时,为增大动力,应对阀门进行的操作是 。
(四)解决“燃烧”带来的问题
化石能源燃烧时产生的一些物质会对空气和气候造成一定影响,如燃烧产生的二氧化碳增多,会导致全球气候变暖。为解决这一问题,中国提出2060年“碳中和”目标。
(5)“碳捕集”:采用化学吸收法,利用碱性吸收剂捕集并安全存储二氧化碳,写出用氢氧化钠溶液“捕集”二氧化碳时发生反应的化学方程式 。
(6)“碳利用”:清华大学研究人员成功研制出一种纳米纤维催化剂,可将二氧化碳转化为液态燃料甲醇,其微观示意图如图所示。参加反应的甲和乙的分子个数比为 。
(7)根据上述反应原理,若要制取的甲醇,计算理论上能吸收二氧化碳的质量。
题型02 化学与生物的结合
1.(2024·云南德宏·一模)下图是硫酸型酸雨的形成过程示意图,下列说法不正确的是
A.由S转化为H2SO4的过程中硫元素的化合价依次升高
B.SO2和SO3的组成元素相同,分子结构不同
C.过程③中发生的化学方程式为SO3+H2O=H2SO4
D.在煤中加入石灰石,可减少SO2的排放
2.(2024·山东枣庄·一模)农作物光合作用的产物有一半左右储存在秸秆中,其中的有机物主要是纤维素类物质,绝大多数可以燃烧,是早期农村家用的主要燃料。
(1)秸秆燃烧的灰烬又称草木灰,草木灰是一种农业肥料,主要成分是碳酸钾,其余杂质大多数不溶于水。
①从草木灰中分离出碳酸钾的步骤是溶解、过滤、 。
②草木灰可以改良酸性土壤并且有较强的杀菌消毒作用。分析其主要成分,可以推测它与下列 (填序号)性质相似。
A.食盐 B.烧碱 C.纯碱 D.熟石灰
③草木灰的水溶液呈(填写“中性”、“酸性”、“碱性”三者之一) 。
(2)随着科技水平的不断发展,秸秆不再是农村家庭的主要燃料。越来越多的秸秆需要处理,出现了粉碎还田、粉碎做饲料、集中发电、就地焚烧等多种处理方法。下列观点你认为合理的有_________。
A.无论是秸秆粉碎还田还是集中发电,都需要经过实践论证,不应该“纸上谈兵”
B.一切政策应尊重当地农民的选择,他们觉得焚烧合理,就不应该制止
C.秸秆的利用只能从科学促使能量释放的角度寻找途径
D.秸秆廉价易得,只要是秸秆再利用技术,就可以推广,不需考虑环保利用率等问题
E.秸秆的再利用过程中,化学研究起着不可忽视的作用
题型03 化学与地理的结合
1.(2025·陕西铜川·一模)我国古代采用盐田法晒盐,经日晒、风吹等,结晶池中会有氯化钠晶体析出,获得海盐。获得的海盐中常混有等杂质,已知氯化钠、碳酸钠在不同温度时的溶解度及曲线如图1,回答下列问题:
温度/℃ 0 10 20 30 40
氯化钠溶解度/g 35 35.5 36 36.5 37
碳酸钠溶解度/g 6 10 18 36.5 50
(1)时,氯化钠和碳酸钠的溶解度相等,为 g。
(2)时,将碳酸钠固体加入水中,充分溶解后所得碳酸钠溶液中溶质与溶剂的质量比为 。
(3)结合溶解度曲线图说明“冬天捞碱()”的原理: 。
(4)如2图所示,时,将盛有饱和碳酸钠溶液的小试管放入盛水的烧杯中,向水中加入某物质后,试管中有晶体析出。加入的物质可能是______(填字母)。
A.氢氧化钠 B.生石灰 C.硝酸铵 D.干冰
2.(2025·陕西铜川·一模)2025年,中国载人航天的征程更是令人期待。神舟二十号、神舟二十一号、天舟九号蓄势待发,吴龙货运航天飞机、轻舟货运飞船也将携手朱雀三号、力箭二号闪亮登场。请回答下列问题:
(1)火箭的制造用到了钛合金材料,钛合金材料的显著特点是 (填一点)。
(2)空间站实验舱使用的太阳能电池中含有镓(Ga)元素。金属镓由 (填“分子”或“原子”)构成。
(3)火箭燃料舱内含有液氧、甲烷,液氧、甲烷反应的微观示意图如图所示。该反应前后分子数目 (填“改变”“不变”或“不能确定”),反应生成c、d的质量比为 (填最简整数比)。
题型04化学与数学的结合
1.(2025·新疆乌鲁木齐·一模)如图是甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线,请根据溶解度曲线回答下列问题:
(1)P点的含义是 。
(2)t3℃时,甲的饱和溶液中溶质与溶液的质量比为 (填最简整数比);t3℃时,将30g甲物质加入50g水中,充分溶解后所得溶液的质量为 g。
(3)将t3℃时的甲、乙、丙三种物质的饱和溶液降温到t1℃时,溶液中溶质质量分数最小的是 。
(4)当乙中含有少量甲时,提纯乙的方法是 。
(5)t3℃时等质量的甲、乙、丙三种物质形成的饱和溶液,质量最大的是 。
2.(2025·陕西西安·二模)从图表中获取信息是学习化学的一种重要能力,分析以下图表,回答相关问题。
(1)下表是在不同温度下的溶解度。时,氯化钠的溶解度为 。
温度/℃ 0 10 20 30 40 50
NaCl 35.7 35.8 36.0 36.3 36.6 37
(2)时,取某固体的溶液于烧杯中,进行如图操作。
由上图可知,图中烧杯中的mg溶液属于 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液,根据上图分析与计算, 。
(3)已知硝酸钾的溶解度随温度升高而增大,在不同温度下,向装有固体的烧杯中缓慢加水,测得溶液质量与加水质量的变化关系。下列图像描述正确的是_____(填字母)。
A.B. C.
题型05 化学与工程技术的结合
1.(2024·山西太原·模拟预测)在一次研学活动中,校科技小组的同学发现某沿海城市一小区围墙铁艺栏杆锈蚀严重,于是围绕“铁艺栏杆锈蚀”这一主题展开了项目式学习。
任务一:交流铁艺栏杆锈蚀的条件及防护
【查阅资料】铁艺栏杆为钢铁制品。钢铁被广泛应用于交通运输、机械设备、建筑等领域,据统计,每年全球的钢铁产量达数十亿吨,因锈蚀而损失的钢铁量占全年生产量的1/4。
【小组交流】
(1)钢铁锈蚀的条件是 ,防止铁艺栏杆锈蚀的措施有 (写一点)。
任务二:探究铁艺栏杆锈蚀严重的原因
【信息检索】沿海地区空气湿度大,盐雾含量高,盐雾的主要成分为氯化钠。
【进行实验】小组同学用图1所示的装置进行实验,实验数据如图2所示。
【分析讨论】
(2)通过对比图2中曲线,可以得出的结论是 。
任务三:探究该城市空气中是否含有氯化钠
【实验准备】用图3所示的装置采样。一端连接抽气泵抽气,空气从另一端进入水中,一段时间后,取出装置中溶液备用。
【教师指导】
①灼烧含钠的物质会产生黄色火焰。
②为既不溶于水,也不溶于硝酸的白色沉淀。
【进行实验】
(3)为证明该城市空气中含有氯化钠,小组同学设计如下方案,并进行实验。
实验操作 实验现象 实验结论
Ⅰ.用洁净的铁丝蘸取该溶液,放到火焰上灼烧 火焰为黄色 含有 (填离子符号)
Ⅱ.取少量该溶液于试管中,滴加几滴稀硝酸和 产生白色沉淀 含有
【反思评价】
(4)该沿海城市空气中含有氯化钠,采集空气样品时,抽气泵应与图3装置的 端连接。
(5)步骤Ⅱ中发生复分解反应的化学方程式为 。
任务四:展望金属资源的保护
【走访调查】同学们通过走访,知道了金属材料在生产、生活中的重要作用,了解到金属矿物资源是有限的,不能再生。
【成果分享】
(6)通过探究学习,同学们进一步认识了钢铁锈蚀的条件、影响锈蚀速率的因素及保护金属资源的重要性,提出了防止金属腐蚀、 等保护金属资源有效途径的建议。
2.(2025·新疆乌鲁木齐·一模)海水晒盐可制得粗盐,粗盐除氯化钠外,还含有 以及泥沙等杂质,以下是某化学兴趣小组制订的一套制备精盐的实验方案,步骤如图所示:
【查阅资料】可溶性钡盐有剧毒,可以导致蛋白质变性,破坏体内各种酶,使一系列生理活动被破坏。
(1)步骤①中玻璃棒的作用是 ,溶解粗盐时所加水的质量不宜过多,也不宜过少,过多会造成 ,过少会使得精盐的产率 (填“偏高”或“偏低”)。
(2)下列试剂X 符合要求的是_____(填字母)。
A.氧化钙 B.氢氧化钡溶液 C.氢氧化钠溶液 D.氢氧化钙溶液 E.氢氧化钾溶液
(3)氯化钡溶液和碳酸钠溶液的添加顺序 (填“能”或“不能”)颠倒,沉淀B中的成分是BaSO4、CaCO3、BaCO3和 Mg(OH)2;加入盐酸的作用是 ,写出一个可能发生反应的化学方程式 。
(4)某同学为了检验溶液C 是否有盐酸剩余,设计的下列方案中正确的是 (填字母)。
A.取样,加入铜,若无现象,说明没有盐酸剩余
B.取样,测溶液pH,若pH<7,说明有盐酸剩余
C.取样,加碳酸钠溶液,若有气泡产生,说明有盐酸剩余
D.取样,加硝酸银溶液,若有白色沉淀产生,说明有盐酸剩余
题型06 实验设计与科学探究
1.(2025·江苏扬州·一模)氢气发热量高,燃烧时CO2排放量为零,被誉为未来的理想燃料。以下从制氢、储氢两方面探讨氢能的开发与利用,请同学们完成相关问题:
图A、图B分别为全球制氢原料占比和主流制氢方法的经济性对比图。
(1)由图象可知:目前氢气的主要来源是 (填“天然气和煤”、“醇类”或“水”)。结合图B分析,目前电解水制氢还不适宜大规模推广的可能原因是 。
(2)如图C燃料电池中反应的化学方程式为 。
利用甲烷催化重整制取氢气。一种甲烷水蒸气催化制氢的透氢膜反应器如图D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。结合图D分析甲烷水蒸气制氢反应。
(3)甲烷水蒸气制氢反应的化学方程式为 。
(4)在反应器的膜外侧通入氧气的主要目的是 。
(5)已知该制氢过程存在副反应,可添加适量氧化钙吸收CO2改变出口处混合气体中氢气体积分数,H2体积分数和CaO消耗率随时间变化关系如图E,从t1起,单位时间内CaO消耗率显著降低的主要原因是 。
(6)提纯氧气还有一种方法是使用金属膜透氢,微观过程如图F所示,从微观角度描述该过程 。
合金X是一种制备储氢材料的原料,在5MPa的氢气流下,并在550℃持续反应,最终得到灰黑色粉末——储氢材料。反应过程用XRD图谱分析,得到如下图像:
(7)由图G分析由合金X反应得到的生成物 ,该反应需要隔绝空气的原因是 。
(8)根据实验可推断合金X的元素组成中一定含有 。
(9)其释氢原理为氢化镁(MgH2)与水反应释放氢气,同时生成难溶于水的氢氧化镁,反应的化学方程式为 。
(10)碳纳米管与活性炭均具有疏松多孔的结构,研究表明碳纳米管储氢的能力是活性炭的10倍。碳纳米管储氢是利用了其有 性。
2.(2025·新疆吐鲁番·一模)我国在碳中和领域取得重大突破,彰显作为大国的责任与担当。
(1)碳中和中的“碳”是指CO2,化石燃料的燃烧排放出大量的CO2。
①化石燃料主要包括煤、 和天然气。煤燃烧会释放出SO2、NO2 等污染物,易形 成酸雨,酸雨的pH 范围为 (填字母)。
A.小于5.6 B.小于7 C. 大于5.6小于7
②大气中CO2的含量过高,会使 加剧,导致两极冰川融化,海平面升高,土地沙 漠化等 。
(2)碳中和是指人为排放CO2的量与通过植树造林和人为碳捕集技术吸收CO2的量达到平 衡。自然界中消耗二氧化碳的主要途径是 。
(3)碳封存:图(a) 是利用不可采用的煤层封存CO2的过程。注入CO2前先将气态CO2压缩成超临界流体。从微观角度分析CO2易被压缩的原因是 。封存原理是利用煤对气体的吸附能力不同,用CO2驱替CH4气体,则煤对两种气体的吸附能力CH4 CO2 (填“>”“<”或“=”)。
(4)碳转化:以CO2和H2为原料合成C2H4是综合利用CO2、实现“碳中和”的研究热点,相关反应的微观示意图如图(b) 所示。 写出此反应的化学方程式 。
题型07 社会热点与实际问题
1.(2025·陕西咸阳·模拟预测)电影《哪吒之魔童闹海》创造了中国动画电影的多项新纪录。
(1)影片中,哪吒与敖丙在战斗时出现了“水火交融”的场景。如图所示实验,通过导管持续不断通入 ,水中的白磷就能燃烧,出现“水火交融”的奇观。
(2)东海龙王喷水灭火。用水灭火的主要原理是 。
(3)哪吒手持火尖枪在炼丹炉内与烈火搏斗。火尖枪不会被烈火熔化,是因为打造火尖枪的金属材料具有较 (填“高”或“低”)的熔点。
(4)哪吒借莲藕重塑肉身重获新生。莲藕中含有核黄素(),其中氮、氧元素的质量比为 (填最简整数比)。
一、选择题
(2025·湖南湘潭·一模)以中国传统神话故事为原型的春节档电影《哪吒之魔童闹海》票房突破145亿,向世界展示了中国文化,也加深了我们的文化自信。电影情节中包含许多化学知识,请你结合所学知识回答下列小题。
1.下列情节中体现的是化学变化的是
A.敖丙将水凝结成冰作为自己的武器进行战斗
B.哪吒的风火轮在使用时都伴随着熊熊燃烧的烈火
C.太乙真人将莲藕拼接重塑哪吒肉身
D.申公豹的袍子被哪吒撕破
2.电影中魔气污染海水的情节,是映射现实当中有人破坏水资源的行为,下列做法能起到保护水资源的作用的是
A.工业污水进行分级净化处理后重新作为灌溉用水使用
B.生活废水直接排放到江河中
C.将生活垃圾收集投海
D.大肆使用农药和化肥
3.哪吒所使用的火尖枪是由金属铁制作而成,以下做法不能有效防止火尖枪生锈的是
A.在枪身上涂油进行保养 B.在枪头镀一层耐腐蚀的铬
C.将铁质枪身换成不锈钢 D.用湿布包裹后存放在山洞中
4.(2025·江苏常州·一模)为探究铜的化学性质,某同学借助氧气传感器在密闭装置中进行图1所示实验,观察实验现象并得到图2所示图像。结合图示判断下列说法正确的是
A.加热前的空气样品中氧气的质量分数为20.99%
B.点B至点C对应曲线,说明Cu与需加热到一定温度才发生反应
C.点C至点D所对应的时间范围内,装置内物质的总质量逐渐减少
D.将传感器换成合适的注射器,即可精确测定空气中氧气的体积分数
二、实验题
5.(2025·四川绵阳·二模)请回答下列问题。
(1)某化学兴趣小组同学利用Y形管设计了以下三个实验进行探究活动。
①图1所示实验中,一段时间后,观察到Y形管中的现象是 ,由此得出氨水的性质有: 。
②图2所示实验中,-段时间后,Y形管右侧铁片生锈了,由此可得出结论: 是铁生锈的必要条件。
③图3所示实验中,根据Y形管左右两侧现象对比,可得到的实验结论是 。该实验中,Y形管顶端气球的主要作用是 。
(2)实验室制取H2和CH4可选装置如图4所示:
①写出实验室制取H2的化学方程式: 。若选用F装置收集H2,气体应该从 (填“a”或“b”)口进入。实验室用无水醋酸钠固体和固体碱石灰通过加热制取CH4应选择图中的发生装置 (填字母序号)。
②我国科学家研制出一种利用太阳光在催化剂Ca2Fe2O5作用下高效分解水制取氢气的“绿氢”制取技术,其化学方程式为 。
三、科学探究题
6.(2025·广东肇庆·一模)同学们把盛有自上而下依次呈现多种颜色溶液的试管称为“彩虹管”。小组同学看到某个“彩虹管”的制作过程(如图)后,对影响“彩虹管”效果的因素进行探究。
【查阅资料】
“彩虹管”呈现出的颜色越多、保持时间越长,效果越好。
【进行实验】
实验1:用蒸馏水浸泡黑枸杞得到浸取液,分别滴入不同的无色溶液中,记录现象。
4~5 6~8 9~11 12
溶液颜色 红色 粉色 紫色 蓝色 绿色 黄色
实验2:向试管中加入6一定质量分数的盐酸、滴入5滴黑枸杞浸取液、振荡,再逐滴滴入约3一定质量分数的溶液,之后记录溶液颜色。
实验 盐酸的溶质质量分数/% 溶液的溶质质量分数/% 溶液颜色
① 5 5 红色
② 5 10 自上而下依次为红色、蓝色、黄色,静置约6分钟只剩红色、黄色
③ 5 15 自上而下依次为红色、蓝色、黄色,静置约20分钟仍无明显变化
④ 10 5 自上而下为无色、红色
⑤ 10 10 红色
⑥ 10 15 自上而下依次为红色、蓝色、黄色,静置约6分钟只剩红色、黄色
【解释与结论】
(1)向的无色溶液中滴加黑枸杞浸取液,溶液颜色变为 。
(2)盐酸与反应的化学方程式为 。实验①反应后的试管中溶质成分有 (不考虑黑枸杞浸出成分)。
(3)实验2中,①②③的目的是探究 。
(4)实验2中,“彩虹管”效果最佳的是③,理由是 。
【进一步探究】
查阅资料发现,在溶液中加入一定量可使“彩虹管”效果更好。小组同学设计实验3进行验证,并与实验2中③对照。
实验3:向100质量分数为15%的溶液中加入1g固体,搅拌后得到溶液a。进行如下实验并记录。
操作 现象
向试管中加入6一定质量分数的盐酸、滴入5滴黑枸杞浸取液、振荡,再逐滴滴入约______溶液a 立即出现气泡;滴加完成后溶液颜色自上而下依次为红色、粉色、紫色、蓝色、绿色、黄色,静置约1小时仍无明显变化
【交流与讨论】
(5)实验3中所需溶液a体积为 。
(6)实验3中观察到气泡,对应的反应方程式为 。
7.(2025·陕西咸阳·模拟预测)牙膏是保障口腔健康的日用品,化学兴趣小组的同学对某品牌牙膏产生了浓厚的兴趣,并展开了项目式学习活动。
任务一:了解牙膏中的酸碱度调节剂
食物残渣发酵产生的乳酸可能使唾液的pH5.5,使牙齿脱矿化,所以牙膏中需添加酸碱度调节剂。
(1)下列选项中可作为牙膏酸碱度调节剂的是_____(填字母)。
A.氯化钠 B.氢氧化钠 C.碳酸氢钠 D.铜粉
(2)用葡萄糖溶液漱口模拟进食,测定“进食后”口腔酸碱度变化如图所示。相同条件下,龋齿患者比无龋人群在用餐后口腔环境酸性更 (填“强”或“弱”)。
任务二:探究牙膏中的其他成分
某牙膏成分中可能含有下列物质中的若干种,它们的溶解性如下表所示:
碳酸钙 水合硅石 羟苯甲酯 氯化钠
在水中的溶解性 不 不 微 溶
在酒精中的溶解性 不 不 溶 不
为探究牙膏的成分,进行如下实验:
【查阅资料】
①水合硅石、羟苯甲酯不和稀盐酸反应。
②羟苯甲酯与硝酸银溶液不反应。
【学习交流】
(3)步骤II中有气泡产生,说明牙膏中含有 。写出该步骤中发生反应的化学方式 。
(4)步骤III中观察到 现象,说明牙膏中含有氯化钠。
【提出问题】沉淀D的成分是什么?
【做出猜想】猜想1:水合硅石 猜想2:羟苯甲酯 猜想3:水合硅石和羟苯甲酯
【实验验证】
(5)同学们设计如下实验方案,请补全下表。
实验操作 实验现象 结论
猜想3成立
任务三:动手制作牙膏
(6)按照水合硅石50%、碳酸氢钠20%、甘油15%、草莓香料10%、水5%的配料完成牙膏制作。可以在牙膏中加入适量含氟物质,有效预防龋齿。氟的元素符号为 。
【成果分享】通过小组合作,同学们学习到了牙膏的成分,理解了化学对人们身体健康的重要作用,领略化学学科的魅力。
8.(2025·辽宁·一模)某品牌威化饼干的配料如下图,研究性学习小组对其部分成分进行相关探究。
配料表:小麦粉,白砂糖,植物油,乳粉,玉米淀粉,麦芽糊精,乳清粉,食用香精,大豆磷脂,食用盐,碳酸氢钠
【查阅资料】①饼干制作烘焙过程中,配料中的碳酸氢钠全部受热分解转化为碳酸钠,而碳酸钠不分解。
②碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物。
【实验准备】称取质量为m的饼干样品放入烧杯中,加入适量蒸馏水,充分溶解后过滤,将滤液通过半透膜渗析(除去蛋白质等有机物),得到待检液。将待检液平均分为甲、乙两等份。
任务一:定性验证饼干样品中的有关成分
【实验验证】
(1)请完善下面的表格。
实验步骤 实验现象 实验结论
Ⅰ.取少许待检液甲于试管中,滴入过量稀硝酸 有 产生 饼干中含有碳酸钠,反应的化学方程式为 。
Ⅱ.向步骤Ⅰ反应后溶液中滴入少量硝酸银溶液 有白色沉淀产生 饼干中含有 。
【交流讨论】
(2)小组有同学认为可以把步骤I中的稀硝酸改为稀盐酸。经讨论后,大家一致认为不可行,理由是 任务二:定量测定饼干样品中碳酸钠的质量分数
【实验探究】小组同学用待检液乙进行如下实验。主要步骤:①检查装置气密性后装入药品;②通入一段时间;③称量装置C的质量为;④滴加稀硫酸充分反应;⑤再通入一段时间;⑥称量装置C的质量为。
【实验分析】
(3)装置C中发生反应的化学方程式为 。
【实验结论】
(4)该饼干样品中碳酸钠的质量分数为 (用m、、表示)。
【反思评价】
(5)在探究过程中,若省略步骤⑤会导致所测样品中碳酸钠的质量分数 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(6)在实验探究过程中,装置D的作用是 。
9.(2025·辽宁沈阳·模拟预测)性炭被广泛用于污水处理和空气净化等方面。某校化学小组对活性炭进行以下探究。
【活动一】验证活性炭的吸附能力
向盛有水的试管中滴入红墨水,再向试管中加入足量的活性炭。
(1)实验现象:红墨水逐渐扩散到水中,最后变成均匀的红色溶液。这一现象说明了微粒具有的主要性质是 ;活性炭漂浮在液体中,褪色现象无法观察。
(2)甲同学优化实验(如图1):用玻璃棒将脱脂棉推入试管内的液体中,得到无色液体。该设计的原理与 操作原理相同。证明活性炭有吸附能力。
(3)乙同学认为甲实验结论不严密。红墨水褪色可能是脱脂棉对红墨水起到了吸附作用。为证明甲同学结论正确,继续进行的操作: 。
【活动二】探究影响活性炭吸附能力的因素
查阅资料:制备果壳活性炭的流程如下:
(4)制备果壳活性炭的炭化和活化过程均发生了化学变化。
①碳化过程用N 作保护气,利用N2的主要性质是 。
②活化过程需将炭粉和活化剂充分研磨,目的是 。
实验1探究活性炭的种类对吸附能力的影响
(5)实验如图2,三个锥形瓶中分别放入等质量的炭和等体积的NO2,目的是 。
(6)实验数据如图3所示,可以得出的结论是 。
实验2 探究活性炭的纯度、用量对吸附能力的影响
利用上述装置进行实验,记录锥形瓶内红色褪去时间如下表:
实验编号 活性炭的纯度 活性炭用量/g 消失时间/s
① 80% 1.0 60
② a 9.0 45
③ 60% b 55
(7)若得到实验结论:其它条件相同,活性炭的纯度越低、用量越多对于的吸附效果越好,则表中a、b的取值是 (写出所有可能情况)。
(8)你认为影响活性炭吸附能力的因素还可能有 。
【活动三】活性炭的应用
(9)使用以活性炭为主要吸附材料的防毒面具或口罩,要注意的问题是 (马一点) 。
四、综合应用题
10.(2025·江苏常州·一模)实验室用石灰石和稀盐酸制备少量并进行性质实验(如图所示)。
(1)仪器a的名称是 。
(2)B中发生反应的化学方程式为 。C装置是利用浓硫酸具有 性。
(3)向D中缓慢通入气体研究的部分性质,可证明能与水反应的现象是 ;可证明密度比空气大的现象是 。
(4)实验室用含杂质20%的大理石2.5g与足量稀盐酸反应,理论上能生成二氧化碳的体积是多少?(实验条件下二氧化碳的密度是)
五、填空与简答
11.(2025·陕西咸阳·模拟预测)《天工开物》是一部综合性的科学技术著作。请回答:
(1)制盐工艺。书中记载“凡引水种盐,……南风大起,则一宵结成,名曰颗盐”,该制盐工艺发生的是 (填“物理”或“化学”)变化。
(2)松烟制墨。古代文人用墨作的字画可以保存至今而不褪色的原因是常温下,碳单质的化学性质 。
(3)冶炼金属。古代炼锌原理与泥罐结构如图所示:
①煤属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。
②“泥封”的目的是防止高温条件下 。
12.(2025·江苏常州·一模)天青石(主要含有和少量杂质)是获取锶元素各种化合物的主要原料,以天青石生产的工艺如图:
已知:
①锶(Sr)是人体必需的微量元素,其单质和化合物的化学性质与钙相似。
②、在水中的溶解度如下表。
温度/℃ 物质 0 20 40 60 80 100
溶解度/g 0.91 1.77 3.95 8.42 20.2 91.2
0.19 0.17 0.14 0.12 0.09 0.08
(1)“反应1”要控制温度在30℃以下,原因是 。
(2)滤渣2为和的混合物,滤液3中含有的溶质为和 。
(3)“煅烧”滤渣2得到的固体4的成分是 ;
(4)固体4“加热水浸”是为了获得较纯净的溶液,此时应缓慢加热使沉淀颗粒长大,滤渣6的主要成分 (填化学式);“趁热过滤”的目的是 ;
(5)“操作2”主要有: 、过滤、洗涤、干燥。
13.(2025·山西朔州·一模)科技改变生活,创新引领未来。我国以新质生产力为驱动,推动传统产业改造升级,为传统产业注入创新活力。分析图文信息,解答下列的相关问题。
(1)智能温室是一种新型农业模式,涉及多种传感技术的应用。气体传感器能调节温室内二氧化碳的浓度,二氧化碳在植物生长中的作用是 。当室内湿度低时,会自动开启高压喷雾系统,加湿的同时还可降温,原理是 。智能温室能创造最适宜作物生长的环境,全程不采用化学药剂,其好处是 。
(2)富氧鼓风是在高炉鼓风中加入工业氧,以提高炉温和增加产量的一项新技术。高炉炼铁的原理是 (用化学方程式表示)。与常规鼓风相比,富氧鼓风能有效提高炉温的原因是 。
(3)我国的6G通信技术取得长足进步,逐步摆脱对国外芯片的依赖。制造芯片的重要材料是硅,硅的原子结构示意图为,其中 。从原子结构上分析,硅在常温下化学性质 。
(4)万物皆可“织”,8个废旧塑料瓶抽出的涤纶丝,就可织成一件男士T恤。涤纶属于 材料。将以二氧化碳为原料制成的碳纳米纤维植入纺织品中,可做成防火服、防弹衣、宇航服等功能类服装,这种纤维具有的性能是 。
14.(2025·陕西·模拟预测)折叠式电动车成为了上班族热爱的交通工具,请根据图示回答下列问题:
(1)图示含有的金属元素是 (写符号,一种即可)。
(2)塑料属于 (填“合金”或“有机合成材料”)。
(3)铝的金属活动性比铁的 (填“强”或“弱”),空气中铝比铁具有更好的抗腐蚀性,原因是 (写化学方程式)。
15.(2024·广东中山·二模)甲醇是一种绿色、清洁的燃料,常温下呈液态,易储存,易运输。如图1是我国通过光伏发电制得的氢气与二氧化碳共同作用生产甲醇的工艺流程。此外,研究发现,甲醇的产率与催化剂的质量分数有关,其关系如图2所示。请回答:

(1)甲醇属于 (有机物或无机物)。
(2)步骤1中,光伏发电制氢气是将 能最终转化成 能。
(3)写出步骤2中发生的化学反应的方程式 。
(4)和都可以作为燃料,相对于的优点是 (答一点即可)。
(5)研究发现,甲醇产率与催化剂的质量分数有关,关系如上图2所示。下列说法正确的是______。
A.的质量分数大约为时,可全部转化为
B.的质量分数越大,甲醇的产率越高
C.的质量分数大约为时,催化剂效果最好
D.在反应前后质量和化学性质均不变
(6)在上述制取甲醇的过程中,除催化剂外,还可循环利用的物质是有 。
16.(2025·甘肃天水·模拟预测)化学学科的发展离不开与其他学科的交叉融合。
(1)语文:诗句“犹比至元无事日,印文铜绿长苔钱”描述了铜在空气中与氧气和两种氧化物反应生成铜绿的过程,这两种氧化物的化学式为 。
(2)物理:利用气压变化检查如图装置的气密性,向外拉动注射器活塞,观察到 ,说明该装置气密性良好。
(3)生物:植物进行光合作用时能吸收二氧化碳,并将其转化为葡萄糖,葡萄糖中碳元素的质量分数为 。
17.(2025·山东枣庄·一模)兴趣小组以“火炬燃料的变迁”为主题开展调查活动,收集资料整理如下。资料1:火炬燃料变迁史。
资料2:二氧化碳加氢制“零碳”甲醇(),其制备和燃烧的循环过程如图。
回答下列问题:
(1)液化石油气在氧气中充分燃烧的产物为二氧化碳和水。液化石油气中一定含有的元素为 。
(2)丙烷气体经压缩装入火炬燃料室,从微观角度解释丙烷能压缩的原因为 。
(3)燃料的含碳量影响燃烧时二氧化碳的排放量。丙烷()和甲醇()中,碳元素质量分数较低的为 。
(4)与化石燃料相比,氢气作燃料的优点有 (写1条即可)。
(5)“零碳”甲醇被认为“零碳”的原因为 。
18.(2025·云南昆明·一模)某品牌老陈醋因有促进消化、开胃、杀菌消炎等功效,成为生活中必不可少的调味品之一,备受人们喜爱。老陈醋的制作流程如下,请结合图文信息,分析思考,解决问题。
(1)“研磨机”将蒸熟的高粱、大豆研碎,研碎的目的是 。
(2)“淋醋池”至“成品器”的过程中,需通过操作a分离废渣。操作a的名称是 。
(3)研究发现老陈醋有提高免疫力、预防感冒、改善贫血的功效,由此推知,老陈醋中含有的微量元素是 。
19.(2025·陕西西安·二模)已知某固体样品可能含有三种物质中的一种或多种,另有一固体样品可能含有、三种物质中的两种或三种。按下图所示进行实验,出现的现象如图中所述。(过程中所有发生的反应都是恰好完全反应)
结合上述信息进行分析推理,回答下列问题:
(1)步骤II中生成气体F的化学方程式为 。
(2)根据上述流程进行分析,说法不正确的是_____(填字母)。
A.气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
B.无色溶液中一定没有存在
C.固体样品一定含有和
(3)在固体样品里,所述三种物质中,还有一种物质不能确定,要进一步确定其是否存在,另取少许样品加水配成溶液,先向试管溶液中加入足量的 溶液,产生白色沉淀,静置,过滤,再向滤液中加入适量的硝酸银溶液,若有白色沉淀产生,说明固体样品中含有该物质。
20.(2025·河北邯郸·一模)《周礼 考工记》记载了我国劳动人民制取氢氧化钾以漂洗丝帛的工艺。将干燥的木头烧成草木灰(含K2CO3),用其灰汁浸泡丝帛,再加入石灰即可。如图为模拟该法制取KOH的工艺流程:
(1)步骤Ⅰ中涉及的操作名称为 。
(2)步骤Ⅱ中发生反应的化学方程式为 。
(3)步骤Ⅲ中包含降温结晶,说明KOH的溶解度随温度的升高而 。
(4)该工艺中不涉及的基本反应类型为 。
(5)该去污液能漂洗丝帛。请你根据流程推测,该去污液中所含溶质的可能组成为 (用化学式表示)。
答案和解析
中考化学中“跨学科实践”的考点主要结合科学、技术、社会与环境(STSE)的视角,强调学科融合与实际问题解决能力。以下是常见的跨学科实践考点及题型分析:
一.物质性质与能量变化
1.燃料燃烧(如氢气、甲烷)的热值计算,结合能量转化(化学能→热能)
·电池反应(如干电池、锂电池)中的化学能转化为电能。
例题:解释电动车电池工作时涉及的化学与物理变化。
2.物质状态变化与热学
干冰升华制冷(吸热)、水蒸发吸热等物理现象与化学物质性质结合。
例题:分析灭火器中干冰灭火的物理和化学原理。
二、化学与生物的结合
1.生命活动中的化学反应
·光合作用(CO,→0)、呼吸作用(葡萄糖分解)中的气体变化。
·人体内酶的作用(如胃蛋白酶与酸碱环境)。例题:解释剧烈运动后肌肉酸痛的化学原因(乳酸积累)
2.环境与生态问题
·酸雨(SO,、NOx)对植物生长的影响。
·化肥(氮、磷、钾)使用与土壤酸碱性的关系。例题:设计实验验证酸雨对种子发芽率的影响。
三、化学与地理的结合
1.自然资源与化学应用
·金属矿物(如赤铁矿、铝土矿)的分布与摈售冶炼。
·海水淡化技术(蒸馏、膜分离)与水资源保护。
2.大气环境问题
温室效应(CO、CH)臭氧层空洞(氟利昂)的成因与防治。例题:分析“碳中和”目标中化学技术的应用(如碳捕获、新能源)。
四、化学与数学的结合
1.计算题与数据分析
·化学方程式计算(质量守恒、溶液浓度)。
·实验数据的图表分析(如反应速率曲线、pH变化趋势)。
例题:根据溶解度曲线计算某温度下溶液的溶质质量分数。
2.统计与概率
实验数据的误差分析(如多次测量取平均值)。
五、化学与工程技术的结合
1.鏌纵材料科学与技术
·合成合金的性质(如不锈钢耐腐蚀)、材料(塑料、纤维)的应用,
·工业流程(如合成氨、炼铁高炉)中的化学反应与设备设计。
2.能源技术
氢能源的制备与储存(电解水、金属储氢)。例题:对比化石燃料与新能源的优缺点
六﹑实验设计与科学探究
1.跨学科实验设计
探究影响反应速率的因素(温度、催化剂)时,结合物理测量(温度计)和生物酶活性。
设计净水装置(物理过滤、化学消毒生物降解结合)
2.项目式学习 ·案例:调查社区垃圾分类情况,分析可回收物(如塑料、金属)的化学处理方式。
七、社会热点与实际问题
1.碳中和与新能源
·二氧化碳捕集技术、光伏发电材料(硅半导体)。
2.疫情防控中的化学
消毒剂(如84消毒液、酒精)的成分与反应原理。
·口罩材料(熔喷布、静电吸附)的化学
题型01 物质性质与能量变化
1.(2025·江苏常州·一模)下列变化过程中,主要发生化学变化的是
A.汽油燃烧 B.湿衣晾干 C.石油分馏 D.干冰升华
【答案】A
【详解】A、汽油燃烧,发生了燃烧,一定有新物质生成,属于化学变化;
B、湿衣晾干,只是水的状态的改变,无新物质生成,属于物理变化;
C、石油分馏是利用石油中各成分沸点的不同将其分离,只是状态的改变,无新物质生成,属于物理变化;
D、干冰升华,只是状态的改变,无新物质生成,属于物理变化。
故选A。
2.(2025·河南安阳·模拟预测)2025年2月第九届亚冬会在哈尔滨举行,漫天飞雪中亚冬会火炬熊熊燃烧,象征光明、团结和温暖。
(一)初识“燃烧”
(1)为探究燃烧的条件设计了如图所示实验。滴加过氧化氢溶液时发生反应的化学方程式为 ,一段时间后,观察到白磷燃烧而红磷不燃烧,由此可说明可燃物燃烧的条件是 。(已知白磷的着火点为40℃,红磷的着火点为240℃)
(二)了解“燃烧”
中华民族有着悠久的用火历史,火的利用促进燃料的发展,家用燃料变迁图如下:
(2)天然气是目前城镇居民家庭主要用到的燃料,写出天然气燃烧的化学方程式 。
(3)氢气被誉为未来的理想燃料,写出氢能的优点 (写出一条即可)。
(三)调控“燃烧”
(4)2025年2月11日,我国在文昌航天发射场用长征八号改运载火箭成功发射卫星互联网低轨02组卫星。该火箭采用液氧液氢推进剂,发动机(运行简示图如图)可通过调控阀门调整动力。火箭升空时,为增大动力,应对阀门进行的操作是 。
(四)解决“燃烧”带来的问题
化石能源燃烧时产生的一些物质会对空气和气候造成一定影响,如燃烧产生的二氧化碳增多,会导致全球气候变暖。为解决这一问题,中国提出2060年“碳中和”目标。
(5)“碳捕集”:采用化学吸收法,利用碱性吸收剂捕集并安全存储二氧化碳,写出用氢氧化钠溶液“捕集”二氧化碳时发生反应的化学方程式 。
(6)“碳利用”:清华大学研究人员成功研制出一种纳米纤维催化剂,可将二氧化碳转化为液态燃料甲醇,其微观示意图如图所示。参加反应的甲和乙的分子个数比为 。
(7)根据上述反应原理,若要制取的甲醇,计算理论上能吸收二氧化碳的质量。
【答案】(1) 温度达到可燃物的着火点
(2)
(3)产物是水,无污染/燃烧热值高等
(4)增大阀门开度,提高液氢和液氧的供应量
(5)
(6)1:3
(7)
解:设能吸收二氧化碳的质量为x。
答:能吸收二氧化碳的质量为。
【详解】(1)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为;白磷和红磷均为可燃物,均与氧气接触,白磷燃烧,而红磷不燃烧,是因为温度达到了白磷的着火点,没有达到红磷的着火点,说明燃烧需要的条件是温度达到可燃物的着火点,故填:;温度达到可燃物的着火点;
(2)天然气的主要成分是甲烷,完全燃烧生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为,故填:;
(3)氢气被誉为未来的理想燃料,氢能的优点有原料来源广、热值高、燃烧产物是水,无污染,故填:产物是水,无污染或燃烧热值高等;
(4)液体火箭发动机的优点是可以通过调控发动机内阀门来燃烧室调控动力。火箭运行过程中,为增大动力,应进行的操作是增大阀门开度,提高液氢和液氧的供应量,使燃烧室内的液氢、液氧充分燃烧,故填:增大阀门开度,提高液氢和液氧的供应量;
(5)二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为,故填:;
(6)由反应的微观示意图可知,二氧化碳和氢气在催化剂的作用下生成甲醇和水,反应的化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O,则参加反应的甲(CO2)和乙(H2)的分子个数比为1:3,故填:1:3;
(7)见答案。
题型02 化学与生物的结合
1.(2024·云南德宏·一模)下图是硫酸型酸雨的形成过程示意图,下列说法不正确的是
A.由S转化为H2SO4的过程中硫元素的化合价依次升高
B.SO2和SO3的组成元素相同,分子结构不同
C.过程③中发生的化学方程式为SO3+H2O=H2SO4
D.在煤中加入石灰石,可减少SO2的排放
【答案】A
【详解】A、由图可知,,硫元素化合价由0价+4价,化合价升高;①中,硫元素化合价由+4价+6价,化合价升高;③中,硫元素化合价不变;②中,硫元素化合价不变;④中,硫元素化合价由+4价+6价,化合价升高;则由S转化为H2SO4的过程中硫元素的化合价并不是依次升高,说法错误,符合题意;
B、SO2和SO3的组成元素相同,分子结构不同,二氧化硫由二氧化硫分子构成,三氧化硫由三氧化硫分子构成,说法正确,不符合题意;
C、由图可知,过程③中发生的反应是三氧化硫与水反应生成硫酸,化学方程式为,说法正确,不符合题意;
D、在煤中加入石灰石,可减少SO2的排放,说法正确,不符合题意。
故选:A。
2.(2024·山东枣庄·一模)农作物光合作用的产物有一半左右储存在秸秆中,其中的有机物主要是纤维素类物质,绝大多数可以燃烧,是早期农村家用的主要燃料。
(1)秸秆燃烧的灰烬又称草木灰,草木灰是一种农业肥料,主要成分是碳酸钾,其余杂质大多数不溶于水。
①从草木灰中分离出碳酸钾的步骤是溶解、过滤、 。
②草木灰可以改良酸性土壤并且有较强的杀菌消毒作用。分析其主要成分,可以推测它与下列 (填序号)性质相似。
A.食盐 B.烧碱 C.纯碱 D.熟石灰
③草木灰的水溶液呈(填写“中性”、“酸性”、“碱性”三者之一) 。
(2)随着科技水平的不断发展,秸秆不再是农村家庭的主要燃料。越来越多的秸秆需要处理,出现了粉碎还田、粉碎做饲料、集中发电、就地焚烧等多种处理方法。下列观点你认为合理的有_________。
A.无论是秸秆粉碎还田还是集中发电,都需要经过实践论证,不应该“纸上谈兵”
B.一切政策应尊重当地农民的选择,他们觉得焚烧合理,就不应该制止
C.秸秆的利用只能从科学促使能量释放的角度寻找途径
D.秸秆廉价易得,只要是秸秆再利用技术,就可以推广,不需考虑环保利用率等问题
E.秸秆的再利用过程中,化学研究起着不可忽视的作用
【答案】(1) 蒸发结晶 C 碱性
(2)ACE
【详解】(1)①草木灰中的碳酸钾易溶于水,通过溶解、过滤、蒸发结晶等步骤,可以从草木灰中分离出碳酸钾,故填:蒸发结晶;
②草木灰的主要成分是碳酸钾,碳酸钾属于盐,碳酸钾的水溶液中解离出的阴离子是碳酸根离子,碳酸钾溶液显碱性,碳酸钾可以与酸发生反应,可以用于改良酸性土壤并且有较强的杀菌消毒作用,利用归纳的方法,碳酸钠的水溶液中解离出的阴离子也是碳酸根离子,则碳酸钾和碳酸钠(纯碱)有相似的化学性质,故选C;
③草木灰的水溶液能改良酸性土壤,说明其水溶液呈碱性,故填:碱性;
(2)A、无论是秸秆粉碎还田还是集中发电,都需要经过实践论证,不应该“纸上谈兵”,故选项说法合理;
B、由于焚烧秸秆会造成空气污染,会造成环境污染,故选项说法不合理;
C、秸秆的利用只能从科学促使能量释放的角度寻找途径,故选项说法合理;
D、秸秆虽然廉价易得,但同时也需考虑环保利用率的问题,故选项说法不合理;
E、秸秆的再利用过程中,化学研究起着不可忽视的作用,故选项说法合理;
故选ACE。
题型03 化学与地理的结合
1.(2025·陕西铜川·一模)我国古代采用盐田法晒盐,经日晒、风吹等,结晶池中会有氯化钠晶体析出,获得海盐。获得的海盐中常混有等杂质,已知氯化钠、碳酸钠在不同温度时的溶解度及曲线如图1,回答下列问题:
温度/℃ 0 10 20 30 40
氯化钠溶解度/g 35 35.5 36 36.5 37
碳酸钠溶解度/g 6 10 18 36.5 50
(1)时,氯化钠和碳酸钠的溶解度相等,为 g。
(2)时,将碳酸钠固体加入水中,充分溶解后所得碳酸钠溶液中溶质与溶剂的质量比为 。
(3)结合溶解度曲线图说明“冬天捞碱()”的原理: 。
(4)如2图所示,时,将盛有饱和碳酸钠溶液的小试管放入盛水的烧杯中,向水中加入某物质后,试管中有晶体析出。加入的物质可能是______(填字母)。
A.氢氧化钠 B.生石灰 C.硝酸铵 D.干冰
【答案】(1)36.5
(2)2∶5
(3)冬天温度降低,碳酸钠的溶解度减小,且减小幅度较大,其饱和溶液中会有较多碳酸钠晶体析出
(4)CD
【详解】(1)溶解度曲线的交点表示该温度下两种物质溶解度相等,由图可知t1℃时,氯化钠和碳酸钠的溶解度曲线相交,结合表格数据,此时二者溶解度均为36.5g。
(2)由图可知t2℃时碳酸钠溶解度为40g,即100g水中最多溶解40g碳酸钠,则50g水中最多溶解20g碳酸钠。将40g碳酸钠固体加入50g水中,最多溶解20g,则所得溶液中溶质与溶剂质量比为。
(3)由溶解度曲线可知,碳酸钠溶解度受温度影响大,冬天温度降低,碳酸钠溶解度大幅减小,原来的饱和溶液中溶质结晶析出,所以冬天可捞碱。
(4)碳酸钠的溶解度随温度升高而增大,t1℃时,向水中加入某物质后,试管中有碳酸钠晶体析出,说明加入物质后溶液温度降低。
A、氢氧化钠溶于水放热,温度升高,不符合要求。
B、生石灰与水反应放热,温度升高,不符合要求。
C、硝酸铵溶于水吸热,温度降低,符合要求。
D、干冰升华吸热,使溶液温度降低,符合要求。
故选CD。
2.(2025·陕西铜川·一模)2025年,中国载人航天的征程更是令人期待。神舟二十号、神舟二十一号、天舟九号蓄势待发,吴龙货运航天飞机、轻舟货运飞船也将携手朱雀三号、力箭二号闪亮登场。请回答下列问题:
(1)火箭的制造用到了钛合金材料,钛合金材料的显著特点是 (填一点)。
(2)空间站实验舱使用的太阳能电池中含有镓(Ga)元素。金属镓由 (填“分子”或“原子”)构成。
(3)火箭燃料舱内含有液氧、甲烷,液氧、甲烷反应的微观示意图如图所示。该反应前后分子数目 (填“改变”“不变”或“不能确定”),反应生成c、d的质量比为 (填最简整数比)。
【答案】(1)强度高(或密度小、抗腐蚀性强等,合理即可)
(2)原子
(3) 不变 11∶9
【详解】(1)钛合金用于火箭制造,其具有诸多优良特性,如强度高,能承受火箭发射等过程中的巨大外力;密度小,可减轻火箭整体重量;抗腐蚀性强,能在复杂环境下保持性能稳定。
(2)金属是由原子直接构成的,镓属于金属单质,所以金属镓由原子构成。
(3)根据微观示意图,该反应是CH4(a)、O2(b)在点燃条件下反应生成CO2(c)、H2O(d),化学方程式为。
根据化学方程式,每1个甲烷分子与2个氧分子反应生成1个二氧化碳分子和2个水分子,反应前后分子数目不变;
反应生成c、d的质量比为。
题型04化学与数学的结合
1.(2025·新疆乌鲁木齐·一模)如图是甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线,请根据溶解度曲线回答下列问题:
(1)P点的含义是 。
(2)t3℃时,甲的饱和溶液中溶质与溶液的质量比为 (填最简整数比);t3℃时,将30g甲物质加入50g水中,充分溶解后所得溶液的质量为 g。
(3)将t3℃时的甲、乙、丙三种物质的饱和溶液降温到t1℃时,溶液中溶质质量分数最小的是 。
(4)当乙中含有少量甲时,提纯乙的方法是 。
(5)t3℃时等质量的甲、乙、丙三种物质形成的饱和溶液,质量最大的是 。
【答案】(1)t2℃时甲和乙的溶解度相等
(2) 1:3 75
(3)丙
(4)蒸发结晶
(5)丙
【详解】(1)P点是t2℃时甲、乙两物质的溶解度曲线的交点,表示t2℃时甲和乙的溶解度相等;。
(2)t3℃时甲的溶解度是50g,即100g水中最多溶解50g的甲,达到饱和状态,则t3℃时,甲的饱和溶液中溶质与溶液的质量比50g:(100g+50g)=1:3;
t3℃时,将30g甲物质加入到50g水中,充分溶解后最多溶解25g甲,所得溶液为50g+25g=75g;
(3)t3℃时,等质量的甲、乙、丙三种物质的饱和溶液降温至t1℃,甲乙的溶解度减小,析出晶体,变为t1℃下的饱和溶液,丙的溶解度增大,变为t1℃下的不饱和溶液,溶液组成不变,按照t3℃下的溶解度计算,t1℃乙的溶解度>t1℃甲的溶解度>t3℃下丙的溶解度,饱和溶液溶质质量分数=,则溶质质量分数关系为乙>甲>丙,溶液中溶质质量分数最小的是丙;
(4)甲乙的溶解度均随温度升高而增大,甲的溶解度受温度影响较大,乙的溶解度受温度影响较小,所以当乙中含有少量甲时,提纯乙的方法是蒸发结晶;
(5)t3℃时甲乙丙的溶解度关系为甲>乙>丙,等质量的甲、乙、丙三种物质形成的饱和溶液,需要水的质量甲<乙<丙,则溶液质量最大的是丙。
2.(2025·陕西西安·二模)从图表中获取信息是学习化学的一种重要能力,分析以下图表,回答相关问题。
(1)下表是在不同温度下的溶解度。时,氯化钠的溶解度为 。
温度/℃ 0 10 20 30 40 50
NaCl 35.7 35.8 36.0 36.3 36.6 37
(2)时,取某固体的溶液于烧杯中,进行如图操作。
由上图可知,图中烧杯中的mg溶液属于 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液,根据上图分析与计算, 。
(3)已知硝酸钾的溶解度随温度升高而增大,在不同温度下,向装有固体的烧杯中缓慢加水,测得溶液质量与加水质量的变化关系。下列图像描述正确的是_____(填字母)。
A.B. C.
【答案】(1)36.0g
(2) 不饱和 87.5
(3)C
【详解】(1)根据表格数据,时,氯化钠的溶解度为36.0g;
(2)时,取某固体的溶液于烧杯中,进行如图操作,mg溶液第一次恒温蒸发5g水,无固体析出,则说明烧杯中的mg溶液属于不饱和溶液;
第二次恒温蒸发5g水,析出固体0.5g,此时溶液变为饱和溶液,第三次恒温蒸发5g水,共析出固体2.5g,则第三次析出固体的质量为2.5g-0.5g=2.0g;说明t℃时,5g水中最多能溶解2.0g固体,即100g水中最多能溶解40g该固体,即t℃下,该固体的溶解度为40g;继续蒸干水分,析出固体的总质量为22.5g,此过程中析出固体的质量为22.5g-2.5g=20g,对应蒸发水分的质量为;
根据操作,一共蒸发水的质量为5g+5g+5g+50g=65g;析出固体的质量为22.5g;则原溶液的质量mg=65g+22.5g=87.5g;
(3)已知硝酸钾的溶解度随温度升高而增大,在不同温度下,向装有固体的烧杯中缓慢加水,开始时,溶液质量为零,随着水质量的增加,硝酸钾固体逐渐溶解,溶液质量增大,且温度越高,硝酸钾的溶解度越大,则刚开始加水时,30℃时溶解的硝酸钾更多,则溶液质量更大,且30℃时,溶液先达到饱和状态,当达到饱和后,继续加水,溶剂质量增大,则溶液质量还是增大,只不过增大的幅度变慢(因为增加的质量仅为水的质量),当20℃时10g硝酸钾液完全溶解后,继续加水,溶剂增大,溶液质量继续增大;在20℃的溶液没有达到饱和状态时,在相同加水质量的情况下,30℃能溶解的硝酸钾更多,则溶液质量也就越大,当硝酸钾完全溶解后,溶液质量相等,随后继续加水,增加的质量即为水的质量,二者溶液增大的幅度相等,故选C。
题型05 化学与工程技术的结合
1.(2024·山西太原·模拟预测)在一次研学活动中,校科技小组的同学发现某沿海城市一小区围墙铁艺栏杆锈蚀严重,于是围绕“铁艺栏杆锈蚀”这一主题展开了项目式学习。
任务一:交流铁艺栏杆锈蚀的条件及防护
【查阅资料】铁艺栏杆为钢铁制品。钢铁被广泛应用于交通运输、机械设备、建筑等领域,据统计,每年全球的钢铁产量达数十亿吨,因锈蚀而损失的钢铁量占全年生产量的1/4。
【小组交流】
(1)钢铁锈蚀的条件是 ,防止铁艺栏杆锈蚀的措施有 (写一点)。
任务二:探究铁艺栏杆锈蚀严重的原因
【信息检索】沿海地区空气湿度大,盐雾含量高,盐雾的主要成分为氯化钠。
【进行实验】小组同学用图1所示的装置进行实验,实验数据如图2所示。
【分析讨论】
(2)通过对比图2中曲线,可以得出的结论是 。
任务三:探究该城市空气中是否含有氯化钠
【实验准备】用图3所示的装置采样。一端连接抽气泵抽气,空气从另一端进入水中,一段时间后,取出装置中溶液备用。
【教师指导】
①灼烧含钠的物质会产生黄色火焰。
②为既不溶于水,也不溶于硝酸的白色沉淀。
【进行实验】
(3)为证明该城市空气中含有氯化钠,小组同学设计如下方案,并进行实验。
实验操作 实验现象 实验结论
Ⅰ.用洁净的铁丝蘸取该溶液,放到火焰上灼烧 火焰为黄色 含有 (填离子符号)
Ⅱ.取少量该溶液于试管中,滴加几滴稀硝酸和 产生白色沉淀 含有
【反思评价】
(4)该沿海城市空气中含有氯化钠,采集空气样品时,抽气泵应与图3装置的 端连接。
(5)步骤Ⅱ中发生复分解反应的化学方程式为 。
任务四:展望金属资源的保护
【走访调查】同学们通过走访,知道了金属材料在生产、生活中的重要作用,了解到金属矿物资源是有限的,不能再生。
【成果分享】
(6)通过探究学习,同学们进一步认识了钢铁锈蚀的条件、影响锈蚀速率的因素及保护金属资源的重要性,提出了防止金属腐蚀、 等保护金属资源有效途径的建议。
【答案】(1) 与氧气和水共同接触 刷漆(合理即可)
(2)食盐能加速铁生锈
(3) Na+ 硝酸银/AgNO3
(4)b
(5)
(6)回收废旧金属(合理即可)
【详解】(1)铁和氧气、水共同接触时会生锈;
隔绝氧气和水会防止铁生锈,则防止铁艺栏杆锈蚀的措施有刷漆等方法。
(2)由图可知,加入食盐后,消耗的氧气更多,且更快,说明食盐可加入铁的生锈。
(3)Ⅰ、由于灼烧含钠的物质会产生黄色火焰,灼烧该溶液时,火焰呈黄色,说明该溶液中含有钠离子,符号为Na+。
Ⅱ、由于氯化钠和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,则可滴加硝酸银来证明氯离子。
(4)由于要将空气通入水中,则空气应从a口进入,则抽气泵应与图3装置的b端连接。
(5)步骤Ⅱ中,氯化钠和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,反应的化学方程式为:。
(6)保护金属资源,除了防止金属腐蚀外,还可采用回收废旧金属、寻找金属的替代品等。
2.(2025·新疆乌鲁木齐·一模)海水晒盐可制得粗盐,粗盐除氯化钠外,还含有 以及泥沙等杂质,以下是某化学兴趣小组制订的一套制备精盐的实验方案,步骤如图所示:
【查阅资料】可溶性钡盐有剧毒,可以导致蛋白质变性,破坏体内各种酶,使一系列生理活动被破坏。
(1)步骤①中玻璃棒的作用是 ,溶解粗盐时所加水的质量不宜过多,也不宜过少,过多会造成 ,过少会使得精盐的产率 (填“偏高”或“偏低”)。
(2)下列试剂X 符合要求的是_____(填字母)。
A.氧化钙 B.氢氧化钡溶液 C.氢氧化钠溶液 D.氢氧化钙溶液 E.氢氧化钾溶液
(3)氯化钡溶液和碳酸钠溶液的添加顺序 (填“能”或“不能”)颠倒,沉淀B中的成分是BaSO4、CaCO3、BaCO3和 Mg(OH)2;加入盐酸的作用是 ,写出一个可能发生反应的化学方程式 。
(4)某同学为了检验溶液C 是否有盐酸剩余,设计的下列方案中正确的是 (填字母)。
A.取样,加入铜,若无现象,说明没有盐酸剩余
B.取样,测溶液pH,若pH<7,说明有盐酸剩余
C.取样,加碳酸钠溶液,若有气泡产生,说明有盐酸剩余
D.取样,加硝酸银溶液,若有白色沉淀产生,说明有盐酸剩余
【答案】(1) 搅拌,加快溶解速率 蒸发时浪费燃料并且耗时长 偏低
(2)ABCD
(3) 不能 除去过量的碳酸钠、氢氧化钠 /
(4)BC
【详解】(1)步骤①溶解操作中玻璃棒的作用是搅拌,加快溶解速率;
溶解粗盐时所加水的质量不宜过多,也不宜过少,过多会造成蒸发时浪费燃料并且耗时长;
溶解粗盐时,所加水的质量过少,会导致氯化钠不能完全溶解,从而会使得粗盐的产率偏低;
(2)氯化钡与硫酸镁生成硫酸钡和氯化镁,能除去硫酸镁;碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠,能除去氯化钙,根据题意可知,加入X是除去氯化镁;
A、氧化钙能和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙能和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,碳酸钠能与过量的氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠,能除去过量氢氧化钙,因此氧化钙符合要求;
B、氢氧化钡能和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钡,氢氧化钡和氯化钡都能与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀,过量的碳酸钠能除去过量的氢氧化钡和生成的氯化钡,因此氢氧化钡符合要求;
C、氢氧化钠能和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,因此氢氧化钠符合要求;
D、氢氧化钙能和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,过量的碳酸钠能除去过量的氢氧化钙和生成的氯化钙,因此氢氧化钙符合要求;
E、氢氧化钾和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钾,氯化钾在以后步骤中不能除去,因此氢氧化钾不符合要求;故选ABCD;
(3)碳酸钠能与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,碳酸钠溶液可除去过量的氯化钡,氯化钡溶液和碳酸钠溶液的添加顺序不能颠倒,这是因为如果颠倒后会导致过量的氯化钡不能除去;
沉淀B中的成分是BaSO4、CaCO3、BaCO3和 Mg(OH)2,加入稀盐酸,碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,加入盐酸的作用是除去过量的碳酸钠、氢氧化钠;化学方程式为 、;
(4)A、取样,加入铜,若无现象,不能说明盐酸没有剩余,这是因为铜不能和稀盐酸反应,错误;
B、取样,测溶液pH,若pH<7,说明溶液显酸性,说明盐酸有剩余,正确;
C、取样,加碳酸钠溶液,若有气泡产生,说明有盐酸剩余,碳酸钠和盐酸反应生成二氧化碳气体,正确;
D、取样,加硝酸银溶液,若有白色沉淀产生,不能说明有盐酸剩余,这是因为氯化钠液能和硝酸银反应生成白色沉淀氯化银,错误;
故选BC。
题型06 实验设计与科学探究
1.(2025·江苏扬州·一模)氢气发热量高,燃烧时CO2排放量为零,被誉为未来的理想燃料。以下从制氢、储氢两方面探讨氢能的开发与利用,请同学们完成相关问题:
图A、图B分别为全球制氢原料占比和主流制氢方法的经济性对比图。
(1)由图象可知:目前氢气的主要来源是 (填“天然气和煤”、“醇类”或“水”)。结合图B分析,目前电解水制氢还不适宜大规模推广的可能原因是 。
(2)如图C燃料电池中反应的化学方程式为 。
利用甲烷催化重整制取氢气。一种甲烷水蒸气催化制氢的透氢膜反应器如图D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。结合图D分析甲烷水蒸气制氢反应。
(3)甲烷水蒸气制氢反应的化学方程式为 。
(4)在反应器的膜外侧通入氧气的主要目的是 。
(5)已知该制氢过程存在副反应,可添加适量氧化钙吸收CO2改变出口处混合气体中氢气体积分数,H2体积分数和CaO消耗率随时间变化关系如图E,从t1起,单位时间内CaO消耗率显著降低的主要原因是 。
(6)提纯氧气还有一种方法是使用金属膜透氢,微观过程如图F所示,从微观角度描述该过程 。
合金X是一种制备储氢材料的原料,在5MPa的氢气流下,并在550℃持续反应,最终得到灰黑色粉末——储氢材料。反应过程用XRD图谱分析,得到如下图像:
(7)由图G分析由合金X反应得到的生成物 ,该反应需要隔绝空气的原因是 。
(8)根据实验可推断合金X的元素组成中一定含有 。
(9)其释氢原理为氢化镁(MgH2)与水反应释放氢气,同时生成难溶于水的氢氧化镁,反应的化学方程式为 。
(10)碳纳米管与活性炭均具有疏松多孔的结构,研究表明碳纳米管储氢的能力是活性炭的10倍。碳纳米管储氢是利用了其有 性。
【答案】(1) 天然气和煤 电解水制氢成本高
(2)
(3)
(4)与氢气反应,提供反应所需的能量
(5)CaO吸收CO2生成CaCO3覆盖在CaO表面,阻碍吸收进行
(6)氢分子先在金属膜表面解离成氢原子进入膜内,再在另一侧重新结合成氢分子逸出。
(7) MgCu2、MgH2 防止合金及生成的氢化物被氧化
(8)Cu、Mg
(9)
(10)吸附
【详解】(1)由图1可知,天然气和煤占比最大,所以制取氢气的最主要源料是天然气和煤;
结合图2分析,目前电解水制氢成本高,所以目前电解水制氢还不适宜大规模推广;
(2)图C中氢气和氧气点燃生成水,化学方程式为;
(3)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,化学方程式为;
(4)在反应器的膜外侧通入氧气,氧气具有氧化性,能与氢气发生反应,主要目的是与生成的氢气反应,提供反应所需的能量,促进反应的进行;
(5)从图像可知,反应一段时间后CaO的消耗率变慢,而氢气的体积分数下降,则可推测有物质阻碍了CaO与二氧化碳的反应。则可能原因是CaO吸收CO2生成CaCO3覆盖在CaO表面,阻碍吸收进行;
(6)根据图F,从微观角度分析,氢分子先在金属膜表面解离成氢原子进入膜内,再在另一侧重新结合成氢分子逸出;
(7)由图可知,随着氢化时间增加,MgCu2、MgH2含量增加,故得到的生成物是MgCu2、MgH2;
反应需隔绝空气以防合金及生成的氢化物被氧化;
(8)根据质量守恒,反应前后元素种类不变,生成物中含有镁元素、铜元素,反应物中一定含有镁元素和铜元素;
(9)氢化镁(MgH2)与水反应释放氢气,同时生成难溶于水的氢氧化镁,反应的化学方程式为;
(10)研究表明碳纳米管储氢的能力是活性炭的10倍。碳纳米管储氢是利用了其有很强的吸附性。
2.(2025·新疆吐鲁番·一模)我国在碳中和领域取得重大突破,彰显作为大国的责任与担当。
(1)碳中和中的“碳”是指CO2,化石燃料的燃烧排放出大量的CO2。
①化石燃料主要包括煤、 和天然气。煤燃烧会释放出SO2、NO2 等污染物,易形 成酸雨,酸雨的pH 范围为 (填字母)。
A.小于5.6 B.小于7 C. 大于5.6小于7
②大气中CO2的含量过高,会使 加剧,导致两极冰川融化,海平面升高,土地沙 漠化等 。
(2)碳中和是指人为排放CO2的量与通过植树造林和人为碳捕集技术吸收CO2的量达到平 衡。自然界中消耗二氧化碳的主要途径是 。
(3)碳封存:图(a) 是利用不可采用的煤层封存CO2的过程。注入CO2前先将气态CO2压缩成超临界流体。从微观角度分析CO2易被压缩的原因是 。封存原理是利用煤对气体的吸附能力不同,用CO2驱替CH4气体,则煤对两种气体的吸附能力CH4 CO2 (填“>”“<”或“=”)。
(4)碳转化:以CO2和H2为原料合成C2H4是综合利用CO2、实现“碳中和”的研究热点,相关反应的微观示意图如图(b) 所示。 写出此反应的化学方程式 。
【答案】(1) 石油 A 温室效应
(2)植物的光合作用
(3) 二氧化碳分子间有间隔 <
(4)
【详解】(1)①化石燃料主要包括煤、石油和天然气;煤燃烧会释放出、等污染物,易形成酸雨,酸雨的pH范围为小于5.6,故选:A;
②大气中的含量过高,会使温室效应加剧,导致两极冰川融化,海平面升高,土地沙漠化等;
(2)自然界中消耗二氧化碳的主要途径是植物的光合作用;
(3)从微观角度分析易被压缩的原因是二氧化碳分子间有间隔;
封存原理是利用煤对气体的吸附能力不同,用驱替气体,说明煤吸附二氧化碳的能力比甲烷强,则煤对两种气体的吸附能力<;
(4)由微观示意图可知,该反应为二氧化碳与氢气在一定条件下反应生成和水,化学方程式为。
题型07 社会热点与实际问题
1.(2025·陕西咸阳·模拟预测)电影《哪吒之魔童闹海》创造了中国动画电影的多项新纪录。
(1)影片中,哪吒与敖丙在战斗时出现了“水火交融”的场景。如图所示实验,通过导管持续不断通入 ,水中的白磷就能燃烧,出现“水火交融”的奇观。
(2)东海龙王喷水灭火。用水灭火的主要原理是 。
(3)哪吒手持火尖枪在炼丹炉内与烈火搏斗。火尖枪不会被烈火熔化,是因为打造火尖枪的金属材料具有较 (填“高”或“低”)的熔点。
(4)哪吒借莲藕重塑肉身重获新生。莲藕中含有核黄素(),其中氮、氧元素的质量比为 (填最简整数比)。
【答案】(1)氧气//空气
(2)降低温度至可燃物的着火点以下
(3)高
(4)
【详解】(1)燃烧的条件:可燃物、与氧气接触、温度达到可燃物的着火点,三个条件缺一不可,水中的白磷属于可燃物,且温度达到了白磷的着火点,但没有与氧气接触,所以不燃烧,通过导管持续不断通入氧气,使水中的白磷与氧气接触就能燃烧,出现“水火交融”的奇观;
(2)用水灭火的主要原理是降低温度至可燃物的着火点以下;
(3)火尖枪不会被烈火熔化,是因为打造火尖枪的金属材料具有较高的熔点;
(4)核黄素中氮、氧元素的质量比为。
一、选择题
(2025·湖南湘潭·一模)以中国传统神话故事为原型的春节档电影《哪吒之魔童闹海》票房突破145亿,向世界展示了中国文化,也加深了我们的文化自信。电影情节中包含许多化学知识,请你结合所学知识回答下列小题。
1.下列情节中体现的是化学变化的是
A.敖丙将水凝结成冰作为自己的武器进行战斗
B.哪吒的风火轮在使用时都伴随着熊熊燃烧的烈火
C.太乙真人将莲藕拼接重塑哪吒肉身
D.申公豹的袍子被哪吒撕破
2.电影中魔气污染海水的情节,是映射现实当中有人破坏水资源的行为,下列做法能起到保护水资源的作用的是
A.工业污水进行分级净化处理后重新作为灌溉用水使用
B.生活废水直接排放到江河中
C.将生活垃圾收集投海
D.大肆使用农药和化肥
3.哪吒所使用的火尖枪是由金属铁制作而成,以下做法不能有效防止火尖枪生锈的是
A.在枪身上涂油进行保养 B.在枪头镀一层耐腐蚀的铬
C.将铁质枪身换成不锈钢 D.用湿布包裹后存放在山洞中
【答案】3.B 4.A 5.D
【解析】1.A、敖丙将水凝结成冰作为自己的武器进行战斗,水凝结成冰过程中没有新物质生成,属于物理变化,故选项错误;
B、哪吒的风火轮在使用时都伴随着熊熊燃烧的烈火,燃烧过程中有新物质生成,属于化学变化,故选项正确;
C、太乙真人将莲藕拼接重塑哪吒肉身,过程中莲藕的状态发生了变化,没有新物质生成,属于物理变化,故选项错误;
D、申公豹的袍子被哪吒撕破,过程中没有新物质生成,属于物理变化,故选项错误;
故选:B;
2.A、工业污水进行分级净化处理后重新作为灌溉用水使用,可以保护水资源,故选项正确;
B、生活废水直接排放到江河中,会污染水资源,故选项错误;
C、将生活垃圾收集投海,会污染水资源,故选项错误;
D、大肆使用农药和化肥,会污染水资源,故选项错误;
故选:A;
3.A、涂油可隔绝水和氧气,有效防锈,故选项错误;
B、镀铬是覆盖保护层,有效防锈,故选项错误;
C、不锈钢耐腐蚀,有效防锈,故选项错误;
D、湿布包裹增加湿度,加速生锈,无法防锈,故选项正确;
故选:D。
4.(2025·江苏常州·一模)为探究铜的化学性质,某同学借助氧气传感器在密闭装置中进行图1所示实验,观察实验现象并得到图2所示图像。结合图示判断下列说法正确的是
A.加热前的空气样品中氧气的质量分数为20.99%
B.点B至点C对应曲线,说明Cu与需加热到一定温度才发生反应
C.点C至点D所对应的时间范围内,装置内物质的总质量逐渐减少
D.将传感器换成合适的注射器,即可精确测定空气中氧气的体积分数
【答案】B
【详解】A、由图可知,加热前的空气样品中氧气的体积分数为20.99%,不是质量分数,不符合题意;
B、点B至点C对应曲线,氧气的含量几乎不变,说明铜与氧气需要加热到一定温度才发生反应,符合题意;
C、点C至点D所对应的时间范围内,铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜,根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,则装置内物质的总质量不变,不符合题意;
D、将传感器换成合适的注射器,只能粗略测定空气中氧气的体积分数,传感器测定的更为精确,不符合题意。
故选B。
二、实验题
5.(2025·四川绵阳·二模)请回答下列问题。
(1)某化学兴趣小组同学利用Y形管设计了以下三个实验进行探究活动。
①图1所示实验中,一段时间后,观察到Y形管中的现象是 ,由此得出氨水的性质有: 。
②图2所示实验中,-段时间后,Y形管右侧铁片生锈了,由此可得出结论: 是铁生锈的必要条件。
③图3所示实验中,根据Y形管左右两侧现象对比,可得到的实验结论是 。该实验中,Y形管顶端气球的主要作用是 。
(2)实验室制取H2和CH4可选装置如图4所示:
①写出实验室制取H2的化学方程式: 。若选用F装置收集H2,气体应该从 (填“a”或“b”)口进入。实验室用无水醋酸钠固体和固体碱石灰通过加热制取CH4应选择图中的发生装置 (填字母序号)。
②我国科学家研制出一种利用太阳光在催化剂Ca2Fe2O5作用下高效分解水制取氢气的“绿氢”制取技术,其化学方程式为 。
【答案】(1) 无色酚酞溶液变红 氨水具有挥发性,氨气的水溶液呈碱性 水 燃烧需要温度达到可燃物的着火点 防止空气污染
(2) b A
【详解】(1)①浓氨水具有挥发性,挥发出的氨气分子运动到无色酚酞溶液中,与水反应生成氨水,氨水显碱性,使无色酚酞溶液变红。
故填:无色酚酞溶液变红;氨水具有挥发性,氨气的水溶液呈碱性。
②图 2 中 Y 形管一侧是干燥的铁片,一侧是与水接触的铁片,一段时间后与水接触的铁片生锈,说明水是铁生锈的必要条件。
③燃烧的条件是:可燃物;可燃物与氧气充分接触;温度达到可燃物的着火点。白磷(着火点为40℃)和红磷(着火点为240℃)都是可燃物,图 3 中热水温度为80℃,能使白磷的温度达到着火点但不能使红磷的温度达到着火点,白磷燃烧而红磷不燃烧,说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点;
白磷燃烧生成有毒的五氧化二磷,Y 形管顶端气球可防止五氧化二磷逸散到空气中,作用是防止空气污染。
(2)①实验室常用锌与稀硫酸反应制取氢气,二者反应生成硫酸锌、氢气,化学方程式为;
氢气密度比空气小,可采用向下排空气法收集,用 F 装置收集时应从b口进入;
实验室用无水醋酸钠固体和固体碱石灰加热制取CH4,属于固体加热型反应,发生装置应选A。
②利用太阳光在催化剂Ca2Fe2O5作用下高效分解水,生成氢气和氧气,化学方程式为。
三、科学探究题
6.(2025·广东肇庆·一模)同学们把盛有自上而下依次呈现多种颜色溶液的试管称为“彩虹管”。小组同学看到某个“彩虹管”的制作过程(如图)后,对影响“彩虹管”效果的因素进行探究。
【查阅资料】
“彩虹管”呈现出的颜色越多、保持时间越长,效果越好。
【进行实验】
实验1:用蒸馏水浸泡黑枸杞得到浸取液,分别滴入不同的无色溶液中,记录现象。
4~5 6~8 9~11 12
溶液颜色 红色 粉色 紫色 蓝色 绿色 黄色
实验2:向试管中加入6一定质量分数的盐酸、滴入5滴黑枸杞浸取液、振荡,再逐滴滴入约3一定质量分数的溶液,之后记录溶液颜色。
实验 盐酸的溶质质量分数/% 溶液的溶质质量分数/% 溶液颜色
① 5 5 红色
② 5 10 自上而下依次为红色、蓝色、黄色,静置约6分钟只剩红色、黄色
③ 5 15 自上而下依次为红色、蓝色、黄色,静置约20分钟仍无明显变化
④ 10 5 自上而下为无色、红色
⑤ 10 10 红色
⑥ 10 15 自上而下依次为红色、蓝色、黄色,静置约6分钟只剩红色、黄色
【解释与结论】
(1)向的无色溶液中滴加黑枸杞浸取液,溶液颜色变为 。
(2)盐酸与反应的化学方程式为 。实验①反应后的试管中溶质成分有 (不考虑黑枸杞浸出成分)。
(3)实验2中,①②③的目的是探究 。
(4)实验2中,“彩虹管”效果最佳的是③,理由是 。
【进一步探究】
查阅资料发现,在溶液中加入一定量可使“彩虹管”效果更好。小组同学设计实验3进行验证,并与实验2中③对照。
实验3:向100质量分数为15%的溶液中加入1g固体,搅拌后得到溶液a。进行如下实验并记录。
操作 现象
向试管中加入6一定质量分数的盐酸、滴入5滴黑枸杞浸取液、振荡,再逐滴滴入约______溶液a 立即出现气泡;滴加完成后溶液颜色自上而下依次为红色、粉色、紫色、蓝色、绿色、黄色,静置约1小时仍无明显变化
【交流与讨论】
(5)实验3中所需溶液a体积为 。
(6)实验3中观察到气泡,对应的反应方程式为 。
【答案】(1)紫色
(2) NaCl和HCl
(3)相同质量分数的稀盐酸与不同质量分数的氢氧化钠溶液反应后对“彩虹管”效果的影响
(4)呈现出的颜色多、保持时间长
(5)3
(6)
【详解】(1)结合表中数据,pH=7的无色溶液显中性,滴加黑枸杞浸取液后,溶液颜色变为紫色,故填:紫色;
(2)盐酸与NaOH反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式为;实验①反应后的溶液呈红色,溶液的pH应小于等于3,显酸性,则此时溶液中的溶质为NaCl和HCl,故填:;NaCl和HCl;
(3)对比实验2中的①②③可知,是将3mL5%、10%、15%的NaOH溶液分别滴入6mL5%的盐酸和5滴黑枸杞浸取液混合溶液中,通过现象可得,实验①②③的目的是:探究相同质量分数的稀盐酸与不同质量分数的氢氧化钠溶液反应后对“彩虹管”效果的影响,故填:相同质量分数的稀盐酸与不同质量分数的氢氧化钠溶液反应后对“彩虹管”效果的影响;
(4)实验③中溶液自上而下依次呈现红色、蓝色、黄色,且静置约20分钟后仍无明显变化,说明颜色保持时间较长,效果最佳,故填:呈现出的颜色多、保持时间长;
(5)小组同学设计实验3进行验证,并与实验2中③对照。根据对比实验的要求可得,实验3的操作为:向试管中加入6mL溶质质量分数为5%的盐酸,滴入5滴黑枸杞浸出液,振荡,再逐滴滴入约3mL溶液a,故填:3;
(6)盐酸会和碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳气体和水,可观察到有气泡产生,反应的化学方程式为,故填:。
7.(2025·陕西咸阳·模拟预测)牙膏是保障口腔健康的日用品,化学兴趣小组的同学对某品牌牙膏产生了浓厚的兴趣,并展开了项目式学习活动。
任务一:了解牙膏中的酸碱度调节剂
食物残渣发酵产生的乳酸可能使唾液的pH5.5,使牙齿脱矿化,所以牙膏中需添加酸碱度调节剂。
(1)下列选项中可作为牙膏酸碱度调节剂的是_____(填字母)。
A.氯化钠 B.氢氧化钠 C.碳酸氢钠 D.铜粉
(2)用葡萄糖溶液漱口模拟进食,测定“进食后”口腔酸碱度变化如图所示。相同条件下,龋齿患者比无龋人群在用餐后口腔环境酸性更 (填“强”或“弱”)。
任务二:探究牙膏中的其他成分
某牙膏成分中可能含有下列物质中的若干种,它们的溶解性如下表所示:
碳酸钙 水合硅石 羟苯甲酯 氯化钠
在水中的溶解性 不 不 微 溶
在酒精中的溶解性 不 不 溶 不
为探究牙膏的成分,进行如下实验:
【查阅资料】
①水合硅石、羟苯甲酯不和稀盐酸反应。
②羟苯甲酯与硝酸银溶液不反应。
【学习交流】
(3)步骤II中有气泡产生,说明牙膏中含有 。写出该步骤中发生反应的化学方式 。
(4)步骤III中观察到 现象,说明牙膏中含有氯化钠。
【提出问题】沉淀D的成分是什么?
【做出猜想】猜想1:水合硅石 猜想2:羟苯甲酯 猜想3:水合硅石和羟苯甲酯
【实验验证】
(5)同学们设计如下实验方案,请补全下表。
实验操作 实验现象 结论
猜想3成立
任务三:动手制作牙膏
(6)按照水合硅石50%、碳酸氢钠20%、甘油15%、草莓香料10%、水5%的配料完成牙膏制作。可以在牙膏中加入适量含氟物质,有效预防龋齿。氟的元素符号为 。
【成果分享】通过小组合作,同学们学习到了牙膏的成分,理解了化学对人们身体健康的重要作用,领略化学学科的魅力。
【答案】(1)C
(2)强
(3) 碳酸钙/
(4)有白色沉淀产生
(5)部分沉淀D溶于酒精中
(6)F
【详解】(1)乳酸可能使唾液的pH5.5显酸性,所以牙膏中需添加显碱性的调节剂来中和乳酸;
A.氯化钠显中性,此选项错误;
B.氢氧化钠显碱性,但氢氧化钠的碱性太强,不适合做牙膏中的酸碱度调节剂,此选项错误;
C.碳酸氢钠显弱碱性,可以做牙膏中的酸碱度调节剂,此选项正确;
D.铜粉属于氢后金属,不与酸反应,此选项错误;
故选C。
(2)pH越小,酸性越强;由图可知,在相同条件下,龋齿患者用餐后口腔pH 值更低,环境酸性更强。
(3)由溶解性表格可知,碳酸钙、水合硅石不溶于水,羟苯甲酯微溶于水,牙膏样品加水溶解得到沉淀B,所以沉淀B中可能含有碳酸钙、水合硅石、羟苯甲酯,因碳酸钙与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,水合硅石、羟苯甲酯不和稀盐酸反应,而步骤II中有气泡产生,说明牙膏中含有碳酸钙,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为
(4)步骤III中加入硝酸银和稀硝酸,氯化钠与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀和硝酸钠,所以若牙膏中含有氯化钠,则步骤III中观察到有白色沉淀产生。
(5)由实验结论:猜想3成立,则沉淀D的成分是水合硅石和羟苯甲酯,而水合硅石不溶于酒精,羟苯甲酯溶于酒精,所以实验现象为部分沉淀D溶于酒精中。
(6)氟的元素符号为F。
8.(2025·辽宁·一模)某品牌威化饼干的配料如下图,研究性学习小组对其部分成分进行相关探究。
配料表:小麦粉,白砂糖,植物油,乳粉,玉米淀粉,麦芽糊精,乳清粉,食用香精,大豆磷脂,食用盐,碳酸氢钠
【查阅资料】①饼干制作烘焙过程中,配料中的碳酸氢钠全部受热分解转化为碳酸钠,而碳酸钠不分解。
②碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物。
【实验准备】称取质量为m的饼干样品放入烧杯中,加入适量蒸馏水,充分溶解后过滤,将滤液通过半透膜渗析(除去蛋白质等有机物),得到待检液。将待检液平均分为甲、乙两等份。
任务一:定性验证饼干样品中的有关成分
【实验验证】
(1)请完善下面的表格。
实验步骤 实验现象 实验结论
Ⅰ.取少许待检液甲于试管中,滴入过量稀硝酸 有 产生 饼干中含有碳酸钠,反应的化学方程式为 。
Ⅱ.向步骤Ⅰ反应后溶液中滴入少量硝酸银溶液 有白色沉淀产生 饼干中含有 。
【交流讨论】
(2)小组有同学认为可以把步骤I中的稀硝酸改为稀盐酸。经讨论后,大家一致认为不可行,理由是 任务二:定量测定饼干样品中碳酸钠的质量分数
【实验探究】小组同学用待检液乙进行如下实验。主要步骤:①检查装置气密性后装入药品;②通入一段时间;③称量装置C的质量为;④滴加稀硫酸充分反应;⑤再通入一段时间;⑥称量装置C的质量为。
【实验分析】
(3)装置C中发生反应的化学方程式为 。
【实验结论】
(4)该饼干样品中碳酸钠的质量分数为 (用m、、表示)。
【反思评价】
(5)在探究过程中,若省略步骤⑤会导致所测样品中碳酸钠的质量分数 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(6)在实验探究过程中,装置D的作用是 。
【答案】(1) 气泡 氯化钠/NaCl
(2)稀盐酸中含有氯离子,会对后续氯化钠的检验产生干扰
(3)
(4)
(5)偏小
(6)吸收空气中的二氧化碳和水蒸气,防止空气中的二氧化碳进入C装置中,导致所测样品中碳酸钠的质量分数偏大
【详解】(1)根据实验结论饼干中含有碳酸钠,则步骤Ⅰ取少许待检液甲于试管中,滴入过量稀硝酸,碳酸钠与稀硝酸反应生成硝酸钠、二氧化碳和水,实验现象为有气泡产生,该反应的化学方程式为;
步骤Ⅱ向步骤Ⅰ反应后溶液中滴入少量硝酸银溶液,有白色沉淀产生,银离子能与氯离子反应生成氯化银白色沉淀,说明饼干中含有氯化钠;
(2)小组有同学认为可以把步骤I中的稀硝酸改为稀盐酸,经讨论后,大家一致认为不可行,理由是稀盐酸中含有氯离子,会对后续氯化钠的检验产生干扰;
(3)装置A中碳酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,浓硫酸具有吸水性且不与二氧化碳反应,则装置C中发生的反应是二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,化学方程式为;
(4)装置C的作用是吸收生成的二氧化碳,则装置C增重的质量为生成二氧化碳的质量,即,设碳酸钠的质量为x,
则该饼干样品中碳酸钠的质量分数为;
(5)在探究过程中,若省略步骤⑤会导致部分二氧化碳不能被装置C的氢氧化钠溶液吸收,进一步导致装置C增重的质量偏小,则所测样品中碳酸钠的质量分数偏小;
(6)在实验探究过程中,装置D的作用是吸收空气中的二氧化碳和水蒸气,防止空气中的二氧化碳进入C装置中,导致所测样品中碳酸钠的质量分数偏大。
9.(2025·辽宁沈阳·模拟预测)性炭被广泛用于污水处理和空气净化等方面。某校化学小组对活性炭进行以下探究。
【活动一】验证活性炭的吸附能力
向盛有水的试管中滴入红墨水,再向试管中加入足量的活性炭。
(1)实验现象:红墨水逐渐扩散到水中,最后变成均匀的红色溶液。这一现象说明了微粒具有的主要性质是 ;活性炭漂浮在液体中,褪色现象无法观察。
(2)甲同学优化实验(如图1):用玻璃棒将脱脂棉推入试管内的液体中,得到无色液体。该设计的原理与 操作原理相同。证明活性炭有吸附能力。
(3)乙同学认为甲实验结论不严密。红墨水褪色可能是脱脂棉对红墨水起到了吸附作用。为证明甲同学结论正确,继续进行的操作: 。
【活动二】探究影响活性炭吸附能力的因素
查阅资料:制备果壳活性炭的流程如下:
(4)制备果壳活性炭的炭化和活化过程均发生了化学变化。
①碳化过程用N 作保护气,利用N2的主要性质是 。
②活化过程需将炭粉和活化剂充分研磨,目的是 。
实验1探究活性炭的种类对吸附能力的影响
(5)实验如图2,三个锥形瓶中分别放入等质量的炭和等体积的NO2,目的是 。
(6)实验数据如图3所示,可以得出的结论是 。
实验2 探究活性炭的纯度、用量对吸附能力的影响
利用上述装置进行实验,记录锥形瓶内红色褪去时间如下表:
实验编号 活性炭的纯度 活性炭用量/g 消失时间/s
① 80% 1.0 60
② a 9.0 45
③ 60% b 55
(7)若得到实验结论:其它条件相同,活性炭的纯度越低、用量越多对于的吸附效果越好,则表中a、b的取值是 (写出所有可能情况)。
(8)你认为影响活性炭吸附能力的因素还可能有 。
【活动三】活性炭的应用
(9)使用以活性炭为主要吸附材料的防毒面具或口罩,要注意的问题是 (马一点) 。
【答案】(1)不断运动
(2)过滤
(3)用红墨水代替加入活性炭的红墨水,重复上述实验(或用玻璃棒将脱脂棉直接推入盛有红墨水试管中,将液体颜色与前面的实验做对比,合理即可)
(4) 化学性质不活泼 增大反应物接触面积,反应更快、更充分
(5)控制变量,排除炭和二氧化氮的质量不同对实验的干扰
(6)不同种类的活性炭吸附能力不同,其中竹炭的吸附能力最强
(7)80% 1.0 或60% 1.0
(8)温度 (活性炭的颗粒大小等,合理即可)
(9)不能重复使用,需要及时更换(合理即可)
【详解】(1)红墨水逐渐扩散到水中变成均匀红色溶液,体现了微粒在不断运动,红墨水的微粒不断运动到水分子间隔中。
(2)用玻璃棒将脱脂棉推入试管内液体中得到无色液体,是将不溶性的活性炭等与液体分离,原理和过滤(分离不溶性固体和液体)相同 。
(3)要证明红墨水褪色是活性炭的作用而非脱脂棉,需设置对照实验,只改变有无活性炭这一变量,观察脱脂棉单独存在时是否有吸附褪色效果,操作可以是:用红墨水代替加入活性炭的红墨水,重复上述实验(或

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