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环保主题
1．2025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）燃料选择
火炬燃料变迁的背后是一场能源革命。以下是部分体育赛事使用的火炬燃料。
(2)上述火炬燃料中最清洁环保的燃料是 。丙烷（）中碳、氢元素的质量比为 。
(3)液化石油气加压后贮存在钢瓶中，从微观角度说明原因 。
(4)“零碳甲醇”（）液态燃料充分燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式是 。“零碳甲醇”是利用回收的工业废气中的，与太阳能电解水产生的氢气，在一定条件下制得甲醇，化学方程式是。你怎样理解“零碳甲醇”中“零碳”； 。
(5)猜测2025年哈尔滨亚冬会火炬燃料没有用氢气或“零碳甲醇”的可能原因（选氢气或“零碳甲醇”中的一种，提出一种可能即可） 。
（三）解决“燃烧”带来的问题
(6)化石能源燃烧会导致“温室效应”。为解决这一问题，中国提出2060年“碳中和”目标。为助力“碳中和”，你的做法是 （任写一种）。
2．2025年哈尔滨亚冬会，江西选手在单板滑雪项目表现优异，其滑雪板由多种材料制成。
(1)滑雪板含钛合金材质，钛合金的硬度比纯钛 （选填“大”或“小”），合金属于 （选填“金属材料”或“合成材料”）。
(2)滑雪板表层涂层含耐磨的碳化硅（SiC）材料。工业上常用二氧化硅与焦炭（C）在高温下反应生成碳化硅和一氧化碳，该反应的化学方程式为
(3)滑雪板通常采用了防锈措施，如在金属表面进行镀硬铬处理。镀硬铬的防锈原理是 。
(4)从资源与环保角度，提出处理滑雪板生产边角料废弃物的合理建议 。
3．上海世博会的主题是“城市，让生活更美好”。
(1)在世博会中应用了下列技术，其中能有效实现“节能环保”的是______。
A．采用水循环为场馆降温 B．用竹、藤等天然材料建造场馆 C．构建生态绿化墙面
(2)世博会已有千辆新能源汽车投入运行，其中部分公交车采用乙醇做燃料。乙醇完全燃烧生成二氧化碳和水，写出该反应的化学方程式： 。
(3)建设新农村后，村民已经用上自来水，日常生活中通过 的方法可降低水的硬度。
(4)实验室通常用如图装置来电解水，该装置中，A试管的电极与电源的 极相连。
4．用实验测定一定体积空气中氧气的含量，可用如图实验装置来测定空气中氧气的含量：图中由注射器、硬质玻璃管和气球组成了密闭系统。请完成下列问题：
(1)考虑到安全、环保等因素，本实验一般选择铜粉跟氧气反应。实验开始前注射器的活塞在20mL刻度处，玻璃管的容积是30mL(气球是瘪的)。加热时需要不断缓慢推拉注射器的活塞，目的是 。实验过程中你看到硬质玻璃管内的实验现象是 ，该反应属于 (填“分解”或“化合”)反应。当看到注射器示数不再变化时停止加热，直至玻璃管冷却。
(2)待装置冷却后，挤出气球内的气体，此时注射器活塞停留在8.0mL处。通过计算得知该实验测得的空气中氧气所占的体积分数是 %。
(3)下列实验操作：①铜粉不足；②加热温度不够；③反应时间过短：④装置未冷却即读数；⑤装置气密性不好。你认为可能会引起测量误差的是 (填序号)。
(4)请你判断：反应后密闭系统内气体质量 (填“增大”“减小”或“不变”，下同)，物质的总质量 。
5．下图是自来水厂常用的净化水的过程图，请据图回答：
(1)从应用角度：
①自来水厂净化水时，没有使用的净水方法有 (填字母序号)。
a. 沉淀 b.过滤 c.吸附 d.蒸馏
②消毒剂高铁铁酸钠(Na2FeO4)集氧化、吸附、凝聚、杀菌等功能于一体，目前被广泛应用于自来水净化。高铁酸钠中铁元素的化合价为 。
③过滤操作中使用的玻璃仪器有漏斗、 、 。
(2)从微观角度：用示意图的形式表示水电解的过程，如图：
①构成水的微粒是 (填名称)，电解水过程中，电源负极产生的气体是 (填化学式)，没有发生变化的微粒 (填符号)
②电解水反应的化学方程式是 ，该反应基本反应类型是 。
(3)从环保的角度：提倡节约用水，保护水资源。下列做法中，不合理的是 (填字母序号)。
a.实验后的废液直接倒入下水道
b.废水处理达标后排放
c.使用节水龙头
d.淘米水浇花
6．阅读材料，回答问题。
2024年，我国科研团队在绿氨燃料领域取得重大突破，成功利用太阳能催化氮气和水合成氨（），同时产生氧气，直接应用于船舶发动机燃烧测试。传统工业合成氨需高温高压且依赖化石燃料，而新工艺在常温常压下通过光催化剂实现。绿氨燃烧后仅释放氮气和水，且能量密度高于液氢，被誉为“零碳航运的未来燃料”。
(1)与传统工业合成氨相比，新工艺的显著优势是__________（填字母）。
A．原料成本更低 B．反应条件更温和 C．催化剂可重复使用
(2)写出该新工艺获取氨气的化学方程式： 。
(3)绿氨作为燃料的环保性主要体现在 。
(4)若推广绿氨燃料，需解决的现实问题是 （答一点即可）。
7．随着科技的不断进步和环保意识的提高，核电池行业的发展前景日益广阔。在能源短缺和环境污染问题日益严重的情况下，核能作为一种可持续、清洁的能源，具有巨大的市场潜力和社会价值。2024年，我国在核电技术方面取得重大成果，宣布研发出核电池，可稳定发电50年。
(1)燃料组件中的再生区采用氧化铝纤维做隔热载体，铝在常温下生成氧化铝的化学方程式是 。
(2)现代核反应堆的核燃料芯块，广泛采用二氧化铀陶瓷核燃料，铀燃料棒反应过程中释放与接收的微观粒子是 。将镉控制棒插入核反应系统，镉吸收上述微观粒子，使反应减慢或停止，此过程中镉元素的种类 (填“会”或“不会”)发生改变。
(3)我国研发出的核电池能量密度是三元锂电池的10倍以上，针刺或枪击也不会爆炸，在至范围内均能正常工作，该电池具有的性质是 。
春节期间，人们会燃放烟花爆竹来庆祝。烟花弹内部通常包含可燃物如木炭粉、硫磺等以及含氯元素的氧化剂，燃烧后会产生大量的二氧化硫、烟尘、氯气等污染物，其中包含重金属元素的着色剂还会造成土壤和水体污染。近年来，为了减少环境污染，人们开始研发和使用环保烟花。回答下面问题。
8．用化学用语填空。
(1)硫元素 。
(2) 2个硫原子 。
(3)标出二氧化硫中硫元素的化合价 。
9．为降低对环境和健康的影响，环保烟花优化传统配方，使用金属燃料如铝粉、镁粉等代替传统的硫磺。从而降低了二氧化硫的排放、铝元素在元素周期表中的信息如图所示：
(1)铝元素的质子数为 ；
(2)铝元素的相对原子质量为 ；
(3)针对环保烟花的研发方向，请提出你的设想 (答一条即可)。
10．2024年，全国粮食总产量首次成功突破1.4万亿斤大关，这一斐然成绩引发了某校实践小组同学们的浓厚兴趣。围绕粮食增产背后的关键因素、粮食发酵化学、化肥所具备的特性，以及粮食在未来多元领域的应用前景等方面，同学们积极开展了项目式学习活动的深入探究。
任务一：调查粮食增产的因素
【信息搜索】中央持续加大支持力度，加强耕地保护，扩大复播面积，持续推进高标准农田建设，推广合理增密、水肥一体等技术、培育耐盐碱小麦品种等。
【交流讨论】
(1)加强耕地保护的措施有 。
任务二：了解粮食发酵化学
(2)在传统粮食发酵产业中，酿酒和酿醋是重要的工艺，酿造的常用原料为大米，其主要成分属于基本营养物质中的 ，该物质在微生物作用下可逐步转化为酒精，酒精在醋酸菌作用下，与氧气反应生成醋酸()水溶液，因此发酵过程中，溶液的pH会 ，测定溶液pH的操作是 。请写出生成醋酸的化学方程式： 。
任务三：认识化肥具有的特性
种植粮食常用的化肥有硝酸铵()、硫酸铵。
【进行实验】
(3)为检验土壤中是否残存上述两种化肥，设计了如下方案：
实验步骤 实验现象 实验结论
①取少量土壤样品加水溶解，静置
②取上层清液于试管中，向其中加入足量溶液后，静置 土壤中含有
③继续向步骤②中的上层清液中滴加少量 产生白色沉淀 土壤中含有
【反思与评价】
(4)步骤②中发生反应的微观实质是 。有同学对上述步骤③得出的结论产生质疑，请用化学方程式说明： 。对此，你提出的改正措施是 。
任务四：探究粮食的应用前景
(5)在当今社会，粮食以其多元价值与广泛用途，于诸多关键领域扮演着无可替代的角色，展现出极为广阔且意义深远的应用前景。如粮食可用于生产可降解塑料，从环保角度分析，使用可降解塑料的意义是 。
11．化学与生产、生活有着密切的联系
【化学★新材料】
2024年12月28日，中国海军“福建舰”出海开展第六次航行试验。“福建舰”使用了许多特种合金钢、铁合金等高性能材料。
(1)钢铁是制造航母的主要材料，钢铁与纯铁相比，其硬度更 （填“大”或“小”）。
(2)锰钢冶炼原料为铁矿石、锰矿石、焦炭等，锰钢中除了含有铁、锰元素外，还一定含有 （填“元素名称”）。
【化学★新能源】
新能源汽车的发展对缓解我国能源危机有着重要的意义。新能源汽车按照电池种类的不同可以分为镍氮电池动力汽车、锂电池动力汽车和燃料电池动力汽车。
(3)锂电池的正极材料为，其中钴元素化合价为，写出锂离子的符号 。
(4)甲醚被誉为“21世纪的新型清洁、高效燃料”，具有优良的环保性能，可用作公交车燃料。甲醚燃烧的微观示意图如图所示。
①甲、乙、丙、丁四种物质中属于氧化物的是 （填序号）。
②参加反应的物质甲和乙的分子个数比为 。
【化学★新工艺】
2024年10月30日，神舟十九号和神舟十八号航天员乘组顺利实现“太空会师”。彰显我国在航天领域的不断崛起和迅猛发展。
(5)太空中温差极大，所以航天员舱外航天服用的聚氯酯橡胶需具有 （填“隔热”或“导热”）性能。
(6)航天服可避免宇航员受到高能粒子（含2个质子和2个中子）的伤害，该粒子的相对原子质量是普通氢原子相对原子质量的 倍。
(7)飞船太空舱中，可促进航天员呼出的转化为，在此转化过程中起催化作用，故反应前后的 和 不变。
12．甲醇是一种绿色、清洁的燃料。这种燃料既符合环保要求，又具有高效、安全、稳定的特性。甲醇可通过二氧化碳加氢生成，每生产1吨甲醇消耗1.375吨二氧化碳，实现了二氧化碳的减排和再生利用，所以被简称为“零碳”燃料。
如图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CuO的质量分数有关。
依据上文，回答下列问题。
(1)甲醇作为燃料的优点是 （写一点即可）。
(2)图1中“步骤2”使用CuO作为催化剂，反应前后CuO的质量和 不变，该流程中可重复利用的物质是 。
(3)二氧化碳转化为甲醇有利于缓解 （填一种环境问题）。
13．阅读下列短文，回答问题。
超临界是指温度低于、压强超过72.9个大气压时，形成气态与液态交融在一起的流体，超临界经过减压、升温又可以变成普通气体。超临界流体具有惊人的溶解能力，可用它作为高效、绿色的环保溶剂，例如用来提取中草药中的有效成分。地球深处的处于超临界状态，称为超临界。在温度超过、压强超过219个大气压时转变为超临界状态。超临界能够与以任意比互溶，因此在高温、高压下，可将有机物[如乙醇]不经过燃烧直接完全氧化为清洁的、，该技术称为超临界水氧化技术。超临界水氧化技术将超临界水作为反应介质，实现有机物的氧化分解。但无机物尤其是盐类在超临界水中的溶解度很小，如图所示为某压强下和在超临界水中的溶解度曲线。
(1)超临界CO2流体是 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)乙醇在空气中完全燃烧的化学方程式为 。
(3)下列说法不正确的是___________。
A．超临界CO2流体中的分子不再运动
B．在超临界水中，NaCl的溶解度大于CaCl2的溶解度
C．用超临界CO2溶解中草药的有效成分后，经减压、升温，CO2可与中草药的有效成分分离
D．利用超临界水氧化技术处理有机物会形成二次污染
14．阅读材料并回答下列问题。
“双碳”目标的确立体现了我国在全球气候治理上的责任与担当。为了实现“双碳”目标，我国尝试在能源领域构建新型能源电力系统。
新型能源电力系统是一种以可再生能源为主导，结合传统能源的高效、清洁利用，实现低碳、环保、可持续发展的电力供应体系。该系统依托智能化控制、能源时空互动平衡等多项关键技术，实现了高比例可再生能源接入电网、高比例电力电子装备应用规模扩大、数智化发展、清洁低碳转型。
针对现阶段新型能源电力系统稳定性差、处理方式过于简单等问题，科技人员提出综合能源生产单元设想。综合能源生产单元的工作方式是用电高峰时电厂发电送至电网满足电网中负荷需求，用电低谷时将多余电能制氢、合成甲醇及甲烷等，保证系统运行的稳定性。
如图是其中一种相对典型的结构形式。综合能源生产单元集成了多功能装置，内部各子系统通过协同运作、灵活互动等耦合过程，可实现电网互动，提高绿色燃料运输便捷性等。
“双碳”目标下，新型能源电力系统有着广阔的发展前景，能提高能源应用以及电力供给的节能环保性，同时也能够提高能源利用率，充分彰显可再生能源的应用价值。
(1)“双碳”目标即碳达峰与碳中和的简称，其中“碳”指的是 (填化学式)。
(2)新型能源电力系统是一种以 为主导，结合传统能源的高效、清洁利用，实现低碳、环保、可持续发展的电力供应体系。
(3)火电厂燃烧产生的烟气，通过CO2搜集分离装置的过程，主要发生的是 (填“物理”或“化学”)变化，利用的是 原理。
(4)光伏电站可以将 转化为电能。
(5)H2和CO2在合成甲烷装置中发生的反应为CO2+4H2CH4+ (填化学式)。你推断的依据是 。
(6)将CO2作为资源是实现碳中和的有效方法。在合成甲醇装置中发生如下反应：CO2+3H2CH3OH+H2O，若吸收44gCO2可合成甲醇的质量为 。
(7)青少年也应积极助力低碳，你的做法是 (写一条)。
15．以矸土为原料生产砂器的传统工艺部分流程如下图。结合图文信息，解决问题：
(1)踩泥时，少量多次加水，反复揉合，其目的是 。
(2)制坯时，泥料需拍打造型，该过程发生的变化属于 。
(3)烧制时，利用煤燃烧使窑内温度保持在1200℃左右，煤燃烧主要发生反应的化学方程式为 。
(4)呛釉时，利用煤、木屑等物质燃烧产生的浓烟与砂器反应，使砂器变黑。为使燃料不充分燃烧，产生大量浓烟，可采取的措施是 。
(5)现代工艺使用天然气烧制砂器，从绿色环保角度分析，优点是 。
16．如图为初中化学实验常见的仪器装置，请回答下列问题。
(1)查阅资料：通常状况下，NO2是一种密度比空气大的有毒气体。能与水发生反应；还能与碱溶液反应生成盐和水；实验室制取少量NO2气体的方法是废铜和浓硝酸反应，生成硝酸铜、水和NO2气体。
①为控制反应速率，制取NO2的发生装置可选用 ，写出反应的化学方程式 。
②若用D装置来收集NO2，气体应从接口 （填标号）处进入集气瓶。从环保的角度考虑，在制取NO2时，若在装置D后连接的装置是E，你认为要将E中的浓硫酸换成 （填具体的溶液）。
(2)以下说法不正确的是 （填标号）。
①装置A和装置B的气密性检查的操作方法可以相同
②装置B发生反应时，仪器②下端需要浸没在液体中
③若用装置C制取CO2，观察C装置可知，此时反应进行中
④E装置可用于干燥气体，气流方向为c进d出
⑤若挤压F中试管上方的滴管，可以观察到U形管左边液面上升
答案
1．(1) 温度达到着火点以上
(2) 氢气/H2 9：2
(3)在加压时，分子间的间隔减小
(4) 制取甲醇所消耗的二氧化碳与甲醇燃烧所生成的二氧化碳相等，实现了循环内的零碳排放
(5)氢气储存、运输困难（合理即可）
(6)绿色出行（合理即可）
2．(1) 大 合成材料
(2)A
(3)隔绝水和氧气
(4)回收再利用
3．(1)ABC
(2)C
(3)煮沸
(4)负
4．(1) 增强气流，使铜和氧气充分反应，将氧气完全消耗 红色固体变为黑色 化合
(2)24%
(3)①②③④⑤
(4) 减小 不变
5．(1) d +6 烧杯 玻璃棒
(2) 水分子 H2 H和O 分解反应
(3)a
6．(1)AB
(2)C
(3)燃烧产物无污染
(4)安全运输及贮存（其他合理答案也可）
7．(1)4Al+3O2=2Al2O3
(2) 中子 不会
(3)能量密度大/性质稳定，安全性好/工作温度范围广
8． S 2S 9． 13 26.98 替换或减少有毒、有害物质，选用更易燃烧且不产生有害气体的原料或提高配方的燃烧效率，降低烟尘排放等
10．(1)合理使用化肥(合理即可)
(2) 糖类 减小 在玻璃片上放一小片pH试纸，用玻璃棒蘸取少量待测溶液，滴在pH试纸上，将pH显示的颜色与标准比色卡对照
(3) 产生白色沉淀 溶液
(4) 与结合生成沉淀 将步骤②中的溶液换成溶液
(5)防止废弃塑料产生白色污染
11．(1)大
(2)碳
(3)Li+
(4) 丙、丁 1:3
(5)隔热
(6)4
(7) 质量 化学性质
12．(1)清洁无污染
(2) 化学性质 水、氧化铜
(3)温室效应
13．(1)纯净物
(2)A
(3)ABD
14．(1)CO2
(2)可再生能源
(3) 物理 过滤
(4)太阳能
(5) 2H2O 化学反应前后，原子的种类和数目不变；每个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成
(6)32g
(7)少乘坐私家车
15．(1)使泥料充分混合均匀并排出气泡，增强可塑性
(2)物理变化
(3)C
(4)减少空气(氧气)供给
(5)可以减少污染物的排放，比较环保
16．(1) B b 氢氧化钠溶液
(2)①②③

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