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2025--2026年九年级化学工艺流程题分类训练【30题】
一、化学基本常识（本大题共1小题）
1．2025年5月，“天工”机器人在全球首场人形机器人半程马拉松比赛中夺冠。
（1）液晶高分子聚合物（简称LCP）是一种新型高性能工程塑料，应用于“天工”机器人的膝关节减速器，保障机器人在奔跑时的精度。LCP材料属于 材料。
（2）2025年4月24日是第十个“中国航天日”，其主题为“海上生明月，九天揽星河”。化学助力航天发展，空间站的呼吸保障系统是航天员在太空长期生存的基础，其原理如下图所示。
①二氧化碳富集装置中使用了分子筛，分子筛能选择性的将二氧化碳分子捕获，结构类似于活性炭，具有 作用。
②萨巴蒂尔反应器中的化学反应在一定温度和催化剂作用下进行，写出此反应的化学方程式： 。
③化学上，常用原子利用率来衡量化学过程的原子经济性，其计算公式为
原子利用率＝×100％。若生成的水是预期产物，则萨巴蒂尔反应器中反应的原子利用率为 （请列式即可）。
④回收后的水经电解可供给航天员呼吸，请写出相应的化学方程式： 。电解水装置可利用柔性太阳能电池板获得的稳定直流电，太阳能电池板工作时，能量转化方式是将太阳能转化为 能。
二、碳和碳的氧化物（本大题共2小题）
2．CO2“捕集”技术为实现CO2的资源化利用提供支持。图1为“氨法”捕集CO2生产甲醇（CH4O）的流程图。
资料：①氨气极易溶于水，水溶液呈碱性；②当温度高于35℃时，NH4HCO3可分解为NH3、H2O和CO2。
（1）“吸收室”中为了提高CO2的吸收率，应该先通入的是 （填“NH3”或“CO2”）。
（2）“吸收室”内为了防止NH4HCO3分解，可采取的措施是 。
（3）“合成室”中除了生成甲醇外，还生成水，该反应的化学方程式是 。
（4）图1流程中可以循环使用的物质有 （填化学式）。
（5）甲醇可进一步转化为甲醛（CH2O），其中一种转化方法如图2所示，为使甲醇持续转化为甲醛，反应Ⅱ需补充H2O2，理论上需补充的H2O2与反应Ⅰ中生成的H2O2分子个数比是 。
3．下图为工业上“碳捕集”技术捕捉烟气中的，实现资源化利用。
（1）上述流程中可循环利用的物质有氧化钙、 （填名称）。
（2）写出“颗粒反应室”中发生的复分解反应的化学方程式。
（3）请设计实验方案，检验加入氢氧化钠溶液后，“捕捉室”中生成的新物质。（说明选用的试剂及操作方法）
三、水（本大题共3小题）
4．将KClO3与MnO2的混合物充分加热，从所得mg剩余物中回收MnO2并获得KCl固体的流程如下：
（1）“溶解”、操作①和②都用到的玻璃仪器是______。
（2）“溶解”时加水量不能过多或过少，加水量不能过多的原因是_____________________________________。
（3）经称量发现，回收所得MnO2的质量偏小，可能的原因有______（选填序号）。
a．MnO2固体未完全烘干
b．漏斗内滤纸破损
c．溶解时用水量偏少
（4）若m=30.0且其中钾元素质量分数为26%，则原混合物中含KClO3______g。
5．中国芯影显中国“智”造，芯片的基材主要是高纯硅（Si），如图是某种制备高纯硅的工艺流程图：
（1）标出SiCl4中硅元素的化合价： 。
（2）操作I中要用到的玻璃仪器有玻璃棒、 、烧杯。
（3）该生产过程中可循环使用的物质是 （写化学式）
（4）反应I的化学方程式为 。
（5）反应II要在无氧环境下进行，原因是 （写一种）。
6．生活污水任意排放会导致环境污染，需经过处理，符合我国相应的国家标准后才可以排放或者循环使用，思考乐佳佳调查后发现某污水厂处理污水流程如下。
（1）格栅分离的原理类似于思考乐苏苏同学在实验室中 操作。
（2）思考乐宽宽同学发现上述处理过程中，有化学反应的是 池(任写一个)
（3）思考乐锐锐发现二级处理前一般不加消毒剂，原因是？
（4）思考乐亚亚和嘉贤用三级处理之后的“中水”(里面含有少量氯气)养鱼，他们为了养观赏鱼，亚亚和嘉贤会使用鱼乐宝净化水，鱼乐宝主要成分，用消除氯气，假设每片药丸含有，请问平均每片鱼乐宝能消除多少氯气？(相对分子质量为158)
（5）为什么鱼乐宝使用中有安全隐患？请帮助思考乐桐斌和强飞根据反应原理说明理由 。
四、溶液（本大题共3小题）
7．海水含有和等化学资源。下图为综合利用海水分离得到和的流程。
（1）“蒸发池”溶液中NaCl的质量分数 (填“>”“=”或“<”)“海水”中的质量分数。
（2）“洗涤”时选用热饱和溶液，结合下图分析其原因是 。
（3）往“母液”中加入石灰乳可生成，该反应的化学方程式为 。
（4）“溶液A”是 (填名称)。
（5）“操作”为蒸发浓缩、
（6）流程中的石灰乳可用NaOH溶液替代。利用复分解反应的原理设计制备NaOH溶液的方案： (写化学方程式，原料任选)。
8．海洋中蕴含着丰富的资源，人们可以从海水中获取很多物质，向海发展、向海图强是未来的发展趋势。
活动一：海水淡化
（1）海水淡化是解决淡水资源不足的重要方法。明矾可以使悬浮的杂质从水中
（填字母，下同）出来， 可以使海水变为淡水。
a．过滤 b．吸附 c．沉降 d．蒸馏
活动二：海水制镁
（2）金属镁广泛应用于国防工业，从海水中提取镁的过程如图所示。
①所加石灰乳属于 （填“混合物”或“纯净物”）。
②海水中含有氯化镁，步骤Ⅰ和Ⅱ的目的是什么？
活动三：粗盐提纯
（3）利用海水可得到精盐。如图是粗盐提纯的部分流程。粗盐水中含有氯化镁、硫酸钠、氯化钙等杂质。
①操作a中玻璃棒的作用是什么？
②写出一个有沉淀产生的反应的化学方程式。
③分析向滤液中加入稀盐酸的目的。
活动四：海水制碱
（4）用海水制得的“碱”（Na2CO3）中含有少量的氯化钠。向盛有12g该“碱”样品的烧杯中加入过量的盐酸，充分反应后产生4.4g二氧化碳。请计算该样品中碳酸钠的质量。
9．葡萄糖酸钙可用作钙营养强化剂，其制备流程如下。
已知：1．葡萄糖酸的化学式为，可用HA表示。
2、葡萄糖酸钙受热会发生分解，生成三种氧化物。
（1）配制500g溶质质量分数为10%的葡萄糖溶液，需水的体积为 mL。
（2）鼓入空气除能提供外，还能起到 的作用，促进反应充分进行。
（3）①葡萄糖酸用HA表示，写出制备葡萄糖酸钙的化学方程式为 。
②不宜用代替的原因是 。
（4）相同温度下，葡萄糖酸钙在无水乙醇中的溶解度 （填“大于”“小于”或“等于”）葡萄糖酸钙在水中的溶解度。
（5）葡萄糖酸钙晶体灼烧时会变为如图所示“蛇”形，原因是 。
五、金属与金属材料（本大题共1小题）
10．人类生活中离不开金属材料。
Ⅰ．金属性质的认识
（1）春晚的机器入扭秧歌带火了机器人科技。
①铜常用于制作机器人的电路板等部件，这是利用铜的 性。
②制作机器人使用大量铝合金和钛合金。你认为下列属于铝合金和钛合金共有的优良性能的有 (填字母序号)。
A．材质轻 B．强度高 C．耐高温 D．抗腐蚀性好
（2）黄铜片与纯铜片相互刻画，纯铜片表面留下较深的划痕。由此可知 。
（3）钢铁易与空气中的 发生锈蚀。为了防止铁制品锈蚀、采取的措施是 (只一点即可)；
（4）向Cu(NO3)2和Zn(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤渣中加盐酸有气泡，则滤渣中一定含有的金属是 。
Ⅱ．金属的制取
（5）19世纪初，铝的发现得益于电解技术的应用。如图为铝土矿炼制铝的生产流程。
①NaAlO2中铝元素的化合价为 。
②请写出Al2O3电解制铝的化学方程式为 。
Ⅲ．新金属、新材料使用
（6）铜箔在新能源汽车电池制造等领域有重要应用。一种制造铜箔工艺的主要工序如图1所示。
①“溶铜”前，铜原料需粉碎处理的目的是 。
②“操作1”的目的是除去CuSO4溶液中的难溶性杂质，该操作名称为 。
③“制箔”中，需生产抗拉强度大于355MPa且延伸率大于13.5%的铜箔，据图2可知，温度应控制在 (填字母序号)内。
a．45~9℃ b．49~53℃ c．53~55℃ d．56~60℃
六、常见的化合物（本大题共11小题）
11．氮气和氢气在高温高压有催化剂的条件下反应化合生成氨气（NH3），其工业流程如下图，请结合此反应回答下列问题：
（1）工业流程中能重复利用的物质是 ；
（2）请写出此反应的化学方程式 ；
（3）参加反应的和的质量比为 ；
（4）若参加反应的氢气质量为，其利用率为20%，则理论上能生成氨气的质量为 ；
（5）取氨气质量分数为的氨水，理论上可以制取纯度为66%的硫酸铵的质量为 ；
（6）某硝酸铵样品中氮元素的质量分数为21%，则该硝酸铵样品中硝酸铵的质量分数为 。
12．金属蚀刻又称光化学蚀刻，其原理是通过蚀刻液与金属的化学反应，从而形成凹凸。某兴趣小组的同学想利用蚀刻原理，做几幅蚀刻画。
Ⅰ.金属雕花外墙装饰板的工艺流程如下图所示：
（1）胶膜应具有的性质是（写一种） 。
Ⅱ.两个小组的同学分别以锌板和银板为板材，涂胶后滴加蚀刻液进行蚀刻。
（2）两组同学中能够成功得到蚀刻画的是 组，发生反应的化学方程式为 。
Ⅲ.处理成功得到蚀刻画的小组蚀刻后得到的废液，过程如上图一所示：
（3）得到的滤液中只含一种溶质，则过程①加入的物质X是 ，过程②中观察到的实验现象是 。
13．用分解制得的铁粉称为“羰基铁粉”，在国防军工领域有重要应用。以海绵铁为原料制备羰基铁粉的流程如下。
（1）该流程中涉及的氧化物有 种。
（2）“净化器”中可利用溶液除去，写出其化学方程式 。“合成器”中化学的基本反应类型 。
（3）“合成釜”中发生反应：。加热前，先向设备中通入一段时间，排出设备中的空气，其目的是 。
（4）上述流程中，能循环使用的物质是 (填名称)。
14．废钢铁的回收利用具备较大的降碳潜力，是钢铁行业绿色发展以及实现“双碳”目标的重要抓手。某化学小组确定以实验室废铁钉(主要成分是Fe，含少量)制取铁红为目标，设计如图所示转化路径(部分生成物已略去)。
资料：酸性条件下，过氧化氢能将硫酸亚铁氧化为硫酸铁。
（1）铁生锈的条件是 。
（2）“酸浸”加入的硫酸不宜过量太多的原因是 。
（3）过滤操作中玻璃棒的作用是 。
（4）“过滤1”所得的滤液中溶质的成分是 。
（5）“沉淀”步骤中反应的化学方程式为 。
15．钛是一种贵重金属，具有熔点高、密度小、抗腐蚀性强(常温下不与酸、碱反应)、与人体相容性好等优良性能，由钒钛磁铁矿提取金属钛的主要工艺过程如图：
（1）TiCl4中Ti的化合价是 。
（2）下列有关金属钛的用途不切实际的是______(填序号)。
A．作保险丝 B．制造航天飞机 C．作人造骨头
（3）高温下TiO2与C混合后通入Cl2反应，生成一种可燃性气体是 (填化学式)。
（4）上述生产过程中得到的Ti中混有少量金属杂质，可加入 除去(写名称)。
（5）TiCl4在高温下与足量Mg发生置换反应，该反应的化学方程式是 。
16．我国工业先驱侯德榜先生成功改进了西方制碱工艺，发明了将制碱与制氨联合起来的“联合制碱法”（又称侯氏制碱法），其主要制备流程如下：
回答下列问题：
（1）步骤Ⅱ的操作名称是 。
（2）向饱和食盐水中要先通入氨气，再通入二氧化碳。如果反过来，二氧化碳的吸收率会降低。这是因为 。
（3）步骤Ⅳ中分解的化学方程式为 。
（4）该流程中循环使用的物质有水和 。
（5）步骤Ⅲ发生的反应可以写成：，已知在高于40℃时受热分解。结合下图分析：
①图中表示溶解度曲线的是 （填“A”或“B”）。
②溶液a中含有少量NaCl，步骤Ⅴ获得氯化铵晶体的方法是 （填“蒸发结晶”或“降温结晶”），写出一项氯化铵的用途 。
③为了探究析出的最佳条件，小红同学探究了不同温度下的析出率，结果发现在相问反应时间，45℃时的析出率比35℃时低，原因是 。
17．金属铜广泛用于电子工业和精密仪器零件制造等领域，从含铜电线电缆的废料（主要成分为铜、塑料绝缘材料等）中回收铜并获得绿矾（FeSO4 7H2O），其生产流程（部分产物已省略）如下：
查阅资料：当加热至70℃时，绿矾开始失去结晶水，逐步转化为无水硫酸亚铁（FeSO4）。
回答下列问题：
（1）黑色固体与稀硫酸反应的化学方程式为 ；
（2）蓝色溶液中的阳离子 （写化学符号）；
（3）将浅绿色溶液蒸发浓缩、 、过滤等操作可得到硫酸亚铁晶体（FeSO4 7H2O）。
18．废旧金属的回收利用是节约资源的有效途径之一。某金属废料中含有铜、铁、金等金属单质，为回收铜和金并得到氧化铁，专业人员设计了如图所示的工艺流程。
请回答下列问题：
（1）气体A是 ，滤液A中含有的溶质是 （填化学式）。
（2）写出固体A在空气中加热后，再加入适量稀硫酸发生反应的化学方程式： 。
（3）操作1、操作2和操作3均为 （填操作名称），该操作中用到的玻璃仪器，除玻璃棒和烧杯外，还需要 。
（4）写出滤液B中加入X时发生反应的化学方程式： 。
19．垃圾是放错地方的资源，城市的废旧电器是一座“金属矿山”，某废旧电器中含有锌、铜、镍三种金属，某校兴趣小组为了从中回收金属铜和镍，做了如下的探究。
查阅资料：硫酸镍（化学式）能溶于水。
【实验目的】从含有锌、铜、镍三种金属的废旧电器中回收铜和镍。
【设计方案】兴趣小组设计了如图所示的物质转化流程。
（1）步骤①中加入过量稀硫酸的目的是 。
（2）步骤②中生成金属C的化学方程式是 。
（3）溶液B中的阳离子 （写化学符号）。
（4）合理开发城市“金属矿山”的意义是 （答1条即可）。
20．漂白粉的主要成分为次氯酸钙［Ca(ClO)2］和氯化钙，既可用作漂白剂，又可用作消毒剂。利用海水(含NaCl)和石灰石为原料制取漂白粉的工艺流程如下：
（1）生石灰的化学式为 。
（2）步骤④发生反应的基本反应类型是 。
（3）写出步骤②氯化钠溶液通电发生反应的化学方程式 。
（4）漂白粉投入水中生成次氯酸(HClO)所得溶液的pH通常在9~10之间。但次氯酸不稳定，易发生如下反应：。若将漂白粉投入水中放置一段时间，利用pH传感器测定溶液的pH变化情况，则下列有关该溶液的pH变化图像符合真实情况的是_______(填选项字母)。
A． B． C．
（5）实际工业生产中，为快速大量生产漂白粉。步骤⑤的反应物Ca(OH)2通常选用石灰乳(石灰水中存在较多未溶解的熟石灰)而不使用饱和石灰水的原因是 。
21．氮是自然界各种生物体生命活动不可缺少的重要元素，自然界中氮的循环如图所示。
（1）将大气中的氮气转化为氮的化合物的过程叫做氮的固定。①②③④中属于氮的固定的是 。
（2）NH4HCO3是常见的氮肥，其化学名称是 。
（3）氨（NH3）或铵盐被硝化细菌氧化成亚硝酸盐。写出一种属于亚硝酸盐的物质的化学式 。
（4）长期施用铵态氮肥，可能造成土壤酸化。往酸化的土壤中施加牡蛎壳粉（主要成分为CaCO3），土壤的pH （填“升高”“不变”或“降低”）。
（5）使用下列物质不能达到改良酸性土壤目的的是 。
A．生石灰 B．氯化钾
C．石灰乳 D．草木灰（含碳酸钾）
七、化学与材料（本大题共2小题）
22．下列叙述正确的是（　　）
A．黄铜片与铜片相互刻划，黄铜片上有划痕
B．将磁铁靠近生铁和钢，仅钢被吸引
C．纯铁比生铁的熔点更高
D．将生铁放入足量的稀盐酸中，固体完全溶解，溶液变成浅绿色
23．化学在生产生活、物质制备等方面发挥着重大的作用。
I．化学与生活
（1）多种材质的服装可满足人们不同需求。如图为某服装的标签，其中涤纶属于 (填“天然”或“合成”)纤维。
（2）谷物、蔬菜、油脂、肉类等食物均含有人体所需营养素，其中富含糖类的是 。
（3）元素在保障人体健康方面发挥着重要作用。青少年缺钙易引发的病症是 (填“佝偻病”或“贫血”)。
（4）硝酸钠(NaNO3)是一种常见的 肥，其合理施用可促进植物生长，提高植物蛋白质含量。
（5）骑自行车出行符合低碳生活理念。自行车的铁制部件易与空气中的 和水蒸气反应而生锈。下列做法可防止其生锈的是 (填字母序号)。
A．铁制支架刷漆 B．链条涂防锈油 C．雨淋后自然晾干
Ⅱ．化学与生产
硅碳负极电池是一种高能量密度电池，广泛应用于电动汽车、航空航天等领域。高纯硅是制造该电池的原料之一，下图是制备高纯硅的简化工业生产流程。
（6）生产前需将石英砂粉碎处理，目的是 。
（7）①中主要反应的化学方程式为：SiO2+2CSi+2X↑，X的化学式为 。
②中发生的反应为：SiHCl3+H2Si+3HCl，该反应的基本反应类型是 反应。
（8）硅属于 (填“金属”或“非金属”)元素。右图是硅在元素周期表中的相关信息，由图可知，硅原子核内质子数为 。
八、燃料及其利用（本大题共6小题）
24．实现碳中和，CO2的资源化利用具有重要意义。
Ⅰ．“碳”减排。
（1）过多排放二氧化碳造成的主要环境问题是 。
（2）化石能源燃烧是CO2排放的主要因素。化石燃料主要包括煤、石油和 。
Ⅱ．“碳”捕集。
钙循环捕集CO2：以石灰石为原料的钙循环捕集CO2工艺流程如图1所示。
（3）循环Ⅰ中，CO2含量较高的是 （填“A”或“B”）处。
（4）若仅进行循环Ⅱ，控制不同水合温度反应相同时间，水合反应器中水合温度对CaO水合转化率的影响如图2所示，则最佳水合温度为 。
（5）经历多次循环Ⅰ后，高温煅烧造成CaO孔隙大量减少，捕集CO2效率降低。经历多次循环Ⅰ再经历多次循环Ⅱ能有效提高CaO 捕集 CO2的效率，原因可能是
。
（6）工业生产烟气中的CO2还可以通过氨水溶液（主要成分为NH3·H2O）捕获，利用NH3·H2O吸收过量的CO2生成碳酸氢铵，该反应的化学方程式是
。为了提高吸收效果，需要对烟气进行 （填“升温”或“降温”）的预处理。
（7）从能量转化与利用的角度分析，钙循环捕集CO2的优点是
① ；
② 。
Ⅲ．“碳”利用。
（8）以CO2为碳源，与H2经催化可转化为高附加值的有机物，此方法具有重要的战略意义。科学家使用特殊催化剂实现了CO2和H2转化为A或B等有机化合物和水，原理如图3所示。
①B的化学式是 。
②根据催化剂的特性可知，催化剂在该反应前后的质量和 不变。
③A中碳、氢元素质量比为 。实验室通过调节通入原料气的比例来选择产物，若希望最终产物是A，此时通入的二氧化碳与氢气质量比应为 。
25．某种普通粉笔主要成分为CaSO4、CaCO3和少量CaO。教师使用粉笔后，皮肤容易开裂，原因是粉笔中某成分与汗液中的水反应，生成有腐蚀性的物质；环保粉笔只含生石膏(CaSO4·2H2O，相对分子质量为172)。兴趣小组尝试将普通粉笔制成环保粉笔，操作流程如图所示：
（1）普通粉笔中某成分与汗液中的水反应生成有腐蚀性的物质，请写出此反应的化学方程式 。
（2）将普通粉笔研磨后再转移至烧杯的目的是 。
（3）操作流程中加入稀硫酸的目的是 ，充分反应后，烧杯内上层清液中的微观粒子有 。
（4）生石膏可作防火材料。遇火灾时，生石膏失去结晶水，生成硫酸钙和水，此反应属于 (填基本反应类型)，该过程吸收热量，使可燃物的 (从燃烧条件的角度分析)，起到防火作用。
（5）CaSO4可作为中药外用，具有效疫生肌的功效，可由生石膏煅烧制得。如图是172gCaSO4·2H2O煅烧过程的温度与剩余固体质量的关系图，则固体 (填字母)是CaSO4.
26．煤是社会生产、生活中最重要的能源，工业上常把煤进行气化和液化处理。煤气化和液化流程示意图如下：
(1)第①步操作发生的是 （填“物理”或“化学”）变化。
(2)步骤③中，进一步氧化得到，为硫的另一种氧化物，其中硫元素的化合价为+6价，X的化学式为 。
(3)步骤④中生成的甲醇（）是一种重要的化工原料，该反应的化学方程式为 ，该反应的基本反应类型是 。
(4)循环气的主要成分是 和少量未完全分离出去的甲醇。
(5)从“绿色化学”的角度分析，“煤的气化和液化”流程的优点： 。
27．氧化镁被广泛用作耐火材料。用从盐湖中提取的氯化镁制备氧化镁的主要工艺流程如图所示。
已知：受热分解生成两种氧化物。
（1）从提取氯化钠后的盐湖卤水中提取氯化镁的操作过程：蒸发浓缩、降温结晶、 、洗涤；利用降温结晶法得到氯化镁的原理是 。
（2）反应沉淀器中，发生反应的化学方程式为 ，所属的基本反应类型是 。
（3）煅烧炉与马弗炉都需要设计排气孔，目的是 。
（4）马弗炉中加入一定比例的氢氧化镁能改善产物的耐高温性能。煅烧时长不同，得到的氧化镁的密度不同，密度越大，耐高温性能越好。分析下图可知：煅烧时长为 小时，氧化镁与氢氧化镁的质量比为 时，得到的氧化镁耐高温性能最好。
（5）根据上述过程可知，氢氧化镁能用作阻燃剂的原因可能是______（填序号）。
A．氢氧化镁分解需要吸收大量的热，降低了可燃物的着火点
B．分解生成的氧化镁覆盖在可燃物表面，隔绝了空气
C．分解生成的水蒸气降低了可燃物周围氧气的浓度
28．化学与人类生活息息相关，是造福于人类的科学。请利用所学知识回答下列问题。
Ⅰ．化学与生活
（1）用石墨作干电池的电极是利用了石墨的 性。
（2）做饭时，有时燃气灶或煤炉的火焰呈现黄色或橙色，锅底出现黑色，此时应将灶具或炉具的进风口 (填“变大”或“变小”)。
（3）核桃饼主要成分有面粉、核桃仁、调味品等。其中富含糖类的是 。
Ⅱ．化学与环境
（4）液氢是运载火箭常用的燃料之一，氢气作为燃料的优点是__________。
A．制取成本高 B．产物无污染 C．燃烧热值高 D．贮存困难
（5）新能源汽车越来越受到人们的青睐，某新能源汽车定位系统应用了一种新型材料氮化铝(AlN)，其中氮元素化合价为 价。
Ⅲ．化学与化工
镁被誉为“21世纪最具开发应用潜力、绿色的战略性原材料”。用海水晒盐得到苦卤(含MgCl2、NaCl等物质)，从苦卤中提取镁的部分流程如图所示。
（6） “苦卤”属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
（7）写出中和池中反应的化学方程式： 。
（8）上述获取金属镁的整个流程中，涉及的化学反应的基本类型共有 种。
（9）该流程中循环使用的物质是 。
（10）镁用于火箭、飞机等领域，体现了镁的哪些物理性质？ (答一点)。
29．“如何安全高效储气”是目前氢能源产业化的瓶颈问题。
(1)金属氢化物(其中H显-1价)是重要的储氢材料，工业制备原理如下：
2Na+H22NaH；2Li+H22LiH；Mg+H2MgH2.
①制备过程中氢元素化合价 (填“降低”或“升高”)
②LiH、NaH、MgH2中氢元素的质量分数最大的是 ；制备条件最简单的氢化物是 。
③金属氢化物与水反应生成氢气和一种碱。写出MgH2固体与水反应的化学方程式： 。
(2)Mg2Cu可用于储氢，其贮氢与释氢过程如图。
①贮氢反应需在高温和隔绝空气的条件下进行，隔绝空气目的是 (写一点)。
②比较步骤Ⅰ与Ⅱ，贮氢所吸收H2质量 (填“>”或“<”)释氢释放H2质量。
九、信息给予（本大题共1小题）
30．在推进中国式现代化建设的进程中，桥梁是贵州一张亮丽的名片。金属材料在桥梁建造中发挥着重要作用。
（1）桥梁的金属材料
①建造桥梁使用的金属材料主要有铁、锌、铝、钢丝、镀锌钢丝、镀锌铝钢丝等。其中属于合金的是 (选填一种)。
②将赤铁矿()、焦炭和石灰石一起加入高炉。在高温下，炉内和反应得到，反应的化学方程式为 。
（2）金属材料的制造
一种超高强度锌铝合金镀层钢丝生产的主要工序如下：
①“酸洗”时，将钢丝放入酸洗槽中除去钢丝表面的铁锈。若“酸洗”时间过长，铁会被稀盐酸腐蚀，原理是 (用化学方程式表示)。
②“镀锌”利用了锌的活动性强于铁为钢丝提供保护。验证金属活动性选用的试剂是 。
③“镀锌铝”时，镀层厚度随浸镀时间和温度变化关系如图，若需生产镀层厚度的锌铝镀层钢丝，最好控制时间和温度为 。
（3）金属材料腐蚀及防护
①在镀层中加入适量可调节镀层的耐腐蚀性能。取含质量分数为的镀层测试镀层腐蚀速率的结果如图，镀层的腐蚀速率随镀层中不同、质量分数变化的规律是 。
②某桥梁主缆采用钢丝，工程师为了缆索主缆不被腐蚀，设计了桥梁干燥系统如图。说明缆索主缆的防护原理 。
参考答案
1．【答案】（1）有机高分子材料/合成材料
（2）①吸附 ②4H2+CO22H2O+CH4 ③ ④ 电
【详解】（1）液晶高分子聚合物（简称）是一种新型高性能工程塑料，故LCP材料属于塑料，属于有机高分子（或合成）材料；
（2）①二氧化碳富集装置中使用了分子筛，分子筛能选择性的将二氧化碳分子捕获，结构类似于活性炭，活性炭结构疏松多孔，具有吸附性；
②在一定温度和催化剂作用下，萨巴蒂尔反应器可将电解水产生的氢气和呼吸产生的二氧化碳转化为水和甲烷，该反应的化学方程式为4H2+CO22H2O+CH4；
③若生成的水是预期产物，由化学方程式4H2+CO22H2O+CH4可知，萨巴蒂尔反应器中的原子利用率为；
④水通电分解生成氢气和氧气，化学方程式为；太阳能电池板工作时，能量转化方式是将太阳能转化为电能。
2．【答案】（1）NH3
（2）冰水浴冷凝
（3）
（4）H2O、NH3
（5）1∶1
【详解】（1）因为氨气极易溶于水，水溶液呈碱性，二氧化碳在碱性环境溶解性较高，先通入氨气形成碱性溶液，更有利于二氧化碳的吸收，所以“吸收室”中为了提高CO2的吸收率，应该先通入的是NH3。
（2）已知当温度高于35℃时，NH4HCO3可分解为NH3、H2O和CO2，所以“吸收室”内为了防止NH4HCO3分解，可采取的措施是控制温度低于35℃，如冰水浴冷凝。
（3）在“合成室”中，二氧化碳和氢气反应生成甲醇和水，化学方程式为。
（4）观察图1流程可知，氨气在吸收室参与反应，在碳酸氢铵分解时又生成，水在吸收室参与反应，在合成室又生成，所以可以循环使用的物质有H2O、NH3。
（5）从图2可知，反应Ⅰ的化学方程式为CH4O+O2CH2O+H2O2，反应Ⅱ的化学方程式为2H2O22H2O+O2，为使甲醇持续转化为甲醛，将反应Ⅰ和反应Ⅱ联立分析，反应Ⅱ中2个过氧化氢分子生成1个氧分子，1个氧分子参与反应Ⅰ后生成1个过氧化氢分子，这1个过氧化氢分子可参与反应Ⅱ，同时需要再补充1个过氧化氢分子才能再生成1个氧分子。则理论上需补的H2O2与反应Ⅰ中生成的H2O2分子个数比是1∶1。
3．【答案】（1）氢氧化钠
（2）
（3）可以选用稀盐酸；取样，滴加过量的稀盐酸（合理即可）
【分析】由图可知，捕捉室中氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水；颗粒反应室中氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠；煅烧炉中碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳。氧化钙可以投入石灰乳中重新参加反应（生石灰和水反应生成氢氧化钙）。
【详解】（1）由分析可知，氧化钙和氢氧化钠既是反应物，又是生成物，可以循环利用；
（2）“颗粒反应室”中发生的复分解反应为氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，化学方程式为；
（3）捕捉室中氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，碳酸钠能与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，故取样，滴加过量的稀盐酸，有气泡产生，说明含有碳酸钠。
4．【答案】
（1）玻璃棒
（2）避免水太多导致过滤效率太低
（3）b
（4）24.5
【详解】
（1）根据流程图，操作①后得到残渣和滤液，实现了固液分离，则操作①是过滤；溶液经操作②得到KCl，说明操作②是蒸发结晶，溶解、过滤、蒸发结晶都用到的玻璃仪器是玻璃棒。
（2）溶解之后需要进行过滤操作，“溶解”时加水量不能过多或过少，加水量不能过多的原因是避免水太多导致过滤效率太低。
（3）a、MnO2固体未完全烘干，含有水分，称量MnO2的质量偏大，a选项错误；
b、漏斗内滤纸破损，二氧化锰随溶液进入烧杯，称量MnO2的质量偏小，b选项正确；
c、溶解时用水量少了，二氧化锰中含有未溶解的氯化钾，称量MnO2的质量偏大，c选项错误。
故选：b。
（4）氯酸钾（KClO3，化学式量为122.5）在二氧化锰催化作用、加热条件下分解生成氯化钾、氧气，充分加热后，剩余物是氯化钾、二氧化锰，氯酸钾中的钾元素完全转化为氯化钾中的钾元素，若m=30.0且其中钾元素质量分数为26%，则原混合物中KClO3的质量为 。
5．【答案】（1）+4
（2）漏斗
（3）HCl
（4）
（5）防止H2与O2混合，高温时爆炸或生成的硅又被氧化
【详解】（1）化合物中各元素化合价代数和为0，SiO2中氧元素化合价为-2价，所以硅元素化合价是+4；
（2）操作I将固体和液体分离，是过滤操作，过滤操作中要用到的玻璃仪器有玻璃棒、漏斗、烧杯；
（3）既有投入又有产出的物质可循环利用，稀盐酸是氯化氢的水溶液，有氯化氢生成。所以可以循环利用的物质是HCl；
（4）由图可知，反应I是二氧化硅与镁在高温条件下反应生成硅和氧化镁，化学方程式为；
（5）反应Ⅱ是氯化硅和氢气在高温下反应生成硅和氯化氢，氢气是可燃性气体，与空气混合会发生爆炸。硅在高温下可能与氧气反应生成二氧化硅。所以该反应要在无氧气的环境中进行，原因是防止H2与O2混合，高温时爆炸或生成的硅又被氧化。
6．【答案】（1）过滤
（2）消毒/活性污泥
（3）消毒剂会影响微生物的分解作用
（4）解：平均每片鱼乐宝能消除氯气的质量为x。
x=56.8mg
答：平均每片鱼乐宝能消除氯气的质量为56.8mg。
（5）鱼乐宝反应生成的HCl和会污染水质，影响水中生物生长
【详解】（1）格栅分离的原理类似于思考乐苏苏同学在实验室中过滤操作，可以将不溶物除去；
（2）沉沙池、一次沉淀池、二次沉淀池中只是不溶物的沉降，无新物质的生成，属于物理变化；活性污泥池中涉及微生物的分解，该过程中有新物质的生成，属于化学变化；消毒池中使用含氯消毒剂，这些消毒剂与水中的微生物反应，生成新的物质，从而完成杀菌过程 ，属于化学变化；
（3）消毒剂会影响微生物的分解作用，所以在二级处理前一般不加消毒剂；
（4）详见答案；
（5）结合（4）可知，鱼乐宝反应生成的HCl和NaHSO4会污染水质，影响水中生物生长，存在一定的安全隐患。
7．【答案】（1）>
（2）较高温度时，的溶解度比大，热饱和的溶液能继续溶解，不能溶解
（3）
（4）盐酸
（5）冷却结晶
（6）//
【详解】（1）海水进入蒸发池后，水分不断蒸发减少，而溶质NaCl的质量不变。根据溶质质量分数，溶液质量减小，溶质质量不变，所以溶质质量分数增大； “蒸发池” 溶液中NaCl的质量分数>“海水” 中NaCl的质量分数。
（2）由溶解度曲线可知，MgCl2的溶解度随温度升高变化较大，NaCl的溶解度随温度升高变化较小，一定温度下，饱和溶液不能再溶解溶液中溶质；热饱和NaCl溶液可以溶解MgCl2，不能溶解 NaCl，这样既能除去NaCl晶体表面附着的MgCl2杂质，又能减少NaCl晶体的溶解损耗；
（3）母液中含有MgCl2，石灰乳主要成分是Ca(OH)2，MgCl2与Ca(OH)2反应生成Mg(OH)2沉淀和CaCl2，化学方程式为MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2；
（4）氢氧化镁与盐酸反应生成氯化镁和水，所以 “溶液A” 是盐酸；
（5）从氯化镁溶液中得到氯化镁晶体，“操作X” 为蒸发浓缩、降温结晶。因为氯化镁的溶解度随温度变化较大，冷却结晶可以使氯化镁从溶液中结晶析出；
（6）碳酸钠和氢氧化钡反应生成NaOH和碳酸钡沉淀，硫酸钠和氢氧化钡反应生成NaOH和硫酸钡沉淀，碳酸钠和氢氧化钙反应生成NaOH和碳酸钙沉淀，化学方程式分别为：或或。
8．【答案】（1）c d
（2）①混合物
②提纯和富集氯化镁
（3）①引流
②（答案不唯一）
③除去氢氧化钠和碳酸钠
（4）10.6g
【详解】（1）明矾可以使悬浮的杂质从水中沉降出来，蒸馏可以除去水中的所有杂质，可以使海水变为淡水；
（2）①石灰乳是氢氧化钙的悬浊液，属于混合物；
②海水中含有氯化镁，但海水中，氯化镁的浓度低、杂质多，步骤Ⅰ和Ⅱ的目的是提纯和富集氯化镁；
（2）①操作a是分离难溶性固体与液体的方法，即过滤，此操作中玻璃棒的作用是引流；②氢氧化钡与硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠，化学方程式为；氢氧化钡与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钡，化学方程式为；氯化钙与碳酸钠反应生成氯化钠和碳酸钙沉淀，化学方程式为；氢氧化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠，化学方程式为；碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，化学方程式为；
③滤液中含有氯化钠、氢氧化钠和碳酸钠，加入稀盐酸的目的是除去氢氧化钠和碳酸钠；
设碳酸钠的质量为x，则：
x＝10.6g
答：该样品中碳酸钠的质量为10.6g。
9．【答案】（1）450
（2）搅拌
（3）2HA + CaCO3=CaA2 + H2O + CO2↑；不利于葡萄糖酸钙的分离/产品中混有杂质
（4）小于
（5）葡萄糖酸钙受热分解时产生大量的气体，固体在气体作用下膨胀变形
【详解】（1）配制500g溶质质量分数为10%的葡萄糖溶液，溶质质量=500g×10%=50g；溶剂（水）的质量=500g 50g=450g；水的密度为1g/mL，根据（V是体积，m是质量，ρ是密度），则水的体积；
（2）鼓入空气除能提供O2外，还能引起液体的流动，起到搅拌的作用，使反应物充分接触，促进反应充分进行；
（3）葡萄糖酸（HA）与碳酸钙反应生成葡萄糖酸钙[CaAc2]、水和二氧化碳，化学方程式为2HA + CaCO3=CaA2 + H2O + CO2↑；Ca(OH)2微如溶于水，如果用Ca(OH)2代替CaCO3，Ca(OH)2的量不易控制，氢氧化钙过量会引入较多氢氧根离子杂质，不利于葡萄糖酸钙的分离，影响产品纯度；
（4）从流程图中 “加入乙醇，过滤得到葡萄糖酸钙晶体” 可知，向葡萄糖酸钙溶液中加入乙醇能使葡萄糖酸钙结晶析出，说明相同温度下，葡萄糖酸钙在无水乙醇中的溶解度小于葡萄糖酸钙在水中的溶解度；
（5）葡萄糖酸钙晶体灼烧时会变为如图所示“蛇”形，原因是葡萄糖酸钙受热分解时产生大量的气体，固体在气体作用下膨胀变形，从而形成如图所示 “蛇” 形。
10．【答案】（1）导电或良好的导电；ABCD
（2）合金比组成它的纯金属硬度大
（3）氧气、水；刷漆（合理即可）
（4）Cu、Fe
（5）+3；
（6）增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分；过滤；c
【详解】（1）①铜常用于制作机器人的电路板等部件，这是利用铜的导电性；
②制作机器人使用大量铝合金和钛合金，铝合金和钛合金均具有密度小（材质轻）、硬度大（强度高）、耐高温、耐腐蚀等。
故选ABCD；
（2）黄铜片与纯铜片相互刻画，纯铜片表面留下较深的划痕，说明黄铜比纯铜的硬度大，黄铜是铜的合金，故合金比组成它的纯金属的硬度大；
（3）钢铁易与空气中的氧气和水发生反应而锈蚀；
为了防止铁生锈，可以隔绝氧气和水，如刷漆；
（4）金属活动性：Zn＞Fe＞Cu，向Cu(NO3)2和Zn(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铁粉，铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，铁与硝酸锌不反应，充分反应后过滤，向滤渣中加盐酸有气泡，说明铁过量，则硝酸铜完全反应，则滤渣中一定含有的金属是：Fe、Cu；
（5）①NaAlO2中钠元素显+1价，氧元素显-2价，设铝元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：，x=+3；
②由图可知，电解氧化铝生成了铝，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，反应物中含Al、O，生成物中含Al，故生成物中还应含O，故还生成了氧气，该反应的化学方程式为：；
（6）①“溶铜”前，铜原料需粉碎处理的目的是：增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分；
②“操作1”的目的是除去CuSO4溶液中的难溶性杂质，该操作名称为：过滤，过滤可实现固液分离；
③“制箔”中，需生产抗拉强度大于355MPa且延伸率大于13.5%的铜箔，据图2可知，温度应控制在53~55℃。
故选c。
11．【答案】（1）氮气、氢气或、
（2）
（3）
（4）68
（5）100
（6）60%
【详解】（1）由流程图可知，未反应的N2、H2可循环利用。
（2）反应为氮气和氢气在高温高压、催化剂条件下生成氨气，化学方程式；
（3）根据化学方程式，参加反应的H2和N2的质量比为(3×2):28=3:14。
（4）参加反应的氢气质量为60kg×20%=12kg，根据质量守恒定律，H元素的质量不变，生成氨气质量为 =68kg。
（5）解：氨水中氨气质量为100kg×17%=17kg，
设生成硫酸铵质量为y。
y=66kg，
纯度为66%时，硫酸铵的质量为66kg66%=100kg。
（6）硝酸铵(NH4NO3)中氮元素质量分数为×100%=35%，样品中硝酸铵质量分数为×100%=60%。
12．【答案】（1）胶膜不与蚀刻液反应
（2）1
（3）锌/ 固体表面有气泡产生，固体部分减少，放热
【详解】（1）胶膜应具有的性质是胶膜不与蚀刻液反应。
Ⅱ.两个小组的同学分别以锌板和银板为板材，涂胶后滴加蚀刻液进行蚀刻。
（2）金属活动性顺序中，排在前面的金属能将排在后面的金属从其化合物的水溶液中置换出来。应该是金属板上滴加溶液后，金属板被溶液反应，金属板上留有痕迹，所以两组同学中能够成功得到蚀刻画的是1组，发生反应的化学方程式为。
（3）蚀刻废液中含有ZnSO4、CuSO4，最后得到的滤液中只含一种溶质，则过程①加入的物质X是锌，滤渣中含有铜、锌，其中的锌能与稀硫酸反应生成氢气，同时放出热量，所以过程②中观察到的实验现象是固体部分减少，固体表面有气泡产生，放热。
13．【答案】（1）2/两/二
（2）；化合反应
（3）防止加热时和空气混合发生爆炸、海绵铁被空气中的氧气氧化
（4）一氧化碳
【详解】（1）该流程涉及的物质中二氧化碳和一氧化碳均是由C、O元素组成的化合物，均属于氧化物，故涉及的氧化物有两种；
（2）“净化器”中可利用溶液除去，发生反应为二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，该反应的化学方程式为：；
“合成器”中反应为二氧化碳和碳在高温下反应生成一氧化碳，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应；
（3）一氧化碳具有可燃性，混有一定量的空气，高温下容易发生爆炸，且高温下，铁能与氧气反应，故加热前，先向设备中通入一段时间，排出设备中的空气，其目的是防止加热时和空气混合发生爆炸、海绵铁被空气中的氧气氧化；
（4）由图可知，该流程中，一氧化碳既是反应物，又是生成物，可以循环使用。
14．【答案】（1）铁与氧气和水接触
（2）防止造成氢氧化钠的浪费
（3）引流
（4）硫酸亚铁、硫酸铁、硫酸/
（5）、
【详解】（1）铁生锈的条件是铁与氧气和水接触；
（2）废铁钉主要成分是Fe，含少量，“酸浸”时加入稍过量的稀硫酸，铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，则充分反应后过滤得到的滤液中含有硫酸亚铁、硫酸铁、硫酸；“氧化”时向滤液中滴加过氧化氢溶液，酸性条件下，过氧化氢能将硫酸亚铁氧化为硫酸铁，则充分反应后的溶液中含有硫酸铁、硫酸，“沉淀”时加入过量氢氧化钠溶液，氢氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠和水，硫酸完全反应后，氢氧化钠再与硫酸铁反应生成氢氧化铁沉淀和硫酸钠，则“酸浸”加入的硫酸不宜过量太多的原因是防止造成氢氧化钠的浪费；
（3）过滤操作中玻璃棒的作用是引流；
（4）由第（2）小问分析可知，“过滤1”所得的滤液中溶质的成分是硫酸亚铁、硫酸铁、硫酸；
（5）由第（2）小问分析可知，“沉淀”步骤中发生的反应有氢氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠和水、氢氧化钠与硫酸铁反应生成氢氧化铁沉淀和硫酸钠，化学方程式为、。
15．【答案】（1）+4
（2）A
（3）CO
（4）稀盐酸/稀硫酸
（5）
【详解】（1）中氯元素的化合价为-1，根据在化合物中各元素化合价的代数和为零，则中钛元素的化合价为+4；
（2）A、金属钛熔点高，不适合做保险丝，符合题意；
B、金属钛密度小、抗腐蚀性强，适合制造航天飞机，不符合题意；
C、金属钛与人体相容性好，适合作人造骨头，不符合题意。
故选：A；
（3）与碳、氯气在高温条件下反应生成四氯化钛和一种可燃性气体，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，生成物四氯化钛中含有氯元素和钛元素，反应物、碳、氯气中含有钛元素、氧元素、碳元素和氯元素，则该可燃性气体是含有碳元素和氧元素的一氧化碳，其化学式为CO；
（4）钛常温下不与酸、碱反应，则生产过程中得到的Ti中混有少量金属杂质，可加入稀盐酸或稀硫酸除去；
（5）置换反应是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，四氯化钛与镁在高温条件下发生置换反应生成钛和氯化镁，化学方程式为。
16．【答案】（1）溶解
（2）氨气极易溶解于水，且溶于水形成碱性溶液，更易于吸收二氧化碳
（3）
（4）二氧化碳
（5） B 蒸发结晶 可用作化肥 在40°C时NH4HCO3受热容易分解，导致反应物减少
【详解】（1）除杂后得到食盐晶体，食盐配成饱和溶液，则该步骤是溶解；
（2）因为氨气极易溶解于水，且溶于水形成碱性溶液，更易于吸收二氧化碳，所以制氨盐水的过程中要先通入氨气，再通入二氧化碳。故填：氨气极易溶解于水，且溶于水形成碱性溶液，更易于吸收二氧化碳；
（3）碳酸氢钠受热分解产生碳酸钠、水、二氧化碳，化学方程式为：
（4）由图可知，可循环利用的物质是水和二氧化碳；
（5）由题意可知，碳酸氢钠容易析出结晶形成沉淀，即在同温度下碳酸氢钠的溶解度应该比碳酸氢铵小，由图象可知，B为碳酸氢钠；
氯化钠的溶解度受温度变化影响较小，所以将氯化钠从氯化钠饱和溶液中析出，最好采用的方法是蒸发结晶；
氯化铵中含有氮元素，是一种氮肥，能促进植物的生长，在生产生活中可用作化肥；
由题意可得，在40°C时NH4HCO3受热容易分解，导致反应物减少。
17．【答案】（1）CuO+H2SO4CuSO4+H2O ；（2） Cu2+、H+；（3）降温结晶
18．【答案】（1）H2 FeSO4
（2）
（3）过滤 漏斗
（4）
【分析】金属废料中含有铜、铁、金等金属单质，加入适量稀硫酸，铜、金和稀硫酸不反应，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，操作1是过滤，实现固液分离，则滤液A是硫酸亚铁溶液，气体A是氢气，固体A是铜、金，固体A在空气中加热，金不反应，铜与氧气加热生成氧化铜，加入适量稀硫酸，氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，操作2是过滤，固体B是金，滤液B是硫酸铜溶液，滤液B加入X，通过操作3过滤，得到铜和硫酸亚铁，则X是铁，滤液A经过一系列反应得到氧化铁。
【详解】（1）综上分析，气体A是氢气，化学式为H2；滤液A的溶质是硫酸亚铁，化学式为FeSO4；
（2）固体A是铜和铁，氧气与铜在加热条件下反应生成氧化铜，氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，该反应化学方程式：；
（3）操作1、操作2和操作3都是将固体和液体分离，为过滤，该操作中用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和漏斗；
（4）滤液B是硫酸铜溶液，往滤液B中加入的物质X是铁，铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，化学方程式为。
19．【答案】（1）使锌和镍完全反应，与铜分离
（2）
（3）、、
（4）节约金属资源/减少环境污染
【详解】（1）步骤①向锌、铜、镍的固体混合物中加入过量稀硫酸，铜与稀硫酸不反应，锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，则金属A为铜，溶液B中一定含有硫酸锌、硫酸，向溶液B中加入适量锌粉得到金属C和硫酸锌溶液，说明锌能将镍从硫酸镍中置换出来，即锌比镍活泼，则金属C为镍，同时证明溶液B中还含有硫酸镍，说明步骤①中镍与稀硫酸反应生成硫酸镍和氢气，因此步骤①中加入过量稀硫酸的目的是使锌和镍完全反应，与铜分离；
（2）由第（1）小问分析可知，溶液B中含有硫酸锌、硫酸镍、硫酸，金属C为镍，则步骤②向溶液B中加入适量锌粉，生成金属C的反应是锌与硫酸镍反应生成镍和硫酸锌，化学方程式为；
（3）由第（1）小问分析可知，溶液B中含有硫酸锌、硫酸镍、硫酸，则溶液B中的阳离子为、、；
（4）合理开发城市“金属矿山”的意义是节约金属资源、减少环境污染等。
20．【答案】（1）CaO
（2）化合反应
（3）
（4）B
（5）饱和石灰水中氢氧化钙含量低，无法快速大量生产漂白粉
【详解】（1）生石灰是氧化钙的俗称，其化学式为CaO。
（2）步骤④发生的反应是氧化钙和水反应生成氢氧化钙，反应物是两种，生成物是一种，符合化合反应的特征，故其基本反应类型是化合反应。
（3）步骤②氯化钠溶液在通电条件下反应生成氢氧化钠、氢气和氯气，反应的化学方程式为。
（4）A、根据题意，漂白粉投入水中生成次氯酸(HClO)所得溶液的pH通常在9~10之间，但次氯酸不稳定，易分解生成盐酸，盐酸是强酸，因此随着时间的增加，溶液的pH应逐渐减小。该图中溶液起点pH约为7，且随着时间的增加，溶液的pH没有明显减小，不符合题意；
B、该图中溶液起点pH大于7，在9~10之间，且随着时间的增加，溶液的pH明显减小，最后pH小于7（次氯酸分解生成的盐酸是强酸），符合题意；
C、该图中溶液起点pH小于7，且随着时间的增加，溶液的pH明显增大，与事实（漂白粉投入水中生成次氯酸，所得溶液的pH通常在9~10之间，次氯酸不稳定，易分解生成盐酸）不符，不符合题意。
（5）因为氢氧化钙微溶于水，所以饱和石灰水中氢氧化钙含量低，无法快速大量生产漂白粉。石灰乳(石灰水中存在较多未溶解的熟石灰)中氢氧化钙含量高，因此工业生产中步骤⑤的反应物Ca(OH)2通常选用石灰乳而不使用饱和石灰水。
21．【答案】
（1）①
（2）碳酸氢铵
（3）NaNO2（合理即可）
（4）升高
（5）B
【详解】
（1）将大气中的氮气转化为氮的化合物的过程叫做氮的固定，根据图像，①②③④中只有过程①将大气中的氮气转化为氮的化合物。
（2）NH4HCO3的化学名称是碳酸氢铵。
（3）根据图像，亚硝酸盐含有 ，盐类由酸根阴离子与金属阳离子（或铵根离子）构成， 是阴离子，则亚硝酸盐中可能含有的阳离子有：Na+、K+、 等，则亚硝酸盐有NaNO2、KNO2、NH4NO2等。
（4）牡蛎壳粉主要成分为CaCO3，CaCO3可以与酸反应生成盐、二氧化碳、水，从而减少土壤中的酸，使得土壤酸性减弱，pH升高。
（5）A、生石灰能与酸反应生成盐和水，可以改良酸性土壤，不符合题意；
B、氯化钾与酸不反应，无法改良酸性土壤，符合题意；
C、石灰乳是Ca(OH)2，Ca(OH)2能与酸反应生成盐和水，可以改良酸性土壤，不符合题意；
D、草木灰含有碳酸钾，碳酸钾能与酸反应生成盐、二氧化碳、水，可以改良酸性土壤，不符合题意。
22．【答案】B
23．【答案】（1）合成
（2）谷物
（3）佝偻病
（4）氮
（5）氧气；AB
（6）增大接触面积，使反应更充分
（7）CO；置换
（8）非金属；14
【详解】（1）涤纶是一种合成纤维，属于合成材料。
（2）肉类富含蛋白质，蔬菜富含维生素，谷物富含糖类。
（3）元素在保障人体健康方面发挥着重要作用。青少年缺钙易引发的病症是向偻病。
（4）硝酸钠只含营养元素N、P、K中的N，是一种常见的氮肥。
（5）
骑自行车出行符合低碳生活理念。自行车的铁制部件易与空气中的氧气和水蒸气反应而生锈。
A、铁制支架刷漆使金属与氧气、水隔绝，进而防止金属生锈，故选项符合题意；
B、金属接触空气和水时会加速金属腐蚀，所以可用涂油的方式使金属与氧气、水隔绝，进而防止金属生锈，故选项符合题意；
C、雨淋后自然晾干，会使得金属同时接触水和氧气，加速金属的锈蚀，故选项不符合题意。
（6）
生产前需将石英砂粉碎处理，目的是增大反应物接触面积，反应更快、更充分。
（7）①反应前后硅原子都是1个，反应前氧原子和碳原子都是2个，反应后应该都是2个，包含在未知物质中，即2X中含的2个C和2个O，故X的化学式为CO。
②该反应物和生成物都是一种单质和一种化合物，属于基本反应类型中的置换反应。
（8）硅字带石字旁，属于非金属元素。由图可知，硅的原子序数为14，原子中原子序数=质子数，硅原子核内质子数为14。
24．【答案】（1）温室效应加剧
（2）天然气（3） B（4） 400℃
（5）Ca(OH)2脱水时，水蒸气从固体中逸出，使CaO中孔隙增加，与CO2接触面积增加，捕集效率提高（6）NH3 H O+CO =NH4HCO3；降温（7）①利用太阳能使Ca(OH) 脱水，清洁环保
②利用CaO水合反应放出的热量，加热锅炉给水，节约能源（合理均可）（8） ① C6H6②化学性质③24:5；88:13
25．【答案】（1）CaO+H2O=Ca(OH)2
（2）增大反应物的接触面积，使反应更快速，更充分
（3）将CaCO3和CaO转化为CaSO4；；Ca2+、、H2O
（4）分解反应；温度降到着火点以下
（5）c
【详解】（1）普通粉笔中主要成分为CaSO4、CaCO3和少量CaO，其中能和水反应的物质只有CaO，反应后生成有腐蚀性的Ca(OH)2，化学方程式为CaO+H2O=Ca(OH)2；
（2）将普通粉笔研磨后再转移至烧杯，能增大反应物之间的接触面积，使反应更充分，加快反应速率。所以目的是增大反应物接触面积，使反应更充分，加快反应速率；
（3）普通粉笔中含有CaCO3、CaO，加入稀硫酸的目的是与CaO、CaCO3反应，将其转化为CaSO4，使普通粉笔成分更接近环保粉笔成分；稀硫酸与CaCO3反应生成CaSO4、H2O和CO2，同时普通粉笔中的CaO与水反应生成Ca(OH)2后也会与稀硫酸反应生成CaSO4和H2O，充分反应后，烧杯内上层清液中的溶质是CaSO4，微观粒子有Ca2+、、H2O（水分子是溶液中常见的微观粒子）；
（4）生石膏(CaSO4·2H2O)遇火灾时失去结晶水，生成硫酸钙和水，该反应是一种物质分解生成两种物质，属于分解反应；该过程吸收热量，使可燃物的温度降低到着火点以下，起到防火作用；
（5）根据煅烧过程的温度与剩余固体质量的关系图，从0℃到1400℃的过程中质量减少了172g-136g=36g，而172g生石膏中结晶水的质量为，故此时固体就是CaSO4，故填c。
26．【答案】(1)物理
(2)
(3) 化合反应
(4)一氧化碳、氢气
(5)原料全部转化为产品（或实现“零排放”，不对环境造成污染等）
【详解】（1）第①步操作是将固体和液体分离，没有新物质生成，发生的是物理变化。
（2）SO2进一步氧化得到X，X与水反应得到H2SO4，进一步氧化得到，为硫的另一种氧化物，其中硫元素的化合价为+6价，氧元素显-2价，则X是三氧化硫，三氧化硫的化学式为SO3；
（3）一氧化碳和氢气在催化剂的作用下生成甲醇，化学方程式为：；
该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应；
（4）一氧化碳和氢气最终进入合成器中得到甲醇，循环气还继续通入合成器中，故循环气的主要成分是一氧化碳、氢气和少量未完全分离出去的甲醇；
（5）从“绿色化学”的角度分析，“煤的气化和煤的液化”生产流程的优点是：原料全部转化为产品或实现“零排放”，不对环境造成污染。
27．【答案】（1）过滤；氯化镁的溶解度随温度降低而减小，且受温度影响较大
（2）；复分解反应
（3）排出反应生成的气体
（4）4；
（5）BC
【详解】（1）从溶液中获得晶体，蒸发浓缩、降温结晶后，需通过过滤将晶体与母液分离，再进行洗涤；
降温结晶原理是利用物质溶解度随温度变化的特性，氯化镁溶解度随温度降低显著减小，降温时大量氯化镁结晶析出。
（2）反应沉淀器中，氯化镁与石灰乳（主要成分氢氧化钙）反应，相互交换成分生成氢氧化镁沉淀和氯化钙，化学方程式为；
该反应由两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物，属于基本反应类型中的复分解反应。
（3）煅烧炉中氢氧化镁[Mg(OH)2]受热分解生成两种氧化物，根据元素守恒可知是氧化镁（MgO）和水蒸气（H2O），马弗炉中也有这些气体产生，设计排气孔是为了排出气体，防止装置内压强过大，保证生产安全和设备正常运行。
（4）由图可知，当煅烧时长为 4 小时、氧化镁质量分数为20%时，氧化镁密度最大，即得到的氧化镁耐高温性能最好；
此时氢氧化镁的质量分数为80%，所以氧化镁与氢氧化镁质量比为。
（5）A、着火点是物质固有属性，一般不能降低，A 错误；
B、氢氧化镁分解生成氧化镁覆盖在可燃物表面，隔绝空气，能起到阻燃作用，B 正确；
C、氢氧化镁分解生成的水蒸气能稀释氧气，降低可燃物周围氧气浓度，阻止燃烧，C 正确。
28．【答案】（1）导电
（2）变大
（3）面粉
（4）BC
（5）-3
（6）混合物
（7）
（8）3
（9）氯气
（10）密度小、质量轻（合理即可）
【详解】（1）用石墨作干电池的电极是利用了石墨的导电性；
（2）做饭时，有时燃气灶或煤炉的火焰呈现黄色或橙色，锅底出现黑色，说明燃料燃烧不充分，则此时应将灶具或炉具的进风口变大，以增加空气的进入量，使燃料充分燃烧；
（3）面粉中富含淀粉，淀粉属于糖类；
（4）氢气作为燃料的优点是产物无污染、燃烧热值高；
（5）氮化铝(AlN)中铝元素的化合价为+3价，根据在化合物中各元素正负化合价的代数和为0，则氮化铝中氮元素的化合价为-3价；
（6）苦卤含、NaCl等物质，属于混合物；
（7）由流程图可知，中和池中发生的反应是氢氧化镁与稀盐酸反应生成氯化镁和水，化学方程式为；
（8）苦卤含、NaCl等物质，反应池中加入石灰乳，氢氧化钙和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，符合两种化合物相互交换成分生成气体、沉淀或水，属于基本反应类型中的复分解反应；中和池中氢氧化镁和稀盐酸反应生成氯化镁和水，符合两种化合物相互交换成分生成气体、沉淀或水，属于基本反应类型中的复分解反应；氯化镁在通电条件下分解生成镁和氯气，符合“一变多”的特点，属于基本反应类型中的分解反应；氯气和氢气在点燃条件下反应生成氯化氢，符合“多变一”的特点，属于基本反应类型中的化合反应；综上可知，上述获取金属镁的整个流程中，涉及的化学反应的基本类型共有3种；
（9）由流程图可知，氯气既作为反应物、又作为生成物，则该流程中可循环使用的物质是氯气；
（10）镁用于火箭、飞机等领域，体现了镁的物理性质有密度小、质量轻等。
29．【答案】(1) 降低 LiH/氢化锂 NaH/氢化钠 MgH2+2H2O=Mg(OH)2+2H2↑
(2) 防止氢气与空气混合加热时爆炸(合理即可) <
【详解】（1）①在氢气中，氢元素化合价为零，在氢化钠，氢化锂，氢化镁中氢元素化合价都显-1价，故氢元素在制备过程中化合价降低；
②氢化锂中氢元素质量分数为×100%=12.5%，氢化钠中氢元素质量分数为×100%≈4.2%，氢化镁中氢 元素质量分数为×100%≈7.7%，故氢元素质量分数最大的是LiH；
由反应条件可知制备条件最简单的氢化物是LiH；
③金属氢化物与水反应生成氢气和一种碱，故氢化镁与水反应生成氢氧化镁和氢气，氢化镁固体与水反应的化学方程式为：MgH2+2H2O=Mg(OH)2+2H2↑；
（2）①贮氢反应需在高温和隔绝空气的条件下进行，隔绝空气目的是防止氢气和氧气在高温条件下发生反应而引起爆炸；
②根据质量守恒定律，MgH2中氢元素质量等于参加反应H2质量，而步骤Ⅱ中生成H2的质量等于MgH2中氢元素质量加HCl中氢元素质量，故比较步骤Ⅰ与Ⅱ，贮氢所吸收H2质量＜释氢释放H2质量。
30．【答案】（1）①钢丝/镀锌钢丝/镀锌铝钢丝 ②
（2）① ②铁片和硫酸锌溶液（合理即可） ③600~800s，460℃
（3）①Zn质量分数由95降低到93.5，Mg质量分数由0增大到1.5过程中，腐蚀速率下降；Zn质量分数由93.5降低到92，Mg质量分数由1.5增大到3过程中，腐蚀速率上升 ②利用干燥空气的流动，除去缆索主缆中的水、粉尘和其他污染物
【详解】（1）①铁、锌、铝属于纯金属，钢丝、镀锌钢丝、镀锌铝钢丝均属于合金；
②一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为；
（2）①若“酸洗”时间过长，铁会被稀盐酸腐蚀，铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式为；
②活泼金属可以将不活泼金属从其盐溶液中置换出来，则验证金属活动性Zn>Fe，可选用的试剂是铁片和硫酸锌溶液、锌片和硫酸亚铁溶液等；
③由镀层厚度随浸镀时间和温度变化关系图可知，若需生产镀层厚度900μm的锌铝镀层钢丝，最好控制时间和温度为600~800s，460℃；
（3）①分析图像可知，Zn质量分数由95降低到93.5，Mg质量分数由0增大到1.5过程中，腐蚀速率下降；Zn质量分数由93.5降低到92，Mg质量分数由1.5增大到3过程中，腐蚀速率上升；
②分析桥梁干燥系统图可知，其是利用干燥空气的流动，除去缆索主缆中的水、粉尘和其他污染物，从而达到对缆索主缆防护的目的。
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