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专题04 碳和碳的氧化物&燃料及其利用
考点01碳和碳的氧化物（5年2考）
命题点 频次 题型 年份及分值 考查内容
金刚石、石墨和C60 5年1考 选择题 2025年2分 2021年8分 结构、性质与用途的关系
二氧化碳制取的研究 5年1考 选择题 制取二氧化碳的原理 二氧化碳的检验、验满及净化 气密性检测
二氧化碳和一氧化碳 5年1考 实验题 二氧化碳与碱的反应及实验 制取二氧化碳的原理
考点02 燃料及其利用（5年5考）
命题点 频次 题型 年份及分值 考查内容
燃烧和灭火 5年4考 选择题、实验题 2025年12分 2024年13分2023年6分 2022年21分 2021年19分 燃烧的定义及条件、 着火点、与爆炸和燃烧有关图标的辨认 、常用危险化学品标志、 灭火原理与方法
燃料的合理利用与开发 5年4考 选择题、填空与简答、科学探究题 绿色能源的开发及利用 、常见几种燃料使用对环境的影响、 氢能源的优点 、 甲烷的燃烧、 化石燃料的形成及现状、化石燃料的形成及现状
考点01碳和碳的氧化物
1．（2025·山西·中考真题）如图分别是实验室制取氧气和二氧化碳的发生装置。完成该实验的操作中，正确的一项是
A．均需用酒精灯加热 B．均可用镊子装入固体
C．均需检查装置的气密性 D．均可用带火星木条检验气体
2．（2021·山西·中考真题）核电设施泄漏产生辐射时，人们需服用非放射性碘片（标签如下），保障该碘在甲状腺里达到饱和，以减少放射性碘（相对原子质量为131）的吸收。有关表述正确的是
A．两种碘相对原子质量相等 B．碘片属于纯净物
C．标签中KI的相对分子质量为170 D．两种碘对人体影响不同
3．（2021·山西晋中·中考真题）如图是实验室制取某种气体的装置。

（1）仪器a的名称是 。
（2）仪器组装完毕，下一步的实验操作应该是 。
（3）制得所需气体后，请你设计实验方案，验证该气体的一个化学性质 。
温馨提示：从①实验操作 ②实验现象 ③实验原理（用化学方程式表示）④实验结论四个方面进行简述。
4．（2021·山西·中考真题）如图是实验室制取某种气体的装置。

（1）仪器组装完毕，下一步的实验操作应该是 。
（2）制得所需气体后，请你设计实验方案，验证该气体的一个化学性质 。
温馨提示：从①实验操作 ②实验现象 ③实验原理（用化学方程式表示） ④实验结论四个方面进行简述
考点02 燃料及其利用
5．（2025·山西·中考真题）节日的夜晚，绽放的焰火将天幕装扮得绚丽多彩，所用火药的成分是和。火药的作用是把焰火送上空中。焰火的发光剂中含有铝粉、镁粉及各种金属盐，高温时能发出不同的光。下列说法正确的是
A．常温下金属盐可以发光 B．高温可提高镁的着火点
C．燃放焰火有发光放热现象 D．火药中只含有一种可燃物
6．（2024·山西·中考真题）人类的生存与发展会面临来自环境、资源、健康和公共卫生等方面的不确定性挑战，以下不会对人们造成威胁的一项是
A．疾病防控 B．资源匮乏 C．火山喷发 D．洪涝灾害
7．（2024·山西·中考真题）为保护他人和自己的生命财产安全，运输危险化学品火药、汽油、浓硫酸等的车辆，必须使用重要的警示标志，其中在运输火药的车辆上应该张贴的是
A．腐蚀品 B．爆炸品
C．易燃液体 D．自燃物品
8．（2022·山西·中考真题）在一次家庭小实验中，当点燃装有半杯水的纸杯时，发现水面以下部分没有燃烧，其主要原因是
A．纸杯着火点变低 B．温度低于着火点
C．与氧气接触面太小 D．纸杯不是可燃物
9．（2022·山西·中考真题）黄河是华夏文明的摇篮，它绵亘万里，延续千年，创造出一个个历史辉煌。为保护其生态环境，我们要努力做到
A．加大矿产开采 B．限制林草种植
C．防止水土流失 D．兴建牧场养殖
10．（2021·山西晋中·中考真题）中国碦斯特地貌是以碳酸盐为主的地形区域。由于煤炭的大量使用，对这样的地质结构产生一定的破坏。下列气候变化对该地影响最大的是

A．潮湿 B．干旱 C．严寒 D．酸雨
11．（2025·山西·中考真题）三峡工程是目前世界上规模最大的水利枢纽和清洁能源基地。作为一项伟大工程，其意义和价值体现在防洪减灾、发电供电、生态补水、节能减排、改善通航条件和促进地方经济发展等诸多方面。
结合相关信息，完成下面小题的问题：
(1)图1是三峡大坝。高坝根基为完整的花岗岩体，透水性极其微弱，这种地质结构的优点是 ，大坝浇筑时，混凝土用量达2689万吨、钢材25.5万吨、钢筋29万吨，这些材料中钢筋的作用是 。三峡工程建设，有效地防御了 的发生，保障了长江中下游人民生命财产的安全。
(2)图2是三峡水力发电示意图。三峡电站是目前世界上规模最大的清洁能源基地，其能量转化方式是 。截至2024年12月，三峡工程累计完成发电量超过1.7万亿千瓦时，有效缓解了华中、华东及广东、四川等地区的供电紧张局面，促进了全国电网的互联互通。通过学习我们知道，能用于发电的可再生能源还有 。
(3)图3是三峡景区。三峡工程实施了“两岸青绿·千里林带”建设，“千里林带”对保护生态环境所起的作用是 。“心驰神往山水间，醉美三峡在眼前”，游客在三峡景区进行船游活动、尽赏美景的同时，从环保的角度应该做到 。
(4)三峡电站的建设，相当于替代了7座260万千瓦火电站，节约了大量的标准煤，大大减少了 和二氧化硫等污染物的排放。生成二氧化硫的化学方程式为 。
12．（2022·山西晋中·中考真题）焦化超低排放
为推进焦化行业全流程、系统化环境治理，实施超低排放改造，应坚持源头防控、过程管控、末端治理全面发力，实现减污降碳协同增效，以促进环境空气质量持续改善。
煤的焦化是将煤在隔绝空气的条件下加强热，分解成焦炭、粗氨水、焦炉气和煤焦油等物质。在炼焦生产过程中，精煤破碎、焦炭破碎、筛分及运输中都会产生颗粒排放物。焦炉内发生反应时，还会产生多种污染性气体。
目前，焦化超低排放改造中，通过采取密闭、封闭等有效措施，提高废气收集率。污染性气体处理，采用选择性催化还原技术脱硝和氨法脱硫等方法。对焦化过程产生的大量余热，可将焦炉进行升级改造，以加强余热回收利用。产品清洁运输是产品销售的重要环节，主要通过集装箱、管道、管状带式输送机等，或
使用新能源汽车等运输方式，实现清洁运输。
焦化企业，应因地制宜制定焦化超低排放改造方案，倡导节能环保理念，以生态环境高标准推动企业高质量发展。

阅读分析，解答问题：
(1)焦化企业生产得到的产品有什么？（写1种） 。
(2)煤焦化过程中产生的污染性气体有什么？（写1种） 。
(3)为实现焦炭清洁运输，可采取的措施有什么？（写1条） 。
(4)焦化过程产生大量的余热，请举出余热回收后的一种用途。 。
13．（2022·山西·中考真题）阅读材料
火山喷发
2022年1月14日，位于南太平洋的汤加岛屿发生火山大喷发，其威力之大，令世界担忧。卫星照片显示，此次火山喷发过程中释放出了大量的能量，火山灰、蒸汽和气体在太平洋蓝色的海面上升腾而起，喷发的火山柱直径约5千米，高约20千米，呈蘑菇状笼罩在火山上空，导致空气有毒，石油泄漏，海鸟死亡，甚至几公里外都能闻到异味，严重威胁着当地居民的生活。大量火山灰弥漫在空中，地表温度骤降，对植被产生较大影响。

火山喷发的原因是由于地壳板块的移动，岩石（如石灰石）被推入熔岩下，变成岩浆，释放出大量气体，炽热的岩浆在火山下方流动，当蒸汽穿过岩石时，喷发点就会积聚压力，岩石受压破裂，气体迅速释放导致剧烈的喷发。
阅读分析，解答问题：
(1)火山喷发产生的有害气体有什么？ （写1种）。
(2)请用化学方程式解释火山喷发过程中释放出大量气体的原因。 。
(3)火山灰弥漫在空中，引起地表温度骤降的原因是什么？ 。地表冷却对农作物会产生什么影响？ 。
(4)火山喷发释放的能量来自哪一种能源？地热能如果这种能源被开发利用，可缓解人类面临的什么问题？ 。
14．（2021·山西·中考真题）气候变化中的海洋
海洋覆盖了地球70%以上的面积，是世界上最大的生物栖息地，有超过25万种生物生活在其中，为人类提供了食物、能源和交通，是应对气变化的忠实“朋友”。
20世纪50年代以来，人类活动产生的温室气体导致地球系统热量不断增加。海洋吸收了绝大部分全球变暖的热量，还“消化”了2~3倍人为排放的二氧化碳，减缓了气候变化速度及影响。
20世纪90年代初以来，海洋变暖的速度增加了1倍。在过去的20年里，所有大洋盆地都观测到了持续数天到数月的极端海洋高温天气，即“海洋高温热浪”，它可以延伸数千公里的范围，深达数百米。热浪频发，易引起更强烈的热带气旋、厄尔尼诺现象等。2006-2015年：全球平均海平面每年上升约3.6mm，为1901~1990年期间上升速度的2.5倍。海洋在溶解了二氧化碳后，酸性增强，会影响牡蛎、蛤蜊等贝类的外壳或骨骼的形成。
阅读文本，回答问题
（1）海洋为人类提供的食物有 （合理即可）（举1例，下同），能源有 （合理即可）。
（2）海洋吸收热量发生的变化属于 （填“物理变化”或“化学变化”）。
（3）海洋“消化二氧化碳”的过程中发生反应的化学方程式为 。
（4）“海洋高温热浪”对海洋生物的危害是 （合理即可）。为保护海洋生态系统，人类应采取的有效措施是 （合理即可）。
15．（2021·山西·中考真题）山西省大力实施文化强省战略，着力推进文旅融合，通过转型跨越，实现经济高质量发展。下面展示了几个旅游景点，请运用所学化学知识，就相关问题表达观点，完成以下小题。
（1）图Ⅰ：西侯度遗址是中国最早的人类用火证据，。曾为全国二青会圣火采集留下了举国关注的佳话。
圣火采集，选用主要成分 的天然气作为清洁燃料，圣火燃烧发生反应的化学方程式为： 。
（2）图Ⅱ：壶口瀑布以排山倒海的雄姿著称于世，彰显中华母亲河的博大恢宏。黄河已成为造福百姓的幸福河，生活诸多方面都离不开她，黄河水在发展经济方面可用于 （合理即可）。浑浊的河水给畜牧饮用时，事先应进行的简单处理是 （合理即可）。
（3）图Ⅲ：“万年冰洞”诞生于新生代第四纪冰川时期。冰洞内冰的物质成分用化学式表示为 ，与同质量的水相比，其体积变 ，分子间的间隔变 。
（4）为保护我省地面旅游资源，西侯度遗址上的木制建筑应严禁烟火，理由是 （合理即可）。为保障壶口瀑布等景点的环境卫生，应做到 （合理即可）。
16．（2023·山西·中考真题）同学们学习了燃烧与灭火后，在实验室设计并完成了如下实验，以探究灭火的原理。
实验方法：点燃3支蜡烛，在其中一支蜡烛上扣一个烧杯；将另两支蜡烛分别放在两个烧杯中，然后向一个烧杯中加入适量碳酸钠和盐酸。

(1)实验原理：Ⅲ中反应的化学方程式为 。
(2)实验现象：Ⅱ中蜡烛正常燃烧，Ⅰ和Ⅲ中蜡烛熄灭，Ⅲ中的现象还有 。
(3)实验后，接下来必须要做的事情是 ，完善实验报告，离开实验室。
(4)问题与交流：Ⅲ中的操作，可能造成的结果是 。
17．（2024·山西·中考真题）氢能作为极具发展潜力的多元化能源，在我国经济发展中具有重要的地位。某校实践小组的同学们对此产生了浓厚的兴趣，他们对氢气的制取方法、应用优势、储存手段和发展前景等展开了项目式问题探究。
任务一：调查氢能制取方法
【咨询专家】小组同学通过数字化平台向专家进行咨询，知道了氢气可用多种工艺过程制备，方法有电解水制氢和工业副产品制氢等。
【模型构建】用可再生能源电解水制氢，将是应用广泛、技术成熟的一种手段。过程如图：
【交流讨论】
(1)近年来，能用来发电的可再生能源有 。
(2)化石燃料也可用于氢的制取，但不足之处有 。
任务二：探究氢能应用优势
【提出问题】氢气作为理想能源的原因是什么？
【进行实验】
(3)设计纯净氢气与天然气燃烧的对比实验
实验步骤 实验现象 实验结论
①分别在带尖嘴的导管口点燃氢气和天然气，在火焰上方罩一个干冷的小烧杯 均有水生成
②迅速把①中的烧杯倒过来，分别注入少量澄清石灰水，振荡 罩在天然气火焰上方烧杯内的澄清石灰水变浑浊，而氢气火焰上方的烧杯内无变化
【反思评价】
(4)通过上述实验对比，氢气作为燃料的优点是 。
(5)在理想状态下，小组同学通过图1实验，将测得的实验数据绘制成的图像如图2所示，分析图像，可得出的结论是 。
任务三：调研氢能储存手段
【查阅资料】
(6)我国绿氢规模化储存是商业化应用的基本保障，为了进行大量储存，通常将氢气转化为液氢，从微观角度分析，发生改变的是 。
任务四：展望氢能发展前景
【市场调研】
(7)目前，氢燃料电池在公共交通中应用已较为成熟，其工作原理如图3所示，发生反应的化学方程式为 ，未来，氢能将在航空、航天、电力和建筑领域大力推广。
成果分享：通过问题探究，大家对氢能有了较为全面的认识。氢气作为一种理想的新型能源，其产业链包括“制—储—输—用”四个主要环节。因此，降本增效、规模化发展，将是我国经济增长和服务民生的一项重要举措。
考点01碳和碳的氧化物
1．（2025·山西晋中·二模）自然界的三大循环“水循环”“氧循环”“碳循环”共同维持着地球生态系统的平衡，结合图示，下列说法正确的是
A．碳循环中的“碳”指的是碳单质
B．自然界中的二氧化碳主要来源于植物的光合作用
C．水循环过程中水分子种类发生改变
D．自然界的氧循环有助于维持大气中氧气含量的相对稳定
2．（2025·山西吕梁·二模）化学兴趣小组的同学们在实验室里制取二氧化碳，以下操作正确的是
A．加石灰石 B．制备CO2 C．收集CO2 D．验满CO2
A．A B．B C．C D．D
3．（2025·山西吕梁·二模）文房四宝指“纸、墨、笔、砚”，承载着优秀的中华传统文化。下列对文房四宝的描述与所含物质化学性质相关联的一项是
A．薄如蝉翼 B．墨迹犹新
C．豪尖似锥 D．温润如玉
4．（2025·山西朔州·三模）碳元素在地球表层系统各圈层中均有分布，而且与各圈层之间不断发生物质和能量交换。同学们梳理二氧化碳在各圈层间的转化关系，绘制了如下结构图分析自然界中的碳循环。
联系实际，解决问题：
(1)岩石圈中的固态物质 （填一种）通过反应能向大气圈中排放大量二氧化碳。
(2)空气中的二氧化碳进入水圈利用的二氧化碳的物理性质是 ，二氧化碳从水圈转化到大气圈中发生反应的化学方程式是 。
(3)生物圈中绿色植物通过 作用，不断发生物质和能量的交换。
(4)碳元素在地球表层系统各圈层间进行物质交换时碳元素的 没有改变。
5．（2025·山西·模拟预测）化学是以实验为基础的科学、实验是科学探究的重要手段。根据图示回答下列问题。
(1)A实验中，打开活塞，用 分别接近a、b玻璃尖嘴口处，检验产生的气体，其中a玻璃尖嘴口处产生的现象为 ，电源的左侧是电源的 极。
(2)B实验 （填“能”或“不能”）测定空气中氧气的含量，原因是 。
(3)C实验中，体现二氧化碳的物理物质是 。
(4)D中整个实验过程中气球的变化是 ，气球所起的作用是
6．（2025·山西朔州·三模）知识结构化是知识本身的需要，也是解决现实问题的必然要求。小华同学对某种常见物质的相关内容以结构图的形式进行了如图梳理。请回答下列问题。
(1)物质X是 (填化学式)。
(2)物质X是由 构成的。
(3)物质X具有的一个物理性质是 。
(4)物质X具有的一个化学性质是 (用化学方程式表示)。
(5)物质X可用于 (写一个)。
7．（2025·山西临汾·二模）茶是我国的传统饮品，具有一定的养生保健功效。下图为制茶的部分工艺流程，分析思考，解决问题：结合图文信息，分析思考，解决问题：
(1)晒青是利用光照使茶叶失去部分水分。晒青时要将茶叶均匀摊开，目的是 。
(2)揉捻可使茶叶内物质充分释出，增加茶汤的香气和滋味。很远就能闻到茶香的微观解释是 。
(3)烘干时可通过烧煤提高温度，煤充分燃烧的化学方程式为 。
(4)压制机将茶叶压制成型，过程中发生的变化是 。
(5)水中的钙、镁离子会抑制茶叶中营养成分茶多酚的溶解，因此泡茶要用 （填“硬水”或“软水”）。
8．（2025·山西临汾·一模）阅读分析，解决问题：
超轻材料—气凝胶
气凝胶是一种固体物质形态，密度极低。早在1931年，人们就用二氧化硅制造出了它。气凝胶的内部有很多孔隙，孔隙里面充满空气。
2012年，由多孔碳管在纳米和微米尺度三维交织在一起组成的网状结构“飞行石墨”成为当时“最轻的材料”，它看起来像一块黑色不透明的海绵，却是由99.99%的空气构成的。新材料性能稳定，具有良好的导电性、可延展性且非常坚固，因此，可广泛应用于电池、航空航天和电气屏蔽等领域。
后来，我国又制造出“全碳气凝胶”，它的制造是将含有石墨烯和碳纳米管两种纳米材料的水溶液在低温环境下冻干，去除水分、保留骨架，其中最突出的是它良好的隔热能力。
再后来，科学家们利用普通纤维膜材料开发出了一种超轻、超弹的纤维气凝胶。在航天服中加入一个厚的气凝胶层，就能帮助航天员扛住1300℃的高温和的超低温。新型气凝胶在环保上也有重要作用，气凝胶表面有成百上千万的小孔，甚至能吸附出水中的铅和水银。
(1)气凝胶最突出的特点是 。
(2)1931年，制造气凝胶原料的化学式是 。
(3)“飞行石墨”主要是由 构成的，该物质中含量最多的物质是 。
(4)制造“全碳气凝胶”的原料，具有的化学性质是 （用化学方程式表示）。
(5)纤维气凝胶在环保上的应用是 。
9．（2025·山西长治·二模）同学们在实验室中利用下图装置制取了少量二氧化碳，并验证了二氧化碳的某些性质。
(1)实验步骤：①组装好仪器，并检查装置的气密性。
②向装置中加入适量石灰石和稀盐酸，加石灰石的操作方法是 。
③按上图迅速组装好装置，其中将试管固定在 上（填仪器名称）。
(2)实验原理：A试管中发生反应的化学方程式为 。
(3)实验现象：B试管中观察到的现象是 ，由此证明二氧化碳具有的性质是 。
10．（2025·山西阳泉·二模）某化学实验小组同学用如图所示实验装置制取并验证二氧化碳的某性质，请回答有关问题：
(1)实验方法：
①按图1装置连接仪器，并检查 。
②加入试剂。向长颈漏斗中加入稀盐酸的操作是 。
③用向上排空气法收集一瓶二氧化碳气体。
④将二氧化碳缓慢倒入图2的烧杯中。
(2)实验原理：图1中反应的化学方程式为 。
(3)实验现象：图2中蜡烛熄灭。
实验结论：图2中现象说明二氧化碳具有的化学性质是 。
(4)问题与思考：若要使图2中的蜡烛燃烧更旺，倾倒的气体应该是 。
11．（2025·山西运城·三模）按要求回答下列问题：
I、实验室制取气体：
(1)仪器①的名称 。
(2)加热高锰酸钾制取氧气的发生装置选装置A的原因是 ，
(3)实验室可用装置C来制取二氧化碳，优点是： ，该反应的化学方程式为： ，装置D可用来测量生成的体积，其在水面上放一层植物油的目的是 。若用装置收集气体，则倒扣在氢氧化钠溶液的漏斗的作用是 。
II、便携式富氧机：
市场上一些便携式富氧机，使用膜分离技术，在一定压力下，让空气通过具有富集氧气功能的薄膜（氧气分离膜），可得到含氧量较高的富氧空气，工作原理如图所示。
(4)空气通过氧气分离膜时，氮分子渗透速率 （填“大于”或“小于”）氧分子渗透速率。
12．（2025·山西忻州·一模）某化学兴趣小组在实验室制取二氧化碳，并探究其性质如下。
【实验方法】
(1)按照图1所示连接装置并检查装置的气密性。此发生装置的优点是 (写一条)。
(2)锥形瓶中放入几小块石灰石，然后从长颈漏斗上端小心地注入一定量的稀盐酸，发生反应的化学方程式为 。
(3)检查集气瓶中是否已收集满二氧化碳。将导气管伸入盛有紫色石蕊溶液的试管中，观察到现象为 。
【问题与思考】
(4)若发现二氧化碳始终没有收集满，可能的原因是什么？
(5)根据步骤(3)中现象，是否能得出二氧化碳能与水反应的结论？说明原因。
13．（2025·山西太原·一模）探究“蜡烛及其燃烧”
实验方法：
①用小刀切下一小块石蜡放入水中，观察现象。
②点燃蜡烛，观察烛芯附近石蜡的状态变化。
③在蜡烛火焰上方罩一个干燥的烧杯，观察现象。
④将一个用澄清石灰水润湿过内壁的烧杯罩在火焰上方，观察现象。
⑤熄灭蜡烛，观察现象。
(1)实验原理：图3中发生反应的化学方程式为 。
(2)实验现象：图1中烛芯周围的石蜡由固体变为液体；图2中的现象是 ，可得到的结论是 。
(3)实验结论：用小刀切下一小块石蜡放入水中，观察现象，可得到的结论是 。
【问题与思考】
(4)有的同学，在进行图3所示的操作，没有看到明显的现象，可能原因是什么 。
考点02 燃料及其利用
14．（2025·山西长治·二模）取一小段粗玻璃管，按下图方式插入蜡烛火焰中，可以看到从蜡烛火焰中引出一缕“白烟”，该白烟没有燃烧是因为
A．白烟不是可燃物 B．白烟未与氧气接触
C．温度未达白烟着火点 D．白烟的着火点升高了
15．（2025·山西晋城·模拟预测）在一次实验课上，同学们按如图所示的实验装置探究可燃物燃烧需要的条件，以下关于该实验的分析正确的是
A．两气球均会先变小后变大 B．①和②试管中均产生大量白烟
C．①和②证明燃烧需要与氧气接触 D．水中的白磷通入氧气后也可燃烧
16．（2025·山西临汾·模拟预测）赛里木湖冬季出现冰泡奇观，被“封印”在冰层的冰泡，犹如珍珠漂浮在水面上。冰泡形成的大致过程是湖底生长的水草和藻类死亡后产生大量沼气，冬季温度快速下降，湖水开始结冰，气体无处可逃，被“困”在冰层之中，形成一个个冰泡。下列描述正确的是
A．被困在冰泡中的气体分子停止运动
B．沼气易溶于水所以能形成冰泡
C．冰泡中的气体成分可用作燃料
D．“藻类死亡后产生大量沼气”，沼气的主要成分是乙醇
17．（2025·山西朔州·三模）“鲲龙”AG600是我国首个国产水陆两栖大飞机，能上天、能入海，可在森林灭火、海上救援等应急救援中大显身手。下列有关其执行灭火任务的分析正确的是
A．喷撒干粉可隔绝氧气灭火
B．悬挂桶中的水能降低着火点
C．火场浓烟不影响飞机灭火
D．飞行高度不会影响灭火效果
18．（2025·山西·一模）第九届哈尔滨亚冬会火种采集的独特之处是“以冰燃火”，其火种是通过一面晶莹剔透的冰透镜会聚太阳光获得。下列有关分析正确的是
A．“以冰燃火”利用冰可以燃烧的性质 B．取火原理是会聚阳光使着火点升高
C．火炬与冰透镜的距离越近越易点燃 D．采集火种最适宜的时段是中午时分
19．（2025·山西忻州·模拟预测）自动喷淋灭火系统是一种消防灭火设施。某商场中安装了一种自动喷淋灭火装置，喷淋头附近的温度升高到一定值时，装置中的温度感应部件会熔断，从而使管道中的水从喷头中洒出，进行灭火。下列有关该装置的分析正确的是
A．该装置的灭火原理是降低可燃物的着火点 B．制作温度感应部件的材料熔点要高
C．图书馆可以安装该装置 D．平时应避免热源靠近自动感温喷淋头
20．（2025·山西运城·三模）碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现碳中和的4种主要途径。这4种途径对未来全球碳中和的贡献率如图1所示。
在碳达峰、碳中和的大背景下，地质封存技术作为当前缓解排放的有效措施，将成为影响碳中和进度的关键。地质封存是通过管道将注入到油气田、咸水层或不可采煤层的密闭地质构造中，形成长时间或者永久性对的封存。三种碳封存途径中，煤层封存技术成本更低，同时可提高煤层气（主要含）采出率，增加经济效益，符合国家绿色发展理念。
典型煤层封存过程如图2所示，主要包含注入和采出两大系统。烟气注入到煤层后，由于煤对气体的吸附能力，和逐渐被驱替并脱附，再通过采出井抽出。然而，煤层封存也涉及多种安全风险。如注入后，易引发地质体结构失稳，导致泄漏，使土壤、水酸化，破坏周围的生态环境，对人类健康产生影响。
根据上文，回答问题：
(1)对未来碳中和贡献最大的途径是 。
(2)煤属于 （填“可再生”或“不可再生”）能源。和被驱替并脱附，原因是 。
(3)使水体酸化的原因是 （用化学方程式解释）。
(4)写一条践行“碳减排”的具体措施： 。
21．（2025·山西晋城·模拟预测）我省拥有丰富的煤炭资源，利用煤可以制出甲醇，甲醇用作汽车、船舶和飞机等交通工具的燃料，有助于减少对石油的依赖，实现能源的多元化，并且能够提高煤炭资源的利用效率。煤制甲醇的主要流程如下。请结合图文信息，分析思考，解决问题。
(1)煤燃烧可能产生的一种有害气体是 。
(2)用粉碎机将煤炭粉碎的目的是 。
(3)汽化炉中通入的氮气的作用是 ；从微观角度解释汽化炉中水的汽化过程： 。
(4)在一定条件下，合成塔中合成甲醇的化学方程式为 。
22．（2025·山西运城·模拟预测）阅读分析，解决问题：
液氧甲烷发动机
2024年12月，全球首枚朱雀二号液氧甲烷火箭发射成功，标志着我国在低成本液体推进剂应用方面取得了重点突破，具有低成本、高可靠、使用维护方便、性能优异、无毒无污染等特点，代表了航天主动力技术的发展方向。甲烷来源较广，价格便宜，而且甲烷也曾在外星球上被探测到，有效降低了火箭发射的成本，另外，其性能和功能在现有发动机的基础上均有明显突破，具有大范围变推力、多次起动、重复使用、故障诊断及快速测发能力，发动机整体性能、可重复使用性和可靠性大幅提高。
液氧甲烷火箭，虽然比冲不如液氧和液氢火箭高，但液氧和液氢火箭成本高，甲烷的密度比液氢高得多，可以用更小的燃料箱杂储存燃料，可以为可回收火箭打下基础。与液氧和液氢火箭相比，液氧甲烷火箭还有一个优点：燃料之间的温差较小。甲烷的沸点为-161.5℃，冰点为-182.5℃。在火箭中，甲烷的温度可以保持在-182℃，液氧的温度可以保持在-183℃，温差只有1℃，这也非常容易存储在火箭里。它不像液氧和液氢火箭，液氢会意外地将液氧冻结成固体。液氧甲烷火箭甚至可以用来探测火星，因此成为航天公司的“宠儿”。
阅读分析，解答下列问题：
(1)从微观角度分析用液氧甲烷相对于气体来说更加优越的原因是 。
(2)液氧甲烷发动机中的反应原理用化学方程式可表示为 。
(3)从资源的利用和环保的角度分析液氧甲烷发动机成为未来理想发动机的原因是 。
(4)盛放液氧甲烷的装置材料应该具备的一种特性是 。
(5)火箭中使用液氧甲烷比液氧和液氢的优点是燃料之间的温差较小，非常容易存储在火箭中，除此之外，还有的两个好处是 、 。
23．（2025·山西吕梁·二模）阅读分析，解决问题。
船舶的“绿色心脏”
2025年3月28日，我国自主研制的首款高替代率甲醇（化学式为）燃料船用中速机在上海交付。以甲醇为燃料的中速机是船舶的“绿色心脏”，中国的这一设计打破了国外垄断，为中国以及全球航运业绿色转型提供了全新动力。
这款甲醇燃料船用中速机，相比传统柴油发动机。一年可减碳超5000吨。并减少60%氮氧化物和99%硫氧化物的排放。在长江干线打造一支绿色船队，液化天然气（LNG）双燃料船、生物质燃料船、动力电池船我国都有，他们各有利弊。甲醇主机的推出，为船舶发展提供了新选择。
船舶行业是全球碳排放的重要来源之一，市场对绿色船舶的需求与日俱增。去年，船用碳捕集技术在上海率先形成“二氧化碳捕集—存储（液化封存）—卸岸—转运—再利用”全流程生态闭环，依托的正是全球首套全流程船用碳捕集系统。
推出甲醇燃料主机后，中国正加速推动氨燃料主机落地形成示范应用。中国在船舶技术和创新领域飞速发展，而上海正是中国船舶工业创新的高地。
(1)甲醇完全燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为 ，以甲醇为燃料的中速机是船舶“绿色心脏”的原因是 。
(2)甲醇燃料船用中速机与传统柴油发动机相比，其优点是可减少 （写一种物质的化学式）的排放。
(3)长江绿色船队除甲醇燃料船之外，还有 （写一种）。
(4)二氧化碳存储时发生变化的微观实质是 。捕集到的二氧化碳可重新应用于 （写一种）。
24．（2025·山西晋中·二模）月壤造水
月球是一个高真空的环境，即便有天然存在的水，但因挥发速率非常快，月球仍处于非常缺水的状态。
经过深入研究和反复验证，专家表示，可能最快在2030年之前，一种具有可行性的月球水资源开采方案将出炉。首先，通过凹面镜聚焦太阳光加热月壤至熔融，月壤矿物中的铁氧化物将会与太阳风中注入的氢反应生成大量水和单质铁。当温度升高至1000℃以上时，反应生成的水以水蒸气的形式释放出来，水蒸气冷凝并被收集在水箱中。1吨月壤可产生约51至76千克水，相当于100多瓶500毫升的瓶装水，基本可以满足50人一天的饮水量。接着，通过电解水可以产生人类呼吸需要的氧气，以及可以作为能源使用的氢气。此外，铁可用于制造永磁和软磁材料，为电力电子器件提供原材料。熔融的月壤可以用来制作具有榫卯结构的砖块，用于建造月球基地建筑。
阅读分析以上材料，解决问题：
(1)月壤造水利用的能源是 。
(2)月壤矿物被加热过程中发生的变化有 。
(3)1吨月壤可产生大约 升水，相当于100多瓶500mL的瓶装水。
(4)可行性月球水资源开采方案，产生的水蒸气冷凝在水箱中，从微观角度分析，发生改变的是 ，产生的氧气、氢气、铁等可用于 (选择一种物质)。
(5)月壤造水利用了氢气的还原性，月壤在加热至高温后，氢气将铁氧化物还原为单质铁和水，反应的化学方程式为 。
25．（2025·山西运城·一模）阅读分析，解决问题。
“零碳钢铁”我国首套百万吨级氢基竖炉项目成功点火投产，这标志着我国钢铁行业向绿色低碳转型又迈出了示范性、标志性的一步。炼铁时常用的矿石原料有球团矿和烧结矿，球团矿较烧结矿粒度均匀，微气孔多，还原度好，强度高，且易于贮存，有利于强化高炉生产。传统碳冶金需要经过将煤炭焦化得到焦炭、将铁矿石烧结等步骤，过程中产生大量二氧化碳。与之相比，氢冶金以氢气为燃料和还原剂，还原产物是铁和水，同时，还可以摆脱对化石能源的依赖，从源头上解决碳排放问题。据测算，氢基竖炉建成后，相对传统高炉减碳60%左右。未来，由可再生能源发电项目产生的“绿电”，以及由“绿电”制得“绿氢”的应用，将进一步减少碳排放，实现绿色理念与技术创新兼备的“零碳钢铁”的生产。
(1)与烧结矿相比，球团矿的优点有 (写一点)。
(2)将煤炭焦化得到的焦炭主要成分是 。
(3)氢气还原氧化铁的化学方程式为 ；氢冶金解决的问题是 (写一点)。
(4)产生绿电的可再生能源有 (写一种)，用绿电制绿氢的原料为 。
26．（2025·山西吕梁·二模）探究硫在氧气中的燃烧现象。
实验方法：①在燃烧匙中放少量单质硫。②加热，直到发生燃烧，观察现象。③然后将燃着的硫的燃烧匙伸进充满氧气的并加有少量水的集气瓶中，观察现象。下图为相关实验的示意图。
(1)实验原理：实验中发生反应的化学方程式为 。
(2)实验现象；燃烧匙伸进集气瓶中观察到的现象为 。
(3)实验结论：比较②与③的现象差异，得出的结论为 。
【问题与思考】
(4)《辞海》解释火焰为“气体燃烧的现象”，硫常温下为固体，燃烧为什么会产生火焰？ 。
(5)实验时，集气瓶中伴随着大量的烟，这烟的主要成分可能是什么？ 。
27．（2025·山西晋中·二模）我国首个海洋氢氨醇一体化项目于2025年3月底建设完工，标志着我国新能源开发挺进深海。某校科学小组的同学们对氢氨醇一体化储能技术产生了浓厚的兴趣，他们对氢氨醇一体化储能技术的核心、绿氨的发展模式和绿色甲醇的应用优势等展开了项目式探究。
任务一：调查氢氨醇一体化储能技术的核心
【数字化学习】同学们通过数字化平台向专家进行咨询，了解到氢氨醇一体化储能技术的核心是利用可再生能源电解水制取氢气，并将制得的绿氢进一步转化为容易储存的绿氨()和绿色甲醇()。
【模型构建】氢氨醇一体化储能技术破解了氢能储存运输环节的难题，为氢能源高效安全运用提供了落地路径。过程如图所示。
【交流讨论】
(1)我国沿海地区具有丰富的可再生能源和海水资源，具备绿电产氢的资源优势，写出一种可再生能源 。“氢制氨”流程是利用制得的绿氢与空气中的氮气反应，从空气中获取氮气的方法属于 变化。
(2)氢氨醇一体化储能技术的优点有 (写1点)。
任务二：调研绿氨的发展模式
氨正在从化肥走向燃料，有望在航海、航空和燃料电池等方面得到广泛应用。科研人员在氨气中添加其他燃料，以提高氨气的燃烧速率。如图是在不同当量比(燃料完全燃烧理论上所需的空气量与实际供给空气量之比)下，向氨气中掺混不同燃料进行燃烧速率的检测实验结果。
(3)分析图像，可得出的结论是 。
任务三：探究绿色甲醇的应用优势
(4)绿色甲醇是由绿氢和二氧化碳在催化剂的作用下合成的清洁能源，被称为“液态阳光”。同学们在老师的指导下设计了如下实验探究其燃烧的产物。
实验步骤 实验现象 实验结论
①点燃甲醇，在其火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯 产生蓝色火焰，烧杯内壁有水雾产生
②向①中的烧杯中迅速加入澄清石灰水 产生
步骤②中发生反应的化学方程式为 。
【反思评价】
(5)氨和甲醇既是重要的化工原料，也可以作为海上远洋船只发动机的绿色燃料补给，发动机工作过程中能量转换方式是 。
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专题04 碳和碳的氧化物&燃料及其利用
考点01碳和碳的氧化物（5年2考）
命题点 频次 题型 年份及分值 考查内容
金刚石、石墨和C60 5年1考 选择题 2025年2分 2021年8分 结构、性质与用途的关系
二氧化碳制取的研究 5年1考 选择题 制取二氧化碳的原理 二氧化碳的检验、验满及净化 气密性检测
二氧化碳和一氧化碳 5年1考 实验题 二氧化碳与碱的反应及实验 制取二氧化碳的原理
考点02 燃料及其利用（5年5考）
命题点 频次 题型 年份及分值 考查内容
燃烧和灭火 5年4考 选择题、实验题 2025年12分 2024年13分2023年6分 2022年21分 2021年19分 燃烧的定义及条件、 着火点、与爆炸和燃烧有关图标的辨认 、常用危险化学品标志、 灭火原理与方法
燃料的合理利用与开发 5年4考 选择题、填空与简答、科学探究题 绿色能源的开发及利用 、常见几种燃料使用对环境的影响、 氢能源的优点 、 甲烷的燃烧、 化石燃料的形成及现状、化石燃料的形成及现状
考点01碳和碳的氧化物
1．（2025·山西·中考真题）如图分别是实验室制取氧气和二氧化碳的发生装置。完成该实验的操作中，正确的一项是
A．均需用酒精灯加热 B．均可用镊子装入固体
C．均需检查装置的气密性 D．均可用带火星木条检验气体
【答案】C
【详解】A、制取氧气的装置为固体加热装置，需要酒精灯加热，制取二氧化碳的装置为固液常温装置，不需要酒精灯加热，故选项错误；
B、制取氧气的装置试管口有一团棉花，选用的是高锰酸钾粉末状物质，需要用药匙或纸槽，将药品送至试管底部，制取二氧化碳选用大理石或石灰石，可用镊子装入固体，故选项错误；
C、制取氧气和二氧化碳都有气体生成，均需检查装置的气密性，故选项正确；
D、氧气具有助燃性，能使得火星的木条复燃，可用带火星的木条检验，二氧化碳常用澄清的石灰水来检验，故选项错误。
故选：C。
2．（2021·山西·中考真题）核电设施泄漏产生辐射时，人们需服用非放射性碘片（标签如下），保障该碘在甲状腺里达到饱和，以减少放射性碘（相对原子质量为131）的吸收。有关表述正确的是
A．两种碘相对原子质量相等 B．碘片属于纯净物
C．标签中KI的相对分子质量为170 D．两种碘对人体影响不同
【答案】D
【详解】A、碘127的相对原子质量为127，碘131的相对原子质量为131，二者的相对原子质量不同，故A选项错误。
B、碘片的主要成分为碘化钾，所以还有其他成分，是混合物，故B选项错误。
C、碘化钾中碘的相对原子质量为127，钾的相对原子质量为39，碘化钾的相对分子质量为166，故C选项错误。
D、核泄漏的是放射性碘，碘片里的是非放射性的，二者性质不同，对人体影响不同，故D选项正确。
故选D。
3．（2021·山西晋中·中考真题）如图是实验室制取某种气体的装置。

（1）仪器a的名称是 。
（2）仪器组装完毕，下一步的实验操作应该是 。
（3）制得所需气体后，请你设计实验方案，验证该气体的一个化学性质 。
温馨提示：从①实验操作 ②实验现象 ③实验原理（用化学方程式表示）④实验结论四个方面进行简述。
【答案】 长颈漏斗 检查装置的气密性 若制取的气体是CO2。①实验操作：将CO2气体通入澄清石灰水中；②实验现象：澄清石灰水变浑浊；③实验原理：；④实验结论：CO2能与Ca（OH）2反应/CO2能与碱溶液反应（注：选择H2或O2的化学性质，表述正确可得满分。）
【详解】(1)由图可知仪器a的名称是长颈漏斗；
(2)有气体生成的实验，在仪器组装完毕后应先检查装置的气密性；
(3)以制取二氧化碳气体为例，验证二氧化碳能与碱反应的化学性质，即①实验操作：将CO2气体通入澄清石灰水中；②实验现象：澄清石灰水变浑浊；③实验原理： ；④实验结论：CO2能与Ca(OH)2反应或CO2能与碱溶液反应。
4．（2021·山西·中考真题）如图是实验室制取某种气体的装置。

（1）仪器组装完毕，下一步的实验操作应该是 。
（2）制得所需气体后，请你设计实验方案，验证该气体的一个化学性质 。
温馨提示：从①实验操作 ②实验现象 ③实验原理（用化学方程式表示） ④实验结论四个方面进行简述
【答案】 检查装置的气密性 若制取的气体是CO2：①实验操作：将CO2气体通入澄清石灰水中；②实验现象：澄清石灰水变浑浊；③实验原理：；④实验结论：CO2能与Ca(OH)2反应/CO2能与碱溶液反应（注：选择H2或O2的化学性质，表述正确可）
【详解】（1）仪器组装完毕，下一步的实验操作应该是检查装置的气密性，防止装置漏气，浪费药品；
（2）该装置是适用于固液不加热反应制取气体，适用于实验室制取二氧化碳，故验证二氧化碳，实验步骤：将二氧化碳气体通入澄清石灰水中；实验现象：澄清石灰水变浑浊，实验原理：二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，该反应的化学方程式为：；实验结论：说明二氧化碳能与碱溶液反应。
考点02 燃料及其利用
5．（2025·山西·中考真题）节日的夜晚，绽放的焰火将天幕装扮得绚丽多彩，所用火药的成分是和。火药的作用是把焰火送上空中。焰火的发光剂中含有铝粉、镁粉及各种金属盐，高温时能发出不同的光。下列说法正确的是
A．常温下金属盐可以发光 B．高温可提高镁的着火点
C．燃放焰火有发光放热现象 D．火药中只含有一种可燃物
【答案】C
【详解】A、根据“焰火的发光剂中含有铝粉、镁粉及各种金属盐，高温时能发出不同的光”可知，常温下金属盐本身不能发光， 错误；
B、着火点是物质的固有属性，一般不能改变，高温不能提高镁的着火点，错误；
C、通常情况下，可燃物与氧气发生的一种发光、放 热的剧烈的氧化反应叫做燃烧，燃放焰火时，火药燃烧，会有发光放热现象，正确；
D、火药的成分是KNO3、S和C，其中S和C都可以燃烧，属于可燃物，火药中不止含有一种可燃物，错误。
故选C。
6．（2024·山西·中考真题）人类的生存与发展会面临来自环境、资源、健康和公共卫生等方面的不确定性挑战，以下不会对人们造成威胁的一项是
A．疾病防控 B．资源匮乏 C．火山喷发 D．洪涝灾害
【答案】A
【详解】A.疾病防控是维护公众健康的重要责任和意义，故不会对人们造成威胁，符合题意；
B.资源匮乏将可能引发诸如能源短缺、粮食紧缺等事态，从而威胁到人类的生存和进步，故不符合题意；
C.火山喷发会造成人员伤亡、毁坏家园、导致地震等其他灾害，故不符合题意；
D.洪涝会威胁人们的生命和财产安全，影响人们的正常生活，故不符合题意，故选A。
7．（2024·山西·中考真题）为保护他人和自己的生命财产安全，运输危险化学品火药、汽油、浓硫酸等的车辆，必须使用重要的警示标志，其中在运输火药的车辆上应该张贴的是
A．腐蚀品 B．爆炸品
C．易燃液体 D．自燃物品
【答案】B
【详解】A、图示为腐蚀品标志，火药属于易燃易爆品，应张贴爆炸品标志，不符合题意；
B、图示为爆炸品标志，火药属于易燃易爆品，应张贴爆炸品标志，符合题意；
C、图示为易燃液体标志，火药属于易燃易爆品，应张贴爆炸品标志，不符合题意；
D、图示为自燃物品标志，火药属于易燃易爆品，应张贴爆炸品标志，不符合题意；
故选：B。
8．（2022·山西·中考真题）在一次家庭小实验中，当点燃装有半杯水的纸杯时，发现水面以下部分没有燃烧，其主要原因是
A．纸杯着火点变低 B．温度低于着火点
C．与氧气接触面太小 D．纸杯不是可燃物
【答案】B
【详解】A、纸杯的着火点不变，故选项错误；
B、杯有水，水能导热，且随着水的蒸发会吸收热量，导致纸杯下部分温度低于着火点，故选项正确；
C、纸杯外壁直接与空气接触，所以和“与氧气的接触面积”大小无关，故选项错误；
D、纸杯上部分可以燃烧，说明纸杯是可燃物，故选项错误。
故选B。
9．（2022·山西·中考真题）黄河是华夏文明的摇篮，它绵亘万里，延续千年，创造出一个个历史辉煌。为保护其生态环境，我们要努力做到
A．加大矿产开采 B．限制林草种植
C．防止水土流失 D．兴建牧场养殖
【答案】C
【详解】A、加大矿产开采会破坏地质结构，引发水土流失，造成环境破坏，不符合题意；
B、植树造林有利于空气的净化，促进光合作用，减少二氧化碳的排放，不能限制，选项错误；
C、水土流失会造成环境的破坏，故此要大力植树造林防止水土流失，选项正确；
D、牧场养殖会大量破坏植被的生长，要合理的控制和发展畜牧业，选项错误；
答案为：C。
10．（2021·山西晋中·中考真题）中国碦斯特地貌是以碳酸盐为主的地形区域。由于煤炭的大量使用，对这样的地质结构产生一定的破坏。下列气候变化对该地影响最大的是

A．潮湿 B．干旱 C．严寒 D．酸雨
【答案】D
【详解】A、冷暖空气交替就会使天气变得潮湿，对地质结构没有破坏，所以A错误；
B、干旱是长时间不下雨导致的，对地质结构也没有影响，所以B错误；
C、严寒是天气温度低造成的，对地质结构也没有影响，所以C错误；
D、酸雨中会存在硫酸和硝酸，酸会和碳酸盐反应破坏地质结构，所以D正确；
故选：D。
【点睛】本题考查酸与碳酸盐反应，破坏地质结构，酸雨对环境有很大的影响。
11．（2025·山西·中考真题）三峡工程是目前世界上规模最大的水利枢纽和清洁能源基地。作为一项伟大工程，其意义和价值体现在防洪减灾、发电供电、生态补水、节能减排、改善通航条件和促进地方经济发展等诸多方面。
结合相关信息，完成下面小题的问题：
(1)图1是三峡大坝。高坝根基为完整的花岗岩体，透水性极其微弱，这种地质结构的优点是 ，大坝浇筑时，混凝土用量达2689万吨、钢材25.5万吨、钢筋29万吨，这些材料中钢筋的作用是 。三峡工程建设，有效地防御了 的发生，保障了长江中下游人民生命财产的安全。
(2)图2是三峡水力发电示意图。三峡电站是目前世界上规模最大的清洁能源基地，其能量转化方式是 。截至2024年12月，三峡工程累计完成发电量超过1.7万亿千瓦时，有效缓解了华中、华东及广东、四川等地区的供电紧张局面，促进了全国电网的互联互通。通过学习我们知道，能用于发电的可再生能源还有 。
(3)图3是三峡景区。三峡工程实施了“两岸青绿·千里林带”建设，“千里林带”对保护生态环境所起的作用是 。“心驰神往山水间，醉美三峡在眼前”，游客在三峡景区进行船游活动、尽赏美景的同时，从环保的角度应该做到 。
(4)三峡电站的建设，相当于替代了7座260万千瓦火电站，节约了大量的标准煤，大大减少了 和二氧化硫等污染物的排放。生成二氧化硫的化学方程式为 。
【答案】(1) 防止水的渗漏，增强大坝的稳定性和安全性 提高大坝的整体强度和抗变形能力 洪涝灾害
(2) 水能转化为电能 太阳能、风能
(3) 防止水土流失、改善空气质量 不乱扔垃圾
(4) CO、烟尘
【详解】（1）高坝根基为完整的花岗岩体，透水性极其微弱，这种地质结构的优点是防止水的渗漏，增强大坝的稳定性和安全性；
大坝浇筑时，混凝土用量达2689万吨、钢材25.5万吨、钢筋29万吨，这些材料中钢筋的作用是提高大坝的整体强度和抗变形能力；
三峡工程建设，有效地防御了洪涝灾害的发生，保障了长江中下游人民生命财产的安全；
（2）三峡电站是目前世界上规模最大的清洁能源基地，其能量转化方式是水能转化为电能；
能用于发电的可再生能源还有太阳能、风能等；
（3）三峡工程实施了“两岸青绿·千里林带”建设，“千里林带”对保护生态环境所起的作用是防止水土流失、改善空气质量等；
游客在三峡景区进行船游活动、尽赏美景的同时，从环保的角度应该做到不乱扔垃圾；
（4）三峡电站的建设，相当于替代了7座260万千瓦火电站，节约了大量的标准煤，大大减少了一氧化碳、烟尘和二氧化硫等污染物的排放；煤中的硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，化学方程式为。
12．（2022·山西晋中·中考真题）焦化超低排放
为推进焦化行业全流程、系统化环境治理，实施超低排放改造，应坚持源头防控、过程管控、末端治理全面发力，实现减污降碳协同增效，以促进环境空气质量持续改善。
煤的焦化是将煤在隔绝空气的条件下加强热，分解成焦炭、粗氨水、焦炉气和煤焦油等物质。在炼焦生产过程中，精煤破碎、焦炭破碎、筛分及运输中都会产生颗粒排放物。焦炉内发生反应时，还会产生多种污染性气体。
目前，焦化超低排放改造中，通过采取密闭、封闭等有效措施，提高废气收集率。污染性气体处理，采用选择性催化还原技术脱硝和氨法脱硫等方法。对焦化过程产生的大量余热，可将焦炉进行升级改造，以加强余热回收利用。产品清洁运输是产品销售的重要环节，主要通过集装箱、管道、管状带式输送机等，或
使用新能源汽车等运输方式，实现清洁运输。
焦化企业，应因地制宜制定焦化超低排放改造方案，倡导节能环保理念，以生态环境高标准推动企业高质量发展。

阅读分析，解答问题：
(1)焦化企业生产得到的产品有什么？（写1种） 。
(2)煤焦化过程中产生的污染性气体有什么？（写1种） 。
(3)为实现焦炭清洁运输，可采取的措施有什么？（写1条） 。
(4)焦化过程产生大量的余热，请举出余热回收后的一种用途。 。
【答案】(1)焦炭、粗氨水、焦炉气和煤焦油
(2)一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮
(3)通过集装箱、管道、管状带式输送机等，或使用新能源汽车等运输方式
(4)集中供暖
【详解】（1）煤的焦化是将煤在隔绝空气的条件下加强热，生成焦炭、粗氨水、焦炉气和煤焦油等物质，故焦化企业生产得到的产品有焦炭、煤焦油、焦炉气、粗氨水等；
（2）由图可知，煤焦化过程中，会产生一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮的污染性气体；
（3）由资料可知，主要通过集装箱、管道、管状带式输送机等，或使用新能源汽车等运输方式，实现清洁运输；
（4）焦化过程产生大量的余热，可将这些余热回收利用，用于供暖等。
13．（2022·山西·中考真题）阅读材料
火山喷发
2022年1月14日，位于南太平洋的汤加岛屿发生火山大喷发，其威力之大，令世界担忧。卫星照片显示，此次火山喷发过程中释放出了大量的能量，火山灰、蒸汽和气体在太平洋蓝色的海面上升腾而起，喷发的火山柱直径约5千米，高约20千米，呈蘑菇状笼罩在火山上空，导致空气有毒，石油泄漏，海鸟死亡，甚至几公里外都能闻到异味，严重威胁着当地居民的生活。大量火山灰弥漫在空中，地表温度骤降，对植被产生较大影响。

火山喷发的原因是由于地壳板块的移动，岩石（如石灰石）被推入熔岩下，变成岩浆，释放出大量气体，炽热的岩浆在火山下方流动，当蒸汽穿过岩石时，喷发点就会积聚压力，岩石受压破裂，气体迅速释放导致剧烈的喷发。
阅读分析，解答问题：
(1)火山喷发产生的有害气体有什么？ （写1种）。
(2)请用化学方程式解释火山喷发过程中释放出大量气体的原因。 。
(3)火山灰弥漫在空中，引起地表温度骤降的原因是什么？ 。地表冷却对农作物会产生什么影响？ 。
(4)火山喷发释放的能量来自哪一种能源？地热能如果这种能源被开发利用，可缓解人类面临的什么问题？ 。
【答案】(1)SO2或H2S
(2)CaCO3CaO+CO2↑
(3) 火山灰阻挡了太阳光/太阳光不能照到地面（合理即可） 冻伤农作物/温度太低农作物不能正常生长（合理即可）
(4)火山喷发释放的能量来自地热能，地热能被开发利用，可缓解人类能源危机、资源匮乏等问题
【详解】（1）由题干“几公里外都能闻到异味”推测，火山喷发含有的有害气体含硫化氢，地底化石燃料等燃烧也会产生二氧化硫等有害气体，任填一种即可。
（2）石灰石受热大量分解，产生大量二氧化碳，方程式为：。
（3）火山灰弥漫在空中，阳光不能直接照射在地表，导致地表温度骤降，地表冷却造成农作物冻伤，不能正常生长。
（4）火山喷发释放的能量来自地热能，地热能被开发利用，可缓解人类能源危机、资源匮乏等问题。
14．（2021·山西·中考真题）气候变化中的海洋
海洋覆盖了地球70%以上的面积，是世界上最大的生物栖息地，有超过25万种生物生活在其中，为人类提供了食物、能源和交通，是应对气变化的忠实“朋友”。
20世纪50年代以来，人类活动产生的温室气体导致地球系统热量不断增加。海洋吸收了绝大部分全球变暖的热量，还“消化”了2~3倍人为排放的二氧化碳，减缓了气候变化速度及影响。
20世纪90年代初以来，海洋变暖的速度增加了1倍。在过去的20年里，所有大洋盆地都观测到了持续数天到数月的极端海洋高温天气，即“海洋高温热浪”，它可以延伸数千公里的范围，深达数百米。热浪频发，易引起更强烈的热带气旋、厄尔尼诺现象等。2006-2015年：全球平均海平面每年上升约3.6mm，为1901~1990年期间上升速度的2.5倍。海洋在溶解了二氧化碳后，酸性增强，会影响牡蛎、蛤蜊等贝类的外壳或骨骼的形成。
阅读文本，回答问题
（1）海洋为人类提供的食物有 （合理即可）（举1例，下同），能源有 （合理即可）。
（2）海洋吸收热量发生的变化属于 （填“物理变化”或“化学变化”）。
（3）海洋“消化二氧化碳”的过程中发生反应的化学方程式为 。
（4）“海洋高温热浪”对海洋生物的危害是 （合理即可）。为保护海洋生态系统，人类应采取的有效措施是 （合理即可）。
【答案】 海鲜/鱼（合理即可） 潮汐能/风能（合理即可） 物理变化 降低生物活性/危害生物的生存（合理即可） 减少化石能源的使用/使用清洁能源（合理即可）
【详解】（1）海洋中富含海洋生物和植物，食物有海鲜和鱼等，海洋中有潮汐能和风能等；
（2）海洋吸收热量的过程，没有新物质生成，因此是物理变化；
（3）二氧化碳和水反应生成碳酸：；
（4）“海洋高温热浪”会使海水中的氧气溶解度降低，进而影响海中生物的正常活动；根据题意可知，人类活动产生的温室气体已经影响到海洋，因此可以通过减少化石燃料的使用来减少二氧化碳等温室气体的排放。
15．（2021·山西·中考真题）山西省大力实施文化强省战略，着力推进文旅融合，通过转型跨越，实现经济高质量发展。下面展示了几个旅游景点，请运用所学化学知识，就相关问题表达观点，完成以下小题。
（1）图Ⅰ：西侯度遗址是中国最早的人类用火证据，。曾为全国二青会圣火采集留下了举国关注的佳话。
圣火采集，选用主要成分 的天然气作为清洁燃料，圣火燃烧发生反应的化学方程式为： 。
（2）图Ⅱ：壶口瀑布以排山倒海的雄姿著称于世，彰显中华母亲河的博大恢宏。黄河已成为造福百姓的幸福河，生活诸多方面都离不开她，黄河水在发展经济方面可用于 （合理即可）。浑浊的河水给畜牧饮用时，事先应进行的简单处理是 （合理即可）。
（3）图Ⅲ：“万年冰洞”诞生于新生代第四纪冰川时期。冰洞内冰的物质成分用化学式表示为 ，与同质量的水相比，其体积变 ，分子间的间隔变 。
（4）为保护我省地面旅游资源，西侯度遗址上的木制建筑应严禁烟火，理由是 （合理即可）。为保障壶口瀑布等景点的环境卫生，应做到 （合理即可）。
【答案】 甲烷/CH4 灌溉/发电（合理即可） 沉降泥沙/静置沉淀（合理即可） H2O 大 大 木材是可燃物/木材具有可燃性（合理即可） 不乱扔垃圾/不随地吐痰（合理即可）
【详解】（1）天然气的主要成分为甲烷，化学式为CH4；其燃烧的化学方程式为：。
（2）黄河水可以用于农业灌溉、工业用水、发电等（合理即可）；浑浊的河水给畜牧饮用时，事先应进行的简单处理是静置沉淀，去除泥沙（合理即可）。
（3）水凝固结冰，所以冰的化学式为H2O；水有反常膨胀现象，水结冰后体积膨胀变大，分子间的间隔变大。
（4）严禁烟火，理由是木材是可燃物，严禁烟火是防止其温度达到着火点，引发火灾；为保障壶口瀑布等景点的环境卫生，应做到不随意丢弃塑料袋、不乱扔垃圾、不随地吐痰等。
16．（2023·山西·中考真题）同学们学习了燃烧与灭火后，在实验室设计并完成了如下实验，以探究灭火的原理。
实验方法：点燃3支蜡烛，在其中一支蜡烛上扣一个烧杯；将另两支蜡烛分别放在两个烧杯中，然后向一个烧杯中加入适量碳酸钠和盐酸。

(1)实验原理：Ⅲ中反应的化学方程式为 。
(2)实验现象：Ⅱ中蜡烛正常燃烧，Ⅰ和Ⅲ中蜡烛熄灭，Ⅲ中的现象还有 。
(3)实验后，接下来必须要做的事情是 ，完善实验报告，离开实验室。
(4)问题与交流：Ⅲ中的操作，可能造成的结果是 。
【答案】(1)
(2)产生大量气泡
(3)整理洗涤仪器(合理即可)
(4)盐酸洒出/Ⅲ中蜡烛没熄灭(合理即可)
【详解】（1）碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：；
（2）碳酸钠和盐酸反应能生成大量的二氧化碳，二氧化碳能使燃烧的蜡烛熄灭；
（3）结束实验后，将残余物倒入水池中，用清水洗涤仪器；整理实验台，报告老师后离开实验室；
（4）向烧杯中倾倒液体时，试剂瓶口未紧靠烧杯口，可能造成的后果是盐酸洒出或Ⅲ中蜡烛没熄灭。
17．（2024·山西·中考真题）氢能作为极具发展潜力的多元化能源，在我国经济发展中具有重要的地位。某校实践小组的同学们对此产生了浓厚的兴趣，他们对氢气的制取方法、应用优势、储存手段和发展前景等展开了项目式问题探究。
任务一：调查氢能制取方法
【咨询专家】小组同学通过数字化平台向专家进行咨询，知道了氢气可用多种工艺过程制备，方法有电解水制氢和工业副产品制氢等。
【模型构建】用可再生能源电解水制氢，将是应用广泛、技术成熟的一种手段。过程如图：
【交流讨论】
(1)近年来，能用来发电的可再生能源有 。
(2)化石燃料也可用于氢的制取，但不足之处有 。
任务二：探究氢能应用优势
【提出问题】氢气作为理想能源的原因是什么？
【进行实验】
(3)设计纯净氢气与天然气燃烧的对比实验
实验步骤 实验现象 实验结论
①分别在带尖嘴的导管口点燃氢气和天然气，在火焰上方罩一个干冷的小烧杯 均有水生成
②迅速把①中的烧杯倒过来，分别注入少量澄清石灰水，振荡 罩在天然气火焰上方烧杯内的澄清石灰水变浑浊，而氢气火焰上方的烧杯内无变化
【反思评价】
(4)通过上述实验对比，氢气作为燃料的优点是 。
(5)在理想状态下，小组同学通过图1实验，将测得的实验数据绘制成的图像如图2所示，分析图像，可得出的结论是 。
任务三：调研氢能储存手段
【查阅资料】
(6)我国绿氢规模化储存是商业化应用的基本保障，为了进行大量储存，通常将氢气转化为液氢，从微观角度分析，发生改变的是 。
任务四：展望氢能发展前景
【市场调研】
(7)目前，氢燃料电池在公共交通中应用已较为成熟，其工作原理如图3所示，发生反应的化学方程式为 ，未来，氢能将在航空、航天、电力和建筑领域大力推广。
成果分享：通过问题探究，大家对氢能有了较为全面的认识。氢气作为一种理想的新型能源，其产业链包括“制—储—输—用”四个主要环节。因此，降本增效、规模化发展，将是我国经济增长和服务民生的一项重要举措。
【答案】(1)太阳能等（合理即可）
(2)会产生大量污染物
(3) 烧杯内壁均有水雾生成 氢气燃烧不生成二氧化碳，天然气燃烧生成二氧化碳
(4)燃烧产物只有水，不会对环境造成污染
(5)相同质量的可燃物，氢气燃烧的热值比天然气高
(6)分子间的间隔
(7)
【详解】（1）近年来，能用来发电的可再生能源有太阳能等（合理即可）；
（2）化石燃料也可用于氢的制取，但不足之处为会产生大量污染物，污染环境；
（3）①分别在带尖嘴的导管口点燃氢气和天然气，在火焰上方罩一个干冷的小烧杯，烧杯内壁均有水雾产生，则说明氢气和天然气燃烧均有水生成；
②迅速把①中的烧杯倒过来，分别注入少量澄清石灰水，振荡罩在天然气火焰上方烧杯内的澄清石灰水变浑浊，而氢气火焰上方的烧杯内无变化，说明天然气燃烧生成了二氧化碳，氢气燃烧不生成二氧化碳；
（4）通过上述实验对比，氢气作为燃料的优点是只生成水，不会对环境造成污染；
（5）分析图像，相同质量的可燃物，氢气燃烧的热值比天然气高；
（6）为了进行大量储存，通常将氢气转化为液氢，从微观角度分析，发生改变的是分子间的间隔；
（7）根据图示，氢气和氧气在催化剂的作用下反应生成水，化学方程式为：。
考点01碳和碳的氧化物
1．（2025·山西晋中·二模）自然界的三大循环“水循环”“氧循环”“碳循环”共同维持着地球生态系统的平衡，结合图示，下列说法正确的是
A．碳循环中的“碳”指的是碳单质
B．自然界中的二氧化碳主要来源于植物的光合作用
C．水循环过程中水分子种类发生改变
D．自然界的氧循环有助于维持大气中氧气含量的相对稳定
【答案】D
【详解】A、人类每时每刻都在进行呼吸作用以及其他各项生理活动，进行其他工作与劳动，所以每个人都在参与碳、氧循环，碳循环中的"碳"是指碳元素，不符合题意；
B、自然界中的二氧化碳主要来源于人和动物的呼吸，化石燃料的燃烧，不符合题意；
C、自然界的水循环过程中，发生的是物理变化，水分子种类没有发生改变，不符合题意；
D、碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定，符合题意。
故选：D。
2．（2025·山西吕梁·二模）化学兴趣小组的同学们在实验室里制取二氧化碳，以下操作正确的是
A．加石灰石 B．制备CO2 C．收集CO2 D．验满CO2
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【详解】A、向锥形瓶中装块状石灰石时，先将锥形瓶横放，用镊子把块状石灰石放在锥形瓶口，再慢慢将锥形瓶竖立起来，故选项实验操作错误；
B、实验室可用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳，选用固液常温型发生装置，长颈漏斗的末端伸入液面以下，防止生成的二氧化碳从长颈漏斗中逸出，故选项实验操作正确；
C、二氧化碳的密度比空气大，可溶于水，只能选用向上排空气法收集，故选项实验操作错误；
D、检验二氧化碳是否收集满时，应将燃着的木条放在集气瓶口，而不能伸入瓶中，故选项实验操作错误；
故选B。
3．（2025·山西吕梁·二模）文房四宝指“纸、墨、笔、砚”，承载着优秀的中华传统文化。下列对文房四宝的描述与所含物质化学性质相关联的一项是
A．薄如蝉翼 B．墨迹犹新
C．豪尖似锥 D．温润如玉
【答案】B
【详解】A、薄如蝉翼描述的是纸张的厚度，不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，不符合题意；
B、墨迹犹新，是因为常温下，碳单质的化学性质稳定，利用的是其化学性质，符合题意；
C、豪尖似锥描述的是毛笔笔毫的尖锐程度，不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，不符合题意；
D、温润如玉描述的是砚台表面的质感，不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，不符合题意。
故选B。
4．（2025·山西朔州·三模）碳元素在地球表层系统各圈层中均有分布，而且与各圈层之间不断发生物质和能量交换。同学们梳理二氧化碳在各圈层间的转化关系，绘制了如下结构图分析自然界中的碳循环。
联系实际，解决问题：
(1)岩石圈中的固态物质 （填一种）通过反应能向大气圈中排放大量二氧化碳。
(2)空气中的二氧化碳进入水圈利用的二氧化碳的物理性质是 ，二氧化碳从水圈转化到大气圈中发生反应的化学方程式是 。
(3)生物圈中绿色植物通过 作用，不断发生物质和能量的交换。
(4)碳元素在地球表层系统各圈层间进行物质交换时碳元素的 没有改变。
【答案】(1)煤（合理即可）
(2) 能溶于水
(3)光合（或呼吸）
(4)质量（或种类）
【详解】（1）岩石圈中的煤、碳酸钙等固态物质通过反应能向大气圈中排放大量二氧化碳，例如、。
（2）二氧化碳能溶于水，所以空气中的二氧化碳能进入水圈；
二氧化碳溶于水会生成碳酸，碳酸不稳定，易分解，从水圈转化到大气圈时，碳酸分解为水和二氧化碳，化学方程式为。
（3）绿色植物通过光合作用，吸收二氧化碳，释放氧气，同时将光能转化为化学能储存起来，同时，绿色植物也会进行呼吸作用，不断进行物质和能量的交换。
（4）根据质量守恒定律，在化学反应中，元素的种类和质量在反应前后不变。碳元素在地球表层系统各圈层间进行物质交换时，发生的都是化学变化，所以碳元素的质量（或种类）没有改变。
5．（2025·山西·模拟预测）化学是以实验为基础的科学、实验是科学探究的重要手段。根据图示回答下列问题。
(1)A实验中，打开活塞，用 分别接近a、b玻璃尖嘴口处，检验产生的气体，其中a玻璃尖嘴口处产生的现象为 ，电源的左侧是电源的 极。
(2)B实验 （填“能”或“不能”）测定空气中氧气的含量，原因是 。
(3)C实验中，体现二氧化碳的物理物质是 。
(4)D中整个实验过程中气球的变化是 ，气球所起的作用是
【答案】(1) 燃着的木条 木条燃烧更旺 正
(2) 不能 木炭燃烧产生了气体，装置中压强几乎不变
(3)二氧化碳密度比空气大
(4) 先膨胀后变瘪 密封和缓冲气压
【详解】（1）电解水时，正氧负氢，氢二氧一。氢气具有可燃性，氧气具有助燃性，可以使用燃着的木条进行检验。a气体较少是氧气，打开活塞，用燃着的木条分别接近a、b玻璃尖嘴口处，检验产生的气体，其中a玻璃尖嘴口处产生的现象为木条燃烧更旺，电源的左侧是电源的正极。
（2）测定空气中氧气的体积含量实验，所选物质必须只消耗氧气，无气体生成。B实验不能测定空气中氧气的含量，原因是：木炭燃烧产生了气体，装置中压强几乎不变。
（3）C实验中，二氧化碳能倒入烧杯中，且下层蜡烛先熄灭，体现二氧化碳的物理物质是二氧化碳密度比空气大。
（4）D中白磷燃烧放出大量的热，锥形瓶中温度升高，压强变大。白磷燃烧消耗氧气，生成五氧化二磷，反应结束后，锥形瓶中气体减少，随着温度的降低，压强逐渐变小，所以整个实验过程中气球的变化是先膨胀后变瘪，气球所起的作用是密封和缓冲气压。
6．（2025·山西朔州·三模）知识结构化是知识本身的需要，也是解决现实问题的必然要求。小华同学对某种常见物质的相关内容以结构图的形式进行了如图梳理。请回答下列问题。
(1)物质X是 (填化学式)。
(2)物质X是由 构成的。
(3)物质X具有的一个物理性质是 。
(4)物质X具有的一个化学性质是 (用化学方程式表示)。
(5)物质X可用于 (写一个)。
【答案】(1)
(2)二氧化碳分子
(3)密度比空气大、无色无味、能溶于水
(4)
(5)用于灭火
【详解】（1）固态X的俗称为干冰，说明物质X为二氧化碳，其化学式为；
（2）二氧化碳是由二氧化碳分子构成的；
（3）二氧化碳的物理性质有：密度比空气大、无色无味、能溶于水等；
（4）二氧化碳能与水反应生成碳酸，化学方程式为；
（5）二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧，可用于灭火。
7．（2025·山西临汾·二模）茶是我国的传统饮品，具有一定的养生保健功效。下图为制茶的部分工艺流程，分析思考，解决问题：结合图文信息，分析思考，解决问题：
(1)晒青是利用光照使茶叶失去部分水分。晒青时要将茶叶均匀摊开，目的是 。
(2)揉捻可使茶叶内物质充分释出，增加茶汤的香气和滋味。很远就能闻到茶香的微观解释是 。
(3)烘干时可通过烧煤提高温度，煤充分燃烧的化学方程式为 。
(4)压制机将茶叶压制成型，过程中发生的变化是 。
(5)水中的钙、镁离子会抑制茶叶中营养成分茶多酚的溶解，因此泡茶要用 （填“硬水”或“软水”）。
【答案】(1)使茶叶与阳光充分接触，增大受热面积，加快水分蒸发
(2)分子在不断运动
(3)
(4)物理变化
(5)软水
【详解】（1）晒青时均匀摊开茶叶，是为了使茶叶与阳光充分接触，增大受热面积，加快水分蒸发；
（2）很远就能闻到茶香的微观解释是分子在不断运动；
（3）烘 干时煤充分燃烧发生反应的化学方程式为；
（4）压制机将茶叶压制成型，过程中没有新物质产生,发生的是物理变化；
（5）硬水中含有较多钙、镁离子，会抑制茶多酚的溶解，硬水中含有较多的可溶性钙、镁化合物，因此泡茶要用软水。
8．（2025·山西临汾·一模）阅读分析，解决问题：
超轻材料—气凝胶
气凝胶是一种固体物质形态，密度极低。早在1931年，人们就用二氧化硅制造出了它。气凝胶的内部有很多孔隙，孔隙里面充满空气。
2012年，由多孔碳管在纳米和微米尺度三维交织在一起组成的网状结构“飞行石墨”成为当时“最轻的材料”，它看起来像一块黑色不透明的海绵，却是由99.99%的空气构成的。新材料性能稳定，具有良好的导电性、可延展性且非常坚固，因此，可广泛应用于电池、航空航天和电气屏蔽等领域。
后来，我国又制造出“全碳气凝胶”，它的制造是将含有石墨烯和碳纳米管两种纳米材料的水溶液在低温环境下冻干，去除水分、保留骨架，其中最突出的是它良好的隔热能力。
再后来，科学家们利用普通纤维膜材料开发出了一种超轻、超弹的纤维气凝胶。在航天服中加入一个厚的气凝胶层，就能帮助航天员扛住1300℃的高温和的超低温。新型气凝胶在环保上也有重要作用，气凝胶表面有成百上千万的小孔，甚至能吸附出水中的铅和水银。
(1)气凝胶最突出的特点是 。
(2)1931年，制造气凝胶原料的化学式是 。
(3)“飞行石墨”主要是由 构成的，该物质中含量最多的物质是 。
(4)制造“全碳气凝胶”的原料，具有的化学性质是 （用化学方程式表示）。
(5)纤维气凝胶在环保上的应用是 。
【答案】(1)密度极低
(2)
(3) 空气 氮气/
(4)
(5)吸附水中的铅和水银
【详解】（1）由题干信息可知，气凝胶最突出的特点是：密度极低；
（2）早在1931年，人们就用二氧化硅制造出了气凝胶，二氧化硅的化学式为：SiO2；
（3）由题干信息可知，“飞行石墨”是由99.99%的空气构成的，即主要是由空气构成的；
空气中含量最多的物质是氮气，约占空气体积的78%；
（4）由题干信息可知，制造“全碳气凝胶”的原料是石墨烯和碳纳米管，它们均属于碳单质，碳单质具有的化学性质有可燃性，碳单质可燃烧生成二氧化碳，该反应的化学方程式为：；
（5）由题干信息可知，纤维气凝胶在环保上的应用是：吸附水中的铅和水银。
9．（2025·山西长治·二模）同学们在实验室中利用下图装置制取了少量二氧化碳，并验证了二氧化碳的某些性质。
(1)实验步骤：①组装好仪器，并检查装置的气密性。
②向装置中加入适量石灰石和稀盐酸，加石灰石的操作方法是 。
③按上图迅速组装好装置，其中将试管固定在 上（填仪器名称）。
(2)实验原理：A试管中发生反应的化学方程式为 。
(3)实验现象：B试管中观察到的现象是 ，由此证明二氧化碳具有的性质是 。
【答案】(1) 将试管横放，用镊子将石灰石放在试管口，慢慢直立试管（合理即可） 铁架台
(2)
(3) 溶液由紫色变为红色（合理即可） 二氧化碳能与水反应（合理即可）
【详解】（1）②在试管中加入石灰石，操作方法是：先将试管横放，然后用镊子将石灰石放在试管口，再将试管慢慢竖起；
③装有药品的试管应固定在铁架台上；
（2）石灰石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： CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；
（3）二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊溶液变红（合理即可）。
10．（2025·山西阳泉·二模）某化学实验小组同学用如图所示实验装置制取并验证二氧化碳的某性质，请回答有关问题：
(1)实验方法：
①按图1装置连接仪器，并检查 。
②加入试剂。向长颈漏斗中加入稀盐酸的操作是 。
③用向上排空气法收集一瓶二氧化碳气体。
④将二氧化碳缓慢倒入图2的烧杯中。
(2)实验原理：图1中反应的化学方程式为 。
(3)实验现象：图2中蜡烛熄灭。
实验结论：图2中现象说明二氧化碳具有的化学性质是 。
(4)问题与思考：若要使图2中的蜡烛燃烧更旺，倾倒的气体应该是 。
【答案】(1) 检查装置气密性 加入稀盐酸使长颈漏斗下端管口浸没在液面以下
(2)
(3)不能燃烧，也不支持燃烧
(4)氧气/O2
【详解】（1）①连接仪器后检查装置气密性，防止装置漏气影响实验。
② 长颈漏斗末端要液封，防止生成的CO2从长颈漏斗逸出，则加入稀盐酸使长颈漏斗下端管口浸没在液面以下。
（2）实验室用大理石（或石灰石，主要成分CaCO3）与稀盐酸反应制取CO2，生成氯化钙、水和二氧化碳，方程式是。
（3）蜡烛熄灭，说明CO2自身不能燃烧，也不支持蜡烛燃烧（化学性质 ）。
（4）氧气具有助燃性，能使蜡烛燃烧更旺，故填氧气。
11．（2025·山西运城·三模）按要求回答下列问题：
I、实验室制取气体：
(1)仪器①的名称 。
(2)加热高锰酸钾制取氧气的发生装置选装置A的原因是 ，
(3)实验室可用装置C来制取二氧化碳，优点是： ，该反应的化学方程式为： ，装置D可用来测量生成的体积，其在水面上放一层植物油的目的是 。若用装置收集气体，则倒扣在氢氧化钠溶液的漏斗的作用是 。
II、便携式富氧机：
市场上一些便携式富氧机，使用膜分离技术，在一定压力下，让空气通过具有富集氧气功能的薄膜（氧气分离膜），可得到含氧量较高的富氧空气，工作原理如图所示。
(4)空气通过氧气分离膜时，氮分子渗透速率 （填“大于”或“小于”）氧分子渗透速率。
【答案】(1)锥形瓶
(2)反应物是固体，且反应条件是需要加热
(3) 可以控制反应的发生和停止 防止二氧化碳溶于水，且与水反应 防止倒吸
(4)小于
【详解】（1）仪器①的名称是锥形瓶；
（2）加热高锰酸钾制取氧气的发生装置选装置A的原因是反应物是固体，且反应条件是需要加热；
（3）实验室可用装置C来制取二氧化碳，该装置可将大理石置于干燥管中，稀盐酸置于烧杯中，下移干燥管，固液接触，生成气体，上移干燥管，固液分离，反应停止，故优点是：可以控制反应的发生和停止；大理石的主要成分碳酸钙，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：；装置D可用来测量生成二氧化碳的体积，其在水面上放一层植物油的目的是：防止二氧化碳溶于水，且与水反应；若用装置E收集HCl气体，氯化氢能与氢氧化钠反应，会导致装置内压强减小，则倒扣在氢氧化钠溶液的漏斗的作用是：防止倒吸；
（4）由图中信息可知，空气通过氧气分离膜时，氮分子渗透速率小于氧分子渗透速率，从而得到富氧空气。
12．（2025·山西忻州·一模）某化学兴趣小组在实验室制取二氧化碳，并探究其性质如下。
【实验方法】
(1)按照图1所示连接装置并检查装置的气密性。此发生装置的优点是 (写一条)。
(2)锥形瓶中放入几小块石灰石，然后从长颈漏斗上端小心地注入一定量的稀盐酸，发生反应的化学方程式为 。
(3)检查集气瓶中是否已收集满二氧化碳。将导气管伸入盛有紫色石蕊溶液的试管中，观察到现象为 。
【问题与思考】
(4)若发现二氧化碳始终没有收集满，可能的原因是什么？
(5)根据步骤(3)中现象，是否能得出二氧化碳能与水反应的结论？说明原因。
【答案】(1)可以随时添加液体药品
(2)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(3)紫色石蕊溶液变红
(4)装置气密性不好，导致二氧化碳气体逸出/药品不足，产生的二氧化碳量少（合理即可）
(5)不能，可能是二氧化碳能使石蕊溶液变红（合理即可）
【详解】（1）图 1 装置为固液不加热型发生装置，其优点是可以随时从长颈漏斗处添加液体药品；
（2）石灰石的主要成分是碳酸钙（CaCO3），与稀盐酸（HCl）反应生成氯化钙（CaCl2）、水（H2O）和二氧化碳（CO2），化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；
（3）二氧化碳与水反应生成碳酸（H2CO3），碳酸能使紫色石蕊溶液变红，所以观察到的现象为 紫色石蕊溶液变红；
（4）二氧化碳始终收集不满的原因： 可能原因有：① 装置气密性不好，导致二氧化碳气体逸出；②药品不足，如石灰石量过少或稀盐酸浓度过低，产生的二氧化碳量少，不足以充满集气瓶；
（5）虽然紫色石蕊溶液变红说明二氧化碳溶于水后使溶液呈酸性，但这并不能直接证明二氧化碳与水发生了化学反应，也可能二氧化碳能使石蕊溶液变红，若需证明二氧化碳能与水反应，需作对比实验。
13．（2025·山西太原·一模）探究“蜡烛及其燃烧”
实验方法：
①用小刀切下一小块石蜡放入水中，观察现象。
②点燃蜡烛，观察烛芯附近石蜡的状态变化。
③在蜡烛火焰上方罩一个干燥的烧杯，观察现象。
④将一个用澄清石灰水润湿过内壁的烧杯罩在火焰上方，观察现象。
⑤熄灭蜡烛，观察现象。
(1)实验原理：图3中发生反应的化学方程式为 。
(2)实验现象：图1中烛芯周围的石蜡由固体变为液体；图2中的现象是 ，可得到的结论是 。
(3)实验结论：用小刀切下一小块石蜡放入水中，观察现象，可得到的结论是 。
【问题与思考】
(4)有的同学，在进行图3所示的操作，没有看到明显的现象，可能原因是什么 。
【答案】(1)
(2) 烧杯内壁有水雾产生 蜡烛燃烧有水生成
(3)石蜡的密度比水小且不溶于水
(4)烧杯内壁上澄清石灰水量太少（或烛焰燃烧时间过短，合理即可）
【详解】（1）图3所示操作中产生的二氧化碳气体与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，使澄清石灰水变浑浊，其对应的化学方程式为。
（2）图2中烧杯内壁出现有水雾，得出的结论是蜡烛燃烧有水生成。
（3）用小刀切下一小块石蜡放入水中，观察到蜡块浮在水面上，说明石蜡的密度比水小且不溶于水
（4）在图3实验中，没有看到澄清石灰水变浑浊的明显现象，可能的原因是烧杯内壁上澄清石灰水量太少或烛焰燃烧时间过短，导致澄清石灰水未能充分与生成的二氧化碳接触。
考点02 燃料及其利用
14．（2025·山西长治·二模）取一小段粗玻璃管，按下图方式插入蜡烛火焰中，可以看到从蜡烛火焰中引出一缕“白烟”，该白烟没有燃烧是因为
A．白烟不是可燃物 B．白烟未与氧气接触
C．温度未达白烟着火点 D．白烟的着火点升高了
【答案】C
【详解】A、“白烟”是石蜡蒸气凝固成的固体小颗粒，具有可燃性，属于可燃物，说法错误，不符合题意；
B、燃烧的条件：可燃物、与空气或氧气接触、温度达到可燃物的着火点，“白烟”与氧气接触，但温度没有达到其着火点，所以白烟没有燃烧，说法错误，不符合题意；
C、燃烧的条件：可燃物、与空气或氧气接触、温度达到可燃物的着火点，“白烟”与氧气接触，但温度没有达到其着火点，所以白烟没有燃烧，说法正确，符合题意；
D、着火点是物质的固有属性，一般不发生改变，说法错误，不符合题意。
故选：C。
15．（2025·山西晋城·模拟预测）在一次实验课上，同学们按如图所示的实验装置探究可燃物燃烧需要的条件，以下关于该实验的分析正确的是
A．两气球均会先变小后变大 B．①和②试管中均产生大量白烟
C．①和②证明燃烧需要与氧气接触 D．水中的白磷通入氧气后也可燃烧
【答案】D
【详解】A、①试管中白磷与氧气接触且温度达到着火点，燃烧，气球会先变大后变小，②试管中红磷与氧气接触但温度不能达到着火点，不燃烧，气球无明显变化，选项错误；
B、由A可知，①试管中产生大量白烟，②试管无现象，选项错误；
C、①和②证明燃烧需要温度达到可燃物的着火点，选项错误；
D、水中的白磷通入氧气后即同时满足可燃物、与氧气接触、温度达到着火点，所以也可燃烧，选项正确。
故选D。
16．（2025·山西临汾·模拟预测）赛里木湖冬季出现冰泡奇观，被“封印”在冰层的冰泡，犹如珍珠漂浮在水面上。冰泡形成的大致过程是湖底生长的水草和藻类死亡后产生大量沼气，冬季温度快速下降，湖水开始结冰，气体无处可逃，被“困”在冰层之中，形成一个个冰泡。下列描述正确的是
A．被困在冰泡中的气体分子停止运动
B．沼气易溶于水所以能形成冰泡
C．冰泡中的气体成分可用作燃料
D．“藻类死亡后产生大量沼气”，沼气的主要成分是乙醇
【答案】C
【详解】A、根据分子在永不停息地做无规则运动，则被困在冰泡中的气体分子也在不断地运动，故选项说法错误；
B、沼气的主要成分是甲烷，甲烷难溶于水，所以能形成冰泡，故选项说法错误；
C、冰泡中的气体成分为甲烷，甲烷具有可燃性，可用作燃料，故选项说法正确；
D、“藻类死亡后产生大量沼气”，沼气的主要成分是甲烷，故选项说法错误；
故选：C。
17．（2025·山西朔州·三模）“鲲龙”AG600是我国首个国产水陆两栖大飞机，能上天、能入海，可在森林灭火、海上救援等应急救援中大显身手。下列有关其执行灭火任务的分析正确的是
A．喷撒干粉可隔绝氧气灭火
B．悬挂桶中的水能降低着火点
C．火场浓烟不影响飞机灭火
D．飞行高度不会影响灭火效果
【答案】A
【详解】A、喷撒干粉可隔绝氧气灭火，说法正确，符合题意；
B、悬挂桶中的水能降低温度至可燃物的着火点以下，达到灭火目的，着火点是物质的固有属性，不能改变，说法错误，不符合题意；
C、火场浓烟会对飞行员的视线和飞机的设备造成影响，从而影响灭火作业，说法错误，不符合题意；
D、飞行高度会影响水或灭火剂的投送精度和覆盖范围，从而影响灭火效果，说法错误，不符合题意。
故选：A。
18．（2025·山西·一模）第九届哈尔滨亚冬会火种采集的独特之处是“以冰燃火”，其火种是通过一面晶莹剔透的冰透镜会聚太阳光获得。下列有关分析正确的是
A．“以冰燃火”利用冰可以燃烧的性质 B．取火原理是会聚阳光使着火点升高
C．火炬与冰透镜的距离越近越易点燃 D．采集火种最适宜的时段是中午时分
【答案】D
【详解】A、冰不具有可燃性，不能燃烧，说法错误，不符合题意；
B、着火点是物质的固有属性，不能改变，说法错误，不符合题意；
C、火炬与冰透镜的距离太近，不能会聚足够的阳光，则不易点燃，说法错误，不符合题意；
D、中午时分，阳光充足，适宜采集火种，说法正确，符合题意。
故选：D。
19．（2025·山西忻州·模拟预测）自动喷淋灭火系统是一种消防灭火设施。某商场中安装了一种自动喷淋灭火装置，喷淋头附近的温度升高到一定值时，装置中的温度感应部件会熔断，从而使管道中的水从喷头中洒出，进行灭火。下列有关该装置的分析正确的是
A．该装置的灭火原理是降低可燃物的着火点 B．制作温度感应部件的材料熔点要高
C．图书馆可以安装该装置 D．平时应避免热源靠近自动感温喷淋头
【答案】D
【详解】A、该装置喷水灭火，灭火原理是降低温度到可燃物的着火点以下，A错误；
B、温度感应部件能够受热熔断，说明制作该部件的材料熔点要低，B错误；
C、图书着火要用二氧化碳灭火器灭火，不能用水灭火，图书馆不能安装该装置，C错误；
D、平时应避免热源靠近自动感温喷淋头，防止触发自动喷淋灭火装置，D正确。
故选D。
20．（2025·山西运城·三模）碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现碳中和的4种主要途径。这4种途径对未来全球碳中和的贡献率如图1所示。
在碳达峰、碳中和的大背景下，地质封存技术作为当前缓解排放的有效措施，将成为影响碳中和进度的关键。地质封存是通过管道将注入到油气田、咸水层或不可采煤层的密闭地质构造中，形成长时间或者永久性对的封存。三种碳封存途径中，煤层封存技术成本更低，同时可提高煤层气（主要含）采出率，增加经济效益，符合国家绿色发展理念。
典型煤层封存过程如图2所示，主要包含注入和采出两大系统。烟气注入到煤层后，由于煤对气体的吸附能力，和逐渐被驱替并脱附，再通过采出井抽出。然而，煤层封存也涉及多种安全风险。如注入后，易引发地质体结构失稳，导致泄漏，使土壤、水酸化，破坏周围的生态环境，对人类健康产生影响。
根据上文，回答问题：
(1)对未来碳中和贡献最大的途径是 。
(2)煤属于 （填“可再生”或“不可再生”）能源。和被驱替并脱附，原因是 。
(3)使水体酸化的原因是 （用化学方程式解释）。
(4)写一条践行“碳减排”的具体措施： 。
【答案】(1)碳替代
(2) 不可再生 对的吸附能力最强/煤对气体的吸附能力
(3)
(4)不使用一次性餐具/绿色出行/节约用电/杜绝浪费（合理即可）
【详解】（1）由图 1 可知，对未来碳中和贡献最大的途径是碳替代，其贡献率达到 47%；
（2）煤是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿产，属于不可再生能源；因为对的吸附能力最强（或煤对气体的吸附能力CO2>CH4>N2），所以当CO2注入煤层后，CO2更容易被煤吸附，从而使CH4和N2逐渐被CO2驱替并脱附。
（3）CO2能与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，使水体酸化，化学方程式为CO2+H2O=H2CO3；
（4）“碳减排” 就是减少二氧化碳的排放，践行“碳减排”的具体措施：不使用一次性餐具、绿色出行、节约用电、杜绝浪费等
21．（2025·山西晋城·模拟预测）我省拥有丰富的煤炭资源，利用煤可以制出甲醇，甲醇用作汽车、船舶和飞机等交通工具的燃料，有助于减少对石油的依赖，实现能源的多元化，并且能够提高煤炭资源的利用效率。煤制甲醇的主要流程如下。请结合图文信息，分析思考，解决问题。
(1)煤燃烧可能产生的一种有害气体是 。
(2)用粉碎机将煤炭粉碎的目的是 。
(3)汽化炉中通入的氮气的作用是 ；从微观角度解释汽化炉中水的汽化过程： 。
(4)在一定条件下，合成塔中合成甲醇的化学方程式为 。
【答案】(1)一氧化碳（或二氧化硫）
(2)增大反应物的接触面积，使反应更充分
(3) 作为保护气，防止汽化炉中发生爆炸 水分子间的间隔变大
(4)
【详解】（1）煤中含有硫元素，燃烧会产生二氧化硫，燃烧不充分，会产生一氧化碳，故填：CO或二氧化硫；
（2）化学反应的速率和充分程度与反应物的接触面积有关。用粉碎机将煤炭粉碎，是把块状的煤变成粉末状，这样就增大了煤炭与其他反应物（如气化炉中的气体等 ）的接触面积。所以目的是增大反应物接触面积，使反应更充分。
（3）在气化炉中，会产生一氧化碳、氢气等可燃性气体，而氮气化学性质稳定，不燃烧也不支持燃烧。通入氮气可以排空气，防止可燃性气体与空气混合加热可能会发生爆炸，所以氮气的作用是作保护气，防止汽化炉中发生爆炸。
从微观角度看，水的汽化是物理变化。水由液态变为气态，水分子本身没有改变，但是水分子间的间隔变大。
（4）合成塔中的反应是一氧化碳和氢气在一定条件下合成甲醇，方程式是。
22．（2025·山西运城·模拟预测）阅读分析，解决问题：
液氧甲烷发动机
2024年12月，全球首枚朱雀二号液氧甲烷火箭发射成功，标志着我国在低成本液体推进剂应用方面取得了重点突破，具有低成本、高可靠、使用维护方便、性能优异、无毒无污染等特点，代表了航天主动力技术的发展方向。甲烷来源较广，价格便宜，而且甲烷也曾在外星球上被探测到，有效降低了火箭发射的成本，另外，其性能和功能在现有发动机的基础上均有明显突破，具有大范围变推力、多次起动、重复使用、故障诊断及快速测发能力，发动机整体性能、可重复使用性和可靠性大幅提高。
液氧甲烷火箭，虽然比冲不如液氧和液氢火箭高，但液氧和液氢火箭成本高，甲烷的密度比液氢高得多，可以用更小的燃料箱杂储存燃料，可以为可回收火箭打下基础。与液氧和液氢火箭相比，液氧甲烷火箭还有一个优点：燃料之间的温差较小。甲烷的沸点为-161.5℃，冰点为-182.5℃。在火箭中，甲烷的温度可以保持在-182℃，液氧的温度可以保持在-183℃，温差只有1℃，这也非常容易存储在火箭里。它不像液氧和液氢火箭，液氢会意外地将液氧冻结成固体。液氧甲烷火箭甚至可以用来探测火星，因此成为航天公司的“宠儿”。
阅读分析，解答下列问题：
(1)从微观角度分析用液氧甲烷相对于气体来说更加优越的原因是 。
(2)液氧甲烷发动机中的反应原理用化学方程式可表示为 。
(3)从资源的利用和环保的角度分析液氧甲烷发动机成为未来理想发动机的原因是 。
(4)盛放液氧甲烷的装置材料应该具备的一种特性是 。
(5)火箭中使用液氧甲烷比液氧和液氢的优点是燃料之间的温差较小，非常容易存储在火箭中，除此之外，还有的两个好处是 、 。
【答案】(1)液氧甲烷相对于气体来说，分子之间的间隔更小，在相同的容器中盛放的液氧甲烷更多（合理即可）
(2)
(3)低成本、可重复使用性和无毒无污染（合理即可）
(4)强度大/耐低温/保温性好（合理即可）
(5) 甲烷来源较广，价格便宜（合理即可） 甲烷的密度比液氢高得多，可以用更小的燃料箱来储存燃料，可以为可回收火箭打下基础（合理即可）
【详解】（1）物质在液态时分子间间隔比气态小，相同体积下可储存更多燃料分子，提高储存效率。所以液氧甲烷相对于气体来说，分子之间的间隔更小，在相同的容器中盛放的液氧甲烷更多。
（2）甲烷燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为：；
（3）根据文章第一段“具有低成本、高可靠、使用维护方便、性能优异、无毒无污染等特点”和“具有大范围变推力、多次起动、重复使用、故障诊断及快速测发能力”可知，从资源的利用和环保的角度分析液氧甲烷发动机成为未来理想发动机的原因是低成本、可重复使用性和无毒无污染。
（4）甲烷的温度可以保持在-182℃，则保存液氧甲烷的材料需要耐低温，保温性好以使温度可以维持在低温。还需要材料强度大，以免破裂使燃料逸出。
（5）根据题文可知：甲烷来源较广，价格便宜；甲烷的密度比液氢高得多，可以用更小的燃料箱来储存燃料，可以为可回收火箭打下基础。
23．（2025·山西吕梁·二模）阅读分析，解决问题。
船舶的“绿色心脏”
2025年3月28日，我国自主研制的首款高替代率甲醇（化学式为）燃料船用中速机在上海交付。以甲醇为燃料的中速机是船舶的“绿色心脏”，中国的这一设计打破了国外垄断，为中国以及全球航运业绿色转型提供了全新动力。
这款甲醇燃料船用中速机，相比传统柴油发动机。一年可减碳超5000吨。并减少60%氮氧化物和99%硫氧化物的排放。在长江干线打造一支绿色船队，液化天然气（LNG）双燃料船、生物质燃料船、动力电池船我国都有，他们各有利弊。甲醇主机的推出，为船舶发展提供了新选择。
船舶行业是全球碳排放的重要来源之一，市场对绿色船舶的需求与日俱增。去年，船用碳捕集技术在上海率先形成“二氧化碳捕集—存储（液化封存）—卸岸—转运—再利用”全流程生态闭环，依托的正是全球首套全流程船用碳捕集系统。
推出甲醇燃料主机后，中国正加速推动氨燃料主机落地形成示范应用。中国在船舶技术和创新领域飞速发展，而上海正是中国船舶工业创新的高地。
(1)甲醇完全燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为 ，以甲醇为燃料的中速机是船舶“绿色心脏”的原因是 。
(2)甲醇燃料船用中速机与传统柴油发动机相比，其优点是可减少 （写一种物质的化学式）的排放。
(3)长江绿色船队除甲醇燃料船之外，还有 （写一种）。
(4)二氧化碳存储时发生变化的微观实质是 。捕集到的二氧化碳可重新应用于 （写一种）。
【答案】(1) 甲醇燃烧产生的污染物较少，能够显著减少碳排放和有害气体的排放，符合绿色环保的要求
(2)、
(3)液化天然气双燃料船、生物质燃料船、动力电池船
(4) 二氧化碳分子间的间隔变小 灭火
【详解】（1）甲醇在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为；
由题干信息可知，甲醇燃料船用中速机与传统柴油发动机相比，一年可减碳超5000吨，并减少60%氮氧化物和99%硫氧化物的排放，则以甲醇为燃料的中速机是船舶“绿色心脏”的原因是：甲醇燃烧产生的污染物较少，能够显著减少碳排放和有害气体的排放，符合绿色环保的要求；
（2）由题干信息可知，甲醇燃料船用中速机与传统柴油发动机相比，一年可减碳超5000吨，并减少60%氮氧化物和99%硫氧化物的排放，故其优点是可减少、等的排放；
（3）由题干信息可知，长江绿色船队除甲醇燃料船之外，还有液化天然气双燃料船、生物质燃料船、动力电池船；
（4）二氧化碳存储（液化封存）时发生变化的微观实质是二氧化碳分子间的间隔变小；
二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧，因此捕集到的二氧化碳可重新应用于灭火。
24．（2025·山西晋中·二模）月壤造水
月球是一个高真空的环境，即便有天然存在的水，但因挥发速率非常快，月球仍处于非常缺水的状态。
经过深入研究和反复验证，专家表示，可能最快在2030年之前，一种具有可行性的月球水资源开采方案将出炉。首先，通过凹面镜聚焦太阳光加热月壤至熔融，月壤矿物中的铁氧化物将会与太阳风中注入的氢反应生成大量水和单质铁。当温度升高至1000℃以上时，反应生成的水以水蒸气的形式释放出来，水蒸气冷凝并被收集在水箱中。1吨月壤可产生约51至76千克水，相当于100多瓶500毫升的瓶装水，基本可以满足50人一天的饮水量。接着，通过电解水可以产生人类呼吸需要的氧气，以及可以作为能源使用的氢气。此外，铁可用于制造永磁和软磁材料，为电力电子器件提供原材料。熔融的月壤可以用来制作具有榫卯结构的砖块，用于建造月球基地建筑。
阅读分析以上材料，解决问题：
(1)月壤造水利用的能源是 。
(2)月壤矿物被加热过程中发生的变化有 。
(3)1吨月壤可产生大约 升水，相当于100多瓶500mL的瓶装水。
(4)可行性月球水资源开采方案，产生的水蒸气冷凝在水箱中，从微观角度分析，发生改变的是 ，产生的氧气、氢气、铁等可用于 (选择一种物质)。
(5)月壤造水利用了氢气的还原性，月壤在加热至高温后，氢气将铁氧化物还原为单质铁和水，反应的化学方程式为 。
【答案】(1)太阳能
(2)化学变化和物理变化
(3)51~76
(4) 分子之间的间隔 氧气供给呼吸或氢气作能源或铁用于制造永磁和软磁材料等
(5)
【详解】（1）通过凹面镜聚焦太阳光加热月壤至熔融，月壤矿物中的铁氧化物将会与太阳风中注入的氢反应生成大量水和单质铁。当温度升高至1000℃以上时，反应生成的水以水蒸气的形式释放出来，水蒸气冷凝并被收集在水箱中，故利用的能源是太阳能；
（2）月壤矿物被加热过程中，铁氧化物将会与太阳风中注入的氢反应生成大量水和单质铁，有新物质生成，属于化学变化，当温度升高至1000℃以上时，反应生成的水以水蒸气的形式释放出来，水蒸气冷凝并被收集在水箱中，只是状态的改变，无新物质生成，属于物理变化，故月壤矿物被加热过程中发生的变化有：物理变化和化学变化；
（3）由题干信息可知，1吨月壤可产生约51至76千克水，即51-76升水，相当于100多瓶500毫升的瓶装水；
（4）可行性月球水资源开采方案，产生的水蒸气冷凝在水箱中，从微观角度分析，发生改变的是分子之间的间隔，分子之间的间隔变小；
由题干信息可知，氧气可用于供给呼吸，氢气可作能源，铁可用于制造永磁和软磁材料；
（5）月壤在加热至高温后，氢气将铁氧化物（如氧化铁）还原为单质铁和水，反应的化学方程式为：。
25．（2025·山西运城·一模）阅读分析，解决问题。
“零碳钢铁”我国首套百万吨级氢基竖炉项目成功点火投产，这标志着我国钢铁行业向绿色低碳转型又迈出了示范性、标志性的一步。炼铁时常用的矿石原料有球团矿和烧结矿，球团矿较烧结矿粒度均匀，微气孔多，还原度好，强度高，且易于贮存，有利于强化高炉生产。传统碳冶金需要经过将煤炭焦化得到焦炭、将铁矿石烧结等步骤，过程中产生大量二氧化碳。与之相比，氢冶金以氢气为燃料和还原剂，还原产物是铁和水，同时，还可以摆脱对化石能源的依赖，从源头上解决碳排放问题。据测算，氢基竖炉建成后，相对传统高炉减碳60%左右。未来，由可再生能源发电项目产生的“绿电”，以及由“绿电”制得“绿氢”的应用，将进一步减少碳排放，实现绿色理念与技术创新兼备的“零碳钢铁”的生产。
(1)与烧结矿相比，球团矿的优点有 (写一点)。
(2)将煤炭焦化得到的焦炭主要成分是 。
(3)氢气还原氧化铁的化学方程式为 ；氢冶金解决的问题是 (写一点)。
(4)产生绿电的可再生能源有 (写一种)，用绿电制绿氢的原料为 。
【答案】(1)强度高（合理即可）
(2)碳
(3) 摆脱对化石能源的依赖/从源头上解决碳排放问题
(4) 太阳能（合理即可） 水
【详解】（1）根据题中信息可知，球团矿较烧结矿粒度均匀，微气孔多，还原度好，强度高，且易于贮存，有利于强化高炉生产，故填：强度高（合理即可）；
（2）将煤炭焦化得到的焦炭主要成分是碳，故填：碳；
（3）氢气与氧化铁在高温条件下生成铁和水，反应的化学方程式为；氢冶金以氢气为燃料和还原剂，还原产物是铁和水，同时，还可以摆脱对化石能源的依赖，从源头上解决碳排放问题，故填：；摆脱对化石能源的依赖或者从源头上解决碳排放问题；
（4）产生绿电的可再生能源有太阳能、风能等；用绿电制绿氢的原料为水，水在通电的情况下可以生成氢气和氧气，故填：太阳能（合理即可）；水。
26．（2025·山西吕梁·二模）探究硫在氧气中的燃烧现象。
实验方法：①在燃烧匙中放少量单质硫。②加热，直到发生燃烧，观察现象。③然后将燃着的硫的燃烧匙伸进充满氧气的并加有少量水的集气瓶中，观察现象。下图为相关实验的示意图。
(1)实验原理：实验中发生反应的化学方程式为 。
(2)实验现象；燃烧匙伸进集气瓶中观察到的现象为 。
(3)实验结论：比较②与③的现象差异，得出的结论为 。
【问题与思考】
(4)《辞海》解释火焰为“气体燃烧的现象”，硫常温下为固体，燃烧为什么会产生火焰？ 。
(5)实验时，集气瓶中伴随着大量的烟，这烟的主要成分可能是什么？ 。
【答案】(1)S+O2SO2
(2)产生明亮的蓝紫色火焰，产生有刺激性气味的气体(合理即可)
(3)硫在纯氧中燃烧比在空气中燃烧更旺(或氧气浓度越大，燃烧越剧烈)
(4)硫高温下变成了硫蒸气
(5)硫的固体小颗粒
【详解】（1）硫和氧气在点燃条件下生成二氧化硫，化学方程式为：S+O2SO2；
（2）硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，生成刺激性气味气体，放热；
（3）燃烧反应的剧烈程度与氧气的浓度有关，空气的氧气的浓度较小，反应没有那么剧烈，说明氧气的浓度越大，燃烧越剧烈；
（4）火焰为“气体燃烧的现象”，则硫燃烧产生火焰的原因是硫高温下变成了硫蒸气，硫蒸气燃烧产生火焰；
（5）烟是固体小颗粒形成的。在燃烧过程中，可能有硫的固体小颗粒未完全燃烧，构成燃烧时大量的烟。
27．（2025·山西晋中·二模）我国首个海洋氢氨醇一体化项目于2025年3月底建设完工，标志着我国新能源开发挺进深海。某校科学小组的同学们对氢氨醇一体化储能技术产生了浓厚的兴趣，他们对氢氨醇一体化储能技术的核心、绿氨的发展模式和绿色甲醇的应用优势等展开了项目式探究。
任务一：调查氢氨醇一体化储能技术的核心
【数字化学习】同学们通过数字化平台向专家进行咨询，了解到氢氨醇一体化储能技术的核心是利用可再生能源电解水制取氢气，并将制得的绿氢进一步转化为容易储存的绿氨()和绿色甲醇()。
【模型构建】氢氨醇一体化储能技术破解了氢能储存运输环节的难题，为氢能源高效安全运用提供了落地路径。过程如图所示。
【交流讨论】
(1)我国沿海地区具有丰富的可再生能源和海水资源，具备绿电产氢的资源优势，写出一种可再生能源 。“氢制氨”流程是利用制得的绿氢与空气中的氮气反应，从空气中获取氮气的方法属于 变化。
(2)氢氨醇一体化储能技术的优点有 (写1点)。
任务二：调研绿氨的发展模式
氨正在从化肥走向燃料，有望在航海、航空和燃料电池等方面得到广泛应用。科研人员在氨气中添加其他燃料，以提高氨气的燃烧速率。如图是在不同当量比(燃料完全燃烧理论上所需的空气量与实际供给空气量之比)下，向氨气中掺混不同燃料进行燃烧速率的检测实验结果。
(3)分析图像，可得出的结论是 。
任务三：探究绿色甲醇的应用优势
(4)绿色甲醇是由绿氢和二氧化碳在催化剂的作用下合成的清洁能源，被称为“液态阳光”。同学们在老师的指导下设计了如下实验探究其燃烧的产物。
实验步骤 实验现象 实验结论
①点燃甲醇，在其火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯 产生蓝色火焰，烧杯内壁有水雾产生
②向①中的烧杯中迅速加入澄清石灰水 产生
步骤②中发生反应的化学方程式为 。
【反思评价】
(5)氨和甲醇既是重要的化工原料，也可以作为海上远洋船只发动机的绿色燃料补给，发动机工作过程中能量转换方式是 。
【答案】(1) 太阳能/风能/潮汐能等合理即可 物理
(2)解决了氢气运输储存难题/缓解化石能源匮乏/提高能源的储存和利用效率(合理即可)
(3)在氨气中添加氢气且当量比为1.10时，燃烧速率最快/在氨气中添加不同燃料时，其燃烧速率随当量比的增大先逐渐加快，后逐渐减慢
(4) 产生水 澄清石灰水变浑浊
(5)化学能转化为动能/机械能
【详解】（1）我国沿海地区具有丰富的可再生能源和海水资源，具备绿电产氢的资源优势，写出一种可再生能源潮汐能、太阳能等；从空气中获取氮气的方法过程中没有新物质生成，属于物理变化；
（2）氢氨醇一体化储能技术的优点有解决了氢气运输储存难题/缓解化石能源匮乏/提高能源的储存和利用效率(合理即可)；
（3）分析图像，可得出的结论是在氨气中添加氢气且当量比为1.10时，燃烧速率最快/在氨气中添加不同燃料时，其燃烧速率随当量比的增大先逐渐加快，后逐渐减慢；
（4）①点燃甲醇，在其火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，观察到产生蓝色火焰，烧杯内壁有水雾产生，说明甲醇燃烧产生水；
②向①中的烧杯中迅速加入澄清石灰水，结论是产生二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，现象为：澄清石灰水变浑浊；
二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，反应的化学方程式为：；
（5）发动机工作过程中能量转换方式是将化学能转化为动能或者机械能。
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