资源简介 综合04 综合应用题（5大类44题）内容概览类型1 水和溶液的综合应用类型2 物质制备的综合应用类型3 化学与能源的综合应用类型4 氧气、二氧化碳与氢气等物质的综合应用类型5 科学探究的综合应用类型1 水和溶液的综合应用1．（2025 江苏南京·中考真题）水和溶液在生产、生活和科研中具有广泛的应用。（1）水是一切生命赖以生存的重要物质基础。下列说法正确的是 （填字母）。A．天然水经沉降、过滤可以得到纯水B．洗手后立即关闭水龙头可以节约用水C．防治水体污染对于保护水资源具有重要意义D．南水北调工程有效改善了我国水资源时空分布不均的局面（2）碘几乎不溶于水，却可以溶解在酒精中。这说明 。（3）农业上可用质量分数为16%的NaCl溶液选种，配制50kg这种溶液，需要NaCl的质量是 kg。（4）20℃时，在温度不变的情况下，对甲中的100mLNaCl不饱和溶液进行如图所示实验。（已知：20℃时NaCl的溶解度为36g）①实验一后，甲、乙的溶液中溶质质量分数相等，判断依据是溶液具有 性和稳定性。②实验二后，乙的溶液中溶质质量分数 （填“增大”“减小”或“不变”）。③实验二后，甲、乙的溶液中溶质质量分数关系可能是 （填字母）。A．甲＞乙 B．甲＜乙 C．甲＝乙【答案】（1）BCD；（2）同种溶质在不同溶剂中的溶解性不同；（3）8；（4）①均一；②增大；③BC。【解析】（1）A、天然水中含有可溶性杂质、不溶性杂质及微生物，经过沉降过滤可去除不溶性杂质，所以经过过滤的天然水属于混合物，不是纯水，故A错误；B、洗手后立即关闭水龙头可减少水资源浪费，可节约用水，故B正确；C、可直接利用的淡水较为紧缺，所以防治水体污染对于保护水资源具有重要意义，故C正确；D、我国水资源南多北少，所以南水北调工程有效改善了我国水资源时空分布不均的局面，故D正确；（2）碘几乎不溶于水，却可以溶解在酒精中。说明碘在不同溶剂中溶解性存在差异。（3）溶质质量＝溶液质量×溶质质量分数，所以要配制50千克16%的氯化钠溶液，需要氯化钠的质量＝50kg×16%＝8kg；（4）①溶液具有均一性，所以从100mL溶液中取出50mL时，溶质质量分数不变；②实验二中，对甲溶液蒸发10g水，溶剂质量减少，溶质质量分数增大；再加入5g溶质得到乙溶液，此时溶质质量增加，溶质质量分数进一步增大。因此，实验二后，乙溶液的溶质质量分数增大；③甲的操作是蒸发10g水，乙的操作是加入5gNaCl。如果甲、乙溶液仍为不饱和溶液，假设溶液为100g，溶质是10g，甲、乙溶液各50g，溶质各是5g；则甲的操作是蒸发10g水后的浓度：，乙的操作是加入5gNaCl后的浓度：，则溶液中溶质质量分数关系甲＜乙；如果甲的操作是蒸发10g水，乙的操作是加入5gNaCl后，甲、乙溶液都为饱和溶液，则溶液中溶质质量分数关系甲＝乙；故选BC。2．（2025 山东济宁·中考真题）某兴趣小组在实验室制取二氧化碳后，将装置内剩余废液进行过滤，然后对滤液中溶质的质量分数进行测定，实验如下：取50g滤液，向其中逐滴加入溶质质量分数为10%的Na2CO3溶液，反应过程中加入Na2CO3溶液的质量与生成沉淀或气体的质量关系如图所示：根据实验过程和图像提供的信息，请回答：（1）图中曲线a：表示的是随着Na2CO3溶液的滴加，生成 （填“沉淀”或“气体”）质量的变化情况；（2）M点对应溶液中的溶质为 （写化学式）；（3）通过计算：x的数值为 ，滤液中HCl的质量分数为 。【答案】（1）气体；（2）NaCl；（3）106；7.3%。【解析】（1）Na2CO3会先于HCl，而后与CaCl2反应，所以图中曲线a表示生成气体的过程；（2）M点表示Na2CO3恰好与CaCl2反应，对应溶液中的溶质为溶液中只含有NaCl；（3）设与盐酸反应的碳酸钠溶液的质量为a，消耗氯化氢的质量为y，Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑106 73 4410%a y 2.2ga＝53gy＝3.65g设与氯化钙反应的碳酸钠溶液的质量为z，Na2CO3+CaCl2＝CaCO3↓+2NaCl。106 10010%z 5.0gz＝53gx的数值为：53+53＝106；滤液中HCl的质量分数为7.3%。3．【新情境·新能源与化学知识结合】（2025 山东济南·中考真题）碳酸锂（Li2CO3）是锂电池生产的核心原料，可以用盐湖水（含有LiCl、NaCl、MgCl2）为原料进行制备。（1）化学小组的同学设计的制备Li2CO3实验流程如下：请回答下列问题：①盐湖水“晒盐”得到粗盐，是利用 （填“蒸发结晶”或“降温结晶”）的方法实现的。②“沉镁”时生成Mg（OH）2的化学方程式为 。③“沉钙”时加入的是稀Na2CO3溶液且在常温下进行过滤，而“沉锂”时加入的是饱和Na2CO3溶液，且加热到80～90℃后再进行过滤。请结合上述实验流程和Li2CO3的溶解度曲线（如图），解释“沉钙”和“沉锂”时所用Na2CO3溶液浓度不同和过滤时温度不同的原因是 。（2）化学小组的同学为测定某Li2CO3样品（杂质为NaCl）中Li2CO3的质量分数，称取Li2CO3样品16g加入烧杯中，再加入146g溶质质量分数为10%的稀盐酸，恰好完全反应。（已知：Li2CO3+2HCl═2LiCl+H2O+CO2↑，LiCl易溶于水）请回答下列问题：①恰好完全反应时，生成CO2的质量为 g。（只填计算结果，精确至0.1g）②恰好完全反应时，烧杯中溶液里含有的溶质为 （填化学式）。③计算该样品中Li2CO3的质量分数。（写出计算过程，结果精确至0.1%）【答案】（1）①蒸发结晶；②Ca（OH）2+MgCl2＝ Mg（OH）2↓+CaCl2；③沉钙”时，CaCO3的溶解度很小，常温下使用稀Na2CO3溶液即可使钙离子沉淀完全，且避免引入过多钠离子或其他杂质；而“沉锂”时，根据Li2CO3的溶解度曲线，其溶解度随温度升高而降低，加热到80～90℃并使用饱和Na2CO3溶液可以显著降低Li2CO3的溶解度，促进Li2CO3沉淀更完全，提高锂的回收率；（2）①8.8；②LiCl、NaCl；③92.5%。【解析】（1）①氯化钠的溶解度受温度影响较小，则盐湖水“晒盐”得到粗盐，是利用蒸发结晶的方法实现的；②“沉镁”时氯化镁与氢氧化钙反应生成Mg（OH）2和氯化钙，反应的化学方程式为Ca（OH）2+MgCl2＝ Mg（OH）2↓+CaCl2；③钙离子与碳酸根离子反应生成碳酸钙沉淀，“沉钙”时，CaCO3的溶解度很小，常温下使用稀Na2CO3溶液即可使钙离子沉淀完全，且避免引入过多钠离子或其他杂质；而“沉锂”时，根据Li2CO3的溶解度曲线，其溶解度随温度升高而降低，加热到80～90℃并使用饱和Na2CO3溶液可以显著降低Li2CO3的溶解度，促进Li2CO3沉淀更完全，提高锂的回收率；（2）①设恰好完全反应时，生成二氧化碳的质量为x，Li2CO3+2HCl═2LiCl+H2O+CO2↑73 44146g×10% xx＝8.8g；②Li2CO3与HCl反应生成LiCl、水和二氧化碳，Li2CO3样品含有的杂质为NaCl，因此恰好完全反应时，烧杯中溶液里含有的溶质为LiCl、NaCl；③设样品中Li2CO3的质量为y，Li2CO3+2HCl═2LiCl+H2O+CO2↑74 73y 146g×10%y＝14.8g该样品中Li2CO3的质量分数为 92.5%；答：该样品中Li2CO3的质量分数为92.5%。4．【新情境·材料、科技与化学知识结合】（2025 江苏淮安·中考真题）材料是人类赖以生存和发展的重要物质。陶瓷承载千年文明记忆，玻璃筑造现代通透美学，复合材料引领未来科技，促进可持续发展。（1）陶瓷、玻璃都属于 （选填“无机”或“合成”）材料。（2）氧化铝陶瓷的主要成分是Al2O3，Al2O3与酸、碱均能发生反应，而氧化铝陶瓷却耐酸、碱腐蚀，可能的原因是在制作过程中Al2O3的 发生了改变。（3）宋代青瓷有“千峰翠色”的美誉。陶土中的部分Fe2O3与窑炉内的CO反应，转化为Fe3O4使瓷器呈青色，同时生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，该反应的化学方程式是 。（4）盛放NaOH溶液的试剂瓶（如图2所示）不能用玻璃塞，原因是玻璃中的SiO2与NaOH反应生成的Na2SiO3会使瓶塞和瓶口粘在一起，该反应的化学方程式是 。（5）工业上生产玻璃的过程中会产生含有CO2的废气，可用溶质质量分数为10%～30%的纯碱溶液吸收（CO2+Na2CO3+H2O＝2NaHCO3）。现欲处理含2.2tCO2的废气，至少需要溶质质量分数为10%的纯碱溶液的质量是多少？（写出计算过程）（6）“嫦娥六号”携带的五星红旗采用来自太行山的玄武岩为主的复合材料制造，与普通织物国旗相比，它能更好地适应月球的极端环境，抵御宇宙射线，保持较长时间颜色鲜艳（如图3所示）。请推测该材料可能具有的性质是 （写出一点即可）。【答案】（1）无机；（2）化学性质；（3）3Fe2O3+CO2Fe3O4+CO2；（4）2NaOH+SiO2＝Na2SiO3+H2O；（5）53t；（6）耐腐蚀（答案不唯一）。【解析】（1）陶瓷、玻璃都属于无机材料；（2）Al2O3与酸、碱均能发生反应，属于Al2O3的化学性质，氧化铝陶瓷却耐酸、碱腐蚀，说明在制作过程中Al2O3的化学性质发生了变化；（3）Fe2O3与CO在高温条件下反应生成Fe3O4和CO2，反应的化学方程式为3Fe2O3+CO2Fe3O4+CO2；（4）NaOH和SiO2反应生成Na2SiO3和H2O，反应的化学方程式为2NaOH+SiO2＝Na2SiO3+H2O；（5）设至少需要溶质质量分数为10%的纯碱溶液的质量为x，CO2+Na2CO3+H2O＝2NaHCO344 1062.2t 10%xx＝53t答：至少需要溶质质量分数为10%的纯碱溶液53t；（6）有很强的宇宙射线，所以该材料具有耐腐蚀、抗辐射能力强的性质，能保持较长时间颜色鲜艳，所以该材料具有抗老化的性质，月球的极端环境包括极大的昼夜温差，所以该材料具有耐高温、耐低温的性质。5．（2025 河南濮阳一模）酸、碱、盐种类繁多，在生产和生活中有广泛应用。（1）酸具有相似的化学性质，因为不同的酸在水溶液中都能解离出 。（2）有一瓶变质的氢氧化钠溶液，下列试剂不能验证其变质的是 （填字母）。a．稀盐酸 b．氢氧化钡溶液 c．氯化钙溶液 d．石蕊溶液（3）发明了将制碱与制氨结合起来的联合制碱法的中国科学家是 （填字母）。a．侯德榜 b．张青莲 c．屠呦呦 d．袁隆平（4）探究盐酸与氢氧化钠溶液反应时，溶液的pH变化如图所示。①写出该反应的化学方程式 。②当溶液中Cl﹣和Na+数目比为1：1时，溶液pH位于图中 点。（5）除去粗食盐水中的杂质MgCl2、CaCl2、Na2SO4，可依次参加过量的 溶液、过量的BaCl2溶液、过量的Na2CO3溶液，过滤后，再向滤液中加入适量盐酸。上述加入Na2CO3溶液的作用是 。（6）为了测定某石灰石中碳酸钙的含量，取该样品25g，加入足量的稀盐酸（其它杂质不和稀盐酸反应），产生8.8g二氧化碳，请计算该样品中碳酸钙的质量分数。【答案】（1）氢离子；（2）d；（3）a；（4）①NaOH+HCl＝NaCl+H2O；②n；（5）NaOH；除去杂质Ca2+和过量的Ba2+；（6）80%。【解析】（1）酸具有一些相似的化学性质，是因为酸在水溶液中都能解离出氢离子（H+）；（2）氢氧化钠变质是与空气中二氧化碳反应生成碳酸钠，化学方程式为：2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O。a、稀盐酸与碳酸钠反应产生二氧化碳气体，有气泡冒出，可验证变质；b、氢氧化钡溶液与碳酸钠反应生成碳酸钡白色沉淀，可验证变质；c、氯化钙溶液与碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀，可验证变质；d、氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液都呈碱性，都能使石蕊溶液变蓝，无法验证氢氧化钠是否变质。故选：d；（3）侯德榜发明了联合制碱法，将制碱与制氨结合起来；张青莲为相对原子质量的测定作出卓越贡献；屠呦呦发现青蒿素；袁隆平致力于杂交水稻研究。故选：a；（4）①盐酸（HCl）和氢氧化钠（NaOH）发生中和反应，生成氯化钠（NaCl）和水（H2O），化学方程式为：NaOH+HCl＝NaCl+H2O；②当溶液中Cl 和Na+数目比为1：1时，说明盐酸和氢氧化钠恰好完全反应，此时溶液呈中性，pH＝7，对应图中n点；（5）除去粗盐水中杂质，先加过量NaOH溶液，是利用OH 与Mg2+反应生成氢氧化镁沉淀除去MgCl2；加入过量BaCl2溶液除去Na2SO4后，溶液中引入了Ba2+，原溶液还有Ca2+，加入Na2CO3溶液，与Ca2+反应生成碳酸钙沉淀、与Ba2+反应生成碳酸钡沉淀，从而除去Ca2+和过量的Ba2+；（6）设样品中CaCO3的质量为x。CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑100 44x 8.8gx＝20g石灰石中碳酸钙的质量分数为100%＝80%答：该样品中碳酸钙的质量分数为80%。6．（2025 江苏淮安模拟）氢氧化钠俗称烧碱、苛性钠等，是一种重要的化工原料。（1）取一小块NaOH固体，放在玻璃片上，露置，可观察到固体表面逐渐 变潮湿 。（2）配制50g20%NaOH溶液时，用托盘天平称取 gNaOH固体加入烧杯中迅速称量。（3）如图1所示，向1～5号试管中分别滴加一定量20%NaOH溶液。①观察到溶液颜色变红的是 （填“试管1”或“试管2”）。②试管4中可观察到的实验现象是 。（4）试管3中发生酸碱中和反应，可用pH传感器验证反应的发生：取稀释后的NaOH溶液，加入图2所示烧瓶中，逐滴滴入稀盐酸，测出溶液的pH随滴入稀盐酸体积的变化如图3所示。①在图3中，C点溶液中含有的溶质是 。②盐酸与氢氧化钠恰好完全反应时，对应图3中 点。（5）试管5中观察到有白色沉淀，查阅资料后，同学们推测沉淀的成分可能有CaCO3和Ca（OH）2中的一种或两种。倒去试管5中的上层清液，将部分沉淀加入足量的稀盐酸中，沉淀溶解并产生气泡，可得到的结论是 。设计实验方案，进一步验证上述结论： （可选药品：水、酚酞、Na2CO3溶液）。（6）造纸会产生大量含NaOH的废水，需经处理后再排放。环保监测小组同学取某造纸厂废水样品，先过滤，得到200g滤液，向滤液中加入溶质质量分数为7.3%的稀盐酸10g，充分反应后，溶液呈中性，计算200g滤液中含NaOH的质量（写出计算过程）。【答案】（1）变潮湿；（2）10；（3）①试管1；②生成蓝色沉淀；（4）①NaCl、HCl；②B；（5）白色沉淀中一定含有碳酸钙，可能含有氢氧化钙；将部分沉淀加入到足量的水中，搅拌后滴入酚酞试液，酚酞试液变红，说明白色沉淀中含有氢氧化钙，酚酞不变色，说明白色沉淀中不含氢氧化钙；（6）0.8g。【解析】（1）氢氧化钠固体具有吸水性，放置在空气中会吸收空气中的水蒸气，从而发生潮解现象，所以将一小块NaOH固体放在玻璃片上露置，可观察到固体表面逐渐变潮湿；（2）配制50g20%NaOH溶液，需要溶质氢氧化钠的质量为50g×20%＝10g；（3）①酚酞溶液遇碱性溶液变红，石蕊溶液遇碱性溶液变蓝，氢氧化钠溶液呈碱性，所以向试管中滴加氢氧化钠溶液时，能使酚酞溶液变红的是试管1；②氢氧化钠与氯化铜反应生成氯化钠和氢氧化铜沉淀，氢氧化铜是蓝色沉淀，则试管4中可观察到的实验现象是生成蓝色沉淀；（4）①由图3可知，C点溶液的pH＝1，pH小于7，说明溶液呈酸性，即此时盐酸过量，盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，所C点溶液中含有的溶质是生成的NaCl和过量的HCl；②盐酸与氢氧化钠恰好完全反应生成氯化钠和水，氯化钠溶液呈中性，此时溶液的pH＝7，从图3中可看出，B点时溶液的pH＝7，所以盐酸与氢氧化钠恰好完全反应时对应图3中的B点；（5）因为碳酸钙与稀盐酸反应会产生二氧化碳气体，则将部分沉淀加入足量稀盐酸中，沉淀溶解并产生气泡，说明白色沉淀中一定含有碳酸钙，但无法确定是否含有氢氧化钙，即可能含有氢氧化钙，氢氧化钙溶液显碱性，能使酚酞试液变红，则进一步验证是否含有氢氧化钙的方案为将部分沉淀加入到足量的水中，搅拌后滴入酚酞试液，酚酞试液变红，说明白色沉淀中含有氢氧化钙，酚酞不变色，说明白色沉淀中不含氢氧化钙；（6）10g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸中HCl的质量为10g×7.3%＝0.73g，设200g滤液中含NaOH的质量x，NaOH+HCl＝NaCl+H2O40 36.5x 0.73gx＝0.8g答：200g滤液中含NaOH的质量为0.8g。7．【新情境·茶文化与知识结合】（2026 陕西西安模拟）中国是茶的故乡，品茗饮茶在中国被视为生活之雅事。Ⅰ．种植茶树（1）茶树适宜在pH为5～6的土壤中生长，土壤呈 （填“酸性”或“碱性”）。Ⅱ．泡制茶汤（2）选择茶具：现选用三种不同材质的茶具泡某品牌龙井茶，测量茶汤中风味物质儿茶素类和咖啡碱的含量。测量结果如下：浸泡时间（min） 儿茶素类含量（mg/g） 咖啡碱含量（mg/g）紫砂壶 瓷质盖碗 玻璃杯 紫砂壶 瓷质盖碗 玻璃杯2 155 162 151 25 26 264 201 223 214 32 36 25该实验需控制的变量有水温、茶叶的用量以及 和 等。结论：不同材质的茶具对茶汤风味虽有一定影响，但差异不大，生活中按需选择即可。（3）选择水：茶汤的滋味和香气与水的酸碱度和矿化度有较大关系。经研究发现水的pH越低，茶汤的品质越高：水的矿化度（钙、镁离子含量）越低，茶汤的品质越高。选取三种不同水样测量，结果见下表。三种水样中最适合泡茶的是 。水样 某品牌矿泉水 当地自来水 某品牌纯净水pH 5.76 6.92 6.81矿化度 低 高 低Ⅱ．清洁茶具长期使用的茶具中易出现茶垢（主要成分为碳酸钙），需定期清理。（4）除垢原理牙膏除垢：牙膏中有摩擦剂，利用摩擦作用，达到去污效果。柠檬酸除垢：柠檬酸溶液能除垢的原因是 。茶垢清洁剂除垢：茶垢清洁剂中的过碳酸钠遇热水产生大量气体，分解茶垢。（5）制除垢剂①现有50g质量分数为40%的柠檬酸溶液，将其稀释为除垢所需的质量分数为10%的柠檬酸溶液，需加水 g。②用碳酸钠和30%的过氧化氢溶液为主要原料制备过碳酸钠（2Na2CO3 3H2O2），理论上碳酸钠与过氧化氢溶液投料的质量比为 ；实际制备时该比值会偏低，主要原因是 。【答案】（1）酸性。（2）水的用量；茶叶种类。（3）某品牌矿泉水。（4）柠檬酸溶液能与茶垢中的碳酸钙发生反应，生成可溶于水的盐类物质，从而去除茶垢。（5）①150；②53：85；过氧化氢易分解，部分会提前分解为水和氧气，导致实际参与反应的过氧化氢量减少。【解析】（1）茶树适宜在pH为5～6 的土壤中生长，pH小于7，所以土壤呈酸性。（2）该实验的目的是探究不同材质茶具对茶汤中儿茶素类和咖啡碱含量的影响，因此需要控制的变量有水温、茶叶的用量以及水的用量和茶叶种类。（3）根据题意，水的pH越低、矿化度越低，茶汤品质越高。某品牌矿泉水：pH＝5.76（最低），矿化度低（符合要求） 当地自来水：pH＝6.92，矿化度高（不符合） 某品牌纯净水：pH＝6.81，矿化度低（pH 较高） 所以最适合泡茶的是某品牌矿泉水。（4）柠檬酸除垢：柠檬酸溶液能与茶垢中的碳酸钙发生反应，生成可溶于水的盐类物质，从而去除茶垢（或：柠檬酸显酸性，能与碳酸钙反应，将难溶的碳酸钙转化为可溶物）。（5）①稀释前后溶质质量不变：设需加水的质量为 x，50g×40%＝（50g+x）×10%，x ＝150g，需加水150g。②过碳酸钠化学式为2Na2CO3 3H2O2，根据质量守恒，可知理论上碳酸钠与过氧化氢投料的质量比为[2×（23×2+12+16×3）]：[3×（1×2+16×2）]＝212：102＝106：51；根据过氧化氢溶液的质量分数是30%，因此理论上碳酸钠与过氧化氢溶液投料的质量比为106：170＝53：85；实际制备时该比值会偏低，主要原因是过氧化氢易分解，部分会提前分解为水和氧气，导致实际参与反应的过氧化氢量减少。8．【新情境·传统文化与知识结合】（2025 福建莆田模拟）紫薯汁是一种天然染色剂，兴趣小组的同学动手体验中国传统手艺的植物染布魅力。活动一 提取紫薯中的色素，并对一块白色手帕进行浸染，得到紫色手帕。其主要流程如下：（1）紫薯研磨的目的是 。（2）在实验室进行过滤操作时需要用到玻璃棒，其作用是 。活动二 在紫色手帕的不同区域分别滴加白醋和苏打水，颜色变化如下表：滴加白醋区域 滴加苏打水区域 未滴加区域变红 变绿 紫色（3）若要绿色手帕，还可以选用的试剂是 （填字母）。A．石灰水 B．稀硫酸 C．氯化钠溶液活动三 认识古代“碱煮”的固色方法。《周礼 考工记》中记载，染色前，把染布放入草木灰（含有K2CO3）的水溶液中浸润，再加入贝壳烧成的灰（主要成分为CaO），除去原布坯表面的油污，腐蚀布坯表面的细小纤维，使染色更均匀更持久。（4）将贝壳灰加入草木灰水中溶液温度会升高，其能量转化的方式为 ；该过程中发生复分解反应的化学方程式为 。活动四 探索现代“酸洗”工艺。现代工艺处理后的布料表面残留碱液、金属锈斑等会影响布料的手感和后续工艺，需要经过酸洗。（5）判断洗涤程度。取酸洗后的溶液于试管中，滴加几滴紫薯汁，振荡，溶液变 色，说明酸过量了。（6）若1000t布料上残留NaOH的质量为4t（不考虑其他杂质），通过计算至少需要购买31%盐酸的质量是多少？（NaOH+HCl＝NaCl+H2O）结果保留1位小数。【答案】（1）增大接触面积，使色素溶解更快、更充分；（2）引流；（3）A；（4）化学能转化为热能；K2CO3+Ca（OH）2＝CaCO3↓+2KOH；（5）红；（6）11.8t。【解析】（1）紫薯研磨的目的是增大接触面积，使色素溶解更快、更充分；（2）在实验室进行过滤操作时需要用到玻璃棒，其作用是引流；（3）由表格数据可知，滴加白醋区域的紫色手帕变红，白醋显酸性，说明酸性溶液能使紫色手帕变红；滴加苏打水区域的紫色手帕变绿，苏打水显碱性，说明碱性溶液能使紫色手帕变绿；A、石灰水显碱性，能使紫色手帕变绿，符合题意；B、稀硫酸显酸性，能使紫色手帕变红，不符合题意；C、氯化钠溶液显中性，不能使紫色手帕变色，不符合题意。故选：A；（4）将贝壳灰加入草木灰水中溶液温度会升高，其能量转化的方式是化学能转化为热能；将贝壳灰加入草木灰水中，贝壳灰主要成分是氧化钙，草木灰主要成分是碳酸钾，氧化钙与水反应生成氢氧化钙，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，生成的氢氧化钙再与碳酸钾反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾，该反应符合两种化合物互相交换成分生成气体、沉淀或水，属于复分解反应，故该过程中发生复分解反应的化学方程式为K2CO3+Ca（OH）2＝CaCO3↓+2KOH；（5）由第（3）小问分析可知，紫薯汁遇酸变红，则取酸洗后的溶液于试管中，滴加几滴紫薯汁，振荡，溶液变红色，说明酸过量了；（6）设需要31%盐酸的质量为x。x≈11.8t答：需要31%盐酸的质量为11.8t。9．（2025 河南信阳二模）氯化钠在生产、生活中的用途十分广泛。（1）氯化钠是重要的调味品，人体每天需摄入一定量的氯化钠。下列有关氯化钠的叙述错误的是 （填字母）。a.从营养素的角度分析，氯化钠属于无机盐b.胃液中的Cl﹣具有促生盐酸、助消化、增食欲的作用c.人体内所含的氯化钠大部分以分子形式存在于体液中d.长期食用过多食盐不利于人体健康（2）农业生产中可以用氯化钠溶液选种。实验室配制100g16%的氯化钠溶液，需要氯化钠的质量为 g，完成本实验需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、试剂瓶、 和100mL的量筒。（3）稀盐酸与氢氧化钠溶液反应过程中溶液pH的变化如图1所示，分别将图中m、n、p点对应溶液蒸干，能得到纯净氯化钠固体的溶液是 （用字母表示）。（4）海水中有大量可利用的资源，如海水晒盐可以提取大量粗盐，将粗盐进一步提纯可获得氯化钠，如图2所示。取图2所得粗盐（含少量CaCl2、MgCl2、Na2SO4和泥沙）中加入水使其充分溶解，进一步提纯的操作依次是：a.加入过量的NaOH溶液；b.加入过量的BaCl2溶液；c.加入过量的Na2CO3溶液；d.过滤；e.加入适量盐酸；f.蒸发[提示：Mg（OH）2、BaSO4、BaCO3均难溶于水]。提纯过程中的操作d和f均用到一种玻璃仪器，其在操作f中的作用是 ；操作c中发生反应的化学方程式为 （写一个即可）；向操作d所得滤液中加入适量盐酸的目的是 。（5）现代工业制氢氧化钠，主要是通过电解饱和氯化钠溶液实现的，同时有密度最小的气体和氯气（Cl2）生成。请计算工业制取40t氢氧化钠，需要氯化钠的质量是多少？【答案】（1）c；（2）16；胶头滴管；（3）m、n；（4）搅拌、防止局部温度过高，造成液滴飞溅；CaCl2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaCl或BaCl2+Na2CO3＝BaCO3↓+2NaCl；除去过量的氢氧化钠和碳酸钠；（5）58.5t。【解析】（1）a、氯化钠是由钠离子和氯离子构成的，属于盐，从营养素的角度分析，氯化钠属于无机盐，说法正确，故a不符合题意；b、胃液中的Cl﹣具有促生盐酸、助消化、增食欲的作用，说法正确，故b不符合题意；c、人体内所含的氯化钠大部分以离子（钠离子和氯离子）形式存在于体液中，说法错误，故c符合题意；d、长期食用过多食盐，会加重肾脏负担等，不利于人体健康，说法正确，故d不符合题意；故选：c；（2）实验室配制100g16%的氯化钠溶液，需要氯化钠的质量为100g×16%＝16g，配制一定溶质质量分数的溶液的操作步骤为计算、称量、量取、溶解、装瓶贴标签，量取液体时需要的玻璃仪器有量筒和胶头滴管、溶解操作需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒（搅拌、加速溶解），装瓶时需要用试剂瓶和玻璃棒（引流），故完成本实验需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、试剂瓶、胶头滴管和100mL的量筒；（3）稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水，m点溶液的pH＜7，显酸性，说明稀盐酸过量，对应溶液的溶质为氯化钠和氯化氢，将溶液蒸干，氯化氢挥发出去，则可得到纯净的氯化钠固体，n点溶液的pH＝7，显中性，说明氢氧化钠和盐酸恰好完全反应，对应溶液的溶质为氯化钠，将溶液蒸干，则可得到纯净的氯化钠固体，p点溶液的pH＞7，显碱性，说明氢氧化钠过量，对应溶液的溶质为氯化钠和氢氧化钠，将溶液蒸干，则可得到氯化钠和氢氧化钠的混合物，故分别将图中m、n、p点对应溶液蒸干，能得到纯净氯化钠固体的溶液是m、n；（4）提纯过程中的操作d（过滤操作中需要用玻璃棒引流，防止液体飞溅）和f（蒸发操作中需要用玻璃棒搅拌、防止局部温度过高，造成液滴飞溅）均用到一种玻璃仪器玻璃棒，其在操作f中的作用是搅拌、防止局部温度过高造成液滴飞溅；a、加入过量的NaOH溶液，氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠；b、加入过量的BaCl2溶液，氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠；c、加入过量的Na2CO3溶液，碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠、过量的氯化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，反应的化学方程式为CaCl2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaCl、BaCl2+Na2CO3＝BaCO3↓+2NaCl，d过滤所得的滤液中含有氯化钠、过量的碳酸钠和氢氧化钠，向操作d所得滤液中加入适量盐酸，稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水、稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水，其目的是除去过量的氢氧化钠和碳酸钠；（5）电解饱和氯化钠溶液可生成氢氧化钠，同时有密度最小的气体（氢气）和氯气（Cl2）生成，根据质量守恒定律，则反应物有水参与，该反应的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑；设需要氯化钠的质量为x，2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑117 80x 40tx＝58.5t答：工业制取40t氢氧化钠，需要氯化钠的质量是58.5t。类型2 物质制备的综合应用1．【新情境·古代文化与化学知识结合】（2025 江苏镇江·中考真题）铁及其化合物在生产、生活中应用广泛。一、铁的有关知识（1）东汉“铁书刀”用于削除汉简上的错字。①书刀表面铁锈的主要成分是Fe2O3 xH2O，铁生锈主要与空气中的 有关。②生活中的废铁应放入标有 （填字母）的垃圾箱。a．可回收物 b．有害垃圾 c．厨余垃圾 d．其他垃圾（2）《梦溪笔谈》中记载“用柔铁屈盘之，乃以生铁陷其间，封泥炼之。锻令相入，谓之灌钢”。①以赤铁矿为原料炼铁反应的化学方程式为 。②柔铁和生铁经炼、锻得到钢，柔铁的含碳量比钢 （填“高”或“低”）。（3）“纳米零价铁—H2O2体系”可除去工业烟气中的NO。将H2O2溶液和稀盐酸雾化后与烟气混合通入装有纳米零价铁的装置，发生反应：①铁与稀盐酸反应，化学方程式为 。②，NO脱除率随温度的变化如图2所示。当温度高于120℃后，NO脱除率下降的主要原因是 。二、制备活性Fe2O3 H2O用废铁（含Fe、Fe2O3和少量ZnO）制备活性Fe2O3 H2O的流程如下。资料：“还原”反应为Fe2（SO4）3+SO2+2H2O＝2FeSO4+2H2SO4。（4）废铁应研磨成粉末，目的是 。（5）“酸溶”时，Fe2O3和稀H2SO4反应的化学方程式为 ；所加稀H2SO4可略低于理论消耗量，原因是 。（6）“沉淀”时加入Fe2O3控制溶液的pH为3.2～6.2，参考下表数据说明：若溶液的pH为7.5，会导致 。沉淀物 开始沉淀的pH 沉淀完全的pHFe（OH）3 1.5 3.2Zn（OH）2 6.2 8.2（7）“洗涤”时判断固体已洗净的方法是 。三、活性Fe2O3 H2O脱硫活性Fe2O3 H2O可脱除天然气中的H2S，原理如下：（8）脱硫：Fe2O3 H2O将H2S吸入其孔隙进行反应，转化成Fe2S3 H2O。反应的化学方程式为 。再生：通入O2使Fe2S3 H2O转化为Fe2O3 H2O和S。（9）多次“再生”后，266.0gFe2S3 H2O与O2反应获得的Fe2O3 H2O可脱除的H2S比理论脱除量减少了5.1g。分析可能原因：①再生不彻底：活性Fe2O3 H2O再生率（）为 %。②脱硫不完全：活性Fe2O3 H2O的脱硫效果变差，原因可能是 。【答案】（1）①O2和H2O（答案不唯一）；②a；（2）；低；（3）①Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑；②双氧水的分解速率随温度升高而加快，双氧水浓度降低；（4）增大反应物间的接触面积，使反应更快、更充分；（5）Fe2O3+3H2SO4＝Fe2（SO4）3+3H2O；还原生成的H2SO4可以循环使用；（6）产品中会混有Zn（OH）2或ZnO；（7）取最后一次洗涤后的滤液，加入BaCl2或者Ba（NO3）2溶液，若无现象，则已洗净；（8）Fe2O3 H2O+3H2S＝Fe2S3 H2O+3H2O；（9）①95.8%；②活性Fe2O3 H2O的孔隙被S覆盖，使其脱硫效果变差。【解析】（1）①铁锈的主要成分是Fe2O3 xH2O，根据化学变化中元素种类不变，可知铁生锈与空气中的O2和H2O有关；②废铁属于可回收的金属资源，因此应放入标有可回收物的垃圾箱，故选：a；（2）①赤铁矿石的主要成分是Fe2O3，以赤铁矿为原料炼铁发生反应为一氧化碳与氧化铁高温生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为；②生铁的含碳量比钢高，柔铁和生铁经炼、锻后得到钢，说明柔铁的含碳量比钢低；（3）①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Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑；②由于双氧水的分解速率随温度升高而加快，因此当温度高于120℃后，双氧水分解速率加快，浓度降低，因此NO的脱除率下降；（4）废铁研磨成粉末的目的是增大反应物间的接触面积，使反应更快更充分；（5）Fe2O3和稀H2SO4反应生成硫酸铁和水，反应的化学方程式为Fe2O3+3H2SO4＝Fe2（SO4）3+3H2O；由于“还原”过程有硫酸生成，且生成的硫酸可以循环使用，因此所加稀硫酸可略低于理论消耗量；（6）由于Zn（OH）2开始沉淀的pH为6.2，因此若溶液的pH为7.5，则在产品中会混有Zn（OH）2或ZnO，使产品纯度降低；（7）“过滤”后所得滤渣表面有残留，能与Ba2+结合生成BaSO4沉淀，因此判断固体已洗净的方法是取最后一次洗涤后的滤液，加入BaCl2或者Ba（NO3）2溶液，若无现象，则已洗净；（8）由题意可知，Fe2O3 H2O将H2S吸入其孔隙进行反应，生成Fe2S3 H2O和H2O，发生反应的化学方程式为Fe2O3 H2O+3H2S＝Fe2S3 H2O+3H2O；（9）①由“再生”前后铁元素质量守恒，设活性Fe2O3 H2O的理论再生质量为z。z≈209.5g可脱除的H2S比理论脱除量减少了5.1g，设减少的活性Fe2O3 H2O再生质量为m。m＝8.9g则实际的活性Fe2O3 H2O再生质量为209.5g﹣8.9g＝200.6g则活性Fe2O3 H2O再生率。多次“再生”后，活性Fe2O3 H2O的孔隙被S覆盖，使其脱硫效果变差；②由于多次“再生”后，活性Fe2O3 H2O的孔隙被S覆盖，因此会使活性Fe2O3 H2O的脱硫效果变差。2．（2026 广东广州模拟）甲醛是一种重要的化工原料，同时也是一种常见的室内空气污染物。利用羟基磷灰石[Ca5（PO4）3OH]可将空气中的甲醛转化为无污染的物质，反应过程的微观示意图如图：（1）羟基磷灰石在甲醛的转化反应前后质量和化学性质都没有发生变化，羟基磷灰石的作用是 。（2）甲醛的化学式为 ，上述转化反应的化学方程式为 。（3）将1.5g甲醛完全转化为无污染的物质，需要消耗氧气的质量为 g。（4）羟基磷灰石可用机械球磨法制备：将Ca（OH）2和P2O5按照一定比例加入到球磨机中，球磨一段时间，发生反应10Ca（OH）2+3P2O5═2Ca5（PO4）3OH+9H2O。机械球磨法的工作原理如图所示。①机械球磨的目的是 。球磨过程中常加入一定比例的生石灰用于吸水，发生反应的化学方程式为 。②按照绿色化学思想，反应物中的原子全部转化为期望的最终产物，这时原子利用率为100%。为使反应物中的原子全部转化为羟基磷灰石，理论上CaO、Ca（OH）2、P2O5作为原料加入的质量比为 。[相对分子质量：CaO56、Ca（OH）274、P2O5142]【答案】（1）催化作用；（2）CH2O；CH2O+O2CO2+H2O；（3）1.6；（4）①增大物质间的接触面积，使反应更充分；CaO+H2O＝Ca（OH）2；②252：37：213。【解析】（1）羟基磷灰石在甲醛的转化反应前后质量和化学性质都没有发生变化，羟基磷灰石做催化剂，起到催化作用；（2）根据图示信息可知，甲醛的化学式为CH2O，上述转化反应的化学方程式为CH2O+O2CO2+H2O；（3）甲醛转化为二氧化碳的方程式为：CH2O+O2CO2+H2O；根据CH2O～O2关系可知，将1.5g甲醛完全转化为无污染的物质，需要消耗氧气的质量为x，则，x＝1.6g；（4）①机械球磨的目的是增大物质间的接触面积，使反应更充分；球磨过程中常加入一定比例的生石灰用于吸水，发生反应的化学方程式为CaO+H2O＝Ca（OH）2；②按照绿色化学思想，反应物中的原子全部转化为期望的最终产物，这时原子利用率为100%，该过程满足原子守恒规律：9CaO+Ca（OH）2+3P2O5＝2Ca5（PO4）3OH，因此理论上CaO、Ca（OH）2、P2O5作为原料加入的质量比为：（9×56）：74：（3×142）＝252：37：213。3．【新情境·航天科技与化学知识结合】（2025 四川凉山州·中考真题）“嫦娥六号返回样品揭示月背28亿年前火山活动”入选2024年度“中国科学十大进展”。从月球背面采集月壤到我国科学家对月壤分析成果的发布，标志着我国在航天科技领域已领先世界。（1）a～f是月壤中含有的几种元素，如图1是它们在周期表中前三周期的位置分布。其中b和d也分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素。①请写出d的元素符号 。②请画出f原子的结构示意图 。③某种元素的一个原子中质子、中子、电子总数为5，其中不带电的粒子有1个，则由该元素组成的单质化学式为 。（2）航天技术是一个国家科技与工业实力的重要体现。铝合金被广泛应用于航空航天领域。如图2是工业上用铝土矿（主要成分为Al2O3，含Fe2O3杂质）为原料冶炼铝的流程，请完成下列题目。查阅资料：Fe2O3能与盐酸反应，但不能与氢氧化钠溶液反应；Al2O3既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应，反应原理为2NaOH+Al2O3+3H2O═2Na[Al（OH）4]，其中Na[Al（OH）4]易溶于水。①操作a的名称是 ，试剂X是 （选填“氢氧化钠溶液”或“盐酸”）。②反应Ⅳ是电解熔融状态下的Al2O3，该过程中还生成了一种常见气体，写出该反应的化学方程式 。【答案】（1）①Al；②；③He；（2）①过滤；氢氧化钠溶液；②2Al2O34Al+3O2↑。【解析】（1）已知d是地壳中含量最高的金属元素，所以d是Al；b是地壳中含量最高的非金属元素，所以b是O；根据元素在周期表中的位置，可推出a是He，c是Mg，e是Si，f是S。①d是铝元素，元素符号为Al；②f是S元素，硫原子质子数为16，核外电子分层排布，第一层2个电子，第二层8个电子，第三层6个电子，原子结构示意图如上；③原子中不带电的粒子是中子，中子数为1，设质子数为x，电子数等于质子数也为x，则x+1+x＝5，解得 ＝2，该元素是氦元素，单质化学式为He。（2）①操作a实现了固体和溶液的分离，这种操作的名称是过滤；因为Fe2O3不能与氢氧化钠溶液反应，Al2O3能与氢氧化钠溶液反应，加入试剂X后得到固体和溶液，所以试剂X是氢氧化钠溶液，这样Al2O3与NaOH反应后进入溶液中，Fe2O3不反应成为固体。②反应Ⅳ是电解熔融状态下的Al2O3，生成铝和氧气（氧气是常见气体），化学方程式为2Al2O34Al+3O2↑。4．（2026 广东佛山一模）MOFs衍生材料光催化甲烷氧化，有助于解决环境和能源的问题，氧化原理如图1。（1）MOFs衍生材料催化剂具有疏松多孔的结构，有 性，其在反应前后质量 。（2）核心反应之一：2H2O2+CH4CH3OOH+2H2O，若有100gCH4反应，其中88%转化为CH3OOH，可以生成CH3OOH的质量是多少？ （写出计算过程）（3）核心反应之二：生成CH3OH的化学反应方程式 。（4）当用其他廉价金属原子代替MOFs衍生材料中的Pd时，CH4的转化率和催化产物如图2，此时产物的质量比为 。【答案】（1）吸附；不变；（2）设生成CH3OOH的质量为x2H2O2+CH4CH3OOH+2H2O16 48100g×88% xx＝264g（3）CH4+H2O2CH3OH+H2O；（4）4：69或69：4。【解析】（1）MOFs衍生材料催化剂具有疏松多孔的结构，有吸附性；根据催化剂的特性，其在反应前后质量不变。（2）设生成CH3OOH的质量为x2H2O2+CH4CH3OOH+2H2O16 48100g×88% xx＝264g答：生成CH3OOH的质量为264g。（3）核心反应二中，CH4和H2O2在催化剂和太阳光作用下生成CH3OH和H2O，化学方程式为：CH4+H2O2CH3OH+H2O；（4）从图2可知，产物C2H5OH和CH3OH的转化率分别为96%和4%。设CH4的总质量为m，则C2H5OH的质量：m×96%（2 个CH4生成1个C2H5OH），CH3OH的质量：m×4%（1个CH4生成1个CH3OH）；C2H5OH质量：CH3OH的质量＝（m×4%）：（m×96%）＝4：69。5．（2026 湖北黄冈模拟）铁及其化合物在生产生活中有广泛应用。一、铁的有关知识（1）北固山铁塔由生铁铸成，展现了我国古代精湛的冶铁、铸造技术。因年代久远，塔身锈蚀严重。①生铁的熔点比纯铁 （选填“高”或“低”）。②铁锈主要成分是Fe2O3 nH2O，铁生锈主要与空气中的 有关。（2）工业上冶炼钢铁的主要工艺流程如图。①以赤铁矿为原料炼铁反应的化学方程式为 。②炼钢炉中存在转化：FeFeOFe+CO，目的为降低 元素含量。（3）铁及其化合物在现代多种领域发挥着重要作用。①纳米零价铁（Fe）用于废水处理，可用H2和Fe（OH）3在高温下反应获得，反应的化学方程式为 。②Fe3O4是合成氨催化剂铁触媒的主要成分，可用CH4和Fe2O3在高温下反应获得，同时生成CO2和H2O的质量比为 。二、制备硫酸亚铁铵晶体用废铁屑制备硫酸亚铁铵晶体[（NH4）2Fe（SO4）2 6H2O]的实验流程如下。（1）“洗涤”是用蒸馏水洗去铁屑表面残留的Na2CO3等杂质，判断铁屑已洗净的方法是：取最后一次洗涤后的滤液，测定其pH＝ ，则已洗净。（2）“酸溶”时控温75℃加热至不再产生气泡。①加热的目的是 。②产生的气体为H2，用点燃法检验H2前必须 。（3）“反应”后冷却至20℃过滤。①“反应”的化学方程式为 。表：“反应”中相关物质的溶解度温度/℃ 20℃溶解度S/g FeSO4 7H2O 48.0（NH4）2SO4 75.4（NH4）2Fe（SO4）2 6H2O 21.2②“反应”过程中析出硫酸亚铁铵晶体，参考表中数据分析其原因 。三、测定硫酸亚铁铵晶体样品纯度准确称取19.00g硫酸亚铁铵晶体（相对分子质量为392）样品溶于水，与硫酸酸化的KMnO4溶液完全反应，消耗KMnO4的质量为1.58g。已知：10（NH4）2Fe（SO4）2+2KMnO4+8H2SO4＝10（NH4）2SO4+5Fe2（SO4）3+K2SO4+2MnSO4+8H2O（1）该样品的纯度为 %（精确到0.1%）。（2）判断该计算结果是否合理并分析其原因 。【答案】一、（1）①低；②O2和H2O；（2）①3CO+Fe2O32Fe+3CO2；②C；（3）①2Fe（OH）3+3H22Fe+6H2O；②11：9；二、（1）7；（2）①加快反应速率；②检验氢气的纯度；（3）①FeSO4+（NH4）2SO4+6H2O＝（NH4）2Fe（SO4）2 6H2O；②生成硫酸亚铁铵晶体的质量大、溶解度小；三、（1）103.2；（2）不合理，样品中可能混有硫酸亚铁晶体。【解析】一、（1）①合金的熔点低于其组分中任一种组成金属的熔点，则生铁的熔点比纯铁低；②铁锈主要成分是Fe2O3 nH2O，铁生锈主要与空气中的O2和H2O有关；（2）①赤铁矿的主要成分是氧化铁，一氧化碳和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3CO+Fe2O32Fe+3CO2；②炼钢炉中存在转化：FeFeOFe+CO，氧化亚铁和C在高温条件下反应生成铁和CO，从而降低生铁中的含碳量，则目的为降低C元素含量；（3）①H2和Fe（OH）3在高温下反应生成铁和水，反应的化学方程式为2Fe（OH）3+3H22Fe+6H2O；②CH4和Fe2O3在高温下反应生成Fe3O4、CO2和H2O，反应的化学方程式为CH4+12Fe2O38Fe3O4+CO2+2H2O，则生成CO2和H2O的质量比为（12+16×2）：[2×（1×2+16）]＝11：9；二、（1）洗涤是用蒸馏水洗去铁屑表面残留的Na2CO3等杂质，碳酸钠溶液呈碱性，pH＞7，则判断铁屑已洗净的方法是取最后一次洗涤后的滤液，测定其pH＝7，则已洗净；（2）①温度高，反应速率快，则加热的目的是加快反应速率；②氢气具有可燃性，点燃不纯的氢气可能发生爆炸，则用点燃法检验H2前必须检验氢气的纯度；（3）①硫酸亚铁、硫酸铵和水反应生成硫酸亚铁铵晶体，反应的化学方程式为FeSO4+（NH4）2SO4+6H2O＝（NH4）2Fe（SO4）2 6H2O；②由表中数据可知，相同温度下硫酸亚铁铵晶体的溶解度最小，则反应过程中析出硫酸亚铁铵晶体的原因是生成硫酸亚铁铵晶体的质量大、溶解度小；三、（1）由题中提供的信息可知，硫酸亚铁铵晶体与高锰酸钾的关系式为（NH4）2Fe（SO4）2 6H2O～2KMnO4，设硫酸亚铁铵晶体的质量为x，10（NH4）2Fe（SO4）2 6H2O～2KMnO43920 316x 1.58gx＝19.60g，则硫酸亚铁铵晶体样品的纯度为100%≈103.2%；（2）由于103.2%＞100%，所以该计算结果不合理，原因是样品中可能混有硫酸亚铁晶体。6．（2025 江苏淮安·中考真题）锰及其化合物在生产、生活中具有广泛的应用。（1）锰元素在元素周期表中的信息及原子结构示意图如图1所示。下列有关说法正确的是 （填序号）。A．图1中x＝8B．锰元素属于非金属元素C．锰元素的原子序数为25D．锰元素的相对原子质量为54.94g（2）将打磨过的锰片插入CuCl2溶液中，观察到锰片表面出现红色固体，意外发现锰片上有少量气泡产生，据此可推测CuCl2溶液中含有的阳离子是 （填离子符号）。（3）Mn3O4常用于电子工业，KMnO4可用于制备氧气，其稀溶液还是良好的消毒剂。利用废旧电池炭包（含炭和MnO2）制备Mn3O4和KMnO4的流程如图2所示。①将炭包在足量的氧气中焙烧，目的是 。②反应1中化合价发生改变的元素是 （填元素符号）。③MnSO4能与氧气、氨水反应生成（NH4）2SO4和Mn3O4（难溶于水的黑色固体），实验装置如图3所示。制备时溶液的温度和pH对Mn3O4的产率的影响如图4所示。为获得高产率、高纯度的Mn3O4，请补充完整下列实验方案：取一定量MnSO4溶液放入三颈烧瓶中，在不断搅拌下，通入空气， ，真空干燥。（实验方案中必须使用的试剂：氨水、蒸馏水）④反应2的原理为，则X的化学式为 。⑤将K2MnO4转化为KMnO4的实验方案通常有两种。方案一：方案二：3K2MnO4+4CO2+2H2O＝2KMnO4+MnO2↓+4KHCO3对比上述两种方案，你认为哪种方案更优？请说明理由： （写出一点即可）。【答案】（1）AC。（2）Cu2+、H+。（3）①使炭燃烧生成CO2从而得到纯净的MnO2；②Mn、O；③将三颈烧瓶水浴加热并保持在50℃恒温，滴加氨水调节溶液的pH为8.5，直至有大量黑色沉淀出现，过滤，用蒸馏水洗涤沉淀；④H2O；⑤方案一更优，方案一中锰元素的转化率高（或生成的KOH可以循环使用，可以同时获得氢气）。【解析】（1）A.原子结构示意图中，圆圈表示原子核，圆圈内的数字表示核电荷数（或质子数），弧线表示电子层，弧线上的数字表示该电子层上的电子数，在原子中，质子数＝核外电子数，因此x＝25﹣2﹣13﹣2＝8，故A正确；B.由汉字“锰”的部首可知锰属于金属元素，故B错误；C.元素周期表每格中，左上角的数字为原子序数，锰元素的原子序数为25，故C正确；D.相对原子质量是一个比值，单位为“1”，常省略不写，故D错误。（2）活泼金属能与酸反应生成氢气，锰片插入CuCl2溶液中，观察到锰片上有少量气泡，推测可能是CuCl2溶液呈酸性，所以溶液中含有的阳离子包括H+和Cu2+。（3）①提供充足的氧气进行焙烧能将废旧电池炭包（含炭和MnO2）中的炭完全反应生成CO2，从而得到较纯净的MnO2。②反应1是MnO2和H2O2、H2SO4反应生成MnSO4和H2O和O2，化学方程式为：MnO2+H2O2+H2SO4＝MnSO4+2H2O+O2↑。MnO2→MnSO4，MnO2中Mn化合价为：x+（﹣2）×2＝0，x＝+4，MnSO4中Mn化合价为：x+（﹣2）＝0，x＝+2，因此Mn的化合价由+4→+2，H2O2→H2O+O2。H2O2中O的化合价为：（+1）×2+x×2＝0，x＝﹣1，O2中O的化合价为0，O的化合价由﹣1→﹣2和0。故化合价改变的元素是Mn、O。③将三颈烧瓶水浴加热，根据图4，在50℃恒温，滴加氨水调节溶液的pH为8.5，直至有大量黑色沉淀出现，过滤，用蒸馏水洗涤沉淀，Mn3O4的转化率最高。④根据反应，反应前2个锰原子、4个钾原子、4个氢原子、10个氧原子，反应后有2个锰原子、4个钾原子、8个氧原子，故2X中共有4个氢原子、2个氧原子，故X的化学式为：H2O。⑤根据生成物中锰元素的转化，方案一中锰元素的转化率高，故方案一更优。或生成的KOH可以循环使用，可以同时获得氢气。7．（2025 江苏无锡·中考真题）金属资源的循环利用可推动人类社会可持续发展。Ⅰ.铁的存在与冶炼（1）FeCO3在自然环境中能发生变化，反应之一为：4FeCO3+O2═2R+4CO2，R的化学式为 。（2）菱铁矿、磁铁矿和赤铁矿都可用于炼铁。写出高温条件下CO与磁铁矿炼铁反应的化学方程式： 。Ⅱ.铁的腐蚀与防护铁在不同含水量、含氧量环境下会形成黄锈[Fe（OH）3]、红锈（Fe2O3 nH2O）、棕锈（Fe2O3）和黑锈（Fe3O4）等不同的锈。（3）结合图1和图2信息，铁形成黄锈的环境条件是 。铁形成黄锈时，铁元素的化合价 （填“升高”或“降低”）。（4）“烤蓝”的原理是在铁表面形成一层致密的四氧化三铁，其作用是 。Ⅲ.铁的再生与利用由废铁（主要成分是Fe、Fe2O3）回收利用制铁红（Fe2O3）的过程如下：（5）“酸浸”时加入过量的稀硫酸，X溶液中含有的金属阳离子有： 。“沉铁①”时将Fe2（SO4）3转化为Fe（OH）3，可使用的试剂是 。“还原”时向X溶液中加铁，铁的作用是：①将Fe2（SO4）3转变为FeSO4；② 。（6）下列叙述正确的是 （填序号）。a.铁在自然界中主要以化合物形式存在b.铁系食品脱氧剂中的铁粉可吸收包装袋中的氧气和水c.铁和铁的化合物在一定条件下的相互转化体现了物质的多样性【答案】（1）Fe2O3；（2）Fe3O4+4CO3Fe+4CO2；（3）含水量高且含氧量低；升高；（4）隔绝氧气和水，防止铁生锈；（5）Fe2+、Fe3+；氢氧化钠溶液（或氢氧化钙溶液等答案不唯一）；除去过量的稀硫酸；（6）abc。【解析】（1）根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变。在反应4FeCO3+O2═2R+4CO2中，反应前铁原子有4个，碳原子有4个，氧原子有12+2＝14个；反应后碳原子有4个，氧原子有8个。那么2R中含有4个铁原子和6个氧原子，所以R的化学式为Fe2O3；（2）磁铁矿的主要成分是Fe3O4，在高温条件下CO与Fe3O4反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为Fe3O4+4CO3Fe+4CO2；（3）观察图1和图2可知，铁形成黄锈时，环境含水量高且含氧量低。在黄锈[Fe（OH）3中，氢氧根显﹣1价，设铁元素化合价为x，根据化合物中正负化合价代数和为零，可得x+（﹣1）×3＝0，解得x＝+3；在铁单质中，铁元素化合价为0价，所以铁形成黄锈时，铁元素的化合价升高；（4）“烤蓝”在铁表面形成一层致密的四氧化三铁，其作用是隔绝氧气和水，从而防止铁生锈；（5）“酸浸”时X溶液中含有的金属阳离子：废铁中的铁Fe与稀硫酸反应Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑，生成Fe2+；废铁中的氧化铁Fe2O3与稀硫酸反应Fe2O3+3H2SO4＝Fe2（SO4）3+3H2O，生成Fe3+；因为加入了过量稀硫酸，所以X溶液中含有的金属阳离子有Fe2+、Fe3+；“沉铁①”时将Fe2（SO4）3转化为Fe（OH）3可使用的试剂：要将Fe2（SO4）3转化为Fe（OH）3需要加入一种碱，常用的碱可以是氢氧化钠溶液（或氢氧化钙溶液\等合理的碱溶液），发生反应Fe2（SO4）3+6NaOH＝2Fe（OH）3↓+3Na2SO4（以氢氧化钠为例）；“还原”时铁的作用：已知①将Fe2（SO4）3转变为＝FeSO4；因为酸浸时加入了过量的稀硫酸，所以铁还能与稀硫酸反应\Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑，从而除去过量的稀硫酸；（6）a、铁的化学性质比较活泼，在自然界中主要以化合物形式存在，正确；b、铁系食品脱氧剂中的铁粉能与包装袋中的氧气和水发生反应而生锈，从而吸收氧气和水，防止食品变质，b正确；c、铁可以与盐酸、硫酸等反应生成亚铁盐，铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁等，铁的化合物之间也能相互转化，如氢氧化亚铁与氧气、水反应生成氢氧化铁等，铁和铁的化合物在一定条件下的相互转化体现了物质的多样性，c正确；故选：abc。8．（2026 山东滨州模拟）为应对气候变化，我国提出“碳达峰、碳中和”（简称“双碳”）目标。围绕碳产生、碳捕集、碳利用三个环节，我国正积极探索减排路径。Ⅰ.碳产生（1）自然界中，二氧化碳的产生有多种途径。例如，火山喷发时，地壳中的碳酸钙在高温下分解，生成二氧化碳和另一种氧化物。写出该反应的化学方程式： 。Ⅱ.碳捕集如图是一种利用NaOH溶液实现碳捕集技术的主要流程。（2）吸收器中发生反应的化学方程式为 。（3）分离器中，Na2CO3参与反应的化学方程式为 。（4）若反应器中生成的CO2未被完全封存而泄漏到大气中，会加剧 （填环境问题名称）。Ⅲ.碳利用将捕集到的CO2进行资源化利用，是实现“双碳”目标的重要途径。目前常见的有以下两条转化路径。路径1：CO2耦合零碳能源的转化利用技术（5）利用可再生能源将CO2转化为甲醇（CH3OH），并最终用于供能的流程如下。下列叙述正确的是 （填字母）。A.电解水制氢过程中，电能转化为化学能B.该流程中，CO2和H2O均实现了循环利用C.该路径为氢气的低成本制取和有效储存提供了可行方案路径2：CO2直接转化利用技术我国科研团队通过图1所示三个环节，将CO2和H2转化为汽油。汽油中含有多种物质，其中物质a的分子结构模型如图2所示。请回答下列问题：（6）在高温、高压和催化剂存在的条件下，环节Ⅰ除生成CO外，还生成了一种常见的溶剂，该反应的化学方程式为 。（7）物质a的化学式为 。（8）若该转化流程中，环节Ⅰ共消耗44tCO2，理论上可生成CO的质量为 t。【答案】（1）CaCO3CaO+CO2↑。（2）2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O。（3）Na2CO3+Ca（OH）2═CaCO3↓+2NaOH。（4）温室效应。（5）ABC。（6）CO2+H2CO+H2O。（7）28。【解析】（1）地壳中的碳酸钙在高温下分解，生成二氧化碳和另一种氧化物（氧化钙），该反应的化学方程式：CaCO3CaO+CO2↑。（2）吸收器中发生反应的化学方程式为2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O。（3）分离器中，Na2CO3参与反应的化学方程式为Na2CO3+Ca（OH）2═CaCO3↓+2NaOH。（4）若反应器中生成的CO2未被完全封存而泄漏到大气中，会加剧温室效应。（5）A.电解水制氢过程中，电能转化为化学能，故选项正确。B.该流程中，CO2和H2O均实现了循环利用，故选项正确。C.该路径为氢气的低成本制取和有效储存提供了可行方案，故选项正确。（6）在高温、高压和催化剂存在的条件下，环节Ⅰ除生成CO外，还生成了一种常见的溶剂（水），该反应的化学方程式为CO2+H2CO+H2O。（7）物质a的化学式为C8H10。（8）设理论上可生成CO的质量为x。CO2+H2CO+H2O44 2844t xx＝28t。9．（2025 江苏苏州一模）石油开采的过程中会释放硫化氢（H2S）等有害气体。脱硫技术的研究与应用，对环境保护及生态建设尤为重要。Ⅰ．克劳斯法用含H2S的废气制取S，工艺流程如图：反应炉中部分H2S发生的反应为：①，剩余的H2S在催化转化器中发生的反应为：②。（1）反应①中化合价发生改变的元素为 。（2）为提高H2S转化为S的比例，理论上应控制反应炉和催化转化器中参加反应的H2S的质量比为 。（填最小整数比）。Ⅱ．克劳斯法脱硫条件的选择与优化某温度下，不同分子个数比对H2S的转化率的影响如图。（3）按分子个数比α＝2：1的混合气通入，可保持H2S较高的转化率。若α过低，会生成过多的 （填化学式），降低硫的产率；若α过高，H2S的转化率会 （填“升高”或“降低”）。（4）活性Al2O3可作为克劳斯法脱硫反应的催化剂。其它条件相同下，按分子个数比α＝2：1的混合气，匀速通入活性Al2O3催化反应器中反应（如图1），测得反应相同时间内H2S的转化率随温度的变化曲线（如图2）。【已知】催化剂在使用过程中受种种因素的影响会失去活性，失去催化作用。①温度在0 T1℃范围内，H2S的转化率迅速上升的原因是 ；②当温度高于T2℃时，H2S的转化率迅速下降的原因可能是 。【答案】（1）S、O（或硫元素、氧元素）。（2）1：2。（3）SO2；降低。（4）①温度升高加快反应速率或温度升高催化剂活性增强；②催化剂在温度高于T2℃时，失去活性。【解析】（1）反应①中，反应物氧气中氧元素的化合价为0，反应物硫化氢中氢元素的化合价为+1，硫元素的化合价为﹣2，生成物二氧化硫和水中氧元素的化合价为﹣2，生成物二氧化硫中硫元素的化合价为+4，故反应①中化合价发生改变的元素是S、O；（2）由①和②可知，反应炉中每2个H2S分子和3个O2分子恰好完全反应，生成2个SO2分子，催化转化器中每4个H2S分子和2个SO2分子恰好完全反应，则反应炉和催化转化器中参加反应的H2S的分子个数比为2：4＝1：2，即质量比＝1：2；（3），按分子个数比α＝2：1的混合气通入，可保持H2S较高的转化率，氧气能够氧化硫，若α过低，氧气过量，在较高温度下，氧气与S反应，会生成过多的SO2，降低了硫的产率；由图可知，若α过高，氧气不足，H2S的转化率会降低；（4）①温度在0～T1℃范围内，随温度升高，催化剂活性增大，H2S的转化率迅速上升，另外，温度逐渐升高，使反应速率加快，H2S的转化率迅速上升；②催化剂活性受温度影响，当温度高于T2℃时，催化剂失去活性，失去催化作用，使H2S的转化率迅速下降。类型3 化学与能源的综合应用1．【新情境·科技与化学知识结合】（2025 河南·中考真题）化学是能源科学、环境科学、航空航天工程等现代科学技术的基础。（1）社会发展离不开优质能源开发。下列属于可再生能源的是 （填字母）。a.煤 b.石油 c.氢气 d.天然气（2）能源转型是人类进步的驱动力，家用燃料的变迁承载了社会文明发展的需求。某兴趣小组通过调查家用燃料的变迁与合理使用，绘制了如图所示的家用燃料变迁图。请完成下列问题。①点燃煤时常用柴草引燃，说明可燃物燃烧需要的条件之一是 。②天然气主要成分是甲烷。甲烷完全燃烧的化学方程式为 。③天然气作为一种比较清洁的燃料，已经走进城乡居民生活。与燃煤相比，使用天然气可以减少的空气污染物是 （填一种即可）。（3）CO2捕集是实现低碳目标的一种有效手段，某捕集CO2工艺流程如图所示。①捕捉室中采用“喷淋”方式加入NaOH溶液，请叙述“喷淋”方式的优点。②写出反应分离室中生成NaOH的化学方程式。③以上工艺流程中不涉及的化学反应基本类型是 。（4）新能源在我国航天科技领域有着广泛的应用，火箭发射卫星时常用液氢和液氧作推进剂。要将卫星送达预定轨道，某型火箭至少需要燃烧220kg的液氢才能提供足够的能量。理论上该火箭需要携带液氧的质量是多少？【答案】（1）c；（2）①温度达到着火点；②CH4+2O2CO2+2H2O；③SO2（答案不唯一）；（3）①增大反应物的接触面积，使反应更快更充分；②Na2CO3+Ca（OH）2＝CaCO3↓+2NaOH；③置换反应；（4）1760kg。【解析】（1）煤、石油、天然气属于不可再生能源，氢气属于可再生能源，故选：c。（2）①点燃煤时常用柴草引燃，说明可燃物燃烧需要的条件之一是温度达到着火点。②甲烷和氧气完全燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为：CH4+2O2CO2+2H2O。③煤燃烧会生成二氧化硫等空气污染物，与燃煤相比，使用天然气可以减少的空气污染物是：SO2（答案不唯一）。（3）①捕捉室中采用“喷淋”方式加入NaOH溶液，“喷淋”方式的优点是可以增大反应物的接触面积，使反应更快更充分。②捕捉室中二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，反应分离室中碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，反应的化学方程式为：Na2CO3+Ca（OH）2＝CaCO3↓+2NaOH。③以上工艺流程中，反应分离室中碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，属于复分解反应，煅烧炉中碳酸钙在高温的条件下生成氧化钙和二氧化碳，属于分解反应，氧化钙和水反应生成氢氧化钙，属于化合反应，则不涉及的化学反应基本类型是置换反应。（4）设理论上该火箭需要携带液氧的质量是x。2H2+O22H2O4 32220kg xx＝1760kg答：理论上该火箭需要携带液氧的质量1760kg。2．（2025 江苏盐城·中考真题）燃料的燃烧是人类获取能量的重要途径。（1）家用燃料经历了柴草、煤炭、液化石油气、天然气的历史变迁。①柴草燃烧时将 能转化为热能；煤炭燃烧会产生 等物质污染环境。②液化石油气、天然气燃烧出现黄色或橙色火焰时，须将燃气灶的进风口调 大 （选填“大”或“小”）。（2）作为航空燃料必须满足以下要求：在﹣40℃至﹣60℃仍保持液态；不容易挥发，且燃点（着火点）不能太低；热值高……现列举两种燃料的燃点和热值如下表所示。燃料名称 化学式 燃点/℃ 热值/（×1000kJ kg﹣1）乙醇 C2H6O 75 30.2航空煤油 C8H18～C16H34 425 43①综合以上信息推断：乙醇 （选填“适宜”或“不适宜”）用作航空燃料，理由是 。②等质量的乙醇和航空煤油完全燃烧，产生CO2质量较大的是 。（3）我国正积极开发和利用新能源，如图是我市沿海 发电的场景，这种发电技术的优点有 ，缺点有 （各写出一点即可）。（4）液氨有望成为未来理想的清洁能源，它在纯氧中完全燃烧的产物只有水和氮气（4NH3+3O26H2O+2N2）。试计算34g氨气完全燃烧至少需要消耗氧气的质量是多少。（写出计算过程）【答案】（1）①化学；二氧化硫、一氧化碳（答案不唯一）；②大；（2）①不适宜；乙醇易挥发，燃点低；②航空煤油；（3）风力；无污染（答案不唯一）；发电不稳定（或产生噪音，设备维护难度大、成本高等，答案不唯一）；（4）48g。【解析】（1）①柴草燃烧时将化学能转化为热能；煤炭燃烧会产生二氧化硫、一氧化碳等物质污染环境；②液化石油气、天然气燃烧出现黄色或橙色火焰时，是因为氧气不足，燃气燃烧不充分，须将燃气灶的进风口调大；（2）①乙醇易挥发，燃点低，因此不适宜用作航空燃料；故答案为：不适宜；乙醇易挥发，燃点低；②由化学式可知，航空煤油中碳元素的质量分数高于乙醇中碳元素的质量分数，因此等质量的乙醇和航空煤油完全燃烧，产生CO2质量较大的是航空煤油；（3）我国正积极开发和利用新能源，如图是我市沿海风力发电的场景，这种发电技术的优点有无污染，缺点有发电不稳定、产生噪音，设备维护难度大、成本高等；（4）设34g氨气完全燃烧至少需要消耗氧气的质量为x，则：x＝48g答：34g氨气完全燃烧至少需要消耗氧气的质量为48g。3．（2026 广东深圳一模）化学兴趣小组开展“发热袋的模拟制作”跨学科实践活动。任务一：选择发热剂【调查研究】常见的发热剂主要是生石灰和醋酸钠（CH3COONa）等。（1）①用化学方程式解释生石灰作为发热剂的反应原理 。该反应放热过于剧烈，且产物有腐蚀性，不宜选择。②醋酸钠作为发热剂使用安全环保，可重复利用。发热袋材料应具有的性质是 （任写一条）。（2）利用CH3COOH和纯碱（Na2CO3）自制醋酸钠，反应原理为：2CH3COOH+Na2CO3＝2CH3COONa+CO2↑+H2O。计算制82g醋酸钠需要纯碱的质量。任务二：制作发热袋【查阅资料】Ⅰ．过饱和溶液中所含溶质的量大于在该温度下饱和溶液中溶质含量，一般由较高温度的饱和溶液缓慢平稳冷却形成。搅拌溶液、溶液受到震动、摩擦容器壁或投入固体“晶种”，过量溶质就会结晶析出。Ⅱ．醋酸钠在不同温度下的溶解度如下：温度/℃ 0 20 40 60 80 100溶解度/g 36.2 46.4 65.6 139 153 170（3）将76.5g醋酸钠与50g水混合加热至 ℃以上，固体恰好完全溶解。将其装入发热袋内平稳降温至20℃，无晶体析出，得到醋酸钠的过饱和溶液。任务三：保存与使用（4）挤压发热袋即可使其发热。由此提出保存未使用的发热袋的一条注意事项 。【答案】（1）①CaO+H2O＝Ca（OH）2；②隔热（或密封、柔韧）（答案不唯一）；（2）53g；（3）80；（4）避免震动、挤压（或密封保存）（答案不唯一）。【解析】（1）①生石灰（CaO）与水反应生成熟石灰并放热，化学方程式为：CaO+H2O＝Ca（OH）2；②醋酸钠作为发热剂使用安全环保，可重复利用。发热袋材料应具有的性质是隔热或密封、柔韧等；（2）设制82g醋酸钠需要纯碱的质量为x，则：2CH3COOH+Na2CO3＝2CH3COONa+CO2↑+H2O106 164x 82gx＝53g（3）76.5 g醋酸钠溶解在50g水中恰好完全溶解，则溶解度为：，查表可知溶解度153g对应温度为80℃，因此需要加热至80℃以上；（4）根据题意，挤压、震动会触发结晶放热，因此保存未使用的发热袋需要避免震动、挤压或密封保存等。4．【新情境·新能源与化学知识结合】（2025 江苏南京·中考真题）氢气是一种清洁的高能燃料，已应用于航天、交通等领域。（1）实验室常用锌与稀硫酸反应制取氢气（如图1）。写出该反应的化学方程式： ，可用排水法收集氢气的原因是 。（2）活性炭因具有 的结构而具有吸附能力，可用于氢气的储存。有研究表明活性炭的储氢性能与温度、压强的关系如图2所示（纵坐标表示每克活性炭吸附氢气的质量），请分析活性炭的储氢性能与温度和压强的关系： 。（3）氨硼烷（NH3BH3）具有极高的理论储氢量和良好的放氢特性，其一种放氢反应如下：NH3BH3+2XNH4BO2+3H2↑，则X为 。（4）某新能源汽车以氢气为燃料，使用1kg氢气平均可行驶150km。如果通过电解水产生氢气，180kg水分解产生的氢气理论上可供这辆汽车行驶多远？（写出计算过程）【答案】（1）Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑；氢气难溶于水，且与水不反应；（2）疏松多孔；在压强相同时，温度越低，活性炭储氢性能越好；在温度相同时，压强越大，活性炭储氢性能越好；（3）H2O；（4）3000km。【解析】（1）锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，该反应的化学方程式为：Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑；可用排水法收集氢气，是因为氢气难溶于水，且与水不反应；（2）活性炭具有疏松多孔的结构，具有吸附性，可用于氢气的储存；由图可知，在压强相同时，温度越低，活性炭储氢性能越好；在温度相同时，压强越大，活性炭储氢性能越好；（3）根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类、数目不变。反应后共含有1个N原子，10个H原子，1个B原子，2个O原子；反应前NH3BH3中含有1个N原子，6个H原子，1个B原子。故2X中应含有4个H原子和2个O原子，故X的化学式为：H2O；（4）设180kg水分解产生氢气的质量为x，2H2O2H2↑+O2↑36 4180kg xx＝20kg可供汽车行驶的距离：20kg×150km/kg＝3000km答：理论上可供这辆汽车行驶3000km。5．（2025 宁夏银川一模）天然气的综合利用是重要的研究课题。天然气是重要的化石燃料和能源，主要成分为甲烷，还含有少量硫化氢（H2S）等气体。硫化氢可在催化剂作用下与甲烷反应而除去，其反应微观示意图如图1所示。利用甲烷催化制取氢气。一种甲烷、水蒸气催化制氢的透氢膜反应器如图2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。利用甲烷在高温、Cu﹣Pd催化作用下分解可制取新型碳单质材料—石墨烯，石墨烯具有很高的强度和优良的导电性能。（1）甲烷完全燃烧生成CO2和H2O的化学方程式为 （2）结合图1，分析甲烷与硫化氢的反应。①产物“”中，碳元素和硫元素的质量比为 （填最简整数比）。②该反应过程中变化的是 （填字母）。A.分子的数目 B.原子的种类 C.物质的总质量（3）结合图2，分析甲烷水蒸气制氢反应。甲烷水蒸气制氢反应的化学方程式为 。（4）下列说法正确的是 （填字母）。A.天然气属于纯净物B.天然气和氢气均属于可再生能源C.石墨烯具有优良的导电性能，是一种金属单质D.透氢膜反应器内生成的CO与H2未被完全分离【答案】（1）CH4+2O2CO2+2H2O。（2）①3：16。②A。（3）CH4+H2OCO+3H2。（4）D。【解析】（1）甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O；（2）①由图 1 可知，甲烷与硫化氢反应的化学方程式为CH4+2H2SCS2+4H2，产物中碳元素和硫元素的质量比为12：（32×2）＝3：16；②根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、物质的总质量不变；反应前分子数目是1+2＝3，反应后分子数目是1+4＝5，分子的数目发生了变化；（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CH4+H2OCO+3H2；（4）A、天然气主要成分为甲烷，还含有少量硫化氢等气体，属于混合物，故A错误；B、天然气是化石燃料，属于不可再生能源；氢气可通过其他能源制取，属于可再生能源，故B错误；C、石墨烯是碳单质，属于非金属单质，故C错误；D、由图2可知，一部分氢气通过透氢膜与膜外侧通入的氧气反应，说明透氢膜反应器内生成的一氧化碳与氢气未被完全分离，故D正确；故选：D。6．【新情境·古代科技与化学知识结合】（2025 浙江金华三模）《天工开物》是中国古代一部综合性的科学技术著作，被世界各国誉为“中国17世纪的工艺百科全书”并广为流传，其中不少章节介绍了许多与化学相关的知识。Ⅰ、制墨。《天工开物》记载松烟制墨法：“凡墨烧烟凝质而为之……。即把松枝斩成尺寸并覆盖松叶于其上收集黑烟而制墨”。（1）松烟制墨法是利用松枝 （填“完全”或“不完全”）燃烧产生对环境不利的黑烟而制墨，黑烟主要成分是 （填物质名称）。（2）松烟制成了墨，用墨汁书写的字画经久不褪色是因为 。Ⅱ、造纸。竹子造纸的流程如图：（1）“浸泡”的目的是软化纤维。竹子含有纤维素[（C6H10O5）n]，纤维素中碳、氧的元素质量比为 。（2）“蒸煮”时，利用石灰浆[主要成分为Ca（OH）2]和草木灰水的碱性，达到除去木素的目的。草木灰主要成分为K2CO3。将石灰浆和草木灰水混合后效果更好，原因是 。（3）“捞纸”与化学实验中的 操作相似。（4）请从微观的角度解释“透火培干”是因为 。Ⅲ、冶金。（1）《天工开物》记载了锡的冶炼方法：“入砂（指锡砂）数百斤，丛架木炭亦数百斤，鼓鞲（指鼓入空气）熔化，用铅少许，（锡）沛然流注。”其反应原理为：C+SnO2Sn+CO2↑。①炼锡时加入少许铅形成合金，产物更易熔化流出，原因是 。②现有含SnO220%的锡砂151kg，理论上可炼出锡的质量是 kg。（2）“铁器淬于胆矾水中，即成铜色也”，即铁和硫酸铜溶液反应，请写出反应后溶液中一定存在的阳离子 （填化学用语）。【答案】I.（1）不完全；炭黑；（2）常温下、碳的化学性质稳定；Ⅱ.（1）9：10；（2）氢氧化钙和碳酸钾反应生成氢氧化钾，使碱性增强；（3）过滤；（4）温度越高分子运动速率越快；Ⅲ.（1）①合金的熔点比组成它的纯金属的熔点低；②23.8；（2）Fe2+。【解析】Ⅰ、（1）含碳物质完全燃烧生成二氧化碳，松枝燃烧过程，氧气不足，不完全燃烧产生对环境不利的黑烟，此黑烟主要成分是炭黑；（2）用墨汁书写或绘制的字画经久不褪色，是因为常温下碳的化学性质稳定；Ⅱ、（1）纤维素[（C6H10O5）n]中碳、氧元素的质量比为（12×6n）：（16×5n）＝9：10；（2）“蒸煮”时，利用石灰浆[主要成分为Ca（OH）2]和草木灰水的碱性，达到除去木素的目的，而将石灰浆与草木灰水混合，草木灰水的主要成分是碳酸钾，氢氧化钙与碳酸钾反应会生成氢氧化钾，使碱性增强，除去木素的效果更好；（3）捞纸是将固体（纸）和液体分离的过程，与化学实验中物质分离的过滤操作相似；（4）从微观的角度解释“透火培干”是因为分子在不断运动，温度越高，分子运动速率越快；Ⅲ、（1）①炼锡时加入少许铅形成合金，产物更易熔化流出，原因是合金的熔点比组成它的纯金属的熔点低；②设理论上可以炼出锡的质量为x。C+SnO2Sn+CO2↑151 119151kg×20% xx＝23.8kg答：理论上可以炼出锡的质量为23.8kg；（2）铁与硫酸铜溶液反应生成铜、硫酸亚铁，则反应后的溶液是硫酸亚铁溶液，带正电荷的离子是阳离子，所以反应后溶液中一定存在的阳离子是亚铁离子，根据离子的表示方法：在表示该离子的元素符号右上角，标出该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负符号在后，带1个电荷时，1要省略。故亚铁离子可表示为：Fe2+。7．（2025 贵州贵阳乌当区模拟）能源既是国家经济发展的命脉，也是国家发展战略的重要支柱。（一）人类目前所消耗的能量主要来自化石燃料。随着人类的不断开采，化石能源的枯竭是不可避免的。（1）将石油加热炼制，是利用石油中各成分的沸点不同，将它们分离得到汽油、煤油、柴油等产品，该变化是 （填“物理变化”或“化学变化”）。（2）天然气的主要成分是甲烷，用途广泛。可作燃料直接使用。天然气燃烧的化学方程式是 ，16kg甲烷充分燃烧，生产水的质量是 kg。（二）氢气被看作是理想的绿色能源。（3）近年来，我国加快布局加氢站网络，建成加氢站数量居世界第 。（4）甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一，主要流程如图1：①甲烷和水蒸气反应的化学方程式是 。②CaO的作用是 。③H2体积分数和CaO消耗率随时间变化关系如图2所示。从t1时开始，H2体积分数显著降低，单位时间CaO消耗率 降低 （填“升高”、“降低”或“不变”）。此时CaO消耗率约为35%，但已几乎失效，请结合吸收原理分析其失效的原因 。（5）可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢，工作示意图如图3，通过控制开关连接K1或K2，可交替得到氢气和氧气，制取氢气时，连接 （填K1或K2）；改变开关连接方式，可得氧气。【答案】（1）物理变化；（2）；36；（3）一；（4）①；②吸收CO2，提高氢气纯度（答案不唯一）；③降低；氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙，反应生成的碳酸钙覆盖在氧化钙表面，减少了氧化钙与二氧化碳的接触面积，导致吸收率降低，甚至失效（答案不唯一）；（5）K1。【解析】（1）石油分馏利用沸点差异分离组分，无新物质生成，是物理变化；（2）天然气中的甲烷燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式是：；设16kg甲烷充分燃烧，生成水的质量是x，则：16 3616kg xx＝36kg；（3）我国加氢站建设规模居世界前列，建成加氢站数量居世界第一；（4）①甲烷和水蒸气在催化剂和650℃条件下反应生成二氧化碳和氢气，该反应的化学方程式为：；②C由图可知，CaO的作用是将二氧化碳除去，提高氢气纯度；③由图3可知，从t1时开始，CaO消耗率变得平缓，说明单位时间CaO消耗率降低；根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，则CaO与二氧化碳反应生成碳酸钙，反应生成的碳酸钙覆盖在氧化钙表面，减少了氧化钙与二氧化碳的接触面积，导致吸收率降低，甚至失效；（5）电解水时，与电源负极相连端产生氢气，所以，据图可知制H2时，连接K1。类型4 氧气、二氧化碳与氢气等物质的综合应用1．（2025 江苏淮安·中考真题）氢能是一种重要的绿色能源。【制氢】（1）甲烷催化重整制氢的微观过程示意图如图1所示。①该反应的化学方程式是 ，反应前后不变的微观粒子是 。②已知：CaO+CO2＝CaCO3（反应放热）。向该重整制氢体系中加入适量疏松多孔的CaO，其优点是 。（2）催化重整制得的H2中常混有少量CO。利用铜﹣铈氧化物（xCuO yCeO2）可催化除去CO，反应过程如图2所示。下列有关说法正确的是 （填序号）。A．步骤①中发生了化合反应B．在整个反应前后催化剂的质量不变C．过程中催化剂参与了反应D．该过程总反应的化学方程式是【储氢】（3）向含有催化剂的NaHCO3溶液中通入H2，可发生反应，用于储氢。温度高于70℃时，储氢效率降低的原因可能是 。【释氢】（4）氨硼烷（NH3BH3）储氢量较高，不同温度下可分解生成H2和不同固体（BNHx），剩余固体残留率（）随温度的变化曲线如图3所示，请判断B点对应的物质为 （填化学式）。【用氢】（5）氢氧燃料电池被誉为氢能源汽车的心脏。电池工作时， 能转化为电能。（6）在催化剂的作用下，H2能还原氮氧化物（NOx）实现氮污染的治理。某温度（t℃）下，H2的体积分数对H2﹣NO反应的影响如图4所示。①H2的体积分数在0～600×10﹣6范围内，发生置换反应的化学方程式是 。②实际生产中H2的体积分数不宜过高的原因是 。【答案】（1）①CH4+2H2OCO2+4H2；碳原子、氢原子、氧原子；②提高氢气的产率，能为甲烷催化重整制氢的反应提供热量，节约能源；（2）BC；（3）因为温度过高，碳酸氢钠分解了或者催化剂的活性降低，导致反应的反应速率减慢，从而使储氢效率降低；（4）BNH2；（5）化学；（6）①2H2+2NO N2+2H2O；②当H2的体积分数过高时，会有NH3生成，NH3是一种污染物。【解析】（1）①由微观示意图可知，甲烷（CH4）和水（H2O）在催化剂、500℃条件下反应生成二氧化碳（CO2）和氢气（H2）。根据化学反应式的书写原则，配平后化学方程式为CH4+2H2OCO2+4H2。化学反应的实质是分子破裂成原子，原子重新组合成新分子，所以反应前后不变的微观粒子是碳原子、氢原子、氧原子。②已知CaO+CO2 ＝ CaCO3（反应放热），向该重整制氢体系中加入适量疏松多孔的CaO，一方面CaO能吸收反应生成的CO2，使反应CH4+H2OCO2+4H2的平衡正向移动，从而提高氢气的产率；另一方面，该反应放热，能为甲烷催化重整制氢的反应提供热量，节约能源。（2）A、步骤①中是CO与催化剂载体中的氧结合等过程，不是化合反应（化合反应是由两种或两种以上物质生成一种物质的反应），故A错误。B、催化剂在化学反应前后质量和化学性质都不变，所以在整个反应前后催化剂的质量不变，故B正确。C、从反应过程图可以看出，催化剂参与了反应过程，故C正确。D、该过程是在催化剂作用下CO与O2反应生成CO2，反应条件不是点燃，总反应的化学方程式应为2CO+O22CO2，D错误。（3）温度高于70℃时，储氢效率降低，可能是因为温度过高，碳酸氢钠分解了或者催化剂的活性降低，导致反应的反应速率减慢，从而使储氢效率降低（或者温度过高，H2的溶解度减小，参与反应的H2减少等合理原因均可）。（4）设NH3BH3的质量为m，其相对分子质量为14+3×1+11+3×1 ＝ 31。B点剩余固体残留率为87.1%，则剩余固体质量为87.1%m。NH3BH3中B、N原子个数比为1：1，设B点对应物质的化学式为（BNHx）n，则B、N元素质量比在NH3BH3和（BNHx）n中不变。NH3BH3中B、N元素质量比为11：14。 （BNHx）n的相对分子质量为n（11+14+x），根据残留率可得：87.1%，近似计算得x≈2，所以B点对应的物质为BNH2。（5）氢氧燃料电池工作时，化学能转化为电能。（6）①在H2的体积分数在0﹣600×10﹣6范围内，由图可知，NO和H2反应生成N2和H2O，该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的置换反应，化学方程式为2H2+2NO N2+2H2O。②从图中可以看出，当H2的体积分数过高时，会有NH3生成，NH3是一种污染物，所以实际生产中H2的体积分数不宜过高。2．【新情境·古代科技与化学知识结合】（2026 江苏南京模拟）空气中氧气含量测定的经典赏析。（1）《天工开物》中记述了金、铜、锌、铁等金属的开采和冶炼方法。其中关于铜的冶炼记述：“凡铜供世用，出山与出炉止有赤铜。以炉甘石或倭铅参和，转色为黄铜。”请写出炉甘石（ZnCO3）和木炭粉在高温下反应生成倭铅（锌的古称）和二氧化碳的化学方程式 。（2）用废铜屑（含Cu、CuO、Fe2O3等）制备胆矾的流程如图：①“溶解”时，铜发生的反应为：Cu+H2SO4+H2O2＝CuSO4+2X，其中X为 。②请写出用氧化铜调节pH的化学方程式 。（3）《天工开物》另记述：“烧铁器淬于胆矾水中，即成铜色也”，其中蕴含的化学原理主要是铁与硫酸铜反应。若有80g硫酸铜参加反应，理论上最多生成铜的质量是多少？（利用化学方程式计算，写出完整计算过程。）【答案】（1）；（2）H2O；CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O；（3）32g。【解析】（1）碳酸锌和碳在高温条件下生成锌和二氧化碳，反应的化学方程式为：；（2）①反应前后原子的种类和个数不变，等号左边Cu、H、S、O的个数分别为1、4、1、6，等号右边除2X外，Cu、H、S、O的个数分别为1、0、1、4，则2X中含有4个氢原子和2个氧原子，则X的化学式为H2O；②氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水，反应的化学方程式为：CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O。（3）设理论上最多生成铜的质量为x，则CuSO4+Fe＝FeSO4+Cu160 6480g x，x＝32g；答：理论上最多生成铜的质量为32g。3．（2025 内蒙古·中考真题）氧气在生产、生活和生命活动中发挥着重要作用。兴趣小组以“氧气的制备”为主题开展了项目式学习活动。I、实验室制氧气（1）用A装置制取氧化，反应的化学方程式为 ，基本反应类型为 。（2）若要收集一瓶较为纯净的氧气，应选择的收集装置是 （填序号）。Ⅱ、工业制氧气（3）利用分离液态空气法制氧气。在低温下加压，使空气转变为液态，当液态空气升温时，由于液氮沸点比液氧沸点 ，液氮先汽化，剩下的主要是液氧。（4）利用膜分离法制氧气。如下综合04 综合应用题（5大类44题）内容概览类型1 水和溶液的综合应用类型2 物质制备的综合应用类型3 化学与能源的综合应用类型4 氧气、二氧化碳与氢气等物质的综合应用类型5 科学探究的综合应用类型1 水和溶液的综合应用1．（2025 江苏南京·中考真题）水和溶液在生产、生活和科研中具有广泛的应用。（1）水是一切生命赖以生存的重要物质基础。下列说法正确的是 （填字母）。A．天然水经沉降、过滤可以得到纯水B．洗手后立即关闭水龙头可以节约用水C．防治水体污染对于保护水资源具有重要意义D．南水北调工程有效改善了我国水资源时空分布不均的局面（2）碘几乎不溶于水，却可以溶解在酒精中。这说明 。（3）农业上可用质量分数为16%的NaCl溶液选种，配制50kg这种溶液，需要NaCl的质量是 kg。（4）20℃时，在温度不变的情况下，对甲中的100mLNaCl不饱和溶液进行如图所示实验。（已知：20℃时NaCl的溶解度为36g）①实验一后，甲、乙的溶液中溶质质量分数相等，判断依据是溶液具有 性和稳定性。②实验二后，乙的溶液中溶质质量分数 （填“增大”“减小”或“不变”）。③实验二后，甲、乙的溶液中溶质质量分数关系可能是 （填字母）。A．甲＞乙 B．甲＜乙 C．甲＝乙2．（2025 山东济宁·中考真题）某兴趣小组在实验室制取二氧化碳后，将装置内剩余废液进行过滤，然后对滤液中溶质的质量分数进行测定，实验如下：取50g滤液，向其中逐滴加入溶质质量分数为10%的Na2CO3溶液，反应过程中加入Na2CO3溶液的质量与生成沉淀或气体的质量关系如图所示：根据实验过程和图像提供的信息，请回答：（1）图中曲线a：表示的是随着Na2CO3溶液的滴加，生成 （填“沉淀”或“气体”）质量的变化情况；（2）M点对应溶液中的溶质为 （写化学式）；（3）通过计算：x的数值为 ，滤液中HCl的质量分数为 。3．【新情境·新能源与化学知识结合】（2025 山东济南·中考真题）碳酸锂（Li2CO3）是锂电池生产的核心原料，可以用盐湖水（含有LiCl、NaCl、MgCl2）为原料进行制备。（1）化学小组的同学设计的制备Li2CO3实验流程如下：请回答下列问题：①盐湖水“晒盐”得到粗盐，是利用 （填“蒸发结晶”或“降温结晶”）的方法实现的。②“沉镁”时生成Mg（OH）2的化学方程式为 。③“沉钙”时加入的是稀Na2CO3溶液且在常温下进行过滤，而“沉锂”时加入的是饱和Na2CO3溶液，且加热到80～90℃后再进行过滤。请结合上述实验流程和Li2CO3的溶解度曲线（如图），解释“沉钙”和“沉锂”时所用Na2CO3溶液浓度不同和过滤时温度不同的原因是 。（2）化学小组的同学为测定某Li2CO3样品（杂质为NaCl）中Li2CO3的质量分数，称取Li2CO3样品16g加入烧杯中，再加入146g溶质质量分数为10%的稀盐酸，恰好完全反应。（已知：Li2CO3+2HCl═2LiCl+H2O+CO2↑，LiCl易溶于水）请回答下列问题：①恰好完全反应时，生成CO2的质量为 g。（只填计算结果，精确至0.1g）②恰好完全反应时，烧杯中溶液里含有的溶质为 （填化学式）。③计算该样品中Li2CO3的质量分数。（写出计算过程，结果精确至0.1%）4．【新情境·材料、科技与化学知识结合】（2025 江苏淮安·中考真题）材料是人类赖以生存和发展的重要物质。陶瓷承载千年文明记忆，玻璃筑造现代通透美学，复合材料引领未来科技，促进可持续发展。（1）陶瓷、玻璃都属于 （选填“无机”或“合成”）材料。（2）氧化铝陶瓷的主要成分是Al2O3，Al2O3与酸、碱均能发生反应，而氧化铝陶瓷却耐酸、碱腐蚀，可能的原因是在制作过程中Al2O3的 发生了改变。（3）宋代青瓷有“千峰翠色”的美誉。陶土中的部分Fe2O3与窑炉内的CO反应，转化为Fe3O4使瓷器呈青色，同时生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，该反应的化学方程式是 。（4）盛放NaOH溶液的试剂瓶（如图2所示）不能用玻璃塞，原因是玻璃中的SiO2与NaOH反应生成的Na2SiO3会使瓶塞和瓶口粘在一起，该反应的化学方程式是 。（5）工业上生产玻璃的过程中会产生含有CO2的废气，可用溶质质量分数为10%～30%的纯碱溶液吸收（CO2+Na2CO3+H2O＝2NaHCO3）。现欲处理含2.2tCO2的废气，至少需要溶质质量分数为10%的纯碱溶液的质量是多少？（写出计算过程）（6）“嫦娥六号”携带的五星红旗采用来自太行山的玄武岩为主的复合材料制造，与普通织物国旗相比，它能更好地适应月球的极端环境，抵御宇宙射线，保持较长时间颜色鲜艳（如图3所示）。请推测该材料可能具有的性质是 （写出一点即可）。5．（2025 河南濮阳一模）酸、碱、盐种类繁多，在生产和生活中有广泛应用。（1）酸具有相似的化学性质，因为不同的酸在水溶液中都能解离出 。（2）有一瓶变质的氢氧化钠溶液，下列试剂不能验证其变质的是 （填字母）。a．稀盐酸 b．氢氧化钡溶液 c．氯化钙溶液 d．石蕊溶液（3）发明了将制碱与制氨结合起来的联合制碱法的中国科学家是 （填字母）。a．侯德榜 b．张青莲 c．屠呦呦 d．袁隆平（4）探究盐酸与氢氧化钠溶液反应时，溶液的pH变化如图所示。①写出该反应的化学方程式 。②当溶液中Cl﹣和Na+数目比为1：1时，溶液pH位于图中 点。（5）除去粗食盐水中的杂质MgCl2、CaCl2、Na2SO4，可依次参加过量的 溶液、过量的BaCl2溶液、过量的Na2CO3溶液，过滤后，再向滤液中加入适量盐酸。上述加入Na2CO3溶液的作用是 。（6）为了测定某石灰石中碳酸钙的含量，取该样品25g，加入足量的稀盐酸（其它杂质不和稀盐酸反应），产生8.8g二氧化碳，请计算该样品中碳酸钙的质量分数。6．（2025 江苏淮安模拟）氢氧化钠俗称烧碱、苛性钠等，是一种重要的化工原料。（1）取一小块NaOH固体，放在玻璃片上，露置，可观察到固体表面逐渐 变潮湿 。（2）配制50g20%NaOH溶液时，用托盘天平称取 gNaOH固体加入烧杯中迅速称量。（3）如图1所示，向1～5号试管中分别滴加一定量20%NaOH溶液。①观察到溶液颜色变红的是 （填“试管1”或“试管2”）。②试管4中可观察到的实验现象是 。（4）试管3中发生酸碱中和反应，可用pH传感器验证反应的发生：取稀释后的NaOH溶液，加入图2所示烧瓶中，逐滴滴入稀盐酸，测出溶液的pH随滴入稀盐酸体积的变化如图3所示。①在图3中，C点溶液中含有的溶质是 。②盐酸与氢氧化钠恰好完全反应时，对应图3中 点。（5）试管5中观察到有白色沉淀，查阅资料后，同学们推测沉淀的成分可能有CaCO3和Ca（OH）2中的一种或两种。倒去试管5中的上层清液，将部分沉淀加入足量的稀盐酸中，沉淀溶解并产生气泡，可得到的结论是 。设计实验方案，进一步验证上述结论： （可选药品：水、酚酞、Na2CO3溶液）。（6）造纸会产生大量含NaOH的废水，需经处理后再排放。环保监测小组同学取某造纸厂废水样品，先过滤，得到200g滤液，向滤液中加入溶质质量分数为7.3%的稀盐酸10g，充分反应后，溶液呈中性，计算200g滤液中含NaOH的质量（写出计算过程）。7．【新情境·茶文化与知识结合】（2026 陕西西安模拟）中国是茶的故乡，品茗饮茶在中国被视为生活之雅事。Ⅰ．种植茶树（1）茶树适宜在pH为5～6的土壤中生长，土壤呈 （填“酸性”或“碱性”）。Ⅱ．泡制茶汤（2）选择茶具：现选用三种不同材质的茶具泡某品牌龙井茶，测量茶汤中风味物质儿茶素类和咖啡碱的含量。测量结果如下：浸泡时间（min） 儿茶素类含量（mg/g） 咖啡碱含量（mg/g）紫砂壶 瓷质盖碗 玻璃杯 紫砂壶 瓷质盖碗 玻璃杯2 155 162 151 25 26 264 201 223 214 32 36 25该实验需控制的变量有水温、茶叶的用量以及 和 等。结论：不同材质的茶具对茶汤风味虽有一定影响，但差异不大，生活中按需选择即可。（3）选择水：茶汤的滋味和香气与水的酸碱度和矿化度有较大关系。经研究发现水的pH越低，茶汤的品质越高：水的矿化度（钙、镁离子含量）越低，茶汤的品质越高。选取三种不同水样测量，结果见下表。三种水样中最适合泡茶的是 。水样 某品牌矿泉水 当地自来水 某品牌纯净水pH 5.76 6.92 6.81矿化度 低 高 低Ⅱ．清洁茶具长期使用的茶具中易出现茶垢（主要成分为碳酸钙），需定期清理。（4）除垢原理牙膏除垢：牙膏中有摩擦剂，利用摩擦作用，达到去污效果。柠檬酸除垢：柠檬酸溶液能除垢的原因是 。茶垢清洁剂除垢：茶垢清洁剂中的过碳酸钠遇热水产生大量气体，分解茶垢。（5）制除垢剂①现有50g质量分数为40%的柠檬酸溶液，将其稀释为除垢所需的质量分数为10%的柠檬酸溶液，需加水 g。②用碳酸钠和30%的过氧化氢溶液为主要原料制备过碳酸钠（2Na2CO3 3H2O2），理论上碳酸钠与过氧化氢溶液投料的质量比为 ；实际制备时该比值会偏低，主要原因是 。8．【新情境·传统文化与知识结合】（2025 福建莆田模拟）紫薯汁是一种天然染色剂，兴趣小组的同学动手体验中国传统手艺的植物染布魅力。活动一 提取紫薯中的色素，并对一块白色手帕进行浸染，得到紫色手帕。其主要流程如下：（1）紫薯研磨的目的是 。（2）在实验室进行过滤操作时需要用到玻璃棒，其作用是 。活动二 在紫色手帕的不同区域分别滴加白醋和苏打水，颜色变化如下表：滴加白醋区域 滴加苏打水区域 未滴加区域变红 变绿 紫色（3）若要绿色手帕，还可以选用的试剂是 （填字母）。A．石灰水 B．稀硫酸 C．氯化钠溶液活动三 认识古代“碱煮”的固色方法。《周礼 考工记》中记载，染色前，把染布放入草木灰（含有K2CO3）的水溶液中浸润，再加入贝壳烧成的灰（主要成分为CaO），除去原布坯表面的油污，腐蚀布坯表面的细小纤维，使染色更均匀更持久。（4）将贝壳灰加入草木灰水中溶液温度会升高，其能量转化的方式为 ；该过程中发生复分解反应的化学方程式为 。活动四 探索现代“酸洗”工艺。现代工艺处理后的布料表面残留碱液、金属锈斑等会影响布料的手感和后续工艺，需要经过酸洗。（5）判断洗涤程度。取酸洗后的溶液于试管中，滴加几滴紫薯汁，振荡，溶液变 色，说明酸过量了。（6）若1000t布料上残留NaOH的质量为4t（不考虑其他杂质），通过计算至少需要购买31%盐酸的质量是多少？（NaOH+HCl＝NaCl+H2O）结果保留1位小数。9．（2025 河南信阳二模）氯化钠在生产、生活中的用途十分广泛。（1）氯化钠是重要的调味品，人体每天需摄入一定量的氯化钠。下列有关氯化钠的叙述错误的是 （填字母）。a.从营养素的角度分析，氯化钠属于无机盐b.胃液中的Cl﹣具有促生盐酸、助消化、增食欲的作用c.人体内所含的氯化钠大部分以分子形式存在于体液中d.长期食用过多食盐不利于人体健康（2）农业生产中可以用氯化钠溶液选种。实验室配制100g16%的氯化钠溶液，需要氯化钠的质量为 g，完成本实验需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、试剂瓶、 和100mL的量筒。（3）稀盐酸与氢氧化钠溶液反应过程中溶液pH的变化如图1所示，分别将图中m、n、p点对应溶液蒸干，能得到纯净氯化钠固体的溶液是 （用字母表示）。（4）海水中有大量可利用的资源，如海水晒盐可以提取大量粗盐，将粗盐进一步提纯可获得氯化钠，如图2所示。取图2所得粗盐（含少量CaCl2、MgCl2、Na2SO4和泥沙）中加入水使其充分溶解，进一步提纯的操作依次是：a.加入过量的NaOH溶液；b.加入过量的BaCl2溶液；c.加入过量的Na2CO3溶液；d.过滤；e.加入适量盐酸；f.蒸发[提示：Mg（OH）2、BaSO4、BaCO3均难溶于水]。提纯过程中的操作d和f均用到一种玻璃仪器，其在操作f中的作用是 ；操作c中发生反应的化学方程式为 （写一个即可）；向操作d所得滤液中加入适量盐酸的目的是 。现代工业制氢氧化钠，主要是通过电解饱和氯化钠溶液实现的，同时有密度最小的气体和氯气（Cl2）生成。请计算工业制取40t氢氧化钠，需要氯化钠的质量是多少？类型2 物质制备的综合应用1．【新情境·古代文化与化学知识结合】（2025 江苏镇江·中考真题）铁及其化合物在生产、生活中应用广泛。一、铁的有关知识（1）东汉“铁书刀”用于削除汉简上的错字。①书刀表面铁锈的主要成分是Fe2O3 xH2O，铁生锈主要与空气中的 有关。②生活中的废铁应放入标有 （填字母）的垃圾箱。a．可回收物 b．有害垃圾 c．厨余垃圾 d．其他垃圾（2）《梦溪笔谈》中记载“用柔铁屈盘之，乃以生铁陷其间，封泥炼之。锻令相入，谓之灌钢”。①以赤铁矿为原料炼铁反应的化学方程式为 。②柔铁和生铁经炼、锻得到钢，柔铁的含碳量比钢 （填“高”或“低”）。（3）“纳米零价铁—H2O2体系”可除去工业烟气中的NO。将H2O2溶液和稀盐酸雾化后与烟气混合通入装有纳米零价铁的装置，发生反应：①铁与稀盐酸反应，化学方程式为 。②，NO脱除率随温度的变化如图2所示。当温度高于120℃后，NO脱除率下降的主要原因是 。二、制备活性Fe2O3 H2O用废铁（含Fe、Fe2O3和少量ZnO）制备活性Fe2O3 H2O的流程如下。资料：“还原”反应为Fe2（SO4）3+SO2+2H2O＝2FeSO4+2H2SO4。（4）废铁应研磨成粉末，目的是 。（5）“酸溶”时，Fe2O3和稀H2SO4反应的化学方程式为 ；所加稀H2SO4可略低于理论消耗量，原因是 。（6）“沉淀”时加入Fe2O3控制溶液的pH为3.2～6.2，参考下表数据说明：若溶液的pH为7.5，会导致 。沉淀物 开始沉淀的pH 沉淀完全的pHFe（OH）3 1.5 3.2Zn（OH）2 6.2 8.2（7）“洗涤”时判断固体已洗净的方法是 。三、活性Fe2O3 H2O脱硫活性Fe2O3 H2O可脱除天然气中的H2S，原理如下：（8）脱硫：Fe2O3 H2O将H2S吸入其孔隙进行反应，转化成Fe2S3 H2O。反应的化学方程式为 。再生：通入O2使Fe2S3 H2O转化为Fe2O3 H2O和S。（9）多次“再生”后，266.0gFe2S3 H2O与O2反应获得的Fe2O3 H2O可脱除的H2S比理论脱除量减少了5.1g。分析可能原因：①再生不彻底：活性Fe2O3 H2O再生率（）为 %。②脱硫不完全：活性Fe2O3 H2O的脱硫效果变差，原因可能是 。2．（2026 广东广州模拟）甲醛是一种重要的化工原料，同时也是一种常见的室内空气污染物。利用羟基磷灰石[Ca5（PO4）3OH]可将空气中的甲醛转化为无污染的物质，反应过程的微观示意图如图：（1）羟基磷灰石在甲醛的转化反应前后质量和化学性质都没有发生变化，羟基磷灰石的作用是 。（2）甲醛的化学式为 ，上述转化反应的化学方程式为 。（3）将1.5g甲醛完全转化为无污染的物质，需要消耗氧气的质量为 g。（4）羟基磷灰石可用机械球磨法制备：将Ca（OH）2和P2O5按照一定比例加入到球磨机中，球磨一段时间，发生反应10Ca（OH）2+3P2O5═2Ca5（PO4）3OH+9H2O。机械球磨法的工作原理如图所示。①机械球磨的目的是 。球磨过程中常加入一定比例的生石灰用于吸水，发生反应的化学方程式为 。②按照绿色化学思想，反应物中的原子全部转化为期望的最终产物，这时原子利用率为100%。为使反应物中的原子全部转化为羟基磷灰石，理论上CaO、Ca（OH）2、P2O5作为原料加入的质量比为 。[相对分子质量：CaO56、Ca（OH）274、P2O5142]3．【新情境·航天科技与化学知识结合】（2025 四川凉山州·中考真题）“嫦娥六号返回样品揭示月背28亿年前火山活动”入选2024年度“中国科学十大进展”。从月球背面采集月壤到我国科学家对月壤分析成果的发布，标志着我国在航天科技领域已领先世界。（1）a～f是月壤中含有的几种元素，如图1是它们在周期表中前三周期的位置分布。其中b和d也分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素。①请写出d的元素符号 。②请画出f原子的结构示意图 。③某种元素的一个原子中质子、中子、电子总数为5，其中不带电的粒子有1个，则由该元素组成的单质化学式为 。（2）航天技术是一个国家科技与工业实力的重要体现。铝合金被广泛应用于航空航天领域。如图2是工业上用铝土矿（主要成分为Al2O3，含Fe2O3杂质）为原料冶炼铝的流程，请完成下列题目。查阅资料：Fe2O3能与盐酸反应，但不能与氢氧化钠溶液反应；Al2O3既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应，反应原理为2NaOH+Al2O3+3H2O═2Na[Al（OH）4]，其中Na[Al（OH）4]易溶于水。①操作a的名称是 ，试剂X是 （选填“氢氧化钠溶液”或“盐酸”）。②反应Ⅳ是电解熔融状态下的Al2O3，该过程中还生成了一种常见气体，写出该反应的化学方程式 。4．（2026 广东佛山一模）MOFs衍生材料光催化甲烷氧化，有助于解决环境和能源的问题，氧化原理如图1。（1）MOFs衍生材料催化剂具有疏松多孔的结构，有 性，其在反应前后质量 。（2）核心反应之一：2H2O2+CH4CH3OOH+2H2O，若有100gCH4反应，其中88%转化为CH3OOH，可以生成CH3OOH的质量是多少？ （写出计算过程）（3）核心反应之二：生成CH3OH的化学反应方程式 。（4）当用其他廉价金属原子代替MOFs衍生材料中的Pd时，CH4的转化率和催化产物如图2，此时产物的质量比为 。5．（2026 湖北黄冈模拟）铁及其化合物在生产生活中有广泛应用。一、铁的有关知识（1）北固山铁塔由生铁铸成，展现了我国古代精湛的冶铁、铸造技术。因年代久远，塔身锈蚀严重。①生铁的熔点比纯铁 （选填“高”或“低”）。②铁锈主要成分是Fe2O3 nH2O，铁生锈主要与空气中的 有关。（2）工业上冶炼钢铁的主要工艺流程如图。①以赤铁矿为原料炼铁反应的化学方程式为 。②炼钢炉中存在转化：FeFeOFe+CO，目的为降低 元素含量。（3）铁及其化合物在现代多种领域发挥着重要作用。①纳米零价铁（Fe）用于废水处理，可用H2和Fe（OH）3在高温下反应获得，反应的化学方程式为 。②Fe3O4是合成氨催化剂铁触媒的主要成分，可用CH4和Fe2O3在高温下反应获得，同时生成CO2和H2O的质量比为 。二、制备硫酸亚铁铵晶体用废铁屑制备硫酸亚铁铵晶体[（NH4）2Fe（SO4）2 6H2O]的实验流程如下。（1）“洗涤”是用蒸馏水洗去铁屑表面残留的Na2CO3等杂质，判断铁屑已洗净的方法是：取最后一次洗涤后的滤液，测定其pH＝ ，则已洗净。（2）“酸溶”时控温75℃加热至不再产生气泡。①加热的目的是 。②产生的气体为H2，用点燃法检验H2前必须 。（3）“反应”后冷却至20℃过滤。①“反应”的化学方程式为 。表：“反应”中相关物质的溶解度温度/℃ 20℃溶解度S/g FeSO4 7H2O 48.0（NH4）2SO4 75.4（NH4）2Fe（SO4）2 6H2O 21.2②“反应”过程中析出硫酸亚铁铵晶体，参考表中数据分析其原因 。三、测定硫酸亚铁铵晶体样品纯度准确称取19.00g硫酸亚铁铵晶体（相对分子质量为392）样品溶于水，与硫酸酸化的KMnO4溶液完全反应，消耗KMnO4的质量为1.58g。已知：10（NH4）2Fe（SO4）2+2KMnO4+8H2SO4＝10（NH4）2SO4+5Fe2（SO4）3+K2SO4+2MnSO4+8H2O（1）该样品的纯度为 %（精确到0.1%）。（2）判断该计算结果是否合理并分析其原因 。6．（2025 江苏淮安·中考真题）锰及其化合物在生产、生活中具有广泛的应用。（1）锰元素在元素周期表中的信息及原子结构示意图如图1所示。下列有关说法正确的是 （填序号）。A．图1中x＝8B．锰元素属于非金属元素C．锰元素的原子序数为25D．锰元素的相对原子质量为54.94g（2）将打磨过的锰片插入CuCl2溶液中，观察到锰片表面出现红色固体，意外发现锰片上有少量气泡产生，据此可推测CuCl2溶液中含有的阳离子是 （填离子符号）。（3）Mn3O4常用于电子工业，KMnO4可用于制备氧气，其稀溶液还是良好的消毒剂。利用废旧电池炭包（含炭和MnO2）制备Mn3O4和KMnO4的流程如图2所示。①将炭包在足量的氧气中焙烧，目的是 。②反应1中化合价发生改变的元素是 （填元素符号）。③MnSO4能与氧气、氨水反应生成（NH4）2SO4和Mn3O4（难溶于水的黑色固体），实验装置如图3所示。制备时溶液的温度和pH对Mn3O4的产率的影响如图4所示。为获得高产率、高纯度的Mn3O4，请补充完整下列实验方案：取一定量MnSO4溶液放入三颈烧瓶中，在不断搅拌下，通入空气， ，真空干燥。（实验方案中必须使用的试剂：氨水、蒸馏水）④反应2的原理为，则X的化学式为 。⑤将K2MnO4转化为KMnO4的实验方案通常有两种。方案一：方案二：3K2MnO4+4CO2+2H2O＝2KMnO4+MnO2↓+4KHCO3对比上述两种方案，你认为哪种方案更优？请说明理由： （写出一点即可）。7．（2025 江苏无锡·中考真题）金属资源的循环利用可推动人类社会可持续发展。Ⅰ.铁的存在与冶炼（1）FeCO3在自然环境中能发生变化，反应之一为：4FeCO3+O2═2R+4CO2，R的化学式为 。（2）菱铁矿、磁铁矿和赤铁矿都可用于炼铁。写出高温条件下CO与磁铁矿炼铁反应的化学方程式： 。Ⅱ.铁的腐蚀与防护铁在不同含水量、含氧量环境下会形成黄锈[Fe（OH）3]、红锈（Fe2O3 nH2O）、棕锈（Fe2O3）和黑锈（Fe3O4）等不同的锈。（3）结合图1和图2信息，铁形成黄锈的环境条件是 。铁形成黄锈时，铁元素的化合价 （填“升高”或“降低”）。（4）“烤蓝”的原理是在铁表面形成一层致密的四氧化三铁，其作用是 。Ⅲ.铁的再生与利用由废铁（主要成分是Fe、Fe2O3）回收利用制铁红（Fe2O3）的过程如下：（5）“酸浸”时加入过量的稀硫酸，X溶液中含有的金属阳离子有： 。“沉铁①”时将Fe2（SO4）3转化为Fe（OH）3，可使用的试剂是 。“还原”时向X溶液中加铁，铁的作用是：①将Fe2（SO4）3转变为FeSO4；② 。（6）下列叙述正确的是 （填序号）。a.铁在自然界中主要以化合物形式存在b.铁系食品脱氧剂中的铁粉可吸收包装袋中的氧气和水c.铁和铁的化合物在一定条件下的相互转化体现了物质的多样性8．（2026 山东滨州模拟）为应对气候变化，我国提出“碳达峰、碳中和”（简称“双碳”）目标。围绕碳产生、碳捕集、碳利用三个环节，我国正积极探索减排路径。Ⅰ.碳产生（1）自然界中，二氧化碳的产生有多种途径。例如，火山喷发时，地壳中的碳酸钙在高温下分解，生成二氧化碳和另一种氧化物。写出该反应的化学方程式： 。Ⅱ.碳捕集如图是一种利用NaOH溶液实现碳捕集技术的主要流程。（2）吸收器中发生反应的化学方程式为 。（3）分离器中，Na2CO3参与反应的化学方程式为 。（4）若反应器中生成的CO2未被完全封存而泄漏到大气中，会加剧 （填环境问题名称）。Ⅲ.碳利用将捕集到的CO2进行资源化利用，是实现“双碳”目标的重要途径。目前常见的有以下两条转化路径。路径1：CO2耦合零碳能源的转化利用技术（5）利用可再生能源将CO2转化为甲醇（CH3OH），并最终用于供能的流程如下。下列叙述正确的是 （填字母）。A.电解水制氢过程中，电能转化为化学能B.该流程中，CO2和H2O均实现了循环利用C.该路径为氢气的低成本制取和有效储存提供了可行方案路径2：CO2直接转化利用技术我国科研团队通过图1所示三个环节，将CO2和H2转化为汽油。汽油中含有多种物质，其中物质a的分子结构模型如图2所示。请回答下列问题：（6）在高温、高压和催化剂存在的条件下，环节Ⅰ除生成CO外，还生成了一种常见的溶剂，该反应的化学方程式为 。（7）物质a的化学式为 。（8）若该转化流程中，环节Ⅰ共消耗44tCO2，理论上可生成CO的质量为 t。9．（2025 江苏苏州一模）石油开采的过程中会释放硫化氢（H2S）等有害气体。脱硫技术的研究与应用，对环境保护及生态建设尤为重要。Ⅰ．克劳斯法用含H2S的废气制取S，工艺流程如图：反应炉中部分H2S发生的反应为：①，剩余的H2S在催化转化器中发生的反应为：②。（1）反应①中化合价发生改变的元素为 。（2）为提高H2S转化为S的比例，理论上应控制反应炉和催化转化器中参加反应的H2S的质量比为 。（填最小整数比）。Ⅱ．克劳斯法脱硫条件的选择与优化某温度下，不同分子个数比对H2S的转化率的影响如图。（3）按分子个数比α＝2：1的混合气通入，可保持H2S较高的转化率。若α过低，会生成过多的 （填化学式），降低硫的产率；若α过高，H2S的转化率会 （填“升高”或“降低”）。（4）活性Al2O3可作为克劳斯法脱硫反应的催化剂。其它条件相同下，按分子个数比α＝2：1的混合气，匀速通入活性Al2O3催化反应器中反应（如图1），测得反应相同时间内H2S的转化率随温度的变化曲线（如图2）。【已知】催化剂在使用过程中受种种因素的影响会失去活性，失去催化作用。①温度在0 T1℃范围内，H2S的转化率迅速上升的原因是 ；②当温度高于T2℃时，H2S的转化率迅速下降的原因可能是 。类型3 化学与能源的综合应用1．【新情境·科技与化学知识结合】（2025 河南·中考真题）化学是能源科学、环境科学、航空航天工程等现代科学技术的基础。（1）社会发展离不开优质能源开发。下列属于可再生能源的是 （填字母）。a.煤 b.石油 c.氢气 d.天然气（2）能源转型是人类进步的驱动力，家用燃料的变迁承载了社会文明发展的需求。某兴趣小组通过调查家用燃料的变迁与合理使用，绘制了如图所示的家用燃料变迁图。请完成下列问题。①点燃煤时常用柴草引燃，说明可燃物燃烧需要的条件之一是 。②天然气主要成分是甲烷。甲烷完全燃烧的化学方程式为 。③天然气作为一种比较清洁的燃料，已经走进城乡居民生活。与燃煤相比，使用天然气可以减少的空气污染物是 （填一种即可）。（3）CO2捕集是实现低碳目标的一种有效手段，某捕集CO2工艺流程如图所示。①捕捉室中采用“喷淋”方式加入NaOH溶液，请叙述“喷淋”方式的优点。②写出反应分离室中生成NaOH的化学方程式。③以上工艺流程中不涉及的化学反应基本类型是 。（4）新能源在我国航天科技领域有着广泛的应用，火箭发射卫星时常用液氢和液氧作推进剂。要将卫星送达预定轨道，某型火箭至少需要燃烧220kg的液氢才能提供足够的能量。理论上该火箭需要携带液氧的质量是多少？2．（2025 江苏盐城·中考真题）燃料的燃烧是人类获取能量的重要途径。（1）家用燃料经历了柴草、煤炭、液化石油气、天然气的历史变迁。①柴草燃烧时将 能转化为热能；煤炭燃烧会产生 等物质污染环境。②液化石油气、天然气燃烧出现黄色或橙色火焰时，须将燃气灶的进风口调 大 （选填“大”或“小”）。（2）作为航空燃料必须满足以下要求：在﹣40℃至﹣60℃仍保持液态；不容易挥发，且燃点（着火点）不能太低；热值高……现列举两种燃料的燃点和热值如下表所示。燃料名称 化学式 燃点/℃ 热值/（×1000kJ kg﹣1）乙醇 C2H6O 75 30.2航空煤油 C8H18～C16H34 425 43①综合以上信息推断：乙醇 （选填“适宜”或“不适宜”）用作航空燃料，理由是 。②等质量的乙醇和航空煤油完全燃烧，产生CO2质量较大的是 。（3）我国正积极开发和利用新能源，如图是我市沿海 发电的场景，这种发电技术的优点有 ，缺点有 （各写出一点即可）。（4）液氨有望成为未来理想的清洁能源，它在纯氧中完全燃烧的产物只有水和氮气（4NH3+3O26H2O+2N2）。试计算34g氨气完全燃烧至少需要消耗氧气的质量是多少。（写出计算过程）3．（2026 广东深圳一模）化学兴趣小组开展“发热袋的模拟制作”跨学科实践活动。任务一：选择发热剂【调查研究】常见的发热剂主要是生石灰和醋酸钠（CH3COONa）等。（1）①用化学方程式解释生石灰作为发热剂的反应原理 。该反应放热过于剧烈，且产物有腐蚀性，不宜选择。②醋酸钠作为发热剂使用安全环保，可重复利用。发热袋材料应具有的性质是 （任写一条）。（2）利用CH3COOH和纯碱（Na2CO3）自制醋酸钠，反应原理为：2CH3COOH+Na2CO3＝2CH3COONa+CO2↑+H2O。计算制82g醋酸钠需要纯碱的质量。任务二：制作发热袋【查阅资料】Ⅰ．过饱和溶液中所含溶质的量大于在该温度下饱和溶液中溶质含量，一般由较高温度的饱和溶液缓慢平稳冷却形成。搅拌溶液、溶液受到震动、摩擦容器壁或投入固体“晶种”，过量溶质就会结晶析出。Ⅱ．醋酸钠在不同温度下的溶解度如下：温度/℃ 0 20 40 60 80 100溶解度/g 36.2 46.4 65.6 139 153 170（3）将76.5g醋酸钠与50g水混合加热至 ℃以上，固体恰好完全溶解。将其装入发热袋内平稳降温至20℃，无晶体析出，得到醋酸钠的过饱和溶液。任务三：保存与使用（4）挤压发热袋即可使其发热。由此提出保存未使用的发热袋的一条注意事项 。4．【新情境·新能源与化学知识结合】（2025 江苏南京·中考真题）氢气是一种清洁的高能燃料，已应用于航天、交通等领域。（1）实验室常用锌与稀硫酸反应制取氢气（如图1）。写出该反应的化学方程式： ，可用排水法收集氢气的原因是 。（2）活性炭因具有 的结构而具有吸附能力，可用于氢气的储存。有研究表明活性炭的储氢性能与温度、压强的关系如图2所示（纵坐标表示每克活性炭吸附氢气的质量），请分析活性炭的储氢性能与温度和压强的关系： 。（3）氨硼烷（NH3BH3）具有极高的理论储氢量和良好的放氢特性，其一种放氢反应如下：NH3BH3+2XNH4BO2+3H2↑，则X为 。（4）某新能源汽车以氢气为燃料，使用1kg氢气平均可行驶150km。如果通过电解水产生氢气，180kg水分解产生的氢气理论上可供这辆汽车行驶多远？（写出计算过程）5．（2025 宁夏银川一模）天然气的综合利用是重要的研究课题。天然气是重要的化石燃料和能源，主要成分为甲烷，还含有少量硫化氢（H2S）等气体。硫化氢可在催化剂作用下与甲烷反应而除去，其反应微观示意图如图1所示。利用甲烷催化制取氢气。一种甲烷、水蒸气催化制氢的透氢膜反应器如图2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。利用甲烷在高温、Cu﹣Pd催化作用下分解可制取新型碳单质材料—石墨烯，石墨烯具有很高的强度和优良的导电性能。（1）甲烷完全燃烧生成CO2和H2O的化学方程式为 （2）结合图1，分析甲烷与硫化氢的反应。①产物“”中，碳元素和硫元素的质量比为 （填最简整数比）。②该反应过程中变化的是 （填字母）。A.分子的数目 B.原子的种类 C.物质的总质量（3）结合图2，分析甲烷水蒸气制氢反应。甲烷水蒸气制氢反应的化学方程式为 。（4）下列说法正确的是 （填字母）。A.天然气属于纯净物B.天然气和氢气均属于可再生能源C.石墨烯具有优良的导电性能，是一种金属单质D.透氢膜反应器内生成的CO与H2未被完全分离6．【新情境·古代科技与化学知识结合】（2025 浙江金华三模）《天工开物》是中国古代一部综合性的科学技术著作，被世界各国誉为“中国17世纪的工艺百科全书”并广为流传，其中不少章节介绍了许多与化学相关的知识。Ⅰ、制墨。《天工开物》记载松烟制墨法：“凡墨烧烟凝质而为之……。即把松枝斩成尺寸并覆盖松叶于其上收集黑烟而制墨”。（1）松烟制墨法是利用松枝 （填“完全”或“不完全”）燃烧产生对环境不利的黑烟而制墨，黑烟主要成分是 （填物质名称）。（2）松烟制成了墨，用墨汁书写的字画经久不褪色是因为 。Ⅱ、造纸。竹子造纸的流程如图：（1）“浸泡”的目的是软化纤维。竹子含有纤维素[（C6H10O5）n]，纤维素中碳、氧的元素质量比为 。（2）“蒸煮”时，利用石灰浆[主要成分为Ca（OH）2]和草木灰水的碱性，达到除去木素的目的。草木灰主要成分为K2CO3。将石灰浆和草木灰水混合后效果更好，原因是 。（3）“捞纸”与化学实验中的 操作相似。（4）请从微观的角度解释“透火培干”是因为 。Ⅲ、冶金。（1）《天工开物》记载了锡的冶炼方法：“入砂（指锡砂）数百斤，丛架木炭亦数百斤，鼓鞲（指鼓入空气）熔化，用铅少许，（锡）沛然流注。”其反应原理为：C+SnO2Sn+CO2↑。①炼锡时加入少许铅形成合金，产物更易熔化流出，原因是 。②现有含SnO220%的锡砂151kg，理论上可炼出锡的质量是 kg。（2）“铁器淬于胆矾水中，即成铜色也”，即铁和硫酸铜溶液反应，请写出反应后溶液中一定存在的阳离子 （填化学用语）。7．（2025 贵州贵阳乌当区模拟）能源既是国家经济发展的命脉，也是国家发展战略的重要支柱。（一）人类目前所消耗的能量主要来自化石燃料。随着人类的不断开采，化石能源的枯竭是不可避免的。（1）将石油加热炼制，是利用石油中各成分的沸点不同，将它们分离得到汽油、煤油、柴油等产品，该变化是 （填“物理变化”或“化学变化”）。（2）天然气的主要成分是甲烷，用途广泛。可作燃料直接使用。天然气燃烧的化学方程式是 ，16kg甲烷充分燃烧，生产水的质量是 kg。（二）氢气被看作是理想的绿色能源。（3）近年来，我国加快布局加氢站网络，建成加氢站数量居世界第 。（4）甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一，主要流程如图1：①甲烷和水蒸气反应的化学方程式是 。②CaO的作用是 。③H2体积分数和CaO消耗率随时间变化关系如图2所示。从t1时开始，H2体积分数显著降低，单位时间CaO消耗率 降低 （填“升高”、“降低”或“不变”）。此时CaO消耗率约为35%，但已几乎失效，请结合吸收原理分析其失效的原因 。（5）可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢，工作示意图如图3，通过控制开关连接K1或K2，可交替得到氢气和氧气，制取氢气时，连接 （填K1或K2）；改变开关连接方式，可得氧气。类型4 氧气、二氧化碳与氢气等物质的综合应用1．（2025 江苏淮安·中考真题）氢能是一种重要的绿色能源。【制氢】（1）甲烷催化重整制氢的微观过程示意图如图1所示。①该反应的化学方程式是 ，反应前后不变的微观粒子是 。②已知：CaO+CO2＝CaCO3（反应放热）。向该重整制氢体系中加入适量疏松多孔的CaO，其优点是 。（2）催化重整制得的H2中常混有少量CO。利用铜﹣铈氧化物（xCuO yCeO2）可催化除去CO，反应过程如图2所示。下列有关说法正确的是 （填序号）。A．步骤①中发生了化合反应B．在整个反应前后催化剂的质量不变C．过程中催化剂参与了反应D．该过程总反应的化学方程式是【储氢】（3）向含有催化剂的NaHCO3溶液中通入H2，可发生反应，用于储氢。温度高于70℃时，储氢效率降低的原因可能是 。【释氢】（4）氨硼烷（NH3BH3）储氢量较高，不同温度下可分解生成H2和不同固体（BNHx），剩余固体残留率（）随温度的变化曲线如图3所示，请判断B点对应的物质为 （填化学式）。【用氢】（5）氢氧燃料电池被誉为氢能源汽车的心脏。电池工作时， 能转化为电能。（6）在催化剂的作用下，H2能还原氮氧化物（NOx）实现氮污染的治理。某温度（t℃）下，H2的体积分数对H2﹣NO反应的影响如图4所示。①H2的体积分数在0～600×10﹣6范围内，发生置换反应的化学方程式是 。②实际生产中H2的体积分数不宜过高的原因是 。2．【新情境·古代科技与化学知识结合】（2026 江苏南京模拟）空气中氧气含量测定的经典赏析。（1）《天工开物》中记述了金、铜、锌、铁等金属的开采和冶炼方法。其中关于铜的冶炼记述：“凡铜供世用，出山与出炉止有赤铜。以炉甘石或倭铅参和，转色为黄铜。”请写出炉甘石（ZnCO3）和木炭粉在高温下反应生成倭铅（锌的古称）和二氧化碳的化学方程式 。（2）用废铜屑（含Cu、CuO、Fe2O3等）制备胆矾的流程如图：①“溶解”时，铜发生的反应为：Cu+H2SO4+H2O2＝CuSO4+2X，其中X为 。②请写出用氧化铜调节pH的化学方程式 。（3）《天工开物》另记述：“烧铁器淬于胆矾水中，即成铜色也”，其中蕴含的化学原理主要是铁与硫酸铜反应。若有80g硫酸铜参加反应，理论上最多生成铜的质量是多少？（利用化学方程式计算，写出完整计算过程。）3．（2025 内蒙古·中考真题）氧气在生产、生活和生命活动中发挥着重要作用。兴趣小组以“氧气的制备”为主题开展了项目式学习活动。I、实验室制氧气（1）用A装置制取氧化，反应的化学方程式为 ，基本反应类型为 。（2）若要收集一瓶较为纯净的氧气，应选择的收集装置是 （填序号）。Ⅱ、工业制氧气（3）利用分离液态空气法制氧气。在低温下加压，使空气转变为液态，当液态空气升温时，由于液氮沸点比液氧沸点 ，液氮先汽化，剩下的主要是液氧。（4）利用膜分离法制氧气。如下图所示，利用氧分子的体积 （填“大于”“小于”或“等于”）氮分子的体积实现分离，从而获得高浓度的氧气。Ⅲ、空间站内的氧气再生空间站内电解H2O产生的O2供航天员呼吸，产生的H2与航天员呼出的CO2通过“萨巴蒂尔反应”系统转化为CH4和H2O，生成的H2O再进行电解，实现O2的再生。示意图如下。（5）“萨巴蒂尔反应”系统中发生反应的化学方程式为 。（6）电解水的质量为m1，“萨巴蒂尔反应”系统中生成水的质量为m2，m2＜m1的原因是 。（忽略非反应损耗）4．（2025 江苏苏州·中考真题）人类生活离不开氧气。Ⅰ探究人体呼吸作用下表为某同学测量的呼吸前后部分气体组成的实验数据（通常状况）。物质 吸入空气（体积分数/%） 呼出气体（体积分数/%）N2 78 75O2 21 16CO2 0.039 4（1）人体呼吸时消耗O2产生CO2，该过程 能量（填“吸收”或“释放”）。（2）氮气在呼吸前后体积几乎不变。实验中呼出气体的总体积 吸入空气的总体积（填“＞”“＝”或“＜”）。Ⅱ探究呼吸自救器的工作原理一种面罩式呼吸自救器中的制氧药剂主要含NaClO3、MnO2（催化剂）和铝粉。（3）NaClO3制氧原理：2NaClO32NaCl+3O2↑。213gNaClO3按上式完全分解，计算理论能生成O2的质量（写出计算过程）。（4）制氧药剂中铝粉的作用是燃烧提供NaClO3分解所需的热量。控制制氧药剂中物质的质量比m（NaClO3）：m（MnO2）为22：1，进行实验，得到O2的质量如下。实验编号 m（制氧药剂）/g m（NaClO3+MnO2）/g m（铝粉）/g m（O2）/g1 100 99 1 20.62 100 98 2 28.43 100 97 3 38.64 100 96 4 37.3①上述实验的目的是探究 对得到氧气质量的影响。②实验1（或实验2）中得到O2质量明显小于实验3的主要原因是 。③实验4中得到O2质量小于实验3的原因是 。（5）某种呼吸自救器的结构如图，可在有毒危险空间提供约2小时左右呼吸用氧气。区域A填充的是NaOH和CaO。①写出NaOH发生反应的化学方程式： 。②若将呼出气体通过单向阀（控制气体单向流动）直接排出呼吸面罩，可省去区域A，简化呼吸自救器的设计。实际不采用此种设计的理由主要是 。5．（2025 山东泰州·中考真题）气体的制备、性质与应用是化学研究的重要内容。（1）两种制取O2的装置如图1所示。①用装置A加热KMnO4制O2，反应的化学方程式为 ，棉花团的作用是 。②用装置B制O2，铂丝代替MnO2作催化剂。制备过程中，若玻璃管中液面上升，为避免液体溢出应采取的操作是 。（2）某同学设计制取并收集纯净CO2的方案如图2所示。①仪器a的名称为 。②装置D的作用是 ；装置E的作用是干燥CO2，试剂b为 。③采用装置F无法收集到纯净的CO2，原因是 。（3）①工业上利用反应N2+3M═2NH3实现人工固氮，M的化学式为 。②我国科学家研制的固体催化剂LDH可实现光照条件下人工固氮，其原理如图3所示，反应的化学方程式为 。（4）在活鱼运输途中，向水里加适量过氧化钙（CaO2）能改善水质。①CaO2和H2O反应生成Ca（OH）2和O2，为水体增氧的同时，还能与鱼呼出的 气体（填化学式）发生反应，调节水体pH。②如向水中加入72gCaO2，计算理论上可产生O2的质量。（写出计算过程）6．（2026 湖南长沙模拟）CO2在空气中的体积分数约为0.03%，是生命活动不可缺少的物质。【生活中的CO2】（1）“碳”，如影随形，无处不在。下列相关说法正确的是 （填字母）。A.绿色植物通过光合作用吸收O2释放CO2B.家用电器着火时，用二氧化碳灭火器扑灭C.购买的海鲜产品，常用干冰作制冷剂储运（2）正常雨水的pH大小为5.6～6.0，略显酸性，其原因是 。【实验室中的CO2】（3）实验室中可用大理石（或石灰石）与稀盐酸反应制取CO2。①该反应的化学方程式为 。②图1所示为实验室制取CO2的发生装置。实验中，若关闭止水夹，可观察到 （填实验现象），反应停止。【工业中的CO2】我国提出2060年前实现“碳中和”，彰显了负责任大国的作为与担当。CO的捕捉、利用和封存是减少“碳排放”的有效途径。【碳捕捉】（4）炼铁高炉尾气中的CO2可用K2CO3溶液捕捉吸收（原理：CO2+H2O+K2CO3═2KHCO3），该反应的基本反应类型为 。【碳利用】（5）“液态阳光”技术可将太阳能转化为液体燃料——甲醇（CH3OH），实现CO2的再利用，其原理如图2所示。在反应过程中，CH3OH的产率与催化剂含CuO质量分数的关系如图3所示。①理论上，反应消耗的水和反应生成的甲醇的分子个数比为 。②依据图3可知，催化剂中CuO的质量分数为 时，甲醇的产率最高。【碳封存】（6）矿物质碳化封存CO2是实现“碳中和”的途径之一，例如可利用矿物中的MgO 将CO2转化成稳定的固体碳酸盐（原理：MgO+CO2═MgCO3）若用此原理，计算2.0tMgO可封存CO2的质量（写出计算过程）。7．【新情境·跨学科实践与化学知识结合】（2025 河北石家庄一模）氧气与世间万物如影随形，动植物呼吸、燃料燃烧、钢铁冶炼等都需要氧气。（1）自然界产生氧气——光合作用。如图1所示，光合作用是大自然利用 能最成功的范例，请写出绿色植物光合作用的化学方程式 。（2）空间站中制取氧气——电解水。①电解水，理论上可获得氧气与氢气的体积比为 （填最简整数比）。②原子利用率＝（预期产物的质量/全部生成物的质量总和）×100%，电解水制氧气的反应中，原子利用率为 （结果精确至0.1%）。（3）工业制氧气——分离液态空气。分离塔中，氮气先蒸发出来，说明液态氮的沸点比液态氧的沸点 （填“高”或“低”），该过程属于 （填“物理”或“化学”）变化。液氧和氧气的化学性质相同，其原因是 。（4）生活中制取氧气——家庭制氧机。①家庭制氧机的结构如图2所示，其中加湿过滤器的作用：一是可以过滤杂质；二是增加氧气湿度；三是可根据 来判断产生氧气的速率。②家用制氧机其主要原料为过碳酸钠、二氧化锰和水。过碳酸钠的化学式为2Na2CO3 3H2O，可缩写SPC其相对分子质量是314。过碳酸钠加水溶解会分解生成Na2CO3和H2O2，二氧化锰能加快其分解，化学方程式如下：2SPC4Na2CO3+6H2O+3O2↑。为得到一个人呼吸1小时所需氧气的量（折算后质量约为24g），试求理论上参加反应的过碳酸钠的质量（写出计算过程，结果精确至1g）。8．【新情境·科技与化学知识结合】（2025 湖北荆州模拟）半导体等产业对超纯氢气需求旺盛。我国工程师研发了具有自主知识产权的多通道钯膜纯化组件，可以将99.92%原料氢气提纯至99.99995%，实现了超纯氢气装置国产化。该装置核心组件工作原理如下图4所示，其工作温度在300℃以上，用字母标注的端口有“产品氢气出口”“尾气出口”“吹扫气入口”。（1）由图1可知，透过钯膜的最小粒子是 。（2）由图2可知，氢气分子透过钯膜的推动力是膜两侧的 差。（3）图4中，纯化组件开始工作时，须先通N2排净装置中空气，再通原料氢气，其目的是 。“产品氢气出口”是 （填字母标号）。（4）电解水可以制得氢气，反应的符号表达式为 。9．（2026 河南郑州模拟）归纳、掌握实验室制取气体的一般思路与方法是重要的学科素养。（1）实验室制取某些气体的装置如上图所示。下列说法错误的是 （填字母）。a．用图A装置加热高锰酸钾制取氧气时，试管口应略向下倾斜b．用排水法收集氧气时，导管口刚有气泡冒出时就要立即收集c．用大理石和稀盐酸制取二氧化碳时，可选用固液常温型发生装置d．使用向上排空气法收集二氧化碳的原因是其密度比空气大（2）某兴趣小组利用塑料瓶、软管等生活用品，设计了一套简易供氧器用于野外应急救援，如装置G所示，其原理是利用过氧化氢溶液与二氧化锰固体混合快速产生氧气。①写出该反应的化学方程式 。②如何验证h口导出的气体是氧气？ 。（3）已知：二氧化硫是一种无色、有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，易溶于水，制取二氧化硫时，为防止污染空气，可用NaOH溶液来吸收生成亚硫酸钠。①实验室可用亚硫酸钠（Na2SO3）固体与稀硫酸在常温下反应制取SO2，应选择的发生、收集和处理装置的连接顺序是 （填图中装置的小写字母）。②写出二氧化硫与氢氧化钠溶液反应的化学方程式： 。（4）水族箱中常需要补充二氧化碳以促进水草的光合作用，从而产生氧气。某同学用塑料瓶、软管、截止阀、单向阀、调节阀组合，并用热熔胶密封连接处，设计出了一个“自制水草二氧化碳供应器”，原理如下图所示。已知：Ⅰ．生物发酵法：蔗糖在酵母菌的发酵下，可以产生二氧化碳；Ⅱ．化学反应法：柠檬酸溶液与小苏打溶液反应生成二氧化碳。①打开截止阀K1，关闭截止阀K2，将调节阀K3调整到合适的进气位置，发酵一段时间后，细化器中就会产生绵密的气泡，当阳光照射光合作用强烈时，还需要通过化学反应补充二氧化碳。若需要保持生物发酵法和化学反应法同时供应二氧化碳，则挤压 ，使柠檬酸溶液压入塑料瓶C中，使两者接触反应生成二氧化碳。②CO2发生器的不合理使用会影响鱼缸中鱼的生存，请写出使用时的一条注意事项： 。（5）实验室通常用含碳酸钙80%的石灰石与足量的稀盐酸反应制取二氧化碳。现需要制备13.2g二氧化碳，请计算至少需要这种石灰石的质量是多少？10．（2025 江苏扬州三模）氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。Ⅰ.甲烷热解制氢高温时，以熔融金属锡（Sn）为液态传热介质，细小的甲烷气泡从鼓泡反应器底部注入并发生分解，得到固体石墨。反应原理示意图如图1所示。已知：物质的部分性质液态锡 石墨密度g/cm3 7.0 2.2（1）甲烷热解制氢的化学方程式为 。（2）该反应温度T3与金属锡的熔点T1、沸点T2三者之同的大小关系为 。（3）该方法可避免石墨在介质中大量附着，主要原因是 。Ⅱ.海水电解制氢海水无淡化直接电解制氢的原理和装置如图2所示。PTFE膜两侧有水蒸气压力差，使膜外侧的水转化为水蒸气，水蒸气通过PTFE膜后液化。液态水和离子均不能直接通过PTFE膜。（4）PTFE膜内侧的溶液中，KOH的作用是 。（5）在电解过程中，PTFE膜内侧KOH溶液的溶质质量分数保持不变，原因是 。Ⅲ.热化学循环制氢一种循环利用Zn/ZnO制氢的原理如下。反应l：ZnOZn+O2反应2：Zn+H2OZnO+H2（6）理论上产生氢气与氧气的质量比为 。（7）已知ZnO在2000℃左右充分分解，但反应1分离得到的Zn很少，若往装置中充入氩气，制得的Zn明显增加。可能的原因是 。类型5 科学探究的综合应用1．（2025 湖北·中考真题）抗日战争时期，范旭东创办的黄海化学工业研究社（以下简称“黄海社”）西迁至四川，积极开展盐业研究。黄海社了解到当地存在一种困扰人民多年、病因未明的痹病，该社秉持“在原则上绝对的相信科学，在精神上以能服务社会为最大光荣”的信条，研究确认痹病是由当地人食用含BaCl2的井盐中毒引起。在井盐生产中如何除去BaCl2？某学习小组循着黄海社足迹，开展了如下探究。查阅资料：①BaSO4，白色固体，不溶于水，也不溶于盐酸。②BaCO3，白色固体，不溶于水，溶于盐酸。③BaCl2是重要的工业原料。任务一：用“沉淀法”除去NaCl中的BaCl2黄海社提出了芒硝（含Na2SO4）沉淀法：BaCl2+Na2SO4＝BaSO4↓+2NaCl。在卤水（盐水）中加入适量芒硝，搅拌均匀，静置沉降。（1）该法在除去BaCl2的同时，NaCl产量 （填“增大”或“减小”）。（2）有同学提出用Na2CO3代替芒硝也可除去BaCl2，理由是 （用化学方程式表示）。（3）当时痹病患者的一种解毒措施是口服Na2SO4溶液。若服用Na2CO3溶液则不能解毒，原因是 。任务二：用“结晶法”分离NaCl和BaCl2黄海社提出了如下方案：备锅二口，注入卤水，烧至沸腾，待盐锅中氯化钠饱和析出，捞出放入温锅中再洗，捞出沥干；随时用温锅的卤水补充至盐锅，温锅中也随时补充新卤水，保持两锅卤水体积不变，如此循环操作。（4）循环若干次后，盐锅卤水中的BaCl2达到饱和。依据图乙，经过 （填“降温”或“蒸发”）结晶可得到较纯净的BaCl2晶体。（5）从能量的角度看，安装温锅的作用是 。（6）盐锅中捞出的NaCl晶体放入温锅中洗涤，而不直接使用水洗涤，其目的是：①减少NaCl溶解损失；② 。2．（2026 山东青岛模拟）新考法项目式探究“瑞雪兆丰年”，2025年初春青岛的大雪预示着粮食大丰收。为保障市民正常出行，市政人员及时向道路撒融雪剂。“圆梦”小组开展了以“探秘融雪剂”为主题的项目式学习，请结合任务回答问题。【任务一】了解融雪原理（1）查阅资料：最初我国的融雪剂主要是氯化钠型，后来又出现了氯化钙型、氯化钠和氯化钙混合型等多种融雪剂。标准大气压下，水的凝固点是0℃，加入氯化钠后形成的溶液最低凝固点为﹣21℃，加入氯化钙后形成的溶液最低凝固点为﹣50℃。（2）表达交流：融雪剂融雪的原理是 盐溶液的凝固点低，溶解融雪剂后降低了凝固点 。【任务二】探秘融雪剂成分某品牌融雪剂主要成分可能是氯化钠和氯化钙中的一种或两种。小组同学设计了如表实验，探究其成分（忽略杂质对实验现象和数据的影响）。实验步骤 实验操作 实验现象 实验结论① 取10.0g融雪剂，加适量蒸馏水充分溶解，向所得溶液中加入足量 生成白色沉淀 该融雪剂一定含有氯化钙② 将步骤①所得沉淀过滤、洗涤、 、称量，得到固体质量为5.0g 该融雪剂的主要成分是 （3）请计算说明你是如何确定该融雪剂成分的（根据化学方程式计算，写出计算过程）。【任务三】选择融雪剂小组同学调查了市面上几种类型的融雪剂，收集信息如表：融雪剂种类 融雪速率 对路面的腐蚀性 对土壤的影响 适用温度 每吨价格氯化钠型 慢 强 土壤板结 ﹣10～﹣1℃ 约300元氯化钙型 快 较强 土壤轻度板结 ﹣30～﹣1℃ 约500元新型融雪剂 较快 几乎无 土壤几乎不板结 ﹣40～﹣1℃ 约1000元（4）普通道路主要选用氯化钙型融雪剂的原因是 （写一条即可），对路面质量要求非常高的机场融雪，你推荐使用的融雪剂是 。3．（2026 四川绵阳模拟）春耕时节，农民大量采购化肥等农资，假冒伪劣化肥案件时有发生。为维护农民利益，确保粮食安全，相关部门加大了对化肥等农资的“盲检”力度。（1）氮肥、磷肥、钾肥是最主要的化学肥料，它们对植物的主要作用可以简单记忆为“氮肥壮叶，磷肥壮根，钾肥壮茎”。下列几种化肥：①NH4NO3 ②CO（NH2）2 ③KNO3 ④KH2PO4 ⑤NH4H2PO4含氮量最高的是 （填序号），要增强小麦的抗寒、抗旱、抗病虫害和抗倒伏的能力，宜施用的复合肥料是 （填序号）。（2）长期施用硫酸铵会使土壤酸化、板结，这时可以使用 来改良酸性土壤。（3）某化肥包装袋标签上的部分内容如图。某化学兴趣小组为测定该化肥的含氮量，取15.0g样品配制成溶液，向其中滴加BaCl2溶液至不再产生沉淀为止，过滤、洗涤、干燥、称量，所得沉淀质量为23.3g。通过计算判断该化肥是否合格。（无计算过程不给分）硫酸铵（NH4）2SO4 净重25kg 含氮量≥20.5% ××化肥有限责任公司4．（2025 江苏扬州模拟）臭氧（O3）广泛应用于污水处理。（1）分离液态空气可制备O2。将O2通过臭氧发生器，部分O2在放电条件下转化为O3，得到O2与O3的混合气体。①分离液态空气可获得N2和液态氧，该方法能实现空气中N2、O2分离的原因是 。②可用微观粒子示意图表示反应3O22O3前后物质的变化，在图﹣1中画出反应前物质的微观粒子示意图。温度（T）/℃ 20 30 40 50 60 70 80时间 （t）/min 185 150 100 t1 60 45 35③一定条件下O3会转化为O2。可用一定量气体中O3质量变为起始时O3质量的所需时间（t）来衡量O3转化为O2的快慢。不同温度下，t的值见表。根据所给数据确定表中t1数值的方法是 。（2）O3可降解水中的污染物A。为探究O3降解A的影响因素，设计了以下实验。①实验1：取一定量含A的污水，调节pH为7，分别取10mL，在10℃、20℃、50℃时，分别以一定流速通入一定体积O3体积分数为0.06%的气体，测得A的降解率（降解率＝1100%）随时间的变化如图﹣2所示。实验1的目的是探究一定时间内 对O3降解A的影响。②为分析实验1中A降解率变化的原因，进行实验2。pH为7时，取三份10mL的水，将含O3的气体以与实验1相同的流速分别通入其中，在10℃、20℃、50℃时，测量水中O3质量与起始通入O3质量的比值（α）随时间的变化，结果如图﹣3所示。实验2还需控制的条件是 。实验1中相同时间内，随温度升高A的降解率下降，原因是 。5．（2025 江苏南京鼓楼区一模）金属材料在生活、科研中起着重要的作用。Ⅰ．金属材料的应用（1）选择铜合金铸造纪念币时，主要考虑了 （填字母）等金属的性质。A．延展性 B．导热性 C．硬度 D．耐腐蚀（2）干电池剖面图上所标出的物质中能导电的有锌皮和 。（3）大面具所用的青铜是铜、锡合金，为验证锡和铜的金属活动性强弱，小明进行了如图2所示的实验，并观察到了明显的实验现象。实验中所用的金属丝和金属化合物的溶液分别为 。（4）若向硫酸铜溶液中加入铁粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。向滤渣中加入稀硫酸，有气泡冒出，则滤液中主要含有的离子为 （填离子符号）。Ⅱ．金属的冶炼和保护现代炼铜的一种方法是以辉铜矿（主要成分Cu2S）为原料，反应主要过程如图3所示：（1）在整个转化过程中化合价改变的元素有： （填元素符号）。（2）写出过程②在高温条件下发生反应的化学方程式 。6．（2025 河南郑州模拟）实验是实现科学探究的重要途径。请回答以下有关化学实验的问题：（1）过氧化钠（Na2O2）是一种淡黄色粉末，在通常情况下能分别与 CO2、H2O、HCl发生反应，生成O2．为了验证CO2和Na2O2反应生成的气体是O2，某化学兴趣小组同学设计了如图所示装置。①用A装置制得的CO2中常混有H2O和HCl气体，设置B、C装置的目的是净化CO2．其中B装置的作用可用化学方程式表示为 。②E 装置中氢氧化钠的作用是吸收没有反应的CO2，发生反应的化学方程式为 。③如何验证CO2和Na2O2反应生成的气体是 O2？（2）化学小组的同学在收集满CO2的集气瓶中放入燃烧的钠，钠继续燃烧，充分反应后生成黑色的碳和一种白色固体。【查阅资料】氧化钠为白色粉末，能和水反应生成氢氧化钠。【作出猜想】白色固体的成分可能为：①氧化钠；②碳酸钠；③氧化钠和碳酸钠的混合物；④氢氧化钠；⑤碳酸氢钠。【交流讨论】请直接指出上述猜想中不合理的猜想，并说明理由。【实验探究】若猜想②成立，请设计实验进行验证（写出简要的实验步骤和现象）。钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为 。（3）7.8g 过氧化钠与足量的水反应，反应后得到了 40g 氢氧化钠溶液，请计算氢氧化钠溶液中溶质的质量分数。7．（2026 江苏苏州模拟）燃料使用时需关注发热量和CO2排放量等因素。（1）燃料的发热量可以用每克燃料在一定条件下完全燃烧所释放出的热量表示。天然气和甲醇均可用作燃料，其发热量及CO2排放量见表。燃料 发热量 （kJ/g） CO2排放量 （g/kJ）天然气 49.8 0.055甲醇 20.1 0.07①天然气的CO2排放量为0.055g/kJ，其含义是 。②由表格可知，与甲醇相比，天然气作为燃料的优点是 。③甲醇（CH4O）的组成可以看作mCH2 nH2O， 。（2）煤炭中含有的碳酸盐会影响其发热量。测量煤炭中碳酸盐含量的原理是通过碳酸盐与盐酸反应生成CO2的质量进行计算。实验方案为：实验1，如图所示，取一定质量的煤炭样品于烧瓶中，通入N2，一段时间后加入足量稀盐酸充分反应，测量装置乙吸收气体的质量；实验2，保持其他实验条件相同，烧瓶中不加煤炭样品，重复上述实验。已知：煤炭样品与稀盐酸反应会产生少量H2S气体，影响CO2质量的测量。①仪器M的名称为 。将仪器M中的稀盐酸加入烧瓶时，不应全部加入，在仍剩余少量稀盐酸时需关闭活塞，原因是 。②进行实验1时，装置甲中盛有的CuSO4能与H2S发生复分解反应，生成CuS和一种常见的强酸，反应的化学方程式为 ；反应结束后，需向装置中继续通入一段时间的N2，作用是 。③进行实验2的目的是 。（3）氢气被誉为未来的理想燃料。①CO与H2O在高温、高压、催化剂条件下，生成CO2和H2，反应的化学方程式为 。②氢气发热量高，燃烧时CO2排放量为零，氢能的开发与利用也面临着一些困难。在氢气作为能源的其他优点或面临困难中选择一个视角，写出一点： 。8．（2025 山东济南一模）如图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器（组装实验装置时，可重复选择仪器），某化学小组的同学欲利用其进行下列化学实验。试回答下列问题：（1）实验室制氧某小组以过氧化氢溶液为原料（二氧化锰作催化剂），在实验室中制备并收集干燥的氧气。按照要求设计实验装置，连接仪器，并检验装置的气密性。①所选装置的连接顺序为 （从左至右填写装置序号字母）。②制取氧气所发生反应的化学方程式为 。③反应结束后，锥形瓶内液体中氢元素的质量分数与之前相比 （选填“增大”“减小”“不变”“无法判断”之一）。（2）氧烛制氧材料一：我们常用原子利用率来衡量化学反应过程的原子经济性，其计算公式为：原子利用率100%材料二：氧烛制氧是密闭空间紧急供氧技术。一种氧烛主要含NaClO3，还有少量铁粉，其产氧原理为：触发铁粉燃烧，使NaClO3分解，反应的化学方程式为：2NaClO32NaCl+3O2↑①NaClO3中氯元素的化合价为 。②利用氧烛制氧，氧原子的原子利用率为 （结果精确至0.1%）。③氧烛在实际使用时的产氧率明显低于理论值，若反应充分进行，其原因是 。（3）该小组用制得的氧气对某种塑料试样的组成进行分析探究（资料显示该塑料只含C、H、O三种元素），所选仪器按“A→B1→D→B2→C→B3”的顺序连接（B1、B2、B3为浓硫酸洗气瓶），检查装置气密性，然后进行实验。使Wg该塑料试样碎屑在充足氧气中充分燃烧，观察现象，收集有关实验数据。（假设发生的化学反应都充分反应）①该装置中，洗气瓶B1和B2的作用分别是 。②若不连接B，样品中氧元素的质量分数的测算结果与真实值相比将 （填“偏大”“偏小”“不受影响”之一）。③Wg该塑料试样充分燃烧后，测得仪器C质量增加mg，则该塑料试样中碳元素的质量分数为 （结果用代数式表示）。21世纪教育网(www.21cnjy.com)21世纪教育网(www.21cnjy.com) 展开更多...... 收起↑ 资源列表 2026年中考化学（全国通用）题型专项训练综合04综合应用题（5大类44题专项训练）（学生版）.docx 2026年中考化学（全国通用）题型专项训练综合04综合应用题（5大类44题专项训练）（教师版）.docx
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