【精品解析】【中考真卷】江苏省扬州市2026年化学学业水平性考试

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【中考真卷】江苏省扬州市2026年化学学业水平性考试
1. AI能够辅助人们设计出合成物质的最优路线。要教会AI像化学家那样思考,让它学会在设计合成路线时优先考虑一些因素。下列不属于合成时需优先考虑的因素是(  )
A.成本较低 B.产率较高 C.绿色环保 D.步骤繁杂
2.工业制备CCl4的方法为。X的化学式是(  )
A.S2Cl2 B.S2Cl C.SCl2 D.SCl3
3.将少量的下列物质加入适量水中,所得混合物属于溶液的是(  )
A.碳酸钠 B.泥土 C.粉笔灰 D.植物油
4.草木灰中含有K2CO3,可作钾肥。K2CO3中碳元素的化合价是(  )
A.+1 B.+2 C.+3 D.+4
5.牛皮糖配料中含麦芽糖下列关于麦芽糖的说法正确的是(  )
A.由碳、氢、氧三种元素组成 B.由碳原子和水分子构成
C.氢元素的质量分数最大 D.碳、氧元素质量比为12:11
6.扬州出土的背铜器“错银铜牛灯”的主要结构如题6图所示,灯座内注入清水,灯盘内盛放灯油,灯罩可自由开合。下列说法不正确的是(  )
A.青铜属于合金
B.灯座内清水可降低灯油的着火点
C.灯罩可调节进入的空气量
D.烟气进入水中后,固体粉尘会被去除
7. CH4在O2中燃烧生成CO2和H2O,其转化可用表示。在给定条件下,下列物质间的转化不能实现的是(  )
A. B.溶液
C.CuSO4溶液Cu D.CuCuCl2溶液
阅读下列材料,完成下面小题。
中国立足“富煤少油”国情,发展现代煤化工产业,实现资源和技术自主可控。煤主要含碳元素,还含有H、O、N、S、Na等元素。煤制气可得CO、H2,生成的气体进一步转化可得汽油(含多种碳氢化合物分子)等产品。
8.下列属于金属元素的是(  )
A.O B.N C.Na D.S
9.煤制气的主要反应为,该反应的类型是(  )
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
10.下列说法正确的是(  )
A.煤是单质
B.汽油是纯净物
C.煤转化为汽油是物理变化
D.将煤转化为汽油,可缓解石油短缺问题
11.下列实验安全事项,与“浓盐酸稀释实验”无关的是(  )
A.进行实验需要佩戴护目镜,保护眼睛 B.实验中用到或产生有害气体,应开启通风 C.实验中用到明火,要正确使用火源 D.实验结束离开前,需用肥皂等清洗双手
A.A B.B C.C D.D
12.氖气可用作霓虹灯的填充气,氖在元素周期表中的信息如图所示。下列说法正确的是(  )
A.氖的原子核内有20个质子 B.氖的元素符号为Ne
C.氖的原子核外有18个电子 D.氖的相对原子质量为10
13.下列物质的性质和用途对应关系正确的是(  )
A.石墨具有导电性,可用作电池的电极
B.活性炭是黑色固体,可用于吸附水中杂质
C.碳酸氢钠可溶于水,可用于治疗胃酸过多
D.甲烷是无色气体,可用作燃料
14.构成物质的微观粒子有分子、原子、离子等。下列物质由离子构成的是(  )
A.氢气 B.氯化钠
C.液态氧 D.晶体硅
阅读下列材料,完成下面小题。
石灰石经煅烧可制得生石灰。将少量生石灰加入水中,发生反应:温度升高,得到石灰乳。石灰乳经过滤可得澄清石灰水。
15.实验室模拟上述过程,并探究石灰水的性质及用途。下列装置与操作正确的是(  )
A.高温煅烧石灰石
B.检验CO2
C.生石灰与水反应
D.测定石灰水pH
16.下列物质属于盐的是(  )
A.Ca B.CaO C.Ca(OH)2 D.CaCO3
17.下列说法正确的是(  )
A.石灰石易与水反应
B.CaO与水反应时吸收热量
C.过滤石灰乳可得到Ca(OH)2溶液
D.Ca(OH)2易溶于水
18. KNO3、NaCl、Li2SO4三种物质的溶解度曲线如图所示。下列说法不正确的是(  )
A.60℃时,KNO3的溶解度为106g
B.60℃时,三种物质的溶解度大小关系:S(KNO3)>S(NaCl)>S(Li2SO4)
C.升高温度,NaCl和Li2SO4的溶解度变化趋势不同
D.降低温度,Li2SO4能从其热饱和溶液中结晶析出
19.下列实验方案及现象不能达到实验目的的是(  )
选项 实验目的 实验方案及现象
A 除去粗盐中的泥沙 将粗盐加水溶解,蒸发水分,得到固体
B 验证分子之间有空隙 在100mL量筒中将50mL水和50mL酒精混合,混合后的体积小于100mL
C 除去H2中的水蒸气 将气体通过盛有浓硫酸的洗气瓶
D 判断盐酸已与NaOH反应完全 向盐酸中滴加几滴酚酞试剂,再加入NaOH溶液,充分反应后,溶液由无色变成红色
A.A B.B C.C D.D
20. H2O2能与有机物X反应,从而去除水样中的X。为研究不同固体催化剂M、N对该反应中X去除率的影响,进行如题20图-1所示的三组实验。相同时间后,测得实验结果如题20图-2所示。
已知:X的去除率=;M、N不与X反应。
下列有关H2O2与X的反应及上述实验的结论合理的是(  )
A.M对该反应无催化效果
B.实验①与实验②,有机物X被去除的原理相同
C.上述实验条件下,与M相比,N催化该反应的效果更好
D.其他条件相同时,与M相比,改变温度对N催化该反应的影响更大
21.扬州正聚力打造长三角算力枢纽节点。
(1)算力需“动力之源”。扬州与甘肃、青海“东数西算”工程节点城市推进算力协同。
①甘肃庆阳的石油、煤炭、天然气等储备量充足,并拥有丰富的风能、太阳能资源。上述能源中,属于可再生能源的是   。
②青海打造多元储能体系。下列方法中将电能转化为氢能的是   (填字母)。
A:用电机将水从低处抽至高处
B:用电解装置使水分解
C:用电力驱动压缩机将空气压缩液化
(2)算力需“材料基石”。高纯硅(Si)和超纯水是生产芯片的基础性物料。
①用沙子(主要成分是SiO2)和焦炭可制备粗硅,粗硅进一步提纯可制得高纯硅。从沙子、粗硅到高纯硅,硅元素的质量分数   (填“减小”“不变”或“增大”)。
②生活污水回收再生可制备超纯水,其中的膜分离过程如图所示。比较微观粒子的直径:d(蛋白质分子)   d(水分子)(填“>”或“<”)。通过反渗透膜后,所得水的导电能力   (填“增强”或“减弱”)。
③硅芯片(主要成分是Si)制作时需浸没在超纯水中进行。为避免硅芯片表面生成SiO2杂质,超纯水还需进一步除去其中溶解的气体单质是   (填化学式)。
(3)算力需“控温保障”。算力数据中心电子设备集中,发热量大。
①IT设备芯片工作时温度会达60℃以上,对其冷却的一种方法是将设备浸没在导热性能良好的冷却液中。为探究不同冷却液的导热性能,设计实验如题21表所示,实验中所测数据对应的物理量为   。
题21表
步骤1 室温下,取两种冷却液各100mL,分别注入两只相同的烧杯中,分别插入温度计
步骤2 将两只烧杯同时放入60℃恒温水浴中,记录数据
步骤3 待冷却液的温度达到60℃时,记录数据
②冷却液应具备的化学性质有   (写2点)。
22.二氧化碳的捕集、利用与封存技术,有力支撑“碳中和”目标的达成。
(1)“碳捕集”是指将CO2从工业生产、能源利用或大气中分离出来。
①气体的浓度可用质量浓度和体积浓度两种方式表示。质量浓度如的H2”,含义为每立方米气体中含1μgH2。体积浓度如“386μL·L- 的CO2”,含义为   。
②某区域大气中CO2浓度三年的变化如题22图一1所示。该区域大气中CO2浓度的变化趋势为   。
③对煤燃烧产生的CO2进行捕集时,相比于通入空气,通入O2与煤反应产生的烟气更有利于碳捕集,原因是   。
(2)“碳输送”是将捕集的CO2运送到利用或封存场地。
①气态CO2可通过适度加压并   的措施转化为液态,以管道输送。
②固态CO2(干冰)常用于食品冷链保鲜。常温常压下,干冰在空气中会逐渐   (填物质状态变化名称),保持较低温度。
(3)“碳利用”是将捕集的CO2资源化利用。
①以CO2和NH3为原料可制备尿素[,同时生成H2O。理论上,参与该反应的CO2和NH3的质量比为   。
②以CO2和H2为原料可合成甲醇,反应的微观示意图如题22图-2所示。进入甲醇中的氢元素占参加该反应氢元素的比例为   (用分数表示)。
(4)“碳封存”可将捕集的CO2注入地下深部卤水层,CO2会与H2O反应生成   (填化学式),最终可转化为碳酸盐固体。
(5)在CO2产生后再将其捕集或处理,而不是从源头避免CO2的产生,这种方法常被称为“末端治理”。下列措施属于末端治理的是(  )(填字母)。
A.用水力等清洁能源替代燃煤发电
B.燃煤废气经吸收处理后再排放
C.用电动汽车逐步取代燃油汽车
23.铜锌合金在工业上有着重要的用途。
Ⅰ制备特定组成的铜锌合金时,熔炼温度约需1200℃,高于两种金属的熔点。
(1)已知:铜的沸点为2562℃,锌的沸点为906℃。与合金组成比例相比,熔炼时原料中铜与锌需适当过量的是   。
Ⅱ铜锌合金中硫元素的含量需控制在较低范围内,测定合金中硫元素含量的部分装置如题23图所示。
(2)合金中的硫元素以S、Cu2S等形式存在,1250℃时合金中的含硫物质会与(反应转化为SO2。写出Cu2S与O2反应生成Cu2O和SO2的化学方程式:   。保持反应温度、O2流速不变,为使合金中含硫物质充分反应,可采取的措施有   (写2点)。
(3)生成的气体经冷却后,用H2O2溶液吸收,其中的SO2全部转化为H2SO4。吸收前气体需冷却,原因是   。
(4)取1.000g合金样品进行实验,测得最终生成H2SO4的质量为计算样品中硫元素的质量分数(写出计算过程)。
(5)实验前须采取措施消除合金中锌对测定结果的干扰,否则加热装置内会产生烟尘,使测定结果偏低,原因是   
(6)Ⅲ利用CuCl2溶液的腐蚀性,可分析不同铜锌合金的耐腐蚀性。方法如下:75℃时,将样品在1%CuCl2溶液中腐蚀24小时,计算腐蚀速率(腐蚀速率腐蚀前样品质量一腐蚀后样品质量)。样品表面积×24小时
现有已知表面积的铜锌合金样品,请补充完整测定其腐蚀速率的实验操作:取合金样品,称其质量,   ,在75℃下放置24小时,取出样品,   ,称其质量,计算腐蚀速率。
24.从天外陨铁到超细铁粉,人类对铁的利用不断实现跨越。
(1)人类最早使用的铁器由陨铁制成。陨铁可直接锻打制成刀刃等器物,主要利用陨铁的物理性质是   。
(2)我国铁的冶炼可以追溯到殷商时期。《天工开物》记载:“凡铁一炉载土二千余斤……或用木炭……土化成铁之后,从炉腰孔流出”。这里的“土”指的是   。“从炉腰孔流出”说明此时获得的生铁呈   态(填物质状态)。
(3)京杭大运河沿岸某地有一露天放置的大型生铁所铸文物,表面已被锈蚀。对其进行保护时,围绕“在文物上方修建遮雨棚能否减缓腐蚀”有不同观点。模拟实验发现,该地区湿度大,若建遮雨棚,内部空气流通不畅,夜间温度降低时,空气中的水蒸气会在文物表面凝结。
观点1 修建遮雨棚,能够减缓腐蚀
观点2 修建遮雨棚,会加速腐蚀
请选择其中一个观点,运用金属生锈的条件进行解释。
(4)超细铁粉是一种新型燃料,燃烧后生成Fe3O4。取两种等质量的铁粉,颗粒直径分别为(用Fe-1表示)、(用Fe-2表示),分别置于含足量O2的容器中,对其进行加热至燃烧,测得容器内固体质量的增加与温度的变化关系如图所示。
①下列表示Fe-1处于剧烈燃烧阶段的是   (填字母)。
A:ab段
B:bc段
C:ac段
②实验可知,两种铁粉中着火点较低的是   (填“Fe—1”或“Fe—2”)。
③判断哪种铁粉在实验过程中,参加反应的铁的质量较大,并写出判断的依据:   。
25. Al2O3、AlN熔点均高于2000℃,都可用作耐高温陶瓷材料。
(1)将铝粉、碳粉和TiO2粉末混合均匀后分布在金属表面,在高温条件下反应生成和TiC,在金属表面形成耐高温陶瓷涂层,用于航空领域。
①写出该反应的化学方程式:   。
②在金属表面覆上陶瓷涂层,形成的材料属于   (填字母)。
A:无机金属材料
B:无机非金属材料
C:复合材料
(2) Al2O3属于氧化物,AlN属于氮化物。AlN的名称为   。Al易与(反应转化为Al2O3。采用铝粉与N2反应的方法制备AlN较为困难,原因是   。
(3)铝粉与N2反应制得的AlN纯度不高。以AlCl3(沸点为:与为原料,在反应生成AlN和HCl。该方法制得的AlN纯度较高,原因是   。
(4)大功率LED灯具常需频繁开关,工作时其芯片会产生大量的热,需将芯片贴合在绝缘散热板上。可用的三种散热板材料是AlN、Al2O3、BeO,它们的部分指标如题25表所示(已知:LED芯片的热膨胀系数约为
题25表
编号 指标 AIN BeO
A 价格/元· 500 5 400
B 毒性 无毒 无毒 有毒
C 导热率(反映材料热传导能力的物理量,导热率越大,导热性能越强 230 30 300
D 热膨胀系数(温度每升高1℃时,材料长度或体积的相对变化量 4.4 7.7 7.5
①综合考虑,选择AlN作为LED芯片绝缘散热板的材料。不选择.的理由是   (填编号)。
②以下是为LED灯具的三种散热板材料设计的广告语,在答题卡上用三根“——”将各广告语和相应的材料连接起来,使其一一对应。
广告语 材料
性能足够,价格实惠 AlN陶瓷散热板
把每一丝热量迅速送走 陶瓷散热板
百万次点亮,依然紧密贴合 BeO陶瓷散热板
   
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】化学的研究领域和用途
【解析】【解答】A、合成物质时控制较低的成本,能够提升生产的经济效益,是化工合成需要优先考虑的因素,选项A不符合题意;
B、产率较高可以提高原料的利用率,减少原料浪费,是合成路线设计时需要优先考虑的因素,选项B不符合题意;
C、绿色环保可以减少污染物排放,符合绿色化学的发展理念,是合成时需要优先考虑的因素,选项C不符合题意;
D、步骤繁杂会提升生产难度、提高生产成本、降低产物产率,不属于合成路线设计时优先考虑的优化方向,选项D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A、根据化工生产的经济效益原则解答;
B、根据产率与原料利用率的对应关系解答;
C、根据绿色化学的核心理念解答;
D、根据合成路线的优化方向解答,步骤简洁、易操作才是设计的优化目标。
2.【答案】A
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类、数目均保持不变。先统计反应物中各原子的总数:反应物CS2和3Cl2中,碳原子1个,硫原子2个,氯原子6个;再统计已知生成物中的原子数:生成物CCl4中,碳原子1个,氯原子4个。对比可知,1个X分子中应含有2个硫原子和2个氯原子,因此X的化学式为S2Cl2。
A、S2Cl2与推导结果完全一致,选项A符合题意;
B、S2Cl中氯原子个数不匹配,选项B不符合题意;
C、SCl2中硫原子个数不匹配,选项C不符合题意;
D、SCl4中硫、氯原子个数均不匹配,选项D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A、根据质量守恒定律的微观实质解答,化学反应前后原子种类、数目均不变,通过统计反应前后原子的数量差,可推导未知物质的化学式;
B、根据质量守恒定律的原子守恒要求解答,该选项原子数目不满足守恒关系;
C、根据质量守恒定律的原子守恒要求解答,该选项原子数目不满足守恒关系;
D、根据质量守恒定律的原子守恒要求解答,该选项原子数目不满足守恒关系。
3.【答案】A
【知识点】溶液的组成及特点
【解析】【解答】溶液是一种或几种物质分散到另一种物质中,形成的均一、稳定的混合物。
A、碳酸钠易溶于水,能和水形成均一、稳定的混合物,属于溶液,选项A符合题意;
B、泥土不溶于水,与水混合后会形成不均一、不稳定的悬浊液,静置后会分层,不属于溶液,选项B不符合题意;
C、粉笔灰不溶于水,与水混合后会形成不均一、不稳定的悬浊液,静置后会分层,不属于溶液,选项C不符合题意;
D、植物油不溶于水,与水混合后会形成不均一、不稳定的乳浊液,静置后会分层,不属于溶液,选项D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A、根据溶液的定义与碳酸钠的溶解性解答,可溶性物质溶于水可形成溶液;
B、根据悬浊液的特征解答,不溶性固体分散在水中形成悬浊液;
C、根据悬浊液的特征解答,不溶性固体分散在水中形成悬浊液;
D、根据乳浊液的特征解答,不溶性液体分散在水中形成乳浊液。
4.【答案】D
【知识点】有关元素化合价的计算
【解析】【解答】化合物中各元素正负化合价的代数和为0,碳酸钾的化学式为K2CO3,其中钾元素化合价为+1价,氧元素化合价为-2价。设碳元素的化合价为x,可得:(+1)×2+x+(-2)×3=0,计算得x=+4。
A、+1价不符合计算结果,选项A不符合题意;
B、+2价不符合计算结果,选项B不符合题意;
C、+3价不符合计算结果,选项C不符合题意;
D、+4价符合计算结果,选项D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A、根据化合物中化合价的计算规则解答,化合物中各元素正负化合价代数和为零,结合已知元素化合价可计算未知元素化合价;
B、根据化合物中化合价的计算规则解答,该数值不满足化合价代数和为零的要求;
C、根据化合物中化合价的计算规则解答,该数值不满足化合价代数和为零的要求;
D、根据化合物中化合价的计算规则解答,该数值满足化合价代数和为零的要求。
5.【答案】A
【知识点】化学式的书写及意义;化学式的相关计算
【解析】【解答】A、由麦芽糖的化学式为C12H22O11可知,麦芽糖由碳、氢、氧三种元素组成,该说法正确,选项A符合题意;
B、麦芽糖是由麦芽糖分子构成的,分子由碳原子、氢原子、氧原子构成,纯净物中不含水分子,该说法错误,选项B不符合题意;
C、麦芽糖中碳、氢、氧元素的质量比为(12×12):(1×22):(16×11)=144:22:176,其中氧元素的质量占比最大,因此氧元素的质量分数最大,该说法错误,选项C不符合题意;
D、碳、氧元素质量比为(12×12):(16×11)=144:176=9:11,不是12:11,该说法错误,选项D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A、根据化学式的宏观意义解答,化学式可以表示物质的元素组成;
B、根据物质的微观构成解答,纯净物由对应分子构成,不含其他物质的分子;
C、根据元素质量分数的比较方法解答,元素质量比中占比越大,对应元素的质量分数越高;
D、根据元素质量比的计算方法解答,元素质量比等于相对原子质量与原子个数乘积的比值。
6.【答案】B
【知识点】合金与合金的性质;燃烧与燃烧的条件
【解析】【解答】A、青铜是铜与锡等金属熔合形成的具有金属特性的混合物,属于合金,该说法正确,选项A不符合题意;
B、着火点是物质的固有属性,一般不会发生改变;灯座内的清水可以吸收热量、降低温度,使温度低于灯油的着火点,而不是降低灯油的着火点,该说法错误,选项B符合题意;
C、灯罩可自由开合,能够调节进入的空气量,从而控制灯油燃烧的剧烈程度,该说法正确,选项C不符合题意;
D、烟气进入水中后,其中的固体粉尘会被水吸附、沉降,从而被去除,起到除尘的作用,该说法正确,选项D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A、根据合金的定义解答,合金是金属与金属或非金属熔合形成的具有金属特性的混合物;
B、根据着火点的性质解答,着火点是物质的固有属性,不能被降低,灭火的原理是降温至可燃物的着火点以下;
C、根据燃烧的条件解答,可燃物燃烧需要与氧气接触,调节空气进入量可以控制燃烧的剧烈程度;
D、根据水的除尘原理解答,固体粉尘可被水吸附、沉降,实现烟气除尘。
7.【答案】D
【知识点】物质的相互转化和制备
【解析】【解答】A、碱式碳酸铜受热分解生成氧化铜、水和二氧化碳,该转化可以实现,选项A不符合题意;
B、氧化铜属于金属氧化物,能与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,可得到硫酸铜溶液,该转化可以实现,选项B不符合题意;
C、锌的金属活动性强于铜,锌能与硫酸铜溶液发生置换反应,生成硫酸锌和铜,该转化可以实现,选项C不符合题意;
D、铜的金属活动性排在氢之后,不能与稀盐酸发生置换反应,无法生成氯化铜溶液,该转化不能实现,选项D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A、根据碱式碳酸铜的热不稳定性解答,碱式碳酸铜受热易分解为金属氧化物、水和二氧化碳;
B、根据酸的通性解答,金属氧化物能与酸反应生成对应的盐和水;
C、根据金属活动性顺序解答,活动性强的金属能将活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来;
D、根据金属活动性顺序解答,排在氢之后的金属不能与稀酸发生置换反应。
【答案】8.C
9.C
10.D
【知识点】元素的简单分类;反应类型的判定;纯净物和混合物
【解析】【分析】(1)A、根据元素的分类标准解答,气态非金属元素名称多带“气”字头;
B、根据元素的分类标准解答,气态非金属元素名称多带“气”字头;
C、根据元素的分类标准解答,金属元素名称一般带“钅”字旁(汞除外);
D、根据元素的分类标准解答,固态非金属元素名称多带“石”字旁。
(2)A、根据化合反应的定义解答,化合反应的反应物为多种,生成物只有一种;
B、根据分解反应的定义解答,分解反应的反应物只有一种,生成物为多种;
C、根据置换反应的定义解答,置换反应的特征是“单质+化合物→新单质+新化合物”;
D、根据复分解反应的定义解答,复分解反应的反应物和生成物均为化合物。
(3)A、根据物质的分类解答,单质是由同种元素组成的纯净物,煤属于混合物;
B、根据纯净物与混合物的区别解答,汽油由多种物质组成,属于混合物;
C、根据物理变化与化学变化的区别解答,有新物质生成的变化属于化学变化;
D、根据化石能源的综合利用解答,煤制油可以补充石油资源的不足。
8.A、O是氧元素,名称带“气”字头,属于非金属元素,选项A不符合题意;
B、N是氮元素,名称带“气”字头,属于非金属元素,选项B不符合题意;
C、Na是钠元素,名称带“钅”字旁,属于金属元素,选项C符合题意;
D、S是硫元素,名称带“石”字旁,属于非金属元素,选项D不符合题意。
故答案为:C。
9.该反应的化学方程式为C+H2OCO+H2,反应物是碳(单质)和水(化合物),生成物是一氧化碳(化合物)和氢气(单质),符合“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”的特征。
A、化合反应的特征是“多变一”,即多种物质生成一种物质,与该反应特征不符,选项A不符合题意;
B、分解反应的特征是“一变多”,即一种物质生成多种物质,与该反应特征不符,选项B不符合题意;
C、置换反应的特征是单质与化合物反应生成新单质和新化合物,符合该反应的特征,选项C符合题意;
D、复分解反应是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物,与该反应特征不符,选项D不符合题意。
故答案为:C。
10.A、煤主要含碳元素,还含有氢、氧、氮、硫等多种元素,属于混合物,不是由同种元素组成的单质,选项A错误;
B、汽油含有多种碳氢化合物分子,由多种物质组成,属于混合物,不是纯净物,选项B错误;
C、煤转化为汽油的过程中生成了新的物质,属于化学变化,不是物理变化,选项C错误;
D、我国“富煤少油”,将煤转化为汽油可以增加燃油供给,缓解石油短缺的问题,选项D正确。
故答案为:D。
11.【答案】C
【知识点】几种常见的与化学有关的图标;稀释浓硫酸
【解析】【解答】浓盐酸稀释的操作是将浓盐酸沿烧杯壁缓缓注入水中,并用玻璃棒不断搅拌。
A、浓盐酸具有腐蚀性,实验时佩戴护目镜可防止液体溅入眼睛造成伤害,与该实验相关,选项A不符合题意;
B、浓盐酸易挥发出氯化氢气体,对人体呼吸道有刺激和伤害,实验时开启通风可以排出有害气体,与该实验相关,选项B不符合题意;
C、浓盐酸稀释实验不需要使用明火,该安全事项与本实验无关,选项C符合题意;
D、实验结束后用肥皂清洗双手,可去除手上残留的试剂,避免对皮肤造成伤害,符合化学实验基本安全规范,与该实验相关,选项D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A、根据浓盐酸的腐蚀性与实验安全防护要求解答;
B、根据浓盐酸的挥发性与实验安全防护要求解答;
C、根据浓盐酸稀释的实验操作特点解答,该实验不需要加热、不涉及明火;
D、根据化学实验基本安全规范解答,接触化学试剂后需清洁双手。
12.【答案】B
【知识点】元素周期表的特点及其应用
【解析】【解答】元素周期表中,左上角数字为原子序数,右上角为元素符号,中间为元素名称,下方为相对原子质量;且原子中,原子序数=质子数=核外电子数。
A、氖的原子序数为10,因此原子核内有10个质子,不是20个,选项A错误;
B、由元素周期表信息可知,氖的元素符号为Ne,选项B正确;
C、原子中质子数=核外电子数,氖原子核外有10个电子,不是18个,选项C错误;
D、氖的相对原子质量为20.18,不是10,选项D错误。
故答案为:B。
【分析】A、根据元素周期表的信息与原子结构解答,原子序数等于原子核内的质子数;
B、根据元素周期表的信息解答,单元格右上角的符号为元素符号;
C、根据原子的结构特点解答,原子中质子数等于核外电子数;
D、根据元素周期表的信息解答,单元格下方的数字为相对原子质量。
13.【答案】A
【知识点】化学性质与物理性质的差别及应用;碳单质的性质和用途;甲烷、乙醇等常见有机物的性质和用途
【解析】【解答】A、石墨具有良好的导电性,因此可用作电池的电极,性质与用途对应正确,选项A符合题意;
B、活性炭可用于吸附水中杂质,是因为活性炭具有疏松多孔的结构,有吸附性,与它是黑色固体的物理性质无关,选项B不符合题意;
C、碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多,是因为它能与胃酸中的盐酸发生反应,与它可溶于水的物理性质无关,选项C不符合题意;
D、甲烷可用作燃料,是因为甲烷具有可燃性,与它是无色气体的物理性质无关,选项D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A、根据石墨的导电性与对应用途解答;
B、根据活性炭吸附性的原理解答,吸附性由疏松多孔的结构决定,与颜色无关;
C、根据碳酸氢钠的化学性质解答,与酸反应是其治疗胃酸过多的原理;
D、根据甲烷的化学性质解答,可燃性是其可用作燃料的原因。
14.【答案】B
【知识点】分子、原子、离子、元素与物质之间的关系
【解析】【解答】A、氢气属于气态非金属单质,是由氢分子构成的,选项A不符合题意;
B、氯化钠属于盐类物质,是由钠离子和氯离子构成的,属于由离子构成的物质,选项B符合题意;
C、液态氧属于气态非金属单质,是由氧分子构成的,选项C不符合题意;
D、晶体硅属于固态非金属单质,是由硅原子直接构成的,选项D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A、根据气态非金属单质的构成特点解答,一般由分子构成;
B、根据盐类物质的构成特点解答,大多数盐由金属离子和酸根离子构成;
C、根据气态非金属单质的构成特点解答,一般由分子构成;
D、根据固态非金属单质的构成特点解答,硅等物质由原子直接构成。
【答案】15.B
16.D
17.C
【知识点】实验室常见的仪器及使用;二氧化碳的检验和验满;酸、碱、盐的概念;生石灰的性质与用途
【解析】【分析】(1)A、根据高温煅烧的实验要求解答,该实验需要高温条件,且仪器选择要符合实验需求;
B、根据二氧化碳的检验方法解答,气体应通入澄清石灰水中,保证充分接触;
C、根据量筒的使用规范解答,量筒只能量取液体体积,不能用作反应容器;
D、根据pH试纸的使用方法解答,直接浸入待测液会污染试剂,不符合操作规范。
(2)A、根据物质的分类解答,由同种元素组成的纯净物属于单质;
B、根据氧化物的定义解答,由两种元素组成且其中一种是氧元素的化合物属于氧化物;
C、根据碱的定义解答,碱由金属离子和氢氧根离子构成;
D、根据盐的定义解答,盐由金属离子(或铵根离子)和酸根离子构成。
(3)A、根据碳酸钙的性质解答,碳酸钙不与水发生反应;
B、根据生石灰与水反应的能量变化解答,该反应会放出大量的热;
C、根据过滤的原理解答,过滤可以分离悬浊液中的固体和液体;
D、根据氢氧化钙的溶解性解答,氢氧化钙属于微溶性物质。
15.A、高温煅烧石灰石需要使用酒精喷灯提供高温条件,且不能用烧杯进行该实验,装置操作错误,选项A不符合题意;
B、检验二氧化碳时,将气体从长导管通入澄清石灰水中,使气体与石灰水充分接触,若石灰水变浑浊则证明是二氧化碳,操作正确,选项B符合题意;
C、量筒只能用于量取液体体积,不能作为反应容器,不能在量筒中进行生石灰与水的反应,操作错误,选项C不符合题意;
D、测定石灰水pH时,不能将pH试纸直接浸入待测液中,否则会污染试剂,应用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上,操作错误,选项D不符合题意。
故答案为:B。
16.盐是由金属离子(或铵根离子)和酸根离子构成的化合物。
A、Ca是由钙元素组成的纯净物,属于单质,选项A不符合题意;
B、CaO由钙元素和氧元素两种元素组成,属于氧化物,选项B不符合题意;
C、Ca(OH)2由钙离子和氢氧根离子构成,属于碱,选项C不符合题意;
D、CaCO3由钙离子和碳酸根离子构成,属于盐,选项D符合题意。
故答案为:D。
17.A、石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙难溶于水,也不与水发生反应,选项A错误;
B、CaO与水反应时会放出大量的热,属于放热反应,不是吸收热量,选项B错误;
C、石灰乳是氢氧化钙的悬浊液,含有未溶解的氢氧化钙固体,经过滤可除去不溶性固体,得到Ca(OH)2溶液,选项C正确;
D、Ca(OH)2微溶于水,不是易溶于水,选项D错误。
故答案为:C。
18.【答案】D
【知识点】结晶的原理、方法及其应用;固体溶解度曲线及其作用
【解析】【解答】A、由溶解度曲线可知,60℃时,KNO3的溶解度为106g,该说法正确,选项A不符合题意;
B、60℃时,对比三条曲线的高度,三种物质的溶解度大小关系为S(KNO3)>S(NaCl)>S(Li2SO4),该说法正确,选项B不符合题意;
C、升高温度时,NaCl的溶解度缓慢增大,Li2SO4的溶解度逐渐减小,二者溶解度的变化趋势不同,该说法正确,选项C不符合题意;
D、Li2SO4的溶解度随温度降低而增大,降低温度时,其热饱和溶液会变为不饱和溶液,不会有晶体析出,该说法错误,选项D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A、根据溶解度曲线中点的含义解答,曲线上的点对应该温度下物质的溶解度;
B、根据同一温度下溶解度大小的比较方法解答,同一温度下曲线位置越高,溶解度越大;
C、根据溶解度曲线的变化趋势解答,两种物质的溶解度随温度变化的方向不同;
D、根据结晶的原理解答,溶解度随温度降低而增大的物质,降温不会析出晶体。
19.【答案】A
【知识点】粗盐提纯;物质的除杂、净化
【解析】【解答】A、粗盐中的泥沙不溶于水,仅加水溶解后蒸发水分,泥沙会与食盐混合在一起,无法除去泥沙;正确操作应是溶解、过滤、蒸发,该方案不能达到实验目的,选项A符合题意;
B、50mL水和50mL酒精混合后总体积小于100mL,是因为分子之间有空隙,酒精分子和水分子互相进入对方的空隙中,可验证分子之间有空隙,该方案能达到实验目的,选项B不符合题意;
C、浓硫酸具有吸水性,且不与氢气发生反应,将气体通过盛有浓硫酸的洗气瓶,可除去H2中的水蒸气,该方案能达到实验目的,选项C不符合题意;
D、盐酸呈酸性,不能使酚酞变色;向盐酸中加入NaOH溶液,盐酸与NaOH发生中和反应,当NaOH过量时溶液呈碱性,酚酞由无色变为红色,可证明盐酸与NaOH发生了反应,该方案能达到实验目的,选项D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A、根据粗盐提纯的原理解答,除去不溶性杂质需要通过过滤操作,仅蒸发无法分离泥沙;
B、根据分子的基本性质解答,分子间存在间隙,不同液体混合后总体积会减小;
C、根据浓硫酸的吸水性解答,浓硫酸可干燥中性和酸性气体;
D、根据中和反应的验证方法解答,通过指示剂的颜色变化可以判断酸碱发生了反应。
20.【答案】C
【知识点】催化剂的特点与催化作用;影响化学反应速率的因素探究;定性实验(控制变量、空白实验、对比实验)
【解析】【解答】A、加入M的实验组中X有一定的去除率,说明M对该反应有催化效果,只是催化效果较弱,并非无催化效果,选项A错误;
B、实验①与实验②的催化剂种类不同,仅根据现有实验信息无法确定二者去除有机物X的原理完全相同,该结论无法由实验直接得出,选项B错误;
C、实验①和实验②的温度、pH均相同,分别加入M和N,实验结果显示加入N时X的去除率更高,说明在该实验条件下,N催化该反应的效果更好,选项C正确;
D、实验中没有M在不同温度下的对照实验,且实验②和实验③同时改变了温度和pH两个变量,无法比较改变温度对M、N催化效果的影响大小,选项D错误。
故答案为:C。
【分析】A、根据催化剂的作用与实验数据解答,有去除率即说明有催化效果,只是效果强弱不同;
B、根据实验变量与结论的对应关系解答,该实验无法直接证明去除原理是否相同;
C、根据对照实验的结论解答,单一变量下,去除率越高说明催化效果越好;
D、根据控制变量法的要求解答,探究温度的影响需保证其他条件一致,且缺少M的温度对照实验。
21.【答案】(1)风能、太阳能;B
(2)增大;>;减弱;O2
(3)升温到60℃所需的时间;化学性质稳定,不易发生化学反应;不与芯片、设备材料发生反应;不易燃、无毒等,写出两点即可。
【知识点】物质发生化学变化时的能量变化;化学式的相关计算;资源综合利用和新能源开发;常见能源的种类、能源的分类
【解析】【解答】(1)①石油、煤炭、天然气属于化石能源,短时间内无法再生,属于不可再生能源;风能、太阳能可以源源不断从自然界中获得,属于可再生能源,因此答案为风能、太阳能。
②A选项,用电机将水从低处抽至高处,是将电能转化为水的重力势能;B选项,用电解装置使水分解生成氢气和氧气,是将电能转化为化学能储存在氢气中,实现电能向氢能的转化;C选项,用电力驱动压缩机将空气压缩液化,是将电能转化为内能和机械能。因此答案选B。
(2)①沙子的主要成分是SiO2,含有氧元素,硅元素质量分数较低;粗硅含有少量杂质,硅元素质量分数高于二氧化硅;高纯硅几乎是纯净的硅,硅元素质量分数接近100%。因此从沙子、粗硅到高纯硅,硅元素的质量分数增大。
②超滤膜允许水分子通过,不允许蛋白质分子通过,说明蛋白质分子的直径大于水分子的直径,即d(蛋白质分子)>d(水分子)。反渗透膜可以除去水中的可溶性盐,使水中的离子数量大幅减少,而溶液的导电能力与离子浓度有关,离子越少导电能力越弱,因此所得水的导电能力减弱。
③硅芯片的主要成分是硅,硅能与溶解在水中的氧气反应生成SiO2杂质,因此超纯水需要除去溶解的O2。
(3)①该实验的目的是比较不同冷却液的导热性能,将装有冷却液的烧杯放入60℃恒温水浴中,记录冷却液升温到60℃所需的时间,时间越短说明导热性能越好,因此实验中所测数据对应的物理量为升温到60℃所需的时间。
②冷却液需要长期接触电子设备,因此需要具备的化学性质有:化学性质稳定,不易发生化学反应;不与芯片、设备材料发生反应;不易燃、无毒等,写出两点即可。
【分析】(1)①根据能源的分类解答,可再生能源是可从自然界源源不断获得的能源,化石能源属于不可再生能源;
②根据能量的转化形式解答,电解水是将电能转化为化学能储存在氢气中;
(2)①根据物质纯度与元素质量分数的关系解答,物质纯度越高,其中主要元素的质量分数越大;
②根据膜分离的原理与溶液导电性的影响因素解答,直径大于膜孔径的粒子无法通过膜;溶液导电性与离子浓度正相关,离子越少导电能力越弱;
③根据硅的化学性质解答,硅能与氧气反应生成二氧化硅,因此需除去水中溶解的氧气;
(3)①根据比较导热性能的实验方法解答,相同条件下,升温所需时间越短,导热性能越好;
②根据冷却液的使用场景解答,冷却液需化学性质稳定,不与设备反应,保障使用安全与寿命。
22.【答案】(1)每升气体中含有386μL的二氧化碳;冬春季节浓度高、夏季浓度低;烟气中二氧化碳的浓度更高,更有利于碳捕集
(2)降温;升华
(3)22:17;
(4)H2CO3
(5)B
【知识点】微粒观点及模型图的应用;质量守恒定律及其应用;二氧化碳对环境的影响
【解析】【解答】(1)①参照质量浓度的定义类推,体积浓度“386μ L-1的CO2”的含义是每升气体中含有386μL的二氧化碳。
②从浓度变化图可以看出,该区域大气中CO2的浓度总体逐年升高;同一年内呈现周期性变化,1-4月浓度升高、4-8月浓度降低、8-12月浓度升高,整体表现为冬春季节浓度高、夏季浓度低。
③通入氧气与煤反应时,煤在纯氧中燃烧,烟气中不会混入空气中的氮气等杂质,得到的烟气中二氧化碳的浓度更高,更有利于碳捕集。
(2)①气态二氧化碳可以通过适度加压并降温的措施转化为液态,便于管道输送。
②常温常压下,干冰会由固态直接变为气态,该过程叫做升华,升华过程吸收大量的热,可保持较低温度,用于食品冷链保鲜。
(3)①二氧化碳和氨气反应生成尿素和水,配平后的化学方程式为CO2+2NH3=CO(NH2)2+H2O。参与反应的CO2和NH3的质量比为44:(2×17)=44:34=22:17。
②根据微观示意图,二氧化碳和氢气合成甲醇的化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O。参加反应的氢原子总数为6个,其中进入甲醇分子的氢原子有4个,因此进入甲醇中的氢元素占参加反应氢元素的比例为4:6=2:3。
(4)二氧化碳注入地下卤水层后,会与水反应生成碳酸(H2CO3),碳酸进一步转化为碳酸盐固体。
(5)末端治理是在污染物产生后再进行处理。
A选项用水力清洁能源替代燃煤发电,是从源头减少二氧化碳排放,不属于末端治理;
B选项燃煤废气经吸收处理后再排放,是在污染物产生后进行处理,属于末端治理;
C选项用电动汽车取代燃油汽车,是从源头减少二氧化碳排放,不属于末端治理。因此答案选B。
【分析】(1)①根据信息迁移方法解答,参照质量浓度的定义,推导体积浓度的含义;
②根据坐标图像的趋势分析解答,整体呈现逐年上升趋势,年内随季节呈现周期性变化;
③根据纯氧燃烧的特点解答,纯氧燃烧不会引入氮气等杂质,烟气中二氧化碳浓度更高;
(2)①根据气体液化的方法解答,加压和降温都可以使气体液化;
②根据升华的定义与特点解答,干冰升华吸热,可作制冷剂;
(3)①根据化学方程式的计算解答,先配平化学方程式,再计算反应物的质量比;
②根据微观示意图与质量守恒定律解答,先写出反应的化学方程式,再计算目标元素的质量占比;
(4)根据二氧化碳的化学性质解答,二氧化碳能与水反应生成碳酸;
(5)根据末端治理的定义解答,污染物产生后再进行处理属于末端治理,源头替代不属于末端治理。
23.【答案】(1)锌
(2)2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2;将合金粉碎,增大与氧气的接触面积;延长反应时间,让反应充分进行;适当增大氧气流速等,写出两点即可
(3)一是可以防止温度过高使H2O2受热分解,失去氧化吸收的作用;二是气体的溶解度随温度降低而增大,冷却后SO2的溶解度更大,能更充分地被溶液吸收
(4)解:根据元素质量守恒,合金中硫元素的质量等于生成的硫酸中硫元素的质量。
硫酸中硫元素的质量为:4.9×10-3g× =1.6×10-3g
样品中硫元素的质量分数为:×100%=0.16%
答:样品中硫元素的质量分数为0.16%。
(5)加热装置内产生的烟尘会吸附部分SO2,随烟尘一起被带走,无法被H2O2溶液完全吸收
(6)放入1%的CuCl2溶液中;洗涤、干燥
【知识点】金属的化学性质;实验探究物质的组成成分以及含量;化学式的相关计算;质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】(1)熔炼温度约为1200℃,锌的沸点为906℃,熔炼温度高于锌的沸点,锌会汽化挥发造成损失,因此原料中锌需要适当过量,弥补挥发的损耗。
(2)Cu2S与O2在1250℃条件下反应生成Cu2O和SO2,配平后的化学方程式为2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2。
要使合金中含硫物质充分反应,可以采取的措施有:将合金粉碎,增大与氧气的接触面积;延长反应时间,让反应充分进行;适当增大氧气流速等,写出两点即可。
(3)吸收前将气体冷却,一是可以防止温度过高使H2O2受热分解,失去氧化吸收的作用;二是气体的溶解度随温度降低而增大,冷却后SO2的溶解度更大,能更充分地被溶液吸收。
(4)①解:根据元素质量守恒,合金中硫元素的质量等于生成的硫酸中硫元素的质量。
硫酸中硫元素的质量为:4.9×10-3g× =1.6×10-3g
样品中硫元素的质量分数为:×100%=0.16%
答:样品中硫元素的质量分数为0.16%。
(5)加热装置内产生的烟尘会吸附部分SO2,随烟尘一起被带走,无法被H2O2溶液完全吸收,导致测得的硫酸质量偏小,计算出的硫元素质量偏小,因此测定结果偏低。
(6)测定腐蚀速率的实验操作:取合金样品,称其质量,放入1%的CuCl2溶液中,在75℃下放置24小时,取出样品,洗涤、干燥,称其质量,计算腐蚀速率。
【分析】(1)根据金属的沸点与熔炼温度的关系解答,锌的沸点低于熔炼温度,易挥发损失,因此原料需过量;
(2)根据化学方程式的书写与影响反应充分程度的因素解答,配平遵循质量守恒定律;增大接触面积、延长反应时间可使反应更充分;
(3)根据过氧化氢的性质与气体溶解度的影响因素解答,过氧化氢受热易分解;气体溶解度随温度降低而增大;
(4)①根据元素守恒与元素质量分数的计算解答,反应前后硫元素质量不变,通过硫酸质量计算硫元素质量,再计算硫元素的质量分数;
(5)根据实验误差分析解答,烟尘吸附二氧化硫,导致被吸收的二氧化硫减少,测定结果偏低;
(6)根据腐蚀速率的测定原理解答,腐蚀实验需将样品放入腐蚀液,反应后需洗涤干燥再称量,避免残留液影响质量测定结果。
24.【答案】(1)延展性
(2)铁矿石;液
(3)选观点1:铁生锈需要铁与氧气、水同时接触,修建遮雨棚可以避免雨水直接淋洗文物,减少文物表面的水分,破坏铁生锈的条件,因此能够减缓腐蚀。
选观点2:铁生锈需要铁与氧气、水共同作用,修建遮雨棚后内部空气流通不畅,夜间温度降低时,空气中的水蒸气会在文物表面凝结,使文物表面持续存在水膜,满足生锈的条件,因此会加速腐蚀。
(4)B;Fe-2;从图中可知,Fe-1完全反应后固体增加的质量更大,说明参加反应的氧气质量更大;根据反应的化学方程式,参加反应的铁与氧气的质量成正比,因此参加反应的铁的质量较大的是Fe-1。
【知识点】一氧化碳还原氧化铁;金属锈蚀的条件及其防护;化学性质与物理性质的差别及应用
【解析】【解答】(1)陨铁可以通过锻打改变形状,制成刀刃等器物,主要利用了陨铁延展性好的物理性质。
(2)古代冶铁的原料是铁矿石,因此这里的“土”指的是铁矿石;生铁在高温下熔化为液态,可以从炉腰孔流出,说明此时获得的生铁呈液态。
(3)示例一:选观点1:铁生锈需要铁与氧气、水同时接触,修建遮雨棚可以避免雨水直接淋洗文物,减少文物表面的水分,破坏铁生锈的条件,因此能够减缓腐蚀。
示例二:选观点2:铁生锈需要铁与氧气、水共同作用,修建遮雨棚后内部空气流通不畅,夜间温度降低时,空气中的水蒸气会在文物表面凝结,使文物表面持续存在水膜,满足生锈的条件,因此会加速腐蚀。
(4)①Fe-1的曲线中,ab段固体质量增加缓慢,属于缓慢氧化阶段;bc段固体质量快速增加,属于剧烈燃烧阶段,因此选B。
②着火点是物质开始剧烈燃烧时的温度,从图中可以看出,Fe-2在更低的温度下就开始快速增重(剧烈燃烧),因此着火点较低的是Fe-2。
③根据质量守恒定律,固体增加的质量等于参加反应的氧气的质量;从图中可知,Fe-1完全反应后固体增加的质量更大,说明参加反应的氧气质量更大;根据反应的化学方程式,参加反应的铁与氧气的质量成正比,因此参加反应的铁的质量较大的是Fe-1。
【分析】(1)根据金属的物理性质解答,锻打成型体现了金属的延展性;
(2)根据古代冶铁的原料与生铁的状态解答,冶铁的原料是铁矿石,高温下生铁熔化为液态;
(3)根据铁生锈的条件解答,铁生锈需要同时接触氧气和水,根据水分的变化分析对腐蚀速率的影响;
(4)①根据燃烧的现象与质量变化的对应关系解答,剧烈燃烧阶段固体质量快速增加;
②根据着火点的定义解答,开始剧烈燃烧时的温度越低,对应物质的着火点越低;
③根据质量守恒定律解答,固体增加的质量是参加反应的氧气质量,氧气质量越大,参加反应的铁质量越大。
25.【答案】(1)4Al+3C+3TiO22Al2O3+3TiC;C
(2)氮化铝;常温下易与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜,包裹在铝粉表面,会阻碍铝与氮气接触反应
(3)AlCl3沸点为190℃,在700℃下为气态,反应物NH3和副产物HCl在700℃下也均为气体,只有生成物AlN是固体,气态反应物和副产物易与固体产物分离
(4)CD;性能足够,价格实惠——Al2O3陶瓷散热板,其价格最低,成本优势明显;把每一丝热量迅速送走——BeO陶瓷散热板,其导热率最高,导热散热性能最好;百万次点亮,依然紧密贴合——AlN陶瓷散热板,其热膨胀系数与芯片最接近,温度反复变化时贴合度好。
【知识点】新材料的开发与社会发展的密切关系;复合材料、纳米材料;化学方程式的书写与配平
【解析】【解答】(1)①铝粉、碳粉和TiO2粉末在高温条件下反应生成Al2O3和TiC,根据质量守恒定律配平,化学方程式为4Al+3C+3TiO22Al2O3+3TiC。
②在金属表面覆上陶瓷涂层,是由金属基体和陶瓷涂层两种不同性能的材料复合而成,属于复合材料,因此选C。
(2)AlN从右往左读作氮化铝。铝的化学性质活泼,常温下易与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜,包裹在铝粉表面,会阻碍铝与氮气接触反应,因此用铝粉与氮气反应制备氮化铝较为困难。
(3)AlCl3沸点为190℃,在700℃下为气态,反应物NH3和副产物HCl在700℃下也均为气体,只有生成物AlN是固体,气态反应物和副产物易与固体产物分离,因此制得的AlN纯度较高。
(4)①不选择Al2O3的原因:C项,Al2O3的导热率仅为30,导热性能差,散热效果不好;D项,Al2O3的热膨胀系数为7.7,与LED芯片的热膨胀系数差距较大,温度变化时膨胀收缩程度不同,贴合效果差。因此答案选CD。
②三种材料与广告语的对应关系:
性能足够,价格实惠——Al2O3陶瓷散热板,其价格最低,成本优势明显;
把每一丝热量迅速送走——BeO陶瓷散热板,其导热率最高,导热散热性能最好;
百万次点亮,依然紧密贴合——AlN陶瓷散热板,其热膨胀系数与芯片最接近,温度反复变化时贴合度好。
【分析】(1)①根据化学方程式的书写规则解答,结合反应物、生成物和反应条件,依据质量守恒定律配平方程式;
②根据材料的分类解答,由两种或多种不同性能的材料复合而成的材料属于复合材料;
(2)根据化合物的命名规则与铝的化学性质解答,氮化物从右往左命名;铝易被氧化生成致密氧化膜,阻碍与氮气的反应;
(3)根据物质的状态与分离方法解答,反应物和副产物均为气体,只有产物是固体,易分离提纯;
(4)①根据材料性能与使用需求的对应关系解答,导热率低、热膨胀系数与芯片差异大是不选择该材料的原因;
②根据材料性能与广告语的对应关系解答,价格对应成本优势,导热率对应散热速度,热膨胀系数对应温度变化下的贴合程度。
1 / 1【中考真卷】江苏省扬州市2026年化学学业水平性考试
1. AI能够辅助人们设计出合成物质的最优路线。要教会AI像化学家那样思考,让它学会在设计合成路线时优先考虑一些因素。下列不属于合成时需优先考虑的因素是(  )
A.成本较低 B.产率较高 C.绿色环保 D.步骤繁杂
【答案】D
【知识点】化学的研究领域和用途
【解析】【解答】A、合成物质时控制较低的成本,能够提升生产的经济效益,是化工合成需要优先考虑的因素,选项A不符合题意;
B、产率较高可以提高原料的利用率,减少原料浪费,是合成路线设计时需要优先考虑的因素,选项B不符合题意;
C、绿色环保可以减少污染物排放,符合绿色化学的发展理念,是合成时需要优先考虑的因素,选项C不符合题意;
D、步骤繁杂会提升生产难度、提高生产成本、降低产物产率,不属于合成路线设计时优先考虑的优化方向,选项D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A、根据化工生产的经济效益原则解答;
B、根据产率与原料利用率的对应关系解答;
C、根据绿色化学的核心理念解答;
D、根据合成路线的优化方向解答,步骤简洁、易操作才是设计的优化目标。
2.工业制备CCl4的方法为。X的化学式是(  )
A.S2Cl2 B.S2Cl C.SCl2 D.SCl3
【答案】A
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类、数目均保持不变。先统计反应物中各原子的总数:反应物CS2和3Cl2中,碳原子1个,硫原子2个,氯原子6个;再统计已知生成物中的原子数:生成物CCl4中,碳原子1个,氯原子4个。对比可知,1个X分子中应含有2个硫原子和2个氯原子,因此X的化学式为S2Cl2。
A、S2Cl2与推导结果完全一致,选项A符合题意;
B、S2Cl中氯原子个数不匹配,选项B不符合题意;
C、SCl2中硫原子个数不匹配,选项C不符合题意;
D、SCl4中硫、氯原子个数均不匹配,选项D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A、根据质量守恒定律的微观实质解答,化学反应前后原子种类、数目均不变,通过统计反应前后原子的数量差,可推导未知物质的化学式;
B、根据质量守恒定律的原子守恒要求解答,该选项原子数目不满足守恒关系;
C、根据质量守恒定律的原子守恒要求解答,该选项原子数目不满足守恒关系;
D、根据质量守恒定律的原子守恒要求解答,该选项原子数目不满足守恒关系。
3.将少量的下列物质加入适量水中,所得混合物属于溶液的是(  )
A.碳酸钠 B.泥土 C.粉笔灰 D.植物油
【答案】A
【知识点】溶液的组成及特点
【解析】【解答】溶液是一种或几种物质分散到另一种物质中,形成的均一、稳定的混合物。
A、碳酸钠易溶于水,能和水形成均一、稳定的混合物,属于溶液,选项A符合题意;
B、泥土不溶于水,与水混合后会形成不均一、不稳定的悬浊液,静置后会分层,不属于溶液,选项B不符合题意;
C、粉笔灰不溶于水,与水混合后会形成不均一、不稳定的悬浊液,静置后会分层,不属于溶液,选项C不符合题意;
D、植物油不溶于水,与水混合后会形成不均一、不稳定的乳浊液,静置后会分层,不属于溶液,选项D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A、根据溶液的定义与碳酸钠的溶解性解答,可溶性物质溶于水可形成溶液;
B、根据悬浊液的特征解答,不溶性固体分散在水中形成悬浊液;
C、根据悬浊液的特征解答,不溶性固体分散在水中形成悬浊液;
D、根据乳浊液的特征解答,不溶性液体分散在水中形成乳浊液。
4.草木灰中含有K2CO3,可作钾肥。K2CO3中碳元素的化合价是(  )
A.+1 B.+2 C.+3 D.+4
【答案】D
【知识点】有关元素化合价的计算
【解析】【解答】化合物中各元素正负化合价的代数和为0,碳酸钾的化学式为K2CO3,其中钾元素化合价为+1价,氧元素化合价为-2价。设碳元素的化合价为x,可得:(+1)×2+x+(-2)×3=0,计算得x=+4。
A、+1价不符合计算结果,选项A不符合题意;
B、+2价不符合计算结果,选项B不符合题意;
C、+3价不符合计算结果,选项C不符合题意;
D、+4价符合计算结果,选项D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A、根据化合物中化合价的计算规则解答,化合物中各元素正负化合价代数和为零,结合已知元素化合价可计算未知元素化合价;
B、根据化合物中化合价的计算规则解答,该数值不满足化合价代数和为零的要求;
C、根据化合物中化合价的计算规则解答,该数值不满足化合价代数和为零的要求;
D、根据化合物中化合价的计算规则解答,该数值满足化合价代数和为零的要求。
5.牛皮糖配料中含麦芽糖下列关于麦芽糖的说法正确的是(  )
A.由碳、氢、氧三种元素组成 B.由碳原子和水分子构成
C.氢元素的质量分数最大 D.碳、氧元素质量比为12:11
【答案】A
【知识点】化学式的书写及意义;化学式的相关计算
【解析】【解答】A、由麦芽糖的化学式为C12H22O11可知,麦芽糖由碳、氢、氧三种元素组成,该说法正确,选项A符合题意;
B、麦芽糖是由麦芽糖分子构成的,分子由碳原子、氢原子、氧原子构成,纯净物中不含水分子,该说法错误,选项B不符合题意;
C、麦芽糖中碳、氢、氧元素的质量比为(12×12):(1×22):(16×11)=144:22:176,其中氧元素的质量占比最大,因此氧元素的质量分数最大,该说法错误,选项C不符合题意;
D、碳、氧元素质量比为(12×12):(16×11)=144:176=9:11,不是12:11,该说法错误,选项D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A、根据化学式的宏观意义解答,化学式可以表示物质的元素组成;
B、根据物质的微观构成解答,纯净物由对应分子构成,不含其他物质的分子;
C、根据元素质量分数的比较方法解答,元素质量比中占比越大,对应元素的质量分数越高;
D、根据元素质量比的计算方法解答,元素质量比等于相对原子质量与原子个数乘积的比值。
6.扬州出土的背铜器“错银铜牛灯”的主要结构如题6图所示,灯座内注入清水,灯盘内盛放灯油,灯罩可自由开合。下列说法不正确的是(  )
A.青铜属于合金
B.灯座内清水可降低灯油的着火点
C.灯罩可调节进入的空气量
D.烟气进入水中后,固体粉尘会被去除
【答案】B
【知识点】合金与合金的性质;燃烧与燃烧的条件
【解析】【解答】A、青铜是铜与锡等金属熔合形成的具有金属特性的混合物,属于合金,该说法正确,选项A不符合题意;
B、着火点是物质的固有属性,一般不会发生改变;灯座内的清水可以吸收热量、降低温度,使温度低于灯油的着火点,而不是降低灯油的着火点,该说法错误,选项B符合题意;
C、灯罩可自由开合,能够调节进入的空气量,从而控制灯油燃烧的剧烈程度,该说法正确,选项C不符合题意;
D、烟气进入水中后,其中的固体粉尘会被水吸附、沉降,从而被去除,起到除尘的作用,该说法正确,选项D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A、根据合金的定义解答,合金是金属与金属或非金属熔合形成的具有金属特性的混合物;
B、根据着火点的性质解答,着火点是物质的固有属性,不能被降低,灭火的原理是降温至可燃物的着火点以下;
C、根据燃烧的条件解答,可燃物燃烧需要与氧气接触,调节空气进入量可以控制燃烧的剧烈程度;
D、根据水的除尘原理解答,固体粉尘可被水吸附、沉降,实现烟气除尘。
7. CH4在O2中燃烧生成CO2和H2O,其转化可用表示。在给定条件下,下列物质间的转化不能实现的是(  )
A. B.溶液
C.CuSO4溶液Cu D.CuCuCl2溶液
【答案】D
【知识点】物质的相互转化和制备
【解析】【解答】A、碱式碳酸铜受热分解生成氧化铜、水和二氧化碳,该转化可以实现,选项A不符合题意;
B、氧化铜属于金属氧化物,能与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,可得到硫酸铜溶液,该转化可以实现,选项B不符合题意;
C、锌的金属活动性强于铜,锌能与硫酸铜溶液发生置换反应,生成硫酸锌和铜,该转化可以实现,选项C不符合题意;
D、铜的金属活动性排在氢之后,不能与稀盐酸发生置换反应,无法生成氯化铜溶液,该转化不能实现,选项D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A、根据碱式碳酸铜的热不稳定性解答,碱式碳酸铜受热易分解为金属氧化物、水和二氧化碳;
B、根据酸的通性解答,金属氧化物能与酸反应生成对应的盐和水;
C、根据金属活动性顺序解答,活动性强的金属能将活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来;
D、根据金属活动性顺序解答,排在氢之后的金属不能与稀酸发生置换反应。
阅读下列材料,完成下面小题。
中国立足“富煤少油”国情,发展现代煤化工产业,实现资源和技术自主可控。煤主要含碳元素,还含有H、O、N、S、Na等元素。煤制气可得CO、H2,生成的气体进一步转化可得汽油(含多种碳氢化合物分子)等产品。
8.下列属于金属元素的是(  )
A.O B.N C.Na D.S
9.煤制气的主要反应为,该反应的类型是(  )
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
10.下列说法正确的是(  )
A.煤是单质
B.汽油是纯净物
C.煤转化为汽油是物理变化
D.将煤转化为汽油,可缓解石油短缺问题
【答案】8.C
9.C
10.D
【知识点】元素的简单分类;反应类型的判定;纯净物和混合物
【解析】【分析】(1)A、根据元素的分类标准解答,气态非金属元素名称多带“气”字头;
B、根据元素的分类标准解答,气态非金属元素名称多带“气”字头;
C、根据元素的分类标准解答,金属元素名称一般带“钅”字旁(汞除外);
D、根据元素的分类标准解答,固态非金属元素名称多带“石”字旁。
(2)A、根据化合反应的定义解答,化合反应的反应物为多种,生成物只有一种;
B、根据分解反应的定义解答,分解反应的反应物只有一种,生成物为多种;
C、根据置换反应的定义解答,置换反应的特征是“单质+化合物→新单质+新化合物”;
D、根据复分解反应的定义解答,复分解反应的反应物和生成物均为化合物。
(3)A、根据物质的分类解答,单质是由同种元素组成的纯净物,煤属于混合物;
B、根据纯净物与混合物的区别解答,汽油由多种物质组成,属于混合物;
C、根据物理变化与化学变化的区别解答,有新物质生成的变化属于化学变化;
D、根据化石能源的综合利用解答,煤制油可以补充石油资源的不足。
8.A、O是氧元素,名称带“气”字头,属于非金属元素,选项A不符合题意;
B、N是氮元素,名称带“气”字头,属于非金属元素,选项B不符合题意;
C、Na是钠元素,名称带“钅”字旁,属于金属元素,选项C符合题意;
D、S是硫元素,名称带“石”字旁,属于非金属元素,选项D不符合题意。
故答案为:C。
9.该反应的化学方程式为C+H2OCO+H2,反应物是碳(单质)和水(化合物),生成物是一氧化碳(化合物)和氢气(单质),符合“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”的特征。
A、化合反应的特征是“多变一”,即多种物质生成一种物质,与该反应特征不符,选项A不符合题意;
B、分解反应的特征是“一变多”,即一种物质生成多种物质,与该反应特征不符,选项B不符合题意;
C、置换反应的特征是单质与化合物反应生成新单质和新化合物,符合该反应的特征,选项C符合题意;
D、复分解反应是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物,与该反应特征不符,选项D不符合题意。
故答案为:C。
10.A、煤主要含碳元素,还含有氢、氧、氮、硫等多种元素,属于混合物,不是由同种元素组成的单质,选项A错误;
B、汽油含有多种碳氢化合物分子,由多种物质组成,属于混合物,不是纯净物,选项B错误;
C、煤转化为汽油的过程中生成了新的物质,属于化学变化,不是物理变化,选项C错误;
D、我国“富煤少油”,将煤转化为汽油可以增加燃油供给,缓解石油短缺的问题,选项D正确。
故答案为:D。
11.下列实验安全事项,与“浓盐酸稀释实验”无关的是(  )
A.进行实验需要佩戴护目镜,保护眼睛 B.实验中用到或产生有害气体,应开启通风 C.实验中用到明火,要正确使用火源 D.实验结束离开前,需用肥皂等清洗双手
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】几种常见的与化学有关的图标;稀释浓硫酸
【解析】【解答】浓盐酸稀释的操作是将浓盐酸沿烧杯壁缓缓注入水中,并用玻璃棒不断搅拌。
A、浓盐酸具有腐蚀性,实验时佩戴护目镜可防止液体溅入眼睛造成伤害,与该实验相关,选项A不符合题意;
B、浓盐酸易挥发出氯化氢气体,对人体呼吸道有刺激和伤害,实验时开启通风可以排出有害气体,与该实验相关,选项B不符合题意;
C、浓盐酸稀释实验不需要使用明火,该安全事项与本实验无关,选项C符合题意;
D、实验结束后用肥皂清洗双手,可去除手上残留的试剂,避免对皮肤造成伤害,符合化学实验基本安全规范,与该实验相关,选项D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A、根据浓盐酸的腐蚀性与实验安全防护要求解答;
B、根据浓盐酸的挥发性与实验安全防护要求解答;
C、根据浓盐酸稀释的实验操作特点解答,该实验不需要加热、不涉及明火;
D、根据化学实验基本安全规范解答,接触化学试剂后需清洁双手。
12.氖气可用作霓虹灯的填充气,氖在元素周期表中的信息如图所示。下列说法正确的是(  )
A.氖的原子核内有20个质子 B.氖的元素符号为Ne
C.氖的原子核外有18个电子 D.氖的相对原子质量为10
【答案】B
【知识点】元素周期表的特点及其应用
【解析】【解答】元素周期表中,左上角数字为原子序数,右上角为元素符号,中间为元素名称,下方为相对原子质量;且原子中,原子序数=质子数=核外电子数。
A、氖的原子序数为10,因此原子核内有10个质子,不是20个,选项A错误;
B、由元素周期表信息可知,氖的元素符号为Ne,选项B正确;
C、原子中质子数=核外电子数,氖原子核外有10个电子,不是18个,选项C错误;
D、氖的相对原子质量为20.18,不是10,选项D错误。
故答案为:B。
【分析】A、根据元素周期表的信息与原子结构解答,原子序数等于原子核内的质子数;
B、根据元素周期表的信息解答,单元格右上角的符号为元素符号;
C、根据原子的结构特点解答,原子中质子数等于核外电子数;
D、根据元素周期表的信息解答,单元格下方的数字为相对原子质量。
13.下列物质的性质和用途对应关系正确的是(  )
A.石墨具有导电性,可用作电池的电极
B.活性炭是黑色固体,可用于吸附水中杂质
C.碳酸氢钠可溶于水,可用于治疗胃酸过多
D.甲烷是无色气体,可用作燃料
【答案】A
【知识点】化学性质与物理性质的差别及应用;碳单质的性质和用途;甲烷、乙醇等常见有机物的性质和用途
【解析】【解答】A、石墨具有良好的导电性,因此可用作电池的电极,性质与用途对应正确,选项A符合题意;
B、活性炭可用于吸附水中杂质,是因为活性炭具有疏松多孔的结构,有吸附性,与它是黑色固体的物理性质无关,选项B不符合题意;
C、碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多,是因为它能与胃酸中的盐酸发生反应,与它可溶于水的物理性质无关,选项C不符合题意;
D、甲烷可用作燃料,是因为甲烷具有可燃性,与它是无色气体的物理性质无关,选项D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A、根据石墨的导电性与对应用途解答;
B、根据活性炭吸附性的原理解答,吸附性由疏松多孔的结构决定,与颜色无关;
C、根据碳酸氢钠的化学性质解答,与酸反应是其治疗胃酸过多的原理;
D、根据甲烷的化学性质解答,可燃性是其可用作燃料的原因。
14.构成物质的微观粒子有分子、原子、离子等。下列物质由离子构成的是(  )
A.氢气 B.氯化钠
C.液态氧 D.晶体硅
【答案】B
【知识点】分子、原子、离子、元素与物质之间的关系
【解析】【解答】A、氢气属于气态非金属单质,是由氢分子构成的,选项A不符合题意;
B、氯化钠属于盐类物质,是由钠离子和氯离子构成的,属于由离子构成的物质,选项B符合题意;
C、液态氧属于气态非金属单质,是由氧分子构成的,选项C不符合题意;
D、晶体硅属于固态非金属单质,是由硅原子直接构成的,选项D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A、根据气态非金属单质的构成特点解答,一般由分子构成;
B、根据盐类物质的构成特点解答,大多数盐由金属离子和酸根离子构成;
C、根据气态非金属单质的构成特点解答,一般由分子构成;
D、根据固态非金属单质的构成特点解答,硅等物质由原子直接构成。
阅读下列材料,完成下面小题。
石灰石经煅烧可制得生石灰。将少量生石灰加入水中,发生反应:温度升高,得到石灰乳。石灰乳经过滤可得澄清石灰水。
15.实验室模拟上述过程,并探究石灰水的性质及用途。下列装置与操作正确的是(  )
A.高温煅烧石灰石
B.检验CO2
C.生石灰与水反应
D.测定石灰水pH
16.下列物质属于盐的是(  )
A.Ca B.CaO C.Ca(OH)2 D.CaCO3
17.下列说法正确的是(  )
A.石灰石易与水反应
B.CaO与水反应时吸收热量
C.过滤石灰乳可得到Ca(OH)2溶液
D.Ca(OH)2易溶于水
【答案】15.B
16.D
17.C
【知识点】实验室常见的仪器及使用;二氧化碳的检验和验满;酸、碱、盐的概念;生石灰的性质与用途
【解析】【分析】(1)A、根据高温煅烧的实验要求解答,该实验需要高温条件,且仪器选择要符合实验需求;
B、根据二氧化碳的检验方法解答,气体应通入澄清石灰水中,保证充分接触;
C、根据量筒的使用规范解答,量筒只能量取液体体积,不能用作反应容器;
D、根据pH试纸的使用方法解答,直接浸入待测液会污染试剂,不符合操作规范。
(2)A、根据物质的分类解答,由同种元素组成的纯净物属于单质;
B、根据氧化物的定义解答,由两种元素组成且其中一种是氧元素的化合物属于氧化物;
C、根据碱的定义解答,碱由金属离子和氢氧根离子构成;
D、根据盐的定义解答,盐由金属离子(或铵根离子)和酸根离子构成。
(3)A、根据碳酸钙的性质解答,碳酸钙不与水发生反应;
B、根据生石灰与水反应的能量变化解答,该反应会放出大量的热;
C、根据过滤的原理解答,过滤可以分离悬浊液中的固体和液体;
D、根据氢氧化钙的溶解性解答,氢氧化钙属于微溶性物质。
15.A、高温煅烧石灰石需要使用酒精喷灯提供高温条件,且不能用烧杯进行该实验,装置操作错误,选项A不符合题意;
B、检验二氧化碳时,将气体从长导管通入澄清石灰水中,使气体与石灰水充分接触,若石灰水变浑浊则证明是二氧化碳,操作正确,选项B符合题意;
C、量筒只能用于量取液体体积,不能作为反应容器,不能在量筒中进行生石灰与水的反应,操作错误,选项C不符合题意;
D、测定石灰水pH时,不能将pH试纸直接浸入待测液中,否则会污染试剂,应用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上,操作错误,选项D不符合题意。
故答案为:B。
16.盐是由金属离子(或铵根离子)和酸根离子构成的化合物。
A、Ca是由钙元素组成的纯净物,属于单质,选项A不符合题意;
B、CaO由钙元素和氧元素两种元素组成,属于氧化物,选项B不符合题意;
C、Ca(OH)2由钙离子和氢氧根离子构成,属于碱,选项C不符合题意;
D、CaCO3由钙离子和碳酸根离子构成,属于盐,选项D符合题意。
故答案为:D。
17.A、石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙难溶于水,也不与水发生反应,选项A错误;
B、CaO与水反应时会放出大量的热,属于放热反应,不是吸收热量,选项B错误;
C、石灰乳是氢氧化钙的悬浊液,含有未溶解的氢氧化钙固体,经过滤可除去不溶性固体,得到Ca(OH)2溶液,选项C正确;
D、Ca(OH)2微溶于水,不是易溶于水,选项D错误。
故答案为:C。
18. KNO3、NaCl、Li2SO4三种物质的溶解度曲线如图所示。下列说法不正确的是(  )
A.60℃时,KNO3的溶解度为106g
B.60℃时,三种物质的溶解度大小关系:S(KNO3)>S(NaCl)>S(Li2SO4)
C.升高温度,NaCl和Li2SO4的溶解度变化趋势不同
D.降低温度,Li2SO4能从其热饱和溶液中结晶析出
【答案】D
【知识点】结晶的原理、方法及其应用;固体溶解度曲线及其作用
【解析】【解答】A、由溶解度曲线可知,60℃时,KNO3的溶解度为106g,该说法正确,选项A不符合题意;
B、60℃时,对比三条曲线的高度,三种物质的溶解度大小关系为S(KNO3)>S(NaCl)>S(Li2SO4),该说法正确,选项B不符合题意;
C、升高温度时,NaCl的溶解度缓慢增大,Li2SO4的溶解度逐渐减小,二者溶解度的变化趋势不同,该说法正确,选项C不符合题意;
D、Li2SO4的溶解度随温度降低而增大,降低温度时,其热饱和溶液会变为不饱和溶液,不会有晶体析出,该说法错误,选项D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A、根据溶解度曲线中点的含义解答,曲线上的点对应该温度下物质的溶解度;
B、根据同一温度下溶解度大小的比较方法解答,同一温度下曲线位置越高,溶解度越大;
C、根据溶解度曲线的变化趋势解答,两种物质的溶解度随温度变化的方向不同;
D、根据结晶的原理解答,溶解度随温度降低而增大的物质,降温不会析出晶体。
19.下列实验方案及现象不能达到实验目的的是(  )
选项 实验目的 实验方案及现象
A 除去粗盐中的泥沙 将粗盐加水溶解,蒸发水分,得到固体
B 验证分子之间有空隙 在100mL量筒中将50mL水和50mL酒精混合,混合后的体积小于100mL
C 除去H2中的水蒸气 将气体通过盛有浓硫酸的洗气瓶
D 判断盐酸已与NaOH反应完全 向盐酸中滴加几滴酚酞试剂,再加入NaOH溶液,充分反应后,溶液由无色变成红色
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】粗盐提纯;物质的除杂、净化
【解析】【解答】A、粗盐中的泥沙不溶于水,仅加水溶解后蒸发水分,泥沙会与食盐混合在一起,无法除去泥沙;正确操作应是溶解、过滤、蒸发,该方案不能达到实验目的,选项A符合题意;
B、50mL水和50mL酒精混合后总体积小于100mL,是因为分子之间有空隙,酒精分子和水分子互相进入对方的空隙中,可验证分子之间有空隙,该方案能达到实验目的,选项B不符合题意;
C、浓硫酸具有吸水性,且不与氢气发生反应,将气体通过盛有浓硫酸的洗气瓶,可除去H2中的水蒸气,该方案能达到实验目的,选项C不符合题意;
D、盐酸呈酸性,不能使酚酞变色;向盐酸中加入NaOH溶液,盐酸与NaOH发生中和反应,当NaOH过量时溶液呈碱性,酚酞由无色变为红色,可证明盐酸与NaOH发生了反应,该方案能达到实验目的,选项D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A、根据粗盐提纯的原理解答,除去不溶性杂质需要通过过滤操作,仅蒸发无法分离泥沙;
B、根据分子的基本性质解答,分子间存在间隙,不同液体混合后总体积会减小;
C、根据浓硫酸的吸水性解答,浓硫酸可干燥中性和酸性气体;
D、根据中和反应的验证方法解答,通过指示剂的颜色变化可以判断酸碱发生了反应。
20. H2O2能与有机物X反应,从而去除水样中的X。为研究不同固体催化剂M、N对该反应中X去除率的影响,进行如题20图-1所示的三组实验。相同时间后,测得实验结果如题20图-2所示。
已知:X的去除率=;M、N不与X反应。
下列有关H2O2与X的反应及上述实验的结论合理的是(  )
A.M对该反应无催化效果
B.实验①与实验②,有机物X被去除的原理相同
C.上述实验条件下,与M相比,N催化该反应的效果更好
D.其他条件相同时,与M相比,改变温度对N催化该反应的影响更大
【答案】C
【知识点】催化剂的特点与催化作用;影响化学反应速率的因素探究;定性实验(控制变量、空白实验、对比实验)
【解析】【解答】A、加入M的实验组中X有一定的去除率,说明M对该反应有催化效果,只是催化效果较弱,并非无催化效果,选项A错误;
B、实验①与实验②的催化剂种类不同,仅根据现有实验信息无法确定二者去除有机物X的原理完全相同,该结论无法由实验直接得出,选项B错误;
C、实验①和实验②的温度、pH均相同,分别加入M和N,实验结果显示加入N时X的去除率更高,说明在该实验条件下,N催化该反应的效果更好,选项C正确;
D、实验中没有M在不同温度下的对照实验,且实验②和实验③同时改变了温度和pH两个变量,无法比较改变温度对M、N催化效果的影响大小,选项D错误。
故答案为:C。
【分析】A、根据催化剂的作用与实验数据解答,有去除率即说明有催化效果,只是效果强弱不同;
B、根据实验变量与结论的对应关系解答,该实验无法直接证明去除原理是否相同;
C、根据对照实验的结论解答,单一变量下,去除率越高说明催化效果越好;
D、根据控制变量法的要求解答,探究温度的影响需保证其他条件一致,且缺少M的温度对照实验。
21.扬州正聚力打造长三角算力枢纽节点。
(1)算力需“动力之源”。扬州与甘肃、青海“东数西算”工程节点城市推进算力协同。
①甘肃庆阳的石油、煤炭、天然气等储备量充足,并拥有丰富的风能、太阳能资源。上述能源中,属于可再生能源的是   。
②青海打造多元储能体系。下列方法中将电能转化为氢能的是   (填字母)。
A:用电机将水从低处抽至高处
B:用电解装置使水分解
C:用电力驱动压缩机将空气压缩液化
(2)算力需“材料基石”。高纯硅(Si)和超纯水是生产芯片的基础性物料。
①用沙子(主要成分是SiO2)和焦炭可制备粗硅,粗硅进一步提纯可制得高纯硅。从沙子、粗硅到高纯硅,硅元素的质量分数   (填“减小”“不变”或“增大”)。
②生活污水回收再生可制备超纯水,其中的膜分离过程如图所示。比较微观粒子的直径:d(蛋白质分子)   d(水分子)(填“>”或“<”)。通过反渗透膜后,所得水的导电能力   (填“增强”或“减弱”)。
③硅芯片(主要成分是Si)制作时需浸没在超纯水中进行。为避免硅芯片表面生成SiO2杂质,超纯水还需进一步除去其中溶解的气体单质是   (填化学式)。
(3)算力需“控温保障”。算力数据中心电子设备集中,发热量大。
①IT设备芯片工作时温度会达60℃以上,对其冷却的一种方法是将设备浸没在导热性能良好的冷却液中。为探究不同冷却液的导热性能,设计实验如题21表所示,实验中所测数据对应的物理量为   。
题21表
步骤1 室温下,取两种冷却液各100mL,分别注入两只相同的烧杯中,分别插入温度计
步骤2 将两只烧杯同时放入60℃恒温水浴中,记录数据
步骤3 待冷却液的温度达到60℃时,记录数据
②冷却液应具备的化学性质有   (写2点)。
【答案】(1)风能、太阳能;B
(2)增大;>;减弱;O2
(3)升温到60℃所需的时间;化学性质稳定,不易发生化学反应;不与芯片、设备材料发生反应;不易燃、无毒等,写出两点即可。
【知识点】物质发生化学变化时的能量变化;化学式的相关计算;资源综合利用和新能源开发;常见能源的种类、能源的分类
【解析】【解答】(1)①石油、煤炭、天然气属于化石能源,短时间内无法再生,属于不可再生能源;风能、太阳能可以源源不断从自然界中获得,属于可再生能源,因此答案为风能、太阳能。
②A选项,用电机将水从低处抽至高处,是将电能转化为水的重力势能;B选项,用电解装置使水分解生成氢气和氧气,是将电能转化为化学能储存在氢气中,实现电能向氢能的转化;C选项,用电力驱动压缩机将空气压缩液化,是将电能转化为内能和机械能。因此答案选B。
(2)①沙子的主要成分是SiO2,含有氧元素,硅元素质量分数较低;粗硅含有少量杂质,硅元素质量分数高于二氧化硅;高纯硅几乎是纯净的硅,硅元素质量分数接近100%。因此从沙子、粗硅到高纯硅,硅元素的质量分数增大。
②超滤膜允许水分子通过,不允许蛋白质分子通过,说明蛋白质分子的直径大于水分子的直径,即d(蛋白质分子)>d(水分子)。反渗透膜可以除去水中的可溶性盐,使水中的离子数量大幅减少,而溶液的导电能力与离子浓度有关,离子越少导电能力越弱,因此所得水的导电能力减弱。
③硅芯片的主要成分是硅,硅能与溶解在水中的氧气反应生成SiO2杂质,因此超纯水需要除去溶解的O2。
(3)①该实验的目的是比较不同冷却液的导热性能,将装有冷却液的烧杯放入60℃恒温水浴中,记录冷却液升温到60℃所需的时间,时间越短说明导热性能越好,因此实验中所测数据对应的物理量为升温到60℃所需的时间。
②冷却液需要长期接触电子设备,因此需要具备的化学性质有:化学性质稳定,不易发生化学反应;不与芯片、设备材料发生反应;不易燃、无毒等,写出两点即可。
【分析】(1)①根据能源的分类解答,可再生能源是可从自然界源源不断获得的能源,化石能源属于不可再生能源;
②根据能量的转化形式解答,电解水是将电能转化为化学能储存在氢气中;
(2)①根据物质纯度与元素质量分数的关系解答,物质纯度越高,其中主要元素的质量分数越大;
②根据膜分离的原理与溶液导电性的影响因素解答,直径大于膜孔径的粒子无法通过膜;溶液导电性与离子浓度正相关,离子越少导电能力越弱;
③根据硅的化学性质解答,硅能与氧气反应生成二氧化硅,因此需除去水中溶解的氧气;
(3)①根据比较导热性能的实验方法解答,相同条件下,升温所需时间越短,导热性能越好;
②根据冷却液的使用场景解答,冷却液需化学性质稳定,不与设备反应,保障使用安全与寿命。
22.二氧化碳的捕集、利用与封存技术,有力支撑“碳中和”目标的达成。
(1)“碳捕集”是指将CO2从工业生产、能源利用或大气中分离出来。
①气体的浓度可用质量浓度和体积浓度两种方式表示。质量浓度如的H2”,含义为每立方米气体中含1μgH2。体积浓度如“386μL·L- 的CO2”,含义为   。
②某区域大气中CO2浓度三年的变化如题22图一1所示。该区域大气中CO2浓度的变化趋势为   。
③对煤燃烧产生的CO2进行捕集时,相比于通入空气,通入O2与煤反应产生的烟气更有利于碳捕集,原因是   。
(2)“碳输送”是将捕集的CO2运送到利用或封存场地。
①气态CO2可通过适度加压并   的措施转化为液态,以管道输送。
②固态CO2(干冰)常用于食品冷链保鲜。常温常压下,干冰在空气中会逐渐   (填物质状态变化名称),保持较低温度。
(3)“碳利用”是将捕集的CO2资源化利用。
①以CO2和NH3为原料可制备尿素[,同时生成H2O。理论上,参与该反应的CO2和NH3的质量比为   。
②以CO2和H2为原料可合成甲醇,反应的微观示意图如题22图-2所示。进入甲醇中的氢元素占参加该反应氢元素的比例为   (用分数表示)。
(4)“碳封存”可将捕集的CO2注入地下深部卤水层,CO2会与H2O反应生成   (填化学式),最终可转化为碳酸盐固体。
(5)在CO2产生后再将其捕集或处理,而不是从源头避免CO2的产生,这种方法常被称为“末端治理”。下列措施属于末端治理的是(  )(填字母)。
A.用水力等清洁能源替代燃煤发电
B.燃煤废气经吸收处理后再排放
C.用电动汽车逐步取代燃油汽车
【答案】(1)每升气体中含有386μL的二氧化碳;冬春季节浓度高、夏季浓度低;烟气中二氧化碳的浓度更高,更有利于碳捕集
(2)降温;升华
(3)22:17;
(4)H2CO3
(5)B
【知识点】微粒观点及模型图的应用;质量守恒定律及其应用;二氧化碳对环境的影响
【解析】【解答】(1)①参照质量浓度的定义类推,体积浓度“386μ L-1的CO2”的含义是每升气体中含有386μL的二氧化碳。
②从浓度变化图可以看出,该区域大气中CO2的浓度总体逐年升高;同一年内呈现周期性变化,1-4月浓度升高、4-8月浓度降低、8-12月浓度升高,整体表现为冬春季节浓度高、夏季浓度低。
③通入氧气与煤反应时,煤在纯氧中燃烧,烟气中不会混入空气中的氮气等杂质,得到的烟气中二氧化碳的浓度更高,更有利于碳捕集。
(2)①气态二氧化碳可以通过适度加压并降温的措施转化为液态,便于管道输送。
②常温常压下,干冰会由固态直接变为气态,该过程叫做升华,升华过程吸收大量的热,可保持较低温度,用于食品冷链保鲜。
(3)①二氧化碳和氨气反应生成尿素和水,配平后的化学方程式为CO2+2NH3=CO(NH2)2+H2O。参与反应的CO2和NH3的质量比为44:(2×17)=44:34=22:17。
②根据微观示意图,二氧化碳和氢气合成甲醇的化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O。参加反应的氢原子总数为6个,其中进入甲醇分子的氢原子有4个,因此进入甲醇中的氢元素占参加反应氢元素的比例为4:6=2:3。
(4)二氧化碳注入地下卤水层后,会与水反应生成碳酸(H2CO3),碳酸进一步转化为碳酸盐固体。
(5)末端治理是在污染物产生后再进行处理。
A选项用水力清洁能源替代燃煤发电,是从源头减少二氧化碳排放,不属于末端治理;
B选项燃煤废气经吸收处理后再排放,是在污染物产生后进行处理,属于末端治理;
C选项用电动汽车取代燃油汽车,是从源头减少二氧化碳排放,不属于末端治理。因此答案选B。
【分析】(1)①根据信息迁移方法解答,参照质量浓度的定义,推导体积浓度的含义;
②根据坐标图像的趋势分析解答,整体呈现逐年上升趋势,年内随季节呈现周期性变化;
③根据纯氧燃烧的特点解答,纯氧燃烧不会引入氮气等杂质,烟气中二氧化碳浓度更高;
(2)①根据气体液化的方法解答,加压和降温都可以使气体液化;
②根据升华的定义与特点解答,干冰升华吸热,可作制冷剂;
(3)①根据化学方程式的计算解答,先配平化学方程式,再计算反应物的质量比;
②根据微观示意图与质量守恒定律解答,先写出反应的化学方程式,再计算目标元素的质量占比;
(4)根据二氧化碳的化学性质解答,二氧化碳能与水反应生成碳酸;
(5)根据末端治理的定义解答,污染物产生后再进行处理属于末端治理,源头替代不属于末端治理。
23.铜锌合金在工业上有着重要的用途。
Ⅰ制备特定组成的铜锌合金时,熔炼温度约需1200℃,高于两种金属的熔点。
(1)已知:铜的沸点为2562℃,锌的沸点为906℃。与合金组成比例相比,熔炼时原料中铜与锌需适当过量的是   。
Ⅱ铜锌合金中硫元素的含量需控制在较低范围内,测定合金中硫元素含量的部分装置如题23图所示。
(2)合金中的硫元素以S、Cu2S等形式存在,1250℃时合金中的含硫物质会与(反应转化为SO2。写出Cu2S与O2反应生成Cu2O和SO2的化学方程式:   。保持反应温度、O2流速不变,为使合金中含硫物质充分反应,可采取的措施有   (写2点)。
(3)生成的气体经冷却后,用H2O2溶液吸收,其中的SO2全部转化为H2SO4。吸收前气体需冷却,原因是   。
(4)取1.000g合金样品进行实验,测得最终生成H2SO4的质量为计算样品中硫元素的质量分数(写出计算过程)。
(5)实验前须采取措施消除合金中锌对测定结果的干扰,否则加热装置内会产生烟尘,使测定结果偏低,原因是   
(6)Ⅲ利用CuCl2溶液的腐蚀性,可分析不同铜锌合金的耐腐蚀性。方法如下:75℃时,将样品在1%CuCl2溶液中腐蚀24小时,计算腐蚀速率(腐蚀速率腐蚀前样品质量一腐蚀后样品质量)。样品表面积×24小时
现有已知表面积的铜锌合金样品,请补充完整测定其腐蚀速率的实验操作:取合金样品,称其质量,   ,在75℃下放置24小时,取出样品,   ,称其质量,计算腐蚀速率。
【答案】(1)锌
(2)2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2;将合金粉碎,增大与氧气的接触面积;延长反应时间,让反应充分进行;适当增大氧气流速等,写出两点即可
(3)一是可以防止温度过高使H2O2受热分解,失去氧化吸收的作用;二是气体的溶解度随温度降低而增大,冷却后SO2的溶解度更大,能更充分地被溶液吸收
(4)解:根据元素质量守恒,合金中硫元素的质量等于生成的硫酸中硫元素的质量。
硫酸中硫元素的质量为:4.9×10-3g× =1.6×10-3g
样品中硫元素的质量分数为:×100%=0.16%
答:样品中硫元素的质量分数为0.16%。
(5)加热装置内产生的烟尘会吸附部分SO2,随烟尘一起被带走,无法被H2O2溶液完全吸收
(6)放入1%的CuCl2溶液中;洗涤、干燥
【知识点】金属的化学性质;实验探究物质的组成成分以及含量;化学式的相关计算;质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】(1)熔炼温度约为1200℃,锌的沸点为906℃,熔炼温度高于锌的沸点,锌会汽化挥发造成损失,因此原料中锌需要适当过量,弥补挥发的损耗。
(2)Cu2S与O2在1250℃条件下反应生成Cu2O和SO2,配平后的化学方程式为2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2。
要使合金中含硫物质充分反应,可以采取的措施有:将合金粉碎,增大与氧气的接触面积;延长反应时间,让反应充分进行;适当增大氧气流速等,写出两点即可。
(3)吸收前将气体冷却,一是可以防止温度过高使H2O2受热分解,失去氧化吸收的作用;二是气体的溶解度随温度降低而增大,冷却后SO2的溶解度更大,能更充分地被溶液吸收。
(4)①解:根据元素质量守恒,合金中硫元素的质量等于生成的硫酸中硫元素的质量。
硫酸中硫元素的质量为:4.9×10-3g× =1.6×10-3g
样品中硫元素的质量分数为:×100%=0.16%
答:样品中硫元素的质量分数为0.16%。
(5)加热装置内产生的烟尘会吸附部分SO2,随烟尘一起被带走,无法被H2O2溶液完全吸收,导致测得的硫酸质量偏小,计算出的硫元素质量偏小,因此测定结果偏低。
(6)测定腐蚀速率的实验操作:取合金样品,称其质量,放入1%的CuCl2溶液中,在75℃下放置24小时,取出样品,洗涤、干燥,称其质量,计算腐蚀速率。
【分析】(1)根据金属的沸点与熔炼温度的关系解答,锌的沸点低于熔炼温度,易挥发损失,因此原料需过量;
(2)根据化学方程式的书写与影响反应充分程度的因素解答,配平遵循质量守恒定律;增大接触面积、延长反应时间可使反应更充分;
(3)根据过氧化氢的性质与气体溶解度的影响因素解答,过氧化氢受热易分解;气体溶解度随温度降低而增大;
(4)①根据元素守恒与元素质量分数的计算解答,反应前后硫元素质量不变,通过硫酸质量计算硫元素质量,再计算硫元素的质量分数;
(5)根据实验误差分析解答,烟尘吸附二氧化硫,导致被吸收的二氧化硫减少,测定结果偏低;
(6)根据腐蚀速率的测定原理解答,腐蚀实验需将样品放入腐蚀液,反应后需洗涤干燥再称量,避免残留液影响质量测定结果。
24.从天外陨铁到超细铁粉,人类对铁的利用不断实现跨越。
(1)人类最早使用的铁器由陨铁制成。陨铁可直接锻打制成刀刃等器物,主要利用陨铁的物理性质是   。
(2)我国铁的冶炼可以追溯到殷商时期。《天工开物》记载:“凡铁一炉载土二千余斤……或用木炭……土化成铁之后,从炉腰孔流出”。这里的“土”指的是   。“从炉腰孔流出”说明此时获得的生铁呈   态(填物质状态)。
(3)京杭大运河沿岸某地有一露天放置的大型生铁所铸文物,表面已被锈蚀。对其进行保护时,围绕“在文物上方修建遮雨棚能否减缓腐蚀”有不同观点。模拟实验发现,该地区湿度大,若建遮雨棚,内部空气流通不畅,夜间温度降低时,空气中的水蒸气会在文物表面凝结。
观点1 修建遮雨棚,能够减缓腐蚀
观点2 修建遮雨棚,会加速腐蚀
请选择其中一个观点,运用金属生锈的条件进行解释。
(4)超细铁粉是一种新型燃料,燃烧后生成Fe3O4。取两种等质量的铁粉,颗粒直径分别为(用Fe-1表示)、(用Fe-2表示),分别置于含足量O2的容器中,对其进行加热至燃烧,测得容器内固体质量的增加与温度的变化关系如图所示。
①下列表示Fe-1处于剧烈燃烧阶段的是   (填字母)。
A:ab段
B:bc段
C:ac段
②实验可知,两种铁粉中着火点较低的是   (填“Fe—1”或“Fe—2”)。
③判断哪种铁粉在实验过程中,参加反应的铁的质量较大,并写出判断的依据:   。
【答案】(1)延展性
(2)铁矿石;液
(3)选观点1:铁生锈需要铁与氧气、水同时接触,修建遮雨棚可以避免雨水直接淋洗文物,减少文物表面的水分,破坏铁生锈的条件,因此能够减缓腐蚀。
选观点2:铁生锈需要铁与氧气、水共同作用,修建遮雨棚后内部空气流通不畅,夜间温度降低时,空气中的水蒸气会在文物表面凝结,使文物表面持续存在水膜,满足生锈的条件,因此会加速腐蚀。
(4)B;Fe-2;从图中可知,Fe-1完全反应后固体增加的质量更大,说明参加反应的氧气质量更大;根据反应的化学方程式,参加反应的铁与氧气的质量成正比,因此参加反应的铁的质量较大的是Fe-1。
【知识点】一氧化碳还原氧化铁;金属锈蚀的条件及其防护;化学性质与物理性质的差别及应用
【解析】【解答】(1)陨铁可以通过锻打改变形状,制成刀刃等器物,主要利用了陨铁延展性好的物理性质。
(2)古代冶铁的原料是铁矿石,因此这里的“土”指的是铁矿石;生铁在高温下熔化为液态,可以从炉腰孔流出,说明此时获得的生铁呈液态。
(3)示例一:选观点1:铁生锈需要铁与氧气、水同时接触,修建遮雨棚可以避免雨水直接淋洗文物,减少文物表面的水分,破坏铁生锈的条件,因此能够减缓腐蚀。
示例二:选观点2:铁生锈需要铁与氧气、水共同作用,修建遮雨棚后内部空气流通不畅,夜间温度降低时,空气中的水蒸气会在文物表面凝结,使文物表面持续存在水膜,满足生锈的条件,因此会加速腐蚀。
(4)①Fe-1的曲线中,ab段固体质量增加缓慢,属于缓慢氧化阶段;bc段固体质量快速增加,属于剧烈燃烧阶段,因此选B。
②着火点是物质开始剧烈燃烧时的温度,从图中可以看出,Fe-2在更低的温度下就开始快速增重(剧烈燃烧),因此着火点较低的是Fe-2。
③根据质量守恒定律,固体增加的质量等于参加反应的氧气的质量;从图中可知,Fe-1完全反应后固体增加的质量更大,说明参加反应的氧气质量更大;根据反应的化学方程式,参加反应的铁与氧气的质量成正比,因此参加反应的铁的质量较大的是Fe-1。
【分析】(1)根据金属的物理性质解答,锻打成型体现了金属的延展性;
(2)根据古代冶铁的原料与生铁的状态解答,冶铁的原料是铁矿石,高温下生铁熔化为液态;
(3)根据铁生锈的条件解答,铁生锈需要同时接触氧气和水,根据水分的变化分析对腐蚀速率的影响;
(4)①根据燃烧的现象与质量变化的对应关系解答,剧烈燃烧阶段固体质量快速增加;
②根据着火点的定义解答,开始剧烈燃烧时的温度越低,对应物质的着火点越低;
③根据质量守恒定律解答,固体增加的质量是参加反应的氧气质量,氧气质量越大,参加反应的铁质量越大。
25. Al2O3、AlN熔点均高于2000℃,都可用作耐高温陶瓷材料。
(1)将铝粉、碳粉和TiO2粉末混合均匀后分布在金属表面,在高温条件下反应生成和TiC,在金属表面形成耐高温陶瓷涂层,用于航空领域。
①写出该反应的化学方程式:   。
②在金属表面覆上陶瓷涂层,形成的材料属于   (填字母)。
A:无机金属材料
B:无机非金属材料
C:复合材料
(2) Al2O3属于氧化物,AlN属于氮化物。AlN的名称为   。Al易与(反应转化为Al2O3。采用铝粉与N2反应的方法制备AlN较为困难,原因是   。
(3)铝粉与N2反应制得的AlN纯度不高。以AlCl3(沸点为:与为原料,在反应生成AlN和HCl。该方法制得的AlN纯度较高,原因是   。
(4)大功率LED灯具常需频繁开关,工作时其芯片会产生大量的热,需将芯片贴合在绝缘散热板上。可用的三种散热板材料是AlN、Al2O3、BeO,它们的部分指标如题25表所示(已知:LED芯片的热膨胀系数约为
题25表
编号 指标 AIN BeO
A 价格/元· 500 5 400
B 毒性 无毒 无毒 有毒
C 导热率(反映材料热传导能力的物理量,导热率越大,导热性能越强 230 30 300
D 热膨胀系数(温度每升高1℃时,材料长度或体积的相对变化量 4.4 7.7 7.5
①综合考虑,选择AlN作为LED芯片绝缘散热板的材料。不选择.的理由是   (填编号)。
②以下是为LED灯具的三种散热板材料设计的广告语,在答题卡上用三根“——”将各广告语和相应的材料连接起来,使其一一对应。
广告语 材料
性能足够,价格实惠 AlN陶瓷散热板
把每一丝热量迅速送走 陶瓷散热板
百万次点亮,依然紧密贴合 BeO陶瓷散热板
   
【答案】(1)4Al+3C+3TiO22Al2O3+3TiC;C
(2)氮化铝;常温下易与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜,包裹在铝粉表面,会阻碍铝与氮气接触反应
(3)AlCl3沸点为190℃,在700℃下为气态,反应物NH3和副产物HCl在700℃下也均为气体,只有生成物AlN是固体,气态反应物和副产物易与固体产物分离
(4)CD;性能足够,价格实惠——Al2O3陶瓷散热板,其价格最低,成本优势明显;把每一丝热量迅速送走——BeO陶瓷散热板,其导热率最高,导热散热性能最好;百万次点亮,依然紧密贴合——AlN陶瓷散热板,其热膨胀系数与芯片最接近,温度反复变化时贴合度好。
【知识点】新材料的开发与社会发展的密切关系;复合材料、纳米材料;化学方程式的书写与配平
【解析】【解答】(1)①铝粉、碳粉和TiO2粉末在高温条件下反应生成Al2O3和TiC,根据质量守恒定律配平,化学方程式为4Al+3C+3TiO22Al2O3+3TiC。
②在金属表面覆上陶瓷涂层,是由金属基体和陶瓷涂层两种不同性能的材料复合而成,属于复合材料,因此选C。
(2)AlN从右往左读作氮化铝。铝的化学性质活泼,常温下易与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜,包裹在铝粉表面,会阻碍铝与氮气接触反应,因此用铝粉与氮气反应制备氮化铝较为困难。
(3)AlCl3沸点为190℃,在700℃下为气态,反应物NH3和副产物HCl在700℃下也均为气体,只有生成物AlN是固体,气态反应物和副产物易与固体产物分离,因此制得的AlN纯度较高。
(4)①不选择Al2O3的原因:C项,Al2O3的导热率仅为30,导热性能差,散热效果不好;D项,Al2O3的热膨胀系数为7.7,与LED芯片的热膨胀系数差距较大,温度变化时膨胀收缩程度不同,贴合效果差。因此答案选CD。
②三种材料与广告语的对应关系:
性能足够,价格实惠——Al2O3陶瓷散热板,其价格最低,成本优势明显;
把每一丝热量迅速送走——BeO陶瓷散热板,其导热率最高,导热散热性能最好;
百万次点亮,依然紧密贴合——AlN陶瓷散热板,其热膨胀系数与芯片最接近,温度反复变化时贴合度好。
【分析】(1)①根据化学方程式的书写规则解答,结合反应物、生成物和反应条件,依据质量守恒定律配平方程式;
②根据材料的分类解答,由两种或多种不同性能的材料复合而成的材料属于复合材料;
(2)根据化合物的命名规则与铝的化学性质解答,氮化物从右往左命名;铝易被氧化生成致密氧化膜,阻碍与氮气的反应;
(3)根据物质的状态与分离方法解答,反应物和副产物均为气体,只有产物是固体,易分离提纯;
(4)①根据材料性能与使用需求的对应关系解答,导热率低、热膨胀系数与芯片差异大是不选择该材料的原因;
②根据材料性能与广告语的对应关系解答,价格对应成本优势,导热率对应散热速度,热膨胀系数对应温度变化下的贴合程度。
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