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上海市浦东新区民办欣竹中学2025-2026学年九年级下学期化学学科阶段诊断二
1．核潜艇在水下长时间潜航时，依赖于一套高度集成的生命支持系统，其核心包括制氧技术和CO2清除技术等。
Ⅰ．制氧技术
（1）核潜艇早期曾使用过氧化钠(Na2O2)作制氧剂，反应原理之一为2Na2O2+2CO2=2X+O2，则X的化学式为　 　。(填字母)
A. Na2O B. NaOH C. Na2CO3 D. NaHCO3
（2）因过氧化钠制氧存在安全性差、维护复杂等缺陷，逐渐被先进的电解水制氧技术取代。如图1是某化学小组设计的电解水创新装置(待U形管中气体排干净后，两侧同时开始收集，注射器的规格为20 mL，收集前均处于0刻度处)。
①电解水反应的化学方程式为　 　；
②一段时间后，若注射器Ⅰ中收集的气体体积为5 mL，则理论上注射器Ⅱ中收集的气体体积约为　 　mL。
（3）“氧烛”是核潜艇常用的应急供氧设备，装置简图如图2。
①“氧烛”的产氧药块中含有氯酸钠(NaClO3)、金属粉末(Mg、Fe等)和催化剂，氯酸钠中氯元素的化合价为　 　；
②在使用过程中，“氧烛”需要通过撞击火帽加热引发化学反应，写出实验室中不需要加热来制取氧气的反应的化学方程式　 　。
Ⅱ．二氧化碳清除技术
（4）核潜艇中常用沸石分子筛吸附二氧化碳，再通过真空解吸实现材料再生，在此过程中二氧化碳分子的结构　 　(填“发生”或“没有发生”)变化。
（5）利用化学试剂吸收是清除CO2的另一种方式，通常采用氢氧化锂(LiOH)吸收艇内的CO2，已知LiOH与NaOH的化学性质相似。
①相同条件下，LiOH和NaOH吸收CO2的质量关系如图3所示。试分析选用LiOH而不用NaOH作吸收剂的原因　 　；②若消耗2.4 kg LiOH，理论上可吸收CO2的质量是多少？（写出计算过程）　 　
2．可燃冰的主要成分是甲烷水合物，具有巨大的经济价值和重要的战略意义。某兴趣小组的师生，对天然气的形成过程、燃烧产物、应用优势和安全等展开了问题探究。
任务一：了解天然气的形成过程
【交流分享】
（1）天然气是古生物残骸在高温、高压的地下环境中分解和转化而形成的，其形成至少需要数百万年的时间。由此可知，天然气属于　 　(填“可再生”或“不可再生”)能源。
任务二：探究天然气的燃烧产物
【提出问题】天然气燃烧后的气体中是否含有CO2、CO？
【教师指导】浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇二氧化碳无变化，但遇到微量一氧化碳会立即变成蓝色。
【进行实验】
（2）设计实验方案，探究天然气燃烧产生的气体成分。
实验步骤 实验现象 实验结论
①点燃天然气后，在火焰上方罩干燥的烧杯，过一会儿迅速把烧杯倒过来，向烧杯中注入少量澄清石灰水，振荡 烧杯内壁出现无色液滴，　 　 含有H2O和CO2
②将天然气燃烧生成的气体通入图1装置 浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸变为蓝色 　 　
【反思交流】
（3）请分析天然气燃烧过程中产生CO的原因　 　。
任务三：调查天然气的应用优势
【查阅资料】
（4）充分燃烧1 kg天然气和1 kg煤释放的热量和产生SO2的质量如图2。请你结合图2分析天然气相比于煤，作为燃料所具有的优点是　 　(写1点)。
任务四：探讨天然气的安全使用
【交流讨论】
（5）家庭使用天然气时，要注意用气安全。为防止天然气泄漏造成危险，应在厨房安装天然气泄漏报警器，安装位置应在燃气灶附近墙的　 　(填“上方”或“下方”)。
（6）燃气公司常在无色无味的天然气中加入少量具有特殊气味的乙硫醇(C2H5SH)，其作用是　 　。
3．回答下列问题。
（1）铝、铁、铜是人类广泛使用的三种金属，人类大规模开发利用这三种金属的先后排序为(用元素符号表示)　 　。
（2）如图是元素周期表的一格，下列说法正确的是　 　。(不定项)
A. 金原子的核外电子数为118 B. 金的相对原子质量是197.0 C. 金元素属于金属元素 D. 金原子的中子数为97
（3）近年来，共享单车在国内一些城市走红
①共享单车的各部件中属于有机合成材料的是　 　。(不定项)
A．钢制网篓　　　　　　　　　　　　　B．手柄套(主要成分为橡胶和塑料) C．合金车架　　　　　　　　　　　　　D．橡胶轮胎
②保护共享单车的措施之一是防止其锈蚀，其中链条常采用的防锈方法是　 　。
③共享单车有些部件是由钢铁制成的。图2是工业炼铁的反应原理模拟实验，发生反应的化学方程式是　 　，从环保角度看，该装置的不足之处是　 　。
（4）黄铜中含铜和锌。某黄铜中铜的含量为50%~65%，小张同学为测定铜的含量，设计如下实验：
Ⅰ：确定原理只有锌能与稀硫酸反应产生难溶于水的氢气 Ⅱ：搭建装置 Ⅲ：操作a g样品加入锥形瓶，b mL足量的稀硫酸经分液漏斗全部滴入，待气泡不再产生，记录量筒中收集到的水的体积 Ⅳ：数据分析量筒中水的体积为得到的氢气的体积，由氢气的密度，换算成氢气质量，再计算得出锌的质量
根据Ⅳ，计算得出该样品中铜的含量为48%，小于理论值。在装置气密性良好、操作规范、计算无误的前提下：请你帮助小张同学分析导致该结果的主要原因　 　。
4．我国化工专家侯德榜创立了“侯氏联合制碱法”，为纯碱(Na2CO3)制造作出了重大贡献，促进了世界制碱技术的发展。化学小组对制碱过程进行项目化学习。
任务1：认识原理
NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl；。
任务2：制备原料
（1）配制饱和氯化钠溶液。常温下，NaCl的溶解度为36 g。该温度下，将　 　g NaCl固体完全溶解于50 g水配得饱和溶液。从微观角度分析，下列图示中最接近NaCl溶液真实情况的是　 　(填字母)。
获取气体。加热硫酸铵和氢氧化钙的固体混合物，将湿润的红色石蕊试纸放在导管a端，当观察到试纸变蓝时，连接ab，收集NH3，待储气袋集满后关闭弹簧夹，如图1。再用相同规格的储气袋集满一袋CO2气体。
任务3：探秘变化
用注射器抽取约5 mL饱和食盐水，从导管b端注入盛有NH3的储气袋中，关闭弹簧夹，振荡至储气袋完全变瘪。再将该袋内全部液体用注射器吸出，注入盛有CO2的储气袋中，关闭弹簧夹充分振荡，静置后观察到袋内有白色固体析出。请结合图2溶解度曲线，回答下列问题。
（2）①析出的白色固体为NaHCO3的主要原因是　 　。
②袋内溶液中是否含有NaHCO3？请设计实验方案证明：　 　(不可使用酸碱指示剂，请完整写出操作、现象和结论)。
（3）NaHCO3的溶解度在60℃后无数据，原因可能是　 　。
任务4：应用产品
（4）析出得到的NaHCO3固体加热分解即制得产品——纯碱。该制碱过程还可以得到NH4Cl，NH4Cl在农业上用来作　 　。
A. 氮肥 B. 磷肥 C. 钾肥 D. 复合肥
任务5：探秘性质
（5）探究纯碱的化学性质
同学们分别取一定量的碳酸钠溶液于四支试管中，进行如图所示的实验。
Ⅰ．试管①中溶液变为红色，说明碳酸钠溶液呈　 　性。
Ⅱ．试管③和④中发生反应的实验现象都是产生了白色沉淀，请写出其中任意一个的化学反应方程式　 　。
Ⅲ．写出②中的现象　 　。
Ⅳ．验证试管②反应后最终盐酸已经过量，能选择的试剂是　 　(不定项)。
A．铁丝 B．氧化铁 C．氢氧化铜 D．硝酸银溶液 E．酚酞溶液
答案解析部分
1．【答案】C；；10；+5；；没有发生；相同质量的，能吸收更多二氧化碳；解：设理论上可吸收二氧化碳的质量是x，则答：理论上可吸收二氧化碳的质量是2.2kg。
【知识点】电解水实验；碱的化学性质；化学方程式的书写与配平；质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】(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。反应前有4个Na原子、8个O原子、2个C原子，反应后除2X外有2个O原子，因此2X中含有4个Na原子、2个C原子、6个O原子，1个X中含有2个Na原子、1个C原子、3个O原子，X的化学式为Na2CO3。
A、Na2O不符合原子个数守恒，缺少C原子和O原子，选项A不符合题意；
B、NaOH含有H原子，反应前没有H元素，生成物中不可能含有氢元素，选项B不符合题意；
C、Na2CO3符合原子个数守恒，选项C符合题意；
D、NaHCO3含有H原子，反应前没有H元素，生成物中不可能含有氢元素，选项D不符合题意。
故答案为：C。
(2) ①电解水生成氢气和氧气，反应的化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑。
②电解水时遵循“正氧负氢，氢二氧一”的规律，注射器Ⅰ与电源正极相连，收集的是氧气，体积为5mL，则注射器Ⅱ与电源负极相连，收集的是氢气，体积约为10mL。
(3) ①在NaClO3中，钠元素的化合价为+1价，氧元素的化合价为-2价，设氯元素的化合价为x，根据化合物中正负化合价代数和为0，可得(+1)+x+3×(-2)=0，解得x=+5。
②实验室中不需要加热制取氧气的反应是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为 。
(4) 沸石分子筛吸附二氧化碳，再通过真空解吸实现材料再生，该过程没有新物质生成，属于物理变化，二氧化碳分子的结构没有发生变化。
(5) ①由图3可知，相同质量的LiOH和NaOH，LiOH吸收的CO2质量更多，因此选用LiOH作吸收剂。
②解：设理论上可吸收CO2的质量为x。
2LiOH+CO2=Li2CO3+H2O
48 44
2.4kg x
x=2.2kg
答：理论上可吸收CO2的质量是2.2kg。
【分析】(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，通过计算反应前后各原子的个数，推断X的化学式；易错点是忽略反应前后元素种类不变，误选含有氢元素的选项。
(2) ①根据电解水的反应原理，书写正确的化学方程式，注意反应条件和气体符号；②根据电解水的实验现象“正氧负氢，氢二氧一”，计算生成氢气的体积，易错点是混淆正负极产生的气体种类。
(3) ①根据化合物中正负化合价代数和为0，计算氯元素的化合价，注意钠元素和氧元素的常见化合价；②根据实验室制取氧气的反应原理，过氧化氢分解不需要加热，书写化学方程式，注意催化剂的标注。
(4) 根据物理变化的定义，没有新物质生成的变化是物理变化，物理变化中分子本身不变，只是分子间的间隔发生变化。
(5) ①根据图像信息，比较相同质量的LiOH和NaOH吸收CO2的质量，分析选用LiOH的原因；②根据氢氧化锂与二氧化碳反应的化学方程式，进行相关计算，注意相对分子质量的计算准确，比例式列写规范。
2．【答案】不可再生；澄清石灰水变浑浊；燃烧产物中含有一氧化碳；氧气不足，甲烷发生不完全燃烧；等质量下燃烧放热更多（或产生的二氧化硫更少，更环保）；上方；便于及时发现天然气泄漏，避免发生危险
【知识点】一氧化碳的毒性；化石燃料的利用与保护；甲烷、乙醇等常见有机物的性质和用途
【解析】【解答】(1) 天然气是古生物残骸在高温、高压的地下环境中分解和转化而形成的，形成至少需要数百万年，短时间内无法从自然界得到补充，属于不可再生能源。
(2) ①点燃天然气后，在火焰上方罩干燥的烧杯，烧杯内壁出现无色液滴，说明生成了水；过一会儿迅速把烧杯倒过来，向烧杯中注入少量澄清石灰水，振荡，澄清石灰水变浑浊，说明生成了二氧化碳。
②将天然气燃烧生成的气体通入图1装置，浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸变为蓝色，根据题干信息，浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇到微量一氧化碳会立即变成蓝色，因此实验结论为燃烧产物中含有一氧化碳。
(3) 天然气燃烧过程中，若氧气供应不足，甲烷会发生不完全燃烧，生成一氧化碳。
(4) 由图2可知，充分燃烧1kg天然气释放的热量比1kg煤多，且产生的SO2质量比煤少，因此天然气作为燃料的优点是等质量下燃烧放热更多（或产生的二氧化硫更少，更环保）。
任务四：探讨天然气的安全使用
(5) 天然气的主要成分是甲烷，甲烷的相对分子质量为16，小于空气的平均相对分子质量29，密度比空气小，泄漏后会向上扩散，因此报警器应安装在燃气灶附近墙的上方。
(6) 天然气本身无色无味，泄漏时难以被察觉，在天然气中加入少量具有特殊气味的乙硫醇，一旦发生泄漏，人们可以快速闻到气味，及时处置，避免发生爆炸、中毒等危险。
【分析】(1) 根据能源的分类，化石燃料（煤、石油、天然气）属于不可再生能源，因为它们的形成需要漫长的时间，短时间内无法再生。
(2) ①根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊的性质，描述检验二氧化碳的实验现象；②根据题干给出的信息，浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇一氧化碳变蓝，得出燃烧产物含有一氧化碳的结论，易错点是忽略题干信息，无法判断实验结论。
(3) 根据含碳燃料的燃烧规律，氧气充足时完全燃烧生成二氧化碳，氧气不足时不完全燃烧生成一氧化碳。
(4) 根据图像中的数据，比较天然气和煤燃烧的放热和产生二氧化硫的量，分析天然气作为燃料的优点，从热值和环保两个角度回答。
(5) 根据甲烷的密度比空气小，判断天然气泄漏报警器的安装位置，易错点是误认为甲烷密度比空气大，安装在下方。
(6) 根据乙硫醇有特殊气味的性质，分析其在天然气中的作用，便于人们及时发现泄漏。
3．【答案】；B，C；BD；涂油；；缺少尾气处理装置，有毒的一氧化碳直接排放会污染空气；滴入的稀硫酸占据锥形瓶内空间，将瓶中空气压入后续装置，使测得的氢气体积偏大，计算出的锌质量偏大，因此铜含量偏低
【知识点】一氧化碳还原氧化铁；金属锈蚀的条件及其防护；有机高分子材料的分类及鉴别；元素周期表的特点及其应用
【解析】【解答】(1) 金属的活动性越弱，越容易冶炼，人类大规模开发利用的时间越早。铝、铁、铜三种金属的活动性顺序为Cu＜Fe＜Al，因此开发利用的先后排序为Cu、Fe、Al。
(2) A、元素周期表单元格中左上角的数字是原子序数，原子序数=核外电子数，金的原子序数是79，因此金原子的核外电子数为79，不是118，选项A不符合题意；
B、元素周期表单元格中下方的数字是相对原子质量，金的相对原子质量是197.0，选项B符合题意；
C、金属于金属元素，选项C符合题意；
D、中子数≈相对原子质量-质子数=197-79=118，不是97，选项D不符合题意。
故答案为：BC。
(3) ①有机合成材料包括塑料、合成橡胶、合成纤维。
A、钢制网篓是铁的合金，属于金属材料，选项A不符合题意；
B、手柄套的主要成分为橡胶和塑料，橡胶和塑料都属于有机合成材料，选项B符合题意；
C、合金车架属于金属材料，选项C不符合题意；
D、橡胶轮胎是合成橡胶制成的，属于有机合成材料，选项D符合题意。
故答案为：BD。
②铁生锈的条件是与氧气和水同时接触，链条常采用涂油的方法防锈，涂油可以在链条表面形成一层保护膜，隔绝氧气和水。
③工业炼铁的原理是一氧化碳在高温下还原氧化铁生成铁和二氧化碳，化学方程式为 。一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，该装置的不足之处是缺少尾气处理装置。
(4) 在装置气密性良好、操作规范、计算无误的前提下，铜含量偏低的主要原因是：滴入的稀硫酸占据了锥形瓶内的空间，将瓶中的空气压入后续装置，使量筒中收集到的水的体积大于实际生成氢气的体积，计算出的锌的质量偏大，因此铜的质量分数低于理论值。
【分析】(1) 根据金属活动性与开发利用顺序的关系，金属活动性越弱，冶炼难度越小，开发利用越早，因此铜最早被利用，铝最晚。
(2) 根据元素周期表单元格的信息，左上角数字为原子序数，等于核外电子数和质子数；下方数字为相对原子质量；带“钅”字旁的元素属于金属元素；中子数≈相对原子质量-质子数，易错点是混淆原子序数、质子数、中子数和相对原子质量的关系。
(3) ①根据有机合成材料的分类，塑料、合成橡胶、合成纤维属于有机合成材料，金属材料包括纯金属和合金，易错点是将合金误认为有机合成材料；②根据防锈的原理，隔绝氧气和水可以防锈，链条常用涂油的方法，既防锈又能润滑；③根据工业炼铁的反应原理，书写化学方程式，注意反应条件和配平；根据一氧化碳有毒，分析装置缺少尾气处理的不足之处。
(4) 根据实验装置的特点，稀硫酸加入锥形瓶时会排出瓶内的空气，导致测得的氢气体积偏大，进而使计算出的锌质量偏大，铜含量偏低，易错点是忽略稀硫酸占据体积对实验结果的影响。
4．【答案】18；A；相同温度下，的溶解度远小于的溶解度，生成的达到饱和后率先结晶析出；取少量袋内上层清液于试管中，加入足量稀盐酸，若有气泡产生，将生成的气体通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊，证明溶液中含有；温度高于60℃时，碳酸氢钠受热发生分解，无法测定其溶解度；A；碱；或；有气泡产生；ABC
【知识点】固体溶解度曲线及其作用；盐的化学性质；常见化肥的种类和作用；分子的定义与分子的特性
【解析】【解答】(1) 常温下NaCl的溶解度为36g，即100g水中最多溶解36g NaCl，因此50g水中最多溶解18g NaCl，将18g NaCl固体完全溶解于50g水可配得饱和溶液。
NaCl在水溶液中会解离为自由移动的Na+和Cl-，且溶剂水大量存在，因此最接近NaCl溶液真实情况的是A。
(2) ①相同温度下，NaHCO3的溶解度远小于NaCl、NH4Cl等物质的溶解度，反应生成的NaHCO3达到饱和后，无法继续溶解，因此率先结晶析出。
②取少量袋内上层清液于试管中，加入足量稀盐酸，若有气泡产生，将生成的气体通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊，证明溶液中含有NaHCO3。
(3) 碳酸氢钠的热稳定性差，温度高于60℃时，碳酸氢钠会受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，因此无法测定其在60℃以上的溶解度。
(4) NH4Cl中只含有氮、磷、钾三种营养元素中的氮元素，属于氮肥。
A、NH4Cl含有氮元素，属于氮肥，选项A符合题意；
B、磷肥是含有磷元素的化肥，NH4Cl不含磷元素，选项B不符合题意；
C、钾肥是含有钾元素的化肥，NH4Cl不含钾元素，选项C不符合题意；
D、复合肥是含有氮、磷、钾中两种或两种以上营养元素的化肥，NH4Cl只含氮元素，选项D不符合题意。
故答案为：A。
(5) Ⅰ．无色酚酞试液遇碱性溶液变红，试管①中碳酸钠溶液使酚酞试液变为红色，说明碳酸钠溶液呈碱性。
Ⅱ．试管③中碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钠，化学方程式为Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH；试管④中碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠，化学方程式为Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl（任写一个即可）。
Ⅲ．试管②中碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体，实验现象为有气泡产生。
Ⅳ．要验证盐酸过量，需选择能与盐酸反应且有明显现象的物质。
A、铁丝能与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，有气泡产生，可证明盐酸过量，选项A符合题意；
B、氧化铁能与盐酸反应生成氯化铁和水，红色固体溶解，溶液变黄色，可证明盐酸过量，选项B符合题意；
C、氢氧化铜能与盐酸反应生成氯化铜和水，蓝色固体溶解，溶液变蓝色，可证明盐酸过量，选项C符合题意；
D、硝酸银溶液与氯化钠、盐酸都能反应生成氯化银白色沉淀，无法证明盐酸过量，选项D不符合题意；
E、酚酞溶液在酸性和中性溶液中都不变色，无法证明盐酸过量，选项E不符合题意。
故答案为：ABC。
【分析】(1) 根据溶解度的定义，计算一定温度下一定量水中最多溶解的溶质质量；根据NaCl在水溶液中的解离情况，判断溶液的微观构成，易错点是误认为NaCl在溶液中以分子形式存在。
(2) ①根据溶解度曲线，NaHCO3的溶解度最小，因此反应生成的NaHCO3最先达到饱和并结晶析出；②根据碳酸氢钠能与稀盐酸反应生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊的性质，设计实验检验溶液中的NaHCO3，注意题目要求不能使用酸碱指示剂；(3) 根据碳酸氢钠的热稳定性差，受热易分解，解释60℃后无溶解度数据的原因。
(4) 根据化肥的分类，只含有氮元素的化肥属于氮肥，判断NH4Cl的化肥类别。
(5) Ⅰ．根据酚酞试液的变色规律，遇碱性溶液变红，判断碳酸钠溶液的酸碱性；
Ⅱ．根据碳酸钠与氢氧化钙、氯化钙的反应，书写化学方程式，注意沉淀符号；
Ⅲ．根据碳酸钠与稀盐酸反应生成二氧化碳气体，描述实验现象；
Ⅳ．根据盐酸的化学性质，选择能与盐酸反应且有明显现象的试剂，验证盐酸过量，易错点是误选硝酸银溶液，因为氯化钠也能与硝酸银反应生成白色沉淀。
1 / 1上海市浦东新区民办欣竹中学2025-2026学年九年级下学期化学学科阶段诊断二
1．核潜艇在水下长时间潜航时，依赖于一套高度集成的生命支持系统，其核心包括制氧技术和CO2清除技术等。
Ⅰ．制氧技术
（1）核潜艇早期曾使用过氧化钠(Na2O2)作制氧剂，反应原理之一为2Na2O2+2CO2=2X+O2，则X的化学式为　 　。(填字母)
A. Na2O B. NaOH C. Na2CO3 D. NaHCO3
（2）因过氧化钠制氧存在安全性差、维护复杂等缺陷，逐渐被先进的电解水制氧技术取代。如图1是某化学小组设计的电解水创新装置(待U形管中气体排干净后，两侧同时开始收集，注射器的规格为20 mL，收集前均处于0刻度处)。
①电解水反应的化学方程式为　 　；
②一段时间后，若注射器Ⅰ中收集的气体体积为5 mL，则理论上注射器Ⅱ中收集的气体体积约为　 　mL。
（3）“氧烛”是核潜艇常用的应急供氧设备，装置简图如图2。
①“氧烛”的产氧药块中含有氯酸钠(NaClO3)、金属粉末(Mg、Fe等)和催化剂，氯酸钠中氯元素的化合价为　 　；
②在使用过程中，“氧烛”需要通过撞击火帽加热引发化学反应，写出实验室中不需要加热来制取氧气的反应的化学方程式　 　。
Ⅱ．二氧化碳清除技术
（4）核潜艇中常用沸石分子筛吸附二氧化碳，再通过真空解吸实现材料再生，在此过程中二氧化碳分子的结构　 　(填“发生”或“没有发生”)变化。
（5）利用化学试剂吸收是清除CO2的另一种方式，通常采用氢氧化锂(LiOH)吸收艇内的CO2，已知LiOH与NaOH的化学性质相似。
①相同条件下，LiOH和NaOH吸收CO2的质量关系如图3所示。试分析选用LiOH而不用NaOH作吸收剂的原因　 　；②若消耗2.4 kg LiOH，理论上可吸收CO2的质量是多少？（写出计算过程）　 　
【答案】C；；10；+5；；没有发生；相同质量的，能吸收更多二氧化碳；解：设理论上可吸收二氧化碳的质量是x，则答：理论上可吸收二氧化碳的质量是2.2kg。
【知识点】电解水实验；碱的化学性质；化学方程式的书写与配平；质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】(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。反应前有4个Na原子、8个O原子、2个C原子，反应后除2X外有2个O原子，因此2X中含有4个Na原子、2个C原子、6个O原子，1个X中含有2个Na原子、1个C原子、3个O原子，X的化学式为Na2CO3。
A、Na2O不符合原子个数守恒，缺少C原子和O原子，选项A不符合题意；
B、NaOH含有H原子，反应前没有H元素，生成物中不可能含有氢元素，选项B不符合题意；
C、Na2CO3符合原子个数守恒，选项C符合题意；
D、NaHCO3含有H原子，反应前没有H元素，生成物中不可能含有氢元素，选项D不符合题意。
故答案为：C。
(2) ①电解水生成氢气和氧气，反应的化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑。
②电解水时遵循“正氧负氢，氢二氧一”的规律，注射器Ⅰ与电源正极相连，收集的是氧气，体积为5mL，则注射器Ⅱ与电源负极相连，收集的是氢气，体积约为10mL。
(3) ①在NaClO3中，钠元素的化合价为+1价，氧元素的化合价为-2价，设氯元素的化合价为x，根据化合物中正负化合价代数和为0，可得(+1)+x+3×(-2)=0，解得x=+5。
②实验室中不需要加热制取氧气的反应是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为 。
(4) 沸石分子筛吸附二氧化碳，再通过真空解吸实现材料再生，该过程没有新物质生成，属于物理变化，二氧化碳分子的结构没有发生变化。
(5) ①由图3可知，相同质量的LiOH和NaOH，LiOH吸收的CO2质量更多，因此选用LiOH作吸收剂。
②解：设理论上可吸收CO2的质量为x。
2LiOH+CO2=Li2CO3+H2O
48 44
2.4kg x
x=2.2kg
答：理论上可吸收CO2的质量是2.2kg。
【分析】(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，通过计算反应前后各原子的个数，推断X的化学式；易错点是忽略反应前后元素种类不变，误选含有氢元素的选项。
(2) ①根据电解水的反应原理，书写正确的化学方程式，注意反应条件和气体符号；②根据电解水的实验现象“正氧负氢，氢二氧一”，计算生成氢气的体积，易错点是混淆正负极产生的气体种类。
(3) ①根据化合物中正负化合价代数和为0，计算氯元素的化合价，注意钠元素和氧元素的常见化合价；②根据实验室制取氧气的反应原理，过氧化氢分解不需要加热，书写化学方程式，注意催化剂的标注。
(4) 根据物理变化的定义，没有新物质生成的变化是物理变化，物理变化中分子本身不变，只是分子间的间隔发生变化。
(5) ①根据图像信息，比较相同质量的LiOH和NaOH吸收CO2的质量，分析选用LiOH的原因；②根据氢氧化锂与二氧化碳反应的化学方程式，进行相关计算，注意相对分子质量的计算准确，比例式列写规范。
2．可燃冰的主要成分是甲烷水合物，具有巨大的经济价值和重要的战略意义。某兴趣小组的师生，对天然气的形成过程、燃烧产物、应用优势和安全等展开了问题探究。
任务一：了解天然气的形成过程
【交流分享】
（1）天然气是古生物残骸在高温、高压的地下环境中分解和转化而形成的，其形成至少需要数百万年的时间。由此可知，天然气属于　 　(填“可再生”或“不可再生”)能源。
任务二：探究天然气的燃烧产物
【提出问题】天然气燃烧后的气体中是否含有CO2、CO？
【教师指导】浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇二氧化碳无变化，但遇到微量一氧化碳会立即变成蓝色。
【进行实验】
（2）设计实验方案，探究天然气燃烧产生的气体成分。
实验步骤 实验现象 实验结论
①点燃天然气后，在火焰上方罩干燥的烧杯，过一会儿迅速把烧杯倒过来，向烧杯中注入少量澄清石灰水，振荡 烧杯内壁出现无色液滴，　 　 含有H2O和CO2
②将天然气燃烧生成的气体通入图1装置 浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸变为蓝色 　 　
【反思交流】
（3）请分析天然气燃烧过程中产生CO的原因　 　。
任务三：调查天然气的应用优势
【查阅资料】
（4）充分燃烧1 kg天然气和1 kg煤释放的热量和产生SO2的质量如图2。请你结合图2分析天然气相比于煤，作为燃料所具有的优点是　 　(写1点)。
任务四：探讨天然气的安全使用
【交流讨论】
（5）家庭使用天然气时，要注意用气安全。为防止天然气泄漏造成危险，应在厨房安装天然气泄漏报警器，安装位置应在燃气灶附近墙的　 　(填“上方”或“下方”)。
（6）燃气公司常在无色无味的天然气中加入少量具有特殊气味的乙硫醇(C2H5SH)，其作用是　 　。
【答案】不可再生；澄清石灰水变浑浊；燃烧产物中含有一氧化碳；氧气不足，甲烷发生不完全燃烧；等质量下燃烧放热更多（或产生的二氧化硫更少，更环保）；上方；便于及时发现天然气泄漏，避免发生危险
【知识点】一氧化碳的毒性；化石燃料的利用与保护；甲烷、乙醇等常见有机物的性质和用途
【解析】【解答】(1) 天然气是古生物残骸在高温、高压的地下环境中分解和转化而形成的，形成至少需要数百万年，短时间内无法从自然界得到补充，属于不可再生能源。
(2) ①点燃天然气后，在火焰上方罩干燥的烧杯，烧杯内壁出现无色液滴，说明生成了水；过一会儿迅速把烧杯倒过来，向烧杯中注入少量澄清石灰水，振荡，澄清石灰水变浑浊，说明生成了二氧化碳。
②将天然气燃烧生成的气体通入图1装置，浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸变为蓝色，根据题干信息，浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇到微量一氧化碳会立即变成蓝色，因此实验结论为燃烧产物中含有一氧化碳。
(3) 天然气燃烧过程中，若氧气供应不足，甲烷会发生不完全燃烧，生成一氧化碳。
(4) 由图2可知，充分燃烧1kg天然气释放的热量比1kg煤多，且产生的SO2质量比煤少，因此天然气作为燃料的优点是等质量下燃烧放热更多（或产生的二氧化硫更少，更环保）。
任务四：探讨天然气的安全使用
(5) 天然气的主要成分是甲烷，甲烷的相对分子质量为16，小于空气的平均相对分子质量29，密度比空气小，泄漏后会向上扩散，因此报警器应安装在燃气灶附近墙的上方。
(6) 天然气本身无色无味，泄漏时难以被察觉，在天然气中加入少量具有特殊气味的乙硫醇，一旦发生泄漏，人们可以快速闻到气味，及时处置，避免发生爆炸、中毒等危险。
【分析】(1) 根据能源的分类，化石燃料（煤、石油、天然气）属于不可再生能源，因为它们的形成需要漫长的时间，短时间内无法再生。
(2) ①根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊的性质，描述检验二氧化碳的实验现象；②根据题干给出的信息，浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇一氧化碳变蓝，得出燃烧产物含有一氧化碳的结论，易错点是忽略题干信息，无法判断实验结论。
(3) 根据含碳燃料的燃烧规律，氧气充足时完全燃烧生成二氧化碳，氧气不足时不完全燃烧生成一氧化碳。
(4) 根据图像中的数据，比较天然气和煤燃烧的放热和产生二氧化硫的量，分析天然气作为燃料的优点，从热值和环保两个角度回答。
(5) 根据甲烷的密度比空气小，判断天然气泄漏报警器的安装位置，易错点是误认为甲烷密度比空气大，安装在下方。
(6) 根据乙硫醇有特殊气味的性质，分析其在天然气中的作用，便于人们及时发现泄漏。
3．回答下列问题。
（1）铝、铁、铜是人类广泛使用的三种金属，人类大规模开发利用这三种金属的先后排序为(用元素符号表示)　 　。
（2）如图是元素周期表的一格，下列说法正确的是　 　。(不定项)
A. 金原子的核外电子数为118 B. 金的相对原子质量是197.0 C. 金元素属于金属元素 D. 金原子的中子数为97
（3）近年来，共享单车在国内一些城市走红
①共享单车的各部件中属于有机合成材料的是　 　。(不定项)
A．钢制网篓　　　　　　　　　　　　　B．手柄套(主要成分为橡胶和塑料) C．合金车架　　　　　　　　　　　　　D．橡胶轮胎
②保护共享单车的措施之一是防止其锈蚀，其中链条常采用的防锈方法是　 　。
③共享单车有些部件是由钢铁制成的。图2是工业炼铁的反应原理模拟实验，发生反应的化学方程式是　 　，从环保角度看，该装置的不足之处是　 　。
（4）黄铜中含铜和锌。某黄铜中铜的含量为50%~65%，小张同学为测定铜的含量，设计如下实验：
Ⅰ：确定原理只有锌能与稀硫酸反应产生难溶于水的氢气 Ⅱ：搭建装置 Ⅲ：操作a g样品加入锥形瓶，b mL足量的稀硫酸经分液漏斗全部滴入，待气泡不再产生，记录量筒中收集到的水的体积 Ⅳ：数据分析量筒中水的体积为得到的氢气的体积，由氢气的密度，换算成氢气质量，再计算得出锌的质量
根据Ⅳ，计算得出该样品中铜的含量为48%，小于理论值。在装置气密性良好、操作规范、计算无误的前提下：请你帮助小张同学分析导致该结果的主要原因　 　。
【答案】；B，C；BD；涂油；；缺少尾气处理装置，有毒的一氧化碳直接排放会污染空气；滴入的稀硫酸占据锥形瓶内空间，将瓶中空气压入后续装置，使测得的氢气体积偏大，计算出的锌质量偏大，因此铜含量偏低
【知识点】一氧化碳还原氧化铁；金属锈蚀的条件及其防护；有机高分子材料的分类及鉴别；元素周期表的特点及其应用
【解析】【解答】(1) 金属的活动性越弱，越容易冶炼，人类大规模开发利用的时间越早。铝、铁、铜三种金属的活动性顺序为Cu＜Fe＜Al，因此开发利用的先后排序为Cu、Fe、Al。
(2) A、元素周期表单元格中左上角的数字是原子序数，原子序数=核外电子数，金的原子序数是79，因此金原子的核外电子数为79，不是118，选项A不符合题意；
B、元素周期表单元格中下方的数字是相对原子质量，金的相对原子质量是197.0，选项B符合题意；
C、金属于金属元素，选项C符合题意；
D、中子数≈相对原子质量-质子数=197-79=118，不是97，选项D不符合题意。
故答案为：BC。
(3) ①有机合成材料包括塑料、合成橡胶、合成纤维。
A、钢制网篓是铁的合金，属于金属材料，选项A不符合题意；
B、手柄套的主要成分为橡胶和塑料，橡胶和塑料都属于有机合成材料，选项B符合题意；
C、合金车架属于金属材料，选项C不符合题意；
D、橡胶轮胎是合成橡胶制成的，属于有机合成材料，选项D符合题意。
故答案为：BD。
②铁生锈的条件是与氧气和水同时接触，链条常采用涂油的方法防锈，涂油可以在链条表面形成一层保护膜，隔绝氧气和水。
③工业炼铁的原理是一氧化碳在高温下还原氧化铁生成铁和二氧化碳，化学方程式为 。一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，该装置的不足之处是缺少尾气处理装置。
(4) 在装置气密性良好、操作规范、计算无误的前提下，铜含量偏低的主要原因是：滴入的稀硫酸占据了锥形瓶内的空间，将瓶中的空气压入后续装置，使量筒中收集到的水的体积大于实际生成氢气的体积，计算出的锌的质量偏大，因此铜的质量分数低于理论值。
【分析】(1) 根据金属活动性与开发利用顺序的关系，金属活动性越弱，冶炼难度越小，开发利用越早，因此铜最早被利用，铝最晚。
(2) 根据元素周期表单元格的信息，左上角数字为原子序数，等于核外电子数和质子数；下方数字为相对原子质量；带“钅”字旁的元素属于金属元素；中子数≈相对原子质量-质子数，易错点是混淆原子序数、质子数、中子数和相对原子质量的关系。
(3) ①根据有机合成材料的分类，塑料、合成橡胶、合成纤维属于有机合成材料，金属材料包括纯金属和合金，易错点是将合金误认为有机合成材料；②根据防锈的原理，隔绝氧气和水可以防锈，链条常用涂油的方法，既防锈又能润滑；③根据工业炼铁的反应原理，书写化学方程式，注意反应条件和配平；根据一氧化碳有毒，分析装置缺少尾气处理的不足之处。
(4) 根据实验装置的特点，稀硫酸加入锥形瓶时会排出瓶内的空气，导致测得的氢气体积偏大，进而使计算出的锌质量偏大，铜含量偏低，易错点是忽略稀硫酸占据体积对实验结果的影响。
4．我国化工专家侯德榜创立了“侯氏联合制碱法”，为纯碱(Na2CO3)制造作出了重大贡献，促进了世界制碱技术的发展。化学小组对制碱过程进行项目化学习。
任务1：认识原理
NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl；。
任务2：制备原料
（1）配制饱和氯化钠溶液。常温下，NaCl的溶解度为36 g。该温度下，将　 　g NaCl固体完全溶解于50 g水配得饱和溶液。从微观角度分析，下列图示中最接近NaCl溶液真实情况的是　 　(填字母)。
获取气体。加热硫酸铵和氢氧化钙的固体混合物，将湿润的红色石蕊试纸放在导管a端，当观察到试纸变蓝时，连接ab，收集NH3，待储气袋集满后关闭弹簧夹，如图1。再用相同规格的储气袋集满一袋CO2气体。
任务3：探秘变化
用注射器抽取约5 mL饱和食盐水，从导管b端注入盛有NH3的储气袋中，关闭弹簧夹，振荡至储气袋完全变瘪。再将该袋内全部液体用注射器吸出，注入盛有CO2的储气袋中，关闭弹簧夹充分振荡，静置后观察到袋内有白色固体析出。请结合图2溶解度曲线，回答下列问题。
（2）①析出的白色固体为NaHCO3的主要原因是　 　。
②袋内溶液中是否含有NaHCO3？请设计实验方案证明：　 　(不可使用酸碱指示剂，请完整写出操作、现象和结论)。
（3）NaHCO3的溶解度在60℃后无数据，原因可能是　 　。
任务4：应用产品
（4）析出得到的NaHCO3固体加热分解即制得产品——纯碱。该制碱过程还可以得到NH4Cl，NH4Cl在农业上用来作　 　。
A. 氮肥 B. 磷肥 C. 钾肥 D. 复合肥
任务5：探秘性质
（5）探究纯碱的化学性质
同学们分别取一定量的碳酸钠溶液于四支试管中，进行如图所示的实验。
Ⅰ．试管①中溶液变为红色，说明碳酸钠溶液呈　 　性。
Ⅱ．试管③和④中发生反应的实验现象都是产生了白色沉淀，请写出其中任意一个的化学反应方程式　 　。
Ⅲ．写出②中的现象　 　。
Ⅳ．验证试管②反应后最终盐酸已经过量，能选择的试剂是　 　(不定项)。
A．铁丝 B．氧化铁 C．氢氧化铜 D．硝酸银溶液 E．酚酞溶液
【答案】18；A；相同温度下，的溶解度远小于的溶解度，生成的达到饱和后率先结晶析出；取少量袋内上层清液于试管中，加入足量稀盐酸，若有气泡产生，将生成的气体通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊，证明溶液中含有；温度高于60℃时，碳酸氢钠受热发生分解，无法测定其溶解度；A；碱；或；有气泡产生；ABC
【知识点】固体溶解度曲线及其作用；盐的化学性质；常见化肥的种类和作用；分子的定义与分子的特性
【解析】【解答】(1) 常温下NaCl的溶解度为36g，即100g水中最多溶解36g NaCl，因此50g水中最多溶解18g NaCl，将18g NaCl固体完全溶解于50g水可配得饱和溶液。
NaCl在水溶液中会解离为自由移动的Na+和Cl-，且溶剂水大量存在，因此最接近NaCl溶液真实情况的是A。
(2) ①相同温度下，NaHCO3的溶解度远小于NaCl、NH4Cl等物质的溶解度，反应生成的NaHCO3达到饱和后，无法继续溶解，因此率先结晶析出。
②取少量袋内上层清液于试管中，加入足量稀盐酸，若有气泡产生，将生成的气体通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊，证明溶液中含有NaHCO3。
(3) 碳酸氢钠的热稳定性差，温度高于60℃时，碳酸氢钠会受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，因此无法测定其在60℃以上的溶解度。
(4) NH4Cl中只含有氮、磷、钾三种营养元素中的氮元素，属于氮肥。
A、NH4Cl含有氮元素，属于氮肥，选项A符合题意；
B、磷肥是含有磷元素的化肥，NH4Cl不含磷元素，选项B不符合题意；
C、钾肥是含有钾元素的化肥，NH4Cl不含钾元素，选项C不符合题意；
D、复合肥是含有氮、磷、钾中两种或两种以上营养元素的化肥，NH4Cl只含氮元素，选项D不符合题意。
故答案为：A。
(5) Ⅰ．无色酚酞试液遇碱性溶液变红，试管①中碳酸钠溶液使酚酞试液变为红色，说明碳酸钠溶液呈碱性。
Ⅱ．试管③中碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钠，化学方程式为Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH；试管④中碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠，化学方程式为Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl（任写一个即可）。
Ⅲ．试管②中碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体，实验现象为有气泡产生。
Ⅳ．要验证盐酸过量，需选择能与盐酸反应且有明显现象的物质。
A、铁丝能与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，有气泡产生，可证明盐酸过量，选项A符合题意；
B、氧化铁能与盐酸反应生成氯化铁和水，红色固体溶解，溶液变黄色，可证明盐酸过量，选项B符合题意；
C、氢氧化铜能与盐酸反应生成氯化铜和水，蓝色固体溶解，溶液变蓝色，可证明盐酸过量，选项C符合题意；
D、硝酸银溶液与氯化钠、盐酸都能反应生成氯化银白色沉淀，无法证明盐酸过量，选项D不符合题意；
E、酚酞溶液在酸性和中性溶液中都不变色，无法证明盐酸过量，选项E不符合题意。
故答案为：ABC。
【分析】(1) 根据溶解度的定义，计算一定温度下一定量水中最多溶解的溶质质量；根据NaCl在水溶液中的解离情况，判断溶液的微观构成，易错点是误认为NaCl在溶液中以分子形式存在。
(2) ①根据溶解度曲线，NaHCO3的溶解度最小，因此反应生成的NaHCO3最先达到饱和并结晶析出；②根据碳酸氢钠能与稀盐酸反应生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊的性质，设计实验检验溶液中的NaHCO3，注意题目要求不能使用酸碱指示剂；(3) 根据碳酸氢钠的热稳定性差，受热易分解，解释60℃后无溶解度数据的原因。
(4) 根据化肥的分类，只含有氮元素的化肥属于氮肥，判断NH4Cl的化肥类别。
(5) Ⅰ．根据酚酞试液的变色规律，遇碱性溶液变红，判断碳酸钠溶液的酸碱性；
Ⅱ．根据碳酸钠与氢氧化钙、氯化钙的反应，书写化学方程式，注意沉淀符号；
Ⅲ．根据碳酸钠与稀盐酸反应生成二氧化碳气体，描述实验现象；
Ⅳ．根据盐酸的化学性质，选择能与盐酸反应且有明显现象的试剂，验证盐酸过量，易错点是误选硝酸银溶液，因为氯化钠也能与硝酸银反应生成白色沉淀。
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