2024年安徽省合肥市新站区中考化学一模试卷

2024年安徽省合肥市新站区中考化学一模试卷一、选择题（12分）1．（1分）中华文明源远流长，文物承载着文明的记忆。下列苏州博物馆馆藏文物中主要由金属材料制成的是（）A．清代瓷盘 B．明代书轴 C．西周铜鼎 D．宋代石函2．（1分）2023年10月，习近平总书记在江西考察时强调“生态优先，绿色发展”的理念。下列做法不符合该理念的是（）A．禁止露天焚烧秸秆 B．大力发展火力发电 C．推广新能源公交车 D．建立水网循环体系3．（1分）2023年诺贝尔化学奖授予发现和合成量子点的三位科学家。量子点组成中常含镉等元素。如图是镉的结构示意图及其在元素周期表中的信息，则有关镉的说法不正确的是（）A．镉属于金属元素 B．镉的质子数为48 C．镉的相对原子质量是112.4 D．镉原子在反应中易得到电子4．（1分）某去污爆炸盐的主要成分为过碳酸钠（2Na2CO3•3H2O2），其标签上的部分文字如表所示。下列说法正确的是（）品名：去污爆炸盐主要成分：2Na2CO3•3H2O2注意事项：使用时充分溶解于40～60℃的温水，分解产生碳酸钠和过氧化氢保存：避光、密封适用范围：衣物，织物的杀菌和漂白A．过碳酸钠中含有5种元素 B．钠原子的结构示意图为 C．碳酸钠中阴离子的符号为 D．过氧化氢中氢元素为+1价5．（1分）实验室用高锰酸钾制氧气并验证氧气的性质，下列操作正确的是（）A．检查装置气密性 B．加热高锰酸钾制氧气 C．验证氧气已收集满 D．硫在氧气中燃烧6．（1分）如图是用扫描隧道显微镜拍摄的“奥林匹克烯”（olympicene）单分子图像，化学式为C19H12，大约需要10万个这样的分子才能达到人的发丝直径那么宽，堪称世界上最小的五环标志。下列说法正确的是（）A．“奥林匹克烯”由31个原子构成 B．“奥林匹克烯”的相对分子质量是240g C．“奥林匹克烯”由碳、氢元素组成 D．“奥林匹克烯”中碳、氢元素的质量比为19：127．（1分）下列实验设计能达到预期目的或效果的是（）A．证明CO2能与水反应 B．证明可燃物燃烧需要与氧气接触 C．证明NaOH固体溶于水放热 D．证明MnO2是H2O2分解的催化剂8．（1分）如图为某反应的微观过程，下列有关说法正确的是（）A．参加反应的分子个数比为1：1 B．反应前后元素种类不变 C．此反应属于分解反应 D．反应前后催化剂的性质保持不变9．（1分）分类是学习化学的常用方法。下列物质分类正确的是（）A．碳的单质：金刚石、石墨、C60 B．混合物：碘酒、98%硫酸、冰水混合物 C．氧化物：蒸馏水、生石灰、熟石灰 D．可燃性气体：氢气、氧气、一氧化碳10．（1分）形成化学观念是化学学习的任务之一。下列有关叙述中，不正确的是（）A．微粒观：构成物质的微粒有分子、原子和离子 B．守恒观：12g碳和16g氧气充分反应，生成28g二氧化碳 C．安全观：可燃性气体点燃前需要验纯 D．能量观：化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的变化11．（1分）下列对有关事实的解释中，不正确的是（）选项事实解释A炒菜时油锅着火，用锅盖盖灭隔绝氧气（或空气）B用汽油除去衣物上的油污汽油能溶解油污C用酒精灯加热时，利用外焰外焰温度最高D一氧化碳与二氧化碳性质不同它们分子的元素组成不同A．A B．B C．C D．D12．（1分）根据如图，判断下列说法正确的是（）A．t1℃时，50g甲能完全溶于50g水 B．乙的溶解度随温度升高而降低 C．t2℃时，丙和丁的溶解度相同 D．加压或升温能增加戊的溶解度二、非选择题13．（5分）阅读下面科普短文，回答下列问题：国防金属——镁。镁（Mg）是一种年轻的金属，1808年英国化学家戴维用电解法最早制得少量的镁。镁呈银白色，熔点为649℃，质轻、密度为1.74g/cm3。镁的化学性质活泼，能与许多物质发生化学反应，镁在氧气中燃烧生成氧化镁，镁在氮气中燃烧生成氮化镁，镁在二氧化碳中燃烧生成碳和氧化镁。工业上主要利用电解熔融的氯化镁制取金属镁，同时生成氯气。烟花和照明弹里都含有镁粉，是利用了镁在空气中燃烧能发出耀眼的白光，金属镁与战争有着密切的关系，除照明弹里有镁粉外，燃烧弹里也装有镁粉。每架飞机的外表是用耗费近半吨镁的铝镁合金制成的。世界上镁产量最高的年份，往往就是发生战争的年份。因此，镁产量就成了战争的晴雨表和指示剂，人们常把镁称为“国防金属”。（1）镁是一种年轻的金属，金属镁发现和冶炼比较晚，其原因是；（2）写出镁在二氧化碳中燃烧的化学方程式；（3）在测定空气中氧气含量的实验中，不能用镁代替红磷，其原因是；（4）飞机上使用的镁铝合金相对于金属铝的优点是（写一点即可）。14．（6分）利用下列装置可进行碳的氧化物制取和性质实验。（1）A和B装置都可用来制CO2气体，与A相比，B的优点是。（2）用C装置可以检验CO2，写出化学方程式。（3）CO2通入D中，观察到棉球④比①先变红，棉球②③不变红。由此可得出CO2具有性质。（4）描述E玻璃管中发生的现象。该实验中尾气应怎样处理。15．（6分）水是生命之源，如图为某国际空间站水气整合系统。（1）尿处理系统：采用蒸气压缩蒸馏技术将预处理后的尿液进行旋转蒸馏，再将收集到的水蒸气冷凝，实现了从尿中取水，可以利用该技术对尿进行处理，其依据是尿中的水和其他物质的不同。（2）水电解系统：①通过该系统内的反应，满足航天员供氧需求，该反应的能量转化方式是。②在该系统中，当正极产生20mL气体时，负极产生气体的体积为mL。（3）水净化系统：水净化系统用到颗粒活性炭可去除异味和余氧，是因为活性炭具有性。（4）萨巴蒂尔反应器：在反应器中，氢气和二氧化碳在一定条件下反应，可以生成甲烷和水，该反应的化学方程式为。16．（6分）某“自热米饭”中的“发热包”遇水后可迅速升温至100℃以上，保温时间达2～3小时。兴趣小组对发热包的发热原理及成分进行如下探究。【查阅资料】①“发热包”主要由生石灰、铁粉、铝粉、活性炭、碳酸钠、氯化钠等组成；②铝粉与强酸、铝粉与强碱溶液（2Al+2H2O+2NaOH═2NaAlO2+3H2↑）都能迅速反应生成氢气，同时放出大量热。③2HCl+Na2CO3═2NaCl+H2O+CO2↑。④Na2CO3溶液呈碱性，可以使无色酚酞试液变红。Ⅰ、探究发热包的发热原理【实验探究1】（1）图1所示进行实验，加水后，观察到锥形瓶内温度迅速升高，烧杯中（填实验现象）；瓶内温度很快下降。【实验分析1】除生石灰与水反应外，还有其他放热反应存在，如铁粉的锈蚀。【实验探究2】为研究铁锈蚀放热的影响因素，用图2所示装置同时进行四组实验，测得实验开始后600s内瓶中温度均呈上升趋势。实验所用试剂X的组成及部分数据如表：实验序号试剂X的组成600s时的温度/℃活性炭粉g食盐g①6335.1②6027.9③0323.3④0021.1⑤3025.2【实验分析2】（2）通过实验比较活性炭和食盐对铁粉生锈速率的影响大小，结论是。Ⅱ、探究发热包的成分【实验探究3】兴趣小组通过如下实验研究发热包的成分：步骤1：取少量发热包中固体于试管中，加水振荡，滴入几滴酚酞溶液，溶液变为红色。步骤2：另取少量发热包中固体于试管中，逐渐加入稀盐酸至不再产生气泡为止，反应停止后有黑色固体剩余，溶液呈浅绿色。步骤3：将步骤2所得气体通入少量澄清石灰水，石灰水变浑浊。……【实验分析3】（3）“步骤2”中最终溶液呈浅绿色是因为（用化学方程式表示）。（4）根据实验探究3，可确定该发热包中一定含有的物质有。【实际运用】（5）从图中发热包使用注意事项中选一条给出合理的解释。注意：若答对第（6）、（7）小题奖励3分，化学总得分不超过40分。（6）请另行设计实验直接鉴别该发热包中含有铝粉，可以选择的试剂是（选填序号）。a.稀盐酸b.NaOH溶液c.KNO3溶液d.CuSO4溶液（7）根据所学知识，设计并验证“发热包”中某一物质的存在（本题中涉及的实验方法不得使用）。17．（5分）鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙。为测定鸡蛋壳中CaCO3的含量，某化学社团分别进行了如图所示的实验。（假设鸡蛋壳中其他成分不溶于水，且不与稀盐酸反应）（1）计算反应过程中稀盐酸的质量分数。（写出计算过程）（2）若操作Ⅰ中发现滤液仍然浑浊，则会导致测定的鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。参考答案与试题解析一、选择题（12分）1．（1分）中华文明源远流长，文物承载着文明的记忆。下列苏州博物馆馆藏文物中主要由金属材料制成的是（）A．清代瓷盘 B．明代书轴 C．西周铜鼎 D．宋代石函【解答】解：A、清代瓷盘是用瓷土烧制而成的，属于无机非金属材料，故选项错误。B、明代书轴是用木材制成的，属于天然材料，故选项错误。C、西周铜鼎是用青铜制成的，青铜是铜的合金，属于金属材料，故选项正确。D、宋代石函是用石材制成的，属于天然材料，故选项错误。故选：C。2．（1分）2023年10月，习近平总书记在江西考察时强调“生态优先，绿色发展”的理念。下列做法不符合该理念的是（）A．禁止露天焚烧秸秆 B．大力发展火力发电 C．推广新能源公交车 D．建立水网循环体系【解答】解：A、露天焚烧秸秆产生空气污染物，所以要禁止露天焚烧秸秆，故A做法符合该理念；B、火力发电会产生大量的二氧化碳及其他有害物质，不符合绿色发展理念，故B做法不符合该理念；C、新能源公交车不污染环境，故C做法符合该理念；D、建立水网循环体系，可以节约用水，故D做法符合该理念。故选：B。3．（1分）2023年诺贝尔化学奖授予发现和合成量子点的三位科学家。量子点组成中常含镉等元素。如图是镉的结构示意图及其在元素周期表中的信息，则有关镉的说法不正确的是（）A．镉属于金属元素 B．镉的质子数为48 C．镉的相对原子质量是112.4 D．镉原子在反应中易得到电子【解答】解：A、镉带“钅”字旁，属于金属元素，故选项说法正确。B、根据元素周期表中的一格可知，左上角的数字表示原子序数，该元素的原子序数为48；根据原子中原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数，则镉的质子数为48，故选项说法正确。C、根据元素周期表中的一格可知，汉字下面的数字表示相对原子质量，镉的相对原子质量是112.4，故选项说法正确。D、镉原子的最外层电子数是2，少于4，在化学反应中易失去2个电子而形成阳离子，故选项说法错误。故选：D。4．（1分）某去污爆炸盐的主要成分为过碳酸钠（2Na2CO3•3H2O2），其标签上的部分文字如表所示。下列说法正确的是（）品名：去污爆炸盐主要成分：2Na2CO3•3H2O2注意事项：使用时充分溶解于40～60℃的温水，分解产生碳酸钠和过氧化氢保存：避光、密封适用范围：衣物，织物的杀菌和漂白A．过碳酸钠中含有5种元素 B．钠原子的结构示意图为 C．碳酸钠中阴离子的符号为 D．过氧化氢中氢元素为+1价【解答】解：A、过碳酸钠是由钠、碳、氢、氧四种元素组成，故选项说法不正确；B、钠原子的质子数为11，核外有11个电子，分成3层排布，各层上的电子数依次为2、8、1，则钠原子结构示意图为，故选项说法不正确；C、碳酸钠是由钠离子和碳酸根离子构成，阴离子为碳酸根离子，由离子的表示方法，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，若表示多个该离子，就在其离子符号前加上相应的数字，则碳酸根离子表示为，故选项说法不正确；D、在过氧化氢中，氢元素显+1价，氧元素显﹣1价，故选项说法正确。故选：D。5．（1分）实验室用高锰酸钾制氧气并验证氧气的性质，下列操作正确的是（）A．检查装置气密性 B．加热高锰酸钾制氧气 C．验证氧气已收集满 D．硫在氧气中燃烧【解答】解：A、检查装置气密性的方法：把导管的一端浸没在水里，双手紧贴试管外壁，若导管口有气泡冒出，装置不漏气，图中所示操作正确。B、为防止加热时高锰酸钾粉末进入导管，试管口应放一团棉花，图中所示操作错误。C、检验氧气是否收集满时，应将带火星的木条放在集气瓶口，不能伸入瓶中，图中所示操作错误。D、硫在氧气中燃烧，为防止生成的二氧化硫污染空气，集气瓶的底部要放少量的水，图中所示操作错误。故选：A。6．（1分）如图是用扫描隧道显微镜拍摄的“奥林匹克烯”（olympicene）单分子图像，化学式为C19H12，大约需要10万个这样的分子才能达到人的发丝直径那么宽，堪称世界上最小的五环标志。下列说法正确的是（）A．“奥林匹克烯”由31个原子构成 B．“奥林匹克烯”的相对分子质量是240g C．“奥林匹克烯”由碳、氢元素组成 D．“奥林匹克烯”中碳、氢元素的质量比为19：12【解答】解：A、分子是由原子构成的，由化学式可知，1个“奥林匹克烯”分子由31个原子构成，故A错误；B、由化学式可知，“奥林匹克烯”的相对分子质量是12×19+1×12＝240，故B错误；C、“奥林匹克烯”的化学式为C19H12，“奥林匹克烯”由碳、氢元素组成，故C正确；D、“奥林匹克烯”中碳、氢元素的质量比为（12×19）：12＝19：1，故D错误。故选：C。7．（1分）下列实验设计能达到预期目的或效果的是（）A．证明CO2能与水反应 B．证明可燃物燃烧需要与氧气接触 C．证明NaOH固体溶于水放热 D．证明MnO2是H2O2分解的催化剂【解答】解：A、图中实验，软塑料瓶变瘪了，不能证明CO2能与水反应，也可能是二氧化碳能溶于水造成的，故选项实验设计不能达到预期目的。B、铜片上的白磷燃烧，红磷不燃烧，薄铜片上的白磷、红磷均能与氧气接触，温度能达到白磷的着火点，温度没有达到红磷的着火点，可得出燃烧的条件之一是温度达到着火点，故选项实验设计不能达到预期目的。C、图中实验，U型管液面左低右高，可证明NaOH固体溶于水放热，故选项实验设计能达到预期目的。D、图中实验，不能证明MnO2是H2O2分解的催化剂，还需证明二氧化锰的质量和化学性质不变，故选项实验设计不能达到预期目的。故选：C。8．（1分）如图为某反应的微观过程，下列有关说法正确的是（）A．参加反应的分子个数比为1：1 B．反应前后元素种类不变 C．此反应属于分解反应 D．反应前后催化剂的性质保持不变【解答】解：由反应的微观示意图可知，该反应的化学方程式为2CH4+O22CH3OH。A、由方程式的意义可知，参加反应的甲烷和氧气分子个数比为2：1，故A说法不正确。B、由质量守恒定律可知，反应前后元素种类不变，故B说法正确。C、该反应的反应物为两种，生成物为一种，符合“多变一”的特点，属于化合反应，不是分解反应，故C说法不正确；D、由催化剂的定义可知，化学反应前后，催化剂的质量和化学性质不变，物理性质可能改变，故D说法不正确。故选：B。9．（1分）分类是学习化学的常用方法。下列物质分类正确的是（）A．碳的单质：金刚石、石墨、C60 B．混合物：碘酒、98%硫酸、冰水混合物 C．氧化物：蒸馏水、生石灰、熟石灰 D．可燃性气体：氢气、氧气、一氧化碳【解答】解：A、金刚石、石墨、C60均是由碳元素组成的纯净物，均属于碳单质，故选项正确。B、碘酒是由碘和酒精两种物质组成的，98%硫酸是由硫酸和水组成的，两者均为混合物，冰水混合物中只含有水一种物质，属于纯净物，故选项错误。C、蒸馏水、生石灰（氧化钙的俗称）均是由两种元素组成的且有一种是氧元素的化合物，均属于氧化物；熟石灰是氢氧化钙的俗称，是金属离子和氢氧根离子构成的化合物，属于碱，故选项错误。D、氢气和一氧化碳均具有可燃性，氧气不具有可燃性，故选项错误。故选：A。10．（1分）形成化学观念是化学学习的任务之一。下列有关叙述中，不正确的是（）A．微粒观：构成物质的微粒有分子、原子和离子 B．守恒观：12g碳和16g氧气充分反应，生成28g二氧化碳 C．安全观：可燃性气体点燃前需要验纯 D．能量观：化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的变化【解答】解：A、构成物质的微粒有分子、原子和离子，故选项正确；B、碳燃烧生成二氧化碳，碳和氧气反应的质量比是12：32，12g碳和16g氧气充分反应后碳过量，生成小于28g的二氧化碳，故选项不正确；C、可燃性气体点燃前需要验纯，防止发生爆炸，故选项正确；D、化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的变化，故选项正确；故选：B。11．（1分）下列对有关事实的解释中，不正确的是（）选项事实解释A炒菜时油锅着火，用锅盖盖灭隔绝氧气（或空气）B用汽油除去衣物上的油污汽油能溶解油污C用酒精灯加热时，利用外焰外焰温度最高D一氧化碳与二氧化碳性质不同它们分子的元素组成不同A．A B．B C．C D．D【解答】解：A、炒菜时油锅着火，用锅盖盖灭，这是采用了隔绝氧气（或空气）的原理来灭火，选项说法正确；B、汽油能溶解油污，因此可用汽油除去衣物上的油污，选项说法正确；C、外焰温度最高，因此用酒精灯加热时，利用外焰，选项说法正确；D、一氧化碳与二氧化碳性质不同是因为两种物质的分子结构不同，选项说法错误。故选：D。12．（1分）根据如图，判断下列说法正确的是（）A．t1℃时，50g甲能完全溶于50g水 B．乙的溶解度随温度升高而降低 C．t2℃时，丙和丁的溶解度相同 D．加压或升温能增加戊的溶解度【解答】解：A、t1℃时，甲的溶解度为80g，其含义是t1℃时，100g水中最多溶解80g甲，溶液达到饱和状态；则t1℃时，50g水最多能溶解40g甲，故t1℃时，50g甲不能完全溶于50g水，故选项说法错误。B、随着温度的升高，剩余固体的质量逐渐减少，说明乙的溶解度随温度升高而增大，故选项说法错误。C、t2℃时，丙和丁的溶解度曲线交于一点，则t2℃时，丙和丁的溶解度相同，故选项说法正确。D、气体的溶解度随温度的升高而减小，随着压强的增大而增大，加压或降温能增加戊的溶解度，故选项说法错误。故选：C。二、非选择题13．（5分）阅读下面科普短文，回答下列问题：国防金属——镁。镁（Mg）是一种年轻的金属，1808年英国化学家戴维用电解法最早制得少量的镁。镁呈银白色，熔点为649℃，质轻、密度为1.74g/cm3。镁的化学性质活泼，能与许多物质发生化学反应，镁在氧气中燃烧生成氧化镁，镁在氮气中燃烧生成氮化镁，镁在二氧化碳中燃烧生成碳和氧化镁。工业上主要利用电解熔融的氯化镁制取金属镁，同时生成氯气。烟花和照明弹里都含有镁粉，是利用了镁在空气中燃烧能发出耀眼的白光，金属镁与战争有着密切的关系，除照明弹里有镁粉外，燃烧弹里也装有镁粉。每架飞机的外表是用耗费近半吨镁的铝镁合金制成的。世界上镁产量最高的年份，往往就是发生战争的年份。因此，镁产量就成了战争的晴雨表和指示剂，人们常把镁称为“国防金属”。（1）镁是一种年轻的金属，金属镁发现和冶炼比较晚，其原因是镁的化学性质活泼，能与许多物质发生化学反应；（2）写出镁在二氧化碳中燃烧的化学方程式2Mg+CO22MgO+C；（3）在测定空气中氧气含量的实验中，不能用镁代替红磷，其原因是镁在空气中燃烧时不仅和氧气反应，还与空气中氮气和二氧化碳反应；（4）飞机上使用的镁铝合金相对于金属铝的优点是硬度大（写一点即可）。【解答】解：（1）镁是一种年轻的金属，由于镁的化学性质活泼，能与许多物质发生化学反应，所以金属镁发现和冶炼比较晚；（2）镁在二氧化碳中燃烧生成碳和氧化镁，化学方程式为：2Mg+CO22MgO+C；（3）由于镁在空气中燃烧时不仅和氧气反应，还与空气中氮气和二氧化碳反应，导致实验结果偏大，所以在测定空气中氧气含量的实验中，不能用镁代替红磷；（4）铝合金属于合金，相对于金属铝，具有硬度大的优点。故答案为：（1）镁的化学性质活泼，能与许多物质发生化学反应；（2）2Mg+CO22MgO+C；（3）镁在空气中燃烧时不仅和氧气反应，还与空气中氮气和二氧化碳反应；（4）硬度大。14．（6分）利用下列装置可进行碳的氧化物制取和性质实验。（1）A和B装置都可用来制CO2气体，与A相比，B的优点是能使反应随时进行或停止。（2）用C装置可以检验CO2，写出化学方程式Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O。（3）CO2通入D中，观察到棉球④比①先变红，棉球②③不变红。由此可得出CO2具有密度比空气大，能和水反应性质。（4）描述E玻璃管中发生的现象红棕色固体变黑色。该实验中尾气应怎样处理收集或点燃。【解答】解：（1）A和B装置都可用来制CO2气体，与A相比，B的优点是能使反应随时进行或停止。故答案为：能使反应随时进行或停止。（2）用C装置可以检验CO2，化学方程式是Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O。故答案为：Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O。（3）CO2通入D中，观察到棉球④比①先变红，棉球②③不变红。由此可得出CO2具有密度比空气大，能和水反应的性质。故答案为：密度比空气大，能和水反应。（4）E玻璃管中发生的现象是红棕色固体变黑色（氧化铁和一氧化碳在高温条件下反应生成铁和二氧化碳）。该实验中尾气应收集或点燃。故答案为：红棕色固体变黑色；收集或点燃。15．（6分）水是生命之源，如图为某国际空间站水气整合系统。（1）尿处理系统：采用蒸气压缩蒸馏技术将预处理后的尿液进行旋转蒸馏，再将收集到的水蒸气冷凝，实现了从尿中取水，可以利用该技术对尿进行处理，其依据是尿中的水和其他物质的沸点不同。（2）水电解系统：①通过该系统内的反应，满足航天员供氧需求，该反应的能量转化方式是电能转化为化学能。②在该系统中，当正极产生20mL气体时，负极产生气体的体积为40mL。（3）水净化系统：水净化系统用到颗粒活性炭可去除异味和余氧，是因为活性炭具有性。（4）萨巴蒂尔反应器：在反应器中，氢气和二氧化碳在一定条件下反应，可以生成甲烷和水，该反应的化学方程式为CO2+4H2CH4+2H2O。【解答】解：（1）尿处理系统：利用尿中的水和其它物质的沸点不同，将预处理后的尿液进行旋转蒸馏，再将收集到的水蒸气冷凝，实现了从尿中取水。（2）①水电解时能量转化方式是电能转化为化学能。②由电解水“正氧负氢、氢二氧一”可知，当正极产生20mL气体时，负极产生气体的体积为40mL。（3）在萨巴蒂尔反应器中，氢气和二氧化碳在一定条件下反应，可以生成甲烷和水，该反应的化学方程式为CO2+4H2CH4+2H2O。故答案为：（1）沸点；（2）①电能转化为化学能；②40mL；（3）CO2+4H2CH4+2H2O。16．（6分）某“自热米饭”中的“发热包”遇水后可迅速升温至100℃以上，保温时间达2～3小时。兴趣小组对发热包的发热原理及成分进行如下探究。【查阅资料】①“发热包”主要由生石灰、铁粉、铝粉、活性炭、碳酸钠、氯化钠等组成；②铝粉与强酸、铝粉与强碱溶液（2Al+2H2O+2NaOH═2NaAlO2+3H2↑）都能迅速反应生成氢气，同时放出大量热。③2HCl+Na2CO3═2NaCl+H2O+CO2↑。④Na2CO3溶液呈碱性，可以使无色酚酞试液变红。Ⅰ、探究发热包的发热原理【实验探究1】（1）图1所示进行实验，加水后，观察到锥形瓶内温度迅速升高，烧杯中有气泡产生（填实验现象）；瓶内温度很快下降。【实验分析1】除生石灰与水反应外，还有其他放热反应存在，如铁粉的锈蚀。【实验探究2】为研究铁锈蚀放热的影响因素，用图2所示装置同时进行四组实验，测得实验开始后600s内瓶中温度均呈上升趋势。实验所用试剂X的组成及部分数据如表：实验序号试剂X的组成600s时的温度/℃活性炭粉g食盐g①6335.1②6027.9③0323.3④0021.1⑤3025.2【实验分析2】（2）通过实验比较活性炭和食盐对铁粉生锈速率的影响大小，结论是食盐和活性炭均会加快铁的锈蚀，食盐和活性炭同时存在会大幅度加快铁锈蚀的速率。Ⅱ、探究发热包的成分【实验探究3】兴趣小组通过如下实验研究发热包的成分：步骤1：取少量发热包中固体于试管中，加水振荡，滴入几滴酚酞溶液，溶液变为红色。步骤2：另取少量发热包中固体于试管中，逐渐加入稀盐酸至不再产生气泡为止，反应停止后有黑色固体剩余，溶液呈浅绿色。步骤3：将步骤2所得气体通入少量澄清石灰水，石灰水变浑浊。……【实验分析3】（3）“步骤2”中最终溶液呈浅绿色是因为Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑（用化学方程式表示）。（4）根据实验探究3，可确定该发热包中一定含有的物质有铁粉、活性炭、碳酸钠。【实际运用】（5）从图中发热包使用注意事项中选一条给出合理的解释发热包中的生石灰能与水反应生成氢氧化钙，放出大量的热，故要注意高温烫伤（合理即可）。注意：若答对第（6）、（7）小题奖励3分，化学总得分不超过40分。（6）请另行设计实验直接鉴别该发热包中含有铝粉，可以选择的试剂是b（选填序号）。a.稀盐酸b.NaOH溶液c.KNO3溶液d.CuSO4溶液（7）根据所学知识，设计并验证“发热包”中某一物质的存在（本题中涉及的实验方法不得使用）取少量发热包中固体于试管中，加入硫酸铜，观察到有红色固体析出，溶液变为浅绿色，则说明发热包中固体含有铁（或取少量发热包中固体于试管中，加入氯化钙溶液，观察到有白色沉淀产生，继续滴加稀盐酸，白色沉淀能溶解，则说明发热包中固体含有碳酸钠，合理即可）。【解答】解：（1）氧化钙与水反应生成氢氧化钙并且反应放热，所以加水后，观察到锥形瓶内温度迅速升高，烧杯中有气泡产生；故答案为：有气泡产生；（2）实验③和④中变量是食盐，由表中数据可知，相同条件下，加入食盐后，600s时的温度较高，说明食盐能加快铁粉的锈蚀，实验②④中变量是活性炭，相同条件下，加入活性炭后，600s时的温度较高，说明活性炭能加快铁粉的锈蚀，由实验①和④可知，相同条件下，活性炭和食盐均加入时，600s时的温度上升的更高，说明食盐和活性炭同时存在会大幅度加快铁锈蚀的速率，故答案为：食盐和活性炭均会加快铁的锈蚀，食盐和活性炭同时存在会大幅度加快铁锈蚀的速率；（3）“步骤2”中最终溶液呈浅绿色是因为铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，该反应的化学方程式为：Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑；故答案为：Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑；（4）取少量发热包中固体于试管中，加水振荡，滴入几滴酚酞溶液，溶液变为红色，说明溶液显碱性，生石灰能与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙显碱性，能使无色酚酞试液变红，碳酸钠溶液显碱性，也能使无色酚酞试液变红，故该步骤无法确定是否含生石灰；另取少量发热包中固体于试管中，逐渐加入稀盐酸