押题02 综合应用题（解析版）

押题02综合应用题一、综合应用题1．（2023·江苏苏州·苏州工业园区星湾学校校考模拟预测）海水中含有大量盐类，海水淡化是综合利用海洋资源的重要产业。某种海水淡化装置允许水分子透过，阻止盐类透过。采用该装置淡化海水，可分别获得浓盐水和淡水。(1)①进入淡化装置前的海水必须进行预处理，可用纯碱除去大部分钙盐和镁盐，写出纯碱与CaCl2生成沉淀的化学方程式________。②分离出的浓盐水相比较原海水，不变的是_______（填序号）。A．各溶质的质量分数

B．各溶质的质量

C．溶剂的质量③该方法除了用于海水淡化，还可用于______（填序号）。A．硬水软化

B．污水处理

C．物质鉴别(2)某工厂淡化海水后得到的浓盐水和淡水中盐类物质含量如下表（微量盐类忽略不计）。国家规定居民生活用水中盐类物质总含量≤500mg·L-1，计算并推断所得淡水中盐类总含量______生活用水的标准（填“达到”或“未达到”）；该工厂一套淡化装置每小时产生浓盐水300L，其中含有NaCl_______kg。氯化钠氯化镁硫酸镁硫酸钙淡水0.170.0124.8×10-48.5×10-4浓盐水45.03.63.30.14(3)淡化海水所得的浓盐水中含大量MgCl2，可制各金属镁，主要物质转化关系如图所示：已知：1.MgCl2溶解度随温度升高而增大。2.MgCl2的溶液为中性。3.MgCl2在酸性溶液中结晶，可避免与水反应转化为氢氧化镁沉淀。①写出步骤1的主要反应方程式______。该过程使用石灰乳，而不用澄清石灰水的原因是______。②浓盐水经过步骤1和2两步反应后又获得了MgCl2，设计这两步的目的是_______。③图中未涉及的反应类型为_______。A．化合反应

B．分解反应C．置换反应

D．复分解反应④步骤2分两步完成，第一步加入物质X，第二步降温结晶得到纯净的MgCl2。第一步应加入_______。⑤镁在空气中燃烧发出耀眼白光，依据此现象可用镁制作______（写出一种即可）。【答案】(1)

CaCl2+Na2CO3=2NaCl+CaCO3↓

B

AB(2)

达到

13.5(3)

MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓.+CaCl2

使氯化镁充分反应

提纯氯化镁，去除杂质

C

稀盐酸

照明弹【解析】（1）①纯碱是碳酸钠的俗名，碳酸钠与氯化钙反应生成氯化钠和碳酸钙沉淀，化学方程式为:CaCl2+Na2CO3=2NaCl+CaCO3↓；②分离出的浓盐水相比较原海水，不变的是各溶质的质量，故选B；③海水淡化装置允许水分子透过，阻止盐类透过。该方法除了用于海水淡化，还可用于硬水软水、污水处理，故选:AB；（2）淡水中每升所含盐类物质总质量为，故所得淡水中盐类总含量达到生活用水的标准；该工厂一套淡化装置每小时产生浓盐水300L，其中含有NaCl质量为：；（3）①石灰乳主要成分是氢氧化钙，氢氧化钙与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙，化学方程式为：MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓.+CaCl2；石灰乳中氢氧化钙含量更高，该过程使用石灰乳，而不用澄清石灰水的原因是使氯化镁充分反应；②浓盐水经过步骤1和2两步反应后又获得了MgCl2，设计这两步的目的是提纯氯化镁，去除杂质；③氢氧化钙与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙，氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水，属于复分解反应；氯化镁电解生成金属镁和氯气，符合一变多，属于分解反应；氢气在氯气中燃烧生成氯化氢，属于化合反应，图中未涉及的反应类型为置换反应。故选C；④步骤2分两步完成，第一步加入物质X，第二步降温结晶得到纯净的MgCl2，第一步应加入稀盐酸；⑤利用镁燃烧发出耀眼的白光这一特殊现象，可用镁制造照明弹(合理即可)。2．（2023春·江苏扬州·九年级校联考阶段练习）氢气是一种极具发展潜力的清洁能源，它的开发与储存是目前研究的热点。Ⅰ．北京冬奥大量使用氢能，标志着我国氢能研制走在了世界前列。(1)北京冬奥会滑雪使用的是氢能客车搭载“氢腾”燃料电池系统，“氢腾”燃料电池工作时的能量转化形式为______能转化为电能。Ⅱ．氢气是高热值清洁燃料，目前主要通过电解水和天然气催化重整的方法获取氢气，其中天然气催化重整制氢涉及的反应原理为：（第1步）CH4H2，（第2步）CO+H2OCO2+H2(2)第1步反应的微观示意图如下图所示：①该反应中涉及的氧化物有______种。②该反应生成C和D的分子个数比为______。③该反应中，元素化合价保持不变的是_______（填元素符号）。④通过上述两步天然气重整制氢，16g甲烷与足量的H2O反应，理论上最终能获得_______gH2。(3)向催化重整体系中投入一定量的CaO可以吸收CO2，从而提高H2的百分含量。H2体积分数和CaO消耗率随时间变化关系如图1。从t1起，H2体积分数降低且CaO吸收CO2的速率变慢，可能的原因是_______。Ⅲ．Mg17Al12是一种特殊的镁合金。(4)该合金是一种储氢材料，完全吸氢后得到MgH2和Al，“储氢过程”属于_______（填“物理”或“化学”）变化。(5)单位质量的MgH2分解释放出氢气的质量随时间的变化如图2所示，其中温度T1、T2、T3由小到大的顺序是_______。【答案】(1)化学(2)

2

1:3

O

8(3)CaO吸收CO2生成CaCO3覆盖在CaO表面，阻碍吸收进行(4)化学(5)T3<T2<T1【解析】（1）“氢腾”燃料电池工作时将化学物质中的化学能转化为电能。（2）①氧化物由两种元素组成，其中一种是氧元素。B(H2O)和C(CO)是氧化物，所以该反应中涉及的氧化物有2种；②该反应的化学方程式为。C和D的分子个数比为1:3。③单质中元素化合价为0，化合物中元素化合价不为0，因有氢气生成，所以氢元素化合价一定改变。CH4中碳元素为-4价，H2O中氧元素为-2价，CO中碳元素为+2价，氧元素为-2价，所以元素化合价保持不变的是O；④根据甲烷和水反应生成一氧化碳和氢气的化学方程式可知，16份质量的甲烷完全反应生成6份质量的氢气和28份质量的一氧化碳。根据第2步的化学方程式可知。28份质量的一氧化碳可以转化为2份质量的氢气，所以16g甲烷与足量的水反应，理论上最终能生成6g+2g=8g的氢气。（3）从图像可知，反应一段时间后CaO的消耗率变慢，而氢气的体积分数下降，则可推测有物质阻碍了CaO与二氧化碳的反应。则可能原因是CaO吸收CO2生成CaCO3覆盖在CaO表面，阻碍吸收进行。（4）在储氢过程中有新物质生成，则属于化学变化。（5）温度越高，反应速度越快，则释放出氢气的速度越快，所以温度的大小为T3<T2<T1。3．（2023春·江苏扬州·九年级校联考阶段练习）碳及其化合物的综合利用能使世界变得更加绚丽多彩。Ⅰ．碳的多样性碳元素是人类接触和利用最早的元素之一。由碳元素组成的单质可分为无定形碳、过渡态碳和晶形碳三大类，如图。石墨是制铅笔芯的原料之一，在16世纪被发现后，曾被误认为是含铅的物质。直到18世纪，化学家将石墨与KNO3共熔后产生CO2，才确定了它是含碳的物质。(1)金刚石属于______（填字母序号）。a．无定形碳

b．过渡态碳

c．晶形碳(2)证明石墨是含碳物质，是通过石墨与KNO3共熔生成二氧化碳来判断，其依据原理是______。Ⅱ．碳中和(3)广袤无际的自然界是一个碳的世界。碳在自然界中的循环变化，对于生态环境有极为重要的意义。随着工业生产的高速发展和人们生活水平的提高，排入大气中的CO2越来越多，会导致______的加剧。减少CO2排放，实现碳中和，已成为全球共识。碳循环、碳替代、碳减排、碳封存是实现碳中和的4种主要途径。(4)碳循环：碳循环是自然界中的重要循环，绿色植物通过______吸收CO2。(5)碳替代：实现碳替代，可用清洁的新能源替代高污染能源。下列属于新能源的是_____（填字母序号）。a．太阳能

b．地热能

c．国六B汽油(6)碳减排：实现碳减排，以下措施可行的是________（填字母序号）。a．出行乘坐公共交通

b．提高能源的使用效率

c．禁止使用化石燃料(7)碳封存：CO2的吸收是碳封存的首要环节，常选用NaOH、氨水等作吸收剂。如图是一种利用氢氧化钠溶液捕集CO2的主要技术流程。①利用氢氧化钠溶液与CO2的反应可以吸收CO2，该反应的化学方程式为_______。捕捉室中采用喷淋方式加入氢氧化钠溶液，其优点是______。②整个流程中可循环利用的物质除水外还有______（写化学式）。【答案】(1)c(2)化学反应前后元素种类不变##质量守恒定律(3)温室效应(4)光合作用(5)ab(6)ab(7)

增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分

CaO、NaOH【解析】（1）由图可知，金刚石是晶形碳，故选c。（2）根据化学反应前后元素种类不变，二氧化碳中含有碳元素，而KNO3中不含碳元素，则说明石墨为含碳物质。（3）空气中二氧化碳含量过高，会引起温室效应的加剧。（4）植物通过光合作用可吸收二氧化碳。（5）太阳能、地热能均属于新能源，而汽油属于化石燃料，故选ab。（6）a、出行乘坐公共交通，能减少化石燃料的使用，且减少污染，该措施可行；b、提高能源的使用效率，能保护能源，且减少污染，该措施可行；c、目前使用的主要能源为化石燃料，则不能完全禁止使用，该措施不可行。故选ab。（7）①氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为；采用喷淋方式加入氢氧化钠溶液，能增加反应物的接触面积，使反应更快更充分。②有流程可知，该过程中既有氢氧化钠、氧化钙的生成，又需要氧化钙和氢氧化钠，则可循环使用的物质为CaO、NaOH。4．（2023春·江苏扬州·九年级校联考阶段练习）硫酸铜是一种重要物质。Ⅰ．硫酸铜晶体的制备某化学兴趣小组提出可以用回收的废旧电线获得的含铜废料制备蓝色胆矾（CuSO4•XH2O）。查阅资料：①过氧化氢常温下会缓慢分解为氧气和水。对其水溶液加热、光照或加催化剂（如MnO2）都促进其分解。②CuSO4•XH2O易溶于水难溶于酒精，加热时会逐步失去结晶水，最终生成CuSO4。③白色粉末CuSO4易与水化合生成CuSO4•XH2O方案1：原原同学根据已学知识，提出了制备硫酸铜方案：方案2：骅骅同学查阅资料归纳了一种工业制备硫酸铜的流程：(1)方案1中形成蓝色溶液的化学反应方程式是：_______。(2)方案2中，加入H2O2后要求温度控制在50℃到60℃是为了防止______。(3)从能耗角度对两套方案的不同部分进行比较，你认为方案______（填“1”或“2”）更合理。(4)方案中“一系列操作”依次为：过滤、______、冷却结晶、______（填字母序号）。a．蒸发浓缩

b．加水稀释

c．加水溶解

d．过滤(5)溶液M、N都是CuSO4的______（选填“饱和”、“不饱和”或“不一定饱和”）溶液。(6)所得硫酸铜晶体需要洗涤后晾干，最合适的洗涤试剂是______。（填字母序号）a．冷蒸馏水

b．95%的酒精

c．热蒸馏水Ⅱ．化学实验中的硫酸铜(7)验证质量守恒定律步骤1：在锥形瓶中加入适量的CuSO4溶液，塞好橡胶塞。将几根铁钉用砂纸打磨干净，将盛有CuSO4溶液的锥形瓶和铁钉一起放在托盘天平上称量，记录所称质量为m1。步骤2：将铁钉浸入到CuSO4溶液中，塞好橡胶塞。观察实验现象，待反应有明显现象后，将盛有CuSO4溶液和铁钉的锥形瓶一起放在托盘天平上称量，记录所称质量为m2。①用砂纸将铁钉打磨干净的作用是______。②步骤2中可观察到明显的实验现象是______。该变化可说明Fe和Cu的金属活动性由强到弱的顺序是______。③若m1=m2，可证明参加反应的Fe和CuSO4的质量总和等于______。(8)某兴趣小组同学在做硫酸铜和氢氧化钠反应的实验时，发现滴加试剂的顺序不同会产生不同的现象。【查阅资料】①NaOH和CuSO4溶液混合可生成Cu(OH)2、绿色难溶的Cux(OH)y(SO4)z等多种产物。②68℃时，Cu(OH)2发生分解生成对应的金属氧化物和水；300℃左右Cux(OH)y(SO4)z发生分解。【思考交流】将实验一中的蓝色沉淀加热时发生反应的化学方程式为______。【实验探究】将实验二反应后的物质过滤、洗涤、低温干燥得浅蓝绿色固体样品。小组同学称取27.6g样品，在老师的指导下进行实验。①装配好装置后，装药品前要进行的操作是______。②控制温度为68℃，对样品进行热分解，至固体质量不再减少，再通一段时间N2。冷却后测得装置B增重1.8g。a．再通一段时间N2的目的是______。b．样品中Cu(OH)2的质量为_______。③取出装置A中加热后的剩余固体，溶于适量稀盐酸完全溶解后，再向溶液中加入过量BaCl2溶液，得11.65g沉淀；继续加入过量NaOH溶液，沉淀质量增加了24.5g。则Cux(OH)y(SO4)z中x：y：z=______。【拓展延伸】在烧杯中放入20mL某硫酸铜溶液，逐滴加入某浓度的氢氧化钡溶液，测定混合液pH随滴入Ba(OH)2溶液体积的变化，结果如图。下列说法正确的是______（填字母序号）。a．硫酸铜溶液呈酸性

b．a点烧杯内溶液中溶质是硫酸铜c．b点烧杯内物质几乎不导电

d．bc段烧杯内沉淀质量不断增加【答案】(1)CuO+H2SO4=CuSO4+H2O(2)H2O2受热分解(3)2(4)

a

d(5)饱和(6)b(7)

除去铁钉表面的铁锈

铁钉表面有红色固体析出，溶液由蓝色逐渐变成浅绿色

Fe>Cu

反应后生成的FeSO4和Cu的质量总和(8)

Cu(OH)2CuO+H2O

检查装置气密性

使反应生成的水全部排入B中被B吸收

9.8g

3:4:1

abc【解析】（1）铜和氧气加热反应生成氧化铜，氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水，硫酸铜的水溶液为蓝色，所以形成蓝色溶液的化学反应方程式是CuO+H2SO4=CuSO4+H2O。（2）过氧化氢受热易分解，所以温度控制在50℃到60℃是为了防止H2O2受热分解。（3）方案1需要灼烧、加热等，耗能较高。方案2只有部分操作需要控制温度在50℃到60℃，能耗较低。所以从能耗角度对两套方案的不同部分进行比较，方案2更合理。（4）方案中“一系列操作”后得到含有结晶水的硫酸铜晶体，则为降温结晶的过程，则依次为过滤、a．蒸发浓缩、冷却结晶、d.过滤。（5）溶液M、和N都是硫酸铜的饱和溶液，因为一系列操作后都分离为硫酸铜晶体和溶液M或N，则溶液M或N不能继续溶解硫酸铜，是硫酸铜的饱和溶液。（6）所得硫酸铜晶体需要洗涤后晾干，根据查阅资料硫酸铜晶体易溶于水难溶于酒精，则最好使用b．95%的酒精洗涤，以免硫酸铜晶体损失。（7）①砂纸打磨可除去表面杂质，则用砂纸将铁钉打磨干净的作用是除去铁钉表面的铁锈。②铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，则现象是铁钉表面有红色固体析出，溶液由蓝色逐渐变成浅绿色。活泼金属能将不活泼金属从其盐溶液中置换出来，则该变化可说明Fe和Cu的金属活动性由强到弱的顺序为Fe>Cu。③m1为反应前锥形瓶及各物质的总质量，m2为反应后锥形瓶及各物质的总质量。若m1=m2，可证明参加反应的Fe和CuSO4的质量总和等于反应后生成的FeSO4和Cu的质量总和。（8）思考交流：蓝色沉淀是氢氧化钠和硫酸铜生成的氢氧化铜。氢氧化铜发生分解生成对应的金属氧化物和水，化学反应元素的种类不变，则生成氧化铜和水，化学方程式为。实验探究：①涉及气体的实验，装配好装置后，装药品前要进行的操作是检查装置气密性。以免装置漏气导致实验失败，浪费药品。②该实验需要将生成的水全部排入B浓硫酸中，则通氮气的目的是使反应生成的水全部排入B中被B吸收。装置B增重1.8g是生成水的质量。水中氢元素的质量和氢氧化铜中氢元素的质量相同，所以样品中氢氧化铜的质量为。③硫酸根与钡离子结合生成硫酸钡沉淀，则反应后得到11.65g硫酸钡沉淀，则硫酸根的质量为。铜离子和氢氧化根离子结合生成氢氧化铜沉淀，则反应后得到24.5g氢氧化铜沉淀。开始氢氧化铜加热生成氧化铜，氧化铜和盐酸反应生成氯化铜，氯化铜和氢氧化钠反应也生成氧化铜，则Cux(OH)y(SO4)z中铜形成氢氧化铜的质量为24.5g-9.8g=14.7g，其中铜的质量为。则64x：96z=9.6g：4.8g，x:z=3:1。化合物整体不带电，则2×3-y-(2×1)=0，y=4。所以x：y：z=3:4:1。拓展延伸：a.开始溶液pH<7，所以硫酸铜溶液呈酸性。正确；b.a点溶液pH<7，则硫酸铜过量。硫酸铜和氢氧化钡反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钡沉淀，所以此时溶质是硫酸铜。正确；c.b点pH=7，溶液为中性，则硫酸铜和氢氧化钡恰好完全反应，此时烧杯内物质为水，几乎没有自由移动的离子，所以几乎不导电。正确；d.bc段氢氧化钡过量，不发生反应，所以沉淀质量不变，错误；故选abc。5．（2022春·江苏镇江·九年级校考阶段练习）铁及其化合物在生产生活中有广泛的应用。(一)铁的广泛应用(1)生活中我们常用铁锅炒菜，主要是利用了铁有良好的___________性。(2)自行车作为常用代步工具，既轻便灵活，又符合环保要求。如图所标物质中不涉及到的材料是___________。(选填序号)A．合金 B．无机非金属材料 C．有机合成材料(3)沾染食盐水的铁制品更容易生锈，可能的原因是___________。(4)请写出日常生活中防止铁制品生锈的一种措施___________。(5)可以用稀硫酸除去铁锈(Fe2O3·3H2O)。请写出相关方程式：___________。(二)硫酸铁铵的制备硫酸铁铵[x(NH4)2SO4·yFe2(SO4)3·zH2O］广泛应用工业循环水的净化处理等。用废玻璃粉末(含Fe2O3、FeO、SiO2等物质，SiO2不溶于酸)制备硫酸铁铵的主要流程如下图：(6)将废玻璃研磨成粉末的目的是___________。(7)向滤液A中加入H2O2发生反应的化学方程式为___________，加入H2O2时需要加热，但温度不宜过高，原因是___________。(8)得到滤渣A时，需要将其表面杂质洗涤回收，检验滤渣A已经洗涤干净的方法是___________。(三)硫酸铁铵的实验兴趣小组同学称取ng硫酸铁铵，用下图装置进行热分解实验。资料：x(NH4)2SO4·yFe2(SO4)3·zH2O在t1℃时首先完全失去结晶水，加热至t2℃时完全分解为FeaOb、SO3、NH3和H2O。碱石灰是CaO和NaOH的混合物回答下列问题：(9)装配好实验装置后，先要___________。(10)加热之后需继续通入一段时间N2，目的是___________。(11)控制温度在t1℃时加热，实验后测得B装置质量增加0.54g。控制温度在t2℃，加热至反应完全。另称取两份ng硫酸铁铵，分别进行实验。I．向一份中加入过量的NaOH溶液，充分反应后得到4.28g红褐色沉淀；II．向另一份中加入过量的BaCl2溶液，充分反应后过滤、洗涤、干燥得到18.64g白色沉淀。①x(NH4)2SO4·yFe2(SO4)3·zH2O中，x：y：z=___________，若缺少装置C除了会导致尾气污染环境，还会使___________(选填“x”，“y”或“z”)值偏大。②加热至t2℃时，测得FeaOb的质量为3.04g，则FeaOb的化学式为___________。【答案】(1)导热(2)B(3)氯化钠会加速铁的锈蚀(4)刷漆（合理即可）(5)(6)增大反应物之间的接触面积，使反应更充分(7)

过氧化氢高温下易分解(8)取最后一次洗涤液少量于试管，滴加氯化钡溶液，无白色沉淀产生，则已洗净(9)检查装置的气密性(10)使反应生成的气体全部被B、C装置吸收(11)

2:2:3

z

Fe4O5【解析】（1）生活中我们常用铁锅炒菜，主要是利用了铁有良好的导热性；（2）A、钢和不锈钢均是铁的合金，不符合题意；B、没有涉及无机非金属材料，符合题意；C、塑料和制作轮胎的合成橡胶均属于合成材料，不符合题意。故选B；（3）食盐水是氯化钠溶液，铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，沾染食盐水的铁制品更容易生锈，可能的原因是氯化钠会加速铁的锈蚀；（4）铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，防止铁制品锈蚀，可以隔绝氧气和水，如刷漆、涂油等；（5）稀硫酸除铁锈，是因为Fe2O3·3H2O与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，该反应的化学方程式为：；（6）将废玻璃研磨成粉末的目的是：增大反应物之间的接触面积，使反应更充分；（7）向废玻璃粉末中加入过量稀硫酸，氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，氧化亚铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和水，硫酸过量，向滤液A中加入过氧化氢，生成硫酸铁，故发生反应为过氧化氢和硫酸、硫酸亚铁反应生成硫酸铁，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含氢元素，故还应有水生成，故该反应的化学方程式为：；加入H2O2时需要加热，但温度不宜过高，原因是高温下，过氧化氢易分解；（8）分析流程图信息可知，滤渣A表面可溶性杂质为H2SO4、FeSO4和Fe2(SO4)3，则检验滤渣A是否洗净就是检验最后一次洗涤液中是否含有硫酸根离子，钡离子能与硫酸根离子结合生成硫酸钡，则检验滤渣A已经洗涤干净的方法是取最后一次洗涤液少量于试管，滴加氯化钡溶液，无白色沉淀产生，则已洗净，故填：取最后一次洗涤液少量于试管，滴加氯化钡溶液，无白色沉淀产生，则已洗净；（9）实验过程中，有气体生成，故装配好实验装置后，先要检查装置的气密性，防止装置漏气；（10）加热之后需继续通入一段时间N2，目的是使反应生成的气体全部被B、C装置吸收；（11）①设x(NH4)2SO4•yFe2(SO4)3•zH2O中Fe2(SO4)3的质量为a，Fe2(SO4)3与BaCl2反应生成硫酸钡的质量为b硫酸铁和氢氧化钠反应：，氯化钡和硫酸铁反应：，可得关系式：2Fe(OH)2～Fe2(SO4)3～3BaSO4

a=8gb=13.98g设x(NH4)2SO4•yFe2(SO4)3•zH2O中(NH4)2SO4的质量为c控制温度在t1℃时加热，实验后测得B装置质量增加0.54g，故结晶水的质量为0.54g，则x(NH4)2SO4•yFe2(SO4)3•zH2O中，若缺少装置C除了会导致尾气污染环境，空气中的水蒸气还会被B装置吸收，会使测得结晶水的质量偏大，导致z值偏大；②根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类和质量不变，FeaOb中铁元素的质量与硫酸铁中铁元素的质量相同，则铁元素的质量为，FeaOb中氧元素的质量为，则FeaOb中，FeaOb的化学式为Fe4O5。6．（2023春·江苏苏州·九年级统考阶段练习）氢气被看作是理想的能源。氢气的制取和储存是氢能源利用领域的研究热点。Ⅰ．氢气的制取(1)水煤气变换是化石能源制氢的重要途径，其反应为：。不同温度下，多种催化剂对该反应中CO转化率的影响如图所示，下列有关说法正确的是___________。A．催化剂的使用效率与温度有关B．2％Au/α—MoC在150℃时催化效果最佳C．α—MoC可使CO转化率接近100％D．催化剂为2％Au/β—MoC时，温度越高CO转化率越高(2)CH4—H2O催化重整是目前大规模制取H2的重要方法，生产过程中涉及的重要反应有，。①向催化重整体系中投入一定量的CaO可提高H2的百分含量，原因是___________。②催化重整体系中有关CaO的使用与H2的百分含量的关系如图所示，根据图中信息可以得出的结论是___________。(3)使用C3N4/CQDS复合催化剂可将水转化为氢气，微观变化原理如图。①反应I、II前后没有改变的粒子是___________。请在图中方框内补充完整该示意图___________。②反应I的化学方程式为___________。II．氢气的储存根据氢气的特性，其储存方法可分为物理法和化学法两大类，物理法主要有低温液化储氢。高压压缩储氢、碳基材料储氢等，化学法主要有金属氢化物储氨，配位氢化物储氢等，如图是一些储氢材料的质量储氢密度和体积储氢密度。(已知：质量储氢密度=储氢后氢元素在储氢材料中的质量分数；体积储氢密度=储氢后单位体积的储氮材料中储存氢元素的质量)(4)碳基储氢材料“碳纳米管”属于___________(填“单质”或“化合物”)。(5)从分子角度解释低温、高压储氢的原理：___________。(6)结合图示，下列储氢材料中最理想的是___________。A．LaNi5H6 B．LiAlH4 C．Mg2FeH6 D．Al(BH4)3(7)Mg17Al12也是一种常用的储氢材料，在一定条件下完全吸氢后可得到MgH2和Al。单位质量的MgH2分解产生氢气的质量随时间变化如图，其中温度T1、T2、T3由小到大的顺序是___________，此“储氢过程”中发生反应的化学方程式为___________。【答案】(1)AB(2)

CaO可吸收二氧化碳，使生成氢气的反应正向移动，氢气百分含量增大

纳米CaO颗粒小，表面积大，使反应速率加快(3)

氢原子、氧原子

(4)单质(5)低温、高压使氢分子间隔变小(6)D(7)

T3＜T2＜T1

【解析】（1）A、据图可知，催化剂的使用效率与温度有关，比如，2％Au/α—MoC在150℃时催化效果最佳。A正确；B、据图可知，催化剂的使用效率与温度有关，比如，2％Au/α—MoC在150℃时催化效果最佳。B正确；C、据图可知，2％Au/α—MoC在150℃时可使CO转化率接近100％。C不正确；D、据图可知，催化剂为2％Au/β—MoC时，在150℃时可使CO转化率最高，温度高于150℃时CO转化率又下降，所以催化剂为2％Au/β—MoC时，不是温度越高CO转化率越高。D不正确。综上所述：选择AB。（2）①由于CaO可吸收二氧化碳，使生成氢气的反应正向移动，氢气百分含量增大，所以向催化重整体系中投入一定量的CaO可提高H2的百分含量。②据催化重整体系中有关CaO的使用与H2的百分含量的关系图可以得出结论，纳米CaO颗粒小，表面积大，会使反应速率加快。（3）①据图可知，反应I、II前后没有改变的粒子是氢原子、氧原子。据图可知，反应II是过氧化氢分解生成水和氧气，所以图中方框内应是1个氧分子，1个氧分子由2个氧原子构成。所以示意图为②据图可知，反应I是水在太阳光照射、催化剂作用下生成氢气和过氧化氢，反应I的化学方程式为（4）“碳纳米管”是由碳元素组成的纯净物，是碳的一种单质。（5）由于低温、高压使氢分子间隔变小，所以低温、高压储氢。（6）据图可知，相同条件下，储氢材料中Al(BH4)3储氢最多，是最理想的储氢材料。（7）根据题意可知，“储氢过程”中Mg17Al12在一定条件下完全吸氢后可得到MgH2和Al。所以“储氢过程”中发生反应的化学方程式为；据图可知，单位质量的MgH2分解产生氢气的质量随时间变化中温度T3＜T2＜T1。7．（2023春·江苏苏州·九年级统考阶段练习）某废酸液中主要含有H2SO4和FeSO4，研究人员用CaCO3消耗部分酸，再加入廉价的电石渣(主要成分为CaO)，经一系列操作可得到磁性铁(Fe3O4)。具体流程如图所示：已知在90℃下向沉淀中加入氯酸钠时所发生的主要反应为：；(1)用pH试纸测定废酸液酸碱度的操作方法为___________。(2)“沉铁”过程中生成沉淀的反应的化学方程式为___________。(3)“沉铁”后，溶液的pH对磁性铁产率的影响如下表。溶液的pH6.06.57.07.58.09.0产率(％)43.950.686.293.092.391.6根据表格分析，欲获得较高的产率，最适宜的pH为___________，pH较低时产率较低的主要原因是___________。(4)“水洗”时，为检验滤渣是否洗涤干净，可向最后一次洗涤液中滴加___________。A．稀盐酸 B．氢氧化钠溶液 C．硝酸银溶液(5)若废酸液中硫酸亚铁的质量分数为9.5％，则50t废液经上述流程处理后最多可得到磁性铁多少吨？(写出详细计算过程，结果保留两位小数)【答案】(1)将pH试纸放在干净的玻璃片上，用玻璃棒蘸取待测液滴到pH试纸上，再将试纸显示的颜色与标准比色卡对比、读数(2)(3)

7.5

四氧化三铁能与酸反应(4)C(5)设最多可得到磁性铁的质量为x，根据元素守恒，可得：解得x≈2.42t答：50t废液经上述流程处理后最多可得到磁性铁2.42吨。【解析】（1）测定溶液酸碱度的方法为：将pH试纸放在干净的玻璃片上，用玻璃棒蘸取待测液滴到pH试纸上，再将试纸显示的颜色与标准比色卡对比、读数。（2）由题意可知，“沉铁”过程中发生的反应为硫酸亚铁和石灰乳中的氢氧化钙反应生成氢氧化亚铁和硫酸钙，反应的化学方程式为。（3）由表中数据可知，pH=7.5时，产率最高，则欲获得较高的产率，最适宜的pH为7.5；当pH较低时，溶液显酸性，而四氧化三铁能与酸反应，则产率较低。（4）由题意可知，滤渣表面可能含有氯化钠溶液，则若想检验滤渣是否洗涤干净，只需证明最后一次洗涤液中不含氯化钠溶液即可，又由于稀盐酸、氢氧化钠均不与氯化钠反应，而氯化钠能与硝酸银反应生成氯化银沉淀，则可用硝酸银证明，故选C。（5）见答案。8．（2023秋·江苏苏州·九年级统考期末）民以食为天，人类主要通过食用淀粉获得能量。(1)大米、面粉等食物中的淀粉是绿色植物通过_____合成、转化形成的。(2)2021年9月，中国科学家发表了利用CO2、H2人工合成淀粉的成果。此成果预示着人类能节约土地资源、解决粮食短缺，同时减少CO2排放，缓解_____（填环境问题）等。(3)如图为人工合成淀粉的关键步骤。①图中转化Ⅰ的化学方程式为_____。②经检测，人工合成的淀粉与天然淀粉在分子组成、结构上一致，实验室可用碘水初步检验出有淀粉生成。(4)获得大量H2是人工合成淀粉的重要一步。如图是制氢、贮氢与释氢的一种方法。①虚线框内制氢的总反应化学方程式为_____。②释氢释放的H2比贮氢吸收的H2_____（选填“多”或“少”）。【答案】(1)光合作用(2)温室效应(3)CO2+3H2CH3OH+H2O(4)

2H2O2H2↑+O2↑

多【解析】（1）植物的光合作用产生有机物，淀粉是由植物通过光合作用合成、转化形成的。（2）空气中二氧化碳含量过高会加剧温室效应，故减少二氧化碳的排放能缓解温室效应。（3）①转化Ⅰ中，二氧化碳和氢气在催化剂的催化条件下生成甲醇和水，该反应的化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O。（4）①虚线框内总反应为水在通电的条件下生成氢气和氧气，该反应的化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑。②根据流程图可知，释氢过程的化学方程式为MgH2+2H2O=Mg(OH)2+2H2↑，则产生的氢元素有MgH2中的氢元素，也含有水中氢元素，故释氢释放的H2比贮氢吸收的H2多。【点睛】本题结合新信息考查学生运用化学知识解决问题的能力，根据所学知识进行分析解答。9．（2023秋·江苏扬州·九年级校联考期末）研究“水”可从多角度展开。(1)“水循环”、“氧循环”和“碳循环”是自然界存在的三大重要循环。请结合图1回答问题：①从物质变化及分子角度看，三种循环中有一种与另外两种在变化上有本质的区别这种循环主要是由______的运动引起的；②用学科观点分析碳循环和氧循环，其中正确的是______（填字母序号）；A．变化观：每个人都在参与碳、氧循环B．守恒观：碳、氧循环过程中各元素守恒，其化合价不变C．平衡观：碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定D．微粒观：绿色植物的作用是使自然界中的氧原子总数增加③自然界中的碳循环主要是通过二氧化碳来实现的。图1中消耗二氧化碳的途径有______（填数字序号）。近年来，大气中二氧化碳含量增加，导致温室效应，因此人类要积极采取措施维持循环体系中二氧化碳的相对平衡；④为解决日益加剧的温室效应，有科学家提出“绿色自由”构想：如图2把CO2含量高的气体用氢氧化钠溶液吸收，然后再通化学反应在分解池内放出二氧化碳进入合成塔，在合成塔内300℃、200kPa和催化剂条件下使之变为甲醇（CH3OH）和水。写出合成塔中反应的化学方程式______。(2)水的电解：①理论上电解水得到氧气和氢气的体积比为1：2，某同学用碳棒作电极进行电解水实验，得到氧气和氢气的体积比小于1：2，对产生此现象原因的猜想不合理的是______（填字母）。A．部分氧气溶于水

B．部分氧气与碳棒反应C．部分氧气被碳棒吸附

D．部分氧气与氢气反应重新生成了水②电解水的过程可用下列图示表示，粒子运动变化的先后顺序是______（填字母）。A．①②③④

B．①②④③

C．④③①②

D．④①②③(3)水的用途：①碘与锌在常温下反应速度很慢，若滴入几滴水则反应剧烈，水在此的作用是______。②图4实验中，对水的主要作用分析不全面的是______（填字母）。A．a图中的水便于观察烧瓶内气压变化B．b图中的水提供热量C．c图集气瓶中的水排尽空气且便于观察H2何时集满D．d图中的水防止熔融物炸裂集气瓶(4)水的保护：2022年3月22日是第三十届“世界水日”，其主题为“珍惜地下水，珍视隐藏的资源”。①地下水是______（填“混合物”或“纯净物”）。②在如图所示的家庭小实验中，棉花、细沙和小卵石在净水中的作用是______。③实验室制取蒸馏水时，在烧瓶中加入几粒沸石或碎瓷片的目的是______。④机场、车站等公共场所设有许多直饮水机，能将自来水进一步净化处理得到可直接饮用水，其处理水的过程如下图所示。吸附罐中固体颗粒的主要作用是______，该过程是______变化，紫外线灯管照射的作用是______。证明该直饮水是软水还是硬水，需要加入______检验。⑤阅读下列科技短文并回答问题。过氧化氢可用于消毒杀菌，具有不稳定性。将水蒸气冷凝在硅、玻璃、塑料、金属等材料表面，均发现了过氧化氢的存在。研究显示：水蒸气冷凝为粒径小于10微米的液滴时，部分水分子会转化为过氧化氢分子。水微滴中形成的过氧化氢含量随液滴尺寸的增大而减少。过氧化氢的产生量与湿度、温度等环境条件密切相关。当使用硅材料、相对湿度为55%时，得到过氧化氢的最大浓度随温度变化关系如图所示。ⅰ、下列说法错误的是______（填字母）。A．水蒸气在冷凝过程中可能发生化学变化B．水蒸气在玻璃表面冷凝得到的液滴一定为纯净物C．一定条件下，水蒸气冷凝可用于材料表面的绿色消毒D．水蒸气冷凝为水流时，水分子间的间隔减小ⅱ、图中a点（―2.8℃）未生成过氧化氢的原因可能是______。【答案】(1)

水分子

AC

①⑥

(2)

D

C(3)

催化作用

AB(4)

混合物

过滤作用

防止暴沸

吸附色素和异味

物理

杀菌消毒

肥皂水

B

温度过低，水蒸气冷凝后直接凝固成固体【解析】（1）①“氧循环”和“碳循环”属于化学变化，而“水循环”属于物理变化，是由于水分子的不断运动引起的。②A、人的呼吸作用参与了碳、氧循环，选项正确；B、氧气参与反应生成二氧化碳，由0价变为-2价，化合价发生改变，选项错误；C、空气中的二氧化碳可以通过植物的光合作用转换为氧气，使二氧化碳含量降低，有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定，选项正确；D、化学反应前后原子的质量、种类、个数不变，选项错误。故选AC。③消耗二氧化碳是指CO2转换为其他物质，根据图示可知，符合条件的为①和⑥。④根据题干信息可知，反应物为氢气和二氧化碳，生成物为甲醇和水，反应条件为300℃、200kPa和催化剂，所以反应方程式为。（2）①电解水得到氧气和氢气的体积比小于1：2，说明氧气的含量减少；A、部分氧气溶于水，使氧气的含量减少，猜想合理；B、部分氧气与碳棒反应，使氧气的含量减少，猜想合理；C、部分氧气被碳棒吸附，使氧气的含量减少，猜想合理；D、部分氧气与氢气反应重新生成了水，氧气和氢气的含量都减少了，猜想不合理。故选D。②水电解过程中，水分子先变成氢原子和氧原子，氢原子在和氧原子重新结合成新的氢分子和氧分子，所以顺序为④③①②，故选C。（3）①催化剂能改变反应速率，而本身的质量和化学性质不变，滴几滴水能加快碘与锌的反应速率，所以水起到催化作用，为催化剂。②A、水便于观察烧瓶内气压变化和作反应物，分析不全面；B、水提供热量和隔绝氧气，分析不全面；C、集气瓶中的水排尽空气且便于观察H2何时集满，分析全面；D、水防止熔融物炸裂集气瓶底，分析前面。故选AB。（4）①地下水中含有水和其他可溶性杂质，属于混合物。②棉花、细沙和小卵石在净水过程中能过滤掉一些难溶性杂质，起过滤作用。③沸石或碎瓷片的表面都有很微小的孔，能短暂的储存气体，降低了液体中的压强，从而防止暴沸。④活性炭的主要作用是吸附色素和异味，该过程是物理变化，紫外线灯管照射能杀菌消毒；用肥皂水鉴别软水和硬水。⑤A、根据题干信息可知，水蒸气冷凝为粒径小于10微米的液滴时，部分水分子会转化为过氧化氢分子，属于化学变化，选项正确；B、水蒸气在玻璃表面冷凝得到的液滴包含水和过氧化氢，属于混合物，选项错误；C、一定条件下，水蒸气冷凝可产生少量过氧化氢，过氧化氢可用于消毒杀菌，选项正确；D、水蒸气冷凝时形成液体水，分子间隔减小，选项正确。故选B。图中a点（―2.8℃）未生成过氧化氢的原因可能是温度过低，水蒸气冷凝后直接凝固成固体。10．（2023秋·江苏苏州·九年级统考期末）实验室用氧化铁粉末模拟炼铁，装置如图所示。(1)B装置的两个作用是_____、_____。(已知：氢氧化钠、碳酸钠易溶于水，(2)某同学用酒精灯和酒精喷灯两种不同的热源进行加热，对模拟炼铁进一步探究，装置如图所示。完全反应后，两组生成物均为黑色粉末(纯净物)，分别用两组生成物进行如下实验：步骤实验操作甲组乙组1称量黑色粉末的质量m1m22取黑色粉末，用磁铁吸引能被吸引能被吸引3取黑色粉末，加入稀盐酸固体全部溶解，有大量气泡固体不溶解，无气泡产生4取黑色粉末，加入足量硫酸铜溶液有红色物质析出无红色物质析出查阅资料：a.常温下Fe3O4不与稀盐酸或硫酸铜溶液反应。b.CO与Fe2O3反应时的产物受温度的影响如图所示：根据实验分析：①甲组产物是_______，乙组用的热源是_______。②某同学猜想乙组的生成物为Fe3O4。若该同学称量黑色粉末m2=_______g，则可证实他的猜想。(3)某钢铁厂采用赤铁矿(主要成分为Fe2O3)炼铁，日产含铁7×104t的生铁，至少需要含Fe2O380%的赤铁矿的质量是多少？(写出计算过程)_______。【答案】(1)

吸收CO2

收集CO(2)

Fe##铁

酒精灯

4.64(3)解：设至少需要含Fe2O380%的赤铁矿的质量是xx=1.25×105t答：至少需要含Fe2O380%的赤铁矿的质量是1.25×105t。【解析】（1）氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，同时能利用排水法收集一氧化碳，故B装置的作用是：吸收反应生成的二氧化碳，收集一氧化碳；（2）①甲组的黑色粉末能被磁铁吸引，能全部与盐酸反应有气泡，加入足量硫酸铜溶液，有红色物质生成可知，甲组的固体产物是Fe；由图可知，甲、乙两个实验，除了加热温度，其它因素都相同，通过查阅资料可知温度升高会增强一氧化碳的还原性，对比实验数据，甲组的产物是铁，说明甲组用的热源是酒精喷灯，则乙组用的热源是酒精灯；②根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类和质量不变，故生成的四氧化三铁中铁元素的质量与氧化铁中铁元素的质量相等，铁元素的质量为，生成四氧化三铁的质量为：；（3）见答案。11．（2023秋·江苏盐城·九年级统考期末）对于金属材料，我们应从多角度了解。(1)金属的性质①铁锅用于炒菜，主要利用铁具有______性。②铝耐腐蚀的原因是______。③铁和水蒸气在高温条件下发生反应生成四氧化三铁和一种可燃性气体，请写出该反应的化学方程式______，该反应属于______反应（填基本反应类型）。④将一定质量的铝片加入、和的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和无色滤液。则滤液中一定含有的阳离子是______（写离子符号）。(2)金属的冶炼实验室用下图所示的装置进行模拟炼铁，反应前大玻璃管中加入铁的氧化物（FexOy）试样质量为5.8g（已知：试管内NaOH溶液能将反应产生的吸收完全）。①加热前，应先往玻璃管中通入CO气体的原因是______。②实验结束后继续通CO气体至玻璃管冷却，此时NaOH溶液的质量增加了4.4g。推算该氧化物（FexOy）中x、y的比为______（填最简整数比）。③实验中需要进行尾气处理的原因是______。(3)金属材料的应用医疗器械通常用不锈钢而不用纯铁，主要是因为不锈钢具有______（答一点）的性能。(4)金属资源的保护下列保护金属资源的做法正确的是______（填字母）。A．防止金属腐蚀 B．回收利用废旧金属 C．任意开采矿物【答案】(1)

导热

铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝（Al2O3）薄膜，从而阻止铝进一步氧化

4H2O+3FeFe3O4+4H2；

置换

Mg2+、Al3+(2)

排尽装置内的空气，防止加热时爆炸以及干扰实验

3:4

CO有毒，会污染空气(3)硬度大（或耐腐蚀等合理即可）(4)AB【解析】（1）①铁锅用于炒菜，需要使用燃气加热，主要利用铁具有导热性；②铝耐腐蚀的原因是铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝（Al2O3）薄膜，从而阻止铝进一步氧化；③根据质量守恒定律得知，生成的可燃性气体是氢气，铁和水蒸气在高温条件下发生反应生成四氧化三铁和一种可燃性气体氢气，化学方程式为4H2O+3FeFe3O4+4H2；置换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化学反应，该反应属于置换反应；④金属活动性大小为：Mg>Al>Cu>Ag，充分反应后过滤，得到滤渣和无色滤液，一定不含有铜离子，而金属活动性Cu>Ag，故银离子也被完全置换出来，铝与AgNO3、Cu(NO3)2反应生成硝酸铝，故滤液中一定含有的阳离子是Mg2+、Al3+。（2）①一氧化碳属于易燃易爆气体，加热前，应先往玻璃管中通入CO气体的原因是排尽装置内的空气，防止加热时爆炸以及干扰实验；②NaOH溶液的质量增加了4.4g，此为反应生成的二氧化碳的质量，③CO有毒，会污染空气，反应在的一氧化碳不能被完全消耗，故需要进行尾气处理。（3）合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性也更好，故金属材料的应用医疗器械通常用不锈钢而不用纯铁，主要是因为不锈钢具有硬度大、强度高、抗腐蚀好的优点。（4）A、防止金属腐蚀可以节约金属资源，符合题意；B、回收利用废旧金属可以减少金属矿藏的开采，增加金属资源的循环利用次数，符合题意；C、任意开采矿物会浪费金属资源，不符合题意故选AB。12．（2022秋·江苏扬州·九年级统考期末）空气是一种宝贵的自然资源。请回答下列问题。(1)空气中能支持燃烧的气体是___________；稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，这是利用稀有气体的___________（填“化学性质”或“物理性质”）。(2)科学家研制的人造空气可供航天员呼吸。人造空气中氮气的体积分数约为70%，比地球上空气中氮气的体积分数___________（填“大”或“小”）。(3)如图1为工业制取氧气的部分流程示意图，请根据图示回答相关问题：①液态空气在空气分馏塔中蒸发可分离出氧气和氮气，原理是利用氮气和氧气的___________（填“密度”或“沸点”）不同而将氮气和氧气分离。②已知氧气的沸点是-183℃，氮气的沸点是-196℃。当打开一个装有液态空气的容器盖，并将一根燃着的木条置于容器口上方，观察到的现象是___________。(4)冰箱中常用“气调保鲜”来达到对食物保鲜的效果。如图2所示是工业上用膜分离技术实现“气调保鲜”的流程。在空气分离后，进入冰箱保鲜室内的气体是___________（填“富氧空气”或“富氮空气”）。这一保鲜原理主要是___________。(5)用图3所示实验装置测定空气中氧气含量，图4是实验过程中集气瓶内气体压强变化曲线。下列说法错误的是___________。A．图4中BC段气压变化的原因是烧杯中水进入广口瓶B．图4中CD段气压变化的原因是温度降低至室温、瓶中氧气被消耗C．图4中DE段气压变化的原因是红磷燃烧放热，瓶塞被冲开。D．实验前广口瓶内空气体积为V，烧杯中水的体积为V1；实验后烧杯中剩余水的体积为V2，计算空气中氧气体积分数的表达式为：×100%【答案】(1)

氧气##O2

物理性质(2)小(3)

沸点

木条熄灭(4)

富氮空气

氮气化学性质比较稳定(5)AC【解析】（1）氧气具有助燃性，能支持燃烧；稀有气体通电时能发出不同颜色的光，不需要通过化学变化就能表现出来，利用的是其物理性质；（2）人造空气中氮气的体积分数约为70%，空气中氮气的体积分数约为78%，故比地球上空气中氮气的体积分数小；（3）①液态空气在空气分馏塔中蒸发可分离出氧气和氮气，原理是利用氮气和氧气的沸点不同，将其分离；②已知氧气的沸点是-183℃，氮气的沸点是-196℃，氮气的沸点低，故氮气先分离出来，氮气不燃烧、不支持燃烧，故观察到的现象是：燃着的木条熄灭；（4）由图可知，在空气分离后，进入冰箱保鲜室内的气体是富氮空气，这是因为氮气化学性质比较稳定，可作食品保护气；（5）A、图4中BC段压强增大，是因为红磷燃烧放出大量的热，装置内气体受热膨胀，压强增大，符合题意；B、图4中CD段气压变化的原因是逐渐冷却至室温，且红磷燃烧消耗了氧气，装置内压强减小，不符合题意；C、图4中DE段气压变化的原因是，烧杯中的水进入集气瓶，气体体积减小，压强增大，符合题意；D、红磷燃烧消耗氧气，待完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减小，打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶，进入水的体积就是消耗氧气的体积，故空气中氧气的体积分数为：，不符合题意。故选AC。13．（2023秋·江苏苏州·九年级统考期末）金属材料是现代文明不可缺少的物质基础。I、金属的性质(1)用铜制导线，是利用了铜的延展性和___________。(2)下列金属不能与稀硫酸反应产生氢气的是___________（填字母）。A．Mg B．Zn C．CuII、金属的冶炼(3)某铁矿石中含Fe2O3的质量分数为60%（无其他含铁物质），该铁矿石中铁元素的质量分数为___________。(4)实验室模拟炼铁的装置如图1所示，其中CO与Fe2O3中氧元素结合，使其失氧转化为Fe。除了CO，从左侧通入的物质X还可以是___________（填字母）。A．水煤气（CO和H2） B．CO2 C．木炭(5)工业上炼铁高炉的结构如图2所示。①高炉中产生CO的主要反应为、。其中A区域主要发生“C→CO2”反应的原因是___________（从影响燃烧的因素角度分析）。②炼铁时加入石灰石，可将铁矿石中的SiO2转化为CaSiO3与铁水分离除去。加入的石灰石还有利于Fe2O3转化，其原理是___________。Ⅲ、金属的应用金属镁通过反应可储存氢气。常温下，MgH2可以与水反应释放氢气，同时生成难溶于水的Mg（OH）2。(6)①理论上，240g镁通过上述反应最多能储存多少氢气___________？（写出计算过程）②MgH2与水反应时释氢速率逐渐减慢，且释放的氢气少于储存的氢气。可能的原因是___________。【答案】(1)导电性(2)C(3)42%(4)A(5)

有充足的氧气

碳酸钙高温分解生成的二氧化碳与焦炭反应生成一氧化碳，可与更多的氧化铁反应生成铁(6)

解：设理论上，240g镁最多能储存氢气的质量为x。答：设理论上，240g镁最多能储存氢气的质量为20g。

生成的氢氧化镁沉淀附在固体表面阻碍反应进一步进行，反应速率变慢，生成氢气量变少【解析】（1）用铜制导线，是利用了铜的延展性和导电性，故填：导电性。（2）金属活动性顺序表中铜排在氢后面，不能与稀硫酸反应产生氢气，镁和锌排在氢前面，能与稀硫酸反应产生氢气，故填：C。（3）某铁矿石中含Fe2O3的质量分数为60%，则该铁矿石中铁元素的质量分数为：，故填：42%。（4）实验室模拟炼铁的装置如图1所示，其中CO与Fe2O3中氧元素结合，使其失氧转化为Fe，CO具有还原性，除了CO，从左侧通入的物质X，应该是具有还原性的气体。A、水煤气中的一氧化碳、氢气都具有还原性，故A符合题意；B、CO2不具有还原性，故B不符合题意；C、木炭具有还原性，是固体，故C不符合题意。故填：A。（5）①高炉中A区域有充足的氧气，所以该区域主要发生“C→CO2”反应，故填：有充足的氧气。②炼铁时加入石灰石，可将铁矿石中的SiO2转化为CaSiO3与铁水分离除去。加入的石灰石还有利于Fe2O3转化，其原理是碳酸钙高温分解生成的二氧化碳与焦炭反应生成一氧化碳，可与更多的氧化铁反应生成铁，更利于Fe2O3转化，故填：碳酸钙高温分解生成的二氧化碳与焦炭反应生成一氧化碳，可与更多的氧化铁反应生成铁。（6）①见答案。②MgH2与水反应时释氢速率逐渐减慢，且释放的氢气少于储存的氢气。可能的原因是生成的氢氧化镁沉淀附在固体表面阻碍反应进一步进行，反应速率变慢，生成氢气量变少。14．（2023秋·江苏无锡·九年级统考期末）中国将在2030年前实现“碳达峰”：2060年前实现“碳中和”。为了实现“双碳”目标，全社会各个领域开始行动起来。I、二氧化碳的产生(1)自然界中动植物呼吸是二氧化碳的主要来源之一。火山爆发时，碳酸类矿物（如碳酸钙）的岩层高温分解也会产生二氧化碳，写出碳酸钙分解的化学方程式：______。(2)化石燃料的利用使大气中二氧化碳的浓度逐年上升。下列物质中，不属于化石燃料的是______。a．煤

b．氢气

c．石油

d．天然气Ⅱ、二氧化碳的捕集(3)自然界中消耗二氧化碳的主要途径有______。（只答一点即可）(4)化学链燃烧技术有利于高效捕集CO2，流程如下图所示：①写出“空气反应器”中Fe3O4在加热条件下与氧气反应的化学方程式：______。②该流程中可循环利用的物质有______。③与CO、H2直接在空气中燃烧相比，从燃料反应器排放出的CO2浓度更高的原因是______。Ⅲ、二氧化碳的应用2021年9月，中国科学家发表了利用CO2、H2人工合成淀粉的成果。合成步骤如下图所示：(5)淀粉是由分子构成的有机物，从微观角度分析，直链淀粉和支链淀粉的性质不同，原因是______。(6)步骤I中的反应为：，现有6.6gCO2，最多能生成甲醇（CH3OH）的质量是多少？（写出计算过程）【答案】(1)(2)b(3)植物的光合作用(4)

H2O、Fe2O3

在空气反应器中已经将不参与反应的氮气排出，(5)分子构成不同(6)解：设最多生成甲醇的质量为x，x=4.8g答：最多生成甲醇的质量为4.8g。【解析】（1）碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，个I反应方程式为；（2）化石燃料包括煤、石油、天然气，故氢气不属于化石燃料，故选b；（3）光合作用是植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水合成淀粉和氧气同时释放能量的过程，植物的光合作用是自然界中消耗二氧化碳的主要途径；（4）①“空气反应器”中Fe3O4在加热条件下与氧气反应生成氧化铁，该反应方程式为；②由图可知，水在气化炉中转化为氢气，氢气与氧化铁反应生成水，氧化铁在燃料反应器中与一氧化碳和氢气反应生成四氧化三铁，四氧化三铁与氧气反应生成氧化铁，故该流程中H2O和Fe2O3既是反应物又是生成物，在流程中可循环利用；③与CO、H2直接在空气中燃烧相比，在空气反应器中已经将不参与反应的氮气排出，故从燃料反应器排放出的CO2浓度更高；（5）淀粉是由分子构成的有机物，从微观角度分析，直链淀粉和支链淀粉的性质不同，原因是分子构成不同；（6）见答案。15．（2023春·江苏连云港·九年级校考阶段练习）从古至今，铁及其化合物一直被人类广泛应用。（一）铁及其化合物的应用(1)明代科学著作《天工开物》中记载：“泥固塞其孔，然后使水转釉”是指高温下CO将红砖中的Fe2O3转化为Fe3O4而形成青砖。该转化的化学方程式为______________。(2)铁的化合物在现代更多领域发挥着重要作用。①碳酸亚铁（FeCO3）不溶于水，可作补血剂，服用后与胃酸反应生成______________被人体吸收，促进血红蛋白的生成。②火星探测器发回的信息表明，火星上存在FeOOH，从而证明火星表面曾经存在过水，其理由为______________。③活性FeOOH可除去石油开采过程中的有害气体H2S，并获得S，原理如下。吸收中生成的另一种物质的化学式为______________，再生时发生反应的化学方程式为______________。（二）FeOOH的制备用废铁屑（主要成分为Fe，含少量Fe2O3和FeCO3）制备FeOOH主要流程如下。(3)酸溶时适当提高反应温度和H2SO4浓度，目的是______________，产生的气体为______________。(4)还原发生的反应为。沉淀发生的反应为。沉淀时反应温度不宜太高，原因是______________。（三）FeOOH的含量测定已知：FOOH及铁的氧化物加热分解的温度如下。称取含Fe3O4的FeOOH样品76.6g，进行热分解实验。控制不同的温度对样品加热，测得剩余固体质量随温度的变化如图所示。(5)样品中FeOOH的含量_________________为%（精确到0.1%）。(6)当加热到T4℃时，M点固体的成分是_______________。【答案】(1)(2)

氯化亚铁

FeOOH中存在H、O元素

H2O

2（Fe2S3•H2O）+3O2=4FeOOH+6S(3)

加快反应速率

氢气和二氧化碳(4)防止过氧化氢受热分解(5)由图像可知，生成氧化铁的质量为71.2g；设FeOOH的质量为xx=53.4g样品中FeOOH的含量为：×100%≈69.7%(6)Fe3O4和FeO【解析】（1）高温下CO将红砖中的Fe2O3转化为Fe3O4而形成青砖，该转化的化学方程式为；（2）①碳酸亚铁（FeCO3）不溶于水，可作补血剂，服用后与胃酸反应生成氯化亚铁（FeCl2）被人体吸收，促进血红蛋白的生成；②火星探测器发回的信息表明，火星上存在FeOOH，从而证明火星表面曾经存在过水（分子式为H2O），其理由为FeOOH中存在H、O元素；③根据流程过程知，发生反应的方程式为：2FeOOH+3H2S=Fe2S3•H2O+3H2O，则吸收中生成的另一种物质的化学式为H2O；根据流程过程知，再生时发生反应的化学方程式为2（Fe2S3•H2O）+3O2=4FeOOH+6S；（3）酸溶时适当提高反应温度和H2SO4浓度，目的是加快反应速率；铁与稀硫酸反应生成氢气，碳酸亚铁与稀硫酸反应生成二氧化碳，因此产生的气体为氢气和二氧化碳的混合气体；（4）过氧化氢具有氧化性，把亚铁离子氧化为FeOOH，但是过氧化氢在高温下发生分解，氧化能力减弱，因此沉淀时反应温度不宜太高，原因是防止过氧化氢受热分解；（5）见答案；（6）由图像看出，当加热到T4℃时，Fe3O4还没有完全反应，M点固体的成分是Fe3O4和FeO。16．（2023春·江苏苏州·九年级校考开学考试）金属材料在日常生活、工农业生产和科学研究中有着广泛的用途。Ⅰ.(1)铝制品具有很好的抗腐蚀的原因是：_______________。(2)铁制品发生锈蚀的原因是铁与_______________接触。Ⅱ.古玩市场惊现“三星堆”遗址出土的同款黄金面具，某化学兴趣小组的同学为鉴别其真假进行了如下探究活动。铜锌合金（又称：假黄金）外观和黄金相似，常被不法商版以假乱真。同学们设计了如下不同的探究方案，均验证了该黄金面具是假黄金，请帮他们完成实验报告。(3)方案一：截取小块黄金面具放在酒精灯上加热。实验现象为_______________。(4)方案二：截取小块黄金面具于试管中，加入一定量稀硫酸，有气泡产生。反应的化学方程式为_______________。Ⅲ.粗制氧化镍主要含氧化镍（NiO），以及少量氧化钴（CoO）和氧化铁，以粗制氧化镍为原料制备纯镍的流程如图：(5)反应①中，反应物X可能是_______________（填化学式）。(6)操作安全说明中要求反应③开始前“用氮气充分吹扫设备内部”的目的是_______________。(7)在以上生产流程中循环使用CO的目的是_______________。Ⅳ.请根据化学方程式进行计算：(8)用亦铁矿床炼铁时，若炼得的生铁中含5.6t铁，理论上需加入含氧化铁80%的赤铁矿的质量是多少？【答案】(1)铝和氧气在铝表面形成一层致密氧化膜(2)氧气、水##(3)固体颜色变为黑色(4)(5)C(6)排尽装置中的空气；(7)防止一氧化碳污染空气，且能降低生产成本(8)解：设理论上需要含氧化铁80%的赤铁矿质量为x答：理论上需加入含氧化铁80%的赤铁矿的质量为10t。【解析】（1）铝能和氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，该薄膜能够阻碍铝和氧气的进一步反应，所以使得铝具有良好的抗腐蚀性，故填铝和氧气在铝表面形成一层致密氧化膜；（2）铁制品生锈是因为铁和氧气、水同时接触。故填氧气、水或（3）铜锌合金中的红色的铜在加热条件下可以和空气中的氧气反应生成黑色的氧化铜，所以“假黄金”在酒精灯上加热时，可观察到固体颜色变为黑色。故填（4）铜锌合金中的锌和稀硫酸反应生成氢气和硫酸锌，其化学反应方程式为，故填；（5）根据流程可知，二氧化碳在高温下转化为一氧化碳，而二氧化碳和碳可以在高温下生成一氧化碳，所以X可能为碳，故填C；（6）一氧化碳在不纯净时加热或点燃易引发爆炸，所以需要用氮气排尽装置中的空气。故填排尽装置中的空气；（7）一氧化碳有毒，不能直接排放，以免污染空气，且一氧化碳循环利用，可降低生产成本，故填防止一氧化碳污染空气，且能降低生产成本。（8）见答案。17．（2023秋·江苏扬州·九年级统考期末）双氧水广泛应用于化学合成、印染纺织、污水处理等领域。(1)欲将100g30%的过氧化氢溶液稀释成6%的过氧化氢溶液用以实验室制取氧气，则需要加入水的体积为________mL，若量取30%的过氧化氢溶液时俯视读数，会导致所配溶液溶质质量分数_________6%（填“>”“<”或“=”）。(2)某化学兴趣小组利用下列装置，通过测定产生相同体积气体所用时间长短来探究影响H2O2分解速率的因素。①仪器a、仪器b的名称分别是________、________。②锥形瓶内发生反应的化学方程式是________，此实验选用排水法收集时，当观察到________的现象时，开始收集。a.气泡连续均匀冒出

b.一有气泡冒出③探究过氧化氢分解快慢的影响因素，实验过程如下表所示实验编号温度二氧化锰用量双氧水体积双氧水浓度氧气体积收集时间甲20℃0.2g10mL6%125ml20S乙20℃0.2g10mL30%125ml2S丙40℃无10mL30%125ml148S通过对比实验甲与实验乙得出的结论是_______；对比实验乙与实验丙得出结论：温度越高，过氧化氢分解速率越慢。你认为该结论是否可靠？理由是_______。(3)某研究团队在《Science》杂志上提出一种一步合成法：在Pt-Pb催化剂作用下，氢气和氧气化合得到过氧化氢，该反应的化学方程式为_________。其工艺特点主要采用水作为反应介质，活性炭为载体的Pt-Pb催化剂，为了出于安全考虑，合成时在反应物中加入大量CO2、N2等，请说出需要加入这些气体的原因_________。(4)用双氧水制得的“补钙增氧灵”（主要成分是CaO2），在常温下能与水反应生成氢氧化钙和氧气，其反应化学方程式为__________。长时间存放的过氧化钙中含有的主要杂质是氢氧化钙和________（填化学式）。【答案】(1)

400

<(2)

锥形瓶

水槽

a

在其他条件相同时，双氧水的浓度越大，反应速率越快

不可靠，因为乙丙两个实验中存在两个变量，不能形成对比实验(3)

降低氢气的含量(4)

CaCO3【解析】（1）设：需要加入水的质量为。100g×30%=（100g+）×6%，解得，=400g。需要加入水的体积=；取若量取30%的过氧化氢溶液时俯视读数，则实际30%的过氧化氢溶液体积偏小，即30%的过氧化氢溶液中溶质质量偏小，会导致所配溶液溶质质量分数＜6%。（2）①据图可知，仪器a是锥形瓶，仪器b是水槽。②锥形瓶内过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，化学方程式；用排水法收集氧气时，当观察到气泡连续均匀冒出，说明氧气生成，此时锥形瓶中空气已经排净，这时氧气较纯，开始收集。故填：a。③据表格可知，通过对比实验甲与实验乙得出：在其他条件相同时，双氧水的浓度越大，反应速率越快；由于乙丙两个实验中存在两个变量，不能形成对比实验，所以对比实验乙与实验丙得出的结论不可靠。（3）在Pt-Pb催化剂作用下，氢气和氧气化合生成过氧化氢，所以化学方程式。因为氢气是可燃性气体，易发生爆炸，为了出于安全考虑，合成时在反应物中加入大量CO2、N2等化学性质不活泼气体，以降低氢气的含量。（4）“补钙增氧灵”（主要成分是CaO2）常温下与水反应生成氢氧化钙和氧气，化学方程式。CaO2常温下与水反应生成氢氧化钙和氧气，生成的氢氧化钙部分与空气中二氧化碳反应生成碳酸钙，所以长时间存放的过氧化钙中含有的主要杂质是氢氧化钙和碳酸钙，碳酸钙的化学式CaCO3。18．（2023春·江苏泰州·九年级阶段练习）铜及其化合物在生产、生活中都有广泛的应用。某含铜样品中的成分是CuCO3、Cu(OH)2和杂质。标准状况下，某研究小组设计如下图实验装置测定其中CuCO3的质量分数（杂质不与稀硫酸反应，不考虑植物油中溶解CO2产生的影响）。已知：无水硫酸铜为白色固体，遇水变成蓝色。(1)实验步骤：①连接装置并___________。②准确称量样品的质量1.2g。③装药品，调节量气装置两边液面相平，读取量气管刻度为10mL；④向锥形瓶内加入50mL（足量）的稀硫酸，充分反应；⑤冷却到室温；⑥再次调节量气装置两边液面相平，读取量气管刻度为172mL。(2)装置C中的无水硫酸铜的作用是____________。(3)步骤⑥中调节液面相平的操作是将水准管___________（填“缓慢上升”或“缓慢下降”），直至液面相平。(4)若标准状况下，每44g二氧化碳的体积为22.4L。根据实验数据计算产品中CuCO3的质量分数。（写出计算过程，保留到0.1%）(5)若其他操作均正确，仅因下列因素可使测定结果偏大的是___________（填序号）。A．硫酸的用量不足B．量气管中未加植物油C．步骤③中平视刻度，步骤⑥中仰视读数D．步骤⑥中没有调节量气装置两边液面相平，直接读数【答案】(1)检查气密性(2)检验二氧化碳中是否含有水蒸气(3)缓慢下降(4)生成的二氧化碳的体积为：，生成的二氧化碳的质量为：，二氧化碳中碳元素的质量为：，由于二氧化碳中的碳元素全部来自于碳酸铜，则碳酸铜的质量为：，碳酸铜的质量分数为：，答：碳酸铜的质量分数为51.7%；(5)C【解析】（1）在进行化学实验前，要先检查装置的气密性；（2）反应生成的二氧化碳中含有水蒸气