安徽省卷五年（2018-2022）中考化学真题分题型分层汇编-03非选择题

这是一份安徽省卷五年（2018-2022）中考化学真题分题型分层汇编-03非选择题，共41页。试卷主要包含了金属防腐是科学研究中的重大课题，关于燃烧的研究是一项重要的课题，如图是实验室中常见装置，某小组用高锰酸钾制取氧气等内容，欢迎下载使用。
安徽省卷五年（2018-2022）中考化学真题分题型分层汇编
03非选择题
一．探究金属锈蚀的条件（共1小题）
1．（2020•安徽）金属防腐是科学研究中的重大课题。某校学习小组以铁的腐蚀为项目进行如下研究。
【认识铁的腐蚀】
（1）下列环境中的铁制品最容易生锈的是　 　（填字母序号）。
A．未擦干的铁锅
B．涂油漆的栏杆
C．盛水的不锈钢水杯
（2）铁锈的主要成分是Fe2O3•xH2O，其中铁元素的化合价是　 　。
【探究铁的腐蚀】
（3）该小组用如图甲装置进行实验，起始时量筒内水面处于50mL刻度处，之后水面缓慢上升。几天后水面最终处于约　 　（填“40”或“10”）mL刻度处，原因是　 　。

【拓展探究】
（4）小强同学进行如下实验：取铁钉用砂纸打磨，称其质量，按如图乙安装装置，放置3天，再取出铁钉称量。在不同温度下重复上述实验，得到铁钉质量增加情况如下表。
温度/℃
10
20
30
40
50
60
70
铁钉质量增加/g
0.02
0.04
0.08
0.16
0.18
0.18
0.18
小强同学的实验是探究　 　因素对铁钉腐蚀快慢的影响，结论是　 　。
注意：若答对第（5）小题奖励3分，化学试卷总分不超过40分。
（5）有同学认为小强的实验未能真实反映50℃以后铁钉腐蚀的快慢，理由是50℃以后铁钉质量没有变化。请分析铁钉质量没有变化的原因：　 　；改进实验方案证明你的分析：　 　。
二．燃烧的条件与灭火原理探究（共1小题）
2．（2021•安徽）关于燃烧的研究是一项重要的课题。某小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。
【任务一】认识燃烧
（1）酒精、煤（含硫）、天然气是生活中常见的燃料，下列不属于三者燃烧共有的现象是 　 　（填字母序号）。
A.发光
B.产生有刺激性气味的气体
C.放热
D.产生使澄清石灰水变浑浊的气体
（2）写出酒精（C2H5OH）完全燃烧的化学方程式 　 　。
【任务二】探究燃烧的条件及质量变化
（3）该小组同学按下列实验步骤开展探究。
步骤1：室温下，按如图组装装置，装入药品，称量装置总质量为m1g。
步骤2：将锥形瓶浸入80℃的热水中，观察现象。
步骤3：取出装置，恢复至室温并擦干锥形瓶；打开止水夹K1和K2，从K1处缓慢通入约50mL氧气，再关闭K1和K2，称量装置总质量为m2g。
步骤4：将锥形瓶再次浸入80℃的热水中，观察现象。
步骤5：取出装置，恢复至室温并擦干锥形瓶，称量装置总质量为m3g。
①通过上述实验，能证明燃烧需要氧气的实验现象是 　 　。
②m1、m2、m3的大小关系是 　 　。
【任务三】调控燃烧
（4）报道显示：国内外一些煤田因发生煤层自燃，带来了资源浪费和环境污染。一旦煤层自燃，请给出一条合理的灭火建议 　 　。
【任务四】再探铁的燃烧
（5）查阅文献：颗粒直径为20～30nm的铁粉，在空气中会发生自燃生成氧化铁。
结合已有知识，回答下列问题：
①影响铁燃烧的因素有 　 　（至少答出2点）。
②铁与氧气反应的条件不同，产物不同。若5.6g铁与氧气反应可得ag产物，且铁无剩余，则a的取值范围是 　 　。

三．实验探究物质变化的条件和影响物质变化的因素（共1小题）
3．（2018•安徽）“蓝瓶子”实验是一个有趣的化学振荡实验：盛有氢氧化钠、亚甲蓝（C16H18N3SCl）、葡萄糖混合液的试管，经振荡、静置后溶液颜色会出现反复变化（如图1）。某兴趣小组开展如下探究，回答下列问题。
（1）混合液中属于人类基本营养物质的有水和　 　。
（2）小明对振荡后溶液变蓝的原因进行如下猜想：①溶液中溶入CO2；②溶液中溶入O2；③溶液中溶入　 　（填化学式）。
（3）小红利用图2装置，从A端吹入呼出的气体，混合液由无色变蓝色，由此　 　（填“能”或“不能”）得出猜想①正确，原因是　 　。
（4）为探究猜想②，利用图2装置设计实验方案：　 　。

四．实验探究物质的组成成分以及含量（共2小题）
4．（2019•安徽）某兴趣小组为探究金属活动性强弱，分别做了镁、铝、铜与稀盐酸反应的实验。
（1）比较金属活动性强弱：铝比铜　 　（填“强”或“弱”）。写出镁与稀盐酸反应的化学方程式：　 　。
（2）小芳同学做镁与稀盐酸反应的实验时，发现试管中出现灰白色沉淀，该小组同学对灰白色沉淀的成分进行如下探究：
【提出假设】假设一：含有氯化镁
假设二：含有镁粉
假设三：含有氢氧化镁
……
【查阅资料】①氯化镁易溶于水；②在一定条件下，镁可与冷水缓慢反应。
【设计并进行实验】各取少量灰白色沉淀加入2支试管中，进行如下实验：
编号
实验操作
实验现象
实验1
加入适量蒸馏水、搅拌
沉淀未见减少
实验2
加入适量稀盐酸
沉淀全部溶解，没有气泡产生
【得出结论】由实验1可知，假设　 　不成立；由实验2可知，沉淀中不含　 　。假设三　 　（填“成立”或“可能成立”或“不成立”）。
【实验反思】实验后同学们请教老师得知，灰白色沉淀的主要成分是碱式氯化镁，碱式氯化镁受热易分解产生氯化氢气体。于是小芳再取少量灰白色沉淀于试管中加热，并将蘸有紫色石蕊溶液的滤纸条悬于试管口，预期的实验现象是　 　。
注意：若答对第（3）小题奖励4分，化学试卷总分不超过60分。
（3）为探究镁与稀盐酸反应生成碱式氯化镁的条件，该小组同学进行了如下实验：在小烧杯中加入一定量的稀盐酸和去除氧化膜的镁带，观察实验现象，并测量溶液pH的变化。结果见下表：
时间/min
0
2
4
8
12
16
20
24
溶液pH
2.0
5.3
7.0
8.6
9.3
9.8
10.0
10.0
实验现象
﹣
镁带溶解较快，产生大量气泡，无沉淀生成
镁带缓慢溶解，产生气泡速率减慢，溶液变浑浊，烧杯底部有灰白色沉淀
根据表中信息回答下列问题：
①请描述溶液pH变化的规律并解释原因：　 　。
②请对生成碱式氯化镁的条件提出猜想，并设计实验证明猜想：　 　。
5．（2018•安徽）某兴趣小组在相同条件下，将10.00g下列物质分别置于相同规格的烧杯，并敞口存放于空气中，烧杯中物质质量随时间变化如表，回答下列问题。
时间
质量/g

水
饱和石灰水
稀盐酸
浓硫酸
氯化钠浓溶液
氯化钙浓溶液
1天
8.16
8.37
8.64
11.18
9.38
10.25
2天
5.76
5.94
6.69
12.55
8.47
10.33
（1）下列图示能反映水在空气中放置时发生变化的微观示意图是　 　（填字母序号）
（图中表示氧原子，○表示氢原子）

（2）石灰水在空气中久置后有浑浊现象，写出该反应的化学方程式　 　。
（3）为研制一种安全、环保的除湿剂，可选择上表中的　 　（填溶质的化学式）。
（4）将10.00g氯化钠浓溶液敞口久置后，最终得到2.26g晶体，则该溶液是　 　（填“饱和”或“不饱和”）溶液。（已知该温度下氯化钠的溶解度为36.1g）
（5）为进一步研究稀盐酸敞口久置后浓度变化，该小组开展如下探究。
①甲同学猜想浓度可能会变大，理由是　 　。
②为验证甲同学的猜想是否正确，设计实验方案：　 　。
（6）乙同学取20%的氢氧化钠溶液20.00g，敞口放置一段时间后部分变质，得到18.80g溶液，由此能否计算所得溶液中溶质组成？若能，请计算其组成；若不能，请补充完成实验方案设计，同时说明需要测定的数据（用a表示），并计算a的取值范围。（不要求写出计算过程）
五．常用气体的发生装置和收集装置与选取方法（共1小题）
6．（2020•安徽）如图是实验室中常见装置。回答下列问题。

（1）装置A中仪器m的名称是　 　。
（2）用过氧化氢溶液制取氧气的化学方程式为　 　，发生装置是　 　（填字母序号）。
（3）用装置C收集CO2气体时，气体应从　 　（填“a”或“b”）端通入。
（4）下列气体中，只能用装置D而不能用装置C收集的是　 　（填数字序号）。
①H2 ②N2 ③O2
六．氧气的制取装置（共1小题）
7．（2022•安徽）某小组用高锰酸钾制取氧气。如图是实验室中常见仪器，回答下列问题。

（1）仪器①的名称是 　 　。
（2）高锰酸钾制氧气的化学方程式为 　 　。组装氧气的收集装置，可选用 　 　（填序号）。
（3）某同学用排水法收集氧气时，发现水槽中的水变红了，可能是未使用 　 　（填实验用品名称）。若该同学收集的氧气不纯，原因可能是 　 　（写出1点即可）。
七．催化剂的特点与催化作用（共1小题）
8．（2019•安徽）某兴趣小组对KClO3分解反应的催化剂进行研究，在相同的加热条件下，用如图装置完成表中实验：
编号
KClO3质量/g
催化剂
催化剂质量/g
收集50mLO2所需时间/s
实验1
5
﹣
﹣
171
实验2
5
MnO2
0.5
49
实验3
5
Fe2O3
0.5
58
实验4
5
KCl
0.5
154
（1）设置实验1的目的是　 　。
（2）表中所列3种催化剂的催化效果最佳的是　 　。
（3）写出KClO3分解的化学方程式：　 　。
（4）由实验1和实验4可知，KCl　 　（填“有”或“无”）催化作用。维持加热条件不变，用实验1再继续收集50mLO2，所需时间明显少于171s，解释原因：　 　。
（5）要比较KClO3分解反应中不同催化剂的催化效果，除了测量收集50mLO2所需时间外，还可以测量相同时间内　 　。

八．二氧化碳的实验室制法（共3小题）
9．（2021•安徽）某小组利用如图装置制备CO2，并模拟自然界中CO2的循环。回答下列问题。

（1）装置B中仪器①的名称是 　 　。
（2）实验室用稀盐酸和石灰石制取CO2，反应的化学方程式为 　 　，发生装置是 　 　（填字母序号）。
（3）为制得CO2的水溶液，CO2应从装置C的 　 　（填“m”或“n”）端通入。
（4）将CO2的水溶液转移至烧杯，并组装装置如图D所示，置于阳光下一段时间，观察到有气泡产生，检验该气体的方法是 　 　。
10．（2019•安徽）如图是实验室中常见装置，回答下列问题。

（1）仪器a的名称是 　 　。
（2）用装置A进行实验时，首先应 　 　（填序号）。
①加药品
②加热
③检查装置气密性
（3）用A装置制取气体的不足之处是 　 　。
（4）若要收集干燥的CO2，可将含有水蒸气的CO2从装置B的 　 　（填“m”或“n”）端导入，试剂X是 　 　；再用装置 　 　（填“C”或“D”或“E”）收集。
（5）向集满CO2的集气瓶中加入澄清石灰水，反应的化学方程式为 　 　。
11．（2018•安徽）如图是实验室中常见装置，回答下列问题。

查阅资料：常温下，CO2难溶于饱和NaHCO3溶液。
（1）仪器X的名称是　 　。
（2）实验室制取CO2应选用的发生装置是　 　（填字母序号），反应的化学方程式是　 　，该反应属于　 　（填反应类型）。
（3）常温下，下列收集CO2的方法中不可行的是　 　（填字母序号）。
a．向上排空气法
b．向下排空气法
c．排饱和 NaHCO3溶液法
（4）某同学进行图D所示的操作时，观察到高的蜡烛先熄灭，其原因可能是　 　。
九．探究二氧化碳的性质（共1小题）
12．（2022•安徽）海洋封存是实现“碳中和”的途径之一，其原理是利用CO2在水等溶剂中的溶解性来吸收CO2。某小组开展如下探究。
【活动一】探究CO2在水和食盐水（模拟海水）中的溶解情况
相同条件下，该小组分别用排水法、排食盐水法收集CO2（如图1），待收集100mLCO2后，移出导管。每隔一段时间观察并记录量筒内CO2体积。重复实验，所测数据平均值如下表。

时间/h
0
0.5
6
12
24
48
排水法时CO2体积/mL
100
98.5
85.5
77
66
59
排食盐水法时CO2体积/mL
100
99
93
90.5
89
88
（1）图1发生装置中反应的化学方程式为 　 　，反应类型是 　 　。
（2）由上表数据分析：
①能用排水法收集CO2的理由是 　 　。
②相同条件下，等体积水和食盐水吸收CO2更多的是 　 　（填“水”或“食盐水”）。
（3）海洋封存CO2可能带来的危害是 　 　（写出1点即可）。
【活动二】探究植物油隔离对CO2在水中溶解情况的影响
（4）小芳设计并完成以下对照实验：用两个量筒分别收集100mLCO2倒置于水槽中，向其中一个量筒内注入少量植物油，使CO2与水被植物油隔开（CO2与植物油不反应）。测得量筒内CO2体积随时间变化曲线如图2。分析该图可得出的结论是 　 　。
注意：若答对第（5）小题奖励3分，化学总得分不超过40分。
【活动三】深度探究【活动二】中CO2的溶解情况
（5）①小松用图3表示无植物油隔离时，量筒内气体中存在的CO2分子的微观示意图。请参照图3的表示方式，在图4方框中画出有植物油隔离时，量筒内植物油和水中存在的分子的微观示意图（植物油分子用表示）。

②为检验有植物油隔离时CO2是否会进入水中，请设计实验方案：　 　。
一十．水的净化（共1小题）
13．（2022•安徽）某实践小组参观本地矿泉水厂，该厂矿泉水含钙、钾等矿物质，其生产流程示意图如图。回答下列问题。

（1）矿泉水中的钙、钾指的是 　 　（填“元素”或“单质”）。
（2）活性炭过滤器中活性炭的作用是 　 　。
（3）超滤是利用薄膜（仅允许小分子和离子通过）进行物质分离的技术。若水源中含有下列物质，推测该流程中“超滤”的主要作用是除去 　 　（填字母序号）。
A.难溶性大颗粒
B.可溶性无机盐
C.可溶性高分子化合物
（4）臭氧的化学式O3的微观意义是 　 　（写出1点即可）。
（5）生活中，你提倡饮用白开水还是矿泉水，理由是 　 　。
一十一．金属锈蚀的条件及其防护（共1小题）
14．（2019•安徽）能源与环境是社会关注的焦点。如图是某太阳能电池示意图，回答下列问题：
（1）图中所标物质，含有的金属元素是　 　（填1种即可），含有的有机合成材料是　 　。
（2）太阳能电池中多处使用合金，合金与纯金属相比，有许多优良性能，如：　 　（写出1条即可）。
（3）铜暴露在潮湿的空气中会生锈。即生成铜绿[Cu2（OH）2CO3]，这是铜与O2、H2O、　 　（填化学式）反应的产物。
（4）推广使用太阳能电池的意义是　 　（写出1点即可）。

一十二．氯化钠与粗盐提纯（共1小题）
15．（2021•安徽）阅读下列短文，回答问题。
红色经典影片《闪闪的红星》中有一段儿童团员潘冬子给红军送盐的故事。冬子开始把食盐装在竹筒中，打算扮作上山砍柴的人将食盐送给红军。途中发现敌人盘查严格，冬子急中生智跑到河边，把竹筒里的食盐全部溶成盐水，再用棉袄吸收，最终顺利地将食盐送给了红军。
（1）从微观角度分析，氯化钠是由 　 　（填“分子”“原子”或“离子”）构成；从元素角度分析，氯化钠溶液中+1价的元素有 　 　（填元素符号）。
（2）从盐水中重新得到食盐固体，需进行操作的名称是 　 　。
（3）氯化钠的溶解度曲线如图。假设冬子的竹筒中有358g氯化钠，10℃时最少需用 　 　g水溶解。
（4）氯化钠在生活中的用途有 　 　（写出1点即可）。

一十三．物质的相互转化和制备（共4小题）
16．（2021•安徽）某燃煤电厂产生的固体废弃物粉煤灰中含有较多的氧化铝。从粉煤灰中提取氧化铝的工艺流程如图。

（1）“酸浸”中使用的酸是 　 　（填字母序号）。
A.HCl B.H2SO4 C.Na2SO4
（2）流程中涉及到的氧化物有 　 　（写出1种即可）。
（3）“煅烧”过程发生反应的化学方程式为 　 　，反应类型是 　 　。
（4）该工艺的价值在于 　 　。
17．（2020•安徽）硫酸亚铁晶体是重要的化学试剂。传统制备方法是用铁屑与稀硫酸反应，因铁屑中含有硫、磷等杂质，与稀硫酸反应会产生刺鼻、呛人的有毒气体。某科技小组改用铁屑与硫酸铜溶液反应制备硫酸亚铁晶体，流程如图：

（1）步骤①中反应的化学方程式为　 　。
（2）操作Ⅰ的名称是　 　。步骤②涉及到蒸发，蒸发时必需的仪器有铁架台（含铁圈）、酒精灯、玻璃棒、　 　。
（3）用硫酸铜溶液代替稀硫酸制备硫酸亚铁晶体，优点是　 　。
18．（2019•安徽）Ba（NO3）2可用于生产信号弹、炸药等。利用钡泥（主要含有BaCO3、BaSO3、Fe2O3）可制取Ba（NO3）2，其部分流程如图：

（1）Ba（NO3）2中钡元素的化合价为　 　；流程中所涉及的氧化物是　 　（填1种即可）。
（2）BaCO3与稀HNO3反应的反应类型是　 　；写出Fe2O3与稀HNO3反应的化学方程式：　 　。
（3）试剂Y为　 　（填序号）。
①BaCl2溶液 ②Ba（OH）2溶液 ③NaOH溶液
（4）从Ba（NO3）2溶液中析出Ba（NO3）2晶体的方法是　 　。
19．（2018•安徽）废旧电路板中主要含有塑料、铜和锡（Sn）等，为实现对其中锡的绿色回收，某工艺流程如图。

已知：Sn+SnCl4═2SnCl2
（1）SnCl4中锡元素的化合价是　 　。
（2）铜的金属活动性比锡的　 　（填“强”或“弱”），固体A中一定含有的金属元素是　 　。
（3）写出步骤②发生反应的化学方程式　 　。
（4）相比于直接焚烧废旧电路板回收金属，该工艺主要优点是　 　（回答一点即可）。
一十四．根据化学反应方程式的计算（共5小题）
20．（2022•安徽）某同学在学习质量守恒定律时，称取0.6g镁条进行燃烧实验（如图）。
（1）计算：镁条完全燃烧生成氧化镁的质量（写出计算过程）。
（2）该同学称得反应后固体的质量小于0.6g，原因可能是 　 　。

21．（2021•安徽）某简易制氧装置的示意图如图，其原理是通过撞击火帽触发启动装置产生热量，使产氧药块分解而持续释放氧气。
（1）装置中过滤层的作用是 　 　。
（2）若产氧药块由氯酸钾（KClO3）和二氧化锰等组成，为得到一个人呼吸2小时所需氧气的量（折算后质量为48g），计算产氧药块中至少含氯酸钾的质量（写出计算过程）。

22．（2020•安徽）碳酸氢钠是面点膨松剂的主要成分之一。
小芳同学研究反应2NaHCO3+H2SO4═Na2SO4+2H2O+2CO2↑中NaHCO3与CO2之间量的关系。
（1）理论计算：1.26g NaHCO3粉末与足量稀硫酸反应，计算生成CO2的质量（写出计算过程）。
（2）实验分析：小芳用如图装置进行实验，向盛有足量稀硫酸的锥形瓶中加入1.26g NaHCO3粉末，完全反应至不再产生气泡。称取反应前后质量如下表，发现反应前后质量变化值　 　（填“大于”、“小于”或“等于”）生成CO2质量的理论值，原因可能是　 　。
反应前
反应后
NaHCO3/g
锥形瓶+稀硫酸/g
锥形瓶+反应后溶液/g
1.26
24.59
25.36

23．（2019•安徽）侯德榜是我国著名的化学家，发明了侯氏制碱法，其反应原理如下：NaCl+CO2+NH3+H2O═NaHCO3+NH4Cl，请计算：
（1）氯化铵中氮元素的质量分数。
（2）生产8.4t碳酸氢钠，理论上需要氯化钠的质量。
24．（2018•安徽）尿素[CO（NH2）2]是一种常见的氮肥，工业上制备反应如下：
CO2+2NH3CO（NH2）2+H2O，请计算：
（1）尿素中氮元素的质量分数。
（2）生产6t尿素，理论上需要氨气的质量是多少？
一十五．合成材料的使用及其对人和环境的影响（共3小题）
25．（2018•安徽）材料有着广泛的应用，根据下列信息回答问题。
应用
“蛟龙号”深潜器
“神舟”五号宇航员航天服
新型水处理剂
用到的材料
特种钢
高强度涤纶
纳米铁粉
（1）上述材料中属于有机合成材料的是　 　；属于合金的是　 　。
（2）纳米铁粉能吸附废水中的某些污染物，吸附后经沉降、　 　（填操作名称）可去除污染物。下列物质也能因吸附而具有净水作用的是　 　（填字母序号）。
a．生石灰
b．活性炭
c．纯碱
（3）纳米铁粉还能去除废水中的重金属离子（如铜离子），写出铁粉与含硫酸铜的废水反应的化学方程式　 　。
26．（2022•安徽）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。
（1）文中涉及到的有机合成材料是 　 　。
（2）过氧化氢不稳定的原因是 　 　（用化学方程式表示）。
（3）下列说法错误的是 　 　（填字母序号）。
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.水蒸气冷凝为水滴时，水分子间的间隔减小
（4）如图中a点（﹣2.8℃）未生成过氧化氢的原因可能是 　 　。

27．（2020•安徽）阅读下列科技短文，回答问题。
废旧塑料制品和橡胶轮胎等含碳废物如何变废为宝，是众多科学家和工程师努力的目标。
研究人员开发出一种用超临界水处理含碳废物的新技术。超临界水是将水加热到超过374℃并加压到超过219个大气压，使水处于气、液相互交融的状态。
在超临界水的环境中，含碳废物中的有机物转化为氢气、甲烷和二氧化碳等气体；而无机物保留在残余物中，随后被去除。由于该过程中不使用氧气且温度相对较低，因此不会形成有害气体。
（1）文中涉及到的有机合成材料有　 　（填1种即可）。
（2）下列说法正确的是　 　（填字母序号）。
A．超临界水与液态水具有相同的物理和化学性质
B．将气态水升温或加压一定使水分子间距离变小
C．超临界水是由液态水和气态水组成的混合物
D．用超临界水处理含碳废物的方法比焚烧法更环保
（3）氢气和甲烷都是清洁能源，写出甲烷完全燃烧时反应的化学方程式　 　。充分燃烧1g氢气或甲烷释放的热量如图所示，与甲烷相比，氢气作为燃料的优点是　 　；而日常生活中使用的燃料，更多的是以甲烷为主要成分的天然气，原因是　 　（写出1点即可）。


参考答案与试题解析
一．探究金属锈蚀的条件（共1小题）
1．（2020•安徽）金属防腐是科学研究中的重大课题。某校学习小组以铁的腐蚀为项目进行如下研究。
【认识铁的腐蚀】
（1）下列环境中的铁制品最容易生锈的是　A　（填字母序号）。
A．未擦干的铁锅
B．涂油漆的栏杆
C．盛水的不锈钢水杯
（2）铁锈的主要成分是Fe2O3•xH2O，其中铁元素的化合价是　+3价　。
【探究铁的腐蚀】
（3）该小组用如图甲装置进行实验，起始时量筒内水面处于50mL刻度处，之后水面缓慢上升。几天后水面最终处于约　40　（填“40”或“10”）mL刻度处，原因是　铁锈蚀消耗氧气，且氧气约占空气总体积的1/5　。

【拓展探究】
（4）小强同学进行如下实验：取铁钉用砂纸打磨，称其质量，按如图乙安装装置，放置3天，再取出铁钉称量。在不同温度下重复上述实验，得到铁钉质量增加情况如下表。
温度/℃
10
20
30
40
50
60
70
铁钉质量增加/g
0.02
0.04
0.08
0.16
0.18
0.18
0.18
小强同学的实验是探究　温度　因素对铁钉腐蚀快慢的影响，结论是　在其它条件相同时，温度在10～50℃的范围内，温度越高，铁钉腐蚀的速度越快　。
注意：若答对第（5）小题奖励3分，化学试卷总分不超过40分。
（5）有同学认为小强的实验未能真实反映50℃以后铁钉腐蚀的快慢，理由是50℃以后铁钉质量没有变化。请分析铁钉质量没有变化的原因：　试管内的氧气已耗尽，剩余的铁不能继续锈蚀；　；改进实验方案证明你的分析：　试管内的氧气已耗尽，剩余的铁不能继续锈蚀；取一支更大的试管，加入等量的同规格的铁钉，以及等量的蒸馏水，塞上瓶塞，重复小强的实验，记录实验数据，发现60℃、70℃时铁钉增重质量大于50℃时的增重，且大于0.18g，则分析成立　。
【解答】解：（1）因为铁生锈的条件是与氧气和水同时接触，A．未擦干的铁锅 中铁与水和氧气同时接触易生锈，B．涂油漆的栏杆隔绝氧气和水不易生锈，C．盛水的不锈钢水杯，由于不锈钢也不易生锈，故填：A；
（2）依据在化合物中正负化合价的代数和为零，根据铁锈的化学式Fe2O3•xH2O，设铁元素化合价为a，2a+3×（﹣2）+x[（+1）×2+（﹣2）]＝0 a＝+3，故填：+3价；
（3）因为铁丝绒生锈消耗试管内的氧气，又知空气中的氧气约占空气体积的1/5，可知量筒水面刻度上升到40ml处，故填：40；铁锈蚀消耗氧气，且氧气约占空气总体积的1/5；
（4）分析表格中的数据可推知实验探究的因素为温度，其实验结论为在其它条件相同时，温度在10～50℃的范围内，温度越高，铁钉腐蚀的速度越快，故填：温度；在其它条件相同时，温度在10～50℃的范围内，温度越高，铁钉腐蚀的速度越快；
（5）因为铁钉生锈后，量筒水面刻度上升到40ml处，说明试管内的氧气全部耗尽，所以50℃后铁钉的质量不再增加，取一支更大的试管，加入等量的同规格的铁钉，以及等量的蒸馏水，塞上瓶塞，重复小强的实验，记录实验数据，发现60℃、70℃时铁钉增重质量大于50℃时的增重，且大于0.18g，则分析成立；故填：试管内的氧气已耗尽，剩余的铁不能继续锈蚀； 取一支更大的试管，加入等量的同规格的铁钉，以及等量的蒸馏水，塞上瓶塞，重复小强的实验，记录实验数据，发现60℃、70℃时铁钉增重质量大于50℃时的增重，且大于0.18g，则分析成立。
二．燃烧的条件与灭火原理探究（共1小题）
2．（2021•安徽）关于燃烧的研究是一项重要的课题。某小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。
【任务一】认识燃烧
（1）酒精、煤（含硫）、天然气是生活中常见的燃料，下列不属于三者燃烧共有的现象是 　B　（填字母序号）。
A.发光
B.产生有刺激性气味的气体
C.放热
D.产生使澄清石灰水变浑浊的气体
（2）写出酒精（C2H5OH）完全燃烧的化学方程式 　C2H5OH+3O22CO2+3H2O　。
【任务二】探究燃烧的条件及质量变化
（3）该小组同学按下列实验步骤开展探究。
步骤1：室温下，按如图组装装置，装入药品，称量装置总质量为m1g。
步骤2：将锥形瓶浸入80℃的热水中，观察现象。
步骤3：取出装置，恢复至室温并擦干锥形瓶；打开止水夹K1和K2，从K1处缓慢通入约50mL氧气，再关闭K1和K2，称量装置总质量为m2g。
步骤4：将锥形瓶再次浸入80℃的热水中，观察现象。
步骤5：取出装置，恢复至室温并擦干锥形瓶，称量装置总质量为m3g。
①通过上述实验，能证明燃烧需要氧气的实验现象是 　步骤2中白磷未燃烧，步骤4中白磷燃烧，产生白烟　。
②m1、m2、m3的大小关系是 　m1＞m2＝m3　。
【任务三】调控燃烧
（4）报道显示：国内外一些煤田因发生煤层自燃，带来了资源浪费和环境污染。一旦煤层自燃，请给出一条合理的灭火建议 　取土填埋，隔绝空气　。
【任务四】再探铁的燃烧
（5）查阅文献：颗粒直径为20～30nm的铁粉，在空气中会发生自燃生成氧化铁。
结合已有知识，回答下列问题：
①影响铁燃烧的因素有 　铁的表面积；氧气的浓度；温度　（至少答出2点）。
②铁与氧气反应的条件不同，产物不同。若5.6g铁与氧气反应可得ag产物，且铁无剩余，则a的取值范围是 　7.2≤a≤8.0　。

【解答】解：【任务一】
（1）酒精、煤（含硫）、天然气是生活中常见的燃料，三种物质燃烧均会发光放热，由于三者中均含有碳元素，燃烧均会生成一种使澄清石灰水变浑浊的气体，煤（含硫）燃烧会产生有刺激性气味的气体，但酒精和天然气燃烧不会生成有刺激性气味的气体，故选：B；
（2）酒精燃烧生成水和二氧化碳，方程式为：C2H5OH+3O22CO2+3H2O，故填：C2H5OH+3O22CO2+3H2O；
【任务二】
（3）①步骤2中将锥形瓶放入80℃的热水中，白磷不燃烧，是因为装置内充满二氧化碳，步骤3通入约50mL氧气，步骤4将锥形瓶再次浸入80℃的热水中，此时白磷燃烧，产生白烟，两次实验对比得出燃烧需要氧气，故填：步骤2中白磷未燃烧，步骤4中白磷燃烧，产生白烟；
②步骤1装置总质量为m1g，从K1处缓慢通入约50mL氧气，再关闭K1和K2，称量装置总质量为m2g，由于二氧化碳的密度大于氧气的密度，故m1＞m2；将锥形瓶再次浸入80℃的热水中，白磷燃烧，产生大量白烟，取出装置，恢复至室温并擦干锥形瓶，称量装置总质量为m3g，由于化学反应前后质量守恒，故m2＝m3；故填：m1＞m2＝m3；
【任务三】
（4）煤层自燃，可取土填埋，隔绝氧气灭火，故填：取土填埋，隔绝空气；
【任务四】
（5）①影响物质燃烧的因素主要由接触面积、氧气的浓度、温度等，故填：铁的表面积；氧气的浓度；温度；
②铁与氧气反应可能有三种产物，分别为FeO、Fe2O3、Fe3O4，若5.6g铁与氧气反应可得ag产物，且铁无剩余；
若产物全为FeO，
则Fe～FeO
56 72
5.6g a
＝
a＝7.2g
若产物全为Fe2O3，
则2Fe～Fe2O3
112 160
5.6g a
＝
a＝8g
若产物全为Fe3O4，
则3Fe～Fe3O4
3×56 232
5.6g a
＝
a≈7.73g
由于不确定产物情况，故a的取值范围应该是7.2≤a≤8.0，故填：7.2≤a≤8.0。
三．实验探究物质变化的条件和影响物质变化的因素（共1小题）
3．（2018•安徽）“蓝瓶子”实验是一个有趣的化学振荡实验：盛有氢氧化钠、亚甲蓝（C16H18N3SCl）、葡萄糖混合液的试管，经振荡、静置后溶液颜色会出现反复变化（如图1）。某兴趣小组开展如下探究，回答下列问题。
（1）混合液中属于人类基本营养物质的有水和　葡萄糖　。
（2）小明对振荡后溶液变蓝的原因进行如下猜想：①溶液中溶入CO2；②溶液中溶入O2；③溶液中溶入　N2　（填化学式）。
（3）小红利用图2装置，从A端吹入呼出的气体，混合液由无色变蓝色，由此　不能　（填“能”或“不能”）得出猜想①正确，原因是　呼出的空气中还含有氧气、氮气　。
（4）为探究猜想②，利用图2装置设计实验方案：　从A中通入足量的氧气，混合液由无色变蓝色，说明溶液中溶入O2　。

【解答】解：
（1）混合液中属于人类基本营养物质的有水和葡萄糖；
（2）氢氧化钠、亚甲蓝（C16H18N3SCl）、葡萄糖混合液与空气接触，空气中主要含有氧气、二氧化碳、氮气，小明对振荡后溶液变蓝的原因进行如下猜想：①溶液中溶入CO2；②溶液中溶入O2；③溶液中溶入N2；
（3）小红利用图2装置，从A端吹入呼出的气体，混合液由无色变蓝色，由此不能得出猜想①正确，原因是呼出的空气中还含有氧气、氮气；
（4）为探究猜想②，利用图2装置设计实验方案：从A中通入足量的氧气，混合液由无色变蓝色，说明溶液中溶入O2
答案：
（1）葡萄糖；
（2）N2
（3）不能；呼出的空气中还含有氧气、氮气；
（4）从A中通入足量的氧气，混合液由无色变蓝色，说明溶液中溶入O2
四．实验探究物质的组成成分以及含量（共2小题）
4．（2019•安徽）某兴趣小组为探究金属活动性强弱，分别做了镁、铝、铜与稀盐酸反应的实验。
（1）比较金属活动性强弱：铝比铜　强　（填“强”或“弱”）。写出镁与稀盐酸反应的化学方程式：　Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑　。
（2）小芳同学做镁与稀盐酸反应的实验时，发现试管中出现灰白色沉淀，该小组同学对灰白色沉淀的成分进行如下探究：
【提出假设】假设一：含有氯化镁
假设二：含有镁粉
假设三：含有氢氧化镁
……
【查阅资料】①氯化镁易溶于水；②在一定条件下，镁可与冷水缓慢反应。
【设计并进行实验】各取少量灰白色沉淀加入2支试管中，进行如下实验：
编号
实验操作
实验现象
实验1
加入适量蒸馏水、搅拌
沉淀未见减少
实验2
加入适量稀盐酸
沉淀全部溶解，没有气泡产生
【得出结论】由实验1可知，假设　一　不成立；由实验2可知，沉淀中不含　镁粉　。假设三　可能成立　（填“成立”或“可能成立”或“不成立”）。
【实验反思】实验后同学们请教老师得知，灰白色沉淀的主要成分是碱式氯化镁，碱式氯化镁受热易分解产生氯化氢气体。于是小芳再取少量灰白色沉淀于试管中加热，并将蘸有紫色石蕊溶液的滤纸条悬于试管口，预期的实验现象是　滤纸条变红　。
注意：若答对第（3）小题奖励4分，化学试卷总分不超过60分。
（3）为探究镁与稀盐酸反应生成碱式氯化镁的条件，该小组同学进行了如下实验：在小烧杯中加入一定量的稀盐酸和去除氧化膜的镁带，观察实验现象，并测量溶液pH的变化。结果见下表：
时间/min
0
2
4
8
12
16
20
24
溶液pH
2.0
5.3
7.0
8.6
9.3
9.8
10.0
10.0
实验现象
﹣
镁带溶解较快，产生大量气泡，无沉淀生成
镁带缓慢溶解，产生气泡速率减慢，溶液变浑浊，烧杯底部有灰白色沉淀
根据表中信息回答下列问题：
①请描述溶液pH变化的规律并解释原因：　随着反应的进行，溶液pH由2.0﹣10.0逐渐增大，镁与盐酸反应，消耗盐酸使溶液pH增大，盐酸消耗完后，镁继续与水缓慢反应使溶液呈碱性　。
②请对生成碱式氯化镁的条件提出猜想，并设计实验证明猜想：　猜想：与镁条的长度有关，实验方案：分别取1cm、2cm、3cm、4cm长度的去除氧化膜的镁条于4支试管中，再各加入5mL5%的稀盐酸，观察实验现象　。
【解答】解：（1）由金属活动性顺序，铝比铜活动性强。镁与稀盐酸反应生成氯化镁溶液和氢气，反应的化学方程式为：Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑。
（2）【设计并进行实验】在一定条件下，镁可与冷水缓慢反应，加入适量蒸馏水、搅拌，沉淀未见减少，说明不含易溶于水的氯化镁，则假设一不成立。
加入适量稀盐酸，沉淀全部溶解，没有气泡产生，说明不含镁粉，因为镁能与稀盐酸反应生成氢气。
氢氧化镁能与稀盐酸反应生成氯化镁和水，会出现沉淀全部溶解，没有气泡产生，则假设三可能成立。
【实验反思】灰白色沉淀的主要成分是碱式氯化镁，碱式氯化镁受热易分解产生氯化氢气体，小芳再取少量灰白色沉淀于试管中加热，并将蘸有紫色石蕊溶液的滤纸条悬于试管口，氯化氢气体溶于水形成盐酸，盐酸能使紫色石蕊溶液变红色，预期的实验现象是滤纸条变红。
（3）①镁能与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，稀盐酸反应完，镁继续与水缓慢反应生成碱性溶液，随着反应的进行，溶液pH由2.0﹣10.0逐渐增大，镁与盐酸反应，消耗盐酸使溶液pH增大，盐酸消耗完后，镁继续与水缓慢反应使溶液呈碱性。
②由题意，可猜想与镁条的长度有关，分别取1cm、2cm、3cm、4cm长度的去除氧化膜的镁条于4支试管中，再各加入5mL5%的稀盐酸，观察实验现象。
故答案为：
（1）强；Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑
（2）一；镁粉；可能成立；滤纸条变红；
（3）①随着反应的进行，溶液pH由2.0﹣10.0逐渐增大，镁与盐酸反应，消耗盐酸使溶液pH增大，盐酸消耗完后，镁继续与水缓慢反应使溶液呈碱性。
②猜想：与镁条的长度有关，实验方案：分别取1cm、2cm、3cm、4cm长度的去除氧化膜的镁条于4支试管中，再各加入5mL5%的稀盐酸，观察实验现象
5．（2018•安徽）某兴趣小组在相同条件下，将10.00g下列物质分别置于相同规格的烧杯，并敞口存放于空气中，烧杯中物质质量随时间变化如表，回答下列问题。
时间
质量/g

水
饱和石灰水
稀盐酸
浓硫酸
氯化钠浓溶液
氯化钙浓溶液
1天
8.16
8.37
8.64
11.18
9.38
10.25
2天
5.76
5.94
6.69
12.55
8.47
10.33
（1）下列图示能反映水在空气中放置时发生变化的微观示意图是　D　（填字母序号）
（图中表示氧原子，○表示氢原子）

（2）石灰水在空气中久置后有浑浊现象，写出该反应的化学方程式　Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O　。
（3）为研制一种安全、环保的除湿剂，可选择上表中的　CaCl2　（填溶质的化学式）。
（4）将10.00g氯化钠浓溶液敞口久置后，最终得到2.26g晶体，则该溶液是　不饱和　（填“饱和”或“不饱和”）溶液。（已知该温度下氯化钠的溶解度为36.1g）
（5）为进一步研究稀盐酸敞口久置后浓度变化，该小组开展如下探究。
①甲同学猜想浓度可能会变大，理由是　盐酸中水的蒸发量大于氯化氢的蒸发量　。
②为验证甲同学的猜想是否正确，设计实验方案：　取等质量的原盐酸和久置的盐酸，滴加相同滴数的酚酞试液，再分别滴加等浓度的氢氧化钠溶液；
当溶液由无色变成红色时停止滴加氢氧化钠溶液；
比较消耗氢氧化钠溶液的体积即可判断久置盐酸浓度的变化情况　。
（6）乙同学取20%的氢氧化钠溶液20.00g，敞口放置一段时间后部分变质，得到18.80g溶液，由此能否计算所得溶液中溶质组成？若能，请计算其组成；若不能，请补充完成实验方案设计，同时说明需要测定的数据（用a表示），并计算a的取值范围。（不要求写出计算过程）
【解答】解：（1）下列图示能反映水在空气中放置时发生变化的微观示意图是D，这是因为水蒸发时，液面以上的单位体积的水分子个数应该小于液面以下位体积的水分子个数。
故填：D。
（2）石灰水在空气中久置后有浑浊现象，是因为氢氧化钙能和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，该反应的化学方程式为：Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O。
故填：Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O。
（3）浓硫酸能够吸收水蒸气，可以用作干燥剂，但是浓硫酸具有强腐蚀性，使用时不安全；
由表中信息可知，浓氯化钙溶液能够吸收水蒸气，可以用作干燥剂，因此为研制一种安全、环保的除湿剂，可选择上表中的CaCl2。
故填：CaCl2。
（4）将10.00g氯化钠浓溶液敞口久置后，最终得到2.26g晶体，则该溶液溶质质量分数为：×100%＝22.6%，
该温度下氯化钠饱和溶液质量分数为：×100%＝26.5%，
由计算可知，该溶液是不饱和溶液。
故填：不饱和。
（5）①甲同学猜想浓度可能会变大，理由是盐酸中水的蒸发量大于氯化氢的蒸发量。
故填：盐酸中水的蒸发量大于氯化氢的蒸发量。
②验证甲同学的猜想是否正确的实验方案：取等质量的原盐酸和久置的盐酸，滴加相同滴数的酚酞试液，再分别滴加等浓度的氢氧化钠溶液；
当溶液由无色变成红色时停止滴加氢氧化钠溶液；
比较消耗氢氧化钠溶液的体积即可判断久置盐酸浓度的变化情况。
故填：取等质量的原盐酸和久置的盐酸，滴加相同滴数的酚酞试液，再分别滴加等浓度的氢氧化钠溶液；
当溶液由无色变成红色时停止滴加氢氧化钠溶液；
比较消耗氢氧化钠溶液的体积即可判断久置盐酸浓度的变化情况。
（6）由于只知道氢氧化钠溶液质量及其质量分数和最终得到的溶液质量，因此不能判断溶质组成；
实验方案：将18.8g溶液蒸干，称量固体质量是ag，通过计算可知a的取值范围；
没有变质时，固体质量为：20.00g×20%＝4.00g，
设完全变质时，固体质量为x，
2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O，
80 106
4.00g x
＝，
x＝5.30g，
a的取值范围是：4.00＜a＜5.30，
故答案为：不能；将18.8g溶液蒸干，称量固体质量是ag，通过计算可知a的取值范围；4.00＜a＜5.30。
五．常用气体的发生装置和收集装置与选取方法（共1小题）
6．（2020•安徽）如图是实验室中常见装置。回答下列问题。

（1）装置A中仪器m的名称是　酒精灯　。
（2）用过氧化氢溶液制取氧气的化学方程式为　2H2O22H2O+O2↑　，发生装置是　B　（填字母序号）。
（3）用装置C收集CO2气体时，气体应从　a　（填“a”或“b”）端通入。
（4）下列气体中，只能用装置D而不能用装置C收集的是　②　（填数字序号）。
①H2 ②N2 ③O2
【解答】解：（1）酒精灯是常用的加热仪器，故答案为：酒精灯；
（2）如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气，要注意配平；故答案为：2H2O22H2O+O2↑；B；
（3）用装置C收集CO2气体时，气体应从长管进入，因为二氧化碳的密度比空气大；故答案为：a；
（4）只能用装置D而不能用装置C收集的是氮气，因为氮气的密度（1.25g/L）和空气密度（1.29g/L）很接近，所以不适合用排空气法收集，否则收集的氮气纯度很低；又因为氮气不溶于水，所以可以使用排水法收集；故答案为：②；
六．氧气的制取装置（共1小题）
7．（2022•安徽）某小组用高锰酸钾制取氧气。如图是实验室中常见仪器，回答下列问题。

（1）仪器①的名称是 　烧杯　。
（2）高锰酸钾制氧气的化学方程式为 　2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑　。组装氧气的收集装置，可选用 　②④⑤或③⑤　（填序号）。
（3）某同学用排水法收集氧气时，发现水槽中的水变红了，可能是未使用 　棉花　（填实验用品名称）。若该同学收集的氧气不纯，原因可能是 　收集气体前集气瓶中未装满水或没有等气泡连续均匀冒出时开始收集　（写出1点即可）。
【解答】解：（1）仪器①的名称是烧杯，故答案为：烧杯；
（2）加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，氧气不易溶于水，采用排水法收集气体，用集气瓶收集氧气，还需要导管和水槽，氧气的密度比空气大，也可以用向上排空气法收集氧气，需要集气瓶和导管，故答案为：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；②④⑤或③⑤；
（3）用排水法收集氧气时，发现水槽中的水变红了，是由于加热时试管内粉末状的物质进入导管，应该在试管口应放一团棉花；若该同学收集的氧气不纯，原因可能是收集气体前集气瓶中未装满水或没有等气泡连续均匀冒出时开始收集，故答案为：棉花；收集气体前集气瓶中未装满水或没有等气泡连续均匀冒出时开始收集。
七．催化剂的特点与催化作用（共1小题）
8．（2019•安徽）某兴趣小组对KClO3分解反应的催化剂进行研究，在相同的加热条件下，用如图装置完成表中实验：
编号
KClO3质量/g
催化剂
催化剂质量/g
收集50mLO2所需时间/s
实验1
5
﹣
﹣
171
实验2
5
MnO2
0.5
49
实验3
5
Fe2O3
0.5
58
实验4
5
KCl
0.5
154
（1）设置实验1的目的是　对比实验　。
（2）表中所列3种催化剂的催化效果最佳的是　MnO2　。
（3）写出KClO3分解的化学方程式：　2KClO32KCl+3O2↑　。
（4）由实验1和实验4可知，KCl　有　（填“有”或“无”）催化作用。维持加热条件不变，用实验1再继续收集50mLO2，所需时间明显少于171s，解释原因：　随着反应的进行，生成的催化剂KCl越来越多　。
（5）要比较KClO3分解反应中不同催化剂的催化效果，除了测量收集50mLO2所需时间外，还可以测量相同时间内　收集气体的体积　。

【解答】解：（1）通过对比才能知道实验2、3、4中加入药品后有无催化作用；
（2）除了加入药品不同外，其他条件都相同，根据对比可知，收集相同体积的氧气，实验2所用时间最短，即二氧化锰的催化效果最好；
（3）氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气，化学方程式为：2KClO32KCl+3O2↑；
（4）由实验1和实验4可知，KCl有催化作用；维持加热条件不变，用实验1再继续收集收集50mLO2，所需时间明显少于171s，是因为随着反应的进行，生成的催化剂KCl越来越多；
（5）要比较KClO3分解反应中不同催化剂的催化效果，除了测量收集50mLO2所需时间外，还可以测量相同时间内收集氧气的体积。
故答案为：
（1）对比实验；
（2）MnO2；
（3）2KClO32KCl+3O2↑；
（4）有；随着反应的进行，生成的催化剂KCl越来越多；
（5）收集气体的体积。
八．二氧化碳的实验室制法（共3小题）
9．（2021•安徽）某小组利用如图装置制备CO2，并模拟自然界中CO2的循环。回答下列问题。

（1）装置B中仪器①的名称是 　试管　。
（2）实验室用稀盐酸和石灰石制取CO2，反应的化学方程式为 　CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑　，发生装置是 　A　（填字母序号）。
（3）为制得CO2的水溶液，CO2应从装置C的 　m　（填“m”或“n”）端通入。
（4）将CO2的水溶液转移至烧杯，并组装装置如图D所示，置于阳光下一段时间，观察到有气泡产生，检验该气体的方法是 　将带火星的木条伸入收集到的气体中，观察木条是否复燃　。
【解答】解：（1）装置B中仪器①的名称是试管；
（2）碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；该反应属于固、液常温型，适合用装置A作发生装置；
（3）为制得CO2的水溶液，二氧化碳要和水接触，CO2应从装置C的m端通入；
（4）二氧化碳和水通过光合作用生成氧气，检验该气体的方法是：将带火星的木条伸入收集到的气体中，观察木条是否复燃。
故答案为：
（1）试管；
（2）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；A；
（3）m；
（4）将带火星的木条伸入收集到的气体中，观察木条是否复燃。
10．（2019•安徽）如图是实验室中常见装置，回答下列问题。

（1）仪器a的名称是 　锥形瓶　。
（2）用装置A进行实验时，首先应 　③　（填序号）。
①加药品
②加热
③检查装置气密性
（3）用A装置制取气体的不足之处是 　不能控制反应的速率　。
（4）若要收集干燥的CO2，可将含有水蒸气的CO2从装置B的 　m　（填“m”或“n”）端导入，试剂X是 　浓硫酸　；再用装置 　E　（填“C”或“D”或“E”）收集。
（5）向集满CO2的集气瓶中加入澄清石灰水，反应的化学方程式为 　CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O　。
【解答】解：（1）仪器a的名称是锥形瓶；
（2）用装置A进行实验时，首先应检查装置的气密性，然后再装入药品制取气体；
（3）装置A的缺点是不能控制反应的速率，浪费药品等；
（4）二氧化碳不和浓硫酸反应，可用浓硫酸进行干燥，可将含有水蒸气的CO2从装置B的m端导入，试剂X是浓硫酸；二氧化碳的密度比空气大，可用向上排空气法收集；再用装置E收集；
（5）二氧化碳能和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，化学方程式为：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。
故答案为：
（1）锥形瓶；
（2）③；
（3）不能控制反应的速率；
（4）m 浓硫酸 E；
（5）CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。
11．（2018•安徽）如图是实验室中常见装置，回答下列问题。

查阅资料：常温下，CO2难溶于饱和NaHCO3溶液。
（1）仪器X的名称是　长颈漏斗　。
（2）实验室制取CO2应选用的发生装置是　A　（填字母序号），反应的化学方程式是　CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑　，该反应属于　复分解反应　（填反应类型）。
（3）常温下，下列收集CO2的方法中不可行的是　b　（填字母序号）。
a．向上排空气法
b．向下排空气法
c．排饱和 NaHCO3溶液法
（4）某同学进行图D所示的操作时，观察到高的蜡烛先熄灭，其原因可能是　倾倒过快，高处蜡烛火焰附近氧气浓度减小而熄灭　。
【解答】解：（1）通过分析题中所指仪器的作用可知，X是长颈漏斗；
（2）实验室制取二氧化碳的反应物是固体和液体，反应条件是常温，所以实验室制取CO2应选用的发生装置是A，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑，该反应属于复分解反应；
（3）二氧化碳密度比空气大，溶于水，所以常温下，收集CO2的方法中不可行的是：向下排空气法，二氧化碳不能与碳酸氢钠溶液反应，能与碳酸钠反应，所以可以用排饱和碳酸氢钠溶液收集，同时又能除去二氧化碳中混有的氯化氢气体杂质，故选：b；
（4）进行图D所示的操作时，可以看出集气瓶口没有画出毛玻璃片，实验时正确操作应该是慢慢抽玻璃片，慢慢倾倒，观察到高的蜡烛先熄灭，原因可能是：倾倒过快，高处蜡烛火焰附近氧气浓度减小而熄灭。
故答案为：（1）长颈漏斗；
（2）A，CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑，复分解反应；
（3）b；
（4）倾倒过快，高处蜡烛火焰附近氧气浓度减小而熄灭。
九．探究二氧化碳的性质（共1小题）
12．（2022•安徽）海洋封存是实现“碳中和”的途径之一，其原理是利用CO2在水等溶剂中的溶解性来吸收CO2。某小组开展如下探究。
【活动一】探究CO2在水和食盐水（模拟海水）中的溶解情况
相同条件下，该小组分别用排水法、排食盐水法收集CO2（如图1），待收集100mLCO2后，移出导管。每隔一段时间观察并记录量筒内CO2体积。重复实验，所测数据平均值如下表。

时间/h
0
0.5
6
12
24
48
排水法时CO2体积/mL
100
98.5
85.5
77
66
59
排食盐水法时CO2体积/mL
100
99
93
90.5
89
88
（1）图1发生装置中反应的化学方程式为 　2HCl+CaCO3＝CaCl2+H2O+CO2↑　，反应类型是 　复分解反应　。
（2）由上表数据分析：
①能用排水法收集CO2的理由是 　二氧化碳的产生速率大于溶解速率　。
②相同条件下，等体积水和食盐水吸收CO2更多的是 　水　（填“水”或“食盐水”）。
（3）海洋封存CO2可能带来的危害是 　海水酸化　（写出1点即可）。
【活动二】探究植物油隔离对CO2在水中溶解情况的影响
（4）小芳设计并完成以下对照实验：用两个量筒分别收集100mLCO2倒置于水槽中，向其中一个量筒内注入少量植物油，使CO2与水被植物油隔开（CO2与植物油不反应）。测得量筒内CO2体积随时间变化曲线如图2。分析该图可得出的结论是 　有植物油隔离的情况下，可以减少二氧化碳在水中的溶解　。
注意：若答对第（5）小题奖励3分，化学总得分不超过40分。
【活动三】深度探究【活动二】中CO2的溶解情况
（5）①小松用图3表示无植物油隔离时，量筒内气体中存在的CO2分子的微观示意图。请参照图3的表示方式，在图4方框中画出有植物油隔离时，量筒内植物油和水中存在的分子的微观示意图（植物油分子用表示）。

②为检验有植物油隔离时CO2是否会进入水中，请设计实验方案：　取少量水槽中的水，滴入紫色石蕊溶液，若溶液变红，证明有植物油隔离时，二氧化碳会进入水中，若无现象，则证明有植物油隔离时，二氧化碳不会进入水中　。
【解答】解：（1）碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的方程式为：2HCl+CaCO3＝CaCl2+H2O+CO2↑；该反应为酸和盐的反应，属于复分解反应；故答案为：2HCl+CaCO3＝CaCl2+H2O+CO2↑；复分解反应；
（2）①由表中数据可知，48小时后，量筒内剩余二氧化碳的体积为59mL，说明二氧化碳的溶解速率较慢，二氧化碳的溶解速率小于二氧化碳的产生速率，因此可以用排水法收集二氧化碳，故答案为：二氧化碳的产生速率大于溶解速率；
②由表中数据可知，排水法时二氧化碳的体积减小得更快，排食盐水法时二氧化碳的体积减小得慢，说明相同条件下，等体积水和食盐水吸收CO2更多的是水，故答案为：水；
（3）二氧化碳溶于水，与水反应会生成碳酸，会导致海水酸化，故海洋封存CO2可能带来的危害是海水酸化，故答案为：海水酸化；
（4）由图可知，有植物油时，二氧化碳气体的体积减小得更慢，无植物油时，二氧化碳的体积减小得更快，说明有植物油隔离的情况下，可以减少二氧化碳在水中的溶解，故答案为：有植物油隔离的情况下，可以减少二氧化碳在水中的溶解；
（5）①由（4）可知，有油隔离时，二氧化碳的体积仍旧减少，说明有油存在时，仍旧有部分二氧化碳溶于水，因此量筒内水中存在的微粒为水分子和二氧化碳分子和碳酸分子，故答案为；
②CO2进入水中，二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红，因此检验是否有二氧化碳进入水中的方法是取少量水槽中的水，滴入紫色石蕊溶液，若溶液变红，证明有植物油隔离时，二氧化碳会进入水中，若无现象，则证明有植物油隔离时，二氧化碳不会进入水中，故答案为：取少量水槽中的水，滴入紫色石蕊溶液，若溶液变红，证明有植物油隔离时，二氧化碳会进入水中，若无现象，则证明有植物油隔离时，二氧化碳不会进入水中。
一十．水的净化（共1小题）
13．（2022•安徽）某实践小组参观本地矿泉水厂，该厂矿泉水含钙、钾等矿物质，其生产流程示意图如图。回答下列问题。

（1）矿泉水中的钙、钾指的是 　元素　（填“元素”或“单质”）。
（2）活性炭过滤器中活性炭的作用是 　吸附水中的色素和异味　。
（3）超滤是利用薄膜（仅允许小分子和离子通过）进行物质分离的技术。若水源中含有下列物质，推测该流程中“超滤”的主要作用是除去 　C　（填字母序号）。
A.难溶性大颗粒
B.可溶性无机盐
C.可溶性高分子化合物
（4）臭氧的化学式O3的微观意义是 　一个臭氧分子是由3个氧原子构成的（合理即可）　（写出1点即可）。
（5）生活中，你提倡饮用白开水还是矿泉水，理由是 　提倡饮用白开水，原因是白开水中含有人体所需的矿物质，而矿泉水中含有的矿物质种类、含量过多，过量摄入可能影响健康，而且生水卫生条件可能也不达标，长期饮用不利于人体健康　。
【解答】解：（1）物质是由元素组成的，矿泉水中的钙、钾指的是元素；故答案为：元素；
（2）活性炭具有吸附性，活性炭过滤器中活性炭的作用是吸附水中的色素和异味；故答案为：吸附水中的色素和异味；
（3）超滤是利用薄膜（仅允许小分子和离子通过）进行物质分离的技术。若水源中含有下列物质，推测该流程中“超滤”的主要作用是除去可溶性高分子化合物；故答案为：C；
（4）臭氧的化学式O3的微观意义是表示一个臭氧分子，还可以表示一个臭氧分子是由3个氧原子构成的；故答案为：一个臭氧分子是由3个氧原子构成的（合理即可）；
（5）白开水中含有人体所需的矿物质，而矿泉水中含有的矿物质种类过多，过量摄入可能影响健康，而且生水中卫生条件可能也不达标，长期饮用不利于人体健康，我提倡饮用白开水；
故答案为：提倡饮用白开水，原因是白开水中含有人体所需的矿物质，而矿泉水中含有的矿物质种类、含量过多，过量摄入可能影响健康，而且生水卫生条件可能也不达标，长期饮用不利于人体健康。
一十一．金属锈蚀的条件及其防护（共1小题）
14．（2019•安徽）能源与环境是社会关注的焦点。如图是某太阳能电池示意图，回答下列问题：
（1）图中所标物质，含有的金属元素是　铜（或铝）　（填1种即可），含有的有机合成材料是　塑料　。
（2）太阳能电池中多处使用合金，合金与纯金属相比，有许多优良性能，如：　抗腐蚀性好（合理即可）　（写出1条即可）。
（3）铜暴露在潮湿的空气中会生锈。即生成铜绿[Cu2（OH）2CO3]，这是铜与O2、H2O、　CO2　（填化学式）反应的产物。
（4）推广使用太阳能电池的意义是　减少对环境的污染（合理即可）　（写出1点即可）。

【解答】解：（1）金属元素名称一般有“钅”字旁，含有的金属元素是铜、铝；塑料属于三大合成材料之一。
（2）太阳能电池中多处使用合金，合金与纯金属相比，有许多优良性能，如硬度大，抗腐蚀性好等。
（3）由质量守恒定律，反应前后元素种类不变，生成铜绿[Cu2（OH）2CO3]，铜绿中含有碳元素，空气中含有碳元素的气体是二氧化碳，这是铜与O2、H2O、CO2反应的产物。
（4）推广使用太阳能电池，能减少对环境的污染（合理即可）。
故答案为：
（1）铜（或铝）； 塑料；
（2）抗腐蚀性好（合理即可）；
（3）CO2；
（4）减少对环境的污染（合理即可）。
一十二．氯化钠与粗盐提纯（共1小题）
15．（2021•安徽）阅读下列短文，回答问题。
红色经典影片《闪闪的红星》中有一段儿童团员潘冬子给红军送盐的故事。冬子开始把食盐装在竹筒中，打算扮作上山砍柴的人将食盐送给红军。途中发现敌人盘查严格，冬子急中生智跑到河边，把竹筒里的食盐全部溶成盐水，再用棉袄吸收，最终顺利地将食盐送给了红军。
（1）从微观角度分析，氯化钠是由 　离子　（填“分子”“原子”或“离子”）构成；从元素角度分析，氯化钠溶液中+1价的元素有 　Na、H　（填元素符号）。
（2）从盐水中重新得到食盐固体，需进行操作的名称是 　蒸发　。
（3）氯化钠的溶解度曲线如图。假设冬子的竹筒中有358g氯化钠，10℃时最少需用 　1000　g水溶解。
（4）氯化钠在生活中的用途有 　做调味品　（写出1点即可）。

【解答】解：（1）从微观角度分析，氯化钠是由离子构成；从元素角度分析，氯化钠溶液中+1价的元素有钠元素和氢元素，故填：离子；Na、H；
（2）从盐水中重新得到食盐固体，需进行蒸发操作，故填：蒸发；
（3）根据氯化钠的溶解度曲线可以看出，10℃时氯化钠的溶解度为35.8g，假设冬子的竹筒中有358g氯化钠，10℃时最少需用水的质量为1000g，故填：1000；（4）氯化钠具有咸味，是常用的调味品，故填：做调味品。
一十三．物质的相互转化和制备（共4小题）
16．（2021•安徽）某燃煤电厂产生的固体废弃物粉煤灰中含有较多的氧化铝。从粉煤灰中提取氧化铝的工艺流程如图。

（1）“酸浸”中使用的酸是 　B　（填字母序号）。
A.HCl
B.H2SO4
C.Na2SO4
（2）流程中涉及到的氧化物有 　氧化铝或水　（写出1种即可）。
（3）“煅烧”过程发生反应的化学方程式为 　2Al（OH）3Al2O3+3H2O　，反应类型是 　分解反应　。
（4）该工艺的价值在于 　废物再利用　。
【解答】解：（1）根据“酸浸”后为硫酸铝溶液，所以“酸浸”中使用的酸是硫酸；
（2）由氧化物的概念，流程中涉及到的氧化物有氧化铝和水；
（3）“煅烧”过程中氢氧化铝生成氧化铝和水，化学方程式为：2Al（OH）3Al2O3+3H2O；反应符合“一变多”的特点，属于分解反应；
（4）该工艺的价值在于废物再利用，节约资源。
故答案为：（1）B；
（2）氧化铝或水；
（3）2Al（OH）3Al2O3+3H2O；分解反应；
（4）废物再利用。
17．（2020•安徽）硫酸亚铁晶体是重要的化学试剂。传统制备方法是用铁屑与稀硫酸反应，因铁屑中含有硫、磷等杂质，与稀硫酸反应会产生刺鼻、呛人的有毒气体。某科技小组改用铁屑与硫酸铜溶液反应制备硫酸亚铁晶体，流程如图：

（1）步骤①中反应的化学方程式为　Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu　。
（2）操作Ⅰ的名称是　过滤　。步骤②涉及到蒸发，蒸发时必需的仪器有铁架台（含铁圈）、酒精灯、玻璃棒、　蒸发皿　。
（3）用硫酸铜溶液代替稀硫酸制备硫酸亚铁晶体，优点是　不产生有毒气体，安全环保　。
【解答】解：（1）铁屑中铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，书写化学方程式注意配平；
故答案为：Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu。
（2）经过操作Ⅰ实现了固液分离，常用方法为过滤；蒸发时除了上述仪器，还需蒸发皿蒸发溶液，得到晶体；
故答案为：过滤；蒸发皿。
（3）由于铁屑中存在硫、磷等杂质，与稀硫酸反应会产生刺鼻、呛人的有毒气体，所以利用硫酸铜与铁屑反应，避免了有毒气体生成；
故答案为：不产生有毒气体，安全环保。
18．（2019•安徽）Ba（NO3）2可用于生产信号弹、炸药等。利用钡泥（主要含有BaCO3、BaSO3、Fe2O3）可制取Ba（NO3）2，其部分流程如图：

（1）Ba（NO3）2中钡元素的化合价为　+2　；流程中所涉及的氧化物是　氧化铁（或三氧化二铁、Fe2O3）　（填1种即可）。
（2）BaCO3与稀HNO3反应的反应类型是　复分解反应　；写出Fe2O3与稀HNO3反应的化学方程式：　Fe2O3+6HNO3＝2Fe（NO3）3+3H2O　。
（3）试剂Y为　②　（填序号）。
①BaCl2溶液 ②Ba（OH）2溶液 ③NaOH溶液
（4）从Ba（NO3）2溶液中析出Ba（NO3）2晶体的方法是　蒸发结晶　。
【解答】解：
（1）Ba（NO3）2中硝酸根为﹣1价，根据化合物中正负化合价的代数和为零可得钡元素的化合价为+2；氧化物为两种元素组成且其一为氧元素的纯净物，所以流程中所涉及的氧化物 氧化铁（或三氧化二铁、Fe2O3）（填1种即可）。
（2）BaCO3与HNO3反应生成硝酸钡和碳酸，碳酸不稳定分解为二氧化碳和水，所以是两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物，符合复分解反应的特征，属于 复分解反应；Fe2O3与HNO3反应生成硝酸铁和水，对应的化学方程式：Fe2O3+6HNO3＝2Fe（NO3）3+3H2O。
（3）硝酸钡和硝酸铁与试剂Y生成了硝酸钡和氢氧化铁，所以Y为 Ba（OH）2溶液。故选：②；
（4）从Ba（NO3）2 溶液中析出Ba（NO3）2晶体所以可以 蒸发结晶。
故答案为：
（1）+2； 氧化铁（或三氧化二铁、Fe2O3）；
（2）复分解反应 Fe2O3+6HNO3＝2Fe（NO3）3+3H2O；
（3）②；
（4）蒸发结晶。
19．（2018•安徽）废旧电路板中主要含有塑料、铜和锡（Sn）等，为实现对其中锡的绿色回收，某工艺流程如图。

已知：Sn+SnCl4═2SnCl2
（1）SnCl4中锡元素的化合价是　+4　。
（2）铜的金属活动性比锡的　弱　（填“强”或“弱”），固体A中一定含有的金属元素是　Cu　。
（3）写出步骤②发生反应的化学方程式　2SnCl2SnCl4+Sn　。
（4）相比于直接焚烧废旧电路板回收金属，该工艺主要优点是　保护环境　（回答一点即可）。
【解答】解：（1）SnCl4中氯元素的化合价为﹣1，故锡元素的化合价为+4，故填：+4。
（2）铜的金属活动性比锡的弱，因此加入铜不能与SnCl4反应，故固体A中一定含有的金属元素是Cu，故填：弱；Cu。
（3）步骤②中SnCl2通电分解生成SnCl4和Sn，发生反应的化学方程式为2SnCl2SnCl4+Sn，故填：2SnCl2SnCl4+Sn。
（4）相比于直接焚烧废旧电路板回收金属，该工艺主要优点是保护环境，故填：保护环境。
一十四．根据化学反应方程式的计算（共5小题）
20．（2022•安徽）某同学在学习质量守恒定律时，称取0.6g镁条进行燃烧实验（如图）。
（1）计算：镁条完全燃烧生成氧化镁的质量（写出计算过程）。
（2）该同学称得反应后固体的质量小于0.6g，原因可能是 　生成的部分氧化镁以白烟形式逸散　。

【解答】解：（1）设生成氧化镁的质量为x
2Mg+O22MgO
48 80
0.6g x
x＝1g
答：生成氧化镁的质量为1g。
（2）镁燃烧后固体质量小于0.6g，可能是生成的部分氧化镁以白烟形式逸散，故答案为：生成的部分氧化镁以白烟形式逸散。
21．（2021•安徽）某简易制氧装置的示意图如图，其原理是通过撞击火帽触发启动装置产生热量，使产氧药块分解而持续释放氧气。
（1）装置中过滤层的作用是 　净化氧气　。
（2）若产氧药块由氯酸钾（KClO3）和二氧化锰等组成，为得到一个人呼吸2小时所需氧气的量（折算后质量为48g），计算产氧药块中至少含氯酸钾的质量（写出计算过程）。

【解答】解：（1）装置中过滤层能除去产生的氧气的杂质，起到净化氧气的作用，故填：净化氧气；
（2）设需要氯酸钾的质量为x
2KClO32KCl+3O2↑
245 96
x 48g

x＝122.5g
答：产氧块中含122.5g氯酸钾。
答案：（1）净化氧气；
（2）122.5g。
22．（2020•安徽）碳酸氢钠是面点膨松剂的主要成分之一。
小芳同学研究反应2NaHCO3+H2SO4═Na2SO4+2H2O+2CO2↑中NaHCO3与CO2之间量的关系。
（1）理论计算：1.26g NaHCO3粉末与足量稀硫酸反应，计算生成CO2的质量（写出计算过程）。
（2）实验分析：小芳用如图装置进行实验，向盛有足量稀硫酸的锥形瓶中加入1.26g NaHCO3粉末，完全反应至不再产生气泡。称取反应前后质量如下表，发现反应前后质量变化值　小于　（填“大于”、“小于”或“等于”）生成CO2质量的理论值，原因可能是　由于二氧化碳能溶于水，可能反应过程中，有部分二氧化碳溶解于锥形瓶内溶液的水中，导致称量所得的反应后（锥形瓶+溶液）的总质量偏大，即25.36g数值偏大　。
反应前
反应后
NaHCO3/g
锥形瓶+稀硫酸/g
锥形瓶+反应后溶液/g
1.26
24.59
25.36

【解答】解：（1）设1.26g NaHCO3完全反应时，生成CO2的质量为x。
2NaHCO3+H2SO4═Na2SO4+2H2O+2CO2↑
168 88
1.26g x

x＝0.66g
答：理论上生成CO2的质量为0.66g。
（2）称取反应前后质量如下表，发现反应前后质量变化值：1.26g+24.59g﹣25.36g＝0.49g，0.49g＜0.66g；发现反应前后质量变化值小于生成CO2质量的理论值，由于二氧化碳能溶于水，可能反应过程中，有部分二氧化碳溶解于锥形瓶内溶液的水中，导致称量所得的反应后（锥形瓶+溶液）的总质量偏大，即25.36g数值偏大。故填：小于；由于二氧化碳能溶于水，可能反应过程中，有部分二氧化碳溶解于锥形瓶内溶液的水中，导致称量所得的反应后（锥形瓶+溶液）的总质量偏大，即25.36g数值偏大。
23．（2019•安徽）侯德榜是我国著名的化学家，发明了侯氏制碱法，其反应原理如下：NaCl+CO2+NH3+H2O═NaHCO3+NH4Cl，请计算：
（1）氯化铵中氮元素的质量分数。
（2）生产8.4t碳酸氢钠，理论上需要氯化钠的质量。
【解答】解：
（1）氯化铵中氮元素的质量分数为×100%≈26.2%。
（2）生产8.4t碳酸氢钠，设理论上需要氯化钠的质量为x
NaCl+CO2+NH3+H2O＝NaHCO3+NH4Cl。
58.5 84
x 8.4t
＝
x＝5.85t
故答案为：
（1）26.2%；
（2）5.85t。
24．（2018•安徽）尿素[CO（NH2）2]是一种常见的氮肥，工业上制备反应如下：
CO2+2NH3CO（NH2）2+H2O，请计算：
（1）尿素中氮元素的质量分数。
（2）生产6t尿素，理论上需要氨气的质量是多少？
【解答】解：（1）尿素中氮元素的质量分数为：≈46.7%；
（2）设理论上需要氨气的质量是x
CO2+2NH3CO（NH2）2+H2O
34 60
x 6t
解得：x＝3.4t
答：（1）尿素中氮元素的质量分数为46.7%；
（2）理论上需要氨气的质量是3.4t。
一十五．合成材料的使用及其对人和环境的影响（共3小题）
25．（2018•安徽）材料有着广泛的应用，根据下列信息回答问题。
应用
“蛟龙号”深潜器
“神舟”五号宇航员航天服
新型水处理剂
用到的材料
特种钢
高强度涤纶
纳米铁粉
（1）上述材料中属于有机合成材料的是　高强度涤纶　；属于合金的是　特种钢　。
（2）纳米铁粉能吸附废水中的某些污染物，吸附后经沉降、　过滤　（填操作名称）可去除污染物。下列物质也能因吸附而具有净水作用的是　b　（填字母序号）。
a．生石灰
b．活性炭
c．纯碱
（3）纳米铁粉还能去除废水中的重金属离子（如铜离子），写出铁粉与含硫酸铜的废水反应的化学方程式　Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4　。
【解答】解：（1）有机合成材料包括塑料、合成纤维和合成橡胶，所以高强度涤纶属于有机合成材料；特种钢属于合金；故填：高强度涤纶；特种钢；
（2）纳米铁粉能吸附废水中的某些污染物，吸附后经沉降、过滤可以去除污染物；活性炭也具有吸附性；故填：过滤；b；
（3）铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁；故填：Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4。
26．（2022•安徽）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。
（1）文中涉及到的有机合成材料是 　塑料　。
（2）过氧化氢不稳定的原因是 　2H2O2＝2H2O+O2↑　（用化学方程式表示）。
（3）下列说法错误的是 　B　（填字母序号）。
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.水蒸气冷凝为水滴时，水分子间的间隔减小
（4）如图中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为固体　。

【解答】解：（1）三大合成材料包括塑料、合成纤维、合成橡胶，故文中涉及的有机合成材料为塑料，故答案为：塑料；
（2）过氧化氢不稳定很容易分解产生水和氧气，方程式为：2H2O2＝2H2O+O2↑，故答案为：2H2O2＝2H2O+O2↑；
（3）A、由题目信息可知，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，水分子转化为过氧化氢分子即为化学变化，故选项正确；
B、由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，此时冷凝得到的液滴中含有过氧化氢和水，为混合物，故选项错误；
C、由于一定条件下，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，过氧化氢可用于消毒杀菌，故选项正确；
D、水蒸气冷凝为水滴时，由气态转化为液态，水分子间的间隔减小，故选项正确；
故选：B；
（4）由图可知，温度在0℃以下时，得到的过氧化氢较少，而水的凝固点为0℃，因此可能的原因是温度过低，水蒸气冷凝后就直接凝固成为固体，故答案为：温度过低，水蒸气冷凝后直接凝固成为固体。
27．（2020•安徽）阅读下列科技短文，回答问题。
废旧塑料制品和橡胶轮胎等含碳废物如何变废为宝，是众多科学家和工程师努力的目标。
研究人员开发出一种用超临界水处理含碳废物的新技术。超临界水是将水加热到超过374℃并加压到超过219个大气压，使水处于气、液相互交融的状态。
在超临界水的环境中，含碳废物中的有机物转化为氢气、甲烷和二氧化碳等气体；而无机物保留在残余物中，随后被去除。由于该过程中不使用氧气且温度相对较低，因此不会形成有害气体。
（1）文中涉及到的有机合成材料有　塑料（或橡胶）　（填1种即可）。
（2）下列说法正确的是　D　（填字母序号）。
A．超临界水与液态水具有相同的物理和化学性质
B．将气态水升温或加压一定使水分子间距离变小
C．超临界水是由液态水和气态水组成的混合物
D．用超临界水处理含碳废物的方法比焚烧法更环保
（3）氢气和甲烷都是清洁能源，写出甲烷完全燃烧时反应的化学方程式　CH4+2O2CO2+2H2O　。充分燃烧1g氢气或甲烷释放的热量如图所示，与甲烷相比，氢气作为燃料的优点是　燃烧时放出的热量更多　；而日常生活中使用的燃料，更多的是以甲烷为主要成分的天然气，原因是　氢气贮存困难（或制取成本高）（或天然气在自然界中的储量大，容易得到，成本低，易储存）　（写出1点即可）。

【解答】解：（1）塑料和橡胶属于有机合成材料；故填：塑料（或橡胶）；
（2）A．超临界水与液态水具有相同的化学性质，物理性质存在差异，选项说法错误；
B．气态水升温，分子间距离增大（气体受热膨胀），选项说法错误；
C．气态水和液态水是同一种物质，故超临界水不是混合物，选项说法错误；
D．在超临界水的环境中，含碳废物中的有机物转化为氢气、甲烷和二氧化碳等气体；而无机物保留在残余物中，随后被去除。由于该过程中不使用氧气且温度相对较低，因此不会形成有害气体，所以用超临界水处理含碳废物的方法比焚烧法更环保，选项说法正确。
故填：D；
（3）在点燃的条件下，甲烷与氧气反应生成二氧化碳和水；由图示数据可知，与甲烷相比，氢气作为燃料的优点是燃烧时放出的热量更多；而日常生活中使用的燃料，更多的是以甲烷为主要成分的天然气，原因是氢气贮存困难、制取成本高，天然气在自然界中的储量大，容易得到，成本低，易储存；故填：CH4+2O2CO2+2H2O；氢气贮存困难（或制取成本高）（或天然气在自然界中的储量大，容易得到，成本低，易储存）。