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相关试卷

  • 1、

    阅读材料短文，回答下列问题：

    材料1     揭秘星辰之上的“净化器”

    为解决我国航天员在空间站的用水问题，天和核心舱安装了国际领先的环境控制和生命保障尿处理子系统和水处理净化器。尿处理子系统采用蒸汽压缩蒸馏技术将预处理后的尿液进行旋转蒸馏，将收集到的蒸气冷凝后形成冷凝液，然后将冷凝液输出给水处理子系统进行深度净化处理，实现从“尿”中取“水”。添加了预处理剂的尿液，具有强酸性、强腐蚀性的特点，对于系统的机电运动部件长期正常运行是极大的挑战。研发团队经过对材料、工艺的不断研究，实现了产品的长寿命、高可靠性指标要求。此外航天员在轨大量出的汗，也可当做冷凝水收集起来进行处理。处理所得的再生水可以电解制氧气，排放在舱内，减少地面的补给，降低运营成本，实现了舱内物质循环利用。

    （1）尿处理子系统的机电运动部件的材料，必须具备很强的性能，才能确保实现产品的长寿命、高可靠性指标要求。

    （2）写出空间站用再生水制取氧气的化学式表达式或文字表达式 ， 产生氢气和氧气的体积比理论上为；

    （3）在水处理系统中，要用活性炭除去色素和异味，这是利用活性炭的性；

    （4）我国科学家已研究出在新型高效光催化剂作用下，利用太阳能分解水制氢气的方法。水在通过并接触催化剂表面时，分解的微观示意图如图（“○”表示氢原子，“●”表示氧原子，“——”表示催化剂），则水分解的微观过程的正确顺序是 （填序号）。

    材料2     2025年4月24日，神舟二十号载人飞船发射成功，实现了中国航天史上第六次“太空会师”。中国空间站是我国自主建造的载人空间站项目，空间站的环境控制与生命保障系统一般分为开式系统、改进型开式系统、半闭式系统、闭式系统4种。我国目前采用的是半闭式，该系统利用太阳能电池板发电，再通过电解水制氧气，同时利用吸附剂去除二氧化碳，使舱内氧气浓度和二氧化碳浓度在适宜范围内。如下图是3名航天员在空间站密封舱内驻留时，舱内氧气分压随时间的变化情况。未来中国空间站的环控生保系统可能会进一步优化，逐步向闭式循环系统发展，为更高的资源循环利用率，更长期的太空任务（如月球基地、火星探测）奠定基础。

    （5）结合图示分析，航天员在中度活动时氧气分压迅速下降的原因可能是。

    （6）未来中国空间站的环控生保系统可能会向闭式循环系统发展的目的是。

    （7）天宫课堂中，航天员王亚平视频展示了在无容器材料实验柜中进行的“锆金属熔化与凝固”实验。金属锆具有抗腐蚀性强、熔点高、硬度大等特性，广泛用于航空航天、军工、原子能等领域。已知锆元素的核电荷数为40，1个锆原子的质量为1.51×10-25kg，1个碳-12原子的质量为1.993×10-26kg，则锆的相对原子质量为（写出计算过程，结果保留整数）。锆原子核内的中子数为。

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  • 2、碳循环

    除氮循环外，碳循环也对于维持人类生活和生态平衡具有重要意义．含碳元素的物质与我们的生活息息相关，但近年来大气中二氧化碳含量持续上升，也带来一系列环境问题．降低大气中二氧化碳含量的措施，一是控制二氧化碳的产生，二是转化大气中的二氧化碳．

    (1)、从碳原子结构示意图中，能得到的信息正确的是________．

    A、核电荷数为6 B、最外层有2个电子 C、可获知中子数目 D、质子数为4
    (2)、一个氧原子质量为ag，一个碳原子质量为bg，则氧原子的相对原子质量为（用含有a和b的代数式表达）．
    (3)、实验室制二氧化碳的化学反应方程式为 ， 收集二氧化碳的方法为 ， 验满的方法为 ． 大气中二氧化碳含量上升带来的环境问题是 ．
    (4)、海水能吸收大气中的二氧化碳．但随着环境温度 ． （选填“升高”或“降低”），被海水吸收的二氧化碳又会重新释放到大气中．近日，《科学》杂志上发表论文，利用碳化钼MoxCy作催化剂，用H2将CO2转化为CO，反应流程如下图．物质B和物质C为反应物或生成物．

    Ⅰ．（不定项）关于该反应的说法正确的是 ．

    A.该反应是分解反应             B.物质B为CO

    C.物质C为H2             D.催化剂未参与该化学反应

    Ⅱ．反应前后不发生改变的微观粒子是（选填“分子”或“原子”）．

    Ⅲ．二氧化碳的相对分子质量为 ． 像二氧化碳一样，由两种或以上元素组成的纯净物叫做 ．

    Ⅳ．该反应生成了水，水的微观粒子构成可以这样描述：氢原子和氧原子以（填比例关系）结合．

    (5)、如图所示实验，探究二氧化碳的性质：

    Ⅰ．①④为湿润的紫色石蕊试纸，②③为干燥的紫色石蕊试纸，用铜丝固定．通入二氧化碳后，紫色石蕊试纸最先变红的是（填序号）

    Ⅱ．该实验现象说明二氧化碳的化学性质是 ．

    Ⅲ．通入的二氧化碳必须干燥，有同学提出可以用氧化钙作干燥剂，除去二氧化碳中混有的水蒸气，你是否同意这个方案，请说明理由 ．

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  • 3、氮循环

    氮元素在地球各圈层沿着循环的作用途径迁移活动如图所示．

    (1)、上述过程中生成单质的是编号（在①~⑥之间选填）
    (2)、在大气中，元素（填元素符号）的含量最高．
    (3)、过程④包含NO2−→X→Y→N2的过程，其中N元素化合价持续降低．已知NO2−中N元素的化合价为+3 ， X和Y都是氧化物，则X的化学式为 ， Y的化学式为 ．
    (4)、NOx中x值为1，则N元素的质量分数为 ．
    (5)、写出相应的化学用语：

    三个氮分子；硫酸铵化学式；硝酸钾中+5价的氮元素；

    (6)、自然界中，含有某元素的物质之间的转化实现了元素循环．以下哪种循环不是元素循环________．
    A、氧循环 B、水循环 C、氮循环 D、碳循环
    (7)、NH3中N元素的化合价为________．
    A、+5 B、+3 C、0 D、−3
    (8)、以下物质中属于氧化物的是________．
    A、O2 B、H2CO3 C、NO3− D、CO2
    (9)、NH3是一种具有刺激性气味的气体．我们能闻到它的气味，是因为________．
    A、分子体积很小 B、分子质量很小 C、分子在不停运动 D、分子间有间隔

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  • 4、空间站中的氧气循环系统

    氧循环系统也是空间站重要的组成部分，除了电解水可得到氧气外，空间站上的氧气还可以采取高压气体的形式储存在特种钢瓶中带上太空。

    (1)、我国空间站长期有航天员入住，空间站中“人造空气”的成分和含量非常接近我们身边的空气，其中含量最多的气体是。（填化学式）
    (2)、（不定项）空气中主要物质的用途利用的是其物理性质的是________。
    A、氦气用于充霓虹灯 B、氮气用于填充灯泡 C、稀有气体用作保护气 D、氧气用于急救病人
    (3)、（不定项）工业上分离液态空气获得氧气的模拟实验过程如下图所示，空试管浸入液氮一段时间后，试管内产生一定体积的液态空气。取出试管，液态空气沸腾，伸入燃着的木条，木条熄灭；1分钟后伸入带火星的木条，观察到木条复燃。下列有关说法错误的是________。

    A、空气冷却变成液态空气，分子间隔变小 B、由现象可知氮气的沸点比氧气高 C、燃着的木条熄灭是因为氮气不可燃且不支持燃烧 D、1min后伸入带火星的木条复燃，体现了氧气的可燃性
    (4)、实验室可以用高锰酸钾制取氧气，能用下图所示装置收集氧气的原因是 ， 集气瓶中氧气收集满的标志是。待氧气收集满后，应先进行的操作是（选填“熄灭酒精灯”或“将导管移出水槽”），这样操作的目的是。

    (5)、某同学设计实验探究带火星的木条在不同体积分数氧气中的复燃情况，部分实验数据记录如下：

    氧气体积分数（%）

    30

    40

    60

    70

    带火星的木条

    不变

    稍亮

    复燃

    复燃

    根据上述实验数据得出的结论是。在集气瓶中注入占其容积50%的水（如上图所示），用排水法收集氧气，将瓶内的水排尽，用带火星的木条在该集气瓶中进行实验，推测实验现象并说明理由。

    (6)、（不定项）在收集到的氧气中分别放入下列不同物质，有关实验现象的描述，正确的是________。
    A、硫在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰，产生有刺激性气味的气体 B、细铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 C、红磷在空气中燃烧产生大量白烟 D、镁在氧气中燃烧，发出耀眼的白光，生成氧化镁
    (7)、在跨学科实践活动中，某探究小组同学通过下图的自制“制氧机”利用过碳酸钠、水和二氧化锰制备氧气，发生装置是（填“M”或“N"）；M瓶中水的作用是。（写一条）

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  • 5、空间站中的水循环系统

    随着科技的发展，空间站成为人类在太空中活动的重要基地之一，水循环系统是空间站重要的组成部分，那么空间站的水从哪里来呢？下图是空间站水循环系统的工作原理。

    (1)、水电解系统：

    Ⅰ．通过该系统内的反应，满足航天员供氧需求，发生反应的化学方程式为 ， 该反应的类型为（填基本反应类型）。下图是电解水装置，管（填编号）中得到的气体能使带火星的小木条复燃，通电一段时间后，a、b、c管内液面从高到低的顺序为。

    Ⅱ．水电解产生的氢气，与作为火箭推进器的燃料液氢，是否具有相同的化学性质？并请从微观角度解释：。

    Ⅲ．在中学化学实验室中，可由锌粒与稀盐酸反应制氢气。如下图所示，制氢气的发生和收集装置组合为（选填字母A~D）。也可用图中的“多功能瓶”收集氢气，氢气从（选填“a”或“b”）端通入。

    (2)、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，原理是依据尿中的水和其他物质的不同。

    (3)、在一定条件下萨巴蒂尔反应器里二氧化碳和氢气混合反应生成甲烷（CH4）和水，将水从甲烷中分离出来再次利用，而甲烷就直接排入太空。根据下列微观示意图，补全方框内的图形。

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  • 6、在航空、航天领域有些零部件需要电镀处理。某电镀厂为了减少对水的污染并节约成本，从排放的废液（主要含ZnSO4、FeSO4和CuSO4）中回收金属铜、铁以及工业原料硫酸锌，设计了如图所示的工艺流程，请据图回答下列问题：

    (1)、步骤I中分离固体A和溶液B的操作名称是。
    (2)、物质X的化学式为。
    (3)、步骤II中加入过量Y溶液的目的是。
    (4)、请写出步骤III中生成Fe的化学方程式：。
    (5)、请写一条保护金属资源的有效途径：。

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  • 7、

    下图是实验室制取气体的常见装置，请回答问题：

    （1）仪器①的名称是。

    （2）实验室用高锰酸钾制取氧气时，选择的发生装置是（填字母），收集装置是（填字母，从C、D、E中选择）

    （3）F装置可用于排水法收集氧气，收集时气体应从口进入（填字母）。

    某校同学开展以“基于碳中和理念设计低碳行动方案”为主题的跨学科实践活动。

    （4）为探究厨房中二氧化碳的来源，用两个相同的塑料瓶分别收集燃气灶炒菜前后灶台旁的气体，组成图所示装置，放在阳光下照射，观察到红墨水水柱向（选填“左”或“右”）边移动，说明炒菜后空气中二氧化碳含量增多，

    （5）CO2在封存之前要先“捕捉”，某同学设计了“捕捉”二氧化碳的流程，如图所示。

    i.反应器中溶液采用喷雾形式的目的是。

    ii.植树造林，利用绿色植物的作用吸收CO2。

    iii.图中可循环利用的物质是（写化学式）。

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  • 8、某化学兴趣小组对“空气中氧气含量的测定”展开学习。

    【经典回顾】二百多年前，法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分（实验装置如图1）。

    【实验回顾】实验室常用燃烧红磷的方法测定空气中氧气的含量（实验装置如图2）。

    【实验改进】兴趣小组的同学借助压强传感器对空气中氧气含量测定进行再探究（实验装置如图3）。

    请和兴趣小组的同学一起回答下列问题：

    (1)、拉瓦锡用图1装置定量研究了空气的成分，其设计原理是在密闭容器中，利用汞与空气中的（填化学式）反应，生成固态物质。该实验的不足之处是（答2条）。
    (2)、①用图2装置测定空气中氧气的含量，反应结束装置冷却到室温后打开弹簧夹，观察到的现象是。

    ②若该实验中完全燃烧1.2g红磷，理论上消耗氧气的质量为。（写出计算步骤，结果准确到1.0g）

    (3)、兴趣小组的同学用图3装置进行实验，得到如图4所示压强变化趋势图。相关点的坐标为A0,103、B120,103、C180,107、D600,83。

    已知：①同温同体积下，气体的压强之比等于其分子数之比。

    ②同温同压下，气体的体积之比等于其分子数之比。

    根据图4数据计算出空气中氧气含量（体积分数）为（计算结果保留一位小数）。

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  • 9、春节、端午节已被列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录。节日的许多活动都蕴含着丰富的科学道理。
    (1)、春节蒸花糕。在面粉里面添加小苏打，小苏打化学名称是。为了延长花糕的保质期，有些食品包装袋中会放入一小包铁粉，其作用是。
    (2)、打铁花是一些地区的春节保留节目，铁粉能在空气中燃烧的原因是。
    (3)、2025年春晚吉祥物“巳升升”造型灵感部分来自三星堆青铜蛇形器。青铜属于（填“金属”或“合成”）材料。
    (4)、粽子是我国在端午节必备吃食。晋代周处所撰《风土记》中就有“用菰叶裹黍米，以纯浓灰汁煮之，令烂熟”的记载。香香的白糯米用稻草木灰水浸泡后包成粽子，粽子清香飘散，口味独特。灰汤粽300多年的历史，饱含着国人智慧。草木灰浸出液含有碳酸钾，溶液显碱性。这导致灰汤粽易消化，比不用草木灰的粽子保质期长。为证明溶液呈碱性是由CO3​2−引起的，可先在草木灰浸出液中滴加酸碱指示剂 ， 再向试管中加入[可供选择试剂：澄清石灰水、KCl溶液（呈中性）、CaCl2溶液（呈中性）]，此时发生反应的化学方程式为 ， 当看到时即可证明。

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  • 10、实验是科学探究的重要手段，下列实验能达到目的的是
    A、空气中氧气含量的测定 B、证明二氧化碳与水发生反应 C、验证质量守恒定律 D、白磷在水中燃烧

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  • 11、如图，托盘上各放一只等质量的烧杯，分别盛有等质量、等质量分数的稀硫酸，天平平衡。再向烧杯中分别加入等质量的铁粉和锌粉。下列说法错误的是

    A、反应一段时间后，右边烧杯中溶液的颜色为浅绿色 B、反应初始，观察到天平指针向右偏转，由此可验证两种金属的活动性强弱 C、反应结束后，两烧杯中的金属完全消失，为使天平再次平衡，可将游码左移 D、反应结束后，右边烧杯中对应溶液的溶质至少一种

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  • 12、在宏观、微观和符号之间建立联系是学习化学的重要思维方式。科学家用甲烷和二氧化碳在Al2O3的催化下制取合成气，其原理见图。下列说法不正确的是

    A、该工艺有利于降低大气中CO2的含量 B、催化剂Al2O3在反应前后的质量和性质都不变 C、该制取合成气的化学方程式为CH4+CO2Al2O3__2CO+2H2 D、反应物甲烷中的氢元素全部转化到了氢气中

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  • 13、下列各项比较中，正确的是
    A、含碳量：生铁>钢 B、地壳中元素含量：铝>氧 C、pH：食盐水>石灰水 D、一个分子中含有的质子数：NH3>O2

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  • 14、分类是化学学习和研究的重要方法之一，下列分类正确的是
    A、污染空气的气体：一氧化碳、二氧化硫、二氧化碳 B、混合物：铁锈、碘酒、稀有气体 C、碱：熟石灰、烧碱、纯碱 D、合成材料：铝合金、合成橡胶、塑料

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  • 15、化学标志是生活中常见的图形符号，用来表明事物的某种特征或要求。下列位置或场所的标志中，错误的是
    A、面粉加工厂 B、硫酸试剂瓶标签 C、学校洗手池旁 D、运输浓硫酸的槽罐车

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  • 16、我国制定了实现“碳达峰”“碳中和”等一系列长期战略目标。下列做法不利于实现“碳中和”的是
    A、提倡使用太阳能 B、大力推广使用脱硫煤 C、多植树造林，净化空气 D、加快二氧化碳利用与封存研究

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  • 17、《周礼·考工记》中记载，古人曾在草木灰(含有K2CO3)的水溶液中加入贝壳烧成的灰(主要成分为CaO)，利用生成物中能够去污的成分来洗涤丝帛。
    (1)、上述过程未涉及到的基本反应类型为(填字母)。

    a.化合反应            b.置换反应        c.复分解反应

    (2)、请你推测生成物中能够去污的成分，并说明理由。
    (3)、反应K2CO3+H2SO4=K2SO4+H2O+CO2↑可用于测定草木灰样品中K2CO3的含量。取10.00g某草木灰样品加入烧杯中，缓慢加入足量稀硫酸，待反应结束后，共收集到0.88gCO2 ， 求该草木灰样品中K2CO3的质量分数。(请将计算过程写到答题纸上)

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  • 18、柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)是一种易吸收的高效铁制剂，可通过下列反应制备：FeSO4+Na2CO3=FeCO3+Na2SO4、FeCO3+C6H8O7=FeC6H6O7+CO2↑+H2O。

    学习小组根据该原理，模拟制备柠檬酸亚铁。

    (1)、配制碳酸钠溶液。实验时需要100g溶质质量分数为10.6%的Na2CO3溶液。

    ①称量Na2CO3时出现了右盘低的现象，则接下来的操作是。

    ②实验时量取蒸馏水所用量筒的规格为(填“25”“50”或“100”)mL。

    ③配制过程中玻璃棒的作用是。

    (2)、探究碳酸钠溶液的性质。

    ①实验一：蘸取Na2CO3溶液，点在pH试纸上， ， 读出pH=11。

    ②实验二：取少量稀盐酸于试管中，滴加Na2CO3溶液，立即有大量气泡产生，写出反应的化学方程式：。

    ③实验三：在密闭容器中，向一定量Na2CO3溶液中缓缓滴加稀盐酸，不断搅拌，利用pH传感器和CO2传感器，测得溶液的pH、容器中CO2气体的浓度随时间变化的曲线合并如图所示。则图中表示CO2浓度随时间变化的曲线是(填“曲线1”或“曲线2”)。

    (3)、配制硫酸亚铁溶液。取少量FeSO4固体溶于水，加入少量铁粉，振荡。

    【查阅资料】Fe2+易与氧气反应生成Fe3+；Fe2+遇KSCN溶液不显红色，Fe3+遇KSCN溶液显红色。

    ①溶解FeSO4固体所用的水在使用前必须要加热煮沸的目的是。

    ②取少量新配制的FeSO4溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，未变红色，说明溶液中不含(填化学式)。

    (4)、制备柠檬酸亚铁晶体。

    已知：①当溶液pH大于8.8时，Fe2+会完全生成Fe(OH)2沉淀。

    ②柠檬酸亚铁能溶于水，不溶于乙醇。

    请补充完整制备柠檬酸亚铁的方案： ， 待沉淀不再增加后过滤，将滤渣溶于足量的柠檬酸溶液中，充分反应后浓缩， ， 静置、过滤、洗涤、干燥，获得柠檬酸亚铁晶体。(实验中须使用的试剂：Na2CO3溶液、FeSO4溶液、无水乙醇)。

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  • 19、CO2捕集包括CO2的吸收和解吸两个过程。将解吸所得的CO2转化为炭黑有助于实现碳中和。
    (1)、水、KOH溶液、CaO等都可作为CO2的捕集剂。以CaO为捕集剂的一种工艺如图1所示。

    ①写出以水为捕集剂时所得产物的化学式。

    ②以CaO为捕集剂时捕捉室的温度一般控制在650℃，写出捕捉室发生的化学方程式。

    ③将解吸室所得CaO投入捕捉室循环使用，其优点是。

    ④选择捕集剂时需综合考虑吸收的效率和解吸的效率。因此衡量捕集剂的优劣，不仅需要比较捕集剂的成本、对环境的影响及捕集剂吸收CO2的快慢和多少外，还需要进行比较的因素为。

    (2)、CO2转化为炭黑回收利用的反应机理如图2所示，其总反应方程式为CO2催化剂__C+O2。

    ①总反应中的催化剂是。

    ②过程I中CO2发生(填“氧化”或“还原”)反应。

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  • 20、磷酸铁锂电池正极材料主要包含磷酸铁锂(LiFePO4)、铝箔等战略性资源。从废磷酸铁锂电池正极材料中获取电池级Li2CO3和FePO4的流程如图所示：

    已知：①LiFePO4在碱液中稳定存在。②2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑。

    (1)、“碱浸”前需将废铁锂电池放电并粉碎。

    ①“碱浸”时为加快浸出速率，除粉碎外还可进行的措施有。(答一点)

    ②“碱浸”的目的是。

    (2)、“酸浸”时的主要反应为2LiFePO4+H2SO4+H2O2=2FePO4+Li2SO4+2H2O。

    ①反应中铁元素的化合价(填“升高”、“降低”或“不变”)。

    ②“酸浸”时的温度不宜过高，其原因可能为。

    ③“酸浸”时pH对Fe、P沉淀率的影响如图1所示，为使Fe、Li分离，应调节溶液的pH范围为。

    (3)、“沉锂”通过加入Na2CO3实现。Li2CO3的溶解度曲线如图-2所示。

    ①生成Li2CO3沉淀的化学方程式为。

    ②反应时将温度升高至90℃的目的是。(答一点)

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