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1、 【基础实验与拓展探究】
某兴趣小组以“气体制备”为主题开展项目式学习。
基础实验:实验室现有高锰酸钾、二氧化锰、过氧化氢溶液,以及如图1仪器。请回答下列问题:
(1)、①图1中仪器a的名称是。②加热高锰酸钾制取氧气应选择的发生装置是(填字母序号),该反应的化学方程式为。
③利用过氧化氢溶液制取氧气,若选E作为收集装置,氧气应从(填“a”或“b”)端通入。
探索制氧气的新方法:
(2)、①从元素守恒角度看,下列物质不能用于制取氧气的是(填序号)。A.CH4 B.KClO3 C.NaCl D.CaO2
②查阅资料:超氧化钾(KO2)为黄色固体,可分别与CO2、H2O反应生成O2和白色固体,产氧效率高,适合作生氧剂。原理分析: , , 则X的化学式为。
③化学兴趣小组利用某固体增氧剂(可与水反应产生O2)、饮料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作了简易供氧器,如图2所示。图2中的甲装置与图1中的(填字母序号)装置作用类似。

变压吸附法制氧气:利用变压吸附技术,以分子筛为吸附剂制取氧气。
(3)、由图3、图4可知:过程1和过程2交替进行,可连续生产大量高纯度氧气。过程1中,空气通过分子筛吸附材料时,(填“氮”或者“氧”)分子更容易被吸附;过程2中,采用方法,能使被吸附的气体释放出去(此过程称为解吸),分子筛吸附材料恢复吸附能力。 -
2、 水是生命之源。某兴趣小组以“水”为主题开展如下探究。(1)、图1中微滤膜和超滤膜的作用类似于操作(填基本操作名称)中的(填实验用品)。硬水经过超滤膜后(填“能”或“不能”)得到软水。
(2)、认识水的电解:①用图2装置电解水的反应为(填化学方程式),a、b两管中所得气体的质量比约为(填最简整数比)。

②加入碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钠等都可以提高水的电解效率。
某同学分别取等浓度的碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钠溶液,在相同条件下进行实验,产生氢气的速率如右图所示。由此可知,在相同条件下,加入(填化学式),产生氢气的速率最大。
(3)、利用太阳能将水转化为氢能是一种理想的途径,某种光分解水的循环反应过程如图所示。
①反应Ⅰ中部分Fe3O4被转化为FeO,转化Ⅰ过程中导致固体所含铁元素的质量分数(填“升高”或“降低”)。
②写出反应Ⅱ的化学方程式。
③该循环过程中需不断添加的物质是。
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3、 随着全球“双碳”目标的提出,氨作为氢的载体,越来越引起全国重视,氨气正在由肥料走向燃料。(1)、氨的合成:工业上利用合成氨气。该反应微观示意图(待补全)如下图所示,请将框内粒子补画完整,要求体现质量守恒。

氨气的传统应用包括生产硝酸铵(NH4NO3)、尿素[CO(NH2)2]等氮肥。
(2)、①[CO(NH2)2]中氮元素的质量分数为(保留一位小数),若测得某尿素样品中氮元素的质量分数为43.5%,则该尿素样品(选填“属于”或“不属于”)纯净物。②某购物平台售价硝酸铵(NH4NO3)120元/50kg,尿素[CO(NH2)2]150元/50kg。若两种化肥的纯度相同,用450元钱,为了所购化肥含氮元素更多,应选购的化肥是。
NH3、H2都属于清洁能源,其性质参数对比如下表(爆炸极限范围越大越易爆炸):
性质参数
颜色、气味
沸点
爆炸极限/%
水中溶解性
氢气
无色、无味
-251.77
4~75
难溶于水
氨气
无色、刺激性
-33.34
15~28
极易溶于水
(3)、①对比性质参数分析,你认为氨气替代氢气成为理想燃料的理由是(答一点即可)。②国际能源署预测2050年氢基燃料(包括氨)在交通燃料中的占比会提高到近30%。现有研究表明,以氨气、氢气为混合燃料的内燃机是碳中和时代非常有竞争力的零碳动力。氨气、氢气混合燃料的内燃机中发生的两个主要反应为:;(填化学方程式)。
③将氨气置于空气中发现无法燃烧,而在氧气流中却燃烧起来,说明氨气燃烧与有关。与NH3相比,甲烷(CH4)燃料过度使用会造成的环境问题是。
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4、 磷及其化合物广泛应用于实验、工农业生产生活中。
(1)、①瓶内红磷燃烧的化学方程式为。②该实验装置中,小气球的作用是。
③下列图像中,能够体现该实验过程中瓶内物质质量与时间关系的是(填字母)。
A.
B.
C.
D.
(2)、生活中离不开电池,锂离子电池常用磷的化合物磷酸亚铁锂(LiFePO4)作电极材料,已知Li的化合价为+1,LiFePO4中磷元素的化合价为。(3)、我国科学家在月壤中发现的首个月球新矿物“嫦娥石”,它是一种新的磷酸盐矿物。该矿物中所含磷元素在元素周期表中的信息及原子结构示意图如图所示。由图可知,磷原子的核电荷数为 , 磷原子结构示意图中的n=。
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5、 化学是一门基础自然科学,它是人类认识世界和改造世界的重要学科。(1)、化学——为健康保驾护航。超超的奶奶年纪大了,医生建议她每天服用补钙剂,主要成分含碳酸钙、葡萄糖酸钙[(C6H11O7)2Ca]等。但同时在日常生活中也应注意从食物中摄入“钙”,从食物中摄入的“钙”指(填“元素”、“原子”、“单质”或“葡萄糖酸钙”)。碳酸钙中含有的碳酸根离子的符号为。
化学——让未来充满希望。我国科学家以二氧化碳、氢气为原料,通过十步反应制得淀粉(粮食的主要成分)[化学式为(C6H10O5)n]实现了二氧化碳到淀粉的人工合成。
(2)、①二氧化碳、氢气、淀粉三种物质中,属于氧化物的是。②关于二氧化碳合成淀粉的意义,下列说法正确的是(填序号)。
a.能够消耗二氧化碳,将有助于减少温室效应 b.能够合成淀粉,将有利于解决粮食短缺问题
c.人类从此不再存在粮食危机了
③绿色植物可利用光能将CO2和H2O合成(C6H10O5)n , 同时释放氧气。若生成16.2g (C6H10O5)n , 理论上至少有g CO2参加光合作用。
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6、 黑火药是我国古代“四大发明”之一,由木炭(C)、硫(S)和硝酸钾(KNO3)按一定比例混合而成。下列说法中,正确的是( )A、黑火药由黑火药分子构成 B、黑火药的三种成分混合后不再保持各自的化学性质 C、黑火药燃烧前后,碳原子的存在形式保持不变 D、黑火药燃烧前后,原子的种类和数目保持不变
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7、 下列实验方案与结论不相对应的是( )A、
说明集气瓶中的气体是氧气
B、
说明白烟具有可燃性
C、
说明只有二氧化锰存在时,过氧化氢才会分解产生氧气
D、
说明水的状态变化是物理变化
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8、 图甲是电解水实验装置图,图乙是过滤实验装置图,下列说法错误的是( )
A、图甲中b试管内收集的气体是氧气,对应连接电源的正极 B、图乙过滤操作中,玻璃棒的作用是引流 C、图乙导致滤液浑浊的可能原因是液面高于滤纸的边缘 D、通过甲的实验,说明水由氢气和氧气组成 -
9、 元素化合价和物质的类别是认识物质的两个重要维度,构建元素化合价和物质类别的二维图是一种重要学习方法。有关铜元素的“化合价与物质类别”对应关系如图,下列说法错误的是( )
A、a点对应物质的类别是单质 B、b点对应物质化学式为CuO C、a点对应的物质可用于氧气含量的测定 D、c点对应的物质可催化过氧化氢分解 -
10、 中国科学院历经20余年攻关,研制出具有完整自主知识产权的星载铷原子钟,计时精度达到百亿分之三秒,已经用于“北斗”三号卫星导航系统,可提供分米级定位。在元素周期表中的信息如图所示,下列有关说法正确的是( )
A、Rb+的核外电子数为36 B、铷属于非金属元素 C、铷元素相对原子质量为85.47g D、铷的原子核内有37个中子 -
11、 对下列解释不合理的是( )A、墙内开花墙外香——分子在不断的运动 B、自行车轮胎夏天容易爆裂——受热后,分子体积变大 C、食物腐败——分子种类改变 D、1滴水中大约有1.67×1021个水分子——分子的体积很小
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12、 反应可以制取氧气,下列有关说法正确的是( )A、生成的气体质量等于固体减少的质量 B、MnO2改变了最终产生氧气的质量 C、氯酸钾可靠近热源保存 D、反应前后所有元素的化合价都会变化
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13、 百合具有润肺止咳、养颜美容等功效,百合中含有秋水仙碱,其化学式为C22H25O6N,下列说法中错误的是( )A、秋水仙碱分子中碳、氧原子个数比为22:6 B、秋水仙碱中碳元素的质量分数为 C、秋水仙碱由54个原子构成 D、秋水仙碱由碳、氢、氧、氮四种元素组成
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14、 水是一切生命赖以生存的重要物质基础。下列有关说法正确的是( )A、软水中一定不含有钙、镁化合物 B、明矾在净水过程中主要起到杀菌消毒的作用 C、无色透明的水是纯水 D、地球上可利用的淡水资源有限,因此我们需要节约用水
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15、 下列物质的用途中,主要利用其化学性质的是( )A、氦气填充气球 B、木炭作燃料 C、水银填充温度计 D、石墨作电极
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16、 下列物质中,前者属于纯净物,后者属于混合物的是( )A、冰水混合物,高锰酸钾 B、洁净的空气,二氧化碳 C、液氧,矿泉水 D、稀有气体,酱油
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17、多种物质都可催化过氧化氢分解,如、等。实验小组的同学探究漂白液(主要成分是和)、、能否催化过氧化氢分解。(1)、催化过氧化氢分解的符号表达式是。(2)、如图所示,分别向三支试管中多次加入5%过氧化氢溶液,每次 , 如有气体产生,则将伸入试管,检验是否有氧气生成。结果如下表。

研究对象
第1次
第2次
第3次
第4次
漂白液
大量气泡
较多气泡
少量气泡
无气泡
溶液
较多气泡
较多气泡
较多气泡
较多气泡
溶液
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/
实验结论
ⅰ.实验中产生的气体都是氧气。(直阅得知:)。
ⅱ.不能催化过氧化氢分解。
ⅲ.可能是过氧化氢分解的催化剂。
ⅳ.……
(3)、下列物质中,也可能是过氧化氢分解的催化剂的是____(填标号)。A、 B、 C、 -
18、如图是实验室制取气体的一些装置,据图回答有关问题。
(1)、写出仪器名称:① , ②(2)、实验室用高锰酸钾制取氧气时,可选用发生装置(填字母,下同),但是该装置需要在试管口塞一团棉花,其目的是:。该反应的符号表达式为。(3)、某同学想收集一瓶干燥的氧气,在收集装置D—G中选择装置。(4)、能用装置G收集氧气是因为氧气。若用装置G准确测量生成氧气的体积,收集的时机选择(填a或b)。a.气泡连续均匀冒出时 b.刚冒出气泡时
(5)、若将装置H装满水收集氧气,气体应从端通入。(6)、如图是加热一定质量高锰酸钾时固体质量随时间的变化关系图,请认真观察图像,判断固体质量处于c点时含有种固体。
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19、元素周期表是学习化学的重要工具,图a是铯元素在元素周期表中的信息,图b是铝原子的结构示意图,图c是元素周期表的一部分,X、Y、Z代表三种不同的元素,图d是锂原子与氯原子形成化合物丙的微观过程。
(1)、由图a可知,铯元素属于(填“金属”或“非金属”)元素,该元素的相对原子质量为。铯元素在第六周期,与钠元素在同一族,则铯原子核外有个电子层,最外层电子数为。(2)、图b方框内的数字是 , 该原子在化学反应中容易(填“得到”或“失去”)电子,形成(填离子符号)。(3)、有关图c的说法,正确的是____(填字母序号)。A、原子序数Z>Y B、X和Y的电子层数相同 C、Y和Z处于同一周期 D、X和Y元素的原子具有相似化学性质(4)、图d中化合物丙的化学式:。 -
20、空气是一种宝贵的自然资源。下面让我们从几个不同的角度认识空气。(1)、Ⅰ.从空气的成分角度:
洁净的空气是 (填“纯净物”或“混合物”);(2)、请从以下选项中选择适当物质的序号填空:a.氧气 b.氮气 c.稀有气体 d.水蒸气
①可用于制作霓虹灯的是;
②可用于医疗急救的是; ;
③可用于食品包装袋中防腐的是;
④可使酥脆的饼干变软的是。
(3)、Ⅱ.从污染角度:下列物质中不属于空气污染物的是____(填字母);
A、二氧化氮 B、二氧化硫 C、一氧化碳 D、二氧化碳(4)、为改善空气质量,下列做法正确的是____(填字母);A、禁止使用化石燃料 B、适当控制机动车使用 C、关闭所有厂矿产业、禁止烧煤 D、加强建筑工地、道路扬尘监管