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1、阅读材料,回答下列问题。
氢能是目前最理想的清洁能源,可以广泛应用于工业、交通、建筑、发电等领域。在经济活动中,围绕氢的制取和应用,形成由上游制氢、中游储氢运氢、下游加氢用氢构成的氢产业链。
【制氢】氢气制取包括化石能源制氢、工业副产提纯制氢、电解水制氢三种方式。由化石能源制得的氢气中含有一氧化碳,利用液氮的低温可将一氧化碳液化分离,从而获得纯净的氢气。通过使用再生能源(太阳能、风能、核能等)发电进行电解水制氢,在此过程中基本没有碳排放,因此这种类型的氢气也被称为“零碳氢气”。
【储氢】氢气在常温常压下具有密度低、易燃烧及易扩散的特点,为其储存带来极大的挑战。目前,储氢方法主要有高压气态储氢、低温液态储氢及固态储氢等途径,中长期内主要以高压气态储氢为主,最终目标是实现高效固态储氢。氢化铝(AlH3)是一种储氢、释氢材料,其释氢原理是利用氢化铝和水反应生成氢氧化铝和氢气。
【运氢】运氢技术主要有三种:气态运输、液态运输和固体运输。长管拖车为主的气态运输,是当前较为成熟的运输方式。
【加氢】加氢站是氢能行业重要的配套基础设施。
【用氢】
①燃料用氢:氢能是氢和氧进行化学反应释放出的能量,燃烧热值高,氢燃烧的产物是水,具有绿色低碳的特点,是世界上最干净的能源,被誉为“21世纪终极能源”。目前燃料用氢的应用在全球范围内尚有限,主要原因是燃氢轮机等设备技术成熟度低、经济性不高。氢燃料电池车是目前最主要的应用之一。
②原料用氢:氢气是重要的工业气体,化工行业需要用氢制备甲醇、合成氨等产品,冶铁需要利用氢气作为还原剂。
下面是一种制氢用氢的原理示意图
(1)、利用液氮的低温可将CO和分离,说明的沸点比CO(填“高”、“低”) 。(2)、电解水实验说明水是由组成,其中能量转化主要方式是→化学能。(3)、从微观角度解释高压可增大储氢量的原因是。(4)、综合考虑各方面因素,未来以一次能源制氢气最理想的方法是。(5)、大力推广氢能源的使用,对环境的积极意义是。(6)、针对上图,甲烷反应器中参加反应的氢元素(填“有”或“没有”)完全转化成(7)、写出释氢原理的化学反应方程式。(8)、储氢不易,是一个极具挑战的课题,原因是。 -
2、
化学是推动人类社会可持续发展的重要力量。请从化学视角回答下列问题:
(1)、Ⅰ.化学与生活(1)中考复习期间,小明妈妈为他准备的午餐有:米饭、鸡蛋汤、红烧牛肉、炒白菜、高钙牛奶等,其中富含维生素的食物是。
(2)化肥为保证粮食丰产起到了重要的作用。下列化肥属于复合肥的是(填字母序号)。
A. 尿素[CO(NH2)2] B. 硝酸钾[KNO3] C. 磷酸钙[Ca3(PO4)2] (2)、Ⅱ.化学与航空
(3)运载火箭外壳材料为铝合金。铝合金做外壳材料,具备的优良性能是(答一条)。(4)航天员呼出的水蒸气经冷凝、净化可作为饮用水,净化采用反渗透膜(只允许水分子和部分离子通过),原理类似于实验操作中的(填操作名称)。(5)可在饮食中添加(填字母序号)来预防航天员骨质疏松。A. 葡萄糖酸钙(C12H22O14Ca) B. 柠檬酸亚铁(FeC6H6O7) C. 碘酸钾(KIO3) (6)“最强货运飞船”直指苍穹。搭载发射的“长征七号”火箭,采用的是新研发的液氧煤油发动机。氧气由气态压缩为液态的过程中,氧分子的大小(选填“有”或“无”)改变。(7)“嫦娥五号”用到了石墨烯存储器。石墨烯是从石墨薄片中剥离出的单层,石墨的物理性质与金刚石有很大差异,原因是。(3)、Ⅲ.化学与生产
硫酸铵俗称肥田粉,可以用于啤酒酿造、开采稀土等。硫酸铵的生产工艺流程如下:
(8)水蒸气通过焦炭层除生成氢气外,生成的另一种有毒的气体是(填化学式)。(9)写出沉淀池中发生反应的化学方程式:。(10)下表是硫酸铵的部分溶解度数据,则流程中“操作”最好选用的方法是。温度/℃ 0 10 20 30 40 50 60 70 溶解度/g 70.6 73 75.4 78 81 85 88 90 (11)整个流程中可以循环利用的物质是。 -
3、
化学是一门以实验为基础的自然科学。
(1)、Ⅰ.实验室常用下列装置制取氧气并进行性质实验。
(1)用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 , 选择的发生装置是(填字母序号)。用C装置收集氧气的时机是观察到导管口有气泡冒出。(2)选D装置用向上排空气法收集氧气时,氧气应从(选填“a”或“b”)端通入,可用检验氧气是否收集满。(2)、Ⅱ.某同学设计并进行如图实验验证质量守恒定律。
(3)甲实验中,加热装有铜粉的锥形瓶,观察到铜粉由红色变成黑色;乙中发生反应的化学方程式为。两组实验均可验证质量守恒定律。(4)丙实验反应后,装置及试剂的总质量与实验前相比(选填“变大”“变小”或“不变”)。(5)丁实验后,称量陶土网上的燃烧产物,其质量大于参加反应的镁条质量,主要原因是(填字母序号)。A. 产物逸散 B. 镁条未完全反应 C. 未称量参加反应的气体质量 (6)在通过上述实验验证质量守恒定律时,有气体参加或生成的反应要在(选填“敞口”或“密闭”)装置中进行。分析其原因是。 -
4、光电材料吸收光产生电流能分解水。在吸收相同光照的条件下,二氧化硅薄膜中嵌入纳米镍(Ni)后,电流增大,产生氢气的速率加快。下列有关说法正确的是A、二氧化硅属于混合物 B、该材料可将电能转化为光能 C、纳米镍可提高二氧化硅薄膜的电阻 D、硅元素在地壳中的含量使其具有优势
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5、空气中,所含分子数目最多的是A、N2 B、O2 C、He D、CO2
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6、学习复分解反应后,某化学兴趣小组的同学对初中化学常见的五种物质稀盐酸、粉末、溶液、溶液、溶液之间的反应进行如图所示的实验探究。
(1)、试管甲中观察到的现象是。(2)、试管丙中发生反应的化学方程式为。(3)、从微观角度解释试管乙和试管丙中都能发生反应的实质是。(4)、将试管丙反应后的物质过滤,对滤液中溶质的成分进一步探究:【提出问题】滤液中溶质的成分是什么?
【猜想假设】猜想一:NaCl;猜想二:NaCl、;猜想三:
【设计实验】
实验操作
实验现象
结论
步骤一:取少量滤液于试管中,加入适量溶液
无明显现象
猜想不成立
步骤二:取少量滤液于试管中,加入适量稀硫酸
猜想三成立
【反思拓展】
①探究反应后溶液中溶质的成分,既要考虑生成物,又要考虑反应物是否有剩余。
②依据复分解反应发生的条件,步骤二中除可用稀硫酸外,还可选用(填字母序号)也能达到同样的实验目的。
a.稀盐酸 b.氢氧化钠溶液 c.碳酸钠溶液
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7、如图为实验室气体制取和应用的常用装置,回答下列问题。
(1)、仪器①的名称:。(2)、用A装置制取氧气,组装仪器时,先(填“放置酒精灯”或“固定试管”)。(3)、实验室用石灰石和稀盐酸制取并收集二氧化碳,应选用的收集装置是(填序号),理由是。(4)、E装置是实践小组同学在老师指导下设计的家用简易制氧机原理图。过碳酸钠在水的作用下分解成碳酸钠和过氧化氢。①写出乙仓产生氧气的化学方程式:。
②验证甲仓导出的气体是氧气的方法:。
③甲仓的主要作用是(答一点即可)。
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8、化学与生产、生活和科技密切相关,根据所学知识,回答下列问题。(1)、工业制取氧气的原理是利用液态氮和液态氧的不同。(2)、用酒精消毒时,能闻到刺激性气味,从微观角度解释该现象。(3)、生石灰可用作食品干燥剂,用化学方程式表示其原理为。(4)、“天宫”号空间站内处理二氧化碳的一种方法是将二氧化碳与氢气反应,转化为甲烷和水,反应的微观示意图如下:

①该反应前后分子的种类(填“改变”或“不变”)。
②参加反应的甲、乙的分子个数比为。
③若生成360 g水,理论上处理二氧化碳的质量是g。
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9、海洋是巨大的化学资源宝库,从海水中提取镁的工艺流程如图所示:

回答下列问题:
(1)、高温煅烧贝壳前需将贝壳粉碎,目的是。(2)、步骤①反应(填“放热”或“吸热”)。(3)、步骤②中操作a的名称是。(4)、步骤③反应的化学方程式为。(5)、步骤④电解熔融状态的化学方程式为 , 该反应的基本类型为。(6)、该工艺选择石灰乳将海水中的转化为 , 而不选用NaOH的理由是(写一点)。 -
10、我国化学家侯德榜改良氨碱法,创立了享誉世界的侯氏制碱法(联合制碱法)。其核心工艺为:向饱和食盐水中先通入氨气,再通入二氧化碳,使溶解度小的碳酸氢钠从溶液中析出,同时得到副产品氯化铵。过滤得到碳酸氢钠晶体,将其受热分解可制得纯碱。该方法大幅提高了食盐的利用率,缩短了生产流程,减少了对环境的污染,降低了成本。(1)、制碱原理中的某步反应为: , 其中X的化学式是。(2)、碳酸氢钠受热分解的化学方程式为。(3)、往纯碱溶液中滴加数滴酚酞试液,观察到 , 说明纯碱溶液呈碱性。(4)、副产品氯化铵由种元素组成,因其含有植物生长必需的元素,故在农业生产中可作(填“氮”或“磷”或“钾”)肥。
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11、碳元素的开发与应用贯穿古今,从传统技艺到现代科技,彰显了化学与文化、科技的融合价值。(1)、烧炭取暖时,木炭不完全燃烧会产生有毒气体,该反应的化学方程式为;木炭燃烧时,能量转化形式为能转化为热能和光能。(2)、在利用甲烷等气体制备碳纤维的工艺中,会使用铁或镍等作为催化剂,该过程中,铁或镍在反应前后的质量和均不发生改变;空气净化器中的活性炭纤维滤网能有效去除甲醛等有害气体,利用了活性炭纤维的性。(3)、基于“碳循环”视角,实现“碳中和”可以从两方面进行:一是减少二氧化碳的产生和排放;二是。
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12、化学在生产、生活中有着广泛应用。现有①稀盐酸 ②明矾 ③氦气 ④干冰 ⑤氢气 ⑥熟石灰,选择适当物质的序号填空。(1)、可用作净水剂的是;(2)、可改良酸性土壤的是;(3)、可用于除铁锈的是;(4)、可用于人工增雨的是;(5)、可作清洁燃料的是;(6)、可用于制霓虹灯的是。
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13、用化学用语填空。(1)、氩原子;(2)、汞元素;(3)、水分子;(4)、硫酸铁;(5)、氯离子;(6)、2个铝离子。
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14、某小组同学在进行“测定鸡蛋壳中碳酸钙的含量”实验时,称取16.0 g鸡蛋壳放入烧杯中,将150 g稀盐酸平均分为5份,分5次加入烧杯,每次充分反应后测定生成二氧化碳气体的总质量。数据如下表:
实验次序
1
2
3
4
5
加入稀盐酸的质量/g
30
30
30
30
30
生成的总质量/g
1.8
3.6
5.4
6.6
6.6
结合实验过程及所测数据分析。下列说法错误的是
A、碳酸钙完全反应产生的质量为6.6 g B、所用稀盐酸的溶质质量分数为7.3% C、鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数为93.75% D、若加入的稀盐酸不足,会导致测得鸡蛋壳中碳酸钙的含量偏小 -
15、生活在盐湖附近的人们习惯“冬天捞碱,夏天晒盐”,其中“碱”指的是 , “盐”指的是NaCl,下图为二者的溶解度曲线。下列有关说法正确的是
A、NaCl的溶解度大于的溶解度 B、“冬天捞碱”利用的是降温结晶的原理 C、“夏天晒盐”后剩余溶液是NaCl的不饱和溶液 D、t℃时,的饱和溶液和NaCl的饱和溶液中溶质质量相等 -
16、下列实验方案中,能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
检验二氧化碳气体
将燃着的木条伸入集气瓶,观察现象
B
鉴别稀盐酸和氯化钠溶液
取样,分别滴入无色酚酞试液,观察现象
C
除去生石灰中混有的碳酸钙
高温煅烧固体至固体质量不再发生变化
D
分离回收氯化钾和二氧化锰固体
加入足量的水,溶解、过滤、洗涤、干燥
A、A B、B C、C D、D -
17、实验室欲配制50 g 10%的葡萄糖溶液。下列说法正确的是A、配制该溶液所需要的溶质与溶剂的质量比为1:10 B、称取葡萄糖时,若天平指针偏左,则需继续向左盘添加葡萄糖 C、量取水时,俯视量筒读数会导致所配溶液溶质质量分数小于10% D、将该葡萄糖溶液的溶质质量分数稀释至5%,需再加入水的质量为50 g
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18、下列物质直接由原子构成的是A、氧气 B、二氧化硫 C、氯化钠 D、金刚石
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19、如图是锂元素在元素周期表中的信息,下列说法正确的是
A、锂原子中有3个中子 B、锂的元素符号为Li C、锂元素是非金属元素 D、锂的相对原子质量为6.94 g -
20、人体不同体液的pH需维持在正常范围才能保证健康。部分体液的正常pH范围如下,其中呈酸性的是A、胰液 B、血液 C、胃液 D、肝胆汁