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相关试卷

1、天然气(主要成分为甲烷，化学式CH₄)是目前制取氢气的理想原料之一，其制氢途径有如下两种。
途径一：天然气裂解，即在高温和催化剂的条件下使甲烷分解为两种单质，直接获取氢气。
途径二：天然气和水蒸气重整制氢

(1)、甲烷中碳氢元素的质量比为。

(2)、在途径一中，甲烷分解生成氢气和另一种单质，该单质的化学式为，在反应中不断产生该物质，若不及时清理就会导致进而影响催化剂的催化效率。

(3)、途径二中产生氢气的反应有个，写出重整炉中发生反应的文字或符号表达式：。

(4)、变换器中通过一氧化碳继续和水蒸气反应，同时生成二氧化碳实现制氢，该反应(选填“放出”或“吸收”)热量；在该反应过程中，化合价发生改变的元素是(填元素符号)。

(5)、天然气和水蒸气重整制氢的过程会排放大量二氧化碳，为减缓温室效应，可用 $C a {(O H)}_{2}$ 溶液吸收二氧化碳，请计算14.8克( $C a {(O H)}_{2}$ 中氧元素的质量：(直接写出列式和计算结果，2分)。

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2、利用科学实验探究水的变化规律，有助于更精准地调控该变化为人类服务。
Ⅰ.探究影响电解水反应速率的因素
研究小组按下表方式进行实验，以收集到20mL氢气为标准，记录所需时间，实验数据如下。
实验序号
①
②
③
④
⑤
氢氧化钠溶液的温度/℃
15
15
X
30
45
外加电压/V
6
9
12
6
6
收集20mL氢气所需时间/s
54.6
23.4
15.0
46.2
Y

(1)、实验①②③可探究对电解水反应速率的影响，表中“X”=。

(2)、若要探究氢氧化钠溶液温度对电解水反应速率的影响，应选择实验(填实验序号)。

(3)、分析实验数据，实验⑤的时间“Y”可能是____。(填字母)

A、30.8s B、49.6s C、56.2s

(4)、查阅资料发现，设置超声波场也能加快电解水的反应速率。如图分别为两种不同条件下石墨电极表面的气泡直径分布情况图。
分析图像可知，超声波振动可以使电极表面气泡的直径更(选填”大“或”小“)且气泡更容易脱离电极表面，从而增大电极与溶液的接触面积，加快电解水的速率。
Ⅱ.探究影响电解水产物纯度的因素
下图是工业电解水获取氢气和氧气的模型图。

(5)、写出图中发生反应的文字或符号表达式：。

(6)、隔膜可以阻止气体分子的跨域交换，但由于隔膜上微小孔洞的存在，难以实现理想的隔离效果。电解水产物中氧气出口处氧气浓度总是低于氢气出口处氢气浓度，从分子太小角度分析，原因是：因此规范要求：当氧气出口处检测到氢气浓度达到2%时，必须立即停机吹扫，原因是。

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3、某化学兴趣小组对催化剂催化分解 $H_{2} O_{2}$ 的效率开展如下探究，并据此设计高原旅行的供氧方案。请回答下列问题：
提示：①实验中应佩戴护目镜和手套，避免皮肤直接接触 $H_{2} O_{2}$ 对细胞造成损害。
②过氧化氢的分解为放热反应，温度过高时，过氧化氢酶的催化活性会降低。
【探究一】催化剂对反应的影响

(1)、按照如下步骤进行实验：
①连接好装置如图1，用注射器A向锥形瓶内注入1mL 空气，若注射器B的活塞则表明装置气密性良好。(两支注射器的活塞均可平滑移动)
②分别取一定量催化剂(数据如下表)和8mL蒸馏水加入容器中，搅拌均匀后塞紧橡胶塞。
催化剂种类
过氧化氢酶
二氧化锰
催化剂质量
1.5毫克
3.1毫克
5.6毫克
1.5毫克
5.6毫克
10.7毫克
③用注射器A从容器中抽出2mL气体，再通过注射器B将2mL一定浓度的 $H_{2} O_{2}$ 溶液注入容器中，持续采集实验数据，直至反应结束，所得结果如图2和图3所示。

(2)、对比图2和图3中的曲线可知，同等情况下分解过氧化氢，的催化能力更强。写出图2对应反应的文字或符号表达式：。

(3)、由图2信息可知，选用1.5毫克、3.1毫克和5.6毫克过氧化氢酶进行实验，最终容器中压强一样大，请从催化剂角度解释产生该现象的原因：

(4)、根据图3信息，从控制合适的反应速率和节约试剂的角度分析，催化分解一定浓度的 $H_{2} O_{2}$ 溶液制氧气时，不选用10.7毫克MnO₂的原因是(答一点即可)。

(5)、实验过程中发现，若过氧化氢酶质量过大，反应速率过快，放热集中，会使锥形瓶内温度骤升，反而导致过氧化氢的分解速率突然变慢。

(6)、【探究二】跨学科实践活动
查阅资料得知，生物细胞代谢会产生副产物H₂O₂。据此推测，在生物细胞内普遍存在过氧化氢酶的原因是：避免 $H_{2} O_{2}$ 累积，导致

(7)、根据上述探究，小组同学自制高原旅行的简易供氧器：为实现缓慢供氧，并能随时控制氧气的产生与停止，现有H₂O₂浓溶液，还应选用的试剂或材料有(多选，填序号)。
①用细线拴住可上下抽动的 $M n O_{2}$ 凝胶小球② $M n O_{2}$ 粉末③过氧化氢酶粉末④水

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4、科普阅读
中国江门中微子实验是由我国主导的旗舰科研实验，装置坐落于广东江门地下700米处。2026年6月，该实验完成首批高精度测量，相关研究成果登上《自然》杂志封面。
探测器核心材料是2万吨液体闪烁体，好比一瓶精密的“化学鸡尾酒”，液体溶剂主要成分是烷基苯。含较多杂质的工业级烷基苯要先经过氧化铝进行第一步除杂，氧化铝是一种多孔材料，比表面积巨大，经过氧化铝去除某些杂质后液体就变透明了。第二步，将液体送进真空蒸馏塔，在减压条件下加热到210℃~220℃沸腾，此时纯净的烷基苯蒸气跑到塔顶冷凝收集起来，而放射性重金属离子留在塔底排走。第三步，加入PPO、bis-MSB和抗氧化剂BHT，配成浓缩母液。第四步，母液经过酸洗、水洗和两级(依次经过220纳米和50纳米)精密滤芯，把能溶于水的放射性离子和微小颗粒杂质分离出去。最后，用高纯氮气鼓泡，把溶解在液体里的水、氮和其他气体“吹”出来，得到超高纯度液体闪烁体，灌入探测器使用。
工业上常通过高温分解氢氧化铝的方式制备活性氧化铝，该反应同时生成水。研究人员分析了一定条件下煅烧温度对产品比表面积的影响，研究结果如下图：
依据以上资料回答问题：

(1)、依据文中氧化铝的结构特点，可知氧化铝去除杂质时体现了性。

(2)、分析真空蒸馏塔中的净化原理，可推测烷基苯的沸点比放射性重金属离子(选填“高”或“低”)。

(3)、经过最后一道精密滤芯的过滤，截留下来的微小颗粒直径(选填“大于”或“小于”)50纳米。

(4)、用高纯氮气鼓泡去除气体杂质而不用氧气，是因为

(5)、用氢氧化铝制备氧化铝时发生反应的文字或符号表达式为

(6)、分析图像信息，可以得到的实验结论：。

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5、已知过氧化钙(CaO₂)与水反应能生成过氧化氢和另一种无害物质。某化学兴趣小组的同学将过氧化钙与足量水一起放入如图甲所示的密闭装置中，并用气体传感器测量装置内气体X的体积分数，得到图乙所示图像，下列分析不正确的是 ( )

A、由图乙中数据可推知气体X是氧气 B、若b点之后溶液变红，说明反应生成了与氨水具有相似化学性质的物质 C、由cd段气体体积分数增长得比bc段快，可证明二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂 D、该反应因能持续释放氧气，可用于鱼类长途运输供氧

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6、依据物质性质合理选择实验方案是科学探究的基本素养，下列实验方案能达到对应实验目的的是 ( )

选项	实验目的	实验方案
A	鉴别氦气和氮气	分别伸入燃着的木条
B	分离蔗糖和食盐固体	将固体混合物加水溶解、过滤
C	除去氢气中混有的少量二氧化碳	将混合气体先通过澄清石灰水，再进行干燥
D	测定空气中氧气的含量	为降低空气污染，用粗铁丝替换红磷进行实验

A、A B、B C、C D、D

7、根据下列实验操作进行判断，对应的现象和结论均正确的是( )

选项	A	B	C	D
操作		自来水蒸馏实验	铁丝在氧气中燃烧	平菇催化过氧化氢实验
现象	点燃后发出的声音很小	左瓶中水沸腾，右瓶中得到无色液体	铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成Fe₃O₄	加平菇前无明显现象；加平菇后甲瓶中产生大量气泡，乙瓶中带火星的木条复燃
结论	氢气不纯	此过程发生化学变化	铁丝可以在氧气中燃烧	平菇可以加快过氧化氢的分解

A、A B、B C、C D、D

8、我国科研团队在2026年提出一种新方法，能在温和条件下将甲烷(CH₄)转化为甲醇(CH₃OH)，反应的微观过程如下图，下列有关说法不合理的是( )

A、图中构成四种物质的微粒都是分子 B、反应前后，分子的种类发生了改变，而原子和元素的种类都没有发生改变 C、整个反应过程中，金属铂的质量不会发生变化 D、该反应的表达式为： $C H_{4} + H_{2} O_{2} \to C H_{3} O H + H_{2} O$

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9、科学探索时常用到模型建构法，下列化学模型有误的是( )

A、 B、 C、 D、

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10、2026年诺贝尔化学奖表彰科学家发现不对称有机合成中的非线性效应与自催化，很多分子拥有镜像结构，如丙氧芬C₂₂H₂₉NO₂ ，结构如图，左丙氧芬用于止咳药，而右丙氧芬用于止痛药，下列关于丙氧芬的说法中正确的是( )

A、丙氧芬的每一个分子中含有53个原子 B、丙氧芬分子中C、H、N、O原子质量比为22：29：1：2 C、两种结构的丙氧芬中都是氮元素的质量分数最小 D、左丙氧芬和右丙氧芬由于化学式相同，所以化学性质相同

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11、2026年诺贝尔生理学或医学奖成果聚焦光遗传学，铒(Er)、丢失(Tm)、镱(Yb)等稀土元素是该技术的关键材料。依据图中元素周期表信息，下列说法中正确的是( )

A、一个铒原子的质量为167.3g B、一个铒原子比一个镱原子少一个质子 C、一个丢失子中有69个中子 D、镜元素的原子在化学反应中易得到电子变为阴离子

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12、熟识化学用语，为科学探索打牢知识基础。下列对化学用语的描述不正确的是( )

A、3Ne：3个氖原子 B、 $H_{2} {\overset{- 1}{O}}_{2}$ ：过氧化氢中氧元素的化合价是-1价 C、CO₂：保持二氧化碳化学性质的最小粒子 D、P₂O₅：五氧化二磷分子中含2个磷原子

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13、实验仪器是科学探索的有效工具，下列仪器使用合理的是( )

A、制作“大象牙膏” B、量取液体体积 C、用完后放置滴管 D、检查气密性

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14、时序立冬，岭南节俗暗合诺奖理学探微之旨。下列活动中包含化学变化的是( )

A、立冬剥蔗，玉汁入杯 B、风腌鲜肉，腊香渐生 C、新稻脱壳，白米出仓 D、凉姜留席，余温渐消

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15、某小组围绕“制作活鱼运输简易供氧器”开展实践活动。
任务一：选择制氧原理
小组利用AI分析了活鱼运输简易供氧器的需求，并回顾了的制氧原理。
供氧需求
制氧原理
反应温和、产氧速度较快、安全、无毒环保、操作简单
1.高锰酸钾制氧；2.过氧化氢制氧；
3.光合作用；4.氧化汞受热分解。

(1)、活鱼运输过程需要氧气，主要利用氧气的化学性质为。

(2)、根据供氧需求，适宜作活鱼运输供氧器制氧原理的是(填序号)。
任务二：设计供氧装置
最后出于成本考虑，选择过碳酸钠粉末作为制氧剂。
【资料】I.过碳酸钠遇水会产生氧气和大量的热，若加入二氧化锰(MnO₂)会加快产氧速率；
Ⅱ.溶氧量指溶解在一定量水中的氧气质量。当溶氧量小于 3mg/L或大于 12mg/L时，会对鱼类生存造成影响。

(3)、某同学取少量过碳酸钠直接加入100mL水中，用溶解氧传感器测得水中溶解氧的图像如图1。其他同学认为不能直接向水中抛撒过碳酸钠，理由是。

(4)、图2是小组制作的简易供氧器，仪器a的名称是，将气体通入装满水的集气瓶中的作用是。

(5)、若溶解氧低于3mg/L，应采取的措施为(填“增大”或“减小”)控水器的进水量。

(6)、为保证产生的氧气能充分溶于水中，最好将导管口靠近于鱼缸的(填“水面”“中部”或“底部”)位置。
任务三：测试供氧效果
20℃时取240g过碳酸钠和少量MnO₂ ，加入不同体积的水，测得平均产氧速率如下表。
加水体积/mL
350
500
800
平均产氧速率/mL·s-¹
33.3
15
10

(7)、若要长时间稳定持续供氧，过碳酸钠与水的最佳质量比为(水的密度为1g/mL)。

(8)、根据以上信息，过碳酸钠保存时需注意。

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16、我国利用“氢-氨绿色循环”技术，实现氢气(H₂)和氨气(NH₃)的相互转换来完成能源的存储和运输，其工艺如下所示。
[电解制氢]

(1)、电解制氢的文字表达式为，产物X在(填“正”或“负”)极产生。

(2)、传统制氢：木炭和水蒸气在高温条件下可产生氢气和二氧化碳。对比传统制氢，从环境保护角度分析电解制氢的优势为。

(3)、氢气与空气中的一种气体在催化剂条件下发生化合反应生成氨气，该反应的文字表达式为。

(4)、根据下表分析，对比液化储氢，将氢气转化为液氨储存的优势有(答1点即可)。
物质
沸点 /℃
点燃时最低温度/℃
氢气
-253
400
氨气
-33
651

(5)、下图是不同条件下氨分解产氢速率图像。请分析产氢速率较高的条件是(填选项)。
选项
催化类型
温度/℃
光强/
$W \cdot c m^{-}^{2}$
A
光催化
274
3
B
热催化
410
5

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17、稀有气体(如氦、氖、氩、氪、氙等)广泛应用于激光照明、制冷、作保护气等。但稀有气体的发现经历了漫长过程：
稀有气体因极难与其他物质反应，一直被称为“惰性气体”。1963年，科学家在低温条件下用氟气和氪气反应制得二氟化氪，此后“惰性气体”改称稀有气体。

(1)、右图是氩元素相关信息，可知氩原子的质子数为。稀有气体用于激光照明时，发生的是(填“物理”或“化学”)变化。

(2)、1892年，瑞利发现空气中存在的其他未知气体的密度应(填“大于”或“小于”)氮气。

(3)、1894年，拉姆赛利用化学方法除去空气中的氧气。除去空气中的氧气的化学反应有很多，例如(写文字表达式)。

(4)、1898年，科学家分离出其他稀有气体的原理与净化水操作中的(填操作名称)原理相同。若要分离出氩气，温度应控制在℃(填温度范围，忽略其他气体)。
物质
氦气
氖气
氮气
氩气
氧气
沸点 /℃
(标准大气下)
-269
-246
-196
-186
-183

(5)、1963年，科学家制得二氟化氪的反应的文字表达式为。

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18、化学小组利用图1装置探究过氧化氢分解过程中催化剂质量对反应速率的影响。分别往锥形瓶中加入不同质量的二氧化锰(MnO₂)，再加入等量的过氧化氢溶液，实验结果如图2。下列说法错误的是( )

A、实验过程中观察到锥形瓶内会产生气泡，瓶壁微热 B、时间在5s之前，测量的是空气中氧气的体积分数 C、图2可知相同条件下，MnO₂质量越多反应速率越快 D、当反应停止时，三组实验产生O₂的质量：①>②>③

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19、某小组利用下图装置，模拟拉瓦锡探究水的组成实验，将水蒸气与红热的铁(Fe)反应得到了黑色固体(Fe₃O₄)和“易燃空气”(H₂)。下列说法错误的是( )

A、液态水变成水蒸气时，水分子化学性质不变 B、硬质玻璃管中发生的化学反应为分解反应 C、肥皂泡往上飘，说明氢气密度小于空气 D、此实验能证明水是由氢元素和氧元素组成

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20、下列实验方案能达到实验目的的是( )

选项	实验目的	实验方案
A	鉴别水与澄清石灰水	观察液态颜色
B	检验 N₂中是否含有CO₂	将燃着的木条伸入气体，观察现象
C	分离木炭粉和铁粉	用磁铁吸引
D	除去二氧化锰中的高锰酸钾	加热分解

A、A B、B C、C D、D