北京课改版化学九年级上册期末复习：09-专项素养综合全练（九） 跨学科实践活动

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专项素养综合全练(九)
跨学科实践活动
类型一　基于特定需求设计和制作简易供氧器
1.(2022浙江杭州中考)小金设计了一款在缺氧环境或出现高浓度有毒有害气体环境下逃生时使用的自救呼吸器。其设计思路如图甲所示,自救呼吸器的结构如图乙所示(其中箭头方向表示气体流动方向)。
甲
乙
(1)呼吸气路的设计:自救呼吸器使用时,需用鼻夹夹住鼻子,用嘴咬合呼吸软管进行呼吸。在正常呼气时,单向阀A和B的开闭情况是　　　　　　　　　(填“A打开,B闭合”或“A闭合,B打开”)。
(2)生氧药品的选择:小金查阅资料发现超氧化物(用MO2表示,其中M为+1价)可与人呼出气体中的CO2、H2O反应生成O2,其反应的化学方程式为:
4MO2+2H2O 4X+3O2↑
4MO2+2CO2 2M2CO3+3O2
X的化学式为　　　　　。
500 g超氧化钾(KO2)和500 g超氧化钠(NaO2)的生氧性能如图丙所示。小金依据人正常呼吸时需要生氧药品的生氧速率不低于1 L/min ,并结合自救呼吸器的结构和生氧药品的生氧性能,选取了KO2作为生氧药品。选取KO2的优点是　　　　　　　　　　　　　　(写出1点)。
丙
(3)影响自救呼吸器有效防护时间的因素有　　　(填序号)。
①生氧药品的质量
②外界有毒有害气体浓度
③外界氧气浓度
④生氧药品的种类
类型二　水质检测及自制净水器
2.学习完“水的净化”相关知识后,同学们利用身边常见材料自制图1所示的净水器,并利用水质检测仪检测净化后的水质(图2中TDS值代表水中可溶性总固体含量),下列说法正确的是 (　　)
图1　
TDS
很少 0~50
少 50~100
较少 100~300
略多 300~600
较多 600~1 000
不合格 1 000以上
图2
A.自制净水器出水口在下方时,活性炭应置于最上层
B.通过自制净水器净化后得到的水是纯净物
C.自制净水器中用到的石英砂和纱布起过滤和吸附的作用
D.若水质检测仪测得TDS值在200~300之间,则水中含少量可溶性固体
类型三　制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程
3.(2022浙江温州中考改编)“原子—分子”学说的建立经历了曲折的过程。
材料一　1803年,道尔顿在原子学说中提出:元素由微小的不可分的原子组成;不同元素的原子以简单数目比例形成不可再分的原子——“复杂原子”。
材料二　1808年,盖-吕萨克认同道尔顿的原子学说,并提出自己的假说:在同温同压下,相同体积的不同气体中含有相同数目的原子(包括“复杂原子”)。道尔顿反对盖-吕萨克的假说,他认为若该假说成立,解释化学反应时,有些反应会推导出“半个原子”,与原子学说矛盾。
材料三　1811年,阿伏加德罗提出分子学说,解决了道尔顿和盖-吕萨克的矛盾。随后科学家们确立并逐步完善了“原子—分子”学说。
(1)1897年,汤姆逊发现原子内有带负电的　　　,否定了“原子不可再分”的观点。
(2)道尔顿原子学说中“复杂原子”构成的物质,按现在物质的组成分类,属于纯净物中的　　　　　。
(3)依据道尔顿的原子学说和盖-吕萨克的假说,下列反应能推导出“半个原子”的是　　　　。(填字母,可多选)
A.1升氢气和1升氯气化合成2升氯化氢气体
B.2升氢气和1升氧气化合成2升水蒸气
C.木炭与1升氧气化合成1升二氧化碳
D.木炭与1升二氧化碳化合成2升一氧化碳
E.硫与1升氢气化合成1升硫化氢气体
类型四　基于碳中和理念设计低碳行动方案
4.(2022重庆中考A卷改编)我国承诺:2030年前“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”,体现大国担当。丁仲礼院士认为“碳中和”是让人为排放的CO2,被人为努力和自然过程所吸收。
Ⅰ.碳排放
图1　碳循环示意图
(1)查阅图1,动植物呼吸　　　　(填“能”或“不能”)释放CO2。
Ⅱ.碳中和
(2)自然吸收:查阅图1,CO2的自然吸收途径有　　　　(填图中序号)。
(3)人为努力:工业上一种利用NaOH溶液实现“碳捕集”技术的流程如图2所示。
图2　“碳捕集”流程图
流程中可循环利用的物质有CaO、　　　。
Ⅲ.碳利用
(4)我国科学家在实验室实现以CO2和H2为原料人工合成淀粉[(C6H10O5)n],若用44 g CO2人工合成淀粉(假设反应过程中无含碳物质的加入和损失),理论上制得淀粉的质量为　　　　g。
答案全解全析
1.答案 (1)A打开,B闭合　(2)MOH　生氧速率波动较小(或使用时间较长或氧气浪费较少,合理即可) (3)①④
解析　(2)根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类、数目均不变,可知X的化学式为MOH。分析题图丙可知,超氧化钾生氧速率波动较小,使用时间较长,氧气浪费较少。(3)生氧药品的质量、生氧药品的种类均会影响自救呼吸器的有效防护时间,外界有毒有害气体及外界氧气不会进入自救呼吸器,故不会影响自救呼吸器的有效防护时间,故选①④。
2.答案D　自制净水器出水口在下方时,最上层应放置小卵石,起过滤作用,A错误;通过自制净水器净化后得到的水中仍含有可溶性的物质,B错误;自制净水器中用到的石英砂和纱布起过滤作用,C错误;水质检测仪测得TDS值在200~300之间的水中含有少量可溶性固体,D正确。
3.答案 (1)电子　(2)化合物　(3)ABD
解析　(1)原子内带负电的微粒是电子。(2)分析材料一:不同元素的原子以简单数目比例形成不可再分的原子——“复杂原子”。据此可知“复杂原子”即是由两种或两种以上不同元素组成的纯净物,属于化合物。(3)1升氢气和1升氯气化合成2升氯化氢,则1个氯化氢复杂原子中含有半个氢原子和半个氯原子,A符合题意;2升氢气与1升氧气化合成2升水蒸气,则1个水复杂原子中含有1个氢原子和半个氧原子,B符合题意;木炭与1升氧气化合成1升二氧化碳,则1个二氧化碳复杂原子中含有1个氧原子,C不符合题意;木炭与1升二氧化碳化合成2升一氧化碳,则1个一氧化碳复杂原子中含有半个二氧化碳复杂原子,D符合题意;硫与1升氢气化合成1升硫化氢气体,则1个硫化氢复杂原子中含有1个氢原子,E不符合题意。
4.答案 (1)能　(2)④⑥　(3)NaOH　(4)27
解析　(2)植物的光合作用能吸收CO2,土壤和海水也能吸收一定量的二氧化碳。(3)由题图2可知,流程中可循环利用的物质有CaO、NaOH。(4)由质量守恒定律可知,二氧化碳中碳元素的质量与淀粉中碳元素的质量相等,则用44 g CO2人工合成淀粉的质量为44 g×÷=27 g。
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