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2024科粤版化学九年级下学期
专项素养综合全练(八)
跨学科实践活动
类型一 垃圾的分类与回收利用
1.【新考向·项目式学习】(2023山西中考)随着我国“资源节约型”与“环境友好型”社会的建设,城市垃圾的处理成为了一项重要工程。某校实践小组的同学们在老师的组织下,带着极大的兴趣对垃圾的分类、处理、焚烧产物及宣传活动等展开了项目化学习。
任务一:调查垃圾分类的价值
【咨询交流】同学们参观了一个垃圾分类处理厂,获悉城市生活垃圾可分为 、有害垃圾、厨余垃圾和其他垃圾。垃圾的综合化分类具体可得到金属、塑料和 等可再利用的资源。
任务二:学习垃圾分类处理的方法
【参观学习】小组同学在技术人员的指导下,了解到垃圾回收处理的过程如下:
【小组交流】垃圾筛分时,可根据 区分铜和铝。
任务三:探究垃圾焚烧产生的气体成分
【提出问题】垃圾焚烧产生的气体中是否含有SO2、CO、CO2
【查阅资料】①SO2能使红色的品红溶液褪色,常用于检验SO2;②紫红色酸性高锰酸钾溶液可与SO2反应而褪色,常用于除去SO2;③SO2也能使澄清石灰水变浑浊。
【进行实验】设计实验方案,探究垃圾焚烧产生的气体成分。
实验步骤 实验现象 实验结论
①将除尘后的气体通入盛有少量品红溶液的试管中 红色褪去
②将除尘后的气体先通过图1装置后,再通入盛有澄清石灰水的试管中 澄清石灰 水变浑浊 含有CO2
【反思评价】
(1)步骤②中,气体从 端通入图1装置。
(2)步骤②中,澄清石灰水变浑浊的化学方程式为 。
(3)小组同学通过一定手段,测得焚烧垃圾产生的气体中CO体积分数变化如下图,t1~t2 s时间段内CO体积分数出现异常的原因是 。
任务四:设计垃圾分类回收的宣传活动
活动主题 实现垃圾分类 共建美丽家园 活动对象 小区居民
时间地点 5月6日上 午、文明小区 活动形式 演讲
活动流程 ①用讲解的方式普及垃圾分类的重要性和分类知识。②引导小区居民认识垃圾桶上的分类标识。③活动总结,撰写实践报告
成果分享:同学们通过各种方式,学到了垃圾减量化、无害化、资源化的分类管理知识。在项目化学习的成果报告中,同学们提出了许多合理化的建议。为了强化垃圾分类处理意识,让更多的人了解并执行分类措施,你还能提出的一条有价值的建议是 。
类型二 调查我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用
2.【新素材·航空航天】(2023江苏宝应一模)中国空间站建成国家太空实验室,标志着我国航天科技水平已处于世界领先地位。航空航天科学研究涉及许多化学知识,请回答下列问题:
(1)舱内生活
①航天员每天的食品都要经过科学的计算和设计,以保持航天员营养均衡。鱼肉为航天员提供的主要营养素是 (填字母)。
A.糖类 B.维生素 C.蛋白质
②长期驻留空间站会导致航天员肌肉萎缩,可在航天食品中添加 (填字母)来预防骨质疏松。
A.C12H22O14Ca B.FeC6H6O7 C.KIO3
③铁酸镍(化学式NiFe2O4)可将航天员呼出的废气转化为航天员需要的气体,NiFe2O4中铁元素的化合价是+3价,则镍(Ni)元素的化合价是 。
④中国空间站的“人造空气”与我们身边的空气成分含量基本相同,“人造空气”中氧气的体积分数约为 。
(2)天宫课堂
①在太空中,用注射器向制作好的水球内注入少量蓝色液体,水球逐渐变成一个“蓝宝石”,这表明分子具有 的特点。
②将半片泡腾片(含某种有机酸和碳酸氢钠)塞入蓝色水球里,水球里立即产生很多气泡,该气体的化学式是 。该泡腾片中也含有维生素C(C6H8O6),维生素C中碳、氧、氢元素的质量比为 。
(3)出舱任务
①舱外航天服硬体部分采用铝合金和不锈钢材料,可抵御像枪弹一般的微陨石的袭击,软体部分采用聚氨酯涂层的纺织材料。铝合金的硬度与纯铝相比更 (填“大”或“小”),使用的聚氨酯涂层属于 (填字母)。
A.无机非金属材料
B.合成材料
C.复合材料
②中国空间站利用太阳能电池板进行工作,将太阳能转化为 能。电池板需要用铝合金加工成的箔片进行密封支撑,铝合金能加工成箔片是利用了金属的 (填“导电”“导热”或“延展”)性。
类型三 海洋资源的综合利用与制盐
3.(2023福建龙岩模拟)海水中含有大量盐类,海水淡化是综合利用海洋资源的重要产业。某种海水淡化装置允许水分子透过,阻止盐类透过。某工厂采用该装置淡化海水,分别获得浓盐水(含少量Ca2+、Mg2+、S等杂质离子)和淡水,将浓盐水制成精盐水为原料生产ClO2,部分工艺流程如图所示。
(1)进入淡化装置前的海水必须进行预处理,可用纯碱(Na2CO3)除去大部分钙盐和镁盐。写出纯碱与CaCl2反应的化学方程式: 。
(2)分离获得的淡水是 (填“纯净物”或“混合物”)。
(3)浓盐水“精制”时,可用盐酸、氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液、氯化钡溶液除去杂质离子,则最后加入的是 。
(4)电解池中参加化学反应的物质是 。
(5)生产过程中能循环利用的物质X是 (填化学式)。
类型四 探究土壤酸碱性对植物生长的影响
4.(2023北京石景山二模改编)阅读下面科普短文。
土壤能生长作物。土壤的酸碱性会影响作物的生长发育。一些作物生长适宜的土壤pH范围如下表。
作物 pH
萝卜 5.3~7.0
白菜 6.5~7.0
黄瓜 5.5~7.6
南瓜 6.5~7.5
马铃薯 5.5~6.5
菠菜 5.5~7.0
芹菜 5.6~6.8
酸雨是导致土壤酸化的主要因素之一。煤燃烧及汽车尾气排放会产生SO2、氮的氧化物等物质,这些物质或物质在空气中发生反应后的生成物溶于雨水会形成酸雨。
叶绿素是作物进行光合作用的主要色素,其浓度直接影响作物代谢活动和产量。研究人员通过实验研究土壤的pH对西红柿幼苗生长的影响,取大小相似的10 cm株高的西红柿幼苗进行实验,测其在3天、6天、9天时的株高增长率及9天时叶绿素含量的变化趋势,结果如图1和图2。
酸碱度不适的土壤会严重影响作物的生长发育,制约国家粮食安全和农业的可持续发展。保护环境资源人人有责。
依据文章内容回答下列问题。
(1)下列物质可以用来改良酸性土壤的是 (填字母)。
A.硫酸 B.氢氧化钠 C.熟石灰
(2)根据图1,6天和9天时,西红柿幼苗株高增长率最显著的是pH为 的土壤。
(3)判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。
①大多数作物适宜在碱性土壤中生长。
②煤燃烧及汽车尾气排放的SO2气体会在雨水中生成酸。
(4)由图2可得出,西红柿幼苗中叶绿素含量与土壤pH的关系为 。
答案全解全析
【咨询交流】可回收垃圾 废纸或可燃物(合理即可)
【小组交流】颜色 【进行实验】含有SO2 【反思评价】(1)b (2)CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O (3)氧气不足或燃烧不充分(合理即可) 成果分享:制作小海报或学习垃圾回收法律条文(合理即可)
解析 【咨询交流】城市生活垃圾可分为可回收垃圾、有害垃圾、厨余垃圾和其他垃圾;垃圾的综合化分类具体可得到金属、塑料、废纸、可燃物等可再利用的资源。【小组交流】铜呈紫红色,铝呈银白色,垃圾筛分时,可根据颜色区分铜和铝。【进行实验】二氧化硫能使品红溶液褪色,步骤①中品红溶液红色褪去,说明该气体中含有二氧化硫。【反思评价】(1)因二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊,则利用澄清石灰水检验二氧化碳时,应先除去二氧化硫;为使二氧化硫与酸性高锰酸钾溶液充分反应,气体应从b端通入。(2)步骤②中澄清石灰水变浑浊,是因为氢氧化钙与二氧化碳反应生成了碳酸钙沉淀。(3)含碳物质燃烧不充分时,会生成一氧化碳,t1~t2 s时间段内,一氧化碳的体积分数突然增大,可能是氧气含量不足,垃圾不充分燃烧导致的。
2.(1)①C ②A ③+2 ④21%
(2)①不断运动 ②CO2 9∶12∶1
(3)①大 B ②电 延展
解析 (1)①鱼肉为航天员提供的主要营养素是蛋白质。②摄入适量钙元素可预防骨质疏松,故可在航天食品中添加C12H22O14Ca。③NiFe2O4中铁元素的化合价是+3价,氧元素显-2价,设镍(Ni)元素的化合价是x,依据化合物中各元素正负化合价的代数和为零可得,x+(+3)×2+(-2)×4=0,解得x=+2。④中国空间站的“人造空气”与我们身边的空气成分含量基本相同,“人造空气”中氧气的体积分数约为21%。(2)①分子在不断运动,所以整个水球会逐渐变成一个“蓝宝石”。②有机酸和碳酸氢钠反应能生成二氧化碳气体;维生素C(C6H8O6)中碳、氧、氢元素的质量比为(12×6)∶(16×6)∶(1×8)=9∶12∶1。
(3)①铝合金的硬度比纯铝大;聚氨酯涂层属于合成材料。②中国空间站利用太阳能电池板进行工作,将太阳能转化为电能。电池板需要用铝合金加工成的箔片进行密封支撑,铝合金能加工成箔片是利用了金属的延展性。
3.(1)CaCl2+Na2CO3 CaCO3↓+2NaCl (2)纯净物 (3)盐酸 (4)氯化钠和水 (5)NaCl
解析 (1)碳酸钠能与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,反应的化学方程式为CaCl2+Na2CO3 CaCO3↓+2NaCl。(2)由于该海水淡化装置允许水分子透过,阻止盐类透过,所以得到的淡水属于纯净物。
(3)氯化钡能除去硫酸根离子,氢氧化钠能除去镁离子,碳酸钠能除去钙离子,碳酸钠溶液要在氯化钡溶液之后加入,这样碳酸钠还能除去反应剩余的氯化钡,最后加入盐酸,盐酸能除去反应剩余的氢氧化钠和碳酸钠。(4)由题图可知,精盐水进入电解池中,精盐水中的溶质为氯化钠,电解池中生成了NaClO3和H2,根据质量守恒定律可知,电解池中参加反应的物质为氯化钠和水。(5)精盐水中的溶质为氯化钠,由题图可知,HCl和Na2ClO3反应生成的NaCl循环利用到精盐水中,故生产过程中能循环利用的物质X是氯化钠。
4.(1)C (2)6.35 (3)①错 ②对 (4)在实验研究的pH范围内,随着土壤pH增大,叶绿素的含量先增大后减小(合理即可)
解析 (1)改良酸化土壤应用呈碱性的物质,硫酸是一种酸,氢氧化钠的腐蚀性太强,熟石灰可用来改良酸性土壤。(2)根据题图1可知,6天和9天时,西红柿幼苗株高增长率最显著的是pH为6.35的土壤。(3)①由表格中的信息可知,大多数作物适宜在中性或接近中性的土壤中生长。②煤燃烧及汽车尾气排放的SO2气体会在雨水中生成酸。
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