2024鲁教版化学九年级下学期课时练--专项素养综合全练(八) 跨学科实践活动

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2024鲁教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1　基于特定需求设计和制作简易供氧器
1.(2023山东烟台中考)某兴趣小组在跨学科实践课上制作了一台简易化学“制氧机”，如图1所示。该制氧机通过A、B两种物质产生氧气，其中A是过碳酸钠白色固体，B是二氧化锰黑色粉末。过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)加水溶解会分解生成Na2CO3和H2O2。
图1
用该制氧机制氧时，在反应仓中加入适量水，再先后加入过碳酸钠和二氧化锰，反应仓内有黑色粉末翻腾，变得浑浊，仓壁变得温热，过滤仓底部导气管口有气泡冒出。
(1)反应仓中H2O2生成氧气的化学方程式是　　　　　　　　　　 。过滤仓中的水除了有过滤杂质提纯氧气的作用外，还可以起到的作用是　　　　(填序号)。
A.可以通过气泡观察氧气生成的速率
B.降低氧气温度　　
C.加快氧气的生成
(2)验证过滤仓导出的气体是氧气的方法:　　　　　　　　　 。
(3)如果在实验室用过碳酸钠、二氧化锰、水制取氧气，从图2中可选用的气体发生装置是　　　　(填装置序号，下同)，收集装置是　　　　。
图2
类型2　海洋资源的综合利用与制盐
2.(2023山东烟台中考)海洋是巨大的资源宝库，人类应合理开发利用。以下是烟台市对海水综合利用的部分工艺流程图(部分过程和产物略)。据图回答问题。
(1)海水淡化:蒸馏法淡化海水是利用海水中各成分　　　　不同进行分离的。
(2)海水晒盐:晒盐时，采用的结晶方法是　　　　　;海水晒盐后得到的卤水是氯化钠的　　　　(填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(3)海水制镁:在用卤水制镁的过程中发生中和反应的化学方程式是　　　　　　　。
(4)海水制“碱”:在用粗盐(含MgCl2、CaCl2杂质)制纯碱过程中，除杂时，先后加入过量的NaOH溶液和Na2CO3溶液产生的沉淀是　　　　　　。由氯化钠制取纯碱，从元素守恒的角度看，还需要含有　　　　元素的物质参加反应。
类型3　调查我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用
3.(2023湖北随州中考)新型材料、新型能源的应用，是人类共同关注的问题。
(1)“航天新征程，十六问苍穹”。北京时间2023年5月30日9时31分，搭载神舟十六号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射。
请回答下列问题:
①钛和钛合金具有很多优良的性能，广泛用于火箭、航天飞机等。钛和钛合金属于　　　　(填“金属材料”或“复合材料”)。
②肼(N2H4)又称联氨，是火箭推进器的常用燃料之一。试写出N2H4在氧气中燃烧生成氮气和水的化学方程式:　　　　　　　　　　。
(2)碳元素是人类接触和利用最早的元素之一。如图为金刚石、石墨、C60和石墨烯的结构模型，图中小球代表碳原子。
　　
　 　
①金刚石、石墨和C60的化学性质相似，物理性质却有很大差异。其原因是　　　　　　　　　　。
②科学家成功地从石墨中分离出单层的石墨片(也称石墨烯)，石墨烯是由碳原子形成的六元环呈蜂窝状的二维结构。石墨烯优异的导电、导热性和其他奇特性质正激励着科学家们不断去探索。在石墨烯中，每个碳原子连接　　　个六元环。
类型4　基于碳中和理念设计低碳行动方案
4.(2022重庆中考A卷)我国承诺:2030年前“碳达峰”，2060年前“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。
图1　碳循环示意图
Ⅰ.碳排放
(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
①反应、分离室中发生复分解反应的化学方程式为　　　　　　 。
②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)2H2O22H2O+O2↑　AB　(2)在导管口放一根带火星的木条，木条复燃　(3)B　C或E
解析　(1)反应仓中H2O2在二氧化锰的催化作用下反应生成水和氧气。(3)在实验室用过碳酸钠、二氧化锰、水制取氧气的药品状态是固体和液体，反应条件是常温，因此应选B作发生装置;因为氧气的密度比空气大，且不易溶于水，故可用向上排空气法或排水法收集氧气，则收集装置可以是C或E。
2.答案 (1)沸点　(2)蒸发结晶　饱和　(3)Mg(OH)2+2HClMgCl2+2H2O　(4)氢氧化镁、碳酸钙　碳、氧
解析　(2)晒盐是通过蒸发溶剂得到食盐晶体的，即蒸发结晶;海水晒盐后得到的卤水是氯化钠的饱和溶液。(3)在用卤水制镁的过程中发生的中和反应是氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水。(4)除杂时，先后加入过量的NaOH溶液和Na2CO3溶液，氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，故产生的沉淀是氢氧化镁、碳酸钙;由氯化钠制取纯碱，从元素守恒的角度看，还需要含有碳、氧元素的物质参加反应。
3.答案 (1)①金属材料　②N2H4+O2N2+2H2O　(2)①碳原子的排列方式不同　②3
解析　(1)①金属材料包括合金和纯金属，钛和钛合金属于金属材料。(2)①金刚石、石墨和C60的碳原子排列方式不同，所以它们的物理性质有很大差异。②由题图可知，在石墨烯中，每个碳原子连接3个六元环。
4.答案 (1)能　(2)④⑥　(3)①Ca(OH)2+Na2CO32NaOH+CaCO3↓　②NaOH溶液　(4)27
解析　(2)CO2的自然吸收途径有光合作用、土壤吸收、海水吸收等。(3)①氧化钙与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙与碳酸钠发生复分解反应生成氢氧化钠和碳酸钙沉淀。②由流程图可知，流程中可循环利用的物质有CaO、NaOH溶液。(4)由质量守恒定律可知，二氧化碳中碳元素的质量与生成淀粉中碳元素的质量相等，则用44gCO2人工合成淀粉的质量为44g×÷=27g。
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