2025年湖南省永州市祁阳市浯溪二中中考化学专题训练——工艺流程题（一）（含解析）
文档属性
| 名称 | 2025年湖南省永州市祁阳市浯溪二中中考化学专题训练——工艺流程题（一）（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-04-27 10:31:58 | ||
图片预览
文档简介
2025年湖南省祁阳市浯溪二中中考化学专题训练——工艺流程题（一）
1．实验是学习化学的重要途径。
Ⅰ、下列装置常用于实验室制取气体，请根据所学知识回答下列问题：
（1）实验室采用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气，发生反应的化学方程式为 ，若改用高锰酸钾制取氧气，装置A中试管口应 。
（2）实验室制取二氧化碳所用的固体药品名称是 ，若用装置D收集CO2，则CO2气体应从 （选填“b”或“c”）端口进入。
（3）实验室常用锌粒和稀硫酸反应制取氢气，锌能置换出稀硫酸中氢元素是因为 。若用E装置干燥氢气，则H2应从 （选填“m”或“n”）端口通入。
Ⅱ、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2所示。制氧时，在反应仓中加入适量水，再先后加入A、B两种物质，反应仓内有黑色粉末翻腾，变得浑浊，仓壁变得温热，过滤仓底部导管口有气泡冒出。
温馨提示：A是过碳酸钠白色固体，成分为2Na2CO3 3H2O2，加水溶解会分解生成Na2CO3和H2O2。B是二氧化锰黑色粉末。
（1）反应仓中H2O2生成氧气的化学方程式为 ，过滤仓中的水除了有过滤加湿氧气的作用外，还可以起到的作用是 （答出一条即可）。
（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1中可选用的气体发生装置是 （填字母序号，下同），收集装置是 。
2．分离空气可以获得稀有气体、纯度较高的氮气和液氧。分离空气的简易流程如图。
请根据流程图回答下列问题。
（1）空气的净化装置除了除去空气中的一些污染物外还除去了空气组成中的
（填序号）。
氮气 ②氧气 ③稀有气体④二氧化碳⑤水
（2）稀有气体充入灯泡使灯泡经久耐用的原因是 。
（3）分离液态空气的原理是利用氮气和氧气的 （填“熔点”或“沸点”）不同，发生 （填“物理”或“化学”）变化。
（4）空气质量指数（简称AQI）是定量描述空气质量状况的无量纲指数，其范围及对应的空气质量级别如表所示，实践小组的同学们跟随环保部门的工作人员利用微型空气质量监测仪测量2023年12月14日某市的空气质量，并记录数据如表所示（1mg＝1000μg）。
空气质量指数 （AQI） 0～50 51～100 101～150 151～200 201～300 300以上
空气质量级别 （状况） 一级 优 二级 良 三级 轻度污染 四级 中度污染 五级 重度污染 六级 严重污染
2023年12月14日某市空气质量报告
空气质量 二氧化氮 36μg/m3 二氧化硫 12μg/m3 臭氧 5μg/m3 一氧化碳 11μg/m3
①当日空气污染物中含量最少的是 ，空气质量级别为 。
②小明同学认为该空气质量报告项目中缺少二氧化碳，对其产生了质疑请你为他解释 。
③从图中选择一种污染物并说明其来源 。
3．工业上采用分离液态空气制取氧气，分离得到的氮气在一定条件下可与氢气发生反应，生成氨气，氨气可用于制作氮肥。过程如图1所示：
（1）工业上制取氧气的过程中发生了 （填“物理”或“化学”）变化，由此可以得出氮气的沸点比氧气的沸点 （填“高”或“低”），储存在蓝色钢瓶里的“液态B”是 （填“纯净物”或“混合物”）。
（2）写出由氮气与氢气合成氨气的文字表达式 。
（3）制取氧气前需先除去空气中的杂质。如图2是空气质量“检测站”测到的某地某日的空气质量情况，其首要污染物是 ，请提出一条保护空气的措施 。
4．空气是一种宝贵的资源。我国成功发射高分五号卫星，它是世界首颗实现对大气和陆地综合观测的全谱段高光谱卫星，可通过对大气污染气体、温室气体等物理要素的监测，动态反映我国空气质量状况。
（1）纯净的空气属于 （填“混合物”或“纯净物”）。
（2）跨学科小组使用“空气质量监测站”对空气污染物进行采样和测量，下列属于空气污染物的是 。
A.臭氧 B.一氧化碳 C.PM2.5 D.PM10
（3）小明提出课本上学过的一个化学反应生成的气体是空气污染物，请写出该反应的符号表达式 。
（4）工业制取氧气主要有下列步骤。将经过除尘、除二氧化碳、除水的空气进行下列操作：
a.根据图示步骤，分析可知，工业制氧气属于 （填“物理变化”或“化学变化”）；
b.从步骤②可以得出氮气的沸点比氧气的沸点 （填“高”或“低”）；
c.步骤②剩余液体为 （填“无色“或“淡蓝色”）；
d.储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是 （填“纯净物”或“混合物”）；
e.蓝色钢瓶中的液氧的用途 （举一例），从微观角度解释氧气能被压缩在钢瓶中的原因是 。
5．化学实验探究与跨学科实践活动。
（1）工业上利用膜分离技术，在一定压力下，让空气通过具有富集氧气功能的分子筛薄膜，可得到含氧量较高的富氧空气。部分过程的示意图如图1所示：
分子筛中发生的变化是 （填“物理变化”或“化学变化”）。
（2）某同学查阅资料知道，家用简易供氧器中的固体药剂是A和B，A是过碳酸钠（2Na2CO3 3H2O2），它是一种白色固体，遇水会分解出H2O2，B是一种黑色粉末状催化剂。该同学利用塑料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作简易供氧器，如图2所示：
①B可能是 。
②氧气通过乙塑料瓶中水的主要目的是 。
6．基于特定需求制作简易供氧器
Ⅰ.制作简易“制氧机”
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，并购买了供氧剂，购买的供氧剂分为甲、乙两种，甲剂是白色的过碳酸钠（2Na2CO3 3H2O2）固体，乙剂是黑色的二氧化锰粉末。
查阅资料：加水后过碳酸钠会分解生成Na2CO3和H2O2，H2O2继续分解提供氧气。
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 。
（2）①过滤仓中的水除了有过滤杂质作用，还可以起到的作用是 （写一条即可）。
②验证过滤仓导出的气体是氧气的方法是 。
（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 。
（4）如表是供氧剂的使用注意事项。据此回答下列问题。
注意事项 1.连续供氧只补加甲剂即可，不必另加乙剂。 2.理想的水温在18℃﹣20℃之间，可连续供氧25～30分钟。水温偏高时，每分钟供氧量增加，供氧时间缩短。 3.可通过增加或减少B剂用量或加水量来调节供氧速率。
①其中提到“连续供氧只补加甲剂即可，不必另加乙剂”，不必另加乙剂的原因是 。
②水温偏高时，每分钟供氧量增加，其原因是 。
③小林发现，注意事项中指出可通过增加或减少加水量来调节供氧速率。于是想通过实验探究加水量与供氧速率的关系，请完成下表。
实验步骤 实验现象 实验结论
加水量越多，供氧速率越慢
Ⅱ.制作氧自救呼吸器
（5）另一个小组的同学设计并制作了氧自救呼吸器，如图所示，使用呼吸面罩时发生如下反应：4KO2+2CO2═2K2CO3+3O2；4KO2+2H2O═4X+3O2↑。X的化学式为 。
Ⅲ、分子筛制氧机
（6）某些家用制氧机是通过分子筛直接将氮气和氧气分离。分子筛是一种内部分布有均匀微小孔径的固体，通过特制的分子筛把空气中的氧分子吸入孔穴而与其它分子分离，该变化属于 （填“物理”或“化学”）变化。
7．天然气的综合利用是重要的研究课题。
天然气是重要的化石燃料和能源，主要成分为甲烷（CH4），还含有少量硫化氢（H2S）等气体。硫化氢可在催化剂作用下与甲烷反应而除去，其反应微观示意图如图1所示。
利用甲烷催化制取氢气。一种甲烷水蒸气催化制氢的透氢膜反应器如图2所示，通入的甲烷和水蒸气在高温和催化剂作用下反应生成一氧化碳和氢气（该反应是吸热反应），一部分氢气通过透氢膜与膜外侧通入的氧气反应。
利用甲烷在高温、Cu﹣Pd催化作用下分解可制取新型碳单质材料——石墨烯，石墨烯具有很高的强度和优良的导电性能。
（1）甲烷完全燃烧生成CO2和H2O的化学方程式为 。
（2）结合图1，分析甲烷与硫化氢的反应。
①产物“”中，碳元素和硫元素的质量比为 （填最简整数比）。
②该反应过程中变化的是 （填字母）。
A.分子的数目
B.原子的种类
C.物质的总质量
（3）结合图2，分析甲烷水蒸气制氢反应。
①甲烷水蒸气制氢反应的化学方程式为 。
②在反应器的膜外侧通入氧气的主要目的是 。
（4）下列说法正确的是 （填字母）。
A.天然气属于纯净物
B.天然气和氢气均属于可再生能源
C.透氢膜反应器内生成的CO与H2未被完全分离
D.石墨烯具有优良的导电性能，是一种金属单质
8．图1为古今净水工艺的对比，图2为自制简易净水器，请回答下列问题：
（1）图1“漉水囊”可滤出水中的浮游生物，此过程对应的操作1的名称是 。
（2）永嘉出土的明末水处理池是最早利用“木炭吸附”的净水工艺，现代净水过程中常用 代替木炭，其在净水中的作用是 。
（3）用图2的简易净水器处理河水，下面对该净水器的分析错误的是 （填字母）。
A．能杀菌消毒 B．石英砂的主要作用是吸附杂质
C．能得到纯净水 D．能让浑浊的河水变澄清
9．家用桶装纯净水的生产流程如下。据图回答下列问题：
（1）活性炭过滤器能除去水中的不溶性杂质，还对水中的异味和色素有 作用。
（2）硬水中含有较多可溶性钙、镁化合物，它们以离子的形式存在于水中，钙离子的符号是 。
（3）反渗透膜上有众多的孔，这些孔的大小与水分子的大小相当，细菌、病毒、大部分有机污染物和水合离子均比水分子大得多。反渗透膜对溶解性盐类去除率可以高达99.7%。原水箱中水的密度 （填“＞”“＝”或“＜”）纯水箱中水的密度。RO反渗透除了除去杂质，实质上还具有 作用。面对日益短缺的淡水资源，RO反渗透技术还可用于 。
10．饮用水的净化过程一般要经过三个阶段：贮存、净化、输水。水库将雨水、江河和溪流里的水汇集贮存起来，净化时首先在水中加入絮凝剂如明矾等，这些物质可以使悬浮在水中的不溶性颗粒逐渐地沉降下来。如图是水的净化过程示意图，请回答下列问题：
（1）若A中是小卵石和黄沙，其作用是 。
（2）若B中是粒状活性炭层，其目的是 。
（3）通入氯气的目的是 。
（4）判断进入水管网或水塔中的水是否是纯净物，并说明原因 。
11．柯柯和悦悦所在的跨学科实践小组参观本地矿泉水厂，该厂矿泉水中含钙、钾等矿物质，其生产流程示意图如图：
（1）矿泉水中的钙、钾指的是 （填“元素”或“单质”）。
（2）流程中活性炭的作用是 ，水通过活性炭处理发生的变化是 （填“物理变化”或“化学变化”）。
（3）超滤是利用薄膜（仅允许小分子和离子通过）进行物质分离的技术，利用的原理与化学操作中的 原理相同。若水源中含有下列物质，推测该流程中“超滤”可除去 （填字母）。
A.可溶性无机盐 B.可溶性大分子化合物
12．如图是自来水厂净化流程示意图。回答下列问题。
（1）流程图中加入的絮凝剂可能是 ；图中自来水厂生产自来水时，使用的净水方法有 、 、 等。
（2）自来水生产过程中，可用 的方法除去水中的不溶性杂质，再向滤液中加入活性炭，利用其 性除去水中的色素和异味，该过程属于 （填“物理”或“化学”，下同）变化，同时还必须进行消毒，其中消毒的过程属于 变化。
13．每年3月22日为世界水日，化学小组同学进行了有关“水”的项目式学习活动。
活动一：水的净化
如图1为自来水厂净水的示意图。
（1）“过滤池”可除去水中的不溶性杂质，实验室在进行此操作时，需用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 （填名称）。
（2）“M池”中常用活性炭去除水中的色素和异味，这是利用了活性炭的 性。
（3）二氧化氯（ClO2）是净水过程中常用的消毒剂。工业上制备ClO2的一种方法是2NaClO3+4HCl＝2X+2ClO2+C12↑+2H2O，则X的化学式为 。
活动二：水的组成
（4）小组同学用图2装置完成电解水的实验并收集产生的气体。b为电源的 （填“正”或“负”）极； （填“c”或“d”）试管中的气体先收集满。
活动三：水的应用
（5）灭火无人机携带的灭火剂中，最常见的是水。利用水灭火的原理是 。
14．“生命吸管”是一种可以随身携带的小型水净化器，经其净化后获得的直饮水含有益矿质元素。离子交换树脂可有效去除重金属离子、软化水质。
（1）活性炭可以除去水中的色素和异味，是利用其 性。
（2）钠离子直径小于0.001微米，“生命吸管” （填“能”或“不能”）淡化海水。
（3）“生命吸管”净化后的水属于 （填“纯净物”或“混合物”）。
（4）碘树脂可杀菌消毒，生活中还可通过 来杀灭细菌。
（5）“生命吸管”使用一定时间后，流速会明显变慢，可能的原因是 。
15．“海绵城市”理念是将城市建设成具有吸水、蓄水、净水和释水功能的海绵体，提高城市防洪排涝减灾能力。图1为海绵城市雨水排放示意图：
（1）下列有关海绵城市建设和水资源利用正确的是 。
A．建设海绵城市可减少水的流失
B．大量开采和使用地下水
C．水体有自净能力，雨水和生活污水不分流可任意排放
（2）天然降雨是硬水还是软水，可用 检验。
（3）透水砖是海绵城市的“海绵体”，水下渗过程相当于化学实验室中的 操作。
（4）分解水可以制得未来最有发展前途的清洁能源——氢气。如图2，以太阳能为热源，经由铁氧化合物催化，进行循环分解水制H2的过程，该过程总反应的化学方程式为 。
16．水是生命之源，“珍惜水、节约水、保护水”是每个公民的责任和义务。
（1）下列有关水的说法正确的是
A．水汽化时体积增大是因为水分子变大
B．经过沉淀、过滤、吸附等净化处理后所得的水是纯水
C．地球上总储水量虽然大，但淡水很少
D．为防治水体污染，禁止使用化肥和农药
（2）有水生成的化合反应的符号表达式是 。水的化学式是H2O，它除了表示：水这种物质；水的元素组成；一个水分子的微观构成；还可以表示 。
（3）小华同学去旅游时，用瓶装了一些山下的泉水带回实验室，在老师的指导下，按如图所示流程进行实验，制取蒸馏水。请回答下列问题。
①泉水中加入明矾是因为明矾可用于净水，原理是：明矾溶于水生成的胶状物可以
悬浮于水中的杂质，使之从水中沉降出来。
②操作A用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和 。
③以上操作可以降低水的硬度的是 。
（4）如图是电解水的实验装置图和该反应的微观模型示意图，请回答相关问题。
①在图一中，甲试管中得到的气体是 ；这个实验证明了水 。该反应的符号表达式 。
结合图二，解释该化学反应的实质 。
参考答案：
1．Ⅰ、（1）2KClO32KCl+3O2↑；放一团棉花；（2）大理石或石灰石；b；（3）锌比氢活泼；m；
Ⅱ、（1）2H2O22H2O+O2↑；观察氧气的产生速率；
（2）将带火星的木条放在过滤仓导管口，若木条复燃，说明导出气体为氧气；
（3）B；C或D。
【解析】Ⅰ、（1）实验室采用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气，氯酸钾在二氧化锰催化并加热的条件下反应生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为2KClO32KCl+3O2↑，若改用高锰酸钾制取氧气，为了防止加热时高锰酸钾粉末进入导管，装置A中试管口应放一团棉花；
（2）实验室制取二氧化碳所用的固体药品名称是大理石或石灰石，二氧化碳的密度比空气大，若用装置D收集CO2，则CO2气体应从b端口进入；
（3）实验室常用锌粒和稀硫酸反应制取氢气，锌能置换出稀硫酸中氢元素是因为锌比氢活泼，浓硫酸具有吸水性，且与氢气不反应，为了使氢气与浓硫酸充分接触，若用E装置干燥氢气，H2应从m端口通入；
Ⅱ、（1）过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑，氧气不易溶于水，会在水中产生气泡，过滤仓中的水除了有过滤加湿氧气的作用外，还可以起到的作用是观察氧气的产生速率；
（2）氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，验证过滤仓导出的气体是氧气的方法将带火星的木条放在过滤仓导管口，若木条复燃，说明导出气体为氧气；
（3）在实验室用过碳酸钠、二氧化锰、水制取氧气为固液常温型反应，则从图1中可选用的气体发生装置是B，氧气不易溶于水，密度比空气大，可用排水法或向上排空气法收集，则收集装置是C或D。
2．（1）④⑤；（2）稀有气体的化学性质不活泼，不容易参加化学反应；（3）物理；（4）①臭氧；四级；②二氧化碳属于空气成分，不属于空气污染物（合理即可）；
③二氧化硫是化石燃料燃烧产生（合理即可）。
【解析】（1）由图可知，空气的净化装置后的液态空气分离出稀有气体、氮气、氧气，故除了除去空气中的一些污染物外还除去了空气组成中的二氧化碳、水，故选：④⑤；
（2）稀有气体充入灯泡使灯泡经久耐用的原因是稀有气体的化学性质不活泼，不容易参加化学反应；
（3）分离液态空气的原理是利用氮气和氧气的沸点不同，该过程中没有生成新物质，发生物理变化；
（4）①根据图示数据可知，该地当日的污染物中含量最低的是臭氧；AQI为164在151～200之间，说明空气质量级别为四级；
②二氧化碳属于空气成分，不属于空气污染物，所以该空气质量报告项目中没有二氧化碳；
③二氧化硫主要来自于煤炭的燃烧；二氧化氮主要来自于工厂排放的废气、机动车辆排放到尾气等。
3．（1）物理；低；混合物；（2）氮气+氢气氨气；（3）臭氧，植树造林。
【解析】（1）工业上制取氧气的过程中没有新物质生成，发生了物理变化，由此可以得出氮气的沸点比氧气的沸点低，储存在蓝色钢瓶里的“液态B”是混合物；
（2）氮气和氢气在一定条件下反应生成氨气，文字表达式为：氮气+氢气氨气；
（3）制取氧气前需先除去空气中的杂质。如图2是空气质量“检测站”测到的某地某日的空气质量情况，臭氧的指数最高，所以首要污染物是臭氧，一条保护空气的措施是：植树造林。
4．（1）混合物；（2）ABCD；（3）S+O2SO2；（4）a.物理变化；b.低；c.淡蓝色；
d.混合物；e.医疗急救；氧分子之间有间隔。
【解析】（1）纯净的空气中含有氮气、氧气、稀有气体等多种物质，属于混合物。
（2）跨学科小组使用“空气质量监测站”对空气污染物进行采样和测量，下列属于空气污染物的是臭氧、一氧化碳、PM2.5、PM10，故选：ABCD。
（3）小明提出课本上学过的一个化学反应生成的气体是空气污染物，该反应是硫和氧气在点燃的条件下生成二氧化硫，反应的符号表达式为：S+O2SO2。
（4）a.根据图示步骤，分析可知，工业制氧气的过程中没有新物质生成，属于物理变化；
b.从步骤②可以得出，氮气先气化，则氮气的沸点比氧气的沸点低；
c.步骤②剩余液体主要是液氧，液氧为淡蓝色；
d.储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”中还含有稀有气体等物质，属于混合物；
e.蓝色钢瓶中的液氧的用途是医疗急救（举一例）；从微观角度解释氧气能被压缩在钢瓶中的原因是氧分子之间有间隔，压强增大，分子之间的间隔变小，气体的体积变小。
5．（1）物理变化；
（2）①二氧化锰；
②湿润氧气。
【解析】（1）业上利用膜分离技术，在一定压力下，让空气通过具有富集氧气功能的分子筛薄膜，可得到含氧量较高的富氧空气，分子筛中没有新物质生成，属于物理变化；
（2）①家用简易供氧器中的固体药剂是A和B，A是过碳酸钠（2Na2CO3 3H2O2），它是一种白色固体，遇水会分解出H2O2，B是一种黑色粉末状催化剂，即B是加快过氧化氢分解的固体，则B可能是二氧化锰；
②氧气不易溶于水，则氧气通过乙塑料瓶中水的主要目的是湿润氧气。
6．（1）2H2O22H2O+O2↑。
（2）①观察氧气流速（或湿润氧气或降低氧气温度）。
②在导管口放一根带火星的木条，若木条复燃，证明为氧气。
（3）B；C或E。
（4）①二氧化锰是催化剂，在反应前后质量和化学性质不变，可反复使用。
②温度高，化学反应速率快。
③室温下，分别取等质量的甲剂、乙剂于两支试管中，分别加入相同温度不同质量的水，观察现象；加水量多的试管内，产生气泡速率慢。
（5）KOH。（6）物理。
【解析】（1）反应仓中H2O2生成氧气的化学方程式是2H2O22H2O+O2↑。
（2）①过滤仓中的水除了有过滤杂质作用，还可以起到的作用是观察氧气流速（或湿润氧气或降低氧气温度）。
故答案为：观察氧气流速（或湿润氧气或降低氧气温度）。
②验证过滤仓导出的气体是氧气的方法是在导管口放一根带火星的木条，若木条复燃，证明为氧气。
（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B（反应物是固体和液体，不需要加热），收集装置是C或E（氧气密度比空气大或氧气不易溶于水）。
（4）①其中提到“连续供氧只补加甲剂即可，不必另加乙剂”，不必另加乙剂的原因是二氧化锰是催化剂，在反应前后质量和化学性质不变，可反复使用。
②水温偏高时，每分钟供氧量增加，其原因是温度高，化学反应速率快。
③
实验步骤 实验现象 实验结论
室温下，分别取等质量的甲剂、乙剂于两支试管中，分别加入相同温度不同质量的水，观察现象 加水量多的试管内，产生气泡速率慢 加水量越多，供氧速率越慢
（5）反应前钾原子是4个，反应后应该是4个，包含在未知物质中，反应前氧原子是10个，反应后应该是10个，其中4个包含在未知物质中，反应前氢原子是4个，反应后应该是4个，包含在未知物质中，X的化学式为KOH。
（6）某些家用制氧机是通过分子筛直接将氮气和氧气分离。分子筛是一种内部分布有均匀微小孔径的固体，通过特制的分子筛把空气中的氧分子吸入孔穴而与其它分子分离，该变化过程中没有生成新物质，属于物理变化。
7．（1）CH4+2O2CO2+2H2O；
（2）①3：16；
②A；
（3）①CH4+H2OCO+3H2；
②H2与O2反应放热，为制氢提供热量；
（4）C。
【解析】（1）在点燃的条件下，甲烷与氧气反应生成二氧化碳和水，化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O；
（2）①由分子结构模型可知，产物“”的化学式为CS2，其中碳元素和硫元素的质量比为12：（32×2）＝3：16；
②由微观反应示意图信息可知，该反应的化学方程式为CH4+2H2SCS2+4H2。
A.由化学方程式可知，反应前后分子的数目发生改变，符合题意；
B.由质量守恒定律可知，原子的种类不变，不合题意；
C.由质量守恒定律可知，反应前后物质的总质量，不合题意；
（3）①由图2可知，甲烷水蒸气制氢反应的化学方程式为CH4+H2OCO+3H2；
②在反应器的膜外侧通入氧气的主要目的是H2与O2反应放热，为制氢提供热量；
（4）A.天然气的主要成分是甲烷，还含有其他物质，属于混合物，选项说法错误；
B.天然气是一种化石能源，在短期内得不到补充，属于不可再生能源，选项说法错误；
C.由图2可知，透氢膜反应器内生成的CO与H2未被完全分离，选项说法正确；
D.石墨烯具有优良的导电性能，它是由碳元素组成的，是一种非金属单质，选项说法错误。
8．（1）过滤。（2）活性炭；吸附色素和异味。（3）ABC。
【解析】（1）过滤是将不溶于液体的固体与液体分开的一种方法，所以“漉水囊”可滤出水中浮游生物，此过程对应的操作1的名称是过滤；
（2）由于活性炭的吸附性好于木炭，所以现代净水过程中常用活性炭代替木炭，由于活性炭具有吸附性，其在净水中可以吸附色素和异味；
（3）A、该装置不能杀菌消毒，故选项说法错误；
B、该装置不能除去硬水中的钙镁化合物，不能把硬水变为软水，故选项说法错误；
C、该装置不能除去水中的所有杂质，不能得到纯净水，故选项说法错误；
D、该装置能让浑浊的河水变得澄清，故选项说法正确。
9．（1）吸附；（2）Ca2+；（3）＞；消毒（或消毒杀菌）；海水淡化。
【解析】（1）活性炭过滤器能过滤去水的不溶性杂质，还对水中的异味和色素有吸附作用；
（2）根据离子的表示方法：在表示该离子的元素符号右上角，标出该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负符号在后，钙离子的符号是：Ca2+；
（3）由题可知，反渗透膜对溶解性盐类去除率可以高达99.7%，则原水箱中水更纯净，密度更大，反渗透膜上有众多的孔，这些孔的大小与水分子的大小相当，细菌、病毒、大部分有机污染物和水合离子均比水分子大得多，反渗透膜可以起到分离细菌病毒的效果，而对日益短缺的淡水资源，RO反渗透技术还可用于海水淡化。
10．（1）除去水中的难溶性杂质；（2）除去水中的色素和异味；
（3）杀菌消毒；（4）不是纯净物，因为水中仍含有可溶性杂质。
【解析】（1）当水通过小卵石和石黄沙层时，水中的难溶性杂质被过滤出去；故答案为：除去水中的难溶性杂质；
（2）活性炭具有吸附性，所以B中是粒状活性炭层可以除去水中的色素和异味；故答案为：除去水中的色素和异味；
（3）氯气与水反应可生成具有杀菌消毒能力的次氯酸，杀灭水中病菌；故答案为：杀菌消毒；
（4）进入水管网或水塔中的水中仍含有可溶性杂质，所以该水属于混合物，故答案为：不是纯净物，因为水中仍含有可溶性杂质。
11．（1）元素。（2）吸附色素和异味；物理变化。（3）过滤；B。
【解析】（1）矿泉水中的钙、钾指的是元素。
（2）活性炭具有吸附性，可吸附水中的色素和异味，水通过活性炭处理过程中没有生成新物质，是物理变化。
（3）“超滤”中利用的薄膜仅允许小分子和离子通过，利用的原理与化学操作中的过滤相同，“超滤”可除去可溶性大分子化合物，但不能除去可溶性无机盐。
12．（1）明矾；沉淀；过滤；吸附。（2）过滤；吸附；物理；化学。
【解析】（1）常见的絮凝剂是明矾，是因为明矾能使水中悬浮物沉降。从题图中可知，自来水厂净水过程包括沉淀过滤吸附、消毒等环节。
（2）活性炭具有疏松多孔的结构，具有吸附性，能吸附色素、异味，活性炭净水的过程没有生成新物质，属于物理变化；而消毒的过程属于化学变化。
13．（1）漏斗；（2）吸附；（3）NaCl；
（4）正；c；（5）降温至可燃物的着火点以下。
【解析】（1）“过滤池”可除去水中的不溶性杂质，实验室在进行此操作时，需用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗；故答案为：漏斗；
（2）“M池”中常用活性炭去除水中的色素和异味，这是利用了活性炭的吸附性；故答案为：吸附；
（3）由质量守恒定律可知，反应前后原子的种类以及数目保持不变。由化学方程式2NaClO3+4HCl＝2X+2ClO2+C12↑+2H2O可知，反应前有：2个钠原子、6个氯原子、6个氧原子以及4个氢原子；反应后有：4个氯原子、6个氧原子与4个氢原子，则2X中含有2个钠原子与2个氯原子，因此X的化学式为NaCl；故答案为：NaCl；
（4）d为向上排空气法，收集的是氧气，c为向下排空气法，收集的是氢气。由“正氧负氢、氢二氧一”可知，b为电源的正极；由于生成氢气的体积大于生成氧气的体积，因此生成氢气的速率大于生成氧气的速率，故c管中的氢气先收集满；故答案为：正；c；
（5）利用水灭火的原理是降温至可燃物的着火点以下；故答案为：降温至可燃物的着火点以下。
14．（1）吸附；（2）不能；（3）混合物；（4）煮沸；（5）“生命吸管”被堵住了（或其他合理答案）。
【解析】（1）活性炭可以除去水中的色素和异味，是利用其吸附性；故答案为：吸附；
（2）超滤膜的孔径是0.01微米，而钠离子直径小于0.001微米，因此“生命吸管”不能淡化海水；故答案为：不能；
（3）“生命吸管”净化后的水中仍含有可溶性杂质，属于混合物；故答案为：混合物；
（4）碘树脂可杀菌消毒，生活中还可通过煮沸的方法来杀灭细菌；故答案为：煮沸；
（5）“生命吸管”使用一定时间后，流速会明显变慢，可能是因为有很多杂质留在滤芯中，使“生命吸管”被堵住了；故答案为：“生命吸管”被堵住了（或其他合理答案）。
15．（1）A。（2）肥皂水。（3）过滤。（4）2H2O2H2↑+O2↑。
【解析】（1）A.海绵城市的设计理念就是提高城市对雨水的吸收、存蓄、渗透、净化、缓释和有效利用能力，从而减少水的流失，该选项正确；
B.大量开采和使用地下水会导致地下水位下降，可能引发地面沉降等环境问题，因此不是可持续的水资源利用方式，该选项不正确；
C.虽然水体有一定的自净能力，但雨水和生活污水的成分和污染程度不同，混合排放会超过水体的自净能力，造成水体污染，该选项不正确；
故选：A。
（2）硬水和软水的区别在于所含的钙镁离子的多少，生活中可用肥皂水来区分硬水和软水，产生泡沫较多的是软水，较少的硬水。因此，天然降雨是硬水还是软水，可用肥皂水检验；故答案为：肥皂水。
（3）透水砖在海绵城市中起到了让水下渗的作用，这个过程相当于化学实验室中的过滤操作，即让液体通过具有孔隙的固体物质，将固体与液体分离；故答案为：过滤。
（4）由图2可知，水在太阳能、铁氧化合物催化下生成氢气和氧气，反应的化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑；故答案为：2H2O2H2↑+O2↑。
16．（1）C。（2）H2+O2H2O；一个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成。（3）吸附；玻璃棒；蒸馏。（4）氢气；由氢元素和氧元素组成；H2OH2+O2；在化学反应中，分子可分为原子，原子可重新组合为新的分子。
【解析】（1）A、水汽化时体积增大是因为分子之间的间隔变大，分子的大小不变，不符合题意；
B、沉淀只能使悬浮的杂质沉降，过滤只能除去难溶性杂质，吸附只能除去水中的色素和异味，经过沉淀、过滤、吸附等净化处理后所得的水是由水、可溶性杂质等混合而成，属于混合物，不符合题意；
C、地球上总储水量虽然大，但淡水资源有限，且分布不均，符合题意；
D、农药和化肥对农业生产非常重要，不能禁止使用，应合理使用，不符合题意。
（2）氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，该反应的符号表达式为：H2+O2H2O；
水的化学式为H2O，它可以表示水这种物质，一个水分子，水由氢元素和氧元素组成，一个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成；
（3）①明矾溶于水形成的胶状物具有吸附性，可以吸附水中悬浮的杂质，加速其沉降；
②操作A实现了固液分离，是过滤，过滤所需的玻璃仪器是：烧杯、漏斗、玻璃棒；
③蒸馏可除去所有杂质，能降低水的硬度；
（4）①在电解水实验中，“正氧负氢”，生成氢气和氧气的体积比约为2：1，甲试管与负极相连，产生的气体是氢气；
电解水生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，可得水是由氢元素和氧元素组成；
该反应为水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，该反应的符号表达式为：H2OH2+O2；
②由图二可知，化学反应的实质：在化学反应中，分子可分为原子，原子可重新组合为新的分子。
1．实验是学习化学的重要途径。
Ⅰ、下列装置常用于实验室制取气体，请根据所学知识回答下列问题：
（1）实验室采用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气，发生反应的化学方程式为 ，若改用高锰酸钾制取氧气，装置A中试管口应 。
（2）实验室制取二氧化碳所用的固体药品名称是 ，若用装置D收集CO2，则CO2气体应从 （选填“b”或“c”）端口进入。
（3）实验室常用锌粒和稀硫酸反应制取氢气，锌能置换出稀硫酸中氢元素是因为 。若用E装置干燥氢气，则H2应从 （选填“m”或“n”）端口通入。
Ⅱ、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2所示。制氧时，在反应仓中加入适量水，再先后加入A、B两种物质，反应仓内有黑色粉末翻腾，变得浑浊，仓壁变得温热，过滤仓底部导管口有气泡冒出。
温馨提示：A是过碳酸钠白色固体，成分为2Na2CO3 3H2O2，加水溶解会分解生成Na2CO3和H2O2。B是二氧化锰黑色粉末。
（1）反应仓中H2O2生成氧气的化学方程式为 ，过滤仓中的水除了有过滤加湿氧气的作用外，还可以起到的作用是 （答出一条即可）。
（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1中可选用的气体发生装置是 （填字母序号，下同），收集装置是 。
2．分离空气可以获得稀有气体、纯度较高的氮气和液氧。分离空气的简易流程如图。
请根据流程图回答下列问题。
（1）空气的净化装置除了除去空气中的一些污染物外还除去了空气组成中的
（填序号）。
氮气 ②氧气 ③稀有气体④二氧化碳⑤水
（2）稀有气体充入灯泡使灯泡经久耐用的原因是 。
（3）分离液态空气的原理是利用氮气和氧气的 （填“熔点”或“沸点”）不同，发生 （填“物理”或“化学”）变化。
（4）空气质量指数（简称AQI）是定量描述空气质量状况的无量纲指数，其范围及对应的空气质量级别如表所示，实践小组的同学们跟随环保部门的工作人员利用微型空气质量监测仪测量2023年12月14日某市的空气质量，并记录数据如表所示（1mg＝1000μg）。
空气质量指数 （AQI） 0～50 51～100 101～150 151～200 201～300 300以上
空气质量级别 （状况） 一级 优 二级 良 三级 轻度污染 四级 中度污染 五级 重度污染 六级 严重污染
2023年12月14日某市空气质量报告
空气质量 二氧化氮 36μg/m3 二氧化硫 12μg/m3 臭氧 5μg/m3 一氧化碳 11μg/m3
①当日空气污染物中含量最少的是 ，空气质量级别为 。
②小明同学认为该空气质量报告项目中缺少二氧化碳，对其产生了质疑请你为他解释 。
③从图中选择一种污染物并说明其来源 。
3．工业上采用分离液态空气制取氧气，分离得到的氮气在一定条件下可与氢气发生反应，生成氨气，氨气可用于制作氮肥。过程如图1所示：
（1）工业上制取氧气的过程中发生了 （填“物理”或“化学”）变化，由此可以得出氮气的沸点比氧气的沸点 （填“高”或“低”），储存在蓝色钢瓶里的“液态B”是 （填“纯净物”或“混合物”）。
（2）写出由氮气与氢气合成氨气的文字表达式 。
（3）制取氧气前需先除去空气中的杂质。如图2是空气质量“检测站”测到的某地某日的空气质量情况，其首要污染物是 ，请提出一条保护空气的措施 。
4．空气是一种宝贵的资源。我国成功发射高分五号卫星，它是世界首颗实现对大气和陆地综合观测的全谱段高光谱卫星，可通过对大气污染气体、温室气体等物理要素的监测，动态反映我国空气质量状况。
（1）纯净的空气属于 （填“混合物”或“纯净物”）。
（2）跨学科小组使用“空气质量监测站”对空气污染物进行采样和测量，下列属于空气污染物的是 。
A.臭氧 B.一氧化碳 C.PM2.5 D.PM10
（3）小明提出课本上学过的一个化学反应生成的气体是空气污染物，请写出该反应的符号表达式 。
（4）工业制取氧气主要有下列步骤。将经过除尘、除二氧化碳、除水的空气进行下列操作：
a.根据图示步骤，分析可知，工业制氧气属于 （填“物理变化”或“化学变化”）；
b.从步骤②可以得出氮气的沸点比氧气的沸点 （填“高”或“低”）；
c.步骤②剩余液体为 （填“无色“或“淡蓝色”）；
d.储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是 （填“纯净物”或“混合物”）；
e.蓝色钢瓶中的液氧的用途 （举一例），从微观角度解释氧气能被压缩在钢瓶中的原因是 。
5．化学实验探究与跨学科实践活动。
（1）工业上利用膜分离技术，在一定压力下，让空气通过具有富集氧气功能的分子筛薄膜，可得到含氧量较高的富氧空气。部分过程的示意图如图1所示：
分子筛中发生的变化是 （填“物理变化”或“化学变化”）。
（2）某同学查阅资料知道，家用简易供氧器中的固体药剂是A和B，A是过碳酸钠（2Na2CO3 3H2O2），它是一种白色固体，遇水会分解出H2O2，B是一种黑色粉末状催化剂。该同学利用塑料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作简易供氧器，如图2所示：
①B可能是 。
②氧气通过乙塑料瓶中水的主要目的是 。
6．基于特定需求制作简易供氧器
Ⅰ.制作简易“制氧机”
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，并购买了供氧剂，购买的供氧剂分为甲、乙两种，甲剂是白色的过碳酸钠（2Na2CO3 3H2O2）固体，乙剂是黑色的二氧化锰粉末。
查阅资料：加水后过碳酸钠会分解生成Na2CO3和H2O2，H2O2继续分解提供氧气。
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 。
（2）①过滤仓中的水除了有过滤杂质作用，还可以起到的作用是 （写一条即可）。
②验证过滤仓导出的气体是氧气的方法是 。
（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 。
（4）如表是供氧剂的使用注意事项。据此回答下列问题。
注意事项 1.连续供氧只补加甲剂即可，不必另加乙剂。 2.理想的水温在18℃﹣20℃之间，可连续供氧25～30分钟。水温偏高时，每分钟供氧量增加，供氧时间缩短。 3.可通过增加或减少B剂用量或加水量来调节供氧速率。
①其中提到“连续供氧只补加甲剂即可，不必另加乙剂”，不必另加乙剂的原因是 。
②水温偏高时，每分钟供氧量增加，其原因是 。
③小林发现，注意事项中指出可通过增加或减少加水量来调节供氧速率。于是想通过实验探究加水量与供氧速率的关系，请完成下表。
实验步骤 实验现象 实验结论
加水量越多，供氧速率越慢
Ⅱ.制作氧自救呼吸器
（5）另一个小组的同学设计并制作了氧自救呼吸器，如图所示，使用呼吸面罩时发生如下反应：4KO2+2CO2═2K2CO3+3O2；4KO2+2H2O═4X+3O2↑。X的化学式为 。
Ⅲ、分子筛制氧机
（6）某些家用制氧机是通过分子筛直接将氮气和氧气分离。分子筛是一种内部分布有均匀微小孔径的固体，通过特制的分子筛把空气中的氧分子吸入孔穴而与其它分子分离，该变化属于 （填“物理”或“化学”）变化。
7．天然气的综合利用是重要的研究课题。
天然气是重要的化石燃料和能源，主要成分为甲烷（CH4），还含有少量硫化氢（H2S）等气体。硫化氢可在催化剂作用下与甲烷反应而除去，其反应微观示意图如图1所示。
利用甲烷催化制取氢气。一种甲烷水蒸气催化制氢的透氢膜反应器如图2所示，通入的甲烷和水蒸气在高温和催化剂作用下反应生成一氧化碳和氢气（该反应是吸热反应），一部分氢气通过透氢膜与膜外侧通入的氧气反应。
利用甲烷在高温、Cu﹣Pd催化作用下分解可制取新型碳单质材料——石墨烯，石墨烯具有很高的强度和优良的导电性能。
（1）甲烷完全燃烧生成CO2和H2O的化学方程式为 。
（2）结合图1，分析甲烷与硫化氢的反应。
①产物“”中，碳元素和硫元素的质量比为 （填最简整数比）。
②该反应过程中变化的是 （填字母）。
A.分子的数目
B.原子的种类
C.物质的总质量
（3）结合图2，分析甲烷水蒸气制氢反应。
①甲烷水蒸气制氢反应的化学方程式为 。
②在反应器的膜外侧通入氧气的主要目的是 。
（4）下列说法正确的是 （填字母）。
A.天然气属于纯净物
B.天然气和氢气均属于可再生能源
C.透氢膜反应器内生成的CO与H2未被完全分离
D.石墨烯具有优良的导电性能，是一种金属单质
8．图1为古今净水工艺的对比，图2为自制简易净水器，请回答下列问题：
（1）图1“漉水囊”可滤出水中的浮游生物，此过程对应的操作1的名称是 。
（2）永嘉出土的明末水处理池是最早利用“木炭吸附”的净水工艺，现代净水过程中常用 代替木炭，其在净水中的作用是 。
（3）用图2的简易净水器处理河水，下面对该净水器的分析错误的是 （填字母）。
A．能杀菌消毒 B．石英砂的主要作用是吸附杂质
C．能得到纯净水 D．能让浑浊的河水变澄清
9．家用桶装纯净水的生产流程如下。据图回答下列问题：
（1）活性炭过滤器能除去水中的不溶性杂质，还对水中的异味和色素有 作用。
（2）硬水中含有较多可溶性钙、镁化合物，它们以离子的形式存在于水中，钙离子的符号是 。
（3）反渗透膜上有众多的孔，这些孔的大小与水分子的大小相当，细菌、病毒、大部分有机污染物和水合离子均比水分子大得多。反渗透膜对溶解性盐类去除率可以高达99.7%。原水箱中水的密度 （填“＞”“＝”或“＜”）纯水箱中水的密度。RO反渗透除了除去杂质，实质上还具有 作用。面对日益短缺的淡水资源，RO反渗透技术还可用于 。
10．饮用水的净化过程一般要经过三个阶段：贮存、净化、输水。水库将雨水、江河和溪流里的水汇集贮存起来，净化时首先在水中加入絮凝剂如明矾等，这些物质可以使悬浮在水中的不溶性颗粒逐渐地沉降下来。如图是水的净化过程示意图，请回答下列问题：
（1）若A中是小卵石和黄沙，其作用是 。
（2）若B中是粒状活性炭层，其目的是 。
（3）通入氯气的目的是 。
（4）判断进入水管网或水塔中的水是否是纯净物，并说明原因 。
11．柯柯和悦悦所在的跨学科实践小组参观本地矿泉水厂，该厂矿泉水中含钙、钾等矿物质，其生产流程示意图如图：
（1）矿泉水中的钙、钾指的是 （填“元素”或“单质”）。
（2）流程中活性炭的作用是 ，水通过活性炭处理发生的变化是 （填“物理变化”或“化学变化”）。
（3）超滤是利用薄膜（仅允许小分子和离子通过）进行物质分离的技术，利用的原理与化学操作中的 原理相同。若水源中含有下列物质，推测该流程中“超滤”可除去 （填字母）。
A.可溶性无机盐 B.可溶性大分子化合物
12．如图是自来水厂净化流程示意图。回答下列问题。
（1）流程图中加入的絮凝剂可能是 ；图中自来水厂生产自来水时，使用的净水方法有 、 、 等。
（2）自来水生产过程中，可用 的方法除去水中的不溶性杂质，再向滤液中加入活性炭，利用其 性除去水中的色素和异味，该过程属于 （填“物理”或“化学”，下同）变化，同时还必须进行消毒，其中消毒的过程属于 变化。
13．每年3月22日为世界水日，化学小组同学进行了有关“水”的项目式学习活动。
活动一：水的净化
如图1为自来水厂净水的示意图。
（1）“过滤池”可除去水中的不溶性杂质，实验室在进行此操作时，需用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 （填名称）。
（2）“M池”中常用活性炭去除水中的色素和异味，这是利用了活性炭的 性。
（3）二氧化氯（ClO2）是净水过程中常用的消毒剂。工业上制备ClO2的一种方法是2NaClO3+4HCl＝2X+2ClO2+C12↑+2H2O，则X的化学式为 。
活动二：水的组成
（4）小组同学用图2装置完成电解水的实验并收集产生的气体。b为电源的 （填“正”或“负”）极； （填“c”或“d”）试管中的气体先收集满。
活动三：水的应用
（5）灭火无人机携带的灭火剂中，最常见的是水。利用水灭火的原理是 。
14．“生命吸管”是一种可以随身携带的小型水净化器，经其净化后获得的直饮水含有益矿质元素。离子交换树脂可有效去除重金属离子、软化水质。
（1）活性炭可以除去水中的色素和异味，是利用其 性。
（2）钠离子直径小于0.001微米，“生命吸管” （填“能”或“不能”）淡化海水。
（3）“生命吸管”净化后的水属于 （填“纯净物”或“混合物”）。
（4）碘树脂可杀菌消毒，生活中还可通过 来杀灭细菌。
（5）“生命吸管”使用一定时间后，流速会明显变慢，可能的原因是 。
15．“海绵城市”理念是将城市建设成具有吸水、蓄水、净水和释水功能的海绵体，提高城市防洪排涝减灾能力。图1为海绵城市雨水排放示意图：
（1）下列有关海绵城市建设和水资源利用正确的是 。
A．建设海绵城市可减少水的流失
B．大量开采和使用地下水
C．水体有自净能力，雨水和生活污水不分流可任意排放
（2）天然降雨是硬水还是软水，可用 检验。
（3）透水砖是海绵城市的“海绵体”，水下渗过程相当于化学实验室中的 操作。
（4）分解水可以制得未来最有发展前途的清洁能源——氢气。如图2，以太阳能为热源，经由铁氧化合物催化，进行循环分解水制H2的过程，该过程总反应的化学方程式为 。
16．水是生命之源，“珍惜水、节约水、保护水”是每个公民的责任和义务。
（1）下列有关水的说法正确的是
A．水汽化时体积增大是因为水分子变大
B．经过沉淀、过滤、吸附等净化处理后所得的水是纯水
C．地球上总储水量虽然大，但淡水很少
D．为防治水体污染，禁止使用化肥和农药
（2）有水生成的化合反应的符号表达式是 。水的化学式是H2O，它除了表示：水这种物质；水的元素组成；一个水分子的微观构成；还可以表示 。
（3）小华同学去旅游时，用瓶装了一些山下的泉水带回实验室，在老师的指导下，按如图所示流程进行实验，制取蒸馏水。请回答下列问题。
①泉水中加入明矾是因为明矾可用于净水，原理是：明矾溶于水生成的胶状物可以
悬浮于水中的杂质，使之从水中沉降出来。
②操作A用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和 。
③以上操作可以降低水的硬度的是 。
（4）如图是电解水的实验装置图和该反应的微观模型示意图，请回答相关问题。
①在图一中，甲试管中得到的气体是 ；这个实验证明了水 。该反应的符号表达式 。
结合图二，解释该化学反应的实质 。
参考答案：
1．Ⅰ、（1）2KClO32KCl+3O2↑；放一团棉花；（2）大理石或石灰石；b；（3）锌比氢活泼；m；
Ⅱ、（1）2H2O22H2O+O2↑；观察氧气的产生速率；
（2）将带火星的木条放在过滤仓导管口，若木条复燃，说明导出气体为氧气；
（3）B；C或D。
【解析】Ⅰ、（1）实验室采用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气，氯酸钾在二氧化锰催化并加热的条件下反应生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为2KClO32KCl+3O2↑，若改用高锰酸钾制取氧气，为了防止加热时高锰酸钾粉末进入导管，装置A中试管口应放一团棉花；
（2）实验室制取二氧化碳所用的固体药品名称是大理石或石灰石，二氧化碳的密度比空气大，若用装置D收集CO2，则CO2气体应从b端口进入；
（3）实验室常用锌粒和稀硫酸反应制取氢气，锌能置换出稀硫酸中氢元素是因为锌比氢活泼，浓硫酸具有吸水性，且与氢气不反应，为了使氢气与浓硫酸充分接触，若用E装置干燥氢气，H2应从m端口通入；
Ⅱ、（1）过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑，氧气不易溶于水，会在水中产生气泡，过滤仓中的水除了有过滤加湿氧气的作用外，还可以起到的作用是观察氧气的产生速率；
（2）氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，验证过滤仓导出的气体是氧气的方法将带火星的木条放在过滤仓导管口，若木条复燃，说明导出气体为氧气；
（3）在实验室用过碳酸钠、二氧化锰、水制取氧气为固液常温型反应，则从图1中可选用的气体发生装置是B，氧气不易溶于水，密度比空气大，可用排水法或向上排空气法收集，则收集装置是C或D。
2．（1）④⑤；（2）稀有气体的化学性质不活泼，不容易参加化学反应；（3）物理；（4）①臭氧；四级；②二氧化碳属于空气成分，不属于空气污染物（合理即可）；
③二氧化硫是化石燃料燃烧产生（合理即可）。
【解析】（1）由图可知，空气的净化装置后的液态空气分离出稀有气体、氮气、氧气，故除了除去空气中的一些污染物外还除去了空气组成中的二氧化碳、水，故选：④⑤；
（2）稀有气体充入灯泡使灯泡经久耐用的原因是稀有气体的化学性质不活泼，不容易参加化学反应；
（3）分离液态空气的原理是利用氮气和氧气的沸点不同，该过程中没有生成新物质，发生物理变化；
（4）①根据图示数据可知，该地当日的污染物中含量最低的是臭氧；AQI为164在151～200之间，说明空气质量级别为四级；
②二氧化碳属于空气成分，不属于空气污染物，所以该空气质量报告项目中没有二氧化碳；
③二氧化硫主要来自于煤炭的燃烧；二氧化氮主要来自于工厂排放的废气、机动车辆排放到尾气等。
3．（1）物理；低；混合物；（2）氮气+氢气氨气；（3）臭氧，植树造林。
【解析】（1）工业上制取氧气的过程中没有新物质生成，发生了物理变化，由此可以得出氮气的沸点比氧气的沸点低，储存在蓝色钢瓶里的“液态B”是混合物；
（2）氮气和氢气在一定条件下反应生成氨气，文字表达式为：氮气+氢气氨气；
（3）制取氧气前需先除去空气中的杂质。如图2是空气质量“检测站”测到的某地某日的空气质量情况，臭氧的指数最高，所以首要污染物是臭氧，一条保护空气的措施是：植树造林。
4．（1）混合物；（2）ABCD；（3）S+O2SO2；（4）a.物理变化；b.低；c.淡蓝色；
d.混合物；e.医疗急救；氧分子之间有间隔。
【解析】（1）纯净的空气中含有氮气、氧气、稀有气体等多种物质，属于混合物。
（2）跨学科小组使用“空气质量监测站”对空气污染物进行采样和测量，下列属于空气污染物的是臭氧、一氧化碳、PM2.5、PM10，故选：ABCD。
（3）小明提出课本上学过的一个化学反应生成的气体是空气污染物，该反应是硫和氧气在点燃的条件下生成二氧化硫，反应的符号表达式为：S+O2SO2。
（4）a.根据图示步骤，分析可知，工业制氧气的过程中没有新物质生成，属于物理变化；
b.从步骤②可以得出，氮气先气化，则氮气的沸点比氧气的沸点低；
c.步骤②剩余液体主要是液氧，液氧为淡蓝色；
d.储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”中还含有稀有气体等物质，属于混合物；
e.蓝色钢瓶中的液氧的用途是医疗急救（举一例）；从微观角度解释氧气能被压缩在钢瓶中的原因是氧分子之间有间隔，压强增大，分子之间的间隔变小，气体的体积变小。
5．（1）物理变化；
（2）①二氧化锰；
②湿润氧气。
【解析】（1）业上利用膜分离技术，在一定压力下，让空气通过具有富集氧气功能的分子筛薄膜，可得到含氧量较高的富氧空气，分子筛中没有新物质生成，属于物理变化；
（2）①家用简易供氧器中的固体药剂是A和B，A是过碳酸钠（2Na2CO3 3H2O2），它是一种白色固体，遇水会分解出H2O2，B是一种黑色粉末状催化剂，即B是加快过氧化氢分解的固体，则B可能是二氧化锰；
②氧气不易溶于水，则氧气通过乙塑料瓶中水的主要目的是湿润氧气。
6．（1）2H2O22H2O+O2↑。
（2）①观察氧气流速（或湿润氧气或降低氧气温度）。
②在导管口放一根带火星的木条，若木条复燃，证明为氧气。
（3）B；C或E。
（4）①二氧化锰是催化剂，在反应前后质量和化学性质不变，可反复使用。
②温度高，化学反应速率快。
③室温下，分别取等质量的甲剂、乙剂于两支试管中，分别加入相同温度不同质量的水，观察现象；加水量多的试管内，产生气泡速率慢。
（5）KOH。（6）物理。
【解析】（1）反应仓中H2O2生成氧气的化学方程式是2H2O22H2O+O2↑。
（2）①过滤仓中的水除了有过滤杂质作用，还可以起到的作用是观察氧气流速（或湿润氧气或降低氧气温度）。
故答案为：观察氧气流速（或湿润氧气或降低氧气温度）。
②验证过滤仓导出的气体是氧气的方法是在导管口放一根带火星的木条，若木条复燃，证明为氧气。
（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B（反应物是固体和液体，不需要加热），收集装置是C或E（氧气密度比空气大或氧气不易溶于水）。
（4）①其中提到“连续供氧只补加甲剂即可，不必另加乙剂”，不必另加乙剂的原因是二氧化锰是催化剂，在反应前后质量和化学性质不变，可反复使用。
②水温偏高时，每分钟供氧量增加，其原因是温度高，化学反应速率快。
③
实验步骤 实验现象 实验结论
室温下，分别取等质量的甲剂、乙剂于两支试管中，分别加入相同温度不同质量的水，观察现象 加水量多的试管内，产生气泡速率慢 加水量越多，供氧速率越慢
（5）反应前钾原子是4个，反应后应该是4个，包含在未知物质中，反应前氧原子是10个，反应后应该是10个，其中4个包含在未知物质中，反应前氢原子是4个，反应后应该是4个，包含在未知物质中，X的化学式为KOH。
（6）某些家用制氧机是通过分子筛直接将氮气和氧气分离。分子筛是一种内部分布有均匀微小孔径的固体，通过特制的分子筛把空气中的氧分子吸入孔穴而与其它分子分离，该变化过程中没有生成新物质，属于物理变化。
7．（1）CH4+2O2CO2+2H2O；
（2）①3：16；
②A；
（3）①CH4+H2OCO+3H2；
②H2与O2反应放热，为制氢提供热量；
（4）C。
【解析】（1）在点燃的条件下，甲烷与氧气反应生成二氧化碳和水，化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O；
（2）①由分子结构模型可知，产物“”的化学式为CS2，其中碳元素和硫元素的质量比为12：（32×2）＝3：16；
②由微观反应示意图信息可知，该反应的化学方程式为CH4+2H2SCS2+4H2。
A.由化学方程式可知，反应前后分子的数目发生改变，符合题意；
B.由质量守恒定律可知，原子的种类不变，不合题意；
C.由质量守恒定律可知，反应前后物质的总质量，不合题意；
（3）①由图2可知，甲烷水蒸气制氢反应的化学方程式为CH4+H2OCO+3H2；
②在反应器的膜外侧通入氧气的主要目的是H2与O2反应放热，为制氢提供热量；
（4）A.天然气的主要成分是甲烷，还含有其他物质，属于混合物，选项说法错误；
B.天然气是一种化石能源，在短期内得不到补充，属于不可再生能源，选项说法错误；
C.由图2可知，透氢膜反应器内生成的CO与H2未被完全分离，选项说法正确；
D.石墨烯具有优良的导电性能，它是由碳元素组成的，是一种非金属单质，选项说法错误。
8．（1）过滤。（2）活性炭；吸附色素和异味。（3）ABC。
【解析】（1）过滤是将不溶于液体的固体与液体分开的一种方法，所以“漉水囊”可滤出水中浮游生物，此过程对应的操作1的名称是过滤；
（2）由于活性炭的吸附性好于木炭，所以现代净水过程中常用活性炭代替木炭，由于活性炭具有吸附性，其在净水中可以吸附色素和异味；
（3）A、该装置不能杀菌消毒，故选项说法错误；
B、该装置不能除去硬水中的钙镁化合物，不能把硬水变为软水，故选项说法错误；
C、该装置不能除去水中的所有杂质，不能得到纯净水，故选项说法错误；
D、该装置能让浑浊的河水变得澄清，故选项说法正确。
9．（1）吸附；（2）Ca2+；（3）＞；消毒（或消毒杀菌）；海水淡化。
【解析】（1）活性炭过滤器能过滤去水的不溶性杂质，还对水中的异味和色素有吸附作用；
（2）根据离子的表示方法：在表示该离子的元素符号右上角，标出该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负符号在后，钙离子的符号是：Ca2+；
（3）由题可知，反渗透膜对溶解性盐类去除率可以高达99.7%，则原水箱中水更纯净，密度更大，反渗透膜上有众多的孔，这些孔的大小与水分子的大小相当，细菌、病毒、大部分有机污染物和水合离子均比水分子大得多，反渗透膜可以起到分离细菌病毒的效果，而对日益短缺的淡水资源，RO反渗透技术还可用于海水淡化。
10．（1）除去水中的难溶性杂质；（2）除去水中的色素和异味；
（3）杀菌消毒；（4）不是纯净物，因为水中仍含有可溶性杂质。
【解析】（1）当水通过小卵石和石黄沙层时，水中的难溶性杂质被过滤出去；故答案为：除去水中的难溶性杂质；
（2）活性炭具有吸附性，所以B中是粒状活性炭层可以除去水中的色素和异味；故答案为：除去水中的色素和异味；
（3）氯气与水反应可生成具有杀菌消毒能力的次氯酸，杀灭水中病菌；故答案为：杀菌消毒；
（4）进入水管网或水塔中的水中仍含有可溶性杂质，所以该水属于混合物，故答案为：不是纯净物，因为水中仍含有可溶性杂质。
11．（1）元素。（2）吸附色素和异味；物理变化。（3）过滤；B。
【解析】（1）矿泉水中的钙、钾指的是元素。
（2）活性炭具有吸附性，可吸附水中的色素和异味，水通过活性炭处理过程中没有生成新物质，是物理变化。
（3）“超滤”中利用的薄膜仅允许小分子和离子通过，利用的原理与化学操作中的过滤相同，“超滤”可除去可溶性大分子化合物，但不能除去可溶性无机盐。
12．（1）明矾；沉淀；过滤；吸附。（2）过滤；吸附；物理；化学。
【解析】（1）常见的絮凝剂是明矾，是因为明矾能使水中悬浮物沉降。从题图中可知，自来水厂净水过程包括沉淀过滤吸附、消毒等环节。
（2）活性炭具有疏松多孔的结构，具有吸附性，能吸附色素、异味，活性炭净水的过程没有生成新物质，属于物理变化；而消毒的过程属于化学变化。
13．（1）漏斗；（2）吸附；（3）NaCl；
（4）正；c；（5）降温至可燃物的着火点以下。
【解析】（1）“过滤池”可除去水中的不溶性杂质，实验室在进行此操作时，需用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗；故答案为：漏斗；
（2）“M池”中常用活性炭去除水中的色素和异味，这是利用了活性炭的吸附性；故答案为：吸附；
（3）由质量守恒定律可知，反应前后原子的种类以及数目保持不变。由化学方程式2NaClO3+4HCl＝2X+2ClO2+C12↑+2H2O可知，反应前有：2个钠原子、6个氯原子、6个氧原子以及4个氢原子；反应后有：4个氯原子、6个氧原子与4个氢原子，则2X中含有2个钠原子与2个氯原子，因此X的化学式为NaCl；故答案为：NaCl；
（4）d为向上排空气法，收集的是氧气，c为向下排空气法，收集的是氢气。由“正氧负氢、氢二氧一”可知，b为电源的正极；由于生成氢气的体积大于生成氧气的体积，因此生成氢气的速率大于生成氧气的速率，故c管中的氢气先收集满；故答案为：正；c；
（5）利用水灭火的原理是降温至可燃物的着火点以下；故答案为：降温至可燃物的着火点以下。
14．（1）吸附；（2）不能；（3）混合物；（4）煮沸；（5）“生命吸管”被堵住了（或其他合理答案）。
【解析】（1）活性炭可以除去水中的色素和异味，是利用其吸附性；故答案为：吸附；
（2）超滤膜的孔径是0.01微米，而钠离子直径小于0.001微米，因此“生命吸管”不能淡化海水；故答案为：不能；
（3）“生命吸管”净化后的水中仍含有可溶性杂质，属于混合物；故答案为：混合物；
（4）碘树脂可杀菌消毒，生活中还可通过煮沸的方法来杀灭细菌；故答案为：煮沸；
（5）“生命吸管”使用一定时间后，流速会明显变慢，可能是因为有很多杂质留在滤芯中，使“生命吸管”被堵住了；故答案为：“生命吸管”被堵住了（或其他合理答案）。
15．（1）A。（2）肥皂水。（3）过滤。（4）2H2O2H2↑+O2↑。
【解析】（1）A.海绵城市的设计理念就是提高城市对雨水的吸收、存蓄、渗透、净化、缓释和有效利用能力，从而减少水的流失，该选项正确；
B.大量开采和使用地下水会导致地下水位下降，可能引发地面沉降等环境问题，因此不是可持续的水资源利用方式，该选项不正确；
C.虽然水体有一定的自净能力，但雨水和生活污水的成分和污染程度不同，混合排放会超过水体的自净能力，造成水体污染，该选项不正确；
故选：A。
（2）硬水和软水的区别在于所含的钙镁离子的多少，生活中可用肥皂水来区分硬水和软水，产生泡沫较多的是软水，较少的硬水。因此，天然降雨是硬水还是软水，可用肥皂水检验；故答案为：肥皂水。
（3）透水砖在海绵城市中起到了让水下渗的作用，这个过程相当于化学实验室中的过滤操作，即让液体通过具有孔隙的固体物质，将固体与液体分离；故答案为：过滤。
（4）由图2可知，水在太阳能、铁氧化合物催化下生成氢气和氧气，反应的化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑；故答案为：2H2O2H2↑+O2↑。
16．（1）C。（2）H2+O2H2O；一个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成。（3）吸附；玻璃棒；蒸馏。（4）氢气；由氢元素和氧元素组成；H2OH2+O2；在化学反应中，分子可分为原子，原子可重新组合为新的分子。
【解析】（1）A、水汽化时体积增大是因为分子之间的间隔变大，分子的大小不变，不符合题意；
B、沉淀只能使悬浮的杂质沉降，过滤只能除去难溶性杂质，吸附只能除去水中的色素和异味，经过沉淀、过滤、吸附等净化处理后所得的水是由水、可溶性杂质等混合而成，属于混合物，不符合题意；
C、地球上总储水量虽然大，但淡水资源有限，且分布不均，符合题意；
D、农药和化肥对农业生产非常重要，不能禁止使用，应合理使用，不符合题意。
（2）氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，该反应的符号表达式为：H2+O2H2O；
水的化学式为H2O，它可以表示水这种物质，一个水分子，水由氢元素和氧元素组成，一个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成；
（3）①明矾溶于水形成的胶状物具有吸附性，可以吸附水中悬浮的杂质，加速其沉降；
②操作A实现了固液分离，是过滤，过滤所需的玻璃仪器是：烧杯、漏斗、玻璃棒；
③蒸馏可除去所有杂质，能降低水的硬度；
（4）①在电解水实验中，“正氧负氢”，生成氢气和氧气的体积比约为2：1，甲试管与负极相连，产生的气体是氢气；
电解水生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，可得水是由氢元素和氧元素组成；
该反应为水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，该反应的符号表达式为：H2OH2+O2；
②由图二可知，化学反应的实质：在化学反应中，分子可分为原子，原子可重新组合为新的分子。
同课章节目录