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专题21 综合应用题
1．（2025·广东省深圳市）阅读短文，回答问题：
探月工程发现月球上有一定量的钛酸亚铁矿，钛酸亚铁矿的主要成分为，通过研究嫦娥五号月壤不同矿物中的氢含量，提出一种全新的基于高温氧化还原反应生产水的方法。科研人员发现，月壤矿物由于太阳风亿万年的辐照，储存了大量氢。氢元素以氢原子的形式嵌在中，氢原子在月壤中可以稳定存在。我国科学家利用氢和氧化亚铁，在高温条件下制得了水和铁。当温度升高至以上时，月壤将会熔化，反应生成的水将以水蒸气的方式释放出来。
(1)中Ti元素化合价为+4价，中Fe化合价为： ；图中铁原子的质子数是： 。
(2) ，请写出电解水的化学方程式： ，“人造空气”中除有大量少量之外，还有
(3)为了使(2)中制得的铁硬度更大，耐腐蚀性更强，可以将铁制成 。
2．（2025·广东省深圳市）生活污水任意排放会导致环境污染，需经过处理，符合我国相应的国家标准后才可以排放或者循环使用，调查后发现某污水厂处理污水流程如下。
(1)格栅分离的原理类似于在实验室中 操作。
(2)上述处理过程中，有化学反应的是 池(任写一个)
(3)二级处理前一般不加消毒剂，原因是？
(4)三级处理之后的“中水”(里面含有少量氯气)养鱼，他们为了养观赏鱼，使用鱼乐宝净化水，鱼乐宝主要成分，用消除氯气，假设每片药丸含有，请问平均每片鱼乐宝能消除多少氯气？(相对分子质量为158)
(5)为什么鱼乐宝使用中有安全隐患？请根据反应原理说明理由 。
3．（2025·广东省）《疡医大全》记载西瓜霜具有治疗口腔溃疡的功效。西瓜霜（主要成分是硫酸钠）的一种炮制过程如图。
(1)西瓜片和芒硝交替放置于瓦罐中，目的是 。
(2)将瓦罐置于阴凉处有利于西瓜霜析出，据如图分析，原因是 。通风可加速水分挥发，水分子间的间隔变 。
(3)若刷取的西瓜霜略呈黄色，可使用 进行脱色。
(4)西瓜霜还含有锌元素，锌属于人体所需 （填“微量”或“常量”）元素。
(5)《中国药典》中评价西瓜霜的质量指标之一是硫酸钠的含量。一种测量方法为：取一定量样品处理后，加入过量溶液，经 、洗涤、干燥，称量沉淀质量后计算含量。
4．（2025·广东省）海洋是高质量发展战略要地之一。海水综合利用主要包括海水直接利用、海水淡化和海水化学资源利用。
海水化学资源丰富。海水中元素含量如图1，提取镁、钾、碘等能为工农业创造新价值。我国科研人员成功研发出“沸石离子筛法”海水提钾技术，即利用沸石对海水进行吸附（如图2）后再脱附，得到富钾溶液，实现了对海水中钾的高选择性和高倍率富集。
依据上文，回答问题。
(1)海水综合利用主要有 个方面。海水中含量最高的元素是 。
(2)“沸石离子筛法”提钾经过吸附和 获得富钾溶液，此方法提钾的优点是 ，吸附过程中沸石选择吸附的是 （填离子符号）。
(3)海水提钾获得的KCl在农业上可用作 。
(4)下列说法正确的是 （多选，填字母）。
A．海水流经该沸石后得到淡水 B．镁可用于制造合金材料
C．碘缺乏可能引起甲状腺肿大 D．海水直接灌溉所有农田
5．（2025·广东省）完成下列小题：
(1)常见酸、碱的化学性质
实验操作 实验现象 解释
a处为 （填化学式）溶液时，溶液变红色。 酸、碱溶液能使指示剂变色。
b处溶液变 色。
c处观察到 。 化学方程式为 ，属于 反应（填基本反应类型）。
(2)探究土壤酸碱性对植物生长的影响
【任务一】调研广东某校劳动基地土壤状况
调查发现有多处土壤结块、不透气。采样后测得土壤平均pH为5.4，说明土壤呈 性。
【任务二】借助AI查找并整理资料
结合AI的回答，进一步查阅资料，整理如下：
粮食作物 适宜的pH范围 适宜的土壤
水稻 6.0～7.0 保水性好
玉米 6.0～7.5 疏松透气
收割水稻后“休耕”一段时间，可再种植玉米实施“轮作”。
【任务三】改良土壤并实施休耕轮作
加入 （填化学式）调节土壤pH为 ，引水灌溉，种植水稻。收割水稻后，秸秆还田，休耕一段时间，种植玉米。
【反思交流】下列说法错误的是 （填字母）。
a.秸秆还田可提升土壤肥力 b.休耕会严重浪费土地资源 c.可因地制宜实施农作物轮作
6．（2025·广东省）甲醇（）作为燃料应用于汽车领域，有助于推动能源结构优化。
(1)据图分析，CO单位排放量较高的是 汽车。每行驶100km，甲醇汽车比汽油汽车可减少排放的质量为 g。
(2)制备的化学方程式为。
ⅰ.该反应催化剂主要成分三氧化二铟（）中In的化合价为 。
ⅱ.若要生产48t ，理论上至少需消耗的质量是多少？（写出计算过程）
ⅲ.实际生产时，还会生成CO。一定条件下，含碳产物中和CO的质量分数分别为80%和20%，若反应了99kg ，则制得的质量为 kg。
7．（2025·贵州省）自然界氧循环对维持人类生活与生态平衡具有重要意义。
(1)用图1装置制取和
①用大理石()和稀制取的化学方程式为 ，收集装置是 ，验满的方法是 。
②用B作发生装置产生，反应的化学方程式为 ，检验氧气的方法是 。
(2)探究鱼缸中氧循环
①图2鱼缸中和含氧量比一周前明显下降。下降的原因可能是 (用化学方程式表示)。
②用图3进行实验，测得4小时后a中含氧量为，b中含氧量为。从氧循环的角度分析，氧含量不同的原因是 。
③若要恢复鱼缸中的正常氧循环，可以采取的一种做法是 。
8．（2025·贵州省）在推进中国式现代化建设的进程中，桥梁是贵州一张亮丽的名片。金属材料在桥梁建造中发挥着重要作用。
(1)桥梁的金属材料
①建造桥梁使用的金属材料主要有铁、锌、铝、钢丝、镀锌钢丝、镀锌铝钢丝等。其中属于合金的是 (选填一种)。
②将赤铁矿()、焦炭和石灰石一起加入高炉。在高温下，炉内和反应得到，反应的化学方程式为 。
(2)金属材料的制造
一种超高强度锌铝合金镀层钢丝生产的主要工序如下：
①“酸洗”时，将钢丝放入酸洗槽中除去钢丝表面的铁锈。若“酸洗”时间过长，铁会被稀盐酸腐蚀，原理是 (用化学方程式表示)。
②“镀锌”利用了锌的活动性强于铁为钢丝提供保护。验证金属活动性选用的试剂是 。
③“镀锌铝”时，镀层厚度随浸镀时间和温度变化关系如图，若需生产镀层厚度的锌铝镀层钢丝，最好控制时间和温度为 。
(3)金属材料腐蚀及防护
①在镀层中加入适量可调节镀层的耐腐蚀性能。取含质量分数为的镀层测试镀层腐蚀速率的结果如图，镀层的腐蚀速率随镀层中不同、质量分数变化的规律是 。
②某桥梁主缆采用钢丝，工程师为了缆索主缆不被腐蚀，设计了桥梁干燥系统如图。说明缆索主缆的防护原理 。
9．（2025·黑龙江省大庆市）为培养学生创新思维和实践能力，我市某校化学实验小组积极开展一系列微项目实践活动。
(1)自制简易净水器：利用 (填名称)作絮凝剂，该物质溶于水后生成胶状物吸附杂质使其沉降；利用 吸附水中色素和异味。
(2)自制加热包：原理为氧化钙与水反应放热，化学方程式为 。
(3)自制冷敷袋(如图1)：可溶性物质溶于水时会吸热，这种物质是 (填“氯化钠”或“硝酸铵”)。
(4)自制简易灭火器(如图2)：白醋与小苏打反应生成二氧化碳灭火，利用二氧化碳的性质是 。
10．（2025·黑龙江省大庆市）目前，全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转型。氢能是人类未来的理想能源之一，制氢、储氢、释氢、用氢是氢能研究的热点。
项目一：制氢
根据生产来源和碳排放量不同，氢气分类如图1.
(1)“绿氢”是利用可再生能源发电制氢，生产中实现二氧化碳零排放。电解水产生的氢气和氧气的体积比为 。
(2)“灰氢”是化石燃料制氢，可利用甲烷与水蒸气在高温条件下生成二氧化碳和氢气的方法制得，请写出该反应的化学方程式 ，从生成物的角度分析，该方法造成的环境问题是 (填字母)。
A．酸雨 B．温室效应增强 C．臭氧空洞
(3)“蓝氢”是“灰氢”制法结合碳捕集和封存技术，实现低碳制氢，其中一种方法是利用氢氧化钠溶液实现“碳捕集”，如图2.
①氢氧化钠溶液喷成雾状的目的是 。
②捕捉室内发生反应的化学方程式为： 、Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3.
紫氢是以来源丰富的水为原料，利用核能生产的氢气；金氢是自然产生或存于地壳中的天然氢。
项目二：储氢
(4)物理储氢：在高压下把氢气压缩储存于钢瓶中，从微观角度解释，氢气能被压缩储存的原因是 。
(5)化学储氢：可利用Mg-Cu储氢合金与氢气反应生成金属氢化物MgH2，MgH2中氢元素的化合价为 。
项目三：释氢
(6)MgH2的一种释氢过程如图3所示，释氢开始时反应速率较快，然后逐渐减小。据图分析，反应速率逐渐减小的原因是 。
项目四：用氢
(7)氢气是理想的燃料，原因是 (写出一条即可)。
11．（2025·黑龙江省齐齐哈尔市）推理是培养科学思维的重要方法，下列推理正确的是
A．阳离子带正电荷，则带正电荷的离子一定是阳离子
B．中和反应生成盐和水，则生成盐和水的反应一定是中和反应
C．氧化物中都含有氧元素，则含有氧元素的化合物一定是氧化物
D．燃烧都伴有发光、放热现象，则有发光、放热现象的变化一定是燃烧
12．（2025·黑龙江省绥化市）下列生活中的情境与所涉及的化学知识相符的一项是
选项 生活情境 相关的化学知识
A 未打开瓶盖的矿泉水，放在阳光下，一段时间后，瓶内壁会挂有许多气泡 气体溶解度随温度升高而增大
B 燃着的火柴，若火柴头竖直向上放置，火柴会慢慢熄灭 说明燃烧的条件之一是与氧气接触
C 远距离输电架设的高压线，夏天会变长 说明分子间有间隔
D 小李发现种植的大豆叶片边缘发黄 缺钾，需要施钾肥
A．A B．B C．C D．D
13．（2025·吉林省长春市）五行传千载，变化藏其中。“‘金、木、水、火、土’五行相生相克”是古人对物质及物质之间关系最朴素的认知。
(1)木生火（木燃烧生成火）。木柴能燃烧，从“燃烧的条件”分析，木柴是 。
(2)火生土（火燃烧后变成灰烬）。将秸秆晒干烧灰，……即得到草木灰（含有碳酸钾）。碳酸钾属于“氮肥”“磷肥”“钾肥”中的 肥。
(3)土生金（矿石冶炼得到金属）。“火法炼锌”过程中应用的原理之一为：，其反应类型是 反应。
(4)金生水（金属能凝聚水蒸气而成水）。水蒸气在温度较低的金属表面液化成水，该过程中水分子间的间隔变 。
(5)水生木（用水灌溉，树木生长）。除水外，再写一条影响植物生长的因素： 。
(6)与现代化学理论相比，“五行学说”具有一定的局限性。试举一例说明其局限性： 。
14．（2025·内蒙古）阅读科普短文，回答下列问题。
内蒙古的特色饮品奶茶是先用砖茶制成茶汤，后加牛奶再撒少许食盐熬制而成。砖茶中含有30多种酚类物质，总称为茶多酚。茶多酚是决定茶叶色、香、味的重要成分，有降血压、抗衰老等保健功能，易溶于温水，在潮湿的空气中易被氧化。
为适应快节奏生活，将制作奶茶的原料加工成奶茶粉，深受现代人们的喜爱。某种奶茶粉冲调时，溶解的茶多酚含量随水温的变化如图1所示。冲调后，恒温下测得溶解的茶多酚含量随搁置时间的变化如图2所示。
奶茶有补充营养、改善情绪等功效，但是过度饮用会导致糖分、脂肪等摄入过多，引起肥胖，不利于人体健康。
(1)熬制奶茶的原料中富含蛋白质的物质是 。
(2)茶多酚所属的物质类别为 （填“混合物”或“纯净物”）。
(3)结合短文，据图1分析，奶茶粉的最佳冲调温度为 ℃；据图2分析，茶多酚含量随着搁置时间延长逐渐减少，原因可能是 。
15．（2025·内蒙古）氧气在生产、生活和生命活动中发挥着重要作用。兴趣小组以“氧气的制备”为主题开展了项目式学习活动。
I、实验室制氧气
(1)用A装置制取氧化，反应的化学方程式为 ，基本反应类型为 。
(2)若要收集一瓶较为纯净的氧气，应选择的收集装置是 （填序号）。
Ⅱ、工业制氧气
(3)利用分离液态空气法制氧气。在低温下加压，使空气转变为液态，当液态空气升温时，由于液氮沸点比液氧沸点 ，液氮先汽化，剩下的主要是液氧。
(4)利用膜分离法制氧气。如下图所示，利用氧分子的体积 （填“大于”“小于”或“等于”）氮分子的体积实现分离，从而获得高浓度的氧气。
Ⅲ、空间站内的氧气再生
空间站内电解产生的供航天员呼吸，产生的与航天员呼出的通过“萨巴蒂尔反应”系统转化为和，生成的再进行电解，实现的再生。示意图如下。
(5)“萨巴蒂尔反应”系统中发生反应的化学方程式为 。
(6)电解水的质量为，“萨巴蒂尔反应”系统中生成水的质量为的原因是 。（忽略非反应损耗）
16．（2025·山东省青岛市）水是宝贵的自然资源，“筑梦”小组进行“保护水资源”主题研学活动。
(1)了解水资源分布
由图一可知地球上的水主要存在于 ，跟人类关系最密切的淡水约占地球总水量的 %，可供人类直接利用的河流、湖泊淡水及浅层地下水，仅约占淡水总量的 %。
(2)海水淡化
从海水中获取淡水是将混合物分离提纯的过程。分离提纯混合物一般有两种思路：①直取所需 ②除去杂质保留所需。蒸馏法淡化海水采用的思路是 (填序号)。
图二是实验室模拟蒸馏法淡化海水的实验，为使水蒸气冷凝效果更好，可 (填“增加”或“减少”)玻璃导管长度。
(3)净化天然水
水的天然循环给我们带来了淡水。天然淡水中往往含有泥沙、悬浮物和细菌等杂质，饮用前需要经过净化处理。从物质分类的角度看，天然水属于 。图三是小组同学制作的简易净水器，主要的净水物质有①活性炭 ②小卵石 ③石英砂，水流经它们的顺序为 (填序号)，其中活性炭的作用是 。
(4)水是生命之源，节水护水是每个公民应尽的责任和义务。请列举一条生活中节约用水或防止水污染的具体做法 。
17．（2025·山东省青岛市）阅读下列资料，并回答问题。
二氧化钛()是一种无毒的白色粉末，作为光催化材料被广泛应用于降解污染物、分解水制氢等领域。
资料一：向中加入某些金属元素可以提高其光催化降解性能。我国科研人员制备了复合材料，并比较了它和对某污染物的光催化降解性能，实验结果如图(降解率越高，材料的光催化降解性能越强)。
资料二：利用催化材料可实现阳光下“一键分解”水分子制氢。当阳光照射时，晶体内部激发出光生电子和空穴，水分子在光生电子和空穴作用下分解。但是，光生电子和空穴在晶体内部横冲直撞，绝大多数在百万分之一秒内就会复合湮灭，导致光催化分解水的效率大幅降低。近日，我国科研人员用大小相近的钪离子替代部分钛离子，实现了有序收集光生电子和接收空穴。通过对晶体的结构改造，使制氢效率提高15倍，创造了该材料体系的新纪录。
(1)中钛元素的化合价是 。
(2)下列与属于同类材料的是 (填序号)。
①铜 ②玻璃钢 ③钛合金
(3)图中表示复合材料的曲线是 (填“a”或“b”)。图中材料用量达到 g时，两种材料的光催化降解性能开始趋于稳定。
(4)掺杂钪改造，其目的是 。
(5)阅读分析以上资料，下列理解正确的是 (填序号)。
①中加入任何元素均可提高其光催化性能
②可通过改变材料的结构，优化材料的性能
③“元素替代”是改变材料性能的一种途径
18．（2025·山东省青岛市）“圆梦”小组参观某企业时，发现该企业用到的氢氧化钙都是通过煅烧石灰石制得，他们联想到青岛拥有丰富的贝壳资源，于是在实验室探究用贝壳制取氢氧化钙的可行性。
已知：①贝壳的主要成分是，杂质不与酸反应，且不溶于水
②
【任务一】设计制取方案
小组同学设计以贝壳为原料制取的方案如下：
(1)过程②中反应的化学方程式为 。
【任务二】测定贝壳中碳酸钙的含量
贝壳中含量足够高，才有利用价值。小组同学利用下图装置粗略测定本地贝壳中含量，实验步骤如下：将贝壳洗净、烘干、磨碎，向烧杯中加入贝壳粉和足量稀盐酸后，记录起始总质量为219.96g；待电子秤示数不再改变时，记录最终总质量为216.00g。
(2)将贝壳磨碎的目的是 ；反应生成的质量为 g。
(3)请计算贝壳中的质量分数 。(根据化学方程式计算，写出计算过程)
【任务三】检验贝壳煅烧后固体成分
(4)的分解程度影响的产量。通过分析贝壳煅烧后固体成分，可判断的分解程度。小组同学进行了如下实验，请完成实验报告。
查阅资料：贝壳煅烧后剩余固体中的杂质不与酸反应，且不溶于水
实验步骤 实验现象 实验结论
步骤Ⅰ：取少量贝壳煅烧后的固体，加入足量水充分溶解，过滤。向滤渣中滴加足量 无气泡生成，有少量固体剩余 贝壳煅烧后固体成分是氧化钙和少量杂质
步骤Ⅱ：向步骤Ⅰ所得滤液中滴加几滴酚酞试液 溶液
【表达与交流】通过上述探究证明：本地贝壳中碳酸钙含量足够高，且碳酸钙能完全分解生成氧化钙，适合用来制取氢氧化钙。
19．（2025·四川省宜宾市）阅读下列科普短文。
神奇的玉米芯
近年来，低糖饮食逐渐成为人们关注的热点。人体每天需要摄入一定量的糖类物质，以维持血液中葡萄糖(C6H12O6)的正常浓度。如果血液中葡萄糖的浓度过低，易造成低血糖而出现乏力甚至休克；浓度过高，易造成高血糖而引发糖尿病。木糖醇(C5H12O5)是白色粉末，易潮解。1g木糖醇含有的热量为2.4卡，1g蔗糖含有的热量为4卡。木糖醇是一种低热量、可以替代蔗糖等糖类的非营养性甜味剂，可用于糖尿病患者的糖类替代品。工业上常用木聚糖与氢气反应生产木糖醇，生产木聚糖的原料是玉米芯。科研人员采用瞬间气流膨化技术破坏玉米芯中的木质素结构，再使用“酶解法”生产木聚糖，有关实验信息如下表所示。
实验 ① ②
实验条件 压强为1.4MPa，改变水量 膨化机内无水，改变压强
实验数据图
谁能想到，剥玉米后废弃的玉米芯竟能为糖尿病患者带来“甜蜜”，在感叹玉米芯神奇的同时，不得不赞叹科技的力量。
【查阅资料】当膨化机内达到一定压强时，打开膨化机盖子，可使玉米芯瞬间膨化。无水条件下，当机内压强≥1.4MPa时，膨化机内温度较高，甚至能达到玉米芯的着火点。回答下列问题：
(1)木糖醇具有的物理性质是 (写出一点即可)。
(2)木糖醇的化学式为C5H12O5，其中“12”表示的含义是 。
(3)下列说法错误的是_______(填序号)。
A．木糖醇需要密封保存
B．木糖醇是一种低热量的甜味剂
C．日常生活中，木糖醇完全可以替代糖类
D．生产过程中，水量越多木聚糖产率越高
(4)对比上述两组实验，制取木聚糖的最佳条件是 。
(5)实验②中，压强为1.4MPa时木聚糖的产率比1.2MPa低，原因是 。
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专题21 综合应用题
1．（2025·广东省深圳市）阅读短文，回答问题：
探月工程发现月球上有一定量的钛酸亚铁矿，钛酸亚铁矿的主要成分为，通过研究嫦娥五号月壤不同矿物中的氢含量，提出一种全新的基于高温氧化还原反应生产水的方法。科研人员发现，月壤矿物由于太阳风亿万年的辐照，储存了大量氢。氢元素以氢原子的形式嵌在中，氢原子在月壤中可以稳定存在。我国科学家利用氢和氧化亚铁，在高温条件下制得了水和铁。当温度升高至以上时，月壤将会熔化，反应生成的水将以水蒸气的方式释放出来。
(1)中Ti元素化合价为+4价，中Fe化合价为： ；图中铁原子的质子数是： 。
(2) ，请写出电解水的化学方程式： ，“人造空气”中除有大量少量之外，还有
(3)为了使(2)中制得的铁硬度更大，耐腐蚀性更强，可以将铁制成 。
【答案】(1) +2 26
(2) H2 大量氮气、少量水蒸气
(3)合金
【详解】（1）中Ti元素化合价为+4价，O元素化合价为-2价，设铁元素的化合价为x，根据化合物中正负化合价代数和为零，得，即铁元素的化合价为+2价；
根据元素周期表一格可知，左上角的数字表示原子序数，即铁的原子序数为26，在原子中，质子数=原子序数，即铁原子的质子数是26；
故填：+2；26；
（2）氢原子在月壤中可以稳定存在，我国科学家利用氢和氧化亚铁，在高温条件下制得了水和铁，则化学方程式为；
水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，反应的化学方程式为；
空气成分按体积分数计算是：氮气约占78%，氧气约占21%，稀有气体约占0.94%，二氧化碳约占0.03%，还有其他气体和杂质约占0.03%。则“人造空气”中除有大量O2、少量CO2之外，还有大量氮气、少量水蒸气；
故填：2H；；大量氮气、少量水蒸气；
（3）合金的硬度大于组成其纯金属的硬度，则为了使(2)中制得的铁硬度更大，耐腐蚀性更强，可以将铁制成合金，故填：合金。
2．（2025·广东省深圳市）生活污水任意排放会导致环境污染，需经过处理，符合我国相应的国家标准后才可以排放或者循环使用，调查后发现某污水厂处理污水流程如下。
(1)格栅分离的原理类似于在实验室中 操作。
(2)上述处理过程中，有化学反应的是 池(任写一个)
(3)二级处理前一般不加消毒剂，原因是？
(4)三级处理之后的“中水”(里面含有少量氯气)养鱼，他们为了养观赏鱼，使用鱼乐宝净化水，鱼乐宝主要成分，用消除氯气，假设每片药丸含有，请问平均每片鱼乐宝能消除多少氯气？(相对分子质量为158)
(5)为什么鱼乐宝使用中有安全隐患？请根据反应原理说明理由 。
【答案】(1)过滤
(2)消毒/活性污泥
(3)消毒剂会影响微生物的分解作用
(4)解：平均每片鱼乐宝能消除氯气的质量为x。
解得：x=56.8mg
答：平均每片鱼乐宝能消除氯气的质量为56.8mg。
(5)鱼乐宝反应生成的HCl和会污染水质，影响水中生物生长
【详解】（1）格栅分离的原理类似于思考乐苏苏同学在实验室中过滤操作，可以将不溶物除去，故填：过滤；
（2）沉沙池、一次沉淀池、二次沉淀池中只是不溶物的沉降，无新物质的生成，属于物理变化；活性污泥池中涉及微生物的分解，该过程中有新物质的生成，属于化学变化；消毒池中使用含氯消毒剂，这些消毒剂与水中的微生物反应，生成新的物质，从而完成杀菌过程 ，属于化学变化，故填：消毒或者活性污泥；
（3）消毒剂会影响微生物的分解作用，所以在二级处理前一般不加消毒剂，故填：消毒剂会影响微生物的分解作用；
（4）详见答案；
（5）结合（4）可知，鱼乐宝反应生成的HCl和NaHSO4会污染水质，影响水中生物生长，存在一定的安全隐患，故填：鱼乐宝反应生成的HCl和NaHSO4会污染水质，影响水中生物生长。
3．（2025·广东省）《疡医大全》记载西瓜霜具有治疗口腔溃疡的功效。西瓜霜（主要成分是硫酸钠）的一种炮制过程如图。
(1)西瓜片和芒硝交替放置于瓦罐中，目的是 。
(2)将瓦罐置于阴凉处有利于西瓜霜析出，据如图分析，原因是 。通风可加速水分挥发，水分子间的间隔变 。
(3)若刷取的西瓜霜略呈黄色，可使用 进行脱色。
(4)西瓜霜还含有锌元素，锌属于人体所需 （填“微量”或“常量”）元素。
(5)《中国药典》中评价西瓜霜的质量指标之一是硫酸钠的含量。一种测量方法为：取一定量样品处理后，加入过量溶液，经 、洗涤、干燥，称量沉淀质量后计算含量。
【答案】(1)增大接触面积，使芒硝充分溶于西瓜汁，加快溶解速度
(2) 温度较低时，硫酸钠的溶解度较低，有利于硫酸钠晶体析出 大
(3)活性炭
(4)微量
(5)过滤
【详解】（1）从炮制过程图可知，西瓜片和芒硝交替放置于瓦罐中，目的是增大接触面积，使芒硝充分溶于西瓜汁，加快溶解速度。
（2）由硫酸钠溶解度曲线可知，硫酸钠溶解度再40℃左右以下时随温度降低而减小，置于阴凉处温度降低，硫酸钠溶解度减小，有利于其结晶析出，形成西瓜霜；
通风可加速水分挥发，水由液态变为气态，水分子间的间隔变大。
（3）活性炭具有吸附性，能吸附色素，所以若刷取的西瓜霜略呈黄色，可使用活性炭进行脱色。
（4）在人体中，含量超过0.01%的元素称为常量元素，含量在0.01%以下的元素称为微量元素，锌元素在人体中含量较少，属于人体所需微量元素。
（5）取一定量样品处理后，加入过量BaCl2溶液，硫酸钠与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠（），要分离出沉淀，需经过过滤、洗涤、干燥，然后称量沉淀质量后计算硫酸钠含量。
4．（2025·广东省）海洋是高质量发展战略要地之一。海水综合利用主要包括海水直接利用、海水淡化和海水化学资源利用。
海水化学资源丰富。海水中元素含量如图1，提取镁、钾、碘等能为工农业创造新价值。我国科研人员成功研发出“沸石离子筛法”海水提钾技术，即利用沸石对海水进行吸附（如图2）后再脱附，得到富钾溶液，实现了对海水中钾的高选择性和高倍率富集。
依据上文，回答问题。
(1)海水综合利用主要有 个方面。海水中含量最高的元素是 。
(2)“沸石离子筛法”提钾经过吸附和 获得富钾溶液，此方法提钾的优点是 ，吸附过程中沸石选择吸附的是 （填离子符号）。
(3)海水提钾获得的KCl在农业上可用作 。
(4)下列说法正确的是 （多选，填字母）。
A．海水流经该沸石后得到淡水 B．镁可用于制造合金材料
C．碘缺乏可能引起甲状腺肿大 D．海水直接灌溉所有农田
【答案】(1) 3/三 O/氧元素
(2) 脱附 实现了对海水中钾的高选择性和高倍率富集
(3)钾肥（或化肥）
(4)BC
【详解】（1）文中明确 “海水综合利用主要包括海水直接利用、海水淡化和海水化学资源利用”，共3个方面。1 图中 “H：10.7%” 是氢元素，而海水中含量最高的元素是O（或氧元素），水占比大，水中氧元素质量分数高。
（2）文中 “利用沸石对海水进行吸附（如 2 图）后再脱附，得到富钾溶液”，所以是吸附和脱附。原文 “实现了对海水中钾的高选择性和高倍率富集”，直接提取关键信息，故填：实现了对海水中钾的高选择性和高倍率富集。2 图中沸石吸附后，K+被富集，所以吸附的是K+ 。
（3）KCl含有营养元素钾元素，农业上用作钾肥（或化肥）。
（4）A、沸石只吸附K+，海水流经后仍含其他离子（如Na+、Mg2+ ），不是淡水，错误；
B、镁是合金常用成分（如镁铝合金 ），可制造合金材料，正确；
C、碘是甲状腺激素成分，缺乏会引起甲状腺肿大，正确；
D、海水含盐分，直接灌溉会使土壤盐碱化，不能灌溉所有农田，错误。
故选BC。
5．（2025·广东省）完成下列小题：
(1)常见酸、碱的化学性质
实验操作 实验现象 解释
a处为 （填化学式）溶液时，溶液变红色。 酸、碱溶液能使指示剂变色。
b处溶液变 色。
c处观察到 。 化学方程式为 ，属于 反应（填基本反应类型）。
(2)探究土壤酸碱性对植物生长的影响
【任务一】调研广东某校劳动基地土壤状况
调查发现有多处土壤结块、不透气。采样后测得土壤平均pH为5.4，说明土壤呈 性。
【任务二】借助AI查找并整理资料
结合AI的回答，进一步查阅资料，整理如下：
粮食作物 适宜的pH范围 适宜的土壤
水稻 6.0～7.0 保水性好
玉米 6.0～7.5 疏松透气
收割水稻后“休耕”一段时间，可再种植玉米实施“轮作”。
【任务三】改良土壤并实施休耕轮作
加入 （填化学式）调节土壤pH为 ，引水灌溉，种植水稻。收割水稻后，秸秆还田，休耕一段时间，种植玉米。
【反思交流】下列说法错误的是 （填字母）。
a.秸秆还田可提升土壤肥力 b.休耕会严重浪费土地资源 c.可因地制宜实施农作物轮作
【答案】(1) HCl（或或） 红 澄清石灰水变浑浊（或有白色沉淀生成） 复分解
(2) 酸 6.0～7.0 b
【详解】（1）酸溶液能使石蕊溶液变红，所以a处可以是盐酸（HCl）、硫酸（H2SO4）、醋酸（CH3COOH）等酸溶液；
氢氧化钠溶液显碱性，能使酚酞溶液变红色，所以b处溶液变红；
碳酸钠溶液与澄清石灰水（氢氧化钙溶液）反应会生成碳酸钙白色沉淀，所以c处观察到产生白色沉淀（或澄清石灰水变浑浊）；
碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀、氢氧化钠，化学方程式为；
该反应是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物，属于复分解反应。
（2）任务一：pH<7的溶液呈酸性，土壤平均pH为5.4，说明土壤呈酸性。
任务三：农业上常用氢氧化钙[Ca(OH)2]来改良酸性土壤；
种植水稻适宜的pH范围是6.0～7.0，所以要调节土壤pH为6.0～7.0；
反思交流：
a、秸秆还田能增加土壤有机质，提升土壤肥力，a正确；
b、休耕可以让土壤恢复肥力，不是浪费土地资源，b错误；
c、因地制宜实施农作物轮作有利于合理利用土地资源、保持土壤肥力等，c正确。
故选b。
6．（2025·广东省）甲醇（）作为燃料应用于汽车领域，有助于推动能源结构优化。
(1)据图分析，CO单位排放量较高的是 汽车。每行驶100km，甲醇汽车比汽油汽车可减少排放的质量为 g。
(2)制备的化学方程式为。
ⅰ.该反应催化剂主要成分三氧化二铟（）中In的化合价为 。
ⅱ.若要生产48t ，理论上至少需消耗的质量是多少？（写出计算过程）
ⅲ.实际生产时，还会生成CO。一定条件下，含碳产物中和CO的质量分数分别为80%和20%，若反应了99kg ，则制得的质量为 kg。
【答案】(1) 汽油 23
(2) ＋3 解：设理论上至少需消耗的质量为x。
x＝66t
答：理论上至少需消耗的质量为66t。 56
【详解】（1）从图中可知，汽油汽车的单位排放量为1.47g/km，甲醇汽车的单位排放量为0.35g/km，所以单位排放量较高的是汽油汽车；
甲醇汽车单位排放量为0.10g/km，汽油汽车单位排放量为0.33g/km，每行驶100km，甲醇汽车比汽油汽车减少排放的质量为。
（2）ⅰ、在化合物中，氧元素通常显 2价，设In2O3中的In的化合价为x，根据化合物中各元素正负化合价代数和为零，则，解得x=+3。
ⅱ、根据CH3OH的质量计算，见答案。
ⅲ、参与反应的CO2中碳元素质量为，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量都不变。含碳产物中CH3OH和CO的质量分数分别为80%和20%，设生成CH3OH的质量为y，CO的质量为z，则，且，联立这两个方程式，解得y=56kg、z=14kg。
7．（2025·贵州省）自然界氧循环对维持人类生活与生态平衡具有重要意义。
(1)用图1装置制取和
①用大理石()和稀制取的化学方程式为 ，收集装置是 ，验满的方法是 。
②用B作发生装置产生，反应的化学方程式为 ，检验氧气的方法是 。
(2)探究鱼缸中氧循环
①图2鱼缸中和含氧量比一周前明显下降。下降的原因可能是 (用化学方程式表示)。
②用图3进行实验，测得4小时后a中含氧量为，b中含氧量为。从氧循环的角度分析，氧含量不同的原因是 。
③若要恢复鱼缸中的正常氧循环，可以采取的一种做法是 。
【答案】(1) D 将然着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则二氧化碳已收集满 将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，证明该气体为氧气
(2) 水草经光合作用，将二氧化碳转化为氧气 补充光照
【详解】（1）①碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为；
二氧化碳密度比空气大，能溶于水且与水反应，应采用向上排空气法进行收集，即收集装置选D；
二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，则验满的方法为将然着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则二氧化碳已收集满；
②B装置适用于固-液常温型，可用于过氧化氢制氧气，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，反应的化学方程式为；
氧气具有助燃性，则检验氧气的方法是将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，证明该气体为氧气；
（2）①鱼缸中的鱼呼吸产生二氧化碳，二氧化碳与水反应生成碳酸（），碳酸显酸性，会导致鱼缸中水的pH下降；
②水草经光合作用，将二氧化碳转化为氧气，导致a、b中的含氧量不同；
③结合②，若要恢复鱼缸中的正常氧循环，可以补充光照。
8．（2025·贵州省）在推进中国式现代化建设的进程中，桥梁是贵州一张亮丽的名片。金属材料在桥梁建造中发挥着重要作用。
(1)桥梁的金属材料
①建造桥梁使用的金属材料主要有铁、锌、铝、钢丝、镀锌钢丝、镀锌铝钢丝等。其中属于合金的是 (选填一种)。
②将赤铁矿()、焦炭和石灰石一起加入高炉。在高温下，炉内和反应得到，反应的化学方程式为 。
(2)金属材料的制造
一种超高强度锌铝合金镀层钢丝生产的主要工序如下：
①“酸洗”时，将钢丝放入酸洗槽中除去钢丝表面的铁锈。若“酸洗”时间过长，铁会被稀盐酸腐蚀，原理是 (用化学方程式表示)。
②“镀锌”利用了锌的活动性强于铁为钢丝提供保护。验证金属活动性选用的试剂是 。
③“镀锌铝”时，镀层厚度随浸镀时间和温度变化关系如图，若需生产镀层厚度的锌铝镀层钢丝，最好控制时间和温度为 。
(3)金属材料腐蚀及防护
①在镀层中加入适量可调节镀层的耐腐蚀性能。取含质量分数为的镀层测试镀层腐蚀速率的结果如图，镀层的腐蚀速率随镀层中不同、质量分数变化的规律是 。
②某桥梁主缆采用钢丝，工程师为了缆索主缆不被腐蚀，设计了桥梁干燥系统如图。说明缆索主缆的防护原理 。
【答案】(1) 钢丝/镀锌钢丝/镀锌铝钢丝
(2) 铁片和硫酸锌溶液（合理即可） 600~800s，460℃
(3) Zn质量分数由95降低到93.5，Mg质量分数由0增大到1.5过程中，腐蚀速率下降；Zn质量分数由93.5降低到92，Mg质量分数由1.5增大到3过程中，腐蚀速率上升 利用干燥空气的流动，除去缆索主缆中的水、粉尘和其他污染物
【详解】（1）①铁、锌、铝属于纯金属，钢丝、镀锌钢丝、镀锌铝钢丝均属于合金；
②一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为；
（2）①若“酸洗”时间过长，铁会被稀盐酸腐蚀，铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式为；
②活泼金属可以将不活泼金属从其盐溶液中置换出来，则验证金属活动性Zn>Fe，可选用的试剂是铁片和硫酸锌溶液、锌片和硫酸亚铁溶液等；
③由镀层厚度随浸镀时间和温度变化关系图可知，若需生产镀层厚度900μm的锌铝镀层钢丝，最好控制时间和温度为600~800s，460℃；
（3）①分析图像可知，Zn质量分数由95降低到93.5，Mg质量分数由0增大到1.5过程中，腐蚀速率下降；Zn质量分数由93.5降低到92，Mg质量分数由1.5增大到3过程中，腐蚀速率上升；
②分析桥梁干燥系统图可知，其是利用干燥空气的流动，除去缆索主缆中的水、粉尘和其他污染物，从而达到对缆索主缆防护的目的。
9．（2025·黑龙江省大庆市）为培养学生创新思维和实践能力，我市某校化学实验小组积极开展一系列微项目实践活动。
(1)自制简易净水器：利用 (填名称)作絮凝剂，该物质溶于水后生成胶状物吸附杂质使其沉降；利用 吸附水中色素和异味。
(2)自制加热包：原理为氧化钙与水反应放热，化学方程式为 。
(3)自制冷敷袋(如图1)：可溶性物质溶于水时会吸热，这种物质是 (填“氯化钠”或“硝酸铵”)。
(4)自制简易灭火器(如图2)：白醋与小苏打反应生成二氧化碳灭火，利用二氧化碳的性质是 。
【答案】(1) 明矾 活性炭
(2)
(3)硝酸铵
(4)不燃烧也不支持燃烧，密度比空气大
【详解】（1）明矾溶于水后生成胶状物能吸附悬浮颗粒物使其沉降，常用作絮凝剂；
活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和异味；
故填：明矾；活性炭；
（2）氧化钙与水反应生成氢氧化钙，化学方程式为：；
（3）氯化钠溶于水无明显温度变化，硝酸铵溶于水吸热，温度降低，故填：硝酸铵；
（4）二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，密度比空气大，能覆盖在燃烧物表面，从而隔绝氧气，达到灭火的目的。故填：不燃烧也不支持燃烧，密度比空气大。
10．（2025·黑龙江省大庆市）目前，全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转型。氢能是人类未来的理想能源之一，制氢、储氢、释氢、用氢是氢能研究的热点。
项目一：制氢
根据生产来源和碳排放量不同，氢气分类如图1.
(1)“绿氢”是利用可再生能源发电制氢，生产中实现二氧化碳零排放。电解水产生的氢气和氧气的体积比为 。
(2)“灰氢”是化石燃料制氢，可利用甲烷与水蒸气在高温条件下生成二氧化碳和氢气的方法制得，请写出该反应的化学方程式 ，从生成物的角度分析，该方法造成的环境问题是 (填字母)。
A．酸雨 B．温室效应增强 C．臭氧空洞
(3)“蓝氢”是“灰氢”制法结合碳捕集和封存技术，实现低碳制氢，其中一种方法是利用氢氧化钠溶液实现“碳捕集”，如图2.
①氢氧化钠溶液喷成雾状的目的是 。
②捕捉室内发生反应的化学方程式为： 、Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3.
紫氢是以来源丰富的水为原料，利用核能生产的氢气；金氢是自然产生或存于地壳中的天然氢。
项目二：储氢
(4)物理储氢：在高压下把氢气压缩储存于钢瓶中，从微观角度解释，氢气能被压缩储存的原因是 。
(5)化学储氢：可利用Mg-Cu储氢合金与氢气反应生成金属氢化物MgH2，MgH2中氢元素的化合价为 。
项目三：释氢
(6)MgH2的一种释氢过程如图3所示，释氢开始时反应速率较快，然后逐渐减小。据图分析，反应速率逐渐减小的原因是 。
项目四：用氢
(7)氢气是理想的燃料，原因是 (写出一条即可)。
【答案】(1)2:1
(2) B
(3) 增大与二氧化碳的接触面积
(4)分子之间存在间隔，气体的分子间隔较大容易被压缩
(5)-1
(6)生成的氢氧化镁逐渐覆盖在氢化镁表面，使氢化镁与水的接触面积逐渐减小
(7)产物只有水，清洁无污染
【详解】（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；
（2）甲烷与水蒸气在高温条件下生成二氧化碳和氢气方程式为：；
该“灰氢”的生成过程中，还生成了二氧化碳气体。
A、二氧化碳不是造成酸雨的主要物质，造成酸雨的主要物质是二氧化硫和二氧化氮，选项错误；
B、二氧化碳是造成温室效应增强的主要气体，选项正确；
C、造成臭氧空洞的主要物氯氟烃类，不是二氧化碳，选项错误；
故选B；
（3）①将氢氧化钠溶液喷成雾状能增大与二氧化碳的接触面积，使反应更充分；
②捕捉室内发生反应为二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，生成的碳酸钠与二氧化碳和水反应生成碳酸氢钠，故方程式为：；
（4）氢气是由氢分子构成的，分子间存在着间隔，气体间的分子间隔较大容易被压缩，所以氢气能被压缩储存；
（5）MgH2中镁元素显+2价，设氢元素化合价为x，根据化合物中各元素正负化合价代数和为0，则有：（+2）+2x=0，x=-1；
（6）由图可知，生成的氢氧化镁会逐渐覆盖在氢化镁表面，使氢化镁与水的接触面积逐渐减小，造成反应速率逐渐减小直至停止；
（7）氢气燃烧的热值高，且产物只有水，清洁无污染。
11．（2025·黑龙江省齐齐哈尔市）推理是培养科学思维的重要方法，下列推理正确的是
A．阳离子带正电荷，则带正电荷的离子一定是阳离子
B．中和反应生成盐和水，则生成盐和水的反应一定是中和反应
C．氧化物中都含有氧元素，则含有氧元素的化合物一定是氧化物
D．燃烧都伴有发光、放热现象，则有发光、放热现象的变化一定是燃烧
【答案】A
【详解】A. 阳离子是原子失去电子形成的带正电荷的离子（如Na+）。根据定义，所有带正电荷的离子都属于阳离子，不存在其他类型的带正电离子。推理正确。
B. 中和反应是酸与碱反应生成盐和水，但生成盐和水的反应不一定是中和反应。例如，酸与金属氧化物（如盐酸与氧化铁）反应也会生成盐和水，但这些不属于中和反应。推理错误。
C. 氧化物是由两种元素组成且含氧的化合物（如CO2）。若化合物含氧但由三种或更多元素组成（如H2SO4），非氧化物。推理错误。
D. 燃烧的特征是发光、放热，但发光、放热的现象不一定是燃烧。例如，电灯通电或某些物理变化（如白炽灯发光）也会伴随这些现象。推理错误。
故选A。
12．（2025·黑龙江省绥化市）下列生活中的情境与所涉及的化学知识相符的一项是
选项 生活情境 相关的化学知识
A 未打开瓶盖的矿泉水，放在阳光下，一段时间后，瓶内壁会挂有许多气泡 气体溶解度随温度升高而增大
B 燃着的火柴，若火柴头竖直向上放置，火柴会慢慢熄灭 说明燃烧的条件之一是与氧气接触
C 远距离输电架设的高压线，夏天会变长 说明分子间有间隔
D 小李发现种植的大豆叶片边缘发黄 缺钾，需要施钾肥
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【详解】A、未打开的矿泉水在阳光下出现气泡，是由于温度升高导致气体溶解度减小（而非增大），气体析出形成气泡，故选项错误；
B、火柴头竖直向上易熄灭，是因为火焰向下燃烧时，无法充分加热火柴梗使其达到着火点，说明燃烧需要维持足够温度，而非仅与氧气接触，故选项错误；
C、高压线夏天变长是金属热胀冷缩的宏观物理现象，属于材料性质，故选项错误；
D、大豆叶片边缘发黄是典型的缺钾症状（缺钾导致叶片边缘焦枯发黄），而缺氮表现为整体发黄，故选项正确；
故选：D。
13．（2025·吉林省长春市）五行传千载，变化藏其中。“‘金、木、水、火、土’五行相生相克”是古人对物质及物质之间关系最朴素的认知。
(1)木生火（木燃烧生成火）。木柴能燃烧，从“燃烧的条件”分析，木柴是 。
(2)火生土（火燃烧后变成灰烬）。将秸秆晒干烧灰，……即得到草木灰（含有碳酸钾）。碳酸钾属于“氮肥”“磷肥”“钾肥”中的 肥。
(3)土生金（矿石冶炼得到金属）。“火法炼锌”过程中应用的原理之一为：，其反应类型是 反应。
(4)金生水（金属能凝聚水蒸气而成水）。水蒸气在温度较低的金属表面液化成水，该过程中水分子间的间隔变 。
(5)水生木（用水灌溉，树木生长）。除水外，再写一条影响植物生长的因素： 。
(6)与现代化学理论相比，“五行学说”具有一定的局限性。试举一例说明其局限性： 。
【答案】(1)可燃物
(2)钾
(3)分解
(4)小
(5)阳光/肥料/二氧化碳（合理即可）
(6)木生火未提及氧气的作用/金生水的过程中并不是金属转化成水（合理即可）
【详解】（1）燃烧的条件是可燃物、与氧气接触、温度达到可燃物的着火点，木柴能燃烧，说明木柴是可燃物。
（2）碳酸钾中含有钾元素，属于钾肥。
（3）该反应是由一种物质生成两种物质，符合 “一变多” 的特征，属于分解反应。
（4）水蒸气液化成水，分子间的间隔变小。
（5）影响植物生长的因素有很多，除水外，还有阳光、肥料、二氧化碳、温度等。
（6）五行学说对物质的组成认识具有局限性，现代化学已明确物质是由多种元素组成的，且元素种类远不止五种，木生火未提及氧气的作用，金生水的过程中并不是金属转化。
14．（2025·内蒙古）阅读科普短文，回答下列问题。
内蒙古的特色饮品奶茶是先用砖茶制成茶汤，后加牛奶再撒少许食盐熬制而成。砖茶中含有30多种酚类物质，总称为茶多酚。茶多酚是决定茶叶色、香、味的重要成分，有降血压、抗衰老等保健功能，易溶于温水，在潮湿的空气中易被氧化。
为适应快节奏生活，将制作奶茶的原料加工成奶茶粉，深受现代人们的喜爱。某种奶茶粉冲调时，溶解的茶多酚含量随水温的变化如图1所示。冲调后，恒温下测得溶解的茶多酚含量随搁置时间的变化如图2所示。
奶茶有补充营养、改善情绪等功效，但是过度饮用会导致糖分、脂肪等摄入过多，引起肥胖，不利于人体健康。
(1)熬制奶茶的原料中富含蛋白质的物质是 。
(2)茶多酚所属的物质类别为 （填“混合物”或“纯净物”）。
(3)结合短文，据图1分析，奶茶粉的最佳冲调温度为 ℃；据图2分析，茶多酚含量随着搁置时间延长逐渐减少，原因可能是 。
【答案】(1)牛奶
(2)混合物
(3) 70 茶多酚被氧化（或其他合理答案，如茶多酚发生分解等）
【详解】（1）砖茶主要含茶多酚等成分，牛奶富含蛋白质，食盐主要成分是氯化钠，所以熬制奶茶的原料中富含蛋白质的是牛奶。
（2）茶多酚是 30 多种酚类物质的总称，因此属于混合物。
（3）由图 1 可知，70℃时溶解的茶多酚含量最高，所以奶茶粉的最佳冲调温度为70℃；
根据短文信息茶多酚在潮湿空气中易被氧化，结合图 2 中茶多酚含量随搁置时间延长逐渐减少，推测原因可能是茶多酚被氧化，也可能是发生了分解等反应。
15．（2025·内蒙古）氧气在生产、生活和生命活动中发挥着重要作用。兴趣小组以“氧气的制备”为主题开展了项目式学习活动。
I、实验室制氧气
(1)用A装置制取氧化，反应的化学方程式为 ，基本反应类型为 。
(2)若要收集一瓶较为纯净的氧气，应选择的收集装置是 （填序号）。
Ⅱ、工业制氧气
(3)利用分离液态空气法制氧气。在低温下加压，使空气转变为液态，当液态空气升温时，由于液氮沸点比液氧沸点 ，液氮先汽化，剩下的主要是液氧。
(4)利用膜分离法制氧气。如下图所示，利用氧分子的体积 （填“大于”“小于”或“等于”）氮分子的体积实现分离，从而获得高浓度的氧气。
Ⅲ、空间站内的氧气再生
空间站内电解产生的供航天员呼吸，产生的与航天员呼出的通过“萨巴蒂尔反应”系统转化为和，生成的再进行电解，实现的再生。示意图如下。
(5)“萨巴蒂尔反应”系统中发生反应的化学方程式为 。
(6)电解水的质量为，“萨巴蒂尔反应”系统中生成水的质量为的原因是 。（忽略非反应损耗）
【答案】(1) 分解反应
(2)B
(3)低
(4)小于
(5)
(6)电解水产生的氢气用于 “萨巴蒂尔反应”，参与反应的氢元素质量一部分转化到甲烷中，另一部分转化到生成的水中，根据质量守恒定律，生成水的质量m2小于电解水的质量m1
【详解】（1）A装置是加热高锰酸钾制取氧气，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为。
该反应由一种物质生成三种物质，符合“一变多”的特征，属于基本反应类型中的分解反应。
（2）氧气密度比空气大、不易溶于水，可用向上排空气法或排水法收集，排水法收集的氧气较为纯净；B为排水法收集装置，C为向下排空气法，D为向上排空气法，所以选B。
（3）分离液态空气法制氧气，利用液氮和液氧沸点不同，液氮沸点比液氧沸点低，升温时液氮先汽化，剩下主要是液氧。
（4）从膜分离法示意图看，氧分子能通过膜，氮分子不能通过，说明氧分子的体积小于氮分子的体积，从而实现分离。
（5）由题意知，氢气与二氧化碳在一定条件下反应生成甲烷和水，化学方程式为。
（6）电解水生成氢气和氧气（），氢气参与 “萨巴蒂尔反应”，反应中一部分氢元素转化到生成的甲烷中，一部分转化到生成的水中，根据氢元素质量守恒，可知生成水的质量m2小于电解水的质量m1。
16．（2025·山东省青岛市）水是宝贵的自然资源，“筑梦”小组进行“保护水资源”主题研学活动。
(1)了解水资源分布
由图一可知地球上的水主要存在于 ，跟人类关系最密切的淡水约占地球总水量的 %，可供人类直接利用的河流、湖泊淡水及浅层地下水，仅约占淡水总量的 %。
(2)海水淡化
从海水中获取淡水是将混合物分离提纯的过程。分离提纯混合物一般有两种思路：①直取所需 ②除去杂质保留所需。蒸馏法淡化海水采用的思路是 (填序号)。
图二是实验室模拟蒸馏法淡化海水的实验，为使水蒸气冷凝效果更好，可 (填“增加”或“减少”)玻璃导管长度。
(3)净化天然水
水的天然循环给我们带来了淡水。天然淡水中往往含有泥沙、悬浮物和细菌等杂质，饮用前需要经过净化处理。从物质分类的角度看，天然水属于 。图三是小组同学制作的简易净水器，主要的净水物质有①活性炭 ②小卵石 ③石英砂，水流经它们的顺序为 (填序号)，其中活性炭的作用是 。
(4)水是生命之源，节水护水是每个公民应尽的责任和义务。请列举一条生活中节约用水或防止水污染的具体做法 。
【答案】(1) 海洋和咸水湖中的水 2.5 13
(2) ① 增加
(3) 混合物 ②③① 吸附水中有颜色异味的粒子
(4)随时关水龙头
【详解】（1）由图一可知地球上的水主要存在于海洋和咸水湖中的水，淡水约占地球总水量的2.5%，可供人类直接利用的河流、湖泊淡水及浅层地下水，仅约占淡水总量的11.8%+1.2%=13%；
（2）蒸馏法淡化海水，指的是将海水加热至水的沸点，得到纯净的水蒸气，采用的思路是①直取所需；
水蒸气温度相对较高，当它通过暴露在空气中的导气管时，导气管起到了冷凝器的作用，延长导气管意味着水蒸气与较冷的导管表面接触的时间增加，从而增强了冷凝过程；
（3）天然水中含有泥沙、悬浮物和细菌等杂质，属于混合物；用小卵石除去较大的颗粒，再用石英砂除去较小的颗粒，再用活性炭除去色素和异味，最后是蓬松棉，起支撑作用，故水流经它们的顺序为②③①；活性炭结构疏松多孔，可以吸附水中有颜色有异味的粒子；
（4）爱护水资源的措施有很多，例如随时关水龙头、生活中一水多用（合理即可）。
17．（2025·山东省青岛市）阅读下列资料，并回答问题。
二氧化钛()是一种无毒的白色粉末，作为光催化材料被广泛应用于降解污染物、分解水制氢等领域。
资料一：向中加入某些金属元素可以提高其光催化降解性能。我国科研人员制备了复合材料，并比较了它和对某污染物的光催化降解性能，实验结果如图(降解率越高，材料的光催化降解性能越强)。
资料二：利用催化材料可实现阳光下“一键分解”水分子制氢。当阳光照射时，晶体内部激发出光生电子和空穴，水分子在光生电子和空穴作用下分解。但是，光生电子和空穴在晶体内部横冲直撞，绝大多数在百万分之一秒内就会复合湮灭，导致光催化分解水的效率大幅降低。近日，我国科研人员用大小相近的钪离子替代部分钛离子，实现了有序收集光生电子和接收空穴。通过对晶体的结构改造，使制氢效率提高15倍，创造了该材料体系的新纪录。
(1)中钛元素的化合价是 。
(2)下列与属于同类材料的是 (填序号)。
①铜 ②玻璃钢 ③钛合金
(3)图中表示复合材料的曲线是 (填“a”或“b”)。图中材料用量达到 g时，两种材料的光催化降解性能开始趋于稳定。
(4)掺杂钪改造，其目的是 。
(5)阅读分析以上资料，下列理解正确的是 (填序号)。
①中加入任何元素均可提高其光催化性能
②可通过改变材料的结构，优化材料的性能
③“元素替代”是改变材料性能的一种途径
【答案】(1)+4
(2)②
(3) a 1.1
(4)提高制氢效率
(5)②③
【详解】（1）中氧元素的化合价为-2，根据在化合物中各元素化合价的代数和为零，则中钛元素的化合价为+4；
（2）由题干信息可知，属于复合材料，铜、钛合金属于金属材料，玻璃钢是由玻璃纤维与合成材料复合而成的特殊材料，属于复合材料，故填：②；
（3）由题干信息可知，向中加入某些金属元素可以提高其光催化降解性能，由图可知，相同条件下a的降解率比b高，降解率越高，材料的光催化降解性能越强，则表示复合材料的曲线是a；
由图可知，当材料用量达到1.1g时，两种材料的光催化降解性能开始趋于稳定；
（4）由题干信息可知，我国科研人员用大小相近的钪离子替代部分钛离子，实现了有序收集光生电子和接收空穴，通过对晶体的结构改造，使制氢效率提高15倍，故掺杂钪改造的目的是提高制氢效率；
（5）①由题干信息可知，向中加入某些金属元素可以提高其光催化降解性能，并不是中加入任何元素均可提高其光催化性能，说法错误，不符合题意；
②由题干信息可知，通过对晶体的结构改造，使制氢效率提高15倍，说明可通过改变材料的结构，优化材料的性能，说法正确，符合题意；
③由题干信息可知，我国科研人员用大小相近的钪离子替代部分钛离子，实现了有序收集光生电子和接收空穴，通过对晶体的结构改造，使制氢效率提高15倍，说明“元素替代”是改变材料性能的一种途径，说法正确，符合题意。
故选：②③。
18．（2025·山东省青岛市）“圆梦”小组参观某企业时，发现该企业用到的氢氧化钙都是通过煅烧石灰石制得，他们联想到青岛拥有丰富的贝壳资源，于是在实验室探究用贝壳制取氢氧化钙的可行性。
已知：①贝壳的主要成分是，杂质不与酸反应，且不溶于水
②
【任务一】设计制取方案
小组同学设计以贝壳为原料制取的方案如下：
(1)过程②中反应的化学方程式为 。
【任务二】测定贝壳中碳酸钙的含量
贝壳中含量足够高，才有利用价值。小组同学利用下图装置粗略测定本地贝壳中含量，实验步骤如下：将贝壳洗净、烘干、磨碎，向烧杯中加入贝壳粉和足量稀盐酸后，记录起始总质量为219.96g；待电子秤示数不再改变时，记录最终总质量为216.00g。
(2)将贝壳磨碎的目的是 ；反应生成的质量为 g。
(3)请计算贝壳中的质量分数 。(根据化学方程式计算，写出计算过程)
【任务三】检验贝壳煅烧后固体成分
(4)的分解程度影响的产量。通过分析贝壳煅烧后固体成分，可判断的分解程度。小组同学进行了如下实验，请完成实验报告。
查阅资料：贝壳煅烧后剩余固体中的杂质不与酸反应，且不溶于水
实验步骤 实验现象 实验结论
步骤Ⅰ：取少量贝壳煅烧后的固体，加入足量水充分溶解，过滤。向滤渣中滴加足量 无气泡生成，有少量固体剩余 贝壳煅烧后固体成分是氧化钙和少量杂质
步骤Ⅱ：向步骤Ⅰ所得滤液中滴加几滴酚酞试液 溶液
【表达与交流】通过上述探究证明：本地贝壳中碳酸钙含量足够高，且碳酸钙能完全分解生成氧化钙，适合用来制取氢氧化钙。
【答案】(1)
(2) 增大反应物接触面积，使贝壳粉与稀盐酸反应更充分 3.96
(3)解：贝壳粉质量为10.00g（由图可知）。
设贝壳中CaCO3的质量为x。
解得x=9g
则CaCO3的质量分数=×100%=90%
答：CaCO3的质量分数为90%。
(4) 稀盐酸（或稀硝酸等合理酸） 变红
【详解】（1）过程②是CaO与水反应生成Ca(OH)2，化学方程式为。
（2）将贝壳磨碎的目的：增大反应物接触面积，使贝壳粉与稀盐酸反应更充分；从反应原理看，接触面积越大，反应速率越快、越完全，能让碳酸钙充分与盐酸反应，保证实验数据准确。
根据质量守恒定律，反应前总质量（贝壳粉 + 稀盐酸 + 烧杯等 ）为219.96g，反应后总质量为216.00g，质量差就是生成CO2的质量，即219.96g 216.00g=3.96g。
（3）见答案；
（4）步骤 I：实验结论是贝壳煅烧后固体成分是氧化钙和少量杂质；要检验滤渣中是否含CaCO3（因为若CaCO3未完全分解，滤渣中会有CaCO3）。CaCO3与稀盐酸（或稀硝酸等酸）反应生成CO2，会有气泡；无气泡则说明无CaCO3。所以①处填：稀盐酸（或稀硝酸等合理酸）。
步骤 II：氧化钙与水反应生成Ca(OH)2，Ca(OH)2溶液呈碱性，能使酚酞试液变红。所以②处填：变红。
19．（2025·四川省宜宾市）阅读下列科普短文。
神奇的玉米芯
近年来，低糖饮食逐渐成为人们关注的热点。人体每天需要摄入一定量的糖类物质，以维持血液中葡萄糖(C6H12O6)的正常浓度。如果血液中葡萄糖的浓度过低，易造成低血糖而出现乏力甚至休克；浓度过高，易造成高血糖而引发糖尿病。木糖醇(C5H12O5)是白色粉末，易潮解。1g木糖醇含有的热量为2.4卡，1g蔗糖含有的热量为4卡。木糖醇是一种低热量、可以替代蔗糖等糖类的非营养性甜味剂，可用于糖尿病患者的糖类替代品。工业上常用木聚糖与氢气反应生产木糖醇，生产木聚糖的原料是玉米芯。科研人员采用瞬间气流膨化技术破坏玉米芯中的木质素结构，再使用“酶解法”生产木聚糖，有关实验信息如下表所示。
实验 ① ②
实验条件 压强为1.4MPa，改变水量 膨化机内无水，改变压强
实验数据图
谁能想到，剥玉米后废弃的玉米芯竟能为糖尿病患者带来“甜蜜”，在感叹玉米芯神奇的同时，不得不赞叹科技的力量。
【查阅资料】当膨化机内达到一定压强时，打开膨化机盖子，可使玉米芯瞬间膨化。无水条件下，当机内压强≥1.4MPa时，膨化机内温度较高，甚至能达到玉米芯的着火点。回答下列问题：
(1)木糖醇具有的物理性质是 (写出一点即可)。
(2)木糖醇的化学式为C5H12O5，其中“12”表示的含义是 。
(3)下列说法错误的是_______(填序号)。
A．木糖醇需要密封保存
B．木糖醇是一种低热量的甜味剂
C．日常生活中，木糖醇完全可以替代糖类
D．生产过程中，水量越多木聚糖产率越高
(4)对比上述两组实验，制取木聚糖的最佳条件是 。
(5)实验②中，压强为1.4MPa时木聚糖的产率比1.2MPa低，原因是 。
【答案】(1)白色粉末（或易潮解）
(2)1 个木糖醇分子中含有 12 个氢原子
(3)CD
(4)压强为1.4MPa、水量为10%
(5)无水条件下，当机内压强≥1.4MPa时，膨化机内温度较高，甚至能达到玉米芯的着火点，玉米芯燃烧（或发生其他反应），导致木聚糖产率降低
【详解】（1）物理性质是不需要化学变化表现出的性质，文中 “木糖醇(C5H12 O5)是白色粉末，易潮解”，白色粉末、易潮解属于物理性质。
（2）化学式中元素符号右下角数字表示一个分子中该原子的个数，所以C5H12 O5中 “12” 表示 1 个木糖醇分子含 12 个氢原子。
（3）A、木糖醇易潮解，所以需要密封保存，A 正确；
B、文中提到 “木糖醇是一种低热量、可以替代蔗糖等糖类的非营养性甜味剂”，B 正确；
C、人体需要摄入一定量糖类维持葡萄糖正常浓度，木糖醇是一种低热量、可以替代蔗糖等糖类的非营养性甜味剂，不能完全替代糖类，C 错误；
D、由实验①数据图可知，木聚糖产率随水量的增加先增大后减小，不是水量越多木聚糖产率越高，D 错误。
故选CD。
（4）由实验①数据图，压强1.4MPa、水量10%时木聚糖产率最高；实验②中压强1.2MPa时产率不如实验①中最佳情况，所以最佳条件是压强为1.4MPa、水量为10%。
（5）根据查阅资料，无水条件下，压强≥1.4MPa时，膨化机内温度高，达到玉米芯着火点，玉米芯燃烧（或发生其他反应），使木聚糖产率降低。
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