2024年广东省深圳市福田外国语教育集团中考第三次调研考试化学试卷相对原子质量：H 1 O 16 C 12 S32 Me 24 Ca 40 Me 24 Ns 23 Cl 35.5 K 39
一、选择题（本大题共12小题，共20分。1～8题每小题1.5分，共12分；9～12题每小题1.5分，共8分。在每小题列出的四个选项中，只有一个选项最符合题意）
1．（1.5分）2024年5月3日17时27分，嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭成功发射。6月2日6时23分，嫦娥六号成功着陆在月球背面南极﹣艾特肯盆地，由此开启世界首次月背“挖宝”之旅，于6月2日预选着陆和采样区为月球背面南极﹣艾特肯盆地。下列有关火箭发射准备和发射过程中，涉及化学变化的是（ ）
A．组装箭体 B．加注燃料
C．点火发射 D．着陆月背
2．（1.5分）化学用语是学习和研究化学的工具。下列表达正确的是（ ）
A．3个铁离子：3Fe2+
B．2个甲烷分子：2CH4
C．纯碱：NaOH
D．硫酸铝中硫元素的化合价为﹣2价：Al2（SO4）3
3．（1.5分）具备基本的实验技能是进行科学探究的保证。下列实验操作正确的是（ ）
A．稀释浓硫酸 B．过滤泥水
C．蒸发食盐水 D．测溶液的酸碱性
4．（1.5分）2024年6月10日是我国的传统节日——端午节，我国民间有端午节挂艾草的习俗，艾草含丰富的黄酮素（化学式为C15H10O2），具有很高的药用价值，下列说法正确的是（ ）
A．黄酮素由15个碳原子、10个氢原子和2个氧原子构成
B．黄酮素中碳、氢、氧三种元素的质量比为15：10：2
C．黄酮素中碳元素的质量分数最大
D．黄酮素的相对分子质量为222g
5．（1.5分）锶元素广泛存在于矿泉水中，是一种人体必需的微量元素，具有防止动脉硬化，防止血栓形成的功能。锶元素在元素周期表中的信息和锶原子结构示意图如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．锶原子的核电荷数为38
B．图中x＝2
C．锶的相对原子质量为87.62g
D．锶元素属于金属元素
6．（1.5分）幸福需要辛勤的劳动来创造。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是（ ）
选项 劳动项目 化学知识
A 回收铝制易拉罐 铝易与氧气反应
B 用大米酿制食醋 物质发生缓慢氧化
C 用天然气生火做饭 天然气燃烧放出热量
D 用氮气填充食品包装袋 常温下氮气的化学性质不活泼
A．A B．B C．C D．D
7．（1.5分）中国化学家成功研制了一种新型复合光催化剂（C3N4/CQDs），能利用太阳光分解水，原理如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．反应Ⅰ中产生的气体可用作发射火箭的燃料
B．反应Ⅱ为：2H2O22H2O+O2↑
C．反应Ⅰ和反应Ⅱ中两种催化剂的质量都减小
D．通过该催化反应，实现了太阳能向化学能的转化
8．（1.5分）下列实验设计能达到目的的是（ ）
A．验证质量守恒定律
B．探究温度对分子运动快慢的影响
C．探究燃烧条件之一：温度达到着火点
D．探究空气与呼出的气体中CO2含量的高低
9．（1.5分）如图是甲、乙两种固体物质（均不含结晶水）的溶解度曲线，下列说法正确的是（ ）
A．甲物质的溶解度是40g
B．t1℃时，甲、乙的饱和溶液分别升温至t2℃时，甲、乙溶液的溶质质量分数均增大
C．将t2℃时甲的饱和溶液降温到t1℃，一定会析出25g晶体
D．若t1℃为20℃，则甲、乙物质均为易溶物质
10．（1.5分）下列实验现象与图象对应正确的是（ ）
A．氢气还原一定质量的氧化铜
B．向稀硫酸和硫酸铜的混合溶液中加入NaOH溶液
C．向pH＝2的稀盐酸中滴加过量的NaOH溶液
D．分别向等质量的锌和铁中加入相同质量分数的稀盐酸
11．（1.5分）以下实验方案设计中，能达到实验目的的是（ ）
选项 实验目的 实验方案
A 除去NaCl中的少量Na2CO3 加入适量Ca（OH）2溶液
B 除去铁粉中混有的少量Fe2O3 加入足量稀盐酸
C 鉴别化肥NH4Cl和（NH4）2SO4 取样，加熟石灰，研磨
D 除去CaCl2溶液中混有的少量盐酸 加入足量CaCO3固体，过滤
A．A B．B C．C D．D
12．（1.5分）小雨利用如图甲所示装置（气密性良好）和试剂测定空气中氧气含量，氧气传感器测得集气瓶内氧气的体积分数变化曲线如图乙所示。下列说法错误的是（ ）
A．实验体现了铜的导热性
B．取足量的白磷进行实验是为了减少误差
C．反应时，集气瓶内可观察到白磷燃烧，产生大量白烟
D．倒吸入集气瓶中水的体积等于空气中氧气的体积
二、非选择题（本大题包括4小题，共30分）
13．（6分）某化学学习小组以“气体的制备”为主题开展项目式学习。
Ⅰ．基础实验
实验室现有高锰酸钾、块状大理石、稀盐酸以及下列仪器，请回答下列问题：
（1）仪器②的名称是 。
（2）甲同学选择装置A制取O2，反应的化学方程式为 。
（3）欲想收集一瓶干燥的O2，收集装置最好选用 （填序号），验满的操作是用 放在集气瓶口。
（4）若选择装置B制取CO2，选用固体药品是 ，发生装置C相对于B的优点是 。
Ⅱ．跨学科实践
某化学兴趣小组开展跨学科实践活动，如图是利用杠杆原理设计的一套实验装置示意图。
（5）通入一段时间的CO2，右边乒乓球会 （填“上升”或“下降”）；停止通入CO2，放置一段时间后，杠杆恢复平衡，从微观角度解释其原因是 。
14．（7分）关于酸的研究是一项重要的课题。某小组以“研究硝酸（HNO3）的性质”为主题开展了以下项目式学习。
【任务一】硝酸的物理性质
（1）同学们通过查阅资料可知，纯硝酸为无色透明液体，有窒息性刺激气味。浓硝酸是无色透明的液体，易挥发，露置在空气中会产生白雾（与浓盐酸相同）。浓硝酸敞口放置一段时间后质量分数会 （填“变大”或“不变”或“变小”）。
【任务二】硝酸的化学性质
（2）不稳定性：浓、稀硝酸性质相差很大，如稀硝酸相对稳定，但浓硝酸不稳定，遇光或热会分解生成二氧化氮气体、水和某助燃单质。请写出浓硝酸受热发生反应的化学方程式： 。
（3）酸性：稀硝酸具有酸的通性。
①将氧化铁加入装有稀硝酸的试管中，观察到的现象是 。
②在探究稀硝酸（HNO3）与氢氧化钠溶液中和反应的实验时，小张同学忘记滴加无色酚酞溶液，无法判断反应进行到何种程度，同学们决定对反应后溶液中溶质的成分进行探究。
【查阅资料】a．NaNO3溶液显中性；b．硝酸可与Zn、Cu等多种金属反应生成相应的硝酸盐，但不生成H2。
【提出问题】反应后溶液中的溶质是什么？
【作出猜想】
猜想一：
猜想二：NaNO3
猜想三：HNO3和NaNO3
【设计方案】
实验操作 实验现象 实验结论
①取少量反应后的溶液于试管中，滴加无色酚酞溶液 ① 猜想一错误
②另取少量反应后的溶液于试管中，加入碳酸钙 ② 猜想三正确
【拓展延伸】小张同学将Cu片分别放入两支试管中，并逐滴滴入稀盐酸和稀硝酸，发现滴入稀盐酸的试管中无明显现象；滴入稀硝酸的试管中Cu片逐渐溶解，溶液由无色变为蓝色并产生气泡，经验证，该气体不是氢气。
【交流与反思】根据已掌握知识和上述实验分析，稀盐酸与稀硝酸溶液中因解离出的 不同，化学性质有较大差异。
15．（8分）氢能源是最理想的“绿色能源”之一。我国氢能源的发展规划分为“灰氢”、“蓝氢”和“绿氢”三个阶段，具体如图1所示。
回答下列问题：
（1）生成“灰氢”和“蓝氢”中用到煤炭和天然气属于化石能源，化石能源还包括 。
（2）煤炭生成“灰氢”属于 变化（填“物理”或“化学”），该反应中需将煤磨成煤粉，水变成喷雾状，其原因是 。
（3）如图2是“绿氢”的“制氢、储氢、释氢、用氢”的示意图。
Ⅰ．“制氢”：通过光伏发电和催化剂的作用，使水分解产生氢气。
①该反应中产生氢气和氧气的体积比约为 。
Ⅱ．“储氢”：用化学方法将氢气转化为甲醇（常温常压下为液体）。
②转化Ⅱ中CO2和H2在催化剂的作用下反应，该反应的化学方程式为 。
③理论上反应Ⅰ消耗的H2O中氢元素质量 （填“＞”“＝”或“＜”）反应Ⅱ生成的甲醇中氢元素质量。
Ⅲ．“释氢”：将甲醇转化为氢气，通常有以下两种方案：
方案1：CH3OH+H2OCO2↑+3H2↑
方案2：CH3OHCO↑+2H2↑
④对比上述两种方案，方案1的优点是 （填一条即可）。
Ⅳ．“用氢”：氢氧燃料电池能量转化率高，产物是水清洁环保。
⑤氢氧燃料电池在工作时，能量转化的方式是化学能转化为 。
16．（9分）水与自然界中矿石长期接触，常含Ca（HCO3）2、Mg（HCO3）2等物质，导致钙离子、镁离子含量较多，称之为硬水。生活中，水的硬度过高会造成一定危害。长期使用硬水烧水的热水壶，内部会形成一层水垢，其主要成分为碳酸钙和氢氧化镁，说明加热煮沸可使这类硬水成为软水。其原理的流程如图（气体产物已略去）：
回答下列问题：
（1）反应Ⅰ属于四大基本反应类型中的 反应：反应Ⅱ除产生水垢外，还有一种气体产物为 （填化学式）。
（2）向200g水垢中加入400g过量的稀盐酸，充分反应，测得180秒内混合物质量的变化（不考虑水与HCl的挥发）如下表所示：
时间/s（秒） 0 30 60 90 120 180
混合物的质量/g 600 574 554 547.2 547.2 547.2
①观察到的现象是 。
②计算水垢中碳酸钙的质量分数，写出必要的计算过程。
参考答案与试题解析
一、选择题（本大题共12小题，共20分。1～8题每小题1.5分，共12分；9～12题每小题1.5分，共8分。在每小题列出的四个选项中，只有一个选项最符合题意）
1．（1.5分）2024年5月3日17时27分，嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭成功发射。6月2日6时23分，嫦娥六号成功着陆在月球背面南极﹣艾特肯盆地，由此开启世界首次月背“挖宝”之旅，于6月2日预选着陆和采样区为月球背面南极﹣艾特肯盆地。下列有关火箭发射准备和发射过程中，涉及化学变化的是（ ）
A．组装箭体 B．加注燃料
C．点火发射 D．着陆月背
【解答】解：A、组装箭体没有新物质生成，属于物理变化；故选项错误；
B、加注燃料没有新物质生成，属于物理变化；故选项错误；
C、点火发射，燃烧属于化学变化；故选项正确；
D、着陆月背没有新物质生成，属于物理变化；故选项错误；
故选：C。
2．（1.5分）化学用语是学习和研究化学的工具。下列表达正确的是（ ）
A．3个铁离子：3Fe2+
B．2个甲烷分子：2CH4
C．纯碱：NaOH
D．硫酸铝中硫元素的化合价为﹣2价：Al2（SO4）3
【解答】解：A、离子的表示方法，在表示该离子的元素符号或原子团符号右上角，标出该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负符号在后，带1个电荷时，1要省略，若表示多个该离子，就在其离子符号前加上相应的数字，所以3个铁离子：3Fe3+，故A错误；
B、分子的表示方法：正确书写物质的化学式，表示多个该分子，就在其化学式前加上相应的数字，所以2个甲烷分子：2CH4，故B正确；
C、纯碱是碳酸钠的俗称，化学式为：Na2CO3，故C错误；
D、元素化合价的表示方法：确定出化合物中所要标出的元素的化合价，然后在其化学式该元素的上方用正负号和数字表示，正负号在前，数字在后，所以硫酸铝中硫元素的化合价为+6价表示为：Al2（O4）3，故D错误。
故选：B。
3．（1.5分）具备基本的实验技能是进行科学探究的保证。下列实验操作正确的是（ ）
A．稀释浓硫酸 B．过滤泥水
C．蒸发食盐水 D．测溶液的酸碱性
【解答】解：A、稀释浓硫酸时，要把浓硫酸慢慢地沿器壁注入水中，同时用玻璃棒不断搅拌，以使热量及时散失；一定不能把水注入浓硫酸中，以防止酸液飞溅，图中所示操作错误。
B、过滤时要注意“一贴、二低、三靠”的原则，图中缺少玻璃棒引流、漏斗下端没有紧靠在烧杯内壁上，图中所示操作错误。
C、蒸发时，应用玻璃棒不断搅拌，以防止局部温度过高，造成液体飞溅，图中所示操作正确。
D、用pH试纸测定溶液的pH时，正确的操作方法为用洁净、干燥的玻璃棒蘸取少量待测液滴在干燥的pH试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡对比来确定pH。不能用湿润的pH试纸，若溶液显酸性或碱性，则稀释了待测溶液，使溶液的酸碱性减弱，测定结果不准确，图中所示操作错误。
故选：C。
4．（1.5分）2024年6月10日是我国的传统节日——端午节，我国民间有端午节挂艾草的习俗，艾草含丰富的黄酮素（化学式为C15H10O2），具有很高的药用价值，下列说法正确的是（ ）
A．黄酮素由15个碳原子、10个氢原子和2个氧原子构成
B．黄酮素中碳、氢、氧三种元素的质量比为15：10：2
C．黄酮素中碳元素的质量分数最大
D．黄酮素的相对分子质量为222g
【解答】解：A．黄酮素由黄酮素分子构成，而不是由原子直接构成的，故A错误；
B．黄酮素中碳、氢、氧三种元素的质量比为（12×15）：（1×10）：（16×2）≠15：10：2，故B错误；
C．黄酮素中碳、氢、氧三种元素的质量比为（12×15）：（1×10）：（16×2）＝90：5：16，因此黄酮素中碳元素的含量最大，故C正确；
D．相对分子质量的单位不是“g”而是“1”，通常省略，故D错误。
故选：C。
5．（1.5分）锶元素广泛存在于矿泉水中，是一种人体必需的微量元素，具有防止动脉硬化，防止血栓形成的功能。锶元素在元素周期表中的信息和锶原子结构示意图如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．锶原子的核电荷数为38
B．图中x＝2
C．锶的相对原子质量为87.62g
D．锶元素属于金属元素
【解答】解：A、锶原子的核电荷数为38，该选项说法正确；
B、x＝38﹣2﹣8﹣18﹣8＝2，该选项说法正确；
C、锶的相对原子质量为87.62，单位不是g，该选项说法不正确；
D、锶元素属于金属元素，该选项说法正确。
故选：C。
6．（1.5分）幸福需要辛勤的劳动来创造。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是（ ）
选项 劳动项目 化学知识
A 回收铝制易拉罐 铝易与氧气反应
B 用大米酿制食醋 物质发生缓慢氧化
C 用天然气生火做饭 天然气燃烧放出热量
D 用氮气填充食品包装袋 常温下氮气的化学性质不活泼
A．A B．B C．C D．D
【解答】解：A、回收铝制易拉罐，是为了节约、保护金属资源，与是否与氧气无关，该选项不正确。
B、用大米酿制食醋，是因为物质发生缓慢氧化，该选项正确。
C、用天然气生火做饭，是因为天然气燃烧放热，该选项正确。
D、用氮气填充食品包装袋，是因为常温下氮气的化学性质不活泼，该选项正确。
故选：A。
7．（1.5分）中国化学家成功研制了一种新型复合光催化剂（C3N4/CQDs），能利用太阳光分解水，原理如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．反应Ⅰ中产生的气体可用作发射火箭的燃料
B．反应Ⅱ为：2H2O22H2O+O2↑
C．反应Ⅰ和反应Ⅱ中两种催化剂的质量都减小
D．通过该催化反应，实现了太阳能向化学能的转化
【解答】解：A、反应Ⅰ是水在催化剂的作用下生成氢气和过氧化氢，氢气具有可燃性，可用作发射火箭的燃料，故A正确；
B、反应Ⅱ是由过氧化氢一种物质生成水和氧气两种物质，化学方程式为2H2O22H2O+O2↑，故B正确；
C、由催化剂的概念可知，反应Ⅰ和反应Ⅱ中两种催化剂的质量都不变，故C错误；
D、通过该催化反应，实现了太阳能向化学能的转化，故D正确。
故选：C。
8．（1.5分）下列实验设计能达到目的的是（ ）
A．验证质量守恒定律
B．探究温度对分子运动快慢的影响
C．探究燃烧条件之一：温度达到着火点
D．探究空气与呼出的气体中CO2含量的高低
【解答】解：A、铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，可以用来验证质量守恒定律，故A正确；
B、要探究温度对分子运动快慢的影响，除了温度不同，其他条件应完全相同，而图示中选用的溶剂种类一个是酒精一个是水，实验设计错误，故B错误；
C、要探究燃烧条件温度达到着火点，应选取着火点不同的两种可燃物做对比实验，而图示中水不是可燃物，根本无法燃烧，实验设计错误，故C错误；
D、要探究空气与呼出气体二氧化碳含量高低，应该选用的是与二氧化碳反应能够看到实验现象的试剂，而图示中选用的氢氧化钠虽然能与二氧化碳反应，但是不论二氧化碳含量高低，都看不到明显现象，实验设计错误，故D错误。
故选：A。
9．（1.5分）如图是甲、乙两种固体物质（均不含结晶水）的溶解度曲线，下列说法正确的是（ ）
A．甲物质的溶解度是40g
B．t1℃时，甲、乙的饱和溶液分别升温至t2℃时，甲、乙溶液的溶质质量分数均增大
C．将t2℃时甲的饱和溶液降温到t1℃，一定会析出25g晶体
D．若t1℃为20℃，则甲、乙物质均为易溶物质
【解答】解：A、甲物质的溶解度是40g错误，因为没有指明温度；故选项错误；
B、t1℃时，甲、乙的饱和溶液分别升温至t2℃时，甲、乙溶液的溶质质量分数均不变，质量分数增大错误，故选项错误；
C、将t2℃时甲的饱和溶液降温到t1℃，一定会析出25g晶体错误，因为没有指明饱和溶液的质量；故选项错误；
D、若t1℃为20℃，则甲、乙物质均为易溶物质正确，故选项正确；
故选：D。
10．（1.5分）下列实验现象与图象对应正确的是（ ）
A．氢气还原一定质量的氧化铜
B．向稀硫酸和硫酸铜的混合溶液中加入NaOH溶液
C．向pH＝2的稀盐酸中滴加过量的NaOH溶液
D．分别向等质量的锌和铁中加入相同质量分数的稀盐酸
【解答】解：A、氢气还原氧化铜的生成铜和水，则反应后固体质量不可能为零，分析图像可知，故错误；
B、稀硫酸和硫酸铜混合溶液中加入氢氧化钠溶液，氢氧化钠先把硫酸反应之后，才会出现蓝色沉淀，并且硫酸铜和氢氧化钠完全反应之后，沉淀不再增加，故正确；
C、盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，向pH＝2的稀盐酸中加入pH＝12的NaOH溶液，溶液的pH不断增大，当恰好完全反应时，pH＝7，当氢氧化钠过量时，pH大于7，但由于盐酸中有水，反应也生成了水，终点的pH值只能小于12，故错误；
D、等质量的金属锌和铁中分别滴入溶质质量分数相等的稀盐酸至过量，开始时金属过量，稀盐酸完全反应，生成氢气的质量相同；当向等质量的锌和铁中加入溶质质量分数相同的稀盐酸至过量，则锌和铁全部参加反应，
Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑
65 2
Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
56 2
通过反应的化学方程式以及金属与酸反应生成氢气的质量关系可以看出，铁生成的氢气大于锌，故错误；
故选：B。
11．（1.5分）以下实验方案设计中，能达到实验目的的是（ ）
选项 实验目的 实验方案
A 除去NaCl中的少量Na2CO3 加入适量Ca（OH）2溶液
B 除去铁粉中混有的少量Fe2O3 加入足量稀盐酸
C 鉴别化肥NH4Cl和（NH4）2SO4 取样，加熟石灰，研磨
D 除去CaCl2溶液中混有的少量盐酸 加入足量CaCO3固体，过滤
A．A B．B C．C D．D
【解答】解：A、Na2CO3能与适量Ca（OH）2溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，能除去杂质但引入了新的杂质氢氧化钠，不符合除杂原则，故选项实验方案不能达到实验目的。
B、Fe2O3、Fe均能与反应，不但能把杂质除去，也会把原物质除去，不符合除杂原则，故选项实验方案不能达到实验目的。
C、（NH4）2SO4、NH4Cl均能与熟石灰研磨产生有刺激性气味的气体，不能鉴别，故选项实验方案不能达到实验目的。
D、HCl能与过量的碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳，再过滤除去过量的碳酸钙，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项实验方案能达到实验目的。
故选：D。
12．（1.5分）小雨利用如图甲所示装置（气密性良好）和试剂测定空气中氧气含量，氧气传感器测得集气瓶内氧气的体积分数变化曲线如图乙所示。下列说法错误的是（ ）
A．实验体现了铜的导热性
B．取足量的白磷进行实验是为了减少误差
C．反应时，集气瓶内可观察到白磷燃烧，产生大量白烟
D．倒吸入集气瓶中水的体积等于空气中氧气的体积
【解答】解：A、铜具有良好的导热性，用酒精灯加热粗铜丝，目的是利用铜丝的导热性，引燃白磷，故选项说法正确。
B、为减少误差，耗尽瓶中氧气，白磷的量要足量，故选项说法正确。
C、反应时，集气瓶内可观察到白磷燃烧，产生大量的白烟，故选项说法正确。
D、由集气瓶内氧气的体积分数变化曲线可知，最终氧气有剩余，则倒吸入集气瓶中水的体积等于被白磷燃烧消耗的氧气的体积，故选项说法错误。
故选：D。
二、非选择题（本大题包括4小题，共30分）
13．（6分）某化学学习小组以“气体的制备”为主题开展项目式学习。
Ⅰ．基础实验
实验室现有高锰酸钾、块状大理石、稀盐酸以及下列仪器，请回答下列问题：
（1）仪器②的名称是 长颈漏斗 。
（2）甲同学选择装置A制取O2，反应的化学方程式为 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 。
（3）欲想收集一瓶干燥的O2，收集装置最好选用 D （填序号），验满的操作是用 一根带火星的木条 放在集气瓶口。
（4）若选择装置B制取CO2，选用固体药品是 大理石或石灰石 ，发生装置C相对于B的优点是 可以控制反应的发生和停止 。
Ⅱ．跨学科实践
某化学兴趣小组开展跨学科实践活动，如图是利用杠杆原理设计的一套实验装置示意图。
（5）通入一段时间的CO2，右边乒乓球会 下降 （填“上升”或“下降”）；停止通入CO2，放置一段时间后，杠杆恢复平衡，从微观角度解释其原因是 因为分子是不断运动的 。
【解答】解：（1）长颈漏斗方便加液体药品，故答案为：长颈漏斗；
（2）甲同学选择装置A制取O2，根据题目信息是用高锰酸钾制氧气，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气，要注意配平；故答案为：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；
（3）欲想收集一瓶干燥的O2，收集装置最好选用D；验满的操作是用一根带火星的木条放在集气瓶口；故答案为：D；一根带火星的木条；
（4）实验室制取CO2，是在常温下，用大理石或石灰石和稀盐酸制取的；发生装置C相对于B的优点是：可以控制反应的发生和停止；故答案为：大理石或石灰石；可以控制反应的发生和停止；
（5）通入一段时间的CO2，右边乒乓球会下降；停止通入CO2，放置一段时间后，杠杆恢复平衡，从微观角度解释其原因是：因为分子是不断运动的；故答案为：下降；因为分子是不断运动的。
14．（7分）关于酸的研究是一项重要的课题。某小组以“研究硝酸（HNO3）的性质”为主题开展了以下项目式学习。
【任务一】硝酸的物理性质
（1）同学们通过查阅资料可知，纯硝酸为无色透明液体，有窒息性刺激气味。浓硝酸是无色透明的液体，易挥发，露置在空气中会产生白雾（与浓盐酸相同）。浓硝酸敞口放置一段时间后质量分数会 变小 （填“变大”或“不变”或“变小”）。
【任务二】硝酸的化学性质
（2）不稳定性：浓、稀硝酸性质相差很大，如稀硝酸相对稳定，但浓硝酸不稳定，遇光或热会分解生成二氧化氮气体、水和某助燃单质。请写出浓硝酸受热发生反应的化学方程式： 4HNO34NO2↑+2H2O+O2↑ 。
（3）酸性：稀硝酸具有酸的通性。
①将氧化铁加入装有稀硝酸的试管中，观察到的现象是 固体逐渐溶解，溶液由无色变成黄色 。
②在探究稀硝酸（HNO3）与氢氧化钠溶液中和反应的实验时，小张同学忘记滴加无色酚酞溶液，无法判断反应进行到何种程度，同学们决定对反应后溶液中溶质的成分进行探究。
【查阅资料】a．NaNO3溶液显中性；b．硝酸可与Zn、Cu等多种金属反应生成相应的硝酸盐，但不生成H2。
【提出问题】反应后溶液中的溶质是什么？
【作出猜想】
猜想一： NaOH和NaNO3
猜想二：NaNO3
猜想三：HNO3和NaNO3
【设计方案】
实验操作 实验现象 实验结论
①取少量反应后的溶液于试管中，滴加无色酚酞溶液 ① 无明显现象 猜想一错误
②另取少量反应后的溶液于试管中，加入碳酸钙 ② 有气泡产生 猜想三正确
【拓展延伸】小张同学将Cu片分别放入两支试管中，并逐滴滴入稀盐酸和稀硝酸，发现滴入稀盐酸的试管中无明显现象；滴入稀硝酸的试管中Cu片逐渐溶解，溶液由无色变为蓝色并产生气泡，经验证，该气体不是氢气。
【交流与反思】根据已掌握知识和上述实验分析，稀盐酸与稀硝酸溶液中因解离出的 酸根离子 不同，化学性质有较大差异。
【解答】解：（1）由题干可知，浓硝酸易挥发，露置在空气中会产生白雾，则浓硝酸中的溶质质量减小，故浓硝酸敞口放置一段时间后质量分数会变小；
（2）浓硝酸受热分解生成二氧化氮气体、水和某助燃单质，即氧气，反应的化学方程式为4HNO34NO2↑+2H2O+O2↑；
（3）①稀硝酸具有酸的通性，将氧化铁加入装有稀硝酸的试管中，氧化铁与稀硝酸反应生成硝酸铁和水，硝酸铁溶液呈黄色，则观察到的现象是固体逐渐溶解，溶液由无色变成黄色；
【作出猜想】稀硝酸与氢氧化钠溶液反应生成硝酸钠和水，若氢氧化钠溶液过量，猜想一：NaOH和NaNO3，若恰好完全反应，猜想二：NaNO3，若稀硝酸过量，猜想三：HNO3和NaNO3；
【设计方案】①氢氧化钠溶液显碱性，能使酚酞溶液变红色，则取少量反应后的溶液于试管中，滴加无色酚酞溶液，无明显现象，说明溶液中不含氢氧化钠，则猜想一错误；
②猜想三正确，即溶液中的溶质为HNO3和NaNO3，碳酸钙与稀硝酸反应生成硝酸钙、水和二氧化碳气体，则另取少量反应后的溶液于试管中，加入碳酸钙，有气泡产生；
【交流与反思】根据已掌握知识和上述实验分析，稀盐酸与稀硝酸溶液中因解离出的酸根离子不同，化学性质有较大差异。
故答案为：（1）变小；
（2）4HNO34NO2↑+2H2O+O2↑；
（3）①固体逐渐溶解，溶液由无色变成黄色；
【作出猜想】NaOH和NaNO3；
【设计方案】①无明显现象；
②有气泡产生；
【交流与反思】酸根离子。
15．（8分）氢能源是最理想的“绿色能源”之一。我国氢能源的发展规划分为“灰氢”、“蓝氢”和“绿氢”三个阶段，具体如图1所示。
回答下列问题：
（1）生成“灰氢”和“蓝氢”中用到煤炭和天然气属于化石能源，化石能源还包括 石油 。
（2）煤炭生成“灰氢”属于 化学 变化（填“物理”或“化学”），该反应中需将煤磨成煤粉，水变成喷雾状，其原因是 增大接触面积，提高反应速率 。
（3）如图2是“绿氢”的“制氢、储氢、释氢、用氢”的示意图。
Ⅰ．“制氢”：通过光伏发电和催化剂的作用，使水分解产生氢气。
①该反应中产生氢气和氧气的体积比约为 2：1 。
Ⅱ．“储氢”：用化学方法将氢气转化为甲醇（常温常压下为液体）。
②转化Ⅱ中CO2和H2在催化剂的作用下反应，该反应的化学方程式为 CO2+3H2CH3OH+H2O 。
③理论上反应Ⅰ消耗的H2O中氢元素质量 ＞ （填“＞”“＝”或“＜”）反应Ⅱ生成的甲醇中氢元素质量。
Ⅲ．“释氢”：将甲醇转化为氢气，通常有以下两种方案：
方案1：CH3OH+H2OCO2↑+3H2↑
方案2：CH3OHCO↑+2H2↑
④对比上述两种方案，方案1的优点是 产物无污染，等质量的甲醇产生的氢气更多（合理即可） （填一条即可）。
Ⅳ．“用氢”：氢氧燃料电池能量转化率高，产物是水清洁环保。
⑤氢氧燃料电池在工作时，能量转化的方式是化学能转化为 电能 。
【解答】解：（1）生成“灰氢”和“蓝氢”中用到煤炭和天然气属于化石能源，化石能源还包括石油；故答案为：石油；
（2）煤炭生成“灰氢”的过程中有新物质生成，属于化学变化，将煤磨成煤粉，水变成喷雾状，这样做的目的是增大接触面积，提高反应速率；故答案为：化学；增大接触面积，提高反应速率；
（3）Ⅰ.①通过光伏发电和催化剂的作用，使水分解产生氢气，化学方程式为：2H2O2H2↑+O2↑，根据化学方程式可知该反应中产生氢气和氧气的体积比约为2：1；
Ⅱ.②转化Ⅱ中CO2和H2在催化剂的作用下反应生成甲醇，该反应的化学方程式为：CO2+3H2CH3OH+H2O；
③根据图示可知，水中氢元素全部转化为氢气中的氢元素，而氢气中的氢元素只有一部分转化为甲醇，另一部分转化为水，所以理论上反应Ⅰ消耗水中的氢元素质量＞反应Ⅱ中生成的甲醇中的氢元素质量。
Ⅲ.④对比上述两种方案，方案1的优点是产物无污染，等质量的甲醇产生的氢气更多；
Ⅳ.⑤氢氧燃料电池在工作时，能量转化的方式是化学能转化为电能。
故答案为：Ⅰ.①2：1；
Ⅱ.②CO2+3H2CH3OH+H2O；③＞；
Ⅲ.④产物无污染，等质量的甲醇产生的氢气更多（合理即可）；
Ⅳ.⑤电能。
16．（9分）水与自然界中矿石长期接触，常含Ca（HCO3）2、Mg（HCO3）2等物质，导致钙离子、镁离子含量较多，称之为硬水。生活中，水的硬度过高会造成一定危害。长期使用硬水烧水的热水壶，内部会形成一层水垢，其主要成分为碳酸钙和氢氧化镁，说明加热煮沸可使这类硬水成为软水。其原理的流程如图（气体产物已略去）：
回答下列问题：
（1）反应Ⅰ属于四大基本反应类型中的 分解 反应：反应Ⅱ除产生水垢外，还有一种气体产物为 CO2 （填化学式）。
（2）向200g水垢中加入400g过量的稀盐酸，充分反应，测得180秒内混合物质量的变化（不考虑水与HCl的挥发）如下表所示：
时间/s（秒） 0 30 60 90 120 180
混合物的质量/g 600 574 554 547.2 547.2 547.2
①观察到的现象是 固体逐渐溶解，产生无色气体 。
②计算水垢中碳酸钙的质量分数，写出必要的计算过程。
【解答】解：（1）反应Ⅰ是碳酸氢钙和碳酸氢镁分解为碳酸钙和碳酸镁的同时，还生成二氧化碳和水，所以属于四大基本反应类型中的 分解反应；反应Ⅱ除产生水垢外，由于碳酸镁转化为了氢氧化镁，根据质量守恒定律可得，生成的气体产物为二氧化碳；故答案为：分解；CO2；
（2）①由于碳酸钙和盐酸反应生成二氧化碳，所以观察到的现象是固体逐渐溶解，产生无色气体；故答案为：固体逐渐溶解，产生无色气体；
②根据质量守恒定律可得，生成的二氧化碳的质量为600g﹣547.2g＝52.8g
设水垢中碳酸钙的质量分数为x
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
200gx 52.8g
＝
x＝60%
答：水垢中碳酸钙的质量分数为60%。
