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9.（2026·苏州期末）工业上制取高纯硅的某一步反应微观示意图如下所示，下列说法正确的是（
A.反应前后原子的种类改变
B.反应前后分子个数不变
C.该反应属于置换反应
D.反应中乙与丙的质量比为$2:1$
C
）A.反应前后原子的种类改变
B.反应前后分子个数不变
C.该反应属于置换反应
D.反应中乙与丙的质量比为$2:1$
答案
9. C
提示:由图可知,该反应为 $\ce{SiCl_{4} + 2H_{2}\xlongequal{一定条件}Si + 4HCl}$。由质量守恒定律可知,反应前后原子的种类不变;由化学方程式可知,反应前后分子个数发生改变;反应中乙与丙的质量之比为$(2×2):28=1:7$。
提示:由图可知,该反应为 $\ce{SiCl_{4} + 2H_{2}\xlongequal{一定条件}Si + 4HCl}$。由质量守恒定律可知,反应前后原子的种类不变;由化学方程式可知,反应前后分子个数发生改变;反应中乙与丙的质量之比为$(2×2):28=1:7$。
10. (2026·苏州期末)下列物质的转化在给定条件下不能实现的是 （
A.$\ce{Al\xrightarrow[高温]{O_{2}} Al_{2}O_{3}}$
B.$\ce{CaO\xrightarrow{H_{2}O} Ca(OH)_{2}}$
C.$\ce{Fe_{2}O_{3}\xrightarrow[高温]{CO_{2}} Fe}$
D.$\ce{CaCO_{3}\xrightarrow{高温} CaO}$
C
）A.$\ce{Al\xrightarrow[高温]{O_{2}} Al_{2}O_{3}}$
B.$\ce{CaO\xrightarrow{H_{2}O} Ca(OH)_{2}}$
C.$\ce{Fe_{2}O_{3}\xrightarrow[高温]{CO_{2}} Fe}$
D.$\ce{CaCO_{3}\xrightarrow{高温} CaO}$
答案
10. C
提示:高温条件下氧化铁不能和二氧化碳反应,能和一氧化碳反应生成铁。
提示:高温条件下氧化铁不能和二氧化碳反应,能和一氧化碳反应生成铁。
11. (2026·苏州期末)用如图所示装置制取氧气,并用氧气传感器测定集气瓶内氧气的体积分数,同时观察带火星木条的变化,记录如下表。下列说法不正确的是 （
A.过氧化氢分解的化学方程式为 $2\ce{H_{2}O_{2}}$$\ce{\xlongequal{MnO_{2}}}$$2\ce{H_{2}O}+\ce{O_{2}} \uparrow$
B.使用分液漏斗的目的是控制反应速率,获得平稳气流
C.当木条变亮时,集气瓶内气体体积分数最大的是氧气
D.该实验说明欲收集较纯的氧气,需在木条复燃后再收集一段时间
C
）A.过氧化氢分解的化学方程式为 $2\ce{H_{2}O_{2}}$$\ce{\xlongequal{MnO_{2}}}$$2\ce{H_{2}O}+\ce{O_{2}} \uparrow$
B.使用分液漏斗的目的是控制反应速率,获得平稳气流
C.当木条变亮时,集气瓶内气体体积分数最大的是氧气
D.该实验说明欲收集较纯的氧气,需在木条复燃后再收集一段时间
答案
11. C
提示:当木条变亮时,集气瓶内氧气的体积分数为28.9%,体积分数最大的是氮气;欲收集较纯的氧气,需在木条复燃后再收集一段时间,因为带火星的木条复燃时,氧气体积分数不是100%。
提示:当木条变亮时,集气瓶内氧气的体积分数为28.9%,体积分数最大的是氮气;欲收集较纯的氧气,需在木条复燃后再收集一段时间,因为带火星的木条复燃时,氧气体积分数不是100%。
二、非选择题
12.（2026·苏州期末）某工厂从含铜废料中回收铜的生产流程如下图所示：
已知：“加热酸浸”步骤中，除铜外其余物质不溶于水且不参与反应。
（1）“加热酸浸”时，铜与$\ce{O_{2}}$、稀硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜和水。
①写出该反应的化学方程式：
②“加热酸浸”时若加入少量$\ce{Fe_{2}(SO_{4})_{3}}$可以有效加快反应速率，且反应前后$\ce{Fe_{2}(SO_{4})_{3}}$的质量和化学性质不发生变化。$\ce{Fe_{2}(SO_{4})_{3}}$起到的作用为
（2）“过滤1”分离所得滤液中含有的物质有
（3）“反应”时加入的过量铁粉除置换出铜外，还发生反应的化学方程式为
（4）补充完整由固体物质X得到铜粉的实验方案：向固体物质X中
12.（2026·苏州期末）某工厂从含铜废料中回收铜的生产流程如下图所示：
已知：“加热酸浸”步骤中，除铜外其余物质不溶于水且不参与反应。
（1）“加热酸浸”时，铜与$\ce{O_{2}}$、稀硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜和水。
①写出该反应的化学方程式：
$\ce{2Cu + O_{2} + 2H_{2}SO_{4}\xlongequal{\Delta}2CuSO_{4} + 2H_{2}O}$
。②“加热酸浸”时若加入少量$\ce{Fe_{2}(SO_{4})_{3}}$可以有效加快反应速率，且反应前后$\ce{Fe_{2}(SO_{4})_{3}}$的质量和化学性质不发生变化。$\ce{Fe_{2}(SO_{4})_{3}}$起到的作用为
催化作用
。（2）“过滤1”分离所得滤液中含有的物质有
$\ce{H_{2}SO_{4}}$、$\ce{CuSO_{4}}$
（填化学式）。（3）“反应”时加入的过量铁粉除置换出铜外，还发生反应的化学方程式为
$\ce{Fe + H_{2}SO_{4}\xlongequal{\;\;}FeSO_{4} + H_{2}\uparrow}$
。（4）补充完整由固体物质X得到铜粉的实验方案：向固体物质X中
加入足量稀硫酸反应至不再产生气泡，过滤
，用水洗涤固体2～3次，干燥得到铜粉。答案
12. （1）①$\ce{2Cu + O_{2} + 2H_{2}SO_{4}\xlongequal{\Delta}2CuSO_{4} + 2H_{2}O}$ ②催化作用 （2）$\ce{H_{2}SO_{4}}$、$\ce{CuSO_{4}}$ （3）$\ce{Fe + H_{2}SO_{4}\xlongequal{\;\;}FeSO_{4} + H_{2}\uparrow}$
（4）加入足量稀硫酸反应至不再产生气泡，过滤
提示:(2)“过滤1”分离所得滤液中含有的物质有过量的稀硫酸和反应生成的硫酸铜。(4)固体物质X为铁和铜,加入足量稀硫酸,和铁反应生成硫酸亚铁和氢气,过滤,用水洗涤固体2~3次,干燥得到铜粉。
（4）加入足量稀硫酸反应至不再产生气泡，过滤
提示:(2)“过滤1”分离所得滤液中含有的物质有过量的稀硫酸和反应生成的硫酸铜。(4)固体物质X为铁和铜,加入足量稀硫酸,和铁反应生成硫酸亚铁和氢气,过滤,用水洗涤固体2~3次,干燥得到铜粉。
13. (2026·苏州期末)阅读下列材料,回答相关问题。
煤层气是吸附在煤层中的天然气(主要成分为$\ce{CH_{4}}$),是重要的资源。抽采煤层气可能引发爆炸,要注意安全。抽采方法之一是向煤层中注入气体如$\ce{CO_{2}}$“置换”出吸附在煤层孔隙中的$\ce{CH_{4}}$。
工业上以$\ce{CH_{4}}$为原料制氢的方法有多种。方法一甲烷重整制氢:高温下,$\ce{CH_{4}}$和$\ce{CO_{2}}$发生催化重整反应制得$\ce{H_{2}}$和$\ce{CO}$,再通过降温使$\ce{CO}$液化,分离出$\ce{H_{2}}$。$\ce{CH_{4}}$和$\ce{CO_{2}}$在催化剂表面反应的微观示意图如图1所示,随着反应进行,催化剂的催化效率会逐渐下降。方法二甲烷裂解制氢:高温下,$\ce{CH_{4}}$在液态金属催化剂催化下裂解生成$\ce{H_{2}}$和炭黑,炭黑漂浮在液态金属催化剂表面。反应器示意图如图2所示。
(1) 抽采煤层气。
①煤层气属于
②煤层对$\ce{CO_{2}}$的吸附能力比对$\ce{CH_{4}}$的吸附能力更
③增大压强可提高煤层气抽采效率。下列气体中最适合注入的是
A. $\ce{N_{2}}$
B. $\ce{O_{2}}$
C. $\ce{CO}$
(2) 甲烷重整制氢。
①写出$\ce{CH_{4}}$与$\ce{CO_{2}}$高温催化重整制氢气的化学方程式:
②$\ce{CH_{4}}$和$\ce{CO_{2}}$催化重整一段时间,催化剂的催化效率会逐渐下降。结合图1分析,原因可能是
③图1中甲烷重整制氢的第二步反应为$\ce{CO_{2} + C\xlongequal{高温} 2CO}$,描述该反应前后碳元素化合价的变化:
(3) 甲烷裂解制氢。
①图2中,不锈钢管上孔隙的作用是
②与$\ce{CH_{4}}$和$\ce{CO_{2}}$重整制氢相比,液态金属催化甲烷裂解制氢的优点有
煤层气是吸附在煤层中的天然气(主要成分为$\ce{CH_{4}}$),是重要的资源。抽采煤层气可能引发爆炸,要注意安全。抽采方法之一是向煤层中注入气体如$\ce{CO_{2}}$“置换”出吸附在煤层孔隙中的$\ce{CH_{4}}$。
工业上以$\ce{CH_{4}}$为原料制氢的方法有多种。方法一甲烷重整制氢:高温下,$\ce{CH_{4}}$和$\ce{CO_{2}}$发生催化重整反应制得$\ce{H_{2}}$和$\ce{CO}$,再通过降温使$\ce{CO}$液化,分离出$\ce{H_{2}}$。$\ce{CH_{4}}$和$\ce{CO_{2}}$在催化剂表面反应的微观示意图如图1所示,随着反应进行,催化剂的催化效率会逐渐下降。方法二甲烷裂解制氢:高温下,$\ce{CH_{4}}$在液态金属催化剂催化下裂解生成$\ce{H_{2}}$和炭黑,炭黑漂浮在液态金属催化剂表面。反应器示意图如图2所示。
(1) 抽采煤层气。
①煤层气属于
混合物
(填“纯净物”或“混合物”)。②煤层对$\ce{CO_{2}}$的吸附能力比对$\ce{CH_{4}}$的吸附能力更
强
(填“强”或“弱”)。③增大压强可提高煤层气抽采效率。下列气体中最适合注入的是
A
(填字母)。A. $\ce{N_{2}}$
B. $\ce{O_{2}}$
C. $\ce{CO}$
(2) 甲烷重整制氢。
①写出$\ce{CH_{4}}$与$\ce{CO_{2}}$高温催化重整制氢气的化学方程式:
$\ce{CH_{4} + CO_{2}\xlongequal[高温]{催化剂} 2CO + 2H_{2}}$
。②$\ce{CH_{4}}$和$\ce{CO_{2}}$催化重整一段时间,催化剂的催化效率会逐渐下降。结合图1分析,原因可能是
部分催化剂表面被积碳覆盖
。③图1中甲烷重整制氢的第二步反应为$\ce{CO_{2} + C\xlongequal{高温} 2CO}$,描述该反应前后碳元素化合价的变化:
+4价变为+2价,0价变为+2价
。(3) 甲烷裂解制氢。
①图2中,不锈钢管上孔隙的作用是
增大$\ce{CH_{4}}$与高温液态金属催化剂的接触面积,加快反应速率
。②与$\ce{CH_{4}}$和$\ce{CO_{2}}$重整制氢相比,液态金属催化甲烷裂解制氢的优点有
生成的炭黑与氢气易于分离(或炭黑漂浮于液态金属表面,不会覆盖催化剂)
。答案
13. （1）①混合物 ②强 ③A
（2）①$\ce{CH_{4} + CO_{2}\xlongequal[高温]{催化剂} 2CO + 2H_{2}}$ ②部分催化剂表面被积碳覆盖 ③+4价变为+2价,0价变为+2价
（3）①增大$\ce{CH_{4}}$与高温液态金属催化剂的接触面积,加快反应速率
②生成的炭黑与氢气易于分离(或炭黑漂浮于液态金属表面,不会覆盖催化剂)
提示:(1) ②由题中信息可知,向煤层中注入气体如$\ce{CO_{2}}$“置换”出吸附在煤层孔隙中的$\ce{CH_{4}}$,则煤层对$\ce{CO_{2}}$的吸附能力比对$\ce{CH_{4}}$的吸附能力更强。③$\ce{N_{2}}$化学性质稳定,不与煤层气发生反应,煤对氮气的吸附能力最弱,注入后可有效增大压强;$\ce{O_{2}}$具有助燃性,与甲烷混合加热时可能发生爆炸,存在安全隐患;$\ce{CO}$有毒,存在安全隐患。
（2）①$\ce{CH_{4} + CO_{2}\xlongequal[高温]{催化剂} 2CO + 2H_{2}}$ ②部分催化剂表面被积碳覆盖 ③+4价变为+2价,0价变为+2价
（3）①增大$\ce{CH_{4}}$与高温液态金属催化剂的接触面积,加快反应速率
②生成的炭黑与氢气易于分离(或炭黑漂浮于液态金属表面,不会覆盖催化剂)
提示:(1) ②由题中信息可知,向煤层中注入气体如$\ce{CO_{2}}$“置换”出吸附在煤层孔隙中的$\ce{CH_{4}}$,则煤层对$\ce{CO_{2}}$的吸附能力比对$\ce{CH_{4}}$的吸附能力更强。③$\ce{N_{2}}$化学性质稳定,不与煤层气发生反应,煤对氮气的吸附能力最弱,注入后可有效增大压强;$\ce{O_{2}}$具有助燃性,与甲烷混合加热时可能发生爆炸,存在安全隐患;$\ce{CO}$有毒,存在安全隐患。
