15. 向一定质量的NaHCO₃溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，测得CO₂、H₂O和NaCl的质量随稀盐酸质量的变化关系如下图所示(假设CO₂全部逸出)。下列有关说法正确的是()。


A.丙表示水的质量
B.b点所得CO₂体积小于c点
C.a点到c点，溶液的pH增大
D.c点所得溶液中的阳离子为Na⁺和H⁺

D

NaHCO₃与稀盐酸反应方程式为NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑。反应产物为NaCl、H₂O、CO₂。分析图像：甲曲线随盐酸加入持续增加，因反应结束后继续加盐酸（含H₂O），H₂O质量仍增加，故甲为H₂O；乙、丙曲线反应结束后质量不变，为NaCl和CO₂，生成的NaCl质量（58.5g/mol）大于CO₂（44g/mol），故乙为NaCl，丙为CO₂。
A. 丙为CO₂，A错误；
B. 反应结束后CO₂不再生成，b、c点CO₂质量相等，体积相等，B错误；
C. a到c点，溶液从碱性→中性→酸性，pH减小，C错误；
D. c点盐酸过量，溶液含NaCl（Na⁺）和HCl（H⁺），阳离子为Na⁺和H⁺，D正确。

16. (4分)黑火药爆炸的化学方程式为S + 2KNO₃ + 3C $\xlongequal{点燃}$ K₂S + 3CO₂↑ + N₂↑。
(1)3个氧原子表示为，KNO₃中氮元素的化合价为。
(2)常用CO₂来灭火，其原理为。
(3)爆炸时黑火药中的某成分与空气反应产生SO₂，反应的化学方程式为。

(1)3O；+5
(2)二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，且密度比空气大，能隔绝氧气
(3)S + O₂ $\xlongequal{点燃}$ SO₂

(1) 原子的表示方法是用元素符号来表示一个原子，表示多个该原子，就在其元素符号前加上相应的数字，所以3个氧原子表示为3O。在KNO₃中，钾元素显+1价，氧元素显-2价，设氮元素的化合价为x，根据化合物中正负化合价代数和为零，可得：(+1) + x + (-2)×3 = 0，解得x = +5。
(2) 二氧化碳灭火的原理是二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，且密度比空气大，能覆盖在可燃物表面，隔绝氧气。
(3) 黑火药中含有硫（S），硫与空气中的氧气在点燃条件下反应生成二氧化硫，化学方程式为S + O₂ $\xlongequal{点燃}$ SO₂。

17. （4分）中华文化博大精深，源远流长。
(1)《天工开物》记载“凡引水种盐，……南风大起，则一宵结成，名曰颗盐”。“南风大起”类似于实验室中的操作，颗盐中含有的硫酸镁的化学式为。
（2）《宋会要辑稿》记载“先取生铁打成薄片，浸渍数日……，方成铜”。“打成薄片”说明铁具有良好的性，“打成薄片”的目的是。

(1)蒸发；MgSO₄；(2)延展；增大接触面积，使反应更充分。

(1)“南风大起”加速水分蒸发，类似于蒸发操作；硫酸镁中镁元素显+2价，硫酸根显-2价，化学式为MgSO₄。(2)“打成薄片”体现铁的延展性；薄片增大与其他物质的接触面积，使反应更充分。

18. （5分）氢动力无人机以氢气作为燃料，与自然吸入的氧气在催化剂作用下发生化学反应驱动飞行。
（1）上述反应的化学方程式为。
(2)在高温下，甲烷完全分解得到两种单质，生成的氢气与甲烷的质量之比为。
（3）我国首个海洋氢氨醇一体化项目建设完工，该项目利用太阳能来制氢。下图是利用太阳能制H₂的两种可能途径。

①下列说法正确的是(填字母)。
A. 途径甲，反应前后催化剂化学性质不变
B. 途径乙，得到的另一种产物是O₂
C. 在途径甲、乙发生的反应中，反应前后分子数均保持不变
②与甲烷相比，氢气作燃料的优点是(填一条)，将制得的H₂与CO₂在一定条件下反应生成甲醇(CH₄O)和水，其化学方程式为。

（1）2H₂ + O₂$\xlongequal{催化剂}$2H₂O
（2）1:4
（3）①AB
②燃烧产物无污染（合理即可）；CO₂ + 3H₂$\xlongequal{一定条件}$CH₄O + H₂O

（1）氢气与氧气在催化剂作用下反应生成水，化学方程式为2H₂ + O₂$\xlongequal{催化剂}$2H₂O。
（2）甲烷高温分解生成碳和氢气，化学方程式为CH₄$\xlongequal{高温}$C + 2H₂，生成氢气与甲烷的质量比为(2×2):16=1:4。
（3）①A.催化剂反应前后化学性质不变，A正确；B.途径乙为电解水，产物为H₂和O₂，B正确；C.水分解反应前后分子数改变，C错误，故选AB。②氢气燃烧产物为水，无污染；H₂与CO₂反应生成甲醇和水，化学方程式为CO₂ + 3H₂$\xlongequal{一定条件}$CH₄O + H₂O。