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30.(7分)制氧机可缓解高原反应和长期缺氧问题。如图所示,制氧机在工作时,往反应仓中加入适量水,再先后加入过碳酸钠($2\ce{Na_{2}CO_{3} • 3H_{2}O_{2}}$)和二氧化锰粉末,反应仓内粉末翻腾,仓壁变得温热,过滤仓底部导管口有气泡冒出。
(1)反应仓中发生的反应:①$2\ce{Na_{2}CO_{3} • 3H_{2}O_{2}} \xlongequal{} 2\ce{Na_{2}CO_{3}} + 3\ce{H_{2}O_{2}}$。②(写出化学方程式)。
(2)若需要制氧机产生32g氧气,则理论上反应①中至少要产生过氧化氢多少克?
(3)加湿过滤仓的作用:过滤杂质、增加氧气湿度、(写出一点即可)。
(1)反应仓中发生的反应:①$2\ce{Na_{2}CO_{3} • 3H_{2}O_{2}} \xlongequal{} 2\ce{Na_{2}CO_{3}} + 3\ce{H_{2}O_{2}}$。②(写出化学方程式)。
(2)若需要制氧机产生32g氧气,则理论上反应①中至少要产生过氧化氢多少克?
(3)加湿过滤仓的作用:过滤杂质、增加氧气湿度、(写出一点即可)。
答案
$2\mathrm {H}_{2}\mathrm {O}_{2}\xlongequal{\mathrm {MnO}_{2}}2\mathrm {H}_{2}\mathrm {O}+\mathrm {O}_{2}↑$
通过产生气泡的快慢来判断产生氧气的速率(合理即可)
$(2\mathrm {)}$设理论上反应①中至少要产生过氧化氢的质量为x。
$2\mathrm {H}_{2}\mathrm {O}_{2}\xlongequal{\mathrm {MnO}_{2}} 2\mathrm {H}_{2}\mathrm {O} + \mathrm {O}_{2}↑$
68 32
x 32g
$\frac {68}{32}=\frac {x}{32\mathrm {g}},$解得$ x=68\mathrm {g}$
答：至少要产生过氧化氢的质量为$68\mathrm {g}$。
解析
【分析】
本题围绕制氧机的反应原理设置问题，分三部分解决：(1)需明确反应仓中过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成氧气，据此书写化学方程式；(2)利用过氧化氢分解的化学方程式，根据生成氧气的质量，通过比例计算求出所需过氧化氢的质量，遵循化学方程式计算的规范步骤；(3)结合加湿过滤仓的结构与作用，分析其额外功能，合理即可。
【解析】
(1) 反应仓中，过碳酸钠分解产生的过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为：$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}↑}$。
(2) 设理论上反应①中至少要产生过氧化氢的质量为$x$。
$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}↑}$
相对质量：$2×34=68$，对应氧气质量为32。
已知生成氧气质量为32g，列比例式：$\frac{68}{32}=\frac{x}{32g}$，解得$x=68g$。
答：至少要产生过氧化氢的质量为68g。
(3) 加湿过滤仓的作用除过滤杂质、增加氧气湿度外，还可通过观察气泡产生的快慢判断氧气的生成速率（合理即可）。
【答案】
(1) $\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}↑}$；
(2) 68g；
(3) 通过产生气泡的快慢来判断产生氧气的速率（合理即可）。
【知识点】
化学方程式书写、根据化学方程式计算、氧气制取
【点评】
本题结合实际制氧机的工作场景，考查初中化学核心的化学方程式书写与计算，联系生活实际，难度适中，能有效考查学生对基础知识的掌握和应用能力。
【难度系数】
0.7
本题围绕制氧机的反应原理设置问题，分三部分解决：(1)需明确反应仓中过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成氧气，据此书写化学方程式；(2)利用过氧化氢分解的化学方程式，根据生成氧气的质量，通过比例计算求出所需过氧化氢的质量，遵循化学方程式计算的规范步骤；(3)结合加湿过滤仓的结构与作用，分析其额外功能，合理即可。
【解析】
(1) 反应仓中，过碳酸钠分解产生的过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为：$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}↑}$。
(2) 设理论上反应①中至少要产生过氧化氢的质量为$x$。
$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}↑}$
相对质量：$2×34=68$，对应氧气质量为32。
已知生成氧气质量为32g，列比例式：$\frac{68}{32}=\frac{x}{32g}$，解得$x=68g$。
答：至少要产生过氧化氢的质量为68g。
(3) 加湿过滤仓的作用除过滤杂质、增加氧气湿度外，还可通过观察气泡产生的快慢判断氧气的生成速率（合理即可）。
【答案】
(1) $\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}↑}$；
(2) 68g；
(3) 通过产生气泡的快慢来判断产生氧气的速率（合理即可）。
【知识点】
化学方程式书写、根据化学方程式计算、氧气制取
【点评】
本题结合实际制氧机的工作场景，考查初中化学核心的化学方程式书写与计算，联系生活实际，难度适中，能有效考查学生对基础知识的掌握和应用能力。
【难度系数】
0.7
31.(6分)2025年4月24日,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心发射,并成功对接中国空间站天和核心舱。
(1)运载火箭使用了偏二甲肼($\ce{C_{2}H_{8}N_{2}}$)和四氧化二氮($\ce{N_{2}O_{4}}$)作推进剂。反应原理:$\ce{C_{2}H_{8}N_{2} + 2N_{2}O_{4}\xlongequal{\mathrm{点燃}}3N_{2} + 4H_{2}O + 2X}$,则X的化学式为。
(2)飞船与空间站对接时,为减小震动以保证安全,设置了电磁阻尼器,它可以简化为如图所示的磁体和线圈构成。
①当线圈水平向左运动时,线圈的ab边切割磁感线产生了感应电流。此过程中发生的能量转化是。
②当电流通过ab边时,线圈会受到向右的阻力,以减缓靠近速度,起到减小震动的作用。ab边受到阻力作用的原理是。
(1)运载火箭使用了偏二甲肼($\ce{C_{2}H_{8}N_{2}}$)和四氧化二氮($\ce{N_{2}O_{4}}$)作推进剂。反应原理:$\ce{C_{2}H_{8}N_{2} + 2N_{2}O_{4}\xlongequal{\mathrm{点燃}}3N_{2} + 4H_{2}O + 2X}$,则X的化学式为。
(2)飞船与空间站对接时,为减小震动以保证安全,设置了电磁阻尼器,它可以简化为如图所示的磁体和线圈构成。
①当线圈水平向左运动时,线圈的ab边切割磁感线产生了感应电流。此过程中发生的能量转化是。
②当电流通过ab边时,线圈会受到向右的阻力,以减缓靠近速度,起到减小震动的作用。ab边受到阻力作用的原理是。
答案
$\ce{CO_{2}}$
机械能转化为电能
通电导体在磁场中受到力的作用
机械能转化为电能
通电导体在磁场中受到力的作用
解析
【分析】
本题分为化学和物理两部分问题：(1)利用质量守恒定律，化学反应前后原子的种类与数目不变，推导未知物的化学式；(2)结合电磁感应现象和通电导体在磁场中的受力原理，分析能量转化和受力原因。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目不变。反应$\ce{C_{2}H_{8}N_{2} + 2N_{2}O_{4}\xlongequal{\mathrm{点燃}}3N_{2} + 4H_{2}O + 2X}$中，反应前原子总数：C为2个，H为8个，N为$2+2×2=6$个，O为$2×4=8$个；反应后已知物质中：3个$\ce{N_{2}}$含6个N，4个$\ce{H_{2}O}$含8个H和4个O，因此2个X分子共含2个C原子、$8-4=4$个O原子，即1个X分子含1个C原子和2个O原子，故X的化学式为$\ce{CO_{2}}$。
(2) ①线圈水平向左运动时，ab边切割磁感线产生感应电流，属于电磁感应现象，此过程中消耗机械能（线圈运动的动能），获得电能，能量转化为机械能转化为电能。
②电流通过ab边时，ab边处于磁场中，受到磁场对通电导体的力的作用，因此产生向右的阻力，原理是通电导体在磁场中受到力的作用。
【答案】
$\ce{CO_{2}}$；机械能转化为电能；通电导体在磁场中受到力的作用
【知识点】
质量守恒定律、电磁感应、通电导体在磁场中受力
【点评】
本题结合化学与物理基础知识点，分别考查质量守恒定律的应用、电磁感应现象的能量转化、通电导体在磁场中的受力原理，题目难度不大，侧重基础概念的掌握。
【难度系数】
0.6
本题分为化学和物理两部分问题：(1)利用质量守恒定律，化学反应前后原子的种类与数目不变，推导未知物的化学式；(2)结合电磁感应现象和通电导体在磁场中的受力原理，分析能量转化和受力原因。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目不变。反应$\ce{C_{2}H_{8}N_{2} + 2N_{2}O_{4}\xlongequal{\mathrm{点燃}}3N_{2} + 4H_{2}O + 2X}$中，反应前原子总数：C为2个，H为8个，N为$2+2×2=6$个，O为$2×4=8$个；反应后已知物质中：3个$\ce{N_{2}}$含6个N，4个$\ce{H_{2}O}$含8个H和4个O，因此2个X分子共含2个C原子、$8-4=4$个O原子，即1个X分子含1个C原子和2个O原子，故X的化学式为$\ce{CO_{2}}$。
(2) ①线圈水平向左运动时，ab边切割磁感线产生感应电流，属于电磁感应现象，此过程中消耗机械能（线圈运动的动能），获得电能，能量转化为机械能转化为电能。
②电流通过ab边时，ab边处于磁场中，受到磁场对通电导体的力的作用，因此产生向右的阻力，原理是通电导体在磁场中受到力的作用。
【答案】
$\ce{CO_{2}}$；机械能转化为电能；通电导体在磁场中受到力的作用
【知识点】
质量守恒定律、电磁感应、通电导体在磁场中受力
【点评】
本题结合化学与物理基础知识点，分别考查质量守恒定律的应用、电磁感应现象的能量转化、通电导体在磁场中的受力原理，题目难度不大，侧重基础概念的掌握。
【难度系数】
0.6
32.(8分)“水循环”“氧循环”和“碳循环”是自然界存在的三大重要循环。
(1)保持自然界的碳一氧平衡离不开动物呼吸作用的进行,请写出人体呼吸作用的文字表达式:。
(2)关于碳循环和氧循环,下列说法中正确的是(填字母)。
A.变化观:每个人都在参与碳、氧循环
B.守恒观:碳、氧循环过程中各元素守恒,其化合价不变
C.平衡观:碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
D.微粒观:绿色植物的作用是使自然界中的氧原子总数增加
(3)自然界中的碳循环主要是通过二氧化碳来实现的,图中消耗大气中二氧化碳的途径有(填序号)。近年来大气中的二氧化碳含量不断增加,导致温室效应加剧。因此人类要积极采取措施以维持循环体系中二氧化碳的相对平衡,请说出降低二氧化碳排放量的具体措施:(举一例)。
(1)保持自然界的碳一氧平衡离不开动物呼吸作用的进行,请写出人体呼吸作用的文字表达式:。
(2)关于碳循环和氧循环,下列说法中正确的是(填字母)。
A.变化观:每个人都在参与碳、氧循环
B.守恒观:碳、氧循环过程中各元素守恒,其化合价不变
C.平衡观:碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
D.微粒观:绿色植物的作用是使自然界中的氧原子总数增加
(3)自然界中的碳循环主要是通过二氧化碳来实现的,图中消耗大气中二氧化碳的途径有(填序号)。近年来大气中的二氧化碳含量不断增加,导致温室效应加剧。因此人类要积极采取措施以维持循环体系中二氧化碳的相对平衡,请说出降低二氧化碳排放量的具体措施:(举一例)。
答案
葡萄糖＋氧气$\xrightarrow{酶}$二氧化碳＋水＋能量(或有机物＋氧气$\xrightarrow{活细胞}$二氧化碳＋水＋能量)
AC
⑥
减少化石
燃料的使用(合理即可)
AC
⑥
减少化石
燃料的使用(合理即可)
解析
【分析】
本题围绕自然界的碳、氧、水循环设置问题，需结合呼吸作用原理、碳氧循环的特点、原子守恒等知识解答：（1）回忆人体呼吸作用的反应本质，写出对应文字表达式；（2）逐一分析碳氧循环相关说法的正误；（3）从图中找出消耗大气中二氧化碳的途径，再结合实际举例降低二氧化碳排放的措施。
【解析】
（1）人体呼吸作用是有机物（如葡萄糖）与氧气在酶的催化下反应，生成二氧化碳、水并释放能量，文字表达式为：葡萄糖＋氧气$\xrightarrow{酶}$二氧化碳＋水＋能量（或有机物＋氧气$\xrightarrow{活细胞}$二氧化碳＋水＋能量）。
（2）选项分析：A. 人呼吸时消耗氧气、产生二氧化碳，始终参与碳、氧循环，正确；B. 碳、氧循环过程中，氧气参与反应时化合价从0价变为-2价等，化合价会发生改变，错误；C. 碳循环和氧循环通过光合作用、呼吸作用等，维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定，正确；D. 根据原子守恒，绿色植物的作用不会增加自然界中氧原子总数，错误。故选AC。
（3）图中⑥是光合作用，该过程消耗大气中的二氧化碳；降低二氧化碳排放量的具体措施，如减少化石燃料的使用（或开发使用清洁能源、植树造林等，合理即可）。
【答案】
葡萄糖＋氧气$\xrightarrow{酶}$二氧化碳＋水＋能量（或有机物＋氧气$\xrightarrow{活细胞}$二氧化碳＋水＋能量）；AC；⑥；减少化石燃料的使用（合理即可）
【知识点】
呼吸作用表达式；碳氧循环；低碳措施
【点评】
本题结合自然界的循环考查基础化学知识，注重知识的应用与理解，需要学生掌握碳氧循环的核心原理，难度适中。
【难度系数】
0.5
本题围绕自然界的碳、氧、水循环设置问题，需结合呼吸作用原理、碳氧循环的特点、原子守恒等知识解答：（1）回忆人体呼吸作用的反应本质，写出对应文字表达式；（2）逐一分析碳氧循环相关说法的正误；（3）从图中找出消耗大气中二氧化碳的途径，再结合实际举例降低二氧化碳排放的措施。
【解析】
（1）人体呼吸作用是有机物（如葡萄糖）与氧气在酶的催化下反应，生成二氧化碳、水并释放能量，文字表达式为：葡萄糖＋氧气$\xrightarrow{酶}$二氧化碳＋水＋能量（或有机物＋氧气$\xrightarrow{活细胞}$二氧化碳＋水＋能量）。
（2）选项分析：A. 人呼吸时消耗氧气、产生二氧化碳，始终参与碳、氧循环，正确；B. 碳、氧循环过程中，氧气参与反应时化合价从0价变为-2价等，化合价会发生改变，错误；C. 碳循环和氧循环通过光合作用、呼吸作用等，维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定，正确；D. 根据原子守恒，绿色植物的作用不会增加自然界中氧原子总数，错误。故选AC。
（3）图中⑥是光合作用，该过程消耗大气中的二氧化碳；降低二氧化碳排放量的具体措施，如减少化石燃料的使用（或开发使用清洁能源、植树造林等，合理即可）。
【答案】
葡萄糖＋氧气$\xrightarrow{酶}$二氧化碳＋水＋能量（或有机物＋氧气$\xrightarrow{活细胞}$二氧化碳＋水＋能量）；AC；⑥；减少化石燃料的使用（合理即可）
【知识点】
呼吸作用表达式；碳氧循环；低碳措施
【点评】
本题结合自然界的循环考查基础化学知识，注重知识的应用与理解，需要学生掌握碳氧循环的核心原理，难度适中。
【难度系数】
0.5
