10. C (2025·雁江区二模)一种利用太阳能分解水的原理如图所示。下列说法不正确的是 (

A.反应Ⅰ的化学方程式:$\ce{I_{2} + SO_{2} + 2H_{2}O = 2HI + H_{2}SO_{4}}$
B.理论上每生成$\ce{2g H_{2}}$,同时生成$\ce{32g O_{2}}$
C.反应Ⅲ中生成$\ce{SO_{2}}$和$\ce{O_{2}}$的分子个数比为$2:1$
D.该过程中可以循环使用的是$\ce{I_{2}}$和$\ce{SO_{2}}$
B
)A.反应Ⅰ的化学方程式:$\ce{I_{2} + SO_{2} + 2H_{2}O = 2HI + H_{2}SO_{4}}$
B.理论上每生成$\ce{2g H_{2}}$,同时生成$\ce{32g O_{2}}$
C.反应Ⅲ中生成$\ce{SO_{2}}$和$\ce{O_{2}}$的分子个数比为$2:1$
D.该过程中可以循环使用的是$\ce{I_{2}}$和$\ce{SO_{2}}$
答案
10.B 【点拨】A. 由流程图可知,反应Ⅰ的化学方程式为$\ce{I_{2} + SO_{2} + 2H_{2}O = 2HI + H_{2}SO_{4}}$,故A选项说法正确。
B. 整个过程是太阳能分解水的过程,由流程图可知,总反应为$\ce{2H_{2}O\xlongequal{太阳能}2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$,根据化学方程式可知$m_{\ce{H_{2}}}:m_{\ce{O_{2}}}=1:8$,所以理论上每生成$2\ \mathrm{g}\ \ce{H_{2}}$,同时生成$16\ \mathrm{g}\ \ce{O_{2}}$,故B选项说法错误。C. 由流程图信息可知,反应Ⅲ的化学方程式为$\ce{2H_{2}SO_{4}\xlongequal{太阳能}2SO_{2}\uparrow + 2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$,从化学方程式中可以直接得出$\ce{SO_{2}}$和$\ce{O_{2}}$的分子个数比为$2:1$,故C选项说法正确。D. 观察图可知,$\ce{I_{2}}$和$\ce{SO_{2}}$在反应Ⅰ中作为反应物参与反应,在后续反应中又重新生成,所以该过程中可以循环使用的是$\ce{I_{2}}$和$\ce{SO_{2}}$,故D选项说法正确。
B. 整个过程是太阳能分解水的过程,由流程图可知,总反应为$\ce{2H_{2}O\xlongequal{太阳能}2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$,根据化学方程式可知$m_{\ce{H_{2}}}:m_{\ce{O_{2}}}=1:8$,所以理论上每生成$2\ \mathrm{g}\ \ce{H_{2}}$,同时生成$16\ \mathrm{g}\ \ce{O_{2}}$,故B选项说法错误。C. 由流程图信息可知,反应Ⅲ的化学方程式为$\ce{2H_{2}SO_{4}\xlongequal{太阳能}2SO_{2}\uparrow + 2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$,从化学方程式中可以直接得出$\ce{SO_{2}}$和$\ce{O_{2}}$的分子个数比为$2:1$,故C选项说法正确。D. 观察图可知,$\ce{I_{2}}$和$\ce{SO_{2}}$在反应Ⅰ中作为反应物参与反应,在后续反应中又重新生成,所以该过程中可以循环使用的是$\ce{I_{2}}$和$\ce{SO_{2}}$,故D选项说法正确。
解析
【分析】
这道题属于工艺流程图类的化学正误判断题,解题思路如下:
1. 先根据流程图中每个反应的输入反应物和输出生成物,写出各步反应的化学方程式,再逐一核对每个选项的描述:
第一步先验证A选项,反应Ⅰ的反应物是I₂、SO₂、H₂O,生成物是HI和H₂SO₄,配平后即可判断方程式是否正确;
第二步推导整个流程的总反应,该过程本质是利用太阳能分解水,总反应为水分解生成氢气和氧气,结合化学方程式的质量比关系判断B选项的质量计算是否正确;
第三步写出反应Ⅲ的配平后化学方程式,直接从方程式的化学计量数得到SO₂和O₂的分子个数比,判断C选项正误;
第四步判断可循环物质的规则是:在流程中作为反应物被消耗,后续反应中又作为生成物重新生成的物质,对照流程图即可判断D选项是否正确。
【解析】
我们逐个选项分析:
A选项:从流程图可知反应Ⅰ的反应物为I₂、SO₂、H₂O,生成物为HI、H₂SO₄,配平后化学方程式为$\ce{I_{2} + SO_{2} + 2H_{2}O = 2HI + H_{2}SO_{4}}$,描述正确。
B选项:将三个反应的方程式相加,消去中间产物HI、H₂SO₄、I₂、SO₂,得到总反应为$\ce{2H_{2}O\xlongequal{太阳能}2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$,反应中H₂和O₂的质量比为$(2×2):32=1:8$,因此每生成2g H₂,同时生成的O₂质量为$2\mathrm{g}×8=16\mathrm{g}$,并非32g,该选项描述错误。
C选项:反应Ⅲ的反应物是H₂SO₄,生成物是SO₂、H₂O、O₂,配平后化学方程式为$\ce{2H_{2}SO_{4}\xlongequal{太阳能}2SO_{2}\uparrow + 2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$,可知生成SO₂和O₂的分子个数比为化学计量数之比2:1,描述正确。
D选项:观察流程图,I₂是反应Ⅰ的反应物,同时是反应Ⅱ的生成物;SO₂是反应Ⅰ的反应物,同时是反应Ⅲ的生成物,二者都可以在流程中重复利用,属于可循环物质,描述正确。
综上,本题要求选出不正确的说法,答案为B。
【答案】
B
【知识点】
化学方程式配平,质量守恒定律,循环物质判断
【点评】
本题结合太阳能分解水的创新工艺考察化学反应相关基础知识点,解题核心是抓住总反应本质为水的分解,避免被中间产物干扰,同时掌握可循环物质的判断规则,整体难度适中,易错点是部分同学记错氢气和氧气的质量比,误判B选项。
【难度系数】
0.7
这道题属于工艺流程图类的化学正误判断题,解题思路如下:
1. 先根据流程图中每个反应的输入反应物和输出生成物,写出各步反应的化学方程式,再逐一核对每个选项的描述:
第一步先验证A选项,反应Ⅰ的反应物是I₂、SO₂、H₂O,生成物是HI和H₂SO₄,配平后即可判断方程式是否正确;
第二步推导整个流程的总反应,该过程本质是利用太阳能分解水,总反应为水分解生成氢气和氧气,结合化学方程式的质量比关系判断B选项的质量计算是否正确;
第三步写出反应Ⅲ的配平后化学方程式,直接从方程式的化学计量数得到SO₂和O₂的分子个数比,判断C选项正误;
第四步判断可循环物质的规则是:在流程中作为反应物被消耗,后续反应中又作为生成物重新生成的物质,对照流程图即可判断D选项是否正确。
【解析】
我们逐个选项分析:
A选项:从流程图可知反应Ⅰ的反应物为I₂、SO₂、H₂O,生成物为HI、H₂SO₄,配平后化学方程式为$\ce{I_{2} + SO_{2} + 2H_{2}O = 2HI + H_{2}SO_{4}}$,描述正确。
B选项:将三个反应的方程式相加,消去中间产物HI、H₂SO₄、I₂、SO₂,得到总反应为$\ce{2H_{2}O\xlongequal{太阳能}2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$,反应中H₂和O₂的质量比为$(2×2):32=1:8$,因此每生成2g H₂,同时生成的O₂质量为$2\mathrm{g}×8=16\mathrm{g}$,并非32g,该选项描述错误。
C选项:反应Ⅲ的反应物是H₂SO₄,生成物是SO₂、H₂O、O₂,配平后化学方程式为$\ce{2H_{2}SO_{4}\xlongequal{太阳能}2SO_{2}\uparrow + 2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$,可知生成SO₂和O₂的分子个数比为化学计量数之比2:1,描述正确。
D选项:观察流程图,I₂是反应Ⅰ的反应物,同时是反应Ⅱ的生成物;SO₂是反应Ⅰ的反应物,同时是反应Ⅲ的生成物,二者都可以在流程中重复利用,属于可循环物质,描述正确。
综上,本题要求选出不正确的说法,答案为B。
【答案】
B
【知识点】
化学方程式配平,质量守恒定律,循环物质判断
【点评】
本题结合太阳能分解水的创新工艺考察化学反应相关基础知识点,解题核心是抓住总反应本质为水的分解,避免被中间产物干扰,同时掌握可循环物质的判断规则,整体难度适中,易错点是部分同学记错氢气和氧气的质量比,误判B选项。
【难度系数】
0.7
二、非选择题
11. A (2025·吉林一模)“围炉煮茶”是当下流行的休闲方式,其中蕴含许多化学知识。
(1)生火时用喷火枪引燃木炭,从燃烧条件分析,喷火枪为木炭燃烧提供的条件是
(2)若煮茶时通风不良,木炭不充分燃烧,反应的化学方程式为
(3)若煮茶使用电器时,因电路老化引发火灾,应先
(4)饮茶后,可用铁盖盖在炉子上面,以达到灭火的目的,其灭火原理是
11. A (2025·吉林一模)“围炉煮茶”是当下流行的休闲方式,其中蕴含许多化学知识。
(1)生火时用喷火枪引燃木炭,从燃烧条件分析,喷火枪为木炭燃烧提供的条件是
温度达到木炭的着火点
。(2)若煮茶时通风不良,木炭不充分燃烧,反应的化学方程式为
$\ce{2C + O_{2}\xlongequal{点燃}2CO}$
。(3)若煮茶使用电器时,因电路老化引发火灾,应先
切断电源
后灭火。(4)饮茶后,可用铁盖盖在炉子上面,以达到灭火的目的,其灭火原理是
隔绝氧气
。答案
11.(1)温度达到木炭的着火点
(2)$\ce{2C + O_{2}\xlongequal{点燃}2CO}$
(3)切断电源
(4)隔绝氧气
(2)$\ce{2C + O_{2}\xlongequal{点燃}2CO}$
(3)切断电源
(4)隔绝氧气
解析
【分析】
这道题结合生活中流行的“围炉煮茶”场景,围绕燃烧与灭火的核心知识点展开,解题时首先要回忆燃烧的三大条件:物质属于可燃物、与氧气(空气)接触、温度达到可燃物的着火点,而灭火的本质就是破坏任意一个燃烧条件。逐个对应小问推导:第一小问中木炭本身是可燃物,也已经和空气接触,喷火枪的作用就是补充燃烧缺失的温度条件;第二小问明确是木炭不充分燃烧,对应生成物为一氧化碳,按规则书写配平化学方程式即可;第三小问电器火灾要优先规避触电风险,所以第一步操作是切断电源;第四小问用铁盖盖住炉体,本质是阻断可燃物和空气的接触,对应隔绝氧气的灭火原理。
【解析】
(1)燃烧需要同时满足三个条件,木炭本身是可燃物,放置在空气中已经和氧气充分接触,喷火枪通过加热作用,使温度升高达到木炭的着火点,从而引燃木炭。
(2)通风不良时氧气不足,木炭发生不充分燃烧生成一氧化碳,配平后反应的化学方程式为$\ce{2C + O_{2}\xlongequal{点燃}2CO}$。
(3)电器类火灾施救时如果直接接触带电体很容易引发触电事故,因此必须先切断电源,之后再开展灭火操作。
(4)铁盖完全覆盖在炉子上方后,会阻断炉内木炭和外界空气的接触,让燃烧失去必需的氧气,从而实现灭火。
【答案】
(1) 温度达到木炭的着火点
(2) $\ce{2C + O_{2}\xlongequal{点燃}2CO}$
(3) 切断电源
(4) 隔绝氧气
【知识点】
燃烧的条件,灭火的原理,碳的燃烧反应
【点评】
本题紧密结合生活热点场景设置考点,将抽象的燃烧灭火知识点和日常应用结合,全部都是化学基础板块的核心考点,侧重考察学生对基础概念的理解,以及用化学知识解释生活现象的能力,引导学生体会化学在生活中的实用性。
【难度系数】
0.9
这道题结合生活中流行的“围炉煮茶”场景,围绕燃烧与灭火的核心知识点展开,解题时首先要回忆燃烧的三大条件:物质属于可燃物、与氧气(空气)接触、温度达到可燃物的着火点,而灭火的本质就是破坏任意一个燃烧条件。逐个对应小问推导:第一小问中木炭本身是可燃物,也已经和空气接触,喷火枪的作用就是补充燃烧缺失的温度条件;第二小问明确是木炭不充分燃烧,对应生成物为一氧化碳,按规则书写配平化学方程式即可;第三小问电器火灾要优先规避触电风险,所以第一步操作是切断电源;第四小问用铁盖盖住炉体,本质是阻断可燃物和空气的接触,对应隔绝氧气的灭火原理。
【解析】
(1)燃烧需要同时满足三个条件,木炭本身是可燃物,放置在空气中已经和氧气充分接触,喷火枪通过加热作用,使温度升高达到木炭的着火点,从而引燃木炭。
(2)通风不良时氧气不足,木炭发生不充分燃烧生成一氧化碳,配平后反应的化学方程式为$\ce{2C + O_{2}\xlongequal{点燃}2CO}$。
(3)电器类火灾施救时如果直接接触带电体很容易引发触电事故,因此必须先切断电源,之后再开展灭火操作。
(4)铁盖完全覆盖在炉子上方后,会阻断炉内木炭和外界空气的接触,让燃烧失去必需的氧气,从而实现灭火。
【答案】
(1) 温度达到木炭的着火点
(2) $\ce{2C + O_{2}\xlongequal{点燃}2CO}$
(3) 切断电源
(4) 隔绝氧气
【知识点】
燃烧的条件,灭火的原理,碳的燃烧反应
【点评】
本题紧密结合生活热点场景设置考点,将抽象的燃烧灭火知识点和日常应用结合,全部都是化学基础板块的核心考点,侧重考察学生对基础概念的理解,以及用化学知识解释生活现象的能力,引导学生体会化学在生活中的实用性。
【难度系数】
0.9
12. A (2025·长寿区校级月考)能源利用和环境保护是人类共同关注的问题,请回答下列问题。
(1)化石燃料包括煤、
(2)若厨房不慎失火时,移走“煤气罐”是利用
(3)甲醇是一种无色透明、具有挥发性的液体,有毒性,能损伤视神经。在空气中燃烧生成水和二氧化碳。可用于制造生长促进剂,还可以用来生产甲醛。下列有关甲醇的用途,说法正确的是
A. 作为燃料
B. 用于配制饮用酒
C. 制甲醛
D. 制造生长促进剂
(1)化石燃料包括煤、
石油
、天然气。写出天然气主要成分燃烧的化学方程式:$\ce{CH_{4} + 2O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2} + 2H_{2}O}$
。(2)若厨房不慎失火时,移走“煤气罐”是利用
清除可燃物
的原理来灭火。(3)甲醇是一种无色透明、具有挥发性的液体,有毒性,能损伤视神经。在空气中燃烧生成水和二氧化碳。可用于制造生长促进剂,还可以用来生产甲醛。下列有关甲醇的用途,说法正确的是
ACD
(填序号)。A. 作为燃料
B. 用于配制饮用酒
C. 制甲醛
D. 制造生长促进剂
答案
12.(1)石油 $\ce{CH_{4} + 2O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2} + 2H_{2}O}$
(2)清除可燃物
(3)ACD
(2)清除可燃物
(3)ACD
解析
【分析】
我们可以按照题目小问的顺序逐一推导:
1. 第一小问首先回忆课本中三大化石燃料的分类,直接补全空缺的化石燃料种类;天然气的主要成分为甲烷,甲烷燃烧是和氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳和水,按照化学方程式书写规则配平即可。
2. 第二小问先回忆灭火的三大原理:清除/隔离可燃物、隔绝氧气(或空气)、将温度降到可燃物的着火点以下,移走“煤气罐”本质是移除了可燃烧的燃气,对应匹配对应的灭火原理即可。
3. 第三小问直接结合题干给出的甲醇的性质和用途信息逐一判断选项,排除错误描述后筛选出正确答案。
【解析】
(1)化石燃料是古代生物遗骸经过一系列复杂变化形成的不可再生能源,包含煤、石油、天然气三类;天然气的主要成分是甲烷$\ce{CH_{4}}$,甲烷在点燃条件下和氧气反应生成二氧化碳和水,配平后得到对应的燃烧化学方程式。
(2)厨房失火时移走“煤气罐”,将作为可燃物的燃气从火场中完全移除,没有了可燃物燃烧无法继续,利用的是清除可燃物的灭火原理。
(3)结合题干信息逐一判断选项:
A. 甲醇在空气中燃烧生成水和二氧化碳,具有可燃性,可作为燃料,描述正确;
B. 甲醇有毒性,能损伤视神经,绝对不能用于配制饮用酒,描述错误;
C. 题干明确说明甲醇可以用来生产甲醛,可用于制甲醛,描述正确;
D. 题干明确说明甲醇可用于制造生长促进剂,描述正确;
因此正确选项为ACD。
【答案】
(1) 石油 $\boldsymbol{\ce{CH_{4} + 2O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2} + 2H_{2}O}}$
(2) 清除可燃物
(3) ACD
【知识点】
化石燃料、灭火原理、物质性质与用途
【点评】
本题属于化学与能源、生活相关的基础考题,大部分考点来自课本基础常识,剩余选项可直接通过题干给出的信息推导得出,难度较低,主要考察学生对基础化学常识的记忆能力和信息提取应用能力。
【难度系数】
0.9
我们可以按照题目小问的顺序逐一推导:
1. 第一小问首先回忆课本中三大化石燃料的分类,直接补全空缺的化石燃料种类;天然气的主要成分为甲烷,甲烷燃烧是和氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳和水,按照化学方程式书写规则配平即可。
2. 第二小问先回忆灭火的三大原理:清除/隔离可燃物、隔绝氧气(或空气)、将温度降到可燃物的着火点以下,移走“煤气罐”本质是移除了可燃烧的燃气,对应匹配对应的灭火原理即可。
3. 第三小问直接结合题干给出的甲醇的性质和用途信息逐一判断选项,排除错误描述后筛选出正确答案。
【解析】
(1)化石燃料是古代生物遗骸经过一系列复杂变化形成的不可再生能源,包含煤、石油、天然气三类;天然气的主要成分是甲烷$\ce{CH_{4}}$,甲烷在点燃条件下和氧气反应生成二氧化碳和水,配平后得到对应的燃烧化学方程式。
(2)厨房失火时移走“煤气罐”,将作为可燃物的燃气从火场中完全移除,没有了可燃物燃烧无法继续,利用的是清除可燃物的灭火原理。
(3)结合题干信息逐一判断选项:
A. 甲醇在空气中燃烧生成水和二氧化碳,具有可燃性,可作为燃料,描述正确;
B. 甲醇有毒性,能损伤视神经,绝对不能用于配制饮用酒,描述错误;
C. 题干明确说明甲醇可以用来生产甲醛,可用于制甲醛,描述正确;
D. 题干明确说明甲醇可用于制造生长促进剂,描述正确;
因此正确选项为ACD。
【答案】
(1) 石油 $\boldsymbol{\ce{CH_{4} + 2O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2} + 2H_{2}O}}$
(2) 清除可燃物
(3) ACD
【知识点】
化石燃料、灭火原理、物质性质与用途
【点评】
本题属于化学与能源、生活相关的基础考题,大部分考点来自课本基础常识,剩余选项可直接通过题干给出的信息推导得出,难度较低,主要考察学生对基础化学常识的记忆能力和信息提取应用能力。
【难度系数】
0.9
13. B (2025·香坊区期末)2025年2月,第九届亚冬会在哈尔滨举行。请回答下列问题:
(一)认识燃烧
(1)为了探究燃烧的条件,设计了如图1所示实验。滴加过氧化氢溶液时发生反应的化学方程式为$\underline{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$。一段时间后,观察到白磷燃烧而红磷不燃烧,这说明可燃物燃烧需要温度达到可燃物的着火点。

(二)燃料的选择
火炬燃料变迁的背后是一场能源革命。如图2是部分体育赛事使用的火炬燃料。

(2)2025年哈尔滨亚冬会火炬燃料为天然气,天然气属于$\underline{混合物}$(填“混合物”或“纯净物”)。
(3)液化石油气加压后贮存在钢瓶中,从微观角度说明原因:$\underline{B}$(填序号)。
A.液化石油气分子很小,容易被压缩
B.液化石油气中各物质的分子间有间隔,加压后,分子间间隔变小
(4)“零碳”甲醇($CH_{3}OH$)液态燃料充分燃烧生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为$\underline{2CH_{3}OH + 3O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO_{2} + 4H_{2}O}$。如图3所示,“零碳”甲醇是利用回收的工业废气中的$CO_{2}$,与太阳能电解水产生的氢气,在一定条件下制得甲醇,化学方程式为$3H_{2} + CO_{2}\xlongequal{一定条件} CH_{3}OH + H_{2}O$。这些甲醇完全燃烧生成的二氧化碳质量与$\underline{反应的CO_{2}质量}$相等,不会向空气中排放更多的二氧化碳,因此被称为“零碳”甲醇。

(5)若想通过实验的方法确定“零碳”甲醇由碳、氢、氧三种元素组成,需要进行的实验是$\underline{AB}$(填序号)。
A.定性实验:点燃“零碳”甲醇,并设计实验证明有二氧化碳和水生成
B.定量实验:点燃一定质量的“零碳”甲醇,并设计实验检测生成的二氧化碳的质量和水的质量
(一)认识燃烧
(1)为了探究燃烧的条件,设计了如图1所示实验。滴加过氧化氢溶液时发生反应的化学方程式为$\underline{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$。一段时间后,观察到白磷燃烧而红磷不燃烧,这说明可燃物燃烧需要温度达到可燃物的着火点。
(二)燃料的选择
火炬燃料变迁的背后是一场能源革命。如图2是部分体育赛事使用的火炬燃料。
(2)2025年哈尔滨亚冬会火炬燃料为天然气,天然气属于$\underline{混合物}$(填“混合物”或“纯净物”)。
(3)液化石油气加压后贮存在钢瓶中,从微观角度说明原因:$\underline{B}$(填序号)。
A.液化石油气分子很小,容易被压缩
B.液化石油气中各物质的分子间有间隔,加压后,分子间间隔变小
(4)“零碳”甲醇($CH_{3}OH$)液态燃料充分燃烧生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为$\underline{2CH_{3}OH + 3O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO_{2} + 4H_{2}O}$。如图3所示,“零碳”甲醇是利用回收的工业废气中的$CO_{2}$,与太阳能电解水产生的氢气,在一定条件下制得甲醇,化学方程式为$3H_{2} + CO_{2}\xlongequal{一定条件} CH_{3}OH + H_{2}O$。这些甲醇完全燃烧生成的二氧化碳质量与$\underline{反应的CO_{2}质量}$相等,不会向空气中排放更多的二氧化碳,因此被称为“零碳”甲醇。
(5)若想通过实验的方法确定“零碳”甲醇由碳、氢、氧三种元素组成,需要进行的实验是$\underline{AB}$(填序号)。
A.定性实验:点燃“零碳”甲醇,并设计实验证明有二氧化碳和水生成
B.定量实验:点燃一定质量的“零碳”甲醇,并设计实验检测生成的二氧化碳的质量和水的质量
答案
13.(1)$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$ 温度达到可燃物的着火点
(2)混合物 (3)B
(4)$\ce{2CH_{3}OH + 3O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2} + 4H_{2}O}$ 制取这些甲醇消耗的二氧化碳质量
(5)B
(2)混合物 (3)B
(4)$\ce{2CH_{3}OH + 3O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2} + 4H_{2}O}$ 制取这些甲醇消耗的二氧化碳质量
(5)B
解析
【分析】
这道题以哈尔滨亚冬会火炬燃料为真实情境,围绕燃烧条件、物质分类、微观粒子性质、质量守恒定律等核心考点展开,解题时逐小问梳理对应知识点:
1. 第(1)问回忆过氧化氢分解的反应原理,结合白磷、红磷的着火点差异,对比实验现象推导燃烧的条件;
2. 第(2)问根据天然气的组成判断物质类别,天然气含多种组分,属于混合物;
3. 第(3)问从分子的基本性质出发,分析加压储存气体的微观本质,明确是分子间隔受压减小;
4. 第(4)问先配平甲醇燃烧的化学方程式,再结合碳元素守恒,推导零碳甲醇燃烧生成的CO₂和制取它消耗的CO₂质量相等;
5. 第(5)问要确定甲醇含C、H、O三种元素,仅定性实验只能证明含C、H,无法判断O元素来源,必须通过定量计算生成物中C、H总质量和甲醇质量的差值,才能证明氧元素存在,因此只需选定量实验B。
【解析】
(1) 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$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$;实验中白磷和红磷均接触氧气,白磷着火点更低发生燃烧,红磷着火点更高不燃烧,对比说明可燃物燃烧需要温度达到可燃物的着火点。
(2) 天然气的主要成分为甲烷,还含有乙烷等其他少量物质,由多种物质组成,因此属于混合物。
(3) 液化石油气加压后可贮存在钢瓶中,微观原因是液化石油气中各物质的分子间存在间隔,加压后分子间间隔变小,物质体积缩小,因此选B,A选项分子体积小不是气体易被压缩的核心原因,描述错误。
(4) “零碳”甲醇充分燃烧生成二氧化碳和水,配平后反应的化学方程式为$\ce{2CH_{3}OH + 3O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2} + 4H_{2}O}$;根据碳元素守恒,制取甲醇时消耗的CO₂中的碳元素全部转移到甲醇分子中,甲醇完全燃烧后碳元素又全部转化为CO₂,因此甲醇完全燃烧生成的二氧化碳质量与制取这些甲醇消耗的二氧化碳质量相等,不会额外新增碳排放,实现“零碳”。
(5) 定性实验A仅能通过检验生成物CO₂和H₂O,证明甲醇中一定含有碳、氢元素,由于燃烧过程有氧气参与反应,无法证明甲醇中含有氧元素;只有通过定量实验B,测定一定质量甲醇完全燃烧生成的CO₂和H₂O的质量,计算出其中碳元素、氢元素的总质量,若该总质量小于甲醇的质量,即可证明甲醇中含有氧元素,因此仅选B。
【答案】
(1)$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$;温度达到可燃物的着火点
(2)混合物
(3)B
(4)$\ce{2CH_{3}OH + 3O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2} + 4H_{2}O}$;制取这些甲醇消耗的二氧化碳质量
(5)B
【知识点】
燃烧的条件;分子的基本性质;质量守恒定律应用
【点评】
本题结合哈尔滨亚冬会的热点情境命题,将基础化学知识点和真实能源应用场景结合,既考察了基础方程式书写、物质分类等识记内容,又通过“零碳甲醇”元素组成验证的设问,考察了学生对质量守恒定律的深度理解,易错点是第(5)问,很多同学误认为定性+定量实验都需要,忽略了定性实验本身无法证明氧元素来自甲醇,只有定量计算才能确定氧元素存在。
【难度系数】
0.5
这道题以哈尔滨亚冬会火炬燃料为真实情境,围绕燃烧条件、物质分类、微观粒子性质、质量守恒定律等核心考点展开,解题时逐小问梳理对应知识点:
1. 第(1)问回忆过氧化氢分解的反应原理,结合白磷、红磷的着火点差异,对比实验现象推导燃烧的条件;
2. 第(2)问根据天然气的组成判断物质类别,天然气含多种组分,属于混合物;
3. 第(3)问从分子的基本性质出发,分析加压储存气体的微观本质,明确是分子间隔受压减小;
4. 第(4)问先配平甲醇燃烧的化学方程式,再结合碳元素守恒,推导零碳甲醇燃烧生成的CO₂和制取它消耗的CO₂质量相等;
5. 第(5)问要确定甲醇含C、H、O三种元素,仅定性实验只能证明含C、H,无法判断O元素来源,必须通过定量计算生成物中C、H总质量和甲醇质量的差值,才能证明氧元素存在,因此只需选定量实验B。
【解析】
(1) 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$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$;实验中白磷和红磷均接触氧气,白磷着火点更低发生燃烧,红磷着火点更高不燃烧,对比说明可燃物燃烧需要温度达到可燃物的着火点。
(2) 天然气的主要成分为甲烷,还含有乙烷等其他少量物质,由多种物质组成,因此属于混合物。
(3) 液化石油气加压后可贮存在钢瓶中,微观原因是液化石油气中各物质的分子间存在间隔,加压后分子间间隔变小,物质体积缩小,因此选B,A选项分子体积小不是气体易被压缩的核心原因,描述错误。
(4) “零碳”甲醇充分燃烧生成二氧化碳和水,配平后反应的化学方程式为$\ce{2CH_{3}OH + 3O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2} + 4H_{2}O}$;根据碳元素守恒,制取甲醇时消耗的CO₂中的碳元素全部转移到甲醇分子中,甲醇完全燃烧后碳元素又全部转化为CO₂,因此甲醇完全燃烧生成的二氧化碳质量与制取这些甲醇消耗的二氧化碳质量相等,不会额外新增碳排放,实现“零碳”。
(5) 定性实验A仅能通过检验生成物CO₂和H₂O,证明甲醇中一定含有碳、氢元素,由于燃烧过程有氧气参与反应,无法证明甲醇中含有氧元素;只有通过定量实验B,测定一定质量甲醇完全燃烧生成的CO₂和H₂O的质量,计算出其中碳元素、氢元素的总质量,若该总质量小于甲醇的质量,即可证明甲醇中含有氧元素,因此仅选B。
【答案】
(1)$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$;温度达到可燃物的着火点
(2)混合物
(3)B
(4)$\ce{2CH_{3}OH + 3O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2} + 4H_{2}O}$;制取这些甲醇消耗的二氧化碳质量
(5)B
【知识点】
燃烧的条件;分子的基本性质;质量守恒定律应用
【点评】
本题结合哈尔滨亚冬会的热点情境命题,将基础化学知识点和真实能源应用场景结合,既考察了基础方程式书写、物质分类等识记内容,又通过“零碳甲醇”元素组成验证的设问,考察了学生对质量守恒定律的深度理解,易错点是第(5)问,很多同学误认为定性+定量实验都需要,忽略了定性实验本身无法证明氧元素来自甲醇,只有定量计算才能确定氧元素存在。
【难度系数】
0.5
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