12. (2026·盐城期中) 某瓶气体由 $\ce{CO}$、$\ce{CO_{2}}$、$\ce{N_{2}}$三种气体混合而成,经测定其中碳元素的质量分数为24%,则该瓶气体中$\ce{N_{2}}$的质量分数可能为（）

A.65%
B.55%
C.45%
D.35%

12.D 解析:混合气体中碳元素仅来自CO和CO₂,N₂不含碳元素,若该瓶气体中只含CO和N₂,则其中CO的质量分数为24%÷($\frac{12}{12+16}$×100%)=56%,此时N₂的质量分数为1-56%=44%;若该瓶气体中只含CO₂和N₂,则其中CO₂的质量分数为24%÷($\frac{12}{12+16×2}$×100%)=88%,此时N₂的质量分数为1-88%=12%。则该瓶气体中N₂的质量分数在12%~44%之间,D正确。

【分析】
本题可采用极端假设法解题：混合气体中碳元素仅来自CO和CO₂，N₂不含碳元素。假设混合气体仅由CO与N₂组成，或仅由CO₂与N₂组成，分别计算这两种极端情况下N₂的质量分数，实际混合气体中N₂的质量分数应在两个极值之间，据此判断选项。
【解析】
1. 计算CO中碳元素的质量分数：$ω(C,CO)=\frac{12}{12+16}×100\%=\frac{12}{28}$。若混合气体仅由CO和N₂组成，设CO的质量分数为$x$，则$x×\frac{12}{28}=24\%$，解得$x=24\%÷\frac{12}{28}=56\%$，此时N₂的质量分数为$1-56\%=44\%$。
2. 计算CO₂中碳元素的质量分数：$ω(C,CO₂)=\frac{12}{12+16×2}×100\%=\frac{12}{44}$。若混合气体仅由CO₂和N₂组成，设CO₂的质量分数为$y$，则$y×\frac{12}{44}=24\%$，解得$y=24\%÷\frac{12}{44}=88\%$，此时N₂的质量分数为$1-88\%=12\%$。
3. 实际混合气体是CO、CO₂、N₂的混合物，因此N₂的质量分数介于12%~44%之间，选项中只有35%符合该范围。
【答案】
D
【知识点】
混合物元素质量分数计算、极端假设法应用
【点评】
本题考查混合气体中元素质量分数的计算，核心是利用极端假设法确定未知气体的质量分数区间，需明确碳元素的来源，通过两种极端情况推导范围，是化学计算中常用的解题方法，难度适中。
【难度系数】
0.5

二、填空题(共30分)
13. (12分)(2026·宿迁期中)某品牌矿泉水外包装上部分文字说明如表所示,请回答下列问题。
天然矿泉水特征性指标 单位:mg/L

(1)请用化学用语表示:氯离子。
(2)$\ce{Ca^{2+}}$中“$2+$”的含义为。
(3)镁离子$(\ce{Mg^{2+}})$表示镁原子(填“失去”或“得到”)2个电子形成的(填“阴”或“阳”)离子。
(4)标出矿泉水中所含偏硅酸$(\ce{H_{2}SiO_{3}})$中硅元素的化合价。
(5)结合表中信息请你写出碳酸氢钙的化学式。

13.(1)Cl⁻ (2)1个钙离子带2个单位的正电荷 (3)失去 阳 (4)$H_2\overset{+4}{Si}O_3$ (5)Ca(HCO₃)₂ 解析:(3)镁原子最外层有2个电子,在化学反应中易失去最外层的2个电子形成带有2个单位正电荷的阳离子——镁离子。(4)在偏硅酸(H₂SiO₃)中,氢元素显+1价,氧元素显-2价,根据化合物中正、负化合价代数和为零可得,硅元素的化合价为+4价。(5)碳酸氢钙中,碳酸氢根离子显-1价,钙元素显+2价,根据化合物中正、负化合价代数和为零,则碳酸氢钙的化学式为Ca(HCO₃)₂。

【分析】
本题考查化学用语的相关知识，需掌握离子符号、化合价、化学式的书写规则，以及离子的形成原理。解题时，根据各小题要求，结合相关化学概念逐一分析：(1)氯离子是氯原子得电子形成的，需正确标注电荷；(2)离子符号右上角符号和数字的含义是表示1个离子所带电荷数；(3)根据镁原子最外层电子数判断得失电子及离子类型；(4)利用化合物中化合价代数和为零计算硅元素化合价并正确标注；(5)根据元素和原子团的化合价，结合电荷平衡书写化学式。
【解析】
(1)氯离子是氯原子得到1个电子形成的带1个单位负电荷的离子，化学用语为$\ce{Cl^-}$；
(2)离子符号右上角的“2+”表示1个钙离子带2个单位的正电荷；
(3)镁原子最外层有2个电子，化学反应中易失去最外层的2个电子，形成带正电荷的阳离子，故填失去、阳；
(4)在$\ce{H_{2}SiO_{3}}$中，氢元素显+1价，氧元素显-2价，设硅元素化合价为$x$，根据化合物中正负化合价代数和为零：$(+1)×2 + x + (-2)×3 = 0$，解得$x=+4$，故标注为$\ce{H_{2}\overset{+4}{Si}O_{3}}$；
(5)碳酸氢根显-1价，钙元素显+2价，根据化合物中正负化合价代数和为零，需2个碳酸氢根与1个钙离子结合，故碳酸氢钙化学式为$\ce{Ca(HCO_{3})_{2}}$。
【答案】
(1)$\ce{Cl^-}$；(2)1个钙离子带2个单位的正电荷；(3)失去、阳；(4)$\ce{H_{2}\overset{+4}{Si}O_{3}}$；(5)$\ce{Ca(HCO_{3})_{2}}$
【知识点】
化学用语书写、化合价计算、离子的形成
【点评】
本题为化学基础用语的常规考查题，涵盖离子符号、化合价、化学式及离子形成的核心知识点，侧重基础知识的掌握，难度较低，适合巩固化学用语相关内容。
【难度系数】
0.8

14.（8分）高锰酸钾是一种重要的化工产品。有关锰元素的“化合价与物质类别”对应关系和制取高锰酸钾的工艺流程如图所示。

(1)a 点对应的物质类别为。
(2)b 点对应物质的化学式为。
(3)“电解”步骤中，化合价发生变化的是（填元素符号）。
(4)流程中可循环利用的物质是。

14.(1)单质 (2)MnO₂ (3)Mn、H (4)KOH 解析:(1)单质中元素的化合价为0,则a点对应的物质类别为单质。(2)b点表示氧化物,其中锰元素的化合价为+4,氧元素显-2价,根据化合物中正、负化合价代数和为0,b点对应物质的化学式为MnO₂。(3)钾元素显+1价,氧元素显-2价,根据在化合物中正、负化合价代数和为0,则K₂MnO₄中锰元素的化合价为+6,KMnO₄中锰元素的化合价为+7,锰元素的化合价发生了改变;H₂O中氢元素的化合价为+1,H₂中氢元素的化合价为0,氢元素的化合价发生了改变。(4)由流程图可知,该流程中氢氧化钾既是反应物,又是生成物,则该流程中可循环利用的物质是氢氧化钾。

【分析】
本题围绕锰元素的化合价与物质类别关系及高锰酸钾制取流程展开，解题思路如下：
1. 分析a点：单质中元素化合价为0，据此判断物质类别；
2. 分析b点：先确定物质类别为氧化物，再根据化合物中正负化合价代数和为0，结合锰的+4价和氧的-2价推导化学式；
3. 分析电解步骤的化合价变化：对比反应物和生成物中各元素的化合价，找出化合价改变的元素；
4. 分析可循环物质：观察流程中既是反应物又是生成物的物质，确定循环利用的物质。
【解析】
(1) 单质中元素的化合价为0，a点对应锰元素化合价为0，因此对应的物质类别为单质；
(2) b点对应物质类别为氧化物，锰元素化合价为+4，氧元素显-2价，根据化合物中正负化合价代数和为0，设化学式为$\ce{Mn_{x}O_{y}}$，则$(+4)×x + (-2)×y = 0$，解得$x:y=1:2$，故化学式为$\ce{MnO_{2}}$；
(3) 电解步骤的反应物为$\ce{K_{2}MnO_{4}}$、$\ce{H_{2}O}$，生成物为$\ce{KMnO_{4}}$、$\ce{H_{2}}$、$\ce{KOH}$：$\ce{K_{2}MnO_{4}}$中$\ce{Mn}$为+6价，$\ce{KMnO_{4}}$中$\ce{Mn}$为+7价，$\ce{Mn}$化合价改变；$\ce{H_{2}O}$中$\ce{H}$为+1价，$\ce{H_{2}}$中$\ce{H}$为0价，$\ce{H}$化合价改变，因此化合价变化的元素是$\ce{Mn}$、$\ce{H}$；
(4) 由流程可知，电解步骤生成$\ce{KOH}$，而加热、氧化步骤需要$\ce{KOH}$作为反应物，因此可循环利用的物质是$\ce{KOH}$。
【答案】
(1) 单质 (2) $\ce{MnO_{2}}$ (3) $\ce{Mn}$、$\ce{H}$ (4) $\ce{KOH}$
【知识点】
化合价计算、物质分类、化学工艺流程
【点评】
本题结合化合价规则和化工生产流程，考查物质类别判断、化学式书写、化合价变化分析及循环物质的识别，需掌握化合价的基本应用和流程中物质的进出关系，难度适中。
【难度系数】
0.7

15. (10 分)如图是自来水厂净水过程示意图：

(1)自来水厂输送到用户的自来水 （填“是”或“不是”）纯水。
(2)自来水厂取水后可加入明矾作混凝剂。明矾$[\ce{KAl(SO_{4})_{2}· 12H_{2}O}]$可用于净水，是因为明矾溶于水生成的胶状物可以悬浮于水中的杂质，使之从水中沉降出来。
(3)生产自来水时，“投药消毒”过程中发生了（填“物理”或“化学”）变化。
(4)水是一切生命体生存所必需的物质，每一位公民都要爱惜水资源、保护水环境、防治水污染。目前我国普遍实行了河长制，责任是督促公民一方面要节约用水，另一方面要防治水体污染。假如你是河长，你与公民分享的节水窍门有：等。

15.(1)不是 (2)吸附 (3)化学 (4)用洗菜水浇花(合理即可) 解析:(1)自来水中含有杂质,故不是纯水。(2)明矾溶于水生成的胶状物可以吸附悬浮于水中的杂质,使之从水中沉降出来。(3)消毒过程中有新物质生成,属于化学变化。(4)一水多用是常见的节水方法,比如用洗菜水浇花等(合理即可)。

【分析】
本题围绕自来水厂净水过程设置问题，需结合净水原理、变化类型判断及节水常识逐一分析：
1. 第(1)题：自来水净化仅除去部分杂质，仍含可溶性杂质，据此判断是否为纯水；
2. 第(2)题：回忆明矾净水的作用，明确其胶状物对悬浮杂质的作用；
3. 第(3)题：判断投药消毒过程是否有新物质生成，确定变化类型；
4. 第(4)题：结合生活实际，列举合理的节水方法。
【解析】
(1) 自来水厂的净水过程只能除去水中的不溶性杂质、部分可溶性杂质、色素和异味，以及杀灭细菌等，最终输送到用户的自来水中仍含有可溶性杂质，因此不是纯水；
(2) 明矾溶于水后会生成具有吸附性的胶状物，该胶状物可以吸附悬浮于水中的杂质，使杂质聚集后从水中沉降出来，达到净水目的；
(3) 投药消毒时，消毒剂会与细菌、病毒等微生物发生反应，生成新的物质，因此该过程属于化学变化；
(4) 生活中的节水窍门有很多，例如一水多用，用洗菜水浇花、冲厕所，及时关闭水龙头，使用节水型器具等，合理即可。
【答案】
(1)不是 (2)吸附 (3)化学 (4)用洗菜水浇花(合理即可)
【知识点】
自来水的净化、化学变化与物理变化、节水措施
【点评】
本题考查自来水厂净水的基础知识点，贴近生活实际，难度较低，学生只需掌握净水原理、变化类型判断及节水常识即可解答，属于基础题。
【难度系数】
0.2

三、实验探究题(共24分)
16. 水是地球上最普通、最常见的物质之一,不仅江
河湖海中含有水,各种生物体也都含有水。下面是关于水的几个小实验。

(1)同学们从一条水沟中取出了一些浊水,请你参与他们的实验,并完成有关问题。
①甲图中的装置是实验室中过滤水常用的装置,写出下列仪器的名称。
A;B;C。
②通过甲操作后,得到的滤液一定是(填字母)。
a. 无色
b. 无味
c. 澄清透明
d. 纯净物
(2)如图乙所示是同学们制作的简易净水器。小卵石、石英砂和蓬松棉的作用是。
(3)【提出问题】水的化学式是$\ce{H_{2}O}$,它能不能是$\ce{HO}$、$\ce{HO_{2}}$或其他呢?
【探究课题】水的化学式的推导过程。我的假设:水的化学式是$\ce{H_{2}O}$、$\ce{HO}$或$\ce{HO_{2}}$。
【探究准备】精密电解水设备(图丙)。
【探究过程】①用精密的电解水设备电解水,同时测定两试管中逸出气体的体积,记录在下表中:

②分析上表中数据可知:电解水时,与电源负极相连的试管中收集到的氢气的体积较多,与电源正极相连的试管中收集到的氧气的体积较少,从第4 min开始生成的氢气和氧气的体积比约为。
③查阅资料可知:在标准状况下,氢气的密度是0.089 g/L,氧气的密度是1.429 g/L。由此可计算出生成的氢气和氧气的质量比约为。
④利用化合物各元素质量比的算法,设水的化学式为$\ce{H_{x}O_{y}}$,根据各元素的质量比=各元素相对原子质量与相应原子个数乘积之比,得出水中氢、氧元素的质量比为,所以有,解得$x:y=$。
【探究结论】水的化学式是。

16.(1)①玻璃棒 铁架台 漏斗 ②c (2)过滤 (3)②2:1 ③1:8 ④x:16y x:16y=1:8 2:1 【探究结论】H₂O 解析:(1)①由图示可知,仪器A是玻璃棒,B是铁架台,C是漏斗。②过滤操作只能除去水中的难溶性杂质,不能除去异味、色素,水中的可溶性物质也不能除去,故得到的滤液不是纯净物。(2)小卵石、石英砂和蓬松棉能除去水中不溶性的杂质,作用是过滤。(3)②由表中数据可计算出从第4 min开始,相同时间内收集到的氢气和氧气的体积比约为2:1。③电解水时生成氢气和氧气的质量比约为(2×0.089)g:(1×1.429)g≈1:8。④根据题中信息,由水的化学式HₓOᵧ,可得水中氢、氧两元素的质量比为x:16y,因此x:16y=1:8,得x:y=2:1。【探究结论】水的化学式为H₂O。

【分析】
本题围绕水的相关实验展开，需分模块思考：①过滤装置的仪器名称需结合常见实验仪器记忆；②过滤的作用是除去难溶性杂质，滤液的性质需明确过滤的局限性；③简易净水器中各材料的作用对应过滤原理；④电解水实验需牢记“正氧负氢、氢二氧一”的体积规律，结合密度计算质量比，再通过元素质量比推导化学式。
【解析】
(1)①实验室过滤装置中，仪器A为玻璃棒，用于引流；B为铁架台，用于固定装置；C为漏斗，作为过滤的核心仪器。
②过滤操作只能除去水中的难溶性杂质，无法去除可溶性杂质、色素和异味，因此滤液是澄清透明的（仍为混合物），故选c。
(2)简易净水器的小卵石、石英砂和蓬松棉可阻挡水中不溶性杂质，作用是过滤。
(3)②电解水时，负极产生氢气、正极产生氧气，从第4min开始，生成的氢气和氧气体积比约为2:1。
③根据质量=体积×密度，氢气和氧气的质量比为：(2L×0.089g/L):(1L×1.429g/L)≈1:8。
④设水的化学式为$\ce{H_{x}O_{y}}$，水中氢、氧元素质量比为$x:16y$，结合质量比1:8，可得$x:16y=1:8$，解得$x:y=2:1$，故水的化学式为$\ce{H_{2}O}$。
【答案】
16.(1)①玻璃棒 铁架台 漏斗 ②c (2)过滤 (3)②2:1 ③1:8 ④$x:16y$ $x:16y=1:8$ $2:1$ 【探究结论】$\ce{H_{2}O}$
【知识点】
化学实验基本操作（过滤）、水的电解实验、化学式的计算
【点评】
本题以水的相关实验为载体，考查基础实验操作、电解水规律及化学式推导，知识点均为化学核心基础内容，注重实验与计算的结合，难度适中，适合巩固学生对水相关知识的掌握。
【难度系数】
0.8