專題06自然界中的水

考點01愛護水資源與水的凈化

考點02水的組成和氫氣

考點03化合價與化學(xué)式的書寫

考點04化學(xué)用語

考點05有關(guān)化學(xué)式的計算

考點1愛護水資源與水的凈化

1．（2024江西，3）2024年5月1日，我國首部節(jié)水行政法規(guī)《節(jié)約用水條例》實施。下圖為國家節(jié)水標

志的是

ABCD

【答案】C

【解析】該標志是為可回收物標志，A不符合題意；該標志是禁止煙火標志，B不符合題意；該標志為

國家節(jié)水標志，C符合題意；該標志是禁止放鞭炮標志，D不符合題意。

2．（2024河北，1）近年來，我省各地新增許多公園。公園里空氣清新，水凈草綠。下列說法正確的是

A．空氣中氧氣的含量最高B．空氣是一種寶貴的資源

C．清澈透明的湖水是純水D．大水漫灌比滴灌更節(jié)水

【答案】B

【解析】空氣中氧氣的體積分數(shù)約為21%，氮氣的體積分數(shù)約為78%，空氣中氮氣的含量最高，而不

是氧氣，A錯誤；空氣中的各種成分作為原料廣泛用于化工、煉鋼、石油加工、運輸、電光源等領(lǐng)域，是

人類生產(chǎn)活動的重要資源，B正確；清澈透明的湖水中含有溶解的物質(zhì)、微生物、懸浮物等雜質(zhì)，清澈透

明的湖水是由多種物質(zhì)組成，屬于混合物，不是純水，C錯誤；大水漫灌是指將大量的水直接澆灌在農(nóng)田

或其他區(qū)域上，很多水可能會蒸發(fā)、流失或滲透到地下，滴灌是一種更加節(jié)水的灌溉方式，它通過滴頭將

水緩慢地滴入植物根部附近的土壤中，減少了水的蒸發(fā)和流失，D錯誤。

3．（2024安徽，3）加快推動生態(tài)環(huán)境質(zhì)量改善，建設(shè)美麗中國。下列有關(guān)說法錯誤的是

A．禁止使用化肥和農(nóng)藥，防止水體污染

B．推廣新能源汽車，減少汽車尾氣排放

C．發(fā)展廢舊電池回收技術(shù)，促進資源循環(huán)利用

D．提升石油化工水平，實現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型

【答案】A

【解析】合理使用化肥和農(nóng)藥，防止水體污染，A錯誤；推廣新能源汽車，減少化石燃料使用，節(jié)約

化石能源，減少汽車尾氣排放，B正確；發(fā)展廢舊電池回收技術(shù)，減少污染，保護環(huán)境，節(jié)約資源，促進

資源循環(huán)利用，C正確；提升石油化工水平，充分利用二氧化碳，降低二氧化碳排放，實現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型，

D正確。

4．（2024四川宜賓，5）水是一種寶貴的自然資源。下列凈化水的操作中，凈化程度最高的是

A．沉淀B．吸附C．消毒D．蒸餾

【答案】D

【解析】沉淀只能使懸浮的雜質(zhì)沉降，吸附只能除去水中的色素和異味，消毒只能除去細菌和病毒等，

蒸餾可除去所有雜質(zhì)，故凈化程度最高的是蒸餾，選D。

5．（2024重慶A卷，11）海水含有豐富的化學(xué)資源，關(guān)于海水的下列說法中不正確的是

A．海水蒸發(fā)說明水分子在不斷運動

B．海水占全球總儲水量的絕大多數(shù)

C．蒸餾可以從海水中獲得淡水

D．相同條件下海水的導(dǎo)電能力比純水弱

【答案】D

【解析】海水蒸發(fā)說明水分子在不斷運動，運動到空氣中了，故A說法正確；地球表面約有71%被水

覆蓋著，其中海洋水占全球總水量的96.5%，海水占全球總儲水量的絕大多數(shù)，故B說法正確；蒸餾可以

除去水中的所有雜質(zhì)，得到的蒸餾水屬于純水，所以說蒸餾可以從海水中獲得淡水，故C說法正確；純水

中只含有水，而海水中含有較多自由移動的離子，所以相同條件下海水的導(dǎo)電能力比純水強，故D說法錯

誤。

6．（2024安徽，7）青藏高原積雪冰川廣布，冰雪融水是江河源頭的重要補給水源。下列說法正確的是

A．水結(jié)冰時，水分子不再運動B．冰融化時，水分子種類發(fā)生了變化

C．冰升華時，水分子間的間隔增大D．冰與水混合得到混合物

【答案】C

【解析】水結(jié)冰時，水分子在永不停息的做無規(guī)則運動，A錯誤；冰融化時，水分子種類沒有發(fā)生變

化，只是水分子的間隙改變，B錯誤；冰升華時，水分子間的間隔增大，C正確；冰與水是水的兩種不同狀

態(tài)，冰與水混合得到的物質(zhì)是由同種物質(zhì)組成，屬于純凈物，D錯誤。

7．（2024河北，13）在勞動中應(yīng)用科學(xué)知識。下表所列勞動項目與科學(xué)知識不相符的是

選項勞動項目科學(xué)知識

A移動重物時在下面墊圓木用滾動代替滑動可以減小摩擦

B煮沸自來水煮沸可殺菌消毒，降低水的硬度

C用硝酸銨和水自制冷敷袋硝酸銨在溶于水的過程中吸收熱量

D自制氣壓計流體中，流速越大的位置壓強越小

【答案】D

【解析】移動重物時在下面墊圓木，利用滾動代替滑動可以減小摩擦，A說法正確，不符合題意；將

水煮沸不僅可以利用高溫殺菌消毒，還能降低水的硬度，B說法正確，不符合題意；硝酸銨溶于水吸熱，

使溫度降低，可用硝酸銨和水自制冷敷袋，C說法正確，不符合題意；流體中，流速越大的位置壓強越小，

但與自制氣壓計無關(guān)，D符合題意。

8．（2024河南，10）生產(chǎn)、生活中常要區(qū)分物質(zhì)。下列區(qū)分物質(zhì)的試劑或方法正確的是

A．用食鹽水區(qū)分硬水、軟水B．用熟石灰區(qū)分氯化銨、硫酸銨

C．用灼燒法區(qū)分滌綸、羊毛D．用燃著的木條區(qū)分氮氣、二氧化碳

【答案】C

【解析】用肥皂水可以區(qū)分硬水和軟水，取樣加入等量的肥皂水振蕩，泡沫少、浮渣多是硬水；泡沫

多、浮渣少，則為軟水，不能用食鹽水，故A錯誤；氯化銨和熟石灰（氫氧化鈣）反應(yīng)產(chǎn)生氨味氣體，硫

酸銨與熟石灰反應(yīng)產(chǎn)生氨味氣體，不可以區(qū)分，故B錯誤；用灼燒法區(qū)分羊毛和滌綸，灼燒后有燒焦羽毛

氣味的是羊毛，有特殊氣味的是滌綸，因此可以通過灼燒的方法進行鑒別二者，故C正確；氮氣和二氧化

碳都具有不可燃，不助燃的性質(zhì)，均能使燃著的木條熄滅，故D錯誤。

空氣、水是人類重要的自然資源，更是人類得以生存繁衍的物質(zhì)基礎(chǔ)。完成下面小題。

9．（2024湖南，6）下列有關(guān)空氣的說法正確的是

A．空氣是混合物B．空氣是由空氣分子構(gòu)成

C．空氣中氮氣極易溶于水D．空氣中稀有氣體的體積分數(shù)最大

【答案】A

【解析】空氣是由氮氣、氧氣等多種物質(zhì)組成的，屬于混合物，故A說法正確；空氣是由氮氣、氧氣

等多種物質(zhì)組成的，屬于混合物，空氣中含氮分子、氧分子等，不存在空氣分子，故B說法錯誤；空氣中

氮氣難溶于水，故C說法錯誤；空氣中各成分的體積分數(shù)：氮氣約占78%、氧氣約占21%、稀有氣體約占

0.94%、二氧化碳約占0.03%、水蒸氣和和雜質(zhì)約占0.03%，則空氣中氮氣的體積分數(shù)最大，故D說法錯誤。

10．（2024湖南，7）2024年5月1日，我國節(jié)約用水行政法規(guī)《節(jié)約用水條例》正式實施。下列行為不．利．

于．節(jié)約用水的是

A．工業(yè)用水重復(fù)使用B．洗手后不隨手關(guān)水龍頭

C．生活中用淘米水澆花D．園林用水采用節(jié)水灌溉方式

【答案】B

【解析】工業(yè)用水重復(fù)使用，可以節(jié)約水資源，故A不符合題意；洗手后不隨手關(guān)水龍頭，會浪費水

資源，不利于節(jié)約用水，故B符合題意；生活中用淘米水澆花，可以一水多用，有利于節(jié)約用水，故C不

符合題意；園林用水采用節(jié)水灌溉方式，有利于節(jié)約用水，故D符合題意。

11．（2024江蘇連云港，1）人類的日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)離不開水。下列過程中水發(fā)生化學(xué)變化的是

A．水降溫結(jié)冰B．溶解蔗糖

C．電解水制取H2和O2D．蒸餾自來水獲得蒸餾水

【答案】C

【解析】水降溫結(jié)冰的過程中沒有新物質(zhì)生成，屬于物理變化，故A選項不符合題意；溶解蔗糖的過

程中沒有新物質(zhì)生成，屬于物理變化，故B選項不符合題意；電解水制取H2和O2的過程中有新物質(zhì)生成，

屬于化學(xué)變化，故C選項符合題意；蒸餾自來水獲得蒸餾水的過程中沒有新物質(zhì)生成，屬于物理變化，故

D選項不符合題意。

12．（2024江蘇蘇州，10）下列有關(guān)水的說法正確的是

A．地球上的淡水資源取之不盡用之不竭

B．用活性炭吸附可除去水中的所有雜質(zhì)

C．生活中可利用肥皂水區(qū)分硬水和軟水

D．生活污水和工業(yè)廢水可隨意排入河流

【答案】C

【解析】地球上的淡水資源是有限的，需要節(jié)約用水，A選項說法不正確；用活性炭可以除去水中色

素和異味，但不能除去水中所有的雜質(zhì)，如不能除去可溶性鈣鎂離子等，B選項說法不正確；可以用肥皂

水區(qū)分硬水和軟水，加入肥皂水振蕩，泡沫多的是軟水，浮渣多的是硬水，C選項說法正確；生活污水和

工業(yè)廢水不可隨意排入河流，會造成水污染，D選項說法不正確。

13．（2024江蘇鹽城，1）鹽城，一個讓你打開心扉的地方！下列做法中不．利．于．建設(shè)美麗鹽城是

A．生活垃圾分類處理B．倡導(dǎo)使用清潔能源

C．生活污水排入河道D．積極行動植樹造林

【答案】C

【解析】分類處理生活垃圾，節(jié)約資源，減少水土污染，故A不符合題意；倡導(dǎo)使用清潔能源，可以

節(jié)約資源，保護環(huán)境，故B不符合題意；任意排放生活污水，會造成水體污染，故C符合題意；積極開展

植樹造林，能保護環(huán)境，故D不符合題意。

14．（2024江蘇揚州，6）海洋是寶貴的資源。下列說法不．正．確．的是

A．海水中含有豐富的礦物質(zhì)B．海水經(jīng)過濾可獲得飲用水

C．海水經(jīng)蒸發(fā)可獲得粗鹽D．利用海洋潮汐能可以發(fā)電

【答案】B

【解析】海水中含有豐富的礦物質(zhì)資源，故A說法正確；過濾只能除去水中的難溶性雜質(zhì)，海水經(jīng)過

濾，不能除去水中的可溶性雜質(zhì)和細菌病毒等，不可獲得飲用水，故B說法錯誤；海水中含有大量的氯化

鈉，海水經(jīng)蒸發(fā)可獲得粗鹽，故C說法正確；海洋中蘊含豐富的潮汐能，可利用海洋潮汐能發(fā)電，故D說

法正確。

15．（2024山東煙臺，6）海洋是巨大的資源寶庫，下圖是從海水中獲取淡水的簡易裝置。下列說法錯誤的

是

A．水杯中的水是淡水B．該過程中水分子大小發(fā)生改變

C．該過程中用到蒸餾的方法D．獲取淡水的快慢與溫度有關(guān)

【答案】B

【解析】該裝置中，水蒸發(fā)變?yōu)樗魵猓魵庥隼淠Y(jié)成水滴滴到水杯中，得到淡水，水杯中的水

是淡水，A不符合題意；該過程中，只是分子之間的間隔發(fā)生了改變，分子的大小不變，B符合題意；該過

程中，水蒸發(fā)變?yōu)樗魵猓魵庥隼淠Y(jié)成水滴，得到淡水，是利用蒸餾的方法，C不符合題意；獲取

淡水的快慢與溫度有關(guān)，溫度越高，水蒸發(fā)的越快，獲得淡水的速率越快，D不符合題意。

16．（2024云南省卷，12）某同學(xué)自制的簡易凈水器如圖所示，下列說法錯．誤．的是

A．活性炭可吸附水中的色素和異味

B．該裝置可除去泥沙等難溶性雜質(zhì)

C．該裝置凈水過程發(fā)生了化學(xué)變化

D．河水經(jīng)該裝置凈化后仍是混合物

【答案】C

【解析】活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和異味，A說法正確，不符合題意；小卵石、石英砂

等能起到過濾作用，可除去泥沙等難溶性雜質(zhì)，B說法正確，不符合題意；整個過程主要是過濾和吸附，

只是除去了固體雜質(zhì)、色素和異味，沒有新物質(zhì)生成，發(fā)生的不是化學(xué)變化，C說法錯誤，符合題意；河

水經(jīng)該裝置凈化后，只是除去了固體雜質(zhì)、色素和異味，仍含有其他可溶性物質(zhì)等，仍是混合物，D說法

正確，不符合題意。

17．（2024四川眉山，11）下列能達到實驗?zāi)康牡膶嶒灧桨甘?/p>

選項實驗?zāi)康膶嶒灧桨?/p>

A稀釋濃H2SO4將水倒入濃H2SO4中并用玻璃棒不斷攪拌

B除去CaCO3粉末中的CaO加入稀鹽酸，充分反應(yīng)

C鑒別硬水和軟水加入肥皂水，振蕩

D驗證O2是否收集滿將帶火星的木條伸入集氣瓶底部

【答案】C

【解析】稀釋濃硫酸時，將濃硫酸注入水中，并用玻璃棒不斷攪拌，將產(chǎn)生的熱量散失出去，故A錯

誤；碳酸鈣與氧化鈣都能與鹽酸反應(yīng)，故B錯誤；肥皂水可以用于鑒別軟水和硬水，硬水會出現(xiàn)泡沫少、

浮渣多的現(xiàn)象，故C正確；氧氣驗滿要將帶火星的木條放在集氣瓶口，若木條復(fù)燃，則已滿，故D錯誤。

18．（2024四川南充，2）嘉陵江是南充的母親河。為保護其流域生態(tài)環(huán)境，下列措施不合理的是

A．合理使用化肥和農(nóng)藥B．垃圾秸稈就地焚燒

C．倡導(dǎo)使用無磷洗衣粉D．工業(yè)廢水凈化達標后排放

【答案】B

【解析】合理使用化肥和農(nóng)藥可以避免土壤污染和水體污染，A不符合題意；垃圾秸稈就地焚燒會產(chǎn)

生大量空氣污染物，污染環(huán)境，B符合題意；倡導(dǎo)使用無磷洗衣粉可避免水體富營養(yǎng)化，C不符合題意；工

業(yè)廢水凈化達標后排放可以防止廢水污染水體，D不符合題意。

19．（2024四川瀘州，5）在《關(guān)于公布四川省水利廳2023年度四川省實行最嚴格水資源管理制度考核結(jié)果

的公告》中，瀘州被評為優(yōu)秀。下列做法符合水資源保護的是

A．廢舊電池深埋地下處理B．生活中的垃圾分類回收處理

C．工業(yè)廢水直接排入江河D．過度施用化肥使水體富營養(yǎng)化

【答案】B

【解析】把廢舊電池深埋處理，會污染地下水體和土壤，故A做法不符合理念；分類回收處理生活中

的垃圾，可以節(jié)約資源，減少水體污染，故B做法符合理念；讓工業(yè)廢水直接排入江河中，工業(yè)廢水中含

有多種廢物，如果直接排放，對天然水體的污染很重，故C做法不符合理念；大量營養(yǎng)元素進入水體中會

導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，造成水體污染，故D做法不符合理念。

某學(xué)習(xí)小組開展“自制簡易凈水器”的實踐活動，作品如圖。完成下面1～3小題。

20．（2024四川成都，1）任務(wù)一：學(xué)習(xí)凈水原理。下列凈水過程涉及化學(xué)變化的是

A．靜置沉淀B．砂石過濾C．活性炭吸附D．投藥消毒

【答案】D

【解析】靜置沉降過程中沒有新物質(zhì)生成，A屬于物理變化；過濾難溶物過程中只是沒有新物質(zhì)生成，

B屬于物理變化；活性炭吸附過程中沒有新物質(zhì)生成，C屬于物理變化；投藥消毒過程中把細菌等微生物殺

死，有新物質(zhì)生成，D屬于化學(xué)變化。

21．（2024四川成都，2）任務(wù)二：設(shè)計并制作凈水器。下列說法合理的是

A．用聚氯乙烯塑料制作外殼，安全環(huán)保

B．小卵石和石英砂主要除去可溶性雜質(zhì)

C．用活性炭凈水是因為其結(jié)構(gòu)疏松多孔

D．蓬松棉的主要作用是提高凈水的速率

【答案】C

【解析】聚氯乙烯塑料有毒，用聚氯乙烯塑料制作外殼，不安全環(huán)保，A選項說法錯誤；小卵石和石

英砂等材料能夠除去水中不溶性的雜質(zhì)，因此該凈水器能起到過濾的作用，該選項說法錯誤；活性炭凈水，

是因為活性炭疏松多孔，有很強的吸附能力，C選項說法正確；蓬松棉的主要作用是過濾除去較大的顆粒，

D選項說法錯誤。

22．（2024四川成都，3）任務(wù)三：展示并評價作品。下列評價不合理的是

A．凈化水硬度變得更小B．制作材料廉價易得

C．制作簡單，操作簡便D．作品設(shè)計簡潔美觀

【答案】A

【解析】該簡易凈水器中的小卵石和石英砂可以除去水中的難溶性雜質(zhì)，活性炭可以吸附水中的色素

和異味，但不能除去水中的可溶性鈣、鎂化合物，即不能降低水的硬度，故A選項說法錯誤；小卵石、石

英砂、活性炭等用品廉價易得，故B選項說法正確；該裝置制作簡單，操作簡便，故C選項說法正確；據(jù)

圖可知，該作品設(shè)計簡潔美觀，故D選項說法正確。

23．（2024甘肅白銀，12）2023年12月18日，甘肅省臨夏州積石山縣發(fā)生6.2級地震。地震后我省迅速派

出專業(yè)人員趕赴災(zāi)區(qū)，進行災(zāi)后安置、重建工作。

（1）地震中許多原有的水源被破壞。新水源需檢測和處理后才能成為飲用水。

Ⅰ．模擬自來水廠對水源進行凈化：①吸附沉淀（用明礬）②投藥消毒③靜置沉淀④過濾

等，其合理的步驟順序是（填序號）。可用（填名稱）檢測水的酸堿度。

Ⅱ．長期飲用硬水對人體有害。日常生活中常用的方法降低水的硬度。

（2）專業(yè)人員迅速搭建了一批簡易安置房，安置房外層用鋼板中間填充泡沫塑料的夾心板作墻體。鋼

板屬于鐵制品，鐵制品保護不好容易銹蝕。鐵制品銹蝕的過程實際上是鐵與等物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的

過程。為防止鋼板生銹，延長夾心板的使用壽命，可采取的措施有（只填一條）。

（3）對口支援的抗震救災(zāi)急需藥械目錄中包括：一次性防護服、活性炭防護口罩、骨科內(nèi)外固定材料

等。其中防護口罩主要是利用活性炭的作用。

【答案】

（1）③①④②pH試紙煮沸

（2）氧氣和水噴漆

（3）吸附

【解析】

（1）Ⅰ．地震災(zāi)區(qū)的水受到嚴重污染，必須凈化后才能飲用，一般先將水靜置，讓大顆粒泥沙沉降，

接著再加入明礬，使小顆粒泥塵聚集，再用過濾即可除掉難溶性雜質(zhì)，最后還要消毒，才能飲用，因此正

確的排列順序是③①④②；

可用pH試紙檢驗水的酸堿度；

Ⅱ．長期飲用硬水對人體有害，日常生活中常用煮沸的方法降低水的硬度，因為可溶性鈣、鎂化合物

在加熱時能形成沉淀；

（2）鐵制品銹蝕的過程實際上是鐵與氧氣和水等物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程；為防止鋼板生銹，延長夾

心板的使用壽命，可在鋼鐵表面噴漆，從而使鐵與氧氣和水隔絕，從而達到防銹的目的；

（3）防護口罩中的活性炭是為過濾空氣中的有毒、有味物質(zhì)，因此，利用的是活性炭的吸附作用。

24．（2024四川遂寧，8）能源、環(huán)境、材料、健康已成為人類日益關(guān)注的問題，根據(jù)所學(xué)知識回答下列問

題。

（1）水是生態(tài)之基、生產(chǎn)之要、生命之源。

①水是一種常用的溶劑，生理鹽水（0.9%的氯化鈉溶液）可用于醫(yī)療注射。生理鹽水中主要含有的陰

離子是（用化學(xué)用語表示）；

②目前很多場所選擇使用直飲水，某品牌直飲機工作流程如圖所示：

利用炭罐中活性炭顆粒的性除去自來水中的色素和異味等；直飲機使用方便，只要將其與自來

水管對接，截留清除水中的有害物質(zhì)（如細菌，微生物等）便能得到直飲水，直飲水屬于（填“純凈

物”或“混合物”）。

（2）2023年5月28日，我國自行研制的“C919”大型客機成功完成首次商業(yè)載客飛行。

①“C919”機身采用了第三代鋁鋰合金，鋁鋰合金屬于（填“金屬材料”或“合成材料”）。

②為了身體健康，我們必須均衡膳食。本次航班為旅客提供了一款名為“五福臨門”的餐食，其中有臘味

煲仔飯、三色水果拼盤、牛奶，在上述列舉的餐食中，旅客可從中攝入更多蛋白質(zhì)。

（3）2023年9月23日晚，杭州亞運會開幕式隆重舉行。“綠色、智能、節(jié)儉、文明”是杭州亞運會的

辦會理念。

①點火儀式詮釋了“綠色亞運”理念，主火炬塔首次使用了廢碳再生的綠色燃料——甲醇（CH3OH）。甲

醇是利用工業(yè)尾氣中排放的廢棄二氧化碳以及焦爐氣中的氫氣合成。合成甲醇的化學(xué)反應(yīng)微觀示意圖如下，

下列說法正確的是（填字母）：

A．甲醇中碳元素的質(zhì)量分數(shù)為40%

B．參加反應(yīng)的甲和乙的分子個數(shù)比為1∶1

C．該反應(yīng)實現(xiàn)了二氧化碳的再生利用

D．該反應(yīng)的基本反應(yīng)類型是復(fù)分解反應(yīng)

②在生活中，我們也應(yīng)秉持杭州亞運會的辦會理念。請你寫出一個在生活中貫徹“低碳生活”理念的具體

做法（答案合理即可）。

（4）2024年5月1日8時許，我國第三艘航空母艦福建艦從上海江南造船廠碼頭解纜起航，赴相關(guān)海

域開展首次航行試驗。建造航母需大量鋼材，在工業(yè)上用一氧化碳還原氧化鐵來煉鐵，其反應(yīng)的化學(xué)方程

式為；航母外殼用涂料覆蓋可有效防止鋼鐵銹蝕，其原理是。

【答案】

（1）Cl－吸附混合物

（2）金屬材料牛奶

（3）C綠色出行

（4）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2使鐵與氧氣和水隔絕

【解析】

（1）①氯化鈉由鈉離子和氯離子構(gòu)成，所以生理鹽水中主要含有的陰離子是氯離子，其離子符號為

Cl－；

②活性炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，具有吸附性，利用炭罐中活性炭顆粒的吸附性除去自來水中的色素和

異味等；直飲水中含有水和一些礦物質(zhì)，屬于混合物；

（2）①鋁鋰合金為合金，屬于金屬材料；

②臘味煲仔飯中富含淀粉，淀粉屬于糖類，三色水果拼盤中富含維生素，牛奶中富含蛋白質(zhì)，所以旅

客可從牛奶中攝入更多蛋白質(zhì)；

（3）①由微觀示意圖可知，二氧化碳和氫氣在催化劑的催化作用下生成甲醇和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式

為3H2+CO2CH3OH+H2O；

12

甲醇中碳元素的質(zhì)量分數(shù)為100%37.5%，故A選項說法錯誤；由反應(yīng)的化學(xué)方程式可知，參加

32

反應(yīng)的甲和乙的分子個數(shù)比為3∶1，故B選項說法錯誤；該反應(yīng)實現(xiàn)了二氧化碳的再生利用，故C選項說

法正確；該反應(yīng)不是兩種化合物互相交換成分生成了另外兩種化合物，不屬于復(fù)分解反應(yīng)，故D選項說法

錯誤；

②在生活中，綠色出行可減少化石燃料的使用，符合“低碳生活”理念。

（4）一氧化碳和氧化鐵在高溫條件下生成鐵和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe2O3+3CO2

Fe+3CO2；航母外殼用涂料覆蓋可有效防止鋼鐵銹蝕，其原理是使鐵與氧氣和水隔絕。

25．（2024山東濱州，19）化學(xué)來源于生活，服務(wù)于生活。請運用所學(xué)知識回答下列問題：

（1）①小濱郊游時準備了下列食物，其中富含維生素的是（填字母序號，下同）；

A．醬牛肉B．礦泉水C．面包D．獼猴桃

②小濱郊游途中發(fā)現(xiàn)一塊麥地的小麥因缺肥導(dǎo)致葉子發(fā)黃并倒伏了一部分。這塊麥地需要施用的復(fù)合

肥是；

A．NH4HCO3B．KNO3C．Ca3(PO4)2D．K2SO4

③郊游結(jié)束后，為保護環(huán)境小濱將垃圾用塑料袋集中帶走。塑料屬于；

A．金屬材料B．復(fù)合材料C．有機合成材料D．無機非金屬材料

（2）小凱想檢測家中自來水是硬水還是軟水。他取適量樣品，加入肥皂水，攪拌后觀察到樣品中泡沫

較多，浮渣較少，則證明該自來水是（填“軟水”或“硬水”）；

（3）小新參觀新能源汽車制造廠時，了解到開發(fā)和利用新能源是21世紀人類面臨的重要課題。下列

屬于新能源的是______。

A．太陽能B．地熱能C．石油D．天然氣

【答案】

（1）DBC

（2）軟水

（3）AB

【解析】

（1）①醬牛肉中富含蛋白質(zhì)，A錯誤；礦泉水中富含水和無機鹽，B錯誤；面包中富含淀粉，淀粉屬

于糖類，C錯誤；獼猴桃中富含維生素，D正確；

②這塊麥地的小麥因缺肥導(dǎo)致葉子發(fā)黃并倒伏了一部分，說明缺乏氮元素和鉀元素，應(yīng)使用含氮元素

和鉀元素的復(fù)合肥。NH4HCO3中含有的營養(yǎng)元素是氮元素，屬于氮肥，A不符合題意；KNO3中含有的營

養(yǎng)元素是鉀元素和氮元素，屬于復(fù)合肥，B符合題意；Ca3(PO4)2中含有的營養(yǎng)元素是磷元素，屬于磷肥，C

不符合題意；K2SO4中含有的營養(yǎng)元素是鉀元素，屬于鉀肥，D不符合題意；

③郊游結(jié)束后，為保護環(huán)境小濱將垃圾用塑料袋集中帶走。塑料屬于有機合成材料，選C。

（2）天然水加入肥皂水攪拌，產(chǎn)生泡沫多，浮渣較少的是軟水，泡沫少，浮渣較多的是硬水，他取適

量樣品，加入肥皂水，攪拌后觀察到樣品中泡沫較多，浮渣較少，則證明該自來水是軟水；

（3）石油、天然氣屬于化石燃料，不屬于新能源，屬于傳統(tǒng)能源，太陽能、地熱能屬于新能源，選

AB。

26．（2024四川達州，11）2023年8月，世界大學(xué)生運動會在四川成都閉幕，大運村現(xiàn)已成為人們喜愛的

主題公園。今年“五一”期間，小明同學(xué)在家長的陪伴下到大運村游玩。

（1）村內(nèi)，小明聞到陣陣花香，原因是（從微觀角度解釋）。

（2）路邊，園丁正在給花草施肥。肥料包裝袋上印有“磷酸二氫銨（NH4H2PO4）”字樣。該肥料屬于_______

（填字母序號）。

A．氮肥B．磷肥C．鉀肥D．復(fù)合肥

（3）湖畔，小明想到可用檢驗湖水是軟水還是硬水。

（4）午餐時，有下列食物：牛奶、面包、牛肉干、花生。從營養(yǎng)均衡的角度，還需補充的食物最好是

_________（填字母序號）。

A．薯片B．桔子C．泡面D．皮蛋

【答案】

（1）分子在不斷運動著

（2）D

（3）肥皂水

（4）B

【解析】

（1）因為分子在不斷運動著，所以村內(nèi)，小明能聞到陣陣花香；

（2）磷酸二氫銨（NH4H2PO4）含氮、磷、鉀三種營養(yǎng)元素中的氮元素和磷元素，屬于復(fù)合肥，選D；

（3）可用肥皂水檢驗湖水是軟水還是硬水，取少許水樣，向水樣中加入適量的肥皂水，產(chǎn)生泡沫較多，

為軟水，泡沫較少、且有浮渣，則為硬水；

（4）午餐時，有下列食物：牛奶、面包、牛肉干、花生，從營養(yǎng)均衡的角度，還需補充維生素；薯片

中富含淀粉，淀粉屬于糖類，故A選項不符合題意；桔子中富含維生素，故B選項符合題意；泡面中富含

淀粉，淀粉屬于糖類，故C選項不符合題意；皮蛋中富含蛋白質(zhì)，故D選項不符合題意。

27．（2024四川廣安，19）“上善若水，水善利萬物而不爭”我們應(yīng)弘揚水之德，善用水之益。化學(xué)興趣小組

開展以“水的凈化”為主題的項目式學(xué)習(xí)。

任務(wù)一：咨詢水處理過程

【咨詢專家】同學(xué)們通過數(shù)字化平臺，向水處理專家進行咨詢。專家介紹了兩種水處理技術(shù)：

①常規(guī)處理技術(shù)：天然水→加絮凝劑反應(yīng)沉淀→過濾后加活性炭→加消毒劑→自來水。

（1）其中活性炭起作用。

②高分子膜分離技術(shù)

任務(wù)二：探究水處理中的消毒劑

【查閱資料】①Cl2通入H2O中，形成氯水，Cl2與H2O反應(yīng)生成次氯酸（HClO）和HCl。

②次氯酸（HClO）具有強氧化性，可消毒殺菌。

③次氯酸（HClO）不穩(wěn)定，見光易分解。

【提出問題】久置的氯水是否可以用于消毒殺菌？

【進行實驗】在教師的指導(dǎo)下，同學(xué)們設(shè)計實驗方案，利用左下圖裝置探究新制氯水在光照下溶液的

pH、氯離子濃度隨時間的變化，通過實驗，最終獲得如下圖（1）（2）所示數(shù)據(jù)。

【數(shù)據(jù)處理】

（2）通過圖（1）（2）數(shù)據(jù)分析，氯水在光照下pH變小的原因是HClO見光分解生成了，使溶

液酸性增強。

【得出結(jié)論】

（3）通過討論，同學(xué)們得出的結(jié)論是。

【分享交流】

（4）若將Cl2通入水中，再加入NaOH溶液，可制得一種新的消毒劑。其中次氯酸（HClO）與NaOH

反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

任務(wù)三：自制純凈水

【設(shè)計制作】通過查閱資料，同學(xué)們設(shè)計如下圖所示裝置對自來水再次凈化獲得純凈水。

（5）當自來水通過上圖所示陽、陰離子交換柱后，與通入前相比，水分子數(shù)目將增多，簡述其理

由。。

【答案】

（1）吸附

（2）鹽酸/HCl/氯化氫

（3）久置的氯水不可以用于消毒殺菌

（4）HClO+NaOH=NaClO+H2O

（5）自來水中的OH－和H+結(jié)合生成了水分子

【解析】

（1）活性炭結(jié)構(gòu)疏松多孔，具有吸附性，故其中活性炭起吸附作用，可吸附色素和異味；

（2）圖（1）中氯水的pH逐漸減小，酸性逐漸增強，圖（2）中氯離子的濃度逐漸增大，故通過圖（1）

（2）數(shù)據(jù)分析，氯水在光照下pH變小的原因是HClO見光分解生成了酸性更強的鹽酸（HCl），使溶液酸

性增強；

（3）根據(jù)提出問題：久置的氯水是否可以用于消毒殺菌；次氯酸（HClO）具有強氧化性，可消毒殺菌，

而次氯酸（HClO）不穩(wěn)定，見光易分解，根據(jù)圖示可知，次氯酸分解生成氯化氫，所以可得出的結(jié)論為久

置的氯水不可以用于消毒殺菌；

（4）氫氧化鈉和次氯酸反應(yīng)生成次氯酸鈉和水，化學(xué)方程式為HClO+NaOH=NaClO+H2O；

（5）當自來水通過上圖所示陽、陰離子交換柱后，與通入前相比，水分子數(shù)目將增多，是因為自來水

中的OH－和H+結(jié)合生成了水分子，導(dǎo)致水分子數(shù)目增多。

考點2水的組成和氫氣

28．（2024四川廣安，9）學(xué)習(xí)中，常用比較、歸納等科學(xué)方法進行推理分析，下列推理所得結(jié)論正確的是

A．金剛石、石墨、C60都由碳元素組成，那么它們的物理性質(zhì)一定相同

B．置換反應(yīng)都有化合價改變，那么有化合價改變的反應(yīng)一定是置換反應(yīng)

C．化學(xué)反應(yīng)伴隨著能量變化，那么有能量變化的過程一定是化學(xué)反應(yīng)

D．點燃氫氣前要檢驗純度，那么實驗室點燃可燃性氣體之前一定要驗純

【答案】D

【解析】金剛石、石墨、C60都由碳元素組成，那么它們的化學(xué)性質(zhì)相似，由于碳原子排列方式不同，

它們的物理性質(zhì)相差很大，故A錯誤；置換反應(yīng)都有化合價改變，但有化合價改變的反應(yīng)不一定是置換反

應(yīng)，故鐵在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵，反應(yīng)前后鐵、氧元素均改變，但不屬于置換反應(yīng)，故B錯誤；化

學(xué)變化常常伴隨著能量變化，但是有能量變化的不一定是化學(xué)變化，如電燈通電時發(fā)光、放熱，只是能量

的轉(zhuǎn)變，無新物質(zhì)生成，屬于物理變化，故C錯誤；氫氣具有可燃性，混有一定量的空氣，遇到明火，容

易發(fā)生爆炸，故點燃氫氣前需要檢驗純度，點燃可燃性氣體前一定要檢驗純度，故D正確。

29．（2024河南，12）電解水的簡易實驗裝置如圖所示。下列說法不．正．確．的是

A．甲管中的電極連接的是電源正極

B．乙管中的氣體能使帶火星的木條復(fù)燃

C．該實驗生成的氫氣與氧氣的質(zhì)量比為1∶8

D．該實驗可證明水是由氫、氧兩種元素組成的

【答案】A

【解析】電解水實驗中，根據(jù)“正氧負氫、氧一氫二”，甲管中產(chǎn)生的氣體較多，為氫氣，則甲管中的電

極連接的是電源負極，故A說法不正確；乙管中的氣體較少，為氧氣，氧氣具有助燃性，能使帶火星的木

條復(fù)燃，故B說法正確；水通電分解生成氫氣和氧氣，化學(xué)方程式為：2H2O2H2↑+O2↑，則該實驗

生成的氫氣與氧氣的質(zhì)量比為4∶32=1∶8，故C說法正確；水通電分解生成氫氣和氧氣，氫氣是由氫元

素組成的，氧氣是由氧元素組成的，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后元素種類不變，則該實驗可證明水是由

氫、氧兩種元素組成的，故D說法正確。

30．（2024江蘇鹽城，9）如圖是電解水反應(yīng)的微觀示意圖。據(jù)此判斷下列說法中不．正．確．的是

A．甲中微粒能保持水的化學(xué)性質(zhì)

B．乙中微粒在化學(xué)變化過程中沒有發(fā)生改變

C．丙中的物質(zhì)屬于混合物

D．丙中氫氣和氧氣的質(zhì)量比為2∶1

【答案】D

【解析】甲為水，甲中的微粒為水分子，水是由水分子構(gòu)成的，水分子能保持水的化學(xué)性質(zhì)，故A說

法正確；原子是化學(xué)變化中的最小微粒，原子在化學(xué)變化中不變，乙中微粒為氫原子和氧原子，在化學(xué)變

化過程中沒有發(fā)生改變，故B說法正確；丙中的物質(zhì)為氫氣和氧氣，是由兩種物質(zhì)組成的，屬于混合物，

故C說法正確；水通電分解生成氫氣和氧氣，化學(xué)方程式為2H2O2H2↑+O2↑，則丙中氫氣和氧氣的

質(zhì)量比為4∶32=1∶8，故D說法錯誤。

31．（2024四川樂山，5）水是生命之源，下列關(guān)于水的說法正確的是

A．人體呼出的氣體比吸入的空氣中水蒸氣含量低

B．將水和植物油混合后可以形成溶液

C．生活中可以用過濾的方法降低水的硬度

D．電解水時正極產(chǎn)生的氣體是氧氣

【答案】D

【解析】人體呼出的氣體比吸入的空氣中水蒸氣含量高，A說法錯誤；將水和植物油混合后不能形成

溶液，形成的是乳濁液，B說法錯誤；過濾是實現(xiàn)固液分離的操作，過濾不能降低水的硬度，生成中常用

煮沸降低水的硬度，C說法錯誤；電解水時正極產(chǎn)生的氣體是氧氣，負極產(chǎn)生的氣體是氫氣，D說法正確。

32．（2024重慶B卷，17）做電解水實驗時，加入少量硫酸鈉可以增強水的導(dǎo)電性。請用化學(xué)用語填空：

（1）4個氧原子。

（2）鈉離子。

（3）硫酸鈉中硫元素的化合價。

（4）電解水的化學(xué)方程式為。

【答案】（1）4O

（2）Na+

（3）

（4）2H2O2H2↑+O2↑

【解析】（1）原子的表示方法就是用元素符號來表示一個原子，表示多個該原子，就在其元素符號前

加上相應(yīng)的數(shù)字，所以4個氧原子可表示為：4O；

（2）離子的表示方法：在表示該離子的元素符號右上角，標出該離子所帶的正負電荷數(shù)，數(shù)字在前，

正負符號在后，帶1個電荷時，1要省略，故鈉離子可表示為：Na+；

（3）元素化合價的表示方法：確定出化合物中所要標出的元素的化合價，然后在其化學(xué)式該元素的上

6

方用正負號和數(shù)字表示，正負號在前，數(shù)字在后，所以硫酸鈉中硫元素的化合價為+6，故可表示為：；

Na2SO4

（4）電解水生成氫氣和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2O2H2↑+O2↑。

33．（2024山東濱州，23）化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科。結(jié)合下圖有關(guān)實驗，回答問題。

（1）過濾操作中儀器a的名稱是；

（2）水電解器的b玻璃管中產(chǎn)生的氣體是（填化學(xué)式）；

（3）從安全角度考慮，在點燃氫氣前，一定要檢驗氫氣的；

（4）將鋁片與鋁合金互相刻劃，可證明鋁合金的硬度（填“大于”“小于”或“等于”）鋁片的硬度。

【答案】

（1）鐵架臺

（2）氧氣/O2

（3）純度

（4）大于

【解析】

（1）過濾操作中儀器a的名稱是鐵架臺；

（2）水通電時，負極產(chǎn)生氫氣，正極產(chǎn)生氧氣，體積比為2∶1，b玻璃管與電源的正極相連，產(chǎn)生的

氣體是氧氣（或O2）；

（3）氫氣是一種可燃性氣體，如果氫氣不純，其中混有氧氣等其他氣體，在點燃或加熱時，可能會發(fā)

生爆炸，在點燃氫氣前，一定要檢驗氫氣的純度；

（4）合金的硬度大于其組成純金屬的硬度，鋁片與鋁合金互相刻畫，可證明鋁合金的硬度大于鋁片的

硬度。

34．（2024福建，15）氫氣的發(fā)現(xiàn)、生產(chǎn)和應(yīng)用極大地推動了人類社會的發(fā)展。

（1）18世紀，科學(xué)家利用鐵和稀鹽酸反應(yīng)得到“易燃空氣”，之后命名為氫氣。

①該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

②發(fā)現(xiàn)氫氣后，人們一直追求將氫氣作為一種綠色能源，其理由是。

（2）1969年，科學(xué)家利用催化劑TiO2實現(xiàn)光分解水制氫氣。

①該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

②氫氣儲運成本較高，原因之一是氫氣易逸散而對儲運容器密閉性的要求極高。從微觀粒子視角分析

氫氣易逸散的原因：。

（3）2023年我國建成首座氨制氫加氫站。氨制氫的一種生產(chǎn)流程圖如下所示。

①步驟Ⅱ的反應(yīng)屬于（填基本反應(yīng)類型）。

②步驟Ⅲ的分子篩只讓氫分子通過而阻止其他分子通過，該過程屬于（填“物理”或“化學(xué)”）

變化。

③利用氨生產(chǎn)氫氣的優(yōu)點有（寫一個）。

【答案】

（1）Fe+2HCl=FeCl2+H2↑氫氣的燃燒產(chǎn)物是水，不會污染環(huán)境（或其他合理答案）

（2）2H2O2H2↑+O2↑氫分子很小（或其他合理答案）

（3）分解反應(yīng)物理氨儲運相對容易（或其他合理答案）

【解析】

（1）①鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe+2HCl=FeCl2+H2↑；

②發(fā)現(xiàn)氫氣后，人們一直追求將氫氣作為一種綠色能源，其理由是氫氣是一種可燃性氣體，它在氧氣

中完全燃燒放出的熱量多（是等質(zhì)量甲烷完全燃燒放出熱量的2倍多）；制取氫氣的原料是水（可分解水

制取氫氣），資源不受限制；氫氣的燃燒產(chǎn)物是水，不會污染環(huán)境；

（2）①用催化劑TiO2實現(xiàn)光分解水制氫氣，同時生成氧氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2H2O2

H2↑+O2↑；

②氫氣儲運成本較高，原因之一是氫氣易逸散而對儲運容器密閉性的要求極高。從微觀粒子視角分析

氫氣易逸散的原因：氫分子很小，具有高度的擴散性，能快速穿過材料微粒間隙，導(dǎo)致從貯運容器逸散；

（3）①根據(jù)流程圖可知，步驟Ⅱ的反應(yīng)是氨氣分解生成氫氣和氮氣，該反應(yīng)是由一種物質(zhì)生成兩種

物質(zhì)的反應(yīng)，屬于分解反應(yīng)；

②步驟Ⅲ的分子篩只讓氫分子通過而阻止其他分子通過，該過程中沒有新物質(zhì)生成，屬于物理變化；

③利用氨生產(chǎn)氫氣的優(yōu)點有：容易獲取和儲存，氨分解產(chǎn)生氫氣的過程相對簡單，反應(yīng)條件也不苛刻。

35．（2024江西，16）興趣小組追尋科學(xué)家的足跡，對水進行探究。

【宏觀辨識】根據(jù)實驗探究水的組成

（1）水的合成：在密閉容器中將氫氣和氧氣的混合氣體點燃，根據(jù)容器內(nèi)生成的小水珠可知，水是由

組成的化合物。

（2）水的分解：電解水一段時間后（如圖），觀察到管a和管b中氣體體積比為，經(jīng)檢驗管a

中的氣體是（填化學(xué)式）。

【證據(jù)推理】結(jié)合實驗現(xiàn)象推算水分子中氫、氧原子個數(shù)比。

（3）方法一：根據(jù)相同條件下氣體的體積比等于其分子的個數(shù)比，得出電解水的產(chǎn)物中氫、氧原子個

數(shù)比為，進而推算出結(jié)果。

（4）方法二：已知電解水實驗中氫氣和氧氣的體積比和正、負極產(chǎn)生氣體的，可計算出水中

各元素質(zhì)量比，結(jié)合氫、氧原子的相對原子質(zhì)量，可進一步推算出結(jié)果。

【模型構(gòu)建】

（5）以分子構(gòu)成的物質(zhì)為例，圖中“▲”表示的是。

【答案】

（1）氫元素和氧元素

（2）2∶1H2

（3）2∶1/4∶2

（4）密度比/密度

（5）各元素原子個數(shù)比

【解析】

（1）水（H2O）是由氫元素和氧元素組成的化合物。

（2）電解水實驗中，正極產(chǎn)生的氣體是氧氣，負極產(chǎn)生的氣體是氫氣，且氫氣與氧氣的體積比為2∶1。

根據(jù)圖象，管a與電源負極相連，產(chǎn)生的是氫氣，管b與電源正極相連，產(chǎn)生的是氧氣，所以管a中的氣體

是H2，觀察到管a和管b中氣體體積比為2∶1。

（3）相同條件下氣體的體積比等于其分子的個數(shù)比，則電解水產(chǎn)生的氫分子（H2）與氧分子（O2）的

個數(shù)比為2∶1，得出電解水的產(chǎn)物中氫、氧原子個數(shù)比為(2×2)∶2=4∶2=2×1。

（4）由于質(zhì)量=體積×密度，已知電解水實驗中氫氣和氧氣的體積比，要計算出水中各元素質(zhì)量比，

則需要知道正、負極產(chǎn)生氣體的密度比。

（5）化學(xué)式是通過元素符號及數(shù)字的組合表示物質(zhì)組成，知道相對分子質(zhì)量的情況下，需結(jié)合物質(zhì)中

各元素原子個數(shù)比來確定物質(zhì)的化學(xué)式比。

36．（2024山東煙臺，16）氫能具有廣闊的發(fā)展前景，安全高效的制氫和儲氫是氫能成為主要能源的關(guān)鍵。

（1）電解水制氫氣可用鐵作電極，是利用了鐵的。氫氣在與電源極相連的電極上產(chǎn)生。

（2）高壓氣態(tài)儲氫是通過恒溫高壓將氫氣儲存在壓力容器中，從微觀角度解釋此過程主要發(fā)生改變的

是。

（3）氫化物儲氫是利用氫氣與金屬（如Al）反應(yīng)生成金屬氫化物（如AlH3），從而進行氫的儲存，該

過程屬于（填“物理變化”或“化學(xué)變化”）。

（4）活性炭具有很多的微孔結(jié)構(gòu)，可用作儲氫材料，這是利用活性炭的性。

（5）我國科學(xué)家實現(xiàn)了天然氣（CH4）制氫的突破，在400℃條件下，將天然氣與水蒸氣直接轉(zhuǎn)化為

氫氣與二氧化碳。請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。

（6）氫氣是理想的清潔能源，原因是。

【答案】

（1）導(dǎo)電性（或良好的導(dǎo)電性）負

（2）分子之間的間隔

（3）化學(xué)變化

（4）吸附

（5）CH4+2H2OCO2+4H2

（6）產(chǎn)物無污染

【解析】

（1）金屬具有良好導(dǎo)電性，電解水制氫氣可用鐵作電極，是利用了鐵的導(dǎo)電性；

電解水過程中，與電源正極相連的電極上產(chǎn)生氧氣，與電源負極相連的電極上產(chǎn)生氫氣。

（2）高壓氣態(tài)儲氫是通過恒溫高壓將氫氣儲存在壓力容器中，從微觀角度解釋此過程主要發(fā)生改變的

是分子之間的間隔，壓強增大，分子之間間隔變小。

（3）氫氣與金屬（如Al）反應(yīng)生成金屬氫化物（如AlH3），從而進行氫的儲存，有新物質(zhì)生成，該過

程屬于化學(xué)變化。

（4）活性炭具有很多的微孔結(jié)構(gòu)，具有良好吸附性，可用作儲氫材料，這是利用活性炭的吸附性。

（5）天然氣的主要成分是甲烷，甲烷和水蒸氣在400℃條件下反應(yīng)生成氫氣和二氧化碳，該反應(yīng)化學(xué)

方程式CH4+2H2OCO2+4H2。

（6）氫氣和氧氣在點燃條件下反應(yīng)生成水，氫氣是理想的清潔能源，原因是產(chǎn)物是水，不會污染環(huán)境。

37．（2024四川眉山，16）2023年，我國實現(xiàn)了“固態(tài)氫能”發(fā)電并網(wǎng)，“綠電”與“綠氫”轉(zhuǎn)化的示意圖如圖：

（1）“燃料電池發(fā)電”是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為能。

（2）“電解水制氫”的化學(xué)方程式為。

（3）固態(tài)合金儲氫裝置中釋放出氫氣，將氫氣高壓加注到新能源汽車中。高壓加注壓縮時氫分子間的

間隔變（填“大”或“小”）。

（4）氫氣作燃料的優(yōu)點是。

【答案】

（1）電

（2）2H2O2H2↑+O2↑

（3）小

（4）燃燒放出的熱量高；產(chǎn)物是水，不污染空氣

【解析】

（1）“燃料電池發(fā)電”是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；

（2）水在通電的條件下生成氫氣和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2O2H2↑+O2↑；

（3）分子間有間隔，高壓加注壓縮時氫分子間的間隔變小；

（4）氫氣作為燃料的優(yōu)點有：氫氣燃燒產(chǎn)物是水，不會污染環(huán)境；氫氣燃燒熱值高；制取氫氣的原料

是水，原料來源豐富。

38．（2024河北，19）為減少煉鐵過程中生成CO2的質(zhì)量，某小組設(shè)計了如圖所示的煉鐵新方案（反應(yīng)條件

已略去）。A～H是初中化學(xué)常見物質(zhì)，其中A是常用的溶劑，G是鐵；反應(yīng)①中用到的電為“綠電”，

獲得“綠電”的過程中不排放CO2。

請回答下列問題：

（1）可作為“綠電”來源的是。（選填“煤炭”或“水能”）

（2）反應(yīng)①的化學(xué)方程式為。

（3）反應(yīng)①～④中屬于置換反應(yīng)的是（選填序號）。

（3）冶煉得到相同質(zhì)量的鐵，使用該新方案比高爐煉鐵生成CO2的質(zhì)量少，其原因除使用了“綠電”外，

還有。

【答案】

（1）水能

（2）2H2O2H2↑+O2↑

（3）③

（4）反應(yīng)③是氫氣和氧化鐵或四氧化三鐵生成鐵和水（合理即可）

【解析】A～H是初中化學(xué)常見物質(zhì)，其中A是常用的溶劑，故A是水，所以B、C是氫氣、氧氣，G

是鐵，B和E生成水和鐵，所以B是氫氣，E是氧化鐵或四氧化三鐵，C是氧氣，F(xiàn)和氧化鐵或四氧化三鐵

生成鐵和H，C和D反應(yīng)生成F，所以D是碳，F(xiàn)是一氧化碳，H是二氧化碳，代入驗證，推理正確。

（1）反應(yīng)①中用到的電為“綠電”，獲得“綠電”的過程中不排放CO2，所以可作為“綠電”來源的是水能；

（2）反應(yīng)①是電解水生成氫氣和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2O2H2↑+O2↑；

（3）反應(yīng)①是電解水生成氫氣和氧氣，此反應(yīng)符合一變多的特點，屬于分解反應(yīng)；反應(yīng)②碳和氧氣反

應(yīng)生成一氧化碳，此反應(yīng)符合多變一的特點，屬于化合反應(yīng)；反應(yīng)③是氫氣和氧化鐵或四氧化三鐵生成鐵

和水，此反應(yīng)是一種單質(zhì)和一種化合物生成另一種單質(zhì)和另一種化合物，屬于置換反應(yīng)；反應(yīng)④是一氧化

碳和氧化鐵或四氧化三鐵生成鐵和二氧化碳，不屬于基本反應(yīng)類型；所以屬于置換反應(yīng)的是：③；

（4）反應(yīng)③是氫氣和氧化鐵或四氧化三鐵生成鐵和水，導(dǎo)致生成二氧化碳的量減少了。

39．（2024四川宜賓，16）閱讀下面科普短文。

2023年杭州亞運會場館外墻覆蓋了一層納米級二氧化鈦（TiO2）光催化保護薄膜，該薄膜在太陽光的

照射下能夠快速分解建筑物表面的污染物，讓場館外墻擁有神奇的自凈能力。這是世界上首次在大型國際

體育賽事場館上超大面積使用光催化材料。TiO2作為一種含量豐富、無毒且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的光催化材料，

廣泛應(yīng)用于降解有機污染物、分解水制氫、還原CO2等領(lǐng)域。

由于TiO2只在紫外光區(qū)有催化作用，因此需要通過改變形態(tài)、摻雜非金屬或金屬（鐵、鉑、金等）等

方法，使TiO2能在可見光區(qū)有催化作用，以提高催化效果。目前，改變形態(tài)的方法有：通過噴霧、球磨等

物理技術(shù)制備納米管狀、顆粒狀的TiO2，或讓TiO2與H2在高溫下反應(yīng)生成表面積更大且具有特殊孔隙的空

心球。當TiO2中摻雜非金屬或金屬時，摻入物質(zhì)的類型、摻入的量會對其光催化效果產(chǎn)生不同影響。摻雜

不同比例石墨氦化碳（g-C3N4）的納米TiO2光催化分解水時，產(chǎn)生H2質(zhì)量隨時間變化關(guān)系如下圖。

在今后的研究中，科研人員將不斷探索和完善相關(guān)工藝，使TiO2帶來更多經(jīng)濟與社會效益。

回答下列問題：

（1）TiO2中鈦元素的化合價是。

（2）氮化碳（C3N4）屬于（填“單質(zhì)”或“化合物”）。

（3）TiO2光催化分解水制氫的化學(xué)方程式是。與電解水制氫相比，該方法的優(yōu)點是（答

出一點即可）。

（4）下列關(guān)于TiO2的說法正確的是______（填字母標號）。

A．改變形態(tài)的方法均屬于物理方法

B．摻雜石墨氮化碳越多，光催化分解水效果越好

C．與摻雜鐵相比，摻雜金（Au）會提高生產(chǎn)成本

D．TiO2光催化還原CO2有利于實現(xiàn)“碳中和”目標

【答案】

（1）+4

（2）化合物

（3）2H2O2H2↑+O2↑節(jié)約能源

（4）CD

【解析】

（1）一般氧元素顯－2價，化合物中正負化合價代數(shù)和為0，設(shè)鈦元素化合價為x，則x+(－2×2)=0，

x=+4，故TiO2中鈦元素的化合價是+4；

（2）化合物是由不同種元素組成的純凈物，氮化碳由氮元素和碳元素組成，屬于化合物；

（3）TiO2光催化分解水生成氫氣和氧氣，反應(yīng)的方程式為2H2O2H2↑+O2↑；、電解水需要消耗

電能，此方法節(jié)約能源；

（4）由題目信息可知，改變形態(tài)的方法有：通過噴霧、球磨等物理技術(shù)制備納米管狀、顆粒狀的TiO2，

此過程無新物質(zhì)生成，屬于物理變化，或讓TiO2與H2在高溫下反應(yīng)生成表面積更大且具有特殊孔隙的空心

球，此過程有新物質(zhì)生成，屬于化學(xué)變化，故改變形態(tài)的方法不都屬于物理方法，A說法錯誤；分析圖像

可知，相同時間內(nèi)，g－C3N4和TiO2的比值越大，產(chǎn)生氫氣越少，即反應(yīng)速率越慢，催化效果越差，B說

法錯誤；黃金價格比鐵的價格高，故與摻雜鐵相比，摻雜金（Au）會提高生產(chǎn)成本，C說法正確；TiO2光

催化還原CO2可以減少二氧化碳含量，有利于實現(xiàn)“碳中和”目標，D說法正確。

40．（2024湖北，20）半導(dǎo)體等產(chǎn)業(yè)對超純氫氣需求旺盛。我國工程師研發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的多通道鈀

膜純化組件，可以將99.92%原料氫氣提純至99.99995%，實現(xiàn)了超純氫氣裝置國產(chǎn)化。該裝置核心組

件工作原理如下圖4所示，其工作溫度在300℃以上，用字母標注的端口有“產(chǎn)品氫氣出口”“尾氣出

口”“吹掃氣入口”。

（1）由圖1可知，透過鈀膜的最小粒子是。

（2）由圖2可知，氫氣分子透過鈀膜的推動力是膜兩側(cè)的差。

（3）圖4中，純化組