《2025年全优夺冠中考模拟卷物理化学》

13. (9分)碳是重要的生命元素，碳及其化合物的综合利用使世界变得更加绚丽多彩。
Ⅰ. 碳的多样性
（1）金刚石和石墨的组成元素虽然相同，但由于________，它们的物理性质差异很大。
（2）从石墨中分离出的单层石墨片（石墨烯）是目前人工制得的最薄材料，石墨烯属于________（单质/化合物）。
Ⅱ. 碳中和的实现
碳中和是指一定时间内CO₂的排放量与吸收量基本相当。CO₂的捕集、利用是实现碳中和的重要途径。我国力争在2060年前实现碳中和，体现了中国对解决全球气候问题的大国担当。
（1）CO₂的过度排放会造成________的加剧。
（2）工业生产中产生的CO₂经过吸收剂处理可实现CO₂的捕集。写出NaOH溶液吸收CO₂的化学方程式：________。
（3）“液态太阳燃料合成技术”如图甲所示。在合成工厂中，氢气与CO₂在一定条件下反应转化为甲醇（CH₃OH）和水。写出此反应的化学方程式：________。
（第13题）
甲：光伏发电 → 电解水(H₂O) → 氢气(H₂) → 合成工厂 → 甲醇(CH₃OH)液态燃料 二氧化碳(CO₂) 工厂
乙：CH₄ MgO CO₂ 4H₂ Pd MgOCO₂ 4H MgOC 4H 2H₂O
（4）CO₂与H₂在一定条件下转化为CH₄（反应过程如图乙所示，虚线部分中间产物略去），可实现CO₂的再利用。
① 该反应中MgO的作用是________。
② 用该方法制取16 t CH₄，则参与反应的CO₂的质量为________t。

答案： Ⅰ.（1）碳原子的排列方式不同 （2）单质
Ⅱ.（1）温室效应 （2）2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O （3）3H₂+CO₂$\xlongequal{一定条件}$CH₃OH+H₂O （4）①催化作用 ②44
解析：Ⅰ.（1）金刚石和石墨物理性质差异因碳原子排列方式不同；（2）石墨烯是碳单质。Ⅱ.（1）CO₂过度排放加剧温室效应；（2）NaOH与CO₂反应生成Na₂CO₃和H₂O；（3）H₂与CO₂反应生成CH₃OH和H₂O；（4）①MgO为催化剂；②由CO₂+4H₂=CH₄+2H₂O，设CO₂质量为x，44/x=16/16t，x=44t。

14. (11分)近代以来，科学家通过对水的生成和分解实验的研究认识了水的组成。
（1）1781年，普利斯特里用金属M与稀盐酸反应制得一定量的氢气，与空气混合后于密闭容器中引燃，冷却，收集到少量液体，后经证实为水。
① M可能是锌、铜、银三种金属中的________。
② 如图甲所示的装置可作为制取H₂的发生装置。用该装置实验时，装入试剂前需进行的实验操作是________。
（第14题）
甲：（发生装置）
乙：K F E A
（2）1782年，拉瓦锡用纯净的氢气和氧气重复了前人的实验，并用如图乙所示的装置进一步研究水的组成。他将收集到的水置于容器A中加热，使水蒸气通过红热的空心铁管（EF），在出口处（K）收集全部生成的气体；冷却至室温，测得铁管的质量增加。
（注：拉瓦锡实验中铁管内发生的反应为水+铁$\xlongequal{高温}$铁的氧化物+氢气）
① 通过拉瓦锡的实验，可以得出有关水的结论是________（填字母）。
a. 水由氢、氧两种元素组成
b. 一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成
② 后经证实，铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，写出该反应的化学方程式：________。
③ 拉瓦锡测得铁管增加的质量大于所收集到氢气质量的8倍，原因可能是________。
（3）1800年，尼科尔森通过电解法进行水的分解实验，所得氧气和氢气的体积比约为1∶2。在科学史的启发下，某兴趣小组向水中加入一定量的NaOH溶液，用如图丙所示的装置进行电解水实验。
（第14题）
丙：活塞 管Ⅰ 管Ⅱ 石墨 电源
① 用石墨作电极，这是利用了石墨的________性。
② 用燃着的木条在管Ⅰ尖端口检验生成的O₂，观察到的现象是________。
③ 实验发现，相同时间内，管Ⅰ与管Ⅱ中收集到的气体体积比均小于1∶2。小组同学查阅资料后得知，电解过程中石墨会与氧气反应生成CO₂。他们将管Ⅰ中的气体通入澄清石灰水中，却未观察到石灰水变浑浊。对此，有同学猜想可能是NaOH溶液吸收了生成的CO₂。请设计实验验证该同学的猜想，简述实验过程：________（包括操作和现象）。

答案： （1）①锌 ②检查装置气密性
（2）①a ②3Fe+4H₂O(g)$\xlongequal{高温}$Fe₃O₄+4H₂ ③铁管表面吸附了水蒸气（合理答案即可）
（3）①导电 ②木条燃烧更旺 ③取少量电解后的溶液，滴加稀盐酸，有气泡产生（合理答案即可）
解析：（1）①只有锌与稀盐酸反应生成H₂；②制取气体前需检查装置气密性。（2）①拉瓦锡实验说明水由H、O元素组成（a正确）；②反应方程式为3Fe+4H₂O(g)$\xlongequal{高温}$Fe₃O₄+4H₂；③铁管增加质量大于8倍H₂质量，可能因表面吸附水蒸气。（3）①石墨作电极利用导电性；②O₂使燃着木条燃烧更旺；③验证NaOH吸收CO₂：取电解后溶液加稀盐酸，若有气泡则含CO₃²⁻。