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2024年山西省中考化学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本大题共10个小题。每小题2分，共20分。在每小题给出的4个选项中，只有1个选项符
合题目要求，请选出并在答题卡上将该选项涂黑。）
1．（2分）中国传统文化中的“五谷丰登”不仅代表农业生产的一种结果，更是人们对生活的美好期许。
“五谷”分别指稻、黍、稷、麦、菽这五种粮食，小麦中含量最高的营养物质是（ ）
A．糖类 B．水 C．油脂 D．维生素
【分析】根据食物中富含的营养素来分析。
【解答】解：小麦中富含淀粉，淀粉属于六大营养素中的糖类。
故选：A。
【点评】要想解答好这类题目，要理解和熟记食品、药品与健康食品中的有机营养素，以及与之相关
的知识。
2．（2分）世界万物都是由元素组成的。元素在地壳中的含量各不相同，其中含量最多的金属元素是（
）
A．Mg B．Si C．Al D．O
【分析】根据地壳中各元素含量的排序及元素的分类，进行分析判断。
【解答】解：地壳含量较多的元素（前四种）按含量从高到低的排序为：氧、硅、铝、铁，其中含量
最多的金属元素是铝元素，其元素符号为Al。
故选：C。
【点评】本题难度不大，熟记地壳里各元素的含量、了解元素的分类是正确解答本题的关键。
3．（2分）液体药品通常盛放在细口瓶中，常用倾倒的方法取用。如图所示，关于实验用品的使用正确
的是（ ）
A．试管内液体的体积 B．试剂瓶标签的位置
C．试剂瓶瓶塞的放置 D．试管口倾斜的方向
【分析】根据向试管中倾倒液体药品的方法，进行分析判断。
【解答】解：A、使用试管时，加热的情况下液体不能超过试管容积的三分之一，不加热的情况下液体不能超过试管容积的三分之二，图中液体超过了试管容积的三分之二，故选项错误。
B、向试管中倾倒液体药品时，标签要对准手心，以防止腐蚀标签，故选项错误。
C、向试管中倾倒液体药品时，瓶塞要倒放，以防止污染试剂，故选项错误。
D、向试管中倾倒液体药品时，试管要倾斜，故选项正确。
故选：D。
【点评】本题难度不大，了解向试管中倾倒液体药品的方法是正确解答本题的关键。
4．（2分）为保护他人和自己的生命财产安全，运输危险化学品火药、汽油、浓硫酸等的车辆，必须使
用重要的警示标志，其中在运输火药的车辆上应该张贴的是（ ）
A． 腐蚀品 B． 爆炸品
C． 易燃液体 D． 自燃物品
【分析】根据图标所表示的含义来考虑，并结合物质的性质，进行分析判断。
【解答】解：火药易燃易爆，在运输火药的车辆上应该张贴易爆物标志。
A、图示表示腐蚀品标志，故A错；
B、图示表示爆炸品标志，故B正确；
C、图示表示易燃液体标志，故C错；
D、图示表示自燃物品标志，故D错。
故选：B。
【点评】本题难度不大，了解各个常见标志所代表的含义是解答此类题的关键。
5．（2分）在书写磷与氧气反应的化学方程式时，配平之前，首先要对原子的种类和数目进行观察。如
图所示，方框内应填写的数字为（ ）A．3 B．4 C．7 D．9
【分析】根据题意，配平之前，首先要对原子的种类和数目进行观察，结合图中化学方程式，进行分
析判断。
【解答】解：在书写磷与氧气反应的化学方程式时，配平之前，首先要对原子的种类和数目进行观察，
如图所示，未配平状况下，磷原子的个数是1，氧原子的个数为2，反应物原子总个数为3，故方框内
应填写的数字为3。
故选：A。
【点评】本题难度不大，了解化学方程式的配平方法是正确解答本题的关键。
6．（2分）人类的生存与发展会面临来自环境、资源、健康和公共卫生等方面的不确定性挑战，以下不
会对人们造成威胁的一项是（ ）
A．疾病防控 B．资源匮乏 C．火山喷发 D．洪涝灾害
【分析】根据对人类造成威胁的现象来分析。
【解答】解：A、疾病防控可以预防人类患病，或疾病的传播，有利于人类的生存，符合题意；
B、人类发展离不开资源，资源匮乏会给人类生存和发展造成威胁，不合题意；
C、火山喷发会产生大量的空气污染物、熔岩，会给人类的生命、生存造成威胁，不合题意；
D、洪涝灾害会造成农田、住房、道路等的损毁，影响人类的生存，不合题意。
故选：A。
【点评】解答这类题目时，要熟记环境污染及包含的类别，并了解与之相关的知识等。
7．（2分）早在距今约六千年的半坡文化时期，陶制品上便出现了最早的彩绘。彩绘颜料种类多样，有
红彩、黑彩和白彩（主要成分是硫酸钙等），硫酸钙（CaSO ）中，氧元素与钙元素的质量比为（
4
）
A．5：8 B．8：5 C．5：6 D．6：5
【分析】根据化合物中各元素质量比＝各原子的相对原子质量×原子个数之比，进行分析解答。【解答】解：硫酸钙（CaSO ）中氧元素与钙元素质量比为（16×4）：40＝8：5。
4
故选：B。
【点评】本题难度不大，掌握利用化学式的有关计算方法等是正确解答本题的关键。
8．（2分）在一次实验课上，同学们通过小组合作，完成了对密闭容器中少量小苏打与少量白醋反应的
质量测定。以下分析正确的是（ ）
A．反应后小苏打的质量增加
B．反应过程中各物质的质量都不变
C．反应前后各物质的质量总和相等
D．反应前称量的是小苏打和白醋的总质量
【分析】A、根据小苏打是反应物，反应后小苏打的质量减少来分析；
B、根据化学反应过程中，反应物的质量减少，生成物的质量增加来分析；
C、根据质量守恒定律，化学反应前后各物质的质量总和相等来分析；
D、根据反应前称量的是小苏打和白醋以及整个装置的总质量来分析。
【解答】解：A、小苏打是反应物，反应后小苏打的质量减少，故选项说法不正确。
B、化学反应过程中，反应物的质量减少，生成物的质量增加，故选项说法不正确。
C、根据质量守恒定律，化学反应前后各物质的质量总和相等，故选项说法正确。
D、反应前称量的是小苏打和白醋以及整个装置的总质量，故选项说法不正确。
故选：C。
【点评】化学反应遵循质量守恒定律，即化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变，
这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。
9．（2分）研究发现，当把取出茶叶的塑料网状茶包浸泡在95℃的水里几分钟后，就会有大约116亿个
塑料颗粒和31亿个纳米塑料出现在杯子里。该颗粒可进入人体内各种器官，导致疾病发生，只有极少
量可被唾液分解。关于塑料网状茶包的分析正确的是（ ）A．很难分散于热水中 B．容易被人体分解
C．是由合成材料制成 D．对人体没有危害
【分析】根据题干信息、材料的分类来分析。
【解答】解：A、由“当把取出茶叶的塑料网状茶包浸泡在95℃的水里几分钟后，就会有大约116亿
个塑料颗粒和31亿个纳米塑料出现在杯子里”可知，塑料网状茶包很容易分散于热水中，选项说法错
误；
B、由“该颗粒可进入人体内各种器官，导致疾病发生，只有极少量可被唾液分解”可知，很难被人
体分解，选项说法错误；
C、塑料是一种合成材料，选项说法正确；
D、由“该颗粒可进入人体内各种器官，导致疾病发生”可知，对人体有危害，选项说法错误。
故选：C。
【点评】本题难度不大，掌握题干信息、物质的性质以及材料的分类是解题的关键。
10．（2分）室温下，向一定体积10%的氢氧化钠溶液中滴加10%的盐酸，测得溶液温度变化与加入盐酸
体积的关系如下（Δt为溶液实时温度与初始温度差），其中表述正确的是（ ）
盐酸体积V/mL 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
溶液温度变化Δt/℃ 5.2 9.6 12.0 16.0 18.2 16.7 15.7 14.7 13.7 12.9
A．滴加盐酸的全过程中，持续发生反应并放出热量
B．滴加盐酸的过程中，溶液的碱性逐渐增强
C．滴加盐酸的全过程中，氯化钠的溶解度逐渐增大D．反应过程中，氢氧化钠在混合溶液中的浓度逐渐减小
【分析】根据氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水，结合测得溶液温度变化与加入盐酸体积的关系
图，随着反应的进行，溶液的温度逐渐升高，至完全反应，温度逐渐恢复至常温，进行分析判断。
【解答】解：A、滴加盐酸的全过程中，氢氧化钠和稀盐酸的反应过程中，温度升高，说明反应放出
热量；至完全反应，继续滴加稀盐酸，滴加的稀盐酸中含有水，起着降温的作用，且温度逐渐恢复至
常温，故选项说法错误。
B、氢氧化钠溶液显碱性，溶液的pH大于7，滴加盐酸的过程中，碱性逐渐减弱，溶液的碱性逐渐减
弱，故选项说法错误。
C、滴加盐酸的全过程中，氢氧化钠和稀盐酸的反应过程中，温度升高，氯化钠的溶解度逐渐增大；
至完全反应，继续滴加稀盐酸，温度逐渐恢复至常温，氯化钠的溶解度逐渐减小，故选项说法错误。
D、反应过程中，氢氧化钠的质量逐渐减少，溶液的质量逐渐增加，氢氧化钠在混合溶液中的浓度逐
渐减小，故选项说法正确。
故选：D。
【点评】本题难度不是很大，主要考查了中和反应及其应用，掌握中和反应的原理、从数形结合的角
度理解中和反应是正确解答本题的关键。
三、工程、技术应用题（本大题共5个小题。化学方程式每空2分，其余每空1分，共16分。）
11．（10分）【化学与工程】
西气东输工程是我国继长江三峡工程之后的又一项世界级特大工程，是我国天然气发展战略的重要组
成部分。西气东输输气管线一期工程，西起新疆塔里木，东至上海市，是西部大开发的标志性工程。
请分析图文信息，解答21～24题的相关问题：
（1）图1是西气东输钻探工程。我国在超深层采气方面已有了新的突破，通过这种钻探技术主要得到
的是天然气，其主要成分的名称是 甲烷 。开采时，若钻穿了含有硫化氢（H S，无色，有毒）酸
2
性气体的岩层，应迅速使用 碱 性钻井液进行处理，保证pH在9.5以上的工程指标。
（2）图2是西气东输第1站。此设备可完成天然气的收集、处理和输送，处理环节可将混合气中的
CO 、N 等除去。实验室里除去 CO 通常使用氢氧化钠溶液，发生反应的化学方程式为
2 2 2
2NaOH+CO ＝ N a CO +H O 。这种全线自动化输气控制系统，尽管技术已达到较高的水准，但要做
2 2 3 2
到安全运行、稳定供气，源源不断地将气体如数送达目的地，输送前工程技术人员也必须对沿线管道的质量和 气密性 进行检查。
（3）图3是西气东输跨黄工程。跨越黄河的管道，采用不锈钢、合金钢和高强度钢等材料制成，这些
材料应具备的性能是 强度大、耐腐蚀（合理即可） 。由于长期处于潮湿环境，为保护管道外壁，
应采取的具体措施为 管道外壁喷漆 。
（4）西气东输横亘西东、纵贯南北，受益人口超过 4亿人。这项工程开启了一个前所未有的天然气时
代，作为优质、高效的 清洁 能源，天然气自开发使用以来，已减少标煤的使用量约 10.7亿吨、
减少CO 排放约11.7亿吨[相当于减少 3. 2 亿吨碳的燃烧（计算结果保留一位小数）]、减少粉尘约
2
5.8亿吨，相当于种植阔叶林36亿公顷，有效避免了对水体和 空气 的污染。
【分析】（1）根据天然气的主要成分、pH与酸碱性的关系来分析；
（2）根据化学反应的原理以及安全措施来分析；
（3）根据金属材料的性质以及防锈的做法来分析；
（4）根据能源的分类、化学方程式的相关计算方法、防治空气污染的做法来分析。
【解答】解：（1）天然气的主要成分的名称是甲烷；pH大于7时，溶液呈碱性；故答案为：甲烷；
碱；
（2）二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，化学方程式为2NaOH+CO ＝Na CO +H O；这种全
2 2 3 2
线自动化输气控制系统，尽管技术已达到较高的水准，但要做到安全运行、稳定供气，源源不断地将
气体如数送达目的地，输送前工程技术人员也必须对沿线管道的质量和气密性进行检查；故答案为：
2NaOH+CO ＝Na CO +H O；气密性；
2 2 3 2
（3）图3是西气东输跨黄工程。跨越黄河的管道，采用不锈钢、合金钢和高强度钢等材料制成，这些
材料应具备的性能是强度大、耐腐蚀等；由于长期处于潮湿环境，为保护管道外壁，应采取的具体措
施为管道外壁喷漆，防止管道生锈；故答案为：强度大、耐腐蚀（合理即可）；管道外壁喷漆；
（4）天然气燃烧生成水和二氧化碳，因此西气东输这项工程开启了一个前所未有的天然气时代，作为
优质、高效的清洁能源；天然气自开发使用以来，已减少标煤的使用量约10.7亿吨、减少CO 排放约
2
11.7亿吨，由质量守恒定律可知，相当于减少燃烧碳的质量为：11.7亿吨× ≈3.2亿吨；减
少粉尘约5.8亿吨，相当于种植阔叶林36亿公顷，有效避免了对水体和空气的污染；故答案为：清洁；
3.2；空气。
【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，
从而得出正确的结论。
12．（6分）【化学与技术】
我国是世界上锌冶炼最早的国家。明代宋应星所著的《天工开物》中有关“火法”炼锌的工艺记载是：“每炉甘石（主要成分是碳酸锌）十斤装载入一泥罐内……然后逐层用煤炭饼（反应后生成一氧化
碳）垫盛，其底铺薪，发火煅红……冷定毁罐取出……即倭铅（锌）也。”此工艺过程分解模拟如图。
（已知：Zn的冶炼温度为904℃，Zn的沸点为906℃。）请结合图文信息，分析思考，解决问题：
（1）装入原料器之前，将炉甘石敲碎的目的是 增大反应物间的接触面积，加快化学反应的速率 。
（2）高温炉内，碳酸锌（ZnCO ）在高温条件下与煤的主要成分发生反应生成Zn和CO，反应的化学
3
方程式为 2C+ZnCO Zn+3CO ↑ 。该反应生成物中碳元素的化合价为 + 2 价。
3
（3）冷凝器中发生的变化属于 物理变化 。
（4）我国古代冶锌晚于铁和铜，结合已知信息，分析说明其中的原因是 锌的化学性质比较活泼，
易被空气中的氧气氧化（合理即可） 。
【分析】（1）根据加快化学反应速率的方法来分析；
（2）根据化学反应的原理、化合物中元素化合价的计算方法来分析；
（3）根据是否生成新物质来分析；
（4）根据金属的利用来分析。
【解答】解：（1）装入原料器之前，将炉甘石敲碎的目的是增大反应物间的接触面积，加快化学反应
的速率；故答案为：增大反应物间的接触面积，加快化学反应的速率；
（2）碳酸锌（ZnCO ）在高温条件下与煤的主要成分发生反应生成Zn和CO，反应的化学方程式为
3
2C+ZnCO Zn+3CO↑，该反应生成物一氧化碳中，氧元素显﹣2价，由化合物中各元素正负
3
化合价的代数和为零可知，其中碳元素的化合价为+2；故答案为：2C+ZnCO Zn+3CO↑；
3
+2；
（3）冷凝器中，锌蒸气冷凝成固态锌，没有新物质生成，发生的变化属于物理变化；故答案为：物理
变化；
（4）我国古代冶锌晚于铁和铜，其中的原因是锌的化学性质比较活泼，易被空气中的氧气氧化；故答
案为：锌的化学性质比较活泼，易被空气中的氧气氧化（合理即可）。【点评】本题难度不大，考查学生灵活运用所学的化学知识进行分析问题、解决问题的能力。
四、科普阅读题（本大题共1个小题。化学方程式每空2分，其余每空1分，共7分。）
13．（7分）阅读分析，解决问题：
世界之最
2021年1月13日，全球第一辆高温超导磁悬浮列车问世，它运用磁铁“同名磁极相互排斥，异名磁极
相互吸引”的原理。运行时速可达620公里每小时，这一发明，再次向世界证明了中国速度。
高温超导的“高温”是﹣196℃左右的温度，是相对于﹣270℃至﹣240℃之间的温度而言的，不是我们
传统认知里的“高温”。而超导就是超级导电。科学研究发现，当把超导体温度降到一定程度时，电
阻会神奇消失，从而具有超级导电性。
液氮在磁悬浮列车中发挥着重要的作用，它可在﹣196℃时通过分离液态空气的方法获得。高温超导磁
悬浮列车在运行时产生大量的热量，由于液氮具有制冷作用，经过一定的技术手段，向轨道上喷射液
氮后，可以降低轨道和车轮的温度，既能保持轨道的超导性。同时也能在列车底部形成气垫，使列车
与轨道隔离，减少摩擦和空气产生的气动阻力，大大提高了运行速度。
高温超导磁悬浮列车的运行不需要燃油，液氮的来源也比较丰富，有效地降低了运营成本。
（1）高温超导的“高温”，所指的温度是 ﹣ 19 6 ℃左右的温度 。
（2）高温超导磁悬浮列车具有环保特性的原因是 高温超导磁悬浮列车运行不需要燃油，不会产生
烟尘以及有害气体 。
（3）液氮在磁悬浮列车系统中的作用是 做制冷剂 ，液氮来源丰富的原因是 氮气是空气中含量
最多的气体 。
（4）高温超导磁悬浮列车上磁铁的“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”，这种物质不需要发生
化学变化就能表现出来的性质叫做 物理性质 。
（5）高温超导磁悬浮列车利用了氮气的化学稳定性，但在一定条件下氮气能与氧气发生反应生成一氧
化氮（NO），用化学方程式可表示为 N +O 2NO 。
2 2
【分析】（1）根据题干信息来分析；
（2）根据高温超导磁悬浮列车的特点来分析；
（3）根据液氮的性质及其来源来分析；
（4）根据物质的性质来分析；
（5）根据化学反应的原理来分析。
【解答】解：（1）高温超导的“高温”是﹣196℃左右的温度，故答案为：﹣196℃左右的温度；
（2）高温超导磁悬浮列车具有环保特性的原因是高温超导磁悬浮列车运行不需要燃油，不会产生烟尘
以及有害气体；故答案为：高温超导磁悬浮列车运行不需要燃油，不会产生烟尘以及有害气体；（3）液氮在磁悬浮列车系统中的作用是做制冷剂，液氮来源丰富的原因是氮气是空气中含量最多的气
体；故答案为：做制冷剂；氮气是空气中含量最多的气体；
（4）高温超导磁悬浮列车上磁铁的“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”，这种物质不需要发生
化学变化就能表现出来的性质叫做物理性质；故答案为：物理性质；
（5）在一定条件下氮气能与氧气发生反应生成一氧化氮（NO），化学方程式可表示为 N +O
2 2
2NO；故答案为：N +O 2NO。
2 2
【点评】要想解答好这类题目，首先，要理解和熟记新材料的开发与社会发展的密切关系，以及与之
相关的知识。然后，根据所给的问题情景或图表信息等，结合所学的相关知识和技能，以及自己从生
产、生活、电视、报纸或网络中了解到相关信息等，细致地分析题意（或图表信息）等各种信息资源，
并细心地探究、推理后，按照题目要求进行认真地选择或解答即可。
五、物质性质及应用题（本大题共1个小题。化学方程式每空2分，其余每空1分，共6分。）
14．（6分）据考古史料记载，我国劳动人民早在约 3000年前就已经学会利用铁矿石冶炼铸铁，比欧洲
各国领先1600多年。探索小组的同学们将铁矿石和冶炼产物的有关问题与现代科技相结合，完成了结
构化的梳理和整合。
联系实际，解决问题：
（1）建筑业上，铁是制作 钢筋混凝土 的原料。
（2）医药上，适当补充铁元素可预防的疾病是 贫血 。
（3）磁铁矿属于物质类别中的 混合物 。它的主要成分用化学式表示为 F e O 。
3 4
（4）在我国古代湿法炼铜中，铁的突出贡献用化学方程式表示为 Fe+CuSO ═ FeSO +Cu 。
4 4
【分析】（1）根据金属铁的用途，进行分析解答。
（2）根据铁的生理功能和缺乏症，进行分析解答。
（3）根据磁铁矿的主要成分是四氧化三铁，进行分析解答。
（4）根据在我国古代湿法炼铜中，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，进行分析解答。
【解答】解：（1）建筑业上，铁是制作钢筋混凝土的原料。（2）铁是合成血红蛋白的主要元素，缺乏会患贫血，医药上，适当补充铁元素可预防的疾病是贫血。
（3）磁铁矿的主要成分是四氧化三铁，含有杂质，属于混合物；它的主要成分用化学式表示为
Fe O 。
3 4
（4）在我国古代湿法炼铜中，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为
Fe+CuSO ═FeSO +Cu。
4 4
故答案为：
（1）钢筋混凝土；
（2）贫血；
（3）混合物；Fe O ；
3 4
（4）Fe+CuSO ═FeSO +Cu。
4 4
【点评】本题难度不大，了解磁铁矿的主要成分是四氧化三铁、金属的化学性质、铁的生理功能和缺
乏症等是正确解答本题的关键。
六、定量分析题（本大题共1个小题。（1）2分，（2）4分，共6分。）
15．（6分）根据情景要求，完成“一定溶质质量分数的碳酸钠溶液的配制”和化学方程式的计算。
（1）配制如图所示的100g10%的碳酸钠溶液，应该怎样操作？
【温馨提示】①计算要写出过程
②实验要写出具体操作步骤
③语言描述要简练规范
（2）若取配制好的碳酸钠溶液5.3g与一定质量的澄清石灰水恰好完全反应，理论上可生成沉淀的质
量是多少？
【分析】（1）根据配制溶液的步骤①计算②称量③量取④溶解⑤贮存来分析；
（2）根据碳酸钠的质量和化学方程式的计算来分析。
【解答】解：（1）配制100g10%的碳酸钠溶液，操作如下：
①计算：配制100g10%的碳酸钠溶液，需要碳酸钠的质量为：100g×10%＝10g，需要水的质量为：
100g﹣10g＝90g，水的体积为：90g÷1g/mL＝90mL；
②称量：用托盘天平称量10g碳酸钠固体，放入烧杯中；
③量取：用100mL量筒量取90mL水，倒入盛有碳酸钠的烧杯中；④溶解：用玻璃棒搅拌，使碳酸钠溶解；
⑤贮存：将配制好的碳酸钠溶液装入试剂瓶中，盖好瓶塞并贴上标签，放入指定地点。
（2）5.3g配制好的碳酸钠溶液中，碳酸钠的质量为：5.3g×10%＝0.53g；
设理论上可生成沉淀的质量是x。
Na CO +Ca（OH） ＝CaCO ↓+2NaOH
2 3 2 3
106 100
0.53g x
x＝0.5g
答：理论上可生成沉淀的质量是0.5g。
故答案为：
（1）①计算：配制100g10%的碳酸钠溶液，需要碳酸钠的质量为：100g×10%＝10g，需要水的质量
为：100g﹣10g＝90g，水的体积为：90g÷1g/mL＝90mL；
②称量：用托盘天平称量10g碳酸钠固体，放入烧杯中；
③量取：用100mL量筒量取90mL水，倒入盛有碳酸钠的烧杯中；
④溶解：用玻璃棒搅拌，使碳酸钠溶解；
⑤贮存：将配制好的碳酸钠溶液装入试剂瓶中，盖好瓶塞并贴上标签，放入指定地点。
（2）0.5g。
【点评】本题主要考查了溶液的配制和化学方程式的计算，解答时要根据所学知识，结合各方面条件
进行分析、判断，从而得出正确的结论。
七、科学探究题（本大题共2个小题。化学方程式每空2分，其余每空1分，共15分。）
16．（6分）探究“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用”。
（1）实验方法：①向图1试管中加入5mL5%的过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，观察现象。
②向图2试管内加入少量二氧化锰，把带火星木条伸入试管，观察现象。③待试管中没有现象发生时，
重复进行①的实验操作，观察现象。
（2）实验原理：图2中发生反应的化学方程式为 2H O 2H O+O ↑ 。
2 2 2 2
（3）实验现象：图1中带火星木条不复燃。图3中的现象为 带火星的木条复燃 。
（4）实验结论：二氧化锰可使过氧化氢分解的速率 加快 。
【问题与思考】（1）研究表明，二氧化锰是该反应的催化剂，它在反应前后的化学性质有无变化？
（2）常温下，图1试管内也产生了氧气，但带火星木条不能复燃的原因可能是什么？
【分析】（2）根据化学反应的原理来分析；
（3）根据氧气具有助燃性来分析；
（4）根据实验现象来分析；
【问题与思考】（1）根据催化剂的概念来分析；
（2）根据产生氧气的速率来分析。
【解答】解：（2）图2中过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气，化学方程式为2H O
2 2
2H O+O ↑；故答案为：2H O 2H O+O ↑；
2 2 2 2 2 2
（3）图3中观察到的现象是带火星的木条复燃，是因为过氧化氢在二氧化锰的催化作用下迅速分解产
生大量的氧气；故答案为：带火星的木条复燃；
（4）由图1和图3的现象可知，二氧化锰可使过氧化氢分解的速率加快；故答案为：加快；
【问题与思考】（1）研究表明，二氧化锰是该反应的催化剂，它在反应前后的化学性质没有发生变化；
故答案为：无；
（2）常温下，图1试管内也产生了氧气，但带火星木条不能复燃的原因可能是常温下，过氧化氢分解
速率太慢，产生的氧气太少；故答案为：常温下，过氧化氢分解速率太慢，产生的氧气太少。
【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，
从而得出正确的结论。
17．（9分）氢能作为极具发展潜力的多元化能源，在我国经济发展中具有重要的地位。某校实践小组的
同学们对此产生了浓厚的兴趣，他们对氢气的制取方法、应用优势、储存手段和发展前景等展开了项
目式问题探究。
任务一：调查氢能制取方法
【咨询专家】小组同学通过数字化平台向专家进行咨询，知道了氢气可用多种工艺过程制备，方法有
电解水制氢和工业副产品制氢等。【模型构建】用可再生能源电解水制氢，将是应用广泛、技术成熟的一种手段。过程如下：
【交流讨论】（1）近年来，能用来发电的可再生能源有 太阳能（合理即可） 。
（2）化石燃料也可用于氢的制取，但不足之处有 会产生大量污染物（合理即可） 。
任务二：探究氢能应用优势
【提出问题】氢气作为理想能源的原因是什么？
【进行实验】设计纯净氢气与天然气燃烧的对比实验
实验步骤 实验现象 实验结论
①分别在带尖嘴的导管口点燃氢气和天 烧杯内壁均有水雾产生 均有水生成
然气，在火焰上方罩一个干冷的小烧杯
②迅速把①中的烧杯倒过来，分别注入 罩在天然气火焰上方烧杯内的澄清石灰水 天
少量澄清石灰水，振荡 变浑浊，而氢气火焰上方的烧杯内无变化 然气燃烧生成了
二氧化碳，氢气
燃烧不生成二氧
化碳
【反思评价】（1）通过上述实验对比，氢气作为燃料的优点是 生成物只有水，无污染 。
（2）在理想状态下，小组同学通过图1实验，将测得的实验数据绘制成的图像如图2所示，分析图像，
可 得 出 的 结 论 是 氢 气 燃 烧 的 热 值 比 天 然 气 高 。
任务三：调研氢能储存手段
【查阅资料】我国绿氢规模化储存是商业化应用的基本保障，为了进行大量储存，通常将氢气转化为
液氢，从微观角度分析，发生改变的是 分子间的间隔 。
任务四：展望氢能发展前景
【市场调研】目前，氢燃料电池在公共交通中应用已较为成熟，其工作原理如图3所示，发生反应的化学方程式为 2H +O 2H O ，未来，氢能将在航空、航天、电力和建筑领域大力推广。
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成果分享：通过问题探究，大家对氢能有了较为全面的认识。氢气作为一种理想的新型能源，其产业
链包括“制—储—输—用”四个主要环节。因此，降本增效、规模化发展，将是我国经济增长和服务
民生的一项重要举措。
【分析】任务一：（1）根据从能源是否可再生的角度可把能源分为可再生能源和不可再生能源，进行
分析解答。
（2）根据化石燃料制氢的缺点，进行分析解答。
任务二：①根据实验结论是均有水生成，进行分析解答。
②根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，进行分析解答。
（1）根据氢气作为燃料的优点，进行分析解答。
（2）根据燃烧相同质量的氢气、天然气产生的热量，进行分析解答。
任务三：根据分子的基本性质，进行分析解答。
任务四：根据工作原理图可知，宏观上该反应是氢气在氧气中在催化剂的催化作用下生成水，进行分
析解答。
【解答】解：任务一：（1）在自然界中可以不断再生的能源，属于可再生能源，近年来，能用来发电
的可再生能源有太阳能、风能等（合理即可）。
（2）化石燃料也可用于氢的制取，化石燃料燃烧产生的氢气，在生产过程中会有二氧化碳等排放，生
产成本较低，制氢技术较为简单，而且所需设备、占用场地都较少，但不足之处有会产生大量污染物，
污染环境。
任务二：①分别在待尖嘴的导管口点燃氢气和天然气，在火焰上方罩一个干冷的小烧杯，烧杯内壁均
有水雾产生，则说明氢气和天然气燃烧均有水生成。
②迅速把①中的烧杯倒过来，分别注入少量澄清石灰水，振荡，罩在天然气火焰上方烧杯内的澄清
石灰水变浑浊，而氢气火焰上方的烧杯内无变化，说明天然气燃烧生成了二氧化碳，氢气燃烧不生成
二氧化碳。
（1）通过上述实验对比，氢气作为燃料的优点是生成物只有水，无污染。
（2）分析图像，相同质量的氢气、天然气，用氢气加热的水温高，说明氢气燃烧的热值比天然气高。
任务三：为了进行大量储存，通常将氢气转化为液氢，没有新物质生成，属于物理变化，从微观角度
分析，发生改变的是分子间的间隔。
任务四：工作原理图可知，宏观上该反应是氢气在氧气中在催化剂的催化作用下生成水，反应的化学方程式为2H +O 2H O。
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故答案为：
任务一：（1）太阳能（合理即可）；
（2）会产生大量污染物（合理即可）；
任务二：①烧杯内壁均有水雾产生；②天然气燃烧生成了二氧化碳，氢气燃烧不生成二氧化碳；
（1）生成物只有水，无污染；
（2）氢气燃烧的热值比天然气高；
任务三：分子间的间隔；
任务四：2H +O 2H O。
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【点评】本题难度不大，明确项目式探究的实验目的、常见气体的检验方法、可再生能源的特征等是
正确解答本题的关键。
