化学与爱国精神整合能力测评试题

化学与爱国精神整合能力测评试题一、单项选择题（每题2分，共20分）我国科学家侯德榜发明的"侯氏制碱法"打破了国外对纯碱生产的垄断，其主要产品碳酸钠的化学式是（）A.NaOHB.Na₂CO₃C.NaHCO₃D.NaCl2023年我国成功研制出全球首台千吨级"液态太阳燃料合成器"，该技术可将二氧化碳和水转化为甲醇（CH₃OH）等燃料，下列说法错误的是（）A.该技术有助于实现"双碳"目标B.甲醇属于可再生能源C.反应过程涉及氧化还原反应D.该技术体现了我国在新能源领域的创新能力抗战时期，我国化学家曾昭抡在昆明西南联大期间，带领学生用土法提炼出哪种化学物质支援前线（）A.硝酸钾B.硫酸C.青霉素D.甘油我国自主研发的"华龙一号"核电站采用的核燃料主要含有铀-235，其原子核内的中子数为（）A.92B.143C.235D.3272022年北京冬奥会使用的二氧化碳跨临界制冰技术，其原理是利用二氧化碳在（）条件下的相变特性A.高温高压B.低温低压C.高温低压D.低温高压我国古代四大发明中，与化学变化密切相关的是（）A.指南针B.造纸术C.活字印刷术D.火药我国科学家屠呦呦因提取青蒿素（C₁₅H₂₂O₅）获得2015年诺贝尔生理学或医学奖，下列关于青蒿素的说法正确的是（）A.属于无机物B.由三种元素组成C.相对分子质量为282gD.碳元素质量分数最小我国稀土资源丰富，稀土元素铕（Eu）是激光及原子能应用的重要材料，已知铕原子序数为63，相对原子质量为152，则其核外电子数为（）A.63B.89C.152D.215我国自主研制的"天问一号"火星探测器使用的热控材料是正十一烷（C₁₁H₂₄），下列关于正十一烷的说法错误的是（）A.属于有机物B.由碳、氢两种元素组成C.碳、氢原子个数比为11:24D.完全燃烧只生成二氧化碳2021年我国科学家实现了二氧化碳到淀粉的人工合成，其中第一步是将CO₂转化为甲醇（CH₃OH），该反应的化学方程式为CO₂+3H₂=CH₃OH+H₂O，下列说法正确的是（）A.该反应属于置换反应B.甲醇中碳元素化合价为+2C.参加反应的CO₂和H₂质量比为44:3D.该技术为解决粮食危机提供新途径二、填空题（每空1分，共30分）我国化学家______在元素周期律研究方面做出重要贡献，提出了"原子结构示意简图"的概念。2023年我国成功合成的超高含能材料N₅⁺AsF₆⁻中，氮元素的化合价为______价。我国古代《天工开物》中记载"煤饼烧石成灰"，"灰"指的是______（填化学式），该反应属于______（填基本反应类型）。我国自主研发的"嫦娥五号"月球探测器带回的月壤中含有丰富的氦-3，其原子核内质子数为2，中子数为1，则氦-3的核素符号可表示为______。我国科学家在2022年首次实现了从二氧化碳到葡萄糖和油脂的人工合成，其中葡萄糖的化学式为______，油脂属于______类有机物。抗战时期，范旭东创办的永利碱厂在______（填地名）建成，打破了外国公司对中国纯碱市场的垄断。我国研制的量子计算原型机"九章"使用的制冷剂是液氦，液氦的沸点为______℃（标准大气压下），利用了氦的______性质（填"物理"或"化学"）。我国古代炼丹术著作《抱朴子》中记载"丹砂烧之成水银"，丹砂的主要成分是硫化汞（HgS），该反应的化学方程式为______。我国自主研发的"鲲龙"AG600水陆两栖飞机使用的航空煤油主要成分是______（填物质类别），其完全燃烧的化学方程式为______。2024年我国科学家开发的新型钠离子电池正极材料化学式为Na₃V₂(PO₄)₃，其中V的化合价为______价，该材料的优点是______。我国化学家张青莲教授主持测定了______等元素的相对原子质量新值，被国际原子量委员会采用。我国古代四大发明中，黑火药的爆炸反应方程式为S+2KNO₃+3C=K₂S+N₂↑+3CO₂↑，该反应中氧化剂是______，每生成1molN₂转移______mol电子。我国自主研制的"奋斗者"号万米深潜器使用的钛合金具有______等优良性能，钛合金属于______（填"金属材料"或"复合材料"）。2023年我国科学家发现的新型超导材料LaH₁₀在______GPa高压下实现室温超导，其中氢元素的存在形式为______（填"原子"、"分子"或"离子"）。我国近代化学先驱徐寿翻译的《化学鉴原》首次将元素周期表引入中国，书中将元素"O"命名为"养气"，即现在的______（填名称），其化学式为______。三、简答题（共20分）（5分）简述我国科学家在青蒿素研究方面的贡献，并说明青蒿素在全球抗疟事业中的意义。（5分）列举我国在"十四五"期间化学领域的三项重大科技成就，并说明其对国家发展的战略意义。（5分）解释"侯氏制碱法"的化学原理，写出主要反应方程式，并说明该发明的爱国意义。（5分）简述我国在新能源材料领域的两项自主创新成果，分析这些材料对实现"双碳"目标的作用。四、实验题（共15分）（7分）某化学兴趣小组模拟我国古代"湿法炼铜"工艺，进行如下实验：（1）写出"湿法炼铜"的主要化学方程式：，该反应的基本类型是。（2）实验中需要用到的仪器有烧杯、、（填两种玻璃仪器）。（3）若用含硫酸铜16g的工业废液进行实验，理论上可得到铜的质量为______g。（4）该实验体现了我国古代劳动人民的智慧，对现代湿法冶金的启示是______。（8分）我国科学家研发的"光催化分解水制氢"技术是新能源领域的重要突破。某同学设计如下实验装置模拟该过程：（1）写出水在光催化条件下分解的化学方程式：，该反应中能量转化形式为。（2）实验中可通过______方法检验生成的氧气，若收集到22.4L（标准状况）氢气，理论上转移电子的物质的量为______mol。（3）简述该技术对我国能源安全的战略意义：______。（4）列举一种提高光催化效率的改进措施：______。五、计算题（共15分）（7分）我国自主研发的C919大飞机使用的航空煤油主要成分是十二烷（C₁₂H₂₆），计算：（1）十二烷的相对分子质量；（2）十二烷中碳、氢元素的质量比；（3）若完全燃烧1mol十二烷，需要消耗氧气的体积（标准状况）。（8分）我国科学家在CO₂加氢制甲醇研究中取得进展，反应原理为CO₂(g)+3H₂(g)⇌CH₃OH(g)+H₂O(g)ΔH=-49.0kJ/mol。在某温度下，将2molCO₂和6molH₂通入2L密闭容器中，5min后达到平衡，测得CH₃OH的物质的量为1.2mol。计算：（1）平衡时CO₂的转化率；（2）该温度下反应的平衡常数K；（3）若温度升高，平衡常数K将______（填"增大"、"减小"或"不变"），判断依据是______。（4）该技术对我国实现"双碳"目标有何意义？六、论述题（共20分）（10分）论述我国化学工业从"跟跑"到"领跑"的发展历程，结合具体事例分析我国化学家的爱国精神内涵，并说明新时代青年应如何传承和弘扬这种精神。（10分）以"化学科技创新助力中国式现代化"为主题，结合我国在新能源、新材料、生命健康等领域的化学科技成就，论述化学学科在实现中华民族伟大复兴中的重要作用。七、综合应用题（共25分）（12分）我国"碳达峰、碳中和"战略背景下，CO₂资源化利用成为研究热点。某研究团队开发了CO₂电催化还原制乙烯的技术，反应原理如下：主反应：2CO₂+8H₂O+12e⁻=C₂H₄+12OH⁻副反应：CO₂+2H₂O+4e⁻=CH₄+4OH⁻（1）写出乙烯的结构简式：______，计算主反应中每生成1molC₂H₄转移电子的物质的量为______mol。（2）若通入CO₂4.4g，在标准状况下测得生成C₂H₄和CH₄的体积比为1:2（相同条件），则参与主反应的CO₂质量为______g。（3）设计一个实验方案验证该电催化反应生成了乙烯：______。（4）分析该技术对"双碳"目标实现的意义，并提出改进建议。（13分）我国是世界上最大的稀土资源国，稀土元素在新能源、新材料等领域具有重要战略价值。某稀土冶炼厂采用"酸溶-萃取"工艺提取稀土元素钕（Nd），工艺流程如下：钕矿石→粉碎→酸溶→过滤→萃取→反萃→沉淀→灼烧→Nd₂O₃（1）写出钕矿石酸溶时可能发生的化学方程式（以Nd₂O₃为例）：______。（2）萃取过程中使用的有机萃取剂应具备的性质是______（填序号）。①难溶于水②易溶于水③稀土离子在其中溶解度大④稀土离子在其中溶解度小（3）反萃后得到的Nd³⁺溶液中加入草酸（H₂C₂O₄）可生成草酸钕沉淀，写出该反应的离子方程式：______。（4）灼烧草酸钕[Nd₂(C₂O₄)₃]可得到Nd₂O₃和气体产物，写出该反应的化学方程式：______。（5）结合我国稀土资源状况，分析"稀土强国"战略的重要性，并提出稀土资源可持续利用的建议。八、创新探究题（共20分）（10分）我国科学家在"人工光合作用"研究领域取得突破，模拟自然界光合作用过程，实现了太阳能驱动CO₂和H₂O转化为燃料和化学品。（1）写出自然界光合作用的总反应方程式：______。（2）与自然光合作用相比，人工光合作用的优势有______（至少答两点）。（3）设计一个简单的实验装置，验证人工光合作用产生氧气，画出装置图并说明实验原理。（4）分析人工光合作用技术对解决全球能源和环境问题的意义。（10分）我国古代化学成就辉煌，某化学兴趣小组开展"中国古代化学智慧"主题研究性学习，请你参与并完成下列任务：（1）查阅《本草纲目》记载："采蒿蓼之属，晒干烧灰，以水淋汁，久则凝淀如石（石碱），浣衣发面"。其中"石碱"的主要成分是______（填化学式），"浣衣发面"利用了其______性质。（2）模拟《天工开物》中"燔石成灰"实验：取石灰石样品（含CaCO₃80%）12.5g，高温灼烧至恒重，计算理论上可得到"灰"的质量（写出计算过程）。（3）结合上述研究，谈谈你对"化学史与爱国精神"关系的理解。九、情境分析题（共15分）（15分）2024年4月24日是第八个"中国航天日"，主题为"格物致知，叩问苍穹"。我国航天事业的发展离不开化学科技的支撑。（1）火箭推进剂：长征五号运载火箭使用的液氧煤油推进剂中，液氧的作用是______，煤油燃烧的化学方程式可表示为CₙH₂ₙ₊₂+(3n+1)/2O₂=nCO₂+(n+1)H₂O，则1molC₁₂H₂₆完全燃烧放出的热量为5000kJ，写出该反应的热化学方程式：______。（2）生命保障系统：空间站环控生保系统通过电解水提供氧气，若某宇航员每天消耗氧气0.8kg，计算电解水的质量（写出计算过程）。（3）材料科学：航天器使用的烧蚀材料可保护飞船返回舱安全着陆，其主要成分是酚醛树脂，该材料具有______等性能。（4）结合我国航天化学科技成就，论述"航天精神"与"科学家精神"的内涵，以及对青年学生成长的启示。十、开放创新题（共15分）（15分）"化学让生活更美好"是2025年全国科普日主题。结合我国化学科技发展成就，请你自拟一个与"化学·爱国·创新"相关的研究课题