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文档简介
专题09综合题
1.(2026.辽宁大连•二模)阅读下面文章。
苹果醋中的酸类物质以醋酸(CHsCOOH)为主,还含有苹果酸、柠檬酸等,这些酸的协同作用赋予了果醋
独特的酸味和香气。苹果醋酿造的主要过程如下:
步骤I:酒精发酵阶段。在常温隔绝氧气的条件下,苹果汁中的葡萄糖(C6Hl2。6)在酵母菌的催化作用下
转化为酒精(C2H5OH)和二氧化碳,该过程通常持续4-7天,发酵后得到苹果酒,其酒精度可达5%~8%。
步骤H:醋酸发酵阶段。在常温冷氧气的条件下,利用醋酸菌(活性温度约23c7乃.。)的催化作用使苹果
酒中的酒精与氧气反应生成醋酸和水。
技术人员为研究步骤II醋酸发酵过程中酸度的变化,取步骤【中的苹果酒,分别调整其酒精度和含糖最后
进行醋酸发酵,结果如图1、图2所示。该研究为苹果醋酿造提供了数据参考。
时间(h)时间(h)
图1不同酒精度的产酸曲线图2不同含糖12的产酸曲线
回答下列问题:
(1)苹果醋的pH(填“大于”“等于”或“小于”)7,其含有的醋酸属于(填“有机”或“无机”)
化合物。
(2)步骤I中前萄糖转化为酒精和二氧化碳的化学方程式为,该反应的类型是反应。
(3)结合资料和图象分析:步骤H中,在上述研究范围内为获得酸度最高的苹果醋,酒精度和含糖量的最佳
条件依次为。若将发酵温度提高至50℃以上,会________(填“有利于”或“不利于”)醋酸的产生。
除以上因素外,影响产酸速率的因素还有(写一点)。
(4)在生产过程中,技术人员需多次粗略测定步骤II中生成醋酸的量,具体方法如卜.:取一定质量滴有酚酰
的苹果醋样品,向其中逐滴加入一定溶质质量分数的NaOH溶液,当酚软恰好变为________色时,停止滴
加。为确定其中醋酸的含量,实验需要采集的数据有:样品的质量,NaOH溶液的密度、。
【答案】(1)
小于
有机
(2)
醉毋防A
C风O”=2c2“SO”+2CO2T
分解
(3)
酒精度5.5%、含糖量5%
不利于
氧气浓度(或通气量、发酵时间,合理即可)
(4)
红
消耗NaOH溶液的体积
【详解】(1)题干信息:苹果醋含醋酸等酸性物质,酸性溶液pH小于7;
醋酸是含碳元素的化合物,且排除在碳的氧化物、碳酸、碳酸盐之外,属于有机化合物。
(2)葡萄糖在酵母菌催化下反应生成酒精和二氧化碳,化学方程式略;
该反应符合"一变多''的特征,属于分解反应。
(3)由图I可知酒精度5.5%时最终酸度最高,图2可知含糖量5%时最终酸度最高:
醋酸菌最适活性温度为25℃~35℃,50℃以上醋酸菌失活,不利于产酸;
醋酸发酵需要氧气,因此氧气浓度等也会影响产酸速率,另外,发酵时间也会影响产酸速率等合理答案即
可。
(4)醋酸与NaOH恰好完全反应时生成的醋酸钠溶液呈弱碱性,酚猷遇碱性溶液变红;
计算醋酸含量时,需要通过NaOH溶液的密度、体积、溶液中溶质质量分数计算参与反应的NaOH质量,
再结合化学方程式计算醋酸质量。
2.(2026•辽宁锦州•二模)阅读下面文章。
化学链燃烧技术(CLC)是一种新型燃烧技术,该系统主要由载氧体、燃料反应器和空气反应器三大核心部分
构成。与燃料和空气直接接触反应的传统燃烧方式不同,CLC采用载氧体(如金属氧化物等)作为媒介,在两
个反应器之间循环传递氧原子。以甲烷为燃料、含铜氧化物(CuO/CsO)为载氧体的化学链燃烧为例,其原
理如图1所示:在空气反应器中,载氧体与空气中的氧气结合,被氧化成高价态金属氧化物;在燃料反应
器中,载氧体与燃料反应,释放氧原子使燃料燃烧,自身被还原为低价态;还原后的载氧体返I可空气反应
器重新“装载”氯气,开始新一轮循环。
该技术燃料反应器排出的尾气主要为CO2和水蒸气,其中CO2'浓度高达90%以上,便于低成本捕集,推动“双
碳”目标实现。
5
体
枳
分
数
/%
8009001000IIOO
反应温度
图1图2图3
(1)写出CCh的一种用途
⑵根据图I作答:
①气体X中含量最高的气体是__________(填化学式)。
②空气反应器中主要发生的反应属于(填基本反应类型)。
③为得到较纯净的CO2,需要将燃料反应器尾气中的水蒸气除去,可采用的一种方法是___________。
(3)比较图1中化学链燃烧和甲烷在空气中燃烧的原理的不同,回答下列问题:
①化学链燃烧技术能够获得高纯度C02,原因是o
②从安全角度分析,化学链燃烧具有的优势为(写一点)。
③捕集高浓度CO2,有利于缓解的环境问题是<,
(4)CaS0"CaS也可以作化学链燃烧技术的载氧体,以甲烷为例,其燃烧的原理如图2所示。高温条件下,
燃料反应器中发生反应的化学方程式为。
⑸图1气体X中Ch体积分数随反应温度的变化关系如图3所示。据此,为提高02利用率,空气反应器中
最适宜的反应温度范围是(填标号)。
A.>1100℃B.1000-1100℃C.900-1000rD.800-900℃
【答案】⑴灭火(合理即可)
(2)N2化合反应冷凝(或降温等)
(3)空气中的N?从空气反应器中排出,CO?不会被氮气稀糕(或燃烧中燃料没有与空气直接接触,燃烧
产生的CO?不会被氮气稀释等)避免燃料与空气直接接触,减少爆炸风险,更安全等温室效应
高温
(4)CH4+CaSO4==CaS+CO2+2H.O
⑸D
【详解】(1)二氧化碳不燃烧也不支持燃烧、密度大于空气,下用于灭火;
(2)①空气的主要成分为氮气和氧气,空气反应器中氧气被载氧体消耗,剩余气体中含量最高的为N2;
②空气反应器中C/。和。2反应生成C”。,符合"多变一''的特征,属于化合反应;
③水蒸气和二氧化碳的沸点不同,水的沸点高,故可采用的一种方法是:冷凝(或降温),使水蒸气冷凝;
(3)①见答案;
②可燃性气体与空气混合遇明火易爆炸,化学链燃烧避免燃料与空气直接接触,减少爆炸风险,更安全;
③二氧化碳是主要温室气体,过量排放会加剧温室效应,捕集高浓度CO?可减少大气中含量,缓解温
室效应;
(4)根据图2可知,燃料反应器中反应物为OSQ和C%,生成物为C〃S、C。?和H?。,反应条件为高温,
高沪
化学方程式为:CH4+CaSO4=CaS+CO2+2H2O;
(5)要提高利用率,需剩余g的体积分数尽可能低,由图3可知,80()〜90()℃时,02体积分数最低,
因此该温度范围最适宜。
3.(2026.辽宁沈阳•二模)阅读下面材料。
铝基复合材料以铝或铝合金为基体,添加低膨胀特性的增强体,既保留铝密度小和热导率高的优势,又具
有热膨胀系数低且可调控的特性,广泛应用于航空航天、军事设备等领域。
常见的低膨胀铝基复合材料有Si/Al、SiC(碳化硅)/Al、Dia(金刚石)/Al等,其部分性能见下麦。采用粉末
冶金法制备Si/A1复合材料时,A1粉易氧化形成氧化膜,阻碍A1与Si的接触。当体系温度高于75CTC,M
化膜会发生破裂,从而提升该材料性能。如下图所示,Si含量也是影响Si/Al复合材料性能的重要因素。
低膨胀铝基复合材料能满足现代工程“减重增效''的需求,但目前存在Si、SiC、Dia等材料脆性大、加工成
本高等不足。未来有望开发出低成本、高性能的低膨胀铝基复合材料。
1222324252627282
Si含量/%
图:Si含出对Si/Al复合材料密度、热
导率、热膨胀系数的影响
表:常见低膨胀铝基复合材料的部分性能
热膨胀系数
复合材料种类密度(g-cm-3)热导率(W・m"-KT)
(10-K-1)
Si/Al复合材料2.3~2.7100~1704.1-23.6
SiC/Al复合材料3.1170~2406.5~9.5
Dia/Al复合材料2.7~3.5200-7001.2-4.5
依据上述材料及所学乜学知识,回答下列问题。
⑴貂基复合材料属于(填“纯净物”或“混合物”),该材料具有的优良性能有(写一点)。
一定条件
⑵制备SiC/Alfi:合材料时,界面结合处易发生反应:4Al+3SiC=—Al4C3+xSi,则x是;
已知SiC中Si的化合价是+4,则C的化合价是o
(3)粉末冶金法制备Si/A1复合材料时,A1粉受热后易被氧化为AIQ-该反应的化学方程式是。
(4)结合表中数据分析:SiC/A1复合材料的(填“密度”"热导率''或"热膨胀系数”)数据存疑。若数
据无误,可能的原因是
(5)结合图中数据分析:Si/Al复合材料中Si含量并非越高越好,理由是o
(6)结合生活经验分析,Dia/Al复合材料加工成本高的原因是(写一点)。
【答案】(1)
混合物
密度小(或热导率高、热膨胀系数低,合理即可)
(2)
3
-4
A
⑶4A/+3C)2=2A/Q3
(4)
密度
该复合材料中SiC与A1的质量比例固定(合理即可)
(5)
随着Si含量升高,Si/Al复合材料的热导率逐渐降低,会降低材料使用性能
(6)
金刚石硬度大,加工难度高(或金刚石原料价格高,合理即可)
【详解】(1)铝基兔合材料由基体、增强体等多种物质组成,因此属于混合物;该材料具有的优良性能有
密度小、热导率高、热膨胀系数低;
(2)根据质量守恒定律,反应前后原子种类、数目不变,反应物含3个Si原子,因此x=3;化合物中正负
化合价代数和为0,Si为+4价,因此C的化合价为-4;
A
(3)铝在加热条件下和氧气反应生成氧化铝,反应的化学方程式为:4A/+3O2=2A/2O3;
(4)表格中其余两种复合材料的密度均为范围值,只有SiC/Al复合材料密度为固定值,因此密度数据存疑:
若数据无误,说明该复合材料的组分比例固定,因此密度为定值;
(5)从图像可知,Si含量越高,Si/Al复合材料的热导率越低,导热性能下降,因此Si含量并非越高越好;
(6)Dia是金刚石,金刚石硬度极高,加工难度大,且金刚石不身原料成本高,因此加工成本高。
4.(2026•辽宁沈阳•二模)水是生命之源,化学兴趣小组开展了与水有关的科学探究与实践活动。
三
!
-三
A
组成
水的
I.
___。
____
____
式是
方程
化学
应的
中反
验A
:实
应原理
(1)反
;
更快
速率
泡的
生气
”)产
负极
”或“
“正极
_(填
____
____
且__
产生,
有气泡
极上均
两端电
验A
:实
验现象
(2)实
o
壁有
杯内
到烧
观察
B中
实验
成。
元素组
是由
:水
验结论
(3)实
o
定要
,一
燃前
中点
验B
:实
意事项
(4)注
净化
水的
II.
用。
水作
的净
称)
作名
填操
到(
都起
置D
和装
置C
(5)装
’>
'或"弱
"强'
__(填
____
____
性更_
的吸附
比木炭
活性炭
是因为
替代,
活性炭
普遍用
,现今
净水
木炭
代用
(6)古
用
的应
.水
III
(7)
论
与结
解
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