巧用最新科技成果,AI原创中考化学试题

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巧用最新科技成果,AI原创中考化学试题

      上一篇文章里,我们以“巧用最新科技成果,AI原创高考化学试题”为题谈了原创高考模拟试题,同样的素材在中考化学原创试题中,也是有可为的。今天我们用这个相同素材,尝试命制一个成都中考化学实践探究试题。我们给DeepSeeK给出这样的指令:

请结合这篇论文和初中化学教材电解水实验,成都市中考化学实验探究压轴题命制一个成都中考化学模拟题,分值10分,共6个小题,包括反应方程式书写,实验仪器及操作,实验现象及分析,实验设计及优化,实验数据及处理等考点,试题背景素材要有表格,图像数据呈现,文字信息不宜太多。

DeepSeeK给出的结果如下:

   【实验背景】

       电解水是化学史上经典实验。通常,切断电源后反应立即停止。但近期西湖大学科学家发现,一种含镍(Ni)催化剂在电解水制备氧气时,断电后仍能持续产生氧气数分钟。这一现象被称为“自发放氧”(SOE)。研究证实,催化剂中的活性物质NiOOH(羟基氧化镍)能在断电后释放自身存储的电荷,继续分解水分子产生氧气。

  【探究实验】

    某化学兴趣小组受此启发,利用下图装置模拟探究“电解水及镍基催化剂的自发放氧现象”。

实验装置简图如下

巧用最新科技成果,AI原创中考化学试题 第1张
巧用最新科技成果,AI原创中考化学试题 第2张

   回答下列问题:

(1)通电电解阶段,阳极产生的气体是______(填名称),验证该气体的方法是______。

(2) 写出通电时水分解的化学方程式:______。

(3)根据实验记录表1,电解时阴极与阳极产生气体的体积比______(填“符合”或“不符合”)理论值(2:1)。若不符合,请分析可能原因:______(写出一条即可)。

(4) 分析实验记录表2:

① 断电后阳极仍然产生气泡,这一现象与常规认知______(填“相符”或“不相符”)

② 该兴趣小组推测:断电后的氧气可能来源于催化剂NiOOH中储存的能量。请你从能量转化角度,对这一现象作出解释:______。

(5)该小组进一步查阅西湖大学研究论文,得到右图数据(质谱检测断电后在重氧水H₂¹⁸O中的产氧情况)。

巧用最新科技成果,AI原创中考化学试题 第3张

① 在图中横线处补全氧气分子的同位素组成(已知¹⁶O为普通氧,¹⁸O为重氧)。

② m/z=34信号极低,说明¹⁶O与¹⁸O原子在产氧过程中______(填“直接结合”或“不直接结合”),证明自发放氧存在______条独立的产氧路径。

【实验优化与反思】

(6)① 通电电解时,常在水中加入少量NaOH溶液,其作用是______(填字母)。

A. 作催化剂,加快反应速率B. 增强导电性C. 作反应物,参与反应

② 根据西湖大学的研究,若想提高催化剂“断电后持续产氧”的时间,下列改进方案可行的是______(填字母,可多选)。-

A. 增加催化剂中Ni⁴⁺的含量    

B. 降低电解液温度   

C. 增大催化剂的比表面积(多孔结构)

巧用最新科技成果,AI原创中考化学试题 第4张
巧用最新科技成果,AI原创中考化学试题 第5张
巧用最新科技成果,AI原创中考化学试题 第6张

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