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2023年中考化学专题训练:科普阅读题 1.阅读下列科普短文,回答问题: 氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置。氢燃料电池对环境无污染,无噪声;效率高。燃料电池的发电效率可以达到50%以上,这是由燃料电池的转换性质决定的,直接将化学能转换为电能,不需要经过热能和机械能的中间变换。 推广氢能汽车需要解决三个技术问题:解决大量制取廉价氢气的方法,解决氢气的安全储运问题,解决汽车所需的高性能、廉价的氢供给系统。传统的电解方法价格昂贵,且耗费其他资源,无法推广。传统储氢方法有两种,一种方法是利用高压钢瓶(氢气瓶)来储存氢气,但钢瓶储存氢气的容积小,而且还有爆炸的危险;另一种方法是储存液态氢,但液体储存箱非常庞大,需要极好的绝热装置来隔热。 阅读文本,回答下列问题。 (1)氢燃料电池对环境无污染。请用化学方程式解释原因:_。 (2)高压钢瓶属于_材料。 (3)40L高压钢瓶能储存6000L标准氢气,其微观解释是_。 (4)下列有关氢燃料电池说法不正确的是_(填字母)。 A.氢燃料电池能量转化率高,不需要经过热能和机械能的中间变换 B.氢燃料电池汽车已广泛应用,说明氢能汽车技术问题已解决 C.传统储氢方法都存在弊端 2.阅读短文“飞行的金属”。 航空航天材料要求密度小且比强度大,铝、钛的密度(g/cm3)分别为2.7、4.51。不锈钢、铝合金和钛合金的比强度分别为79、167和218。因此,铝、钛及其合金被称为“飞行的金属”。 元素的存在形态与环境条件有关,铝元素在pH<4的溶液中以A13+存在,在pH4~7时以A1(OH)3的形态沉淀,在pH>7的溶液中以【A1(OH)4】-存在。在自然界,铝、铁均以化合物的形式存在于矿石中,从矿石中获取金属单质的方法有电解法和还原法等。工业上冶炼钛的部分生产流程如图1所示。 钛在盐酸、硫酸、硝酸中时腐蚀,在碱性溶液中也可稳定存在。将1m厚的不锈钢和钛浸在海水中,不锈钢4年后完全腐蚀,钛几十年不腐蚀。钛、铝黄铜、铜镍合金的耐海水腐蚀性能试验结果如图2所示。所以,“全能”的钛能帮助人类飞出地球,飞向太空! 请回答下列问题: (1)铝、钛及其合金属于_(填字母序号)。 A.金属材料 B.合成材料 C.复合材料 (2)根据图2,钛、铜镍合金、铝黄铜中耐腐蚀性最好的是_(填物质名称)。 (3)根据图1,钛渣中TiO2转化为TiC14的化学方程式为_。 (4)下列叙述正确的是_(填字母序号)。 A.自然界中,在酸性条件下,铝元素的存在形式有A13+或A1(OH)3 B.作为航空航天材料,与铝相比,钛在密度和比强度方面都具有明显优势 C.金属的冶炼方法有电解法和还原法等 3.阅读短文,回答相关问题。 钠元素在自然界中分布很广,储量极为丰富,常以NaCl、Na2CO3、Na2SO4等物质存在。19世纪初,英国化学家戴维在实验室中首次制得了金属钠。 钠是一种银白色金属,质软,密度为0.97g﹒cm-3,熔点为97.8°C.金属钠的性质很活泼,能与许多物质发生化学反应。钠暴露在空气中,与氧气反应生成氧化钠(Na2O),钠在空气中燃烧,生成淡黄色的过氧化钠(Na2O2);钠遇水立即发生剧烈反应,生成氢氧化钠和氢气。因此,实验室常将钠保存在煤油中。工业上通常采用电解熔融氯化钠的方法制取单质钠。 (1)自然界中钠元素以_(填“单质”或“化合物”)形式存在;金属钠化学性质很活泼的原因是_。 (2)金属钠的物理性质有_(写一点)。 (3)过氧化钠中的阴离子为(过氧根离子),过氧化钾的化学式为_。 (4)钠保存在煤油中,是为了防止钠与空气中的_反应而变质。 (5)写出金属钠与水反应的化学方程式_。 4.2022年11月30日7时33分,神舟十五号3名航天员顺利进驻中国空间站,与神舟十四号航天员乘组首次实现“太空会师”!生命保障系统是中国空间站实现在轨长期运行的关键,该系统包括电解制氧、水处理、二氧化碳及微量有害气体去除等子系统。电解制氧技术是目前公认最具合理性的空间站氧气补给技术,利用太阳能电池板供电,电解1L水能产生约620 L氧气,可满足1名宇航员一天的需求。水中加入氢氧化钾可提高电解水效率,随着技术的进步,氢氧化钾逐渐被固体电解质等替代。电解水产生的氢气与宇航员呼出的二氧化碳在催化剂作用下生成水和甲烷,水可循环使用。水处理系统主要是将水蒸气、汗液、尿液和生活废水等进行处理,其过程包括净化、低压(10kPa左右)蒸馏和冷凝。经过该系统处理的水达到饮用水标准,且水的回收率达80%以上,回收的水用于宇航员生活用水和电解制氧。 (1)电解制氧时,电池板的能量转化形式:_转化为电能。 (2)宇航员需要的氧气是通过电解水得到的,其反应的化学方程式为_。 (3)氢氧化钾可提高电解水的效率,因为其溶于水产生自由移动的_(