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2023年中考化学专题训练-科普阅读题
1.阅读下列短文,回答问题。
在元素周期表中,磷是第15号元素,最初是在17世纪由一位炼金术士从尿液中提取出来。单质磷常见的同素异形体(同种元素组成的不同单质)有四种,包括黑磷、红磷、紫磷(三者的化学式都为P)以及白磷(化学式为P4)。白磷(也称黄磷)是一种无色或者浅黄色、半透明蜡状剧毒物质,具有强烈的刺激性,其气味类似于大蒜,燃点极低为40℃,一旦与空气接触就会燃烧,发出黄色火焰的同时生成五氧化二磷,散发出浓烈的烟雾。白磷在隔绝空气条件下加热到250℃就会转变成红磷,也叫赤磷,这是一种稳定的物质,红磷无毒,240℃以上才能燃烧,我们使用的安全火柴就是红磷为主要原料。在军事上,白磷主要的应用有两种:
(1)烟幕弹
利用白磷的特性,军事上发明了白磷烟幕弹,这种浓厚的白烟可以阻挡视线,也能让红外线无法穿越,起到躲避、增强防守和延缓敌人进攻等作用。
(2)燃烧弹
白磷可以加速普通燃料的燃烧。白磷能够在狭小或空气稀薄的空间充分燃烧,燃烧时熔化成液体紧密吸附在其他可燃物表面,燃烧的温度最高可以达到1000度以上,可以将其他可燃物充分燃尽烧毁,因此不易扑灭。同时白磷足以在有效的范围内将所有生物体消灭。白磷弹接触到人的身体后,肉皮会被穿透,甚至深入到骨头。
(1)磷元素在周期表中位于第 周期元素。
(2)白磷转化为红磷的化学方程式是 。
(3)下列物质互为同素异形体的是______。
A.氧气和臭氧 B.金刚石和石墨 C.一氧化碳和二氧化碳
(4)在军事上,白磷的应用主要有 。
(5)科学是一把“双刃剑”,由白磷在军事上的应用,你对化学的认识是 。
2.阅读下面科普短文。
生活中我们谈到“细菌”往往会心惊胆战。其实细菌不仅仅只有危险的一面,如果掌握了它们的特性,很多细菌也可以为我们服务。氧化亚铁硫杆菌(以下简称为T·f菌,见图左)是一种细菌,它被广泛应用于治理废气、废渣等有害物质。例如用T· f菌脱除工业废气中的一种有毒、有腐蚀性的气体——硫化氢(H2S)。其作用原理如图所示。
这个净化过程中,Fe2(SO4)3溶液在常温常压下就可以将废气中的H2S脱出,生成FeSO4 。FeSO4在酸性溶液中、在T· f菌的帮助之下,只需少量的氧气就又可以转化为Fe2(SO4)3 ,同时释放的能量还能供给T· f菌生长。用这种方法处理废气大大降低了治污的成本,脱除率达到99.97%,且无废物排出。但要达到高效的关键是要保证体系内FeSO4 浓度的稳定,一旦FeSO4 浓度降低,T· f菌就会像缺少食物一样逐渐失去活性。实际应用过程发现Fe2(SO4)3在pH=l.9时会发生一定的变化,生成了铁的沉淀物——黄铵铁矾〔NH4Fe3(SO4)2(OH)6〕,并在pH=3.2时沉淀完全,使得溶液中的总铁浓度下降。可见溶液的pH值对这个方法的效果有一定影响。实验测得30℃时,不同pH环境下T· f菌的活性不同,表现为FeSO4溶液转化为Fe2(SO4)3溶液的速率不同,如下表:
pH
0.9
1.2
1.5
1.9
2.1
2.4
2.7
3.0
FeSO4溶液转化为Fe2(SO4)3速率/(g•L﹣1•h﹣1)
4.5
5.3
6.2
6.8
7.0
6.6
6.2
5.6
回答下列问题:
(1)在环节①中化合价升高的元素是 (填写元素符号)。
(2)环节②的反应原理为:4 F e S O4+ O2+ 2X2F e2(S O4)3+2H2O其中物质“X”的化学式为 。
(3)黄铵铁矾〔NH4Fe3(SO4)2(OH)6〕中铁元素与硫元素的原子个数比为 。
(4)用T·f菌脱除废气中的H2S气体的优点是 (写出1点即可)
(5)请结合文中信息,判断工业用T·f菌脱硫应选择的最佳pH范围是 <pH< 。
3.纳米气凝胶
天问一号着陆遥视器成功着陆我国首次火星探测任务——着路火星取得圆满成功。
为确保天问一号探测器成功降落火星并正常工作,火星车采用了一种新型隔热保温材料——纳米气凝胶。它不仅可用来应对极热和极寒两种严酷环境,且凭借其超轻特性,能极大地减轻火星车的负担,让它跑得更快、更远,气凝胶的种类很多,有硅系、碳系、硫系、金属氧化物系、金属系等等。它是由纳米尺度固体骨架构成的一个三维立体网络,密度可做得比空气还低,是世界上最轻的固体;由于气凝胶中一般80%以上是空气,所以有非常好的隔热效果,是导热系数最低的固体。
如图为二氧化硅气凝胶结构示意图,这种新材料看似脆弱不堪,其实非常坚固耐用,它可以承受相当于自身质量几千倍的压力;此外它的折射率也很低,绝缘能力比最好的玻璃纤维还要强39倍。纳米气凝胶