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2023年中考化学二轮专题训练-科普阅读题
1.认真阅读下列材料,回答相关问题:
神奇的二氧化碳跨临界直接制冰
走进国家速滑馆“冰丝带”,映入眼帘的是一整块1.2万平方米的冰面,这是目前世界上采用二氧化碳跨临界直冷制冰技术打造的最大的多功能全冰面。
“二氧化碳跨临界直接制冰”?它到底是啥意思呢?首先,我们要理解什么是临界点(Critical point)。以我们生活中常见的水为例,水在加热的时候会变成水蒸气。根据热力学知识,这一过程经历了液态水——液态水气态水蒸气的混合物——气态水蒸气的变化,但是当水在温度373℃,压力22.064MPa加热的时候,液态水和气态水蒸气的物理性质没有明显的变化,只有一个相存在,水变得可压缩、可膨胀,并且更喜欢与非极性气体和有机分子混合,这个点就是水的临界点。以二氧化碳为例,它的临界温度为31.1℃,而临界压力达到了7.38MPa。在临界点以上的区称为超临界,以下的区是亚临界,而从亚临界到超临界就是跨临界。
常温常压下的二氧化碳是气态,施加一定压力后,可以液化成液体甚至凝华为固体(也就是我们说的干冰),压力降低后,液态或固态的二氧化碳又能快速汽化(或升华)为气体,并大量吸热,从而达到降低环境温度的目的。二氧化碳跨临界直冷制冰,就是将气态二氧化碳通过加温加压形成超临界二氧化碳流体,再对超临界二氧化碳进行降温降压达到−20℃至−15℃,再相变蒸发吸热完成制冷和制冰的过程。
(1)干冰的化学式 。
(2)请写出干冰的一个常见的用途 。
(3)从微观角度分析,干冰与冰化学性质存在明显差异的原因 。
2.阅读下面科普材料。
敦煌石窟被誉为20世纪最有价值的文化发现,也是一座丰富多彩的颜料标本博物馆。经过大量的研究证明,敦煌壁画、彩塑的颜料大都为天然矿物颜料。如红色颜料中的朱砂、土红,蓝色颜料中的青金石、石青,绿色颜料中的石绿、氯铜矿,白色颜料中的高岭土、方解石和石膏,黑色颜料中的铁黑。表中为常用的5种颜料的信息:
颜料名称
石黄
赭石
朱砂
白垩
靛蓝
颜色
黄色
红色
红色
白色
青蓝色
主要成分
一氧化铅(PbO)
氧化铁
硫化汞
碳酸钙
靛蓝(C16H10O2N2)
主要成分的性质
难溶于水
热稳定性较高
能与酸反应
难溶于水
热稳定性高
能与酸反应
难溶于水
热稳定性高
不能与酸反应
不溶于水
热稳定性高
能与酸反应
微溶于水
见光、受热易分解
能与酸、碱反应
请回答下列问题:
(1)5种颜料的主要成分中属于有机物的是 (填名称)。
(2)久置的朱砂与赭石颜色相近,画家如果不慎将两种物质的标签丢失,根据表中的信息,请你用化学方程式表示出把它们鉴别开的原理 。
(3)根据物质的性质,可采取哪些措施预防壁画褪色? (答一条即可)。
3.阅读下列材料,回答相关问题。
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620L氧气,可满足1名宇航员一天的需要。水中加入氢氧化钾可提高电解水效率,随技术进步,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(10kP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)电解水产生氢气和氧气的体积比理论上为 (相同条件)。
(3)氢氧化钾可提高电解水效率,因为其溶于水产生自由移动的 (填微粒符号)。
(4)空间站中,氢气与二氧化碳在催化剂作用下反应的化学方程式为 。
(5)水蒸馏时,减小压强可使水的沸点 (填“升高”或“降低”)。
4.酸碱指示剂的发现与应用
很多重大发现源于科学家善于观察和思考。石蕊这种酸碱指示剂就是英国化学家波义耳偶然发现的。有一天,波义耳看到溅了几滴盐酸的紫罗兰花朵变成了红色。紫罗兰为什么会变红?波义耳用生活中其他物质进行了反复实验,终于认定紫罗兰花的浸出液可用于检验溶液是否呈酸性。他又努力寻找用来检验碱性的物质,发现了从石蕊地衣中提取出的紫色石蕊溶液可以用来检验溶液的酸碱性。后来人们测出了石蕊较准确的变色范围:在pH<5.0的溶液里呈红色,在pH>8.0的溶液里呈蓝色,pH在两者之间呈紫色。酚酞是