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2024年中考化学冲刺专项突破: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.依据短文内容,回答下列问题:
肼(N2H4)又称联氨,有类似于氨的刺鼻气味,贮存时用氮气保护并密封,用途广泛。肼燃烧放热量大且燃烧产物对环境无污染,常用作火箭燃料,点燃时与助燃物质液态N2O4发生反应,生成N2和H2O。高压锅炉水处理时用于脱除氧气以防止锅炉的腐蚀,也可以把锅炉内表面锈蚀后的氧化铁还原为结构紧密的四氧化三铁保护层,减缓锅炉锈蚀。熔点1.4℃,沸点113.5℃;能吸收空气中的二氧化碳;易溶于水;长期暴露在空气中或短时间受热时易发生分解。对眼睛有刺激作用,能引起延迟性发炎,对皮肤和黏膜也有强烈的腐蚀作用。
(1)肼的下列性质中,属于物理性质的是______(填字母序号,下同)。
A.与氧化铁作用 B.易溶于水
C.易分解 D.有刺鼻的气味
(2)肼在常温下为 (填“固态”“液态”或“气态”)。
(3)肼作为火箭燃料燃烧时反应的化学方程式为 。
(4)使用水合肼时应注意以下______防护措施。
A.戴橡胶手套 B.皮肤接触后立即用流动清水冲洗
C.戴防毒面具 D.工作后沐浴更衣
3.白酒的“度数”
白酒的“度数”指的是白酒中酒精的含量。这里的含量不是指质量分数,而是体积分数。例如,52度(52o)的酒表示100mL酒中含有52mL酒精(通常为20℃时的测量值)。体积分数也是一种表示溶液组成的方法。
阅读以上文段,回答相关问题。
(1)小明同学要量取20毫升的酒精,视线应该与 保持水平。
(2)小明把20毫升的酒精和20毫升的水混合在一起,发现了“异常”现象,体积小于40毫升,从分子的观点解释 ,还发现量筒的外壁发热,从这个现象你能获得的信息是 。
(3)38o的泸州老窖,38o表示的意义 。
(4)溶液是身边最常见的物质,通过改变条件能够使饱和溶液与不饱和溶液之间相互转化。
已知硝酸钾的溶解性随温度的升高而增强(温度对溶解性影响很大)。请你设计实验将30oC时硝酸钾的饱和溶液通过减少溶质的方法转化为该温度的不饱和溶液。
实验方案:将30 oC时饱和的硝酸钾溶液降温,观察到有固体析出。
①通过 操作将固体和溶液分离;
②将得到的溶液 ,就得到了硝酸钾的不饱和溶液。
4.阅读下面科普短文。
臭豆腐是中国传统特色小吃,各地的臭豆腐中,湖南长沙臭豆腐因其“黑如墨、香如醇、嫩如酥、软如绒”的特点而深受广大消费者喜爱。
臭豆腐坯的品质直接关系着臭豆腐鲜嫩程度、入味程度和油炸效果,生产工艺流程为:黄豆→豆腐坯→上色(用硫酸亚铁等)→臭卤浸泡→臭豆腐坯.国家标准中规定,在臭豆腐的制作过程中硫酸亚铁的最大使用浓度为,实验小组研究了一定条件下硫酸亚铁浓度对臭豆腐上色效果的影响,结果如图1所示。(L值表示颜色明度,为黑色,为白色)
臭豆腐“闻起来臭,吃起来香”的特性主要来源于臭卤的浸泡,卤水在密封箱里保温发酵过程中理化指标的变化情况如图2所示。
臭豆腐富含蛋白质、维生素等,维生素可以延缓大脑老化进程,降低老年痴呆的发病率。
需要注意的是,臭豆腐中含有的胺类物质可与亚硝酸盐反应,生成致癌物亚硝胺。因此,在吃臭豆腐时,最好多吃富含维生素C的新鲜蔬菜和水果,以阻断亚硝胺的生成。
依据文章内容回答下列问题。
(1)从微观角度解释,能闻到臭豆腐散发出的特殊气味的原因是 。
(2)由图2得出卤水发酵过程中氨基酸态氮含量与发酵时间的关系为:温度为等条件相同时, 。
(3)依据短文可知,硫酸亚铁较适宜的上色浓度为,理由是 。
(4)判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)
①臭豆腐有预防老年痴呆的功效;
②臭豆腐与新鲜蔬菜和水果搭配食用更健康;
5.阅读科普材料,回答下列问题:
氨(NH3)是一种重要的化学物质,可用于制造硝酸和氮肥,科学家们发现它还是一种很有前景的燃料。现有的化石燃料含有碳元素,燃烧时会产生温室气体,而氨燃烧时生成氮气和水两种对环境友好的产物。工业上常用氮气和氢气在高压、高温条件及铁触媒做催化剂的作用下制氨。在铁触媒作用下,用体积比为1:3的氮气和氢气合成氨,当容器中氨的含量不再发生变化时(平衡时),测得氨的含量分别与温度和压强的关系如图所示。
氨虽然有毒,但氨具有强烈的刺激性气味,一旦发生泄漏,达到人们觉察到时浓度的1000倍才会致命,因此很容易被发现并及时补救。氨比空气轻,泄漏后扩散快,不会聚积。泄漏在大气中的氨还可以参与自然循环,随雨雪移动后,与其他物质反应或被植物吸收。
(1)NH3中N的化合价为 。
(2)写出氨燃烧的化学方程式 。
(3)下列说法正确的是______。
A.氨具有强烈的刺激性气味,但无毒
B.氨水显碱性,能捕捉大气中的CO2
C.合成氨时,铁触媒可提高氨的产量
D.氨可以被植物吸收
(4)由上图可得出的结论是:合成氨时,当 时氨的含量越高。
6.在“碳达峰、碳中和”的大背景下,地质封存技术是当前缓解排放的有效措施。地质封存通常是将由气态压缩成超临界流体后,通过管道注入到密闭地质构造中,形成对的油气田封存、咸水层封存或煤层封存。
三种封存途径中,煤层封存技术成本更低,同时可提高煤层气(主要含)采出率,增加经济效益,符合国家绿色发展理念。典型的煤层封存过程如图所示,烟气注入到煤层后,利用煤对三种气体的吸附能力差异,实现分离。
然而,煤层封存也涉及多种安全风险。如注入后,易引发地质体结构失稳,导致泄漏,使土壤、水酸化,破坏周围的生态环境,对人类健康产生影响。
(1)地质封存的途径主要有煤层封存、 、 。
(2)将由气态压缩成超临界流体的过程中,发生了 (填“物理”或“化学”)变化。
(3)使水酸化的原因是 (用化学方程式解释)。
(4)下列说法正确的是 (多选,填字母)
a.煤层封存成本较低,同时可实现煤层气高效采收
b.煤层对的吸附能力强于和
c.煤层的封存技术非常成熟,安全可靠
(5)除地质封存外,请提出一条实现“碳中和”的建议: 。
7.阅读下面科普短文(本文由网络文章改写)。
碳纤维复合材料具有高强度、低密度、高热导率、出色的耐热性、优秀的抗腐蚀与抗辐射性能等特点。在复合材料大家族中,碳纤维复合材料一直是人们关注的焦点,在航空航天、F1赛车等领域有着广泛应用。中国已成功发射的快舟十一号固体运载火箭,全箭采用碳纤维复合材料。
碳纤维复合材料在高温的环境下仍具有高强度,如用作航天飞机机翼前缘材料、飞机刹车片。实验人员比较了几种飞机常用结构材料的价格及它们在相同条件下的抗拉强度,结果如表1。
表1几种航空用材料的抗拉强度和价格
材料种类
铝合金
钢
钛合金
碳纤维复合材料
抗拉强度(MPa)
420
1200
1000
1500
价格(元/kg)
45
55
250
1050
碳纤维复合材料在使用过程中也会受到环境因素的影响。实验人员分别检测不同结构碳纤维复合材料(A类、B类)在常温干态、常温湿态和70℃湿态环境下的剪切强度,实验结果如图一、碳纤维复合材料是一种应用前景十分广阔的材料,将有很大的发展空间。
依据文章内容回答下列问题。
(1)下列属于复合材料的是___________(填选项)
A.蚕丝 B.不锈钢 C.玻璃钢 D.塑料
(2)碳纤维复合材料的特点是 (写出一种即可)。
(3)根据图一知,影响碳纤维复合材料剪切强度的因素有 。
(4)航空用钢可以制造飞机的起落架,结合表1说明航空用钢具有的优势是 。
(5)下列说法正确的是________
A.相同条件下,钢的抗拉强度优于铝合金
B.碳纤维复合材料可应用于多种领域
C.碳纤维复合材料耐高温,可做飞机刹车片
D.温度越高,碳纤维复合材料的剪切强度越高
8.阅读下面科普短文。
我国科学家屠呦呦因成功提取青蒿素而获得2015年诺贝尔生理学或医学奖。青蒿素是治疗疟疾的有效成分,它的使用在全世界“拯救了几百万人的生命”。
很多中药古方都提到了青蒿入药抗疟疾。屠呦呦团队研究中医古籍,其中“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之”,激发了她的灵感,是不是青蒿中抗疟的有效成分用水浸取后,蒸发水分时,高温下被破坏了呢?于是采用沸点更低的乙醚在较低温度下进行提取,成功获得了青蒿素。完成样品纯化后。通过元素分析等技术手段,测定相对分子质量为282,确定了青蒿素的化学式为。
科学家在青蒿素的研究中进一步发现,一定条件下硼氢化钠能将青蒿素还原生成双氢青蒿素(化学式为),双氢青蒿素比青蒿素的水溶性好。治疗疟疾的效果更好。回答下列问题,
(1)屠呦呦用乙醚提取青蒿素获得成功的关键在于改变的实验条件是 。
(2)青蒿素中氧元素的质量分数 (填“大于”或“等于”成“小于”)双氢青蒿素中氧元素的质量分数。青蒿素分子中碳、氢原子的个数比 。
(3)从中国古代青蒿入药,到双氢青蒿素药物被世界卫生组织列为对抗疟疾的首选药物,经历了漫长的历程。下列三项针对青蒿素的研究按时间先后排序(填序号) 。
①确定结构 ②分离提纯 ③人工合成
(4)确定物质的元素组成,也可以采用燃烧法。甲烷(化学式)燃烧生成水和二氧化碳,用下图所示实验验证甲烷燃烧的产物。
①写出甲烷燃烧的化学反应方程式 。
②实验1的目的是 。
③实验2,向外抽拉注射器,广口瓶中观察到的现象是 。
9.阅读下面科普短文
近半年来,面对新型冠状病毒感染的肺炎疫情,除了戴口罩、勤洗手外,如何科学、正确、安全地消毒,成为了大家关注的话题。能有效杀灭新型冠状病毒常用方法有:56℃以上蒸煮30分钟,喷洒75%酒精、含氯消毒剂等。
对含氯消毒剂你了解多少呢?
含氯消毒剂是指溶于水能产生次氯酸(HClO)的消毒剂,次氯酸不稳定受热易分解。日常生活中,84 消毒液、漂白粉就属于常见的含氯消毒剂。
含氯消毒剂的杀菌威力来源于次氯酸根离子(ClO-)的氧化性,它能够使病原体的蛋白质氧化变性,反应后生成的氯离子又能显著改变病原体的渗透压,使病菌死亡。影响大多数消毒剂消毒效果的因素有:消毒剂的有效浓度、放置时间、温度、酸碱度等,一般规律是有效浓度愈高,放置时间愈短,温度愈高,杀菌效果愈好。
表1为酸碱度对消毒液有效氯浓度的影响。图1为消毒液的放置时间对杀菌效果的影响,图中消毒液1比消毒液2有效氯浓度低。
表1 84消毒液的酸碱度对有效氯浓度的影响
有效氯浓度(%)
pH
0时
15天
30天
45天
8
0.93
0.82
0.66
0.51
9
0.94
0.89
0.83
0.74
10
0.96
0.93
0.88
0.82
11
0.98
0.95
0.92
0.88
12
1.00
0.97
0.95
0.92
13
1.01
1.01
0.95
0.99
日常使用含氯消毒剂时,需要注意以下三点:①含氯消毒剂不能和洁厕灵同时使用,因为洁厕灵的主要成分是盐酸,它遇上含氯消毒剂中的次氯酸钠(NaClO)就会生成氯气(Cl2)、氯化钠和一种常见的氧化物,造成人体皮肤和黏膜损伤,严重的会出现肺水肿等症状。②原液需稀释后才能使用,稀释人员需要带好橡胶手套和防护眼镜。③不推荐和酒精混合后使用,可能会有潜在风险。
含氯消毒剂在日常生活中发挥着重要作用,我们要了解它、正视它才能合理正确地使用。
依据文章内容,回答下列问题。
(1)次氯酸和75%酒精是否都是纯净物 (填“是”、或“否”)。
(2)84消毒液的pH达 时其有效氯浓度在45天内最稳定。
(3)含氯消毒剂的杀菌原理为 。
(4)写出次氯酸钠与盐酸反应的化学反应方程式 。
(5)下列关于含氯消毒剂的说法中,不合理的是 。
A 84消毒液不宜和酒精混合后使用
B 含有氯元素的消毒剂就是含氯消毒剂
C 含氯消毒剂使用时温度越高,杀菌效果越好
D 放置两个小时后,无论有效氯浓度高或低都不会影响杀菌率
(6)从使用的安全角度考虑,请你对使用含氯消毒剂提两条合理的建议: 。
10.请阅读下列短文,并回答问题。
酸雨是指pH小于5.6的雨雪或其他形式的降水。酸雨主要是人为向大气中排放大量酸性物质所造成的。雨、雪等在形成和降落过程中,吸收并溶解了空气中的二氧化硫或氮氧化物等物质,形成了pH低于5.6的酸性降水。
酸雨中的阴离子主要是硝酸根和硫酸根离子,根据两者在酸雨样品中的浓度可以判定降水的主要影响因素是二氧化硫还是氮氧化物。二氧化硫主要来自于矿物燃料(如煤)的燃烧,氮氧化物主要来自于汽车尾气等污染源。
含有硫的煤燃烧生成二氧化硫,二氧化硫与水反应生成亚硫酸(H2SO3),H2SO3在空气中被氧化成硫酸。
雷雨闪电时,大气中也会产生少量硝酸。闪电时,氮气与氧气化合生成一氧化氮(NO),NO不稳定,在空气中被氧化成二氧化氮(NO2)。NO2是一种红棕色、具有刺激性气味的气体,它可与水反应生成硝酸。
酸雨对环境、工农业生产、建筑、森林、植物等危害巨大。
依据文章内容,回答下列问题:
(1)NO2的物理性质有 。
(2)NO与NO2化学性质不同的原因是 。
(3)H2SO3被空气中的氧气氧化为硫酸的化学方程式为 。
(4)氮气与氧气化合生成一氧化氮的化学方程式为 。
11.阅读下列科技短文,回答问题。
环境污染、食品安全问题总是时有发生,毒胶囊事件是指一些企业用皮革废料熬制成的工业明胶制成药用胶囊,最终流入药品企业,进入患者腹中,由于皮革在加工时要使用含铬的鞣制剂,因此这样制成的胶囊,往往重金属铬超标.高价态铬对人体的毒性非常强,对肝、肾等内脏器官和DNA造成损伤,在人体内蓄积具有致癌性并可能诱发基因突变.常见的重铬酸钾(K2Cr2O7)为橙红色晶体,溶于水,不溶于乙醇,加热时能分解.与有机物接触摩擦,撞击能引起燃烧.与还原剂(如酒精)反应生成三价铬离子(根据这一原理,交警可以现场检查司机是否酒后驾车).
根据以上信息,回答下列问题:
(1)“往往重金属铬超标”中的“铬”是指 (填序号);
A铬金属单质 B铬元素
(2)K2Cr2O7中各元素的原子个数比为:K:Cr:O= ;
(3)以上描述中,属于K2Cr2O7的化学性质的是(写两点): 、 ;
(4)写出金属铬在空气中加热生成+3价的铬的氧化物的化学方程式 。
12.阅读下面科普短文。
贝壳主要由95%左右的CaCO3与5%左右的贝壳素构成,是一种天然的生物资源,拥有非常高的利用价值。
贝壳经过高温煅烧等加工处理后,可用来制作建筑材料、动物和人体所需的钙补充剂。
贝壳具有多级层状结构,拥有良好的吸附性,可用作污水、土壤中重金属的吸附剂。研究人员用贝壳粉和CaCO3粉末分别对某土壤样品(被铅蓄电池污染)中Pb吸附效果进行实验,结果如图。
贝壳经加工可用于涂料,贝壳涂料具有隔热保温功能。研究人员对贝壳涂料的隔热保温功能进行了实验:制作4个相同的纸箱模拟封闭建筑。甲作为对照不涂刷涂料,乙在内壁涂刷涂料,丙在外壁涂刷涂料,丁在内壁和外壁涂刷涂料。干燥后,将68℃500mL的水同时放入四个纸箱中,自然冷却45min,测量水温,结果如下表。
甲
乙
丙
丁
温度/℃
50.7
52
52.5
52.5
贝壳具有广泛应用前景,若能有效利用,必会产生巨大经济和环保生态效益。
(原文作者崔童、赵镇东等,有删改)
依据文章内容回答下列问题。
(1)贝壳中CaCO3所占比例约为 。
(2)在保温领域,贝壳涂料涂刷在 (填“内壁”或“外壁”)效果更好。
(3)判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。
①贝壳可以用作吸附剂,是因为它具有多级层状结构。 。
②贝壳是制作动物和人体所需的钙补充剂的一种原料。 。
(4)根据图实验,得出的结论是 。
13.随着矿物燃料消耗量的增加,大气中CO2含量不断升高,引起的温室效应给地球环境带来严重影响。目前,矿物燃料仍然是主要能源,因此,减少CO2排放量或将产生的CO2转化为有用的资源(又称CO2再资源化),已成为人类所关切的世界性问题。
CO2再资源化方法的关键是能否将CO2高效率的转化以及方法的能耗和经济问题。研究人员将磁铁矿在一定温度下经过H2活化处理,制得缺O2-磁铁矿,该缺O2-磁铁矿可直接分解CO,将其转化为碳。用汽油发动机排放气和缺O2-磁铁矿进行CO2分解实验,在其他条件相同时,测得不同温度下反应过程中装置内气体压强变化(压强高代表CO2含量高)如图1、图2所示。
在相同条件下,分别用Fe、缺O2-磁铁矿进行CO2分解实验,测得CO2的分解率如下表所示。下表分别用Fe、缺O2-磁铁矿实验时,CO2分解率(300℃),由此可见,用缺O2-磁铁矿分解CO2的方法具有反应温度低、反应效率高、磁铁矿廉价易得、生成物碳可再资源化等优点,具有广泛的应用前景。
物质
CO2分解率(%)
4h后
10h后
缺O2-磁铁矿
98
99
金属Fe
1.3
2.5
依据文章内容回答下列问题。
(1)CO是由
种元素组成的。
(2)O2-属于
(填“阳离子”或“阴离子”)。
(3)对比图1、图2,可以得到的结论是
。
(4)由表中数据推断,在相同条件下,更有利于提高CO2分解率的物质是
。
(5)下列说法正确的是______(填序号)。
A.矿物燃料消耗量的增加不会对地球环境造成不良影响
B.在一定温度下,用H2活化处理磁铁矿可制得缺O2-磁铁矿
C.CO2分解只得到一种产物——碳
D.用缺O2-磁铁矿分解CO2的方法有应用价值
14.“碳达峰、碳中和”背景下,采用物理或化学方法捕集CO2并将其资源化利用,正成为控制排放的有效措施。
I.CO2的捕集(图1)
(1)加热CaC2O4•H2O制备CaO。CaC2O4•H2O分解的化学方程式为CaC2O4•H2OCaO+CO2↑+CO↑+H2O↑,该反应生成的CaO比石灰石分解制得的CaO更加疏松多孔,原因是 ;疏松多孔的CaO捕集CO2的效果更好,主要原因是 。
(2)利用CaO捕集CO2温度对CO2的转化率影响较大,由图2可知,捕集器内温度应控制在 (填“650”或“750”)℃为宜。
Ⅱ.CO2的资源化利用
合成淀粉:利用绿色植物的光合作用可自然合成淀粉。淀粉属于糖类,糖类是人类食物的重要成分。中国科学院的科学家近期开创性地实现了二氧化碳到淀粉【(C6H10O5)n】的人工合成过程。该合成过程与亮橙色植物的光合作用效果相同,合成的效率大幅度超过光合作用。
(3)下列叙述不正确的是 。
a.从二氧化碳合成淀粉不需要补充氢元素
b.“碳达峰、碳中和”的“碳”是指碳元素
c.从二氧化碳合成淀粉有望解决粮食危机
d.该人工合成实现了从无机物到有机物的转化
(4)淀粉[(C6H10O5)n]的相对分子质量为 。
15.波尔多液的制备及组成测定波尔多液是常见的杀菌剂,为天蓝色碱性悬浊液。以硫酸铜、生石灰及水为原料,制备波尔多液。为测定从波尔多液中分离出的天蓝色固体[CuSO4•aCu(OH)2•bCa(OH)2•cH2O]的组成,设计如下实验:
【实验】称取64.4g天蓝色固体,加入足量稀HNO3使其完全溶解,再加入过量Ba(NO3)2溶液,过滤,洗涤干燥得白色固体23.3g。
(1)判断 Ba(NO3)2溶液已过量的方法是:静置,向上层清液中滴加 溶液,无现象。
(2)不能在铁制容器中配波尔多液。请用化学方程式解释原因 。
【实验Ⅱ】另取64.4g天蓝色固体,用如图装置进行热分解实验
【资料】①CuSO4、Cu(OH)2、Ca(OH)2在一定温度下能受热分解,分别生成两种氧化物,分解过程中各元素的化合价均不改变。
②天蓝色固体在110℃时,完全失去结晶水。
③Cu(OH)2在100℃时分解完全。CuSO4和Ca(OH)2在580℃左右时开始分解,到650℃时均能分解完全。
④浓硫酸可用于吸收SO3。
(3)按图连接好装置,实验前要先 。
(4)控制温度在110℃充分加热,测得B装置增重10.8g。再升温至650℃充分加热,B装置又增重了15.2g。最终剩余固体中的成分是 。
(5)整个加热过程中,天蓝色固体分解生成水的总质量为 g。
(6)天蓝色固体CuSO4•aCu(OH)2•bCa(OH)2•cH2O中,a:b:c= 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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