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2024年中考化学科普阅读题专项训练
1.锗(Ge)与镓(Ga)———高科技时代的隐形巨人,这两种材料的独特性质使它们成为许多关键技术的基础,包括通信、太空探索和夜视技术。中国在这两种材料的供应方面拥有明显的优势,这为我国在高科技领域的发展提供了坚实的基础。图1分别是锗元素在元素周期表中的信息和镓原子的原子结构示意图,图2是几种粒子的结构示意图,请回答下列问题:
(1)由图1可知,锗的相对原子质量为 。x= ,镓元素位于元素周期表中第 周期,氢氧化镓具有碱的化学性质,请写出氢氧化镓与盐酸反应的化学方程式: 。
(2)图2中共含 种元素,具有相对稳定结构的原子是 (填字母序号);容易失去电子的是 (填字母序号);D、F 两元素组成的化合物的化学式为 。
2.阅读下列科普短文,回答有关问题。
锡是“五金”(金、银、铜、铁、锡)之一,具有质地柔软、熔点低和无毒等优良特性。自然界中的锡主要以氧化物(如锡石,主要成分为SnO2)和硫化物(如硫锡石,主要成分为SnS)的形式存在。宋代宋应星所著的《天工开物》中记载锡的冶炼:“凡煎炼亦用洪炉,入砂数百斤,丛架木炭亦数百斤,鼓鞴(指鼓入空气)熔化......点铅勾锡......”
常温下,锡露置于空气中能保持金属光泽,但易被酸腐蚀。锡与氯气反应生成的四氯化锡(SnCl4)可用于制作FTO导电玻璃,用来制作液晶显示屏。
(1)自然界中的锡主要以 形式存在(填“单质”或“化合物”)。
(2)炼锡时“鼓入足量空气”的目的是使炭 (填“完全”或“不完全”)燃烧来提高炉温,同时“点铅勾锡”,即加铅能使锡较易熔化流出,其原因是加铅能使混合物的熔点 (选填“降低”或“升高”)。
(3)FTO导电玻璃生产过程中,以SnCl4和水反应生成HCl和SnO2),其化学方程式为 。
3.阅读下面科普短文。
生活垃圾通常是指在日常生活中产生的固体废物。北京市某研究所针对城六区居住小区人均生活垃圾日产量进行调查,结果(2017 年发表)如图1 。
生活垃圾如果不进行处理,会大量占用土地,污染环 境、影响人们的健康。国家实施积极的财政政策,加大城 市环保基础设施建设,制定了固体废物防治实行“减量化、资源化、无害化”处理的方针。按《“十三五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》要求,到 2020 年底,北京市将实现原生垃圾“零填埋”,无害化处理率达到 100%,城市生活垃圾焚烧处理能力占无害化处理能力的 60%以上。生活垃圾焚烧发电处理,首要目标是解决垃圾处置问题,获取能源是附带效应。北京市生活垃圾焚烧发电过程基本类同,主要工艺过程如图2
北京市某垃圾焚烧发电厂 2015 年每吨垃圾CO2气体排放量如图 3所示(其中 0.227 t 为焚烧产生的电能可带来的CO2 减排量)。
垃圾减量是防治生活垃圾的重要途径,可分为源头减量和资源化再利用两方面。修订后的《北京市生活垃圾管理条例》将于 2020 年 5 月 1 日起实施,将全面推行生活垃圾分类。在推进垃圾减量和垃圾分类行动中,我们要贡献一份力量。
依据文章内容,回答下列问题。
(1)对北京城六区居住小区的调查,人均日产量最多的生活垃圾是 。
(2)垃圾焚烧过程属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(3)图 2 烟气净化过程中通过布袋除尘器除去飞灰,该过程类似于 (填“溶解”、“过滤”或“蒸发”)操作。
(4)根据图 3 计算,垃圾焚烧发电厂每吨垃圾CO2净排放量为 t。
4.阅读下面科普短文。
氢能是公认的高热值清洁能源。目前,氢气的来源如图1所示。
化石资源制氢最为成熟。水煤气变换反应:,是化石资源制氢过程中的重要反应之一。北京大学团队研究了在不同温度下,多种催化剂对水煤气变换反应中CO转化率的影响,结果如图2所示。
电解水制氢过程简便,但造价高昂,利用太阳能制氢是未来的发展方向,“人造太阳”的探索也就应运而生,我国“人造太阳”大科学装置“东方超环”利用的是核聚变,当氘、氚核聚变温度达到1亿摄氏度、持续时间超过1000秒,就能形成持续反应,为水分解提供能量。2020年4月,“东方超环”实现了1亿摄氏度运行近10秒,取得重大突破。
除了氢气的生产,其运输、储存和利用等仍面临诸多挑战,需要人们不断探索。
依据文章内容回答下列问题。
(1)目前氢气的主要来源是 。
(2)写出电解水制氢的反应方程式 。
(3)图2中,催化剂为2%Au/a-MoC时,CO转化率与温度的关系是 。
(4)根据下表信息可知氘、氚都属于氢元素,理由是 。
原子种类
质子数
中子数
核外电子数
氘
1
1
1
氚
1
2
1
5.阅读下面科普短文,回答问题。
冬奥会火炬中的奥秘
冬奥火炬“飞扬”一经亮相就吸睛无数,可以说“外有颜值,内有科技”。火炬外衣是用碳纤维与高性能树脂结合在一起做成的碳纤维复合材料,质量只有钢的四分之一左右,但强度是钢的7至9倍。火炬上半段燃烧端在1000℃以上高温中进行陶瓷化,达到了既能够耐温又能够耐火的要求。秉承着“绿色办奥、零碳排放”的理念,火炬“飞扬”的燃料不是传统的丙烷,而是氢能燃料。科技人员采用高压储氢的工艺,将极易飘逸、极易扩散、极易泄露的氢燃料“驯服”在储气瓶内,实现了氢燃料在燃烧过程中的安全释放,最终保证氢燃料在低温环境下稳定燃烧。火焰安全、可靠性高,可抗风10级,可在极寒天气中使用。
(1)请写出碳纤维复合材料的优点 。
(2)下列说法正确的是 (填字母序号)。
A.碳纤维复合材料属于有机合成材料
B.高温下碳纤维会与氧气发生燃烧反应
C.液氢与氢气具有相同的性质
D.高压储氢利用增大压强使氢分子变小以达到多储氢的目的
(3)火炬“飞扬”采用液氢作为燃料,该反应的化学方程式 ,使用氢能燃料代替丙烷的原因是 。
(4)关闭火炬“飞扬”的燃气开关,火炬熄灭,采用的灭火原理是 。
6.《神农本草经》记载了一些临床用药,对红丹(Pb3O4)有如下所述。
简述一:红丹色桔红,难入水,有毒,粉可入药,疗汤火灼伤、外特肿痛。
简述二:丹砂微火炒紫色。红丹炼化还成九光。
简述三:红丹暴露于空气中易变白。
请回答下列问题:
(1)根据简述一说出红丹的物理性质 (写一点)。
(2)简述二“炼化”涉及反应有,则X的化学式为 。
(3)根据简述三推测保存红丹的方法是 。
7.阅读下面的科普短文,回答相关问题。
“自热米饭”助力“扬州炒饭”走出扬州,走向世界。
自热米饭的发热包主要成分一般是:生石灰、金属粉、炭粉、盐、焙烧硅藻土等。向发热包中加水,生石灰与水反应快速放热、金属粉、碳粉、盐等物质相互反应持续放热。发热剂成分不同,发热效果不同。下表为不同发热剂(30g)对不同食物的加热效果表(加热时间为5min),如图为自热米饭在不同测温点的温度变化曲线。
试剂种类
理论放热量/kJ
矿泉水(250g)
八宝粥(250g)
△T/°C
吸热量/kJ
△T/°C
吸热量/kJ
43.48
25
26.17
22
20.14
73.29
38
39.77
32
29.31
使用加热包的注意事项:
①加热前,将自热锅盖上的透气孔打开,加入冷水。
②发热包中反应会产生一定量的 H2和 CO,不能在汽车、火车等密闭、狭小环境中使用。“扬州炒饭”主要食材有米饭、火腿、鸡蛋、虾仁等。部分营养成分的含量如下表
某份扬州炒饭
碳水化合物/g
蛋白质/g
脂肪/g
矿物质/mg
热量 /KJ
钙
钠
铁
锌
每100g
47.7
23.2
19.5
82.1
1577.1
4.8
3.2
434.3
(1)发热包中所含硅藻土疏松多孔,与_______(填物质名称)的相似。
(2)表中等量的八宝粥与矿泉水比较,八宝粥的吸热率更_______(填“高”或“低”)。
(3)写出生石灰与水反应快速放热的化学方程式:_______。
8.阅读下列短文并回答问题。
载人航天器需要制备、提供氧气,还需要处理航天员呼出的二氧化碳等。航天员呼吸的氧气有三种来源:①氧气瓶②固体氧气发生器,主要发生反应:2NaClO2NaC1+3O2↑③电解水,是空间站中提供氧气非常重要的手段。巨大的太阳能电池板可以供应免费的电力。作为原料的水,可以从地球上通过补给船运送到空间站。
对于短期飞行的载人航天器而言,通常采用氢氧化锂(已知锂原子结构示意图为)吸收航天员排入舱内的CO2。该反应的生成物为碳酸盐,实现了对于CO2的吸收。长期飞行的载人航天器对于CO2的去除方法之一是采用分子筛作为CO2的吸附材料,利用分子筛对于CO2的吸附能力吸收航天员排出的CO2,同时利用舱外真空资源实现CO2的脱附,将其排入太空。空气中还有其他一些气体,比如甲烷(CH4)、丙酮(CH3COCH3)、甲醇(CH3OH)和一氧化碳等,这些气体都可以在过滤器的帮助下移除。
(1)氧气压缩贮存在氧气瓶过程中,氧气分子的间隔 。
(2)上述短文出现的物质中,属于碱的是 (填化学式)。
(3)固体氧气发生器的主要反应中,化合价保持不变的元素是 (填元素名称)。
(4)甲烷(CH4)、丙酮(CH3COCH3)、甲醇(CH3OH)和一氧化碳中不属于有机物的是 (填化学式)。
(5)氯酸钠的化学式为NaClO3,写出氯酸的化学式 。
(6)请写出氢氧化锂吸收CO2的化学方程式 。
(7)通过电解水制取32g氧气,至少需要水的质量为 g。
(8)写出甲烷充分燃烧的化学方程式 。
9.阅读下面科普短文,回答相关问题。
1799年,伏特把一块锌板和一块锡板浸在盐水里,发现连接两块金属的导线中有电流通过,制成了世界上第一块电池——“伏特电堆”。
1836年,英国的丹尼尔对“伏特电堆”进行了改良,制成了如图1所示的电池。电池几经变化,演变成现在的多种电池,其中用量最大是普通干电池,其结构如图2所示。普通干电池电压随使用时间而下降,直至报废,所以也称为一次性电池。给电池以反向电流,使电池电压回升。能反复使用的电池称为“蓄电池”。汽车用铅酸电池充电时发生反应的化学方程式为:2PbSO4+___═PbO2+Pb+2H2SO4,燃料电池又称“连续电池”,即只要活性物质连续地注入,就能不断地进行放电的一类电池,专用于燃料电池电动汽车(如图3),氢燃料电池就是其中的一种,它靠氢气在空气中燃烧产生电能。
依据短文回答下列问题:
(1)Zn﹣Cu电池中发生反应的化学方程式为 。
(2)普通干电池使用的金属材料有 。
(3)请补全下列反应的化学方程式:2PbSO4+ ═PbO2+Pb+2H2SO4。
(4)目前,国家大力推广电动汽车的使用。关于这一举措,你认为下列说法正确的是 。
A.使用纯电动汽车可以减少化石燃料的使用
B.要想通过发展纯电动汽车改善环境,还必须减少火力发电
C.各种蓄电池的回收和处理是必须解决的问题
D.氢燃料电池汽车使用时对环境无污染
10.水的硬度表示方法是:将水中的Ca2+、Mg2+质量折算成CaO的质量。通常把1L水中含有10mg CaO称为1度,1L水中含有20mg CaO即为2度,以此类推。8度以上为硬水,8度以下为软水。我国规定饮用水的硬度不能超过25度。下列关于水和溶液的说法不正确的是
(1)Ca(HCO3)2加热时会分解产生一种白色沉淀(水垢的主要成分)和两种常见的氧化物,请写出发生反应的化学方程式 。河水、井水中溶有一定量的Ca(HCO3)2,饮用前可采取 的方法来降低水的硬度。
(2)家用热水瓶一旦产生水垢,其保温性能会降低,用食醋可除去上述水垢,发生反应的化学方程式为 。
(3)取某水样1L,经实验测定,其中含Ca2+0.2g,此水样的硬度约为 , (填“符合”或“不符合”)饮用水标准。
11.工业上制取氧气常见的有“深冷法”和“变压吸附法”。
(1)“深冷法”(如图1)是先将空气在一定条件下液化,再利用氮气和氧气的沸点不同将其气化分离,该过程中,最先气化的物质是 。
(2)将燃着的木条置于盛满液态空气的集气瓶口,观察到的现象是 。将该集气瓶放置一段时间后,液态物质剩余约体积时,其主要成分是 。
(3)“变压吸附法”(如图2)是利用分子筛吸附氮气和氧气能力的差异,通过增压与减压的交替循环,实现氮气和氧气的分离。
①变压吸附法制取的氧气是 (填“混合物”或“纯净物”)。
②分子筛对氮气的吸附能力与吸附塔内气体的 有关。
③分子筛 (填“可以”或“不可以”)重复使用。
(4)工业上不用过氧化氢或高锰酸钾分解制取氧气的原因是 。
12.请根据材料完成问题。
(1)2020 年中国首次火星探测,利用火星车一次实现“环绕、着陆、巡视”三个目标,这是其他国家第一次实施火星探测从未有过的,面临的挑战也是前所未有的。(火星车模型如图)。
①硅片太阳能电池板在日光照射下或跟空气、水分接触时都不容易发生反应,则硅必备的化学性质 (选填“较活泼”或“稳定”)。
②火星大气中二氧化碳含量高,二氧化碳在一定条件下能发生反应生成一氧化碳和氧气,该反应的化学方程式 ,所属的基本反应类型为 ,生成的一氧化碳可解决火星探测器的燃料问题。
(2)中国古代很多发明创造与化学工艺有关。西汉海昏侯墓出土的青铜雁鱼灯造型优美,设计精妙,其剖面图如图。
①雁鱼灯的灯罩可自由开合,以调节进风量的大小。当看到有大量黑烟产生时,应 (选填“扩大”或“减小”)进风口从而促进燃料充分燃烧。
②雁鱼灯的大雁脖颈可将燃烧产生的废气引入水中以减少对室内环境的污染。《汉书•地理志》中记载:“高奴,有淆水可燃”(注:“高奴”为地名,“淆水”指的是石油)。如果雁鱼灯采用淆水为燃料,燃烧产生的废气中含有的污染性气体如 (填化学式)会使水体呈酸性,需要经常换水。
③“西气东输”工程是中国距离最长、施工条件最复杂的天然气管道工程,天然气进入千家万户不仅让老百姓免去了烧煤、烧柴和换煤气罐的麻烦,而且对改善环境质量意义重大。请写出天然气主要成分燃烧的化学方程式: 。
13.阅读科普短文,回答下列问题。
随者工业生产的高速发展,排入大气中的CO2越来越多,使温室效应加剧。减少CO2排放,实现碳中和,已成为全球共识。碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现碳中和的4种主要途径,其中CO2的吸收是碳封存的首要15%环节。科学家预测,到2050年,4种途径对全球碳中和的贡献率如图。
(1)“碳中和”:由图可知,到2050年,对全球碳中和贡献率最大的途径是 。(填序号)
(2)“碳循环”:化石燃料的燃烧是自然界中二氧化碳的主要来源,化石燃料包括石油、天然气和 。天然气完全燃烧的化学方程式是: 。
(3)“碳封存”:自然界吸收二氧化碳的主要途径是 作用。
(4)“碳减排”:下列做法不符合低碳生活理念的是 。(填序号)
A.乘坐公共交通替代私家车出行
B.双面打印纸质资料
C.关注个人卫生,使用一次性筷子
D.夏季空调温度不低于26℃
14.阅读下列科普短文,回答相关问题。
2021年2月,我国在张家口建成了首个加氢站(氢气),为2022年冬奥会崇礼赛区大巴加注氢能。作为全国运营氢能公交车最多的城市,张家口市已有214辆氢能公交车在运行。氢气不仅是清洁燃料,而且能实现污染物净零排放。氢气燃烧值高,单位质量氢气燃烧放出的热是天然气的2.6倍、汽油的3.1倍、煤炭的4倍。氢能在多个行业有着广阔的应用前景。在运输行业,与传统燃油汽车比,氢燃料汽车不产生污染,同时又比电动汽车加注时间短、续航更远。较长距离、固定路线的快递货车和载重货车等重型卡车,以及水上交通运输等都可大规模应用氢能。氢能可作为固定能源用于建筑、社区等的备用供能。燃气(CH4)中混入一定量的氢气,燃烧使用与天然气相同,但单位质量燃烧放热更高、碳排放更低。风力发电和太阳能发电与居民用电在季节上、昼夜交替和有风无风等方面存在不匹配问题,而氢能恰好可用来补充调节备用。氢气可作为化学过程的原料。比如,直接用氢气炼铁(氢气和氧化铁反应)已经成为绿色炼铁的重要发展方向。传统的炼铁采用一氧化碳和氧化铁高温下反应生成液态铁水和二氧化碳,是一种传统的高碳排放行业。采用氢气和氧化铁加热反应,既能降低能耗,又大大减轻了碳排放。氢气制备来源广泛,可由多种方式制备而得。制备方式不同,得到的氢名称也不同,有绿氢、蓝氢、灰氢和棕氢(褐氢)之分。绿氢由电解水得到,或由氨(NH3)高温分解得到,或生物质气化、光解水得到。电解水是绿氢制备的主要方式,整个过程零碳排放。比如利用风力发电和太阳能发电所产生的电能电解水,技能很好地生成绿氢,也能很好地解决风、光发电所存在电力浪费问题。蓝氢来自于天然气,由蒸汽甲烷热解等方式转化制取。灰氢主要通过焦炉煤气、氯碱尾气等制备。棕氢(褐氢)由煤炭、石油等高碳化石能源制备。蓝氢、灰氢和棕氢(褐氢)产自化石能源和工业尾气的制氢过程。氢能的开发利用尚处于起步阶段,需要解决制备氢气、储存、运输和安全使用等多个瓶颈。尽管如此,氢能在环保和能效方面所具有的巨大潜力正在吸引全世界科学研究和产业投资。有志青少年可投身于氢能开发研究,未来一定大有可为!
(1)氢能是一种清洁燃料的原因是 。
(2)将天然气(甲烷)和氢气混合,充分燃烧,燃烧的产物是 ;在实验室将混合燃气点燃前,需要进行的操作步骤是 。
(3)氨气高温分解可制得绿氢和另一种单质,该单质的化学式是 ;太阳能发电电解水除了生成绿氢,还可得到另一产物的化学式是 。
(4)传统炼铁的反应方程式是:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2.参照该方程式,写出用氢气炼铁的化学方程式 。
15.阅读下列短文,回答问题:
汽车作为曾经推动人类文明向前跃进的现代社会的产物,在给人类的生活带来便捷舒适的同时,对自然环境的恶化也有难以推卸的责任。近几年来汽车持有量不断增长,环保面临如汽车污染等问题的考验。
另据报道,将氢气用于汽车发动机的技术已在我国研制成功;酒精作为燃料的汽车已在多个省市使用,并大力推广汽车改用液化气作燃料。
(1)写出汽车尾气中的一种污染物 。
(2)请向这个市提一条治理汽车污染的合理化建议: 。
(3)就目前的情况看,氢气做燃料的汽车要投入使用前,你认为还要研究解决的问题有: 。
学科网(北京)股份有限公司
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