2024年中考化学二轮专项测试科普阅读题
2024-08-03
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内容正文:
2024年中考化学二轮专项测试——科普阅读题
科普阅读题
1.阅读材料,回答下列相关问题:
嫦娥五号探测器从月球上采样并顺利返回。通过研究发现,月球上有100多种矿藏,仅月球表面就含有上亿吨的单质铁。在月球表面厚厚的尘土里,还蕴藏着一种非常重要的能源—氦-3(原子核内有2个质子和1个中子),它是一种可供核聚变的主要原料之一、据估算月球上氦-3的储量至少有300万吨,而自然界中存在的氦基本上是氦-4(原子核内有2个质子和2个中子)。科学家还发现月球两极存在大量的冰冻水,这一新发现不仅对宇航员的生存至关重要,也有助于建立长期的人类营地,并使月球成为前往火星的试验场和跳板。
(1)月球表面富含的金属单质是 (填符号):该金属与氧气发生反应的化学方程式为 。
(2)氦-3和氦-4 (选填“属于”或“不属于”)同种元素,它们的区别是 。
(3)检验月球上的冰冻水是软水还是硬水的方法是 。
2.阅读下列科普短文,回答问题。
“碳中和”是指人类活动的碳排放通过森林碳汇和人工手段加以捕集、利用和封存,使排放到大气中的温室气体净增量为零。目前,CO2捕集技术的关键是将CO2从排放物中分离出来。分离方法主要分为物理吸收法和化学吸收法。物理吸收法中的一种是用甲醇作溶剂进行吸收;另一种是用活性炭、沸石等对CO2进行吸附性吸收。化学吸收法用氨水(NH3·H2O)作为吸收剂。控制30℃左右,采用喷氨技术吸收CO2,生成碳酸氢铵。
分离后的CO2与H2一定条件下反应生成甲醇(CH3OH)和水,CH3OH的产率除受浓度、温度、压强等因素影响外,还受催化剂CuO质量分数的影响(如图)。我国科学家们撰文提出“液态阳光”概念,即将太阳能转化为可稳定存储并且可输出的燃料,实现燃料零碳化。随着科学技术的发展。今后的世界,每天的阳光将为我们提供取之不尽、用之不竭的热、电,还有可再生燃料!
(1)森林碳汇主要是指绿色植物通过光合作用将CO2吸收并固定的过程,该反应将太阳能转化为 能。
(2)活性炭、沸石等可作吸附剂,则其可能具备的结构特点是 。
(3)写出用CO2与H2制取甲醇的化学方程式 ,由图可知,CuO质量分数为 时,甲醇的产率最高。
(4)下列说法正确的是____(填字母)。
A.碳中和中的“碳”指的是碳单质
B.控制化石燃料的使用可减少碳排放
C.碳中和指的是没有碳排放
D.“液态阳光”将实现燃料零碳化
3.翼金属——铝
金属铝的发现相较于铁、铜晚,主要是由于铝的化学性质比较活泼,从铝的化合物中提炼单质铝比较困难。因此铝一经发现,身价就高居金属之首,黄金和白银都望尘莫及。直到法国的埃鲁和美国的霍尔各自发明了将氧化铝熔解在冰晶石中电解的方法,铝的提炼才变得经济高效。
大多数的铝是从铝土矿中提炼而来。山西铝土矿有着独特的形成过程,地质学家称之为“红土海相沉积型铝土矿矿床”。从中奥陶纪之后,山西地区经历海洋——陆地——海洋——陆地的多次变迁。在这一过程中,含铝元素的岩石经过红土化、再沉积、成岩及埋藏变质几个阶段,原始矿床露出地表,容易溶解的钾、钠、钙离子被水带走,铝、铁、钛、镓富集,矿石品质进一步提高,最终形成现今的铝土矿。
铝被称作“翼金属”,高速列车的车体材料、神舟飞船、导弹等都使用了我国铅工业的尖端产品,让“中国制造”插翅腾飞。
(1)单质铝一经发现,身价就位于金属之首的原因是 。
(2)将氧化铝熔解在冰晶石中电解得到铝单质的化学方程式是 。
(3)在铝土矿形成过程中发生的变化有 。原始矿床露出地表后被水带走的离子是 (写一种,用化学符号表示)。
(4)高速列车的车体材料、神舟飞船等都用到了铝,是因为其具有 的特性。
(5)铝是很活泼的金属,但铝制品却不易锈蚀,其原因是 。
4.阅读下面科普短文。
“无糖饮料”近年十分流行。所谓“无糖”,通常是指饮料中不含葡萄糖、果糖和蔗糖。很多无糖饮料不仅有甜味,而且比含糖饮料的甜度更高,这是因为添加了甜味剂。甜菊糖、各类糖醇等都属于天然甜味剂,阿斯巴甜、三氯蔗糖、钮甜、甜蜜素、安赛蜜等都属于人工甜味剂。甜味剂的甜度通常都很高,部分糖和甜味剂的甜度如表1。
表1:
糖或甜味剂
甜度
蔗糖
1
木糖醇(C5H12O5)
1.2
甜菊糖
250~450
阿斯巴甜
150~200
三氯蔗糖
600
钮甜
7000~13000
表2:
甜味剂
比例
麦芽糖醇
53.58%
山梨糖醇
17.86%
木糖醇
7.14%
甜蜜素
7.14%
安赛蜜
7.14%
钮甜
7.14%
甜味剂不仅存在于饮料中,在各类食物中也有涉及,表2展示了某谷类制品中不同种甜味剂的使用比例。
研究表明,过多的摄入甜味剂会对身体健康产生影响。人工甜味剂本身能量极低或不含能量,但是摄入过多会刺激脑部增加人体的饥饿感,从而使人体从其他渠道摄入更多的糖分,导致摄入的糖分超过需求量。
依据文章内容,回答下列问题:
(1)“无糖饮料”通常指的是不含 。
(2)阿斯巴甜、三氯蔗糖、钮甜、甜蜜素、安赛蜜等都属于 甜味剂(填“天然”或“人工”)
(3)木糖醇(C5H12O5)中碳元素质量分数的计算式为 。
(4)下列说法正确的是 (填序号)
A.木糖醇和蔗糖的甜度相差不多
B.谷类制品中使用的多为人工甜味剂
C.多数人工甜味剂所含能量都较低
D.甜味剂的过多摄入会对身体健康产生不利影响
(5)饮用含人工甜味剂的无糖饮料易导致人体糖分摄入过多的原因是 。
5.化学与生产、生活、能源、环境息息相关。
(1)请从下列物质中选择合适的物质,用相应的字母填空:
A.盐酸 B.熟石灰 C.烧碱 D.小苏打
①用于改良酸性土壤的是 。
②用于金属除锈的是 。
③用于焙制糕点的是 。
④炉具清洁剂中含有的是 。
(2)阅读下列短文,并结合图1和表1回答问题:
2022年2月2日上午,北京2022年冬奥会火炬接力启动仪式在北京奥林匹克森林公园举行。火炬“飞扬”传递过程中,不怕大风、不惧严寒。“飞杨”总重量1.1kg,能抵抗-40℃的低温,防水性能良好。“飞扬”火炬外壳采用碳纤维材料来代替传统的金属材料,轻而强是碳纤维最大的特点,其密度只有钢的四分之一,强度却是钢的6~7倍。“飞扬”采用的是氢燃料,该设计体现了绿色办奥理念和科技冬奥成果。图为充分燃烧1kg天然气、煤和氢气所产生的CO2和SO2,气体的质量,表为相同条件下,1g燃料完全燃烧释放的热量。
燃料
天然气
煤
氢气
热量(kJ)
55.9
29.3
143
①前人们使用的燃料大多来自化石燃料,包括煤、石油、 ,而冬奥会的“飞扬”火炬采用的氢燃料相比于化石燃料的优点是 (一条即可)。
②火炬外壳材料采用的碳纤维属于 (填“金属”或“复合”)材料。
③下列做法不符合“绿色”办奥理念的是 (填字母)。
A.奥运村食堂提供聚乳酸生物可降解餐具
B.乘坐公共交通工具前往奥运场馆
C.颁奖采用永不凋谢的绒线花
D.为增加气氛大量燃放烟花爆竹
6.稀土元素是指元素周期表中ⅢB 族的钪(Se)、钇(Y)以及铜系元素。这些元素的氧化物都不溶于水,外形像泥土,而且又稀少,因而人们喜欢称它们为“稀土元素”。稀土元素的化学性质较为活泼,若与其他元素结合,便可组成种类繁多、功能多样、用途广泛的新型材料,且性能会有较大提高,被称作当代的“工业味精”稀土元素的镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)在元素周期表中的位置如图所示。
稀土元素的化合物还是生产特种玻璃和陶瓷的重要原料。如将三氧化二铈(Ce2O3)加入玻璃中,可制成低散射、高折射的光学玻璃,用于生产精密的光学器材。在铜铁、铸铁和合盒中加入少量稀土能大大改善性能;用稀土制作的催化剂,具有活性高、选择性好,抗重金属中毒能力强的优点;稀土氧化物是重要的发光材料激光材料;稀土元素可以提高植物的叶绿素含量,增强光合作用,促进根系发育,增加根系对养分吸收;稀土还能促进种子萌发,提高种子发芽率,促进幼苗生长,甚至还具有使某些作物增强抗病、抗寒、抗旱的能力。
根据短文内容,回答下列问题:
(1)从材料中可得出,稀土元素的化学性质 。
(2)镧元素的质子数是 ,钕的相对原子质量是 。
(3)请标出Ce2O3中Ce元素的化合价 。
(4)CeO2是汽车尾气净化器中的关键催化剂,CeO2读作 。
(5)稀土及其化合物具有的用途有____(填字母)
A.制成低散射、高折射的光学玻璃
B.制作发光材料、激光材料
C.制作电缆
D.制作高选择性的催化剂
7.阅读下列材料,回答问题。
航天飞船舱内产生的微尘、气溶胶(由固体或液体小质点形成)和气体等都会造成内部空气污染。目前主要有三种方式同时对船舱进行净化;
吸附:一般以高效活性炭为吸附剂吸收舱内臭气、微量有害气体并杀灭细菌。
催化:飞船利用无水氢氧化锂作为座舱的净化剂吸收舱内水汽,再利用氢氧化锂除去二氧化碳。一氧化碳、甲烷、乙炔、氢气等则是利用催化燃烧的方式去除。
过滤:飞船上通风管路中加设了由超细玻璃纤维或合成纤维构成的紧密过滤纸、无纺布等特殊过滤装置,这种装置能过滤舱内空气中的有害微粒。
(1)文中提到的物质中属于碱的是 (写化学式)。
(2)高效活性炭可作吸附剂的原因是 。
(3)利用催化的方式除去船舱内空气中水蒸气的原理是 。
(4)船舱内利用催化燃烧的方式除去气体的化学方程式为 (任写1个即可)。
(5)由超细玻璃纤维或合成纤维制成的过滤材料可除去的有害微粒包含 。
8.阅读材料,回答问题。
冰墩墩的外套一硅胶
2022年北京冬奥吉祥物冰墩墩的外套是化学常见物质一一硅胶。硅胶是一种高活性吸附材料。不溶于水和任何溶剂,无毒无味,化学性质稳定,除强碱、氢氟酸外不与任何物质发生反应。可干燥NH3、O2、N2等。
将硅酸凝胶浸泡在氯化钴溶液中,再经干燥活化就可以得到变色硅胶,可用于指示硅胶吸水的程度。这是因为无水氯化钴(CoCl2)呈蓝色,吸水后生成的六水合氯化钻(CoCl2·6H2O)为红色。
硅胶制品的优点:(1)耐高温。适用温度可达230℃,可在微波炉和烤箱内使用。(2)易清洗。硅胶产品用后在清水中冲洗即可恢复干净。(3)寿命长。硅胶化学性能很稳定,制作出的产品比其他材料有更长的寿命。(4)柔软舒适。硅胶产品触感舒适,极具柔韧性,不变形。(5)颜色多样。可以根据客户需要,调配出不同的靓丽色彩。(6)环保无毒。从原材料进厂到成品出货均不产生有毒有害物质。
(1)硅胶的物理性质 (写一点即可,下同),化学性质 。
(2)用变色硅胶检验某混合气体中含有水蒸气,观察到的现象是 。
(3)向氯化钴(CoCl2)溶液中滴加硝酸银溶液,会产生白色沉淀。其反应的化学方程式 。
(4)下面属于硅胶的优点的是____。(写字母序号)
A.柔软舒适 B.环保无毒 C.颜色多样 D.不易老化
E.耐高温
9.阅读下列科技短文并回答问题。
氢能是一种清洁能源,氨气的生产和储存是科学研究的重要方向。
目前制氢的方法主要有化石能源制氢和电解水制氢。由化石能源(煤、天然气)制得的H2中含有CO,利用液氨的低温可将CO液化分离,从而获得纯净的氢气。电解水法制氢的能量转化如图所示,氚可用于核能发电,氚是一种原子核中有1个质子和2个中子的原子。
氢气的储存有物理储氢和化学储氢。物理储氢包括加压储氢和吸附储氢。用物理方法将石墨进行剥离,得到的石墨烯可用于常温吸附氢气。锂氨化合物LixN可用于化学储氢。
(1)下列有关氢能的说法不正确的是______。
A.氢气的燃烧产物无污染,所以氢能是一种清洁能源
B.利用太阳能发电并电解水制氢可实现二氧化碳零排放
C.现阶段氢能已经能完全替代化石能源
(2)利用液氨的低温能将H2与CO分离,说明H2的沸点比CO的沸点 。
(3)下列示意图能表示氚原子的是______(填序号)。
A. B. C. D.
(4)电解水时发生反应的化学方程式为 。
(5)化合物LixN中,已知氮元素的化合价为-3价,则x= 。
10.随着天气越来越冷,不少爱美女士喜欢贴暖宝宝,这样就不用穿太多臃肿的衣服也可以暖暖哒。爱思考的同学提出:暖宝宝为什么会发热,发热原理又是什么呢?
[资料] 暖宝宝中的原料是铁粉、活性炭、蛭石和水等,原理是利用活性炭的强吸附性,在活性炭的疏松结构中储有水蒸气,水蒸气液化成水滴,流出与空气和铁粉接触,在氯化钠的催化作用下较为迅速的发生化学反应生成氢氧化铁,放出热量。 铁在自然条件下的氧化反应速度是缓慢的,若能增加反应物之间的接触面积能加快这种反应,如将铁研磨成铁粉,使用水,食盐和活性炭形成原电池来促进反应,就可以得到发热袋所需的温度,成为发热袋的热源。请完成以下问题:
(1)暖宝宝的发热过程是将 能转化成 能。
(2)请试写出铁生成氢氧化铁放出热量的化学反应方程式 .
(3)为了加快反应的速度将铁研磨成铁粉的目的是 .
生活链接:用过的暖宝宝不要丢掉哦!可以将暖宝宝拆开用透气的棉布包好放在冰箱吸异味或直接将里面的活性炭倒入养花的盆中。这是利用了活性炭的 性
11.阅读下列短文,回答问题。
南海——我们的“聚宝盆”
南海是中国四大海域中最大、最深、自然资源最为丰富的海区。
材料1 油气资源:南海中南部油气地质资源量占53%,可采资源量占66%。西沙群岛、中沙群岛的水下有上千米的新生代沉积物,是大有希望的海底石油和天然气产地。
材料2 矿产资源:南海蕴藏5万亿吨以上的锰、约3100亿吨镁、170亿吨锡和铜、29亿吨镍及锰、8亿吨钴、5亿吨银、800万吨金、60亿吨铀等,比陆地矿产资源丰富得多。
材料3 水产资源:南海海洋鱼类有1500多种,大多数种类在西、南、中沙群岛海域,很多具有极高的经济价值。海龟、海参、龙虾、螺、贝、海带等很丰富。
(1)乙烷(C2H6)和天然气主要成分甲烷性质相似,写出乙烷完全燃烧时反应的化学方程式 。
(2)材料2中所述锰、镁、铜等是指 (选填“元素”或“原子”)。
(3)海洋鱼类、海参、龙虾富含的营养素是 。
(4)南海自古就是中国的!我们要捍卫祖国的领土、领海和资源的完整。在资源的开发利用方面你的一点建议是 (合理即可)。
12.空气质量与氮氧化物有密切的关系。一氧化氮和二氧化氮是两种重要的氮氧化物。一氧化氮是一种无色气体,熔点-163.6℃,沸点-151℃,密度比空气略大,微溶于水。一氧化氮不稳定,易与空气中氧气发生反应,生成红棕色有刺激性气味的二氧化氮。
汽车尾气(含有一氧化碳与一氧化氮等物质)是城市空气的污染源,治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个催化转换器,使一氧化碳与一氧化氮反应生成氮气和二氧化碳。一氧化氮广泛分布于生物体内各组织中。1992 年被美国 Science 杂志评选为“明星分子”。一氧化氮在心、脑血管调节等方面有着重要的生物学作用,是心脑血管的保护神。
依据上文,回答下列问题:
(1)一氧化氮的物理性质是(写一点) 。
(2)保持二氧化碳化学性质的最小粒子是 (用化学用语填空)。
(3)在汽车催化转换器中发生一个重要的化学反应,该反应的化学方程式为 。
(4)洁净的空气对人类非常重要。为了使空气清新,天空更蓝,请写出一条改善空气质量的措施: 。
13.2021年秋季开学 要求非特殊情况的适龄儿童都要接种新冠疫苗尽管如此疫情防控不可松懈我校的后勤人员对我校的各个区域进行了严格消毒,所用试剂为84消毒液,84消毒液杀菌的主要成分是次氯酸,次氯酸呈酸性,还具有强烈的氧化性,能氧化指示剂及pH试纸,除此之外它还具有不稳定性。我国科学家组成的研究团队通过实验证明了pH值分别为2.5、4.5和6.0的次氯酸(次氯酸化学式HClO)溶液对新型冠状病毒(SARS-CoV-2)的灭活效果,实验结果如下:
实验一:将病毒液与次氯酸溶液按体积比为1:9比例混合
次氯酸溶液pH值
2.5
4.5
6.0
效果评估
1分钟内将病毒灭活至检测限度以下
无明显变化
无明显变化
实验二:将病毒液与次氯酸溶液体积比按1:15比例混合
次氯酸溶液pH值
4.5
6.0
效果评估
1分钟内将病毒灭活99.9%以上
1分钟内将病毒灭活99.9%以上
查阅资料:次氯酸具有氧化性和漂白性,可以漂白pH试纸
(1)次氯酸(HClO)中Cl元素的化合价为 。
(2)小明同学想要测量某次氯酸溶液的pH值,他应该选用 (填序号)。
①无色酚酞试剂 ②紫色石蕊试剂 ③pH试纸 ④pH计
(3)小芳同学用pH试纸测定该次氯酸溶液的酸碱性,应该怎样操作 ,现象是先变红后变白。
(4)洗手后的废液随意倾倒会造成污染,可以用熟石灰处理废液并生成次氯酸钙[Ca(ClO2)]和水,请写出次氯酸与熟石灰反应的化学方程式: 现有2000kg含有次氯酸为0.00525%洗手后的废液,要处理这些废液需要熟石灰 kg。
(5)小王同学查阅资料发现,人体正常的皮肤pH值是4.5~6.5,小于4.5或大于7.5的物质对皮肤都有伤害,结合上文信息,若要在保护皮肤安全的前提下使用次氯酸溶液洗手以达到防控新冠病毒的目的,应该 。
14.中国基建,点燃希望之光
中国基建团队修建的横跨尼罗河的巨大水坝成为名副其实的世界之最,再一次刷新了纪录。
苏丹的母亲河尼罗河,每到雨季之时经常爆发洪水。而到了旱季,苏丹又要面临严重的用水用电危机,因此如何管理这条母亲河成了苏丹的当务之急。
要治理就必须修建水坝。施工难度极大的原因之一是尼罗河的水流十分湍急,周围的地形十分复杂。其次,这条大坝必须要有足够的高度,但是尼罗河的这段水位很浅,抬高水位到一个合适的位置十分困难。且这里地处非洲,地面极易开裂,修建大坝的混凝土、生石灰、水等的比例必须精准控制。还有一个问题就是由于交通十分不便,修建大坝使用的建材运输是个难题。
中国工程师通过在两条支流交汇处修建一条大坝,从而达到切段尼罗河的作用。中国基建团队逐一克服了所有困难,经过了五年的不懈努力,终于成功建造了麦洛维大坝,这成为非洲第一大水电站,还被誉为“非洲的三峡大坝”。
这是世界上最长的大坝,这是非洲的希望之光,是中非的友谊之光。
阅读短文,回答问题:
(1)从微观角度考虑,尼罗河在雨季时增多的是 。
(2)修建大坝最适宜的时期是 。
(3)修建大坝时所用材料发生反应的化学方程式为 。
(4)麦洛维大坝水电站所利用的能源是 ,这种能源的优点是 。
(5)修建麦洛维大坝的意义是 。
15.阅读下面科普短文。
可燃冰,又称天然气水合物,一种外观似冰且遇火即燃的结晶水合物,其分子由甲烷分子和水分子构成,具有笼状结构(如图)。
可燃冰主要蕴藏在深海沉积物和陆地永久冻土中,由水和天然气在高压和低温条件下结晶而成,当温度升高或压强降低时,会立即分解释放出天然气。
(一)天然气可以作能源,主要成分甲烷完全燃烧放出热量,生成两种氧化物,是较清洁能源。
(二)利用天然气重整的方法可以获取氢气,一种原理为,。
(三)天然气以及纯氢气(H2)、甲醇(CH3OH)、乙醇(CH3CH2OH),甚至现在使用最广泛的汽油,都可以作为燃料电池的燃料。以燃料电池作为汽车的动力,已被公认是二十一世纪必然的趋势。燃料电池主要由正极、负极、电解质溶液和外部电路四部分组成,其正极和负极分别通入燃料气和氧气(空气),负极上燃料气放出电子,外电路传导电子到正极并与氧气结合生成离子,在电场作用下,离子通过电解质转移到负极上再与燃料气进行反应,最后形成回路产生电能,如图是甲烷燃料电池的工作原理示意图。与此同时,因为燃料自身的反应及电池存在的内阻,燃料电池也要放出一定的热量,以保持电池恒定的工作温度。
依据文章内容回答下列问题:
(1)冰、干冰、可燃冰,虽外观相似,但却具有不同的化学性质,其本质原因是 ,由可燃冰释放出的天然气属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)甲烷在空气中完全燃烧的化学方程式为 。
(3)天然气重整制氢原理的两个反应中,化合价保持不变的元素是 。
(4)天然气重整制氢存在的弊端是 。
(5)燃料电池是将 能转化为电能的装置。
(6)电解质KOH溶液中含有的阴离子是 (填名称)。
(7)燃料电池也要放出一定的热量,所用散热片通常为铝合金,原因是 。
16.氮气(N2)是空气中含量丰富的一种组分,与人类生活有何关联呢?
N2与食品行业:N2作为保护气,广泛应用于食品行业。在大型粮仓内充入,既能使仓内噬食粮食的小动物窒息死亡,又能抑制粮食本身的呼吸作用,延长其保存期。在一定程度上,还具有防止发生火灾的作用。
N2与农业生产:氮元素是植物生长所需的营养元素之一、民间俗语“雷雨发庄稼”,是指在雷电环境下空气中的N2能转变为含氮的化学肥料,其主要过程示意图如图:
N2与环境治理:化石燃料中通常含有氮元素,直接燃烧会产生大量氮氧化合物严重危害人体健康和生态环境,而且能与碳氢化合物在一定条件下反应生成有毒的光化学烟雾。利用N2合成氯可有效吸收氮氧化合物,从而实现无污染排放。
随着科技的进步,N2的用途将更加广泛。
(1)应用于食品行业作保护气,体现了N2的化学性质是 ,材料中还体现N2的哪种化学性质 (写一条);
(2)雷电环境下N2转变为化学肥料的主要过程中,涉及到氮元素的 种化合价;步骤③反应中会生成HNO3和NO,该反应的化学方程式是 。HNO3与一种常见的盐可以制备复合肥KNO3,该盐化学式是 ;
(3)氮氧化合物过多会使空气质量指数越 (填“高”或“低”),会造成的环境问题是 ;
(4)阅读完材料关于氮气有关说法正确的是 (多选,填序号)。
a.是空气中含量最多的气体
b.大型粮仓内也可以充入作保护气
c.氨氧化合物转变为光化学烟雾的过程属于物理变化
d.为了减少环境污染应该禁止化石燃料的使用
17.氢能是一种清洁能源,氢气的生产和储存是科学研究的重要方向。
目前制氢的方法主要有化石能源制氢和电解水制氢。由化石能源(煤、天然气)制得的H2中含有CO,利用液氮的低温可将CO液化分离,从而获得纯净的氢气。电解水法制氢的能量转化如图所示,氚可用于核能发电,氚是一种原子核中有1个质子和2个中子的原子。
氢气的储存有物理储氢和化学储氢。物理储氢包括加压储氢和吸附储氢。用物理方法将石墨进行剥离,得到的石墨烯可用于常温吸附氢气。锂氮化合物LixN可用于化学储氢。
(1)电解水制氢气的化学方程式是 。
(2)下列示意图能表示氚原子的是______(填序号)。
A. B..
C. D.
(3)将氢气压缩进储氢瓶过程中,发生改变的是 (从微观角度解释)。
(4)下列有关氢能的说法不正确的是______。
A.氢气的燃烧产物无污染,所以氢能是一种清洁能源
B.利用太阳能发电并电解水制氢可实现二氧化碳零排放
C.现阶段氢能已经能完全替代化石能源
D.利用液氮的低温能将H2与CO分离,说明氢气的沸点比CO的沸点低
18.阅读科普短文,回答问题。
点燃期待,放飞梦想——北京冬奥会火炬接力里的环保新科技
2022年北京冬奥会火炬接力火种灯的创意源于“中华第一灯” ——西汉长信宫灯。“长信”就是永恒的信念,代表人们对光明和希望的追求和向往,灯体使用了环保材料再生铝合金,首创双层玻璃结构,保证了火种灯在低温、严寒、大风等自然环境下不会熄灭。
仪式火种台的创意灵感来自中国传统青铜礼器——尊,仪式火种台同样采用可再生的铝合金,顶部采用新型环保的水性陶瓷涂料,不仅耐火,还无烟无毒。仪式火种台的燃料是丙烷气体(C3H8),是目前比较清洁的能源。
火炬手制服设计元素包括奥林匹克五环标志、火炬接力标志、火炬接力景观核心图形等。面料选择上兼具抗静电、超强透气、速干、防水以及抗菌功能。火炬手制服在整个工艺上选择了无水印花的工艺,不会产生废水排放,不会造成环境污染。
火炬由外壳和燃烧装置组成。火炬外壳由碳纤维及其复合材料制造而成,具有“轻、固、美”的特点,比相同体积的铝合金轻了20%以上,且强度高、耐腐蚀、耐高温、耐摩擦、耐紫外线辐射等。“飞扬”火炬采用氢燃料,除环保属性外,还考虑到冬奥会火炬接力需要在低温环境中进行,氢燃料能保证火炬在极寒天气中使用。火炬研制解决了火焰颜色与稳定性、高压储氢、氢能安全利用等多项技术难题,安全可靠性高,可抗风10级。结合氢气特点,燃烧罐的结构、容量、压力也都有相应的技术要求。
(1)西汉长信宫灯由青铜制造而成,其表面鎏金,鎏金的主要目的是 。
(2)在制造火种灯、火种台、火炬时,文中提到的一种再生铝合金,它的优点是 。
(3)火种台采用的燃料完全燃烧时反应的化学方程式为 。
(4)关于火炬“飞扬”,下列说法正确的是____(填字母序号)。
A.熄灭火炬时可用嘴吹灭
B.火炬燃烧时产生耀眼的白光
C.火炬燃烧的产物无污染
D.火炬不易熄灭是因为液氢的着火点很高
19.亚硝酸钠(NaNO2)是一种工业用盐,它有毒、有咸味,外形与食盐相似,人若误食会引起中毒,危害人体健康,甚至致人死亡。我国曾发生过多次将工业用盐误作食盐用于烹调而引起的中毒事件。在化学老师的指导下,化学兴趣小组同学从以下两个方面对亚硝酸钠和氯化钠进行对比探究,请同学们完善下列实验结论:
(1)物理性质:
亚硝酸钠和氯化钠都是 色固体, 溶于水(填“难”或“易”)。
(2)化学性质:
①亚硝酸钠中氮元素的化合价是 价;
②亚硝酸钠溶液能使无色酚酞溶液变成红色,说明亚硝酸钠溶液显 性;氯化钠溶液不能使紫色石蕊溶液变色,说明氯化钠溶液显 性;
③亚硝酸钠溶液和氯化钠溶液都能和硝酸银溶液发生复分解反应,生成难溶于水的白色沉淀。请写出亚硝酸钠溶液和硝酸银溶液反应的化学方程式: 。
20.阅读下面科普短文,并回答问题。
新能源汽车已经走进了我们的生活。与传统汽车使用化石燃料不同,新能源汽车的能量来源更加多元化。电动汽车:电池能为电动汽车提供动力,几类电池的部分性能指标如图1所示。其中能量密度表示单位体积的电池所具有的能量;氢内燃车:氢内燃车以氢气为燃料,不排放任何污染物。氢气可通过电解水(原理如图2)等多种方式获得。据测算,1kg氢气完全燃烧可释放14.3×104KJ的热量,1kg汽油完全燃烧可释放4.6×104KJ的热量;乙醇汽车:乙醇汽车以乙醇为燃料,乙醇是可再生能源,可以通过发酵甘蔗、玉米等农作物,或发酵粮食收割后剩余的秸秆大量提取;太阳能汽车:以太阳能电池驱动低碳环保,真正实现了零排放。我国新能源汽车发展迅速,未来可期。
(1)乙醇汽车以乙醇为燃料,乙醇的化学式为 。
(2)由图1知,镍氢电池优于铝空电池的性能指标是 。
(3)下列说法正确的是____(填序号)。
A.依据图1可知,提供相同能量时,铝空电池的体积最小
B.图2中,B出口产生的气体为氢气
C.农业大国盛产薯类和玉米,有利于推广乙醇汽车
D.报废的电动汽车电池,要及时用土进行掩埋处理
(4)在合适的催化剂作用下,利用太阳光使水分解制氢。该制氢过程 (填“吸收”或“放出”)能量。
(5)太阳能电池需要大量的单质硅,单质硅是由石英固体(SiO2)与碳在高温条件下反应制得的,同时生成一种可燃性气体,该反应的化学方程式为 。
21.阅读下面的科普短文,回答相关问题。
2019年为“国际化学元素周期表年”。我国青年学者姜雪峰教授被IUPAC遴选为硫元素代言人。硫元素在自然界中以硫化物(硫为-2价)、硫酸盐或单质形式存在。单质硫是一种黄色晶体,所以又称作硫磺,难溶于水,易溶于二硫化碳。硫磺有杀菌作用,还能杀螨和杀虫。含硫化合物也存在于许多食物中,如葡萄酒酿造过程中添加少量SO2,可防止其变质。大蒜中的大蒜素(C6H12S2O),虽然气味不太令人愉快,但其对一些病毒和细菌有独特的抑制和杀灭作用。某些硫醇(CH3CH2SH)的气味极臭,可用于煤气泄漏的“臭味报警”。随着科学的发展,硫元素的神奇性质将会被进一步发展和应用。
(1)单质硫的物理性质有 (写出一条即可)。
(2)将含S物质进行分类,各举一例填入图中(写化学式): 、 、
(3)甲硫醇或者乙硫醇掺进煤气和液化石油气里,可充当报警员,请从微观角度解释原因是 。
(4)下列说法正确的是____(填标号)。
A.硫元素属于金属元素
B.硫磺能杀菌、杀螨、杀虫
C.硫元素在药物、食品、材料等方面扮演重要角色
D.随着火山喷发和煤的燃烧,硫元素会越来越多
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