内容正文:
2024年中考化学二轮科普阅读题专练
1.仔细阅读下列材料
19世纪初,铝是比黄金还贵的金属,主要是由于铝的化学性质很活泼,在自然界中以化合物的形式存在。当时采用的与氯化铝在一定条件下发生反应得到铝,反应方程式为,因为生产成本高,所以铝十分珍贵。
19世纪末,霍尔应用电解熔融金属化合物的方法制备金属。他在用氧化铝制备金属铝的过程中,发现氧化铝的熔点很高,很难达到熔融状态,必须物色一种能够溶解氧化铝且又能降低其熔点的材料,实验过程中他发现冰晶石(Na3AlF6)能起到这种作用。他把氧化铝溶解在10%~15%的熔融的冰晶石里进行电解,发现有银白色小球状的铝生成,冰晶石在电解过程中不被分解,并有足够的流动性,有利于电解的进行。这种廉价炼铝方法的发现,使铝成为广泛应用的金属材料。
阅读文本,回答问题:
(1)自然界中,以单质形式存在的金属有(举一例) 。铝制品耐腐蚀的原因是 。
(2)冰晶石中氟元素的化合价为 。
(3)写出通电分解氧化铝的化学方程式 。
2.地球是一个美丽的“水球”,表面约71%被水覆盖,淡水仅占总水量的2.5%;其余是海水或咸水海水淡化是解决人类淡水资源短缺的有效措施。全球海水淡化水用途如图1所示。海水淡化技术主要有热分离法和膜分离法,热分离法利用热发和冷凝分离水与非挥发性物质,能耗大,成本高;膜分离法利用薄膜的选择透过性实现海水淡化,但现有薄膜的水通量低,应用受到限制,有科学家提出,给石墨烯“打上”许多特定大小的孔,制成单层纳米孔二维薄膜。可进行海水淡化。石墨烯海水淡化膜工作原理如图2所示。
依据上文,回答下列问题。
(1)全球海水淡化水用途排在首位的是 。
(2)热分离法中,水发生了 (填“物理变化”或“化学变化”)。限制热分离法大规模应用的原因是 。
(3)石墨烯海水淡化膜允许 (填微粒符号)通过。
(4)石墨烯、金刚石和C60和属于碳单质,下列说法正确的是 (填字母)。
a.都由碳元素组成 b.都由碳原子构成
c.物理性质相似 d.都具有可燃性
(5)提出爱护水资源的一条建议 。
3.阅读下列科普短文,回答相关问题
我国在火箭技术上飞速进步,离不开化学研究。火箭燃料肼(N2H4)又称联氨,有类似于氨的刺鼻气味,点燃时与助燃物质液态N2O4发生反应,生成N2和H2O。肼燃烧放出大量的热,且燃烧产物对环境无污染,是一种高能火箭燃料。肼的熔点14℃,沸点113.5℃;有强烈的吸水性,能吸收空气中的二氧化碳;易溶于水;与液氧接触能自燃;长期暴露在空气中或短时间受热时易发生分解。
(1)肼在常温下为 (填“固态”“液态”或“气态”)。
(2)从宏观角度上看,肼是由 (填元素名称)组成,肼的化学性质是由 (填微粒名称)保持的。
(3)下列对火箭燃料燃烧时的助燃物质N2O4的认识正确的是(填字母序号)。
A.N2O4和NO2的化学性质相同 B.NO2也可以作为肼的助燃物质
C.N2O4具有助燃性 D.N2O4的性质是氧气、氮气化学性质的综合
(4)肼需要密封保存的原因是 。
4.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 。
5.阅读下面的短文并回答问题。
“碳中和”一般是指国家、企业、产品、活动或个人在一定时间内直接成间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,以抵消自身产生的二氧化碳温室气体排放量,实现正负抵消,达到相对“零排放”。
中国在第七十五届联合国大会上提出:“中国将提高国家自主香然力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到4值,努力争取2060年前实现碳中和。”
(1)现阶段的能源结构仍以化石燃料为主,化石燃料包括煤、 和天然气。
(2)下列燃料在O2中燃烧时,会产生CO2的是___________(填字母)。
A.天然气 B.氢气 C.肼(NH4) D.煤
(3)捕集、利用和封存CO2是实现碳中和的一种途径,矿物质碳化封存的反应之一是将MgO与CO2在高温下反应生成碳酸镁,该反应的化学方程式为 。
6.阅读下列科普短文,回答相关问题。
航天员呼出的二氧化碳怎么处理?
航天员呼出的CO2是废气,一旦浓度过高将对人体产生危害。座舱空气中CO2分压达到2千帕就会影响航天员的健康和安全。
通常处理CO2有两种方法。方法一:对于短期飞行的载人航天器而言,常采用与氢氧化钙化学性质相似的氢氧化锂(LiOH)吸收CO2.LiOH与CO2发生反应的生成物为碳酸锂,实现了对CO2的吸收。该方法吸收效率高、安全,但这是一次性使用的去除方法。方法二:对于CO2进行收集和再生处理。第 1 步,利用固态胺系统对座舱CO2 的吸收与浓缩;第2步,利用特种反应器实现对CO2的加氢使之生成甲烷与水;第3步,采用电解方法对水进行电解,产生氢气和氧气,氧气供人呼吸使用。
(1)写出自然界中吸收CO2的一条途径: 。
(2)LiOH中Li的化合价为 ,碳酸锂的化学式为 。
(3)①写出空间站中,二氧化碳和氢气在催化剂作用下反应的化学方程式为 。
②方法二第3步电解水产生的氢气 (填“能”或“不能”)再利用。
③对比关于CO2的两种处理方法,方法 更好,原因是 。
7.请阅读下面的短文,然后回答有关问题。
钠是一种活泼金属,其原子的结构示意图为,钠在空气中极易被氧化,用小刀一切,就能观察到它的本来面目;银白色有金属光泽,钠的密度是0.97g/cm3钠还能与水反应,生成氢氧化钠和氢气。
目前,世界上多数采用电解熔融氯化钠的方法来制得金属钠。
金属钠的应用非常广泛,可以用于制造过氧化钠(Na2O2)等化合物。还能用于生产更加昂贵的金属钾,以钠和氯化钾为原料,在高温条件下,生成钾和氯化钠,生成的钾能以蒸汽的形式分离出来。
依据文章内容,回答下列问题:
(1)钠具有的物理性质有 、 (写出两点即可)。
(2)在钠的原子结构中,与钠元素化学性质密切相关的是 (填“核电荷数”或“最外层电子数”)。
(3)电解熔融氯化钠制备钠的反应文字表达式为:
,该反应属于基本反应类型中的 反应。
(4)据短文,写出金属钠的用途 (写出一点即可)。
(5)实验室中的金属钠通常保存在煤油中的原因是_______(填字母序号)。
A.钠是金属 B.钠能与氧气反应
C.钠能与水反应 D.钠的密度比煤油的密度(0.8g/cm3)大
8.阅读材料,回答问题:
2008年9月,中国爆发三鹿婴幼儿奶粉受污染事件,导致食用了受污染奶粉的婴幼儿产生肾结石病症,其原因是奶粉中含有三聚氰胺。三聚氰胺性状为纯白色单斜棱晶体,可以用C3N6H6[C3N3(NH2)3]表示,无味,密度1.573g/cm3(16℃)。常压下熔点为354℃;快速加热升华,升华温度300℃。溶于热水,微溶于冷水,低毒。在一般情况下较稳定,但在高温下可能会分解放出氰化物,氰化物通常具有毒性。
(1)请总结三聚氰胺的物理性质(写两点): , ;化学性质(写一点): ;
(2)三聚氰胺属于 (填“混合物”或“纯净物”);
(3)为安全起见,一般采用三聚氰胺制造的食品都会标明“不可放进微波炉使用”。试解释相关原因: 。
9.自热食品
自热食品近几年增速迅猛,且在持续增长中,受疫情影响许多餐厅不开,人们无法外出聚餐,许多人选择了自热食品。自热食品发热包中主要成分就是生石灰(还有铁粉、铝粉、焦炭、活性炭等等材料构成)。生石灰遇水,几秒钟温度就能迅速升高,放出大量热,可使温度高于100℃。蒸汽温度可达200℃,保温时间可达几个小时,很容易将各种食材做熟。发热过程中污染小,成本低。
注意事项:
I加热包中加入冷水。绝对禁止向加热包中加热水。
II自热食品盖上有透气孔,使用时一定要确保透气孔打开。堵住透气孔或压重物,会引起爆炸而喷溅。
III加热时,包装底部的温度极高,要将自热食品放在耐热物体的表面上。
IV“自热食品”属于航空危险品,在乘坐飞机时,不能携带或托运此类食品。
依据文中内容和所学知识,回答下列问题:
(1)写出自热食品的两条优点 、 。
(2)写出发热包中生石灰和水反应的化学方程式 ,该反应属于基本反应类型中的 反应;
(3)写出一条使用自热食品时的注意事项 。
10.阅读下列短文并回答问题。
淀粉[(C6H10O5)n]属于糖类,食物淀粉主要存在于植物种子或块茎中,如水稻,小麦、玉米,马铃薯等。中国科学院天津工业生物技术研究所与中国科学院大连化学物理研究所联合攻关,创制一条利用二氧化碳、水和阳光合成淀粉的人工路线——ASAP路线。国际上首次在实验室实现从二氧化碳到淀粉的从头全合成。
科学层面上,这项突破性进展的人工合成淀粉路线——ASAP路线,可以分为两大阶段:第一阶段,光能到化学能的转化,利用太阳能分解水制备绿氢(H2),并在一定条件下将二氧化碳加氢还原合成甲醇(CH3OH)等含能分子(也称液态阳光)。第二阶段,淀粉的合成。设计构建碳一聚合新酶,依据化学聚糖反应原理将碳一化合物(分子中含有1个碳原子)聚合成碳三化合物,最后通过生物途径优化,将碳三化合物又聚合成碳六化合物,再进一步合成支链和直链淀粉,这条化学生物杂合新途径的淀粉合成效率比自然光合作用提高8倍以上,为解决粮食和饲料等问题提供了重要理论支撑和技术储备。
(1)光合作用属于 (填“物理变化”或“化学变化”)。
(2)短文出现的下列物质中,属于有机高分子化合物的是 (填标号)。
A.氢气 B.二氧化碳 C.甲醇 D.淀粉
(3)淀粉在人体内经酶的催化作用发生一系列反应,最终变成葡萄糖,总反应方程式:
(4)甲醇(CH3OH)是一种碳一化合物。
① 个碳一化合物分子可以合成1个碳六化合物分子。
②在一定条件下,将二氧化碳与氢气反应合成甲醇(CH3OH),同时还生成水,写出反应的化学方程式是 。
(5)理论上,利用太阳能分解36g水能获得 g绿氢。
11.阅读下面科普短文,完成有关问题。
土豆是继水稻、小麦、玉米之后的第四大粮食作物,含淀粉、蛋白质、维生素C等多种营养物质,是餐桌上的美味食材,鲜土豆中主要营养物质的含量(每100g)见表。
蛋白质/g
1.5-2.3
脂肪/g
0.4-0.94
淀粉/g
17.5-28.0
钙/g
11-60
磷/g
15-68
维生素C/g
20-40
土豆切开后发生褐变,用水浸泡能防止褐变,但会引起营养物质流失。用土豆片进行实验,测得其食用品质、淀粉含量和维生素C含量随浸泡时间的变化如图:
土豆变绿、发芽时,龙葵素含量显著增高,而龙葵素多食可导致中毒,就算是把变绿、发芽的部位削掉,也不宜食用。除食用外,土豆还可以作为原料广泛用于医药、化工、纺织、造纸等工业中。依据文章内容回答下列问题。
(1)表中的“钙”指的是 (填“元素”或“原子”),由表可知:鲜土豆中营养物质含量最高的是 。
(2)由图可知:60min内, (填序号)。
A 浸泡30min比10min脆性分值高
B 浸泡10min,硬度、咬碎感均无明显变化
C 浸泡时间长短对硬度没有影响
D 随着浸泡时间的增加,粘结性、弹性分值均降低
(3)由图可知:土豆片的淀粉含量与浸泡时间的关系是 。
(4)变绿、发芽的土豆不宜食用,其原因是 。
(5)下列说法正确的是 (填序号)。
A 土豆是四大粮食作物之一
B 用水泡可防止土豆片褐变
C 土豆开发应用的前景广阔
D 土豆切开后浸泡营养物质不会流失
12.做好“碳达峰、碳中和”工作是2021年全国经济工作重点任务之一,“碳达峰”是指某个地区或行业年度二氧化碳排放量达到历史最高值,然后经历平台期进入持续下降的过程,是二氧化碳排放量由增转降的历史拐点,标志着碳排放与经济发展实现脱钩。“碳中和”是指某个地区在一定时间内人为活动直接和间接排放的二氧化碳,与其通过植树造林等吸收的二氧化碳相互抵消,实现二氧化碳“净零排放”。请结合所学知识回答下列问题:
(1)二氧化碳排放的增多主要是化石燃料的燃烧引起的。下列不属于化石燃料的是______。
A.天然气 B.酒精 C.煤 D.石油
(2)要解决“碳达峰”,实现“碳中和”的目标,我们可以采取的措施是 (任写一点)。
(3)我国化学家已研发出一种新型催化剂,可将二氧化碳和氢气高效转化为甲醇(CH3OH)和水,这对我国节能减排和开发新能源具有重要的意义。该反应的化学方程式为 。
13.阅读下面科普短文。
纯净的臭氧(O3)在常温下是天蓝色的气体,有难闻的鱼腥臭味,不稳定,易转化为氧气。它虽然是空气质量播报中提及的大气污染物,但臭氧层中的臭氧能吸收紫外线,保护地面生物不受伤害。而且近年来臭氧的应用发展较快,很受人们的重视。
生产中大量使用的臭氧通常由以下方法制得。
臭氧处理饮用水。早在 19 世纪中期的欧洲,臭氧已被用于饮用水处理。由于臭氧有强氧化性,可以与水中的有害化合物(如硫化铅)发生反应,处理效果好,不会产生异味。
臭氧作漂白剂。许多有机色素的分子遇臭氧后会被破坏,成为无色物质。因此,臭氧可作为漂白剂,用来漂白麻、棉、纸张等。实践证明,臭氧的漂白作用是氯气的 15 倍之多。
臭氧用于医用消毒。与传统的消毒剂氯气相比,臭氧有许多优点,如表 1 所示。表 1 臭氧和氯气的消毒情况对比
消毒效果
消毒所需时间
(0.2mg/L)
二次污染
投资成本
(900m3设备)
臭氧
可杀灭一切微生物,包括
细菌、病毒、芽孢等
<5min
臭氧很快转化为氧气,无
二次污染,高效环保
约 45 万元
氯气
能杀灭除芽孢以外的大多
量微生物,对病毒作用弱
>30min
刺激皮肤,有难闻气味,
对人体有害,有二次污染,
残留,用后需大量水冲洗
约 3 万~4 万元
依据文章内容回答下列问题:
(1)描述臭氧物理性质有 (写出一条即可);
(2)描述臭氧化学性质有 (写出一条即可);
(3)为了快速杀灭病毒,应选择的消毒剂是 ;
(4)下列关于臭氧的说法中,正确的是______(填。字。母。序。号。)。
A.臭氧的漂白作用比氯气强
B.图中由氧气制得臭氧的过程中,既有物理变化也有化学变化
C.臭氧在生产生活中有很多用途,对人类有益无害
D.臭氧稳定性差,不利于储存,其应用可能会受到限制
14.浓硫酸
浓硫酸是指质量分数大于或等于70%的纯H2SO4的水溶液。一般来说密度为1.61g/mL的硫酸叫浓硫酸,98%的浓硫酸密度为1.84g/mL。浓硫酸具有吸水性、脱水性(俗称炭化,即腐蚀性)和强氧化性等特殊性质。
发烟硫酸是无色或棕色油状稠厚的发烟液体(棕色是因为其中含有少量铁离子),具有强烈刺激性奥味,吸水性很强,与水可以任意比例混合,并放出大量稀释热。所以进行稀释浓硫酸的操作时,应将浓硫酸沿容器壁慢慢注入水中,并不断用玻璃棒搅拌。
区分浓硫酸和稀硫酸的方法如下:
a.称重法:浓硫酸的密度比稀硫酸的大,故在相同的体积下,重的是浓硫酸。
b.沸点法:硫酸是高沸点的酸,98%的浓硫酸沸,点为338℃,故可取少许于试管中加热,先沸腾且有大量水蒸气产生的为稀硫酸,难以沸腾的是浓硫酸。
c.粘度法:浓硫酸是粘稠的液体,而稀硫酸则接近于水的粘度,所以将试剂瓶拿起摇动几下,就可看出哪个是浓硫酸,液体较满时可取少许于试管中振荡。
d稀释法:将浓硫酸沿烧杯壁缓慢地注入水中,并用玻璃棒不断搅拌,溶解时放出大量热的是浓硫酸。
阅读分析,解决问题:
(1)确认是否是浓硫酸的浓度范围是 。
(2)浓硫酸的特性有 (写1个);
(3)区分浓、稀硫酸的具体方法是 (写1条);
(4)发烟硫酸中呈现棕色的铁离子用符号表示为 ;
(5)硫酸中硫元素的化合价是 。
(6)稀释浓硫酸一般不在铁制容器中进行,其原因用化学方程式表示为 。
15.阅读下列材料,并回答有关问题:
材料1.臭氧是淡蓝色气体。大气中的臭氧层能有效阻挡紫外线,保护地球的生存环境。但目前南极出现了臭氧层空洞,并有继续扩大的趋势。
材料2.复印机在工作时,会因高压放电产生一定浓度的臭氧。长期吸入大量臭氧会引起口干舌燥,咳嗽等不适症状,还可能诱发中毒性肺气肿。
材料3.臭氧发生器是在高压电极的作用下将空气中的氧气转化为臭氧(化学式为O3)的装置。利用臭氧的强氧化性,可将其应用于游泳池、生活用水、污水的杀菌和消毒。
(1)请总结出臭氧的有关知识:用途: ;
(2)请从分子构成的角度,指出氧气和臭氧的不同点: ;
(3)磷在臭氧中燃烧与在氧气中燃烧相似,请写出磷在臭氧中燃烧的化学方程式: ;
(4)从上述材料中可见臭氧对人类有利也有弊。请再举出一种物质,并说出其利与弊: 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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