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2024年中考化学重难点专项训练:科普阅读题
1.阅读下面的科普短文。
空气质量与氮氧化物有着密切的关系,一氧化氮(NO)是一种重要的氮氧化物。通常情况下,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,易于空气中氧气发生反应,生成红棕色有刺激性气味的气体。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”,在催化剂的作用下,使一氧化碳与一氧化氮反应,生成氮气和二氧化碳。在1992年,一氧化氮被美国Science 杂志评选为“明星分子”,在心、脑血管调节等方面有着十分重要的生物学作用,是心脑血管的保护神。
依据文章内容,回答下列问题:
(1)一氧化氮在常温(20℃)下为 (填“固态”“液态”或“气态”)。请写出一氧化氮的一种物理性质 ,一种化学性质 。
(2)写出一氧化氮与一氧化碳反应的化学方程式为 。
(3)一氧化氮对人类有利的一面主要体现在 。
2.阅读下面科普短文。
即使艳阳高照、天气晴好,有时人们也会出现眼睛刺痛、咳嗽等不良症状。专家认为,这很可能与臭氧(O3)有关。
臭氧原本是大气中自然产生的一种具有特殊臭味的微量气体。在常温常压下可缓慢反应生成氧气,当温度达到165℃迅速反应。臭氧量往往随纬度、季节和天气等因素的变化而不同。研究人员发现,天空中的臭氧层能吸收99%以上的太阳紫外线,为地球上的生物提供了天然的保护屏障。为何它又成了危害健康的污染物?
地表臭氧并非自然产生的,而是由石油产品(如汽油)等矿物燃料燃烧产生的氮氧化物(如二氧化氮)与空气中的氧气结合而形成的。强烈的阳光照射会加速这一化学反应。地表空气中的臭氧对人体极为有害,一些易于过敏的人长时间暴露在臭氧含量超过每立方米180微克的环境中,会产生上述不良症状。研究表明,空气中每立方米臭氧含量增加100微克,人的呼吸功能就会减弱3%。对于运动员来说,空气中的臭氧含量可以直接影响到他们的耐力和比赛成绩。
自2013年中国执行新《环境空气质量标准》,监测6种污染物以来,臭氧便成为一些城市夏季空气质量“超标日”的首要污染物。如图为某地夏季某日昼时(7:00~18:00)臭氧、二氧化氮(NO2)浓度随时间的变化图。
依据文章内容,回答下列问题。
(1)写出臭氧的一条物理性质 ;臭氧属于 (填“混合物”、“纯净物”)。
(2)如图,某地夏季某日昼时,臭氧污染最严重的时间段是_____(填序号)。
A.8:00~10:00
B.10:00~12:00
C.12:00~14:00
D.14:00~16:00
(3)下列说法错误的是_____(填序号)。
A.臭氧层具有吸收紫外线的作用
B.地表空气中臭氧的含量与天气阴晴无关
C.氧气和臭氧化学性质不同的原因是因为分子构成不同
D.空气中臭氧浓度不同会对人体造成不同程度的影响
(4)为了减少臭氧污染,请你向市民提出一条生活中可行的倡议 。
3.阅读下列短文,回答问题。
积极探索新型清洁能源有助于促进我国加快产业结构的优化。氢能是一种热值高、能量大、来源多样的绿色能源。现阶段使用天然气等化石能源重整制氢,以及电解水制氢。
可燃冰外观类似冰,主要含甲烷水合物(由甲烷分子和水分子组成),还含有少量二氧化碳等气体。温度不高、压力足够大、有甲烷气源时,甲烷可与水生成甲烷水合物,分散在海底岩层的空隙中、甲烷水合物能稳定存在的压强和温度范围如图所示。甲烷还是重要的化工原料,可制造氢气、炭黑、已炔、氰化氢等。
(1)可燃冰属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)可燃冰中主要成分甲烷具有可燃性,写出其完全燃烧的化学反应方程式: 。
(3)下列有关说法正确的是______。
A.海底温度低,压强大,有利于甲烷的溶解
B.在 300atm 下,任何温度下都可以形成可燃冰
C.可燃冰开采不合理,会造成温室效应或者海底塌方等
D.可燃冰作为燃料优点是燃烧热值大,对环境不会造成污染
(4)请写出甲烷水合物能稳定存在的压强和温度规律 。
4.阅读以下材料,回答问题
取一块金属钠,用小刀切下一小块。观察到切面呈银白色,切面很快变暗,这是由于钠极易跟空气中的氧气反应生成氧化钠。把一小块金属钠投入盛有水的烧杯中,钠浮在水面上,钠与水迅速反应生成氢氧化钠和氢气,放出的热使钠熔成小球,小球在水面上滚动,发出“嗤嗤”的声响,小球越来越小,最后完全消失。
(1)钠的物理性质有: 色、 体(“固”、“液”或“气”)、质 (“硬”或“软”)、密度比水 (“大”或“小”)、熔点 (“高”或“低”)。
(2)钠的化学性质有:能与 反应;能与 反应。
(3)上述有关反应的文字表达 ; 。
5.近年来,我国航空航天事业取得了举世瞩目的成就。阅读材料,回答下列问题。
材料一:2020年11月24日,我国用长征五号运载火箭成功发射嫦娥五号探测器。长征五号运载火箭用液氧和液氢代替有毒的液体四氧化二氮和液体偏二甲肼做推进剂。嫦娥五号探测器第一次在月球表面展示了以国产高性能芳纶纤维材料为主,采用“高效短流程嵌入式复合纺纱技术”制作的五星红旗。
材料二:2021年5月15日,中国“天问一号”探测器成功着陆火星,火星车采用钛合金、铝合金、复合记忆纤维等材料制造,它应用的新型镁锂合金材料是由西安四方超轻材料有限公司自主研发。
(1)用液氧和液氢代替液体四氧化二氮和液体偏二甲肼做推进剂的优点是 (写一条)。
(2)嫦娥五号探测器在月球表面展示的五星红旗所用的芳纶纤维材料的类型是 (选填“合成材料”、“复合材料”或“金属材料”)。
(3)镁锂合金硬度比其纯金属的硬度 (填“大”或“小”)。
(4)图1为镁在元素周期表中的部分信息,则镁的相对原子质量为 。
图2为几种粒子的结构示意图,其中属于同种元素的是 (填序号)与镁元素化学性质相似的是 (填序号)。
(5)工业制钛过程中的一个反应:,X的化学式为 。
6.阅读下面科普短文。(原文作者:吴秀玲,原文有删改)
随着生活水平的提高,人们正在不断改善着自己的居家环境,房屋装修越来越普遍。房屋装修会对室内空气质量产生影响,严重时会危害人体健康。为推行“健康住宅”,保障人们的身体健康,国家制定了《室内空气质量标准》,已于2003年3月1日起开始实施。
房屋装修后室内空气污染物的检测
参照国家《室内空气质量标准》GB/T18883—2002,采集60户装修后0~18个月的室内空气样品,检测甲醛、苯、氨的含量(检测前关闭门窗12小时,并打开室内所有橱柜和抽屉,以保证污染物有一个最大释放和平衡过程)。检测结果见下表。
指标
甲醛
苯
氨
GB/T18883 —2002(mg/ m3)
≤0 .10
≤0 .11
≤0 .20
浓度范围(mg/m3)
0.02-2.19
0.01-1.20
0-1.86
最大超标倍数
12.9
10
5.3
超标率(%)
89
50
35
检测结果分析
(1)室内空气主要污染物及原因
由上表看出,装修后室内空气的首要污染物为甲醛,其次是苯和氨。在超标严重的家庭中,有的是过度装修,有的是购买了大量的新家具,有的是大量使用了人造板材、油漆、粘合剂、乳胶漆等,这些材料会持续向室内释放大量有害气体。
(2)室内空气污染物含量随时间的变化
0~3、5~8、9~12、12~18个月后,室内空气中甲醛、苯、氨含量的超标率随时间变化曲线如下。
(3)室内空气污染物含量的反弹现象
跟踪检测发现,同年11月份室内甲醛浓度为0.15 mg/m3 (室内没有暖气、气温15℃、湿度30%)的房屋,12月份变为0.35 mg/m3 (室内有暖气、气温21℃、湿度35%)。
依据文章内容回答下列问题。
(1)按照国家标准,室内空气中苯的含量不得超过 mg/m3。
(2)室内空气首要污染物甲醛(HCHO)分子中 C、H、O 原子个数比为 。
(3)依据超标率随时间变化的曲线,得到的结论是 。
(4)引起室内空气污染物含量反弹现象的原因可能是 。
(5)下列说法中,正确的是 。
A.人造板材、油漆、粘合剂、乳胶漆等材料会释放大量有害气体
B.超标率随时间变化的曲线中交点M表示甲醛和苯的超标率相等
C.装修后室内空气中苯含量在 0—18 月内随时间会不断降低
7.阅读下列短文,回答问题。
北京冬奥会火炬“飞扬”设计中的创新“黑科技”
火炬黑科技之一:用氢气做燃料,除了环保属性外,氢燃料的特性保证了火炬能在极寒天气中使用,并可抗风10级。然而,若要维持同样的燃烧时间,氢气的存储空间比传统液态丙烷燃料的大一倍。这也意味着氢燃料的燃烧罐需要能够承受更大的压力。
火炬黑科技之二:火炬外壳采用了重量轻的耐高温成纤维材料,火炬燃烧罐也以碳纤维材质为主、本次火炬外飘带使用了先进的碳纤维立体编织成型技术,以及抗高温燃烧涂层。点火段采用铝合金,耐800摄氏度以上高温。
火炬燃烧中的新理念:火炬的燃料是——氢取自于水,燃烧后又会变成水,暗含中国传统虚实相生概念。中国创新人才辈出,把人世间的很多不可能变成可能。
(1)铝合金相对于纯铝的优点有 。
(2)从微观角度解释氢气可以压缩在火炬储气罐内的原因 。
(3)火炬燃烧罐以碳纤维材质为主,因为碳纤维材料具有 优点。
(4)请写出“氢取自于水”的化学方程式 。
8.阅读下列科技短文并回答问题。
近年来,我国载人航天事业取得了举世瞩目的成就。在太空中,如何补充宇航员吸入的氧气和处理呼出的二氧化碳气体,是科学家需要解决的问题。
在空间站中,利用太阳能电池板提供的电能,通过电解水制备氧气,利用分子吸附技术,吸收航天员呼出的二氧化碳,同时利用舱内外压强差实现二氧化碳的脱附,将其排入太空。
北京时间2023年5月10日21时22分,搭载天舟六号货运飞船的长征七号遥七运载火箭在我国文昌航天发射场点火发射。约10分钟后,天舟六号货运飞船与火箭成功分离并进入预轨道,之后飞船太阳能帆板顺利展开工作,发射取得圆满成功。
北京时间2023年10月26日11时14分,神舟十七号载人飞船发射成功。我国神舟十七载人飞船座舱通过专用风机将座舱空气引入净化罐,利用无水氢氧化锂吸收二氧化碳,生成碳酸锂和水,然后净化后的空气再重新流回舱。
(1)长征七号遥七运载火箭采用液氧加煤油作为推进剂。保持液氧化学性质的微粒是 ;发动机点火后煤油燃烧,从燃烧条件的角度分析,点火的作用是 ;航天煤油是从石油分离出来的,石油属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)飞船太阳能帆板工作过程中,将太阳能转化为 。
(3)文中提到的氧化物有 (填化学式)
(4)宇航员呼出的气体中除CO2外,还含有 (填1种即可)。
(5)请写出LiOH吸收CO2反应的化学方程式 。
9.阅读下列科技短文,回答问题。
制作油条的一种配方是:面粉300克、盐3克、酵母3克、苏打粉2克、明矾1克、鸡蛋1颗、食用油20克、水150克。和好的面团要放置一段时间,让酵母中的微生物使面团发酵产生二氧化碳。
苏打(碳酸钠)与面中的水发生水解,生成碳酸氢钠和氢氧化钠:Na2CO3+H2O=NaHCO3+NaOH,生成的碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠,二氧化碳和水:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,面团中形成了许多二氧化碳的微小气室。油炸时,二氧化碳气体受热膨胀。
上述反应中生成了较多的氢氧化钠,氢氧化钠是强碱,不能食用,所以人们就在面中加入明矾[KAl(SO4)2·12H2O]来中和氢氧化钠的碱性,产生的氢氧化铝呈胶体形式存在,有利于包裹二氧化碳和使面团具有较大的伸胀性。
铝摄入过多会影响青少年发育,会对人的智力产生损害,引起智力发育障碍,故现在油条制作已用无铝膨松剂。
(1)油条的制作配方中含有丰富蛋白质的是 。
(2)撕开油条可看到很多大气孔,试说明大气孔形成的物理原因 。
(3)油条中的氢氧化铝能中和过多的胃酸,保护胃壁黏膜,其反应的化学方程式为 ;明矾也可用于净化水,其作用是 。
(4)氢氧化钠是一种重要的化工原料,请列举一条用途 。
10.阅读下列科技短文并回答问题。
近年来,我国载人航天事业取得了举世瞩目的成就。在太空中,如何补充宇航员吸入的氧气和处理呼出的二氧化碳气体呢?在空间站中,利用太阳能电池板提供的电能,通过电解水制备氧气,利用分子吸附技术,吸收航天员呼出的二氧化碳,同时利用舱内外压强差实现二氧化碳的脱附,将其排入太空。
北京时间2023年10月26日11时14分,神舟十七号载人飞船发射成功。我国神舟十七载人飞船座舱通过专用风机将座舱空气引入净化罐,利用过氧化钠吸收二氧化碳,生成碳酸钠和氧气,然后净化后的空气再重新流回舱内。
(1)空间站中通过电解水制备氧气的反应方程式为 。
(2)航天煤油是从石油分离出来的,石油属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。
(3)过氧化钠的化学式为Na2O2,若钠元素的化合价为+1,则氧元素化合价为 。
(4)神舟十七号处理二氧化碳比起空间站的处理方式,优点是 (写一点,合理即可)。
11.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。水煤气变换是化石资源制氢过称中的重要反应之一:。北京大学团队在寻找高效催化剂方面有了新的突破。
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)电解水反应的化学方程式为 。
(3)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
(4)下列说法错误的是 (填序号)。
a.利用太阳能制氢是未来发展方向
b.水电解制氢的优点是操作简单廉价易得
c.“东方超环”利用核聚变提供能量
12.阅读下面科普短文。
氮气(N2)是空气中含量丰富的一种组分,N2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N2,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,还具有防止火灾的作用。
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下:
N2与光伏新材料
高纯N2被离子化后,通过氨离子束溅射技术,以高纯石墨为靶材可以沉积出光伏材料氮化碳薄膜,氮化碳薄膜中碳、氮元素的质量分数与氮离子束能量的关系如图所示。
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,氮氧化合物不仅能形成酸雨从而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合成氨可有效吸收氮氧化合物,从而实现无污染。
随着科技的进步,N2的用途将更加广泛。
依据文章内容回答下列问题。
(1)N2应用于食品行业作保护气,体现了N2的性质为 。
(2)氮化碳薄膜中氮元素质量分数与氮离子束能量的关系为 。
(3)氮氧化合物造成环境污染的原因是 。
(4)下到说法正确的是___________(填序号)。
A.N2是空气中含量最多的气体
B.大型粮仓内也可以充入O2作保护气
C.N2可用于制备光伏材料氮化碳薄膜
D.空气中氮氧化合物含量越少空气质量指数级别越高
13.阅读下面的科普短文,回答相关问题。
真空冷冻干燥技术(简称“冻干技术”)作为一种先进高效的食品加工技术,被广泛应用于食品工业。其原理是将食物先冷冻,再在真空条件下加热,使其中的水分直接升华而脱水。
经冻干的食物又称干物料,体积小、质量轻且不易变质。这种处理方式不仅能保持食物的外观和颜色,还能最大程度地保留其营养成分。冻干食品内部具有海绵多孔性结构,有很好的速溶性和很高的复水比(复水后的质量与干物料的质量之比),加水后可快速恢复成新鲜美味的食物。
影响冻干效果的因素很多,包括冷冻温度、降温速率、真空度等。如图为真空度对某食品冻干效果的影响(压强越小,真空度越大)。
(1)冻干食品的优点有______(填序号)。
A.保持食物的颜色 B.减少食物的营养流失
C.不易变质 D.便于携带、储存和运输
(2)冻干食品具有很好的速溶性和复水比的原因是 。
(3)除真空度外,影响冻干效果的因素有 (答1条即可)。
(4)依据真空度对某食品冻干效果的影响图分析,若要达到最大复水比,压强应为 Pa。
(5)请从微观的角度解释,运用冻干技术加工食品过程中水的变化: 。
14.氢能是-种清洁能源,目前制氢的方法主要有化石能源制氢和电解水制氢。
化石能源制氢是一种较为成熟的制氢方法。水煤气变换反应(CO与H2O反应)是化石能源制氢过程中的重要反应之一,科学家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-1所示。
电解水制氢过程简单,但能量消耗较大。我国的“东方超环”装置利用的是核聚变产生能量,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。
电解水制氢原料可用海水,目前多采用先淡化后制氢的海水间接制氢技术,但该工艺流程复杂且成本高昂。我国科学家研制出了海水无淡化原位直接电解制氢新技术。该技术彻底隔绝了海水中的离子,实现了无淡化过程、无副反应、无额外能耗的海水直接电解制氢,破解了海水腐蚀设备这一困扰海水电解制氢领域的难题。其原理如图-2所示。
(1)水煤气变换反应中,使用 (填序号)催化剂,效果最佳。
a.2%Au/a-MoC b. a-MoC c.2%Au/B-MoC
(2)根据下表信息可知氘、氚都属于 元素(填元素符号),理由是 。
(3)目前用海水直接电解制氢最大的难题是 。
(4)海水原位直接电解制氢技术的优点是 (写1条即可)。
(5)海水原位直接电解制氢反应过程中,B电极须与电源 极(填“正”或“负”)相连。
原子种类
质子数
中子数
核外电子数
氘
1
1
1
氚
1
2
1
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
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