2024年中考化学专题复习----科普阅读题
2024-08-09
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2024年中考化学专题复习·科普阅读题
1.随着我国社会经济的发展,城市人口每天会产生大量的生活垃圾,如图是我国目前垃圾处理的常见方式。垃圾未经分类就回收或者任意丢弃都会造成环境污染,垃圾分类一般指按一定规定或标准将垃圾分类储存、投放和搬运,从而转变成公共资源的一系列活动的总称。目前垃圾主要分为四类:可回收垃圾、厨房垃圾、有害垃圾、其他垃圾。可回收垃圾经处理可再利用,如废纸经过回收、筛选和脱墨等工艺,可以重新制成高质量的新纸。将废弃金属制品进行熔炼,分离出不同成分的金属材料,再加工成新的金属制品。通过特殊的焚烧锅炉燃烧城市固体垃圾可以用来发电,垃圾发电分为垃圾焚烧发电和垃圾填埋气发电两大类。
(1)现阶段我国垃圾最主要的处理方式是 。
(2)焚烧固体垃圾用来发电实现了 能向电能的转化。
(3)废弃金属回收中铁制品被腐蚀难以回收,而铝制品易回收的原因是 (用化学方程式表示)。
(4)垃圾未分类带来的危害有 。
2.阅读下列科普短文回答问题。
中国茶文化源远流长,安徽的“六安瓜片”“祁门红茶”“黄山毛峰”享誉世界。茶叶主要分为绿茶、黄茶、白茶、青茶、红茶、黑茶六大类。这六大茶类茶性均不同,基本上是根据茶叶发酵程度由低到高划分的。
某茶叶样品的成分及含量如图所示:
依据所给信息,回答下列问题:
(1)下列物质不属于六大基本营养素的是________。
A.蛋白质 B.维生素 C.矿物质 D.茶多酚
(2)茶多酚中的主要成分是儿茶素(C15H14O6),它属于 化合物(填“有机”或“无机”)。
(3)古人所言:“茶者水之神,水者茶之体”,泡茶之水以山上之水为上佳,以江河之水为次佳,以井口之水为下品。请用化学用语回答下列水的相关问题。
①保持水的化学性质的最小微粒为 。
②山泉水中含有微量的氯化镁,氯化镁中的阳离子为 。
③山泉水中含有钙、镁,锌、锶等人体所必需的元素,人体中缺少某些元素会影响健康,甚至引起疾病。例如,缺 会引起食欲不振,生长迟缓,发育不良。
3.非凡的制造技术
2023年7月,太钢集团的“手撕钢鸟尊剪纸”和“笔尖钢天坛祈年殿模型”被国家博物馆正式收藏,展示了太钢集团作为全球不锈钢领军企业的科技创新力量。
不锈钢是在普通钢中加入金属铬,铬在空气中易与氧气反应,表面生成一层致密的氧化铬薄膜,从而提高了钢的耐腐蚀性。另外,当两种不同的金属相互接触时,较活泼的金属会将较不活泼的金属保护起来。铬的金属活动性比铁强,因而保护了铁不易被腐蚀。
手撕钢是厚度仅有0.015毫米的不锈钢,用手即可撕开,广泛应用于航空航天和5G通信等高精尖端制造行业。现代工艺中的笔尖钢是在不锈钢中使用锡来代替铅,这样,不仅无毒无害、安全环保,而且使不锈钢变得超易切削,便于加工。
太钢人经过不懈努力,不断制得具有各种特殊性能的钢材,以满足快速发展的经济对金属材料的广泛需求。
阅读分析,解决问题:
(1)不锈钢的耐腐蚀性,主要取决于其成分中含有的 元素。
(2)笔尖钢在现代工艺制造中,用锡代替铅的好处是 。
(3)做鸟尊剪纸所用的手撕钢由不锈钢压轧而成,由此可知,不锈钢具有的性能是 。
(4)铝在空气中也易被氧化生成致密的氧化膜,发生反应的化学方程式为 。
(5)普通钢中因熔合了某些特殊元素,使得它的 改变,结构改变,性能也随之改变。
(6)太钢集团作为全球不锈钢领军企业,通过技术创新,完美的诠释了艺术与科技的融合,使不锈钢应用的领域更加广泛,如: 。
4.认真阅读下列材料,回答有关问题。
《天工开物》详细记载了明代造竹纸的过程,斩竹漂塘、煮楻足火、荡料入帘、透火培干等为其中的主要步骤。
(1)“斩竹漂塘”指将竹秆截断成五至七尺长,放入池塘中浸沤。竹和纸的主要成分均为纤维素【(C6H10O5)n】,纤维素属于 (填营养素)。
(2)“煮楻足火”是造纸术中最关键的一个步骤。先用石灰浆涂在竹纤维上,放入桶中蒸煮并用草木灰水(含K2CO3)淋洗。其科学原理是利用石灰浆和草木灰水的 性(选填“酸”或“碱”)性,除去竹纤维中的有害物质。
(3)“透火焙干”指通过在夹墙内烧柴焙干贴在外墙上的纸张,相当于化学实验中的 操作。
5.阅读下列材料,回答相关问题。
生命保障系统是中国空间站实现在轨长期运行的关键,该系统包括电解制氧、水处理、二氧化碳及微量有害气体去除等子系统。
电解制氧技术是目前公认最具合理性的空间站氧气补给技术,利用太阳能电池板供电,电解1L水能产生约620L氧气,可满足1名宇航员一天的需要。水中加入氢氧化钾可提高电解水效率,随技术进步,氢氧化钾逐渐被固体电解质等替代。电解水产生的氢气与宇航员呼出的二氧化碳在催化剂作用下生成水和甲烷,水可循环使用。
水处理系统主要是将水蒸气、汗液、尿液和生活废水等进行处理,其过程包括净化、低压(10kP左右)蒸馏和冷凝。经过该系统处理的水达到饮用水标准,且水的回收率达80%以上,回收的水用于宇航员生活用水和电解制氧。
(1)电解制氧时,电池板的能量转化形式: 转化为电能。
(2)电解水产生氢气和氧气的体积比理论上为 (相同条件)。
(3)氢氧化钾可提高电解水效率,因为其溶于水产生自由移动的 (填微粒符号)。
(4)空间站中,氢气与二氧化碳在催化剂作用下反应的化学方程式为 。
(5)水蒸馏时,减小压强可使水的沸点 (填“升高”或“降低”)。
6.阅读下面科普短文。
据央视网报道:2023年7月18日,我国研制出的全球首套一汽解放液氨直喷零碳内燃机实现成功点火。
作为一种零碳能源具有广泛的应用前景。氨气很容易液化,将氨气常温下加压到1MPa,或者常压下温度降到-33℃,均可将其液化。氨气是极易溶于水、无色、有强烈刺激性气味的气体,对黏膜有刺激作用,其水溶液呈弱碱性。
传统合成氨:氮气和氢气在的高压和500℃的高温条件下,用铁作催化剂合成的。德国化学家格哈德·埃特尔揭示了氮气与氢气在催化剂表面合成氨气的反应过程。如图是该反应过程的微观示意图(图中“”表示氮原子,“”表示氢原子,“”表示催化剂)。
电解合成氨:以氮气和水为原料,采用电能驱动节能工艺,原料绿色环保。
依据所给信息,回答下列问题:
(1)写出氨气的物理性质 (写出1点即可)。
(2)氨气(NH3)中氮元素与氢元素的质量比为 。
(3)氨气燃烧时生成水和氮气,说明氨气具有 (填“可燃性”或“助燃性”)。
(4)根据传统合成氨的微观示意图,化学反应前后种类、数目没有改变的微粒是 。
(5)氨气易于储存的原因是 。
(6)根据电解合成氨示意图,写出发生反应的化学方程式: 。
(7)氨气的合成和运输过程中如果发生氨气泄漏采用的应急保护措施正确的是___________。
A.用湿毛巾盖住口鼻,以防止吸入高浓度氨气
B.寻找良好的通风区域,确保有足够的新鲜空气流动
C.在泄漏现场可使用明火照明
(8)结合以上题目信息,请说出用氨气作为零碳能源可行性的理由: 。
7.阅读下面科普短文并根据文章内容,回答问题:
食醋中一般含有3%~5%的醋酸,醋酸的化学名称叫乙酸(CH3COOH),是无色有刺激性气味的液体,食醋是一种能增强食品酸味的调味剂,食醋可以除去水壶内的水垢,水垢的主要成分是碳酸钙。醋酸与碳酸钙的反应与稀盐酸与碳酸钙的反应原理相似。除水垢时,可在水壶中加入水,倒入适量醋,浸泡一段时间,不溶于水的碳酸钙会转变成可溶于水的醋酸钙而被除掉。食醋还是一种杀菌剂,冬天在屋子里熬醋可以杀灭细菌,对抗感冒有很大作用。饮酒过量的人可以用食醋来解酒,因为乙酸能跟乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯(有香味)和水,从而达到解酒的目的。醋酸与稀盐酸化学性质相似能与活泼的金属发生置换反应产生氢气。请回答:
(1)乙酸的物理性质 (任写一点)。
(2)食醋能作酸味的调味剂,是因为醋酸在水溶液中能解离出CH3COO-和 (填离子符号)。
(3)请把醋酸与碳酸钙反应的化学方程式补全。 。
(4)炖鱼时放入适量白酒和白醋味道会更好的原因是 。
(5)家用铁制品不能用来盛放食醋的原因是 。
8.认真阅读下列材料,回答有关问题。
明矾,化学式为,可溶于水,常用于净水,其原理是明矾在水中可以电离出钾离子、铝离子、硫酸根离子,其中铝离子在水中生成氢氧化铝胶体。氢氧化铝胶体的吸附能力很强,可以吸附水里悬浮的杂质,并形成沉淀,使水澄清。所以,明矾是一种效果较好的絮凝净水剂。但铝元素在人体内过量富集时可能会引起阿尔茨海默病,因此自来水厂加入的絮凝剂常改用聚合氯化铵或聚合氯化铁等。
(1)氢氧化铝的化学式为 。
(2)絮凝剂聚合氯化铵由氯化铵()制备而成,氯化铵中氮元素的化合价为 价。
(3)铝在生活生产中有广泛应用,你认为下列用法必须加以控制的是______(填字母代号)。
A.用铝箔包装糖果
B.用铝合金制高压电线
C.口服含铝药物
9.阅读下列科普短文,回答问题。
购物小票你知多少
网传“购物小票中含有毒的双酚A”的说法引发关注。双酚A ( BisphenolA.简称BPA)化学式为C15H16O2通常为白色结晶,有酚味,不溶于水,能溶于碱溶液、乙醇等。广泛用于飞机票、ATM机、加油机和收银机的凭据以及其他类型的小票。
双酚A有毒,常温下稳定,高于100℃以上会释放。欧洲食品安全局(EFSA)规定,双酚A每日最高耐受摄入量为4mg/kg体重。用手接触购物小票,双酚A会转移到手上并能够经过皮肤被人体吸收。干燥情况下,接触使用热敏纸制作的购物小票5秒时,大约1ug(= 10-3mg)的BPA会转移到皮肤上。若一个正常人每天10小时连续接触此类热敏纸(比如收银员),残留量共计约7.2mg。当使用含皮肤渗透增强剂的消毒液后,转移量和吸收量会大大增加。
实验表明:分别让被试者在使用完手部消毒液还未干透的情况下,用手掌握住购物小票;和让被试者用干燥手掌握住购物小票。并对手掌上残留的双酚A进行提取和分析。结果如图所示:
虽然权威部门对低剂量双酚A的毒性尚未得出确切结论,不过采取谨慎的态度,在日常生活中尽量减少接触还是有意义的。
(1)双酚A由 (填“分子”、“原子”或“离子”)构成,它具有的物理性质有 。(写一条)
(2)超市收银员每天接触的双酚A (填“会”或“不会”)对健康造成影响。
(3)对比图A和图B,你能得出的结论是 。
(4)工业上常以苯酚(C6H6O)为原料,在酸性介质中经催化缩合而成。反应的方程式为。X的化学式为 。
(5)下列说法不正确的是 。(填字母)
A.手上汗液较多时,尽量擦干后接触小票
B.日常生活所接触的物品中,只有购物小票含有双酚A
C.图A中手掌上BPA含量先升高后下降,可能是因为BPA释放了
10.阅读下面科普短文。
春季是呼吸道传染病的高发季节,佩戴口罩是预防呼吸道传染病的重要方法。口罩具有阻挡有害气体、粉尘、飞沫、病毒等物质的作用。
制作口罩的材料主要包括织物、熔喷布、无纺布等传统材料,以及石墨烯、纳米铜等新型材料。对非油性颗粒的过滤效率是衡量口罩防护性能的重要指标。针对不同种类的口罩(由同一厂家提供同生产批次各10个口罩作为样品),检测其对非油性颗粒的过滤效率,检测结果如图1.对每种口罩的10个样品的过滤效率进行方差计算,数值越小则过滤效率越稳定,实验结果见表1.
表1不同种类口罩过滤效率方差计算结果。
口罩类型
外科口罩
医用防护口罩
石墨烯口罩
纳米铜口罩
方差
0.007245
0.006827
0.001744
0.003072
结果表明,不同种类的口罩对非油性颗粒的过滤效率均符合国家标准。
石墨烯是一种由单层碳原子组成的二维多功能纳米材料,其结构如图2.石墨烯制成的口罩抗菌性更强、透气性更好、使用时间更长,被广泛关注。
人们应根据场合、用途选择适宜的口罩,在合理防护的同时避免过度防护。
依据文章内容回答下列问题:
(1)制作口罩的新型材料有 。
(2)对比图1中不同种类口罩的结果,可得出的结论是 。
(3)由表1数据可知,_____(填字母)对非油性颗粒的过滤效率最不稳定。
A.医用外科口罩 B.医用防护口罩 C.石墨烯口罩 D.纳米铜口罩
(4)判断石墨烯充分燃烧的产物是的说法是否正确 (填“是”或“否”)。
11.阅读科普短文,回答相关问题。
我国是世界上最早发现和利用茶树的国家,它的茶文化渊源流长。
茶树适宜生长在pH为4.5~6.5的土壤中,品种和环境不同,茶叶中茶多酚的含量也不同。茶叶中的咖啡碱(化学式为C8H10N4O2)能使人体中枢神经产生兴奋,喝茶能提神解乏。茶的品质和对人体的保健功效主要取决于茶水浸出物中茶多酚的浓度。茶多酚是从天然茶叶中提取的混合物,是一种白色粉末,略有吸水性,易溶于温水、乙醇等,在碱性环境中不稳定,是形成茶叶色香味的主要成分,也是茶叶中有保健功能的主要成分。
泡茶前一般要洗茶,可以唤醒茶叶的活性,冲泡时香气可以得到最大程度的散发,口感更加醇厚,另外茶叶在加工、储存过程中会有浮尘附着,洗完茶喝着更放心。
泡茶时水的温度不同,影响着茶水中茶多酚的浓度。温度过高,茶所具有的有益物质遭受破坏,温度过低,不能使茶叶中的有效成分充分浸出,其滋味淡薄。而且,不同种类的茶需要不同温度的水冲泡,才能达到茶的最佳保健效果。
以为例进行研究,图2为龙井茶(绿茶)水温及浸泡时间对茶多酚溶解率的影响。除了控制水温和浸泡时间外,多次浸泡也可提高茶多酚的溶解率。研究表明,喝下一杯茶半小时后,血中的抗氧化容量(对抗氧自由基的能力)增加41%~48%,并能在高水平状态持续一个半小时。
(1)茶树适宜生长在 (填“酸性”“碱性”或“中性”)土壤中。
(2)图1中,把茶叶和茶水分离的操作类似于实验室的 。
(3)为减少茶多酚流失,洗茶应采用的方法是 。
(4)下列关于茶多酚的说法中,正确的是 (填字母)。
a.茶多酚在碱性环境中不稳定
b.多次浸泡溶解茶多酚属于化学变化
c.为使茶多酚溶解率达到80%以上,冲泡龙井茶水温首选90℃且至少浸泡10min后再饮用
d.某同学在中午12点喝了一杯茶,他血中的抗氧化容量的较高水平可持续到14点
(5)保存茶叶时需要注意防潮,茶叶包装中常放入一小袋干燥剂,其成分为生石灰,写出生石灰与水反应的化学方程式 。
12.地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中,除少数很不活泼的金属如金、银等有单质形式存在外,其余都以化合物的形式存在,陆地上存在各种各样的金属矿藏。
矿石名称
赤铁矿
孔雀石
辉铜矿
铝上矿
白钨矿
图样
主要成分
Fe2O3
Cu2(OH)2CO3
Cu2S
Al2O3
CaWO4
从矿石中制取金属单质的过程叫冶金,金属作为金属材料,其价值不仅取决于它在地壳中的含量和独特的性能,在很大程度上还取决于其冶炼的难易程度。例如铝是人们熟悉的金属,其蕴藏量居金属之首,应用广泛,但在1886年以前,它的价格比黄金还高,其原因是冶炼成本太高。合金材料应用广泛,形状记忆合金是具有形状记忆效应的合金,人造卫星和宇宙飞船上的天线是由钛镍形状记忆合金制造的,它具有形状记忆功能,可揉成一团放入卫星或宇宙飞船舱内,需要时可在一定条件下恢复原来的抛物面形状,钛合金与人体其有很好的“相容性”,因此可以用来制造人造骨等。
回答下列问题:
(1)根据材料可知,工业上可以用 (填矿石名称)来冶炼金属钨。
(2)孔雀石属于 (填“纯净物”或“混合物”),它的主要成分中含有 种元素。
(3)早在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器。工业上可利用一氧化碳还原赤铁矿制得金属铁,写出这个反应的化学方程式 ,其中氧化铁中铁元素的化合价为 ,铁和氧元素的质量比为 。
(4)根据材料可知, 合金可用来制造卫星或宇宙飞船的天线。
(5)下列关于叙述正确的是______(填序号)。
A.工业上利用一氧化碳还原赤铁矿制得金属铁属于化合反应
B.钛合金与人体具有很好的“相容性”
C.合金的硬度比组成它的各种纯金属硬度大
13.阅读下面科普短文。
核能作为新能源的重要组成部分,具有储存方便、对空气无污染、节约化石燃料等优点。
我国自主研发建造的华龙一号核电站,年供电量可达到450亿度。火力发电提供同等电量所需燃料种类及用量如表1。
表1 燃料种类及用量
种类
煤
天然气
用量
1500万吨
90亿立方米
核能发电的过程中产生的核废水有两类。一类是用于冷却设备的海水,不会直接接触放射性物质,是安全的;另一类是会接触到放射性物质的水,也被称为核污水。核污水中含有大量放射性元素,如碘129、碘131、锶90等,需经处理后方可排放。常用的处理方法有蒸馏法、化学沉淀法、吸附法和膜分离法等。
科研人员利用壳聚糖吸附剂处理核污水,测试了温度、碘离子初始浓度对壳聚糖吸附性能的影响(吸附量越高,吸附性能越好),结果见图。
在碳中和的目标下,未来中国核能发展还会进行多元化的转型,例如核能供暖、制氢、海水淡化等。
依据文章内容回答下列问题。
(1)下列能源属于新能源的是_____。
A.风能 B.核能 C.化石能源
(2)判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。
①所有核废水都是不安全的。
②核能具有广阔的应用和发展前景。
(3)碘129、碘131都属于碘元素,补全下表。
原子种类
质子数
中子数
碘129
53
76
碘131
78
(4)由图可知,温度降低可以提高吸附剂吸附性能,证据是 。
(5)假设煤中含碳量为80%,在燃烧过程中碳元素完全转化为CO2。燃煤发电450亿度,会产生CO2的质量是 万吨。
14.阅读科普短文,回答下列问题。
生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体,即一切有生命的可以生长的有机物质通称为生物质。它包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物为食物的动物及其生产的废弃物,可再生、低污染、分布广泛。
生物质能是贮存在生物质中的能量,是人类历史上最早使用的能源,属可再生能源。据计算,生物质储存的能量比世界能源消费总量大2倍。现代较为有效地利用生物质能的方式有:将秸秆粉碎、添加乳酸菌发酵,即可做成牲畜饲料;以秸秆为主要原料,经粉碎、厌氧发酵即可生产沼气;利用秸秆和畜禽粪便为原料,经无害化处理、发酵腐熟就可制成有机肥料;秸秆经粉碎、水解、糖化发酵、蒸馏等过程,可获得燃料酒精。
目前,生物质能已成为世界第四大能源。它燃烧后灰渣极少,且燃烧后的灰烬是品位极高的优质有机钾肥,是一种清洁能源。生物柴油是生物质燃料的一种,但在其生产过程中,副产物甘油(C6H8O3)产生的环境污染制约了其产业发展,处理方法之一为光催化重整法。该方法是在常温常压和太阳光的驱动下,利用催化剂处理甘油产生氢气。二氧化钛(TiO2)由于具有安全、无生物毒性、耐腐蚀、廉价、可重复利用等优点,已成为甘油处理最常用的催化剂之一。为了提高催化效果,常将TiO2与其他物质相结合形成复合催化剂。其他条件相同时,几种催化剂的催化效果如图所示。
(1)生物质的优点有 ,属于 (填“有机物”或“无机物”)。
(2)酒精充分燃烧的化学方程式为 ,若充分燃烧后产生二氧化碳的质量为13.2g,则消耗酒精的质量为 。
(3)文中提到的现代有效利用生物质能的方式有 种。每种方式都涉及到的一个化学变化过程是 。
(4)下列有关生物质能的说法正确的是 。
A.生物质能虽然储量丰富,但是不可再生,要节约使用。
B.生物质燃料燃烧后的灰烬能为农作物提供营养元素,是优质肥料。
C.生物柴油是生物质燃料的一种,其生产和使用都不会产生污染。
D.为了提高催化效果,常将TiO2与其他物质相结合形成复合催化剂。
(5)甘油处理最常用的催化剂之一是二氧化钛,因为 (写出两点即可)。
(6)由图示可知,在生产时间相同时,影响氢气产量的因素为 ;通过对比图中信息,还可以得到的结论是 。
15.神舟十八上的“太空鱼缸”
伴随着滚滚“红烟”,神舟十八号火箭成功发射。产生“红烟”是因为火箭使用四氧化二氮、偏二甲肼作燃料。发射时低温的四氧化二氮在常温下具有强氧化性,分解成红棕色的二氧化氮气体,伴随着火箭起飞。
神舟十八号携带4条斑马鱼转移问天舱。在太空中养鱼与地面明显的不同之处是:在太空中水和气难以分离,鱼缸中需装满水,而地面上的鱼缸不需装满水。金鱼藻通过光合作用产生氧气,供斑马鱼呼吸,而斑马鱼呼吸所产生的二氧化碳供金鱼藻进行光合作用,上行水生支持装置为金鱼藻提供LED光源。鱼类吃食物排泄的粪便给金鱼藻进行营养供给,这就形成了一套水生生态系统。
未来将小鼠带上太空,在解决小鼠的臭气排放问题之后,科学家将进一步探究人类在太空长期生存和适应的问题。
请阅读分析,解决问题:
(1)二氧化氮的一条物理性质是 ,四氧化二氮转化成二氧化氮的化学方程式是 。
(2)地面养鱼,鱼缸可不装满水,原因是 。
(3)水生生态实验中存在的循环是 。
(4)金鱼藻的营养供给来源是 。
(5)在太空中完成水生生态系统实验的最终目的是 (写1点)。
16.阅读科普短文,回答下列问题。
被誉为21世纪“黑色材料”的石墨烯(如图1),是从石墨中分离出来的一层或几层由碳原子构成的石墨片,其化学性质类似于石墨。工业上可采用甲烷气体在高温和催化剂作用下分解制取石墨烯,同时产生氢气。石墨烯是人类已知强度最高的物质,它比钻石还坚硬。纺织领域是石墨烯应用的新兴领域。面料掺入石墨烯后,在低温情况下,石墨烯可将来自远红外线的热量传送给人体,促进新陈代谢。另外,石墨烯中的含氧基团能影响菌体的正常代谢,实验人员研究不同面料中掺加石墨烯后的抗菌效果(如图2)。随着科技水平的提升,功能化的石墨烯以及石墨烯的复合材料在智能生活、电子材料、生物医学、环保监测等方面展现了巨大的应用前景。
(1)石墨烯具有良好导电性,金刚石却没有的原因是 。
(2)从图2可知掺加石墨烯后面料的抑菌率显著 (填“增强”或“减弱”)。
(3)下列说法正确的是_______(填序号)。
A.石墨烯常温下化学性质活泼 B.石墨烯可用于制作新能源电池
C.金刚石的硬度大于石墨烯 D.面料的抑菌率与菌体种类有关
(4)写出工业上采用甲烷制取石墨烯的化学方程式 。
17.阅读下面的科普短文。
清除是载人航天器环境控制和生命保障的重要问题,目前主要包括LiOH清除、固态胺吸附和分子筛吸附等方式。
LiOH清除利用了LiOH与的化学反应,由于LiOH不可再生,该技术目前多用于短期载人航天任务。
固态胺能吸附和水蒸气,且可在真空条件下再生,因此可用于中长期载人航天任务。研究发现,分压和温度对吸附量有影响,如图1所示。
分子筛中的吸附剂是沸石。沸石的吸附能力强,且能在高温条件下再生,因此多应用在多人、长期航天任务中、水会影响沸石的吸附性能,通常需对沸石进行干燥处理。相同温度下,干燥时间对不同种类沸石吸附量的影响如图2所示。
科学家们会依据任务持续时间、成员人数及对应的消耗品、设备质量等因素,选择适合的清除技术,以保障宇航员的生命安全。
依据文章内容回答下列问题。
(1)目前航天器中的清除技术有 (写出一种即可)。
(2)已知LiOH具有与NaOH类似的性质,LiOH与反应生成的化学方程式为 。
(3)由图1可得到,分压对吸附量的影响的结论:温度相同时,分压在范围内, 。
(4)下列说法正确的是 。(填序号)
①由于LiOH不可再生,因此不能用于载人航天任务
②图2中,温度和干燥时间相同时,沸石A比沸石B的吸附量大
③分子筛对的吸附能力强,且可循环利用,多用于长期航天任务
18.阅读下面科普短文。
广袤无际的自然界是一个碳的世界。碳在自然界中的循环变化,对于生态环境有极为重要的意义。
随着工业生产的高速发展和人们生活水平的提高,排入大气中的越来越多,导致温室效应增强。减少排放,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。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。
的吸收是碳封存的首要环节,常选用、氨水、一乙醇胺等作吸收剂。在研究膜吸收法吸收时,研究人员通过实验比较了一乙醇胺、二乙醇胺、氨基乙酸钾3种吸收剂对烟气中的脱除效果,其结果如图2。
我国提出2060年前实现碳中和,彰显了负责任大国的作为与担当。实现碳中和人人有责,让我们从衣食住行点滴做起,节约能源,低碳生活。
依据文章内容问答下列问题:
(1)自然界碳的循环中,化石燃料燃烧 (填“吸收”或“释放”)。
(2)由图1可知,到2050年,对全球碳中和贡献率最大的途径是 。
(3)用溶液吸收,发生反应的化学方程式为 。
(4)由图2可知,随烟气流速增大,脱除效果 (填“增强”或“减弱”)。
(5)对比图2中三条曲线,得出的结论是:在实验研究的烟气流速范围内,当烟气流速相同时,对烟气中的脱除效果最好的是 。
19.阅读下列科技短文并回答相关问题。
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。热分离法利用蒸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)下列说法正确的是 (填字母)。
A.地球上淡水资源丰富,无须节约用水
B.热分离法不能大规模用于海水淡化的原因是能耗大、成本高
C.热分离法进行海水淡化的技术中,水分子的种类不变
D.石墨烯海水淡化膜所用的分离原理与化学实验中的过滤操作相似
(3)利用石墨烯海水淡化膜进行海水淡化的原理是 ,可用 来检验海水淡化后的水是硬水还是软水。
(4)石墨烯、金刚石和C60均属于碳单质,写出碳单质的一种化学性质: 。
2024年中考化学专题复习·科普阅读题 参考答案
1.随着我国社会经济的发展,城市人口每天会产生大量的生活垃圾,如图是我国目前垃圾处理的常见方式。垃圾未经分类就回收或者任意丢弃都会造成环境污染,垃圾分类一般指按一定规定或标准将垃圾分类储存、投放和搬运,从而转变成公共资源的一系列活动的总称。目前垃圾主要分为四类:可回收垃圾、厨房垃圾、有害垃圾、其他垃圾。可回收垃圾经处理可再利用,如废纸经过回收、筛选和脱墨等工艺,可以重新制成高质量的新纸。将废弃金属制品进行熔炼,分离出不同成分的金属材料,再加工成新的金属制品。通过特殊的焚烧锅炉燃烧城市固体垃圾可以用来发电,垃圾发电分为垃圾焚烧发电和垃圾填埋气发电两大类。
(1)现阶段我国垃圾最主要的处理方式是 。
(2)焚烧固体垃圾用来发电实现了 能向电能的转化。
(3)废弃金属回收中铁制品被腐蚀难以回收,而铝制品易回收的原因是 (用化学方程式表示)。
(4)垃圾未分类带来的危害有 。
【答案】(1)填埋
(2)化学
(3)
(4)造成环境污染
2.阅读下列科普短文回答问题。
中国茶文化源远流长,安徽的“六安瓜片”“祁门红茶”“黄山毛峰”享誉世界。茶叶主要分为绿茶、黄茶、白茶、青茶、红茶、黑茶六大类。这六大茶类茶性均不同,基本上是根据茶叶发酵程度由低到高划分的。
某茶叶样品的成分及含量如图所示:
依据所给信息,回答下列问题:
(1)下列物质不属于六大基本营养素的是________。
A.蛋白质 B.维生素 C.矿物质 D.茶多酚
(2)茶多酚中的主要成分是儿茶素(C15H14O6),它属于 化合物(填“有机”或“无机”)。
(3)古人所言:“茶者水之神,水者茶之体”,泡茶之水以山上之水为上佳,以江河之水为次佳,以井口之水为下品。请用化学用语回答下列水的相关问题。
①保持水的化学性质的最小微粒为 。
②山泉水中含有微量的氯化镁,氯化镁中的阳离子为 。
③山泉水中含有钙、镁,锌、锶等人体所必需的元素,人体中缺少某些元素会影响健康,甚至引起疾病。例如,缺 会引起食欲不振,生长迟缓,发育不良。
【答案】(1)D
(2)有机
(3) H2O Mg2+ Zn
3.非凡的制造技术
2023年7月,太钢集团的“手撕钢鸟尊剪纸”和“笔尖钢天坛祈年殿模型”被国家博物馆正式收藏,展示了太钢集团作为全球不锈钢领军企业的科技创新力量。
不锈钢是在普通钢中加入金属铬,铬在空气中易与氧气反应,表面生成一层致密的氧化铬薄膜,从而提高了钢的耐腐蚀性。另外,当两种不同的金属相互接触时,较活泼的金属会将较不活泼的金属保护起来。铬的金属活动性比铁强,因而保护了铁不易被腐蚀。
手撕钢是厚度仅有0.015毫米的不锈钢,用手即可撕开,广泛应用于航空航天和5G通信等高精尖端制造行业。现代工艺中的笔尖钢是在不锈钢中使用锡来代替铅,这样,不仅无毒无害、安全环保,而且使不锈钢变得超易切削,便于加工。
太钢人经过不懈努力,不断制得具有各种特殊性能的钢材,以满足快速发展的经济对金属材料的广泛需求。
阅读分析,解决问题:
(1)不锈钢的耐腐蚀性,主要取决于其成分中含有的 元素。
(2)笔尖钢在现代工艺制造中,用锡代替铅的好处是 。
(3)做鸟尊剪纸所用的手撕钢由不锈钢压轧而成,由此可知,不锈钢具有的性能是 。
(4)铝在空气中也易被氧化生成致密的氧化膜,发生反应的化学方程式为 。
(5)普通钢中因熔合了某些特殊元素,使得它的 改变,结构改变,性能也随之改变。
(6)太钢集团作为全球不锈钢领军企业,通过技术创新,完美的诠释了艺术与科技的融合,使不锈钢应用的领域更加广泛,如: 。
【答案】(1)铬/Cr
(2)无毒无害、安全环保,超易切削,便于加工
(3)良好的延展性
(4)
(5)组成
(6)航空航天和5G通信等高精尖端制造行业
4.认真阅读下列材料,回答有关问题。
《天工开物》详细记载了明代造竹纸的过程,斩竹漂塘、煮楻足火、荡料入帘、透火培干等为其中的主要步骤。
(1)“斩竹漂塘”指将竹秆截断成五至七尺长,放入池塘中浸沤。竹和纸的主要成分均为纤维素【(C6H10O5)n】,纤维素属于 (填营养素)。
(2)“煮楻足火”是造纸术中最关键的一个步骤。先用石灰浆涂在竹纤维上,放入桶中蒸煮并用草木灰水(含K2CO3)淋洗。其科学原理是利用石灰浆和草木灰水的 性(选填“酸”或“碱”)性,除去竹纤维中的有害物质。
(3)“透火焙干”指通过在夹墙内烧柴焙干贴在外墙上的纸张,相当于化学实验中的 操作。
【答案】(1)糖类
(2)碱
(3)蒸发
5.阅读下列材料,回答相关问题。
生命保障系统是中国空间站实现在轨长期运行的关键,该系统包括电解制氧、水处理、二氧化碳及微量有害气体去除等子系统。
电解制氧技术是目前公认最具合理性的空间站氧气补给技术,利用太阳能电池板供电,电解1L水能产生约620L氧气,可满足1名宇航员一天的需要。水中加入氢氧化钾可提高电解水效率,随技术进步,氢氧化钾逐渐被固体电解质等替代。电解水产生的氢气与宇航员呼出的二氧化碳在催化剂作用下生成水和甲烷,水可循环使用。
水处理系统主要是将水蒸气、汗液、尿液和生活废水等进行处理,其过程包括净化、低压(10kP左右)蒸馏和冷凝。经过该系统处理的水达到饮用水标准,且水的回收率达80%以上,回收的水用于宇航员生活用水和电解制氧。
(1)电解制氧时,电池板的能量转化形式: 转化为电能。
(2)电解水产生氢气和氧气的体积比理论上为 (相同条件)。
(3)氢氧化钾可提高电解水效率,因为其溶于水产生自由移动的 (填微粒符号)。
(4)空间站中,氢气与二氧化碳在催化剂作用下反应的化学方程式为 。
(5)水蒸馏时,减小压强可使水的沸点 (填“升高”或“降低”)。
【答案】(1)太阳能
(2)2:1
(3)K+、OH-
(4)
(5)降低
6.阅读下面科普短文。
据央视网报道:2023年7月18日,我国研制出的全球首套一汽解放液氨直喷零碳内燃机实现成功点火。
作为一种零碳能源具有广泛的应用前景。氨气很容易液化,将氨气常温下加压到1MPa,或者常压下温度降到-33℃,均可将其液化。氨气是极易溶于水、无色、有强烈刺激性气味的气体,对黏膜有刺激作用,其水溶液呈弱碱性。
传统合成氨:氮气和氢气在的高压和500℃的高温条件下,用铁作催化剂合成的。德国化学家格哈德·埃特尔揭示了氮气与氢气在催化剂表面合成氨气的反应过程。如图是该反应过程的微观示意图(图中“”表示氮原子,“”表示氢原子,“”表示催化剂)。
电解合成氨:以氮气和水为原料,采用电能驱动节能工艺,原料绿色环保。
依据所给信息,回答下列问题:
(1)写出氨气的物理性质 (写出1点即可)。
(2)氨气(NH3)中氮元素与氢元素的质量比为 。
(3)氨气燃烧时生成水和氮气,说明氨气具有 (填“可燃性”或“助燃性”)。
(4)根据传统合成氨的微观示意图,化学反应前后种类、数目没有改变的微粒是 。
(5)氨气易于储存的原因是 。
(6)根据电解合成氨示意图,写出发生反应的化学方程式: 。
(7)氨气的合成和运输过程中如果发生氨气泄漏采用的应急保护措施正确的是___________。
A.用湿毛巾盖住口鼻,以防止吸入高浓度氨气
B.寻找良好的通风区域,确保有足够的新鲜空气流动
C.在泄漏现场可使用明火照明
(8)结合以上题目信息,请说出用氨气作为零碳能源可行性的理由: 。
【答案】(1)极易溶于水、无色、有强烈刺激性气味的气体等
(2)14:3
(3)可燃性
(4)氮原子、氢原子
(5)易液化
(6)
(7)AB
(8)用氨气做燃料,反应物中不含碳元素,不会生成二氧化碳,且氨气燃烧生成氮气和水,无污染,比较环保
7.阅读下面科普短文并根据文章内容,回答问题:
食醋中一般含有3%~5%的醋酸,醋酸的化学名称叫乙酸(CH3COOH),是无色有刺激性气味的液体,食醋是一种能增强食品酸味的调味剂,食醋可以除去水壶内的水垢,水垢的主要成分是碳酸钙。醋酸与碳酸钙的反应与稀盐酸与碳酸钙的反应原理相似。除水垢时,可在水壶中加入水,倒入适量醋,浸泡一段时间,不溶于水的碳酸钙会转变成可溶于水的醋酸钙而被除掉。食醋还是一种杀菌剂,冬天在屋子里熬醋可以杀灭细菌,对抗感冒有很大作用。饮酒过量的人可以用食醋来解酒,因为乙酸能跟乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯(有香味)和水,从而达到解酒的目的。醋酸与稀盐酸化学性质相似能与活泼的金属发生置换反应产生氢气。请回答:
(1)乙酸的物理性质 (任写一点)。
(2)食醋能作酸味的调味剂,是因为醋酸在水溶液中能解离出CH3COO-和 (填离子符号)。
(3)请把醋酸与碳酸钙反应的化学方程式补全。 。
(4)炖鱼时放入适量白酒和白醋味道会更好的原因是 。
(5)家用铁制品不能用来盛放食醋的原因是 。
【答案】(1)无色有刺激性气味的液体,能溶于水;
(2)H+
(3)CO2↑+H2O
(4)乙酸能跟乙醇发生酯化反应生成的乙酸乙酯有香味
(5)醋酸能与金属铁发生置换反应,使铁制品被腐蚀
8.认真阅读下列材料,回答有关问题。
明矾,化学式为,可溶于水,常用于净水,其原理是明矾在水中可以电离出钾离子、铝离子、硫酸根离子,其中铝离子在水中生成氢氧化铝胶体。氢氧化铝胶体的吸附能力很强,可以吸附水里悬浮的杂质,并形成沉淀,使水澄清。所以,明矾是一种效果较好的絮凝净水剂。但铝元素在人体内过量富集时可能会引起阿尔茨海默病,因此自来水厂加入的絮凝剂常改用聚合氯化铵或聚合氯化铁等。
(1)氢氧化铝的化学式为 。
(2)絮凝剂聚合氯化铵由氯化铵()制备而成,氯化铵中氮元素的化合价为 价。
(3)铝在生活生产中有广泛应用,你认为下列用法必须加以控制的是______(填字母代号)。
A.用铝箔包装糖果
B.用铝合金制高压电线
C.口服含铝药物
【答案】(1)
(2)-3
(3)AC
9.阅读下列科普短文,回答问题。
购物小票你知多少
网传“购物小票中含有毒的双酚A”的说法引发关注。双酚A ( BisphenolA.简称BPA)化学式为C15H16O2通常为白色结晶,有酚味,不溶于水,能溶于碱溶液、乙醇等。广泛用于飞机票、ATM机、加油机和收银机的凭据以及其他类型的小票。
双酚A有毒,常温下稳定,高于100℃以上会释放。欧洲食品安全局(EFSA)规定,双酚A每日最高耐受摄入量为4mg/kg体重。用手接触购物小票,双酚A会转移到手上并能够经过皮肤被人体吸收。干燥情况下,接触使用热敏纸制作的购物小票5秒时,大约1ug(= 10-3mg)的BPA会转移到皮肤上。若一个正常人每天10小时连续接触此类热敏纸(比如收银员),残留量共计约7.2mg。当使用含皮肤渗透增强剂的消毒液后,转移量和吸收量会大大增加。
实验表明:分别让被试者在使用完手部消毒液还未干透的情况下,用手掌握住购物小票;和让被试者用干燥手掌握住购物小票。并对手掌上残留的双酚A进行提取和分析。结果如图所示:
虽然权威部门对低剂量双酚A的毒性尚未得出确切结论,不过采取谨慎的态度,在日常生活中尽量减少接触还是有意义的。
(1)双酚A由 (填“分子”、“原子”或“离子”)构成,它具有的物理性质有 。(写一条)
(2)超市收银员每天接触的双酚A (填“会”或“不会”)对健康造成影响。
(3)对比图A和图B,你能得出的结论是 。
(4)工业上常以苯酚(C6H6O)为原料,在酸性介质中经催化缩合而成。反应的方程式为。X的化学式为 。
(5)下列说法不正确的是 。(填字母)
A.手上汗液较多时,尽量擦干后接触小票
B.日常生活所接触的物品中,只有购物小票含有双酚A
C.图A中手掌上BPA含量先升高后下降,可能是因为BPA释放了
【答案】(1) 分子 白色结晶粉末(合理即可)
(2)不会
(3)与未使用消毒液的对比,使用消毒液能增加手掌上BPA的含量
(4)C3H6O
(5)BC
10.阅读下面科普短文。
春季是呼吸道传染病的高发季节,佩戴口罩是预防呼吸道传染病的重要方法。口罩具有阻挡有害气体、粉尘、飞沫、病毒等物质的作用。
制作口罩的材料主要包括织物、熔喷布、无纺布等传统材料,以及石墨烯、纳米铜等新型材料。对非油性颗粒的过滤效率是衡量口罩防护性能的重要指标。针对不同种类的口罩(由同一厂家提供同生产批次各10个口罩作为样品),检测其对非油性颗粒的过滤效率,检测结果如图1.对每种口罩的10个样品的过滤效率进行方差计算,数值越小则过滤效率越稳定,实验结果见表1.
表1不同种类口罩过滤效率方差计算结果。
口罩类型
外科口罩
医用防护口罩
石墨烯口罩
纳米铜口罩
方差
0.007245
0.006827
0.001744
0.003072
结果表明,不同种类的口罩对非油性颗粒的过滤效率均符合国家标准。
石墨烯是一种由单层碳原子组成的二维多功能纳米材料,其结构如图2.石墨烯制成的口罩抗菌性更强、透气性更好、使用时间更长,被广泛关注。
人们应根据场合、用途选择适宜的口罩,在合理防护的同时避免过度防护。
依据文章内容回答下列问题:
(1)制作口罩的新型材料有 。
(2)对比图1中不同种类口罩的结果,可得出的结论是 。
(3)由表1数据可知,_____(填字母)对非油性颗粒的过滤效率最不稳定。
A.医用外科口罩 B.医用防护口罩 C.石墨烯口罩 D.纳米铜口罩
(4)判断石墨烯充分燃烧的产物是的说法是否正确 (填“是”或“否”)。
【答案】(1)石墨烯、纳米铜
(2)不同种类口罩中,石墨烯口罩对油性颗粒的过滤效果最高
(3)A
(4)是
11.阅读科普短文,回答相关问题。
我国是世界上最早发现和利用茶树的国家,它的茶文化渊源流长。
茶树适宜生长在pH为4.5~6.5的土壤中,品种和环境不同,茶叶中茶多酚的含量也不同。茶叶中的咖啡碱(化学式为C8H10N4O2)能使人体中枢神经产生兴奋,喝茶能提神解乏。茶的品质和对人体的保健功效主要取决于茶水浸出物中茶多酚的浓度。茶多酚是从天然茶叶中提取的混合物,是一种白色粉末,略有吸水性,易溶于温水、乙醇等,在碱性环境中不稳定,是形成茶叶色香味的主要成分,也是茶叶中有保健功能的主要成分。
泡茶前一般要洗茶,可以唤醒茶叶的活性,冲泡时香气可以得到最大程度的散发,口感更加醇厚,另外茶叶在加工、储存过程中会有浮尘附着,洗完茶喝着更放心。
泡茶时水的温度不同,影响着茶水中茶多酚的浓度。温度过高,茶所具有的有益物质遭受破坏,温度过低,不能使茶叶中的有效成分充分浸出,其滋味淡薄。而且,不同种类的茶需要不同温度的水冲泡,才能达到茶的最佳保健效果。
以为例进行研究,图2为龙井茶(绿茶)水温及浸泡时间对茶多酚溶解率的影响。除了控制水温和浸泡时间外,多次浸泡也可提高茶多酚的溶解率。研究表明,喝下一杯茶半小时后,血中的抗氧化容量(对抗氧自由基的能力)增加41%~48%,并能在高水平状态持续一个半小时。
(1)茶树适宜生长在 (填“酸性”“碱性”或“中性”)土壤中。
(2)图1中,把茶叶和茶水分离的操作类似于实验室的 。
(3)为减少茶多酚流失,洗茶应采用的方法是 。
(4)下列关于茶多酚的说法中,正确的是 (填字母)。
a.茶多酚在碱性环境中不稳定
b.多次浸泡溶解茶多酚属于化学变化
c.为使茶多酚溶解率达到80%以上,冲泡龙井茶水温首选90℃且至少浸泡10min后再饮用
d.某同学在中午12点喝了一杯茶,他血中的抗氧化容量的较高水平可持续到14点
(5)保存茶叶时需要注意防潮,茶叶包装中常放入一小袋干燥剂,其成分为生石灰,写出生石灰与水反应的化学方程式 。
【答案】(1)酸性
(2)过滤
(3)用低温水短时间快速冲洗
(4)acd
(5)CaO+H2O=Ca(OH)2
12.地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中,除少数很不活泼的金属如金、银等有单质形式存在外,其余都以化合物的形式存在,陆地上存在各种各样的金属矿藏。
矿石名称
赤铁矿
孔雀石
辉铜矿
铝上矿
白钨矿
图样
主要成分
Fe2O3
Cu2(OH)2CO3
Cu2S
Al2O3
CaWO4
从矿石中制取金属单质的过程叫冶金,金属作为金属材料,其价值不仅取决于它在地壳中的含量和独特的性能,在很大程度上还取决于其冶炼的难易程度。例如铝是人们熟悉的金属,其蕴藏量居金属之首,应用广泛,但在1886年以前,它的价格比黄金还高,其原因是冶炼成本太高。合金材料应用广泛,形状记忆合金是具有形状记忆效应的合金,人造卫星和宇宙飞船上的天线是由钛镍形状记忆合金制造的,它具有形状记忆功能,可揉成一团放入卫星或宇宙飞船舱内,需要时可在一定条件下恢复原来的抛物面形状,钛合金与人体其有很好的“相容性”,因此可以用来制造人造骨等。
回答下列问题:
(1)根据材料可知,工业上可以用 (填矿石名称)来冶炼金属钨。
(2)孔雀石属于 (填“纯净物”或“混合物”),它的主要成分中含有 种元素。
(3)早在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器。工业上可利用一氧化碳还原赤铁矿制得金属铁,写出这个反应的化学方程式 ,其中氧化铁中铁元素的化合价为 ,铁和氧元素的质量比为 。
(4)根据材料可知, 合金可用来制造卫星或宇宙飞船的天线。
(5)下列关于叙述正确的是______(填序号)。
A.工业上利用一氧化碳还原赤铁矿制得金属铁属于化合反应
B.钛合金与人体具有很好的“相容性”
C.合金的硬度比组成它的各种纯金属硬度大
【答案】(1)白钨矿
(2) 混合物 4
(3) +3 7:3
(4)钛镍形状记忆
(5)BC
13.阅读下面科普短文。
核能作为新能源的重要组成部分,具有储存方便、对空气无污染、节约化石燃料等优点。
我国自主研发建造的华龙一号核电站,年供电量可达到450亿度。火力发电提供同等电量所需燃料种类及用量如表1。
表1 燃料种类及用量
种类
煤
天然气
用量
1500万吨
90亿立方米
核能发电的过程中产生的核废水有两类。一类是用于冷却设备的海水,不会直接接触放射性物质,是安全的;另一类是会接触到放射性物质的水,也被称为核污水。核污水中含有大量放射性元素,如碘129、碘131、锶90等,需经处理后方可排放。常用的处理方法有蒸馏法、化学沉淀法、吸附法和膜分离法等。
科研人员利用壳聚糖吸附剂处理核污水,测试了温度、碘离子初始浓度对壳聚糖吸附性能的影响(吸附量越高,吸附性能越好),结果见图。
在碳中和的目标下,未来中国核能发展还会进行多元化的转型,例如核能供暖、制氢、海水淡化等。
依据文章内容回答下列问题。
(1)下列能源属于新能源的是_____。
A.风能 B.核能 C.化石能源
(2)判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。
①所有核废水都是不安全的。
②核能具有广阔的应用和发展前景。
(3)碘129、碘131都属于碘元素,补全下表。
原子种类
质子数
中子数
碘129
53
76
碘131
78
(4)由图可知,温度降低可以提高吸附剂吸附性能,证据是 。
(5)假设煤中含碳量为80%,在燃烧过程中碳元素完全转化为CO2。燃煤发电450亿度,会产生CO2的质量是 万吨。
【答案】(1)AB
(2) 错 对
(3)53
(4)碘离子初始浓度相同时,15 ℃、25 ℃、35 ℃吸附量依次减少
(5)4400
14.阅读科普短文,回答下列问题。
生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体,即一切有生命的可以生长的有机物质通称为生物质。它包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物为食物的动物及其生产的废弃物,可再生、低污染、分布广泛。
生物质能是贮存在生物质中的能量,是人类历史上最早使用的能源,属可再生能源。据计算,生物质储存的能量比世界能源消费总量大2倍。现代较为有效地利用生物质能的方式有:将秸秆粉碎、添加乳酸菌发酵,即可做成牲畜饲料;以秸秆为主要原料,经粉碎、厌氧发酵即可生产沼气;利用秸秆和畜禽粪便为原料,经无害化处理、发酵腐熟就可制成有机肥料;秸秆经粉碎、水解、糖化发酵、蒸馏等过程,可获得燃料酒精。
目前,生物质能已成为世界第四大能源。它燃烧后灰渣极少,且燃烧后的灰烬是品位极高的优质有机钾肥,是一种清洁能源。生物柴油是生物质燃料的一种,但在其生产过程中,副产物甘油(C6H8O3)产生的环境污染制约了其产业发展,处理方法之一为光催化重整法。该方法是在常温常压和太阳光的驱动下,利用催化剂处理甘油产生氢气。二氧化钛(TiO2)由于具有安全、无生物毒性、耐腐蚀、廉价、可重复利用等优点,已成为甘油处理最常用的催化剂之一。为了提高催化效果,常将TiO2与其他物质相结合形成复合催化剂。其他条件相同时,几种催化剂的催化效果如图所示。
(1)生物质的优点有 ,属于 (填“有机物”或“无机物”)。
(2)酒精充分燃烧的化学方程式为 ,若充分燃烧后产生二氧化碳的质量为13.2g,则消耗酒精的质量为 。
(3)文中提到的现代有效利用生物质能的方式有 种。每种方式都涉及到的一个化学变化过程是 。
(4)下列有关生物质能的说法正确的是 。
A.生物质能虽然储量丰富,但是不可再生,要节约使用。
B.生物质燃料燃烧后的灰烬能为农作物提供营养元素,是优质肥料。
C.生物柴油是生物质燃料的一种,其生产和使用都不会产生污染。
D.为了提高催化效果,常将TiO2与其他物质相结合形成复合催化剂。
(5)甘油处理最常用的催化剂之一是二氧化钛,因为 (写出两点即可)。
(6)由图示可知,在生产时间相同时,影响氢气产量的因素为 ;通过对比图中信息,还可以得到的结论是 。
【答案】(1) 可再生、低污染、分布广泛 有机物
(2) C2H5OH+3O22CO2+3H2O 6.9g
(3) 四/4 发酵
(4)BD
(5)安全、无生物毒性(耐腐蚀、廉价、可重复利用等)
(6) 复合催化剂的种类 复合催化剂的种类相同时,时间越长,产生氢气质量越多(合理即可)
15.神舟十八上的“太空鱼缸”
伴随着滚滚“红烟”,神舟十八号火箭成功发射。产生“红烟”是因为火箭使用四氧化二氮、偏二甲肼作燃料。发射时低温的四氧化二氮在常温下具有强氧化性,分解成红棕色的二氧化氮气体,伴随着火箭起飞。
神舟十八号携带4条斑马鱼转移问天舱。在太空中养鱼与地面明显的不同之处是:在太空中水和气难以分离,鱼缸中需装满水,而地面上的鱼缸不需装满水。金鱼藻通过光合作用产生氧气,供斑马鱼呼吸,而斑马鱼呼吸所产生的二氧化碳供金鱼藻进行光合作用,上行水生支持装置为金鱼藻提供LED光源。鱼类吃食物排泄的粪便给金鱼藻进行营养供给,这就形成了一套水生生态系统。
未来将小鼠带上太空,在解决小鼠的臭气排放问题之后,科学家将进一步探究人类在太空长期生存和适应的问题。
请阅读分析,解决问题:
(1)二氧化氮的一条物理性质是 ,四氧化二氮转化成二氧化氮的化学方程式是 。
(2)地面养鱼,鱼缸可不装满水,原因是 。
(3)水生生态实验中存在的循环是 。
(4)金鱼藻的营养供给来源是 。
(5)在太空中完成水生生态系统实验的最终目的是 (写1点)。
【答案】(1) 二氧化氮是红棕色的气体
(2)在地面上,水和气易分离
(3)氧循环和碳循环
(4)鱼类排泄的粪便
(5)进一步探究人类在太空长期生存和适应的问题
16.阅读科普短文,回答下列问题。
被誉为21世纪“黑色材料”的石墨烯(如图1),是从石墨中分离出来的一层或几层由碳原子构成的石墨片,其化学性质类似于石墨。工业上可采用甲烷气体在高温和催化剂作用下分解制取石墨烯,同时产生氢气。石墨烯是人类已知强度最高的物质,它比钻石还坚硬。纺织领域是石墨烯应用的新兴领域。面料掺入石墨烯后,在低温情况下,石墨烯可将来自远红外线的热量传送给人体,促进新陈代谢。另外,石墨烯中的含氧基团能影响菌体的正常代谢,实验人员研究不同面料中掺加石墨烯后的抗菌效果(如图2)。随着科技水平的提升,功能化的石墨烯以及石墨烯的复合材料在智能生活、电子材料、生物医学、环保监测等方面展现了巨大的应用前景。
(1)石墨烯具有良好导电性,金刚石却没有的原因是 。
(2)从图2可知掺加石墨烯后面料的抑菌率显著 (填“增强”或“减弱”)。
(3)下列说法正确的是_______(填序号)。
A.石墨烯常温下化学性质活泼 B.石墨烯可用于制作新能源电池
C.金刚石的硬度大于石墨烯 D.面料的抑菌率与菌体种类有关
(4)写出工业上采用甲烷制取石墨烯的化学方程式 。
【答案】(1)碳原子的排列方式不同
(2)增强
(3)BD
(4)CH4C+2H2
17.阅读下面的科普短文。
清除是载人航天器环境控制和生命保障的重要问题,目前主要包括LiOH清除、固态胺吸附和分子筛吸附等方式。
LiOH清除利用了LiOH与的化学反应,由于LiOH不可再生,该技术目前多用于短期载人航天任务。
固态胺能吸附和水蒸气,且可在真空条件下再生,因此可用于中长期载人航天任务。研究发现,分压和温度对吸附量有影响,如图1所示。
分子筛中的吸附剂是沸石。沸石的吸附能力强,且能在高温条件下再生,因此多应用在多人、长期航天任务中、水会影响沸石的吸附性能,通常需对沸石进行干燥处理。相同温度下,干燥时间对不同种类沸石吸附量的影响如图2所示。
科学家们会依据任务持续时间、成员人数及对应的消耗品、设备质量等因素,选择适合的清除技术,以保障宇航员的生命安全。
依据文章内容回答下列问题。
(1)目前航天器中的清除技术有 (写出一种即可)。
(2)已知LiOH具有与NaOH类似的性质,LiOH与反应生成的化学方程式为 。
(3)由图1可得到,分压对吸附量的影响的结论:温度相同时,分压在范围内, 。
(4)下列说法正确的是 。(填序号)
①由于LiOH不可再生,因此不能用于载人航天任务
②图2中,温度和干燥时间相同时,沸石A比沸石B的吸附量大
③分子筛对的吸附能力强,且可循环利用,多用于长期航天任务
【答案】(1)LiOH清除或固态胺吸附或分子筛吸附
(2)2LiOH+CO2=Li2CO3+H2O
(3)二氧化碳分压越大,二氧化碳吸附量越大
(4)②、③
18.阅读下面科普短文。
广袤无际的自然界是一个碳的世界。碳在自然界中的循环变化,对于生态环境有极为重要的意义。
随着工业生产的高速发展和人们生活水平的提高,排入大气中的越来越多,导致温室效应增强。减少排放,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。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。
的吸收是碳封存的首要环节,常选用、氨水、一乙醇胺等作吸收剂。在研究膜吸收法吸收时,研究人员通过实验比较了一乙醇胺、二乙醇胺、氨基乙酸钾3种吸收剂对烟气中的脱除效果,其结果如图2。
我国提出2060年前实现碳中和,彰显了负责任大国的作为与担当。实现碳中和人人有责,让我们从衣食住行点滴做起,节约能源,低碳生活。
依据文章内容问答下列问题:
(1)自然界碳的循环中,化石燃料燃烧 (填“吸收”或“释放”)。
(2)由图1可知,到2050年,对全球碳中和贡献率最大的途径是 。
(3)用溶液吸收,发生反应的化学方程式为 。
(4)由图2可知,随烟气流速增大,脱除效果 (填“增强”或“减弱”)。
(5)对比图2中三条曲线,得出的结论是:在实验研究的烟气流速范围内,当烟气流速相同时,对烟气中的脱除效果最好的是 。
【答案】(1)释放
(2)碳替代
(3)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
(4)减弱
(5)氨基乙酸钾
19.阅读下列科技短文并回答相关问题。
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。热分离法利用蒸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)下列说法正确的是 (填字母)。
A.地球上淡水资源丰富,无须节约用水
B.热分离法不能大规模用于海水淡化的原因是能耗大、成本高
C.热分离法进行海水淡化的技术中,水分子的种类不变
D.石墨烯海水淡化膜所用的分离原理与化学实验中的过滤操作相似
(3)利用石墨烯海水淡化膜进行海水淡化的原理是 ,可用 来检验海水淡化后的水是硬水还是软水。
(4)石墨烯、金刚石和C60均属于碳单质,写出碳单质的一种化学性质: 。
【答案】(1)市政供水
(2)BCD
(3) 石墨烯海水淡化膜只允许水分子通过(合理即可) 肥皂水
(4)常温下化学性质不活泼(或可以燃烧,合理即可)
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