2024年中考化学二轮复习训练：科普阅读题

2024年中考化学二轮复习训练：科普阅读题 1．铝锂合金火箭贮箱 我国首个3.35m直径铝锂合金火箭贮箱的诞生，是我国运载火箭结构效率和运载能力进一步提升的重要标志。 很多运载火箭芯的二级贮箱采用液氢、液氧作为推进剂。贮箱占箭体结构重量和空间的50%以上，其内部加注的燃料占火箭总重量的90%以上，因此降低贮箱结构重要是降低箱体结构重量、提高火箭运载能力的关键。铝锂合金是一种先进的轻量化结构材料，最大的优势是密度小、强度高。锂是元素周期表中最轻的金属元素，在铝中每加入1%的锂，密度降低3%，弹性反而提升6%。 在我国现役火箭上，每一枚火箭的燃料贮箱的箱底由8个瓜瓣儿、1个顶盖和1个过渡环“拼焊”组成，算下来，每个箱底上共有10条主焊缝，而一枚火箭通常有26个箱底。焊缝破坏了材料的连续性，容易产生裂纹等现象。“3.35直径铝锂合金箱底”采用整体旋压成形工艺，整个箱底没有一条焊缝，可靠性高，还可使火箭减重60公斤。    阅读分析，解答问题： (1)铝锂合金属于什么材料？ 能被制成火箭贮箱是利用了金属的什么性质？ (2)火箭二级推进剂提供动力时，写出发生反应的化学方程式。 (3)铝锂合金可显著提高火箭运载能力的主要原因是什么？ (4)在我国现役火箭上，一枚火箭的燃料贮箱通常共有多少条主焊缝？ “3.35m直径铝锂合金箱底”与普通箱底相比，其优点是什么（写1条）？ 2．氢气是一种清洁、高效、可再生的能源。灰氢是以化石能源为原料生产的氢气。用这种方法生产氢气，会耗费大量的化石能源，并且会产生大量的温室气体二氧化碳。绿氢是利用太阳能、风能等清洁能源生产的氢气。 科研人员将太阳能、风能等清洁能源中的能量转化为电能，然后利用如图所示的装置制取氢气。他们用聚四氟乙烯薄膜把海水和电解装置隔开，这层膜就像冲锋衣一样防水，但是透气，海水蒸发时产生的水蒸气可以透过它向电解装置内部扩散，而杂质仍然留在海水中。水蒸气遇到水凝胶后，又会凝结成纯净的液态水。随着氢气和氧气的释放和导出，纯净的液态水逐渐减少，在压强差的作用下，海水蒸发时产生的水蒸气继续向电解装置内部输送，使电解水过程持续发生。 (1)写出一种化石能源： 。 (2)电解水的化学方程式为 。由以上信息可知水由 组成。 (3)聚四氟乙烯属于 （选填“金属”或“有机合成”）材料。 (4)下列说法中正确的是______（填字母）。 A．太阳能是可再生能源 B．聚四氟乙烯薄膜起到过滤的作用 C．利用如图所示的装置制取的氢气是绿氢 D．随着反应的进行，海水一侧的压强小于电解装置内的压强 3．阅读下面科普短文。 除夕的夜晚，烟花在空中绽放，细丽无比。烟花又称花炮、烟火、焰火，主要用于典礼或表演中。烟花和爆竹的组成类似，其中都包含黑火药。黑火药由硝酸钾、木炭和硫粉混合而成，一定条件下引燃会发生剧烈反应，瞬间产生大量由二氧化碳氮气等组成的混合气，同时释放大量热。由于气体体积急剧膨胀，压力猛烈增大，于是发生爆炸。在军事上，黑火药是弹药的重要组成部分，可用作枪弹炮弹的发射药等。 制作烟花的过程中还加入一些发光剂和发色剂，它们使烟花呈现五彩缤纷的颜色。发光剂是金属镁或金属铝的粉末。发色剂是一些金属化合物，不同金属元素的化合物在火焰上灼烧时，发出不同颜色的光芒。例如，氯化钠和硫酸钠等物质在火焰上灼烧时会发出黄色光芒，含钙化合物会发出砖红色光芒；含铜化合物会发出绿色光芒。因此，人们常通过燃放烟花来烘托节日气氛。但由于黑火药燃烧会产生有害气体，也带来一些环境问题。 依据文章内容，回答以下问题： (1)黑火药是一种 (填“混合物”或“纯净物”)。 (2)黑火药爆炸时，除二氧化碳、氮气以外的其它产物中一定含 元素(填元素符号)。 (3)镁粉在空气中燃烧的主要反应的化学方程式为 。 (4)灼烧时发出绿色光芒的化合物可能是 (任写一种物质的化学式即可)。 (5)为减少燃放烟花爆竹造成的大气污染，可采取的措施有 。 4．阅读下面科普短文。 天然气一般指蕴藏于地层中的气体混合物，主要成分如图所示。地壳中，目前已探明的天然气总储量超过200万亿m3。 天然气是低碳能源，作为燃料，产生相同热量时，用天然气替代煤炭可减排二氧化碳65.1%。天然气用于汽车燃油，还可以减少颗粒悬浮物的排效。 天然气可以压缩冷却成液化天然气运输、使用。1m3液化天然气可气化成625m3天然气，用于居民生活中的烹调、取暖等。在送到用户之前，为便于泄漏检测，需要用硫醇等给天然气添加气味。 依据文章内容回答下列问题： (1)天然气中含量最多的气体是 ，写出该气体完全燃烧的化学方程式： 。 (2)天然气相比于煤炭是低碳能源的原因是 。 (3)从微观角度解释1m3液化天然气可气化成625m3天然气的原因： 。 5．阅读下面科普短文： 科学分析表明，汽车尾气中含有多种污染物，如固体悬浮微粒、一氧化碳、二氧化硫、碳氢化合物、氮氧化合物（NOx）等。目前最有效的汽车尾气治理方法是在发动机排气系统中加装催化转化器，在催化剂的作用下发生一系列反应，使CO、NOx、碳氢化合物三种有害物质较快地转化为对人体无害的CO2、N2和水蒸气（H2O），因此这种催化剂被称为三效催化剂（TWC）。TWC通常是以贵金属铂、铑、钯为活性组分，它们是三效催化剂中其催化作用的主体。制作TWC时，将贵金属通过浸渍的方法分散在大比表面积的γ-Al2O3活性涂层上（“比表面积”指单位质量物料所具有的总面积），并将γ-Al2O3涂附在熔点达1350℃的堇青石载体上。 由此可见，催化转化器是安装在汽车排气系统中最重要的机外净化装置。 依据文章内容，回答下列问题： (1)堇青石的熔点是1350℃，该性质属于 （填“物理”或“化学”）性质。 (2)汽车尾气排放是产生酸雨的因素之一，导致酸雨产生的物质有 和 等。 (3)在催化转化器中发生一系列反应，其中一步是：一氧化氮和一氧化碳反应生成二氧化碳和空气中含量最多的气体，该反应的文字表达式为 。 (4)机动车发动机排气系统中加装催化剂转化器的作用是 。 6．阅读短文后回答下列问题。 燃料电池是一种使用燃料进行化学反应产生电能的装置，最早于1839年由英国的Grove发明。燃料的选择很多，包括纯氢气、甲醇、乙醇、天然气等。这是目前其他所有动力来源无法做到的。而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。燃料电池的工作原理是以特殊催化剂作电极使燃料与氧气发生反应。因其不需推动涡轮等发电器具，也不需将水加热至水蒸气再经散热变回水，所以能量转化效率高达70%左右，足足比一般发电方法高出了约40%；优点还不只如此，其二氧化碳排放量比一般方法低许多，且水又是无害的生成物，所以燃料电池是一种高效、低污染装置。 燃料电池主要由正极、负极、电解质溶液和外部电路4部分组成，其负极和正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，在电场的作用下，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。与此同时，因为燃料自身的反应及电池存在的内阻，燃料电池也要排出一定的热量，以保持电池恒定的工作温度。如图是甲烷燃料电池的工作原理示意图。 (1)燃料电池是将 能转化为 能的装置。 (2)下列说法错误的是_________。 A．化学反应放出的能量可以是光能、热能、电能等 B．燃料电池可以广泛用于新能源汽车 C．氢燃料电池汽车所需要的H2可由电解水生成 D．燃料电池都要排放CO2气体 (3)甲烷燃料电池所使用的载体KOH在物质分类中属于________ A．化合物 B．氧化物 (4)甲烷燃料电池释放能量的总反应化学方程式为CH4+2O2+2KOH +3H2O。 7．阅读科普短文，回答相关问题。 冬奥会背后的化学高科技 Ⅰ.神奇的二氧化碳跨临界直接制冰 国家速滑馆“冰丝带”，这是目前世界上采用二氧化碳跨临界直冷制冰技术打造的最大的多功能全冰面。常温常压下气态二氧化碳，施加一定压力后，可以液化成液体甚至凝华为固体（干冰），压力降低后，液态或固态的二氧化碳又能快速汽化（或升华）为气体，并大量吸热，从而达到降低环境温度的目的。二氧化碳跨临界直冷制冰技术与以往使用的氟利昂制冷相比，具有环保节能、来源广泛、安全无毒等优点。 Ⅱ.冬奥会服装、火炬中的“黑科技”。 2022年冬奥会和冬残奥会颁奖礼仪服装共三套方案，分别为“瑞雪祥云”、“鸿运山水”和“唐花飞雪”，奥运礼服衣服内胆里特意添加了石墨烯发热材料（需携带移动电源），柔性石墨烯发热材料起效迅速，加热状态下表面温度可稳定在40摄氏度以上，石墨烯具有强度高、导电性强、韧性好等特点，是构成其它新型碳材料的基本组成单元，碳纳米管也是碳元素的一种单质，将含有石墨烯和碳纳米管两种纳米材料的水溶液低温环境下冻干，去除水分、保留骨架，制造出的一种超轻固体材料被称为“全碳气凝胶”。“全碳气凝胶”是吸油能力最强的材料之一，吸收量可高达自身质量的900倍。石墨烯本来就存在于自然界，只是难以从石墨中剥离出单层结构，随着石墨烯制备方法的研发，石墨烯必将广泛应用到各领域中。冬奥火炬的奥秘，火炬“飞扬”采用氢气作为燃料，将碳纤维与高性能树脂结合在一起做成碳纤维复合材料，密度只有钢的1/4左右，但是强度是钢的7～9倍，解决了火炬外壳在1000℃高温制备过程中起泡、开裂等难题，而且火炬呈现“轻、固、美”的特点。 Ⅲ.实现碳中和，尽显高科技。 氢能客车，相较传统化石能源车辆，氢能客车每行驶100公里，可减少约70公斤二氧化碳排放，相当于14棵普通树木一年的吸收量，实现了零排放、零污染。 (1)二氧化碳跨临界直冷制冰与传统制冰相比，其优点有 。 (2)下列说法错误的是________。 A．碳中和即碳排放为零 B．常温下，碳纳米管化学性质稳定 C．“全碳气凝胶”可处理海上石油泄漏 D．火炬燃烧罐以碳纤维材质为主，所以碳不能燃烧 (3)火炬外壳属于 材料（合成、金属、复合）。火炬燃料采用氢气做燃料，其优点是什么（答出一点） 。 (4)关闭火炬的燃气开关，使火炬熄灭，采用的灭火原理是 。 8．阅读下面科普短文。 自热火锅、自热米饭发热包的主要成分是：焙烧硅藻土、铁粉、铝粉、焦炭粉、活性炭、生石灰、盐、氢化钙（CaH2）等。往发热包中加水，放热原理主要包括生石灰与水反应快速放热、原电池（金属粉、碳粉、盐）反应持续放热、金属发生氧化反应和金属氧化物发生反应放热。硅藻土孔隙较大，可起到缓冲反应的作用，为发热包的安全性提供保障，氢化钙能与水反应（生成氢氧化钙和氢气）用来吸收渗入包装内的微量水分，防止氧化钙逐渐失效。 表为不同发热剂（均为30g）对不同食物加热效果表（加热时间为5min），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 H2O（30g）+MgCl2 43.48 25 26.17 22 20.14 H2O（30g）+Al2（SO4）3 45.53 26 27.21 23 21.06 H2O（30 g）+ AlCl3 73.29 38 39.77 32 29.31 注：△T=加热后食物温度一加热前温度 使用加热包加热时应该注意：发热包中反应较为复杂，会产生一定量的氢气和一氧化碳；加热过程中，要将自热锅盖上的透气孔打开；发热包里不能改加热水；不能在汽车等密闭、狭小环境中使用，使用时避免明火；使用后的发热包按有害垃圾分类处置。 依据文章内容，回答下列问题： （1）发热包中所含硅藻土的作用是 。 （2）表中等量的八宝粥与矿泉水比较，八宝粥的吸热量更 （填“高”或“低”）。 （3）写出氢化钙（CaH2）与水反应的化学方程式 。 （4）推测发热包里不能改加热水的原因是 。 （5）阅读文章，下列说法不正确的是 （填序号）。 A动车上可以多人同时制作不同口味的自热火锅 B为快速使自热火锅升温，应密封锅盖上的透气孔 C自热米饭“自热”后保温时间极短，“自热”后需立即食用 D等质量的MgCl2和AlCl3作发热剂为相同食物加热时，AlCl3“发热”效果更好 9．酸雨 酸雨是指pH小于5.6的雨雪或其他形式的降雨。产生酸雨的原因主要是雨雪在形成和降落过程中，吸收并溶解了空气中的二氧化硫或氮氧化物等物质，形成了pH小于5.6的酸性降水。 空气中的SO2主要来自矿物燃料(如煤)的燃烧，氮氧化物(如NO、NO2)主要来自汽车尾气。SO2形成酸雨主要是两种途径：一种是SO2在空气中粉尘的催化下与O2反应生成SO3，SO3与水反应生成硫酸(H2SO4)；另一种途径是SO2与水反应生成亚硫酸(H2SO3)，H2SO3再被O2氧化为硫酸。氮氧化物形成酸雨的主要原因是：NO不稳定，在空气中被氧化为NO2，NO2与水反应生成硝酸(HNO3)和NO。 酸雨危害较大，如腐蚀建筑物和工业设备、破坏露天的文物古迹、破坏土壤成分等。减少酸雨主要是减少燃煤产生的SO2和汽车尾气中的氮氧化物。为减少燃煤产生的SO2，可向煤中加入适量的石灰石，从而将SO2除掉。为减少汽车尾气中的氮氧化物，可在汽车排气管上安装催化转化器，使尾气中的CO和NO转化为N2和CO2。 依据文章内容，回答下列问题： (1)空气中形成酸雨的主要气体是 。 (2)写出亚硫酸转化为硫酸反应的化学方程式 。 (3)汽车尾气催化转化反应中，反应前后氮元素的化合价变化为 。 (4)SO2和SO3、NO和NO2组成元素相同，但化学性质不同，其原因是 。 (5)保护环境，减少酸雨，人人有责。作为公民，我们可采取的措施是 。 10．乙醇(C2H5OH)是一种能溶于汽油的液体我国推广使用乙醇汽油(含乙醇10%汽油)为车用燃料制取乙醇的一种方法是：先将淀粉水解生成葡萄糖(C6H12O6)葡萄糖在酶的催化作用下再转化为乙醇和二氧化碳根据上述信息分析回答下列问题： (1)乙醇属于 (选填“有机物”或“无机物”)，乙醇汽油属于 (选填“纯净物”或“混合物”) (2)在汽车发动机里，乙醇溶于汽油中促进汽油更好的完全燃烧，既提高了 利用率又减少了尾气中 、 等有毒气体和烟尘的排放 (3)由葡萄糖制取乙醇是发展绿色新能源的重要方法，写出葡萄糖在酶的催化作用下转化为乙醇和二氧化碳的化学方程式： 。 (4)廉价的植物秸秆(主要成分是纤维素)用适宜的催化剂作用也能转化成葡萄糖请你设想，当纤维素转化为葡萄糖的高效催化剂研制出来后，生产乙醇的一条重要途径是： 。 11．认真阅读下列材料，回答相关问题： 神奇的二氧化碳跨临界直接制冰 “二氧化碳跨临界直接制冰”？它到底是啥意思呢？首先，我们要理解什么是临界点（Criticalpoint）。以我们生活中常见的水为例，水在加热的时候会变成水蒸气。根据热力学知识，这一过程经历了液态水一液态水和气态水蒸气的混合物一气态水蒸气的变化，但是当水在温度373℃，压力22.064MPa加热的时候，液态水和气态水蒸气的物理性质没有明显的变化，只有一个相存在，水变得可压缩、可膨胀，并且更喜欢与非极性气体和有机分子混合，这个点就是水的临界点。以二氧化碳为例，它的临界温度为31.1℃，而临界压力达到了7.38MPa。在临界点以上的区称为超临界，以下的区是亚临界，而从亚临界到超临界就是跨临界。 常温常压下的二氧化碳是气态，施加一定压力后，可以液化成液体甚至凝华为固体（也就是我们说的干冰），压力降低后，液态或固态的二氧化碳又能快速汽化（或升华）为气体，并大量吸热，从而达到降低环境温度的目的。二氧化碳跨临界直冷制冰，就是将气态二氧化碳通过加温加压形成超临界二氧化碳流体，再对超临界二氧化碳进行降温降压达到-20℃至-15℃，再相变蒸发吸热完成制冷和制冰的过程。 (1)干冰的化学式 。 (2)二氧化碳分子由 构成。 (3)从微观角度解释气态二氧化碳通过加温加压形成超临界二氧化碳流体的原因 。 12．阅读材料，回答问题： 臭氧 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。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。臭氧还可做漂白剂。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。臭氧还用于医用消毒。传统的消毒剂氯气刺激皮肤，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。与其相比，臭氧有许多优点，消毒时臭氧很快会转化为氧气，无二次污染，高效环保。 (1)臭氧的性质有 （写一点即可），该性质属于 （填“物理性质”或“化学性质”）。 (2)分离臭氧和氧气的混合物的原理是 。 (3)下列关于臭氧的说法中，正确的是_______。 A．臭氧的漂白作用比氯气强 B．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 13．阅读短文回答下列问题。 揭秘星辰之上的“净化器” 2021年10月，我国3名航天员进驻天和核心舱，开启为期6个月的科研工作，为解决航天员在空间站的用水问题，天和核心舱安装了国际领先的环控生保尿处理子系统和水处理净化器。 尿处理子系统采用蒸汽压缩蒸馏技术将预处理后的尿液进行旋转蒸馏，将收集到的蒸气冷凝后形成冷凝液，然后将冷凝液输出给水处理子系统进行深度净化处理，实现了从“尿”中取“水”。添加了预处理剂的尿液，具有强酸性、强腐蚀性的特点。 处理所得的再生水可以电解制氧气，排在舱内，减少地面对氧气的补给，生成的氢气还可以与人呼出的二氧化碳在一定条件下进行还原反应，实现了舱内物质循环利用。 (1)水中氧元素的化合价为 ，生活中常通过 来降低水的硬度。 (2)尿处理子系统的机电运动部件的材料，必须具备很强的 性能，才能确保实现产品的长寿命、高可靠性指标要求。 (3)写出空间站用再生水制取氧气的化学方程式： 。 (4)星辰之上的“净化器”具有的优点是 。 14．一段时间以来，网传隔夜菜、肉类腌制品不能吃，是因为含亚硝酸盐。对于亚硝酸盐大家有众多疑问。 疑问一：亚硝酸盐是什么东西？ 亚硝酸盐是一类无机化合物的总称，主要指亚硝酸钠（NaNO2），它是白色或淡黄色粉末，有咸味，易溶于水。它是一种常见的食品添加剂，广泛用于各种火腿、酱卤肉等熟肉类食品加工，作为防腐剂和护色剂。国家对食品中含有的亚硝酸盐的最大含量限定为：蔬菜4 mg/kg，肉类3 mg/kg。 疑问二：亚硝酸盐的“毒”从何来？ 亚硝酸盐本身并无致癌效应，它被吸入血液1~5分钟后，就已经分解。亚硝酸盐在胃中酸性环境下，易与氨基酸的分解产物发生反应，产生致癌物。当摄入维生素C时可以阻止致癌物产生。 疑问三：隔夜菜中的亚硝酸盐含量会超标吗？ 实验人员准备了清炒菠菜、清炒芹菜和小白菜炒肉，三种菜各自被分成6份，常温和冷藏条件下各保存一半。实验人员分别取1小时后、6小时后、20小时后的剩菜，经过捣碎、提取、离心、过滤，取出汤汁。通过比色法逐一测得样品中亚硝酸盐含量，如下图所示。 实验结果表明，三种菜在放置20小时后，无论常温还是冷藏，亚硝酸盐含量虽均有增加，但都远未超过国家标准。 疑问四：摄入多少亚硝酸盐会对人体产生危害? 人体对亚硝酸盐的一次性安全摄入量为每千克体重0.2 mg。我们日常吃的大米、蔬菜、肉品里面几乎都含有亚硝酸盐。有数据显示，人体摄入的亚硝酸盐80%来自蔬菜。如果你体重50 kg，即使一次性吃2.5 kg蔬菜也是安全的。因此，将亚硝酸盐摄入量控制在安全范围内不会对人体造成危害。 依据文章内容，回答下列问题。 （1）亚硝酸钠中氮元素的化合价为 。 （2）测定汤汁中亚硝酸盐的含量时，获取汤汁的步骤是 。 （3）人体对亚硝酸盐的一次性安全摄入量为 。 （4）亚硝酸盐产生致癌物的原因是 。 （5）下列有关说法正确的是 。 A “吃隔夜菜会致癌”是没有科学依据的 B 常温储存及冷藏储存条件下，亚硝酸盐含量均呈增加趋势 C 适量吃富含维生素C的新鲜蔬菜水果，有利于抑制致癌物的产生 D 从实验数据中发现蔬菜类的隔夜菜亚硝酸盐含量要高于含肉类的隔夜菜 15．氨气 氨气在常温下是一种无色气体，有强烈的刺激性气味，极易溶于水。氨气易燃，可以和酸反应生成铵盐。目前，我国已形成氨气生产、应用等成熟产业链，氨的应用分布如图1。在食品工业生产中，常利用氨气熏蒸法降低食物中滋生的黄曲霉毒素的毒性，该方法是利用氨气与食物中的水反应生成一水合氨，一水合氨再与黄曲霉毒素反应，从而有效地降低黄曲霉毒素的毒性。 工业上主要是利用氮气和氢气在高温、高压和催化剂的条件下合成氨气。现在国内外工业上使用的合成氨气催化剂基本都是铁基催化剂。降低反应温度、提高合成氨催化剂活性是目前的研发热点。科研人员用磁铁矿与三氧化钼、氧化钨、氧化铝混合稀土等原料，按不同比例充分混合得到合成氨催化剂，其中氧化钨含量对产出气体中氨气含量的影响如图2，氨气含量越高代表催化剂活性越好。    阅读分析，解决问题： (1)写出一条氨气的化学性质： 。 (2)由图1可知，我国氨气的应用占比最高的是 。 (3)利用氨气熏蒸法降低食物中滋生的黄曲霉毒素毒性的原理是 。 (4)工业上主要合成氨气的文字表达式为 。 (5)合成氨催化剂中除了含有氧化钨外，还含有 （写一种即可）。 (6)根据图2可知氧化钨含量与催化剂活性的关系是 。 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 $$