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2024年中考化学高频考点:科普阅读题
1.阅读下面的科技短文,回答问题。
高锰酸钾作为强氧化剂,能降解有机物,抑制藻类生长,随着投加量的增加和接触时间的延长,效果较理想。粉末活性炭对水中的小分子物质(相对分子质量)有很好的吸附作用,有利于净水过程中去色、去味。两者组合同时用于常规净水工艺流程,使之协同作用,效果更为显著。与常规工艺流程相比(如图所示),投加高锰酸钾后沉淀池出水氨氮去除率反而下降9.6%,过滤后水去除率略有上升4.2%,加入高锰酸钾后,沉淀后水氨氮去除率下降,是部分相对分子质量较大的有机物被高锰酸钾降解为氨氮所致。
(1)有关高锰酸钾—粉末活性炭工艺净水的说法正确的有_______。
A.相比常规净水工艺,最终水中的氨氮去除率更高
B.相比常规净水工艺,高锰酸钾—粉末活性炭工艺对沉淀净水效果更佳
C.粉末活性炭可以将水中的相对分子质量较大的有机物降解
(2)高锰酸钾的水溶液呈紫红色,但最后净化后的水为无色的原因是 。
(3)高锰酸钾—粉末活性炭两者组合,协同作用净水效果更为显著的原因是 。
(4)常规处理工艺中使用的硫酸铝属于 (选填“酸”“䂸”“盐”“氧化物”)
(5)请再列举一条高锰酸钾的常见用途 。
2.常温常压下二氧化碳是一种没有颜色、没有气味的气体,密度比空气大;二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊;点燃镁条,镁条在二氧化碳中燃烧,冒黑烟、发白光、生成白色固体,即生成了氧化镁和碳;二氧化碳可用于灭火、作制冷剂等。
(1)归纳二氧化碳的物理性质有 。
(2)二氧化碳的化学性质有 (写一点);
(3)镁条在二氧化碳中燃烧的文字表达式为(并注明各物质的化学符号)
(4)二氧化碳的用途是 (写一点)。
3.中国提出“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”。推广氢能等新能源是减少碳排放的重要方式之一、由于自然界不存在可直接开采的氢气资源,所以氢气必须经过化石资源、水和生物质等含氢化合物获取。这些制氢过程均需要输入较高的能量,目前主要由不可再生的化石能源提供,也可由可持续的新能源提供,如图1所示。
化石资源、生物质和水是主要的制氢原料,目前常见的生产氢气方法如图2所示,在各类化石资源中,高H/C原子个数比的甲烷是理想的制氢原料。
年位于兰州新区的全球首套规模化(千吨级)合成“绿色”甲醇示范装置,不仅可以回收二氧化碳,还能生产“液态阳光”,未来可替代化石能源。“液态阳光”是利用太阳能等可再生能源产生的电力来电解水,生产“绿色”氢能,并将二氧化碳加氢转化为“绿色”甲醇等液体燃料。因此,形象地称为“液态阳光”。
氢燃料车辆是氢能体系的重要标志,但研究高效率保存与释放氢气是目前工业上急需突破的技术问题。有文献报道,纳米镁理论储氢量为7.69%(质量分数),形成氢化镁。氢化镁在适当条件下可释放出氢气。
请回答下列问题:
(1)氢气作为能源的优点是 。
(2)本文中涉及化合物中H/C原子个数比最大的是 (写化学式)。
(3)综合考虑各方面因素,未来以一次能源制氢气最理想的方法是 。
(4)氢化镁的化学式为 。
(5)写出以CH4和CO2在一定条件下反应生产H2的化学方程式 。
4.阅读下面科普短文。
生活中我们谈到“细菌”往往会心惊胆战。其实细菌不仅仅只有危险的一面,如果掌握了它们的特性,很多细菌也可以为我们服务。氧化亚铁硫杆菌(以下简称为T·f菌,见图左)是一种细菌,它被广泛应用于治理废气、废渣等有害物质。例如用T· f菌脱除工业废气中的一种有毒、有腐蚀性的气体——硫化氢(H2S)。其作用原理如图所示。
这个净化过程中,Fe2(SO4)3溶液在常温常压下就可以将废气中的H2S脱出,生成FeSO4 。FeSO4在酸性溶液中、在T· f菌的帮助之下,只需少量的氧气就又可以转化为Fe2(SO4)3 ,同时释放的能量还能供给T· f菌生长。用这种方法处理废气大大降低了治污的成本,脱除率达到99.97%,且无废物排出。但要达到高效的关键是要保证体系内FeSO4 浓度的稳定,一旦FeSO4 浓度降低,T· f菌就会像缺少食物一样逐渐失去活性。实际应用过程发现Fe2(SO4)3在pH=l.9时会发生一定的变化,生成了铁的沉淀物——黄铵铁矾〔NH4Fe3(SO4)2(OH)6〕,并在pH=3.2时沉淀完全,使得溶液中的总铁浓度下降。可见溶液的pH值对这个方法的效果有一定影响。实验测得30℃时,不同pH环境下T· f菌的活性不同,表现为FeSO4溶液转化为Fe2(SO4)3溶液的速率不同,如下表:
pH
0.9
1.2
1.5
1.9
2.1
2.4
2.7
3.0
FeSO4溶液转化为Fe2(SO4)3速率/(g•L﹣1•h﹣1)
4.5
5.3
6.2
6.8
7.0
6.6
6.2
5.6
回答下列问题:
(1)在环节①中化合价升高的元素是 (填写元素符号)。
(2)环节②的反应原理为:4 F e S O4+ O2+ 2X2F e2(S O4)3+2H2O其中物质“X”的化学式为 。
(3)黄铵铁矾〔NH4Fe3(SO4)2(OH)6〕中铁元素与硫元素的原子个数比为 。
(4)用T·f菌脱除废气中的H2S气体的优点是 (写出1点即可)
(5)请结合文中信息,判断工业用T·f菌脱硫应选择的最佳pH范围是 <pH< 。
5.阅读下列短文,回答相关问题。
科技助力人工碳循环
中国的经济发展离不开大量的能源,目前我国的能源结构中以煤(高碳)、石油(中碳)、天然气(低碳)为代表的化石燃料仍占主导地位,化石燃料的燃烧在释放热量的同时产生,是最主要的温室气体。低碳、零碳、负碳技术的开发是我国科学家正致力研发的项目。
也是巨大的碳资源。目前,的低能耗捕集、转化和利用正受到世界各国的广泛关注。根据与其他能源的耦合方式不同,的转化利用技术可分为以下三条途径。
途径1:耦合化石能源的转化利用技术。如与催化重整为与CO。
途径2:耦合零碳能源的转化利用技术。如图所示是我国科研团队利用催化剂实现低温、高效、长寿命催化加氢制甲醇()的工艺。
途径3:直接转化利用技术。如以太阳能或其他可再生能源发电为驱动力,在温和条件下将直接转化为化学原料或燃料。
科学技术的研发和应用将促进自然界碳循环回归平衡。如何摆脱对含碳化石能源的依赖,转化利用丰富的资源,跨越低碳及创新新能源,拥抱新式零碳能源,期待同学们学好和利用化学开创未来。
(1)写出自然界中吸收的一条途径: 。
(2)氢氧燃料电池的能量转化形式是将化学能转化为 。
(3)我国科学家将直接转化成葡萄糖的过程中,第一阶段的反应可表示为:,R的化学式是 。
(4)写出和在催化剂和加热条件下转化为甲醇()的化学方程式: 。
(5)下列叙述正确的是 (填序号)。
a.、与在一定条件下可相互转化
b.途径2解决了氢气低成本制取和有效储存的难题
c.能源的开发与利用向“减碳趋氢”的方向发展
6.抛撒融雪剂是融雪的常用方法。融雪剂的种类繁多,其中氯盐融雪剂价格低廉、融雪快,但氯盐中的氯离子对路面有较强的腐蚀性。CMA类融雪剂除冰效果好、腐蚀性小,但价格高,多用于机场道路等重要场所。研究人员配制出A、B两组融雪剂(如图),并与CMA类融雪剂进行性能比对(见下表)。
不同融雪剂性能指标的检测结果
项目
技术标准
A组
B组
CMA类
pH
6.5~9.0
7.2
7.4
9.0
冰点/℃
<-20.0
-23.2
-21.0
-21.0
混凝土质量腐蚀/%
≤1.0
1.12
0.40
0.13
(本文中冰点指加入融雪剂后雪水的凝固温度)
依据上文回答下列问题。
(1)A、B组融雪剂均属于 (选填“纯净物”或“混合物”)。A组比B组腐蚀性强的原因是 。
(2)CMA类融雪剂的溶液呈 (选填“酸性”、“中性”或“碱性”)。
(3)下列说法中,正确的是________(填字母)。
A.融雪剂可以降低雪水的凝固温度,使其难以形成冰
B.CMA类融雪剂的融雪化冰能力最强
C.B组融雪剂性能指标符合表中全部技术标准
(4)已知生成B组中的碳酸氢钾的化学方程式为:X+CO+H2O=2KHCO3,则X的化学式为 。
(5)A组融雪剂所含的MgCl2中镁元素和氯元素的质量比是 。
7.国防金属“镁”
在新中国成立70周年的大阅兵中,首次亮相各型飞机160余架、新型装备580台(套),而金属镁是制造这些军事装备必不可少的基础材料。镁是一种轻质、延展性良好的银白色金属,纯镁的强度小,但镁合金是良好的轻型结构材料,被广泛应用于生产航天器、军用飞机、导弹、高机动性能战车、船舶等。因此,大力开发镁合金的应用是国防现代化的需要。镁在地球上储量多,分布广,其中海水是含镁丰富的资源。海水中的镁,主要是以氯化镁和硫酸镁的形式存在。大规模从海水制取金属镁的工序并不复杂,将石灰乳加入海水,沉淀出氢氧化镁,再注入盐酸,转化成无水氯化镁,然后电解熔融状态的氯化镁制得金属镁。镁在空气中燃烧会发出耀眼的白光,能与热水和大多数酸反应放出氢气。
阅读上述短文,回答有关问题:
(1)金属镁的物理性质有 (答一点)。
(2)镁粉用于制作照明弹或烟火是因为 。
(3)镁能与大多数酸反应放出氢气的原因是 。
(4)镁合金具有 (答一点)等特性,被广泛应用于生产航天器、军用飞机导弹、高机动性能战车、船舶等。
(5)海水制镁过程中的一个化学反应方程式 。
(6)如果存放金属镁的仓库发生火灾,消防队员 (填“能”或“不能”)用水来灭火。
8.焦化超低排放
为推进焦化行业全流程、系统化环境治理,实施超低排放改造,应坚持源头末端治理全面发力,实现减污降碳协同增效,以促进环境空气质量持续改善。
煤的焦化是将煤在隔绝空气的条件下加强热,分解成焦炭、粗氨水、焦炉气和煤焦油等物质。在炼焦生产过程中,精煤破碎、焦炭破碎、筛分及运输中都会产生颗粒排放物。
焦炉内发生反应时,还会产生多种污染性气体。目前,焦化超低排放改造中通过采取密闭、封闭等有效措施,提高废气收集率。污染性气体处理,采用选择性催化还原技术脱硝和氨法脱硫等方法。对焦化过程产生的大量余热,可将焦炉进行升级改造,以加强余热回收利用。产品清洁运输是产品销售的重要环节,主要通过集装箱、管道、管状带式输送机等,或使用新能源汽车等运输方式,实现清洁运输。
读分析,解答问题:
(1)煤是可再生能源吗: 。
(2)焦化企业生产得到的产品有什么: 。(写1种)
(3)炼铁厂可以将其中一种产品先转化为CO,然后在高温条件下与赤铁矿(主要成分Fe2O3)反应从而得到生铁(主要成分是Fe)和一种气体,写出该反应的符号表达式: 。
(4)煤焦化过程中产生的污染性气体有什么: ,对环境造成的危害是什么: 。(写1种)
(5)为实现焦炭清洁运输,可采取的措施有什么: 。(写1条)
(6)焦化过程产生大量的余热,请举出余热回收后的一种用途: 。
9.阅读材料,回答问题。
材料一:2022年北京冬奥吉祥物冰墩墩的外套是化学常见物质----硅胶。硅胶是一种高活性吸附材料,不溶于水和任何其它溶剂,无毒无味,除强碱、氢氟酸外一般不与其它物质发生化学反应。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呈蓝色,吸水后生成的六水合氯化钴为红色。
材料二:研究表明,火星表面大气平均密度只有地球表面大气层的1%左右,主要是由二氧化碳(95.3%)、氮气(2.7%)、氩气(1.6%)、氧气(0.15%)和水汽(0.03%)组成。火星表面平均温度为-55℃,大气既稀薄又寒冷,沙尘悬浮其中,每年常有大的沙尘暴发生。火星土壤中含有多种矿物,如SiO2、FeOT、Al2O3、MgO等,可以冶炼出多种金属,部分金属可以在火星大气中燃烧,此反应可成为火星探测所需能量的来源之一。
(1)写出硅胶的一条物理性质 。
(2)用变色硅胶检验某混合气体中含有水蒸气,可观察到的现象是 。
(3)火星不适于地球生命生存的原因是 (答一点)。
(4)化学家提出“镁粉在火星上可以扮演地球上煤的角色”。结合火星表面大气成分分析,支持镁燃烧的可能是 (填物质名称)。
10.阅读下面科普短文
碳化稻壳
湖南困县彭头山的“彭头山文化遗址”出土的碳化稻谷是世界上至今所发现的年代最早的人工栽培的稻谷。碳化稻壳是指稻壳经过加热至其着火点温度以下而形成的木碳化物质,具有体轻,导热性低的特性,工业上用作钢、铁生产的保温隔热材料。碳化稻壳的主要成分是二氧化硅和碳,二氧化硅含量高达50%以上、原碳化稻壳的容重为200-400kg·m-3,相对密度为2.14,热导系数为0.062(碎石棉为0.041,矿辩茄棉为0.030),碳化稻壳具有较大的比表面积。
(1)碳化稻壳属于 (“混合物”或“纯净物”);
(2)请写出一条碳化稻壳的用途 (填一种即可);
(3)下列有关碳化稻壳正确的是______。
A.导热性低 B.热导系数比碎石棉较低
C.具有较大的比表面积 D.碳化稻壳是木碳化物质
11.阅读下面的短文,回答相关问题。
同学们,你们知道潜水员潜水时身上背的钢瓶里装的是什么气体吗?它既不是纯氧,也不是普通的空气,而是一种特殊的空气――人造空气。过去,潜水员潜入深海时携带的就是普通空气,当潜水员浮出水面时许多人就无缘无故的死去。其原因是深海的压力很大,吸入体内的氮气随着压力的增大,大量溶解在人体的血液中,而当潜水员由深海上浮,浮到水面时,压力猛然下降,血液中的氮气就纷纷从血管内往外跑,从而导致血管堵塞、血流不畅而造成死亡。
怎样才能防止这种“潜水病”呢?科学家想到了“氦”,因为氦极难溶解于水。于是人们把普通空气中的氮气除去后,把氧气和氦气按照1:4的体积比混合起来,就制成了“人造空气”。潜水员呼吸这种“人造空气”,即使潜到水下一百多米,也不会再患潜水病。这种“人造空气”的密度只有普通空气的1/3,因此呼吸起来比普通空气轻松得多,可以减轻人呼吸的困难,因而现在这种“人造空气”还被用来治疗支气管哮喘等疾病。
(1)下列关于人造空气的说法正确的是______。
A.身体健康的正常人吸入人造空气没有危害
B.压力越大,人造空气中的氮气在水中的溶解性越强
C.将燃着的木条插入盛有人造空气的集气瓶中,木条会熄灭
D.人造空气用于治疗支气管哮喘等疾病是由于其具有杀菌作用
(2)①普通空气、②氧气、③人造空气的密度由大到小的顺序是(用序号填空,下同) 。
①氮气、②氦气、③氧气在水中的溶解性由强到弱的顺序是 。
(3)之所以用氦气代替氮气制造人造空气,主要是因为氦气具有下列性质:①物理性质 ;②化学性质 。
(4)用物理方法除去普通空气中的氮气,你采用的方法是什么? 。
(5)现有两个钢瓶,里面充入的分别是普通空气和人造空气,你如何用简便的方法鉴别它们? 。
12.阅读下列科普短文,回答问题。
纯碱的用途非常广泛。纯碱工业始创于18世纪,西方国家对这一技术采取了严格的保密措施。一些专家想探索此项技术的秘密,均以失败告终。1943年,我国化学工程专家侯德榜针对西方纯碱生产时食盐利用率低,制成成本高,废液、废渣污染环境和难以处理等不足,发明了侯氏制碱法又称联合制碱法。
【发明原理】
第一步:氨气与水和二氧化碳反应生成一分子的碳酸氢铵。先添加NH3而不是CO2,CO2在NaCl溶液中的溶解度很小,先通入NH3使食盐水显碱性(用无色的酚酞溶液做溶液检验),能够吸收大量CO2气体。
第二步:碳酸氢铵与氯化钠反应生成氯化铵和碳酸氢钠沉淀。
第三步:在5℃~10℃时,向母液中加入食盐细粉,而使NH4Cl单独结晶析出供做氮肥。向母液中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品,通氨气的作用是:
①增大的浓度,使NH4Cl更多地析出;
②使NaHCO3转化为Na2CO3,提高析出的NH4Cl纯度。联合法综合利用了合成氨的原料,提高了氯化钠的利用率,减少了环境污染。NH3、CO2都来自于合成氨工艺。这样NH4Cl就成为另一产品化肥。综合利用原料、降低成本、减少环境污染,NaCl利用率达96%。
第四步:加热碳酸氢钠制取纯碱。
(1)写出侯氏制碱法第二步的化学反应方程式 。
(2)写出侯氏制碱法的一个优点 。
(3)写出反应Ⅰ的化学方程式 ;该反应的基本类型为 。
(4)循环利用的物质是 。
13.阅读下列科技短文并回答问题。
目前汽车普通使用的燃料是汽油。汽油燃烧不仅产生大量的二氧化碳,还会释放一氧化碳等有害物质,既造成资源浪费,又污染环境。开发能够取代汽油的新能源,生产和使用环保型、零污染的绿色环保汽车是实现“碳中和”的有效措施之一。
发展绿色环保汽车,主要有以下途径:一是改进现有车型,采用铝合金、铁合金、塑料等轻量化材料,为汽车“减肥”,从而降低燃油消耗;二是开发新型燃料,主要包指天然气、乙醇、生物柴油、直气等,实现能源多元化;三是大力发展电动汽车,电动汽车具有效率高、在使用地点“零排放”的特点,尤其是氯燃料电池汽车,受到了人们的广泛关注。
(1)文中提到的铝合金、铁合金均属于 (选填“混合物”或“纯净物”)。
(2)CO2中碳元素的化合价 。
(3)写出乙醇在空气中燃烧的化学方程式: 。
(4)氢气作为新能源的优点是 (写出1点即可)。
14.金属材料对于促进生产发展、改善人类生活发挥了巨大作用。
镁元素对人体健康有着重要作用,通过对心脏的调节,使心脏的节律和兴奋传导减弱,从而有利于心脏的舒张,还可以保护心血管、防止经脉硬化。工业上电解熔融制取金属镁。镁化学性质比较活泼,与氧气、或水都能反应。
铝合金是目前用途广泛的合金之一,例如硬铝的密度小、强度高、具有较强的抗腐蚀能力,是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。将某种铝合金放入氢氧化钠溶液中,其中的会与氢氧化钠、水反应生成偏铝酸钠()和一种可燃性气体。
近年来,为满足某些尖端技术发展的需要,人们又设计和合成了许多新型合金。例如,钛合金与人体具有很好的“相容性”,可以用来制造人造骨;耐热合金和形状记忆合金广泛应用于航空航天等。
回答下列问题:
(1)当镁着火时,下列扑救方法正确的是______。
A.使用灭火 B.使用水灭火 C.使用沙土灭火
(2)用于制造飞机和宇宙飞船利用了硬铝______(填标号)的性质。
A.密度小 B.强度高 C.具有较强的抗腐蚀能力 D.硬而脆
(3)可以用来制造人造骨的是 合金。
15.学以致用,分析和解决生活中的实际问题,是学习化学的重要方法。请阅读下面两则材料,回答问题。
材料1: 2017年5月18日,我国在南海海域试采可燃冰获得成功,我国成为全球第一个在海域可燃冰试开采中获得连续稳定产气的国家。
(1)可燃冰被科学家誉为“21 世纪能源”。可燃冰中,水分子形成一种空间笼状结构,CH4和少量N2,CO2等分子填入笼内的空隙中,无固定的组成,因此可燃冰属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)沼气、天然气的主要成份也是甲烷。充分燃烧1000g天然气和煤所产生的CO2和SO2气体的质量如图1所示。根据图示和已有知识分析,天然气被誉为城市清洁能源的原因有 (答1 条即可)。
(3)天然气是一种无色无味的气体,密度小于空气,天然气泄漏后。遇明火或静电易发生爆炸,为防止因天然气泄漏造成危险,可在家中安装报警器,图2甲、乙两种情况,安装位置正确的是 。
材料2:汽油(主要成分为含有5个-11个碳原子的碳氢化合物)是全球用量最大的液体燃料。二氧化碳是化石燃料燃烧的产物,如果有人告诉你“二氧化碳能变成汽油”,你相信吗?
中科院大连化学物理研究所研制出一种新型多功能复合催化剂,通过图2示意的I、II、III 三个环节,将二氧化碳成功转化为汽油(图中 a、b是两种起始反应物的分子结构模型,c、 d是最终制得的汽油中所含物质分子结构模型)。请回答下列问题:
(1)要实现物质间的转化,往往需要有高效的催化剂。下列有关催化剂的叙述正确的是 (填字母编号)。
A催化剂可以改变化学反应速率
B化学反应前后催化剂的质量不变
C化学反应前后催化剂的化学性质发生改变
(2)在一定温度、一定压强和催化剂存在的条件下, 环节I除生成CO外,还生成了一种化合物,这种化合物是最常见的溶剂。则反应的化学方程式为 。
(3)认真观察c和d两种物质的分子结构模型,试写出c物质的化学式 ;依据所学猜测c和d二者是否为相同物质? 。
(4)“二氧化碳变汽油”的研究成果,使我国成为此领域的世界领跑者。你认为该成果的现实意义是 、 。(答出两条即可)。
试卷第1页,共3页
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学科网(北京)股份有限公司
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