2024年中考化学专项练习:科普阅读题
2024-08-19
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2024年中考化学专项练习:科普阅读题
科普阅读题
1.铁元素是人体必需的元素之一。人体缺铁会引起贫血,缺铁性贫血是世界卫生组织确认的四大营养缺乏症之一,人体中的铁元素主要靠食物摄入,猪肝、猪血、瘦肉、木耳、红枣、菠菜等是铁元素的主要食物来源。人类最早使用的铁,是来自太空的陨铁,自然界中的铁主要以化合物的形式存在于矿石中,工业炼铁的原理是用还原的方法把铁从铁矿石中提炼出来,常见的铁矿石有赤铁矿(主要成分是Fe2O3)、磁铁矿(主要成分是Fe3O4)、黄铁矿(主要成分是FeS2)等。其中黄铁矿由于含硫量高,冶炼过程产生的SO2会对环境造成影响,不适宜炼铁,但可作为工业制硫酸的重要原料。铁的氧化物除Fe2O3、Fe3O4外,还有FeO,FeO可用于瓷器制作,在隔绝空气的条件下加热草酸亚铁(FeC2O4)可制得FeO。
回答下列问题:
(1)人体缺铁会引起缺铁性贫血,其中的“铁”指 (填“原子”或“元素”)。
(2)一氧化碳还原赤铁矿炼铁的化学方程式为 。
(3)黄铁矿不适宜炼铁的原因是 。
(4)草酸亚铁(FeC2O4)固体在隔绝空气的条件下加热,生成FeO的同时还生成两种相对分子质量相差16的氧化物。其中一种物质为二氧化碳则另一种物质的化学式为 。
2.阅读科普短文,回答下列问题。
氢气被看作是最理想的能源,其制取是氢能源利用领域的研究热点。制氢过程均需要氢源与能源,如图所示。
近年来提出“灰氢”、“蓝氢”、“绿氢”等氢气分类概念,它们的命名来源于其对环境的影响程度和产生方式的不同。其中灰氢指使用化石燃料重整法或煤气化等传统方法生产氢气,对环境影响较大。蓝氢在灰氢的基础上,利用碳捕捉、碳利用和储存技术,将产生的二氧化碳等温室气体捕捉和处理,使其减少对环境的影响。绿氢指使用可再生能源(如太阳能、风能等)来驱动水电解反应制氢,不产生温室气体和其他污染物,对环境影响最小。
(1)图中属于二次能源的是 (写一个)。
(2)氢气作为能源的优点是 (写一条)。
(3)制氢最理想的产生方式是______(填字母)。
A.灰氢 B.蓝氢 C.绿氢
(4)科学家正致力于研究在催化剂和光照条件下分解水制氢气。写出该反应的化学方程式: 。
3.阅读下列科普短文,完成下列各题。
我们知道许多物质具有酸性或碱性。其实,人体的体液也有一定的酸碱性,且其酸碱度保持在一个相对稳定的范围内,这样才能维持人体正常的生命活动。人体血液的量较多,分布广,正常人体血浆pH为7.35-7.45。氧气充足时,人体摄取的糖类、脂肪、蛋白质会被彻底氧化分解,最终生成CO2和H2O,在组织细胞与血液之间进行气体交换时,CO2扩散到血液中,会引起血浆的pH略有改变。
呼吸性酸碱紊乱会造成呼吸性酸中毒或者呼吸性碱中毒。各种类型的中毒其指标见下表。
类型
PaCO2(CO2分压)
pH
急性呼吸性酸中毒
>45mmHg
<7.35
慢性呼吸性酸中毒
>45mmHg
正常
急性呼吸性碱中毒
<35mmHg
>7.45
慢性呼吸性碱中毒
<35mmHg
正常
人体胃液担负着食物的消化,胃液里有适量的盐酸,pH为0.9-1.5。20世纪初科学家在人体胃内发现了幽门螺旋杆菌,幽门螺旋杆菌能引起慢性胃炎,它主要是通过其产生的脲酶分解尿素产生氨而中和人体胃酸,导致人体胃内酸碱失衡,胃液分泌异常。
如图是一组胃病患者在空腹状态下24小时胃液pH的变化曲线。科学家发现人体胃液的pH影响人体对药物的吸收,胃液pH低时,胃液分泌多,胃对弱酸性类药物的吸收相对多;胃液pH高时,胃液分泌少,有利于弱碱性类药物的吸收。
依据文章内容回答下列问题:
(1)正常人体血浆呈 (选填“弱酸性”或“弱碱性”)。
(2)CO2扩散到血液,血浆的pH会 (选填“增大”或“减小”)。
(3)脲酶分解尿素的化学方程式为:,则X的化学式为: 。
(4)下列说法正确的是______(填写序号)。
A.胃酸能帮助消化食物,胃酸分泌越多越有利于人体健康
B.患者的用药时间也会影响到药效
C.可以用pH计来测定胃液的pH
D.急性呼吸性酸中毒比碱中毒的PaCO2大、pH更小
(5)根据文章所给图1,你所得到的结论是: 。
4.目前市场上常见的保鲜膜主要是聚乙烯保鲜膜,它是以石油中提炼出的乙烯(C2H4)为主要原料制成的,不易降解,用从海藻中提取的海藻酸钠制成的保鲜膜具有良好的可降解性。科研人员以4℃环境下储藏的鲜切西瓜为样品,测试了海藻酸钠保鲜膜对西瓜品质的影响。研究其保鲜效果。其中,用海藻酸钠保鲜膜和聚乙烯保鲜膜分别包裹西瓜,储藏期间微生物生长的情况如图1(纵坐标数值越大,代表微生物数量越多):
(1)C2H4中C、H原子的个数比为 。
(2)微生物的滋生是引起水果腐烂变质的一个重要原因。根据图1数据分析可得出哪一种保鲜膜的保鲜效果较好? 。理由是什么? 。
5.认真阅读下列材料,回答有关问题。
我国宣布在2060年前实现碳中和,“碳封存”与“碳转化”是实现碳中和目标的重要技术选择。2023年6月1日,我国首个海上二氧化碳封存示范工程项目成功投入使用,填补了我国海上二氧化碳封存技术的空白。该技术是将油井开采产生的油气混合物注入高碳分离器,再将分离出的二氧化碳通入压缩机加压和干燥,使其变成介于气态和液态之间的超临界状态。超临界状态二氧化碳密度高,接近液态二氧化碳;但其粘度小,流动快,流速接近气态二氧化碳。
利用二氧化碳资源开发化工原料,合成化工产品,有着广阔的前景。如二氧化碳与氨气在一定条件下可合成一种常见的氮肥-尿素,同时生成水。又如二氧化碳和氢气在一定条件下可合成甲醇和水。在2023年浙江杭州进行的第19届亚洲运动会开幕式上就首次使用甲醇作为火炬燃料,该甲醇从生产到燃烧,消耗和产生的二氧化碳量实现完全中和。即“零增碳”。
(1)根据材料并结合事实分析,下列说法正确的是____(填序号)。
A.超临界二氧化碳与二氧化碳都是由二氧化碳分子构成
B.超临界二氧化碳比二氧化碳更容易燃烧
C.利用二氧化碳和氨气合成尿素的化学方程式可表示为:
D.利用二氧化碳和氢气合成的甲醇中碳、氢、氧三种元素的质量比为1:4:1
(2)碳中和,人人参与,低碳生活从我做起,你的低碳行动是 (写一条即可)。
6.阅读下面短文,回答问题
“冰丝带”是全球首个采用二氧化碳跨临界直冷制冰的冬奥速滑场馆。该技术碳排放趋近于零,且对大气臭氧层没有影响,是目前世界上最环保、最高效的制冰技术之一,研究发现,制冰机的二氧化碳蒸发湿度和转桶材料对制冰量都有影响。图!是当其他条件相同时,制冰量随二氧化碳蒸发温度和转桶材料的变化情况。
冰面下是混凝土冰板层,其主要材料是水泥。水泥是以石灰石、黏土(主要成分为 SiO2)等为原料,在一定条件下反应制得硅酸盐(如硅酸钙 CaSiO3)。科学家通过调整混凝土的材料配方增强其抗冻性。图2是掺有陶粒的混凝土和普通混凝土的抗冻性对比实验结果(强度损失率越高,抗冻性越差)。
(1)运动员在经过剧烈运动,并且大量出汗之后,通常会饮用一些含“钾”、“钠”等成分的淡盐水,这里的“钾”、“钠”指的是 (选“分子”、“原子”或“元素”)。
(2)采用二氧化碳跨临界直冷制冰技术的优点有 (写出一条即可)。
(3)由图1知,相同条件下,转桶材料为 (选填“不锈钢”或“铝”)"时制冰量较大。
(4)由图2可推断“陶粒混凝土的抗冻性优于普通混凝土”依据是
(5)已知:2NaOH+SiO2X+H2O,则X的化学式是
(6)为减少CO2的排放,可将CO2进行转化,图4中反应的化学方程式为 。
7.阅读下列科普短文回答问题:
氦气在空气中含量甚微。通常它是一种无色无味的气体,它的密度为0.1785克/升,大约为氢气的2倍,空气的七分之一,氦气的化学性质稳定,不易燃不易爆,使用十分安全。在标准大气压下,液氦的沸点是-268.9℃,固态氦的熔点为-272.3℃,它与“绝对零度”(-273.15℃)仅一步之遥,因此,液氦可称得上是“世界上最冷的液体”了。液氦的这种超低温特性,在生产与科学研究上有很重要的应用。(已知空气密度为1.293克/升)
(1)稀有气体属于 (选填“纯净物”或“混合物”)。氦气代替氢气灌充飞艇,利用氦气的物理性质是 ,化学性质是 。
(2)将氦气制成熔点为﹣272.3℃的固态氦属于 变化(选填“物理”或“化学”)。
(3)通过阅读你已经了解了氦气的一些用途,除此之外,请再举一例氦气的可能用途: 。
(4)在二百多年前,下列哪个科学家用定量的方法研究了空气的成分 ____。
A.拉瓦锡 B.门捷列夫 C.屠呦呦 D.张青莲
(5)空气的成分按体积计算,含量最多的是: 。
8.阅读下列短文并回答问题。
载人航天器需要制备、提供氧气,还需要处理航天员呼出的二氧化碳等。航天员呼吸的氧气有三种来源:①氧气瓶②固体氧气发生器,主要发生反应:2NaClO 2NaCl+3O2↑③电解水,是空间站中提供氧气非常重要的手段。巨大的太阳能电池板可以供应免费的电力。作为原料的水,可以从地球上通过补给船运送到空间站。
对于短期飞行的载人航天器而言,通常采用氢氧化锂(已知锂原子结构示意图为 )吸收航天员排入舱内的CO2。该反应的生成物为碳酸盐,实现了对于CO2的吸收。长期飞行的载人航天器对于CO2的去除方法之一是采用分子筛作为CO2的吸附材料,利用分子筛对于CO2的吸附能力吸收航天员排出的CO2,同时利用舱外真空资源实现CO2的脱附,将其排入太空。空气中还有其他一些气体,比如甲烷(CH4)、丙酮(CH3COCH3)、甲醇(CH3OH)和一氧化碳等,这些气体都可以在过滤器的帮助下移除。
(1)氧气压缩贮存在氧气瓶过程中,氧气分子的间隔 。
(2)上述短文出现的物质中,属于碱的是 (填化学式)。
(3)固体氧气发生器的主要反应中,化合价保持不变的元素是 (填元素名称)。
(4)甲烷(CH4)、丙酮(CH3COCH3)、甲醇(CH3OH)和一氧化碳中不属于有机物的是 (填化学式)。
(5)氯酸钠的化学式为NaClO3,写出氯酸的化学式 。
(6)请写出氢氧化锂吸收CO2的化学方程式 。
(7)通过电解水制取32g氧气,至少需要水的质量为 g。
(8)写出甲烷充分燃烧的化学方程式 。
9.食醋中一般含有3%~5%的醋酸,醋酸又叫乙酸(CH3COOH),是无色有刺激性气味的液体,能溶于水。
①在熬制骨头汤时,常常在汤中加少量食醋,因为骨头中含有难溶于水的磷酸钙,可与醋酸反应生成可溶性磷酸二氢钙,能够增加汤内的含钙量,促进人体对钙、磷的吸收和利用。
②醋酸能与活泼金属发生置换反应生成氢气,家用铝盆等金属制品不能用来盛放食醋,以免被腐蚀。
③饮酒过量时,可用食醋来解酒(酒中主要有机物是乙醇)。因为乙酸与乙醇(C2H5OH)反应生成乙酸乙酯(CH3COOC2H5)和水,可达到解酒的目的。
④乙酸(CH3COOH)具有酸性,可以除去水壶内的水垢(主要成分是碳酸钙和氢氧化镁)。除水垢时,可在水壶倒入适量食醋,浸泡一段时间,水垢会转化成可溶性的物质而被除去。如碳酸钙会转化成可溶性的醋酸钙【(CH3COO)2 Ca】而被除掉,化学方程式为。
根据以上内容,回答问题。
(1)乙酸的物理性质 (写出一条)。
(2)在熬制骨头汤时,加入少量食醋,可以促进人体对 和 元素(写元素符号)的吸收。
(3)家用铝盆等金属制品 (选填“能”或“不能”)用来盛放食醋。
(4)食醋能用来解酒的原因是 。
(5)用食醋除水垢,乙酸(CH3COOH)和氢氧化镁反应的化学方程式为 。
10.金属镧的化学性质活泼,在空气中易氧化生成氧化镧(化学式:La2O3),遇稀盐酸反应迅速产生气泡,氧化镧是一种白色无定形粉末、微溶于水,露置空气中易吸收二氧化碳、逐渐变成难溶于水的碳酸镧,能与稀盐酸发生反应生成易溶水的氯化镧。镧和氧化镧主要用于制造特种合金、精密光学玻璃等,碳酸镧用于治疗终末期肾病患者的高磷酸盐血症。镧镍合金是一种性能优良的储氢材料,可用于解决氢气的储存和运输困难问题。
(1)金属镧的活动性与铜相比较,镧 铜(填“>"、“<”)。
(2)金属谰遇稀盐酸反应迅速产生气泡,说明有气体生成,该气体是 (填化学式)。
(3)氧化镧久置于空气中变质的反应方程式为 。
(4)氯化镧在水中解离出的阳离子是 (填符号)。
(5)镧镍合金属于 (填“纯净物”或“混合物”),熔点 (填“高于”或“低于”)镧。
(6)氢气是清洁能源的原因是 。
11.阅读下面科普短文。
臭豆腐是中国传统特色小吃。各地的臭豆腐中,湖南长沙臭豆腐因其“黑如墨、香如醇、嫩如酥、软如绒”的特点而深受广大消费者喜爱。
臭豆腐坯的品质直接关系着臭豆腐鲜嫩程度、入味程度和油炸效果。生产工艺流程为:
黄豆→豆腐坯→上色(用硫酸亚铁等)→臭卤浸泡→臭豆腐坯。国家标准GB2760-2014中规定,在臭豆腐的制作过程中硫酸亚铁的最大使用浓度为0.15g/L。实验小组研究了一定条件下硫酸亚铁浓度对臭豆腐上色效果的影响,结果如图1所示。(L值表示颜色明度,为黑色,为白色。)
臭豆腐“闻起来臭,吃起来香”的特性主要来源于臭卤的浸泡。卤水在37℃密封箱里保温发酵过程中理化指标的变化情况如图2所示。
臭豆腐富含蛋白质、维生素等。维生素可以延缓大脑老化进程,降低老年痴呆的发病率。
需要注意的是,臭豆腐中含有的胺类物质可与亚硝酸盐反应,生成致癌物亚硝胺。因此,在吃臭豆腐时,最好多吃富含维生素C的新鲜蔬菜和水果,以阻断亚硝胺的生成。
依据文章内容回答下列问题。
(1)多食臭豆腐可以降低老年痴呆的发病率是因为豆腐中含 。
(2)从微观角度解释,能闻到臭豆腐散发出的特殊气味的原因是 。
(3)要得到黑如墨的臭豆腐又符合国家质量标准,硫酸亚铁较适宜的上色浓度为 。
(4)由图2得出卤水发酵过程中氨基酸态氮含量与发酵时间的关系为 。
(5)臭豆腐与新鲜蔬菜和水果搭配食用更健康的原因是 。
12.铜及其合金广泛应用于电子工业。如图为从废旧金属铜中回收铜的部分工艺流程。已知:焙烧可得到黑色固体和残渣,残渣不溶于水,也不溶于稀硫酸。分析流程,回答问题:
(1)将废旧金属铜粉碎的目的是 。
(2)置换池中发生反应的化学方程式是 。
(3)置换池中,铁能置换铜的原因是 。
(4)酸池2中,稀硫酸过量的目的是 。
(5)从资源利用和保护的角度分析,该工艺流程的优点是 。
13.【科普阅读题】阅读以下材料,回答问题。
【空气的发展史】 1772 年,卢瑟福发现空气中含有既不能供给呼吸也不支持燃烧的吃体 A;1773年前后,舍勒用实验证明,空气还含有另外一种能支持燃烧的气体 B;18世纪,拉瓦锡测定了气体B在空气中的体积分数。后来瑞利、拉姆赛陆续发现了氢气、氖气等稀有气体。
【空气是宝贵资源】空气中各成分作为原料,广泛用于化工、炼钢、加工、透输、电光源等领城,是人类生产活动的重要资源。
【空气的保护】洁净空气对于人类、动植物都非常重要。但随着工业发展,工业排放的有害气体和烟尘对空气造成了污染。
(1)氮气是生产化肥的重要原料。空气中氮气的含量为
(2)PM2.5是指大气中小于或等于2.5微米的颗粒物。下列行为不会增加PM2.5的是____(填字母)。
A.焚烧垃圾 B.治理工地扬尘
C.汽车尾气的排放 D.控制烟花爆竹的燃放
(3)空气污染物除了可吸入颗粒物外,还包括 (填序号)。
①二氧化碳 ②二氧化硫 ③一氧化碳 ④二氧化氮 ⑥氧气
(4)为减少空气污染,用天然气代替煤燃料,天然气的主要成分是甲烷,甲烷在空气中燃烧产生二氧化碳和水,请写出该反应的文字表达式 。
(5)下列治理空气污染的措施中,正确的是 (填序号)。
①提倡绿色出行,发展公共交通 ②植树造林
③将化工厂烟囱建高后排放废气 ④加强大气质量监测
(6)与实验室制取氧气相比,工业上制取氧气的优点有 (写一条)。
14.根据化学知识回答:
材料一:甲醛(HCHO)是无色、刺激性气味的气体,易溶于水和乙醇。甲醛是细胞新陈代谢产物的一部分。甲醛是重要的原材料,广泛应用于服装制造、汽车产业、医学等领域。
材料二:“光触媒技术”广泛应用于消除居室污染物甲醛。最新研究中,将光触媒和活性炭相结合,可实现高效除甲醛的目标。纳米级TiO2光触媒催化分解甲醛的原理如图1所示;光照条件下,活性炭粉与纳米级TiO2光触媒的比例不同(全碳、2:1、1:1.5、1:2)时,甲醛去除效果差异如图2所示。
结合信息回答:
(1)用活性炭除甲醛,该过程体现出活性炭的 性。
(2)用甲醛浸泡的海鲜不能食用,原因: 。
(3)依据图1,用化学方程式表示去除甲醛原理: 。
(4)从图2可知,活性炭粉与纳米级TiO2光触媒去除甲醛效果最佳的比例为 ,原因: 。
(5)当活性炭粉与纳米级TiO2光触媒比例为2:1时,7小时后甲醛浓度明显升高,其原因可能为 。
15.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”)。
16.“环保酵素”一垃圾中获得的宝贝
环保酵素,是混合了糖、水及厨余垃圾然后经过发酵产生的棕色液体,不但制作过程简单、材料随手可得,还能达到垃圾减量等效果,对环境保护起到一定的作用,因此人们也称它为“垃圾酵素”。环保酵素的制作方法是:按1:3:10的比例将红糖、鲜厨余(水果皮、菜叶等)、水混合装入桶中,盖盖发酵3个月,过滤出液体,得到环保酵素。
环保酵素在酿制过程中,各种材料相互作用,共同构成一个复杂而稳定的酵素生态系统,可抑制有害微生物尤其是病原菌和腐败细菌的活动,生成的抗氧化蛋白质及低分子抗氧化物质,能减缓物质及细胞的劣化、衰变。因此,环保酵素在农业生产和日常生活等诸多方面都有着重要的作用。
将环保酵素喷洒到土壤中,可以改善土质,这种天然的肥料能使土地更加肥沃,还能减少害虫的侵袭。有研究人员分别用1:250、1:500、1:750、1:1000的酵素液(每周施浇3次)对土壤中有机质等含量进行了研究,结果如图1所示。
将环保酵素加入到水中浸泡果蔬,能够去除农药残留。某农产品质量安全检测中心对生长中的芥菜残留农药进行了研究。首先检测喷洒农药2小时后初始附着量,然后分四组分别喷洒:清水,1:200、1:300、1:400(环保酵素和水的体积比)的酵素液,检测96h后3种农药降解情况,结果如图2所示。
随着人们对环保酵素作用的认识不断加深,其应用领域也越来越广泛。
根据上述材料,回答下列问题:
(1)制得的环保酵素属于 (填"纯净物"或"混合物")。
(2)制作环保酵素时需要过滤,实验室完成过滤操作常用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、 。
(3)红糖主要成分化学式为C12H22O11,其相对分子质量为 。
(4)依据图2可知:喷洒的四种液体中,对芥菜中残留农药降解作用最好的液体是 。
(5)根据图1判断:下列说法正确的是____(填序号)。
A.环保酵素对土壤中有机质含量提高有一定的效果
B.施浇环保酵素到第7周,土壤改良效果最佳
C.环保酵素浓度越大,土壤改良效果越好
17.2011年地球日主题为:“珍惜地球资源,转变发展方式”。为减少化石燃料的使用,降低污染,各国都在积极进行技术创新。
近日,美国科学家发明了一种“发电叶子”,将这种叶子放入水中,在太阳光照射下,叶子中的催化剂会将水分解成氢气和氧气储存在氢氧燃料电池中, 再转化为电能,供家庭用电需求。
(1)整个过程中都发生了哪些形式的能量转化? 。
(2)“发电叶子”产生氢气、氧气的化学方程式为 。
18.阅读下列短文,回答问题。
甲醛是一种无色、有刺激性气味的气体,是室内主要空气污染物之一。室内甲醛主要来源于建筑材料、家具、合成纺织品等。室内甲醛的释放量与温度、湿度和家具数量等有关。科研人员通过实验探究了室内甲醛的释放量与温度的关系,结果如图所示。
目前去除甲醛的方法主要有自然通风法、活性炭吸附法、植物净化法和光催化氧化法等。利用光催化氧化法去除甲醛,是指在光触媒作催化剂和光照的条件下,甲醛与氧气发生反应,生成二氧化碳和水的过程。随着科学技术的进步,未来会有更好的方法去除甲醛,使我们的生活变得更加健康环保。
(1)甲醛属于 (选填“有机”或“无机”)化合物。
(2)利用光催化氧化法可以去除甲醛,该反应的化学方程式为 。
(3)下列说法中正确的是______(填字母)。
A.开窗通风可以降低室内甲醛的含量
B.利用活性炭吸附法可以去除甲醛,说明活性炭具有吸附性
C.“甲醛有刺激性气味”属于甲醛的化学性质
D.二氧化碳中碳元素的化合价为
(4)由图可得出的结论是 。
19.阅读下列短文,回答相关问题。
可燃冰
化石能源是目前应用最广泛的能源,但储量有限,不可再生。随着科技进步,全球能源结构也正在向多元、清洁、低碳转型。如图1是世界能源在近200年内的变化趋势,从图1中可见,天然气水合物将成为化石燃料的替代能源。
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),还含少量二氧化碳等气体。甲烷水合物的分子结构就像一个个由若干水分子组成的笼子,每个笼子里“关”一个甲烷分子或一个水分子(如图2)。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3所示。
1体积可燃冰可储载约164体积的甲烷气体。可燃冰储量丰富,燃烧热值大,因而被各国视为未来石油天然气的替代能源。甲烷还是重要的化工原料,可制造炭黑、乙炔、氰化氢等。由甲烷引发的温室效应比二氧化碳厉害10至20倍。可燃冰一旦离开海床便迅速分解,容易发生喷井意外,还可能会破坏地壳稳定平衡,引发海底塌方,导致大规模海啸。所以可燃冰的开采难度较大。
2017年,中国成为世界上第一个连续海上开采可燃冰时间最长、产气量最大的国家,将推动世界能源利用格局的改变。
(1)可燃冰属于 (填“混合物”或“纯净物”)。
(2)比较2000,2025和2050年能源结构中的化石能源,所占比例降低的是 。
a.煤 b.石油 c.煤和石油 d.煤、石油和天然气
(3)甲烷具有可燃性,写出其完全燃烧的化学反应方程式 。
(4)可燃冰有多种结构,某H型可燃冰的化学式为CH4·9H2O,分析其结构发现:平均34个H2O分子构成6个笼的笼体部分。且每个笼内只能容纳一个CH4或H2О分子,则6个笼内容纳的CH4与H2O分子个数比是 (填最小整数比)。
(5)下列有关可燃冰的说法正确的是 。
a.可燃冰就是固态甲烷
b.在50atm和15℃时,可燃冰不能稳定存在
c.可燃冰开采时若出现差错,可能引发严重的环境灾害
20.2023年10月26日神舟十七号发射成功,完成与空间站人员的在轨轮换。在中国航天进展的道路上,这是又一个重要的里程碑!
材料l:空间站核心舱内的气体组成和空气基本一致,航天员可自由呼吸甚至进行燃烧实验。应急用的氧气可通过电解水得到,航天员呼吸产生的CO2与电解水产生的氢气在一定条件下可再生水。通过反渗透膜(只允许水分子和少部分离子通过)处理,可净化舱内的生活污水。
材料2:硅、二氧化钛(TiO2)是优质的半导体材料,广泛应用于空间的太阳能电池。
材料3:长征系列火箭是中国自行研制的航天运载工具。其推进剂曾广泛使用液氢和液氧。目前二者被偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4)两种常温液体取化。
请回答下列问题:
(1)空间站核心舱内气体中,体积分数最大的是 。
(2)反渗透膜的净化方式与实验室中的 操作原理相似。
(3)电解水产生应急用氧气的化学方程式 ,空间站中利用二氧化碳产生再生水的反应可表示为:CO2+4H22H2O+X,X的化学式为 。
(4)硅是地壳中含量较多的(填“金属”或“非金属”) 元素。
(5)使用液氢和液氧的火箭腾空时常出现白雾,其原因是 。偏二甲肼和四氧化二氮两种物质中,含氮量较高的是 。
答案解析部分
1.【答案】(1)元素
(2)
(3)黄铁矿由于含硫量高,冶炼过程产生的SO2会污染环境
(4)CO
2.【答案】(1)电能
(2)热值高
(3)C
(4)
3.【答案】(1)弱碱性
(2)减小
(3)CO2
(4)
(5)09:00时,胃液的pH最大,氢氧化铝是一种弱碱性药物,因此,患者服用含氢氧化铝的胃药时,最适宜的用药时间为09:00
4.【答案】(1)1:2
(2)海藻酸钠保鲜膜;相同条件下,储藏期间,用海藻酸钠保鲜膜包裹的西瓜比用聚乙烯保鲜膜包裹的西瓜微生物数量少
5.【答案】(1)A;C
(2)乘坐公共交通工具出行(合理即可)
6.【答案】(1)元素
(2)碳排放趋近于零,且对大气臭氧层没有影响,比较环保
(3)铝
(4)在冻融循环次数相同的情况下,普通混凝土的强度损失率高于陶瓷混凝土
(5)Na2SiO3
(6)
7.【答案】(1)混合物;密度比空气小;化学性质很不活泼/化学性质稳定
(2)物理
(3)作电光源(合理即可)
(4)A
(5)氮气
8.【答案】(1)变小
(2)LiOH
(3)钠
(4)CO
(5)HClO3
(6)2LiOH+CO2=Li2CO3+H2O
(7)36
(8)
9.【答案】(1)无色有刺激性气味液体(或能溶于水)
(2)Ca;P
(3)不能
(4)乙酸能跟乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,从而达到解酒的目的
(5)2CH3COOH+Mg(OH)2=(CH3COO)2Mg +2H2O
10.【答案】(1)>
(2)H2
(3)La2O3+3CO2=La2(CO3)3
(4)La3+
(5)混合物;低于
(6)燃烧产物是水,无污染
11.【答案】(1)维生素
(2)分子在不断运动
(3)0.12g/L
(4)相同条件下,随发酵时间延长,氨基酸态氮含量先升高后降低,在45天时达到最大值
(5)阻断亚硝胺的生成
12.【答案】(1)增大反应物的接触面积,使反应更充分
(2)、
(3)在金属活动性顺序中,铁排在铜前面(合理即可)
(4)除去过量的铁粉
(5)节约了金属资源
13.【答案】(1)78%
(2)B;D
(3)②③④
(4)甲烷+氧气二氧化碳+水
(5)①②④
(6)原料廉价易得
14.【答案】(1)吸附
(2)甲醛能使蛋白质变性
(3)
(4)1:1.5;甲醛浓度持续下降,且最终甲醛浓度最低
(5)纳米级TiO2光触媒无法及时转化活性炭吸附的甲醛分子,吸附进入活性炭的甲醛分子不断运动,从活性炭中运动出来
15.【答案】(1)太阳能
(2)2:1
(3)K+、OH-
(4)
(5)降低
16.【答案】(1)混合物
(2)玻璃棒
(3)342
(4)1:300 酵素液
(5)A;B
17.【答案】(1)太阳能→化学能→电能
(2)
18.【答案】(1)有机
(2)CH2O +O2CO2+H2O
(3)
(4)在实验研究的温度范围内,其它条件相同时,温度越高,室内甲醛的释放量越大
19.【答案】(1)混合物
(2)c
(3)
(4)2∶1
(5)bc
20.【答案】(1)氮气##N2
(2)过滤
(3);CH4
(4)非金属
(5)液氢和液氧燃烧生成的水蒸气遇冷液化成小水滴;偏二甲肼
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