2024年中考化学压轴专项训练：科普阅读题

2024年中考化学压轴专项训练：科普阅读题 1．钠的化学性质非常活泼，直到1807 年才由英国化学家戴维通过电解氢氧化钠得到单质金属钠。实验室通常金属钠保存在煤油或液体石蜡中，仍然会发生缓慢的氧化。请回答下列问题: （1）写出金属钠发生缓慢氧化反应的化学方程式 ； （2）探究金属钠与水反应时，发现有气体生成，收集气体并点燃，有明显爆鸣声:向反应后的溶液中滴加酚酞试剂，溶液呈红色。由此推断:钠与水反应的化学方程式为 ； （3）根据金属活动性顺序推测:金属钠放入硫酸铜溶液中，溶液底部应出现金属铜的红色沉积物:经实验证明，实际观察到的是蓝色沉淀[Cu（OH）2]和一种盐。产生蓝色沉淀的原因是 ；（用化学方程式解释）。 如果往蓝色沉淀里加入稀盐酸，沉淀又消失了，用化学方程式表示发生这个现象的原因 。 2．阅读科普短文，回答相关问题。 乙醇(C2H5OH)俗称酒精，是一种具有特殊气味、易挥发、易燃烧的液体。 用淀粉等原料进行发酵制酒，具有悠久的历史。随着近代有机工业的发展，利用炼焦油、石油裂解所得的乙烯来合成乙醇，能大量节约粮食。乙醇还能利用生物能源转化技术生产，可缓解非再生化石能源的使用。 把工业酒精与生石灰混合，再采用蒸馏的方法可以得到纯度可达99.5%的乙醇。将乙醇和汽油混合配成乙醇汽油，不但可以节省石油资源，还能有效地减少汽车尾气的污染。 (1)乙醇属于 (填“无机物”或“有机物”)，它是一种 (填“可”或“不可”) 再生能源。 (2)工业酒精提纯为无水乙醇时，加生石灰的目的是 。 (3)将无水乙醇与92#汽油按不同体积比例混合，完全燃烧产生的热量见下表。 乙醇：92汽油 10:0 9:1 8:2 … 2：8 1:9 0:10 热值（J/g） 29408.02 21498.63 28184.60 … 31254.94 33932.09 29684.78 ①每46g乙醇完全燃烧，需要消耗O2的质量为 ，理论上可放出热量为 (结果精确到1kJ)。 ②若需燃烧放热最多，根据上表中数据，乙醇汽油中乙醇的最佳体积分数为 。 (4)不同体积分数的乙醇-水混合物也能燃烧，乙醇的燃烧效率见图-1(燃烧效率= )。乙醇体积分数越小，燃烧效率越低的原因是 。 (5)利用Fe/C催化剂裂解无水乙醇可制备氢气。但Fe/C催化剂在高温下容易产生团聚和烧结，使产氢率降低。加入适量的金属 Mo 有利于提高 Fe/C 催化剂的高温稳定性，并提高氢气产率。 图2：600℃时，Mo：Fe对Fe-Mo/C催化裂解乙醇产氢率的影响。 图3，反应温度对于Mo-Fe(5%，Mo：Fe=1：9)/C催化剂裂解乙醇产氢率的影响。 根据图2和图3，下列说法不正确的是___________(填字母)。 A．Fe/C 催化剂中加入 Mo 一定能提高裂解乙醇产氢率 B．反应温度越高，Fe-Mo/C催化裂解乙醇的效果越好 C．反应温度在600℃且Mo：Fe=1：9时，氢气产率最佳 D．Mo-Fe/C 催化剂能持续催化乙醇裂解，并保持产氢率不变 3．阅读下面科普短文。 石墨烯——改变世界的神奇材料 石墨烯是一种单层碳原子晶体，石墨烯的厚度只有，是目前为止最薄的二维纳米材料。石墨烯具有优良的性能，在纺织电子等领域具有广泛应用。纺织领域是石墨烯应用的新兴领域，纺织面料掺入石墨烯后，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，改善人体循环系统，促进新陈代谢。石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管，因此有希望应用于全新超级计算机的研发。 2004年，科学家用一种非常简单易行的机机械剥离法得到石墨烯。之后，制备石墨烯的新方法层出不穷，工业上可采用甲烷在高温和催化下分解制取石墨烯，同时产生氢气。随着科技水平的提升，石墨烯的应用前景会十分广阔。 请回答下列问题: (1)石墨烯同金刚石、石墨和（足球烯）一样都是由 组成的单质，但是它们的性质存在着明显差异，原因是 。 (2)在纺织面料里掺入石墨烯后，石墨烯能 ，从而改善人体微循环系统，促进新陈代谢。 (3)石墨烯有希望应用于全新超级计算机的研发，是因为 。 (4)请写出工业上制取石墨烯的化学方程式： 。该制法中催化剂所起的作用是 ；该化学反应的基本类型是 。 (5)石墨烯和石墨分别在纯净的氧气中完全燃烧，产物 。 4．阅读短文回答问题 氩气是一种无色、无味的稀有气体，密度为1.784kg/m3，比空气大，其沸点为-185.7℃，氩气是目前工业上应用很广的稀有气体。它的性质十分不活泼，既不能燃烧，也不助燃。 氩气的主要用途： 一：保护气体：用作电弧焊接(切割)不锈钢、镁、铝和其它合金的保护气体。热处理工艺也用于代替氮气和氨气，效果更是超过氮气和氨气，不锈钢热处理时采用氩气保护折弯效果更好不易断裂。 二：照明：还用于钢铁、铝、钛和锆的冶炼中。放电时氩发出紫色辉光，又用于照明技术和填充日光灯、光电管、照明管等。 三：酿酒保护：在酿酒的过程中，啤酒桶里的填充物，它可以把氧气置换，以避免啤酒桶里的原料被氧化成乙酸。 (1)氩气的化学式是 。 (2)氩气的密度为1.784kg/m3，比空气大，密度属于 性质(填“物理”或“化学”)。 (3)氩气能作为保护气的原因 。 (4)空气中稀有气体的含量是 ，稀有气体属于 (混合物、纯净物)。 5．阅读下列科普短文。 不粘锅做饭炒菜不粘锅底，是因为锅的表面涂了不粘涂层——特氟龙，为使其牢牢固定在厨具的表面，还会添加一种加工助剂全氟辛酸铵（C8H4F15NO2），实验室数据表明这种物质属于2B类致癌物质，因此在使用不粘锅时，国家提出了两个限制： 一是使用温度要控制在260℃以下。这是因为特氟龙在温度超过260℃时，逐渐向不稳定状态转变，超过350℃时，则会发生分解，向空气中释放出有毒气体。 二是不能烹制酸性食品，以免破坏涂层，危害健康。用4%乙酸模拟酸性食品，测试不同品牌不粘炒锅涂层出现破损前后“食品接触用涂层总迁移量”（国家标准规定不得超过10 mg/dm2）。记录数据如下表： 品牌 A B C D E F 涂层完好 56.3 9.5 3.5 —— —— —— 涂层破损 321.1 46.1 21.8 33.7 27.3 26.9 注：“—”表示未检出（<3 mg/dm2）；实验时间和温度为：2 h，100 ℃ 营养学家建议“要定期更换不粘锅，对于高温烹饪，最好使用铸铁锅”，这样不仅能享受美味，还能增加食物中的铁含量。 依据文章内容回答下列问题。 （1）全氟辛酸铵由 种元素组成。 （2）长期使用铸铁锅烹饪可以预防 。 （3）使用不粘锅时要避免高温干烧的原因是 。 （4）在模拟测试涂层破损的实验中，除控制不粘锅的种类外，控制的条件还有 。 （5）下列说法正确的是 。 A 不粘锅不适合用来高温烹饪食品 B 不粘锅的原理是因为其表面有一层不粘涂层 C 从安全角度看，生产不粘锅应减少使用全氟辛酸铵 D 不粘锅使用过程中，应避免使用铁铲翻炒或金属球大力擦洗 6．阅读下列短文，回答相关问题。 氧气 氧气是生命活动必需的气体，生活中选择合适的药品和装置可以制取氧气。如某款家用制氧机利用两种化学药剂[过碳酸钠（2Na2CO3·3H2O2）和二氧化锰]同时加入水中制取氧气，装置如图1所示。再比如用渗透膜法制氧，利用膜材料对气体分子的选择性渗透作用，在一定压力下，让空气通过氧气分离膜，可得到富氧空气，如图2所示。 氧烛制氧是密闭空间紧急供氧技术。一种氧烛主要含NaClO3，还有少量铁粉。使用时触发铁粉燃烧，使NaClO3分解，即可得到氧气。 生活中制取氧气的方法还有很多，随着科学技术的发展，必将更多。我们应当理解化学和感谢化学! (1)图1所示的家用制氧机工作时发生了两步反应，写出第二步反应的化学方程式。 第一步：2Na2CO3·3H2O2=2Na2CO3+3H2O2； 第二步： 。 (2)图1中“加湿过滤仓”的原理与下图中的 （填字母）装置类似。 (3)图2中，空气通过氧气分离膜时，氮分子渗透速率 （填“大于”或“小于”）氧分子渗透速率。将通过氧气分离膜的气体收集在集气瓶中，证明瓶中收集到的气体是富氧空气的方法为 。 (4)已知文中氧烛制氧时反应的化学方程式为。NaClO3的理论产氧率[]为 （结果精确至 0.1% ）。氧烛在使用时的产氧率明显低于理论值的原因可能是 。 7．阅读下面科普短文。 随着人类社会的发展，化石燃料的消耗量急剧增加，导致温室效应增强。科学家一直致力于将二氧化碳分离回收、循环利用和再生转化成资源。化学吸收法是利用吸收剂与二氧化碳发生化学反应来吸收分离二氧化碳的方法，常见的吸收剂有氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液等，加压水洗法也可用于捕获收集二氧化碳。二氧化碳和氢气在催化剂的作用下会发生一系列反应，生成甲醇、一氧化碳和甲烷等，实现再生转化。我国科学家在催化剂研究方面取得重大突破，分别合成出了镓酸锌(ZnGa2O4)介孔光催化材料和单晶纳米带，成功实现了将二氧化碳转化为碳氢化合物燃料。中国科学家用水、二氧化碳和电人工合成淀粉被国际学术界认为是影响世界的重大颠覆性技术，这一成果2021年9月24日在国际学术期刊《科学》上发表。 (1)造成近几十年来空气中二氧化碳含量激增的主要原因是 。 (2)镓酸锌(ZnGa2O4)中镓元素的化合价为 。 (3)用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳的化学反应方程式为 。 (4)二氧化碳和氢气在催化剂的作用下生成甲醇的原理为：，则X的化学式为 。 (5)你认为人工合成淀粉技术要得到广泛应用还需考虑到哪些问题？ (答一点即可) 8．氮氧化物是一类空气污染物，其来源如图所示。氮氧化物是多种化合物的总称，包含一氧化氮 (NO)、二氧化氮(NO2)、四氧化二氮(N2O4)等。除NO2外，其他氮氧化物均不稳定，在光或热的作用下，空气中的氮氧化物会变成NO2。NO2是一种红棕色、有刺激性气味、有毒的气体。 氮氧化物与“长征二号”运载火箭，N2O4是一种优良的氧化剂，可以与许多燃料组合做火箭推进剂。N2O4由两个NO2分子化合而成，NO2加压就可以变成N2O4。长征二号F型火箭使用的燃料是偏二甲肼液体（C2H8N2)，助燃剂就是N2O4。N2O4在常温下会分解为NO2，NO2本身也具有助燃性，而且在助燃方面它们的性质几乎没有区别。氮氧化物与硝酸工业，NO2的获取和转化是工业制硝酸的关键，制取硝酸（HNO3）的工业流程为： 硝酸工业的尾气因含有NO、NO2等不能直接排放，普遍采用催化还原法将NO、NO2转化成N2和H2O来处理尾气。氮氧化物与植物肥料——氮肥，在雷电作用下，空气中的氮气和氧气反应生成NO，并逐步转化为HNO3，与雨水一起落入土壤中，溶解岩石中的矿物质成为硝酸盐[Ca（NO3）2等]，变成天然氮肥。植物通过根部以及叶片实现对氮的吸收，进而将这些无机氮转化成植物体内的蛋白质等有机氮。 （1）硝酸工业流程中反应②的基本反应类型为 。 （2）补全偏二甲肼燃烧的化学方程式：C2H8N2 + 2N2O4 + 3N2 +4H2O。 （3）二氧化氮的化学性质有 （列出一条即可）。 （4）下列说法正确的是 。 A氮氧化物主要来源于机动车尾气 B植物能将氮气转化有机氮 C二氧化氮和四氧化二氮属于同一种物质 D在雷电作用下氮气转化为硝酸盐需要4步反应 9．气候变化是人类面临的巨大挑战，世界各国以全球协约的方式减排温室气体。中国政府提出在2060年前实现“碳中和”。“碳中和”是指通过植树造林、节能减排等形式，抵消人类生产生活产生的二氧化碳等温室气体排放，实现正负抵消，达到相对“零排放”。影响二氧化碳排放的主要因素是人类消耗的化石能源急剧增加，排入大气中的二氧化碳增多。我国近年部分行业二氧化碳年排放量如图所示： “碳捕获和碳封存”也可以减少二氧化碳排放，“碳封存”可从大气中分离出二氧化碳将其压缩液化泵入地下长期储存。 依据文章内容，回答下列问题： (1)“碳中和”战略的实施有利于控制 。 (2)“零排放”是指人类通过先进的科学技术手段，不再向自然界中排放CO2。此说法 (填“正确”或“错误”)。 (3)工业行业大类中， 行业CO2年排放量最多。 (4)石油化工行业中天然气(主要成分是CH4)完全燃烧的化学方程式为 。 (5)“碳封存”可将CO2压缩至地下储存，其原因是 (从微观角度解释)。 10．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）？ 11．阅读下面科普短文然后回答问题。 氢能源汽车 氢能汽车是以氢气为主要能量的汽车。一般的内燃机，通常注入柴油或汽油。氢能汽年有许多优点，首先是干净卫生，氢气燃烧后的产物是水，不会污染环境；其次是氮气在燃烧时比汽油的发热量高。近年来，国际上以氨为燃料的“燃科电池受动机”技术取得重大突破，而“燃料电池汽车”已成为推动“氮经济”的发动机， 氢气可以通过电解水、水煤气转化等方法大量制取，而且不需要对汽车发动机进行大的改装，因此氢能汽车具有广阔的应用前示，推广氢能汽车需要解决三个技术问题：大量制取廉价氯气的方法；解决氢气的安全储运问题：解决汽车所常的高性能、廉价的氧供给系统。随着储氢材料的研究进展，科学家们研制的高效率氮燃料电池，减小了氢气损失和热量散失。 我国在氢能汽车研发领域取得重大突破。据国内媒体报道，现代FE氢燃料电池车亮相2017广州车展，该车采用了第四代氢燃料电池技术，内部有三个同尺寸的储氢罐组成，实现了世界最高的氢气存储密度，最大续航能力可达800公里。 (1)汽油、柴油是 炼制的产品。(填一种化石燃料) (2)氢气燃烧的化学方程式是 。 (3)氢燃料电池车的优点是 。(答出一点即可) (4)2017年广州车展的现代FE氢燃料电池车还具有以下特殊的性能 。 (5)你认为氢能汽车具有广阔的应用前景的依据是 。 (6)下列说法正确的是 。 A．目前，通过电解水获取的氢气价格昂贵 B．氢能汽车行驶时可将机械能转变为化学能 C．我国在氢能源汽车的研究领域已取得重大突破 D．以汽油为燃料的汽车行驶时可向空气中排放有毒气体和烟尘 12．阅读下列科普短文，回答相关问题。 航天员呼出的二氧化碳怎么处理？ 航天员呼出的CO2是废气，一旦浓度过高将对人体产生危害。座舱空气中CO2分压达到2千帕就会影响航天员的健康和安全。 通常处理CO2有两种方法。方法一：对于短期飞行的载人航天器而言，常采用与氢氧化钙化学性质相似的氢氧化锂(LiOH)吸收CO2。LiOH与CO2发生反应的生成物为碳酸锂，实现了对CO2的吸收。该方法吸收效率高、安全，但这是一次性使用的去除方法。方法二：对于CO2进行收集和再生处理。第1步，利用固态胺系统对座舱CO2的吸收与浓缩；第2步，利用特种反应器实现对CO2的加氢使之生成甲烷与水；第3步，采用电解方法对水进行电解，产生氢气和氧气，氧气供人呼吸使用。 (1)写出自然界中吸收CO2的一条途径： 。 (2)①写出空间站中，二氧化碳和氢气在催化剂作用下反应的化学方程式为 。 ②方法二第3步电解水产生的氢气 (填“能”或“不能”)再利用。 ③对比关于CO2的两种处理方法，方法 更好，原因是 。 13．阅读下面科普短文。 2023年世界动力电池大会在我国举办，动力电池的发展备受关注。判断一种电池的优劣主要看这种电池的比能量(单位质量的电池所输出的电能)以及电池可储存时间的长短。常用电池的比能量：锂电池>镍镉电池>铅蓄电池。含磷酸铁(FePO4)、磷酸亚铁锂(LiFePO4)的锂电池具有轻便、比能量高的突出优点，是目前使用广泛的一种电池。生产该电池时，在电池材料中添加适量的石墨烯(从石墨中分离出单层的石墨片)作导电剂，可以有效提高电池的性能，但过多的石墨烯会阻碍电池中锂离子的迁移，导致电池内阻增加，性能下降。为此，科研团队就石墨烯含量对LiFePO4粉末电阻的影响展开研究，研究结果如图所示。 回答下列问题： (1)磷酸铁(FePO4)中磷元素的化合价 。 (2)石墨烯具有优良的导电性，而金刚石却没有导电性，两者物理性质差异较大的原因是 。 (3)下列说法正确的是___________(填字母)。 A．石墨烯属于非金属单质 B．石墨烯在一定条件下可以还原氧化铜 C．锂原子易得到电子形成锂离子 D．含磷酸铁、磷酸亚铁锂的锂电池具有轻便、比能量高的优点 (4)图中表示电池性能最佳的点为 (填“A”“B”或“C”)。解释BC段曲线变化的原因： 。 14．阅读短文，回答下列问题： 自然界中绿色植物在光照的条件下可将大气中的二氧化碳转化为储存能量的有机物，并释放出氧气。人类对二氧化碳的捕获和封存主要采用的做法有：①海洋封存，即利用二氧化碳在水等溶剂中的溶解性来吸收二氧化碳；②地质封存，即直接将二氧化碳压入地下的地质构造当中；③矿石碳化，指的是二氧化碳与金属氧化物反应生成稳定的碳酸盐，从而将二氧化碳永久性地固化起来，如氧化钙可与二氧化碳反应生成碳酸钙；④工业利用，即将二氧化碳作为反应物来生产含碳的化工用品而达到封存的目的，如生成尿素、甲醇等，也可以用于冷藏冷冻、食品包装、饮料和灭火材料等。 (1)写出一种产生二氧化碳的途径： 。当大气中二氧化碳气体的含量升高时，会导致的环境问题是 。 (2)海洋封存二氧化碳造成海洋酸化的原因是 。 (3)地质封存时，二氧化碳分子之间的间隔会 。 (4)矿石碳化时，氧化钙与二氧化碳反应的基本反应类型为 。 (5)如图所示是二氧化碳转化为甲醇的微观示意图，该反应的化学方程式为 。 15．认真阅读下列材料，回答有关问题： 2023年9月21日，“天宫课堂”第四课在中国空间站正式开讲，这是中国航天员首次在梦天实验舱内进行授课。航天员在空间站呼吸的氧气有三种来源：第一种是携带的纯氧氧气瓶，第二种是利用电解水的方式产生的氧气和氢气，氧气可以供宇航员呼吸，而氢气还可以作为燃料。第三种是利用固体氧气发生器产生的氧气。 (1)分离液态空气法分离出氮气的过程属于 （填“物理”或“化学”）变化。 (2)航天员的呼吸作用属于 （填“缓慢”或“剧烈”）氧化。 (3)氢气可以作为燃料，是利用氢气的 性。 (4)写出电解水化学方程式： 。 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 $$