内容正文:
2024年中考化学二轮科普阅读题专练
1.阅读下列短文并回答问题。
CO2的高效转化利用对缓解能源危机以及实现“碳中和”有重要意义。去年中科院天津工业生物技术研究所报道了由11步核心反应组成的人工淀粉合成途径(ASAP),实现了在实验室从CO2、H2到淀粉【化学式为(C6H10O5)n】的人工全合成。这项技术成功入选“2021年度中国科学十大进展”。中科院大连化物所与厦门大学团队合作,首次在180°C中利用二硫化钼(MoS2)作催化剂实现了高效、长寿命催化CO2加氢制甲醇。今年3月中科院大连化物所与广东企业联合开发的全球首套1000吨/年CO2加氢制汽油中试装置开车成功(物质转化过程如图所示)。该技术成果属世界首创,整体处于国际领先水平。
(1)上文出现的物质中,属于高分子化合物的是 (填化学式)。
(2)人工淀粉合成途径(ASAP)的起始反应物是 (填化学式)。
(3)上文提到的CO2加氢制甲醇的反应条件是 、 。
(4)上文中,CO2加氢制汽油的第①步反应是 (填化学方程式)。
2.阅读下列材料,回答问题。
中国古代在铜、钢铁、金、银、锡、铅、锌、汞等金属的冶炼史上均居于世界的前列。中国古代的治金技术,对亚洲各国产生很大影响。在著名的罗马学者老普林尼所著的《博物志》中记载了“中国铁”西传的情况,并认为最优良和最卓越的钢是中国的产品。中国生铁的发明,大约比欧洲早1000年。英国学者李约瑟认为,欧洲的铸铁技术是在11或12世纪由中国传去的。其中化学在治金技术中占有很重要的地位,中国古代在治金过程中积累了丰富的治金化学知识。中国开始治铁的时间大约在春秋时期。由于那时已经有了丰富的治铸青铜的经验,所以炼铁技术进步很快,生铁和“块炼铁”几乎同时出现。
到了21世纪,金属材料广泛应用于各个领域。如21世纪的能源金属一锂(Li),它是一种银白色金属、质较软:密度比所有的油和液态烃都小,故应存放于液态石蜡中:与稀硫酸迅速反应生成硫酸锂(Li2SO4)和氢气;遇水反应生成氢氧化锂和氢气,并且放出热量。
(1)生铁属于 (填“合成材料”“金属材料”或“复合材料”)。
(2)根据材料判断:锂着火了, (填“能”或“不能”)用水灭火,原因是 (用化学方程式表示)。
(3)请写出锂与稀硫酸反应的化学方程式 。
3.阅读下面科普短文。
生活垃圾处理不当会造成环境的污染,我们能为赖以生存的环境做些什么呢?可以将生活垃圾分类,把可回收物和有害垃圾分别投入相应的垃圾箱。其实,还可以把厨余垃圾中的鲜垃圾用来制作“环保酵素”。制作方法: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。环保酵素在农业生产和日常生活等诸多方面都有着重要的作用。
防城港市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,下同)的酵素液,检测96 h后3种农药降解情况,结果如下图所示。
我国是农业大国,施用化学肥料是保证粮食高产、稳产的一种重要措施,但与此同时,长期施用化肥会造成土壤退化、生态环境污染等问题。玉溪师范学院资源环境学院研究人员分别用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,结果如图所示。
绿水青山就是金山银山。保护环境,从自身做起。
(原文作者李方志、韦文芳等,有删改) 依据文章内容,回答下列问题。
(1)生活中制作环保酵素,过滤液体时,常采取的工具是 。
(2)长期施用化肥会造成的后果是 。
(3)红糖主要成分化学式为 C12H22O11,其中碳元素质量分数的计算式为 。
(4)四组实验中,对芥菜中残留农药降解作用最好的是 。
(5)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
4.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,热分离法利用热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)热分离法中,水发生了 (填“物理变化”或“化学变化”)。限制热分离法大规模应用的原因是 。
(3)石墨烯海水淡化膜允许 通过。
(4)石墨烯、金刚石和 C60属于碳单质,下列说法正确的是 (填字母)。
a.都由碳元素组成 b.都由碳原子构成 c.物理性质相似
(5)提出爱护水资源的一条建议 。
5.点赞2018科普中国十大科学传播事件揭晓,揭晓盛典在人民日报社举行,其中生活中的材料起着重要应用,根据下列信息回答问题。
“天鲲号”自航绞吸挖泥船
“港珠澳”大桥`
新型水处理剂
特种钢
大理石
纳米铁粉
(1)上述材料中属于合金的是 ;纯铁的熔点比特种钢的熔点要 。
(2)纳米铁粉能吸附废水中的某些污染物,吸附后经沉降、 (填操作名称)可去除污染物。下列物质也能因吸附而具有净水作用的是 (填字母序号)。
a.生石灰
b.活性炭
c.纯碱
d.木炭
(3)纳米铁粉还能去除废水中的重金属离子(如银离子),写出铁粉与含硝酸银的废水反应的化学方程式 。
6.阅读下面科普短文。
据人民网报道:2023年11月30日,我国首台自主研发的中速大功率氨燃料发动机在大连点火成功。
合成氯:主要采用哈伯法,其流程包括制氮、制氢、氨合成。原理是氮气和氢气在一定条件下产生氨气。流程高度依赖化石燃料,能耗高、碳排放量大。该技术正加速绿色转型,方向有蓝氨、绿氨等。
蓝氨合成中的氢气由化石燃料提炼而来,过程中采用碳捕捉和封存技术对二氧化碳进行利用或封存。
绿氨合成中的氢气由电解水制得,流程中应用可再生能源获得电能来驱动空气分离、制氢、合成氨的装置(如下图),发展潜力巨大。
储运氨:氨气液化贮存技术比较成熟。储存规模大时,常压冷却进行液化;若规模小,常温加压进行液化。
氨能利用:氨气在氧气中燃烧生成水和氮气,氨能可成为未来清洁能源的重要补充。三种主要利用方式:直接燃烧、制燃料电池、用作氢载体。
(1)空气的成分按体积计算,氮气约占 。从液态空气中分离氮气主要发生的是 (填“物理”或“化学”)变化。
(2)蓝氨合成中“碳捕捉与封存”技术有利于控制 的加剧。固态CO2易升华吸热,由此CO2的用途之一是 。
(3)绿氨合成中氢气生成在水电解槽的 (填“正”或“负”)极。
(4)储运氨时加压或冷却均可将氨气变为液态,主要改变的是分子的 (填“种类”或“间隔”)。
(5)氨气(NH3)燃烧不充分会生成的一种空气污染物是 。使氨燃料发动机燃料充分燃烧,通常考虑两点:燃烧时要有足够的助燃剂: 。
7.人类对原子的认识
公元前5世纪古希腊学者曾指出:万物是由极其微小的、不可分割的微粒——“原子”构成的;中国古代哲学家墨子指出:“非半弗,则不动,说在端”,意思是说“不能分成两半的东西是不能砍开的,也就对它不能有所动作,它便是端了”;1803年,英国科学道尔顿借用“原子”概念,创立原子论:一切物质都是由原子构成,原子很小,呈圆球状、不可再分;1811年,意大利科学家创立分子学说,指出:有些物质也是由分子构成;1897年,英国科学家汤姆生通过实验发现了电子;1911年英国科学家卢瑟福用一束带正电荷的a粒子轰击金箔,发现了原子核;1919年,卢瑟福和他的助手在实验中发现了质子;1932年,经过科学家们的反复实验发现了中子;20世纪80年代中期,人们借助扫描隧道显微镜观察到原子在物质表面的排列状况。
(1)下列哪些物质由原子直接构成的 (填序号)。
A 水(H2O) B 二氧化碳(CO2) C 金刚石(C) D 氯化钠(NaCl)
(2)材料中能够纠正道尔顿的原子论中“原子不可再分”这一观点的科学事实是 ;实验室用过氧化氢和二氧化锰混合制氧气的反应可以说明分子在化学变化中可分,该反应所属的反应类型是 。
(3)下列有关人类对原子结构的认识中,说法正确的是 .
A 扫描隧道显微镜可确定原子的真实存在
B 扫描隧道显微镜可以观察到原子的内部结构
C 科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程
D 人类借助模型的建立,对原子的认识逐渐接近本质
8.鹊桥二号
2024年3月20日,鹊桥二号中继卫星由长征八号运载火箭成功发射,送入预定地月转移轨道。长征八号专门针对太阳同步轨道设计,长度50.3米,起飞重量约356吨,芯一级装了两台YF-100液氧煤油发动机,每台推力120吨。
月球是地球唯一的天然卫星,由于地球和月球存在万有引力,月球的一面一直朝向地球,另一面一直背向地球,我们只能看到月球的一面,这就是“潮汐锁定”。当月球探测器落在月球背面,鹊桥二号中继卫星一边接收、传输来自地球的信号,一边接收、传输来自月球背面的信号,为月球背面的探测器和地球之间架起了通信天桥。
鹊桥二号携带了一个口径4.2米的星载大型可展开天线。这个天线像一把金色的大伞,发射时收起,入轨后展开,是用直径不到发丝四分之一的钼丝织就而成的。钼丝做了镀金处理,这样能增强天线的通信性能,降低能耗,延长卫星的使用寿命。
阅读分析,解决问题:
(1)长征八号发射时,YF-100液氧煤油发动机的能量转化方式为 。
(2)发射鹊桥二号的目的是 。
(3)月球探测器的部分材料为铁制,工业炼铁的化学方程式为 。
(4)制作鹊桥二号的天线的材料属于 材料,它具有的物理性质是 。
(5)钼丝镀金能增强卫星的使用寿命,原因是 。
9.阅读下列短文,回答问题。
1799年,伏特把一块锌板和一块锡板浸在盐水里,发现连接两块金属的导线中有电流通过,制成了世界上第一块电池-----伏特电堆。1836年,英国的丹尼尔对“伏特电堆”进行了改良,制成了如图所示的Zn-Cu电池。Zn-Cu电池几经变化,演变成现在的多种电池,其中用量最大的是普通干电池。普通干电池电压随使用时间而下降,直至报废,所以也称为一次性电池。普通干电池主要由铜帽、锌筒、碳棒、密封塑料、MnO2、NH4Cl等构成。
给电池以反向电流,使电池电压回升,能反复使用的电池为“蓄电池”,铅酸蓄电池充电时发生反应的化学方程式为
燃料电池又称“连续电池”,即只要活性物质连续地注入,就能不断地进行放电的一类电池,氢燃料电池就是其中的一种,它靠氢气在空气中燃烧产生电能。
(1)普通干电池使用的金属材料有 ,属于有机合成材料的是 。
(2)Zn-Cu电池中发生反应的化学方程式为 。
(3)铅酸蓄电池充电时的化学方程式为,其中X的化学式是 。
(4)使用氢燃料电池的优点: 。
10.阅读下列科普短文,回答下列问题。
《2050年世界与中国能源展望》中提出,全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转型。太阳能、风能等其他可再生能源在能源结构中所占比例日益增多。太阳能的利用是热门研究方向之一、例如,通过光催化可将H2O、CO2转化为H2、CO、CH4、CH3OH(甲醇)等太阳能燃料。
随着科技的进步,能源将得到更充分的利用。生活中随处可见的废热发电。我国研发的“柔性纤维素复合热点薄膜电池”能充分贴合人体体表,实现利用体表散热为蓝牙耳机、手表、智能手环等可穿戴电子设备供电。
(1)太阳能、风能是___________能源。
A.可再生 B.清洁 C.化石
(2)生活中的能量大部分来自化石燃料的燃烧。化石燃料包括煤、 和天然气。
(3)通过光催化可将H2O、CO2转化为H2、CO、CH4、CH3OH(甲醇)等太阳能燃料,甲醇完全燃烧的产物与乙醇的相同,请写出甲醇完全燃烧的化学方程式: 。
(4)下列说法正确的是___________(填字母)。
A.能源结构向多元、清洁、低碳转型
B.科技进步会促进能源的利用
C.太阳能、风能属于不可再生能源
D.生活中的废热可转化为电能
11.阅读下面的科普短文,回答相关问题。
氨(NH3)是一种重要的化学物质,可用于制造硝酸和氮肥。氨主要来自于人工合成。1909年,弗里茨●哈伯成功地利用氮气氢气合成出氨。工业合成氮的流程如图1所示。
为了找到合成氨反应合适的催化剂,人们做了6500多次实验,发现铁触媒效果较好。在铁触媒作用下,用体积比为1:3的氮气和氢气合成氨,当容器中氨的含量不再发生变化时(平衡时),测得氨的含量分别与温度和压强的关系如图2所示。
1913年第一座合成氨工厂建立。如今全球合成氨年产量超千万吨,其中大约85%的氨用于生产氮肥,缓解了地球上有限的耕地资源与庞大的粮食需求之间的矛盾。
(1)工业上可用 方法获得合成氨的原料N2。
(2)甲烷和水蒸气在高温下反应得到CO和原料气H2,该反应式为 。
(3)氨气的相对分子质量为 。
(4)科学家研究合成氨反应催化剂的目的是 。
(5)按下列条件进行合成氨反应,平衡时氨的含量最高的是 (填字母)。
a.200大气压、300℃ b.200大气压、500℃
c.400大气压、300℃ d.400大气压、500℃
12.阅读下面科普短文。
日常生活中,我们常饮用桶装水。网上盛传“千沸水”(指反复多次烧开的水)中含有大量亚硝酸盐,摄入一定量可导致中毒;此外,亚硝酸盐在人体内还能形成强致癌性物质-亚硝胺,饮用会致癌。这是真的吗?
水中亚硝酸盐主要来源于微生物的还原作用,适宜的温度会使水中的微生物增多,微生物释放出的还原酶可将水中的硝酸盐还原成亚硝酸盐。
童贵忠、董智军等人对微生物检测的实验:
取15种桶装水与饮水机装配好,分别测使用过程(动态)中不同时段水桶内的水样。取13种桶装水(不与饮水机装配)静态放置进行检测。检测结果如下表:
样品类别
动态实验样品(72小时)
静态实验样品(1个月)
数量
15
13
微生物超标数
14
2
微生物超标率/%
93.0
15.4
解释:使用过程中,随桶中水量的减少,空气进入水桶中也会带入许多空气中的微生物。加热时,桶内水温会达到微生物大量繁殖的适宜温度。
加热次数对亚硝酸盐含量是否有影响呢?我国在《GB 19298-2003瓶(桶)装饮用水卫生标准》中对亚硝酸盐(以NO2﹣计)的含量规定为小于5 μg/L。
邹伶俐、张雪娇等人的实验:
取新鲜的桶装水放置在饮水机上,测定36 h内反复加热(共计181次)的水样,亚硝酸盐含量(以NO2﹣计)检测结果如下表:
加热时间/h
含量/μg/L
0
0.67
1
0.73
3
1.12
6
1.23
12
1.81
24
2.44
36
3.53
取检验合格的14桶桶装水分两组(每组7份)静态放置,进行存放环境检测,亚硝酸盐含量(以NO2﹣计)检测结果如图。
人在日常生活中主要摄取亚硝酸盐的途径是蔬菜,通过人体唾液的转化,间接进入人体的亚硝酸盐含量最高在300 mg/kg,人并没有因为食用蔬菜而导致亚硝酸盐中毒,由此可知“千沸水”中的亚硝酸盐不足以使人中毒。没有明确证据证明亚硝酸盐能致癌,在正确使用饮水机的前提下,“千沸水”不会致癌。反复煮沸的水,只是活性降低了,不易被人体细胞吸收。
依据文章内容,回答下列问题。
(1)水中亚硝酸盐主要来源于 。
(2)在使用过程中,桶装水内微生物的增多与大量繁殖与 有关。
(3)你认为“千沸水”可以饮用吗?说明理由 。
(4)依据图,静态放置时,影响桶装水中亚硝酸盐含量的因素有 。
(5)请你结合文章和生活实际,谈谈饮用桶装水时的注意问题 。
13.阅读下面材料,回答有关问题。
中国国土资源部中国地质调查局2017年5月18日宣布,中国首次海域天然气水合物(可燃冰)试采成功,这标志着中国成为全球第一个实现了在海域可燃冰试开采中获得连续稳定产气的国家。
可燃冰外观像冰,主要含有甲烷水合物(由甲烷分子和水分子组成),还含少量二氧化碳等气体,可燃冰在低温和高压条件下形成,一体积可燃冰可储载100-200倍体积的甲烷气体,具有能量高,燃烧值大等优点,但是,可燃冰埋藏于海底的沉积物和陆地冻土的岩石中,如果在开采中甲烷气体大量泄漏于大气中,将比二氧化碳造成的温室效应更加严重。
中国管辖海域和陆区蕴藏丰富的可燃冰资源,据测算,海域可燃冰资源量达几百亿吨油当量,其远景资源量与海域和陆地油气资源量相当,可燃冰被视为即将取代油气的新能源。
(1)可燃冰属于 (填“纯净物”或“混合物”)是即将取代油气的新能源,你知道的新能源还有 (填一种)。
(2)可燃冰形成的条件是 ;
(3)可燃冰主要成分甲烷燃烧的化学方程式为 。
(4)作为新能源,可燃冰的优点有___________(填字母)
A.中国管辖海域和陆区蕴藏丰富的可燃冰资源
B.开采中甲烷气体泄漏,比二氧化碳气造成的温室效应更加严重
C.可燃冰可储载100-200倍体积甲烷气体,能量高,燃烧值大。
14.阅读下面的科普短文。
捕捉CO2—为航天英雄保驾护航
清除CO2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清除是利用了LiOH与CO2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CO2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,CO2分压和温度对CO2吸附量有影响,如图1所示。(mol是物质的量单位,1molCO2的质量为44g)
固体胺和乙醇胺都可以捕捉CO2,他们清除CO2的性能如下表。
清除方法
清除效率
可维持舱室浓度
使用寿命
对环境影响
操作性能
固态胺法
>90%
0.12%
≥90天
无
可自动控制
乙醇胺法
<70%
0.15%
30天左右
有毒
操作较复杂
对比表格可知,采用胺法清除时CO2,最好选用固体胺。
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。研究表明:分子筛具有很强的吸水性,因此,在吸附和再生期间绝不能让分子筛与水分接触而降低其吸附CO2的能力。如果有意外情况发生使水分带入了分子筛,惟有通过高温“特殊再生”才能够使其恢复到原有的吸附性能。水分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CO2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CO2清除技术,以保障宇航员的生命安全。
(原文作者杨乐)
依据文章内容回答下列问题。
(1)目前航天器中的CO2清除技术有LiOH清除、 和 吸附。
(2)已知LiOH具有与NaOH类似的性质,LiOH溶液在空气中也容易变质,请设计实验检验LiOH溶液已经变质。
操作方法
现象
结论
已变质
(3)由图1可得到,CO2分压对CO2吸附量的影响的结论: 。分析图2,同一温度下,干燥时间相同时,沸石A的吸附量 沸石B的吸附量大(填“<”或“>”)。
(4)对比固体胺和乙醇胺清除二氧化碳的性能表格,说出人们通常选择固体胺清除二氧化碳的理由 。
(5)结合短文,下列说法正确的是 (填序号)。
a.由于LiOH不可再生,因此不能用于载人航天任务。
b.图2中,温度和干燥时间相同时,沸石A比沸石B对CO2吸附量大。
c.分子筛对CO2的吸附能力强,且可循环利用,可用于长期航天任务。
15.钙元素是人体必需的常量元素,分析以下对钙元素的介绍,回答相关问题。
1808年,英国的戴维、瑞典的贝采利乌斯、法国的蓬丁发现了单质钙。如图为钙原子的结构示意图以及钙元素在元素周期表中的单元格。单质化学性质活波,在空气中其表面会形成一层氧化薄膜,以防止单质钙继续受到腐蚀。氧化钙与水反应放出的热量能“煮熟”鸡蛋。人体中的钙主要存在于骨骼和牙齿中。豆制品、干果中含有比较丰富的钙元素。膳食中的钙不能满足人体生理需要时,可摄入补钙药剂。
(1)钙原子的最外层电子数为 ,在化学反应中易 (填“得到”或“失去”)电子。从钙元素在元素周期表中的单元格可获取的一条信息是 。
(2)单质钙具有很好的抗腐蚀性能,其原因是 。在空气中具有抗腐性能的金属还有 。(写出一种)
(3)写出氧化钙与水反应的化学方程式 。
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
$$