2024年中考化学高频考点特训---科普阅读题
2024-09-16
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2024年中考化学高频考点特训---科普阅读题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
1.阅读下面科普短文。
2023年6月8日至11日,世界动力电池大会在宜宾举办,动力电池的发展备受关注。判断一种电池的优劣或是否适合某种用途,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(单层石墨)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,研究结果如下图所示。
回答下列问题:
(1)短文中出现的一种非金属单质是 。
(2)FePO4中根的名称为 。LiFePO4中两种金属元素的质量比为 。
(3)手机常使用锂电池而不使用铅蓄电池,原因是 。
(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: 。
2.阅读下列材料,请回答下列问题:
二氧化硫是最常见、最简单的硫氧化物,为无色透明气体,有刺激性臭味,溶于水、乙醇和乙醚。二氧化硫是大气主要污染物之一。火山爆发时会喷出该气体,在许多工业生产过程中也会产生二氧化硫。煤和石油通常都含有硫元素,因此燃烧时会生成二氧化硫。当二氧化硫溶于水中,会形成亚硫酸。若把亚硫酸进一步在PM2.5存在的条件下氧化,便会迅速高效地生成硫酸(酸雨的主要成分之一)。这也是使用这些燃料作为能源所造成的环境污染之一。
(1)二氧化硫的化学式是 。
(2)请写出一条二氧化硫的物理性质 。
(3)使用煤和石油作为能源所造成的环境污染有 (写一条)。
3.阅读下面科普短文。
氢能被视为理想的清洁能源,2020~2050年我国氢能供给结构变化如图1。
化石能源制氢,会产生大量的CO2,无法从根源上解决碳排放问题。生物质能源制氢,是绿色氢气的重要来源。其中一种途径是利用生物质制取乙醇,再通过乙醇裂解制氢。我国科研人员通过实验研究了反应温度对Ni(8%)/C催化裂解乙醇产氢率的影响,结果如图2。
氢能有广泛的用途,如用于燃料电池汽车领域。在2022年北京冬奥会期间,共有816辆氢燃料电池汽车开展运营服务,位于北京市大兴区国际氢能示范区的全球最大加氢站,承担了氢源保障工作。2023年5月5日,北京市大兴区10辆氢燃料电池公交车也正式“上岗”。与纯电动公交车相比,氢燃料电池公交车具有补能时间短、续航里程长的优势,有效提升了公交车的运营效率。
随着清洁能源的推广,氢能未来发展前景可观。
依据文章内容回答下列问题。
(1)化石能源主要包括煤、 、天然气。
(2)由图1可知,2020~2050年我国氢能供给结构变化趋势是 。
(3)氢气被视为理想的清洁能源的原因是 。
(4)氢燃料电池公交车与纯电动公交车相比,具有的优势是 。
(5)判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。
①由图2可知,温度越低Ni(8%)/C催化裂解乙醇产氢率越大。
②氢能应用广泛,有良好的发展前景。
4.阅读短文,回答问题。
镁是柑橘生长发育必需的元素。当叶片中镁含量低于3g/g时,通常需要向土壤中施加镁肥。柑橘的生长还与土的酸碱性有关,士壤过酸、过碱均不利于柑橘生长,因此施加镁肥时需考虑土壤酸碱度,当土壤pH>6时,施用硫酸镁30-50kg/亩较适宜;土壤pH<6时,可以施用氢氧化镁30~40kg/亩或氧化镁20-30kg/亩。
通常矿物元素为离子态时才能被植物根系吸收。当施加氢氧化镁时,部分氢氧化镁在土壤中水的作用下会生成镁离子和氢氧根离子。
(1)文中提及的三种镁肥中主要成分属于氧化物的是 ,该物质中镁元素的化合价为 。
(2)向酸性土壤中施用氢氧化镁,除了可以补充镁元素外,还有的作用是 ,该作用的微观实质是 。
(3)根据资料,说说化学在农业上的应用 (写出一余即可)。
5.认真阅读下列材料,回答有关问题。
目前天然气的需求量在不断增加,经多年努力我国自主大型煤制天然气甲烷化技术取得了重大突破。甲烷化是在高温、高压和催化剂的作用下,把煤气化生成的一氧化碳和二氧化碳分别与氢气催化生成甲烷,其中甲烷化催化剂在这个化学反应过程中发挥着至关重要的作用。
(1)煤、天然气都属于不可再生能源,可以开发利用的新能源 (写一种即可);
(2)一氧化碳转化为甲烷的原理可以表示为:,则二氧化碳转化为甲烷的原理为 (填化学方程式);
6.请根据科普短文回答有关问题。
臭氧
臭氧(O3)是大气中自然产生的一种具有特殊臭味的微量气体。空气中的氧气通过臭氧发生器在高压放电的条件下能转化为臭氧。
绝大部分臭氧存在于离地面25公里左右处的大气平流层中,这就是人们通常所说的臭氧层,臭氧层能吸收太阳辐射中的大量紫外线,能将阳光中的紫外线转化成为热能加热大气,对大气有增温作用,是一切生命的保护层。地表臭氧则并非自然产生,而是由石油产品(如汽油)等矿物燃料燃烧产生的氮氧化物与空气中的氧气结合而形成的。地表空气中的臭氧对人体极为有害,一些易于过教的人长时间暴露在臭氧含量超过每立方米180微克的环境中,会出现眼睛刺痛、咳嗽等不良症状。
日前,最断研究报告称,南极洲上空臭氧层的巨大空洞正在缓慢“愈合”,平流层上层的臭氧层显著恢复,减少了人类暴露于来自太阳的有害紫外射线。
(1)地表臭氧的形成过程属于 (填“物理”或“化学”)变化;
(2)臭氧发生器中发生反应的化学方程式为 ;根据臭氧的性质,推测臭氧是产生效应的气体之一;
(3)为减少地表臭氧危害,请你提出一条生活中 可行的措施 。
7.材料阅读:随着工业的快速发展,全球对于能源的需求越来越大,传统的煤、石油、天然气等化石燃料日益匮乏,总有一天会枯竭,世界各国都在积极应对寻找新能源,甲醇与乙醇性质相似,是一种无色液体,具有可燃性可用作燃料,被人们形象地称为“液态阳光”。如图为我国通过光伏发电得到的氢气与工厂废气中的二氧化碳共同作用,最终产生甲醇的过程,其研发过程被称为“液态太阳燃料合成技术”,请根据题意及图示回答下列问题。
(1)煤、石油、天然气是 (填“纯净物”或“混合物”),属于 能源(填“不可再生”或“可再生”)。
(2)水在通电制取氢气的过程中,所得氢气与氧气的体积比为 。
(3)甲醇和乙醇都可作燃料,写出甲醇完全燃烧的化学方程式 。
(4)下列说法正确的是___________。
A.该液体燃料为有机物
B.液态太阳燃料合成技术可从根本上解决温室效应
C.该方案为探索新能源的利用和开发提供了新思路
8.2022年12月底,很多人感染了新冠,出现了咳嗽、呕吐、腹泻等症状。专家建议,如果患者呕吐、腹泻的症状比较严重,为避免发生脱水,可以服用补液盐补充电解质,并适量喝水以维持水和电解质的平衡。有人想出了自制电解质水的方法:用柠檬、食盐、白糖、水混合自制电解质水。小雨想在家中尝试配制电解质水。他首先查阅了有关电解质和柠檬的相关资料如下:
资料1:人体所需的电解质主要有钠离子、钙离子、钾离子等多种离子
资料2:柠檬含有柠檬酸、维生素C、糖类、钾、钙、磷、铁、维生素B1、维生素B2等
(1)配料中,氯化钠和柠檬中钾离子、钙离子等能提供 。
(2)小雨用榨汁机将柠檬榨汁,从家庭药箱里取一块纱布,放在玻璃杯的杯口,然后将榨好的汁液通过纱布,倒入杯中。这个操作类似于我们在实验室的 操作。
(3)接下来,小雨开始配制电解质水。他取了一勺柠檬汁,一勺食盐,一勺白糖加入玻璃杯中,倒入开水。妈妈赶紧制止他,开水会破坏柠檬酸。他又查阅关于柠檬酸、食盐、白糖的资料,获得信息:柠檬酸的热分解温度是175℃,柠檬酸在热水中比在冷水中更易溶解;食盐和白糖在100℃时均不会被破坏。他认为开水对柠檬酸、食盐、白糖都没有影响,但是考虑到柠檬里的 受热易被破坏,决定将开水改成温水配制电解质水。为了加快食盐和白糖的溶解速度,具体的操作是 。
(4)小雨成功配制了电解质水,让全家人补充电解质。可是妹妹想喝汽水,小雨想了想,来到厨房。厨房里有食醋、食盐、酱油、味精、食用油、小苏打等,他取出少量 加入自制电解质水中,制成了汽水。
(5)配制好电解质水后,剩余了好多柠檬汁。小雨想充分发挥一下它的作用。他发现水壶里积了不少水垢,就想用柠檬汁试试。他将柠檬汁加入水壶中,振荡,发现水垢依然存在。请帮他分析可能的原因,并提出解决措施 。
9.阅读下列短文,回答问题。
2023年1月1日,中国东方航空全球首架C919大型客机测试飞行。其中,多种新材料在C919应用中大放异彩,具体来看:1.铝锂合金。包括机身、机头与机翼结构件等均使用铝合金材料。首次大范围使用第三代铝锂合金,助力C919综合减重7%。铝锂合金密度低、强度高且损伤容限性优度,2.钛合金。其主要用于部分机身蒙皮、机翼滑轨、接头紧固件等部件。3.超高强度铜。超高强度铜是一种高强度、高韧性合金铜,大量应用于火箭发动机外壳、飞机起落架等领域。4.T800喷纤维复合材料。其应用达到了12%。图示为C919使用材料占比示意图。
(1)C919使用材料中超高强度铜的占比相比铝合金 (填“大”或“小”),其主要目的是 (填一条即可)。
(2)铝在空气中耐腐蚀的原因 (用化学方程式表示)。
(3)已知金属锂(Li)的活动性比铝强。下列有关说法正确的是
A.跟铝相比铝锂合金熔点较高
B.锂能与盐酸反应,放出热量,生成氢气
C.锂能与氧气反应,生成的Li2O中Li显+2价
10.请阅读下列短文,回答问题
北京时间2023年2月23日19时49分,我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭,成功将中星26号卫星发射升空 其中火箭推进剂使用了四氧化二氮。标准状况下,四氧化二氮为①无色,②液体 ③有强氧化性,④腐蚀性,⑤沸点为21.2°C,⑥易分解为红棕色的二氧化氮气体,⑦能溶于水,二硫化碳等,⑧主要用于制备硝化剂和催化剂,⑨具有麻醇神经的毒性,⑩四氧化二氮能与水反应,发生的化学方程式为:N2O4+H2O=X+HNO2。
(1)四氧化二氮的物理性质: (填序号)
(2)其中X的化学式为: ;
(3)四氧化二氮与水反应后氮元素的化合价分别为 。
11.许多汽车中的前部和侧部都装有防撞气囊,这些气囊中一般装有硝酸铵(化学符号:NH4NO3),硝酸铵的外观和家里的食盐很相似,放到水里一会就不见了(没反应)。当汽车受到外力猛烈撞击时,汽车的防撞气囊中的硝酸铵因撞击而分解,其分解的产物有水和空气中含量前二位的两种物质。
根据上述信息回答下列问题:
(1)硝酸铵的物理性质有 。
(2)写出硝酸铵在受到撞击时反应的符号 。
12.阅读下列科技短文并回答问题。
现代先进的飞机与飞行器要飞得高、快、远、省,就必须靠轻、强、美的材料。铝、镁、锂、钛这些金属及其合金被称之为“飞行的金属”。铝、镁、锂、钛等金属在自然界中以化合物的形式存在,铝土矿含有Al2O3,光卤石含有MgCl2,锂辉石含有LiAl(Si2O6),金红石含有TiO2.元素的存在形态与环境条件有关,铝元素在pH<4的溶液中以Al3+存在,在pH为4~7时以Al(OH)3的形态沉淀,在pH>7的溶液中以[Al(OH)4]-存在。铝、镁、锂、钛的冶炼有电解法和还原法等。冶炼钛的部分生产流程如图1所示。
金属及其合金的性质决定其用途。钛在盐酸、硫酸、硝酸溶液中耐腐蚀,在碱性溶液中可稳定存在。将1mm厚的不锈钢、钛浸在海水中,不锈钢4年后完全腐蚀,钛几十年不腐蚀。钛合金、铝合金、铜合金的耐海水腐蚀性能试验结果如图2所示。航空航天材料的选择,既要轻又要有足够的强度。铝、镁、锂、钛、铁的密度(g•cm﹣3)的值分别为2.7、1.74、0.54、4.51和7.87。比强度(MPa•cm3•g﹣1)越大,材料的性能越好。不锈钢、铝合金和钛合金的比强度分别为79、167和218。铝,姗姗来迟,给世界带来勃勃生机。镁、锂让飞行器变得更快更省。钛,力大无比的巨人,“全能”的钛帮助人类飞出地球,飞向太空!
(1)锂和镁、铝相比,能让飞行器变得更快的原因是 ;钛、铜镍合金、铝黄铜中耐腐蚀性最好的是 。
(2)写出由TiO2转化为TiCl4的化学反应方程式: 。
(3)下列说法正确的是 (填字母序号)。
A.金属的冶炼与金属活动性、金属矿物的储量等因素有关
B.自然界中,在酸性条件下,铝元素的存在形式有Al3+或Al(OH)3
C.作为航空航天材料,与铝相比,钛在密度和强度方面都具有明显优势
13.过氧化氢可用于消毒杀菌,具有不稳定性。将水蒸气冷凝在硅玻璃、塑料、金属等材料表面,均发现了过氧化氢的存在。
研究显示:水蒸气冷凝为粒径小于10微米的液滴时,部分水分子会转化为过氧化氢分子。水微滴中形成的过氧化氢含量随液滴尺寸的增大而减少。过氧化氢的产生量与温度,温度等环境条件密切相关。当使用硅材料、相对温度为55%时,得到过氧化氢的最大浓度随温度变化关系如下图所示。
(1)文中涉及到的有机合成材料是 。
(2)过氧化氢不稳定的原因是 (用化学方程式表示)。
(3)下列说法错误的是______(填字母序号)。
A.水蒸气在冷凝过程中可能发生化学变化
B.水蒸气在玻璃表面冷凝得到的液滴一定为纯净物
C.一定条件下,水蒸气冷凝可用于材料表面的绿色消毒
D.水蒸气冷凝为水流时,水分子间的间隔减小
(4)图中a点(-2.8℃)未生成过氧化氢的原因可能是 。
(5)科研人员制备了一种新型纳米催化剂,在其表面发生某反应的微观示意图如下:
①该反应中存在 种氧化物;
②生成物丙中氧元素的质量分数为 ;
③写出该反应的化学方程式 。
14.阅读分析, 解答问题。
专家齐聚山西指点太原“镁”景
2022年 3 月 31 日 ~ 4 月 1 日来自全国各院校、科研院所 、企业专家学者齐聚省城太原,共 研“兴镁大计” 。山西是最大的原镁生产基地,产量占全国的 70%,全球的 56%。这种资源优 势决定了太原乃至山西必然要成为最具吸引力的镁业投资地,也是最有利的发展机会。
镁在自然界中分布广泛,存在于光卤石(主要成分 KCl•MgCl2•6H2O)、菱镁矿(主要 成分 MgCO3 )、白云石[主要成分 CaMg(CO3 )2]等矿石中,海水中也含镁盐 。工业上电解熔 融 MgCl2 制取金属镁。镁化学性质比较活泼,与氧气、CO2 或水都能反应,当镁等活泼金属着火时,不能使用 CO2 或水扑救,可以用沙土灭火。
镁合金被称作21世纪的绿色工程材料,在增强交通工具的架构强度、减轻质量、节约能源、 抗冲击与振动等方面具有优势,已大量应用于自行车组件的制造。
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。人体缺镁可能会出现眩晕、出汗过 多、记记力下降等症状。
(1)镁在自然界中以“单质”还是“化合物”的形式存在?
(2)下列矿物的主要成分不含镁元素的是______(填标号)。
A.菱镁矿 B.黄铜矿 C.白云石 D.铝土矿
(3)镁在CO2中燃烧生成一种氧化物和一种黑色单质,写出该反应的化学方程式 。
(4)镁合金可用于制造自行车组件,它在增强交通工具方面具有的优势是: 。(答一点)
(5)人体缺镁可能会出现眩晕、出汗过多等症状,若缺钙可能会出现什么症状: 。(答一点)
(6)若只用三种试剂即可判断镁、铁 、铜的金属活动性顺序,你的选择是: 。
15.海洋是巨大的资源宝库,海水中含有大量的化学物质:水、氯化钠、硫酸镁、氯化钙等;海底不仅蕴藏着大量的石油、天然气(主要成分是甲烷)、煤炭等化石燃料,还含有一种多金属结核,它含有锰、铁、铜等20多种金属元素。
(1)分类:分类法是一种重要的学习方法。请将①氯化钠、②铁、③天然气、④多金属结核归类到正确的类别下(填序号)。
单质 ;化合物 ;混合物 。
(2)小明同学以20g海水为原料来获得少量蒸馏水。
①先进行(填分离方法) 操作,除去海水中的泥沙,此过程中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 ,该过程中玻璃棒的作用是 。
②小明认为得到的液体不是纯净物——水,他的理由是 。请你设计实验证明该液体不是水(写出操作步骤、现象) 。
③为了获得纯净物——水,小明还需进行的操作是(填分离方法) 。
(3)天然气是我们生活中最常用的燃料之一
①天然气充分的燃烧过程,是甲烷与氧气在点燃的条件下生成二氧化碳和水,这变化的文字是 ,反应中的能量转化过程是 。
②甲烷还是制取氢气的原料之一。在隔绝空气和1000℃条件下,甲烷能分解产生炭黑(一种碳单质)和氢气,这一过程的文字是 。生成的炭黑是橡胶工业的原料,氢气是合成氨及汽油等工业的原料。
③综上所知,人类研究化学变化的目的是 。
16.阅读下面科普短文。
氮气(N2)是空气中含量丰富的一种组分,N2与人类生活有何关联呢?
N2与食品行业
N2作为保护气,广泛应用于食品行业。在大型粮仓内充入N2,既能使仓内噬食粮食的小动物窒息死亡,又能抑制粮食本身的呼吸作用,延长其保存期。在一定程度上,还具有防止火灾的作用。
氮元素是植物生长所需的营养元素之一,民间俗语“雷雨发庄稼”,是指在雷电环境下空气中的N2能转变为含氮的化学肥料,其主要过程示意图如下:
N2与光伏新材料
高纯N2被离子化后,通过氨离子束溅射技术,以高纯石墨为靶材可以沉积出光伏材料氮化碳薄膜,氮化碳薄膜中碳、氮元素的质量分数与氮离子束能量的关系如图所示。
N2与环境治理
化石燃料中通常含有氮元素,直接燃烧会产生大量氮氧化合物,氮氧化合物不仅能形成酸雨从而严重危害人体健康和生态环境,而且能与碳氢化合物在一定条件下反应生成有毒的光化学烟雾,利用N2合成氨可有效吸收氮氧化合物,从而实现无污染。
随着科技的进步,N2的用途将更加广泛。
依据文章内容回答下列问题。
(1)N2应用于食品行业作保护气,体现了N2的性质为 。
(2)氮化碳薄膜中氮元素质量分数与氮离子束能量的关系为 。
(3)氮氧化合物造成环境污染的原因是 。
(4)下到说法正确的是___________(填序号)。
A.N2是空气中含量最多的气体
B.大型粮仓内也可以充入O2作保护气
C.N2可用于制备光伏材料氮化碳薄膜
D.空气中氮氧化合物含量越少空气质量指数级别越高
17.减少CO2排放,实现碳中和,已成为全球共识。碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现碳中和的4种主要途径。科学家预测,到2050年,4种途径对全球碳中和的贡献率如图1.CO2的吸收是碳封存的首要环节,常选用NaOH、氨水、一乙醇胺等作吸收剂。在研究膜吸收法吸收CO2时,研究人员通过实验比较了一乙醇胺、二乙醇胺、氨基乙酸钾3种吸收剂对烟气中CO2的脱除效果,其结果如图2.依据文章内容回答下列问题。
(1)自然界中吸收二氧化碳的主要途径是通过植物的光合作用,其原理是,则a= ,b= 。
(2)由图1可知,到2050年,对全球碳中和贡献率最大的途径是 。
(3)海水、河流都因吸收空气中的二氧化碳而呈现一定的酸性,相应的化学方程式为 。用NaOH溶液吸收CO2的反应原理与石灰水吸收CO2相同,请据此模仿写出NaOH溶液吸收CO2的化学方程式 。
(4)由图2可知,随烟气流速增大,CO2脱除效果 (填“增强”或“减弱”)。
(5)对比图2中三条曲线,得出的结论是:在实验研究的烟气流速范围内,当烟气流速相同时, 。
18.阅读材料,回答相关问题
随着天舟五号货运飞船与空间站组合体完成交会对接,天宫空间站已基本组合完毕。为了实现天宫长期运行,生命保障系统是关键。该系统包含电解制氧、水处理、二氧化碳及微量有害气体除去等子系统。
电解制氧技术是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名宇航员一天所需。电解时加入氢氧化钾可以提高效率,电解时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(CH4),水可循环利用。
水处理系统主要是将水蒸气、汗液、尿液和生活废水进行处理,包括净化、低压蒸馅和冷凝。经过处理的水可以达到饮用水标准,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)根据文中描述,电解制氧的过程是 能转化为电能,最后转化为 能。
(2)电解1L水能产生约620L氧气,则理论上能产生 L氢气(相同条件)。
(3)氢氧化钾能提高电解效率,是因为其水溶液中存在能自由移动的 (选填标号)。
a.K+ b.Na+ c.Cl- d.OH-
(4)文中描述,氢气与二氧化碳在催化剂作用下反应的化学方程式为 。
19.石墨烯是从石墨中剥离出来的单层碳原子晶体,是目前为止最薄的二维纳米碳材料,1mm厚的石墨大约包含300万层石墨烯。因其结构特殊,具有很多优异性能,如极高的导热性、导电性及高强度等,被誉为“新材料之王”。
近年来,石墨烯在纺织领域的应用日益广泛,2022年北京冬奥会和冬残奥会赛时制服就使用了石墨烯材料,其优异性能,为参与冬奥会的运动员和工作人员保暖护航,石墨烯的远红外升温特性,能瞬间升温,高效蓄热,达到超强保暖的效果。图1为石墨烯含量对升温效果影响的测试结果。石墨烯还具有良好的防紫外线性能,可有效防止人体皮肤晒伤老化,图2为不同石墨烯含量的纤维对紫外透过率影响的测试结果。
随着科学技术的发展,石墨烯材料将会应用在更多的产品和领域中。
(1)“1mm厚的石墨大约包含300万层石墨烯”,说明构成物质的微粒 。
(2)写出石墨烯(主要成分为碳)完全燃烧的化学方程式 ,可以用 验证该反应的生成物。
(3)分析图2,为防止人体皮肤被紫外线晒伤老化,最好选择含 石墨烯的纤维。
(4)石墨烯除可用于制作衣服外,还可能的用途有 。
20.阅读下面科普短文。
冷凝是一种常见的现象,可用于在沙漠化的地区保持土壤水分。当科研人员研究最新的冷凝方法时,发现了一些奇怪的现象:将水蒸气冷凝在硅、玻璃、塑料、金属等材料表面,均发现了过氧化氢的存在,于是进行了进一步的研究。
研究显示:水蒸气冷凝为粒径小于10μm的液滴时,部分水分子会转化为过氧化氢分子:水微滴中形成的过氧化氢含量随液滴尺寸的增大而减少:过氧化氢的产生量与温度、湿度等环境条件密切相关。科研人员在相对湿度为55%时,将水蒸气在硅材料表面冷凝,测得过氧化氢产生量与温度的关系如图所示。
水冷凝成不到10um大小的水滴后,最快30秒就会自发形成过氧化氢,浓度最高可达4ppm。该研究为异质界面的绿色化学、表面自清洁、安全有效的消毒措施等提供了新的方向。
过氧化氢具有高效、无毒、无残留等特性,是一种安全、环保型消毒剂。目前,科研人员正在研究如何利用微滴产生的过氧化氢来进行清洁和消毒。
依据文章内容回答下列问题。
(1)过氧化氢属于 (填“混合物”或“纯净物”)。
(2)过氧化氢是安全、环保型消毒剂的原因是 。
(3)判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。
①冷凝可用于保持沙漠化地区的土壤水分。 。
②水蒸气在冷凝过程中一定不发生化学变化。 。
(4)过氧化氢常温分解的化学方程式为 。
(5)分析图中实验数据可知:在相对湿度为55%时,将水蒸气在硅材料表面冷凝,过氧化氢产生量与温度的关系是 。
21.阅读以下材料,回答问题:
电动汽车越来越多走进百姓家庭。电动汽车的电池是磷酸亚铁锂(人们习惯也称其为磷酸铁锂)电池,是一种使用磷酸亚铁锂(LiFePO4)作为正极材料,碳作为负极材料的锂离子电池,单体额定电压为3.2V,充电截止电压为3.6V~3.65Y。
充电过程中,磷酸亚铁锂中的部分锂离子脱出,经电解质传递到负极,嵌入负极碳材料;同时从正极释放出电子,自外电路达到负极,维持电化学反应的平衡。放电过程中,锂离子自负极脱出,经电解质达到正极,同时负极释放电子,自外电路达到正极,为外界提供能量。
LiPF6是锂离子电池中广泛应用的电解质,一般用LiF、PC15为原料,低温反应制备LiPF6.磷酸锂电池中含有LiPF6、有机碳酸酯、铜等化学物质均在国家危险物名录中。LiPF6具有强烈的腐蚀性,遇水易分解产生压、有机溶剂及其分解和水解产物会对大气、水、土壤造成严重的污染,并对生态环境产生危害。同等重金属在环境中累积,最终通过生物链危害人类自身。磷元素一旦进入湖泊等水体,极易造成水体富营养化。由此可见,如若对废弃的磷酸锂电池不加以回收利用,对环境及人类健康都是极大危青、(注:磷酸根离子为)
(1)LiFePO4中Li的化合价为 。
(2)制备电解质中间产物PF5与水反应生成HF(氢氟酸)和H3PO4(磷酸)写出反应的化学方程式 。
(3)充电过程中电子的流向为 。
(4)你认为电动车是否环保 (填“是”或“否”),谈谈你的看法 。
试卷第10页,共15页
试卷第11页,共15页
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参考答案:
1.(1)石墨烯
(2) 磷酸根 1:8/8:1
(3)锂电池具有轻便、比能量高的突出优点
(4) B 随着石墨烯的增加,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,即LiFePO4粉末电阻增大
2.(1)SO2
(2)无色透明气体,有刺激性臭味,溶于水、乙醇和乙醚
(3)酸雨(合理即可)
3.(1)石油
(2)可再生能源制氢逐渐增多,化石能源制氢减少
(3)氢气燃烧产物是水,不会对环境造成污染
(4)补能时间短、续航里程长
(5) 错 对
4.(1) 氧化镁/MgO +2
(2) 改良土壤的酸碱性
氢离子与氢氧化根离子结合生成水分子
(3)改良土壤的酸碱性
5.(1)氢能(合理即可)
(2)
6.(1)化学
(2)
(3)开发利用新能源(合理即可)
7.(1) 混合物 不可再生
(2)2:1
(3)2CH3OH+3O22CO2+4H2O
(4)AC
8.(1)电解质
(2)过滤
(3) 维生素C 用筷子搅拌
(4)小苏打
(5)可能柠檬汁量太少,继续加入柠檬汁
9.(1) 小 降低重量
(2)
(3)B
10.(1)①②⑤⑦
(2)HNO3
(3)+5价,+3价
11.(1)通常白色固体,易溶于水
(2)
12.(1) 锂密度小,质轻 钛
(2)
(3)AB
13.(1)塑料
(2)2H2O2=2H2O+O2↑
(3)B
(4)形成的水滴粒径大于10微米
(5) 2(或二或两) 50% 2CO2+4H2O2CH4O+3O2
14.(1)化合物
(2)BD
(3)
(4)减轻质量(答案合理即可)
(5)骨质疏松(答案合理即可)
(6)镁、铜、硫酸亚铁溶液或铁、硫酸镁溶液、硫酸铜溶液
15.(1) ② ① ③④
(2) 过滤 漏斗 引流 其中还含有可溶性的物质(氯化钠等) 取少许液体于玻璃片上,用酒精灯对其加热至水分消失,观察现象,玻璃片上出现白色固体 蒸馏
(3) 化学能转化为热能(或光能) 获得能量和有用物质
16.(1)化学性质稳定
(2)在720-911eV范围内,氮离子束能量越大,氮化碳薄膜中氮元素质量分数越小
(3)形成酸雨、产生光化学烟雾
(4)AC
17.(1) 6 6
(2)碳替代
(3)
(4)减弱
(5)氨基乙酸钾的二氧化碳脱除率最高,二乙醇胺的二氧化碳脱除率最低
18.(1) 太阳 化学
(2)1240
(3)ad
(4)
19.(1)体积很小
(2)
澄清石灰水
(3)2%
(4)作电池(答案合理即可)
20.(1)纯净物
(2)过氧化氢易分解生成水和氧气,无毒、无残留
(3) 对 错
(4)
(5)在研究范围内,随着温度的升高,过氧化氢的产生量先增大后减小
21.(1)+1
(2)
(3)正极→负极
(4) 否 其废弃电池对环境及人体有不良影响
答案第4页,共4页
答案第3页,共3页
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