内容正文:
2024年中考化学精练册专项攻略:科普阅读题
1.阅读下列科普短文并回答问题。
碳纤维是一种含碳量通常在90%以上的特种纤维,可广泛应用于航天航空工业、汽车工业、运动器材生产等方面。我国各行业近年来碳纤维需求量逐年增加,2021年中国各行业破纤维需求量数据如图1所示。碳纤维具有密度小、抗拉强度高、抗摩擦、导热、导电及耐腐蚀等特性,外型呈纤维状,柔软,可加工成各种织物,常与树脂、陶瓷等形成复合材料。在不同外界因素下,其抗拉强度有着很大变化,实验测试了某种碳纤维在不同温度下的抗拉强度,其结果如图2所示。
目前,碳纤维制造成本还很高,期待着今后能研究出更低成本的制造方法,使其在生活中有更多的应用。
(1)碳纤维可广泛应用于航天航空工业,是因为其具有 (填两条)的性质。
(2)由图1可知,2021年中国碳纤维需求量最大的行业是 。
(3)下列说法正确的是________(填字母)。
A.碳纤维不可燃
B.碳纤维是一种新型碳单质
C.空气对不同温度下碳纤维的抗拉强度没有影响
D.目前碳纤维没有大规模使用,其主要原因是制造成本高
(4)由图2可知,在温度为范围内,温度相同时, 。
2.阅读下列科普短文,回答问题。
稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙和氡6种气体,约占空气体积的0.94%。常温常压下,稀有气体都是无色无味,难溶于水,且熔点和沸点都很低。
由于稀有气体元素原子的最外层电子排布结构都是稳定结构,所以它们的化学性质非常稳定,但在一定条件下,氙气(Xe)可与氟气()发生反应,生成四氟化氙()。
工业上,制取稀有气体是通过将液体空气蒸馏(即利用物质的沸点不同进行分离),得到稀有气体的混合物,再用活性炭低温吸附法,将稀有气体分离开来。在焊接精密零件时,常用氩气作保护气。氦气是除了氢气外的最轻气体,通常用氦气代替氢气应用在飞艇中,不会着火和发生爆炸。利用稀有气体通电时发出色彩绚丽的光芒,可以制成霓虹灯。
根据上述文章内容,回答下列问题。
(1)稀有气体属于 (填“混合物”、“纯净物”)。
(2)工业上用液态空气制备稀有气体,发生 (填“物理”或“化学”)变化。
(3)氙气与氟气反应生成四氟化氙的化学方程式是 。
(4)在焊接精密零件时,常用氩气作保护气和选用氦气代替氢气应用于飞艇,都利用稀有气体的化学性质是: 。
3.阅读科普短文,依短文内容回答问题。
木糖醇(化学式为C5H12O5)是从植物中提取出来的一种天然甜味剂,广泛存在于各种水果、蔬菜、谷类之中。木糖醇为白色晶体,极易溶于水。木糖醇在一定程度上有助于牙齿的清洁,但是过度食用有可能带来腹泻等副作用,这一点不可忽视。木糖醇是一种五碳糖醇,它的甜度与砂糖相同,但热量却只有砂糖的75%,木糖酵在人体内氧化后主要生成二氧化碳和水。请回答:
(1)木糖醇的物理性质是 (答出一点即可 )。
(2)木糖醇属于 (填“有机物”或“无机物”),木糖醇在人体内发生反应的化学方程式为 (反应条件略去)。
(3)木糖醇的用途是 (答出一点即可)
4.溴化银(化学式为AgBr)是一种感光材料,照相胶片上的溴化银在光的作用下,部分发生分解反应生成银原子,从而显示出黑色的影像。而大量未感光的溴化银还残留在胶片上,定影时,与定影液中的硫代硫酸钠(化学式为Na2S2O3)反应,转化为可溶性的银离子。大量可溶性的银离子会污染环境。用置换法或沉淀法,将废定影液中的银离子转化为银单质,可使其变废为宝。置换法是将锌等金属粉、金属块或金属条直接放入废定影液中,银便附着在金属表面。沉淀法是先加入硫化钠溶液使银离子转化为硫化银黑色沉淀,再加入热的浓盐酸和铁粉,便可得到银。
(1)硫代硫酸钠中硫元素的化合价为 ,所含硫、氧元素的质量比为 。
(2)锌等金属加入废定影液中,可以析出银单质的原因是 ,该反应的微观实质是锌原子变为 离子,银离子转化为 原子。
(3)定影液中银离子能与硫化钠溶液反应生成硫化银沉淀,该反应能发生的原因是 。
5.纯净的臭氧(O3)在常温下是天蓝色的气体,有难闻的鱼腥臭味,不稳定,易转化为氧气。它虽然是空气质量播报中提及的大气污染物,但臭氧层中的臭氧能吸收紫外线,保护地面生物不受伤害。而且近年来臭氧的应用发展较快,很受人们的重视。
生产中大量使用的臭氧通常由以下方法制得。
臭氧处理饮用水。早在19世纪中期的欧洲,臭氧已被用于饮用水处理。由于臭氧有强氧化性,可以与水中的有害化合物发生反应,处理效果好,不会产生异味。
臭氧作漂白剂。许多有机色素的分子遇臭氧后会被破坏,成为无色物质。因此,臭氧可作为漂白剂,用来漂白麻、棉、纸张等。实践证明,臭氧的漂白作用是氯气的15倍之多。
臭氧用于医用消毒。与传统的消毒剂氯气相比,臭氧有许多优点,如下表所示。
臭氧和氯气的消毒情况对比
消毒效果
消毒所需时间
(0.2mg/L)
二次污染
投资成本
(900m设备)
臭氧
可杀灭一切微生物,包括细菌、病毒、芽孢等
<5分钟
臭氧很快转化为氧气,无二次污染,高效环保
约45万元
氯气
能杀灭除芽孢以外的大多数微生物,对病毒作用弱
>30分钟
刺激皮肤,有难闻气味,对人体有害,有二次污染、残留,用后需大量水冲洗
约3至4万元
依据文章内容回答下列问题。
(1)臭氧的相对分子质量为 。
(2)臭氧处理饮用水时,利用了臭氧的 (填“物理”或“化学”)性质。
(3)写出氧气转化为臭氧的化学方程式 。
(4)为了快速杀灭病毒,应选择的消毒剂是 。
(5)下列关于臭氧的说法中,不正确的是______。
A.臭氧的漂白作用比氯气强
B.工业上由氧气制得臭氧的过程中,既有物理变化也有化学变化
C.臭氧在生产生活中有很多用途,对人类有益无害
D.臭氧稳定性差,不利于储存,其应用可能会受到限制
6.阅读
遇鉴文明
《遇鉴文明》是由中央广播电视总台推出的中外文明交流互鉴节目。分别围绕瓷器与玻璃器、国画与油画、茶与咖啡、中餐与西餐等多领域展开交流。
瓷器是中国古代文明的一张名片,烧制瓷器所用的黏土中含有氧、硅、铝、铁等元素,经过高温脱水、烧结等复杂的化学反应,才能成为一眼看尽三千年的精致瓷器。高温脱水时主要发生的反应是氢氧化铝分解成氧化铝和水。
国画,古称丹青,气韵生动,油画,以彩代墨,抽象浪漫。博物馆保存这些珍贵名画时,一般用氮气做保护气。
茶清香四溢,而咖啡则浓郁醇厚,千百年来茶与咖啡的芬芳迷人地交汇,见证着中西文明的交流与互鉴。
随着食材流转,风味交融,中西方的饮食文化也一如既往地在碰撞中互通,在融合中共生。
节目以不同的形式展现了中华文明魅力,凸显了中外文明互鉴交流对当代的积极影响和深远意义。
阅读分析,解决问题:
(1)写出两种烧制瓷器所用的黏土由所含的非金属元素的元素符号 。
(2)博物馆保存名画时,选择氮气做保护气的原因是 。
(3)从微观角度解释茶与咖啡“香气扑鼻”的原因 。
(4)写出烧制瓷器时,高温脱水时主要发生反应的化学方程式 。
7.阅读下面科普短文。
食醋中一般含有3%~5%的醋酸,醋酸的化学名称叫乙酸(CH3COOH),是无色有刺激性气味的液体,能溶于水。
食醋可以除去水壶内的水垢,水垢的主要成分是碳酸钙。除水垢时,可在水壶中加入水,倒入适量醋,浸泡一段时间,不溶于水的碳酸钙会转变成可溶于水的醋酸钙而被除掉,化学方程式为:CaCO3 + 2CH3COOH =Ca(CH3COO)2 + H2O + CO2↑。在熬制骨头汤时,常常在汤中加入少量食醋,因为骨头中含有不溶于水的磷酸钙,当磷酸钙与醋酸作用时生成可溶于水的磷酸二氢钙,能够增加汤内的含钙量,促进人体对钙、磷的吸收和利用。
食醋不仅在厨房中大显身手,还是一种杀菌剂,冬天在屋子里熬醋可以杀灭细菌,对抗感冒有很大作用。饮酒过量的人可以用食醋来解酒,因为乙酸能跟乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯(CH3COOC2H5)和水,从而达到解酒的目的。
由于醋酸能与活泼的金属发生置换反应产生氢气,所以家用铝制品不能用来盛放食醋,以免被腐蚀。
根据文章内容,回答下列问题:
(1)乙酸属于 (填“有机物”或“无机物”)。
(2)乙酸的物理性质 。
(3)食醋能用来解酒的原因是 。
(4)用食醋除水垢,该反应属于基本反应类型中的 反应。
(5)用铁锅炒菜时,放一点食醋能补铁的原因是 。(可用化学方程式表示)
8.化学与药品研发
2015年,屠呦呦因发现青蒿素并成功研制出抗疟新药,成为我国本土第一位诺贝尔生理学或医学奖得主。我国的许多医学著作中都有使用青蒿治疗疟疾的记载。屠呦呦团队通过研究,发现了青蒿素,确定了它的组成、结构,并成功合成。
(1)提取过程
研究人员先是采用水煎法(将青蒿放入水中,加热煮沸、浓缩),发现得到的提取物对疟原虫无抑制效果;而采用95%的乙醇(乙醇沸点78℃)为溶剂进行提取,得到的提取 物有效率为 30%~40%;后来又采用乙醚(沸点35℃)为溶剂,得到的提取物有效率达到95%以上。课题组将提取物中的有效成分命名为青蒿素。
根据青蒿素的提取过程推测青蒿素的物理性质和化学性质 (各写一条) 和 等。
(2)结构分析
确定中草药成分的化学结构是药物研制过程中十分重要的一环。在成功分离出青蒿素晶体后,课题组立即着手分析其化学结构。
①定性分析
取适量青蒿素,在氧气中充分燃烧,测得生成物只有二氧化碳和水,由此推断青蒿素中一定合有的元素是(用符号表示) 。
②定量分析
实验测得青蒿素的相对分子质量是282,其中碳元素的质量分数是63.8%,氢元素的质量分数是7.8%,根据以上信息,写出确定一个青蒿素分子中氧原子个数的计算式(只列式,不计算结果) 。
③主要抗疟结构分析
青蒿素对疟原虫有很好的抑制作用,可能是因为它有较强的氧化性,青蒿素分子中具有怎样的结构才使它有较强的氧化性呢?
我们熟悉的过氧化氢溶液有较强的氧化性,医疗上常用它杀菌消毒,过氧化氢分子中原子间相互结合的方式有“H-0-、-0-0-”两种,青蒿素分子中原子间相互结合的方式有“”等几种。你认为青蒿素分子中起杀菌作用的原子间相互结合的方式是 。
以上是运用已有知识进行的推理,推理是否正确,需要通过 进行验证。
(3)化学合成
青蒿中青蒿素的含量只有0.1%~1%,课题组于1984年成功合成了青蒿素。请你谈一谈化学合成青蒿素有哪些优点 (答一点即可) 。
9.阅读下列科技短文,回答问题。
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。
海水淡化技术主要有热分离法和膜分离法,热分离法利用蒸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所示。
(1)海水中含有大量氯化钠,氯化钠由 (填离子符号)构成。
(2)海水热分离时利用的净水方法是 (填“过滤”或“蒸馏”);限制热分离法大规模应用的原因是 。
(3)石墨烯海水淡化膜淡化海水的过程从微观角度看,该过程允许 通过。
(4)下列说法正确的是_______(填字母序号)。
A.石墨烯、金刚石和C60都由碳元素组成
B.石墨烯、金刚石和C60都由碳原子构成
C.石墨烯、金刚石和C60物理性质相似
D.石墨烯海水淡化膜分离技术将不溶性固体和水分离
(5)从日常生活的角度,提出爱护水资源的一条建议: 。
10.阅读下面科普短文,依据文章内容回答下列问题:
(一)随着工业生产的高速发展和人们生活水平的提高,排入大气中的越来越多,导致温室效应增强,减少排放,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
Ⅰ.碳替代是全球碳中和的重要途径,它涉及到使用清洁能源来替代传统的高污染性能源,如化石燃料.
(1)下列做法属于碳替代的是:_____(填序号)
A.使用太阳能发电(光电)替代燃煤发电(火电) B.大量使用煤炭取暖
C.推广电动车和电动交通工具 D.使用“可燃冰”替代固体酒精
Ⅱ.的吸收是碳封存的首要环节,常选用、氨水、一乙醇胺等作吸收剂
(2)常温下向饱和的氨水溶液中通入二氧化碳会发生化合反应生成难溶于水的固体碳酸氢铵,请写出该反应的化学方程式: ;
(3)在研究膜吸收法吸收时,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种吸收剂对烟气中脱除效果,其结果如图2,对比图2中三条曲线,得出的结论是: ;
(二)2020年哥伦比亚大学化学团队开发出了基双金属催化剂,在一定条件下,用其来催化和制取气体燃料,有利于减少温室效应,实现“碳中和”,反应过程如图3;
(4)根据相关信息,有关说法正确的是_______(填字母)
A.除了二氧化碳,甲烷也是能产生温室效应的气体
B.基双金属催化剂是合金,属于金属材料
C.参加反应的和生成的质量比为
D.基双金属催化剂在反应前后质量和性质都没有改变,可重复使用
E.通过该反应可以使空气中体积分数为21%的二氧化碳含量降低
11.阅读下列材料回答问题。
火灾与自救
火灾是当今世界各国人民所面临的一个共同的灾难性问题。火灾发生的条件主要受可燃物种类的影响,且灭火方法与燃料本身特性相关。火灾可分为四种主要类型:A类火灾(甲类普通火灾),指建筑物家具等使用的材质,如木材、纸张、棉织物、纤维物、塑料、橡胶等固体可燃物引起的火灾;B类火灾(乙类油品类火灾),指石油类、油漆类、植物油类、石油气、天然气、乙炔气等易燃性气体所引起的火灾;C类火灾(丙类电器火灾),指电压配线、电动机器、变压器等通电电器设备所引起的火灾;D类火灾(丁类金属火灾)指由钾、钠、镁、锂等可燃性金属及禁水性物质所引起的火灾。
常用的灭火剂有水、泡沫、二氧化碳、卤代烷与干粉等,不同种类的火灾需要用不同种类的灭火剂。
见表:
火灾分类及灭火剂
灭火剂火灾分类
水
泡沫
二氧化碳
卤代烷
干粉
ABC类
BC类
D类
甲(A)类火灾
O
O
×
×
O
×
×
乙(B)类火灾
×
O
O
O
O
O
×
丙(C)类火灾
×
×
O
O
O
O
×
丁(D)类火灾
×
×
×
×
×
×
O
注:O记号表示适合,×记号表示不适合。
(1)木材、塑料引起的火灾属于 火灾,此类火灾可用 灭火。
(2)工业上采用电石法(电石的主要成分为CaC2)生产乙炔,反应的化学方程式为,由此推知乙炔的化学式为 。
(3)“风势助火势”,原因是 。
(4)下列说法或做法错误的是 (填序号)。
A.图书失火可用二氧化碳灭火器灭火 B.丁类火灾可用水浇灭
C.电动机器着火不可用水浇灭 D.火灾急救应打火警电话“911”
12.微重力燃烧
科研人员开展微重力燃烧实验,通过对微重力环境下燃烧过程的了解,有利于提高地面内燃机的燃烧效率,以及降低燃烧尾气的污染排放,在节能减排方面具有重要意义。
2023年9月21日,航天员在我国空间站内首次进行了蜡烛点火实验,由于微重力环境几乎消除了浮力对流,燃烧产生的气体向各个方向运动的趋势相同,因此,不管蜡烛的方向朝向哪里,火焰都近似呈球形。而在地面,由于受重力的作用,蜡烛的火焰呈锥形。点燃蜡烛的火柴,航天员采用湿巾包裹熄灭的方法,可以避免有多余物飞出。
微重力环境下,除燃烧火焰呈现的形状不同之外,燃烧后的产物也有所不同。例如,庚烷(C7H16)在地面燃烧可生成二氧化碳和水,而在微重力环境下会有独特的冷焰燃烧状态,与地面燃烧产物不同。
阅读分析,解决问题。
(1)在太空微重力环境下进行燃烧实验的意义是 (答一点)。
(2)空间站内,支持蜡烛燃烧的气体是 。蜡烛燃烧的火焰近似球形的原因是 。
(3)航天员熄灭点燃蜡烛的火柴的方法,利用的灭火原理是 。
(4)地面上,庚烷燃烧的化学方程式为 。若庚烷在地面燃烧有烟尘产生,可能的原因是 。
13.阅读下面科普短文。
化石能源是目前应用最广泛的能源,但其储量有限,不可再生。《2050年世界与中国海能源展望》中提出,全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转型。太阳能的利用是热门研究方向之一、例如,在太阳光照射下通过光催化可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。另外,还可利用照明灯、人体散发的热量等生活中随处可见的废热发电,我国研发的“柔性、可裁剪碲化铋(Bi2Te3)/纤维素复合热电薄膜电池”,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。在新能源的开发和利用中,化学起着不可替代的作用。
依据文章内容回答下列问题。
(1)化石燃料燃烧产生的氮氧化物和硫氧化物排放到空气中会导致雨水的pH (选填“>”“<”或“=”)5.6。
(2)通过光催化H2O、CO2转化得到的太阳能燃料,该过程是将光能转化为 能。
(3)下列说法不正确的是___________(填序号)。
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.石油和太阳能属于可再生能源 D.生活中的废热可转化为电能
(4)在宏观、微观和符号之间建立联系是化学特有的思维方式。经过一年的学习,同学们对水有了更深刻的认识。根据所学知识,回答下列问题:
①下列各种“水”中,属于纯净物的是 。(填序号)
A.矿泉水 B.自来水 C.蒸馏水 D.运河水
②水通电可分解生成氢气和氧气。在如图1的实验装置中,生成的氢气存在于玻璃管 (选填“A”或“B”)中。
③中国科学院科研团队研究成果表明:在常温、常压和可见光条件下,基于LDH(一种固体催化剂)可合成氨气(NH3),反应过程的微观示意图如图2所示。
在微观模型中,表示氧化物的化学式 ;写出该反应方程式 。生成物中化合物与单质分子个数比为 (最简比)。
14.请阅读下面的短文,然后回答问题。
提到氨气(NH3),我们首先想到的是它具有刺激性气味,让人避之不及。其实NH3在生产中的应用十分广泛。
NH3可用于降低黄曲霉的毒性,该方法是利用NH3与食品中的水反应生成一水合氨,一水合氨在熏蒸的条件下与黄曲霉素反应,从而降低黄曲霉的毒性。图1是在熏蒸时间、NH3浓度和食品含水量等相同的条件下,熏蒸温度对降解某种黄曲霉素的影响。
NH3也可用于吸收CO2,NH3溶于水后形成氨水可作为吸收CO2的新型吸收剂。图2为工业吸收二氧化碳的装置示意图。实验表明,当喷雾塔内的反应温度低于40℃时,二氧化碳的脱除率随着氨水流量和氨水浓度的增加而明显升高,最高可达到85%,能大大减少CO2的排放。
(1)请写出NH3的物理性质 (答1条即可)。
(2)依据图1回答:
①在25℃-45℃的范围内,随着熏蒸温度的升高,黄曲霉素的降解率逐渐 (填“增大”或“减小”)。
②当温度为40℃和45℃时,测得降解率分别为84.34%和84.35%,基本相同,考虑到经济性原则,应选取的最佳熏蒸温度为 。
(3)依据图2,下列关于氨水吸收二氧化碳的相关说法中正确的是 。
a.从喷雾塔出气口排放出的气体中不含CO2
b.吸收过程中喷雾塔内的反应温度对CO2脱除率没有影响
c.温度低于40℃时喷洒浓度较高的氨水,有助于提升CO2的脱除率
d.减少CO2的排放,可以有效的减缓温室效应
15.化石能源是目前应用最广泛的能源,但其储量有限,不可再生。《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。
由图甲可见,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,如图乙。
随着科技的进步,能源将得到更充分的利用。例如,利用照明灯、人体散发的热量灯生活中随处可见的废热发电。我国研发的“柔性、可裁剪碲化铋/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(如图丙)。
在新能源的开发和利用中,氢能是未来最理想的新能源,2020年4月发布的能源法征求意见稿里,氢能首次被列入我国能源体系。2022年北京冬季奥运会将使用氢能源交通,有科学家预测未来的10年世界将进入氢能源时代。
依据文章内容回答下列问题。
(1)比较2015、2030和2050年能源结构中的化石能源,所占比例降低的是 、 。
(2)H2O、CO2转化得到的太阳能燃料的过程属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(3)碲化铋中碲(Te)元素、铋(Bi)元素的化合价分别为﹣2价、+3价,则碲化铋的化学式为 。
(4)氢气的制取、储存和利用越来越受到人们的关注。
Ⅰ.氢气的制备
①铁酸锌(ZnFe2O4)可用于循环分解水制取氢气,其中涉及的反应有:
6ZnFe2O46ZnO+4Fe3O4+O2↑;3ZnO+2Fe3O4+H2O3ZnFe2O4+H2↑
该循环制氢中不断消耗的物质是 。
②水热分解可得氢气,高温下水分解体系中微粒含量与温度的关系如图1所示。图中曲线A、B对应的微粒依次是 (填符号)。
Ⅱ.氢能的应用
③氢能在燃料电池中有着较高的地位。图2所示为氢燃料电池的工作原理示意图。将氢气送到燃料电池中,经过催化剂的作用,通过质子交换膜,再与氧气反应,同时产生电流。请写出氢燃料电池中发生反应的化学方程式 。
④利用“活泼金属”可以制得氢气,氢气可用作汽车能源。若推广应用于汽车产业,则需综合考虑的因素有 (填字母序号)。
A 金属原料的成本
B 生成过程中的能耗和污染
C 金属的回收利用
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
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