2024年中考化学专题复习--科普阅读题
2024-09-19
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内容正文:
2024年中考化学专题复习--科普阅读题
科普阅读题
1.阅读下列短文,回答问题。
近年,市场上出现一种将超浓缩洗衣液包裹于水溶性膜(主要成分为聚乙烯醇)中的新产品——洗衣凝珠(如图)。
使用时,将其直接放入洗衣机中,水溶性膜遇水即溶,释放出洗衣液,可轻松、便捷洗衣。洗衣凝珠中的超浓缩洗衣液各主要成分的含量与传统洗衣液有较大差异(如表)。
洗衣液的主要成分及含量
表面活性剂含量/%
活性添加剂含量/%
有机溶剂和稳定剂含量/%
水含量/%
传统洗衣液
15-50
1-3
3~8
45~80
超浓缩洗衣液
35-50
3-8
15~25
<10
超浓缩流衣液的活性添加剂中的生物酶提高了其去污性能,研发人员研究了洗衣液中生物酶的浓度对其去污性能的影响。分别在相同质量的洗涤剂中加入不同质量的同种生物酶,利用相同的方式对不同种类的污渍进行洗涤,测试洗后的白度值,白度值越高,表明去污效果越好,实验结果如图。
洗衣凝珠有单腔,双腔和多胶等不同类型。双腔或多腔洗衣凝珠的各独立腔室可分别放洗水液,除菌剂、柔顺剂等,使单颗凝珠兼有多重动效,洗衣凝珠在推广过程中也遇到了一些问题和挑战,如单价较高,易发生儿童误食等,科技工作者还需要不断进行产品迭代与创新。
依据文章内容回答下列问题。
(1)洗衣凝珠中的超浓缩洗衣液属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)聚乙烯醇的化学式为(C2H4O)n,其中碳、氧元素质量比为 。
(3)由表可知,超浓缩洗衣液的主要成分中,含量最高的是 。
(4)由图得到的关于“生物酶与洗涤剂的质量比与对蛋白污渍的去污效果关系”的结论:其他条件相同时,在生物酶与洗涤剂质量比为2:1000~20:1000范围内, 。
(5)下列说法正确的是 (填字母序号)。
a.聚乙烯醇难溶于水 b.多腔洗衣凝珠可兼具洗衣、除菌等多重功效
c.超浓缩洗衣液的含水量低于传统洗衣液 d.应将洗衣凝珠放到儿童不易接触到的地方
2.阅读下面科普短文。
塑料是由石油炼制的产品制成的,是目前使用最广泛的材料之一。普通塑料不易降解,在自然界的降解周期长达 200~400 年,废弃后会产生有害物质,造成环境污染。
可降解塑料能在水、土壤、光照或厌氧条件下,变成无公害的小分子、无机盐及新的生物质。利用可降解塑料代替普通塑料是解决塑料污染的有效途径之一。目前,全球可降解塑料的最终用途消费份额如图1。近年来,我国生物降解塑料行业蓬勃发展,年消费量变化趋势如图 2。
2022 年北京冬奥会专用餐具由生物全降解塑料制成,该塑料以农产品为原料,用后可完全降解为水和二氧化碳重回自然界。其中利用天然高分子与纳米添加剂制得的食品包装材料,具有众多优点,如二氧化钛纳米复合材料,能阻隔紫外光、延长食品保质期;丙烯酸钠米复合材料可提高包装材料的强度。
随着科技的进步,更多新型塑料将被开发和利用。依据文章内容回答下列问题。
(1)目前全球可降解塑料最终用途消费份额占比最大的领域是 。
(2)判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。
① 普通塑料不易降解,会造成环境污染。 。
② 二氧化钛(TiO2)和丙烯酸(C3H4O2)都是氧化物。 。
(3)由图 2 可获得的信息是 。
(4)与普通塑料相比,北京冬奥会所用生物全降解塑料的优点有 。
3.阅读下面科普短文。
多孔活性炭具有较好的吸附性能,是一种优良的催化剂载体材料,广泛应用于各行各业,其生产一直以煤、竹子、木材等宝贵资源为原料。随着可持续发展理念的不断深入,越来越多的研究者尝试以清洁廉价的资源作为原料(如白酒糟),制备多孔活性炭。
白酒糟是酿酒过程的副产物,富含纤维素[(C6H10O5)n]。以白酒糟为原料生产多孔活性炭的过程主要包括干燥、炭化、活化三步。炭化过程是将干燥的白酒糟在充满氮气的环境中,加热至650℃,将其中的纤维素转化为炭质原料(主要成分碳)。活化过程是以水蒸气或二氧化碳为活化剂,在一定条件下使其在炭质原料内部发生反应,生成气体,形成孔隙结构,制备多孔活性炭。
也有研究者在其他条件相同的情况下,通过实验测定所得多孔活性炭对碘的吸附值与水蒸气、二氧化碳用量的关系分别如图1、2所示。
尽管以白酒糟为原料,制备多孔活性炭材料的技术仍有许多问题有待于进一步探索、解决,但已有研究为富含纤维素工业残渣的利用提供了可能途径。
依据文章内容,回答下列问题
(1)白酒糟炭化过程属于 变化(填“物理”或“化学”)。
(2)以白酒糟为原料制备多孔活性炭比使用煤、木材等更有优势的原因是 。
(3)白酒糟的主要成分纤维素[(C6H10O5)n]由 种元素组成,其中 元素的质量分数最大。
(4)在化学反应中以多孔活性炭作催化剂载体比直接使用催化剂效果好,原因是增大了反应物与催化剂的 。
(5)炭化过程中,需将干燥的白酒糟置于氮气环境中,理由是 。
(6)分析图1得出: 时,多孔活性炭的吸附性能最高。
(7)由图1、图2可知,为了达到最佳吸附效果,应选用的活化剂是 (填“水蒸气”或“二氧化碳”)。
4.阅读下面短文,回答问题。
硫酸是一种重要的工业原料,可用于制造肥料、药物、蓄电池等,也广泛应用于净化石油、金属除锈以及染料等工业中、(黄帝九鼎神丹经诀)中记载了干馏法制取硫酸的技术。先用砖坯堆垒两个方头炉,中间相隔两尺,中间用管道连接起来。将胆矾放入一个炉内,用煤炭对该炉进行加热,使胆矾受热分解为三氧化硫()、氧化铜和水蒸气,生成的三氧化硫和水蒸气沿管道进入另一个炉反应生成雾状硫酸气体,最终冷凝为硫酸。
(1)根据上述材料可知硫酸的用途是 (写一种即可)。
(2)胆矾受热发生反应的基本类型为 。
(3)煤炭在燃烧的过程中火焰上方会产生蓝色火焰,产生蓝色火焰的原因是 。
(4)炉内最终生成硫酸的化学方程式为 。
5.在卖氮肥的商店或厕所里,人们会常闻到一股呛鼻的气味,这是氮肥或人尿分解出来的一种有刺激气味的气体一一氨气,氨气无色,极易溶于水,氨气不能燃烧,但能在一定条件下被氧气氧化,因此它是工业上制备硝酸的重要原料,原理是在加热和催化剂(铂铑合金网)下可与O2反应生成一氧化氮和水,氨气还能与许多酸反应,生成铵盐(常用做化肥),因此氨气在工农业生产上有广泛应用。根据以上信息回答下列问题:
(1)氨气的性质有 (写1点)。
(2)工业制备硝酸重要原料的方程式为 ;反应前后氮元素的化合价分别为 和 。
6.阅读下列短文,回答问题:
有一种气体,只要你闻到它就会情不自禁地笑起来,因此人们称它为“笑气”。笑气的化学式是N2O,是一种无色有甜味的气体,在一定条件下能支持燃烧,但在室温下较稳定。它最早由英国化学家戴维通过加热硝酸铵(NH4NO3)分解制得,他在制得N2O的同时也得到了一种常见的无色液体。由于吸入它会感到愉快,并伴有轻微麻醉作用,所以早期被用于牙科手术的麻醉。近年网络中流行的“奶油气弹”、“笑气子弹”其实就是放置“笑气”的耐压钢瓶,用奶油枪从长度为6cm左右的“奶油气弹”中抽出“笑气”,注入气球然后吸食。曾经有一位20岁的年轻人,看到身边有人在吸食笑气,忍不住好奇也加入其中,随着吸食剂量越来越大,出现了头疼、四肢无力等症状。鉴于“笑气”可能存在的风险,警方表示这可能是一种新型毒品。
(1)笑气的物理性质有 。(写一条即可)。
(2)将N2O从耐压钢瓶释放到气球中的微现变化是 。
(3)戴维制得N2O的化学方程式为 。
(4)下列有关N2O的说法中错误的是____________。
A.N2O可能是种新型毒品,应禁止其使用
B.N2O可用向上排空气法收集
C.N2O与NO2组成元素相同,所以化学性质相同
7.认真阅读下列材料,回答有关问题
臭氧(O3)在通常状况下是淡蓝色,有鱼腥臭味的气体,在一定浓度下有毒性。空气中的氧气通过臭氧发生器在高压电极的作用下能转化为臭氧。臭氧在地面附近的大气层中含量极少,主要分布在距地面10~50km的高空,它能吸收太阳辐射中的大量紫外线,使地球上的生物免遭紫外线的伤害。超音速飞机排出废气中的一氧化碳、一氧化氮等气体,电冰箱中使用的制冷剂“氟利昂”等对臭氧层有一定的破坏作用,会使臭氧层形成空洞,从而使更多的紫外线照射到地球表面,导致皮肤癌的发病率大大增加,如不采取措施,后果不堪设想。
(1)写出臭氧的物理性质: (写一点即可)。
(2)臭氧 (填“属于”或“不属于”)空气污染物。
(3)大气中的臭氧层遭破坏,它会引起____(选填字母)。
A.光合作用增加 B.动物生长得更好
C.皮肤癌患者增多 D.太阳照射时间长
8.阅读科普短文,回答下列问题。
石灰石是地壳中最常见的岩石之一,在石灰岩地区,地下水中溶有较多的二氧化碳气体,石灰岩在地下水的不断侵蚀下逐渐溶解,经过漫长的过程形成溶洞。坚硬的石灰石主要成分是碳酸钙,永不会使它溶解,但溶有较多二氧化碳的水可以和它慢慢发生化学反应,把它转化为可以溶解的碳酸氢钙,溶解在地下水中。
溶解有较多碳酸氢钙的地下水,在一定条件下会逐渐分解,重新生成碳酸钙沉积下来,同时放出二氧化碳,有的沉积在洞顶,有的沉积在洞底。日久天长洞顶的形成钟乳石,洞底的形成石笋,当钟乳石与石笋相连时就形成了石柱。石笋和钟乳石的形成周期非常长,需要上万年才能形成。
(1)在石灰岩地区,地下水的pH 7(填:“>”、“<”或“=”)。
(2)写出碳酸钙转化成碳酸氢钙的化学方程式: 。
9.二氧化碳是化石燃料燃烧的产物,汽油全球用量最大的液体燃料,主要成分为分子中含有5 -11个碳原子的碳氢化合物。如果有人告诉你“二氧化碳能变成汽油”,你相信吗?
中科院大连化学物理研究所研制出一种新型多功能复合催化剂,通过图中示意的I、Ⅱ、Ⅲ三个环节,将二氧化碳成功转化为汽油。(图中a、b是两种起始反应物的分子结构模型,c、d是最终制得的汽油中所含物质的分子结构模型)
(1)要实现物质间的转化,往往需要有高效的催化剂。下列有关催化剂的叙述不正确的是___________(填字母编号)。
A.催化剂只能加快化学反应速率
B.化学反应前后催化剂的质量不变
C.化学反应前后催化剂的化学性质改变
D.催化剂一定没有参加化学及应
(2)环节I除生成CO外,还生成了一种常见的氧化物,其化学式为 。
(3)通过对比发现,c与d的化学式相同,性质却不同,其原因是 。
(4)请画出碳氢化合物中碳原子的结构示意图 。
10.氢能是一种清洁能源,氢气的生产和储存是科学研究的重要方向。
目前制氢的方法主要有化石能源制氢和电解水制氢。由化石能源(煤、天然气)制得的中含有,利用液氮的低温可将液化分离,从而获得纯净的氢气。电解水法制氢的能量转化如图所示,氚可用于核能发电,氚是一种原子核中有1个质子和2个中子的原子。
氢气的储存有物理储氢和化学储氢。物理储氢包括加压储氢和吸附储氢。用物理方法将石墨进行剥离,得到的石墨烯可用于常温吸附氢气。锂氮化合物可用于化学储氢。
(1)下列有关氢能的说法不正确的是________。
A.氢气的燃烧产物无污染,所以氢能是一种清洁能源
B.利用太阳能发电并电解水制氢可实现二氧化碳零排放
C.现阶段氢能已经能完全替代化石能源
(2)利用液氮的低温能将与分离,说明氢气的沸点比的沸点 。
(3)①氚属于 元素的一种原子。
②下列示意图能表示氚原子的是 (填序号)。
(4)①将氢气压缩进储氢瓶过程中,发生改变的是 (从微观角度解释)。
②石墨烯是一种 (填“单质”或“化合物”)。
11.“身边的化学”——体验“家庭燃料的变迁”。
新中国成立以来,家庭燃料主要经历了以下几个阶段:上世纪50﹣60年代多数家庭以柴草为燃料,60﹣70年代以燃煤为主,70﹣90年代液化石油气和管道煤气成为家庭的主要燃料,发展至今几乎家家户户都通入了天然气。请回答下列问题。
(1)燃煤会产生大量的烟尘和二氧化碳,大量的二氧化碳能产生 效应;钾、钠、镁等活泼金属,在高温条件下能在二氧化碳中燃烧,生成相应金属氧化物和碳单质。这也是实验室活泼金属起火不能用二氧化碳灭火的原因,请写出镁在二氧化碳中燃烧的化学方程式 。
(2)充分燃烧天然气和煤各1kg产生CO2和SO2的质量如图所示。各级政府推广“利用天然气代替煤作家庭燃料”,从如图中可知实施该项举措的科学依据是 。
(3)为防止燃气泄漏造成危险,使用天然气的家庭“将报警器安装位置确定在燃气灶附近墙壁的上方”,这是基于天然气具有 的性质。
12.阅读科普短文,回答下列问题。
碳元素是人类接触和利用最早的元素之一、由碳元素组成的单质可分为无定形碳、过滤态碳和晶形碳三大类,如下图1。
石墨是制铅笔芯的原料之一,在16世纪被发现后,曾被误认为是含铅的物质。直到18世纪,化学家将石墨与KNO3共熔后产生CO2,才确定了它是含碳的物质。
碳纤维既有碳材料的固有本质特性,又有纺织纤维的柔软可加工性,综合性能优异。目前我国已形成碳纤维生产、碳纤维复合材料成型、应用等产业链,碳纤维复合材料应用领域分布如下图2。
科学界不断研发出新型碳材料,碳气凝胶就是其中一种。碳气凝胶具有优良的吸附性能,在环境净化中发挥重要作用。我国科研人员在不同温度下制备了三种碳气凝胶样品,比较其对CO2的选择性吸附性能。他们在不同压强下测定了上述样品对混合气体中CO2吸附的选择性值,实验结果如上图3.图中选择性值越高,表明碳气凝胶对CO2的选择性吸附性能越好。
随着科学技术的发展,碳材料的潜能不断被激发,应用领域越来越广泛。
依据文章内容回答下列问题:
(1)金刚石属于___________(填字母序号)。
A.无定形碳 B.过滤态碳 C.晶形碳
(2)石墨与KNO3在高温条件下共熔发生反应,生成氧化钾、CO2和空气中含量最多的气体。请写出该反应的化学方程式: 。
(3)由上图2可知,我国碳纤维复合材料应用占比最高的领域是 。
(4)对比上图3中三条曲线,得到的实验结论是 。
13.请阅读下面的短文,然后回答有关问题:
过量饮用碳酸饮料对人体极为不利,它在一定程度上影响了人们的健康:
①磷酸导致骨质疏松:人体中最多的金属元素是钙,大部分碳酸饮料都含有磷酸,会影响钙的吸收,经常大量饮用碳酸饮料的青少年发生骨折的危险是其他青少年的33倍。
②二氧化碳过多影响消化:碳酸饮料中含有很多二氧化碳,过多的二氧化碳会引起腹胀,影响食欲,甚至造成肠胃功能的紊乱。
③降低人体免疲力:健康的人体血液应该呈碱性,而饮料中添加的碳酸、乳酸等酸性物质较多。摄入较多的酸性物质,会使血液长期处于酸性状态,不利于血液的循环,人体的免疫力也会因此而下降。因此,碳酸饮料一定不要过量饮用。
(1)人体中最多的金属元素是 (写元素符号)。
(2)碳酸饮料产生二氧化碳的化学方程式是 。
(3)健康的人体血液的pH值是7.35~7.45,长期饮用碳酸饮料会使血液的pH (填“变大”、“变小”或“不变”)。
14.阅读下面科普短文。
酿酒在中国由来已久,葡萄酒中含有丰富的有机物、颜色鲜艳、口感丰富,深受人们喜爱。红葡萄酒酿造工艺流程如下:采摘→破碎→发酵→压榨→陈化→倒桶→澄清→装瓶
葡萄的种植与采摘可影响葡萄酒的口感、色泽等。新鲜的红葡萄进入酿酒厂首先会经过粉碎处理。粉碎的葡萄皮、果肉、汁液混合放入发酵容器,加入酵母进行发酵。葡萄汁中的多糖在酵母作用下水解为葡萄糖(C6H12O6),葡萄糖在酵母的作用下生成酒精等物质。温度、pH等会影响酿酒酵母的生长,因此也会影响葡萄酒发酵的效果。图1为不同温度下酿酒酵母的生长曲线,其中OD600nm值越大反映出酿酒酵母的浓度也越大。
表1
浸渍时间/天
酒精度/(V/V%)
色度
4
12.4
4.9
5
12.3
5.8
7
12.4
5.4
9
12.5
5.2
葡萄酒的色泽来自葡萄皮中的花色苷和单宁类物质,会受到浸渍发酵时间的影响。表1为浸渍发酵温度26~28℃,不同浸渍时间某赤霞珠葡萄酒色度与酒精度的关系。
不锈钢罐、水泥槽、木桶等可被当作发酵容器。发酵结束后的葡萄酒再经过压榨、陈化、倒桶、澄清、装瓶等操作就能得到可口的红葡萄酒。
依据文章内容回答下列问题。
(1)葡萄糖(C6H12O6)由 种元素组成。
(2)请补全葡萄糖在酵母的作用下分解为乙醇的化学方程式:C6H12O62C2H5OH+2 ↑。
(3)根据图1可以得出在相同时间内,温度与酿酒酵母浓度的关系是 。
(4)判断下列说法是否正确(正确的画√,错误的画×)。
①采摘、破碎、发酵、压榨四个流程只发生了物理变化 。
②根据表1可知,发酵时间越长葡萄酒色度越大 。
15.阅读短文,回答问题。
松花蛋又称皮蛋,是我国传统风味蛋制品。其口感鲜滑爽口,色香味均有独到之处。明代成书的《竹屿山房杂部》对皮蛋有明确记载。制作松花蛋的原料:生鸭蛋、食盐、生石灰、纯碱、稻壳若干。加工方法如下:(1)将调味的红茶、食盐放进清水锅内煮沸,再倒进放有生石灰、纯碱的缸内,搅成糊状包在鸭蛋上。(2)包好的蛋放在稻壳上来回滚动粘上稻壳,再用黄泥加食盐水捣和的泥糊密封。放置一段时间即可变成皮蛋。为了使松花蛋产生美丽的松花,传统工艺中加入密陀僧(主要成分为氧化铅),目前密陀僧已逐渐被硫酸锌取代,制得无铅松花蛋。
(1)写出松花蛋原料中的生石灰、纯碱遇水发生的两个化学方程式: , 。
(2)刚做好的皮蛋必须用黄泥密封的原因是 。
(3)皮蛋吃起来就有点苦涩的味道,所以食用皮蛋时可以用 作蘸料,去除涩味。
(4)从人体健康角度分析用硫酸锌取代密陀僧的原因是 。
16.阅读下面科普短文。
自然界是一个碳的世界。碳在自然界中的循环变化,对于生态环境有极为重要的意义。随着工业生产的高速发展和人们生活水平的提高,每年排放的二氧化碳越来越多,近一半存留在大气层,其它被陆地和海洋吸收。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.
我国提出2060年前实现碳中和,彰显了负责任大国的作为与担当。实现碳中和人人有责,让我们从衣食住行点滴做起,节约能源,低碳生活。
依据文章内容回答下列问题:
(1)自然界碳的循环中,化石燃料燃烧 (填“吸收”或“释放”)CO2.
(2)过量的二氧化碳进入海洋,给海洋的二氧化碳越多,海水pH越 。(填“大”或“小”)
(3)由图可知,到2050年,对全球碳中和贡献率最大的途径是 。
(4)用NaOH溶液吸收CO2,发生反应的化学方程式为 。
(5)对比图中三条曲线,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, 。
17.阅读科普短文,回答下列问题。
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电解水 ③固体氧气发生器,其主要发生的反应是 ,是空间站中提供氧气非常重要的手段。
对于短期飞行的载人航天器而言,通常采用氢氧化锂(化学式为LiOH)吸收航天员排入舱内的CO2。该反应的生成物是碳酸盐和水,实现了对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、一氧化碳、丙酮(化学式为CH3COCH3)甲醇(化学式为CH3OH)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 (填“变大”或“变小”)。
(2)甲烷、一氧化碳、丙酮、甲醇中不属于有机物的是 。
(3)氯酸钠的化学式为NaClO3,写出其中含酸根的离子符号 。
(4)写出氢氧化锂溶液吸收CO2的化学方程式 。
18.阅读下面科普短文。
春季是呼吸道传染病的高发季节,佩戴口罩是预防呼吸道传染病的重要方法。口罩具有阻挡有害气体、粉尘、飞沫、病毒等物质的作用。
制作口罩的材料主要包括织物、熔喷布、无纺布等传统材料,以及石墨烯、纳米铜等新型材料。对非油性颗粒的过滤效率是衡量口罩防护性能的重要指标。针对不同种类的口罩(由同一厂家提供同生产批次各10个口罩作为样品),检测其对非油性颗粒的过滤效率,检测结果如图1。对每种口罩的10个样品的过滤效率进行方差计算,数值越小则过滤效率越稳定,实验结果见表1。
表1 不同种类口罩过滤效率方差计算结果
口罩
类型
外科
口罩
医用防护
口罩
石墨烯
口罩
纳米铜
口罩
方差
0.007245
0.006827
0.001744
0.003072
结果表明,不同种类的口罩对非油性颗粒的过滤效率均符合国家标准。
石墨烯是一种由单层碳原子组成的二维多功能纳米材料,其结构如图2。石墨烯制成的口罩抗菌性更强、透气性更好、使用时间更长,被广泛关注。
人们应根据场合、用途选择适宜的口罩,在合理防护的同时避免过度防护。
依据文章内容问答下列问题:
(1)制作口罩的新型材料有 。
(2)对比图1中不同种类口罩的结果,可得出的结论是 。
(3)由表1数据可知,____(填序号)对非油性颗粒的过滤效率最不稳定。
A.医用外科口罩 B.医用防护口罩
C.石墨烯口罩 D.纳米铜口罩
(4)判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。
①石墨烯充分燃烧的产物是CO2。
②抗菌性强是石墨烯口罩的优点之一。
19.阅读下面科普短文。
复合材料是运用先进技术将不同性质的材料组分优化组合而成的新材料,目前已成为在航天、航空、电子、交通等领域发展迅速的重要先进材料。
复合材料由基体与增强体两部分组成。常见基体材料有金属、陶瓷、树脂、玻璃。增强体材料种类繁多,包括玻璃纤维、碳纤维、高分子纤维等。近年我国使用不同增强体复合材料的比例如图1。
碳纳米管是一种理想的复合材料增强体,具有密度小、强度高、耐磨性好、电学和热力学性能优异等特性。研究人员通过粉末冶金法制备出了碳纳米管/铜基复合材料,并通过实验比较了该复合材料在不同载荷下的比磨损率,其结果如图2。
随着科学技术的发展,更多优异的复合材料将会被广泛应用。
依据文章内容回答下列问题。
(1)复合材料属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)由图1可知,近年我国使用最多的复合材料增强体是 。
(3)碳纳米管的优异性能有 (写出一条即可)。
(4)判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。
①由图2可知,随碳纳米管体积分数增大,复合材料的比磨损率降低。 ;
②复合材料具有广阔的应用前景。 ;
(5)对比图2中三条曲线,得到的结论是:在实验研究的碳纳米管体积分数范围内, 。
20.我国第一艘电磁弹射型航空母舰——“福建”舰已成功开展系泊试验,航空母舰的建造涉及金属冶炼,材料性能、生活医疗等诸多领域。回答下列问题:
(1)建造航空母舰需要大量的钢材。高炉炼铁中CO还原赤铁矿的化学方程式为 。
(2)航母舰载机的玻璃钢雷达罩属于 (填“合成材料”“金属材料”或“复合材料”)。纯铜可制作航母电缆,铜铝镍合金可制作飞机轴承,说明铜铝镍合金比纯铜的硬度 (填“大”或“小”)。
(3)为防止患坏血病,远洋训练官兵在饮食中需要补充的营养物质为_______。
A.糖类 B.维生素C C.蛋白质 D.油脂
(4)自热食品为远洋官兵提供了生活便利,某自热食品中的自热粉含有生石灰、碳酸钠、铝粉等,使用时只需加水即可自加热,在这个过程中发生的能量转化为 能变为 能。
(5)相同质量的生石灰和自热粉分别加入等质量的水时,温度随时间的变化曲线如图所示,请据图分析自热粉加热的优点 (写一条即可)。
(6)多级闪急蒸馏是海水淡化方法之一。其原理是:通过对多级蒸发室不断减小压强, (填“升高”或“降低”)水的沸点,使海水不断气化、冷凝,最终得到蒸馏水。
21.高铁酸钾是具有紫色固体光泽的粉末,它是一种集氧化、吸附、凝聚、杀菌、灭藻为一体的新型、高效的多功能水处理剂。干燥的高铁酸钾在198℃以下是稳定的,受热容易分解、变质。受热后会分解放出氧气。高铁酸钾极易溶于水而成浅紫红色溶液,溶于水后静置会生成氧化铁沉淀。根据以上信息,请回答下列问题:
(1)高铁酸钾的物理性质是 写一点即可,以下相同,高铁酸钾的化学性质是 ;
(2)发生化学变化的是 ;
(3)高铁酸钾的用途是 ;
22.阅读下列短文,回答问题。
富氧水是以饮用水为基质,加压充入氧气制得的。普通饮用水常温条件下的溶解氧含量通常介于6~8mg/L,而国内外市场中的富氧水中的溶解氧含量一般在40~150mg/L。富氧水对健康的影响,学术界一直存在争议。有研究认为若水中氧含量过高或常喝富氧水会加速氧化,使人体衰老。无论是吸氧还是喝氧,对健康人都是弊多利少。人们在“喝氧”的问题上应采取慎重态度,勿做非明智的选择。
(1)从上述短文可以看出氧气的化学性质是 。
(2)生活中若要降低富氧水的硬度,可用 的方法。
(3)普通饮用水净化过程中,除去颜色和气味,所用的物质是 。
(4)下列有关富氧水的说法正确的是___________。(填字母)
A.属于混合物
B.与水的性质完全相同
C.应大量喝富氧水
23.阅读下面的科普短文。
杭州努力打造“史上首届碳中和亚运会”
材料1:开幕式主火炬使用燃料甲醇,可在常温常压下运输和使用,具有安全高效、排放相对清洁的特点。利用绿氢(经可再生能源制取的氢气)与烟气集得到的二氧化碳在催化剂催化、高温的条件下可制得甲醇和水,实现了二氧化碳捕集利用和绿色甲醇燃料制备。
材料2:会场通过TD-LIF仪器(全球仅两台),监测到对PM2.5、臭氧生成起关键作用的氮化合物。后期对数据进行综合分析,可以评估区域减排效果,还可以找出影响本地区PM2.5和臭氧的生成机制,为未来协同控制政策制定提供一定的科学支撑。
(1)制绿氢的过程中需要太阳能发电,是将太阳能转化为 能。
(2)选用甲醇作为燃料的优点有 (写一条),写出氢气和二氧化碳制取甲醇的化学方程式是 。
(3)PM2.5在空气中含量越 (填“高”或“低”),空气质量状况越差。
(4)一氧化二氮是常见的氮化合物,其中氮元素的化合价为 。
(5)TD-LIF仪器发挥的作用有 (填字母)。
a.评估区域减排效果 b.吸收PM2.5和臭氧 c.有助于未来协同控制政策的制定
24.阅读科普短文,回答下列问题。
塑料方便了生活,但是由于难以降解也给环境带来了“白色污染”,危害人类的健康,寻找塑料的替代品已迫在眉睫。科学家从饱含淀粉质的玉米中制取乳酸(C3H6O3),再经过聚合反应生产出颗粒状高分子材料聚乳酸,被称为玉米塑料。提取玉米中的淀粉是该工艺的关键环节,玉米粒中70%以上为淀粉,科学家采用湿法(浸泡)提取玉米淀粉,在50℃时,相同浸泡液中(水、0.5%亚硫酸钠溶液、0.5%乳酸溶液按8:1:1配比),测定浸泡时间与玉米淀粉提取率的关系如图1。玉米塑料可替代塑料广泛应用于食品包装、一次性产品、工程、日用、农业、医疗等领域,它将变成盒子、瓶子和手机等产品。玉米塑料制品废弃后可被环境中的微生物完全分解,成为自然界碳循环的组成部分,如图2。
(1)写出一条减少“白色污染”的措施: 。
(2)乳酸中碳、氢、氧的原子个数比为 (填最简整数比).
(3)由图1分析可知,浸泡时间与玉米淀粉提取率的关系是 。
(4)玉米塑料制品废弃后最终被环境中的微生物完全分解,生成的物质是 。
(5)玉米塑料在自然环境中循环,主要发生化学变化的是______。(填字母序号)
A.玉米进行光合作用 B.玉米淀粉制取乳酸
C.玉米塑料降解或焚烧 D.从玉米中提取出玉米淀粉
25.阅读下面的短文并回答问题。
我国提出争取2030年前达到碳达峰,2060年实现碳中和的目标。现阶段我国的能源结构以化石燃料为主,其燃烧释放出大量的CO2。通过植树造林、海洋封存、综合利用等途径可降低大气中CO2浓度。
综合利用:工业上可以将CO2转化成甲醇(CH3OH)等资源,CO2和H2在一定条件下生成甲醇(CH3OH)和一种常见的液体氧化物。一定条件下,该反应在有、无分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如图所示。
(1)CO2可以封存在海洋里,但会引起海水酸化,体现出二氧化碳的性质是 。
(2)写出利用CO2与H2合成甲醇的化学方程式 ,参加反应的CO2与H2的质量比为 。
(3)由图可知,为提高甲醇的产率,合成甲醇应选择的最佳条件为 、 。
(4)煤(主要含碳元素,含有少量硫元素)燃烧时会产生SO2,从而形成酸雨。为防治酸雨,降低煤燃烧时向大气排放SO2工业上将生石灰(CaO)和含硫煤混合后使用:达到“固硫”的效果,有关“固硫”(不使硫化合物进入大气)的过程中发生了3个化合反应,最终生成CaSO4固体留在煤渣中、前2个分别是:、,则第3个反应的化学方程式为 。
(5)实验室CO还原CuO的实验中,装有CuO的玻璃管中的现象为 ,写出该反应的化学方程式 。
答案解析部分
1.【答案】(1)混合物
(2)3:2
(3)表面活性剂
(4)随着在生物酶与洗涤剂质量比的增大,生物酶对蛋白污渍的去污效果越好
(5)bcd
2.【答案】(1)包装
(2)对;错
(3)我国生物降解塑料行业蓬勃发展
(4)减少白色污染等
3.【答案】(1)化学
(2)白酒糟是清洁廉价的资源
(3)三;氧##O
(4)接触面积
(5)氮气化学性质不活泼,可用作保护气,防止碳(或纤维素/白酒糟)与氧气(或空气)反应
(6)水蒸气活化剂与炭质原料的比值为0.075
(7)水蒸气
4.【答案】(1)制造肥料
(2)分解反应
(3)煤燃烧生成的CO燃烧产生蓝色火焰
(4)
5.【答案】(1)无色、有刺激性气味、极易溶于水,不能燃烧,但能在一定条件下被氧气氧化,在加热和催化剂(铂铑合金网)下可与O2反应生成低价氮的氧化物和水,还能与许多酸反应
(2);-3价;+2价
6.【答案】(1)无色(合理即可)
(2)分子间的间隔变大
(3)
(4)A;C
7.【答案】(1)有鱼腥臭味(合理即可)
(2)属于
(3)C
8.【答案】(1)<
(2)
9.【答案】(1)
(2)H2O
(3)分子构成不同
(4)
10.【答案】(1)C
(2)低
(3)氢;A
(4)分子间隔;单质
11.【答案】(1)温室;
(2)煤燃烧产生的二氧化硫远高于天然气
(3)密度比空气小
12.【答案】(1)C
(2)
(3)工业应用
(4)同一温度下制备的碳气凝胶,在压强越大的情况下,对CO2的选择性吸附性能越好;压强一定时,600℃制备的碳气凝胶对CO2的选择性吸附性能最好
13.【答案】(1)Ca
(2)
(3)变小
14.【答案】(1)三
(2)CO2
(3)相同条件下,酿酒酵母浓度随温度的升高而增大
(4)×;×
15.【答案】(1)CaO+H2O=Ca(OH)2;
(2)促进反应发生,防止松花蛋变质
(3)食醋
(4)铅为有害元素,密陀僧主要成分为氧化铅
16.【答案】(1)释放
(2)小
(3)碳替代
(4)
(5)氨基乙酸钾对烟气中CO2的脱除效果最好
17.【答案】(1)变小
(2)一氧化碳
(3)
(4)
18.【答案】(1)石墨烯、纳米铜
(2)不同种类口罩中石墨烯口罩对非油性颗粒的过滤效率最高
(3)A
(4)对;对
19.【答案】(1)混合物
(2)玻璃纤维
(3)耐磨性好(或密度小、强度高、电学和热力学性能优异)
(4)错误;正确
(5)当碳纳米管体积分数相同时,0.5N载荷下复合材料的比磨损率最低
20.【答案】(1)
(2)复合材料;大
(3)B
(4)化学;热
(5)自热粉能够持续放热
(6)降低
21.【答案】(1)紫色光泽的粉末;受热容易分解、变质
(2)受热后会分解放出氧气或溶于水后静置会生成氧化铁沉淀
(3)是一种集氧化、吸附、凝聚、杀菌、灭藻为一体的新型、高效的多功能水处理剂
22.【答案】(1)氧化性
(2)煮沸
(3)活性炭
(4)A
23.【答案】(1)电
(2)安全高效、排放相对清洁(合理即可);
(3)高
(4)+1
(5)a、c
24.【答案】(1)回收废弃塑料(合理即可)
(2)1:2:1
(3)在50℃时,相同浸泡液中,在12h~72h的浸泡时间内,玉米淀粉提取率先升高后降低
(4)二氧化碳和水
(5)
25.【答案】(1)二氧化碳能与水反应生成碳酸
(2);22:3
(3)有分子筛膜;温度控制在210℃
(4)
(5)黑色粉末变红;
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