内容正文:
2024年中考化学重难点专项训练:科普阅读题
1.阅读下面短文,回答有关问题。
在“碳达峰,碳中和”的大背景下,CO2地质封存技术作为当前缓解 CO2排放最有效的措施,将成为影响碳中和进度的关键。地质封存是通过管道将 CO2 注入到油气田、咸水层或不可采煤层的密闭地质构造中,形成长时间或者永久性对 CO2 的封存。三种碳封存途径中,煤层 CO2 封存技术成本更低,同时可提高煤层气(主要含 CH4)采出率,增加经济效益,符合国家绿色发展理念。
典型煤层 CO2 封存过程如图所示,主要包含注入和采出两大系统。烟气注入到煤层后,由于煤对气体的吸附能力 CO2>CH4>N2,CH4 和 N2 逐渐被 CO2 驱替并脱附,再通过采出井抽出。然而,煤层 CO2 封存也涉及多种安全风险。如 CO2 注入后,易引发地质体结构失稳,导致 CO2 泄漏,使土壤、水酸化,破坏周围的生态环境,对人类健康产生影响。
(1)CO2地质封存技术有利于缓解的环境问题是什么? 。
(2)三种 CO2地质封存技术中,煤层 CO2封存的优点是什么? (写 1 条)。
(3)煤层 CO2 封存技术中,通常先将 CO2由气态压缩成超临界流体再注入。这一过程的微观解释是 。
(4)请用化学方程式解释 CO2会使水酸化的原因 。 。
2.今年我国航天事业喜事连连,4月29日,天和核心舱在长征五号系列火箭的运载下成功进入预定轨道,标志着中国空间站建设将进入到高密度发射时期。长征五号系列火箭又称为“冰箭”,它的芯级发动机使用的是YF—77氢氧发动机。该发动机以液氢为燃料,效率高,而且无污染。5月15日,问天飞船携带着祝融号火星车在火星成功着陆,实现我国火星探索绕、落、巡一步完成。祝融号的太阳翼电池应用了当代光电转换效率最高的三结砷化镓电池。很多新型合金材料在天和核心舱和祝融号火星车上均有运用。
(1)已知氧化镓的化学式为Ga2O3,砷化镓的化学式GaAs,则砷化镓中砷元素的化合价为 价
(2)合金与其组成成分的纯金属比较,其优点有: (任写一点)
(3)氢气燃烧的化学方程式为:
3.阅读短文并回答问题。
2017年5月18日,我国南海神狐海域可燃冰试采实现连续187个小时的稳定产气,成为在世界上唯一成功开采可燃冰的国家。
据资料记载:可燃冰学名为“天然气水合物”,是以甲烷为主的有机分子被水分子包裹而成。既含水又呈固体,看起来像冰,很容易被点燃。可燃冰形成要满足以下条件:温度不能太高,太高容易分解熔化;要有较高压力,压力越大,可燃冰越稳定;要有甲烷气源,古生物遗骸的沉积物通过细菌分解后可以产生甲烷。
(1)写出甲烷燃烧的化学方程式: 。
(2)根据可燃冰形成的条件,可采用 等方案开采可燃冰。
(3)已知1m3可燃冰可转化为164m3的甲烷气体,甲烷气体的热值为3.6×107J/m3,若1m3可燃冰转化后产生的能量相当于 千瓦时的电能。
4.火焰
火焰是一种状态或现象,燃烧着的可燃气体发光、发热,闪烁而向上升。可燃液体或固体须先变成气体,才能燃烧生成火焰。
火焰由焰心、内焰和外焰组成,燃烧的化学反应只发生在外焰最外层浅黄或透明的区域。在这里,气体状态的燃料与氧气结合,产生剧烈的化学反应,同时产生热和光。气体状态的燃料与氧气发生化学反应,会在瞬间产生各种各样的物质,比如石油会产生乙烷(C2H6)等不稳定的分子,它们在高温条件下中会发出蓝色或绿色的光。这就是火焰颜色的由来。
那为什么蜡烛的火焰是橙黄色的呢?这是因为蜡加热后会熔化,并且通过烛芯向上运动,继而进一步加热成为气体,而火焰周围空气中的氧气会在火焰表面的燃烧中反应殆尽:基本上不能到达火焰的内部。结果是,火焰内部气体状态的蜡在缺少氧气的情况下被高温“蒸烤”,产生了“碳元素微粒”。由于“碳元素微粒”产生的黄色或橙色的光太强烈,所以很难明显地看到火焰表面蓝色的光。
阅读分析,解答问题:
(1)火焰是怎么形成的: 。
(2)火焰是由哪几部分组成的: ;燃烧的化学反应发生在火焰的哪个区域: 。
(3)乙烷完全燃烧的产物与蜡烛燃烧的产物相同,请写出乙烷完全燃烧的化学方程式: 。
(4)蜡烛燃烧时的“碳元素微粒”是怎么产生的: ;“碳元素微粒”产生的是: 颜色的光。
5.阅读科普文章:“国防金属——镁”。 回答下列问题。
镁是一种年轻的金属,1808年英国化学家戴维用电解法最早制得少量的镁。镁呈银白色,熔点为649℃,质轻、密度为1.74g/cm3。镁的化学性质活泼,能与许多物质发生化学反应,镁在氧气中燃烧生成氧化镁,镁在氮气中燃烧生成氮化镁(Mg3N2),镁在二氧化碳中燃烧生成碳和氧化镁。工业上主要利用电解熔融的氯化镁制取金属镁,同时生成氯气。烟花和照明弹里都含有镁粉,是利用了镁在空气中燃烧能发出耀眼的白光;金属镁与战争有着密切的关系,除照明弹里有镁粉外,燃烧弹里也装有镁粉,每架飞机的外表,是用耗费近半吨镁的铝镁合金制成的。世界上镁产量最高的年份,往往就是发生战争的年份。因此镁产量就成了战争的晴雨表和指示剂,人们常把镁称为“国防金属”。
(1)上述材料中描述镁的物理性质有 (答一点即可);化学性质有 (答一点即可)。
(2)写出镁的一条用途 。
(3)写出镁在氮气中燃烧的化学方程式 。
6.阅读下面科普短文。
纳米海绵是一种新型环保清洁产品,具有网状多孔的结构,清洁过程中可以吸附物体表面的污渍。
纳米海绵不仅可有效清洁茶垢、油垢等,还是很好的吸油材料。经过改良的纳米海绵具有良好的吸油能力、循环利用性以及环境友好等特性,可用于解决海上石油泄漏造成的污染。科学家测定了纳米海绵对不同油品的吸收能力(吸油质量比越高,其吸油能力越强),结果如图1.吸油能力的差异性取决于油品自身的密度。油品密度越大,纳米海绵的吸油能力越强。
纳米海绵还具有良好的循环利用性。通过挤压,可将纳米海绵吸附的油品挤出,经洗涤干燥后再次使用。图2为两种吸油材料对泵油的循环吸收测试结果。
随着科学技术的发展,纳米海绵的性能会不断提升,更好的服务于生活、生产。
依据文章内容回答下列问题。
(1)纳米海绵的清洁过程属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(2)纳米海绵对柴油的吸收能力比对黑芝麻油的强,其原因是 。
(3)判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。
①纳米海绵可用于清洁茶杯、油烟机等。 。
②纳米海绵对环己烷吸收能力最强。 。
(4)由图2得到的实验结论:在其他条件相同时, ,随循环使用次数的增加,纳米海绵吸油能力变化不明显,细菌纤维素的吸油能力变差。
7.阅读下面的短文,回答相关问题。
葡萄酒的配料表中经常看到二氧化硫,二氧化硫有什么作用呢?酿酒葡萄采摘后容易与空气中的氧气发生反应而腐烂变质。在低温环境下,添加二氧化硫作为保鲜剂可有效减缓酿酒葡萄的腐烂。4℃时采用不同浓度的二氧化硫对酿酒葡萄进行预处理,经过4周的储藏,酿酒葡萄的腐烂率如图所示。
葡萄酒的生产过程包括葡萄除梗、榨汁和葡萄汁发酵等步骤。葡萄汁的发酵由酵母菌来完成,但在发酵过程中会滋生某些杂菌,添加的二氧化硫作为灭菌剂可有效抑制这些杂菌的滋生。
(1)葡萄腐烂变质的原因是 。
(2)在低温(4℃)条件下,酿酒葡萄储存一周时,腐烂率最高的是 (填序号)。
A.未添加SO2 B.低浓度SO2 C.高浓度SO2
(3)二氧化硫在葡萄汁发酵过程中起到的作用是 。
(4)下列说法正确的是 (填序号)。
A.葡萄汁发酵时最好隔绝空气
B.二氧化硫作为食品添加剂时应控制用量
C.用高浓度SO2处理的葡萄,腐烂率一定小于低浓度SO2处理的葡萄
8.认真阅读下列材料,回答有关问题。
煤被誉为“工业的粮食”“黑色金子”。煤最大的用途是作为燃料,用于发电。煤燃烧过程中产生硫的氧化物,可以生产出优质硫酸。煤灰和煤渣可以用来制造水泥等建筑材料。“煤氏三兄弟”是指无烟煤、烟煤、褐煤,它们的含碳量依次降低。无烟煤是一种很好的燃料,发热量最高,烟尘很少。目前人们除了将煤作为燃料外,煤更是重要的化工原料。工业上以煤和空气为原料生产尿素|[CO(NH2)2]的一种流程如下:
(1)燃煤发电的能量转化从 能开始最终转化为电能。
(2)根据“煤燃烧过程中产生硫的氧化物”,说明煤中除碳元素以外还一定含有 元素。
(3)“无烟煤、烟煤、褐煤”中含碳量最高的是 。
(4)分离液态空气的过程发生 变化(填“物理”或“化学”)。
(5)上述流程中合成尿素的同时还有水生成,该反应的化学方程式为 。
(6)煤矿入口常贴有如图标志,其含义是 。
9.阅读下面科普短文。
“碳中和”是指人类活动的碳排放通过森林碳汇和人工手段加以捕集、利用和封存,使排放到大气中的温室气体净增量为零。CaO可在较高温度下捕集CO2,在更高温度下将捕集的CO2释放利用。CaC2O4·H2O在较高温度下可分解制备氧化钙,同时得到其他三种氧化物。研究表明:用该反应生成的氧化钙比用碳酸钙分解得到的氧化钙更加疏松多孔,捕集二氧化碳效果更好。
目前,CO2捕集技术的关键是将CO2从排放物中分离出来。分离方法主要分为物理吸收法和化学吸收法。物理吸收法中的一种是用甲醇作溶剂进行吸收。化学吸收法用氨水(NH3⋅H2O)作为吸收剂,控制30℃左右,采用喷氨技术吸收CO2生成碳酸氢铵(NH4HCO3)。分离后的CO2与H2一定条件下反应生成甲醇(CH3OH) 和水,CH3OH的产率除受浓度、温度、压强等因素影响外,还受催化剂CuO质量分数的影响,如图所示。
我国科学家们撰文提出“液态阳光”概念,即将太阳能转化为可稳定存储并且可输出的燃料,实现燃料零碳化。随着科学技术的发展,今后的世界,每天的阳光将为我们提供取之不尽、用之不竭的热、电,还有可再生燃料!
依据文章内容,回答下列问题:
(1)森林碳汇主要是指绿色植物通过光合作用将(CO2吸收并固定的过程。此过程将太阳能转化为 能。
(2)用CO2与H2制取甲醇的化学方程式为 。
(3)由文中图可得到的结论是 。
(4)采用喷氨技术吸收CO2时,温度要控制在30℃左右,可能的原因是 。
10.淀粉
淀粉是白色无味粉末,有直链淀粉和支链淀粉两类。直链淀粉可以溶解在热水里,遇到碘呈蓝色;支链淀粉的粘性较大,即使在热水中也不易溶解,遇到碘呈紫红色。
淀粉是面粉、大米、玉米等粮食的主要成分,是养活全球人口最重要的食物来源,同时也是重要的工业原料。自然界的淀粉是由农作物通过自然光合作用,利用太阳能将二氧化碳和水转化成淀粉。近期,中科院天津工业生物技术研究所经过6年技术攻关,在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的从头合成。人工合成淀粉是以热电厂和水泥厂排放的高浓度的二氧化碳作为原料,首先通过光伏发电将光能转变为电能,通过电解水产生氢气和氧气,然后在催化剂的作用下氢气与二氧化碳反应生成甲醇和水,然后再使用酶逐步将甲醇转化为二羟基丙酮,再进一步转化为磷酸葡萄糖,最终合成了直链淀粉和支链淀粉。
阅读分析,回答问题:
(1)直链淀粉和支链淀粉的性质有很多差异,请写出一条: 。
(2)面粉属于什么物质类别: 。
(3)农作物光合作用的原料有哪些: 。
(4)人工合成淀粉的过程中,可循环利用的物质是: ,请写出该过程中生成甲醇的: 。
(5)请你说一说人工合成淀粉的意义: 。(写一条)
11.融雪剂已成为国内外冬季融雪化冰,保障道路畅通、安全的必需物资。氯盐类融雪剂成本较低且融雪效果明显。常用融雪剂主要有氯化钠、氯化钙、氯化镁等。
Ⅰ、不同融雪剂效果比较:
分别将10g不同种类的融雪剂均匀撒在200mL的冰块上,密封后,置于-10℃的恒温箱中。冰块融化后,融雪剂会溶解在水中形成溶液,每10分钟后取出,立即用注射器抽出容器中所有液体,迅速称量液体质量后,将液体倒回,继续实验。试验过程总时间为60分钟,实验结果如图所示:
(1)综合比较,融雪效果最好的药品是 。
(2)40分钟时,倒出的氯化镁溶液中溶质的质量分数约为 。
(3)融雪剂融雪效果随时间逐渐降低的原因是 。
Ⅱ、融雪剂虽给交通带来便利,但同时对路面行驶的车辆和钢筋混凝土具有一定的腐蚀性,实验小组通过对比几种融雪剂对金属铁的腐蚀情况选出一种对金属腐蚀性较小的融雪剂,减少融雪剂使用的后顾之忧。
实验方法如下:将同样大小的洁净钢铁片分别浸没在5%的氯化钠、氯化钙和醋酸钙溶液中,不断通入空气,每隔一天后取出铁片,除锈、清洗、吹干,精确称重,求出铁片的失重,计算腐蚀速度如下图1-3所示。
(4)配制5%的氯化钠溶液所需的玻璃仪器有 。
(5)实验中不断通入空气的作用是 。
(6)通过图3可知,三种融雪剂腐蚀铁的速度由快到慢的次序是 。
(7)还有哪些变量会改变钢铁片的腐蚀速度 。
(8)醋酸钙在-5℃时的融雪效果比氯盐类融雪剂效果更好,请设计实验证明 。
12.阅读下面短文,回答问题。
喝自来水真能补钙吗?
水是“生命之源”,我们一刻也离不开。自然界中的水经过净化、消毒后成为日常生活使用的自来水,但我们不建议直饮自来水。我国生活饮用水卫生标准规定,饮用水(包括自来水)中含有铁、钙等矿物质。虽然自来水在出厂的时候是达标的,但中间经过管道、水箱等多个环节的运输和储存到达家庭中的水龙头时,很容易被微生物、细菌、重金属等污染,所以,自来水一定要烧开后再饮用。自来水中的钙多以碳酸氢钙的形式存在,常温下碳酸氢钙的溶解度较高。自来水在烧开的过程中,部分碳酸氢钙会变成碳酸钙沉淀下来,成为水垢的主要成分。与碳酸钙一起形成水垢的,还有微量的金属元素,包括铅、锌等重金属。自来水烧开后,只有少量溶于水的钙可被人体摄入,因此,自来水虽然可为人体补充钙等矿物质,但不能作为人体所需矿物质的主要来源。
(1)饮用水中含有铁、钙等矿物质,这里的“铁、钙”是指 (填“单质”、“原子”或“元素”)。
(2)自来水在饮用前要烧开,除了可以杀菌外,还可以 。
(3)以下有关自来水的说法不正确的是______(填字母)。
A.形成的水垢,可作补钙剂
B.自来水中的钙主要以碳酸氢钙的形式存在
C.烧开自来水的过程既发生物理变化也发生化学变化
D.电解自来水时,负极产生的气体主要是氧气
(4)某补钙剂(有效成分是碳酸钙,其余成分不含钙元素)的钙元素的质量分数为24%,则该补钙剂含碳酸钙的质量分数为 。
13.《天工开物》记载“凡研硝不以铁碾入石白,相激火生,祸不可测”。学习小组查阅有关“硝”的资料如下,回答下列问题:
资料卡片
硝,也称土硝、硝石,主要成分硝酸钾。硝酸钾是一种无色透明易溶于水的晶体。硝酸钾是黑火药的重要原料,撞击易发生爆炸,在650~750℃分解得到亚硝酸钾(KNO2)和氧气。
(1)硝酸钾由NO和 (填化学符号)构成;写出硝酸钾的一种物理性质 ;“相激火生”说明其化学性质 (填“活泼”或“不活泼”)。
(2)黑火药爆炸的化学方程式:3C+S+2KNO3=K2S+N2↑+3CO2↑,反应中氮元素化合价由+5价变为 价;反应中涉及 种盐。
(3)硝酸钾在650~750℃时发生分解反应的化学方程式为 。
14.阅读下面科普短文。
酸雨是指pH小于5.6的雨雪或其他形式的降雨。产生酸雨的原因主要是雨雪在形成和降落过程中,吸收并溶解了空气中的二氧化硫或氮氧化物等物质,形成了pH小于5.6的酸性降水。
空气中的SO2主要来自矿物燃料(如煤)的燃烧,氮氧化物(如NO、NO2)主要来自汽车尾气。SO2形成酸雨主要是两种途径:一种是SO2在空气中粉尘的催化下与O2反应生成SO3,SO3与水反应生成硫酸;另一种途径是SO2与水反应生成亚硫酸(H2SO3),H2SO3再被O2氧化为硫酸。氮氧化物形成酸雨的主要原因是:NO不稳定,在空气中被氧化为NO2,NO2与水反应生成硝酸(HNO3)和NO。
酸雨危害较大,如腐蚀建筑物和工业设备、破坏露天的文物古迹、破坏土壤成分等。减少酸雨主要是减少燃煤产生的SO2和汽车尾气中的氮氧化物。为减少燃煤产生的SO2,可向煤中加入适量的石灰石,发生的反应为:2CaCO3+O2+2SO2═2CaSO4+2CO2,从而将SO2除掉。为减少汽车尾气中的氮氧化物,可在汽车排气管上安装催化转化器,使尾气中的CO和NO转化为N2和CO2。
依据文章内容,回答下列问题:
(1)空气中形成酸雨的主要气体是 。
(2)写出二氧化硫与水反应的化学方程式。 。
(3)列举酸雨的危害。 。
(4)减少燃煤产生的二氧化硫的方法是 。
(5)保护环境,减少酸雨,人人有责。作为公民,我们可采取的措施是 。
15.2022年北京冬奥会展示的科技力量震撼了全世界。
(1)冬奥火炬“飞扬”一经亮相就吸睛无数。火炬外壳不仅要耐火抗高温,还要能在极寒天气中使用。奥秘就在于其使用一种将碳纤维与高性能树脂结合在一起的新型材料,强度高质量轻,该新型材料属于 (选填“金属材料”“无机非金属材料”“合成材料”或“复合材料”)。“飞扬”在燃料的选择上秉持绿色、可持续理念,使用了最清洁能源做燃料,该燃料是 (写化学式)。
(2)“瑞雪祥云”、“鸿运山水”和“唐花飞雪”三套颁奖服,不仅外观典雅大方,而且衣服内胆里特意添加了一片片黑色的材料一一这就是针对本届冬奥会研发的第二代石墨烯发热材料。石墨烯是从石墨中分离出来的单层石墨片,石墨烯属于 (填“单质”或“化合物”)。
(3)“用张北的风点亮北京的灯”,北京冬奥会实现了所有场馆绿色电力全覆盖。风能属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。
(4)在北京冬奥会期间,中国美食深受各国运动员的喜爱。奥运村最受各国运动员喜爱的非“中国馄饨”莫属。馄饨下好后,用漏勺将其捞出,这个步骤类似于化学实验操作中的 。
(5)以玉米、薯类及秸秆等可再生资源为原材料生产的可降解餐具代替塑料制品为冬奥会提供相关服务。玉米、薯类不仅可用于做餐具,而且发酵可制得乙醇,写出乙醇燃烧的化学方程式 。
(6)国家速滑馆“冰丝带”,采用世界跨度最大的单层双向正交马鞍形索网屋面,用钢量仅为传统屋面的四分之一。
①炼钢的原材料是生铁。写出工业上用赤铁矿(主要成分是氧化铁)冶炼生铁的化学方程式 。
②冬奥会场馆中被混凝土严密包裹的钢筋不易生锈的原因是 。
试卷第1页,共3页
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学科网(北京)股份有限公司
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