2024年中考化学二轮专题训练科学探究题

2024年中考化学二轮专题训练-科学探究题 1．阅读短文，回答问题： 天然气不仅是优质的能量来源，还是宝贵的化工资源。经过多年努力，我国在天然气的开发利用方面已取得重大突破。 方法一：煤气化生成一氧化碳和二氧化碳。在高温、高压和“甲烷化催化剂”的作用下，一氧化碳、二氧化碳分别与氢气反应生成甲烷，其中“甲烷化催化剂”在这两个化学反应过程中发挥着至关重要的作用。 方法二：开发煤层气。煤层气指储存在煤层中，以甲烷为主要成分的烃类物质，俗称“瓦斯”，是与煤伴生、共生的气体资源。 根据以上材料，回答下列问题： (1)方法一中提到的一氧化碳、二氧化碳分别转化为甲烷的关键反应条件是使用 。 (2)方法一中一氧化碳转化为甲烷的原理可以表示为：，则与一个X分子具有相同电子数的带正电荷的原子团的符号为 。 (3)从物质分类角度分析，方法二中的煤层气属于 （填“纯净物”或“混合物”）。 (4)如图为碳元素一种碳原子的信息，这种碳原子的中子数为 。 2．阅读下面科普短文。 生活中我们谈到“细菌”往往会心惊胆战。其实细菌不仅仅只有危险的一面，如果掌握了它们的特性，很多细菌也可以为我们服务。氧化亚铁硫杆菌（以下简称为T·f菌，见图左）是一种细菌，它被广泛应用于治理废气、废渣等有害物质。例如用T· f菌脱除工业废气中的一种有毒、有腐蚀性的气体——硫化氢（H2S）。其作用原理如图所示。 这个净化过程中，Fe2(SO4)3溶液在常温常压下就可以将废气中的H2S脱出，生成FeSO4 。FeSO4在酸性溶液中、在T· f菌的帮助之下，只需少量的氧气就又可以转化为Fe2(SO4)3 ，同时释放的能量还能供给T· f菌生长。用这种方法处理废气大大降低了治污的成本，脱除率达到99.97%，且无废物排出。但要达到高效的关键是要保证体系内FeSO4 浓度的稳定，一旦FeSO4 浓度降低，T· f菌就会像缺少食物一样逐渐失去活性。实际应用过程发现Fe2(SO4)3在pH＝l.9时会发生一定的变化，生成了铁的沉淀物——黄铵铁矾〔NH4Fe3(SO4)2(OH)6〕，并在pH＝3.2时沉淀完全，使得溶液中的总铁浓度下降。可见溶液的pH值对这个方法的效果有一定影响。实验测得30℃时，不同pH环境下T· f菌的活性不同，表现为FeSO4溶液转化为Fe2(SO4)3溶液的速率不同，如下表： pH 0.9 1.2 1.5 1.9 2.1 2.4 2.7 3.0 FeSO4溶液转化为Fe2(SO4)3速率/（g•L﹣1•h﹣1） 4.5 5.3 6.2 6.8 7.0 6.6 6.2 5.6 回答下列问题： （1）在环节①中化合价升高的元素是 （填写元素符号）。 （2）环节②的反应原理为：4 F e S O4＋ O2＋ 2X2F e2(S O4)3＋2H2O其中物质“X”的化学式为 。 （3）黄铵铁矾〔NH4Fe3(SO4)2(OH)6〕中铁元素与硫元素的原子个数比为 。 （4）用T·f菌脱除废气中的H2S气体的优点是 （写出1点即可） （5）请结合文中信息，判断工业用T·f菌脱硫应选择的最佳pH范围是 ＜pH＜ 。 3．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 4．碘是国防、工业、农业、医药等部门和行业所依赖的重要原料，也是人体不可缺少的微量元素之一，人体内缺少碘引起甲状腺肿大，幼儿缺碘还会影响生长发育。因此，我国在1979年提出，在食盐中加入碘以满足人体对碘的需求。自然界中，大部分土壤、岩石、江河湖水中的碘含量都很低，而海水中却蕴藏丰富，同时很多海藻和贝类等动植物体内都含有丰富的碘，主要是因为某些海藻具有吸附碘的能力，如干海带中碘的含量一般为 03%~0.5%，比海水中碘的浓度高10万倍。在实验室里可以用简单的方法检验海带中含有碘元素：将干海带剪碎放入烧杯中加水浸泡，取少量海带浸泡液于另一烧杯中，再加入少量淀粉，此时得到白色悬浊液。用滴管取过氧化氢溶液逐滴滴加并振荡，可看到悬浊液变蓝，说明有碘单质(I2)生成。反应原理是浸泡海带时，得到含有碘化钠（NaI)的溶液，H2O2与碘化钠反应生成碘单质和一种常见的碱，碘单质遇淀粉后溶液变蓝。工业上可用氯气 (Cl2)从含有碘化钠的海产品中提取碘单质，同时生成氯化钠。 依据文章内容和所学知识,回答下列问题: (1)海产品中富含的“碘”是指 (填“元素”或“单质”)。 (2)人体缺碘产生的后果有 。 (3)写出工业上提取碘单质的化学方程式： 该反应属 反应(填基本反应类型)。 (4)下列说法正确的是 (填序号)。 A    为了健康，补碘越多越好 B    加碘盐就是在食盐中加入含碘元素的化合物,如 KIO3 C    过氧化氢溶液与碘化钠溶液反应的方程式为:H2O2 +2NaI=I2↓+2NaOH D    NaI和I2中的碘元素的化合价相同 5．阅读下列科普短文，回答问题。 新能源汽车已经走进了我们的生活。与传统汽车使用化石燃料不同，新能源汽车的能量来源更加多元化。电动汽车：电池能为电动汽车提供动力，几类电池的部分性能指标如图1所示。其中能量密度表示单位体积的电池所具有的能量；氢内燃车：氢内燃车以氢气为燃料，不排放任何污染物。氢气可通过电解水（原理如图2）等多种方式获得。据测算，氢气完全燃烧可释放的热量，汽油完全燃烧可释放的热量；乙醇汽车：乙醇汽车以乙醇为燃料，乙醇是可再生能源，可以通过发酵甘蔗、玉米等农作物，或发酵粮食收割后剩余的秸秆大量提取；太阳能汽车：以太阳能电池驱动，低碳环保，真正实现了零排放。我国新能源汽车发展迅速，未来可期。 (1)依据图1，锂电池优于镍氢电池的性能指标是 。 (2)氢气完全燃烧，消耗氧气的质量为 。 (3)依据测算数据可知，氢内燃车与汽油车相比的优势是 。 (4)乙醇燃烧的化学方程式 。 (5)下列说法正确的是______（填序号）。 A．依据图1可知，提供相同能量时，铝空电池的体积最小 B．图2中，口产生的气体为氢气 C．农业大国盛产甘蔗和玉米，有利于推广乙醇汽车 D．报废的电动汽车电池，要及时用土进行掩埋处理 (6)太阳能电池需要大量的单质硅，单质硅是由石英固体与碳在高温条件下反应制得的，其中与的化学计量数比为，该反应的化学方程式为 。 6．阅读下面科普短文。 SO2是一种无色、有刺激性气味、易溶于水的气体。SO2是大气主要污染物之一，是形成酸雨的主要物质。据统计, 我国大气中93.9%的SO2 来自煤炭燃烧。1998年我国正式确定了控制SO2污染的政策和措施，对SO2排放总量进行控制。 控制SO2污染的方法有：燃料在燃烧前脱硫、燃烧中脱硫及燃烧后脱硫( 即烟气脱硫)。烟气脱硫技术, 是当前应用最广、效率最高的实用脱硫技术。 烟气脱硫方法一般可分为干法和湿法两大类。湿法烟气脱硫是指应用液体吸收剂(如水或碱性溶液)洗涤含SO2的烟气，脱除烟气中的SO2。干法烟气脱硫, 是指应用干粉状或颗粒状吸收剂等来处理含SO2的烟气, 使烟气中的SO2被吸收。 实验室可以用图1装置模拟干法烟气脱硫。将煤粉碎，使其颗粒大小均匀，取3份0.5 g煤粉，其中2份分别添加0.1g 碳酸钙、0.1g碱石灰(CaO和NaOH)作为吸收剂，混合均匀后，在坩埚中进行煤燃烧实验。用SO2传感器测出3份煤燃烧过程中所排放的烟气中SO2的含量(见图2)。 湿法烟气脱硫的优点是脱硫效率高, 稳定；缺点是能耗高，易造成二次污染, 并存在废水处理等问题。干法烟气脱硫的优点是能耗低,工艺过程简单, 无污水、无酸处理问题等。 依据文章内容，回答下列问题： (1)大气中的SO2主要来自 。 (2)SO2的物理性质有 (答出一条即可)。 (3)干法烟气脱硫所使用的吸收剂碱石灰属于 (填“纯净物”或“混合物”)。 (4)实验室模拟干法烟气脱硫时，采用科学的实验研究方法是 (写出一种方法即可)。 (5)下列说法不正确的是 (填字母序号)。 A．控制SO2的污染只能通过烟气脱硫技术解决 B．干法烟气脱硫技术与湿法烟气脱硫技术各有利弊 C．煤中加入不同吸收剂，对烟气中SO2的吸收效果不同 7．阅读下面科普短文。 富氢水是富含氢分子的水。制备方法主要有充气法、电解水法、氢棒制气法等。其中氢棒制气原理是利用金属镁与水反应产生氢氧化镁与氢气。 在保存时，容器材质、容器装量、放置温度、时间等对富氢水中氢气浓度都有影响。研究容器材质相同时，装量为满瓶和半瓶，4℃和37℃条件下，放置15小时，测定水中氢气浓度情况如图1所示。 研究富氢水对蔬菜品质的影响。用蒸馏水与富氢水按一定比例混合，以蒸馏水为对照（CK），其他条件相同时培育生菜并测定其维生素C含量，实验结果如图2。 植物生长过程中使用富氢水可以增加土地肥力、增强植物抵抗病虫害的能力，能够代替部分化肥、农药，且使用过程无污染、无残留。 目前，对于富氢水作用机制的研究仍不是很透彻，还需要进一步深入。 依据文章内容回答下列问题。 (1)电解水反应的化学方程式为 。 (2)氢棒制气原理属于基本反应类型中的 。 (3)由图1分析，保存富氢水的最佳条件是 。 (4)由图2可知，富氢水浓度对生菜中维生素C含量的影响为：其他条件相同时，富氢水浓度在0～75%范围内， 。 (5)判断下列说法是否正确（填“对”或“错”）。 ①富氢水中含有氢气。 ②农业上可用富氢水完全代替化肥、农药。 8．阅读短文，回答下列问题。 锂（Li）是最轻的金属，化学性质较为活泼，能与氢、氧、氮、硫及氯的单质反应，可用于除去氦、氩中的氮气，能与水反应生成氢氧化锂和氢气。 锂几乎能与所有金属熔合，形成各种性能优异的合金，如：铜中添加少量锂，机械性能更好，且不降低导电性能；锂铍合金超轻（密度仅为1~1.5g/cm3），硬度大且耐腐蚀；锂是冶炼有色金属合金的不可替代的脱氧剂。氢氧化锂（LiOH）可做二氧化碳吸收剂。 工业上常用无水氯化锂为原料，熔融后电解制得金属锂。 (1)锂铍合金的硬度 （选填“大于”或“小于”）锂。 (2)锂着火时 （选填“能”或“不能”）用水灭火。 (3)“天和”核心舱中用氢氧化锂吸收二氧化碳，反应的化学方程式是 。 (4)电解制得的液态锂冷却时，下列气体可以作为保护气的是______（填选项编号）。 A．氢气 B．氮气 C．氧气 D．氩气 9．阅读下列短文，并回答问题。 水是生命之源泉，也是人类最必需的营养素之一。水在人体生命活动中具有重要的生理功能，主要有消化食物、传送养分、排泄人体废物、体液循环、润滑骨节和内脏器官等。世界卫生组织（WHO）提出健康饮水必须符合的条件即不含有害物质，含有适量的矿物质，硬度适中等。天然矿泉水基本上符合上述健康饮水的条件，并以其天然、纯净、安全、卫生和有利健康，而成为独具魅力的，备受人们青睐的优质健康饮水。一般说来，大气降水落到地面以后，有一部分水渗到地下深处，储存到岩层的孔隙、裂隙和溶洞里，形成了地下水。这种地下水处在地壳深处，在较高的温度和压力下，溶解了较多的岩石成份，使水变成含有各种矿物质的水。当某种或几种矿物质成分或气体成分得以富集，并达到一定浓度时，就成了矿泉水。由于矿泉水在地下循环的深度和运移经过的地层构造不同，于是就形成了不同的类型、不同矿物质含量的矿泉水。HLJWLC矿泉水是火山爆发过程中，地下深处火山地热活动产生大量的二氧化碳气体，溶解于地下水中，在相对高压密封无氧的条件下，含有二氧化碳的地下水对周围岩石长期溶蚀，从而把多种离子及微量元素溶解，由于地热较深，二氧化碳在溶解地下水过程中吸收了大量热量，而形成了天然含有二氧化碳及多种微量元素的火山冷矿泉水。 经测定分析HLJWLC矿泉水资源丰富，矿泉水类型多、成分复杂，有锶矿泉水、铁矿泉水、重碳酸矿泉水、碳酸矿泉水，多为复合型，水温皆低（3～5℃），是冷矿泉水，南泉和北泉为铁锶硅质重碳酸盐[Ca（HCO3）2、Mg（HCO3）2]冷矿泉水，翻花泉为碳酸矿泉水，二龙眼泉、龙泉是硅质矿矿泉水。HLJWLC矿泉水多是指南、北泉的矿泉水，其特点是矿化度高（大于1g），泉水含有丰富的微量元素和溶解性CO2气体，是优质的天然饮用矿泉水资源，同时具有广泛的医疗用途。饮之具有辛辣味，含有二价亚铁离子（以FeCO3形式存在）是普通水的近40倍，是非常好的补铁产品，但在极短时间内将氧化沉淀为Fe3O4，故用南、北泉水加工瓶装矿泉水时将其沉淀后使用，除铁元素改变外，其它元素基本没有影响。 HLJWLC矿泉水不同水源部分微量元素含量（mg/L）表 地点 Sr Mn Mg 龙泉水 0.2145 0.0188 17.20 二龙眼水 0.0888 0.0035 8.196 南泉水（沉淀） 1.140 4.415 78.52 南泉水 1.154 5.120 77.51 南泉水加工矿泉水 0.9323 3.422 64.49 北泉水（沉淀） 1.504 0.0382 147.3 北泉水 1.921 8.247 147.8 翻花泉水 0.0687 0.0001 4.033 （1）下列说法正确的是 （填字母）。 A 人们最好长期饮用纯净水 B 多年监测HLJWLC矿泉水中CO2含量随时间推移已减少 C HLJWLC矿泉水含有Na、Ca、I等多种对人体有益的元素 D HLJWLC矿泉水Mn元素含量最高的是北泉水 （2）某游客用空置的矿泉水瓶（500mL）从北泉水喷水口取半瓶泉水拧紧瓶盖，感觉明显低于当天室外温度。放置一段时间后并振荡，该矿泉水瓶明显硬胀，原因是 。 （3）写出FeCO3跟氧气反应生成Fe3O4的化学方程式 。 10．在一些家用净水器广告或说明书中，个别厂家有过度宣传和蒙骗消费者之嫌疑。下面就是某一款净水器的宣传：可以有效除去水中的悬浮颗粒、重金属、细菌病毒等，使水更加洁净。在使用过程中无需再更换罐内材料，一劳永逸。净水器的主要结构是三个罐体组成。 5μmPPF罐主要是PP滤芯的孔径为5微米，可有效去除水中大于5微米悬浮物、如泥砂，铁锈，胶体、微粒……等等；一、二级软化罐中填充活性炭。 请回答下列问题： (1)宣传中不合理的地方① ；② ；③ 。 (2)检验“产水”是否是硬水方法 。 11．生产、生活中的废物、污水未经处理就直接排放，是造成水体富营养化、河水被污染的重要原因。如图是长江中游某水质监测站在2022年8月的某天DO（溶解氧）的实测数据，如表为不同温度下DO（溶解氧）饱和值表： 水温/℃ 25 26 27 29 31 32 34 DO饱和值/mg·L-1 8.15 8.00 7.85 7.65 7.43 7.30 7.20 仔细观察实测数据和如表，回答问题： 资料卡：若BOD（生化需氧量）大于DO（溶解氧），则不适合生物生长。 (1)上表中所列数据变化的本质原因 。 (2)某日，天气：晴；在凌晨零点，河水中的DO（溶解氧）仅为该温度下的DO饱和值的75％～80％；但在午后，DO出现过饱和，如在15时，DO饱和度可高达110％，造成上述现象的主要原因： 。 (3)河水里的微生物使有机物（化学式以C6H10O5为代表）与溶解在水中的氧气作用转化为CO2和H2O的过程中所需的O2的量叫做BOD（生化需氧量），BOD是衡量水体质量的一个指标，当天该水质监测站测得河水中所含有机物的质量折合成C6H10O5为0.010g·L-1，通过计算回答： ①该河段水体的BOD（生化需氧量）为 m g·L-1； ②该河段（设水温为25℃） （填“适合”“不适合”）鱼类生存。 (4)水体富营养化，水中的溶氧就会急剧减少（甚至可降至零），导致“赤潮”或“水华”的发生，请说出减少这种现象发生的措施 （写出一条即可）。 12．阅读下面科普短文。 松花蛋又称“皮蛋”，是我国特有的食品之一。松花蛋是用料泥包裹鸭蛋、鸡蛋等加工而成。料泥是由生石灰、纯碱、食盐、草木灰（主要成分K2CO3）等原料与水按一定比例混合均匀制得，原料中还可加入少量硫酸锌改变松花蛋的品质。料泥制作过程中，通过一系列反应，产生的强碱（NaOH、KOH）经蛋壳渗入到蛋清和蛋黄中，与其中的蛋白质作用，致使蛋白质分解、凝固并放出少量硫化氢气体和氨气。渗入的碱还会与蛋白质分解出的氨基酸进一步发生中和反应，生成的盐的晶体沉积在凝胶态的蛋清中，便出现了朵朵“松花”。 在松花蛋形成过程中，碱液浓度及腌制时间等对其品质起着至关重要的作用。研究人员对以上影响因素进行了探究：图1表示其他条件均为最佳水平时，NaOH溶液浓度对松花蛋的蛋白弹性（被压缩高度越大，蛋白弹性越大）的影响；图2表示松花蛋腌制的天数与其蛋白和蛋黄的pH的变化关系。 松花蛋虽然营养丰富，但是碱性过大，故不宜过多食用。 依据文章内容回答下列问题。 (1)松花蛋出现“松花”的原因是 。 (2)料泥制作过程中，生石灰与水反应的化学方程式为 。 (3)由图1可得到的实验结论是：其他条件均为最佳水平时，NaOH溶液浓度在 4%~6.5%的范围内， 。 (4)松花蛋显碱性，带有涩味。食用松花蛋时加入 （填“食盐”或“食醋”）可除去其涩味。 (5)判断下列说法是否正确（填“对”或“错”）。 ①料泥中加入少量硫酸锌可改变松花蛋的品质。 ②由图2可知：腌制26天的松花蛋，其蛋黄的pH变化比蛋白的大。 13．普通自来水中加入一定量的氯化钠(NaCl)，利用图1所示装置电解，从电解槽阳极流出的溶液pH<2.7,氧化电位（ORP）>1000mV，同时含有HClO、O3、H2O2等氧化剂，称为酸性氧化电位水（英文缩写EOW），具有较强的杀菌消毒作用。在紫外线照射并长期放置后，其氧化性逐渐降低，最终变为普水，是一种绿色消毒剂。 研究实验溶液的浓度、电解电压和时间等条件对EOW的组分、性能的影响，部分实验数据如图2所示的。 对EOW的杀菌机理进行研究，得到以下实验结果： ①与pH=2.6的盐酸相比，pH=2.6的EOW杀菌效率高很多倍。 ②EOW中含有的HClO是活性氯消毒剂（如次氯酸钠）的有效成分。用盐酸和次氯酸钠配制出与EOW的pH、ORP和有效率含量相同的溶液，与EOW进行对照。杀灭同类细菌，EOW用时30s，次氯酸钠溶液需要3～5 min。 ③EOW制备过程中产生的H2O2、O3等活性氧成分具有杀菌作用，活性氧不稳定。实验表明，保存三个月EOW 仍有杀菌作用。 EOW有杀菌强效、持续、广谱、不残留、无二次污染等优点，不仅被广泛应用，而且成为目前杀菌消毒领域的研究热点。 依据文章内容回答下列问题： （1）在EOW所含有的成分中，属于氧化物的是 。 （2）“EOW最终会变为普通水。”其变化过程中包含过氧化氢的分解，反应的化学方程式为 。 （3）对EOW的制备条件进行的研究中，A点食盐溶液浓度是2.6g/L的，你对它的理解是 。 （4）在研究电解时间对EOW的pH影响的五组实验中，应控制的变量有 。 （5）下列说法正确的是 。 A 因为阳极水的pH <7所以称为酸性水     B HClO中氯元素的化合价为1 C EOW具有杀菌作用是因为含有HClO       D EOW可用于食品消毒 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 参考答案： 1．(1)甲烷化催化剂 (2) (3)混合物 (4)8 2． S H2SO4 3 : 2 成本低，脱除率达到99.97%，且无废物排出 1.5 1.9 3．(1)AB (2)石油 (3) (4)ABD 4． 元素 引起甲状腺肿大，儿童缺碘还会影响智力发育 Cl2+2NaI═2NaCl+I2 置换反应 BC 5．(1)能量密度 (2)8 (3)热值大 (4) (5)AC (6) 6． 煤炭的燃烧 无色、有刺激性气味，易溶于水 混合物 对比 A 7．(1) (2)置换反应 (3)4℃满瓶 (4)先增大后减小 (5) 对 错 8．(1)大于 (2)不能 (3)2LiOH+CO2=Li2CO3+H2O (4)BD 9． BD 温度升高，二氧化碳的溶解度减小，从水中部分逸出，且分子间隔变大 6FeCO3+O2＝2Fe3O4+6CO2 10．(1) 不能除去病毒、细菌 罐内材料需要更换 一、二级软化或一、二级软化提法不科学 (2)加肥皂水，振荡，产水泡沫很少，浮渣较多的是硬水 11．(1)水温升高，气体溶解度减小，DO值减小 (2)午后光照增强，使水中植物的光合作用增强，故此时DO出现过饱和 (3) 11.85 不适合 (4)生活污水集中处理后再排放 12．(1)碱与氨基酸发生反应，生成的盐沉积在凝胶态的蛋清中 (2) (3)随着氢氧化钠溶液浓度的增大，松花蛋蛋白弹性先增大后减小 (4)食醋 (5) 对 对 13． H2O2、H2O 当食盐溶液浓度是2.6g/L时，EOW性能最好。 实验溶液的浓度、电解电压等条件 AD 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$