内容正文:
2024年中考化学强化复习—科普阅读题
1.2022年5月15日凌晨1点26分,中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔4300m的科考营地顺利升空,凌晨4点40分达到9032m,超过珠峰8848.86m的高度,创造浮空艇大气科学观测世界纪录。“极目一号”Ⅲ型浮空艇搭载的探测仪器,可以指示高空不同层位水汽的来源和相对贡献率,对全面认识“亚洲水塔”的水汽来源和动态变化非常重要。
“极目一号”Ⅲ型浮空艇的体积约为9000m3,总质量约为2.6t,内部上层充满氦气,中间隔开,下层是空气。随着高度升高,通过排出下层部分的空气,调节整个浮空艇的压差在安全范围内。浮空艇的白色外观能够反射太阳光, 避免浮空艇内部气体温度剧烈变化;像鲸鱼流线型的身姿,则充分运用了仿生学的设计理念,有利于在高空中维持艇体的稳定性。浮空艇顺利升空还需要应对高原低气温、低气压、强辐射、风向变化等危险。
阅读分析,解答问题:
(1)青藏高原冰川广布,水结成冰的过程中,其体积怎样变化?分子间隔怎样改变呢?
(2)浮空艇的内部上层充满氦气,利用了氦气的什么性质?请你再写出氦气的一种用途。
(3)浮空艇的舰体呈白色的目的是什么?制作浮空艇的舰体材料应该具备怎样的特性?(答一条)
(4)要使浮空艇下降到地面,可采取的办法是什么?
2.阅读下面的科普材料。
一直以来,科学家们对碳元素的研究不曾间断。研究表明:透明的金刚石、灰色的石墨都是由碳元素组成的单质,可见,同种元素能组成不同的物质。
金刚石硬度大,是自然界存在的最硬的物质。利用这一性质,金刚石可用来裁玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属。天然金刚石资源稀少,价格昂贵,难以满足需求,现在人们已经掌握了人工合成金刚石的方法。
石墨是一种深灰色、有金属光泽而不透明的细鳞片状固体。石墨很软,有滑腻感。石墨的导电性比一般非金属矿高一百倍。导热性超过钢、铁、铅等金属材料。导热系数随温度升高而降低,因此石墨可以成为良好的绝热体。
很长一段时间里,人们一直认为碳元素只有金刚石和石墨两种单质,随着对碳元素研究的不断深入,到本世纪80年代终于有了突破性进展。1985年,美国莱斯大学的H・W・Kroto等人用大功率激光照射石墨等科技手段得到了C60, 其组成和结构也通过质谱及X射线分析等得到证明。一个C60分子是由60个碳原子构成的,它形似足球,因此又称足球烯。C60是单纯由碳原子结合形成的稳定分子,它具有60个顶点和32个面(其中12个为正五边形,20个为正六边形)。目前,人们对C60的认识正在不断深入,北京大学和中国科学院的化学工作者通过金属钾与C60化合反应制得球碳盐,实验测知该物质具有良好的超导性能。
20世纪90年代初,一些以新的形态存在的碳单质相继被发现,如碳纳米管、石墨烯等。
石墨烯是一种由碳原子构成的单层呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料,是目前世界上人工制得的最薄材料——厚度与一个碳原子直径相当,仅为0.335nm,因此石墨烯具有薄且坚硬、透光率好、结构稳定等特性。石墨烯凭借其优良的特性,在智能手机、电脑、车载显示、可穿戴智能设备等新兴领域将会得到广泛的应用。
可以相信,随着科学技术的发展,碳单质的用途将不断扩大。
根据材料回答下列问题:
(1)金刚石可以用来切割玻璃是因为 。
(2)石墨可以制成良好绝热材料的原因是 ,
(3)C60是由 (填 “分子”“原子”或“离子”)直接构成的物质。
(4)金属钾和C60可以发生化学反应生成一种新型化合物,该化合物由 元素组成(填元素符号)。
(5)石墨烯透光率好的主要原因是 。
3.阅读下面科普短文,并根据文章内容,回答相关问题。
人类在向大自然获取物质和能源的过程中,对物质的循环产生影响。有研究表明,大气中的碳元素只占地球碳总量的0.0000319%。通常,这部分碳是通过自然界中的碳循环(包括大气、海洋、地表生物、火山爆发等)实现平衡。由于人类过度开采使用地下碳(主要是化石燃料),导致工业革命以来碳排放量急剧增加,正是这部分碳打破了大气中二氧化碳的平衡。
2021年4月,习近平同志出席“领导人气候峰会”时强调,中国将生态文明理念和生态文明建设纳入中国特色社会主义总体布局,坚持走生态优先、绿色低碳的发展道路。中方宣布力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和,是基于推动构建人类命运共同体和实现可持续发展作出的重大战略决策。
(1)“碳达峰”和“碳中和”中的“碳”指的物质是 。
(2)造成温室效应加剧的主要原因是煤、石油和 等化石燃料的过度使用。
(3)为完成“碳达峰”目标,我国加快开发使用新能源的脚步。氢气是一种理想的新能源,实验室常用锌粒和稀硫酸制取氢气,该反应的化学方程式为 。
(4)植树造林是完成“碳中和”目标的重要途径,其原理是利用绿色植物的 ,以减少大气中的温室气体。
4.2016年1月1日,新的《环境空气质量标准》(简称AQI)正式实施,该标准严格规定了环境空气中SO2、NO2、PM10、PM2.5、O3(臭氧)和CO六类污染物的平均浓度。 具体限制数值如下表:
污染物项目
PM2.5
PM10
SO2
NO2
CO
O3
浓度限值
一级
35
40
20
40
4
100
二级
75
70
60
40
4
160
单位
µg/m3
mg/ m3
µg/m3
为更好地治理大气环境,环保部门积极研究污染物变化特点,寻找变化规律,总结污染物随时间变化情况如图1所示。
北京结合当地城市特点、污染物变化和季节气候特点,采取多项整治措施。对燃煤锅炉的能源进行改造,对平房进行“煤改电”改造、采取限行措施等。综合治理措施使得北京这样的北方超大型城市,在冬季供暖时节的污染物浓度得到有效控制。表2为2015-2018年第一季度,北京部分污染物平均浓度变化情况。
依据短文回答下列问题:
(1)主要污染物中属于单质的是 。
(2)依据臭氧污染随时间变化的特点推测,影响臭氧污染发生的因素可能有 (至少答一点)。
(3)SO2形成酸雨过程如下图所示,该过程中化合价发生变化的元素有 。
(4)经过综合治理,北京地区污染物得到有效控制,并达到国家一级标准的是 。
(5)除文中提到的,你还知道的北京治理大气污染的措施有 (答一条即可)。
5.阅读下列短文,回答下列问题。
为应对CO2等温室气体引起的气候变化问题,世界各国以全球协约的方式减排温室气体,我国提出争取2030年前实现碳达峰,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、矿石碳化和综合利用等途径可降低大气中CO2浓度。
工业上可以将CO2转化成甲醇(CH3OH)等资源,CO2和氢气在一定条件下生成甲醇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合成甲醇的化学方程式: 。
(3)由上图可知,为提高甲醇的产率,合成甲醇时应选择的最佳条件是温度为 (选填“有”或“无”) 分子筛膜。
(4)下列说法不正确的是___________(填字母)。
A.碳达峰、碳中和中的“碳”指的是碳单质
B.二氧化碳含量过高会加剧温室效应,并造成酸雨
C.植树造林是利用植物的光合作用吸收CO2,产生O2
D.推广使用太阳能、风能等新能源代替化石燃料,可以减少CO2的排放
6.【科普阅读】
阅读下面短文,依据材料回答下列问题。
二氧化氯(ClO2)是一种环保型杀菌消毒剂。在生活中主要用于饮用水的消毒和食品保鲜。用二氧化氯消毒后的水可以直接饮用。
通常状况下,二氧化氯是一种黄绿色、有刺激性气味有毒气体,密度比空气大,其熔点为-59℃,沸点为11.0℃,易溶于水,且与水反应得到酸性溶液。该气体具有强烈的腐蚀性,吸入一定浓度的二氧化氯气体会引起咳嗽和呼吸道黏膜的损伤。
二氧化氯极其不稳定,受热易发生爆炸性分解,直接造成氯气泄漏而污染环境,同时产生氧气,所以只有依靠现场制备,工业上用潮湿的氯酸钾和草酸在60℃时反应制得。由于制取二氧化氯需要使用的氯酸钾是易爆危险品,制备和运输成本很高,因此我国目前还未广泛用其消毒自来水。
请依据文章回答下列问题:
(1)二氧化氯属于 (填“纯净物”或混合物)。
(2)二氧化氯的物理性质有 (写一条即可)。
(3)二氧化氯在生活中的用途有 (写一条即可)。
(4)工业上常用 和 制备二氧化氯,我国目前未广泛使用二氧化氯消毒自来水的原因: 。
7.臭氧
臭氧在通常状况下是淡蓝色、有鱼腥臭味的气体。臭氧不稳定,一旦受热极易转化成氧气,并放出大量的热。臭氧的氧化性比氧气强得多。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,在离地面约25km处有一个极薄的臭氧层。臭氧层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,它是生命的保护层。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”等对臭氧层有很大的破坏作用,会使臭氧层形成空洞,从而降低对太阳辐射中紫外线的吸收,导致皮肤癌的发病率大大增加。
根据上文,回答下列问题。
(1)臭氧属于纯净物的原因是 。
(2)氧气通过臭氧发生器转化为臭氧为 。
(3)将带火星的木条伸入到盛有臭氧的集气瓶中,可以看到 的现象,原因是 。
(4)大气中的臭氧层遭破坏,它会引起______(填字母)。
A.光合作用增加 B.皮肤癌患者增多 C.太阳照射时间长
(5)生活中可采取______(填字母)的方法保护臭氧层。
A.减少氟利昂使用 B.使用无氟冰箱 C.减少CO、NO等气体的排出量
8.中国力争在2060年前实现“碳中和”,体现了对解决气候问题的大国担当。
碳中和是指一个国家在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,以抵消自身产生的二氧化碳排放量,实现正负抵消,达到二氧化碳相对的零排放。碳中和的主要途径有:植树造林增加绿色植被、采取节能低碳生活方式、创新CO2转化为碳燃料的技术等。
科学家在不断研究二氧化碳的利用和转化的技术。2022年北京冬奥会采用CO2跨临界直冷制冰技术,通过CO2的状态变化在制冰的同时回收热量,用于奥运场馆供热(如下图)。二氧化碳还可以与氢气等发生反应,转化为其他化工产品。
(1)①工业上排放的CO2主要来自于 。绿色植物主要通过 实现二氧化碳的吸收和转化。
②下列有关说法正确的是 。
A.全球变暖会导致海洋中溶解的二氧化碳向空气释放
B.实现“碳中和”就是要不使用任何能源
C.CO2转化为CH3OH等化工产品有利于实现“碳中和”
(2)大型制冷设备中常使用NH3和CO2作制冷剂,但CO2作制冷剂能量转化效率更高。
①区分NH3和CO2最简便的方法是 。
②氨气可利用“”制得。空气中有大量氮气,但制NH3时不能用空气直接与H2反应的原因是 (用化学方程式表示)。
③在冬奥会场馆冰面下方,CO2通过状态变化 (填“吸收”或“放出”)热量。
④若制冷管道无泄露情况,制冷系统工作时管道内CO2的总质量 (填“增加”、“减少”或“不变”)。
(3)在一定条件下CO2转化为甲醇(CH3OH)的工艺流程如下图所示:
查阅资料:CH3OH易溶于水,熔点﹣97.8℃,沸点64.7℃。
①“制氢”:在高温下,Fe与水蒸气反应生成铁的氧化物X和H2.已知:物质X中m(Fe):m(O)=168:64,则物质X的化学式为 。
②“制醇”:CO2与H2得到CH3OH的反应前后,碳元素化合价 (填“升高”或“降低”)。
③“分离”:加热CH3OH和H2O的混合物,先转化为气态的物质是 。
9.阅读下列科普短文,回答相关问题
氢能被视为21世纪最具发展潜力的能源。目前,氢气的来源如图1所示。化石资源制氢最为成熟。水煤气变换反应:,是化石资源制氢过称中的重要反应之一。北京大学团队研究了在不同温度下,多种催化剂对水煤气变换反应中CO转化率的影响,结果如图2所示。
电解水制氢过程简便,造价高昂;利用太阳能制氢是未来的发展方向,“人造太阳”的探索也就应运而生。我国“人造太阳”大科学装置“东方超环”利用的是核聚变,当氘、氚核聚变温度达到1亿摄氏度、持续时间超过1000秒,就能形成持续反应,为水分解提供能量。2020年4月,“东方超环”实现了1亿摄氏度运行近10秒,取得重大突破。
氢气的运输、储存和利用等仍面临诸多挑战,需要人们不断探索。
(1)目前氢气的主要来源是 。
(2)图2中,催化剂为2%Au/a-MoC时,CO转化率和温度的关系是 。
(3)根据下表信息可知氘、氚都属于氢元素,理由是 。
原子种类
质子数
中子数
核外电子数
氘
1
1
1
氚
1
2
1
(4)下列说法不正确的是 (填序号)。
a.水电解制氢的不足是造价高昂b.“东方超环”利用核聚变为水分解提供能量
c.利用太阳能制氢是未来发展方向d.a-MoC可使CO转化率接近100%
(5)使用氢能的优点有 。
10.阅读下面科普短文。
甲醛(化学式HCHO)是主要的室内空气污染物之一,它是一种无色有刺激性气味、能溶于水的气体。室内甲醛主要来源于建筑材料、家具、各种黏合剂涂料和合成纺织品等。室内甲醛的释放量与温度、湿度和家具数量等有关。科研人员通过实验研究了室内甲醛的释放量与温度的关系,结果如图1。
目前常用的甲醛去除方法主要有自然通风法、活性炭吸附法、植物净化法和光催化氧化法等。光催化氧化法去除甲醛,是在光触媒做催化剂和光照的条件下,甲醛与氧气发生反应,生成二氧化碳和水,从而达到去除室内甲醛的目的。科研人员通过实验比较了两种不同的光触媒去除甲醛的效果,结果如图2。
只要有装修材料在,甲醛就会源源不断的释放,它的释放期限可以达到3-15年之久,随着科学技术的进步,未来会有更好的方法去除甲醛,让我们的生活更加健康环保。(原文作者何刘洁、曹静等,有删改)
依据文章内容回答下列问题。
(1)甲醛(化学式HCHO)中氢元素和碳元素的质量比是 。
(2)判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。
①“甲醛有刺激性气味”属于甲醛的化学性质。 ;
②对普通家庭而言,开窗通风是去除室内甲醛简单有效的方法。 。
(3)利用光催化氧化法可去除甲醛,其反应的化学方程式为 。
(4)由图2可知,除甲醛的效果比较好的光触媒是 。(填A或B)
(5)由图1可知,在实验研究的温度范围内,其它条件相同时,室内甲醛的释放量与温度的关系是 。
11.阅读下面的科普短文,然后回答问题:
臭氧在通常状态下是淡蓝色,有鱼腥嗅味的气体。臭氧不稳定,一旦受热极易转化成氧气,并放出大量的热,臭氧的氧化能力比氧气强得多。臭氧层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,它是一切生命的保护层。超音速飞机排出的废气中有一氧化碳、二氧化碳、一氧化氮等气体,以及家用电冰箱中的制冷剂“氟里昂”等,对臭氧层有很大的破坏作用,会使臭氧层变薄或形成空洞,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,若不采取措施,后果不堪设想。
(1)氧气和臭氧是不是同一种物质? ;臭氧的物理性质有 (写一点即可)
(2)臭氧→氧气,属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(3)将带火星的木条伸入盛臭氧的集气瓶中,可以观察到的现象是 。
(4)应用什么方法保护臭氧层?
12.氢气是一种极具发展潜力的清洁高效的二次能源,其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。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。由化石能源制得的H2中含有CO,利用液氮的低温可将CO液化分离,从而获得纯净的氢气。储氢、释氢、用氢过程中涉及的部分物质转化如图1所示
(1)利用液氮的低温能将H2与CO分离,说明氢气的沸点比CO的沸点 。
(2)物理储氢:高压气态储氢是广泛应用的储氢技术,即通过高压将氢气液化至氢瓶中加以储存。高压将氢气液化过程中,发生的改变是 (从微观角度解释)。该技术的优点在于其充装释放氢气速度快,但其缺点是 。
(3)化学储氢:图2表示CO2和H2在Pd和MgO的催化下,实现CO2的再利用和储氢的原理。图示中生成的CH4与H2O的质量比为 。
(4)释氢是氨气在催化剂的作用下进行的,写出相关反应的化学方程式: 。
13.中国消协对部分装修后的室内环境状况抽样测试后发现,近半数存在苯污染。国际卫生组织已把苯定为强烈致癌物质。
①苯是一种没有颜色带有特殊气味的液体,密度比水小;
②不溶于水;
③苯的沸点是80.1℃,熔点是5.5℃;
④在一定条件下,苯可以跟氢气、溴、浓硝酸、浓硫酸等物质发生化学反应;
⑤苯可用作胶黏剂及工业溶剂;
⑥苯在空气里燃烧生成二氧化碳和水。
其中属于苯的:
(1)物理性质 (填序号);
(2)化学性质 (填序号);
(3)化学变化 (填序号);
14.【科普阅读】
材料一:可燃材料制造时常常加入作阻燃剂,使之在达到热分解温度前吸收更多的热量,从而提高阻燃性能。受热时分解生成氧化铝和水蒸气,生成的氧化铝覆盖在可燃物的表面并起到隔绝氧气的作用,水蒸气使可燃物与氧气接触的面积减少,从而降低可燃物周围氧气的浓度。
材料二:我国科学家在甲烷直接催化制取高附加值化学品的研究中取得进展,实现了甲烷与氧气在室温下发生化合反应直接制得甲醇(),富边催化甲烷与氧气室温直接转化的原理如题17图所示。
题17图
结合材料,回答下列问题。
(1)阻燃时,氢氧化铝受热分解的化学方程式是 。
(2)氢氧化铝能够阻燃的原因是 (填序号)。
a.难溶于水
b.分解时吸热
c.固体产物隔绝氧气
d.不燃产物的作用
(3)甲烷与氧气发生化合反应的微观示意图如下,请在方框内把参加反应的有关物质补画完全 。
(4)参加反应的甲烷和氧气的分子个数比为 ,3.2g生成物中碳元素的质量为 g。
15.从古至今,铁一直被人类广泛应用。
(1)明代科学著作《天工开物》如图1中记载:
①“其器冶铁锥,其尖使极刚利”,“铁锥”为开挖盐井的工具。所取盐井水“入于釜中煎炼顷刻结盐”,“釜”指铁锅。上述描述中体现铁的 (选填序号)。
a.导热性 b.导电性 c.硬度大
②“泥固塞其孔,然后使水转釉”是指高温下CO将红砖中的Fe2O3转化为Fe3O4同时生成二氧化碳,从而形成青砖。该转化的化学方程式为 。
(2)“苟利国家生死以,岂因祸福避趋之、”林则徐修筑洪泽湖大堤,所展现出的勤政爱民、甘于奉献是其一生赤子情怀的缩影。林则徐用生铁铸成铁锔(如图2),放在条石的齿槽之间,再浇上由糯米汁与熟石灰(主要成分为氢氧化钙)搅拌而成的砂浆,使得条石与条石牢牢地黏合在一起,不留丝毫缝隙,做到了针插不进、水泼不进。他还在每一块铁锔上刻上自己的名字,以表示对其修筑的工程终身负责。如今一百九十多年过去了,洪泽湖大堤依然固若金汤。
①铸造铁锔的生铁属于 材料。
②利用铁锔和砂浆将条石与条石牢牢黏合在一起,使大堤固若金汤。砂浆中的熟石灰与空气接触,发生反应的化学方程式是 。
试卷第1页,共3页
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