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2024年中考化学压轴专项训练:科普阅读题
1.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、电解水制氢和乙醇裂解制氢等。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H2.电解法制氢的能量转化如图1所示,其中利用可再生能源制得的氢气称为绿色氢气。乙醇裂解制氢会受到反应温度、催化剂种类等多种因素的影响。图2为我国科研人员研究反应温度对Ni/C催化裂解乙醇产氢率的影响。
氢气的储存方法有物理储氢和化学储氢。中国科学家研究出镁基固态储氢技术:利用金属镁和氢气在300℃和高压条件下发生反应生成氢化镁(MgH2),实现了固态储氢。MgH2是氢能源汽车的供能剂,它能与水反应生成氢氧化镁,同时释放出氢气。氢能源能有效减少CO2的排放,随着制氢与储氢技术的不断发展,氢能源作为一种理想的清洁能源,其发展前景可期。
依据文章内容回答下列问题。
(1)图1中的化石能源包括煤、 和天然气。
(2)利用液氮的低温能将H2与CO分离,说明H2的沸点比CO的沸点 。
(3)镁基固态储氢的化学反应方程式为 ,该反应的基本类型是 。
(4)下列说法正确的是 。
①利用太阳能发电并电解水制氢可实现CO2零排放
②由图2可知,温度越低,Ni/C催化裂解乙醇产氢率越大
(5)氢能源被称为理想能源的原因是 (用化学方程式回答)。
2.眼镜戴久了,镜架上会产生铜锈,其主要成分是碱式碳酸铜[化学式:Cu2(OH)2CO3],它是一种绿色的固体粉末。将碱式碳酸铜放入试管中,加热一段时间后发现绿色变成黑色氧化钢,试管口出现大量水珠,将气体通入澄清石灰水后变浑浊。
(1)铜锈属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)加热碱式碳酸铜分解的过程是 (填“物理或化学”)变化,你判断的依据是 。
(3)根据以上探究及现象分析,请你写出碱式碳酸铜加热分解的文字: 。
3.阅读资料,回答下列问题
资料l:在标准状况下,臭氧是淡蓝色气体,复印机在工作时,会因高压放电产生一定浓度的臭氧。长期吸入大量臭氧会引起咳嗽等不适症状,还可能诱发中毒性肺气肿。
资料2:臭氧有强氧化性,可将其应用于游泳池、生活用水、污水的杀菌和消毒。
(1)请根据资料总结臭氧的性质:
①臭氧的物理性质: ②臭氧的化学性质:
(2)磷在臭氧中燃烧与在氧气中燃烧的产物相同。请写出磷在臭氧中燃烧的文字:
4.绚丽的烟花
烟花又称花炮、烟火、焰火等,主要用于典礼或表演活动中。烟花中含有黑火药。黑火药由硝酸钾、木炭和硫粉混合而成,引燃时会剧烈反应,瞬间产生大量气体,同时释放大量的热,导致气体体积急剧膨胀,发生爆炸。但由于黑火药燃烧会产生有害气体,所以也会带来一些环境问题。
制作烟花的过程中,还会加入一些发光剂和发色剂,它们使烟花呈现五彩缤纷的颜色。发光剂的主要成分是金属镁、铝等的粉末,发色剂的主要成分则是一些金属的化合物。不同金属的化合物在火焰上灼烧时,会发出不同颜色的光,例如,氯化钠和硫酸钠等物质在火焰上灼烧时会发出黄色光;含钙化合物会发出砖红色光;含铜化合物会发出绿色光。因此,人们常通过燃放烟花来烘托节日气氛。
阅读分析,解决问题:
(1)烟花燃烧时会发生爆炸的原因是 。
(2)燃放烟花产生的一种有害气体是 。
(3)烟花能呈现五彩缤纷的颜色,原因是 。
(4)烟花燃放时产生白光的原因是 (用化学方程式表示)。
(5)烟花的存放处应张贴的安全标识是 (写一个)。为减少烟花燃放造成的大气污染,可采取的措施是 (写一条)。
5.中国科学家在人工合成淀粉方面取得重大颠覆性、原创性突破一一国际上首次在实验室实现二氧化碳到淀粉的从头合成。该方法由自然界合成淀粉所需60多步反应缩减为11步反应,合成速率是玉米的8.5倍。部分合成路线如下:
(1)关于二氧化碳合成淀粉的意义,下列说法正确的是 (填字母序号)。
A.能够消耗二氧化碳,将有助于减少温室效应
B.能够合成淀粉,将有利于解决粮食短缺问题
C.可以节约耕地,减少化肥农药对环境的影响
(2)甲醇(CH3OH)转化为甲醛(HCHO)的微观示意图如下:
该反应的化学方程式为 。
6.阅读下列信息,回答有关问题.
1909年,哈伯在实验室将氮气和氢气在,和铁做催化酸条件下首次合成了氨.
常温下,氨是一种无色、有刺激性气味的气体,能经过下列反应生产炸药的原料——硝酸.
①氨和氧气在铂做催化剂和一定温度下反应生成一氧化氮和水.
②一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮.
③二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮.
工业合成氨的原料来自空气、煤和水,这是一种经济的固氮方法.这一成果生产的化肥给农业带来了丰收,也获得了代替智利硝石生产炸药的原料.
1914年第一次世界大战爆发时,由手德国垄断了合成氨技术,能快速生产氨和硝酸,使粮食和炸药的供应有了保障,这也促成了德皇威廉二世开战的决心,给世界人民带来看灾难.
请从以上信息中总结有关氨的知识.
(1)氨的物理性质: .
(2)氨的化学性质: .
(3)氨的用途: .
(4)从合成氨技术给人类带来的好处与灾难来看,有同学提出如下看法:“化学新技术给人类进步带来了贡献,也带来了灾难.可见发明化学新技术对人类并没有实际意义.”你是否同意此看法,请谈谈你的观点 .
7.阅读下面科普短文:
为实现二氧化碳减排,我国提出“碳达峰”和“碳中和”目标,碳达峰指的是在某一时间二氧化碳的排放量达到历史最高值,之后逐步回落。碳中和指的是植树造林、节能减排等形式抵消二氧化碳的排放量,我国的目标争取2030年前达到碳达峰,2060年实现碳中和。实现碳中和的路径之一为降低化学能源在消费能源中的比例,提高可再生、非化石比例。路径之二为捕集、利用和封存二氧化碳,如利用废气中的二氧化碳制取甲烷,以此来消除资源的巨大浪费。
请依据短文内容回答下列题:
(1)碳“捕集与封存”技术有利于控制 加剧;
(2)新能源在我国能源结构中占比逐渐增大,目前人们正在利用和开发的新能源有 (答一种可)。
(3)下列说法正确的是( )
A.“碳达峰”与“碳中和”中的“碳”指的是碳单质
B.控制化石燃料的使用可减少碳排放
C.“碳中和”指的是没有碳排放
8.阅读科普短文,回答相关问题。
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,1kg氧气完全燃烧可释放14.3×104KJ的热量,1kg汽油完全燃烧可释放4.6×104KJ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,目前国内新能源汽车的动力电池多采用锂电池的主要原因是 。
(2)最理想的制氢方法:在合适的催化剂作用下,利用太阳光使水分解。该制氢过程 (填“吸收”或“放出”)能量。
(3)下列说法不正确的是___________(填序号)。
A.氢内燃车在行驶过程中是将化学能直接转化为动能
B.图2中,A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
(4)太阳能电池需要大量的单质硅,单质硅是由石英固体(SiO2)与碳在高温条件下反应制得的,同时生成一种可燃性气体,该反应的化学方程式为 。
(5)100%国产技术打造的氢燃料客车为本届冬奥会服务。工业上大规模生产H2涉及的某步反应的微观示意图所示:
对于该反应,下列说法不正确的是___________。
A.物质B由三个原子构成 B.生成的C和D的质量之比为14:1
C.图中的B和C都属于氧化物 D.A物质中碳元素的化合价为-4价
9.中国空间站天和核心舱可支持三名航天员长期在轨驻留,航天员在轨的每一天都离不开环控生保系统。首先,环控生保系统的再生生保系统利用循环水电解制氧气,保证航天员氧气需求,电解水产生的氢气与宇航员呼出的二氧化碳在特种反应器中进行催化反应,从而降低舱内二氧化碳的浓度。其次,环控生保系统的水处理系统主要是将水蒸气、汗液、尿液和生活废水等进行处理,经过该系统处理的水达到饮用水标准,且水的回收率达80%以上,回收的水用于航天员生活用水和电解制氧。
(1)水和过氧化氢的化学性质不同的原因 。
(2)再生生保系统利用循环水电解制氧气的化学方程式为 。
(3)在特种反应器中进行的催化反应原理:CO2+4H2=CH4+2X,则X的化学式为 。参与反应的CO2与H2的质量比为 (填最简整数比)。
(4)宇航员呼吸产生的废气首先进入装有活性炭的滤网除去臭气,这一过程利用了活性炭的 性。
10.阅读科普短文,回答下列问题。
“灭火弹”是一种常见的灭火器材,主要分为沙石灭火弹和干粉灭火弹。目前市场上的灭火弹主要以干粉为主、超细干粉灭火剂是目前国内外已查明的灭火剂中,灭火浓度最低,灭火效能最高,灭火速度最快的一种,且灭火时不会造成火场中人员中毒或窒息死亡。在扑灭森林大火时,可以选用引燃式超细干粉灭火弹。
(1)超细干粉灭火剂的特点有________。
A.灭火浓度最低 B.灭火效能最高 C.灭火速度最快 D.会造成人员伤亡
(2)某种干粉灭火剂的主要成分是NaHCO3,遇热时NaHCO3会分解生成Na2CO3并放出CO2气体,写出该反应的化学方程式: 。
(3)“森林防火,人人有责”。请你对预防森林火灾提一条建设性意见 。
11.阅读下列科技短文,回答问题。
北京冬奥会成功举办。吉祥物“冰墩墩”深受大家欢迎,其外壳由环保PVC(聚氯乙烯)及PC(聚碳酸酯)材料制作而成。火炬“飞扬”秉持绿色、可持续理念,以氢气作为燃料,火炬外壳以碳纤维材质为主。
碳纤维是由碳元素组成的一种新型纤维材料,其密度比铝小,强度是铁的20倍,具有抗电磁辐射、耐腐蚀的特点,化学性质与碳相似。为提高碳纤维的强度,须将碳纤维原丝进行预氧化处理,测得碳纤维强度与热处理温度的关系如图所示。
(1)文中涉及到的有机合成材料有 (填1种即可,下同),金属材料有 。
(2)下列说法正确的是 (填字母序号)。
a.碳纤维是一种新型的化合物
b.碳纤维不可燃
c.碳纤维可用作电磁辐射屏蔽材料
(3)由图可知,碳纤维强度与热处理温度的关系是 。
(4)氢气完全燃烧时反应的化学方程式 。
12.阅读科普短文,回答下列问题。
南水北调工程是我国的一项战略性工程、它分为东、中、西三条线路,通过引水、调水、储水等方式将长江等水源送往北方。截至2003条5月,工程置计调水量超过620亿m3,惠及沿线280多个是市区,直接受益人口超过15亿,有效地改善了生态结构。
南水北调工程对水源地水质要求较高,其中一种做法是在水源中加入适量的生石灰,以配置优良水质,改善水的硬度。输水工程沿线有严格的要求,不可随意取水用水,为安全起见,沿途设置了三道防线。禁止各种非法行为的发生。南水北调进入穿黄段(如图)时,对工程质量是一个严的考脸,因此该段的隧源使用了钢板、混凝土和高强度钢丝加固而成。
千里迢迢风雨路,万丝甘甜济北方。在以露天水渠榆水时,受气候、环境的影响水渠常采用减宽度、加深度的方式将长江水保质保量运达北方,实现长江水源合理调配。
阅读分析,解决问题:
(1)长江水源中含有的一种金属阳离子是 (写名称)。
(2)以水渠方式输水时,采用减宽度、加深度的方式,其目的是减少污染和 。
(3)为输送优良水质,向水源地加入适量生石灰,作用是 ,发生反应的化学方程式为 。
13.关于能源的定义,约有20种。例如:说:“能源是可从其获得热、光和动力之类能量的资源”;《大英百科全书》说:“能源是一个包括着所有燃料、流水、阳光和风的术语,人类用适当的转换手段便可让它为自己提供所需的能量”;《日本大百科全书》说:“在各种生产活动中,我们利用热能、机械能、光能、电能等来作功,可利用来作为这些能量源泉的自然界中的各种载体,称为能源”;我国的《能源百科全书》说:“能源是可以直接或经转换提供人类所需的光、热、动力等任一形式能量的载能体资源。”可见,能源是一种呈多种形式的,且可以相互转换的能量的源泉。确切而简单地说,能源是自然界中能为人类提供某种形式能量的物质资源。
(1)三大化石燃料包括煤、 、天然气,属于 (填混合物或纯净物)。
(2)汽车使用的汽油来源石油,是石油经过分馏而来的,石油的分馏属于 (填物理变化或化学变化)。
(3)酒精是实验室用得着的燃料,写出酒精燃烧的化学方程式 。
(4)煤燃烧产生的气体中有一种会导致酸雨,该气体是 (填化学式)。
14.阅读下列科技短文,回答问题。
氢作为一种清洁能源,可实现“零排放”,但目前还未能大量使用。未来的氢能经济主要依赖于安全和低成本的氢气储运技术的开发。目前的储氢方式有高压气态储氢、液态储氢和固态储氢。
科研人员研发了有机液态储氢技术,通过将甲苯(储油)和氢气在催化剂作用下转化为甲基环己烷(氢油),甲基环己烷(C7H14)在催化剂及一定条件下转化为甲苯(C7H8)和氢气,实现氢的储存和释放。储油和氢油在常温常压下均为液态,便于储存和运输。如图是在一定条件下甲基环己烷脱氢转化率与温度的关系。
(1)氢能源目前没有大量使用是因为储存困难和 。
(2)有机液态储氢技术可实现氢的储存和释放,写出释放氢气过程中发生反应的化学方程式 。
(3)分析图示信息,你能得出的结论是 (写1条)。
(4)下列说法中正确的是_______(填字母)。
A.有机液态储氢的过程是氢气溶解在甲苯中形成溶液
B.甲基环己烷和甲苯组成元素相同,化学性质相同
C.催化剂在上述储氢过程中,化学性质发生了改变
D.有机液态储氢技术的开发有利于促进氢能源的广泛应用
15.阅读下列短文,回答问题。
2021年3月,三星堆遗址新出土的重要文物有500多件,有青铜顶尊人像、青铜神树、由金箔包裹的权杖、黄金面具等,多属前所未见的稀世珍宝。
我们的祖先很早就掌握了炼铜工艺,他们将孔雀石(主要成分为碱式碳酸铜)和木炭一起加热就可得到红色的铜。唐宋时期“湿法炼铜”广而传之。
青铜是金属冶铸史上最早出现的合金。随着冶金技术的发展,铁、铝、钛等金属逐渐被冶炼并使用,但金属矿物的储量有限。据不完全统计,世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20%~40%。
(1)本次出土的黄金面具残片最为瞩目,历经3000多年仍金光灿灿。黄金能加工成金箔,体现了黄金具有 。
(2)“湿法炼铜”是水法冶金的起源,就是把铁放入胆矾溶液(硫酸铜溶液)中得到铜,说明金属活动性铁 (填“>”或“<”)铜,请写出该反应的化学方程式: 。
(3)写出一条保护金属资源的措施: 。
试卷第1页,共3页
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