内容正文:
2024年中考化学专题针对训练:科普阅读题
1.认真阅读下列材料,回答有关问题。
2022年9月26日,丹麦媒体报道称,“北溪—2”天然气管道附近发生天然气泄漏。
甲烷(CH4)是天然气的主要成分,也是一种比二氧化碳作用更强的温室气体,但在大气中分解得更快。专家表示,长期来看,“北溪”泄漏的大量甲烷或将在波罗的海地区造成严重的生态危机。甲烷在自然界分布很广,它可用作燃料及制造氧气、一氧化碳、炭黑等物质的原料;还可用作太阳能电池,非晶硅膜气相化学沉积的碳源。甲烷对人无毒,但浓度过高时,使空气中氧含量明显降低,使人窒息。当空气中甲烷达25%~30%时,可引起头痛、头晕、呼吸和心跳加速、共济失调。若不及时远离,可致窒息死亡。皮肤接触液化的甲烷,可致冻伤。
(1)甲烷是属于 (填“单质”或“化合物”),写出甲烷的一条用途: 。
(2)下列说法正确的是 (填标号)。
A.二氧化碳不是造成温室效应的唯一气体
B.甲烷有毒,浓度高会引起头痛、头晕、呼吸和心跳加速等症状
C.“北溪—2”天然气管道附近天然气可能泄漏会造成严重的生态危机
2.阅读科普短文,回答相关问题。
钠元素在自然界中分布很广,储量极为丰富,常以氯化钠、碳酸钠、硫酸钠等物质存在。
19世纪初,英国化学家戴维在实验室中首次制得了金属钠。
钠是一种银白色金属,质软,密度为0.97g/cm3,熔点为97.8℃,金属钠的性质很活泼,能与许多物质发生化学反应。钠暴露在空气中,与氧气反应生成氧化钠(Na2O),钠在空气中燃烧,生成淡黄色的过氧化钠(Na2O2);钠遇水立即发生剧烈反应,生成氢氧化钠和氢气。因此,实验室常将钠保存在煤油中。
金属钠的用途广泛。钠和钾形成的合金熔点低,常温下呈液态,可用作快中子反应堆的热交换剂。利用钠的强还原性,在一定条件下可以将钛(Ti)、锆(Zr)等稀有金属从其氯化物中置换出来。
工业上通常采用电解熔融氯化钠的方法制取单质钠。
(1)自然界中钠元素以 (填“单质”或“化合物”)形式存在。
(2)钠保存在煤油中,是为了防止钠与空气中的 反应而变质
(3)过氧化钠中的阴离子为O22-,1个O22-离子含有的电子数为 。
(4)钠钾合金用作快中子反应堆的热交换剂,利用钠钾合金良好的 (填字母)。
a 导电性 b 导热性 c 延展性
(5)写出高温下钠与四氯化钛反应的化学方程式: 。
3.阅读下列短文后回答问题:
新冠疫情期间,复旦大学华山医院张文宏教授在不同场合说:“早餐要吃鸡蛋牛奶”。鸡蛋营养价值很高,一个重约50 g的鸡蛋,约含7g蛋白质。蛋黄中富含卵磷脂,卵磷脂可以阻止胆固醇和脂肪在血管壁上沉积。一般人群每天吃1~2个鸡蛋不会造成血管硬化,但多吃会增加肝、肾负担。
市售鸡蛋常采用三种涂膜保鲜技术,分别是:A-聚乙烯醇溶液涂膜、B-聚乙烯醇和双乙酸钠溶液涂膜、C-聚乙烯醇和氢氧化钙溶液涂膜。三种涂膜剂涂抹于鸡蛋表面后,在温度为20 ℃、相对湿度为70%的贮藏柜中贮藏30天,测得哈夫单位和蛋黄指数的变化趋势如下图所示,其中CK是对照组,哈夫单位和蛋黄指数的数值越小,鸡蛋越不新鲜。鸡蛋买回家后,在-1℃、相时湿度80%的条件下储存,最长可以保鲜6个月。
(1)每100g鸡蛋,约含蛋白质 g
(2)用C涂膜保鲜鸡蛋的过程中,发生反应的符号为 。
(3)三种涂膜保鲜技术中,保鲜效果最好的是 。
(4)在进行涂膜保鲜效果的研究中使用了 的实验方法。
4.阅读下面的科普短文,回答相关问题。
真空冷冻干燥技术(简称“冻干技术”)作为一种先进高效的食品加工技术,被广泛应用于食品工业。其原理是将食物先冷冻,再在真空条件下加热,使其中的水分直接升华而脱水。
经冻干的食物又称干物料,体积小、质量轻且不易变质。这种处理方式不仅能保持食物的外观和颜色,还能最大程度地保留其营养成分。冻干食品内部具有海绵多孔性结构,有很好的速溶性和很高的复水比(复水后的质量与干物料的质量之比),加水后可快速恢复成新鲜美味的食物。
影响冻干效果的因素很多,包括冷冻温度、降温速率、真空度等。如图为真空度对某食品冻干效果的影响(压强越小,真空度越大)。
(1)冻干食品的优点有______(填序号)。
A.保持食物的颜色 B.减少食物的营养流失
C.不易变质 D.便于携带、储存和运输
(2)冻干食品具有很好的速溶性和复水比的原因是 。
(3)除真空度外,影响冻干效果的因素有 (答1条即可)。
(4)依据真空度对某食品冻干效果的影响图分析,若要达到最大复水比,压强应为 Pa。
(5)请从微观的角度解释,运用冻干技术加工食品过程中水的变化: 。
5.化学小组同学在课外读物中看到:“通常CO2可作灭火剂,但有些物质(如Na着火,不能用CO2熄灭”他们决定探究CO2与Na反应的产物。
[提出猜想]CO2与Na反应可能生成4种物质:C、CO、Na2O、Na2CO3
[查阅资料]
①Na是非常活泼的金属,常温下与O2、H2O等物质反应。②Na2O是白色固体,与H2O反应生成NaOH。
③向氯化钯(PdCl2)溶液中通入CO,产生黑色沉淀。
[实验过程]同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置(部分夹持仪器已略去)
(1)实验记录
序号
实验操作
主要实验现象
实验结论和解释
①
打开a,关闭b,由长颈漏斗注入稀盐酸
A中产生大量气泡
E中出现浑浊
A中反应的化学方程式为
②
当E中出现浑浊时,打开b,关闭a,点燃酒精灯
D中Na剧烈燃烧,产生白烟内壁附着黑色、白色固体;G中产生黑色沉淀
反应产物一定有
和
③
取D中白色固体于试管中,加水溶解,再加入石灰水
产生白色沉淀
反应产物还有 ;
反应的方程式为
(2)实验反思
①实验记录②中,E中出现浑浊,再点燃酒精灯的目的是 ;
②装置C内装的药品是 ,若无该装置,对实验有影响的物质是 ;
③检验第4种物质是否存在的实验方案:取D中白色固体于试管中, 。
6.气体制冷剂
空气中的氮气和二氧化碳都可以用作制冷剂。
液氮可以作“深冷”条件的制冷剂。在医学上,常用液氮作冷冻剂,在冷冻麻醉条件下做手术等;在实验室和高科技领域中常用液氮制造低温环境,如有些超导材料就是在经液氮处理后的低温下才获得超导性能的。由于液氮无毒,且对食品成分呈惰性,可与形状不规则食品的所有部分密切接触,使热阻力降低到最小限度,故液氮还可以用于食品速冻。
二氧化碳是一种天然绿色制冷剂。2022年北京冬奥会采用二氧化碳跨临界直冷制冰技术打造出冬奥历史上“最快的冰”,该技术将制冰过程吸收的热量回收,还可用于奥运场馆的其他方面,如图所示:
阅读分析,解答问题:
(1)空气中氮气的体积分数约为 ,液氮除可以用于食品速冻外,其用途还有 (写一点)。
(2)液氮可以用于食品速冻的原因是 (写一点)。
(3)二氧化碳跨临界直冷技术制冰过程中,从微观角度分析制冷管道内发生改变的是 。制冷过程中吸收的热量回收可用于 (写一种)。
7.阅读下面短文,回答相关问题。
生活中你是否遇到过这样的事情:你将苹果去皮、切块儿,等待妈妈下班回来。可是一段时间后,苹果块儿表面会生成一种褐色的物质,口感也不那么脆了......变化其实来自于苹果中存在的一种原本无色的多酚类的物质。这类物质能跟氧气结合,产生一些有色物质,这就是褐变过程。
防止苹果发生褐变过程的方法有很多。
碳酸氢钠是一种安全、价格低廉的化学物质,能够直接抑制水果病原真菌的生长,常用于水果贮藏保鲜。选择新鲜、大小均匀、无虫害无伤的苹果果实,消毒、清洗后切成12片,每片厚度约为15mm。切片立即浸泡于下表中的碳酸氢钠溶液中进行保鲜处理。每种浓度的碳酸氢钠溶液中浸泡2块苹果切片
1
2
3
4
5
6
碳酸氢钠溶液的溶度g/L
0
0.5
2.0
5.0
10.0
15.0
pH
7.01
8.00
8.12
8.20
8.25
8.33
在贮藏3天后,取样测定其褐变度和硬度变化,记录的数据如下图1。
(注:褐变度表示苹果褐变的程度,数值越大褐变程度越高;硬度表示苹果的酥脆程度,数值越大说明越酥脆)
抗坏血酸(即维生素C)是一种抗氧化剂,也可以有效抑制苹果切分后褐变和变软。抗坏血酸在酸性环境下稳定,但是很难发挥抗氧化作用,在弱碱性环境下可以发挥很强的抗氧化作用。而苹果果实的pH一般在3.0~3.8。
取三组苹果切片,分别用10g/L某常用食品防腐剂、10g/L碳酸氢钠与10g/L抗坏血酸的混合液、对照液(蒸馏水)处理,4℃贮存并观察,记录数据如下图2:
依据文章回答下列问题。
(1)苹果褐变的过程属于 变化(填“物理”或“化学”)。
(2)碳酸氢钠的俗称是 (填序号)。
A.食盐 B.纯碱 C.小苏打 D.苛性钠
(3)由图1可知,用 g/L碳酸氢钠溶液处理对鲜切苹果的褐变、变软抑制的效果更好。
(4)由实验可知:抗坏血酸溶液与碳酸氢钠溶液混用效果更好,试推测可能的原因是: 。
(5)根据文中的实验数据,你对储存苹果切片有哪些建议 。
8.阅读科普短文,回答下列问题。
2023年6月8日至11日,世界动力电池大会在四川宜宾举办,动力电池的发展备受关注。判断一种电池的优劣或是否适合某种用途,主要看这种电池的比能量(单位质量的电池所输出的电能)以及电池可储存时间的长短。常用电池的比能量:锂电池>镍镉电池>铅蓄电池。含磷酸铁(FePO4)、磷酸亚铁锂(LiFePO4)的锂电池具有轻便、比能量高的突出优点,是目前使用广泛的一种电池。生产该电池时,在电池材料中添加适量的石墨烯(单层石墨)作导电剂,可以有效提高电池的性能,但过多的石墨烯会阻碍电池中锂离子的迁移,导致电池内阻增加,性能下降。为此,科研团队就石墨烯含量对LiFePO4粉末电阻的影响展开研究,研究结果如图所示。
(1)短文中出现的一种非金属单质是 (填名称)。
(2)手机常使用锂电池而不使用铅蓄电池,原因是 。
(3)图中表示电池性能最佳的点为 (填“A”或“B”或“C”)。解释BC段曲线变化的原因: 。
9.在跨学科综合实践活动中,学习小组查得“爆竹的迭代”资料:
材料一:早期爆竹是2000多年前利用焚烧竹竿发出爆炸。黑火药发明后,爆竹是将火药装入竹管中点燃产生爆炸。纸发明后,用纸筒代替竹管制成鞭炮代替爆竹。
材料二:烟花是爆竹的迭代,冶金工业的发展使人类多样化利用金属粉末制得烟花。灼烧含钠物质呈现黄色,含钾物质呈现浅紫色,含钙物质呈现砖红色,镁粉和铝粉的燃烧呈现白色强光。烟花在空中爆炸散开来的星星点点温度能超过1000℃,掉到地上的残渣内部温度也可达到300℃。
材料三:每逢重大节日和典礼,绽放在空中的美丽烟花给人们增添喜庆。燃放烟花会带来噪声污染,同时产生粉尘和二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮等空气污染物,导致空气质量下降。
(1)从微观视角分析简述“为何焚烧竹竿会发出爆炸?”: 。
(2)燃放烟花时,铝粉燃烧的化学方程式为 。
(3)灼烧含钠物质呈现黄色,含钾物质呈现浅紫色,含钙物质呈现砖红色。这里的“钠”“钾”“钙”指的是___________。
A.分子 B.原子 C.单质 D.元素
(4)结合上述材料,请你就燃放烟花爆竹的时段或地点提出的一点建议 。
10.阅读下面科普短文。(原文作者:吴秀玲,原文有删改)
随着生活水平的提高,人们正在不断改善着自己的居家环境,房屋装修越来越普遍。房屋装修会对室内空气质量产生影响,严重时会危害人体健康。为推行“健康住宅”,保障人们的身体健康,国家制定了《室内空气质量标准》,已于2003年3月1日起开始实施。
房屋装修后室内空气污染物的检测
参照国家《室内空气质量标准》GB/T18883—2002,采集60户装修后0~18个月的室内空气样品,检测甲醛、苯、氨的含量(检测前关闭门窗12小时,并打开室内所有橱柜和抽屉,以保证污染物有一个最大释放和平衡过程)。检测结果见下表。
指标
甲醛
苯
氨
GB/T18883 —2002(mg/ m3)
≤0 .10
≤0 .11
≤0 .20
浓度范围(mg/m3)
0.02-2.19
0.01-1.20
0-1.86
最大超标倍数
12.9
10
5.3
超标率(%)
89
50
35
检测结果分析
(1)室内空气主要污染物及原因
由上表看出,装修后室内空气的首要污染物为甲醛,其次是苯和氨。在超标严重的家庭中,有的是过度装修,有的是购买了大量的新家具,有的是大量使用了人造板材、油漆、粘合剂、乳胶漆等,这些材料会持续向室内释放大量有害气体。
(2)室内空气污染物含量随时间的变化
0~3、5~8、9~12、12~18个月后,室内空气中甲醛、苯、氨含量的超标率随时间变化曲线如下。
(3)室内空气污染物含量的反弹现象
跟踪检测发现,同年11月份室内甲醛浓度为0.15 mg/m3 (室内没有暖气、气温15℃、湿度30%)的房屋,12月份变为0.35 mg/m3 (室内有暖气、气温21℃、湿度35%)。
依据文章内容回答下列问题。
(1)按照国家标准,室内空气中苯的含量不得超过 mg/m3。
(2)室内空气首要污染物甲醛(HCHO)分子中 C、H、O 原子个数比为 。
(3)依据超标率随时间变化的曲线,得到的结论是 。
(4)引起室内空气污染物含量反弹现象的原因可能是 。
(5)下列说法中,正确的是 。
A.人造板材、油漆、粘合剂、乳胶漆等材料会释放大量有害气体
B.超标率随时间变化的曲线中交点M表示甲醛和苯的超标率相等
C.装修后室内空气中苯含量在 0—18 月内随时间会不断降低
11.阅读下面科普短文。
新鲜的水果人人爱,但关于水果保鲜有很多传闻,现从科学角度对传闻进行解读。
传闻1:给橙子打蜡
霉菌是橙子最大的威胁,往橙子上喷液态石蜡是对付霉菌的有效方法,虽然用在食品工业方面比较奇怪,但是对橙子非常适合。橙子外皮一般不作食用,石蜡又是一种比较稳定的物质。不大量摄入不会对身体造成伤害。下图是农科院王日葵等人对夏橙的研究结果。
传闻2:给荔枝泡药水
荔枝素有“一日色变、二日香变,三日味突”的说法,是保质期较短的季节性水果,目前最常用的荔枝保鲜剂是柠檬酸和冰盐水,前者能够减少荔枝外壳表面的真菌。并让果皮处于微酸环境中,延缓其变色;后者是用低温抑制荔枝的呼吸强度,起到保鲜、延长贮藏时间的作用。这样浸泡过的荔枝保质期可延长至7-15天。
传闻3:香蕉是催熟的
乙烯(C2H4)是重要的植物激素之一,很少的乙烯就能让香蕉迅速成熟,而成熟中的香蕉又会不断地产生乙烯,因此熟香蕉的贮藏期很短,在远距离的运输过程中容易腐烂。为延长香蕉的保存时间,控制乙烯的浓度,国际通行做法如下图所示。
按照我国《食品添加剂使用标准(CB2763-2014)》,合理使用已烯不会对人体健康造成危害。有些人认为乙烯是一种激素,吃了用它催熟的香蕉会导致儿童性早熟。其实,植物生长调节剂又称为“植物外源激素”,只对植物起作用,它和动物激素是两种完全不同的物质,作用机理也不同,对人体并不会起作用。
《标准》中部分水果的乙烯最大残留量
食品
苹果
香蕉
猕猴桃
哈密瓜
葡萄
蓝莓
最大残留量(mg/kg)
5
2
2
1
1
20
看完上面关于传闻的解读,相信你对如何健康食用水果已有心得。
依据文章内容回答下列问题。
(1)水果变色腐烂发生了 变化(填“物理”或“化学”)。
(2)荔枝保鲜剂中柠檬酸的作用是 。
(3)按照国家标准,称猴桃中乙烯的最大残留量为 mg/kg。
(4)研究人员对夏橙的研究,得出的结论是 。
(5)下列有关水果保鲜及食用的说法正确的是 (填字母序号)。
A石蜡能延长橙子的保质期
B温度不会影响植物的呼吸作用强度
C儿童性早熟跟食用催熟香蕉等水果有关
D合规使用化学方法水果保鲜不会对人造成危害
12.阅读下列材料,并回答问题:
塑料随处可见,科学家们在实现塑料可持续使用方面开展了大量研究,但能源成本一直是个“拦路虎”。“液态阳光”是指将清洁的太阳能转化为可储存、可运输的燃料,中国科学家通过单核锰催化剂,将水和二氧化碳转化成甲烷,最终转化为甲醇(CH3OH),为实现“液态阳光”迈出了关键一步。甲醇燃料具有燃烧清洁、温室气体排放少的特点。代替煤炭作为燃料,排放的PM2.5将减少80%以上,氮氧化物减少90%以上、可助力中国完成碳中和目标。
(1)用甲醇燃料代替煤炭作为燃料,可以减少 的排放,从而减少对空气的污染,助力中国完成碳中和目标。
(2)“液态阳光”,就是人工模拟光合作用,通过一系列工业操作,辅之以催化剂,将太阳能变成液体燃料甲醇,这个过程是将太阳能转化为 能。
(3)“液态阳光”的制备过程如右上图所示,图中能够循环使用的物质是 。(填化学式)
(4)下列有关“液态阳光”的说法不正确的是______。
A.CO2和H2O转化为“液态阳光”过程中同时吸收能量
B.“液态阳光”技术的发展有助于实现塑料可持续利用
C.单核锰催化剂在加快水和二氧化碳转化成甲烷过程质量增加
D.“液态阳光”技术可应对化石燃料枯竭的能源需求和气候变化
13.氦气在空气中含量甚微。通常它是一种无色无味的气体,它的密度为0.1785克/升。大约为氢气的2倍,空气的七分之一、氦气的化学性质稳定,不易燃不易爆,使用十分安全。
近年来,在塑料及合成纤维工业上,诞生了一种特殊的生产工艺,将氦气的微泡掺入塑料或合成纤维,制成特别轻盈的泡沫塑料或纤维。例如,风靡一时的“太空服”轻巧、保暖性好,就是因为它的纤维中含有氦气微泡。
在标准大气压下,液氦的沸点是-268.9℃,固态氦的熔点为-272.3℃,它与“绝对零度”(-273.15℃)仅一步之遥,因此,液氦可称得上是“世界上最冷的液体”了。液氦的这种超低温特性,在生产与科学研究上有很重要的应用。
(1)将氦气制成熔点为-272.3℃的固态氦属于 变化(填“化学”或“物理”)。
(2)氦气代替氢气灌充飞艇,利用氦气的物理性质是 ,化学性质是 。
(3)通过阅读你已经了解了氦气的一些用途,除此之外,请再举一例氦气的可能用途: 。
14.阅读下面科普短文。
石墨烯是目前已知最薄、最坚硬的材料,它的熔点高达3000℃,具有优良的导电、导热性能。
我国的科研团队发现了石墨烯的防腐功能,利用其独特的二维片层结构,在涂层中叠加形成致密隔绝层,使腐蚀介质难以通过,起到物理隔绝作用。如图2,表而叠加了石墨烯薄膜的钢在高温下也没有被腐蚀。
将石墨烯与高分子聚合物复合形成复合涂料,可提升涂料的防腐蚀性能。
表:某复合涂料的基本性能(涂膜厚度相同)
性能
石墨烯比例为0
石墨烯比例为1%
石墨烯比例为2%
耐酸性
240h无异常
240h无异常
300h无异常
耐碱性
168h无异常
168h无异常
240h无异常
耐老化
60h变色
100h变色
1500h变色
与石墨烯相关的新技术、新发明会得到越来越广泛的应用。
依据文章内容回答下列问题。
(1)石墨烯具有的物理性质是 (写一点即可)。
(2)石墨烯属于 (填“单质”或“化合物”)。
(3)石墨烯可以防腐的原因是 。
(4)依据表分析,该复合涂料中石墨烯的比例为 时基本性能最好。
(5)下列关于石墨烯的说法正确的是___________(多选)。
A.加入石墨烯的复合涂料防腐性能更好
B.石墨烯在氧气中完全燃烧的产物是CO2
C.在高温条件下,石墨烯仍具有防腐功能
15.阅读下列短文,回答问题。
燃烧失去控制后就会引起火灾,对人类社会危害巨大。因此,人们常在材料中添加阻燃剂,减少燃烧的危害。
氢氧化镁是一种新型填充型无机矿物阻燃剂,白色粉末状,以天然高品质水镁石[主要成分是Mg(OH)2]为原料,经过精选、超细研磨等工艺制备得到,被广泛用于橡胶和塑料行业。当环境温度达到380°C时,氢氧化镁开始受热分解生成耐高温的陶瓷样氧化镁和另一种常见的氧化物,反应过程中吸收大量的热。在阻燃的同时,还能够大量吸收橡胶、塑料等高分子燃烧所产生的有害气体和烟雾,阻止熔滴,不产生有害物质,是一种新兴的环保型无机阻燃剂。
(1)由水镁石制得氢氧化镁阻燃剂是 变化,请写出氢氧化镁分解的反应方程式 。
(2)请分析氢氧化镁能阻燃的可能原因 、 。
(3)如图所示,某物质的着火点为t°C,坐标图中该物质燃烧得最旺的点是 ,下列火灾中应急方案(灭火和自救措施)中做法不合理的是 。
A.当火较小时,可以用各种灭火器材灭火
B.室内失火时,打开门窗,尽量让浓烟从门窗排出
C.在灭火或逃生过程中,用湿毛巾捂住口鼻
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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