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2024年中考九年级化学专项冲刺训练:科普阅读题
1.2023年11月30日,我国自主研发的首台中速大功率12V240H-DFA型氨燃料发动机点火成功,标志着我国已经突破并掌握了氨燃料发动机的关键技术。
【查阅资料】工业上用氮气与氢气在特定的温度和压强以及铁触媒催化下合成氨(NH3),铁触媒在500℃时活性最大。合成的氨在20~50MPa下迅速液化,以防止氨分解。然后把液氨储存,待燃烧时将其雾化与空气混合,在燃烧室点火燃烧产生大量的热推动活塞运动,从而产生动力。氨燃烧的产物主要是水和氮气,另外还有少量氮的氧化物。
(1)合成氨需要的氮气用分离液态空气法制取,该方法是 (填“化学变化”或“物理变化”)。
(2)如图是实验室制取氮气可供选择的装置。(资料:浓硫酸具有吸水性)
实验室制取氮气的方法之一是将氨气通过灼热的氧化铜粉末,反应的化学方程式为:3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O,该方法制取氮气需要的装置为 (要求按照从左至右的顺序排列)。
(3)合成氨的温度为 ;燃烧室点火的作用是 (从燃烧的条件作答),若不考虑氮的氧化物作为氨燃烧的产物,氨燃烧的化学方程式为 ,氨燃料有许多优点,但还有需改善的方面,你认为氨燃料使用时需改善的方面是 。
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.阅读下列材料,回答相关问题:
镁是银白色固体,是一种重要的金属材料。镁常温下能与稀盐酸剧烈反应,在加热时,也可以与水发生反应。当它在空气中燃烧时,不仅与氧气反应,也与氮气反应生成氮化镁。节日燃放的烟花中除了有硫,也有粉碎的镁粉。镁粉用于汽车轮毂抛光,干燥的镁粉在空气中遇到明火极易燃烧或爆炸,如果存放的金属镁着火了,不可以用二氧化碳去扑灭的,那将会是“火上浇油”,引发更大的火灾。
(1)镁的物理性质(写一点) ,化学性质(写一点) 。
(2)镁在空气中燃烧的化学方程式是(写一个) 。
(3)镁的用途有 。
(4)根据镁粉的性质,镁粉的保存方法的是 。
(5)金属镁着火了,是不可以用二氧化碳去扑灭的。正确的灭火方法是 。
4.阅读下面科普短文。
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>镍铜电池>铅蓄电池。含磷酸铁()、磷酸亚铁锂()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粉末电阻的影响展开研究,研究结果如下图所示。
回答下列问题:
(1)短文中出现的一种非金属单质是 。
(2)中铁元素的化合价为 。中两种金属元素的质量比为 。
(3)手机常使用锂电池而不使用铅蓄电池,原因是 。
(4)图中表示电池性能最佳的点为 (填“A”“B”或“C”)。解释BC段曲线变化的原因: 。
5.阅读下面科普短文。
科学分析表明,汽车尾气中含有多种污染物,如固体悬浮微粒、一氧化碳、二氧化硫、碳氢化合物、二氧化氮等。目前最有效的汽车尾气治理方法是在发动机排气系统中加装催化转化器,在催化剂的作用下发生一系列反应,使一氧化碳、二氧化氮、碳氢化合物三种有害物质较快地转化为对人体无害的二氧化碳、氮气和水蒸气,因此这种催化剂被称为三效催化剂(TWC)。TWC 通常是以贵金属铂、铑、钯为活性组分,它们是三效催化剂中其催化作用的主体。制作 TWC 时,将贵金属通过浸渍的方法分散在大比表面积的γ-Al2O3 活性涂层上(“比表面积”指单位质量物料所具有的总面积),并将γ-Al2O3 涂附在熔点达1350℃的堇青石载体上。
由此可见,催化转化器是安装在汽车排气系统中最重要的机外净化装置。
依据文章内容,回答下列问题:
(1)制作 TWC 过程属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(2)汽车尾气排放的污染物中,会导致酸雨的污染性气体有: 、 (填化学符号)。
(3)在催化转化器中发生一系列反应,其中一步是:一氧化氮和一氧化碳加热条件下反应生成二氧化碳和空气中含量最多的气体,该反应的化学方程式为 。
(4)为了使空气清新,天空更蓝,请写出一条改善空气质量的措施: 。
6.阅读下面科普短文。
火星作为太阳系中与地球最相似的行星,是各航天大国深空探测任务的最主要目标之一、国内外专家提出开展原位资源利用研究,即通过利用火星当地资源生产火星探测所需原料和能源,以减少成本。
火星大气和矿物是原位资源利用的主要研究对象。目前,探测出火星大气的主要成分及含量如图1所示,火星土壤不同位置处矿物的主要成分及含量如表1所示。
表1 火星土壤不同位置处矿物的主要成分的质量分数(以氧化物计)
成分样品种类
二氧化硅
(SiO2)
氧化铝
(Al2O3)
氧化镁
(MgO)
氧化亚铁
(FeO)
第一表层土壤
45.5%
8.8%
7.2%
20.1%
勃朗峰土壤
44.7%
8.8%
7.2%
19.0%
利用与地球上相似的冶炼原理,可以从火星土壤中获得多种金属单质。部分金属可以在CO2中燃烧,此反应可成为火星探测所需能量的来源之一、研究人员以火箭发动机为背景,分析了不同金属与CO2反应时,氧燃比(CO2与金属的质量比)对比冲的影响,比冲越高,发动机效率越高,结果如图2所示。火星原位资源利用技术仍面临诸多挑战,需要人们不断探索。(原文作者王志琴等,有删改)
依据文章内容回答下列问题。
(1)火星原位资源利用是指 。
(2)由图1可知,火星大气中体积分数占比最高的气体是 。
(3)MgO中,镁元素与氧元素的质量比为 。
(4)图2中,以Mg为燃料时,比冲与氧燃比的关系是 。
(5)下列说法正确的是 (填序号)。
a火星原位资源利用能减少成本
b由表1可知,火星土壤中至少含有3种金属元素
c由表1可知,火星土壤中镁元素含量最高
d火星原位资源利用技术已经非常成熟
7.阅读下列科普短文
石墨烯是从石墨中剥离出来的单层碳原子晶体。石墨烯具有高透光性、高强度、高导热性、优异的导电性和生物相容性等特点,在电子、复合材料、医疗健康等多领域具有广泛的应用。
近年来,为了克服传统材料在性能上的一些缺点,人们运用先进技术将不同性能的材料优化组合形成复合材料。复合材料的组成包括基体和增强材料两部分,常见基体有金属、陶瓷、树脂、橡胶、玻璃等;增强材料种类繁多,包括玻璃纤维、碳纤维、高分子纤维等。石墨烯是一种理想的复合材料增强体。石墨烯复合纤维应用于纺织行业,能更有效的抑制真菌滋生,祛湿透气,同时能瞬间升温,还可防紫外线等。复合纤维中石墨烯含量对紫外线透过率的影响如图1.石墨烯还可用于橡胶行业制成石墨烯橡胶复合材料,能提高导电、导热及力学性能。石墨烯用量对橡胶复合材料热导率的影响如图2。
随着科学技术的发展,更多优异的石墨烯复合材料将会被广泛应用。
依据文章内容回答下列问题:
(1)石墨烯与金刚石组成元素相同,但物理性质差异大的原因 。
(2)工业上可以利用甲烷在高温、催化条件下分解制取石墨烯(C),同时产生氢气。请写出此反应的化学方程式 。
(3)由图2可知石墨烯的用量与热导率的关系是 。
(4)下列说法错误的是_____
A.石墨烯是一种新型理想的复合材料
B.复合纤维中石墨烯含量越高,紫外线透过率越高
C.石墨烯具有可燃性,充分燃烧的产物是二氧化碳
D.石墨烯面料的抗菌性能优于普通棉混纺纱面料
8.阅读下列科普短文,回答问题。
自然界中的锡主要以氩化物(如锡石,主要成分为:SnO2)和硫化物(如硫锡石,主要成分为SnS)的形式存在。明代宋应星所著的《天工开物》中记载了锡的冶炼:“凡煎炼亦用洪炉,入砂数百斤,丛架木炭亦数百斤,鼓鞘(指鼓入空气)熔化…点铅勾锡…。”
常温下,锡露置于空气中能保持金属光泽,但易被酸腐蚀。锡与氯气反应生成的四氯化锡(SnCl4)可用干制作FTO导电玻璃,用来制作液晶显示屏。以锡为原料加工而成的金属工艺品以色如银,亮如镜,声如馨,色泽历久常新的特点而深受人们的喜爱。
(1)自然界中的锡主要以 (填“单质”或“化合物”)的形式存在。
(2)已知SnO2中氧元素的化合价为-2,Sn的化合价为 。
(3)炼锡时鼓入足量空气的目的是使炭 (填“充分”或“不充分”)燃烧来提高炉温,同时“点铅勾锡”,即加铅形成合金使锡较易熔化流出,原因是 。
(4)下列说法错误的是______(填字母)。
A.锡通常为银白色
B.锡常温下易被空气氧化
C.锡制品能够盛放苹果醋饮料
D.硫锡石炼锡过程中可能会产生SO2气体,污染环境
(5)FTO导电玻璃生产过程中,SnCl4和水反应生成HCl和一种氧化物,反应的化学方程式为 。
(6)生活中烧烤时用到的“锡纸”是锡还是铝呢?小明设计了如图所示的实验。当观察到试管中的溶液颜色由 时,证明“锡纸”的成分是铝不是锡。除了上述方法外,还有什么方法(不同于小明的实验原理)也能区分“锡纸”的成分是锡还是铝呢?请写出你设计的方案中所用药品的名称是 ,若实验过程中你观察到的现象是 ,也能得到正确的结论。
9.阅读下列科普短文并回答问题:
纯碱的用途非常广泛。纯碱工业始创于18世纪,西方国家对这一技术采取了严格的保密措施。一些专家想探索此项技术的秘密,均以失败告终。1943年,我国化学工程专家侯德榜针对西方纯碱生产时食盐利用率低,制成成本高,废液、废渣污染环境和难以处理等不足,发明了侯氏制碱法又称联合制碱法。
【发明原理】第一步:氨气与水和二氧化碳反应生成一分子的碳酸氢铵。
先添加NH3而不是CO2:CO2在NaCl溶液中的溶解度很小,先通入NH3使食盐水显碱性(用无色的酚酞溶液做溶液检验),能够吸收大量CO2气体。
第二步:碳酸氢铵与氯化钠反应生成氯化铵和碳酸氢钠沉淀。
第三步:在5℃~10℃时,向母液中加入食盐细粉,而使NH4Cl单独结晶析出供做氮肥。向母液中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品,通氨气的作用是:①增大NH的浓度,使NH4Cl更多地析出,②使NaHCO3转化为Na2CO3,提高析出的NH4Cl纯度。联合法综合利用了合成氨的原料,提高了氯化钠的利用率,减少了环境污染。NH3、CO2都来自于合成氨工艺。这样NH4Cl就成为另一产品化肥。综合利用原料、降低成本、减少环境污染,NaCl利用率达96%。
第四步:加热碳酸氢钠制取纯碱。
(1)写出侯氏制碱法第二步的化学反应方程式 。
(2)饱和食盐水中持续通入氨气和二氧化碳气体后,溶液中大量存在的离子有 。
(3)第二步的复分解反应发生时,常温下向溶液中持续通入氨气和二氧化碳气体,碳酸氢钠以沉淀的形式先析出的原因是 。
(4)写出侯氏制碱法的一个优点 。
(5)循环利用的物质是 。
(6)写出反应I的化学方程式 ;该反应的基本类型为 。
(7)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠,可取少量试样溶于水后, 。
10.阅读下面科普短文
熔喷布主要以聚丙烯(C3H6)n为原料,纤维直径可以达到1~5微米,具有独特的毛细结构超细纤维,从而使熔喷布具有很好的过滤性、屏蔽性、绝热性和吸油性,是良好的口罩材料。聚丙烯是丙烯(C3H6)的聚合物。全球丙烯的工业化生产工艺主要有裂解法、催化裂化法(FCC)、甲醇制烯烃(MTO/MTP)、丙烷脱氢(PDH和烯烃歧化法等。我国和全球丙烯的工业化生产工艺方法及份额分别如图1、图2所示:
中国丙烯产能扩张速度稳定,未来产能增量以PDH为主。因PDH的主要成本来自于原料丙烷,丙烷价格越低麇,项目盈利越可观。因此丙烯作为化工领域中重要的基础原料产品,合理布局及发展烯烃产业结构尤为重要。
据文章内容,回答下列问题:
(1)口罩的核心材料熔喷布主要以聚丙烯(C3H6)n为原料,它属于 (填“有机合成材料”或“金属材料”)。
(2)写出丙烯完全燃烧的化学方程式 。
(3)我国生产丙烯份额最多的方法是: 。
11.阅读下面短文,回答问题
2021年10月,经过多年研究攻关,我国科学家突破了自然光合固碳、固氮系统利用太阳能、反应速度缓慢的局限,在国际上首次实现从一氧化碳到蛋白质的合成,创造了22秒工业化一步生物合成蛋白质获得率最高85%的世界奇迹。这一创举突破了天然蛋白质植物合成的时空限制,为弥补我国农业最大短板一一饲用蛋白对外依存度过高提供了国之利器。
中国农科院饲料研究所项目首席科学家薛敏算了一笔账,以工业化生产1000万吨乙醇梭菌蛋白计算,相当于2800万吨进口大豆的量,开辟了一条低成本生产优质饲料蛋白质的新途径,可减少2.5亿吨二氧化碳排放,节省耕地10亿亩。
(1)请写出一种富含蛋白质的食物 。
(2)图中第一个化学反应的产物除了菌体蛋白之外还有乙醇,请写出乙醇完全燃烧的化学方程 。
(3)请计算2.5亿吨CO2中所含碳元素的质量为 亿吨(结果保留两位小数)。
(4)下列说法正确的是______。
A.蛋白质是人体重要的营养物质,在人类食物所供给的总能量中,有60%-70%来自蛋白质
B.此项研究可以减缓温室气体的排放
C.该反应实现了碳元素在无机物中到有机物中的转变
D.此项工业合成的蛋白质主要供人类食用
12.阅读下列科普短文,回答相关问题
我国在火箭技术上飞速进步,离不开化学研究。火箭燃料肼(N2H4)又称联氨,有类似于氨的刺鼻气味,点燃时与助燃物质液态N2O4发生反应,生成N2和H2O。肼燃烧放出大量的热,且燃烧产物对环境无污染,是一种高能火箭燃料。肼的熔点14℃,沸点113.5℃;有强烈的吸水性,能吸收空气中的二氧化碳;易溶于水;与液氧接触能自燃;长期暴露在空气中或短时间受热时易发生分解。
(1)肼的下列性质中,属于物理性质的是______(填字母序号)
A.与N2O4能发生反应 B.易溶于水
C.易分解 D.有刺鼻气味
(2)肼在常温下为 (填“固态”“液态”或“气态”)。
(3)从宏观角度上看,肼是由 (填元素名称)组成,肼的化学性质是由 (填微粒名称)保持的。
(4)下列对火箭燃料燃烧时的助燃物质N2O4的认识正确的是______(填字母序号)。
A.N2O4和NO2的化学性质相同
B.NO2也可以作为肼的助燃物质
C.N2O4具有助燃性
D.N2O4的性质是氧气、氮气化学性质的综合
(5)肼需要密封保存的原因是 。
13.请你根据阅读材料,完成问题:
煤气曾是人们日常生活中的一种重要的燃料,它的主要成分是一氧化碳,一氧化碳是一种没有颜色、没有气味的有毒气体。为了防止煤气中毒,人们有意在煤气里加入少量有强烈刺激性气味的气体——硫醚。当煤气泄露时,人们可以根据硫醚的气味觉察到煤气的泄露,以便及时采取措施。在标准状况下,一氧化碳难溶于水。密度为1.25,比空气密度略小。一氧化碳有剧毒,因为它能与血液中的血红蛋白结合,使人体缺氧。一氧化碳能在空气中燃烧生成二氧化碳。在冶金工业上,通常用一氧化碳作为还原剂,将铁矿石中的铁还原出来。
(1)一氧化碳的物理性质有① ,② ;
(2)一氧化碳的化学性质除具有还原性外,还具有 ;一氧化碳在空气中燃烧的本质是与氧气反应,反应的化学方程式为 。
(3)一氧化碳的用途有 (填1种即可)。
14.太阳能是清洁的可再生能源,昼夜、季节及天气等因素对持续、稳定地利用太阳能有较大影响。
储能是解决上述问题的重要途径。目前,储热体系受到广泛关注,其工作原理如图所示。在脱水反应器中,将太阳能以化学能的形式存储起来;需要能量时,水合反应器中发生反应释放热量。
回答下列问题。
(1)文中提到的能持续、稳定地利用太阳能的重要途径为 。
(2)依据图回答:
①图中参与循环的元素共有 种。
②脱水反应器中发生反应的化学方程式为,该反应属于 (填“化合”“分解”)反应。
③液态水在进入水合反应器前需加热变成水蒸气,此过程中,水分子间的间隔 (填“变大”“变小”或“不变”)。
15.阅读下面科普短文,结合所学知识回答相关问题。
北京时间2024年4月25日,神舟十八号载人飞船发射成功!这次发射成功不仅意味着中国航天事业又向前迈进了一大步,而且也是中国科技实力的又一次展现。
信息1:天和核心舱内气体组成和空气成分基本一致,发射采用液氢和液氧作为助推剂,有利于环境保护。
信息2:飞船座舱通过专用风机将座舱内部的空气引入净化罐,利用过氧化钠()吸收二氧化碳,生成碳酸钠(Na2CO3)和氧气,净化后的空气再重新流回舱内。
信息3:主电源储能电池由镍铁电池更改为锂电池。其能量更高、循环寿命更长、高倍率充电更佳,还能为整船减重约50公斤。
回答下列问题:
(1)天和核心舱内气体组成中含量最多的物质是 (填化学式)。
(2)从环保角度考虑,液氢作燃料的优点是 。
(3)写出净化罐中吸收二氧化碳反应的化学方程式 。
(4)锂原子的结构示意图如图所示,锂元素位于元素周期表中第 周期。
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