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2024年中考化学综合测试—科普阅读题
1.阅读下面科普短文。
地球是一个蓝色的水球,自然界中的水有如图1所示的循环过程。
地球上的淡水资源只占总水量的2.53%,且分布不均匀。图2为我国部分地区淡水储量及年人均拥有量的相关数据。沿海地区解决淡水危机的有效措施之一是海水淡化。图3是海水淡化过程简单示意图。
最近,科学家创造了强大的“吸汽材料”(MOFs材料)并开发出在沙漠也能“吐水”的“集水神器”(图4)。MOFs材料具有亲水孔道,对空气中的水蒸气具有超强的吸附作用。MOFs材料可选择的金属原料很多,像MOF﹣801使用的氧氯化锆(ZrOCl2)原料,价格比较昂贵。而合成MOF﹣303的原料是便宜易得的氯化铝(AlCl3),可大大降低成本。
水在居民生活、农业灌溉和工业生产中充当重要角色。工业上,水常用作冷却剂、溶剂或原料。如工业上通过电解氯化钠和水的溶液,可获得氢气、氯气和氢氧化钠(易溶于水,俗称烧碱)三种重要化工产品。
依据文章内容,回答下列问题:
(1)海水蒸发过程中,不发生变化的是 (填序号)。
A.分子质量 B.分子种类 C.分子间隔
(2)MOF﹣801使用的原料中含有 种元素。 其中锆元素的化合价是 。
(3)科学家研发的“集水神器”能够“吸汽”的原因是 。
(4)工业电解氯化钠和水的溶液获得烧碱的化学方程式为 。
(5)下列说法正确的是 (填序号)。
A.北京是所列地区中缺水最严重的地区 B.图3海水淡化过程中无化学变化
C.与MOF﹣801相比,MOF﹣303应用前景更好 D.农业上喷灌技术可以节约用水
2.“身边的化学”——体验“家庭燃料的变迁”。
新中国成立以来,家庭燃料主要经历了以下几个阶段:上世纪50﹣60年代多数家庭以柴草为燃料,60﹣70年代以燃煤为主,70﹣90年代液化石油气和管道煤气成为家庭的主要燃料,发展至今几乎家家户户都通入了天然气。请回答下列问题。
(1)燃煤会产生大量的烟尘和二氧化碳,大量的二氧化碳能产生 效应;钾、钠、镁等活泼金属,在高温条件下能在二氧化碳中燃烧,生成相应金属氧化物和碳单质。这也是实验室活泼金属起火不能用二氧化碳灭火的原因,请写出镁在二氧化碳中燃烧的化学方程式 。
(2)充分燃烧天然气和煤各1kg产生CO2和SO2的质量如图所示。各级政府推广“利用天然气代替煤作家庭燃料”,从如图中可知实施该项举措的科学依据是 。
(3)为防止燃气泄漏造成危险,使用天然气的家庭“将报警器安装位置确定在燃气灶附近墙壁的上方”,这是基于天然气具有 的性质。
3.阅读科普短文,然后回答问题。
臭氧的化学式是O3,在通常状况下是淡蓝色,有鱼腥臭味的气体。臭氧不稳定,一日受热极易转化成O2,并放出大量的热。若将O2通过臭氧发生器,在无声放电条件下,从臭氧发生器出来的O2中含有约3%的O3。
臭氧在地面附近的大气层中含量极少,在离地面约25 km处有一个厚度极薄的臭氧层。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,它是一切生命的保护层。家用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。
(1)请写出一条有关O3的物理性质 。
(2)将带火星的木条伸入到盛有臭氧的集气瓶中,可看到 的现象。
(3)在臭氧发生器中,将O2转变为O3属于 变化(填“物理”或“化学”);
(4)可以采用 的方法保护臭氧层(答一点即可)。
4.请阅读下面的材料,回答有关问题。
航天员呼出的二氧化碳怎么处理?
2023年10月26日,长征二号F运载火箭搭载神舟十七号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射成功。这是我国载人航天工程的又一次重大突破,标志着中国空间站关键技术验证阶段任务圆满完成。航天员在空间站生活,呼出的CO2是怎么处理的?航天员呼出的CO2不仅是废气,而且对人体有害。座舱空气中CO2分压达到2千帕就会影响航天员的健康和安全。
通常处理CO2有两种方法。方法一:对于短期飞行的载人航天器而言,常采用与氢氧化钙化学性质相似的氢氧化锂(LiOH)吸收CO2。LiOH与CO2发生反应的生成物为碳酸锂,实现了对CO2的吸收。该方法吸收效率高、安全,但这是一次性使用的去除方法。
方法二:对二氧化碳进行收集和再生处理,重新生成可供人体呼吸的氧气。第1步,利用固态胺系统对座舱CO2的吸收与浓缩;第2步,利用特种反应器实现对CO2的加氢甲烷化的还原反应,使之生成甲烷与水;第3步,采用电解方法对水进行电解,产生氢气和氧气,氧气供人呼吸使用。
(1)LiOH中Li的化合价为 ,LiOH与CO2发生反应生成碳酸锂,碳酸锂的化学式为 。
(2)对比关于CO2的两种处理方法,方法二的优点是 。
(3)在空间站,电解水得到的氢气可否再利用? (填“可以”或“不可以”)。氢气作为理想的新能源的优点是 (只答一点即可)。
5.请认真阅读资料,完成下列问题。
新能源汽车的发展对缓解能源危机和环境污染有着重要的意义。在催化剂的作用下,燃料电池电动车用氢气、甲醇、天然气、汽油等作为反应物,与空气中的氧在电池中作用,产生电能为汽车提供动力源。
燃料电池技术虽已取得快速发展,但要使其装载使用达到规模,仍有一些难题需要解决,例如氢的制取、储存及携带成本高、基础设施建设投资大等。当前研究和开发工作的重点是降低成本和开发大规模制造工艺。随着燃料电池的体积功率和质量功率的逐步提高,生产成本的不断降低,制造材料和工艺的进一步改进和完善,以燃料电池作动力的汽车将会得到广泛使用。
(1)传统汽车采用化石燃料为能源。化石燃料包括煤、石油和 。
(2)氢燃料电池车能实现交通“零排放”的原因是 。
(3)氢燃料电池是将 能转化为电能,所使用的“氢”燃料可来自于水的电解,写出该反应的化学方程式: 。
(4)石油分馏可以得到汽油、煤油、柴油等燃油,石油分馏主要是利用各种燃油的 不同而进行分离。
(5)根据上述资料,请写出一条对新能源汽车发展的建议 。
6.阅读下列材料回答问题。
氢能作为一种清洁、高效、安全、可持续的能源,被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源。目前,作为高能燃料,液氢已应用于航天等领域;作为化学电源,氢氧燃料电池已经被应用,如用作汽车的驱动电源等。
氢能源被广泛应用的关键之一是要有大规模制氢的途径。
现有工业制氢方式中,甲烷——二氧化碳重整制氢是一种重要工艺。在加热条件下,甲烷和二氧化碳发生化学反应,生成一氧化碳和氢气;理想的氢能源循环体系是利用合适的光分解催化剂,使水在太阳光的照射下分解产生氢气和氧气。电解水也可以制取氢气。
目前,在生活和生产中大量使用氢能源还存在一定的困难。由于氢气的制取成本高和贮存困难,作为燃料和化学电源暂时还未能广泛应用。随着科技的发展,对氢能源的开发已取得了很大进展,氢气终将会成为主要的能源之一。
(1)氢能源的特点有 (写一条)。除氢能外,请再列举一种可再生能源 。
(2)氢氧燃料电池工作时是将化学能直接转化为 能。
(3)工业制氢生成的一氧化碳和氢气的分子个数比为 ;
(4)理想的氢能源循环体系中生成的化学方程式为 。
(5)下图是实验室中常见装置,回答下列问题。
①实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气的化学方程式为 。
欲通过控制液体流速,从而得到平稳气流,应选择的发生装置是 (填字母序号)。
②若需收集较为纯净的氢气,最好选用的装置是 (填字母序号)。若用装置F收集氢气,气体应从 (填“b”或“c”)端通入。
③当前,氢能源不能大量应用的原因是 (答一点)。
7.能源的利用阶段
柴草时期(火的发现至18世纪产业革命)以树枝杂草为主 要能源。火(燃烧)通过它的光和热推动了人类文明的进步,钻木取火使人类告别了“茹毛饮血”的生活,人类利用火制造出第一种自然界不存在的材料-----陶器,之后,炼铜、冶铁等工艺先后诞生。
化石能源时期(18世纪中期至现代)以煤、石油、天然气为主要能源。石油又称原油,“石油”是根据北宋科学家沈括在所著《梦溪笔谈》中“生于水际砂石,与泉水相杂,惘惘而出”而命名的。石油是由含有碳元素和氢元素的各种烃类物质组成的混合物,其中多数是液态烃,并溶有气态烃和固态烃。一桶石油可能含有0.2~280m3的天然气,在减压或加热条件下,天然气就像汽水中溶解的二氧化碳一样发出嘶嘶的响声从石油中逸出。化石能源的使用加速了现代工业化的进程。
多能源结构时期这是将会出现的能源利用的新时期。可再生能源和清洁能源将成为新能源的主力军。太阳能、氢能、核能、生物质能将成为能源家族的重要成员。能源的开发和利用离不开化学,过去、现在、将来都是如此。
根据上述短文,回答下列问题:
(1)由能源利用的演变过程可知,相比化石能源而言,新能源所具备的优点是 。
(2)在柴草时期,人们常利用钻木取火,说明燃烧的条件之一是 。
(3)在减压或加热条件下,石油中的天然气就像汽水中溶解的二氧化碳一样发出嘶嘶的响声从石油中逸出,原因是 。
(4)氢能在多能源结构时期将成为能源家族的重要成员,其原因是 (用化学方程式表示)。
(5)化石能源是一种不可再生的战略能源,写出一条保护化石能源的具体措施 。
8.科普阅读题
一世求索 壮心为国
张青莲是无机化学家,中国科学院院士,是中国稳定同位素学科的奠基人和开拓者。他几十年如一日默默地耕耘,在科研领域里成就卓著。
1931年,张青莲考取清华大学研究生院,当看到中国无机化学人才块乏,便毅然地选择了无机化学专业。张青莲教授在德国深造期间,开始了重水临界温度的测定研究。1个重水分子是由2个重氢子和1个氧原子构成的,重氢原子的质子数是1,中子数是2,和氢原子互为同位素。
测定是化学中最基本的基础性研究,其意义巨大,而且影响深远。19世纪初,道尔顿提出近代原子论,但并未得到化学家的普遍承认,直到原子量得以较准确测定后,这个学说才真正地确立起来。张青莲教授主持测定的铟、铱、锑、钠、铈、铒、锗、镝等元素的相对原子质量新值被国际原子量委员会采用为国际新标准。
阅读分析,解决问题:
(1)若用字母D表示重氢原子,则重水的化学式为 。
(2)过氧化氢、重水和水的组成元素相同。其中与水的化学性质相似的是 。过氧化氢在一定条件下可以转化为水,发生的反应的化学方程式为 ,该反应所属的基本反应类型为 。
(3)互为同位素的两种原子,其中子数 (填“相同”或“不同”)。
(4)张青莲教授测定的元素属于 (填“金属”或“非金属”)元素。
9.阅读下列科技短文并回答问题。
氢能是一种清洁能源,氨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和电解水制氢。由化石能源(煤、天然气)制得的H2中含有CO,利用液氨的低温可将CO液化分离,从而获得纯净的氢气。电解水法制氢的能量转化如图所示,氚可用于核能发电,氚是一种原子核中有1个质子和2个中子的原子。
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。用物理方法将石墨进行剥离,得到的石墨烯可用于常温吸附氢气。锂氨化合物LixN可用于化学储氢。
(1)下列有关氢能的说法不正确的是______。
A.氢气的燃烧产物无污染,所以氢能是一种清洁能源
B.利用太阳能发电并电解水制氢可实现二氧化碳零排放
C.现阶段氢能已经能完全替代化石能源
(2)利用液氨的低温能将H2与CO分离,说明H2的沸点比CO的沸点 。
(3)下列示意图能表示氚原子的是______(填序号)。
A. B. C. D.
(4)电解水时发生反应的化学方程式为 。
(5)化合物LixN中,已知氮元素的化合价为-3价,则x= 。
10.阅读材料,回答下列问题:
人工增雪
2023年2月8日,根据云系演变,山西全省及时组织开展飞机增雨(雪)作业,天上的水汽要变成雨雪降下来必须具备两个条件,一个是必须有一定的水汽饱和度(主要与温度有关),另一个是必须有凝结核。人工增雪首先天空里必须有0℃以下的“冷云”,没有云就像“巧妇难为无米之炊”,下不了雪。在冷云里,既有水汽凝结成的小水滴,也有水汽凝华成的小雪晶,这些组成云彩的小雪晶如果太小,克服不了空气的浮力,降水能力会很差。
把碘化银微粒撒在降水能力较差的云层里,使它“冒名”顶替雪晶,便能让云层中的水汽和小水滴在“冒名”的晶体上凝华结晶,变成雪花。人工影响天气作业中经常使用的干冰、液氮、碘化银等并不会造成环境污染。干冰、液氮很容易升华和蒸发形成二氧化碳和氮气,它们本身就是空气的组成部分,对环境和人体都不会产生影响。虽然碘化银中的银离子是重金属离子,但碘化银用量极小,分散在很大的区域里面,单位面积的含量微乎其微。
(1)在寒冷的冬天,我们经常会看到很重的云彩,但不下雪的原因是什么? 。天上的水汽要变成雨雪降下需要具备的条件之一是什么? 。
(2)在冷云里,水汽凝结成小水滴的微观实质是什么?
(3)人工影响天气作业中经常使用干冰,这利用了干冰 的性质。
(4)“花浇雪水,既大又美。”雪水是酸性的,适合大部分喜酸性的花。雪水为什么显酸性?(用化学方程式表示)
(5)有人认为,碘化银中的银离子是重金属离子,对人体危害大,故人工增雪最好不要用碘化银。这种观点是否正确?请简述理由。
11.认真阅读下列材料,回答有关问题。
第19届亚运会在杭州举办,本次亚运会点燃开幕式主火炬的燃料——“零碳”甲醇备受瞩目。亚运会上使用的甲醇之所以称为“零碳”,是因为生产甲醇的技术有了革新。其方法是利用捕捉空气中的二氧化碳和氢气在一定条件下生成甲醇和水。每生产一吨甲醇可以消耗空气中的二氧化碳1.375吨,实现了二氧化碳资源化利用、废碳再生,满足了我国碳中和的发展需要。甲醇(化学符号CH3OH)又称“木醇”或“木精”,是一种易燃、有酒香味、无色透明的液体。人体若摄入5~10毫升甲醇就会发生急性中毒,30毫升即可致死。甲醇常用作有机溶剂、制备福尔马林和燃料。甲醇燃料储运、分配和使用方面和传统汽油相似,且原料来源丰富,燃烧效率高。据统计,若全国一半的货运卡车用甲醇代替汽柴油,不但能大幅隆低污染,每年还可减少石油进口1.25亿吨,减碳2.15亿吨。
(1)甲醇的物理性质有 (写一点即可)。
(2)下列说法正确的是 (填字母序号)
A.甲醇由碳元素、氢元素和氧元素组成
B.白酒的主要成分是乙醇(俗称酒精),可用甲醇替代乙醇来勾兑饮用酒
C.甲醇的生产与应用不仅缓解了碳排放,还将成为较理想的能源补充形式
12.阅读下面科普短文。
黄曲霉毒素是引起人类食物中毒最主要的物质之一。目前已发现的黄曲霉毒素共17种,其中AFB1(化学式为Cl7H12O6)是一种常见的黄曲霉毒素,大量存在于霉变的大米、花生中。
花生在30℃-38℃、潮湿的环境中容易发生霉变,因此花生油中常含有黄曲霉毒素。大米也会因储存不当而含有黄曲霉毒素。黄曲霉毒素需加热到280℃以上才能被破坏。将大米煮成米饭只能去除约2%的黄曲霉毒素。
为了降低黄曲霉毒素对人体健康的不利影响,保障消费者的食品安全,国际上规定食品中黄曲霉毒素的最大含量为0.02mg/kg。
紫外辐射法是一种常见的去除黄曲霉毒素的方法。利用不同波长的紫外光对花生油照射相同时间,测得照射前后花生油中黄曲霉毒素AFB1的含量如下表所示。
表1 不同波长紫外线对样品中AFB1去除情况
波长
含量
254nm
365nm
420nm
照射前AFB1含量/(mg/kg)
79.39×10-3
79.39×10-3
79.39×10-3
照射后AFB1含量/(mg/kg)
35.20×10-3
2.88×10-3
70.10×10-3
氨气熏蒸法也可以降低食品中黄曲霉毒素的含量。氨气与食品中的水结合后和黄曲霉毒素发生反应,去除了黄曲霉毒素。科研人员在 40 ℃条件下,用氨气熏蒸含水量为20 %的花生48 h,测得不同浓度氨气对花生中黄曲霉素 AFB1的去除率,如图所示。
依据文章内容回答下列问题。
(1)黄曲霉毒素大量存在于 中。
(2)为防止花生霉变,应在 环境下保存。
(3)利用紫外光照射去除花生油中的黄曲霉毒素AFB1,最好选用的紫外光波长是______(填序号)。
A.254nm B.365nm C.420nm
(4)由曲线图可知,氨气浓度对花生中黄曲霉素 AFB1去除率的影响是:在熏蒸温度40 ℃时,熏蒸时间 48 h,花生含水量为 20 %的条件下, 。
(5)下列说法正确的是______(填序号)。
A.黄曲霉毒素能损害人体健康
B.将霉变大米煮熟后食用,可避免黄曲霉毒素中毒
C.黄曲霉毒素含量为0.01mg/kg的花生油符合国际标准
13.阅读下面科普短文,回答问题。
人造骨是一种具有生物功能的新型无机材料,它类似于人骨和天然牙的性质的结构。人造骨植入人体内需要人体中的Ca2+与 离子形成羟基磷酸钙[Ca10(PO4)6(OH)x]。
钛(Ti)合金是目前最好的人造骨的材料。因为钛的耐腐蚀性、稳定性高,使它在和人长期接触以后也不影响其本质,所以不会造成人的过敏,它是唯一对人类植物神经和味觉没有任何影响的金属。钛又被人们称为“亲生物金属”。这种“钛骨”就如真的骨头一样,甚至可以用钛制人造骨来代替人骨治疗骨折。
(1)请写出一种富含钙的食物 。
(2)羟基磷酸钙[Ca₁₀(PO₄)₆(OH)ₓ]中x= 。
(3)钛合金属于 (填“复合材料”或”金属材料“)。
(4)钛合金用于制造人造骨的优势是(写一条即可) 。
14.阅读下面的科普短文
自然界吸收二氧化碳的主要途径是植物的光合作用和水体吸收。光合作用是指植物通过叶绿体利用光能将二氧化碳和水转化成储存着能量的淀粉等糖类,并且释放出氧气的过程。海洋吸收二氧化碳主要有两种机制,一种是海洋生物对二氧化碳的吸收,其过程类似于陆地上绿色植物的光合作用;另一种是海洋中水对二氧化碳的吸收。海洋中二氧化碳浓度增大可导致海水酸化。人类活动所排放的二氧化碳中有百分之五十到百分之六十不能被海洋和植物吸收而留在大气中,因此人工捕集成为增加二氧化碳吸收的必要途径和手段。吸收二氧化碳可以采用澄清石灰水(氢氧化钙溶液),氢氧化钙溶液将其转化为难溶于水的碳酸钙。氢氧化钠是一种与氢氧化钙组成相似的化合物,易溶于水,形成氢氧化钠溶液,氢氧化钠溶液具有与氢氧化钙溶液相似的化学性质,也能吸收二氧化碳,将其转化为易溶于水的碳酸钠,也可作为二氧化碳的化学吸收剂。下图是用压强传感器,比较等体积水(曲线1)、石灰水曲线(2)和40%氢氧化钠溶液曲线(3)吸收二氧化碳的效果。实验装置及结果如图。
依据文章内容,回答下列问题:
(1)植物的光合作用是 (填“物理变化”或“化学变化”) 。
(2)海洋中的水吸收二氧化碳,反映了二氧化碳 (填“能”或“不能”)溶于水。
(3)三组实验中能观察到浑浊现象的是 (填“水”、“石灰水”或“氢氧化钠溶液”)。
(4)AB段压强增大的原因是 。
(5)三种试剂中吸收二氧化碳的效果最好的是________。
A.水 B.石灰水 C.40%氢氧化钠溶液
15.据联合国发布的《减少灾害风险全球评估报告2022》预测,在气候变化和人类行为等因素影响下,灾害事件的规模和强度正在显著增加。无水再生纸系统与传统造纸方式不同,纸张在生产过程中无需消耗水资源,同时没有废水和污染物的排出,整个过程非常节能环保。
(1)废旧的纸张属于 垃圾,使用该系统有利于控制 的加剧。
(2)利用无水再生系统将办公室废纸经三个步骤变为再生纸,碎纸过程发生的是 (填“物理”或“化学”)变化。
(3)经过分离处理后的再生纸遇水不褪色,可得出再生纸上的色料的性质是 。
(4)无水再生纸系统与传统造纸方式不同的是 (答一点)。传统造纸工艺流程中“捞纸器捞浆得到湿纸”的操作原理相当于实验操作中的 。
试卷第6页,共11页
试卷第9页,共11页
学科网(北京)股份有限公司
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