2025年中考化学二轮专题突破(内蒙古)专题八:科普阅读题
2024-12-17
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内容正文:
专题八 科普阅读题
1.(2023·呼和浩特)科普阅读
2021年9月24日,中科院天津工业所在国际期刊《科学》上发表了一篇文章,宣布中国在国际上首次利用二氧化碳合成出与自然淀粉[(C6H10O5)n]在结构上没有区别的合成淀粉。消息一经传出迅速登上热搜,网友们纷纷表示,它到底是科技还是科幻呢?
其实,我国在2015年就正式立项“人工淀粉合成”项目。经过6年的辛苦研究,科学家们成功地利用电能先将二氧化碳还原成甲醇,再经一系列变化,最后合成出人工淀粉,整个生产周期仅仅2~3天。科学家们预测这一科研成果一旦实现工业化,可以节省大量的土地和淡水资源,极大地减少人们对植物合成淀粉的依赖,这对维护人类粮食安全意义重大。
(1)人工淀粉由三种元素组成。
(2)人工合成淀粉的过程中,能量转化方式为电能→化学能。
(3)实验分析表明人工合成的淀粉与天然淀粉非常接近,该项研究成果的实际应用价值是节省大量的土地和淡水资源(合理即可)(写一条即可)。
2.(2024·呼和浩特)科普阅读
北京冬奥会期间,近千辆氢燃料电池大巴车参与服务。氢燃料电池系统包括电堆、氢气供应系统、氧气供应系统等。氢气和氧气通过在电堆中发生化学反应,实现能量转化。氢燃料电池效率高,发电效率达到80%以上。随着氢燃料电池汽车的广泛使用,氢能产业链也得到长足发展。
氢的储运是氢能产业链中的瓶颈问题。目前,储氢技术有了新的发展,其中金属氢化物储氢是把氢以氢化物的形式储存在金属或合金中。如图为一些储氢材料的质量储氢密度(储氢后氢元素在储氢材料中的质量分数)。
(1)氢燃料电池的能量转化形式是化学能转化为电能。
(2)结合图示,储氢材料中最理想的是Al(BH4)3。
(3)氢燃料电池具有广阔应用前景的依据是氢气燃烧产物只有水,不污染环境,且燃烧值大,原料来源广(写一条即可)。
3.(2024·赤峰)阅读下列材料,回答问题。
从空间站在轨实验,到嫦娥六号月背采样,我国在航天领域不断崛起和迅猛发展,彰显了中国航天技术的强大实力。航天科技的进步,化学发挥着不可替代的作用。
Ⅰ.生命保障:空间站内,用特种活性炭除去气体中的异味和微量有害物质,为航天员提供舒适、健康的环境;由棉、羊毛和聚氯乙烯等材料制作而成的多层结构舱外航天服,保障航天员舱外活动的安全。
Ⅱ.动力系统:部分运载火箭装载的燃料和助燃剂分别是偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4),二者接触即可发生反应:C2H8N2+2N2O4===3N2+4H2O+2CO2,释放出强大的能量,将载人飞船送入预定轨道。
Ⅲ.新型材料:飞船返回舱进入大气层时会与空气产生剧烈摩擦,表面温度可达数千摄氏度。返回舱外层的复合材料涂层能在高温时保护舱体,并防止过多的热量传递到返回舱内部,确保舱内航天员和各种仪器设备的安全。
(1)空间站内的气体净化过程中,利用了活性炭的吸附性。
(2)舱外航天服的制作材料中,属于有机合成材料的是聚氯乙烯。
(3)偏二甲肼和四氧化二氮反应的过程中放出(填“吸收”或“放出”)热量。从“燃烧的条件”分析,你对燃烧的新认识是燃烧不一定需要氧气。
(4)依据返回舱外层复合材料的作用,推测其具有的性质是耐高温。
4.(2024·包头)阅读科普短文,回答下列问题:
内蒙古白云鄂博发现一种全新结构重稀土新矿物——白云钇钡矿。该矿物中含有钇、镝、钆、铒、镥等重稀土元素。这些元素在工业和科技领域有着广泛的应用。
钇是一种灰黑色金属,有延展性。与热水能起反应,易与稀酸反应。可制特种玻璃和合金。钇的氧化物广泛应用于航空航天涂层材料。
白云钇钡矿的发现促进了我国在高端制造业、航空航天、新能源等领域的技术创新和产业升级。
(1)白云钇钡矿属于混合物(填“纯净物”或“混合物”)。
(2)钇的物理性质有灰黑色金属,有延展性。
(3)自然界可提供给人类的金属资源是有限的,从可持续发展的角度,写出保护金属资源的一条途径回收废旧金属(合理即可)。
5.(2023·赤峰)阅读下列材料,回答问题。
北京时间2023年5月10日21时22分,搭载天舟六号货运飞船的长征七号遥七运载火箭,在我国文昌航天发射场点火发射。约10分钟后,天舟六号货运飞船与火箭成功分离并进入预定轨道,之后飞船太阳能帆板顺利展开工作,发射取得成功。
天舟六号携带了神舟十六号和神舟十七号6名航天员在轨驻留所需的消耗品、推进剂、应用实(试)验装置等物资,消耗品主要包括服装、食品、饮用水等,其中新鲜蔬菜水果的重量约70公斤。“天宫空间站”采用了众多先进科技,如以环氧树脂和碳纤维为基体材料与增强材料的防热夹层……在中国天宫空间站的建设与运营中,化学发挥了不可或缺的作用。
(1)长征七号遥七运载火箭采用液氧加煤油作为推进剂。保持液氧化学性质的微粒是氧分子;发动机点火后煤油燃烧,从燃烧条件的角度分析,点火的作用是提供热量使温度达到着火点;航天煤油是从石油中分离出来的,石油属于不可再生(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)飞船太阳能帆板工作过程中,将太阳能转化为电能。
(3)蔬菜、水果为航天员提供的主要营养素是维生素。
(4)防热夹层材料属于复合材料(填“复合材料”或“无机非金属材料”)。
6.(2024·长沙)认真阅读下列科普短文。
蜂蜜作为人们熟知的天然食品,含有丰富的有机物,如糖类、维生素、有机酸等。蜂蜜中富含矿物质元素,其中钾、钙、钠含量较高;此外,还含有一些微量元素,如锌、铜、锰等。天然蜂蜜的pH都在3.2~4.5,蜂蜜中含有葡萄糖氧化酶(GOD),可将葡萄糖氧化为葡萄糖酸和过氧化氢,该反应的化学方程式为C6H12O6+H2O+O2C6H12O7+H2O2,反应中产生的H2O2依靠其强氧化性,能破坏组成细菌和真菌的蛋白质,具有消毒杀菌作用。蜂蜜存放在玻璃或陶瓷器具中最佳,切勿存放于金属容器中。这是因为许多金属能在酸性环境下发生反应,使蜂蜜变黑,遭受重金属污染。蜂蜜存放需要减少蜂蜜与空气接触,且温度保持在 5~10 ℃。蜂蜜中的维生素C在高温或氧气中易被氧化,会造成营养成分失效,因此蜂蜜适宜在陶瓷器具或玻璃杯中冲泡,且水温控制在60 ℃以下。
回答下列问题:
(1)蜂蜜中含有的微量元素有Zn(或Cu或Mn)(任写一种元素符号)。
(2)天然蜂蜜呈酸(填“酸”“碱”或“中”)性。
(3)葡萄糖发生氧化的反应C6H12O6+H2O+O2C6H12O7+H2O2涉及的物质中,属于氧化物的有H2O、H2O2。
(4)冲泡蜂蜜的水温需控制在60 ℃以下的原因是维生素C在高温下易被氧化(或会造成营养成分失效,合理即可)。
7.(2024·湖南)阅读下列材料。
陶瓷基复合材料是以陶瓷材料为基体,以高强度纤维、晶须、晶片和颗粒为增强体,通过适当的复合工艺所制成的复合材料。
陶瓷材料可分为氧化物陶瓷(如氧化铝陶瓷)和非氧化物陶瓷(如碳化物陶瓷、氮化物陶瓷等),具有硬度大、相对密度较小、抗氧化、高温磨损性能好和耐化学侵蚀性好等优点,但也存在断裂韧性低、断裂应变小、抗冷热交变和冲击载荷性能差的固有缺点,向陶瓷基体中加入增强体能够改善陶瓷材料固有的脆性,提高其韧性和抗脆性断裂能力。
陶瓷基复合材料优异的高温性能可显著降低发动机燃油消耗,提高运行效率,具有良好的应用前景。在航天航空领域,陶瓷基复合材料主要应用于液体推进火箭发动机的热结构件、喷气发动机等的高温部件。
依据材料内容,回答下列问题:
(1)材料中提到的氧化物是Al2O3。
(2)写出陶瓷材料的一条物理性质:硬度大(或相对密度较小)。
(3)在航天航空领域,陶瓷基复合材料主要应用于液体推进火箭发动机的热结构件(或喷气发动机的高温部件)(写一条即可)。
8.(2024·青海)阅读下列科技短文并回答问题。
2023年7月12日9时整,我国自主研制的朱雀二号遥二运载火箭在酒泉卫星发射中心腾空而起,成功入轨并完成了飞行任务。它作为全球首枚成功入轨的液氧甲烷火箭,填补了国内液氧甲烷火箭的技术空白。推进剂是决定火箭动力的关键因素,下表是常见的三种液体火箭推进剂的特点:
液体推进剂种类
特点
液氧煤油
成本低、比冲较低、易积碳、结焦等
液氧液氢
成本高、比冲非常高、绿色环保、不易储存等
液氧甲烷
成本低、比冲较高、积碳不结焦、绿色环保、燃烧效率高、易制取等
(1)以上三种液体推进剂中液氧(或氧气、O2)作助燃剂,煤油、液氢、甲烷作燃料。
(2)火箭向上的推力来自燃料燃烧释放(填“释放”或“吸收”)热量并喷出高温气体产生的反作用力。
(3)文中提到的煤油是由石油炼制而成,下列关于石油的叙述不正确的是B(填字母)
A.石油属于不可再生能源
B.化石燃料包括石油、煤、氢气等
C.石油是一种化工原料
(4)液氧甲烷推进剂燃烧效率高,甲烷(CH4)和液氧完全燃烧的化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O。
(5)液氧甲烷是理想的液体推进剂之一,其优点是燃烧效率高(或易制取等其他合理答案均可)。
9.(2024·兰州)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(Na2O2)吸收二氧化碳,生成碳酸钠和氧气,净化后的空气再重新流回舱内。
信息3:主电源储能电池由镉镍电池更改为锂电池。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N2(填化学式)。
(2)从环保角度考虑,液氢作燃料的优点是燃烧的产物为水,对环境无污染。
(3)写出净化罐中吸收二氧化碳的化学方程式2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2。
(4)锂元素的相关信息如图所示,下列说法不正确的是D(填字母序号)。
A.x=3
B.锂元素属于金属元素
C.在化学反应中,锂原子易失去电子
D.锂元素位于元素周期表中第三周期
10.(2024·贵州)阅读下面科普短文,回答问题。
自然界中,天然金刚石较少。人工合成金刚石通常需要在高温高压条件下才能进行。近期,科学家在一个标准大气压、1 025 ℃条件下,将硅融入镓、铁、镍组成的液态金属中,通入甲烷(CH4)气体,硅(Si)与甲烷反应生成四氢化硅(SiH4)和石墨(C),石墨在液态金属表面转化成金刚石薄膜,其转化过程如图1和图2。金刚石薄膜具有良好的光学透明性和高度的化学稳定性,在多领域有广泛的应用。
(1)从宏观上看,甲烷由碳、氢元素组成。从微观上看,金刚石由碳原子构成。
(2)图1生成石墨的化学方程式为Si+CH4SiH4+C,图2变化的微观实质是碳原子的排列方式发生改变。
(3)金刚石薄膜的性质有具有良好的光学透明性和高度的化学稳定性。
11.(2024·湖北)液态阳光,是指利用太阳能和风能等可再生能源,将二氧化碳和水转化为以甲醇(CH3OH)为代表的液态燃料和有机化学品。它可以取代传统化石能源,实现二氧化碳的循环利用。液态阳光概念示意图如下。
2020年,我国“千吨级液态阳光甲醇合成示范项目”投产运行。该项目由太阳能光伏发电、电解水制氢、二氧化碳加氢制甲醇三个基本单元构成。标志着我国利用可再生能源制备液体燃料迈出了工业化的第一步。
甲醇作为液态阳光首要目标产物,能生产乙酸、烯烃等化学品,能用作内燃机燃料,也能用于燃料电池产生电能,还能通过重整反应释放出氢气。
(1)“液态阳光生产”利用的可再生能源是太阳能(或风能或其他某种可再生能源)(写一种)。
(2)“液态阳光甲醇合成示范项目”使用的初始原料是H2O和CO2。
(3)可用NaOH溶液实现“碳捕获”,其反应的化学方程式为2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O。
(4)相比氢气,液体燃料甲醇的优点有便于储(贮)存和运输(或安全性高)(写一条)。
12.(2024·南充)阅读下列科普短文。
燃油车所消耗的能源主要来源于化石燃料,化石燃料有面临枯竭的危险,且对环境的影响也不容忽视。为改变这一困境,我国大力推广新能源汽车。目前新能源汽车主要使用锂离子电池作为动力来源。
锂离子电池是一种二次电池,具有电压高、比能量大、循环寿命长、安全性能好、自放电小、充电快速、工作温度范围较宽等优点。它主要依靠锂离子(Li+)在正极和负极之间移动进行工作。放电时,Li+从负极脱嵌,经过电解质嵌入正极,正极处于富锂状态;充电时则相反。
锂离子电池负极材料占成本比例较低,正极材料占成本比例较高,大约占电池成本的30%。目前已批量应用的正极材料主要有钴酸锂、钴镍锰酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂。不同正极材料的性能如表所示。
正极材料
能量密度(mAh/g)
平均输出电压(V)
循环次数
钴酸锂
135~145
36
≥300
钴镍锰酸锂
155~190
3.5~3.6
≥800
锰酸锂
100~120
3.7~3.9
≥500
磷酸铁锂
130~150
3.2~3.3
≥2 000
锂离子电池在使用过程中容量会缓慢衰退、不耐受过充过放。储存过程中锂离子电池的容量也会缓慢衰退,衰退速率可用单位时间容量减小百分率来表示,衰退速率与充电电量和储存温度的关系如图所示。
随着科学技术的发展,更多优异的锂离子电池将会被广泛应用。
依据文章内容,回答下列问题。
(1)锂离子电池的优点有电压高、比能量大(或循环寿命长、安全性能好、自放电小、充电快速、工作温度范围较宽等)(任写两点)。
(2)由表可知,锂离子电池正极材料能量密度最高的是钴镍锰酸锂。除表数据外,工业上大量生产该材料,还应考虑的因素有生产成本(或环境友好程度、安全性等合理答案均可)(写一条即可)。
(3)根据图1分析,下列储存条件最优的是A(填选项)。
A.充电电量50%,储存温度25 ℃
B.充电电量100%,储存温度40 ℃
C.充电电量50%,储存温度40 ℃
D.充电电量100%,储存温度25 ℃
(4)为提高废旧锂离子电池正极材料中锂元素的回收率,废旧电池拆解前应进行的处理是对电池进行充分放电(其他合理答案均可)。
学科网(北京)股份有限公司
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专题八 科普阅读题
1.(2023·呼和浩特)科普阅读
2021年9月24日,中科院天津工业所在国际期刊《科学》上发表了一篇文章,宣布中国在国际上首次利用二氧化碳合成出与自然淀粉[(C6H10O5)n]在结构上没有区别的合成淀粉。消息一经传出迅速登上热搜,网友们纷纷表示,它到底是科技还是科幻呢?
其实,我国在2023年就正式立项“人工淀粉合成”项目。经过6年的辛苦研究,科学家们成功地利用电能先将二氧化碳还原成甲醇,再经一系列变化,最后合成出人工淀粉,整个生产周期仅仅2~3天。科学家们预测这一科研成果一旦实现工业化,可以节省大量的土地和淡水资源,极大地减少人们对植物合成淀粉的依赖,这对维护人类粮食安全意义重大。
(1)人工淀粉由 种元素组成。
(2)人工合成淀粉的过程中,能量转化方式为 。
(3)实验分析表明人工合成的淀粉与天然淀粉非常接近,该项研究成果的实际应用价值是 (写一条即可)。
2.(2024·呼和浩特)科普阅读
北京冬奥会期间,近千辆氢燃料电池大巴车参与服务。氢燃料电池系统包括电堆、氢气供应系统、氧气供应系统等。氢气和氧气通过在电堆中发生化学反应,实现能量转化。氢燃料电池效率高,发电效率达到80%以上。随着氢燃料电池汽车的广泛使用,氢能产业链也得到长足发展。
氢的储运是氢能产业链中的瓶颈问题。目前,储氢技术有了新的发展,其中金属氢化物储氢是把氢以氢化物的形式储存在金属或合金中。如图为一些储氢材料的质量储氢密度(储氢后氢元素在储氢材料中的质量分数)。
(1)氢燃料电池的能量转化形式是 。
(2)结合图示,储氢材料中最理想的是 。
(3)氢燃料电池具有广阔应用前景的依据是 (写一条即可)。
3.(2024·赤峰)阅读下列材料,回答问题。
从空间站在轨实验,到嫦娥六号月背采样,我国在航天领域不断崛起和迅猛发展,彰显了中国航天技术的强大实力。航天科技的进步,化学发挥着不可替代的作用。
Ⅰ.生命保障:空间站内,用特种活性炭除去气体中的异味和微量有害物质,为航天员提供舒适、健康的环境;由棉、羊毛和聚氯乙烯等材料制作而成的多层结构舱外航天服,保障航天员舱外活动的安全。
Ⅱ.动力系统:部分运载火箭装载的燃料和助燃剂分别是偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4),二者接触即可发生反应:C2H8N2+2N2O4===3N2+4H2O+2CO2,释放出强大的能量,将载人飞船送入预定轨道。
Ⅲ.新型材料:飞船返回舱进入大气层时会与空气产生剧烈摩擦,表面温度可达数千摄氏度。返回舱外层的复合材料涂层能在高温时保护舱体,并防止过多的热量传递到返回舱内部,确保舱内航天员和各种仪器设备的安全。
(1)空间站内的气体净化过程中,利用了活性炭的 。
(2)舱外航天服的制作材料中,属于有机合成材料的是 。
(3)偏二甲肼和四氧化二氮反应的过程中 (填“吸收”或“放出”)热量。从“燃烧的条件”分析,你对燃烧的新认识是 。
(4)依据返回舱外层复合材料的作用,推测其具有的性质是 。
4.(2024·包头)阅读科普短文,回答下列问题:
内蒙古白云鄂博发现一种全新结构重稀土新矿物——白云钇钡矿。该矿物中含有钇、镝、钆、铒、镥等重稀土元素。这些元素在工业和科技领域有着广泛的应用。
钇是一种灰黑色金属,有延展性。与热水能起反应,易与稀酸反应。可制特种玻璃和合金。钇的氧化物广泛应用于航空航天涂层材料。
白云钇钡矿的发现促进了我国在高端制造业、航空航天、新能源等领域的技术创新和产业升级。
(1)白云钇钡矿属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)钇的物理性质有 。
(3)自然界可提供给人类的金属资源是有限的,从可持续发展的角度,写出保护金属资源的一条途径 。
5.(2023·赤峰)阅读下列材料,回答问题。
北京时间2023年5月10日21时22分,搭载天舟六号货运飞船的长征七号遥七运载火箭,在我国文昌航天发射场点火发射。约10分钟后,天舟六号货运飞船与火箭成功分离并进入预定轨道,之后飞船太阳能帆板顺利展开工作,发射取得成功。
天舟六号携带了神舟十六号和神舟十七号6名航天员在轨驻留所需的消耗品、推进剂、应用实(试)验装置等物资,消耗品主要包括服装、食品、饮用水等,其中新鲜蔬菜水果的重量约70公斤。“天宫空间站”采用了众多先进科技,如以环氧树脂和碳纤维为基体材料与增强材料的防热夹层……在中国天宫空间站的建设与运营中,化学发挥了不可或缺的作用。
(1)长征七号遥七运载火箭采用液氧加煤油作为推进剂。保持液氧化学性质的微粒是 ;发动机点火后煤油燃烧,从燃烧条件的角度分析,点火的作用是 ;航天煤油是从石油中分离出来的,石油属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)飞船太阳能帆板工作过程中,将太阳能转化为 。
(3)蔬菜、水果为航天员提供的主要营养素是 。
(4)防热夹层材料属于 (填“复合材料”或“无机非金属材料”)。
6.(2024·长沙)认真阅读下列科普短文。
蜂蜜作为人们熟知的天然食品,含有丰富的有机物,如糖类、维生素、有机酸等。蜂蜜中富含矿物质元素,其中钾、钙、钠含量较高;此外,还含有一些微量元素,如锌、铜、锰等。天然蜂蜜的pH都在3.2~4.5,蜂蜜中含有葡萄糖氧化酶(GOD),可将葡萄糖氧化为葡萄糖酸和过氧化氢,该反应的化学方程式为C6H12O6+H2O+O2C6H12O7+H2O2,反应中产生的H2O2依靠其强氧化性,能破坏组成细菌和真菌的蛋白质,具有消毒杀菌作用。蜂蜜存放在玻璃或陶瓷器具中最佳,切勿存放于金属容器中。这是因为许多金属能在酸性环境下发生反应,使蜂蜜变黑,遭受重金属污染。蜂蜜存放需要减少蜂蜜与空气接触,且温度保持在 5~10 ℃。蜂蜜中的维生素C在高温或氧气中易被氧化,会造成营养成分失效,因此蜂蜜适宜在陶瓷器具或玻璃杯中冲泡,且水温控制在60 ℃以下。
回答下列问题:
(1)蜂蜜中含有的微量元素有 (任写一种元素符号)。
(2)天然蜂蜜呈 (填“酸”“碱”或“中”)性。
(3)葡萄糖发生氧化的反应C6H12O6+H2O+O2C6H12O7+H2O2涉及的物质中,属于氧化物的有 。
(4)冲泡蜂蜜的水温需控制在60 ℃以下的原因是 。
7.(2024·湖南)阅读下列材料。
陶瓷基复合材料是以陶瓷材料为基体,以高强度纤维、晶须、晶片和颗粒为增强体,通过适当的复合工艺所制成的复合材料。
陶瓷材料可分为氧化物陶瓷(如氧化铝陶瓷)和非氧化物陶瓷(如碳化物陶瓷、氮化物陶瓷等),具有硬度大、相对密度较小、抗氧化、高温磨损性能好和耐化学侵蚀性好等优点,但也存在断裂韧性低、断裂应变小、抗冷热交变和冲击载荷性能差的固有缺点,向陶瓷基体中加入增强体能够改善陶瓷材料固有的脆性,提高其韧性和抗脆性断裂能力。
陶瓷基复合材料优异的高温性能可显著降低发动机燃油消耗,提高运行效率,具有良好的应用前景。在航天航空领域,陶瓷基复合材料主要应用于液体推进火箭发动机的热结构件、喷气发动机等的高温部件。
依据材料内容,回答下列问题:
(1)材料中提到的氧化物是 。
(2)写出陶瓷材料的一条物理性质: 。
(3)在航天航空领域,陶瓷基复合材料主要应用于 (写一条即可)。
8.(2024·青海)阅读下列科技短文并回答问题。
2023年7月12日9时整,我国自主研制的朱雀二号遥二运载火箭在酒泉卫星发射中心腾空而起,成功入轨并完成了飞行任务。它作为全球首枚成功入轨的液氧甲烷火箭,填补了国内液氧甲烷火箭的技术空白。推进剂是决定火箭动力的关键因素,下表是常见的三种液体火箭推进剂的特点:
液体推进剂种类
特点
液氧煤油
成本低、比冲较低、易积碳、结焦等
液氧液氢
成本高、比冲非常高、绿色环保、不易储存等
液氧甲烷
成本低、比冲较高、积碳不结焦、绿色环保、燃烧效率高、易制取等
(1)以上三种液体推进剂中 作助燃剂,煤油、液氢、甲烷作燃料。
(2)火箭向上的推力来自燃料燃烧 (填“释放”或“吸收”)热量并喷出高温气体产生的反作用力。
(3)文中提到的煤油是由石油炼制而成,下列关于石油的叙述不正确的是 (填字母)
A.石油属于不可再生能源
B.化石燃料包括石油、煤、氢气等
C.石油是一种化工原料
(4)液氧甲烷推进剂燃烧效率高,甲烷(CH4)和液氧完全燃烧的化学方程式为 。
(5)液氧甲烷是理想的液体推进剂之一,其优点是 。
9.(2024·兰州)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(Na2O2)吸收二氧化碳,生成碳酸钠和氧气,净化后的空气再重新流回舱内。
信息3:主电源储能电池由镉镍电池更改为锂电池。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的化学方程式 。
(4)锂元素的相关信息如图所示,下列说法不正确的是 (填字母序号)。
A.x=3
B.锂元素属于金属元素
C.在化学反应中,锂原子易失去电子
D.锂元素位于元素周期表中第三周期
10.(2024·贵州)阅读下面科普短文,回答问题。
自然界中,天然金刚石较少。人工合成金刚石通常需要在高温高压条件下才能进行。近期,科学家在一个标准大气压、1 025 ℃条件下,将硅融入镓、铁、镍组成的液态金属中,通入甲烷(CH4)气体,硅(Si)与甲烷反应生成四氢化硅(SiH4)和石墨( ),石墨在液态金属表面转化成金刚石薄膜,其转化过程如图1和图2。金刚石薄膜具有良好的光学透明性和高度的化学稳定性,在多领域有广泛的应用。
(1)从宏观上看,甲烷由 元素组成。从微观上看,金刚石由 构成。
(2)图1生成石墨的化学方程式为 ,图2变化的微观实质是 。
(3)金刚石薄膜的性质有 。
11.(2024·湖北)液态阳光,是指利用太阳能和风能等可再生能源,将二氧化碳和水转化为以甲醇(CH3OH)为代表的液态燃料和有机化学品。它可以取代传统化石能源,实现二氧化碳的循环利用。液态阳光概念示意图如下。
2020年,我国“千吨级液态阳光甲醇合成示范项目”投产运行。该项目由太阳能光伏发电、电解水制氢、二氧化碳加氢制甲醇三个基本单元构成。标志着我国利用可再生能源制备液体燃料迈出了工业化的第一步。
甲醇作为液态阳光首要目标产物,能生产乙酸、烯烃等化学品,能用作内燃机燃料,也能用于燃料电池产生电能,还能通过重整反应释放出氢气。
(1)“液态阳光生产”利用的可再生能源是 (写一种)。
(2)“液态阳光甲醇合成示范项目”使用的初始原料是 和 。
(3)可用NaOH溶液实现“碳捕获”,其反应的化学方程式为 。
(4)相比氢气,液体燃料甲醇的优点有 (写一条)。
12.(2024·南充)阅读下列科普短文。
燃油车所消耗的能源主要来源于化石燃料,化石燃料有面临枯竭的危险,且对环境的影响也不容忽视。为改变这一困境,我国大力推广新能源汽车。目前新能源汽车主要使用锂离子电池作为动力来源。
锂离子电池是一种二次电池,具有电压高、比能量大、循环寿命长、安全性能好、自放电小、充电快速、工作温度范围较宽等优点。它主要依靠锂离子(Li+)在正极和负极之间移动进行工作。放电时,Li+从负极脱嵌,经过电解质嵌入正极,正极处于富锂状态;充电时则相反。
锂离子电池负极材料占成本比例较低,正极材料占成本比例较高,大约占电池成本的30%。目前已批量应用的正极材料主要有钴酸锂、钴镍锰酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂。不同正极材料的性能如表所示。
正极材料
能量密度(mAh/g)
平均输出电压(V)
循环次数
钴酸锂
135~145
36
≥300
钴镍锰酸锂
155~190
3.5~3.6
≥800
锰酸锂
100~120
3.7~3.9
≥500
磷酸铁锂
130~150
3.2~3.3
≥2 000
锂离子电池在使用过程中容量会缓慢衰退、不耐受过充过放。储存过程中锂离子电池的容量也会缓慢衰退,衰退速率可用单位时间容量减小百分率来表示,衰退速率与充电电量和储存温度的关系如图所示。
随着科学技术的发展,更多优异的锂离子电池将会被广泛应用。
依据文章内容,回答下列问题。
(1)锂离子电池的优点有 (任写两点)。
(2)由表可知,锂离子电池正极材料能量密度最高的是 。除表数据外,工业上大量生产该材料,还应考虑的因素有 (写一条即可)。
(3)根据图1分析,下列储存条件最优的是 (填选项)。
A.充电电量50%,储存温度25 ℃
B.充电电量100%,储存温度40 ℃
C.充电电量50%,储存温度40 ℃
D.充电电量100%,储存温度25 ℃
(4)为提高废旧锂离子电池正极材料中锂元素的回收率,废旧电池拆解前应进行的处理是 。
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