内容正文:
专题四 科普阅读题
1.(2024长沙改编)认真阅读下列材料,回答有关问题。
中华文明源远流长,文物承载着文明的记忆。汉代铜牛形缸灯是湖南省博物院的馆藏文物之一,这种青铜灯以动物油脂(主要含碳、氢、氧三种元素)为燃料,其油料燃烧产生的气体或烟尘,可通过导烟管道进入牛腹中,腹中盛有的清水能吸收烟尘,从而保持室内空气清洁。因此,又被称为环保灯。
(1)青铜是一种合金,其硬度比纯铜 大 (填“大”或“小”)。
(2)动物油脂在空气中燃烧能产生的气体有 CO2(合理即可) (任写一种)。
(3)“牛腹”中盛放清水的作用是 吸收烟尘、保持室内空气清洁(合理即可) 。
2.(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,其转化过程如图甲和图乙。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)图甲生成石墨的化学方程式为 Si+CH4SiH4+C ,图乙变化的微观实质是 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 。
3.(2024广元二模)阅读短文,回答问题。
锂(Li)是最轻的金属,化学性质较为活泼,能与氢、氧、氮、硫及氯的单质反应,可用于除去氦、氩中的氯气,能与水反应生成氢氧化锂和氢气。
锂几乎能与所有金属熔合,形成各种性能优异的合金,如铜中添加少量锂,机械性能更好,且不降低导电性能;锂铍合金超轻(密度仅为1~1.5 g/cm3),硬度大且耐腐蚀。锂是冶炼有色金属合金的不可替代的脱氧剂。氢氧化锂(LiOH)可作二氧化碳吸收剂。
工业上常用无水氯化锂为原料,熔融后电解制得金属锂。
(1)锂铍合金属于 金属 材料。
(2)锂着火时 不能 (填“能”或“不能”)用水灭火。
(3)“天和”核心舱中用氢氧化锂吸收二氧化碳,反应的化学方程式是 2LiOH+CO2Li2CO3+H2O 。
(4)电解制得的液态锂冷却时,下列气体可以作为保护气的是 D (填字母)。
A.氢气 B.氮气
C.氧气 D.氩气
4.阅读下列短文并回答问题。
N2O是一种温室气体,由于N2O在大气中的存留时间长,大气中N2O含量过高会加剧全球变暖。在微生物作用下,土壤中氮元素转化为N2O是大气中N2O的最主要来源之一。在大棚蔬菜、农产品生产中施用石灰氮(CaCN2),能减少土壤中N2O的排放。查阅相关资料可知,石灰氮在土壤中与水反应生成氢氧化钙和氰氨(H2CN2),氰氨可进一步与水反应生成尿素[CO(NH2)2]。
CO2是另一种温室气体,减少CO2的排放,实现碳中和,已成为全球共识。碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现碳中和的4种主要途径。科学家预测,到2050年,4种途径对全球碳中和的贡献率如图
所示。
(1)氰氨生成尿素的化学方程式为H2CN2+H2OCO(NH2)2,该反应属于 化合反应 (填基本反应类型)。
(2)石灰氮与水反应生成氢氧化钙和氰氨的化学方程式为 CaCN2
+2H2OCa(OH)2+H2CN2 。
(3)由图可知,到2050年,碳减排对全球碳中和的贡献率排在第
2 位。
(4)人工光合固氮装置通过电化学手段将水和二氧化碳还原为甲酸(CH2O2)和一种供给呼吸的气体,请写出反应的化学方程式: 2CO2+
2H2O2CH2O2+O2 。
5.(2024宜宾模拟)阅读材料,回答下列问题。
“白石”即石灰石,我国西晋时期张华所著的《博物志》中有“烧白石作白灰既讫……”的记载,在此过程中同时生成CO2。随着现代社会的高速发展,人类消耗的化石能源急剧增加,排入大气中的CO2越来越多。当大气中CO2等气体的含量不断上升,会增强大气对太阳光中红外线辐射的吸收;阻止地球表面的热量向外散发,从而导致温室效应增强,全球气候变暖。
科学家一直致力于CO2分离回收、循环利用和再生转化成资源。化学吸收法是利用吸收剂与CO2发生化学反应来吸收分离CO2的方法,常见的吸收剂有氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钾溶液以及各类胺溶液等。CO2和H2在催化剂的作用下会反应生成甲醇和水,实现再生转化。我国科学家在催化剂研究方面取得重大突破,合成出了一种光催化剂ZnGa2O4,CO2在光照及光催化剂共同作用下,可与水反应生成甲烷和甲醇,甲烷、甲醇都是优良的燃料。
(1)《博物志》中所记载的“白灰”主要成分是 CaO ,写出“烧白石作白灰既讫……”的化学反应方程式: CaCO3CaO+CO2↑ ,该反应属于 分解 (填基本反应类型)反应。
(2)造成温室效应的气体除了二氧化碳,还有 甲烷(或臭氧等) (写一种即可)。
(3)当大气中CO2等气体的含量不断上升对环境的影响有 ABC (填字母)。
A.增强大气对太阳光中红外线辐射的吸收
B.阻止地球表面的热量向外散发
C.导致温室效应增强
D.导致全球气温降低
(4)ZnGa2O4中Ga元素的化合价为 +3 。
(5)下列不属于对CO2进行分离回收、循环利用和再生转化的是 D (填字母)。
A.利用吸收剂与CO2发生化学反应
B.CO2和H2在催化剂的作用下反应
C.CO2在光照及光催化剂共同作用下与水反应
D.促进节能产品和技术的进一步开发和普及
(6)用碳酸钾溶液吸收CO2时,产物是KHCO3(生成物只有这一种),该反应的化学方程式为 K2CO3+CO2+H2O2KHCO3 。
6.(2024山西)化学与工程。
西气东输工程是我国继长江三峡工程之后的又一项世界级特大工程,是我国天然气发展战略的重要组成部分。西气东输输气管线一期工程,西起新疆塔里木,东至上海市,是西部大开发的标志性工程。
甲 西气东输钻探工程
乙 西气东输第1站
丙 西气东输跨黄工程
请分析图文信息,回答相关问题:
(1)图甲是西气东输钻探工程。我国在超深层采气方面已有了新的突破,通过这种钻探技术主要得到的是天然气,其主要成分的名称是 甲烷 。开采时,若钻穿了含有硫化氢(H2S,无色,有毒)酸性气体的岩层,应迅速使用 碱 性钻井液进行处理,保证pH在9.5以上的工程指标。
(2)图乙是西气东输第1站。此设备可完成天然气的收集、处理和输送,处理环节可将混合气中的CO2、N2等除去。实验室里除去CO2通常使用氢氧化钠溶液,发生反应的化学方程式为 2NaOH+CO2Na2CO3+
H2O 。这种全线自动化输气控制系统,尽管技术已达到较高的水准,但要做到安全运行、稳定供气,源源不断地将气体如数送达目的地,输送前工程技术人员也必须对沿线管道的质量和 气密性 进行
检查。
(3)图丙是西气东输跨黄工程。跨越黄河的管道,采用不锈钢、合金钢和高强度钢等材料制成,这些材料应具备的性能是 强度大、耐腐蚀(合理即可) 。由于长期处于潮湿环境,为保护管道外壁,应采取的具体措施为 管道外壁喷漆 。
(4)西气东输横亘西东、纵贯南北,受益人口超过4亿人。这项工程开启了一个前所未有的天然气时代,作为优质、高效的 清洁 能源,天然气自开发使用以来,已减少标煤的使用量约10.7亿吨、减少CO2排放约11.7亿吨[相当于减少 3.2 亿吨碳的燃烧(计算结果保留一位小数)]、减少粉尘约5.8亿吨,相当于种植阔叶林36亿公顷,有效避免了对水体和 空气 的污染。
7.航天科技 (2024南充三模)阅读下面科普短文。
碳纤维复合材料具有高强度、低密度、高热导率、出色的耐热性、优秀的抗腐蚀与抗辐射性能等特点。在复合材料大家族中,碳纤维复合材料一直是人们关注的焦点,在航空航天、F1赛车等领域有着广泛应用。中国已成功发射的快舟十一号固体运载火箭,全箭采用碳纤维复合材料。
碳纤维复合材料在高温的环境下仍具有高强度,如用作航天飞机机翼前缘材料、飞机刹车片。实验人员比较了几种飞机常用结构材料的价格及它们在相同条件下的抗拉强度,结果如下表。
几种航空用材料的抗拉强度和价格
材料种类
铝合金
钢
钛合金
碳纤维
复合材料
抗拉强度/MPa
420
1 200
1 000
1 500
价格/(元/千克)
45
55
250
1 050
碳纤维复合材料在使用过程中也会受到环境因素的影响。实验人员分别检测不同结构碳纤维复合材料(A类、B类)在常温干态、常温湿态和 70 ℃湿态环境下的剪切强度,实验结果如图所示,碳纤维复合材料是一种应用前景十分广阔的材料,将有很大的发展空间。
依据文章内容回答下列问题:
(1)下列属于复合材料的是 C (填字母)。
A.蚕丝 B.不锈钢
C.玻璃钢 D.塑料
(2)碳纤维复合材料的特点是 高强度(合理即可) (写出一种即可)。
(3)据图可知,影响碳纤维复合材料剪切强度的因素有 温度和
湿度 。
(4)航空用钢可以制造飞机的起落架,结合表中数据说明航空用钢具有的优势是 抗拉强度大、价格优惠 。
(5)下列说法正确的是 ABC (填字母)。
A.相同条件下,钢的抗拉强度优于铝合金
B.碳纤维复合材料可应用于多个领域
C.碳纤维复合材料耐高温,可作飞机刹车片
D.温度越高,碳纤维复合材料的剪切强度越高
8.(2024龙马潭区二模)阅读下面科普短文,回答问题。
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)以上电池材料中是非金属单质的是 石墨烯 。
(2)在电池材料中添加适量的石墨烯能有效提高电池的性能,据此推测石墨烯具有良好的 导电 性能,分析石墨烯含量对LiFePO4粉末电阻影响图中的数据,电池性能最佳的是 B (填“A”“B”或“C”)。
(3)锂电池放电过程中,锂原子因 失去 (填“得到”或“失去”)电子而变成锂离子,其化学符号为 Li+ 。
(4)以下说法正确的是 AD (填字母)。
A.锂电池轻便、比能量高,可用于手机电池
B.石墨烯可以提高电池性能,电池中石墨烯越多越好
C.石墨烯和石墨是同一种物质
D.废旧电池不可随意丢弃,应该回收再利用
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专题四 科普阅读题
1.(2024长沙改编)认真阅读下列材料,回答有关问题。
中华文明源远流长,文物承载着文明的记忆。汉代铜牛形缸灯是湖南省博物院的馆藏文物之一,这种青铜灯以动物油脂(主要含碳、氢、氧三种元素)为燃料,其油料燃烧产生的气体或烟尘,可通过导烟管道进入牛腹中,腹中盛有的清水能吸收烟尘,从而保持室内空气清洁。因此,又被称为环保灯。
(1)青铜是一种合金,其硬度比纯铜 (填“大”或“小”)。
(2)动物油脂在空气中燃烧能产生的气体有 (任写一种)。
(3)“牛腹”中盛放清水的作用是 。
2.(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,其转化过程如图甲和图乙。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)图甲生成石墨的化学方程式为 ,图乙变化的微观实质是 。
(3)金刚石薄膜的性质有 。
3.(2024广元二模)阅读短文,回答问题。
锂(Li)是最轻的金属,化学性质较为活泼,能与氢、氧、氮、硫及氯的单质反应,可用于除去氦、氩中的氯气,能与水反应生成氢氧化锂和氢气。
锂几乎能与所有金属熔合,形成各种性能优异的合金,如铜中添加少量锂,机械性能更好,且不降低导电性能;锂铍合金超轻(密度仅为1~1.5 g/cm3),硬度大且耐腐蚀。锂是冶炼有色金属合金的不可替代的脱氧剂。氢氧化锂(LiOH)可作二氧化碳吸收剂。
工业上常用无水氯化锂为原料,熔融后电解制得金属锂。
(1)锂铍合金属于 材料。
(2)锂着火时 (填“能”或“不能”)用水灭火。
(3)“天和”核心舱中用氢氧化锂吸收二氧化碳,反应的化学方程式是 。
(4)电解制得的液态锂冷却时,下列气体可以作为保护气的是 (填字母)。
A.氢气 B.氮气
C.氧气 D.氩气
4.阅读下列短文并回答问题。
N2O是一种温室气体,由于N2O在大气中的存留时间长,大气中N2O含量过高会加剧全球变暖。在微生物作用下,土壤中氮元素转化为N2O是大气中N2O的最主要来源之一。在大棚蔬菜、农产品生产中施用石灰氮(CaCN2),能减少土壤中N2O的排放。查阅相关资料可知,石灰氮在土壤中与水反应生成氢氧化钙和氰氨(H2CN2),氰氨可进一步与水反应生成尿素[CO(NH2)2]。
CO2是另一种温室气体,减少CO2的排放,实现碳中和,已成为全球共识。碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现碳中和的4种主要途径。科学家预测,到2050年,4种途径对全球碳中和的贡献率如图
所示。
(1)氰氨生成尿素的化学方程式为H2CN2+H2OCO(NH2)2,该反应属于 (填基本反应类型)。
(2)石灰氮与水反应生成氢氧化钙和氰氨的化学方程式为 。
(3)由图可知,到2050年,碳减排对全球碳中和的贡献率排在第
位。
(4)人工光合固氮装置通过电化学手段将水和二氧化碳还原为甲酸(CH2O2)和一种供给呼吸的气体,请写出反应的化学方程式: 。
5.(2024宜宾模拟)阅读材料,回答下列问题。
“白石”即石灰石,我国西晋时期张华所著的《博物志》中有“烧白石作白灰既讫……”的记载,在此过程中同时生成CO2。随着现代社会的高速发展,人类消耗的化石能源急剧增加,排入大气中的CO2越来越多。当大气中CO2等气体的含量不断上升,会增强大气对太阳光中红外线辐射的吸收;阻止地球表面的热量向外散发,从而导致温室效应增强,全球气候变暖。
科学家一直致力于CO2分离回收、循环利用和再生转化成资源。化学吸收法是利用吸收剂与CO2发生化学反应来吸收分离CO2的方法,常见的吸收剂有氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钾溶液以及各类胺溶液等。CO2和H2在催化剂的作用下会反应生成甲醇和水,实现再生转化。我国科学家在催化剂研究方面取得重大突破,合成出了一种光催化剂ZnGa2O4,CO2在光照及光催化剂共同作用下,可与水反应生成甲烷和甲醇,甲烷、甲醇都是优良的燃料。
(1)《博物志》中所记载的“白灰”主要成分是 ,写出“烧白石作白灰既讫……”的化学反应方程式: ,该反应属于 (填基本反应类型)反应。
(2)造成温室效应的气体除了二氧化碳,还有 (写一种即可)。
(3)当大气中CO2等气体的含量不断上升对环境的影响有 (填字母)。
A.增强大气对太阳光中红外线辐射的吸收
B.阻止地球表面的热量向外散发
C.导致温室效应增强
D.导致全球气温降低
(4)ZnGa2O4中Ga元素的化合价为 。
(5)下列不属于对CO2进行分离回收、循环利用和再生转化的是 (填字母)。
A.利用吸收剂与CO2发生化学反应
B.CO2和H2在催化剂的作用下反应
C.CO2在光照及光催化剂共同作用下与水反应
D.促进节能产品和技术的进一步开发和普及
(6)用碳酸钾溶液吸收CO2时,产物是KHCO3(生成物只有这一种),该反应的化学方程式为 。
6.(2024山西)化学与工程。
西气东输工程是我国继长江三峡工程之后的又一项世界级特大工程,是我国天然气发展战略的重要组成部分。西气东输输气管线一期工程,西起新疆塔里木,东至上海市,是西部大开发的标志性工程。
甲 西气东输钻探工程
乙 西气东输第1站
丙 西气东输跨黄工程
请分析图文信息,回答相关问题:
(1)图甲是西气东输钻探工程。我国在超深层采气方面已有了新的突破,通过这种钻探技术主要得到的是天然气,其主要成分的名称是 。开采时,若钻穿了含有硫化氢(H2S,无色,有毒)酸性气体的岩层,应迅速使用 性钻井液进行处理,保证pH在9.5以上的工程指标。
(2)图乙是西气东输第1站。此设备可完成天然气的收集、处理和输送,处理环节可将混合气中的CO2、N2等除去。实验室里除去CO2通常使用氢氧化钠溶液,发生反应的化学方程式为 。这种全线自动化输气控制系统,尽管技术已达到较高的水准,但要做到安全运行、稳定供气,源源不断地将气体如数送达目的地,输送前工程技术人员也必须对沿线管道的质量和 进行
检查。
(3)图丙是西气东输跨黄工程。跨越黄河的管道,采用不锈钢、合金钢和高强度钢等材料制成,这些材料应具备的性能是 。由于长期处于潮湿环境,为保护管道外壁,应采取的具体措施为 。
(4)西气东输横亘西东、纵贯南北,受益人口超过4亿人。这项工程开启了一个前所未有的天然气时代,作为优质、高效的 能源,天然气自开发使用以来,已减少标煤的使用量约10.7亿吨、减少CO2排放约11.7亿吨[相当于减少 亿吨碳的燃烧(计算结果保留一位小数)]、减少粉尘约5.8亿吨,相当于种植阔叶林36亿公顷,有效避免了对水体和 的污染。
7.航天科技 (2024南充三模)阅读下面科普短文。
碳纤维复合材料具有高强度、低密度、高热导率、出色的耐热性、优秀的抗腐蚀与抗辐射性能等特点。在复合材料大家族中,碳纤维复合材料一直是人们关注的焦点,在航空航天、F1赛车等领域有着广泛应用。中国已成功发射的快舟十一号固体运载火箭,全箭采用碳纤维复合材料。
碳纤维复合材料在高温的环境下仍具有高强度,如用作航天飞机机翼前缘材料、飞机刹车片。实验人员比较了几种飞机常用结构材料的价格及它们在相同条件下的抗拉强度,结果如下表。
几种航空用材料的抗拉强度和价格
材料种类
铝合金
钢
钛合金
碳纤维
复合材料
抗拉强度/MPa
420
1 200
1 000
1 500
价格/(元/千克)
45
55
250
1 050
碳纤维复合材料在使用过程中也会受到环境因素的影响。实验人员分别检测不同结构碳纤维复合材料(A类、B类)在常温干态、常温湿态和 70 ℃湿态环境下的剪切强度,实验结果如图所示,碳纤维复合材料是一种应用前景十分广阔的材料,将有很大的发展空间。
依据文章内容回答下列问题:
(1)下列属于复合材料的是 (填字母)。
A.蚕丝 B.不锈钢
C.玻璃钢 D.塑料
(2)碳纤维复合材料的特点是 (写出一种即可)。
(3)据图可知,影响碳纤维复合材料剪切强度的因素有 。
(4)航空用钢可以制造飞机的起落架,结合表中数据说明航空用钢具有的优势是 。
(5)下列说法正确的是 (填字母)。
A.相同条件下,钢的抗拉强度优于铝合金
B.碳纤维复合材料可应用于多个领域
C.碳纤维复合材料耐高温,可作飞机刹车片
D.温度越高,碳纤维复合材料的剪切强度越高
8.(2024龙马潭区二模)阅读下面科普短文,回答问题。
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)以上电池材料中是非金属单质的是 。
(2)在电池材料中添加适量的石墨烯能有效提高电池的性能,据此推测石墨烯具有良好的 性能,分析石墨烯含量对LiFePO4粉末电阻影响图中的数据,电池性能最佳的是 (填“A”“B”或“C”)。
(3)锂电池放电过程中,锂原子因 (填“得到”或“失去”)电子而变成锂离子,其化学符号为 。
(4)以下说法正确的是 (填字母)。
A.锂电池轻便、比能量高,可用于手机电池
B.石墨烯可以提高电池性能,电池中石墨烯越多越好
C.石墨烯和石墨是同一种物质
D.废旧电池不可随意丢弃,应该回收再利用
学科网(北京)股份有限公司
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