内容正文:
2025年中考化学三轮限时训练题:科普阅读题
1.阅读分析,解决问题:
世界之最
2021年1月13日,全球第一辆高温超导磁悬浮列车问世,它运用磁铁“同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引”的原理。运行时速可达620公里每小时,这一发明,再次向世界证明了中国速度。
高温超导的“高温”是-196℃左右的温度,是相对于-270℃至-240℃之间的温度而言的,不是我们传统认知里的“高温”。而超导就是超级导电。科学研究发现,当把超导体温度降到一定程度时,电阻会神奇消失,从而具有超级导电性。
液氨在磁悬浮列车中发挥着重要的作用,它可在-196℃时通过分离液态空气的方法获得。高温超导磁悬浮列车在运行时产生大量的热量,由于液氮具有制冷作用,经过一定的技术手段,向轨道上喷射液氮后,可以降低轨道和车轮的温度,既能保持轨道的超导性。同时也能在列车底部形成气垫,使列车与轨道隔离,减少摩擦和空气产生的气动阻力,大大提高了运行速度。高温超导磁悬浮列车的运行不需要燃油,液氮的来源也比较丰富,有效地降低了运营成本。
(1)高温超导的“高温”,所指的温度是 。
(2)高温超导磁悬浮列车具有环保特性的原因是 。
(3)液氮在磁悬浮列车系统中的作用是 ,液氮来源丰富的原因是 。
(4)高温超导磁悬浮列车上磁铁的“同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引”,这种物质不需要发生化学变化就能表现出来的性质叫做 。
(5)高温超导磁悬浮列车利用了氮气的化学稳定性,但在一定条件下氮气能与氧气发生反应生成一氧化氮(NO) ,用化学反应式可表示为 。
2.认真阅读下列科普短文,回答相关问题。
把苹果咬开静置一段时间后,其缺口很快就会变成黄褐色(习惯称“褐变”)。苹果切面之所以会褐变是由于苹果果肉内有一种多元酚类化合物,它在多酚氧化酶的催化作用下,与空气中的氧气结合就会被氧化成黄褐色的醌类物质。有学者对苹果中多酚氧化酶的特性进行了相关研究,测定了其他条件不变时,不同温度对苹果中多酚氧化酶相对活性的影响(如下图)。
采用什么方法才能防止切开的苹果果肉不变色呢?研究发现,把削过皮的苹果放进盛有淡盐水的碗里,它就不会那么快变色,这是由于食盐水降低了氧气在水中的溶解程度。另外苹果中含有的少量维生素 C(化学式为C6H8O6)也能延缓变色,苹果一旦被切开或咬开后,苹果中的维生素C首先被氧化,而酚类化合物失去了维生素C的保护,便会被迅速氧化。
(1)苹果中的维生素C由 种元素组成。
(2)在0~80℃范围内多酚氧化酶的相对活性与温度的关系是:温度升高,多酚氧化酶的相对活性 。
(3)削过皮的苹果被淡盐水浸泡过后能延缓变色的原因是因为食盐水降低了 的溶解程度。
3.请阅读以下科普短文,回答下列问题。
镁(Mg)是一种年轻的金属,1808年英国化学家戴维用电解法最早制得少量的镁。镁呈银白色,熔点为649℃,质轻、密度为1.74g/cm3.镁的化学性质活泼,能与许多物质发生化学反应,镁在氧气中燃烧生成氧化镁,镁在氮气中燃烧生成氮化镁(Mg3N2),镁在二氧化碳中燃烧生成碳和氧化镁。烟花和照明弹里都含有镁粉,是利用了镁在空气中燃烧能发出耀眼的白光,金属镁与战争有着密切的关系,除照明弹里有镁粉外,燃烧弹里也装有镁粉。每架飞机的外表,是用耗费近半吨镁的铝镁合金制成的。世界上镁产量最高的年份,往往就是发生战争的年份。因此,镁产量就成了战争的晴雨表和指示剂,人们常把镁称为“国防金属”。
(1)从中我们知道镁的物理性质有 (写1点)。
(2)在化学反应中,镁原子容易失去电子,形成的镁离子是 。
(3)氮化镁中氮元素的化合价是 。
(4)写出镁的一条用途 ,在燃烧形成的氧化物中,两种元素的质量比为 。
(5)锂电池在转变能源结构、实现碳中和方面具有重要战略意义。锂原子及几种原子的结构示意图如下:
锂原子与 (选填“A”“B”)原子在化学反应中容易失去电子。
4.碳-14,一种含有6个质子和8个中子的碳原子,通过宇宙射线撞击空气中的氮原子所产生。宇宙射线由宇宙天体发出的高能粒子组成,它们在撞击地球大气层时,跟空气中的氮原子发生碰撞,氮原子就会“捕捉”1个中子,“释放”1个质子,变成了碳-14原子。
碳-14具有放射性,经过约5730年,碳-14会减少一半。再经过约5730年,又会减少一半,这个时间就是碳-14的半衰期。大气中的碳-14能与氧气发生反应,生成物先被植物吸收,后被动物纳入。只要植物或动物生存着,伴随新陈代谢,碳-14就会在机体内保持一定的平衡。而当有机体死亡后,其组织内的碳-14便以5730年的半衰期开始衰变并逐渐消失。
在考古圈,测年专家根据死亡生物遗存体里残余的碳-14成分,来推断它的“年龄”。对于任何含碳物质,只要测定剩余放射性碳-14的含量,再结合其半衰期,就可推断出年代。
请根据短文回答下列问题:
(1)氮原子核内有 个中子;碳-14原子的核外电子数为 。
(2)作为相对原子质量标准的碳-12原子与碳-14原子相比,结构上的不同是 。
(3)写出碳与氧气反应的化学方程式: 。
(4)碳-14被植物吸收的途径是 。
(5)下列说法正确的是________(填序号)。
A.碳-14属于碳元素
B.碳-14比普通碳原子质量大
C.只要测出碳-14的半衰期就可推断古代遗存物的“年龄”
5.阅读科普短文,回答下列问题。
氨气在常温下是一种无色气体,有强烈的刺激性气味,极易溶于水。氨气易燃,它在氧气中完全燃烧时生成一种空气中体积含量最多的气体和一种常见液态氧化物。目前,我国已形成氨气生产、应用等成熟产业链,氨气的应用分布如图1。在食品工业生产中,常利用氨气熏蒸法降低食物中滋生的黄曲霉毒素的毒性,该方法是利用氨气与食物中的水反应生成一水合氨,一水合氨再与黄曲霉毒素反应,从而有效地降低黄曲霉毒素的毒性。
工业上主要是利用氮气和氢气在高温、高压和催化剂的条件下合成氨气。现在国内外工业上使用的合成氨气催化剂基本都是铁基催化剂。降低反应温度、提高合成氨催化剂活性是目前的研发热点。科研人员用磁铁矿与三氧化钼、氧化钨、氧化铝混合稀土等原料,按不同比例充分混合得到合成氨催化剂,其中氧化钨含量对产出气体中氨气含量的影响如图2,氨气含量越高代表催化剂活性越好。
(1)由图1可知,我国氨气的应用占比最高的是 。
(2)利用氨气熏蒸法降低食物中滋生的黄曲霉毒素毒性的原理是 。
(3)氨气在氧气中完全燃烧的化学方程式为 。
(4)科研人员用磁铁矿与三氧化钼、氧化钨、氧化铝混合稀土等原料,按不同比例充分混合得到合成氨催化剂,反应前后催化剂的质量和 不变。
(5)根据图2可知氧化钨含量与催化剂活性的关系是 。
6.阅读下面文章。
催化剂在化工生产中具有重要作用,大多数化工生产都有催化剂参与。例如以铁为主体的催化剂可使氢气和氮气合成氨(化学式为NH3),其流程如图1所示,若用体积比为1:3的氮气和氢气合成氨,当容器中氨的含量不再发生变化时,测得氨的含量与温度和压强的关系如图2所示。
催化剂一般具有选择性,仅能使某一反应或某一类型的反应加速进行。例如,加热甲酸(液体,化学式为HCOOH)发生分解反应时,一半进行脱水(即生成水)反应,一半进行脱氢(即生成氢气)反应。如果用固体Al2O3作催化剂,加热时甲酸主要发生脱水反应;如果用固体ZnO作催化剂,加热时则主要发生脱氢反应。这种现象说明,不同性质的催化剂只能各自加速特定类型的化学反应过程。
回答下列问题。
(1)已知NH3中H的化合价为+1,则NH3中N的化合价为 。
(2)合成氨的化学方程式为:N2+3H22NH3,该反应的基本反应类型为 (填“化合反应”或“分解反应”)。在图1合成氨的流程中,被循环利用的物质是 ;“冷却”可将氨从混合气中分离是利用了氨与氮气和氧气的 不同。
(3)在图2研究范围内,以铁为主体的催化剂,用体积比为1:3的氮气和氢气合成氨,其最佳条件为 。
(4)如果用固体Al2O3作催化剂,加热时甲酸主要发生脱水反应;如果用固体ZnO作催化剂,加热时则主要发生脱氢反应,该反应的化学方程式为 。上述反应说明催化剂具有 性,同时说明调控化学反应过程可考虑调控反应所需要的 。
7.阅读分析,解决问题:
打铁花
“打铁花”是一种传统的民间焰火表演艺术,其原理主要涉及生铁的熔化、氧化还原反应以及铁水的抛射过程。首先,将生铁加热至熔化。将生铁碎片投入火炉内的熔铁罐中,熔铁罐是用上等胶泥制作而成的。为提高加热效率,需要使用鼓风机不断向燃着的焦炭中鼓入空气。约半个时辰,熔铁罐里便会泛起铁水,其温度高达1600℃。
打铁花表演者通过特定的技巧将高温铁水抛向空中,铁水液滴表面和内部都会发生剧烈的氧化还原反应。液滴表面在高温下被强烈氧化,形成一层固态外壳。液滴中的碳在高温下与氧气反应生成一氧化碳气体。液滴表面的固体外壳在内部气体的压力作用下爆裂,形成四处飞溅的铁花。
综上所述,打铁花现象的产生是重力、热能、氧化共同作用的结果。在古老的工艺中,这一景象不仅展示了匠人的技艺,也体现了自然力的美妙作用。
(1)生铁熔化为铁水属于 变化,从微观角度分析,该变化的微观实质是 。
(2)使用鼓风机不断向燃着的焦炭中鼓入空气可提高加热效率,其原理是 。
(3)熔铁罐用的胶泥具有的性质是 (写一点)。
(4)表演者通过特定的技巧将高温铁水抛向空中后,发生的反应的化学方程式为 (写1个)。
(5)打铁花时形成四处飞溅的铁花与生铁中含有的 有关。
8.制氧机需求旺盛,市场上出现多种类型的制氧机。
I.分子筛制氧机
某分子筛制氧机采用变压吸附制氧技术(如图1),当空气进入装有分子筛的床层时,分子筛吸附氮气,这样可以获得高浓度的氧气。
(1)该分离过程发生的是 变化(填“物理”或“化学”)。
(2)由此方法制得的气体属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
II.化学药剂制氧机
某品牌制氧机使用过碳酸钠(白色固体)和二氧化锰(黑色粉末)加水混合产生氧气。过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)加水溶解会分解生成Na2CO3和H2O2。用该制氧机制氧时,在反应仓中加入适量水、过碳酸钠和二氧化锰,反应仓内有黑色粉末翻腾,变得浑浊,仓壁变得温热,过滤仓底部导气管口有气泡冒出。下图2为工作原理示意图。
(3)反应仓中H2O2在二氧化锰催化下生成氧气的化学方程式是
(4)过滤仓中的水除了有过滤杂质提纯氧气的作用外,还可以起到的作用是___________(填序号)。
A.可以通过气泡观察氧气生成的速率 B.降低氧气温度
C.加快氧气的生成 D.增大氧气的产量
(5)设计方案验证过滤仓导出的气体是氧气: 。
(6)下表是该制氧机的制氧说明(部分),其中A、B剂的成分是过碳酸钠或者二氧化锰。
A剂
B剂
平均供氧量(毫升/分钟)
供养时间(分钟)
配方一
1袋
1袋
约55毫升/分钟
约90分钟
配方二
2袋
1袋
约180毫升/分钟
约55分钟
配方三
1袋
4袋
约330毫升/分钟
约15分钟
根据上表可知,A剂的成分是 (填名称)。
9.阅读下面科普短文,回答问题。
复合材料是运用先进制备技术将不同材料组分优化合成的新材料。相比传统的木料、钢铁等,复合材料具有密度小、力学性能好、可加工性强、耐久性、绿色环保等优势,在化工、汽车、电子电气、医学、航空航天、铁路建设等领域得到广泛应用。其中环氧树脂、酚醛树脂等热固性复合材料所制造的器材能够抵抗永久变形或断裂。近年来利用其优势已经大大提高了我国体育用品的性能和质量。
环氧树脂是一种热固性树脂,化学式为,具有质量轻、电绝缘性好、耐腐蚀、粘接性好等优点,广泛应用于电子电器、涂料、胶粘剂、建筑等领域,我国环氧树脂的应用领域如图1。
环氧树脂的热导率较低,不利于散热。因此,常把热导率高的纳米材料作为填料添加到环氧树脂中,以提升环氧树脂的导热性能。研究人员在环氧树脂(热导率为)中分别添加不同质量的六方氮化硼、改性氮化硼、立方氮化硼得到三种不同填料含量的材料。通过实验比较了三种材料的导热性能,其结果如图2.图中热导率越大,表明材料导热性能越好。
随着科学技术的发展,复合材料在体育领域的应用逐渐拓宽,如不饱和聚酯可用来制造高尔夫球棒:环氧树脂可用于制造坚固耐用的攀岩墙;镁基复合材料制作韧性强、耐高低温的户外运动器材如网球拍、自行车等;聚氨酯塑胶的高弹性可减少运动者体力消耗、保护膝关节;体育中心的罩棚表面覆盖了膜,膜上的二氧化钛涂层在雨水冲刷下能够分解脏污,还有助于减少膜材附近的氮氧化物,起到空气净化的作用等。让我们期待今后有更多复合材料的优良性能被发掘,以促进我国体育运动事业的不断发展。
根据文章内容回答问题:
(1)环氧树脂由 种元素组成,其中质量分数最大的元素是 (填元素名称)。
(2)由图1可知,我国环氧树脂应用最广泛的领域是 。
(3)氮化硼()属于___________(填字母序号)。
A.纯净物 B.混合物 C.化合物 D.单质
(4)根据图2分析,在实验研究的填料含量范围内,填料含量与热导率的关系 。
(5)对比图2中的三条曲线,在实验研究的填料含量范围内,当填料含量相同时, 的热导率最高。
(6)下列说法正确的是___________(填字母序号)。
A.图2中加入氮化硼的环氧树脂热导率均高于,表明在实验研究的填料含量范围内,添加氮化硼可提升环氧树脂的导热性能。
B.环氧树脂具有广阔的应用和发展前景。
C.环氧树脂电绝缘性能优良、导热性好。
(7)膜中含有二氧化钛(),中钛元素的化合价为 价。
(8)写出复合材料在体育领域的具体应用(一点即可) 。
10.阅读分析,解决问题:
芳纶复合材料
芳纶复合材料是一种具有优异性能的高分子复合材料,由芳纶纤维与树脂基体复合而成(各成分的化学性质没有发生变化)。其中的芳纶纤维是一种由碳(56.8%)、氢(4.2%)、氧(23.8%)、氮(15.2%)等元素组成的高强度、耐高温、耐化学腐蚀的合成纤维。
首先,芳纶复合材料具有优异的机械性能。在航空航天领域,芳纶复合材料可以用于制造飞机的结构件、发动机零部件等,能够大幅减轻飞机自重,提高飞机的载荷能力和燃油效率。在船舶领域,芳纶复合材料可以用于制造船体结构件,提高船舶的耐久性和航行性能。
其次,芳纶复合材料能够抵抗酸、碱的腐蚀,因此芳纶复合材料在化工等领域得到了广泛的应用。在化工领域,芳纶复合材料可以用于制造储罐等设备,能够保障设备长期稳定运行。
最后,芳纶复合材料具有优异的耐高温性能。在航空航天领域,芳纶复合材料可以用于制造航天器的热屏蔽材料、发动机的隔热材料等,能够保护航天器和发动机在高温环境下的安全运行。在电力领域,芳纶复合材料可以用于制造电力设备的绝缘材料、高温电缆等,能够保障电力设备的安全运行。
(1)请写出芳纶纤维中含量最低的元素的元素 。
(2)芳纶复合材料是混合物的原因是 。
(3)芳纶复合材料质轻,请从文章中找一条利用该性质的用途 。
(4)芳纶复合材料制造储罐是利用了它 性质(请根据文章内容写出具体的性质)。
(5)小明认为芳纶复合材料具有的耐高温性能属于物理性质。你同意吗? 理由是 。
11.请阅读以下科普文,按照要求完成问题。
氨气是一种极易溶于水、无色、碱性的刺激性气味的气体,对黏膜有刺激作用。氨气很容易液化,将氨气常温下加压到1MPa,或者常压下温度降到-33℃,均可将其液化。氨气(NH3)比氢气(H2)更易液化储运,因此作为氢能源的载体有发展潜力。合成氨的原料为氮气(N2)和氢气。氮气常用液态空气分离法、膜分离法(如图1)和分筛吸附法(如图2)获取。氢气生产有煤气化、天然气重整及可再生能源电解水等方法,根据氢气的来源,所合成的氨分别称为棕氨、蓝氨和绿氨。
Haber-Bosch工艺利用氮气和氢气(经可再生电解水获得)在高温高压催化剂条件下反应制氨气,是目前唯一大规模合成氨方法。绿氨生产可实现“零碳”排放,目前成本高,有待技术成熟推动绿氨发展。
依据上文,回答下列问题:
(1)写出一条氨气的物理性质: 。
(2)液态空气升温时,N2先气化,则液氮沸点比液氧 (填“高”或“低”)。
(3)Haber-Bosch制氨工艺的化学方程式为
(4)下列说法正确的是___________
A.Haber-Bosch工艺合成的氨属于绿氨
B.化工厂发生大量氨气泄漏,可以用洒水的方法吸收
C.绿氨作为储氢载体已得到广泛应用
12.阅读材料,回答问题。
纯净的臭氧()在常温下是天蓝色的气体,有难闻的鱼腥气味,不稳定,易转化为氧气。它虽然是空气质量播报中提及的大气污染物,但臭氧层中的臭氧能吸收紫外线,保护地面生物不受伤害。而且近年来臭氧的应用发展较快,很受人们的重视。生产中大量使用的臭氧通常由以下方法制得。
臭氧处理饮用水。早在19世纪中期的欧洲,臭氧已被用于饮用水处理。由于臭氧有强氧化性,可以与水中的有害化合物(如硫化铅)发生反应,处理效果好,不会产生异味。臭氧可做漂白剂,主要是因为它具有强氧化性,许多有机色素的分子遇臭氧后会被破坏,成为无色物质。因此,臭氧可作为漂白剂,用来漂白麻、棉、纸张等。实践证明,臭氧的漂白作用是氯气的15倍之多。臭氧用于医用消毒。与传统的消毒剂氯气相比,臭氧有许多优点,可杀灭一切微生物,包括细菌、病毒、芽孢等,而臭氧很快转化为氧气,无二次污染,高效环保。
(1)臭氧的物理性质有 (写出一条即可)。
(2)臭氧处理饮用水时,利用了臭氧的 (填“物理”或“化学”)性质。
(3)除臭氧外,下列属于大气污染物的是______(填序号)。
A.二氧化硫 B.二氧化碳 C.氧气 D.二氧化氮
(4)下列关于臭氧的说法中,错误的是______(填序号)。
A.臭氧具有较强的氧化性,可做漂白剂
B.由氧气制得臭氧(液态)的过程中,既有物理变化也有化学变化
C.臭氧在生产生活中有很多用途,对人类有益无害
13.氢在太阳中的核聚变放出大量光和热,是太阳能的来源,掌握可控核聚变技术对人类未来文明发展至关重要。中科院“人造太阳”EAST实验装置创造了“氘、氚核聚变”在1.2亿摄氏度下运行101秒的新纪录,为世界核聚变研究的发展作出巨大贡献。当一个氘原子(原子核内有1个质子和1个中子)和一个氚原子(原子核内有1个质子和2个中子)发生聚合反应,会生成一个氦原子(原子核内有2个质子和2个中子),并释放一个中子和巨大能量,如图所示。
请回答下列问题。
(1)氘原子和氚原子 (填“属于”或“不属于”)同一种元素,原因是 。
(2)氘原子和氚原子在结构上的不同之处是 。
(3)“氘、氚核聚变” (填“是”或“不是”)化学变化,从微观角度分析,其原因是 。
(4)原子的相对原子质量约等于原子核内质子数与中子数之和,氚原子的相对原子质量为 。
14.阅读下面科普短文,结合所学知识回答相关问题。
稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙和氡6种气体,约占空气体积的0.94%。常温常压下,稀有气体都是无色无味,微溶于水,且熔点和沸点都很低。由于稀有气体元素原子子的最外层电子排布结构都是稳定结构,所以它们的化学性质非常稳定,但在一定条件下,氙气(Xe)可与氟气()发生反应,生成四氟化氙()。
工业上,制取稀有气体是通过将液体空气蒸馏,得到稀有气体的混合物,再用活性炭低温吸附法,将稀有气体分离开来。
在焊接精密零件时,常用氩气作保护气。氦气是除了氢气外的最轻气体,通常用氦气代替氢气应用在飞艇中,不会着火和发生爆炸。利用稀有气体通电时发出色彩绚丽的光芒,可以制成霓虹灯。
根据上述文章内容,回答下列问题。
(1)稀有气体属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)稀有气体的物理性质有 。(写出一点即可)
(3)在焊接精密零件时常用氩气作保护气和选用氦气代替氢气应用于飞艇中,这都是利用了稀有气体的 (填“物理性质”或“化学性质”)。
试卷第1页,共3页
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