压轴题07 科普阅读题-【压轴题】2025年中考化学培优训练(广东专用)
2025-04-01
|
2份
|
53页
|
302人阅读
|
14人下载
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.38 MB |
| 发布时间 | 2025-04-01 |
| 更新时间 | 2025-04-03 |
| 作者 | hua hua. |
| 品牌系列 | 学科专项·压轴题 |
| 审核时间 | 2025-04-01 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51384334.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
压轴题07 科普阅读题
1、 思维构建
二、核心解题技巧
1. 快速定位关键信息
①标题与段落:快速浏览标题、首尾段,明确材料主题(如金属冶炼、碳材料应用)。
②数据与图表:关注温度、浓度、质量变化等关键数据,结合坐标轴含义(如“吸附量随温度变化”)。
③特殊表述:注意“前提条件”(如“高温”“标准状况”)和“矛盾点”(如“泡沫多≠去污力强”)。
2. 迁移课本知识
1.关联教材内容:
①传统工艺:结合金属活动性(如湿法炼铜)、酸碱反应(如松花蛋腌制)。
②科普阅读:联系物质性质(如臭氧稳定性)、环保措施(如碳封存)。
2.实验原理:分析工艺步骤时,需明确反应条件(如高温煅烧、催化剂)和物质转化路径。
3. 分题型解题策略
(1)传统工艺类
①流程分析:按“原料→预处理→反应→提纯→产物”顺序拆解步骤,标注每一步的化学反应。
示例:炼锌工艺中,炉甘石(ZnCO₃)高温还原为锌,需控制温度略低于Zn沸点(906℃)以避免挥发。
②物质循环:识别可循环利用物质(如未反应的催化剂、废液回收)。
(2)教材拓展类
①物质性质对比:如石墨与金刚石的结构差异导致物理性质不同(硬度、导电性)。
②实验现象解释:结合化学方程式分析现象(如镁条在人造空气中燃烧生成氧化镁)。
(3)生活、环境类
①数据图表分析:如CO₂吸附选择性值与温度、压强的关系,需结合曲线趋势判断最佳条件。
②环保意义:从“减少污染”“资源利用”角度评价技术(如碳封存降低温室效应)。
(4)科技前沿类
①新材料特性:如石墨烯的高导电性、抗菌性,需结合应用场景(如复合纤维、医疗设备)。
②技术评价:分析技术优势与局限(如光触媒降解甲醛的效率与成本)。
三、易错点与注意事项
1.化学用语规范:化学式书写(如CO₂与CO₃²⁻)、方程式配平(如电解水反应2H₂O → 2H₂↑ + O₂↑)。
2.开放性问题:环保建议需具体(如“推广无氟冰箱”“开发清洁能源”),避免空洞表述。
3.图表细节:注意坐标轴单位(如“mg/m³”“℃”)、曲线拐点对应反应阶段(如酸碱中和终点)。
题型01 传统工艺类
1.(2025·广东深圳·一模)阅读科普材料,回答问题。
我国古代科技璀璨夺目,金属的冶炼与应用在当时已处于世界先进水平。
根据明代《天工开物》描述的冶铁方法,可以大致描绘出当时的生产流程如图所示这一工艺过程得到的熟铁应该为中碳钢或低碳钢。这种把炼铁炉和炒铁炉串联使用的生铁、熟铁连续生产工艺,是现代冶金工艺的前身。
在冶炼熟铁时,用柳木棍快速搅拌,增大铁水与空气的接触面积,使其中的碳被空气中转化成而除去。这种在液态或半液态状况下通过搅拌使生铁逐步氧化脱碳的工艺,不但节约燃料而且可以连续地较大规模生产,是冶金技术史上的创举。
(1)过程主要有下面几个阶段,主要发生化学变化的是_____(填字母)。
A.选矿-根据颜色和密度来挑选
B.熔炼-加入木炭并鼓入空气加热直至液态
C.铸造-将铁水倒入准备好的模具中
D.搅拌-用木棍疾搅铁水实使之与空气充分接触
(2)从充分燃烧的角度看,两人推动风箱,目的是_____,风向宜与矿物_____(填“逆流而行”或“顺流而行”)。
(3)不断翻炒液态生铁,主要目的是减少铁水中的_____,从而得到熟铁,熟铁属于_____(填“纯金属”或“合金”)。
(4)铁制品易于空气中的_____发生反应而锈蚀,为保护金属资源,请你写出一条防锈的方法_____。
2.(2024·广东江门·三模)黏土含有铝、硅、铁、钾等多种元素,可用于制作砖瓦。《天工开物》中的“陶埏·砖”记录了用黏土烧砖的过程:“凡砖成坯之后,装入窑中……凡烧砖有柴薪窑,有煤炭窑。用薪者出火成青黑色、用煤者出火成白色……然后使水转釉。”
(1)“砖成坯”的过程主要发生___________(填“物理”或“化学”)变化。
(2)“柴薪”和“煤炭”提供燃烧所需的___________。若要使“柴薪”充分燃烧,可采取的具体做法有___________(任写一种)。
(3)高温烧砖过程中,黏土中铁元素被充分氧化成___________(填名称)时形成红砖。
(4)“使水转釉”的操作如图,其原理是:①封闭窑门并从窑顶慢慢浇水,高温下碳和水蒸气反应生成H2和CO;②在H2与CO的作用下生成FeO和Fe3O4,从而形成青砖。过程①中体现其还原性的物质是___________,高温下碳和水蒸气的反应属于___________反应(填基本反应类型)。
题型02 教材拓展类
1.(2024·广东湛江·模拟预测)阅读下面科普短文。
广袤无际的自然界是一个碳的世界。碳在自然界中的循环变化,对于生态环境有极为重要的意义。随着工业生产的高速发展和人们生活水平的提高,排入大气中的CO2越来越多,导致温室效应增强。减少CO2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1。
从空气中捕捉二氧化碳并转化为燃料,是实现“碳中和”的一个研究方向。我国科研团队利用催化剂MoS2实现低温、高效、长寿命催化CO2加氢制甲醇(CH3OH)的工艺,该化学反应的微观过程如图2所示。依据文章内容回答下列问题。
(1)根据科学家预测,到2050年,全球碳中和的贡献率排在首位的是 。
(2)写出上图2发生反应的化学方程式 。
(3)已知MoS2中硫元素为-2价,则Mo的化合价为 价,化学反应前后催化剂MoS2的质量和 不变。
(4)从微观角度分析,化学反应前后发生改变的微观粒子是 (选填“分子”或“原子”)。
(5)从空气中捕捉二氧化碳并将其转化为燃料具有重要意义,以下说法正确的是______。
A.可以消除碳元素在自然界的存在
B.开辟了二氧化碳利用的新途径
C.体现了无机物在一定条件下可以转化为有机物
题型03生活、环境类
1.(24-25九年级上·广东深圳·期末)阅读下面科普短文。
生活中有时需要用到高浓度O2,供氧方式主要有氧气瓶、氧气袋和制氧机。氧气瓶和氧气袋中的O2一般用深冷法制得,该方法利用物质的沸点差异,从空气中分离出O2。
制氧机有膜分离、变压吸附等制氧方式。膜分离制氧用到的膜材料有陶瓷、聚苯胺等,其中混合导电陶瓷分离膜的工作原理如图1所示。变压吸附制氧常用的吸附剂是沸石分子筛。科研人员在一定条件下分别将N2、O2通过某种沸石分子筛,测定其对N2、O2的吸附情况、结果如图2(纵坐标数值越大,代表吸附量越大)。
而对于一些特定的环境,如长期潜伏的核潜艇和太空站中,为确保氧气的持续供给,通常采用电解水的方式来制取氧气,对于特殊情况应急时也会采用氧气再生药板制取氧气,如我国094型战略核潜艇中便常用超氧化钾制取氧气。
依据文章内容回答下列问题。
(1)除了文中的制氧方法,实验室中也可以通过过氧化氢和二氧化锰制取氧气请写出其反应的化学反应方程式: 。
(2)图1中,表示氧分子变成氧原子的过程是 (填“I”“II”或“III”)。
(3)由图2可知,25℃时吸附压越大越有利于分离N2和O2,证据是 。
(4)请写出核潜艇和太空站利用电解水制取氧气的化学反应方程式: 。
(5)根据超氧化钾制取氧气的反应方程式:4(超氧化钾)+2CO2=2K2CO3+3O2,写出超氧化钾的化学式 。
题型04科技前沿类
1.(2024·广东惠州·一模)【科普阅读】
2023年5月,天舟六号货运飞船由长征七号遥七运载火箭搭载,在点火发射约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,飞船太阳能帆板顺利展开工作,发射取得圆满成功。天舟六号携带了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。
“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)蔬菜、水果为航天员提供的主要营养素是水和 。
(3)防热夹层材料属于 (填“复合材料”或“合成材料”)。
(4)飞船太阳能帆板工作时,将太阳能转化为 。
1.(2025·广东清远·模拟预测)阅读下面科普短文。
氢能是一种清洁能源,氢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、石油)制得的中含有,利用液氨的低温可将液化分离,从而获得纯净的氢气。电解水法制氢的能量转化如图所示。
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。锂氮化合物可用于化学储氢。
(1)煤、石油、 是目前人类使用最多的三大化石能源。
(2)写出电解水化学方程式: ,属于 反应(填基本反应类型)。
(3)氢气被誉为未来最理想的燃料,原因是 。
(4)利用液氮的低温能将与分离,从而获得纯净的氢气,该过程主要利用利用了与的 不同。
(5)石墨烯是一种 (填“单质”或“化合物”)
(6)将氢气压缩进储氢瓶的过程中,发生改变的是 (从微观角度解释)。
2.(2024·广东揭阳·三模)科普阅读:举世瞩目的北京冬奥会既是体育盛会,也是科技盛会。
材料1:冬奥会颁奖礼仪服装,不仅外观典雅大方,而且衣服内胆里添加了一块能够发热的“布”一一石墨烯发热材料。这是一种具有纺织物形态,兼具卓越发热效能及高效能量转化的新型材料。在通电情况下,碳分子团之间相互摩擦、碰撞而产生热能,热能又通过远红外线以平面方式均匀地辐射出来,能很好地被人体接收,产生一种由内而外的温暖。
材料2:冬奥会火炬外壳,采用了手感非常轻的碳纤维材料,质量只有钢的四分之一左右,但是强度却是钢的7~9倍。它具有高刚度、高抗拉强度、低重量、高耐化学性、耐高温和低热膨胀等特性。随便怎么摔也摔不坏,而且通过使用复合材料,避免了冬季传递火炬时冰凉的触感。研发团队用碳纤维与树脂形成的复合材料来做奥运火炬,堪称世界首创,展现了中国的高端制造能力。火炬燃料为氢气,其十分环保。
材料3:冬奥会制冰系统,选用了二氧化碳跨临界直冷技术,冰面温差控制在0.5摄氏度以内,碳排量接近于零,属奥运史上首次出现。选用二氧化碳作为制冷剂还非常安全,不会发生爆炸。
(1)石墨烯由 元素组成。(填元素名称)石墨和金刚石都是由碳元素组成的单质,但它们的物理性质存在明显差异,原因是 。
(2)穿上冬奥会颁奖礼服不会感到寒冷,说明了石墨烯具有 性(写一点)。
(3)下列有关碳纤维的描述错误的是 (填字母)。
a.强度低 b.不易碎 c.密度小 d.不耐酸
(4)下列物质与奥运火炬外壳同属于复合材料的是______(填字母)。
A.金属材料 B.聚乙烯塑料 C.合成橡胶 D.玻璃钢
(5)火炬燃烧的化学方程式为: 。
(6)选用二氧化碳作为制冷剂安全且不会爆炸。这利用了它的 化学性质。
3.(2024·广东肇庆·一模)阅读下面的科普短文。
人的胃液中含有盐酸,它能够促进营养物质的消化和吸收。例如,早餐食品燕麦中常添加颗粒极小的铁粉,要把铁粉变为人体的补铁剂,就离不开胃酸的帮助。健康人胃液的pH范围是0.9~1.5。某医院对患者胃液的pH及胃液中的病菌进行了检测,结果如表:
分组
胃液的pH
受检患者人数
胃液中检出病菌的人数及比例
A
7
0
B
13
C
26
D
53
胃酸分泌过多时,会直接损害胃黏膜,严重的会导致胃溃疡。治疗胃酸过多的药主要有两大类:一是抑酸药,能抑制胃酸分泌,但本身不能和胃酸反应;二是抗酸药,能直接与胃酸发生反应,常见的抗酸药有氢氧化铝、氧化镁、氢氧化镁和碳酸钙等。胃溃疡患者若服用不合适的抗酸药,会因胃内气体压力增大而引起“胃穿孔”。因此,我们应遵医嘱合理使用药物。结合短文,回答下列问题。
(1)燕麦中的铁粉与胃酸发生反应的化学方程式为 。
(2)铁粉可以作为“双吸剂”(起到干燥和减缓食品变质的作用),原因是铁粉容易生锈,消耗空气中的 和
(3)常见的抗酸药中,属于氧化物的是 (填化学式)。胃溃疡患者不宜服用的有 。
(4)从检测数据可知:人胃液的酸性越 (填“强”或“弱”),各类细菌繁殖越快。
(5)根据文章判断:下列说法正确的是______(填字母序号)。
A.治疗胃酸过多的药物都能与盐酸反应
B.在使用抗酸药时,用量越多效果越好
C.用碳酸钙治疗胃酸过多的同时,还可为人体补充钙元素
4.(23-24九年级上·广东东莞·期末)阅读下面科普短文。
石墨烯【化学式为C(n)】是一种由碳原子构成的碳纳米材料,一层层叠起来就是石墨,1mm厚的石墨包含300万层石墨烯,是构成其它新型碳材料的基本组成单元(如图1)。科学家提出,给石墨烯“打上”许多特定大小的孔,制成单层纳米孔维薄膜,可进行海水淡化,其工作原理如图2所示。纺织领域是石墨烯应用的新兴领域,纺织面料掺入石墨烯后,在低温情况下,可将来自远红外线的热量传送给人体,改善人体微循环系统,促进新陈代谢。工业上可采用甲烷(CH4)在高温和Cu-Pd催化下分解制取石墨烯,同时产生氢气。
依据所给信息,回答下列问题。
(1)石墨烯属于 (填“单质”或“化合物”)。
(2)“1mm厚的石墨大约包含300万层石墨烯”,说明构成物质的粒子具有的性质是 。
(3)石墨烯海水淡化膜允许 (填粒子名称)通过,该过程类似于 (填操作名称)。
(4)石墨烯在纺织面料中的作用是 。
(5)工业上制取石墨烯的化学方程式是 。
5.(23-24九年级上·广东佛山·期末)【科普阅读】
水是航天员赖以生存和进行科学研究的物质基础,因此,对空间站中冷凝水的回收处理是各国航天研究的热点。沥青基球形活性炭具有机械强度高、吸附性能好、灰分含量低、微孔发达等优点,十分有利于冷凝水中有机污染物的去除,常被用于吸附冷凝水中的部分有机污染物(如苯甲醇、己内酰胺、丙酮等)。
有机污染物在水中越易溶解,与水分子之间作用力也越大。模拟不同条件下活性炭对冷凝水的吸附情况,可以得到最理想的吸附条件,从而判断活性炭是否符合要求。下图为一定温度下,沥青基球形活性炭对部分有机污染物的吸附效果。
依据上文,回答下列问题。
(1)沥青基球形活性炭能用于冷凝水中有机污染物的去除是因为其具有 的优点(写一点)。
(2)活性炭具有吸附能力是因为其具有 的结构,它与金刚石的物理性质 (填“相似”或“不相似”)。
(3)由上图可知,沥青基球形活性炭对 的吸附效果最好,结合图中的信息解释原因 。
(4)下列说法正确的是 (填字母)。
a.利用活性炭处理空间站的冷凝水,有利于减少地面对空间站水资源的运输补给
b.沥青基球形活性炭吸附冷凝水中的所有杂质,从而能在空间站中循环使用
c.活性炭对有机污染物的吸附效果可能与有机污染物在水中溶解的难易程度有关
d活性炭的吸附作用比木炭强,常用于防毒面具、水的净化处理及制糖工业等
6.(23-24九年级上·广东东莞·期末)【科普阅读】
氢能是公认的高热值清洁能源。目前,氢气的来源如图1所示。水煤气变换反应:,是化石资源制氢过程中的重要反应之一、北京大学团队研究了在不同温度下,多种催化剂对水煤气变换反应中CO转化率的影响,结果如图2所示。
电解水制氢过程简便,但造价高昂,利用太阳能制氢是未来的发展方向,“人造太阳”的探索也就应运而生。我国“人造太阳”大科学装置“东方超环”利用的是核聚变,当氘、氚核聚变温度达到1亿摄氏度、持续时间超过1000秒,就能形成持续反应,为水分解提供能量。2020年4月,“东方超环”实现了1亿摄氏度运行近10秒,取得重大突破。除了氢气的生产,其运输、储存和利用等仍面临诸多挑战,需要人们不断探索。依据文章内容回答下列问题。
(1)目前氢气的主要来源是 ,若用电解水制氢,化学方程式为 ,氢气在 (填“正极”或“负极”)产生。
(2)图2中,在同一温度下,使水煤气变换反应中CO转化率最高的催化剂是_________。(填字母)
A.2%Au/ɑ-MoC B.ɑ-MoC C.2%Au/-Mo2C
(3)根据下表信息可知氘、氚属于同种元素,理由是 。
原子种类
质子数
中子数
核外电子数
氘
1
1
1
氚
1
2
1
(4)下列说法正确的是___________(填字母)。
A.ɑ-MoC可使CO转化率达到100% B.水电解制氢的不足是造价高昂
C.利用太阳能制氢是未来发展方向 D.“东方超环”利用核聚变提供能量
7.(23-24九年级上·广东惠州·阶段练习)【科普阅读】
中国科学家通过对“嫦娥五号”月球样品的研究,首次在月球上发现的新矿物,被命名为“嫦娥石”,该矿物是人类在月球上发现的第六种新矿物。我国成为继美国、前苏联后,世界上第三个在月球发现新矿物的国家。
学习小组查得资料:嫦娥石是从月壤样品的14万个颗粒中,利用针尖和颗粒之间静电吸附作用,分离出的一个粒径约1.0×10-5m的单晶颗粒,“嫦娥石”呈微小柱状,其化学式Ca9NaMg(PO4)7,请你和小组同学一起研究。
(1)嫦娥五号由长征五号系列火箭运载升空,长征五号采用的燃料是液氢,助燃剂是液氧,液氢燃烧的化学方程式为 。
(2)嫦娥石的吸附分离过程属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(3)嫦娥石由 种(填数字)元素组成,其中的磷元素化合价为 。
(4)围绕“人类在月球上生活”的话题,展开月球上嫦娥石应用的讨论:
①助力农业生产:嫦娥石可作为生产磷肥的原料。
②提炼金属单质:若用107.2g嫦娥石提炼金属镁,最多可得镁的质量为 g(嫦娥石的相对分子质量为1072)。
③展望更多应用:根据嫦娥石的组成推测,其可能另有的用途是 (填一种)。
8.(23-24九年级上·广东茂名·阶段练习)【科普阅读】
石墨烯
石墨烯是从石墨中剥离出来的单层碳原子晶体,是目前为止最薄的二维纳米碳材料,1mm厚的石墨大约包含300万层石墨烯,因其结构特殊,具有很多优异性能,如极高的导热性、导电性及高强度等,被誉为“新材料之王”。
近年来,石墨烯在纺织领域的应用日益广泛,冬季体有比赛时制服就使用了石墨烯材料,其优异性能,为运动员和工作人员保暖护航。石墨烯的远红外升温特性,能瞬间升温,高效蓄热,达到超强保暖的效果。如图1为石墨烯含量对升温效果影响的测试结果。石墨烯还具有良好的防紫外线性能,可有效防止人体皮肤晒伤老化,如图2为不同石墨烯含量的纤维对紫外线透过率影响的测试结果。
随着科学技术的发展,石墨烯材料将会应用在更多的产品和领域中。
(1)“1mm厚的石墨大约包含300万层石墨烯”,说明构成物质的微粒 。
(2)写出石墨烯(主要成分为碳)完全燃烧的化学方程式 ,可以用 验证该反应的生成物。
(3)对比图1中四条曲线,得到的结论是 ,分析图2,为防止人体皮肤被紫外线晒伤老化,最好选择含 石墨烯的纤维。
(4)石墨烯因为 所以可用于制作衣服,石墨烯具有良好的导电性,它还可能的用途有 (写一种)。
9.(23-24九年级上·广东茂名·阶段练习)【科普阅读】
臭氧(O3)在通常状况下是淡蓝色、有鱼腥臭味的气体。臭氧不稳定,一旦受热极易转化成氧气,并放出大量的热。臭氧的氧化性比氧气强得多。空气中的氧气通过臭氧发生器在高压电极的作用下能转化为臭氧。臭氧在地面附近的大气层中含量极少,在离地面约25km处有一个极薄的臭氧层。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。超音速飞机排出废气中的一氧化碳、一氧化氮等气体,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,如不采取措施,后果不堪设想。
根据上文,回答下列问题。
(1)臭氧 (填“属于”或“不属于”)空气污染物。
(2)氧气通过臭氧发生器转化为臭氧属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(3)将带火星的木条伸入到盛有臭氧的集气瓶中,可以看到 的现象。
(4)大气中的臭氧层遭破坏,它会引起___________ (填字母)。
A.光合作用增加 B.动物生长得更好 C.皮肤癌患者增多 D.太阳照射时间长
(5)生活中可采取___________ (填字母)的方法保护臭氧层。
A.减少氟利昂使用 B.使用无氟冰箱 C.减少CO、NO等气体的排出量
(6)二氧化硫遇到臭氧微热,即被迅速氧化成三氧化硫,三氧化硫跟水反应生成硫酸,这是除去废气中二氧化硫的理想方法。写出二氧化硫与臭氧反应的化学方程式: 。
10.(23-24九年级上·广东广州·期中)阅读科普短文,回答相关问题。
材料一:
含氯消毒剂
为抑制新冠病毒传播,“含氯消毒剂”被广泛使用,其中就包含一种新型灭菌消毒剂——(二氧化氯),在通常情况下,是一种有刺激性气味的黄绿色气体,熔点-59℃,沸卢11℃。在常温下,1L水中大约能溶解。受热或者见光易分解,具有强氧化性和很强的腐蚀性。含有2%的和0.085%碳酸钠的水溶液是特性优良,高效安全的消毒剂。它无色、无臭、无腐蚀性,常温下稳定,不易分解。该溶液用于杀菌、消毒的同时,还有除臭、防霉、保鲜等作用。我国从2000年起就逐渐用,取代氯气()对饮用水进行消毒。对饮用水进行消毒。
(1)下列消毒剂中,不属于“含氯消毒剂”的是__________(填字母)。
A.84消毒液(含NaClO) B.双氧水(含)
C.氯气() D.过氧乙酸()
(2)的化学性质有: (根据材料写出两点即可)。
(3)遇热水生成次氯酸(HClO)、氧气和氯气,请写出该反应的符号表达式: 。
材料二:
一氧化二氮()通常情况下是一种无色气体,当吸入少量一氧化二氮和空气的混合物时,可使人轻度兴奋激动,让人发笑,故又称“笑气”。
“笑气”是人类最早应用于医疗的麻醉剂之一,但大量吸入可使人因缺氧而窒息死亡。能溶于水,但与水不发生化学反应。当加热至温度超过560℃时,即分解为氧气和氮气,一氧化二氮在一定条件下能支持燃烧。
(4)的物理性质是:通常情况下是一种无色气体, 。
(5)与化学性质不同的原因是 。(微观角度)
(6)一氧化二氮()当加热至温度超过560℃时,即分解为氧气和氮气,请写出该反应的符号表达式并判断所属的反应类型: , 反应
11.(23-24九年级上·广东珠海·阶段练习)科普阅读,回答下列问题。
煤是自然界提供给人类的一种重要能源。为了提高能源利用效率,在城市里常将煤加工成“煤气”,其实煤气不是“煤的气体”,而是煤在隔绝空气加强热的条件下分解得到的一种混合气体,其主要成分是一氧化碳。
煤气是一种热值很高的燃料。使用煤气要特别小心,千万不能让它泄漏,否则会使人在不知不觉中中毒死亡;而且一旦遇明火或电火花,还极易引起爆炸。有人说“可以放一盆水吸收泄漏的煤气”,这是非常荒唐的说法,因为煤气既不能溶于水,常温下又不能与水反应。
(1)煤变成煤气属于 变化。煤气可用作 。
(2)在上述有关煤气的叙述中,可以推断出煤气的物理性质有: (写出一种即可)。
(3)在上述有关煤气的叙述中,可归纳出煤气的化学性质有: (写出一种即可)。
(4)在厨房中,发现煤气泄漏时,应采取的有效措施是_______(填字母)。
A.关闭阀门 B.开窗通风
C.打开排风扇 D.多放几盆水
12.(23-24九年级上·广东广州·期中)阅读下面科普短文。
2023 年 6 月 8 日至 11 日,世界动力电池大会在宜宾举办,动力电池的发展各受关注。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>镍镉电池>铅蓄电池。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。回答下列问题:
(1)写出磷酸铁 FePO4中的铁离子 (填离子符号);磷酸钠的化学式 。
(2)磷酸铁 FePO4中 P 元素的化合价为 。
(3)LiFePO4的相对分子质量为 。
(4)图中表示电池性能最佳的点为 (填“A”“B”或“C”)。
13.(2025·广东东莞·一模)小米su7电动汽车一经推出便火爆互联网,其采用的磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是一种采用率较高的动力电池。随着能源与环境问题的日渐突出以及“碳达峰”、“碳中和”概念的出现,电动汽车的电池回收对缓解当前锂矿资源紧张局面,助力我国新能源汽车及储能产业可持续发展起到重要作用。
废旧电池回收需要进行预处理,对磷酸亚铁锂电池进行高温煅烧预处理的方程式为:。回答下列问题:
(1)LiFePO4是否属于金属材料 (填“是”或“否”)。
(2)根据质量守恒定律,X应为 。
(3)废旧电池含有N、P、S和重金属元素,若不及时回收,其可能造成的污染有___________。
A.土壤重金属污染 B.水资源污染 C.空气污染
(4)已知一辆小米su7的磷酸铁锂电池容量为79000Wh,电池能量密度为100Wh/kg(电池容量=电池质量×电池能量密度,电池质量全部由磷酸铁锂构成),高温煅烧过程中消耗氧气的质量为多少?
14.(19-20九年级上·山西晋中·期末)阅读下面科普短文然后回答问题。
氢能源汽车
氢能汽车是以氢气为主要能量的汽车。一般的内燃机,通常注入柴油或汽油。氢能汽年有许多优点,首先是干净卫生,氢气燃烧后的产物是水,不会污染环境;其次是氮气在燃烧时比汽油的发热量高。近年来,国际上以氨为燃料的“燃料电池受动机”技术取得重大突破,而“燃料电池汽车”已成为推动“氮经济”的发动机,
氢气可以通过电解水、水煤气转化等方法大量制取,而且不需要对汽车发动机进行大的改装,因此氢能汽车具有广阔的应用前示,推广氢能汽车需要解决三个技术问题:大量制取廉价氯气的方法;解决氢气的安全储运问题:解决汽车所常的高性能、廉价的氧供给系统。随着储氢材料的研究进展,科学家们研制的高效率氮燃料电池,减小了氢气损失和热量散失。
我国在氢能汽车研发领域取得重大突破。据国内媒体报道,现代FE氢燃料电池车亮相2017广州车展,该车采用了第四代氢燃料电池技术,内部有三个同尺寸的储氢罐组成,实现了世界最高的氢气存储密度,最大续航能力可达800公里。
(1)汽油、柴油是 炼制的产品。(填一种化石燃料)
(2)氢气燃烧的化学方程式是 。
(3)氢燃料电池车的优点是 。(答出一点即可)
(4)2017年广州车展的现代FE氢燃料电池车还具有以下特殊的性能 。
(5)你认为氢能汽车具有广阔的应用前景的依据是 。
(6)下列说法正确的是 。
A.目前,通过电解水获取的氢气价格昂贵
B.氢能汽车行驶时可将机械能转变为化学能
C.我国在氢能源汽车的研究领域已取得重大突破
D.以汽油为燃料的汽车行驶时可向空气中排放有毒气体和烟尘
15.(24-25九年级上·广东广州·阶段练习)阅读下面科普短文,结合所学知识回答相关问题。
臭氧(O3)在通常状况下是淡蓝色、有鱼腥臭味的气体。臭氧不稳定,一旦受热极易转化成氧气,并放出大量的热。臭氧的氧化能力比氧气强得多,可以支持燃烧。空气中的氧气在高压放电的条件下能转化为臭氧。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、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。臭氧具有较强的杀菌能力,研究人员用臭氧分析仪监测紫外灯照射产生的臭氧浓度随时间的变化,实验结果如图所示。阅读分析,回答以下问题:
(1)写出臭氧的一条物理性质 ;
(2)臭氧应用于饮用水杀菌时,利用了臭氧的 (填“物理”或“化学”)性质;
(3)将带火星的木条伸入盛有臭氧的集气瓶中,现象是 ;
(4)高空中臭氧层能吸收紫外线,有学者认为,制冷剂氟利昂进入高空大气后会产生氯原子(Cl),引发以下反应:,。其中Cl加快了上述转化过程总反应的速率,但自身的质量和化学性质在总反应前后没有发生变化,其作用是 。
16.(24-25九年级上·广东云浮·阶段练习)【科普阅读】
阅读下面短文,依据材料回答下列问题。
二氧化氯(ClO2)是一种环保型杀菌消毒剂。在生活中主要用于饮用水的消毒和食品保鲜。用二氧化氯消毒后的水可以直接饮用。
通常状况下,二氧化氯是一种黄绿色、有刺激性气味有毒气体,密度比空气大,其熔点为-59℃,沸点为11.0℃,易溶于水,且与水反应得到酸性溶液。该气体具有强烈的腐蚀性,吸入一定浓度的二氧化氯气体会引起咳嗽和呼吸道黏膜的损伤。
二氧化氯极其不稳定,受热易发生爆炸性分解,直接造成氯气泄漏而污染环境,同时产生氧气,所以只有依靠现场制备,工业上用潮湿的氯酸钾和草酸在60℃时反应制得。由于制取二氧化氯需要使用的氯酸钾是易爆危险品,制备和运输成本很高,因此我国目前还未广泛用其消毒自来水。
请依据文章回答下列问题:
(1)二氧化氯属于 (填“纯净物”或混合物)。
(2)二氧化氯的物理性质有 (写一条即可)。
(3)二氧化氯在生活中的用途有 (写一条即可)。
(4)写出二氧化氯受热分解的文字表达式为 。
(5)工业上常用 和 制备二氧化氯,我国目前未广泛使用二氧化氯消毒自来水的原因: 。
17.(24-25九年级上·广东汕头·阶段练习)阅读下面科普短文。
潜水员背着的瓶子叫做“水肺”。“水肺”中常见的潜水呼吸气有:压缩空气、富氧压缩空气、高压氦氧混合气、高压氖氧混合气等。压缩空气是通过压缩机将空气压缩而成,压缩前后空气中各气体的体积分数几乎保持不变。潜水呼吸气采用压缩空气时,氮气作为与氧气共存的气体,会导致潜水员出现“氮麻醉”的情况,限制了潜水的时间。因此,潜水时常使用富氧压缩空气。但是过高浓度的氧气在高压环境下会引起潜水员“氧中毒”,其他条件相同时,潜水员使用氧气体积分数不同的氮氧混合气潜水时,最大下潜深度及在此深度下的平均持续工作时间如下表所示。
氮氧混合气中氧气体积分数(%)
最大下潜深度(m)
平均持续工作时间(min)
60
17
120
50
22
98
40
30
69
32
40
46
潜水呼吸气中用氦气、氖气替换氮气,可以避免出现类似于“氮麻醉”的情况,因为氦气、氖气在血液中的溶解能力都明显小于氮气。
高压氦氧混合气作为潜水呼吸气时,由于氦气热传导系数高,潜水员会出现体温过低的症状。与此同时,还因为氦气的密度过小,使潜水员在与岸上工作人员交流时声音传播受到影响。高压氖氧混合气作为潜水呼吸气可以避免语音失真、体温过低等状况。但是氖气不容易大量获得,并且深水潜水时,氖气的密度会增大进而造成潜水员呼吸受阻而限制了其使用价值。为了克服以上潜水呼吸气的缺陷和不足,氦氖氧混合气开始较为广泛应用。
依据文章内容回答下列问题。
(1)空气中氮气的体积分数为 ,空气中保持氧气化学性质的微粒是 。
(2)空气能被压缩,从微观角度分析发生的变化原因是___________(填序号)。
A.分子体积变大 B.分子间隔变小 C.分子体积变小
(3)最大下潜深度与氮氧混合气中氧气体积分数的关系是 。
(4)最大下潜深度为35m时,应选择氧气体积分数为___________(填序号)的氮氧混合气。
A.50%~60% B.40%~50% C.32%~40%
(5)使用高压氦氧混合气时,声音传播会受到影响,因为氦气具有 的性质。
(6)高压氖氧混合气作为潜水呼吸气的优点是 (写出一点即可)。
(7)下列说法正确的是___________ (填序号)。
A.潜水呼吸气中氧气含量越高越好
B.氦气和氖气在血液里的溶解能力均大于氮气
C.使用高压氦氧混合气,潜水员往往出现体温过低的症状
18.(24-25九年级上·广东湛江·期末)Ⅰ.阅读下面的科普短文。
可燃冰,又称天然气水合物,一种外观似冰且遇火即燃的结晶化合物,其分子由甲烷分子和水分子构成,具有笼状结构(如图1)。
可燃冰主要蕴藏在深海沉积物和陆地永久冻土中,由水和天然气在高压和低温条件下结晶而成,当温度升高或压强降低时,会立即分解释放出可燃性气体——甲烷。可燃冰燃烧值高、污染小,且储量丰富,因而被各国视为未来化石燃料的替代能源。依据文章内容回答下列问题:
(1)可燃冰的形成有三个基本条件:原材料(水和天然气)、高压和 。
(2)可燃冰被视为“未来能源”,开发利用新能源有利于环境保护,请写出一种我县可以开发利用的新能源 。
(3)下列说法不正确的是___________(填序号)。
A.可燃冰能燃烧,说明水具有可燃性
B.当今世界能源储量中,可燃冰居首位
C.可燃冰的能量密度约为煤的十倍
(4)我国可燃冰开采技术世界领先,将可燃冰进行二次能源开发意义重大。甲烷和水在一定条件下可制备合成气(主要成分是和),该反应的化学方程式为 。
Ⅱ.火是人类文明的起源,人类一直试图征服“火”。
(5)钻木取火:将木屑放置在木板上,木棒轻轻钻动,便可着火。该实验中木屑提供的燃烧条件为 。
(6)火石取火:用火镰击打火石,产生火花先引燃艾绒,艾绒容易着火是因为艾绒的着火点 (填“高”或“低”)。
(7)发展到今天,家庭用的燃料大多是天然气,燃烧不充分时会出现黄色火焰,这时可调大天然气灶 (填“空气”或“天然气”)进气量。
19.(24-25九年级上·广东梅州·期中)阅读下面科普短文并回符问题
潜水负背着的瓶子叫做“水肺”、“水肺”中常见的潜水呼吸气有:压缩空气、高压氨氧混合气、高压氖氧混合气等。压缩空气是用空气压缩而成的,潜水员潜水时若采用压缩空气呼吸,可能会出现“氮麻醉”的情况,因此而限制潜水的时间。用氖气代替氮气(即高压氦氧混合气),可以避免“氮麻醉”,但由于氦气热传导系数高,潜水员会出现体温过低的症状。采用高压氖氧混合气作为潜水呼吸气可以避免上述问题。
(1)“水肺”中三种常见呼吸气中一定含有的气体名称为 。
(2)压缩空气与空气的成分 (填“相同”或不相同),其含量最多的是 (填物质的化学符号),体积分数约为 。
(3)用高压氖氧混合气作潜水呼吸气,可以避免 。
(4)氦气在生活中还有很多用途,如用氦气代替氢气填充飞艇,利用了氦气的物理性质是 。
20.(24-25广东茂名·阶段练习)锡是“五金”(金、银、铜、铁、锡)之一,具有质地柔软、熔点低和无毒等优良特性。自然界中的锡主要以氧化物(如锡石,主要成分为SnO2)和硫化物的形式存在。明代宋应星所著的《天工开物》中记载锡的冶炼:“凡煎炼亦用洪炉,入砂数百斤,丛架木炭亦数百斤,鼓鞴(指鼓入空气)熔化…点铅勾锡…”锡与氯气反应生成的四氯化锡(SnCl4)可用于生产FTO导电玻璃,用来制作液晶显示屏。锡还广泛用于电子信息、化工冶金及航天工业等。
(1)写出锡的一点物理性质______,自然界中的锡主要以______形式存在(选填“单质”或“化合物”)。
(2)二氧化锡(SnO2)中锡元素化合价为______。
(3)炼锡时“鼓入足量空气”的目的是使碳______(选填“完全”或“不完全”)燃烧来提高炉温,同时“点铅勾锡”,即加铅能使锡较易熔化流出,其原因是加铅能使混合物的熔点______(选填“降低”或“升高”)。
(4)炼锡的反应是,该反应中作还原剂的物质是______。
21.(24-25广东广州·期末)《天工开物》蕴含丰富的化学知识和化学思想。阅读资料并回答问题:
①制作木炭:“凡隙地伐薪,二丈截截为块,积薪作窑如覆斗形,环架细柴团封之泥,人负烧烟灭火气,以利形道炭也。”
②蒸馏酒的制作:“火候至沸,腾气则香。覆以斗器,置盎接液。”
③火药的配制:“火药之用,须取硝三斤,硫一斤,炭半斤,碎和调匀,乃入竹筒击发。硝能飞,硫能焰,炭能起焰飞腾也。”
④煤炭的使用:“家居多以石炭为薪,取其价廉而火力强。”
⑤炼铜:“铜以炭火煎熔,杂质略去。”
(1)“人负烧烟灭火气”是指人为控制空气的供应,使木材燃烧不充分生成木炭,此过程还产生一种有毒气体是______。木炭能放在冰箱去除异味是因为其具有______性。
(2)“腾气则香”指加热时酒香随蒸汽逸出,请用微粒观解释现象:______。
(3)“硫能焰”指硫粉在空气中燃烧,其现象是:______。
(4)从“家居多以石炭为薪”可见煤炭在明代的普及程度高,直接燃烧煤炭会产生二氧化硫和氮的氧化物,这些物质溶于雨水后形成______。
(5)“铜以炭火煎熔”指用木炭还原氧化铜,请写出相应的化学方程式:______。
/
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$
压轴题07 科普阅读题
1、 思维构建
二、核心解题技巧
1. 快速定位关键信息
①标题与段落:快速浏览标题、首尾段,明确材料主题(如金属冶炼、碳材料应用)。
②数据与图表:关注温度、浓度、质量变化等关键数据,结合坐标轴含义(如“吸附量随温度变化”)。
③特殊表述:注意“前提条件”(如“高温”“标准状况”)和“矛盾点”(如“泡沫多≠去污力强”)。
2. 迁移课本知识
1.关联教材内容:
①传统工艺:结合金属活动性(如湿法炼铜)、酸碱反应(如松花蛋腌制)。
②科普阅读:联系物质性质(如臭氧稳定性)、环保措施(如碳封存)。
2.实验原理:分析工艺步骤时,需明确反应条件(如高温煅烧、催化剂)和物质转化路径。
3. 分题型解题策略
(1)传统工艺类
①流程分析:按“原料→预处理→反应→提纯→产物”顺序拆解步骤,标注每一步的化学反应。
示例:炼锌工艺中,炉甘石(ZnCO₃)高温还原为锌,需控制温度略低于Zn沸点(906℃)以避免挥发。
②物质循环:识别可循环利用物质(如未反应的催化剂、废液回收)。
(2)教材拓展类
①物质性质对比:如石墨与金刚石的结构差异导致物理性质不同(硬度、导电性)。
②实验现象解释:结合化学方程式分析现象(如镁条在人造空气中燃烧生成氧化镁)。
(3)生活、环境类
①数据图表分析:如CO₂吸附选择性值与温度、压强的关系,需结合曲线趋势判断最佳条件。
②环保意义:从“减少污染”“资源利用”角度评价技术(如碳封存降低温室效应)。
(4)科技前沿类
①新材料特性:如石墨烯的高导电性、抗菌性,需结合应用场景(如复合纤维、医疗设备)。
②技术评价:分析技术优势与局限(如光触媒降解甲醛的效率与成本)。
三、易错点与注意事项
1.化学用语规范:化学式书写(如CO₂与CO₃²⁻)、方程式配平(如电解水反应2H₂O → 2H₂↑ + O₂↑)。
2.开放性问题:环保建议需具体(如“推广无氟冰箱”“开发清洁能源”),避免空洞表述。
3.图表细节:注意坐标轴单位(如“mg/m³”“℃”)、曲线拐点对应反应阶段(如酸碱中和终点)。
题型01 传统工艺类
1.(2025·广东深圳·一模)阅读科普材料,回答问题。
我国古代科技璀璨夺目,金属的冶炼与应用在当时已处于世界先进水平。
根据明代《天工开物》描述的冶铁方法,可以大致描绘出当时的生产流程如图所示这一工艺过程得到的熟铁应该为中碳钢或低碳钢。这种把炼铁炉和炒铁炉串联使用的生铁、熟铁连续生产工艺,是现代冶金工艺的前身。
在冶炼熟铁时,用柳木棍快速搅拌,增大铁水与空气的接触面积,使其中的碳被空气中转化成而除去。这种在液态或半液态状况下通过搅拌使生铁逐步氧化脱碳的工艺,不但节约燃料而且可以连续地较大规模生产,是冶金技术史上的创举。
(1)过程主要有下面几个阶段,主要发生化学变化的是_____(填字母)。
A.选矿-根据颜色和密度来挑选
B.熔炼-加入木炭并鼓入空气加热直至液态
C.铸造-将铁水倒入准备好的模具中
D.搅拌-用木棍疾搅铁水实使之与空气充分接触
(2)从充分燃烧的角度看,两人推动风箱,目的是_____,风向宜与矿物_____(填“逆流而行”或“顺流而行”)。
(3)不断翻炒液态生铁,主要目的是减少铁水中的_____,从而得到熟铁,熟铁属于_____(填“纯金属”或“合金”)。
(4)铁制品易于空气中的_____发生反应而锈蚀,为保护金属资源,请你写出一条防锈的方法_____。
【答案】(1)BD
(2) 提供充足的氧气 逆流而行
(3) 碳 合金
(4) 水、氧气 刷漆、涂油、保持干燥、制成合金等
【详解】
(1) A. 选矿 - 根据颜色和密度来挑选,只是将矿石按外观特征分类,没有新物质生成,属于物理变化;
B. 熔炼 - 加入木炭并鼓入空气加热直至液态,木炭燃烧有新物质生成,属于化学变化;
C. 铸造 - 将铁水倒入准备好的模具中,只是铁的状态和形状改变,没有新物质生成,属于物理变化;
D. 搅拌 - 用木棍搅动铁水使之与空气充分接触,碳与氧气反应生成二氧化碳,有新物质生成,属于化学变化。
故选BD。
(2) 推动风箱能向燃料处鼓入空气,提供充足的氧气,使燃料充分燃烧;
风向与矿物逆流而行,能让空气与矿物充分接触,使燃烧更充分。
(3) 不断翻炒液态生铁,能使其中的碳与氧气反应转化为二氧化碳除去,从而减少铁水中的含碳量;
熟铁是中碳钢或低碳钢,钢是铁和碳等组成的合金,所以熟铁属于合金。
(4) 铁制品锈蚀是因为与空气中的氧气和水发生反应;
防锈方法有刷漆、涂油、镀一层金属等,这些方法能隔绝氧气和水,防止铁生锈;另外,制成合金也能增强金属的防锈能力。
2.(2024·广东江门·三模)黏土含有铝、硅、铁、钾等多种元素,可用于制作砖瓦。《天工开物》中的“陶埏·砖”记录了用黏土烧砖的过程:“凡砖成坯之后,装入窑中……凡烧砖有柴薪窑,有煤炭窑。用薪者出火成青黑色、用煤者出火成白色……然后使水转釉。”
(1)“砖成坯”的过程主要发生___________(填“物理”或“化学”)变化。
(2)“柴薪”和“煤炭”提供燃烧所需的___________。若要使“柴薪”充分燃烧,可采取的具体做法有___________(任写一种)。
(3)高温烧砖过程中,黏土中铁元素被充分氧化成___________(填名称)时形成红砖。
(4)“使水转釉”的操作如图,其原理是:①封闭窑门并从窑顶慢慢浇水,高温下碳和水蒸气反应生成H2和CO;②在H2与CO的作用下生成FeO和Fe3O4,从而形成青砖。过程①中体现其还原性的物质是___________,高温下碳和水蒸气的反应属于___________反应(填基本反应类型)。
【答案】
(1) 物理
(2) 可燃物 将“柴薪”架空(合理即可)
(3) 氧化铁
(4) 碳 置换
【详解】
(1) “砖成坯”的过程中只是形状发生改变,没有生成新物质,属于物理变化;
(2) “柴薪”和“煤炭”都具有可燃性,属于可燃物;将“柴薪”架空,增大煤与氧气的接触面积或鼓入空气,增加氧气的浓度,都可以使“柴薪”充分燃烧;
(3) 用黏土高温烧制砖时,黏土中的Fe元素在O2充足时会充分氧化生成红色的氧化铁,从而形成红砖;
(4) 高温下碳和水蒸气反应生成H2和CO,此反应过程中碳夺取了水中的氧元素使其还原为氢气,碳表现出还原性;高温下碳和水蒸气反应生成H2和CO,此反应是一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物,属于置换反应。
题型02 教材拓展类
1.(2024·广东湛江·模拟预测)阅读下面科普短文。
广袤无际的自然界是一个碳的世界。碳在自然界中的循环变化,对于生态环境有极为重要的意义。随着工业生产的高速发展和人们生活水平的提高,排入大气中的CO2越来越多,导致温室效应增强。减少CO2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1。
从空气中捕捉二氧化碳并转化为燃料,是实现“碳中和”的一个研究方向。我国科研团队利用催化剂MoS2实现低温、高效、长寿命催化CO2加氢制甲醇(CH3OH)的工艺,该化学反应的微观过程如图2所示。依据文章内容回答下列问题。
(1)根据科学家预测,到2050年,全球碳中和的贡献率排在首位的是 。
(2)写出上图2发生反应的化学方程式 。
(3)已知MoS2中硫元素为-2价,则Mo的化合价为 价,化学反应前后催化剂MoS2的质量和 不变。
(4)从微观角度分析,化学反应前后发生改变的微观粒子是 (选填“分子”或“原子”)。
(5)从空气中捕捉二氧化碳并将其转化为燃料具有重要意义,以下说法正确的是______。
A.可以消除碳元素在自然界的存在
B.开辟了二氧化碳利用的新途径
C.体现了无机物在一定条件下可以转化为有机物
【答案】(1)碳替代
(2)
(3) +4 化学性质
(4)分子
(5)BC
【详解】(1)由图1可知,碳替代的贡献率最大,为47%,故填写:碳替代。
(2)由图2可知,甲表示的是CO2的微观结构,乙表示的是H2的微观结构,丙表示的是CH3OH的微观结构,丁表示的是H2O的微观结构,因此,图2发生反应为二氧化碳和氢气在二硫化钼的催化下,生成甲醇和水,化学方程式为:,故填写:。
(3)已知MoS2中硫元素为-2价,根据化合物中正负化合价代数和为零原则可知,假设Mo的化合价为x,则,x=+4,故填写:+4;
根据图2可知,MoS2为二氧化碳和氢气反应的催化剂,催化剂有两不变,即化学反应前后催化剂的质量和化学性质不变,故填写:化学性质。
(4)由图2可知,化学反应前后,甲、乙分子的结构都发生了分裂,而分裂出的碳、氢、氧原子没有发生改变,只是重新组合形成了新分子丙、丁分子,因此,化学反应前后发生改变的微观粒子是分子,故填写:分子。
(5)A.从空气中捕捉二氧化碳并转化为燃料(CH3OH),根据化学反应方程式:和质量守恒定律的宏观实质:化学反应前后,元素种类不变可知,从空气中捕捉到的二氧化碳的碳元素被转化到了甲醇中,甲醇作为燃料燃烧,产生含有碳元素的气体,因此,从空气中捕捉二氧化碳不能消除碳元素在自然界的存在,故选项说法错误,不符合题意;
B.二氧化碳和氢气在二硫化钼的催化下生成甲醇和水,开辟了二氧化碳利用的新途径,故选项说法正确,符合题意;
C.二氧化碳为无机物,它和氢气在二硫化钼的催化下,生成甲醇(有机物)和水,体现了无机物在一定条件下可以转化为有机物,故选项说法正确,符合题意。
故填写:BC。
题型03生活、环境类
1.(24-25九年级上·广东深圳·期末)阅读下面科普短文。
生活中有时需要用到高浓度O2,供氧方式主要有氧气瓶、氧气袋和制氧机。氧气瓶和氧气袋中的O2一般用深冷法制得,该方法利用物质的沸点差异,从空气中分离出O2。
制氧机有膜分离、变压吸附等制氧方式。膜分离制氧用到的膜材料有陶瓷、聚苯胺等,其中混合导电陶瓷分离膜的工作原理如图1所示。变压吸附制氧常用的吸附剂是沸石分子筛。科研人员在一定条件下分别将N2、O2通过某种沸石分子筛,测定其对N2、O2的吸附情况、结果如图2(纵坐标数值越大,代表吸附量越大)。
而对于一些特定的环境,如长期潜伏的核潜艇和太空站中,为确保氧气的持续供给,通常采用电解水的方式来制取氧气,对于特殊情况应急时也会采用氧气再生药板制取氧气,如我国094型战略核潜艇中便常用超氧化钾制取氧气。
依据文章内容回答下列问题。
(1)除了文中的制氧方法,实验室中也可以通过过氧化氢和二氧化锰制取氧气请写出其反应的化学反应方程式: 。
(2)图1中,表示氧分子变成氧原子的过程是 (填“I”“II”或“III”)。
(3)由图2可知,25℃时吸附压越大越有利于分离N2和O2,证据是 。
(4)请写出核潜艇和太空站利用电解水制取氧气的化学反应方程式: 。
(5)根据超氧化钾制取氧气的反应方程式:4(超氧化钾)+2CO2=2K2CO3+3O2,写出超氧化钾的化学式 。
【答案】(1)2H2O22H2O+O2↑
(2)II
(3)25℃时,吸附压越大,氮气的吸附量越大,但氧气吸附量变化不明显
(4)2H2O2H2↑+O2↑
(5)KO2
【详解】(1)过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解产生水和氧气,方程式为:2H2O22H2O+O2↑;
(2)由图可知,Ⅱ为氧分子分解为氧原子;
(3)由图乙可知,25℃时,吸附压越大,氮气的吸附量越大,而氧气的吸附量变化不大,故25℃时吸附压越大越有利于分离N2和O2;
(4)电解水生成氢气和氧气,方程式为:2H2O2H2↑+O2↑;
(5)反应后含有K、C、O的原子个数分别为:4、2、12,反应前现有K、C、O的原子个数分别为:0、2、4,故4(超氧化钾)中含有4个K和8个O,故超氧化钾化学式为:KO2。
题型04科技前沿类
1.(2024·广东惠州·一模)【科普阅读】
2023年5月,天舟六号货运飞船由长征七号遥七运载火箭搭载,在点火发射约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,飞船太阳能帆板顺利展开工作,发射取得圆满成功。天舟六号携带了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。
“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)蔬菜、水果为航天员提供的主要营养素是水和 。
(3)防热夹层材料属于 (填“复合材料”或“合成材料”)。
(4)飞船太阳能帆板工作时,将太阳能转化为 。
【答案】(1) 氧分子 提供热量使温度达到着火点 不可再生
(2)维生素
(3)复合材料
(4)电能
【详解】(1)由分子构成的物质,分子是保持物质化学性质最小的粒子,液氧由氧分子构成,保持液氧化学性质的微粒是氧分子;点火的过程释放热量使温度达到可燃物的着火点;石油属于化石能源,属于不可再生能源。
(2)蔬菜、水果为航天员提供的主要营养素是水和维生素。
(3)由材料“环氧树脂和碳纤维为基体材料与增强材料的防热夹层”可知,这种材料属于复合材料。
(4)太阳能帆板主要是吸收太阳能转化为电能。
1.(2025·广东清远·模拟预测)阅读下面科普短文。
氢能是一种清洁能源,氢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、石油)制得的中含有,利用液氨的低温可将液化分离,从而获得纯净的氢气。电解水法制氢的能量转化如图所示。
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。锂氮化合物可用于化学储氢。
(1)煤、石油、 是目前人类使用最多的三大化石能源。
(2)写出电解水化学方程式: ,属于 反应(填基本反应类型)。
(3)氢气被誉为未来最理想的燃料,原因是 。
(4)利用液氮的低温能将与分离,从而获得纯净的氢气,该过程主要利用利用了与的 不同。
(5)石墨烯是一种 (填“单质”或“化合物”)
(6)将氢气压缩进储氢瓶的过程中,发生改变的是 (从微观角度解释)。
【答案】(1)天然气
(2) 分解
(3)热值大,无污染
(4)沸点
(5)单质
(6)分子间间隔
【详解】(1)化学能源包括煤、石油、天然气。
(2)电解水生成氢气和氧气,反应的化学方程式为:;
该反应为一种物质生成多种物质的反应,属于分解反应。
(3)氢气燃烧生成水,不会产生有害气体,且氢气的热值高,因此被誉为理想燃料。
(4)利用液氨的低温可将CO液化分离,从而获得纯净的氢气,则利用了氢气和一氧化碳的沸点不同。
(5)石墨烯中只含有碳元素,属于单质。
(6)氢气能被加压,是因为分子中有间隔,在加压情况下,分子间的间隔减小。
2.(2024·广东揭阳·三模)科普阅读:举世瞩目的北京冬奥会既是体育盛会,也是科技盛会。
材料1:冬奥会颁奖礼仪服装,不仅外观典雅大方,而且衣服内胆里添加了一块能够发热的“布”一一石墨烯发热材料。这是一种具有纺织物形态,兼具卓越发热效能及高效能量转化的新型材料。在通电情况下,碳分子团之间相互摩擦、碰撞而产生热能,热能又通过远红外线以平面方式均匀地辐射出来,能很好地被人体接收,产生一种由内而外的温暖。
材料2:冬奥会火炬外壳,采用了手感非常轻的碳纤维材料,质量只有钢的四分之一左右,但是强度却是钢的7~9倍。它具有高刚度、高抗拉强度、低重量、高耐化学性、耐高温和低热膨胀等特性。随便怎么摔也摔不坏,而且通过使用复合材料,避免了冬季传递火炬时冰凉的触感。研发团队用碳纤维与树脂形成的复合材料来做奥运火炬,堪称世界首创,展现了中国的高端制造能力。火炬燃料为氢气,其十分环保。
材料3:冬奥会制冰系统,选用了二氧化碳跨临界直冷技术,冰面温差控制在0.5摄氏度以内,碳排量接近于零,属奥运史上首次出现。选用二氧化碳作为制冷剂还非常安全,不会发生爆炸。
(1)石墨烯由 元素组成。(填元素名称)石墨和金刚石都是由碳元素组成的单质,但它们的物理性质存在明显差异,原因是 。
(2)穿上冬奥会颁奖礼服不会感到寒冷,说明了石墨烯具有 性(写一点)。
(3)下列有关碳纤维的描述错误的是 (填字母)。
a.强度低 b.不易碎 c.密度小 d.不耐酸
(4)下列物质与奥运火炬外壳同属于复合材料的是______(填字母)。
A.金属材料 B.聚乙烯塑料 C.合成橡胶 D.玻璃钢
(5)火炬燃烧的化学方程式为: 。
(6)选用二氧化碳作为制冷剂安全且不会爆炸。这利用了它的 化学性质。
【答案】(1) 碳 碳原子的排列方式不同
(2)卓越发热效能/高效能量转化
(3)ad
(4)D
(5)
(6)不能燃烧、不支持燃烧
【详解】(1)石墨烯属于碳单质,是由碳元素组成的;石墨和金刚石都是由碳元素组成的单质,但碳原子的排列方式不同,导致它们的物理性质存在明显差异,故填:碳;碳原子的排列方式不同;
(2)由材料1可知,冬奥会颁奖礼仪服装,是一种具有纺织物形态,兼具卓越发热效能及高效能量转化的新型材料,故填:卓越发热效能或者高效能量转化;
(3)由材料2可知,碳纤维材料具有高刚度、高抗拉强度、低重量、高耐化学性、耐高温和低热膨胀等特性。随便怎么摔也摔不坏,而且通过使用复合材料,避免了冬季传递火炬时冰凉的触感。故填:ad;
(4)A、金属材料不是复合材料,故A不符合题意;
B、聚乙烯塑料是合成材料,故B不符合题意;
C、合成橡胶是合成材料,故C不符合题意;
D、 玻璃钢是玻璃纤维与塑料复合而成的复合材料,故D符合题意。
故选D;
(5)由材料2可知,火炬燃料为氢气,其十分环保。氢气燃烧生成水,反应的化学方程式为,故填:;
(6)选用二氧化碳作为制冷剂安全且不会爆炸,这是利用了它不能燃烧、不支持燃烧的化学性质,故填:不能燃烧、不支持燃烧。
3.(2024·广东肇庆·一模)阅读下面的科普短文。
人的胃液中含有盐酸,它能够促进营养物质的消化和吸收。例如,早餐食品燕麦中常添加颗粒极小的铁粉,要把铁粉变为人体的补铁剂,就离不开胃酸的帮助。健康人胃液的pH范围是0.9~1.5。某医院对患者胃液的pH及胃液中的病菌进行了检测,结果如表:
分组
胃液的pH
受检患者人数
胃液中检出病菌的人数及比例
A
7
0
B
13
C
26
D
53
胃酸分泌过多时,会直接损害胃黏膜,严重的会导致胃溃疡。治疗胃酸过多的药主要有两大类:一是抑酸药,能抑制胃酸分泌,但本身不能和胃酸反应;二是抗酸药,能直接与胃酸发生反应,常见的抗酸药有氢氧化铝、氧化镁、氢氧化镁和碳酸钙等。胃溃疡患者若服用不合适的抗酸药,会因胃内气体压力增大而引起“胃穿孔”。因此,我们应遵医嘱合理使用药物。结合短文,回答下列问题。
(1)燕麦中的铁粉与胃酸发生反应的化学方程式为 。
(2)铁粉可以作为“双吸剂”(起到干燥和减缓食品变质的作用),原因是铁粉容易生锈,消耗空气中的 和
(3)常见的抗酸药中,属于氧化物的是 (填化学式)。胃溃疡患者不宜服用的有 。
(4)从检测数据可知:人胃液的酸性越 (填“强”或“弱”),各类细菌繁殖越快。
(5)根据文章判断:下列说法正确的是______(填字母序号)。
A.治疗胃酸过多的药物都能与盐酸反应
B.在使用抗酸药时,用量越多效果越好
C.用碳酸钙治疗胃酸过多的同时,还可为人体补充钙元素
【答案】(1)Fe+2HCl=FeCl2+H2
(2) 水 氧气
(3) MgO 碳酸钙/CaCO3
(4)弱
(5)C
【详解】(1)胃酸的主要成分为盐酸,铁能与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,反应的方程式为:
(2) 铁粉可以作为“双吸剂”,是因为铁粉生锈,消耗空气中的水和氧气;
(3)短文中提到常见的抗酸药有氢氧化铝、氧化镁、氢氧化镁和碳酸钙等,其中MgO是由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物,属于氧化物;根据文中信息,胃溃疡患者若服用不合适的抗酸药,会因胃内气体压力增大而引起“胃穿孔”。因此胃溃疡患者不宜服用能与盐酸反应生成气体的药物,碳酸钙能与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,所以胃溃疡患者不宜服用的抗酸药是碳酸钙;
(4)从检测数据可知:人胃液的pH越大,酸性越弱,各类细菌繁殖越快;
(5) A、根据题目信息可知,治疗胃酸过多的药主要有两大类:一是抑酸药,能抑制胃酸分泌,但本身不能和胃酸反应;二是抗酸药,能直接与胃酸反应,所以并不是所有治疗胃酸过多的药物都能与盐酸反应,故A错误;
B、在使用抗酸药时,并不是用量越多越好,过多会造成胃酸过少,会影响人体健康,故B错误;
C、碳酸钙可与胃酸的主要成分盐酸反应,同时碳酸钙中含有钙元素,用碳酸钙治疗胃酸过多的同时,还可为人体补充钙元素,故C正确。
故选:C。
4.(23-24九年级上·广东东莞·期末)阅读下面科普短文。
石墨烯【化学式为C(n)】是一种由碳原子构成的碳纳米材料,一层层叠起来就是石墨,1mm厚的石墨包含300万层石墨烯,是构成其它新型碳材料的基本组成单元(如图1)。科学家提出,给石墨烯“打上”许多特定大小的孔,制成单层纳米孔维薄膜,可进行海水淡化,其工作原理如图2所示。纺织领域是石墨烯应用的新兴领域,纺织面料掺入石墨烯后,在低温情况下,可将来自远红外线的热量传送给人体,改善人体微循环系统,促进新陈代谢。工业上可采用甲烷(CH4)在高温和Cu-Pd催化下分解制取石墨烯,同时产生氢气。
依据所给信息,回答下列问题。
(1)石墨烯属于 (填“单质”或“化合物”)。
(2)“1mm厚的石墨大约包含300万层石墨烯”,说明构成物质的粒子具有的性质是 。
(3)石墨烯海水淡化膜允许 (填粒子名称)通过,该过程类似于 (填操作名称)。
(4)石墨烯在纺织面料中的作用是 。
(5)工业上制取石墨烯的化学方程式是 。
【答案】(1)单质
(2)很小
(3) 水分子 过滤
(4)在低温情况下,可将来自远红外线的热量传送给人体,改善人体微循环系统,促进新陈代谢
(5)
【详解】(1)石墨是由同种元素组成的纯净物,属于单质;
(2)“1mm厚的石墨大约包含300万层石墨烯”,说明构成物质的微粒具有体积、质量小的性质;
(3)根据图示可知,石墨烯海水淡化膜允许水分子通过,该过程类似于过滤操作;
(4)根据短文可知,石墨烯在纺织面料中的作用是在低温情况下,可将来自远红外线的热量传送给人体,改善人体微循环系统,促进新陈代谢;
(5)工业上可采用甲烷( CH4 )在高温和Cu-Pd催化下分解制取石墨烯,同时产生氢气,反应的化学方程式为:。
5.(23-24九年级上·广东佛山·期末)【科普阅读】
水是航天员赖以生存和进行科学研究的物质基础,因此,对空间站中冷凝水的回收处理是各国航天研究的热点。沥青基球形活性炭具有机械强度高、吸附性能好、灰分含量低、微孔发达等优点,十分有利于冷凝水中有机污染物的去除,常被用于吸附冷凝水中的部分有机污染物(如苯甲醇、己内酰胺、丙酮等)。
有机污染物在水中越易溶解,与水分子之间作用力也越大。模拟不同条件下活性炭对冷凝水的吸附情况,可以得到最理想的吸附条件,从而判断活性炭是否符合要求。下图为一定温度下,沥青基球形活性炭对部分有机污染物的吸附效果。
依据上文,回答下列问题。
(1)沥青基球形活性炭能用于冷凝水中有机污染物的去除是因为其具有 的优点(写一点)。
(2)活性炭具有吸附能力是因为其具有 的结构,它与金刚石的物理性质 (填“相似”或“不相似”)。
(3)由上图可知,沥青基球形活性炭对 的吸附效果最好,结合图中的信息解释原因 。
(4)下列说法正确的是 (填字母)。
a.利用活性炭处理空间站的冷凝水,有利于减少地面对空间站水资源的运输补给
b.沥青基球形活性炭吸附冷凝水中的所有杂质,从而能在空间站中循环使用
c.活性炭对有机污染物的吸附效果可能与有机污染物在水中溶解的难易程度有关
d活性炭的吸附作用比木炭强,常用于防毒面具、水的净化处理及制糖工业等
【答案】(1)吸附性能好(合理即可)
(2) 疏松多孔 不相似
(3) 苯甲醇 有机污染物质浓度相同时,苯甲醇的吸附量最大
(4)acd
【详解】(1)由短文可知,沥青基球形活性炭具有机械强度高、吸附性能好、灰分含量低、微孔发达等优点,十分有利于冷凝水中有机污染物的去除,常被用于吸附冷凝水中的部分有机污染物(如苯甲醇、己内酰胺、丙酮等)。
(2)活性炭具有疏松多孔的结果,则具有吸附性;
金刚石和活性炭中的碳原子排列方式不同,物理性质不同。
(3)由图可知,有机污染物质浓度相同时,苯甲醇的吸附量最大,沥青基球形活性炭对苯甲醇的吸附效果最好。
(4)a、利用活性炭处理空间站的冷凝水,能净化水,使水循环使用,有利于减少地面对空间站水资源的运输补给,该选项说法正确;
b、沥青基球形活性炭能吸附水中的部分有机污染物,不能除去所有的杂质,该选项说法不正确;
c、由短文可知,有机污染物在水中越易溶解,与水分子之间作用力也越大,则活性炭对它们的吸附效果不同,该选项说法正确;
d、活性炭的吸附作用比木炭强,常用于防毒面具、水的净化处理及制糖工业等,该选项说法正确。
故选acd。
6.(23-24九年级上·广东东莞·期末)【科普阅读】
氢能是公认的高热值清洁能源。目前,氢气的来源如图1所示。水煤气变换反应:,是化石资源制氢过程中的重要反应之一、北京大学团队研究了在不同温度下,多种催化剂对水煤气变换反应中CO转化率的影响,结果如图2所示。
电解水制氢过程简便,但造价高昂,利用太阳能制氢是未来的发展方向,“人造太阳”的探索也就应运而生。我国“人造太阳”大科学装置“东方超环”利用的是核聚变,当氘、氚核聚变温度达到1亿摄氏度、持续时间超过1000秒,就能形成持续反应,为水分解提供能量。2020年4月,“东方超环”实现了1亿摄氏度运行近10秒,取得重大突破。除了氢气的生产,其运输、储存和利用等仍面临诸多挑战,需要人们不断探索。依据文章内容回答下列问题。
(1)目前氢气的主要来源是 ,若用电解水制氢,化学方程式为 ,氢气在 (填“正极”或“负极”)产生。
(2)图2中,在同一温度下,使水煤气变换反应中CO转化率最高的催化剂是_________。(填字母)
A.2%Au/ɑ-MoC B.ɑ-MoC C.2%Au/-Mo2C
(3)根据下表信息可知氘、氚属于同种元素,理由是 。
原子种类
质子数
中子数
核外电子数
氘
1
1
1
氚
1
2
1
(4)下列说法正确的是___________(填字母)。
A.ɑ-MoC可使CO转化率达到100% B.水电解制氢的不足是造价高昂
C.利用太阳能制氢是未来发展方向 D.“东方超环”利用核聚变提供能量
【答案】(1) 化石资源制氢 负极
(2)A
(3)氘原子和氚原子的质子数相同
(4)BCD
【详解】(1)目前氢气的主要来源是“水煤气变换反应”,主要是来源于化石资源制氢;水在通电的条件下生成氢气和氧气,化学方程式为:;电解水实验中负极产生氢气,正极产生氧气;
(2)图2中,催化剂为2%Au/ɑ-MoC时,CO转化率和温度的关系是在其他条件相同时,温度范围在50℃~400℃之间,CO转化率随温度的增大先上升,达到一定数值后,温度继续升高时,转化率又下降;
(3)元素是指具有相同核电荷数(即质子数)的一类原子的总称,和氟的质子数为1,属于同一种元素,且都为氢元素;
(4)A.由图2可知,CO的转化率无法接近100%,错误;
B.水电解制氢的过程中需要耗费大量的电能,造价高昂,正确;
C.太阳能是一种清洁能源,且可循环利用,因此利用太阳能制氢是未来发展方向,正确;
D.由资料可知,“东方超环”是利用核聚变反应提供能量,正确。
故选:BCD。
7.(23-24九年级上·广东惠州·阶段练习)【科普阅读】
中国科学家通过对“嫦娥五号”月球样品的研究,首次在月球上发现的新矿物,被命名为“嫦娥石”,该矿物是人类在月球上发现的第六种新矿物。我国成为继美国、前苏联后,世界上第三个在月球发现新矿物的国家。
学习小组查得资料:嫦娥石是从月壤样品的14万个颗粒中,利用针尖和颗粒之间静电吸附作用,分离出的一个粒径约1.0×10-5m的单晶颗粒,“嫦娥石”呈微小柱状,其化学式Ca9NaMg(PO4)7,请你和小组同学一起研究。
(1)嫦娥五号由长征五号系列火箭运载升空,长征五号采用的燃料是液氢,助燃剂是液氧,液氢燃烧的化学方程式为 。
(2)嫦娥石的吸附分离过程属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(3)嫦娥石由 种(填数字)元素组成,其中的磷元素化合价为 。
(4)围绕“人类在月球上生活”的话题,展开月球上嫦娥石应用的讨论:
①助力农业生产:嫦娥石可作为生产磷肥的原料。
②提炼金属单质:若用107.2g嫦娥石提炼金属镁,最多可得镁的质量为 g(嫦娥石的相对分子质量为1072)。
③展望更多应用:根据嫦娥石的组成推测,其可能另有的用途是 (填一种)。
【答案】(1)
(2)物理
(3) 5 +5
(4) 2.4 制取氧气(或其他合理答案)
【详解】(1)液氢燃烧是氢气与氧气在点燃的条件下反应生成水,方程式为:;
(2)嫦娥石的吸附分离过程没有产生新物质,属于物理变化;
(3)由嫦娥石的化学式为:Ca9NaMg(PO4)7可知,嫦娥石由Ca、Na、Mg、P、O五种元素组成;
Ca9NaMg(PO4)7中钙元素显+2价、钠元素显+1价、镁元素显+2价、氧元素显-2价,设磷元素的化合价为x,(+2)×9+(+1)+(+2)+7x+(-2)×4×7=0,x=+5;
(4)②若用107.2g嫦娥石提炼金属镁,最多可得镁的质量:;
③嫦娥石中含有氧元素,所以可以用来作为制取氧气的原料。(合理即可)
8.(23-24九年级上·广东茂名·阶段练习)【科普阅读】
石墨烯
石墨烯是从石墨中剥离出来的单层碳原子晶体,是目前为止最薄的二维纳米碳材料,1mm厚的石墨大约包含300万层石墨烯,因其结构特殊,具有很多优异性能,如极高的导热性、导电性及高强度等,被誉为“新材料之王”。
近年来,石墨烯在纺织领域的应用日益广泛,冬季体有比赛时制服就使用了石墨烯材料,其优异性能,为运动员和工作人员保暖护航。石墨烯的远红外升温特性,能瞬间升温,高效蓄热,达到超强保暖的效果。如图1为石墨烯含量对升温效果影响的测试结果。石墨烯还具有良好的防紫外线性能,可有效防止人体皮肤晒伤老化,如图2为不同石墨烯含量的纤维对紫外线透过率影响的测试结果。
随着科学技术的发展,石墨烯材料将会应用在更多的产品和领域中。
(1)“1mm厚的石墨大约包含300万层石墨烯”,说明构成物质的微粒 。
(2)写出石墨烯(主要成分为碳)完全燃烧的化学方程式 ,可以用 验证该反应的生成物。
(3)对比图1中四条曲线,得到的结论是 ,分析图2,为防止人体皮肤被紫外线晒伤老化,最好选择含 石墨烯的纤维。
(4)石墨烯因为 所以可用于制作衣服,石墨烯具有良好的导电性,它还可能的用途有 (写一种)。
【答案】(1)质量和体积都很小
(2) 澄清石灰水
(3) 相同时间内,石墨烯含量越高的纤维,升温效果越明显 2%
(4) 远红外升温特性,能瞬间升温,高效蓄热,达到超强保暖的效果 作电池等
【详解】(1)1mm厚的石墨大约包含300万层石墨烯,说明构成物质的微粒质量和体积都很小。
(2)碳完全燃烧生成二氧化碳,反应的化学方程式为:。
(3)由图1可知,相同时间内,石墨烯含量越高,温度越高;
由图2,加有石墨烯的纤维,紫外透过率较低,且石墨烯含量越高,紫外透过率越低,则为防止人体皮肤被紫外线晒伤老化,最好选择含2%石墨烯的纤维。
(4)由短文可知,石墨烯具有远红外升温特性,能瞬间升温,高效蓄热,达到超强保暖的效果,可用于制衣服;
石墨烯具有良好的导电性,则可作电池等。
9.(23-24九年级上·广东茂名·阶段练习)【科普阅读】
臭氧(O3)在通常状况下是淡蓝色、有鱼腥臭味的气体。臭氧不稳定,一旦受热极易转化成氧气,并放出大量的热。臭氧的氧化性比氧气强得多。空气中的氧气通过臭氧发生器在高压电极的作用下能转化为臭氧。臭氧在地面附近的大气层中含量极少,在离地面约25km处有一个极薄的臭氧层。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。超音速飞机排出废气中的一氧化碳、一氧化氮等气体,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,如不采取措施,后果不堪设想。
根据上文,回答下列问题。
(1)臭氧 (填“属于”或“不属于”)空气污染物。
(2)氧气通过臭氧发生器转化为臭氧属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(3)将带火星的木条伸入到盛有臭氧的集气瓶中,可以看到 的现象。
(4)大气中的臭氧层遭破坏,它会引起___________ (填字母)。
A.光合作用增加 B.动物生长得更好 C.皮肤癌患者增多 D.太阳照射时间长
(5)生活中可采取___________ (填字母)的方法保护臭氧层。
A.减少氟利昂使用 B.使用无氟冰箱 C.减少CO、NO等气体的排出量
(6)二氧化硫遇到臭氧微热,即被迅速氧化成三氧化硫,三氧化硫跟水反应生成硫酸,这是除去废气中二氧化硫的理想方法。写出二氧化硫与臭氧反应的化学方程式: 。
【答案】(1)属于
(2)化学
(3)带火星的木条复燃,且木条燃烧比在氧气中更剧烈
(4)C
(5)ABC
(6)
【详解】(1)空气中的臭氧超过一定浓度后,会污染环境,且对人体有害,属于空气污染物。
(2)氧气转化为臭氧的过程中有新物质生成,属于化学变化。
(3)臭氧的氧化性比氧气强得多,则将带火星的木条伸入到盛有臭氧的集气瓶中,可观察到带火星的木条会复燃,且比在氧气中燃烧更旺。
(4)由短文可知,臭氧层形成空洞时,会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,故选C。
(5)一氧化碳、一氧化氮等气体,“氟利昂”等对臭氧层有很大的破坏作用,则减少氟利昂的使用、使用无氟冰箱、减少一氧化碳、一氧化氮等气体的排出量等,均能保护臭氧层,故选ABC。
(6)二氧化硫和臭氧在微热条件下生成三氧化硫,反应的化学方程式为:。
10.(23-24九年级上·广东广州·期中)阅读科普短文,回答相关问题。
材料一:
含氯消毒剂
为抑制新冠病毒传播,“含氯消毒剂”被广泛使用,其中就包含一种新型灭菌消毒剂——(二氧化氯),在通常情况下,是一种有刺激性气味的黄绿色气体,熔点-59℃,沸卢11℃。在常温下,1L水中大约能溶解。受热或者见光易分解,具有强氧化性和很强的腐蚀性。含有2%的和0.085%碳酸钠的水溶液是特性优良,高效安全的消毒剂。它无色、无臭、无腐蚀性,常温下稳定,不易分解。该溶液用于杀菌、消毒的同时,还有除臭、防霉、保鲜等作用。我国从2000年起就逐渐用,取代氯气()对饮用水进行消毒。对饮用水进行消毒。
(1)下列消毒剂中,不属于“含氯消毒剂”的是__________(填字母)。
A.84消毒液(含NaClO) B.双氧水(含)
C.氯气() D.过氧乙酸()
(2)的化学性质有: (根据材料写出两点即可)。
(3)遇热水生成次氯酸(HClO)、氧气和氯气,请写出该反应的符号表达式: 。
材料二:
一氧化二氮()通常情况下是一种无色气体,当吸入少量一氧化二氮和空气的混合物时,可使人轻度兴奋激动,让人发笑,故又称“笑气”。
“笑气”是人类最早应用于医疗的麻醉剂之一,但大量吸入可使人因缺氧而窒息死亡。能溶于水,但与水不发生化学反应。当加热至温度超过560℃时,即分解为氧气和氮气,一氧化二氮在一定条件下能支持燃烧。
(4)的物理性质是:通常情况下是一种无色气体, 。
(5)与化学性质不同的原因是 。(微观角度)
(6)一氧化二氮()当加热至温度超过560℃时,即分解为氧气和氮气,请写出该反应的符号表达式并判断所属的反应类型: , 反应
【答案】(1)BD
(2)受热或见光易分解;强氧化性(或者强腐蚀性)
(3)
(4)能溶于水
(5)分子的构成不同
(6) 分解
【详解】(1)“含氯消毒剂”要含有氯元素:
A、84消毒液属于含氯消毒剂;不符合题意;
B、双氧水不属于含氯消毒剂; 符合题意;
C、氯气属于含氯消毒剂; 不符合题意;
D、过氧乙酸不属于含氯消毒剂;符合题意;
故答案为:BD;
(2)ClO2受热或者见光易分解,具有强氧化性和很强的腐蚀性,需要发生化学变化才能表现出来,属于物质的化学性质,故填:受热或见光易分解、强氧化性(或者强腐蚀性);
(3)ClO2遇热水生成次氯酸(HClO)、氧气和氯气,该反应的符号表达式是;
(4)根据文字叙述,一氧化二氮的物理性质:通常情况下是一种无色气体,能溶于水;
(5)结构决定性质,N2O与CO2化学性质不同的原因是分子的构成不同;
(6)一氧化二氮当加热至温度超过560℃时,即分解为氧气和氮气,请写出该反应的符号表达式;该反应属于“一变多”的分解反应。
11.(23-24九年级上·广东珠海·阶段练习)科普阅读,回答下列问题。
煤是自然界提供给人类的一种重要能源。为了提高能源利用效率,在城市里常将煤加工成“煤气”,其实煤气不是“煤的气体”,而是煤在隔绝空气加强热的条件下分解得到的一种混合气体,其主要成分是一氧化碳。
煤气是一种热值很高的燃料。使用煤气要特别小心,千万不能让它泄漏,否则会使人在不知不觉中中毒死亡;而且一旦遇明火或电火花,还极易引起爆炸。有人说“可以放一盆水吸收泄漏的煤气”,这是非常荒唐的说法,因为煤气既不能溶于水,常温下又不能与水反应。
(1)煤变成煤气属于 变化。煤气可用作 。
(2)在上述有关煤气的叙述中,可以推断出煤气的物理性质有: (写出一种即可)。
(3)在上述有关煤气的叙述中,可归纳出煤气的化学性质有: (写出一种即可)。
(4)在厨房中,发现煤气泄漏时,应采取的有效措施是_______(填字母)。
A.关闭阀门 B.开窗通风
C.打开排风扇 D.多放几盆水
【答案】(1) 化学 燃料
(2)没有颜色或没有气味或不能溶于水
(3)可燃性或有毒性或常温下不与水反应
(4)AB
【详解】(1)将煤加工成“煤气”,其实煤气不是“煤的气体”,而是煤在隔绝空气加强热的条件下分解得到的一种混合气体,其主要成分是一氧化碳,煤变成煤气过,有新物质生成,属于化学变化;
煤气是一种热值很高的燃料,煤气可用作燃料;
(2)物理性质是不需要通过化学变化就能表现出来的性质,根据“使用煤气要特别小心。千万不能让它泄漏,否则人会不知不觉中毒死亡”,可以推断煤气的物理性质有:没有颜色、没有气味,根据“煤气不能溶于水”,可以推断煤气的物理性质有:不能溶于水;
(3)化学性质是需要通过化学变化才能表现出来的性质,根据“煤气是一种热值很高的燃料,一旦遇明火或电火花,还极易引起爆炸”,可归纳出煤气的化学性质有:可燃性;根据“煤气中的一氧化碳是有毒气体”,可归纳出煤气的化学性质有:有毒性;根据“常温下又不能与水反应”,可归纳出煤气的化学性质有:常温下不与水反应;
(4)在厨房中,发现煤气泄漏时,应采取的有效措施是关闭阀门,开窗通风,不能打开排风扇,防止煤气遇电火花发生爆炸,一氧化碳难溶于水,多放几盆水,没有效果。
12.(23-24九年级上·广东广州·期中)阅读下面科普短文。
2023 年 6 月 8 日至 11 日,世界动力电池大会在宜宾举办,动力电池的发展各受关注。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>镍镉电池>铅蓄电池。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。回答下列问题:
(1)写出磷酸铁 FePO4中的铁离子 (填离子符号);磷酸钠的化学式 。
(2)磷酸铁 FePO4中 P 元素的化合价为 。
(3)LiFePO4的相对分子质量为 。
(4)图中表示电池性能最佳的点为 (填“A”“B”或“C”)。
【答案】(1) Fe3+ Na3PO4
(2)+5
(3)158
(4)B
【详解】(1)磷酸铁(FePO4)中铁离子带3个单位的正电荷,铁离子的符号为:Fe3+;磷酸铁(FePO4)的铁元素显+3价,依据化合物中各元素正负化合价代数和为0,则磷酸根显-3价,钠元素化合价为+1,则磷酸钠的化学式为Na3PO4;
(2)磷酸铁(FePO4)中,铁元素显+3价,氧元素显-2价,设其中磷元素的化合价为x,则:(+3)+x+(-2)×4=0,x=+5;
(3)LiFePO4的相对分子质量为:7+56+31+16×4=158;
(4)据图可知,当石墨烯的含量为4%时,LiFePO4粉末电阻最小,电池性能最佳,故选B。
13.(2025·广东东莞·一模)小米su7电动汽车一经推出便火爆互联网,其采用的磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是一种采用率较高的动力电池。随着能源与环境问题的日渐突出以及“碳达峰”、“碳中和”概念的出现,电动汽车的电池回收对缓解当前锂矿资源紧张局面,助力我国新能源汽车及储能产业可持续发展起到重要作用。
废旧电池回收需要进行预处理,对磷酸亚铁锂电池进行高温煅烧预处理的方程式为:。回答下列问题:
(1)LiFePO4是否属于金属材料 (填“是”或“否”)。
(2)根据质量守恒定律,X应为 。
(3)废旧电池含有N、P、S和重金属元素,若不及时回收,其可能造成的污染有___________。
A.土壤重金属污染 B.水资源污染 C.空气污染
(4)已知一辆小米su7的磷酸铁锂电池容量为79000Wh,电池能量密度为100Wh/kg(电池容量=电池质量×电池能量密度,电池质量全部由磷酸铁锂构成),高温煅烧过程中消耗氧气的质量为多少?
【答案】(1)否
(2)Fe2O3
(3)AB
(4)磷酸铁锂电池中含有磷酸铁锂的质量为79000Wh÷100Wh/kg=790kg
设高温煅烧过程中消耗氧气的质量为x,
x=40kg;
答:高温煅烧过程中消耗氧气的质量为40kg。
【详解】(1)金属材料包括纯金属和合金,磷酸亚铁锂(LiFePO4)既不是纯金属,也不是合金,因此不属于金属材料;
(2)化学反应前后原子的种类及其数目不变。由可知,反应前有:12个锂原子、12个铁原子、12个磷原子和54个氧原子;反应后有:12个锂原子、8个铁原子、12个磷原子和48个氧原子,则2X中含有4个铁原子与6个氧原子,则X的化学式为Fe2O3;
(3)废旧电池含有N、P、S和重金属元素,若不及时回收,其可能造成的污染有土壤重金属污染、水资源污染;故选AB;
(4)见答案。
14.(19-20九年级上·山西晋中·期末)阅读下面科普短文然后回答问题。
氢能源汽车
氢能汽车是以氢气为主要能量的汽车。一般的内燃机,通常注入柴油或汽油。氢能汽年有许多优点,首先是干净卫生,氢气燃烧后的产物是水,不会污染环境;其次是氮气在燃烧时比汽油的发热量高。近年来,国际上以氨为燃料的“燃料电池受动机”技术取得重大突破,而“燃料电池汽车”已成为推动“氮经济”的发动机,
氢气可以通过电解水、水煤气转化等方法大量制取,而且不需要对汽车发动机进行大的改装,因此氢能汽车具有广阔的应用前示,推广氢能汽车需要解决三个技术问题:大量制取廉价氯气的方法;解决氢气的安全储运问题:解决汽车所常的高性能、廉价的氧供给系统。随着储氢材料的研究进展,科学家们研制的高效率氮燃料电池,减小了氢气损失和热量散失。
我国在氢能汽车研发领域取得重大突破。据国内媒体报道,现代FE氢燃料电池车亮相2017广州车展,该车采用了第四代氢燃料电池技术,内部有三个同尺寸的储氢罐组成,实现了世界最高的氢气存储密度,最大续航能力可达800公里。
(1)汽油、柴油是 炼制的产品。(填一种化石燃料)
(2)氢气燃烧的化学方程式是 。
(3)氢燃料电池车的优点是 。(答出一点即可)
(4)2017年广州车展的现代FE氢燃料电池车还具有以下特殊的性能 。
(5)你认为氢能汽车具有广阔的应用前景的依据是 。
(6)下列说法正确的是 。
A.目前,通过电解水获取的氢气价格昂贵
B.氢能汽车行驶时可将机械能转变为化学能
C.我国在氢能源汽车的研究领域已取得重大突破
D.以汽油为燃料的汽车行驶时可向空气中排放有毒气体和烟尘
【答案】 石油 干净卫生,氢气燃烧后的产物是水,不会污染环境;氢气在燃烧时比汽油的发热量高;(答出一点即可) 世界最高的氢气存储密度,最大续航能力可达800公里 氢气可以通过电解水、水煤气转化等方法大量制取,而且不需要对汽车发动机进行大的改装 ACD
【详解】(1)汽油、柴油是石油炼制的产品;
(2)氢气与氧气在点燃的条件下反应生成水;
(3)氢燃料电池车的优点是:干净卫生,氢气燃烧产物是水,不污染环境,氢气在燃烧时比汽油的发热量高;
(4)2007年广州车展的现代FE氢燃料电池车还具有以下特殊的性能:最高的氢气储存密度,最大续航能力可达800公里;
(5)氢气可以通过电解水、水煤气转化等方面大量制取,而且不需要对汽车发动机进行大的改装,所以氢能汽车具有广阔的应用前景;
(6)A、目前通过电解水获得氢能,成本高、效率低,应寻找合适的催化剂,故正确。
B、氢能汽车行驶时可将化学能转化为机械能,故错误;
C、我国在氢能源汽车的研究领域已取得重大突破,故正确;
D、汽油燃烧能产生有毒气体和烟尘,所以以汽油为燃料的汽车行驶时可向空气中排放有毒气体和烟尘,故正确。
故填:ACD。
15.(24-25九年级上·广东广州·阶段练习)阅读下面科普短文,结合所学知识回答相关问题。
臭氧(O3)在通常状况下是淡蓝色、有鱼腥臭味的气体。臭氧不稳定,一旦受热极易转化成氧气,并放出大量的热。臭氧的氧化能力比氧气强得多,可以支持燃烧。空气中的氧气在高压放电的条件下能转化为臭氧。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、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。臭氧具有较强的杀菌能力,研究人员用臭氧分析仪监测紫外灯照射产生的臭氧浓度随时间的变化,实验结果如图所示。阅读分析,回答以下问题:
(1)写出臭氧的一条物理性质 ;
(2)臭氧应用于饮用水杀菌时,利用了臭氧的 (填“物理”或“化学”)性质;
(3)将带火星的木条伸入盛有臭氧的集气瓶中,现象是 ;
(4)高空中臭氧层能吸收紫外线,有学者认为,制冷剂氟利昂进入高空大气后会产生氯原子(Cl),引发以下反应:,。其中Cl加快了上述转化过程总反应的速率,但自身的质量和化学性质在总反应前后没有发生变化,其作用是 。
【答案】(1)在通常状况下是淡蓝色、有鱼腥臭味的气体
(2)化学
(3)带火星的木条复燃,比在氧气中燃烧更旺
(4)催化作用
【详解】(1)臭氧在通常状况下是淡蓝色、有鱼腥臭味的气体,颜色和气味不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质;
(2)臭氧具有较强的杀菌能力,臭氧应用于饮用水杀菌时,这需要发生化学变化才能表现出来,属于臭氧的化学性质;
(3)臭氧的氧化能力比氧气强得多,且臭氧不稳定,一旦受热极易转化成氧气,所以将带火星的木条伸入到盛有臭氧的集气瓶中,可以看到的现象是带火星的木条复燃,比在氧气中燃烧更旺;
(4)由化学反应的过程可知,Cl加快了上述转化过程总反应的速率,但自身的质量和化学性质在总反应前后没有发生变化,其起到催化作用。
16.(24-25九年级上·广东云浮·阶段练习)【科普阅读】
阅读下面短文,依据材料回答下列问题。
二氧化氯(ClO2)是一种环保型杀菌消毒剂。在生活中主要用于饮用水的消毒和食品保鲜。用二氧化氯消毒后的水可以直接饮用。
通常状况下,二氧化氯是一种黄绿色、有刺激性气味有毒气体,密度比空气大,其熔点为-59℃,沸点为11.0℃,易溶于水,且与水反应得到酸性溶液。该气体具有强烈的腐蚀性,吸入一定浓度的二氧化氯气体会引起咳嗽和呼吸道黏膜的损伤。
二氧化氯极其不稳定,受热易发生爆炸性分解,直接造成氯气泄漏而污染环境,同时产生氧气,所以只有依靠现场制备,工业上用潮湿的氯酸钾和草酸在60℃时反应制得。由于制取二氧化氯需要使用的氯酸钾是易爆危险品,制备和运输成本很高,因此我国目前还未广泛用其消毒自来水。
请依据文章回答下列问题:
(1)二氧化氯属于 (填“纯净物”或混合物)。
(2)二氧化氯的物理性质有 (写一条即可)。
(3)二氧化氯在生活中的用途有 (写一条即可)。
(4)写出二氧化氯受热分解的文字表达式为 。
(5)工业上常用 和 制备二氧化氯,我国目前未广泛使用二氧化氯消毒自来水的原因: 。
【答案】(1)纯净物
(2)黄绿色、具有刺激性气味的气体、密度比空气大、熔点为-59℃、沸点为11.0℃、易溶于水(任写一点即可)
(3)食品保鲜、饮用水的消毒等
(4)
(5) 潮湿的氯酸钾 草酸 制备和运输成本高
【详解】(1)二氧化氯是由一种物质组成的,属于纯净物。
(2)物理性质是指物质不需要通过化学变化就能体现出来的性质,故二氧化氯的物理性质有黄绿色、具有刺激性气味的气体、密度比空气大、熔点为-59℃、沸点为11.0℃、易溶于水(任写一点即可)。
(3)由资料信息可知,二氧化氯在生活中的用途有食品保鲜、饮用水的消毒等。
(4)二氧化氯在加热条件下反应生成氯气和氧气,该反应的文字表达式为二氧化氯氯气+氧气。
(5)由资料信息可知,工业上常用潮湿的氯酸钾和草酸制备二氧化氯,我国目前未广泛使用二氧化氯消毒自来水的原因是制备和运输成本高。
17.(24-25九年级上·广东汕头·阶段练习)阅读下面科普短文。
潜水员背着的瓶子叫做“水肺”。“水肺”中常见的潜水呼吸气有:压缩空气、富氧压缩空气、高压氦氧混合气、高压氖氧混合气等。压缩空气是通过压缩机将空气压缩而成,压缩前后空气中各气体的体积分数几乎保持不变。潜水呼吸气采用压缩空气时,氮气作为与氧气共存的气体,会导致潜水员出现“氮麻醉”的情况,限制了潜水的时间。因此,潜水时常使用富氧压缩空气。但是过高浓度的氧气在高压环境下会引起潜水员“氧中毒”,其他条件相同时,潜水员使用氧气体积分数不同的氮氧混合气潜水时,最大下潜深度及在此深度下的平均持续工作时间如下表所示。
氮氧混合气中氧气体积分数(%)
最大下潜深度(m)
平均持续工作时间(min)
60
17
120
50
22
98
40
30
69
32
40
46
潜水呼吸气中用氦气、氖气替换氮气,可以避免出现类似于“氮麻醉”的情况,因为氦气、氖气在血液中的溶解能力都明显小于氮气。
高压氦氧混合气作为潜水呼吸气时,由于氦气热传导系数高,潜水员会出现体温过低的症状。与此同时,还因为氦气的密度过小,使潜水员在与岸上工作人员交流时声音传播受到影响。高压氖氧混合气作为潜水呼吸气可以避免语音失真、体温过低等状况。但是氖气不容易大量获得,并且深水潜水时,氖气的密度会增大进而造成潜水员呼吸受阻而限制了其使用价值。为了克服以上潜水呼吸气的缺陷和不足,氦氖氧混合气开始较为广泛应用。
依据文章内容回答下列问题。
(1)空气中氮气的体积分数为 ,空气中保持氧气化学性质的微粒是 。
(2)空气能被压缩,从微观角度分析发生的变化原因是___________(填序号)。
A.分子体积变大 B.分子间隔变小 C.分子体积变小
(3)最大下潜深度与氮氧混合气中氧气体积分数的关系是 。
(4)最大下潜深度为35m时,应选择氧气体积分数为___________(填序号)的氮氧混合气。
A.50%~60% B.40%~50% C.32%~40%
(5)使用高压氦氧混合气时,声音传播会受到影响,因为氦气具有 的性质。
(6)高压氖氧混合气作为潜水呼吸气的优点是 (写出一点即可)。
(7)下列说法正确的是___________ (填序号)。
A.潜水呼吸气中氧气含量越高越好
B.氦气和氖气在血液里的溶解能力均大于氮气
C.使用高压氦氧混合气,潜水员往往出现体温过低的症状
【答案】(1) 78% 氧分子/O2
(2)B
(3)其它条件相同时,氧气体积分数在32%~60%范围内,氮氧混合气中氧气的体积分数越大,潜水员最大下潜深度越小
(4)C
(5)密度过小
(6)可以避免语音失真、体温过低等状况
(7)C
【详解】(1)空气中氮气的体积分数为78%,是空气中含量最多的气体;
氧气由氧分子构成,故空气中保持氧气化学性质的微粒是氧分子;
(2)空气能被压缩,是因为分子之间存在间隔,受压后,分子之间的间隔变小,分子的体积不变。
故选B;
(3)根据表格中的信息可知,其它条件相同时,氧气体积分数在32%~60%范围内,氮氧混合气中氧气的体积分数越大,潜水员最大下潜深度越小;
(4)根据表格中的信息,最大下潜深度为35m时,介于30m和40m之间,故应选择氧气体积分数为32%~40%的氮氧混合气。
故选C;
(5)根据题中信息可知,因为氦气的密度过小,使潜水员在与岸上工作人员交流时声音传播受到影响;故填:密度过小;
(6)根据题中信息可知,高压氖氧混合气作为潜水呼吸气可以避免语音失真、体温过低等状况;
(7)A、潜水时常使用富氧压缩空气。但是过高浓度的氧气在高压环境下会引起潜水员“氧中毒”,氧气含量不是越高越好,不符合题意;
B、潜水呼吸气中用氦气、氖气替换氮气,可以避免出现类似于“氮麻醉”的情况,因为氦气、氖气在血液中的溶解能力都明显小于氮气,不符合题意;
C、高压氦氧混合气作为潜水呼吸气时,由于氦气热传导系数高,潜水员会出现体温过低的症状,符合题意。
故选C。
18.(24-25九年级上·广东湛江·期末)Ⅰ.阅读下面的科普短文。
可燃冰,又称天然气水合物,一种外观似冰且遇火即燃的结晶化合物,其分子由甲烷分子和水分子构成,具有笼状结构(如图1)。
可燃冰主要蕴藏在深海沉积物和陆地永久冻土中,由水和天然气在高压和低温条件下结晶而成,当温度升高或压强降低时,会立即分解释放出可燃性气体——甲烷。可燃冰燃烧值高、污染小,且储量丰富,因而被各国视为未来化石燃料的替代能源。依据文章内容回答下列问题:
(1)可燃冰的形成有三个基本条件:原材料(水和天然气)、高压和 。
(2)可燃冰被视为“未来能源”,开发利用新能源有利于环境保护,请写出一种我县可以开发利用的新能源 。
(3)下列说法不正确的是___________(填序号)。
A.可燃冰能燃烧,说明水具有可燃性
B.当今世界能源储量中,可燃冰居首位
C.可燃冰的能量密度约为煤的十倍
(4)我国可燃冰开采技术世界领先,将可燃冰进行二次能源开发意义重大。甲烷和水在一定条件下可制备合成气(主要成分是和),该反应的化学方程式为 。
Ⅱ.火是人类文明的起源,人类一直试图征服“火”。
(5)钻木取火:将木屑放置在木板上,木棒轻轻钻动,便可着火。该实验中木屑提供的燃烧条件为 。
(6)火石取火:用火镰击打火石,产生火花先引燃艾绒,艾绒容易着火是因为艾绒的着火点 (填“高”或“低”)。
(7)发展到今天,家庭用的燃料大多是天然气,燃烧不充分时会出现黄色火焰,这时可调大天然气灶 (填“空气”或“天然气”)进气量。
【答案】(1)低温
(2)太阳能(合理即可)
(3)A
(4)
(5)可燃物
(6)低
(7)空气
【详解】(1)文中提到 “可燃冰主要蕴藏在深海沉积物和陆地永久冻土中,由水和天然气在高压和低温条件下结晶而成”,所以条件是低温。
(2) 常见的新能源有太阳能、风能、水能、地热能等,任选一种即可。
(3)A、可燃冰能燃烧是因为其中的甲烷具有可燃性,水不具有可燃性,A 错误;
B、从图 2 可知当今世界能源储量中,剩余化石燃料占比53% ,可燃冰占比15%,可燃冰不是居首位,B 错误;
C、从图 3 可知可燃冰能量密度为 10 ,煤的能量密度约为 1 ,可燃冰的能量密度约为煤的十倍,C 正确。
故选:A。
(4)甲烷和水在一定条件下反应生成一氧化碳和氢气,化学方程式为。
(5) 燃烧需要三个条件:可燃物、与氧气接触、温度达到着火点,木屑能燃烧,提供的燃烧条件是可燃物。
(6)火镰击打火石产生的火花能引燃艾绒,说明艾绒容易着火,即艾绒的着火点低。
(7)天然气燃烧不充分是因为氧气不足,这时应调大空气进气量,提供充足的氧气。
19.(24-25九年级上·广东梅州·期中)阅读下面科普短文并回符问题
潜水负背着的瓶子叫做“水肺”、“水肺”中常见的潜水呼吸气有:压缩空气、高压氨氧混合气、高压氖氧混合气等。压缩空气是用空气压缩而成的,潜水员潜水时若采用压缩空气呼吸,可能会出现“氮麻醉”的情况,因此而限制潜水的时间。用氖气代替氮气(即高压氦氧混合气),可以避免“氮麻醉”,但由于氦气热传导系数高,潜水员会出现体温过低的症状。采用高压氖氧混合气作为潜水呼吸气可以避免上述问题。
(1)“水肺”中三种常见呼吸气中一定含有的气体名称为 。
(2)压缩空气与空气的成分 (填“相同”或不相同),其含量最多的是 (填物质的化学符号),体积分数约为 。
(3)用高压氖氧混合气作潜水呼吸气,可以避免 。
(4)氦气在生活中还有很多用途,如用氦气代替氢气填充飞艇,利用了氦气的物理性质是 。
【答案】(1)氧气
(2) 相同 N2 78%
(3)潜水员出现“氮麻醉”
(4)密度比空气小
【详解】(1)氧气能够支持呼吸,“水肺”中常见的潜水呼吸气有:压缩空气、高压氨氧混合气、高压氖氧混合气等,则“水肺”中三种常见呼吸气中一定含有的气体名称为氧气;
(2)压缩空气是用空气压缩而成的,压缩空气与空气的成份相同,其含量最多的是N2;体积分数约为78%;
(3)根据信息可知,用高压氖氧混合气作潜水呼吸气,可以避免潜水员出现“氮麻醉”;
(4)氦气代替氢气填充飞艇,利用了氦气的密度比空气小的物理性质。
20.(24-25广东茂名·阶段练习)锡是“五金”(金、银、铜、铁、锡)之一,具有质地柔软、熔点低和无毒等优良特性。自然界中的锡主要以氧化物(如锡石,主要成分为SnO2)和硫化物的形式存在。明代宋应星所著的《天工开物》中记载锡的冶炼:“凡煎炼亦用洪炉,入砂数百斤,丛架木炭亦数百斤,鼓鞴(指鼓入空气)熔化…点铅勾锡…”锡与氯气反应生成的四氯化锡(SnCl4)可用于生产FTO导电玻璃,用来制作液晶显示屏。锡还广泛用于电子信息、化工冶金及航天工业等。
(1)写出锡的一点物理性质______,自然界中的锡主要以______形式存在(选填“单质”或“化合物”)。
(2)二氧化锡(SnO2)中锡元素化合价为______。
(3)炼锡时“鼓入足量空气”的目的是使碳______(选填“完全”或“不完全”)燃烧来提高炉温,同时“点铅勾锡”,即加铅能使锡较易熔化流出,其原因是加铅能使混合物的熔点______(选填“降低”或“升高”)。
(4)炼锡的反应是,该反应中作还原剂的物质是______。
【答案】
(1) 质地柔软或者熔点低 化合物
(2) +4价
(3) 完全 降低
(4) 碳
【详解】
(1) 锡质地柔软、熔点低这些性质不需要发生化学变化就能表现出来,属于物理性质;自然界中的锡主要以氧化物和硫化物的形式存在,氧化物和硫化物属于化合物;
(2) 设二氧化锡(SnO₂)中锡元素化合价为x,x+(-2)×2=0,x=+4,所以二氧化锡(SnO₂)中锡元素化合价为+4价;
(3) 碳完全燃烧放出的热量较多,因此炼锡时“鼓入足量空气”的目的是使碳完全燃烧来提高炉温;由于合金的熔点比纯金属的熔点低,“点铅勾锡”即加铅能使混合物的熔点降低,使锡较易熔化流出,故填:完全;降低;
(4) 该反应中,碳夺走二氧化锡中的氧,体现了还原性,作还原剂。
21.(24-25广东广州·期末)《天工开物》蕴含丰富的化学知识和化学思想。阅读资料并回答问题:
①制作木炭:“凡隙地伐薪,二丈截截为块,积薪作窑如覆斗形,环架细柴团封之泥,人负烧烟灭火气,以利形道炭也。”
②蒸馏酒的制作:“火候至沸,腾气则香。覆以斗器,置盎接液。”
③火药的配制:“火药之用,须取硝三斤,硫一斤,炭半斤,碎和调匀,乃入竹筒击发。硝能飞,硫能焰,炭能起焰飞腾也。”
④煤炭的使用:“家居多以石炭为薪,取其价廉而火力强。”
⑤炼铜:“铜以炭火煎熔,杂质略去。”
(1)“人负烧烟灭火气”是指人为控制空气的供应,使木材燃烧不充分生成木炭,此过程还产生一种有毒气体是______。木炭能放在冰箱去除异味是因为其具有______性。
(2)“腾气则香”指加热时酒香随蒸汽逸出,请用微粒观解释现象:______。
(3)“硫能焰”指硫粉在空气中燃烧,其现象是:______。
(4)从“家居多以石炭为薪”可见煤炭在明代的普及程度高,直接燃烧煤炭会产生二氧化硫和氮的氧化物,这些物质溶于雨水后形成______。
(5)“铜以炭火煎熔”指用木炭还原氧化铜,请写出相应的化学方程式:______。
【答案】
(1) 一氧化碳 吸附
(2) 温度升高,酒精分子运动速率加快,酒精分子更容易从液体中逸出形成蒸汽
(3) 产生淡蓝色火焰,放出热量,生成一种有刺激性气味的气体
(4) 酸雨
(5) C + 2CuO 2Cu + CO₂↑
【详解】
(1) 木材不完全燃烧会生成一氧化碳,一氧化碳有毒;木炭具有疏松多孔的结构,所以有吸附性,可以吸附异味。“人负烧烟灭火气”是指人为控制空气的供应,使木材燃烧不充分生成木炭,此过程还产生一种有毒气体是一氧化碳(或CO),木炭能放在冰箱去除异味是因为其具有吸附性;
(2) 温度升高,微粒的运动速率加快,“腾气则香”指加热时酒香随蒸汽逸出,用微粒观解释现象:温度升高,酒精分子运动速率加快,酒精分子更容易从液体中逸出形成蒸汽;
(3) 硫能“焰”指硫粉在空气中燃烧,其现象是:产生淡蓝色火焰,放出热量,生成一种有刺激性气味的气体;
(4) 二氧化硫、氮的氧化物与水反应会生成硫酸、硝酸,导致雨水酸性增强形成酸雨。
(5) 木炭还原氧化铜发生的反应是碳与氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳,反应的化学方程式:C + 2CuO 2Cu + CO₂↑。
/
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。