【专项练】科普阅读题-鲁教版（五四制）八年级下册期末专项（初中化学）

1 / 10 专项 科普阅读题 1．阅读下面科普短文，回答下列小题。 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、1025℃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）下列关于图 1反应的说法正确的是（ ） A．反应前后碳原子数目改变 B．反应前后氢元素化合价不变 C．反应物和生成物都由分子构成 D．反应中甲烷和四氢化硅质量比为 1：1 （2）下列关于石墨和金刚石薄膜的说法正确的是（ ） A．都是黑色不透明固体 B．金刚石化学性质稳定，石墨活泼 C．1g金刚石和石墨含有的碳原子数不同 D．金刚石和石墨都具有可燃性 2．阅读下列科普短文，回答问题。 材料一：2021年，考古学家利用碳－14断代法初步判定三星堆 4号坑距今约 3200至 3000年。碳-14原子 核中含 6个质子与 8个中子。生物死后体内的碳－14会不断衰变，碳-14原子核中 1个中子变成 1个质子， 形成新的原子核。对比生物体内生前、死后碳－14的含量，可推算出其所属年代。 材料二：国家速滑馆利用 CO2跨临界直冷制冰，就是将气态 CO2通过加温加压形成超临界 CO2流体（介于 气态和液态之间的一种新的状态，兼有气体和液体的性质），后变为液态 CO2，再变成气态完成制冰的过程。 工业上可用 CO2为原料合成燃料甲烷、甲醇（CH3OH）、氮肥等。 （1）碳－14原子衰变形成的新原子属于 元素（填元素符号）。 （2）根据材料判断，生物体遗骸中碳－14含量会不断 （填“增大”或“减小”）。 （3）超临界 CO2流体是 （填“纯净物”或“混合物”）。液态 CO2能制冷制冰的原因是 。 （4）二氧化碳是一种温室气体，过多排放会引起一系列环境问题，可以利用庞大的海洋进行封存，但会引 起海水酸化，其原因是 （用化学方程式表示）。 2 / 10 3．阅读下列科普短文，回答相关问题。 航天员呼出的二氧化碳怎么处理？ 航天员呼出的 CO2是废气，一旦浓度过高将对人体产生危害。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：对于 CO2进行收集和再生处理。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）写出自然界中吸收 CO2的一条途径： 。 （2）LiOH中 Li的化合价为 ，碳酸锂的化学式为 。 （3）①写出空间站中，二氧化碳和氢气在催化剂作用下反应的化学方程式为 。 ②方法二第 3步电解水产生的氢气 （填“能”或“不能”）再利用。 ③对比关于 CO2的两种处理方法，方法 更好，原因是 。 4．阅读下列科普短文，回答问题。 碳捕捉与封存技术 “碳捕捉与封存”是我国的一项先进技术（如图所示）。我国能源消耗的 70%来自于煤炭。每秒有 100吨煤在 燃烧，年消耗量超过 30亿吨。 如果任由煤炭资源在诸多领域利用，将对大气、河流、土地产生污染，温室效应增强。实现节能减排、绿 色环保，我国政府举全国之力，积极倡导并大力发展新的绿色经济。比如：电厂中的煤在极高的温度下充 分燃烧，会产生大量的 CO2，每年的排放量大约 1600万吨，运用“碳捕捉与封存”技术，这些 CO2将不会进 入大气。被封存的 CO2有许多用途，如用于食品保鲜、气体肥料、冷藏食物、物品灭火等，以此来消除资 源的巨大浪费。我国正以超世界一流的目光发展经济，完善环保体制。 3 / 10 阅读文本，完成下列任务： （1）二氧化碳由 （填微粒的名称）构成。 （2）“碳捕捉与封存”技术有利于控制的 增强。 （3）煤（主要成分是碳）在高温下充分燃烧，发生反应的化学方程式为 。 （4）将分离聚集的 CO2压入地下的过程中，分子间隔会 。 （5）将 CO2封入蓄水层中发生的反应为 CO2+H2O=H2CO3，该反应的基本反应类型是 。 （6）“碳捕捉与封存”技术的先进之处是 。 5．材料 1：神舟十六号航天员在进行“天宫课堂”太空授课时，介绍了梦天实验舱、做了球形火焰、奇妙“乒 乓球（水做的）”等实验。梦天实验舱里的一个仪器“太空安瓿”，装有硒化铟（化学式 In2Se3），这是新一代 新型半导体材料。在做“球形火焰实验”时，航天员用火柴点燃了一支蜡烛，观察火焰的形状和颜色，用湿巾 抓握灭掉燃着的火柴。 材料 2：我国研制的可重复使用的火箭——“双曲线二号”火箭首次复用飞行并取得圆满成功。该火箭搭载可 重复使用的液氧甲烷燃料发动机，成功解决了垂直回收的“最后一公里”的关键技术，填补了国内该领域的空 白，为搭建中国版的“星链”迈出了坚实的步伐。 结合上文，回答下列问题。 （1）硒化铟（化学式 In2Se3）中硒（Se）、铟原子（In）的个数比为 ，已知，铟元素化合价为+3价， 则硒元素为 价。 4 / 10 （2）从燃烧的条件分析在做“球形火焰实验”时，火柴的作用是 ，用湿巾抓握火柴火焰的安 全灭火方式，其灭火原理是 。 （3）做“奇妙乒乓球”实验所用的水球是航天饮用水。为保证水质在储存期间不下降，我国采用银离子作为 航天饮用水的消毒剂，银离子的符号是 。 （4）氧气可被压缩成液氧，从微观角度解释原因是 ；写出“双曲线二号”发动机内甲烷燃烧 的化学方程式 。 6．阅读下列科普短文，并回答问题。 石墨烯可用机械剥离法从石墨中剥离制得。它是由碳原子构成的只有一层原子厚度的二维晶体（如图），图 中每一个小球代表一个碳原子。 石墨烯具有许多“极端”的物理性质，被称为“黑金” 是“新材料之王”。它的厚度只有 0.335nm，比纸还要薄 100万倍，如果把 20 万片石墨烯堆叠在一起，也只有一根头发丝的厚度。石墨烯的硬度比最好的钢铁强 100 倍。石墨烯是世界上导电性最好的材料，石墨烯目前最有潜力的应用是成为硅的替代品，用石墨烯取代硅， 计算机处理器的运行速度将会快数百倍。石墨烯在电子、光学、生物医学、储能和传感器等领域的应用非 常广泛。例如：纺织面料掺入石墨烯后，石墨烯片层结构中含有丰富的含氧基团，影响菌体的正常代谢， 从而使菌体无法吸收养分直至死亡。 石墨烯本来就存在于自然界中，铅笔里的石墨就相当于无数层石墨烯叠在一起，铅笔在纸上轻轻划过，留 下的痕迹就可能是几层甚至仅仅一层石墨烯。2004年，科学家用一种非常简单的方法得到越来越薄的石墨 薄片，之后，制备石墨烯的新方法层出不穷。工业上，可采用甲烷高温和 Cu—Pd 催化下分解制取石墨烯， 同时产生氢气。 石墨烯的优异性能逐渐被挖掘和开发出来，其应用前景广阔，但制备工艺还有待创新。期望有志同学，心 有所向，勇于探索，为人类社会可持续发展做出贡献！ （1）从文中可以得出石墨烯的物理性质是 （写出一点即可）。石墨烯与金刚石的物理性 质存在着差异，原因是 。 （2）石墨烯是由 元素组成的，其完全燃烧产物是 。 （3）纺织面料中掺入石墨烯后，能有效抗菌的原因是 。 （4）写出文中涉及的工业上制取石墨烯的化学方程式 。 5 / 10 （5）下列有关石墨烯的说法正确的是 （填字母序号）。 A．自然界中不存在石墨烯 B．石墨烯是由碳原子构成的 C．石墨烯属于一种新型化合物 D．石墨烯中每个碳原子为三个六元环共用 7．阅读下面科普短文。 碳元素是人类接触和利用最早的元素之一。由碳元素组成的单质可分为无定形碳、过渡态碳和晶形碳三大 类，如图 1。其中，石墨与金刚石虽物理性质有较大差异，但石墨可在一定条件下转化成为金刚石。 从石墨中分离出单层的石墨片，被称为石墨烯。石墨烯可将来自远红外线的热量传送给人体，将石墨烯加 入纺织面料中可起到保暖效果。 将石墨烯向内卷起，又得到了一种管状结构的碳原子簇——碳纳米管。研究发现，碳纳米管是所有材料中“比 强度”最高的。比强度越高，表明达到相应强度所用的材料质量越轻。表 1为几种不同物质的比强度。 表 1 材料 比强度 （KN·m/kg） 混凝土 5.22 橡胶 16.3 尼龙 69.0 铝合金 214 不锈钢 254 蛛丝 1069 碳纤维 2457 6 / 10 碳纳米管 46268 碳纳米管具有优良的力学、电学和化学性能。研究人员用碳纳米管修饰的石墨作为电极材料，通过电解法 去除溶液中的硝酸根离子（ - 3NO ），比较了在酸性、中性和碱性三种条件下硝酸钠溶液中 - 3NO 的去除效果， 其结果如图 2。 近些年，随着碳纳米管及纳米材料研究的深入，其广阔的应用前景不断展现出来。 依据文章内容回答下列问题。 （1）由图 1可知，碳纤维属于 （填序号）。 A．无定形碳 B．过渡态碳 C．晶形碳 （2）石墨在一定条件下可转化成金刚石，此过程为 （填“物理”或“化学”）变化。 （3）由表 1推测，达到相同强度所用材料质量最轻的是 。 （4）由图 2可知，在 条件时，硝酸钠溶液中 -3NO 去除率最高。 （5）判断下列说法是否正确（填“对”或“错”） ①可在纺织面料中添加石墨烯，达到防寒保暖的效果。 ②碳纳米管由碳原子构成。 8．阅读下列科普短文，回答相关问题。 加快能源转型升级，发展新质生产力。氢气是最理想的清洁能源，依据不同制取方式，可分为“绿氢”、“灰 氢”、“蓝氢”、“紫氢”和“金氢”等。如图带你认识“多彩”的氢。 7 / 10 储氢是实现氢能广泛应用的重要环节，分为物理储氢和化学储氢，前者包括高压气态、低温液态、吸附等 储存方式，后者将氢气转化为其他化合物进行储存。“液氨储氢”的原理是氢气与氮气在一定条件下生成液氨， 进行储存。 依据上文，回答问题。 （1）电解水制氢的文字表达式为 。 （2）属于“绿氢”和“紫氢”的分别是 和 （填字母）。 a．风能发电制氢 b．煤燃烧发电制氢 c．核能发电制氢 （3）从微观角度解释，氢气能被压缩储存的原因是 。 （4）将氢气降温液化进行储存，属于物理储氢中的 储存方式。 （5）“液氨储氢”属于 （填“物理”或“化学”）储氢。 9．阅读下列科普材料，回答问题。 从天宫空间站中航天员常态化驻留到嫦娥六号月背采样，我国在航天领域不断取得辉煌成绩，化学在其中 发挥着不可替代的作用。 控制系统：航天器搭载了我国自主研发的金刚石芯片，金刚石不仅是自然界最硬的物质，还拥有卓越的导 热性能，导热能力是铜 5倍以上，解决了芯片散热问题。 新型材料：天宫核心舱电推系统中的霍尔推进器采用了氮化硼陶瓷基复合材料。制备氮化硼（BN）的反应 如下： 2 3 2B O +2X 2BN+3H O 高温 。 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；利用柔性太阳能电池板获得稳定直 流电，电解1L水可获得 600L氧气供给航天员呼吸；天宫空间站采用催化剂净化电解产生的氢气和呼吸产生 的二氧化碳，微观反应过程如图。 动力系统：部分运载火箭的燃料和助燃剂分别是偏二甲肼（ 2 8 2C H N ）和四氧化二氮（ 2 4N O ），二者接触即 可发生剧烈燃烧： 2 8 2 2 4 2 2 2C H N +2N O 3N +4H O +2CO   点燃 ，释放出强大的能量，将载人飞船送入预定 轨道。 8 / 10 （1）金刚石与石墨组成元素相同，但导热性差异很大的原因是 。 （2）制备氮化硼（BN）过程中，反应物 X的化学式是 。 （3）空间站内的气体净化过程中利用了活性炭的 ，电解水过程中没有发生变化的微粒 （用 化学符号填空），请用化学方程式表示空间站净化氢气和二氧化碳过程 。 （4）偏二甲肼和四氧化二氮反应的过程中 （填“吸收”或“放出”）热量。从燃烧条件分析该反应， 你对燃烧的新认识是 。 10．金刚石、石墨和 C60都是由碳元素组成的单质。金刚石是自然界中硬度最大的物质，石墨很软，有滑腻 感。C60常温下为固体，有强磁性，耐高压、耐腐蚀，能与钾等金属反应生成超导体材料。自然界中，天然 金刚石较少。近期，科学家在一定条件下，将硅（Si）与甲烷（CH4）反应生成四氢化硅（SiH4）和石墨（C）， 石墨在特殊的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。 （1）图 1可以看出，甲烷由 构成。由四氢化硅的化学式，可以得到的信息有 、 （写 两条）。 （2）图 2变化的微观实质是 。 （3）上述描述中属于 C60的化学性质的有 。 （4）通过阅读上述短文，谈一谈你对“元素组成物质”有什么新的认识 。 11．阅读下面的科普短文，回答问题： 二氧化碳的排放与吸收 大气中二氧化碳的含量是相对稳定的，二氧化碳的排放与吸收保持动态的平衡。大自然界是一个碳的世界， 二氧化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。 但是近几十年来，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 2CO 越来越多，导致温 室效应增强。减少 2CO 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. 9 / 10 2CO 的吸收是碳封存的首要环节，在研究膜吸收法吸 收 2CO 时，研究人员通过实验比较了一乙醇胺、二乙醇胺、氨基乙酸钾 3种吸收剂对烟气中 2CO 的脱除效 果，其结果如图 2。 我国提出 2060年前实现碳中和，彰显了负责任大国的作为与担当。实现碳中和，人人有责，让我们从衣食 住行点滴做起，低碳生活。 （1）自然界中吸收二氧化碳的主要途径是 。 （2）温室效应增强的原因之一是化石燃料的燃烧， 、石油、天然气是常见的三种化石燃料。 （3）由图 1可知，到 2050年对全球碳中和贡献率最大的途径是 。 （4）对比图 2中三条曲线，得出的结论是：在实验研究的烟气流速范围内，①当烟气流速相同时， ； ②对于同一种吸收剂，烟气流速越快， 。 （5）中学生在生活中践行低碳生活理念的做法是 （任写一条）。 12．阅读下面科普短文。 石墨烯——改变世界的神奇新材料 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，是构成其他新型碳材料的基本组成单元（如图 1）。石墨烯是目前人类已知强度最高的 物质，单位质量的强度是世界上最好钢铁的 100倍，具有优良的导电性、光学性和热传导性等，被认为是 一种未来革命性的材料。 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。 实际上石墨烯本来就存在于自然界中，只是难以剥离出单层结构。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。 随着科技水平的提升，石墨烯的应用前景会十分广阔。 10 / 10 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）石墨烯的物理性质有 上（写出一条即可）。 （3）“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 。 （4）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）。 （5）石墨烯在纺织面料中的作用是 。 1 / 7 专项 科普阅读题 答案解析 1．【答案】（1）B （2）D 【解析】（1）硅与甲烷在一定条件下反应生成四氢化硅和石墨，化学方程式为 4 4CH +Si C+SiH 一定条件 ； A、根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类及数目不变，则反应前后碳原子数目不变，说法错误，不符 合题意； B、该反应的化学方程式为 4 4CH +Si C+SiH 一定条件 ，反应前后氢元素的化合价不变，说法正确，符合题意； C、该反应的化学方程式为 4 4CH +Si C+SiH 一定条件 ，反应物中甲烷由甲烷分子构成、硅由硅原子构成，生 成物中四氢化硅由四氢化硅分子构成、石墨由碳原子构成，说法错误，不符合题意； D、该反应的化学方程式为 4 4CH +Si C+SiH 一定条件 ，则反应中甲烷和四氢化硅质量比为    12 1 4 : 28 1 4 1: 2     ，说法错误，不符合题意。 故选：B； （2）A、石墨是深灰色的有金属光泽而不透明的固体，金刚石是无色透明的固体，说法错误，不符合题意； B、金刚石、石墨都是由碳原子构成的，化学性质相似，常温下化学性质都不活泼，说法错误，不符合题意； C、金刚石和石墨都是由碳元素组成的碳单质，则 1g金刚石和 1g石墨所含的碳原子数相同，说法错误，不 符合题意； D、金刚石和石墨都是由碳元素组成的碳单质，都具有可燃性，说法正确，符合题意。 故选：D。 2．【答案】（1）N （2）减小 （3）纯净物 液态 CO2变成气态时能吸收大量的热 （4） 2 2 2 3CO +H O H CO＝ 【解析】（1）碳－14原子衰变形成的新原子，比碳原子多一个质子，质子数决定元素的种类，新的原子核 2 / 7 有 7个质子，属于氮元素，氮元素符号为 N，故填：N。 （2）由材料可知，碳－14原子变成了其他原子，生物体遗骸中碳－14含量会不断减小，故填：减小。 （3）超临界 CO2流体是由一种物质组成的，属于纯净物；液态 CO2能制冷制冰的原因是液态 CO2变成气态 时能吸收大量的热。故填：纯净物；液态 CO2变成气态时能吸收大量的热。 （4）CO2与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，会引起海水酸化，该反应的化学方程式为： 2 2 2 3CO +H O H CO＝ ， 故填： 2 2 2 3CO +H O H CO＝ 。 3．【答案】（1）植物光合作用 （2）+1 Li2CO3 （3）CO2+4H2 催化剂 CH4+2H2O 能 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 【解析】（1）植物的光合作用吸收二氧化碳释放氧气，是自然界中吸收 CO2的主要途径； （2）LiOH中氢氧根的化合价为-1价，根据化合物正负化合价代数和为 0，可知 Li的化合价为+1； 碳酸根的化合价为-2价，根据正价在左负价在右，正负化合价代数和为零，化合价数值约到最简交叉写在 元素右下角，故碳酸锂的化学式为：Li2CO3； （3）①由题可知二氧化碳和氢气在催化剂作用下反应生成甲烷和水，方程式为： 2 2 4 24H 2H OCO CH  催化剂 ； ②在空间站，电解水得到的氢气可以再利用，是因为利用特种反应器实现对 CO2的加氢甲烷化的还原反应 中需要氢气； ③方法二对二氧化碳进行收集和再生处理，重新生成了可供人体呼吸的氧气，实现了氧气的再生，故对比 关于 CO2的两种处理，方法二更好一些。 4．【答案】（1）二氧化碳分子 （2）温室效应 （3）C+O2 高温 CO2 （4）减小 （5）化合反应 3 / 7 （6）可以将封存的 CO2用于食品保鲜、气体肥料、冷藏食物、物品灭火等（合理即可） 【解析】（1）二氧化碳是由二氧化碳分子构成。 （2）运用“碳捕捉与封存”技术，能将二氧化碳封存，而大气中二氧化碳含量过高，会引起温室效应，则“碳 捕捉与封存”技术有利于控制温室效应增强。 （3）碳在高温下燃烧生成二氧化碳，反应的化学方程式为 C+O2 高温 CO2。 （4）分子之间有间隔，二氧化碳压缩过程中，分子间的间隔会减小。 （5）该反应为两种物质生成一种物质的反应，符合“多变一”的特点，属于化合反应。 （6）“碳捕捉与封存”技术能将二氧化碳封存，同时将封存的二氧化碳用于食品保鲜、气体肥料、冷藏室温、 物品灭火等。 5．【答案】（1） 3:2 -2 （2） 提供热量使得温度达到着火点 隔绝空气 （3）Ag+ （4） 分子之间有空隙 4 2 2 2CH +2O CO +2H O 点燃 【解析】（1）硒化铟化学式 In2Se3，化学式书写：显正价的元素其符号写在左边，显负价的写在右边，化合 价的绝对值交叉约减，得化学式右下角的数字，数字为 1时不写，故其中硒（Se）、铟原子（In）的个数比 为 3:2；化合物中各元素的正负化合价代数和为 0，铟元素化合价为+3价，设硒元素为 x，则 3 ( 3) 2 0, 2x x      解得 ； （2）火柴燃烧时放出热量，使得蜡烛温度高于着火点、蜡烛燃烧；用湿巾抓握火柴火焰，湿巾隔绝空气， 火焰因缺乏氧气而熄灭； （3）离子符号书写：元素符号右上角的数字表示一个离子带电荷的数值，数字在左（为 1时省略不写）， 正负号在右，一个银离子带一单位正电荷，符号为 Ag+； （4）氧气分子间有空隙，压缩时分子间隙减小、变为液氧；甲烷与氧气在燃烧时反应生成二氧化碳和水， 化学方程式为 4 2 2 2CH +2O CO +2H O 点燃 。 6．【答案】（1）厚度只有 0.335nm，硬度比最好的钢铁强 100 倍，导电性好 碳原子的排列方式不同 （2） 碳/C 二氧化碳/CO2 （3）石墨烯片层结构中含有丰富的含氧基团，影响菌体的正常代谢，从而使菌体无法吸收养分直至死亡 4 / 7 （4） 4 2 Cu-Pb CH C+2H  高温 （5）BD 【解析】（1）厚度、硬度、导电性均不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，故石墨烯的物理 性质是：厚度只有 0.335nm，硬度比最好的钢铁强 100 倍，导电性好等； 石墨烯和金刚石均是由碳原子构成，但是碳原子的排列方式不同，故物理性质差异很大； （2）石墨烯是由碳原子构成的，故石墨烯由碳元素组成； 石墨烯是由碳元素组成的碳单质，碳单质完全燃烧生成二氧化碳； （3）纺织面料中掺入石墨烯后，能有效抗菌的原因是：石墨烯片层结构中含有丰富的含氧基团，影响菌体 的正常代谢，从而使菌体无法吸收养分直至死亡； （4）工业上制取石墨烯的反应为甲烷在高温和 Cu—Pd 催化下分解制取石墨烯，同时产生氢气，该反应的 化学方程式为： 4 2 Cu-Pb CH C+2H  高温 ； （5）A、由题干信息可知，石墨烯本来就存在于自然界中，不符合题意； B、由题干信息可知，石墨烯由碳原子构成，符合题意； C、石墨烯是由碳元素组成的纯净物，属于单质，不符合题意； D、由图可知，石墨烯中每个碳原子为三个六元环共用，符合题意。 故选 BD。 7．【答案】（1）A （2）化学 （3）碳纳米管 （4）酸性、120min （5）对 对 【解析】（1）由图 1可知，碳纤维属于无定形碳，故选：A； （2）石墨在一定条件下可转化成金刚石，此过程有新物质生成，属于化学变化； （3）由表 1推测，比强度越高，表明达到相应强度所用的材料质量越轻，达到相同强度所用材料质量最轻 的是碳纳米管； （4）由图 2可知，在酸性、120min时，硝酸钠溶液中 3NO  去除率最高； （5）①石墨烯可将来自远红外线的热量传送给人体，将石墨烯加入纺织面料中可起到保暖效果，正确； ②碳纳米管由碳原子构成，故正确。 5 / 7 8．【答案】（1）   通电 水 氢气 氧气 （2） a c （3）分子之间存在间隔，受压后，分子之间的间隔变小 （4）低温液态 （5）化学 【解析】（1）电解水制氢的反应为水通电分解生成氢气和氧气，该反应的文字表达式为：   通电 水 氢气 氧气； （2）a、风能属于可再生能源，故风能发电制氢属于绿氢； b、煤属于化石燃料，煤燃烧发电制氢属于灰氢； c、核能发电制氢属于紫氢。 故属于“绿氢”和“紫氢”的分别是 a和 c； （3）从微观角度解释，氢气能被压缩储存的原因是：分子之间存在间隔，受压后，分子之间的间隔变小； （4）将氢气降温液化进行储存，属于物理储氢中的低温液态储存； （5）“液氨储氢”的原理是氢气与氮气在一定条件下生成液氨，进行储存，有新物质生成，属于化学变化。 9．【答案】（1）碳原子的排列方式不同 （2）NH3 （3）吸附性 H、O 2 22 4 OC HO H4 CH 2  催化剂 （4）放出 燃烧不一定需要氧气参加 【解析】（1）金刚石与石墨组成元素相同，都是由碳原子构成的，但导热性差异很大，其原因是碳原子的 排列方式不同，故填：碳原子的排列方式不同； （2）根据质量守恒定律，反应前后原子的个数和种类不变，反应后有 2个 B、2个 N、6个 H、3个 O，反 应前有 2个 B、3个 O，相差 2个 N、6个 H，则 1个 X中含有 1个 N和 3个 H，即 X的化学式为 NH3， 故填：NH3； （3）活性炭具有吸附性，能吸附色素和异味，则空间站内的气体净化过程中利用了活性炭的吸附性； 原子是化学变化中的最小微粒，则电解水过程中没有发生变化的微粒是氢原子（H）、氧原子（O）； 根据反应的微观示意图可知，二氧化碳和氢气在催化剂作用下反应生成甲烷和水，反应的化学方程式为 2 22 4 OC HO H4 CH 2  催化剂 ； 6 / 7 故填：吸附性；H、O； 2 22 4 OC HO H4 CH 2  催化剂 ； （4）偏二甲肼（C2H8N2）和四氧化二氮（N2O4），二者接触即可发生剧烈燃烧，释放出强大的能量，则偏 二甲肼和四氧化二氮反应的过程中放出热量，该反应说明燃烧不一定需要氧气参加，故填：放出；燃烧不 一定需要氧气参加。 10．【答案】（1） 甲烷分子 四氢化硅是由硅、氢元素组成的 四氢化硅是由四氢化硅分子构 成的 （2）原子的重新排列 （3）能与钾等金属反应 （4）相同元素可以组成不同种物质（合理即可） 【解析】（1）图 1可以看出，甲烷中含有多种原子，所以甲烷由甲烷分子构成的； 从四氢化硅的化学式，我们可以从宏观和微观两个角度获取信息，宏观角度：四氢化硅是由硅、氢元素组 成的，这是基于化学式所表示的物质的元素组成这一概念得出，化学式中元素符号就代表了组成该物质的 元素；微观角度：四氢化硅是由四氢化硅分子构成的； （2）石墨和金刚石都是由碳原子构成的，石墨转化为金刚石薄膜，物质种类发生了变化，从微观角度看， 其实质就是原子的重新排列，因为物质的结构决定物质的性质，石墨和金刚石物理性质差异很大，正是由 于它们原子排列方式不同； （3）化学性质是物质在化学变化中表现出来的性质，题目中提到 C60能与钾等金属反应生成超导体材料， 这涉及到化学变化，所以能与钾等金属反应属于 C60的化学性质，而常温下为固体，有强磁性，耐高压、耐 腐蚀，这些属于物理性质，因为它们不需要通过化学变化就能体现出来； （4）金刚石、石墨和 C60都是由碳元素组成，但它们是不同的物质，这表明相同元素可以组成不同种物质， 这些物质由于结构不同，性质也有很大差异。 11．【答案】（1）植物光合作用 （2）煤 （3）碳替代 （4）氨基乙酸钾的二氧化碳脱除率最高 2CO 脱除率越低 （5）少坐私家车，骑自行车上学（植树造林等合理即可） 【解析】（1）自然界中吸收二氧化碳的主要途径是绿色植物的光合作用； 7 / 7 （2）煤、石油、天然气是常见的三种化石燃料； （3）由图 1可知，到 2050年对全球碳中和贡献率最大的途径是碳替代，占 47%； （4）对比图 2中三条曲线，得出的结论是：在实验研究的烟气流速范围内，①当烟气流速相同时，氨基乙 酸钾的二氧化碳脱除率最高；②对于同一种吸收剂，烟气流速越快， 2CO 脱除率越低； （5）中学生在生活中践行低碳生活理念的做法：少坐私家车，骑自行车上学（植树造林等合理即可）。 12．【答案】（1）单质 （2）导电性（或热传导性等合理即可） （3）体积小 （4）水分子 过滤 （5）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 【解析】（1）根据“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” 可知，石墨烯是由同种元素组成纯净物，属于单质； （2）石墨烯的物理性质有：石墨烯具有优良的导电性、热传导性； （3） “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体积小； （4）根据图 2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； （5） 根据“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”可知，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。