猜押07 科普阅读题(苏州专用)-2025年中考化学冲刺抢押秘籍
2025-05-14
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2份
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35页
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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) | 江苏省 |
| 地区(市) | 苏州市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.07 MB |
| 发布时间 | 2025-05-14 |
| 更新时间 | 2025-05-14 |
| 作者 | xkw_082321755 |
| 品牌系列 | 上好课·冲刺讲练测 |
| 审核时间 | 2025-05-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52120184.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
猜押07 科普阅读题
猜押考点
福建3年真题
考情分析
押题依据
化学燃料的利用
2024年第23题
2023年第23题
2022年第23题
苏州中考化学第 23 题通常为科普阅读题的形式,具体内容多为化学燃料、化学能源与水资源等线管。考察学科知识的同时,还具有育人价值。
科普阅读题在苏州中考近三年均有体现,考察的知识点
较为基础,阅读量较其他题
型更大,难度一般,可以预
测 2025 年的苏州中考依然会按稳中有变的原则命题。除了近三年考察方向外,猜测还会考察新型材料的科普阅读题。
化学能源的开发
水资源的合理利用
新型材料
押题一 化学燃料的利用
1.阅读下面科普短文,回答问题。
甲醇是一种可替代传统化石燃料的新型液体燃料。储存和运输甲醇可直接使用现有的以汽油、柴油为主的燃料储存运输设施。
“液态阳光甲醇”,是指利用太阳能等可再生能源制取绿色氢气,并结合二氧化碳加氢技术,合成以甲醇为代表的液态燃料。目前规模化应用的合成过程如图1所示。其中,加氢制甲醇是该技术中的一个关键步骤,其核心是保证催化剂的效率和稳定性。近年来,基于金属氧化物的催化剂得到广泛关注,部分研究成果如图2所示。
(1)下列说法正确的是
a.甲醇沸点较低,是一种常见的气体
b.与氢气相比,液体燃料甲醇储存和运输的成本较低
c.甲醇完全燃烧的产物与甲烷相同
(2)如下图所示工艺合成的甲醇, (填“能”或“不能”)称作“液态阳光甲醇”。
(3)根据如图1,回答下列问题:
①理论上“电解装置”中消耗的中氢元素质量 (填“<”、“>”或“=”)“合成装置”中生成的甲醇中氢元素质量。
②写出“合成装置”中发生反应的化学方程式 。
③生产960t甲醇,理论上至少需要的质量是 。
(4)如图2中,加氢制甲醇过程中最适合的催化剂为___________(填字母序号)。
A. B. C.
【答案】(1)bc
(2)不能
(3) > 1320t
(4)A
【详解】(1)a、根据短文,甲醇是一种可替代传统化石燃料的新型液体燃料,甲醇是一种常见的液体(而不是气体),故a说法错误;
b、氢气是气体,具有密度小、易燃易爆等特点,储存需要高压容器等特殊设备,运输也有较高的安全要求和成本。而甲醇是液体,在常温常压下相对稳定,储存和运输不需要像氢气那样特殊的高压设备等,成本相对较低,故b说法正确;
c、根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,甲醇完全燃烧的产物与甲烷相同,都是二氧化碳和水,故c说法正确;
故选bc;
(2)煤经过加工合成的甲醇不能称作“液态阳光甲醇”,理由是:“液态阳光甲醇” 是利用太阳能等可再生能源制取绿色氢气,并结合二氧化碳加氢技术合成的,而该方法是煤经过加工合成甲醇,没有利用太阳能等可再生能源 ;
(3)①根据质量守恒定律,“电解装置”中水通电分解生成氢气和氧气,“合成装置”中氢气与二氧化碳反应生成甲醇和水,由于“合成装置”中生成的水中含有一部分氢元素,所以电解装置中消耗的H2O中氢元素质量>合成装置中生成的甲醇中氢元素质量;
②“合成装置”中氢气与二氧化碳在催化剂作用下反应生成甲醇和水,化学方程式为;
③根据化学方程式可知,参加反应的二氧化碳和生成的甲醇的质量比为44:32=11:8,故生产960t甲醇,理论上至少需要的质量是;
(4)从图 2 中可以看出,在ZnO - ZrO2作为催化剂时,甲醇的生成量相对较高且在较长时间内保持较稳定,所以加氢制甲醇过程中最适合的催化剂为ZnO−ZrO2,故选A;
2.阅读材料,完成问题
我国汉代的缸灯是一种充分燃烧型灯具通常制成人形、动物形或器物形。灯的导烟管分单管和双管两种,其作用是把烟气导入灯腹内,减少室内的烟尘污染。灯盘一般带有灯罩,灯罩由两片弧形屏板构成,其作用除配合导烟管控制污染外,还可以调节开合方向和开启程度,达到挡风、调光的目的。
以汉代的彩绘雁鱼青铜缸灯(图1)为例,灯的整体造型呈鸿雁回首衔鱼伫立状,由雁首颈(衔鱼)、雁体、灯盘、灯罩四部分套合而成,可拆卸清洁。灯点燃时,烟雾通过导烟管溶入体腔内的清水,让外部空气不断进入灯罩内部使燃油充分燃烧,灯罩的挡风和调风都有利于提高燃油的燃烧效率。熄灯时,将灯罩合住即可将火焰熄灭。
(1)灯体采用青铜材质,青铜与铜相比的优点是 (写一个)。
(2)雁鱼灯上用漆彩绘出雁的翎毛、鳞片,施以黑、白、红、绿四色。彩绘经久不变色,说明彩绘颜料的化学性质 (填“活泼”或“不活泼”)。
(3)将雁鱼灯的灯罩左右转动开合是为了挡风并调节 。
(4)雁鱼灯“腹部”盛放清水的目的是 。
(5)依据燃烧的条件,推测熄灭雁鱼灯的原理是 。
【答案】(1)硬度大(合理即可)
(2)不活泼
(3)进风量
(4)可将燃烧产生的废气引入水中以减少对室内环境的污染
(5)隔绝氧气(或空气)
【详解】(1)青铜是铜的合金,与铜相比,青铜的硬度更大,更耐腐蚀等,故填:硬度大(合理即可);
(2)彩绘经久不变色,说明彩绘颜料的化学性质不活泼,故填:不活泼;
(3)根据上述材料,将雁鱼灯的灯罩左右转动开合是为了挡风并调节进风量,故填:进风量;
(4)雁鱼灯“腹部”盛放清水的目的是:可将燃烧产生的废气引入水中以减少对室内环境的污染,故填:可将燃烧产生的废气引入水中以减少对室内环境的污染;
(5)将雁鱼灯的灯罩合住即可将其熄灭,是通过隔绝氧气(或空气),达到灭火的目的,故填:隔绝氧气(或空气)。
3.阅读下面科普短文。
乙醇 (C2H5OH) 俗称酒精,是一种易燃、易挥发的无色液体,有特殊香味,能与水以任意比互溶。工业上将淀粉[(C6H10O5)n]水解转化为葡萄糖,葡萄糖经发酵、蒸馏、精馏等工艺操作可制得高浓度酒精。
医用酒精(浓度为75%)主要用于消毒、杀菌。酒精浓度过高时,会在细菌表面形成一层保护膜,阻止其进入细菌体内,不能彻底杀死细菌; 浓度过低时,不能将细菌体内的蛋白质凝固,同样无法将细菌杀死。因此,浓度适当的酒精溶液,才能达到良好的杀菌效果。
下表是不同浓度酒精杀灭不同细菌所需的时间:
酒材浓度
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
金黄色葡萄球菌
4小时
2小时
30分钟
5分钟
2分钟
30分钟
7 天
溶血性链球菌
2分钟
20秒
10秒
10秒
10秒
5分钟
15分钟
大肠杆菌
2分钟
25秒
20秒
30秒
1小时
15小时
1 天
(1)乙醇属于 (填“单质”或“化合物”) 。
(2)“淀粉水解”属于 (填“物理”或“化学”)变化。 (已知:葡萄糖化学式为( )
(3)酒精浓度为 时,杀灭金黄色葡萄球菌速度最快。
(4)酒精杀灭大肠杆菌所需时间与其浓度的关系是 。
(5)某实验小组利用如图装置加热石灰石,在火焰上方倒扣一个用澄清石灰水润湿的烧杯,石灰水变浑浊。(已知:①石灰石的主要成分是碳酸钙;②)
此实验能否推断石灰石煅烧产生二氧化碳,并说明理由: 。
【答案】(1)化合物
(2)化学
(3)80%
(4)酒精浓度在40%~100%范围内,随着浓度的增大,杀灭大肠杆菌所需的时间先减小后增大
(5)不能,酒精燃烧也会生成二氧化碳,使澄清石灰水变浑浊
【详解】(1)乙醇的化学式为C2H5OH,是由三种元素组成的纯净物,属于化合物;
(2)工业上将淀粉[(C6H10O5)n]水解转化为葡萄糖,此过程有新物质生成,属于化学变化;
(3)根据表中数据可知,酒精浓度为80%时,杀灭金黄色葡萄球菌用的时间最短,故杀灭金黄色葡萄球菌速度最快;
(4)根据表中数据可知,酒精浓度在40%~100%范围内,随着浓度的增大,杀灭大肠杆菌所需的时间先减小后增大;
(5)石灰水变浑浊,是因为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,此实验不能推断石灰石煅烧产生二氧化碳,是因为酒精燃烧也会生成二氧化碳,也使澄清石灰水变浑浊。
4.阅读科普短文,并回答相关问题
甲醇(CH3OH)在通常情况下是一种无色液体,有刺激性气味,密度0.791g/cm3,易挥发、有毒,在空气中完全燃烧会生成二氧化碳和水。
甲醇是一种重要的化工原料,其中利用催化剂催化氢气(H2)与二氧化碳反应制备甲醇是获取甲醇的重娶途径。传统的使用金属氧化物催化剂制备甲醇通常需要较高的反应温度(大于300℃),且会产生大量副产物一氧化碳,而将不同种金属氧化物混合作为催化剂时催化效果会大大改善。如将氧化铜和氧化锌的混合物作为合成甲醇反应的催化剂时,催化效果如图所示。
我国科学家近日开发出一种新型催化剂,该催化剂在180℃时,生成物中甲醇的含量可达94.3%。该催化剂为实现低能耗、高效率的CO2转化利用开辟了新途径。
(1)甲醇的物理性质有 (至少答2点)
(2)请计算:甲醇(CH3OH)的相对分子质量是 。(已知相对原子质量:C-12:H-l O-16)
(3)甲醇在空气中完全燃烧的符号表达式是 。
(4)混合催化剂中CuO的质量分数为 时,催化效果最佳。
(5)新型催化剂相比传统金属氧化物催化剂的优点是 。
(6)新型催化剂在180℃可将二氧化碳和氢气转化为甲醇和水,反应的符号表达式为 。
【答案】(1)无色液体(合理即可)
(2)32
(3)
(4)50%
(5)减轻温室效应/或有利于碳中和
(6)
【详解】(1)物理性质是指不需要通过化学变化就能表现出来的性质,由图可知,甲醇的物理性质有:无色液体,有刺激性气味,密度0.791g/cm3,易挥发。
(2)甲醇的相对分子质量为12+1×4+16=32。
(3)甲醇燃烧生成二氧化碳和水,反应的符号表达式为:。
(4)由图可知,混合催化剂中CuO的质量分数为50%时,生成物中甲醇的含量最高,催化效果最佳。
(5)新型催化剂时,生成物中甲醇的含量可达94.3%,则可减少二氧化碳的产生,缓解温室效应。
(6)新型催化剂在180℃可将二氧化碳和氢气转化为甲醇和水,反应的符号表达式为:。
押题二 化学能源的开发
5.阅读科普短文,回答下列问题。
生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体,即一切有生命的可以生长的有机物质通称为生物质。它包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物为食物的动物及其生产的废弃物,可再生、低污染、分布广泛。
生物质能是贮存在生物质中的能量,是人类历史上最早使用的能源,属可再生能源。据计算,生物质储存的能量比世界能源消费总量大2倍。现代较为有效地利用生物质能的方式有:将秸秆粉碎、添加乳酸菌发酵,即可做成牲畜饲料;以秸秆为主要原料,经粉碎、厌氧发酵即可生产沼气;利用秸秆和畜禽粪便为原料,经无害化处理、发酵腐熟就可制成有机肥料;秸秆经粉碎、水解、糖化发酵、蒸馏等过程,可获得燃料酒精。
目前,生物质能已成为世界第四大能源。它燃烧后灰渣极少,且燃烧后的灰烬是品位极高的优质有机钾肥,是一种清洁能源。生物柴油是生物质燃料的一种,但在其生产过程中,副产物甘油()产生的环境污染制约了其产业发展,处理方法之一为光催化重整法。该方法是在常温常压和太阳光的驱动下,利用催化剂处理甘油产生氢气。二氧化钛()由于具有安全、无生物毒性、耐腐蚀、廉价、可重复利用等优点,已成为甘油处理最常用的催化剂之一、为了提高催化效果,常将与其他物质相结合形成复合催化剂。其他条件相同时,几种催化剂的催化效果如图所示。
(1)生物质的优点有 。
(2)文中提到的现代有效利用生物质能的方式有 种;每种方式都涉及到的一个化学变化过程是 。
(3)下列有关生物质能的说法正确的是___________。
A.生物质能虽然储量丰富,但是不可再生,要节约使用。
B.生物质燃料燃烧后的灰烬能为农作物提供营养元素,是优质肥料。
C.生物柴油是生物质燃料的一种,其生产和使用都不会产生污染。
D.为了提高催化效果,常将与其他物质相结合形成复合催化剂。
(4)通过对比图中信息,可以得到的结论是 。
【答案】(1)可再生、低污染、分布广泛
(2) 做成牲畜饲料;生产沼气;制成有机肥料;获得燃料酒精 发酵
(3)BD
(4)在生产时间相同时,使用CuO-NiO/TiO2催化剂生成的氢气质量最高,而使用TiO2催化剂生成的氢气质量最低,催化剂的种类相同时,时间越长,产生氢气质量越多
【详解】(1)由题干信息可知,生物质的优点是:可再生、低污染、分布广泛;
(2)由题干信息可知,现代较为有效地利用生物质能的方式有:将秸秆粉碎、添加乳酸菌发酵,即可做成牲畜饲料;以秸秆为主要原料,经粉碎、厌氧发酵即可生产沼气;利用秸秆和畜禽粪便为原料,经无害化处理、发酵腐熟就可制成有机肥料;秸秆经粉碎、水解、糖化发酵、蒸馏等过程,可获得燃料酒精,故填:做成牲畜饲料;生产沼气;制成有机肥料;生成燃料酒精;
由题干信息可知,每种方式都涉及到的化学变化是发酵;
(3)A、生物质能储量丰富,属于可再生能源,不符合题意;
B、生物质燃料燃烧后灰渣极少,且燃烧后的灰烬是品位极高的优质有机钾肥,符合题意;
C、生物柴油是生物质燃料的一种,但在其生产过程中,副产物甘油产生的环境污染制约了其产业发展,不符合题意;
D、由题干信息可知,为了提高催化效果,常将TiO2与其他物质相结合形成复合催化剂,符合题意。
故选BD;
(4)①依据图示可知,在生产时间相同时,使用CuO-NiO/TiO2催化剂生成的氢气质量最高,而使用TiO2催化剂生成的氢气质量最低,催化剂的种类相同时,时间越长,产生氢气质量越多。
6.阅读下列材料,回答相关问题。
实现碳达峰、碳中和是解决全球变暖的重要途径之一。氢能是理想的清洁能源,但目前仍存在储存成本高、长距离运输困难等弊端。氨具有可燃性,可替代煤、石油等燃料,燃烧过程不产生,相较于氢气,氨易于液化以便储存运输。但氨的燃烧具有点火困难、火焰不稳定等缺陷,不仅导致燃料燃烧效率低,部分未燃氨逃逸,且会产生大量的氮氧化物。若能与混合使用,将有望提高氨的燃烧性能,实现稳燃。研究人员对混合的氨的燃烧进行分析,随体积分数的改变,混合气体燃烧速率变化如图所示。
(1)“碳中和”中的“碳”指的是 (填字母)。
a.碳元素 b.碳单质 c.一氧化碳 d.二氧化碳
(2)用氨作燃料的优点是 、 。
(3)氨在氧气充足条件下反应生成和,而氧气不足时反应生成单质,其反应原理如下:
①氧气充足时,氨与反应的化学方程式为 。
②氧气不足时,生成物X的化学式为 。
(4)由图可知,氨对的燃烧速率也有影响,当混合气体中氨的体积分数约为 时,混合气体燃烧速率最快。
【答案】(1)d
(2) 氨燃烧过程不产生 氨易于液化以便储存运输
(3)
(4)0.2
【详解】(1)“碳中和”中的“碳”指的是二氧化碳,“低碳”指的是较低的二氧化碳的排放。
故选d;
(2)由题干信息可知,氨作燃料的优点是:燃烧过程不产生二氧化碳,易于液化以便储存运输;
(3)①氧气充足时,氨与氧气在催化剂的作用下反应生成NO和水,该反应的化学方程式为:;
①氧气充足时,氨与氧气在催化剂的作用下反应生成X和水,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,反应物中含N、H、O,生成物中含H、O,故生成物中还应含N,故生成的X是氮气,化学式为:N2;
(4)由图可知,混合气体中CO的体积分数为0.8时,气体燃烧速率最大,故当混合气体中氨的体积分数约为0.2时,混合气体燃烧速率最快。
7.阅读下列材料,回答相关问题。
石油是一种非常重要的能源,主要由碳、氢元素组成,还含有少量硫、氧、氮等元素。石油开采时,向储油层注水或通入气体均可以增大油层中的压强,使石油顺利流出。处于石灰石岩层缝隙中的石油流通不畅,需要向岩层中注入稀盐酸等酸液,提高其流通能力。
石油通过输油管道输送至炼油厂,依据各成分的沸点差异,分离出汽油、柴油等多种粗产品。汽油、柴油等燃料的使用会产生大量的二氧化碳,导致温室效应加剧。
(1)依据沸点不同,从石油中分离出汽油、柴油的过程属于 (填“物理变化”或“化学变化”)。
(2)发动机工作时,汽油和吸进的空气必须成适当比例,否则尾气中CO或NO会增多。
①发动机吸进的空气保证汽油完全燃烧,若再增大空气的吸入量,尾气中NO会增多。增多的NO主要来源于 (填字母)。
A.汽油的燃烧
B.空气中N2和O2高温下反应
②在催化剂作用下,尾气中的CO和NO转化为两种可以参与大气循环的无毒气体,反应的化学方程式为 。
(3)向石灰石岩层中注入盐酸有助于开采岩层间的石油。
①稀盐酸与石灰石反应的化学方程式为 。
②向岩层中注入稀盐酸可提高石油的流通能力,其原因可能是 。
(4)输油钢铁管道易被腐蚀,下列措施有利于减缓管道腐蚀的有________(填字母)。
A.对石油进行脱水处理,去除石油中的水分
B.利用化学方法除去石油中残留的酸液
C.在管道内部覆盖防腐涂层,将石油与管道隔绝
(5)中科院研制出一种新型催化剂将二氧化碳成功转化为汽油,其流程如下。
制得汽油中所含氢元素的质量小于参加反应的氢气的质量,原因是 。
【答案】(1)物理变化
(2) B
(3) 稀盐酸能溶解阻碍石油流动的石灰石,且产生二氧化碳气体使油层内压强增大
(4)ABC
(5)步骤Ⅰ和步骤Ⅱ的转化中,H2的氢元素部分转化为水
【详解】(1)依据沸点不同,从石油中分离出汽油、柴油的过程,没有生成新物质,属于物理变化。
(2)①空气中含有氮气和氧气,发动机吸进的空气保证汽油完全燃烧,若再增大空气的吸入量,尾气中NO会增多,说明增多的NO主要来源于空气中N2和O2高温下反应,故选B。
②在催化剂作用下,尾气中的CO和NO转化为两种可以参与大气循环的无毒气体,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素种类不变,可知这两种气体是CO2、N2,则该反应的化学方程式为:。
(3)①稀盐酸与石灰石(主要成分是CaCO3)反应生成氯化钙、二氧化碳、水,化学方程式为:。
②石油开采时,向储油层注水或通入气体均可以增大油层中的压强,使石油顺利流出。处于石灰石岩层缝隙中的石油流通不畅,向岩层中注入稀盐酸可提高石油的流通能力,其原因可能是:稀盐酸能溶解阻碍石油流动的石灰石,且产生二氧化碳气体使油层内压强增大。
(4)钢铁锈蚀是铁与空气中的氧气、水发生反应所致。
A、对石油进行脱水处理,去除石油中的水分,有利于减缓管道腐蚀,A选项正确;
B、酸能与铁发生反应,利用化学方法除去石油中残留的酸液,有利于减缓管道腐蚀,B选项正确;
C、在管道内部覆盖防腐涂层,将石油与管道隔绝,可以避免管道接触水、氧气,有利于减缓管道腐蚀,C选项正确。
故选:ABC。
(5)步骤Ⅰ中,CO2、H2在催化剂作用下转化为CO,步骤Ⅱ中,CO、H2在催化剂作用下转化为(CH2)n。根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和个数不变,可知这两个步骤还会生成水,因此制得汽油中所含氢元素的质量小于参加反应的氢气的质量,原因是:步骤Ⅰ和步骤Ⅱ的转化中,H2的氢元素部分转化为水。
8.阅读下面科普短文。
动力电池的发展备受关注。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()、磷酸亚铁锂()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)短文中出现的一种非金属单质是 。(写名称)
(2)中阴离子的名称为 。中两种金属元素的质量比为 。
(3)手机常使用锂电池而不使用铅蓄电池,原因是 。
(4)图中表示电池性能最佳的点为 (填“”“”或“”)。解释段曲线变化的原因: 。
【答案】(1)石墨烯
(2) 磷酸根离子
(3)锂电池具有轻便、比能量高的突出优点
(4) 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
【详解】(1)单质:由一种元素组成的纯净物,由短文可知,短文中出现的一种非金属单质是石墨烯,它是由碳元素组成的一种非金属单质,故填:石墨烯。
(2)磷酸铁中的阴离子是磷酸根离子,故填磷酸根离子;
硫酸亚铁锂中的金属元素是锂元素和铁元素,m(Li):m(Fe)=1×7:1×56=1:8。
(3)根据文中信息可知,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,锂电池具有轻便、比能量高的突出优点。作为手机用电池,轻便应该是第一考量要素,故填:锂电池具有轻便、比能量高的突出优点。
(4)由图可知,B点对应的是电池的电阻最低的值。电阻低,锂电池中锂离子的迁移受阻小,电池性能好,故填:B。
由图可见,在电池材料中加入适量的石墨烯作导电剂,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,故填: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。
押题三 水资源的合理利用
9.人们对于物质组成与构成的认识经历了曲折的过程。自古以来,人们认为水是组成世间万物的一种元素,不可再分。
(1)18 世纪中叶,英国化学家普利斯特里用锌加入稀硫酸中制得“可燃空气”,将少量“可燃空气”与空气通入铁质容器混合点燃,能产生剧烈的爆鸣,并产生水雾。该“可燃空气” 应该是 (填化学式)。
(2)1781 年,英国化学家卡文迪许加热汞锻灰(HgO)后得到了一种液态金属单质和一种气体——“脱燃素空气”,蜡烛在这种气体中燃烧更明亮。请写出卡文迪许制得“脱燃素空气” 的反应方程式 。
(3)卡文迪许认为普利斯特斯的实验并不能证明水的组成,于是用“脱燃素空气”代替空气重做了实验,目的是 。
(4)1783 年,法国化学家拉瓦锡将水加热成蒸气通过高温的铁管,一段时间后,在出口处收集到一种可燃性气体。实验后称量发现水的质量减少,铁管的质量增加,经研究证明铁转化为四氧化三铁,装置如题 24 图-1 所示。其反应原理为 (写化学方程式)。至此,水不是单一元素物质,而是由氢、氧两种元素组成的观点得到了化学界公认。
(5)180 年,英国化学家尼科尔森通过伏打电池在常温下对水进行通电分解,得到氢气和氧气,再次确认了水的组成。某同学在实验室模拟了尼科尔森用电分解水的实验(题 24 图—2), 得到不同电极的电解结果如下表所示。
表:不同电极在相同条件下的电解结果(以气柱高度表示电解产生的气体体积)
电极
时间
H2体积
O2体积
V(H2):V(O2)
多孔碳棒
4’28”
66
25
2.6:1
镀镍回形针
2’22”
66
31
2.1:1
铜丝
2’15”
66
33
2:1
已知:多孔碳棒使用一段时间后会因质量减少而需更换。
结合图表信息回答,用多孔碳棒作电极时,氢气和氧气的体积比总是大于 2:1 的原因可能有哪些: 。
(6)在整个发现过程中,科学家利用了“分合”思想证明了水的组成。下面实验中属于“分” 思想的是 (填字母)。
a.氢气燃烧实验 b.铁管实验 c.水通电实验
【答案】(1)H2
(2)
(3)防止空气中的水蒸气干扰实验
(4)
(5)碳和氧气发生了反应
(6)bc
【详解】(1)锌加入稀硫酸中,两者反应生成氢气和硫酸锌,故制得“可燃空气”是氢气,化学式为H2。
(2)加热汞锻灰(HgO)后得到了一种液态金属单质和一种气体——“脱燃素空气”,即氧化汞分解为汞和氧气,化学方程式为。
(3)由于该实验是想证明生成的液体确实是水,而空气中存在水蒸气,所以卡文迪许用“脱燃素空气”纯氧代替空气的原因是:防止空气中的水蒸气干扰实验、或防止空气中的其它成分干扰实验、或空气中有水蒸气等合理即可。
(4)由题干信息可知,该反应为水蒸气和铁在高温下反应生成四氧化三铁和氢气,化学方程式为。
(5)用碳棒做电极时,碳和氧气发生了反应,氧气质量偏少,导致氢气和氧气的体积比总是大于2:1。
(6)a、氢气燃烧实验是将氢元素与氧元素结合,来证明水的组成;
b、铁管实验将氢元素和氧元素分开来来证明水的组成;
c、水通电实验是通过将氢元素和氧元素分开来来证明水的组成。
故选bc。
10.阅读下面科普短文,回答相关问题。
水是生命生存的重要物质,也是生物体最重要的组成部分。地球上水资源储量如图1所示。
海水是宝贵的自然资源。目前世界上已知的100多种元素中,80多种可以在海水中找到,是名副其实的液体矿藏。海水的含盐量非常高,通过晾晒可得到食盐。目前我国利用海洋资源获取钾、镁、溴、氯、碘等元素已形成规模。
海水通过淡化处理后被使用。常用的海水淡化方法有蒸馏法和反渗透法。利用太阳能蒸馏淡化海水是一种节能的方法,其原理如图2所示。反渗透法是一种膜分离技术淡化方法,其原理如图3所示,对海水加压,只有水分子透过分离膜而各种离子不能通过,从而得到淡水。
海水还是陆地淡水的来源之一。淡水资源弥足珍贵,我国淡水资源人均占有量只相当于世界人均占有量的1/4左右。日常生活中,我们应增强节水惜水意识,把节约水资源作为我们自觉的行动。
(1)地球上水资源储量最多的是 。
(2)图2所示的蒸馏法过程为: 。从能量角度看,a过程需要 。(填“吸收”或“放出”)热量:从微观角度看,b过程中发生的改变是 (具体描述)。
(3)图3所示加压一段时间后,剩余海水中氯化钠的质量 (填“变大”或“变小”或“不变”)。
(4)下列说法正确的是 (填字母)。
a.海水中含有100多种元素
b.膜分离技术将不溶性固体和水分离
c.海水不仅是液体矿藏,还是陆地淡水的来源之一
d.从海水中可以获取食盐、淡水,以及含钾、镁、溴、氯、碘等元素的产品
【答案】(1)海水
(2) 吸收 水分子之间间隙减小
(3)不变
(4)cd
【详解】(1)从材料中可知,海水储量占96.5%,是最多的,故填:海水;
(2)海水变成水蒸气,需要加热吸收热量,故填:吸收;
(3)水蒸气变成淡水,属于液化,微观上看水分子间隙变小,故填:水分子之间间隙减小;
(4)a、资料中可知目前世界上已知的100多种元素中,80多种可以在海水中找到,a说法错误,不符合题意;
b、膜分离技术过程是对海水加压,只有水分子透过分离膜而各种离子不能通过,从而得到淡水,能除去可溶性杂质,b说法错误,不符合题意;
c、资料中可知,海水是宝贵的自然资源,80多种元素可以在海水中找到,是名副其实的液体矿藏,海水还是陆地淡水的来源之一,c说法正确,符合题意;
d、材料中可知海水的含盐量非常高,通过晾晒可得到食盐,目前我国利用海洋资源获取钾、镁、溴、氯、碘等元素已形成规模;海水是陆地淡水的来源之一,d说法正确,符合题意;
故填:cd。
11.阅读下面的科普短文。
水是地球上最常见的物质之一,生命的孕育和维系都需要水,关于它的传闻有很多。
传闻1:自来水中有余氯,不能饮用
自来水从自来水厂到用户家可能需要经过几十公里的管道,为了保证水质,必须在水里加入一些消毒剂以防止细菌滋生。最常用的消毒剂就是氯气(Cl2),此外还有氯胺和二氧化氯(ClO2)等。根据世界卫生组织的余氯标准推算,如果氯全部来自于饮用水,则自来水中氯的允许含量为5mg/L.而根据我国《生活饮用水卫生标准》,水厂出厂水中余氯不得高于4mg/L.由于传输损失,管网末端用户处的自来水中余氯含量远低于允许上限。为维持消毒效果,国家规定管网末端自来水中余氯下限为0.05mg/L。
传闻2:煮过很多次的水有毒
有研究对多次煮沸水中亚硝酸盐情况进行实验分析,实验的数据如表所示。
表1 不同煮沸次数的水中亚硝酸盐含量(mg/L)
水样类型
亚硝酸盐含量
一次沸水
0.0008
二次沸水
0.0020
三次沸水
0.0028
人体长时间摄入超标的亚硝酸盐,会增加患癌症的可能性。但是在这个实验中可以看到,即使三次煮沸的水中,亚硝酸盐含量比我国天然矿泉水中亚硝酸盐标准(0.1mg/L)还低不少。从饮用水健康的角度来看,相比对开水中亚硝酸盐的忧虑,我们更应该注意如果不将水煮开,或者密封、储存方法不当,饮用水中可能存在细菌污染的隐患。
传闻3:常喝“富氧水”能够抗衰老
富氧水原是医学界为了研究生物细胞厌氧性和好氧性的研究用水,是通过人为地往纯净水里充入更多的氧气制成的。
对于富氧水对健康的影响,学术界存在争议。有研究认为若水中氧含量过高或常喝富氧水会加速氧化,使人体衰老。无论是吸氧还是喝氧,对健康人都是弊多利少。人们在“喝氧”的问题上应采取慎重态度,勿作非明智的选择。
依据文章内容回答下列问题。
(1)为保证水质,可用的自来水消毒剂包括 。
(2)判断传闻1真假,并说明理由: 。
(3)依据文中数据,煮沸的水中亚硝酸盐含量的变化规律是 。
(4)传闻3的资料中,反映出的氧气性质有 。
(5)下列关于水的说法不正确的是 (填字母序号)。
A 如果自来水中含氯量过低,水中细菌就可能超标
B 因为多次煮沸的水含有亚硝酸盐,所以有毒而不能饮用
C “富氧水”中富含氧气,适合多喝。
【答案】 氯气、氯胺和二氧化氯 假的,用户家中自来水的余氯含量远低于允许值得上线 在实验范围内,煮沸的次数越多亚硝酸盐的含量越高 可溶(氧化性) BC
【详解】(1)最常用的消毒剂就是氯气(Cl2),此外还有氯胺和二氧化氯(ClO2)等,故填:氯气、氯胺和二氧化氯。
(2)而根据我国《生活饮用水卫生标准》,水厂出厂水中余氯不得高于4mg/L,由于传输损失,管网末端用户处的自来水中余氯含量远低于允许上限,故填:假的,用户家中自来水的余氯含量远低于允许值得上线。
(3)由表1 不同煮沸次数的水中亚硝酸盐含量,可知煮沸的次数越多亚硝酸盐的含量越高,故填:煮沸的次数越多亚硝酸盐的含量越高。
(4)富氧水原是通过人为地往纯净水里充入更多的氧气制成的,说明氧气可溶,故填:可溶。
(5)A 、自来水中含氯是为了杀菌消毒,如果量过低,水中细菌就可能超标,正确。
B、即使三次煮沸的水中,亚硝酸盐含量比我国天然矿泉水中亚硝酸盐标准(0.1mg/L)还低不少,故能饮用,B错。
C、有研究认为若水中氧含量过高或常喝富氧水会加速氧化,使人体衰老。无论是吸氧还是喝氧,对健康人都是弊多利少C错。
故选:BC。
押题四 新型材料
12.阅读下列材料,回答相关问题。
2021年1月,全球第一辆高温超导磁悬浮列车在我国问世,运行中采用电能驱动,不需要燃油,共车身主要使用铝合金、钛合金、碳纤维等轻质高强材料。
高温超导的“高温”是指-196℃左右的温度,是相对于-270℃至-240℃之间的温度而言,而“超导”就是超级导电,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.
液氮(N2)在磁悬浮列车中发挥着重要的作用.液氮可通过-196℃时分离液态空气的方法获得。高温超导磁悬浮列车在运行时会产生大量热量,向轨道上喷射液氮后,可降低轨道和车轮的温度,既能保持轨道的起导性,也能在列车底部形成“气垫”,减少车轮摩擦和空气产生的气动阻力.
(1)铝合金硬度比纯铝的硬度 (填“大”或“小”)。
(2)高温下,金属钠与四氯化钛(TiCl4)通过置换反应可制得钛(Ti),该反应的化学方程式为 。
(3)下列有关说法正确的是 。
a.高温超导是指在超过室温以上的更高温度下实现无电阻导电
b.液氮转化为氮气的过程放出热量
c.磁悬浮列车运行时不需要燃油,可减少化石燃料的使用
(4)分离液态空气获得液氧的过程属于 (填“物理变化”或“化学变化”)。
(5)液氮在磁悬浮列车系统中的作用是 。
a.做反应物 b.形成“气垫” c.做制冷剂 d.做催化剂
(6)在放电条件下,氮气与氧气反应的微现过程如图所示,该反应的化学方程式为 。
【答案】(1)大
(2)
(3)c
(4)物理变化
(5)bc
(6)
【详解】(1)合金比组成它的纯金属硬度大,故铝合金硬度比纯铝的硬度大;
(2)置换反应是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应,故高温下,金属钠与四氯化钛通过置换反应生成钛和氯化钠,该反应的化学方程式为:;
(3)a、高温超导的“高温”是指-196℃左右的温度,是相对于-270℃至-240℃之间的温度而言,而“超导”就是超级导电,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,不符合题意;
b、液氮转化为氮气的过程中吸收热量,不符合题意;
c、磁悬浮列车运行中采用电能驱动,不需要燃油,可以减少化石燃料的使用,符合题意。
故选c;
(4)分离液态空气获得液氧的过程,只是状态的改变,无新物质生成,属于物理变化;
(5)高温超导磁悬浮列车在运行时会产生大量热量,向轨道上喷射液氮后,液氮汽化吸热,可降低轨道和车轮的温度,故液氮可作制冷剂,同时也能在列车底部形成“气垫”,减少车轮摩擦和空气产生的气动阻力。
故选bc;
(6)由图可知,该反应为氮气和氧气在放电的条件下反应生成NO,该反应的化学方程式为:。
13.阅读下面科普短文。
化学是不断发明和制造对人类更有用的新物质的科学。在分子、原子层次上改变原子的排列方式就可以创造新物质。
在超高压和高温条件下,石墨中某些碳原子受到挤压,凸出到层间的空间中,与上一层正六边形的碳原子形成正四面体的排列方式,就得到金刚石。
C60分子是由12个正五边形和20个正六边形构成的完美对称的笼状分子。C60分子形似足球,被形象地称为“足球烯”。C60在常温下是紫红色晶体,具有金属光泽,可用于超导、催化等领域,在C60的使用中注意一定要远离火源。
碳纳米管的直径一般为几纳米到几十纳米,其中碳原子以正六边形排列形成管状结构。其管状结构决定了它的弹性和弯曲性优异,可制作金属催化载体,用于计算机芯片等前沿领域。
石墨烯中的碳原子是以正六边形紧密排列的单层结构。石墨烯具有比表面积大、透光率高、导电性强等优异性能,因而在透明电极、太阳能电池、传感器、手机屏幕等方面有良好的应用前景。
(1)代表金刚石的是: (填“A”、“B”或“C”)。
(2)在一定条件下石墨可转变为金刚石,这一变化是 变化,这个变化过程中会 (填“放出”或“吸收”)热量。
(3)C60的物理性质有 (答一点即可),推测C60的一种化学性质是 。
(4)碳纳米管的弹性较好、易于弯曲,这些性质都源于它是 结构。
(5)石墨烯的优良性能决定它的用途是 (写出一条)。
(6)文中涉及的碳单质家族中各物质物理性质存在差异,可能的原因是 。
【答案】(1)A
(2) 化学 吸收
(3) 常温下是紫红色晶体(或具有金属光泽) 可以燃烧
(4)管状
(5)用于透明电极、太阳能电池、传感器、手机屏幕等(写另一一条即可)
(6)碳原子的排列方式不同
【详解】(1)根据“在超高压和高温条件下,石墨中某些碳原子受到挤压,凸出到层间的空间中,与上一层正六边形的碳原子形成正四面体的排列方式,就得到金刚石”可知,金刚石中碳原子形成正四面体,故填:A;
(2)在一定条件下,石墨可以转变为金刚石,此过程中物质种类发生改变,有新物质生成,所以这一变化是化学变化;由题意可知该反应是在超高温和高压的条件下,所以该反应是吸热反应,所以这一变化过程中会吸收热量;
(3)根据“C60在常温下是紫红色晶体,具有金属光泽,可用于超导、催化等领域,在C60的使用中注意一定要远离火源。”可知,C60在氧气中能燃烧,物理性质有紫红色晶体(或具有金属光泽),化学性质是可以燃烧;
(4)根据“碳纳米管的直径一般为几纳米到几十纳米,其中碳原子以正六边形排列形成管状结构。其管状结构决定了它的弹性和弯曲性优异”可知,碳纳米管的管状结构决定了它的弹性和弯曲性优异;
(5)根据“石墨烯具有比表面积大、透光率高、导电性强等优异性能,因而在透明电极、太阳能电池、传感器、手机屏幕等方面有良好的应用前景”可知;石墨烯的优良性能决定它的用途是用于透明电极、太阳能电池、传感器、手机屏幕等;
(6)物质的性质由其结构决定,碳单质家族中各物质物理性质存在差异,其原因是碳原子排列方式不同。
14.阅读下面科普短文
2023年杭州亚运会场馆外墙覆盖了一层纳米级二氧化钛(TiO2)光催化保护薄膜,该薄膜在太阳光的照射下能够快速分解建筑物表面的污染物,让场馆外墙拥有神寺的自净能力。这是世界上首次在大型国际体育赛事场馆上超大面机使用光催化材料。TiO2作为一种含量丰富、无毒且化学性质稳定的光催化材料,广泛应用于降解有机污染物、分解水制氢、还原CO2等领域。
由于TiO2只在紫外光区有催化作用,因此需要通过改变形态、掺杂非金属或金属(铁、铂、金等)等方法,使TiO2能在可见光区有催化作用,以提高催化效果。目前,改变形态的方法有:通过喷雾、球磨等物理技术制备纳米管状、颗粗状的TiO2,或让TiO2与H2在高温下反应生成表面积更大且具有特殊孔隙的空心球。当TiO2中掺入非金属或金属时,掺入物质的类型、掺入的量会对其光催化效果产生不同影响。掺杂不同比例石墨氮化碳(g-C3N4)的纳米TiO2光催化分解水时,产生H2质量随时间变化关系如图。
在今后的研究中,科研人员将不断探索和完善相关工艺,使TiO2带来更多经济与社会效益。
(1)C3N4中含有 种元素。
(2)光催化保护薄膜使用前后,TiO2的质量 (填“变大”或“变小”或“不变”)。
(3)TiO2光催化分解水制氢的符号表达式是 。与电解水制氢相比,该方法的优点是 。
(4)下列关于TiO2的说法正确的是________(填字母标号)。
A.改变形态的方法均属于物理方法
B.掺杂石墨氮化碳越多,光催化分解水效果越好
C.与掺杂铁相比,掺杂金(Au)会提高生产成本
D.TiO2是一种含量丰富、无毒且化学性质稳定的光催化材料
【答案】(1)2/二/两
(2)不变
(3) 节约能源
(4)CD
【详解】(1)C3N4中含有碳、氮两种元素;
(2)在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂(又叫触媒)。故光催化保护薄膜使用前后,TiO2的质量不变;
(3)TiO2光催化分解水生成氢气和氧气,反应的方符号表达式为;
电解水需要消耗电能,与电解水制氢相比,该方法的优点节约能源;
(4)A、由题目信息可知,改变形态的方法有:通过喷雾、球磨等物理技术制备纳米管状、颗粒状的TiO2,此过程无新物质生成,属于物理变化,或让TiO2与H2在高温下反应生成表面积更大且具有特殊孔隙的空心球,此过程有新物质生成,属于化学变化,故改变形态的方法不都属于物理方法,说法错误;
B、分析图像可知,相同时间内,g-C3N4和TiO2的比值越大,产生氢气越少,即反应速率越慢,催化效果越差,说法错误;
C、黄金价格比铁的价格高,故与掺杂铁相比,掺杂金(Au)会提高生产成本,说法正确;
D、根据题目信息,TiO2是一种含量丰富、无毒且化学性质稳定的光催化材料,说法正确;
故选:CD。
15.阅读下列短文,回答相关问题。
现代先进的飞机与飞行器要飞得高、快、远、省,就必须靠轻、强、美的材料。铝、镁、锂、钛这些金属及其合金被称之为“飞行的金属”。铝、镁、锂、钛、铁的密度(g•cm-3)分别为2.7、1.74、0.54、4.51和7.87。比强度(MPa•cm3⋅g-1)越大,材料的性能越好。不锈钢、铝合金和钛合金的比强度分别为79、167和218。钛合金、铝合金、铜合金的耐海水腐蚀性能试验结果如图所示。铝元素在酸性较强的溶液中以Al3+存在,在弱酸性及中性时以Al(OH)3的形态沉淀,在碱性的溶液中以[Al(OH)4]-存在。钛在盐酸、硫酸、硝酸溶液中耐腐蚀,在碱性溶液中可稳定存在。将1mm厚的不锈钢、钛浸在海水中,不锈钢4年后完全腐蚀,钛几十年不腐蚀。铝、镁、锂、钛的冶炼有电解法和还原法等。冶炼钛的部分生产流程如图所示。
(1)铝制品在空气中耐腐蚀的原因是 。
(2)锂和镁、铝相比,能让飞行器变得更快的原因是 。
(3)钛、铜镍合金、铝黄铜中耐腐蚀性最好的是 。
(4)写出由TiO2转化为TiCl4的化学反应方程式: 。
【答案】(1)铝的化学性质比较活泼,常温下,铝能与空气中的氧气反应,在其表面形成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步被氧化
(2)锂的密度比镁、铝的密度小
(3)钛/Ti
(4)
【详解】(1)铝的化学性质比较活泼,铝制品在空气中耐腐蚀的原因是:常温下,铝能与空气中的氧气反应,在其表面形成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步被氧化。
(2)根据资料,锂和镁、铝相比,能让飞行器变得更快的原因是:锂的密度比镁、铝的密度小。
(3)由图可知,钛、铜镍合金、铝黄铜中,钛的侵蚀速率最低,故耐腐蚀性最好的是钛。
(4)由图可知,二氧化钛、氯气、碳在800~1000℃条件下反应生成四氯化钛、一氧化碳,该反应的化学方程式为:。
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苏州中考化学第 23 题通常为科普阅读题的形式,具体内容多为化学燃料、化学能源与水资源等线管。考察学科知识的同时,还具有育人价值。
科普阅读题在苏州中考近三年均有体现,考察的知识点
较为基础,阅读量较其他题
型更大,难度一般,可以预
测 2025 年的苏州中考依然会按稳中有变的原则命题。除了近三年考察方向外,猜测还会考察新型材料的科普阅读题。
化学能源的开发
水资源的合理利用
新型材料
押题一 化学燃料的利用
1.阅读下面科普短文,回答问题。
甲醇是一种可替代传统化石燃料的新型液体燃料。储存和运输甲醇可直接使用现有的以汽油、柴油为主的燃料储存运输设施。
“液态阳光甲醇”,是指利用太阳能等可再生能源制取绿色氢气,并结合二氧化碳加氢技术,合成以甲醇为代表的液态燃料。目前规模化应用的合成过程如图1所示。其中,加氢制甲醇是该技术中的一个关键步骤,其核心是保证催化剂的效率和稳定性。近年来,基于金属氧化物的催化剂得到广泛关注,部分研究成果如图2所示。
(1)下列说法正确的是
a.甲醇沸点较低,是一种常见的气体
b.与氢气相比,液体燃料甲醇储存和运输的成本较低
c.甲醇完全燃烧的产物与甲烷相同
(2)如下图所示工艺合成的甲醇, (填“能”或“不能”)称作“液态阳光甲醇”。
(3)根据如图1,回答下列问题:
①理论上“电解装置”中消耗的中氢元素质量 (填“<”、“>”或“=”)“合成装置”中生成的甲醇中氢元素质量。
②写出“合成装置”中发生反应的化学方程式 。
③生产960t甲醇,理论上至少需要的质量是 。
(4)如图2中,加氢制甲醇过程中最适合的催化剂为___________(填字母序号)。
A. B. C.
2.阅读材料,完成问题
我国汉代的缸灯是一种充分燃烧型灯具通常制成人形、动物形或器物形。灯的导烟管分单管和双管两种,其作用是把烟气导入灯腹内,减少室内的烟尘污染。灯盘一般带有灯罩,灯罩由两片弧形屏板构成,其作用除配合导烟管控制污染外,还可以调节开合方向和开启程度,达到挡风、调光的目的。
以汉代的彩绘雁鱼青铜缸灯(图1)为例,灯的整体造型呈鸿雁回首衔鱼伫立状,由雁首颈(衔鱼)、雁体、灯盘、灯罩四部分套合而成,可拆卸清洁。灯点燃时,烟雾通过导烟管溶入体腔内的清水,让外部空气不断进入灯罩内部使燃油充分燃烧,灯罩的挡风和调风都有利于提高燃油的燃烧效率。熄灯时,将灯罩合住即可将火焰熄灭。
(1)灯体采用青铜材质,青铜与铜相比的优点是 (写一个)。
(2)雁鱼灯上用漆彩绘出雁的翎毛、鳞片,施以黑、白、红、绿四色。彩绘经久不变色,说明彩绘颜料的化学性质 (填“活泼”或“不活泼”)。
(3)将雁鱼灯的灯罩左右转动开合是为了挡风并调节 。
(4)雁鱼灯“腹部”盛放清水的目的是 。
(5)依据燃烧的条件,推测熄灭雁鱼灯的原理是 。
3.阅读下面科普短文。
乙醇 (C2H5OH) 俗称酒精,是一种易燃、易挥发的无色液体,有特殊香味,能与水以任意比互溶。工业上将淀粉[(C6H10O5)n]水解转化为葡萄糖,葡萄糖经发酵、蒸馏、精馏等工艺操作可制得高浓度酒精。
医用酒精(浓度为75%)主要用于消毒、杀菌。酒精浓度过高时,会在细菌表面形成一层保护膜,阻止其进入细菌体内,不能彻底杀死细菌; 浓度过低时,不能将细菌体内的蛋白质凝固,同样无法将细菌杀死。因此,浓度适当的酒精溶液,才能达到良好的杀菌效果。
下表是不同浓度酒精杀灭不同细菌所需的时间:
酒材浓度
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
金黄色葡萄球菌
4小时
2小时
30分钟
5分钟
2分钟
30分钟
7 天
溶血性链球菌
2分钟
20秒
10秒
10秒
10秒
5分钟
15分钟
大肠杆菌
2分钟
25秒
20秒
30秒
1小时
15小时
1 天
(1)乙醇属于 (填“单质”或“化合物”) 。
(2)“淀粉水解”属于 (填“物理”或“化学”)变化。 (已知:葡萄糖化学式为( )
(3)酒精浓度为 时,杀灭金黄色葡萄球菌速度最快。
(4)酒精杀灭大肠杆菌所需时间与其浓度的关系是 。
(5)某实验小组利用如图装置加热石灰石,在火焰上方倒扣一个用澄清石灰水润湿的烧杯,石灰水变浑浊。(已知:①石灰石的主要成分是碳酸钙;②)
此实验能否推断石灰石煅烧产生二氧化碳,并说明理由: 。
4.阅读科普短文,并回答相关问题
甲醇(CH3OH)在通常情况下是一种无色液体,有刺激性气味,密度0.791g/cm3,易挥发、有毒,在空气中完全燃烧会生成二氧化碳和水。
甲醇是一种重要的化工原料,其中利用催化剂催化氢气(H2)与二氧化碳反应制备甲醇是获取甲醇的重娶途径。传统的使用金属氧化物催化剂制备甲醇通常需要较高的反应温度(大于300℃),且会产生大量副产物一氧化碳,而将不同种金属氧化物混合作为催化剂时催化效果会大大改善。如将氧化铜和氧化锌的混合物作为合成甲醇反应的催化剂时,催化效果如图所示。
我国科学家近日开发出一种新型催化剂,该催化剂在180℃时,生成物中甲醇的含量可达94.3%。该催化剂为实现低能耗、高效率的CO2转化利用开辟了新途径。
(1)甲醇的物理性质有 (至少答2点)
(2)请计算:甲醇(CH3OH)的相对分子质量是 。(已知相对原子质量:C-12:H-l O-16)
(3)甲醇在空气中完全燃烧的符号表达式是 。
(4)混合催化剂中CuO的质量分数为 时,催化效果最佳。
(5)新型催化剂相比传统金属氧化物催化剂的优点是 。
(6)新型催化剂在180℃可将二氧化碳和氢气转化为甲醇和水,反应的符号表达式为 。
押题二 化学能源的开发
5.阅读科普短文,回答下列问题。
生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体,即一切有生命的可以生长的有机物质通称为生物质。它包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物为食物的动物及其生产的废弃物,可再生、低污染、分布广泛。
生物质能是贮存在生物质中的能量,是人类历史上最早使用的能源,属可再生能源。据计算,生物质储存的能量比世界能源消费总量大2倍。现代较为有效地利用生物质能的方式有:将秸秆粉碎、添加乳酸菌发酵,即可做成牲畜饲料;以秸秆为主要原料,经粉碎、厌氧发酵即可生产沼气;利用秸秆和畜禽粪便为原料,经无害化处理、发酵腐熟就可制成有机肥料;秸秆经粉碎、水解、糖化发酵、蒸馏等过程,可获得燃料酒精。
目前,生物质能已成为世界第四大能源。它燃烧后灰渣极少,且燃烧后的灰烬是品位极高的优质有机钾肥,是一种清洁能源。生物柴油是生物质燃料的一种,但在其生产过程中,副产物甘油()产生的环境污染制约了其产业发展,处理方法之一为光催化重整法。该方法是在常温常压和太阳光的驱动下,利用催化剂处理甘油产生氢气。二氧化钛()由于具有安全、无生物毒性、耐腐蚀、廉价、可重复利用等优点,已成为甘油处理最常用的催化剂之一、为了提高催化效果,常将与其他物质相结合形成复合催化剂。其他条件相同时,几种催化剂的催化效果如图所示。
(1)生物质的优点有 。
(2)文中提到的现代有效利用生物质能的方式有 种;每种方式都涉及到的一个化学变化过程是 。
(3)下列有关生物质能的说法正确的是___________。
A.生物质能虽然储量丰富,但是不可再生,要节约使用。
B.生物质燃料燃烧后的灰烬能为农作物提供营养元素,是优质肥料。
C.生物柴油是生物质燃料的一种,其生产和使用都不会产生污染。
D.为了提高催化效果,常将与其他物质相结合形成复合催化剂。
(4)通过对比图中信息,可以得到的结论是 。
6.阅读下列材料,回答相关问题。
实现碳达峰、碳中和是解决全球变暖的重要途径之一。氢能是理想的清洁能源,但目前仍存在储存成本高、长距离运输困难等弊端。氨具有可燃性,可替代煤、石油等燃料,燃烧过程不产生,相较于氢气,氨易于液化以便储存运输。但氨的燃烧具有点火困难、火焰不稳定等缺陷,不仅导致燃料燃烧效率低,部分未燃氨逃逸,且会产生大量的氮氧化物。若能与混合使用,将有望提高氨的燃烧性能,实现稳燃。研究人员对混合的氨的燃烧进行分析,随体积分数的改变,混合气体燃烧速率变化如图所示。
(1)“碳中和”中的“碳”指的是 (填字母)。
a.碳元素 b.碳单质 c.一氧化碳 d.二氧化碳
(2)用氨作燃料的优点是 、 。
(3)氨在氧气充足条件下反应生成和,而氧气不足时反应生成单质,其反应原理如下:
①氧气充足时,氨与反应的化学方程式为 。
②氧气不足时,生成物X的化学式为 。
(4)由图可知,氨对的燃烧速率也有影响,当混合气体中氨的体积分数约为 时,混合气体燃烧速率最快。
7.阅读下列材料,回答相关问题。
石油是一种非常重要的能源,主要由碳、氢元素组成,还含有少量硫、氧、氮等元素。石油开采时,向储油层注水或通入气体均可以增大油层中的压强,使石油顺利流出。处于石灰石岩层缝隙中的石油流通不畅,需要向岩层中注入稀盐酸等酸液,提高其流通能力。
石油通过输油管道输送至炼油厂,依据各成分的沸点差异,分离出汽油、柴油等多种粗产品。汽油、柴油等燃料的使用会产生大量的二氧化碳,导致温室效应加剧。
(1)依据沸点不同,从石油中分离出汽油、柴油的过程属于 (填“物理变化”或“化学变化”)。
(2)发动机工作时,汽油和吸进的空气必须成适当比例,否则尾气中CO或NO会增多。
①发动机吸进的空气保证汽油完全燃烧,若再增大空气的吸入量,尾气中NO会增多。增多的NO主要来源于 (填字母)。
A.汽油的燃烧
B.空气中N2和O2高温下反应
②在催化剂作用下,尾气中的CO和NO转化为两种可以参与大气循环的无毒气体,反应的化学方程式为 。
(3)向石灰石岩层中注入盐酸有助于开采岩层间的石油。
①稀盐酸与石灰石反应的化学方程式为 。
②向岩层中注入稀盐酸可提高石油的流通能力,其原因可能是 。
(4)输油钢铁管道易被腐蚀,下列措施有利于减缓管道腐蚀的有________(填字母)。
A.对石油进行脱水处理,去除石油中的水分
B.利用化学方法除去石油中残留的酸液
C.在管道内部覆盖防腐涂层,将石油与管道隔绝
(5)中科院研制出一种新型催化剂将二氧化碳成功转化为汽油,其流程如下。
制得汽油中所含氢元素的质量小于参加反应的氢气的质量,原因是 。
8.阅读下面科普短文。
动力电池的发展备受关注。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()、磷酸亚铁锂()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)短文中出现的一种非金属单质是 。(写名称)
(2)中阴离子的名称为 。中两种金属元素的质量比为 。
(3)手机常使用锂电池而不使用铅蓄电池,原因是 。
(4)图中表示电池性能最佳的点为 (填“”“”或“”)。解释段曲线变化的原因: 。
押题三 水资源的合理利用
9.人们对于物质组成与构成的认识经历了曲折的过程。自古以来,人们认为水是组成世间万物的一种元素,不可再分。
(1)18 世纪中叶,英国化学家普利斯特里用锌加入稀硫酸中制得“可燃空气”,将少量“可燃空气”与空气通入铁质容器混合点燃,能产生剧烈的爆鸣,并产生水雾。该“可燃空气” 应该是 (填化学式)。
(2)1781 年,英国化学家卡文迪许加热汞锻灰(HgO)后得到了一种液态金属单质和一种气体——“脱燃素空气”,蜡烛在这种气体中燃烧更明亮。请写出卡文迪许制得“脱燃素空气” 的反应方程式 。
(3)卡文迪许认为普利斯特斯的实验并不能证明水的组成,于是用“脱燃素空气”代替空气重做了实验,目的是 。
(4)1783 年,法国化学家拉瓦锡将水加热成蒸气通过高温的铁管,一段时间后,在出口处收集到一种可燃性气体。实验后称量发现水的质量减少,铁管的质量增加,经研究证明铁转化为四氧化三铁,装置如题 24 图-1 所示。其反应原理为 (写化学方程式)。至此,水不是单一元素物质,而是由氢、氧两种元素组成的观点得到了化学界公认。
(5)180 年,英国化学家尼科尔森通过伏打电池在常温下对水进行通电分解,得到氢气和氧气,再次确认了水的组成。某同学在实验室模拟了尼科尔森用电分解水的实验(题 24 图—2), 得到不同电极的电解结果如下表所示。
表:不同电极在相同条件下的电解结果(以气柱高度表示电解产生的气体体积)
电极
时间
H2体积
O2体积
V(H2):V(O2)
多孔碳棒
4’28”
66
25
2.6:1
镀镍回形针
2’22”
66
31
2.1:1
铜丝
2’15”
66
33
2:1
已知:多孔碳棒使用一段时间后会因质量减少而需更换。
结合图表信息回答,用多孔碳棒作电极时,氢气和氧气的体积比总是大于 2:1 的原因可能有哪些: 。
(6)在整个发现过程中,科学家利用了“分合”思想证明了水的组成。下面实验中属于“分” 思想的是 (填字母)。
a.氢气燃烧实验 b.铁管实验 c.水通电实验
10.阅读下面科普短文,回答相关问题。
水是生命生存的重要物质,也是生物体最重要的组成部分。地球上水资源储量如图1所示。
海水是宝贵的自然资源。目前世界上已知的100多种元素中,80多种可以在海水中找到,是名副其实的液体矿藏。海水的含盐量非常高,通过晾晒可得到食盐。目前我国利用海洋资源获取钾、镁、溴、氯、碘等元素已形成规模。
海水通过淡化处理后被使用。常用的海水淡化方法有蒸馏法和反渗透法。利用太阳能蒸馏淡化海水是一种节能的方法,其原理如图2所示。反渗透法是一种膜分离技术淡化方法,其原理如图3所示,对海水加压,只有水分子透过分离膜而各种离子不能通过,从而得到淡水。
海水还是陆地淡水的来源之一。淡水资源弥足珍贵,我国淡水资源人均占有量只相当于世界人均占有量的1/4左右。日常生活中,我们应增强节水惜水意识,把节约水资源作为我们自觉的行动。
(1)地球上水资源储量最多的是 。
(2)图2所示的蒸馏法过程为: 。从能量角度看,a过程需要 。(填“吸收”或“放出”)热量:从微观角度看,b过程中发生的改变是 (具体描述)。
(3)图3所示加压一段时间后,剩余海水中氯化钠的质量 (填“变大”或“变小”或“不变”)。
(4)下列说法正确的是 (填字母)。
a.海水中含有100多种元素
b.膜分离技术将不溶性固体和水分离
c.海水不仅是液体矿藏,还是陆地淡水的来源之一
d.从海水中可以获取食盐、淡水,以及含钾、镁、溴、氯、碘等元素的产品
11.阅读下面的科普短文。
水是地球上最常见的物质之一,生命的孕育和维系都需要水,关于它的传闻有很多。
传闻1:自来水中有余氯,不能饮用
自来水从自来水厂到用户家可能需要经过几十公里的管道,为了保证水质,必须在水里加入一些消毒剂以防止细菌滋生。最常用的消毒剂就是氯气(Cl2),此外还有氯胺和二氧化氯(ClO2)等。根据世界卫生组织的余氯标准推算,如果氯全部来自于饮用水,则自来水中氯的允许含量为5mg/L.而根据我国《生活饮用水卫生标准》,水厂出厂水中余氯不得高于4mg/L.由于传输损失,管网末端用户处的自来水中余氯含量远低于允许上限。为维持消毒效果,国家规定管网末端自来水中余氯下限为0.05mg/L。
传闻2:煮过很多次的水有毒
有研究对多次煮沸水中亚硝酸盐情况进行实验分析,实验的数据如表所示。
表1 不同煮沸次数的水中亚硝酸盐含量(mg/L)
水样类型
亚硝酸盐含量
一次沸水
0.0008
二次沸水
0.0020
三次沸水
0.0028
人体长时间摄入超标的亚硝酸盐,会增加患癌症的可能性。但是在这个实验中可以看到,即使三次煮沸的水中,亚硝酸盐含量比我国天然矿泉水中亚硝酸盐标准(0.1mg/L)还低不少。从饮用水健康的角度来看,相比对开水中亚硝酸盐的忧虑,我们更应该注意如果不将水煮开,或者密封、储存方法不当,饮用水中可能存在细菌污染的隐患。
传闻3:常喝“富氧水”能够抗衰老
富氧水原是医学界为了研究生物细胞厌氧性和好氧性的研究用水,是通过人为地往纯净水里充入更多的氧气制成的。
对于富氧水对健康的影响,学术界存在争议。有研究认为若水中氧含量过高或常喝富氧水会加速氧化,使人体衰老。无论是吸氧还是喝氧,对健康人都是弊多利少。人们在“喝氧”的问题上应采取慎重态度,勿作非明智的选择。
依据文章内容回答下列问题。
(1)为保证水质,可用的自来水消毒剂包括 。
(2)判断传闻1真假,并说明理由: 。
(3)依据文中数据,煮沸的水中亚硝酸盐含量的变化规律是 。
(4)传闻3的资料中,反映出的氧气性质有 。
(5)下列关于水的说法不正确的是 (填字母序号)。
A 如果自来水中含氯量过低,水中细菌就可能超标
B 因为多次煮沸的水含有亚硝酸盐,所以有毒而不能饮用
C “富氧水”中富含氧气,适合多喝。
押题四 新型材料
12.阅读下列材料,回答相关问题。
2021年1月,全球第一辆高温超导磁悬浮列车在我国问世,运行中采用电能驱动,不需要燃油,共车身主要使用铝合金、钛合金、碳纤维等轻质高强材料。
高温超导的“高温”是指-196℃左右的温度,是相对于-270℃至-240℃之间的温度而言,而“超导”就是超级导电,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.
液氮(N2)在磁悬浮列车中发挥着重要的作用.液氮可通过-196℃时分离液态空气的方法获得。高温超导磁悬浮列车在运行时会产生大量热量,向轨道上喷射液氮后,可降低轨道和车轮的温度,既能保持轨道的起导性,也能在列车底部形成“气垫”,减少车轮摩擦和空气产生的气动阻力.
(1)铝合金硬度比纯铝的硬度 (填“大”或“小”)。
(2)高温下,金属钠与四氯化钛(TiCl4)通过置换反应可制得钛(Ti),该反应的化学方程式为 。
(3)下列有关说法正确的是 。
a.高温超导是指在超过室温以上的更高温度下实现无电阻导电
b.液氮转化为氮气的过程放出热量
c.磁悬浮列车运行时不需要燃油,可减少化石燃料的使用
(4)分离液态空气获得液氧的过程属于 (填“物理变化”或“化学变化”)。
(5)液氮在磁悬浮列车系统中的作用是 。
a.做反应物 b.形成“气垫” c.做制冷剂 d.做催化剂
(6)在放电条件下,氮气与氧气反应的微现过程如图所示,该反应的化学方程式为 。
13.阅读下面科普短文。
化学是不断发明和制造对人类更有用的新物质的科学。在分子、原子层次上改变原子的排列方式就可以创造新物质。
在超高压和高温条件下,石墨中某些碳原子受到挤压,凸出到层间的空间中,与上一层正六边形的碳原子形成正四面体的排列方式,就得到金刚石。
C60分子是由12个正五边形和20个正六边形构成的完美对称的笼状分子。C60分子形似足球,被形象地称为“足球烯”。C60在常温下是紫红色晶体,具有金属光泽,可用于超导、催化等领域,在C60的使用中注意一定要远离火源。
碳纳米管的直径一般为几纳米到几十纳米,其中碳原子以正六边形排列形成管状结构。其管状结构决定了它的弹性和弯曲性优异,可制作金属催化载体,用于计算机芯片等前沿领域。
石墨烯中的碳原子是以正六边形紧密排列的单层结构。石墨烯具有比表面积大、透光率高、导电性强等优异性能,因而在透明电极、太阳能电池、传感器、手机屏幕等方面有良好的应用前景。
(1)代表金刚石的是: (填“A”、“B”或“C”)。
(2)在一定条件下石墨可转变为金刚石,这一变化是 变化,这个变化过程中会 (填“放出”或“吸收”)热量。
(3)C60的物理性质有 (答一点即可),推测C60的一种化学性质是 。
(4)碳纳米管的弹性较好、易于弯曲,这些性质都源于它是 结构。
(5)石墨烯的优良性能决定它的用途是 (写出一条)。
(6)文中涉及的碳单质家族中各物质物理性质存在差异,可能的原因是 。
14.阅读下面科普短文
2023年杭州亚运会场馆外墙覆盖了一层纳米级二氧化钛(TiO2)光催化保护薄膜,该薄膜在太阳光的照射下能够快速分解建筑物表面的污染物,让场馆外墙拥有神寺的自净能力。这是世界上首次在大型国际体育赛事场馆上超大面机使用光催化材料。TiO2作为一种含量丰富、无毒且化学性质稳定的光催化材料,广泛应用于降解有机污染物、分解水制氢、还原CO2等领域。
由于TiO2只在紫外光区有催化作用,因此需要通过改变形态、掺杂非金属或金属(铁、铂、金等)等方法,使TiO2能在可见光区有催化作用,以提高催化效果。目前,改变形态的方法有:通过喷雾、球磨等物理技术制备纳米管状、颗粗状的TiO2,或让TiO2与H2在高温下反应生成表面积更大且具有特殊孔隙的空心球。当TiO2中掺入非金属或金属时,掺入物质的类型、掺入的量会对其光催化效果产生不同影响。掺杂不同比例石墨氮化碳(g-C3N4)的纳米TiO2光催化分解水时,产生H2质量随时间变化关系如图。
在今后的研究中,科研人员将不断探索和完善相关工艺,使TiO2带来更多经济与社会效益。
(1)C3N4中含有 种元素。
(2)光催化保护薄膜使用前后,TiO2的质量 (填“变大”或“变小”或“不变”)。
(3)TiO2光催化分解水制氢的符号表达式是 。与电解水制氢相比,该方法的优点是 。
(4)下列关于TiO2的说法正确的是________(填字母标号)。
A.改变形态的方法均属于物理方法
B.掺杂石墨氮化碳越多,光催化分解水效果越好
C.与掺杂铁相比,掺杂金(Au)会提高生产成本
D.TiO2是一种含量丰富、无毒且化学性质稳定的光催化材料
15.阅读下列短文,回答相关问题。
现代先进的飞机与飞行器要飞得高、快、远、省,就必须靠轻、强、美的材料。铝、镁、锂、钛这些金属及其合金被称之为“飞行的金属”。铝、镁、锂、钛、铁的密度(g•cm-3)分别为2.7、1.74、0.54、4.51和7.87。比强度(MPa•cm3⋅g-1)越大,材料的性能越好。不锈钢、铝合金和钛合金的比强度分别为79、167和218。钛合金、铝合金、铜合金的耐海水腐蚀性能试验结果如图所示。铝元素在酸性较强的溶液中以Al3+存在,在弱酸性及中性时以Al(OH)3的形态沉淀,在碱性的溶液中以[Al(OH)4]-存在。钛在盐酸、硫酸、硝酸溶液中耐腐蚀,在碱性溶液中可稳定存在。将1mm厚的不锈钢、钛浸在海水中,不锈钢4年后完全腐蚀,钛几十年不腐蚀。铝、镁、锂、钛的冶炼有电解法和还原法等。冶炼钛的部分生产流程如图所示。
(1)铝制品在空气中耐腐蚀的原因是 。
(2)锂和镁、铝相比,能让飞行器变得更快的原因是 。
(3)钛、铜镍合金、铝黄铜中耐腐蚀性最好的是 。
(4)写出由TiO2转化为TiCl4的化学反应方程式: 。
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