第2部分 专题5 科普阅读题（word练习）-【中考复习指南】2025年湖北新中考化学

专题五　科普阅读题 命题方式1　生活应用类科普阅读——提炼信息，发现规律 1．(2024·南充)阅读下列科普短文。 燃油车所消耗的能源主要来源于化石燃料，化石燃料有面临枯竭的危险，且对环境的影响也不容忽视。为改变这一困境，我国大力推广新能源汽车。目前新能源汽车主要使用锂离子电池作为动力来源。 锂离子电池是一种二次电池，具有电压高、比能量大、循环寿命长、安全性能好、自放电小、充电快速、工作温度范围较宽等优点。它主要依靠锂离子(Li＋)在正极和负极之间移动进行工作。放电时，Li＋从负极脱嵌，经过电解质嵌入正极，正极处于富锂状态；充电时则相反。 锂离子电池负极材料占成本比例较低，正极材料占成本比例较高，大约占电池成本的30%。目前已批量应用的正极材料主要有钴酸锂、钴镍锰酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂。不同正极材料的性能如下表所示。 正极材料 能量密度(mAh/g) 平均输出电压(V) 循环次数 钴酸锂 135～145 3.6 ≥300 钴镍锰酸锂 155～190 3.5～3.6 ≥800 锰酸锂 100～120 3.7～3.9 ≥500 磷酸铁锂 130～150 3.2～3.3 ≥2 000 锂离子电池在使用过程中容量会缓慢衰退、不耐受过充过放。储存过程中锂离子电池的容量也会缓慢衰退，衰退速率可用单位时间容量减小百分率来表示，衰退速率与充电电量和储存温度的关系如图所示。 随着科学技术的发展，更多优异的锂离子电池将会被广泛应用。 依据文章内容，回答下列问题。 (1)锂离子电池的优点有__电压高、比能量大、循环寿命长或安全性能好__(任写两点)。 (2)由上表可知，锂离子电池正极材料能量密度最高的是__钴镍锰酸锂__。除上表数据外，工业上大量生产该材料，还应考虑的因素有__生产成本(或环境友好程度、安全性等)__(写一条即可)。 (3)根据上图分析，下列储存条件最优的是__A__(填选项)。 A．充电电量50%，储存温度25 ℃ B．充电电量100%，储存温度40 ℃ C．充电电量50%，储存温度40 ℃ D．充电电量100%，储存温度25 ℃ (4)为提高废旧锂离子电池正极材料中锂元素的回收率，废旧电池拆解前应进行的处理是__对电池进行充分放电__。 命题方式2　教材延伸类科普阅读——运用规律，联想迁移 2．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胺(H2CN2)，氰胺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)氰胺生成尿素的化学方程式为H2CN2＋H2O===CO(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胺的化学方程式为　CaCN2＋2H2O===Ca(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即通电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为　2CO2＋2H2O2CH2O2＋O2　。 命题方式3　科技前沿类科普阅读——高起低落、类比推理 3．(2024·辽宁)太阳能是清洁的可再生能源，昼夜、季节及天气等因素对持续、稳定地利用太阳能有较大影响。 储能是解决上述问题的重要途径。目前，Ca(OH)2/CaO储热体系受到广泛关注，其工作原理如图1所示。在脱水反应器中，将太阳能以化学能的形式存储起来；需要能量时，水合反应器中发生反应释放热量。 除Ca(OH)2/CaO储热体系外，科研人员对其他体系也进行了研究。图2列举了几种储热体系的储热密度(单位质量储热材料的储热量)，它们的反应原理可表示为A―→B＋C，吸热；B＋C―→A，放热。这些储热体系均借助物质相互转化来实现能量的存储和释放。 回答下列问题。 (1)文中提到的能持续、稳定地利用太阳能的重要途径为__储能__。 (2)依据图1回答。 ①图中参与循环的元素共有__三__种。 ②脱水反应器中Ca(OH)2发生反应的化学方程式为　Ca(OH)2CaO＋H2O↑　，该反应属于__分解__(填基本类型)反应。 ③液态水在进入水合反应器前需加热变成水蒸气，此过程中，水分子间的间隔__变大__(填“变大”“变小”或“不变”)，水合反应器中__化学__能转化为热能。 (3)依据图2数据可知，Ca(OH)2/CaO储热体系受到广泛关注的原因为__储热密度大__。 (4)下表各选项与文中储热体系反应原理相符的是__A__(填标号)。 标号 吸热反应 放热反应 A CaCO3CaO＋CO2↑ CaO＋CO2CaCO3 B CO2＋C2CO 2CO＋O22CO2 C Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2 3Fe＋2O2Fe3O4 (5)为构建清洁低碳的新能源体系，下列措施合理的有__BC__(填标号)。 A．大力发展燃煤发电 B．积极推广太阳能发电 C．为新能源研发新型储能技术 命题方式4　新考法“化学与工程、技术融合” 4．阅读科普短文，回答下列问题。 分子探针是一类特殊的分子，它们既能与人体组织中的特定分子(靶分子)结合而对其进行标记，又能被检测设备识别定位。追踪靶分子可以获得疾病发生原因的相关信息，从而为精准医疗和药物研究等提供分子层次的科学依据。 硫化氢(H2S)作为有毒气体和气体神经递质，与人体健康息息相关，但对其进行高选择性的光电化学(PEC)检测仍是一个挑战。为此，科学家发明了一种基于有机小分子探针的PEC传感器，利用小分子探针与目标物之间的特异性识别反应提高PEC传感器的选择性。在该传感器中，Bi2S3纳米颗粒作为光电活性材料，有机小分子探针pH2S作为特异性识别单元，水溶液中的H2S与pH2S之间的特异性化学反应会引起pH2S吸收光谱的改变，通过pH2S与Bi2S3之间的竞争吸收调控PEC传感器的输出信号，从而实现对水溶液中H2S的高选择性检测。如图所示，横坐标表示波长，纵坐标表示吸收强度。图1表示Bi2S3纳米颗粒在可见光区域显示出较宽的吸收范围和较强的吸收；pH2S在590 nm处有一最大吸收峰。图2编号1至10中H2S的浓度由小到大。 (1)上述材料中的PEC传感器中，Bi2S3纳米颗粒作为__光电活性__材料。 (2)H2S可与氢氧化钠溶液发生中和反应，其反应方程式为　H2S＋2NaOH===Na2S＋2H2O　。 (3)从分子的性质角度看，分子探针能够游离到人体组织的特定分子周围，说明分子__质量和体积都很小或总在不断地运动着__。 (4)下列说法正确的是__ABC__(填标号)。 A．由图1可知，Bi2S3纳米颗粒在可见光区域表现出了良好的光电活性 B．由图1可知，波长在590 nm处，pH2S会与Bi2S3发生竞争吸收 C．由图2可知，随着H2S浓度的增加，pH2S在590 nm附近的光吸收强度减弱 5．(2024·佛山联考)阅读下面科普短文，回答问题。 铝、镁、锂、钛这些金属及其合金被称之为“飞行的金属”。这些金属在自然界中以化合物的形式存在，元素的存在形态与环境条件有关，铝元素在pH＜4的溶液中以Al3＋存在，在pH为4～7时以Al(OH)3的形态沉淀，在pH＞7的溶液中以[Al(OH)4]－存在。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1所示。 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1 mm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。钛合金、铜镍合金、铝黄铜合金的耐海水腐蚀性能试验结果如图2所示。航空航天材料的选择，既要轻又要有足够的强度。铝、镁、锂、钛、铁的密度(g·cm－3)的值分别为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。 (1)Mg—Al合金属于__金属材料__(填“金属材料”或“合成材料”)。 (2)铝制品在空气中耐腐蚀的原因是__铝在常温下能与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，能阻止内部金属进一步被氧化__。 (3)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、质轻__；钛合金、铜镍合金、铝黄铜合金中耐腐蚀性最好的是__钛合金__。 (4)写出由TiO2转化为TiCl4的化学方程式：　TiO2＋2C＋2Cl2TiCl4＋2CO　。 (5)下列叙述正确的是__AC__(填序号)。 A．自然界中，在酸性条件下，铝元素的存在形式有Al3＋或Al(OH)3 B．作为航空航天材料，与铝相比，钛在密度和强度方面都具有明显优势 C．金属的冶炼与金属活动性、金属矿物的储量等因素有关 6．(2024·宜宾)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，让场馆外墙拥有神奇的自净能力。这是世界上首次在大型国际体育赛事场馆上超大面积使用光催化材料。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、颗粒状的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中掺杂非金属或金属时，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下图。 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。 回答下列问题。 (1)TiO2中钛元素的化合价是__＋4价__。 (2)氮化碳(C3N4)属于__化合物__(填“单质”或“化合物”)。 (3)TiO2光催化分解水制氢的化学方程式是　2H2O2H2↑＋O2↑　。与电解水制氢相比，该方法的优点是__节约能源__(答出一点即可)。 (4)下列关于TiO2的说法正确的是__CD__(填字母)。 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光催化还原CO2有利于实现“碳中和”目标 7．(跨学科融合)阅读科普短文，回答下列问题。 近年来，为了克服传统材料在性能上的一些缺点，人们运用先进技术将不同性能的材料优化组合形成复合材料。复合材料的组成包括基体和增强材料两部分，常见基体有金属、陶瓷、树脂、橡胶、玻璃等；增强材料种类繁多，包括玻璃纤维、碳纤维、高分子纤维等。近年我国使用不同增强材料的比例如图1。 石墨烯是从石墨中剥离出来的单层碳原子晶体，是一种理想的复合材料增强体。如应用于纺织行业的石墨烯复合纤维，能有效抑制真菌滋生，祛湿透气，同时能瞬间升温，还可防紫外线等。复合纤维中石墨烯含量对紫外线透过率的影响如图2。 石墨烯还可用于橡胶行业制成石墨烯橡胶复合材料，能提高导电、导热及力学性能。石墨烯用量对橡胶复合材料热导率的影响如图3。 随着科学技术的发展，更多优异的石墨烯复合材料将会被广泛应用。 依据文章内容回答下列问题。 (1)由图1可知，近年我国使用最多的增强材料是__玻璃纤维__。 (2)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__碳原子排列方式不同__。 (3)由图3可以得到的结论是__石墨烯的用量在1～2份时，随着石墨烯的用量增大，橡胶复合材料热导率增大；石墨烯的用量大于2份时，随着石墨烯的用量增大，橡胶复合材料热导率减小__。 (4)下列说法错误的是__AB__(填字母)。 A．石墨烯属于化合物 B．复合纤维中石墨烯的含量越高，紫外线透过率越高 C．在一定条件下，石墨、石墨烯分别在氧气中充分燃烧，产物相同 D．石墨烯复合材料将被广泛应用到各个领域 8．(2024·恩施模拟)储能是指通过介质或设备把能量存储起来，需要时再将其释放的过程。目前，储能项目类型分布如图1所示。我国2024年《政府工作报告》中首次把新型储能写入其中，新型储能包括电化学储能、飞轮储能、压缩空气储能等。 压缩空气储能发电是在用电低谷时将空气压缩储存，用电高峰时释放高压空气，带动发电机发电。电化学储能是通过化学反应将化学能和电能进行相互转换来储存能量，反应速率快，调节能力强。一种全钒液流电池输出电能的工作原理示意图如图2所示。 　 依据上文，回答下列问题。 (1)目前储能项目占比排在首位的是__抽水蓄能__。 (2)电化学储能的过程发生了__化学__(填“物理”或“化学”)变化。 (3)全钒液流电池输出电能过程的反应方程式为M＋2VSO4＋2H2SO4===2VOSO4＋V2(SO4)3＋2H2O，则M中含有的元素有O、__S、V__(填元素符号)。根据题图2中电池负极反应中物质的转化关系可知：钒元素(V)的化合价__升高__(填“升高”“降低”或“不变”) 。 (4)压缩空气储能时，用电能压缩空气最合适的时段是__D__(填字母)。 A．7：00～11：00 B．11：00～19：00 C．19：00～23：00 D．23：00～次日7：00 (5)电化学储能的主要优点有__反应速率快(或调节能力强)__(写一点)。 9．(2024·黄石预测)二氧化钛(TiO2)具有无毒、遮盖力强和价格便宜等优点，被认为是最重要的白色颜料，其应用领域分布如图1。 此外，TiO2可作为光催化剂促进工业污水和生活污水中有害物质的降解。研究表明，向TiO2中掺杂某些金属元素可以提高其光催化降解性能。我国科研人员用水热法制备了铜掺杂二氧化钛(Cu-TiO2)复合材料，比较了TiO2和Cu-TiO2复合材料对某污染物的光催化降解性能，实验结果如图2(降解率越高，表明材料对该污染物的光催化降解性能越好)。 目前，科研人员还在致力于TiO2性能的改进研究，其应用领域也会越来越广泛。 (1)TiO2中Ti的化合价为__＋4价__。 (2)下列与Cu-TiO2同属于复合材料的是__B__(填字母)。 A．棉花 B．玻璃钢 C．钛合金 D．塑料 (3)由图1可知：TiO2应用占比最高的领域是__涂料__。 (4)由图2可知： ①在研究的材料用量范围内，当材料用量超过__1.2__g时，光催化降解性能趋于稳定，Cu-TiO2复合材料对该污染物的降解率接近100%。 ②图2数据可作为Cu-TiO2复合材料对该污染物的光催化降解性能优于TiO2的证据之一，理由是__在研究的材料用量范围内，在其他条件相同时，Cu-TiO2复合材料对该污染物的降解率比TiO2高__。 (5)可在光照和Cu-TiO2作催化剂的条件下驱动水分解制氢气，该反应的化学方程式为　2H2O2H2↑＋O2↑　。 10．(2024·福州预测)阅读下列材料，并回答问题。 “液态阳光”是指将清洁的太阳能转化为可储存、可运输的燃料。中国科学家通过单核锰催化剂，将水和二氧化碳转化成甲烷，最终转化为甲醇(CH3OH)，为实现“液态阳光”迈出了关键一步，其流程如下图所示。用甲醇燃料代替煤炭作为燃料，排放的PM2.5将减少80%以上，氮氧化物减少90%以上，可助力中国完成碳中和目标。 (1)用甲醇燃料代替煤炭作为燃料，可以减少__PM2.5(或氮氧化物或二氧化碳)__(写一种)的排放，从而减少对空气的污染，助力中国完成碳中和目标。 (2)“液态阳光”，就是人工模拟光合作用，辅之以催化剂，将太阳能变成液体燃料甲醇，这个过程是将太阳能转化为__化学__能。 (3)光伏发电产生的电能用于电解水，写出对应的化学方程式　2H2O2H2↑＋O2↑　。 (4)“液态阳光”的制备过程中，能够循环使用的物质是__H2O__(填化学式)。 (5)下列有关“液态阳光”的说法正确的是__ABD__(填字母)。 A．CO2和H2O转化为“液态阳光”过程中同时吸收能量 B．“液态阳光”技术的发展有助于实现能源的可持续利用 C．单核锰催化剂在加快水和二氧化碳转化成甲烷的过程中质量增加 D．“液态阳光”技术可应对化石燃料枯竭的能源需求和气候变化 学科网（北京）股份有限公司 $$