内容正文:
Na2 CO,+2HCI=2NaCl+H,O+CO,
8.(1)抽水蓄能(2)化学(3)S、V升高(4)D
117
44
(5)反应速率快(或调节能力强)
y
4.4g
9.(1)十4价(2)B(3)涂料(4)①1.2②在研究的
117
y
材料用量范围内,在其他条件相同时,CuTO2复合
444.4g
材料对该污染物的降解率比TO2高
y=11.7g
10.7g-10.6g+11.7g×100%=11.8%
(5)2H0
cuT02H2*+0,↑
光照
106.3g-6.3g
10.(1)PM2s(或氯氧化物或二氧化碳)
(2)化学
答:氯化钠的质量分数为11.8%。
(3)2H,0通电2H,++0,+
(4)HO
(5)ABD
16.(1)302.64
(2)解:设该样品中碳酸钙的质量为x,
专题六
流程图题
CaCO3+2HCI—CaCl2+HO+CO2↑
100
44
1.(1)将红渣块粉碎(合理即可)
2.64g
(2)Fe2 O:+3H2 SO,-Fe2 (SO)+3H2O
100
(3)SiO2(4)B
442.64g
2.(1)酸雨(2)B
x=6g
(3)2CaCO+2S02+02=2CaSO+2CO2
6g×100%=60%
(4)①增大SO2与浆液接触面积(合理即可)
10g
温度过高,SO2溶解度降低②随pH升高,浆液酸
答:该样品中碳酸钙的质量分数为60%。
性减弱,CaCO溶解质量减少,导致脱硫率下降;
(3)二氧化碳有少部分溶于水
SO2吸收质量增大导致脱硫率上升,前者的程度大
专题五科普阅读题
于后者的程度
3.(1)过滤防止局部温度过高,造成液体飞溅
1.(1)电压高、比能量大、循环寿命长或安全性能好
(2)②③①(或③②①或③①②)
(2)钴镍锰酸锂生产成本(或环境友好程度,安全
(3)NaOH、Na2CO
性等)(3)A(4)对电池进行充分放电
4.(1)蒸发结晶蒸发皿(2)蒸发()分解反应
2.(1)化合反应(2)CaCN2+2H2O=Ca(OH)2+
(i)反应放热(3)Fe+CuSO,一FeSO,十Cu
H,CN(3)2(4)2C0,+2H,0通电2CH,0,+0,
5.B6.C7.D
8.(1)增大反应物之间的接触面积,使反应更快更充分
3.(1)储能(2)①
(2)复分解反应(3)Fe(OH)1(4)降温结晶
②Ca(OH)2=
410-550℃
CaO十H2O个分解
(5)90
9.(1)Na、Mg+(2)Mg(OH)2(3)除去“除杂1”中
③变大化学(3)储热密度大(4)A(5)BC
加入过量的C(OH)2(4)碱(5)①过滤②溶液
4.(1)光电活性(2)HS+2Na(OH—NaS+2H2O
(3)质量和体积都很小或总在不断地运动着
中含OH(LiOH),LiOH溶解度小于NaCI溶解度
(4)ABC
(6)NaCl (7)Na CO,+2LiCl=Li2 CO+2NaCl
10.(1)过滤(2)TeO2+2 NaOH -Na2TeO3+
5.(1)金属材料(2)铝在常温下能与空气中的氧气反
H)(3)防止酸性过强导致TeO2继续与酸反应
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)锂的密度比镁、铝的密度小、质轻
(4)TeCl +2S02 +4H2O Te+4HCI+
钛合金(4)Ti02+2C+2C12
800-1000
2H2SO,(5)HCl、H2SO
-TiCl+
11.(1)氯化钠易溶于水(2)Mg(OH)2十2HC1
2CO (5)AC
MgCL2十2HO稀硫酸与碳酸钙反应生成硫酸钙,
TiO.
硫酸钙微溶于水,会使所得的硫酸钡中混有硫酸钙
6.1)+4价(②)化合物(3)2H.0光2H,↑+0,↑
(3)过滤SO(4)NaCl,MgCl2、CaCl2、HCl
节约能源(4)CD
12.(1)MgSO,+2NaOH-Mg(OH)2+Na2 SO
7.(1)玻璃纤维(2)碳原子排列方式不同(3)石墨
大部分固体析出(2)HO
烯的用量在1~2份时,随着石墨烯的用量增大,橡
(3)NaCl、Naz SO
胶复合材料热导率增大:石墨烯的用量大于2份时,
13.(1)增大与反应物的接触面积,加快反应速率
随着石墨烯的用量增大,橡胶复合材料热导率减小
MgCO3+2HC1—MgC12+HO+CO2↑(2)二氧
(4)AB
化碳分解(3)4.7≤pH<8.9
·15·专题五
科普阅读题
试题演练挖规律‖
池的容量也会缓慢衰退,衰退速率可用单位
命题方式1生活应用类科普阅读一提炼
时间容量减小百分率来表示,衰退速率与充
信息,发现规律
电电量和储存温度的关系如图所示。
衰退速制(x%/年)
1.(2024·南充)阅读下列科普短文。
30
庆示充施电量100%
燃油车所消耗的能源主要来源于化石燃
25
20
表示允比电量40%60%
15
料,化石燃料有面临枯竭的危险,且对环境的
10
影响也不容忽视。为改变这一困境,我国大
0
2540储存温度/℃
力推广新能源汽车。目前新能源汽车主要使
随着科学技术的发展,更多优异的锂离
用锂离子电池作为动力来源。
子电池将会被广泛应用。
锂离子电池是一种二次电池,具有电压
依据文章内容,回答下列问题。
高、比能量大、循环寿命长、安全性能好、自放
(1)锂离子电池的优点有
电小、充电快速、工作温度范围较宽等优点。
(任写两点)。
它主要依靠锂离子(L)在正极和负极之间
(2)由上表可知,锂离子电池正极材料能量密
移动进行工作。放电时,L从负极脱嵌,经
度最高的是
。
除上表数据外,
过电解质嵌入正极,正极处于富锂状态;充电
工业上大量生产该材料,还应考虑的因素有
时则相反。
(写一条即可)。
锂离子电池负极材料占成本比例较低,
(3)根据上图分析,下列储存条件最优的是
正极材料占成本比例较高,大约占电池成本
(填选项)。
的30%。目前已批量应用的正极材料主要有
A.充电电量50%,储存温度25℃
钻酸锂、钻镍锰酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂。不
B.充电电量100%,储存温度40℃
同正极材料的性能如下表所示。
C.充电电量50%,储存温度40℃
能量密度
平均输出
D.充电电量100%,储存温度25℃
正极材料
循环次数
(mAh/g)
电压(V)
(4)为提高废旧锂离子电池正极材料中锂元
钻酸锂
135~145
3.6
≥300
素的回收率,废旧电池拆解前应进行的处理
钻镍锰
是
155~190
3.53.6
>800
酸锂
命题方式2教材延伸类科普阅读—运用
锰酸锂
100~120
3.7~3.9
≥500
规律,联想迁移
磷酸铁锂
130150
3.23.3
≥2000
2.N2O是一种温室气体,由于N2O在大气中的
锂离子电池在使用过程中容量会缓慢衰
存留时间长,大气中N2O含量过高会加剧全
退、不耐受过充过放。储存过程中锂离子电
球变暖。在徽生物作用下土壤中氮元素转化
第二部分专题突破141
为NO是大气中N2O的最主要来源之一。
其工作原理如图1所示。在脱水反应器中,
在大棚蔬菜、农产品生产中施用石灰氮
将太阳能以化学能的形式存储起来:需要能
(CaCN2),能减少土壤中NO的排放。查阋
量时,水合反应器中发生反应释放热量。
相关资料可知,石灰氨在土壤中与水反应生
除Ca(OH)2CaO储热体系外,科研人员
成氢氧化钙和氰胺(H2CN2),氰胺可进一步
对其他体系也进行了研究。图2列举了几种储
与水反应生成尿素[CO(NH2)2].
热体系的储热密度(单位质量储热材料的储热
CO2是另一种温室气
量),它们的反应原理可表示为A→B十C,吸
碳循环
体,减少CO2的排放,
、17%
热;B十C一→A,放热。这些储热体系均借助物
碳封什
实现碳中和,已成为全
15%
碳昔代
质相互转化来实现能量的存储和释放。
47%
球共识。碳替代、碳减
碳减排
21%
Cao
排、碳封存、碳循环是
H.
储镇
实现碳中和的4种主要途径。科学家预测,
脱水反应器
水合反应器
→热量
到2050年,4种途径对全球碳中和的贡献率
410-550气
Ca(OmD)
Ga(OI)
如图所示。
(1)氰胺生成尿素的化学方程式为H,CN十
图1Ca(OH)CaO储热体系工作原理
HO一CO(NH2)2,该反应属于
1500
(填基本反应类型)。
1250
(2)石灰氮与水反应生成氢氧化钙和氰胺的
000
化学方程式为
750
程
500
(3)由图可知,到2050年,碳减排对全球碳中
Ca(OH)/MgCO/CuO/
Cao
Mgo Cn.O
和的贡献率排在第
位。
图2几种储热体系的储热密度
(4)人工光合固氮装置通过电化学手段即通
回答下列问题。
电将水和二氧化碳还原为甲酸(CHO2)和一
(1)文中提到的能持续、稳定地利用太阳能的
重要途径为
种供给呼吸的气体,请写出反应的化学方程
(2)依据图1回答。
式为
①图中参与循环的元素共有
种。
命题方式3科技前沿类科普阅读一高起
②脱水反应器中Ca(OH)2发生反应的化学
低落、类比推理
方程式为
3.(2024·辽宁)太阳能是清洁的可再生能源,
该反应属于
(填基本类型)反应。
昼夜、季节及天气等因素对持续、稳定地利用
③液态水在进入水合反应器前需加热变成水
太阳能有较大影响。
蒸气,此过程中,水分子间的间隔
储能是解决上述问题的重要途径。目
(填“变大”“变小”或“不变”),水合反应器中
前,Ca(OH)2,CaO储热体系受到广泛关注,
能转化为热能。
142中考复习指南·化学
(3)依据图2数据可知,Ca(OH)z/CaO储热
的竞争吸收调控PEC传感器的输出信号,从而
体系受到广泛关注的原因为
实现对水溶液中HS的高选择性检测。如图所
(4)下表各选项与文中储热体系反应原理相
示,横坐标表示波长,纵坐标表示吸收强度。图
符的是
(填标号)。
1表示Bi2S纳米颗粒在可见光区域显示出较宽
标号
吸热反应
放热反应
的吸收范围和较强的吸收:pH,S在590nm处
CaCO,高温
CaO+C0,一定条件
有一最大吸收峰。图2编号1至10中H2S
CaO+CO2↑
CaCO
的浓度由小到大。
B
c0,+c商温2c0
200+0.点槛200,
0.6
FeO,十4CO高温
3Fe+20,点燃
BiS,
pIT,S
0.4
3Fe+4CO
FeO
(5)为构建清洁低碳的新能源体系,下列措施
0.2
合理的有
(填标号)。
400
500600
700
A/nm
A.大力发展燃煤发电
图1
B.积极推广太阳能发电
0.5
0.4
C.为新能源研发新型储能技术
03
命题方式4新考法“化学与工程、技术融合”
0.2
4.阅读科普短文,回答下列问题。
0.1
-9
分子探针是一类特殊的分子,它们既能
400500600
700
A/nm
与人体组织中的特定分子(靶分子)结合而对
图2
其进行标记,又能被检测设备识别定位。追
(1)上述材料中的PEC传感器中,Bi2S3纳米
踪靶分子可以获得疾病发生原因的相关信
颗粒作为
材料。
息,从而为精准医疗和药物研究等提供分子
(2)HS可与氢氧化钠溶液发生中和反应,其反
层次的科学依据。
应方程式为
硫化氢(H,S)作为有毒气体和气体神经递
(3)从分子的性质角度看,分子探针能够游离
质,与人体健康息息相关,但对其进行高选择性
到人体组织的特定分子周围,说明分子
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
(4)下列说法正确的是
(填标号)。
感器,利用小分子探针与目标物之间的特异性
A.由图1可知,Bi2S3纳米颗粒在可见光区域
识别反应提高PEC传感器的选择性。在该传感
表现出了良好的光电活性
器中,BS纳米颗粒作为光电活性材料,有机小
B.由图1可知,波长在590nm处,pH2S会
分子探针pHS作为特异性识别单元,水溶液中
与Bi2S3发生竞争吸收
的HS与pHS之间的特异性化学反应会引起
C.由图2可知,随着H2S浓度的增加,pH2S
pHS吸收光谱的改变,通过pHS与BS之间
在590nm附近的光吸收强度减弱
第二部分专题突破143
川素养提升赋新能
(1)Mg一A1合金属于
(填“金属
5.(2024·佛山联考)阅读下面科普短文,回答
材料”或“合成材料”)。
问题。
(2)铝制品在空气中耐腐蚀的原因是
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
(3)锂和镁、铝相比,能让飞行器变得更快的
合物的形式存在,元素的存在形态与环境条
原因是
件有关,铝元素在pH<4的溶液中以A13+存
钛合金、铜镍合金、铝黄铜合金中耐腐蚀性最
在,在pH为47时以A1(OH)3的形态沉
好的是
淀,在pH>7的溶液中以[A1(OH)]存在。
(4)写出由TiO2转化为TCL,的化学方程
铝、镁、锂、钛的治炼有电解法和还原法等。
式:
冶炼钛的部分生产流程如图1所示。
(5)下列叙述正确的是
(填序号)。
石焦(C)废气(0等
A.自然界中,在酸性条件下,铝元素的存在
钛渣
氣化
四氯化钛
形式有A3+或A1(OH)
(含i0、Ga0、Mg)、Si0)→
800-10000
(TiCI)
B.作为航空航天材料,与铝相比,钛在密度和
氯气(Cl)废渣
强度方面都具有明显优势
图
C.金属的冶炼与金属活动性、金属矿物的储
仗蚀速举10"m·
0.5
量等因素有关
铝黄铜。
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(TO2)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
海水流速·
物表面的污染物,让场馆外墙拥有神奇的自
图2
钛在盐酸、硫酸、硝酸溶液中耐腐蚀,在
净能力。这是世界上首次在大型国际体育赛
碱性溶液中可稳定存在。将1mm厚的不锈
事场馆上超大面积使用光催化材料。TO2
钢、钛浸在海水中,不锈钢4年后完全腐蚀,
作为一种含量丰富、无毒且化学性质稳定的
钛几十年不腐蚀。钛合金、铜镍合金、铝黄铜
光催化材料,广泛应用于降解有机污染物、分
合金的耐海水腐蚀性能试验结果如图2所示。
解水制氢、还原CO2等领域。
航空航天材料的选择,既要轻又要有足够的强
由于TO2只在紫外光区有催化作用,因
度。铝、镁、锂、钛、铁的密度(g·cm3)的值分
此需要通过改变形态、掺杂非金属或金属
别为2.7、1.74、0.54、4.51和7.87。比强度
(铁、铂、金等)等方法,使TiO2能在可见光区
(MPa·cm3·g1)越大,材料的性能越好。
有催化作用,以提高催化效果。目前,改变形
不锈钢、铝合金和钛合金的比强度分别为
态的方法有通过喷雾、球磨等物理技术制备
79、167和218。
纳米管状、颗粒状的TiO2,或让TiO2与H
144中考复习指南·化学
在高温下反应生成表面积更大且具有特殊孔
材料优化组合形成复合材料。复合材料的组
隙的空心球。当TO2中掺杂非金属或金属
成包括基体和增强材料两部分,常见基体有
时,掺入物质的类型、掺入的量会对其光催化
金属、陶瓷、树脂、橡胶、玻璃等;增强材料种
效果产生不同影响。掺杂不同比例石墨氮化
类繁多,包括玻璃纤维、碳纤雏、高分子纤维
碳(g一C3N,)的纳米TiO2光催化分解水时,
等。近年我国使用不同增强材料的比例如
产生H2质量随时间变化关系如下图。
图1。
2.4
◆5-(CN/Ti0,.(1:4)
石墨烯是从石墨中剥离出来的单层碳原
a2.0
1.6
子晶体,是一种理想的复合材料增强体。如
1.2
4g-C,N/Ti0,(1:1)
应用于纺织行业的石墨烯复合纤维,能有效
0.8
★()
0.4
g-gV,/Ti0.(4:1)
抑制真菌滋生,祛湿透气,同时能瞬间升温,
t/h
还可防紫外线等。复合纤维中石墨烯含量对
在今后的研究中,科研人员将不断探索
紫外线透过率的影响如图2。
和完善相关工艺,使TO2带来更多经济与社
石墨烯还可用于橡胶行业制成石墨烯橡
会效益。
胶复合材料,能提高导电、导热及力学性能。
回答下列问题。
石墨烯用量对橡胶复合材料热导率的影响如
(1)TiO2中钛元素的化合价是
图3。
(2)氮化碳(C3N:)属于
(填“单质”
随着科学技术的发展,更多优异的石墨
或“化合物”)。
烯复合材料将会被广泛应用。
(3)TO2光催化分解水制氢的化学方程式是
80%玻璃纤维
70%
60%
与电解水制氢相
50%
比,该方法的优点是
40%
30%
(答出一点即可)。
20%
碳纤维
10%
高分了钉维
(4)下列关于TO2的说法正确的是
0
其他
种类
(填字母)。
80
A.改变形态的方法均属于物理方法
60
40
B.掺杂石墨氮化碳越多,光催化分解水效果
20
越好
0
250
300350400450
C.与掺杂铁相比,掺杂金(Au)会提高生产
波长fnm
◆普通纤
女0.5%石墨娇的纤维
成本
◆含1%石婴烯的纤维
含2%石墨烯的纤维
D.TO2光催化还原CO2有利于实现“碳中
热导率(W·m·K
和”目标
0.18
0.16
7.(跨学科融合)阅读科普短文,回答下列问题。
0.14
0.1
近年来,为了克服传统材料在性能上的
12345
石墨矫的用量/伤
一些缺点,人们运用先进技术将不同性能的
图3
第二部分
专题突破145
依据文章内容回答下列问题。
依据上文,回答下列问题。
(1)由图1可知,近年我国使用最多的增强材
(1)目前储能项目占比排在首位的是
料是
(2)电化学储能的过程发生了
(填
(2)石墨和金刚石都是由碳元素组成的单质,
“物理”或“化学”)变化。
但它们的物理性质存在明显差异,原因
(3)全钒液流电池输出电能过程的反应方程
是
式为M+2VSO,+2H2S0,-一2VOS0,+
(3)由图3可以得到的结论是
V2(SO,)3+2H2O,则M中含有的元素有O
(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
(4)下列说法错误的是
(填字母)。
(V)的化合价
(填“升高”“降低”或
A.石墨烯属于化合物
“不变”)。
B.复合纤维中石墨烯的含量越高,紫外线透
(4)压缩空气储能时,用电能压缩空气最合适
过率越高
的时段是
(填字母)。
C.在一定条件下,石墨、石墨烯分别在氧气中
A.7:00-11:00
充分燃烧,产物相同
B.11:0019:00
D.石墨烯复合材料将被广泛应用到各个领域
C.19:0023:00
8.(2024·恩施模拟)储能是指通过介质或设备
D.23:00~次日7:00
把能量存储起来,需要时再将其释放的过程。
(5)电化学储能的主要优点有
(写
目前,储能项目类型分布如图1所示。我国
一点)。
2024年《政府工作报告》中首次把新型储能
9.(2024·黄石预测)二氧化钛(TiO2)具有无
写入其中,新型储能包括电化学储能、飞轮储
毒、遮盖力强和价格便宜等优,点,被认为是最
能、压缩空气储能等。
重要的白色颜料,其应用领域分布如图1。
压缩空气储能发电是在用电低谷时将空
2%橡胶
6%其他
气压缩储存,用电高峰时释放高压空气,带动
3%汕卷
发电机发电。电化学储能是通过化学反应将
10%造纸
化学能和电能进行相互转换来储存能量,反
18%
61%涂料
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。
图1
100F
80
+Ti0,
变屯设备
60-(u-1i)
40
熔融盐储能
V0,S0
VSO,
20
/1.4%
新型储能
0.20.40.60.81.01.21.4
抽水蓄能,
材料川量
19.3%
79.3%
V)S(0
Vx(SOD:
图2
离子交换膜
此外,TO2可作为光催化剂促进工业污
全钒液流电池的工作原弹
图1
图2
水和生活污水中有害物质的降解。研究表
146中考复习指南·化学
明,向TO2中掺杂某些金属元素可以提高其
烷,最终转化为甲醇(CHOH),为实现“液
光催化降解性能。我国科研人员用水热法制
态阳光”迈出了关键一步,其流程如下图所
备了铜掺杂二氧化钛(Cu-TiO2)复合材料,比
示。用甲醇燃料代替煤炭作为燃料,排放的
较了TiO2和Cu-TiO2复合材料对某污染物的
PM2.5将减少80%以上,氯氧化物减少90%
光催化降解性能,实验结果如图2(降解率越高,
以上,可助力中国完成碳中和目标。
表明材料对该污染物的光催化降解性能越好)。
太阿
光地催
目前,科研人员还在致力于TO2性能的
化调氣+CO-CH.OH+H.0
改进研究,其应用领域也会越来越广泛。
H
-=H、可
燃料
(1)TiO2中Ti的化合价为
电池.HO
(2)下列与Cu-TiO2同属于复合材料的是
光伏发电
0
能最
(填字母)。
(1)用甲醇燃料代替煤炭作为燃料,可以减
A.棉花
B.玻璃钢
少
(写一种)的排放,从而减少
C.钛合金
D.塑料
对空气的污染,助力中国完成碳中和目标。
(3)由图1可知:TiO2应用占比最高的领域
(2)“液态阳光”,就是人工模拟光合作用,辅
是
之以催化剂,将太阳能变成液体燃料甲醇,
(4)由图2可知:
这个过程是将太阳能转化为
能。
①在研究的材料用量范围内,当材料用量超
(3)光伏发电产生的电能用于电解水,写出
过
g时,光催化降解性能趋于稳定,
对应的化学方程式
Cu-TiO2复合材料对该污染物的降解率接
近100%。
(4)“液态阳光”的制备过程中,能够循环使
②图2数据可作为Cu-TiO2复合材料对该污
用的物质是
(填化学式)。
染物的光催化降解性能优于TO2的证据之
(5)下列有关“液态阳光”的说法正确的是
一,理由是
(填字母)。
A.CO2和HO转化为“液态阳光”过程中
(5)可在光照和Cu-TiO2作催化剂的条件下
同时吸收能量
驱动水分解制氢气,该反应的化学方程式为
B.“液态阳光”技术的发展有助于实现能源
的可持续利用
10.(2024·福州预测)阅读下列材料,并回答
C.单核锰催化剂在加快水和二氧化碳转化
问题。
成甲烷的过程中质量增加
“液态阳光”是指将清洁的太阳能转化
D.“液态阳光”技术可应对化石燃料枯竭的
为可储存、可运输的燃料。中国科学家通过
能源需求和气候变化
单核锰催化剂,将水和二氧化碳转化成甲
第二部分专题突破147