内容正文:
本讲义包含:考点解析→题型演练
专题08 科普阅读题
本讲义包含:
考点解析→题型演练(20题)
考点解析
一、科普阅读题型特点
科普阅读题是近年中考的热点题型,从结构来看,该类试题一般由“材料”和“问题”两个部分组成,题目给出材料,让学生在阅读材料的基础上获取新信息、新知识,考生经过短时间临场阅读,结合课本所学知识,解答问题主要考查学生阅读、提取信息的能力。题目难度较低,情境是新的,但涉及的知识一般都是已学的知识,涉及的知识点也是单个的知识点,综合性不强。题目取材广泛,涉及的知识面广,内容一般为生产生活应用、科技发展与创新、资源环境与可持续发展、教材延伸等。此类题能考查学生对知识的掌握程度和运用能力,也能反映学生对信息的提取、加工处理以及知识的迁移能力。
二、科普阅读题的答题技巧
1、阅读材料:阅读材料时要特别注意材料中的图表信息。
2、阅读问题:通过阅读问题明确考查目标。
3、再次阅读材料:结合问题再次阅读材料,从材料中精准获取所需信息。或从材料中寻找答案,或回忆所学知识作答。
4、仔细作答:
(1)填空题尽量用原文作答;
(2)判断说法是否正确时,先排除常识性错误,再结合文章内容和所学知识分析;
(3)回答开放性试题要条理清晰、科学合理。作答时需要认真看清题目的作答要求,特别要注意准确规范表述,不能出现错别字等。
三、常见考点
1、物理变化和化学变化的区别
物理变化
化学变化
概念
没有生成新物质的变化
生成新物质的变化
常伴随的现象
物质的形状、大小、位置等发生变化
实例
石蜡受热熔化、灯泡发光、水结冰、汽油挥发、铁水凝固等
天然气燃烧、铁生锈、粮食酿酒、光合作用、呼吸作用等
本质区别
变化时是否有新物质生成
联系
在物质发生化学变化的过程中,一定伴随着物理变化,如蜡烛燃烧过程中:
成语、谚语、典故和古诗词中涉及的物质变化
1.物理变化:木已成舟、滴水成冰、量体裁衣、投鞭断流、积土成山、扬汤止沸、破釜沉舟、刻舟求剑。白玉为堂金作马。千里冰封,万里雪飘。冰冻三尺,非一日之寒。
2.化学变化:钻木取火、百炼成钢、火上浇油、死灰复燃、火烧赤壁。野火烧不尽,春风吹又生。春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干。爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏。
2、分子的性质
(1)分子的质量和体积都很小
1个水分子的质量约是3×10-26kg,1滴水(以20滴水为1 mL计)中大约有1.67×1021个水分子。
【注意事项】分子的质量和体积一般不随外界条件(如温度和压强)的改变而发生变化。
(2)微观粒子(如分子)总是在不断运动着
①分子在不断地运动,花香在空气中的扩散、湿衣服中的水在晾晒下的挥发、蔗糖在水中的溶解及品红在水中的扩散都是分子运动的结果。温度越高,分子能量越大,运动越剧烈。如湿衣服在夏天比在冬天干得快等。
【知识拓展】体现分子运动的古诗词或俗语:酒香不怕巷子深;赠人玫瑰,手有余香;花气袭人知骤暖;满架蔷薇一院香;踏花归去马蹄香;遥知不是雪,为有暗香来;梅须逊雪三分白,雪却输梅一段香。
②实验探究———分子运动现象
提出问题
怎样才能认识分子运动呢
实验步骤
实验现象
无明显现象
溶液变红
烧杯A中的溶液由无色变为红色,烧杯B中的溶液无明显变化
实验解释
蒸馏水不能使酚酞溶液变色
浓氨水能使酚酞溶液变红
烧杯B中浓氨水挥发出的氨分子进入烧杯A 中,与水结合形成氨水,氨水使酚酞溶液变红
实验结论
分子总是在不断运动着
注意事项
该实验同时说明了浓氨水有挥发性,酚酞无挥发性。
【注意事项】分子很小,用肉眼是看不到的。生活中看到的宏观现象,如尘土飞扬、柳絮纷飞等,不能用分子在不断运动解释。
(3)分子之间有间隔
(4)同种物质的分子化学性质相同,不同种物质的分子化学性质不同
氧气和液态氧是由同种分子构成的,它们的化学性质相同,都具有助燃性;氧气和甲烷的分子构成不同,它们的物理性质和化学性质都不同,氧气有助燃性,甲烷有可燃性。
3、探究水的组成实验
(1)探究水的组成及变化
实验仪器
电解器与直流电源等
实验装置
实验步骤
在电解器玻璃管里加满水,接通直流电源,观察并记录两个电极附近和玻璃管内发生的现象
实验现象
通电后,两个玻璃管内液面均下降,两个电极附近均有无色气泡产生,与电源正极相连的玻璃管内液面下降较慢,与电源负极相连的玻璃管内液面下降较快,一段时间后正、负极玻璃管内产生气体的体积比约为1:2
气体检验
切断上述装置中的电源,用燃着的木条分别在两个玻璃管尖嘴口检验电解反应中产生的气体,①放在正极端玻璃管尖嘴口处的木条燃烧更旺,说明该玻璃管内收集的气体是氧气;②放在负极端玻璃管尖嘴口处的木条将管内气体点燃,气体燃烧时产生淡蓝色火焰,说明该玻璃管内收集的气体是氢气
文字表达式
2H2O2H2↑+O2↑
实验分析
水在通电后发生了化学变化,生成了氢气和氧气。氢气是由氢元素组成的,氧气是由氧元素组成的,根据化学反应前后元素种类不变,可以推断水是由氢、氧两种元素组成的
实验结论
①水在通电条件下发生分解反应,生成氢气和氧气;
②水是由氢、氧两种元素组成的。
【深度理解】
①电解水实验所用电源是直流电源,不是交流电源;水电解反应的条件是“通电”不是“电解”。
②电解水实验产生氢气和氧气的体积比约为2:1,质量比约为1:8。
③为了增强水的导电性,实验时可向水中添加少量硫酸钠或氢氧化钠。
④若实验中产生的氧气和氢气的体积比小于1:2,可能的原因之一是氧气在水中溶解的量比氢气大。
(2)电解水反应的微观解释
(1)根据精确的实验测定,每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的,因此水可以表示为H2O。
(2)当水分子分解时,生成了氢原子和氧原子,2个氢原子结合成1个氢分子,很多氢分子聚集成氢气;2个氧原子结合成1个氧分子,很多氧分子聚集成氧气。水分子分解示意图如图所示:
水分子分解示意图说明:
①水是由氢、氧两种元素组成的;
②化学变化的实质是分子分解成原子,原子重新结合生成新的分子;
③分子由原子构成;
④化学反应前后元素种类不变,原子种类和原子个数不变。
4、碳的单质
物质
结构
性质
用途
金刚石
立体网状
质硬(天然存在的最硬的物质)
裁玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属,以及装在钻机的钻头上,钻凿坚硬的岩层等
无色透明、璀璨夺目(琢磨后)
作装饰品——钻石
在特殊条件下制备的金刚石薄膜:
透光性好、硬度大→作光学窗口和透镜的涂层
导热性好→用于集成电路基板散热
石墨
层状
灰黑色、有滑腻感、质软
作铅笔芯、润滑剂
熔点高
作高温润滑剂
优良的导电性
高铁列车的受电弓滑板、作电极
C60
形似足球
具有一些特殊的物理和化学性质
广泛应用于超导、催化、材料、医学及生物等领域
区别与联系
①碳原子的排列方式不同导致三者的物理性质存在明显差异;
②三者都是由碳元素组成的单质,故化学性质基本相同。
5、燃烧条件的探究实验
问题
除了可燃物,燃烧还需要哪些条件呢
实验方法
控制变量法,通过比较铜片上的白磷、红磷和热水中的白磷产生的不同现象,分析归纳得出燃烧的条件
实验内容
铜片上的白磷燃烧,产生大量白烟;红磷不燃烧;热水中的白磷不燃烧
通入氧气后,热水中的白磷燃烧起来
实验分析
白磷、红磷都是可燃物,铜片上的白磷与氧气接触,同时温度达到了白磷的着火点,故白磷能够燃烧;铜片上的红磷与氧气接触,但温度未达到红磷的着火点,故红磷不燃烧;热水中的白磷的温度达到了着火点,但没有与氧气(或空气)接触,故不燃烧
热水中的白磷的温度达到了着火点,通人氧气(或空气)后,与氧气(或空气)接触,也燃烧起来
实验结论
可燃物燃烧需要与氧气(或空气)接触且温度达到其着火点
【深度理解】
①白磷的着火点低,平时保存在水中。实验时,要将白磷表面的水用滤纸吸去,以保证实验成功。
②由于白磷燃烧生成的白烟——五氧化二磷有毒,逸散到空气中会危害实验现场人员的健康,所以本实验最好在通风橱或抽气设备下进行,也可将实验改在密闭容器中进行,如图所示。
4.燃烧的条件如图所示,一般的燃烧需要同时满足三个条件,三者缺一不可:①可燃物、②氧气(或空气)、③达到燃烧所需的最低温度(也叫着火点)。
6、化石能源的利用
(1)化石燃料
煤、石油和天然气是化石燃料,它们都是由古代生物的遗骸经过一系列复杂变化而形成的,属于不可再生能源。
(2)煤和石油
煤是古代植物等被埋在地下经过长期复杂的变化而形成的混合物,主要含碳元素,还含有氢元素和少量的氮、硫、氧等元素,以煤作燃料主要是利用碳元素与氧反应所释放的热量。
石油是古代动植物的遗骸被层层沙泥掩埋,经长期复杂的变化形成的,从油井中开采出来的石油叫原油,是一种黏稠状的液体,是由沸点不同的多种化合物组成的复杂混合物,主要含碳、氢两种元素。
(3)天然气
天然气主要含有由碳和氢组成的气态碳氢化合物,其中最主要成分是甲烷。池沼中的气体(沼气)、煤矿矿井里的气体(瓦斯气体)的主要成分也是甲烷。我国是世界上最早利用天然气的国家。明代的《天工开物》记载了我国古代人民利用天然气熬制井盐。
实验探究——甲烷的组成和性质
实验目的
探究甲烷的组成和性质
实验步骤
①点燃从导管放出的甲烷,在火焰的上方罩一个干燥的烧杯。过一会儿,观察烧杯壁上的现象
②迅速把烧杯倒过来,向烧杯内注入少量澄清石灰水,振荡,观察现象
实验现象
甲烷燃烧产生明亮的蓝色火焰,放出热量,烧杯内壁上有无色液滴产生
澄清石灰水变浑浊
化学方程式
CH4+2O2CO2+2H2O
CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O
实验结论
甲烷中含有碳元素和氢元素;甲烷具有可燃性,燃烧生成水和二氧化碳
7、合金的定义及应用
(1)概念:在金属中加热融合某些金属或非金属,制得具有金属特征的混合物。
①合金是混合物; ②形成合金的过程是物理变化; ③合金各成分的化学性质不变。
(2)性能:合金和组成其的纯金属相比较,硬度一般更大,熔点一般更低,抗腐蚀性更好。
硬度大:相互刻画,纯金属上有明显划痕。
熔点低:同时加热合金及其组分金属,合金先熔化。
锡合金
焊锡
熔点183℃,用于焊接金属
伍德合金
熔点70℃,做保险丝
常见的合金
合金
铁的合金
铜合金
焊锡
钛合金
形状记忆合金
生铁
钢
黄铜
青铜
成分
含碳量
2%~4.3%
含碳量
0.03%~2%
铜锌
铜锡
铅锡
合金
钛与其他金属
钛镍合金
性能/用途
坚硬
韧性强
/
/
焊接金属
制造人造骨
制成人造卫星天线
备注
铁的合金主要含Fe、C,
区别主要是含碳量不同
红铜是纯铜
熔点低
与人体有很好的相容性
具有形状记忆效应
【强调】:
铁合金:生铁和钢,二者区别是含碳量不同。生铁含碳量2%~4.3%,钢含碳量0.03%~2%。
黄铜:铜锌合金
青铜:铜锡合金
铝合金:硬铝是指铝合金中以Cu为主要合金元素的一类铝合金。
8、有机合成材料
(1)有机高分子材料
①天然高分子材料:棉花、羊毛、天然橡胶等
②人工合成高分子材料(合成材料):塑料、合成纤维、合成橡胶
(2)性质:
①热塑性:链状结构的高分子材料受热到一定温度熔化,冷却后变成固态,再加热又可以熔化,可以反复加工,多次使用。
举例:装食品的聚乙烯塑料
②热固性:网状结构的高分子材料一经加工成型就不会再受热熔化。
举例:制作插座的酚醛塑料(电木)
(3)纤维鉴别方法
纤维种类
鉴别(燃烧法)
天然
纤维
毛、丝(主要成分为蛋白质)
燃烧时有烧焦羽毛的气味,灰烬为灰色,细而软,用手可捏碎
棉、麻(主要成分为纤维素)
燃烧时有烧纸的气味,灰烬为黑褐色、易碎
合成纤维
燃烧时先熔化后燃烧有特殊气味,生成黑色硬球,不易捏碎
(4)常见材料及分类
1)无机材料
①金属材料:纯金属(如铁、铜等)和合金(如钢、黄铜等)。
②无机非金属材料:玻璃、陶瓷、水泥等。
2)有机高分子材料:塑料、合成橡胶、纤维等。
3)复合材料:碳纤维复合材料、玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)、芳纶复合材料等。
4)功能材料:具有光、电、磁等特殊性质的材料。
9、化学与社会的可持续发展
(1)社会的可持续发展的基础:自然资源的合理开发和利用。
(2)化学的研究对象:物质的组成、结构、性质、转化和应用。
(3)化学与相关技术的发展要遵循的原则与应考虑的因素:遵循增进人类福祉、尊重生命权利、合理控制风险等原则,充分考虑资源供给和环境承载能力。
题型演练
1.(2026·辽宁铁岭·一模)阅读科普短文。
从2026年起,禁止生产含汞体温计和含汞血压计产品。
汞俗称水银,是常温下的液态金属,易挥发成汞蒸气。一支标准水银体温计含汞约1至2克,一旦破碎,汞会迅速挥发,短时间内可使室内汞浓度超标数倍甚至数十倍。汞具有神经毒性,吸入汞蒸气可对神经、消化和免疫系统以及肺和肾造成损害。儿童、孕妇对其更为敏感,可能导致发育迟缓、胎儿畸形等不可逆伤害。
汞的威胁不仅在于其对人体健康的直接影响,更在于其不可降解性和生物累积性。土壤或水中的汞会被微生物转化为毒性更强的甲基汞(化学式),被植物或鱼类吸收后,浓度会逐级放大,最终通过食物进入人体。
摔碎的水银温度计如何处理?千万别用吸尘器吸,也不要扫,更别倒入下水道。正确做法是赶紧开窗通风,戴好手套把玻璃碎片捡起来扔掉。再用纸片把水银球尽量聚拢起来,用滴管或者胶带一起带走。有条件可以用硫磺粉覆盖,能去除掉汞蒸气。也可以用一些面粉或者是鸡蛋清倒在水银边上,然后把水银给粘起来,放在塑料瓶或者玻璃瓶里面,交给社区环保站来统一处理。
根据上述材料信息,回答下列问题:
(1)汞的物理性质是________(写一点即可,下同),化学性质是________。
(2)用吸尘器吸会因加热而让汞挥发得更快了。请你从微观粒子角度解释________。
(3)甲基汞是由________种元素组成的。其中碳元素与氢元素的质量比为________。
(4)水银温度计摔碎的处理方法正确的是________(填字母序号)。
A.用吸尘器及时吸掉
B.用纸巾尽快擦掉并扔入下水道
C.用塑料片把水银和碎玻璃聚拢收集,及时投放到有害垃圾箱里
(5)已知汞元素为+2价,用硫磺粉覆盖的原理是硫和汞反应生成硫化汞,请写出该反应的化学方程式________。
(6)替代产品镓铟合金体温计。填充物从水银变成了镓、铟、锡的液态合金。使用方法和水银体温计一样。镓铟合金属于________(填“金属材料”或“合成材料”)。
2.(2026·山西阳泉·一模)阅读文本,回答问题。
神奇的“天气球”
180多年前,化学家迈克尔·法拉第在实验中无意将一些未命名的绿色晶体(后来被称为“法拉第汞”)扔进了试管底部。当他加热试管时,奇怪的现象发生了:试管里原本固态的物质直接变成了紫色气体,并且在试管的冷端又凝结成了固态晶体。这种物质就是碘。
碘,元素符号I,是人体必需的微量元素之一,被称为“智慧元素”。它虽然在自然界中含量稀少,但分布广泛,海带、海鱼等海产品中含量丰富。碘单质具有独特的物理性质:它是一类灰黑色的带有金属光泽的晶体,在常压下微热至113.7℃时,可以不经过液态直接变成紫色的碘蒸气,这种现象称为升华。碘蒸气遇冷,又会重新凝华成固体。
碘在化学实验中也是一种常用的试剂。例如,将碘单质溶解在酒精中制成的碘酒,是常见的皮肤消毒剂。此外,淀粉遇碘会呈现特殊的蓝色,这一特性常被用来检验淀粉的存在。
(1)碘单质是由___________(填“分子”、“原子”或“离子”)构成的。
(2)文本中描述碘的物理性质有___________(写一点)
(3)碘的升华和凝华过程中,分子本身的___________没有改变,改变的是分子之间的___________。
(4)实验室里,可以用碘酒来检验食物中是否含有___________。
(5)碘缺乏病曾是我国重点防治的地方病,食盐加碘是重要的预防措施。加碘盐中的“碘”指的是___________(填“碘单质”、“碘元素”或“碘原子”)。
(6)碘化钾(KI)也是一种常见的含碘化合物,工业上可通过氢碘酸(HI)与氢氧化钾发生中和反应制得,该反应的化学方程式为___________。
3.(2026·内蒙古通辽·一模)阅读科普短文,回答下列问题。
材料一:胃酸是胃液中0.2%~0.4%的盐酸,可杀菌、帮助消化,分泌过多会引发胃部炎症或溃疡。抗酸药能中和胃酸,胃溃疡患者不宜服用会产生气体的抗酸药(如碳酸氢钠、碳酸钙),避免胃内气压增大引发胃穿孔。
材料二:健康人体液呈弱碱性,正常人体血浆pH为7.35~7.45,胃液pH为0.9~1.5.长期不健康生活习惯会使身体偏酸性,可多吃偏碱性食物(如水果、蔬菜、苏打饼干)调节。CO2扩散到血液会使血浆pH略有改变。
(1)取少量胃液样品,加入几滴石蕊溶液,溶液变___________色。
(2)上述抗酸药中,胃溃疡患者不宜服用的有碳酸氢钠和___________(写物质名称)
(3)测定人体pH最简单的方法是使用___________。
(4)正常人体血浆呈___________(填“弱酸性”或“弱碱性”)。
(5)CO2扩散到血液,血浆的pH会___________(填“增大”或“减小”)。
(6)酸性体质可以吃___________进行调节(列举一种食物)。
4.(2026·广东珠海·一模)氨是关乎国计民生的基础化工产品。根据制氢过程中碳的排放量不同,可将氨分为“灰氨”“蓝氨”和“绿氨”三大类,如图1所示。国际上传统的“哈伯法”合成氨需要高温、高压、催化剂的条件。我国在光催化合成氨领域处于世界先进水平,其原理是利用光能驱动氮气、水,一步合成氨,如图2所示,但该方法也面临着效率低、催化剂寿命短、成本高等挑战。
氨在生活中应用广泛,如制作氮肥、生产硝酸等,稀释的氨水还可以与蚊虫叮咬时释放的酸性毒液反应,缓解瘙痒。绿氨的燃烧只生成水和氮气,是潜在的清洁能源。
依据上文,回答问题:
(1)请写出NH3中氮元素的化合价____。
(2)“灰氨”“蓝氨”“绿氨”的分类依据是____________。
(3)工业上分离空气制备氮气利用了液态氧和液态氮的_____不同。
(4)绿氢制法中发生的化学方程式为_____________。
(5)光催化合成氨的化学方程式为_____________。对比“哈伯法”制氨,光催化合成氨的优点是___________(写一条)。
5.(2026·江苏苏州·模拟预测)阅读下列短文,回答相关问题。
酸碱度与人体健康
我们知道许多物质具有酸性或碱性。其实,人体的体液也有一定的酸碱性,且其酸碱度保持在一个相对稳定的范围内,才能维持人体正常的生命活动。人体血液的量较多,分布广,正常人体血浆pH为7.35~7.45。氧气充足时,人体摄取的糖类、脂肪、蛋白质会被彻底氧化分解,最终生成和,在组织细胞与血液之间进行气体交换时,扩散到血液中,会引起血浆的pH略有改变。
人体胃液担负着食物的消化,pH为0.9~1.5。20世纪初科学家在人体胃内发现了幽门螺旋杆菌,幽门螺旋杆菌能引起慢性胃炎,它主要是通过其产生的脲酶分解尿素产生氨而中和人体胃酸,导致人体胃内酸碱失衡,胃液分泌异常。
如图是一组胃病患者在空腹状态下24小时胃液pH的变化曲线。科学家发现人体胃液的影响人体对药物的吸收,胃液低时,胃液分泌多,胃对弱酸性类药物的吸收相对多;胃液高时,胃液分泌少,有利于弱碱性类药物的吸收。
(1)人体正常血浆呈_____(填“弱酸性”或“弱碱性”)。
(2)扩散到血液,血浆的pH值会_____(填“增大”或“减小”),原因是_____(用化学方程式)。
(3)脲酶分解尿素反应的化学方程式为,则的化学式为_____。
(4)分析如图,患者服用含氢氧化铝的胃药时,最适宜的用药时间为_____。
(5)下列说法正确的是_____(填写序号)。
a.胃酸能帮助消化食物,胃酸分泌越多越有利于人体健康
b.患者的用药时间(胃液pH不同)会影响到药物(尤其是弱酸或弱碱性药物)的吸收效果
c.幽门螺旋杆菌通过产生氨中和胃酸,可能导致胃内异常升高,引发疾病
(6)定量探究抗酸药物与“胃酸”的反应如图1,利用数字化实验装置分别测定碳酸氢钠片、铝碳酸镁片与“胃酸”反应时,产生的速率快慢和的变化,得到“二氧化碳浓度-时间”曲线(如图2)、“pH-时间”曲线(如图3)。
①服用碳酸氢钠片更易造成胃胀气,原因是_______。
②某同学根据图3得出:铝碳酸镁片消耗酸的能力更强,原因是_____。
6.(2026·辽宁盘锦·一模)水是生命之源。一滴水,从江河出发,经处理可变为自来水、直饮水;当它随航天员进入太空,便在循环系统中获得新生。月球中的月壤含有大量氧元素,若能在月壤中找到氢元素,将为“月壤制水”提供可能。为此,我国科学家对“嫦娥五号”取回的月壤进行分析,获得月壤主要成分及其含量如图1所示。
①月壤中的钛铁矿因具有特殊的纳米级孔道结构,储存了大量氢。月球表面高真空、微重力、强辐射的环境,避免了氢原子通过扩散结合成分子,而是以原子的形式嵌在钛铁矿中。
②科学家采用合适手段聚焦太阳光加热月壤至熔融状态,使钛铁矿中铁的氧化物与氢气发生反应生成水,反应过程中含铁物质的质量随温度的变化情况如图2所示。
③科学研究发现1g月壤大约可产生63mg水。
据此,科研团队提出月球水资源开采的新设想:在月球上采用合适手段聚焦太阳光,直接加热月壤至熔融状态,即可实现水的生产。
请回答下列问题:
(1)可用于聚焦太阳光的仪器(或用品)有_____。
(2)铁的氧化物(如FeO)与氢气反应生成铁和水,该反应属于_____(填基本反应类型)。
(3)如图1所示,月壤主要成分中质量分数最大的物质是_____(填化学式)。
(4)用电解水实验探究水的组成(如图),有关说法错误的是_____。
A.电解水的变化过程中发生了能量转化
B.负极产生的气体能使带火星的木条复燃
C.电解时,正极产生气泡的速率比负极产生气泡的速率快
D.该实验证明水由氢元素和氧元素组成
请试着计算63mg水中的含有氢元素的质量为______mg。
(5)月壤中的钛铁矿的主要成分是钛酸亚铁(FeTiO3),其中钛元素的化合价为_____。
(6)如图2所示,加热月壤至500-600℃时,铁单质的质量保持不变。该条件下,含铁物质与氢气反应的化学方程式为_____。
(7)对上述材料理解正确的是_____(填字母序号)。
A.图1可知,四种成分均属于氧化物
B.月壤中的钛铁矿具有疏松多孔的结构,可作为“储氢载体”
C.氢原子在月壤钛铁矿中和地球上的存在方式相同
D.氧化钙久置于空气中会发生变质
(8)我国科研团队关于“月壤制水”的研究成果对未来月球科研站建设具有重要意义,体现在_____(写一条)。
7.(2026·福建漳州·一模)我国科研团队以嫦娥五号月壤为原料,实现原位光热催化制取氧气新突破:月壤中富含的钛铁矿(主要成分是)可吸附并储存太阳风注入的氢,在光热作用下释放水分;具有天然光热催化活性,在太阳光照射下能将水与二氧化碳转化为氧气、一氧化碳和氢气。团队还提出一个巧妙利用月球环境的方案:利用月夜极低温()收集二氧化碳形成干冰,在月昼高温时段配合提取的水进行光热催化制取氧气。请回答下列问题:
(1)钛铁矿可吸附并储存太阳风注入的氢属于_______(填“物理”或“化学”)性质。
(2)中钛元素为价,铁元素为_______价。
(3)催化制取氧气,其_______和化学性质在反应前后保持不变。
(4)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为_______。利用月球昼夜温差光热催化制取氧气,与高锰酸钾制取氧气相比,其优点有_______(写一个)。
8.(2026·山西太原·一模)地热能助力绿色雄安
为落实国家“双碳”战略,雄安新区在全国率先大规模推广地热能清洁取暖。与风能、太阳能等受天气影响较大的能源不同,地热能具有稳定、连续的特点,特别适合承担冬季基础供暖需求。截至2025年,新区已建成地热供暖面积超2000万平方米,覆盖数十个社区、学校和公共建筑。
雄安新区地热供暖采用“采灌均衡、取热不取水”模式(如下图):通过一口开采井从地下2000~3000米深处抽取60~80℃的高温地热水,经板式换热器将热量传递给市政供暖管网。冷却后的尾水100%回灌至同一含水层,实现水资源零消耗、零排放。
据生态环境部门监测,该模式每年可替代标准煤约60万吨,减少排放二氧化碳约150万吨、二氧化硫约4000吨,显著改善区域空气质量。同时,项目配备智能监测系统,实时追踪水位、水温与回灌压力,有效防范地面沉降等地质风险,被联合国列为全球地热可持续利用典范。
结合图文信息,分析思考,解决问题:
(1)地热能属于_______(填“可再生”或“不可再生”)能源。与太阳能相比,地热能供暖的优势是_______。
(2)传统燃煤取暖时,煤中主要成分充分燃烧的化学方程式为_______。地热供暖替代燃煤取暖,可减少_______(写一种,写化学式)等有害气体的排放。
(3)采用“采灌均衡、取热不取水”模式的积极作用是_______(写一点)。
(4)为减少室内热量散失,可采取的措施有_______(写一点)。
9.(2026·湖北十堰·一模)阅读科普短文。
2026年央视马年春晚以绿色低碳、科技创新、环保安全为核心理念,舞台建设、灯光显示、应急供电、烟花燃放等环节大量使用化学新材料与清洁能源。
舞台结构大量使用铝合金,质轻、硬度大、耐腐蚀。铝在空气中表面易形成致密氧化膜,阻止内部金属继续被氧化。搭建舞台的金属材料可回收再利用,节约资源、减少污染,符合循环经济理念。
春晚烟花采用无硫环保配方,避免SO2等有害气体排放,利用金属离子焰色反应呈现色彩,焰色反应过程中没有新物质生成。
春晚舞台移动灯光及应急设备均采用磷酸铁锂电池供电,具有安全、稳定、循环寿命长的优点。磷酸铁(FePO4)是制备锂电池正极材料磷酸铁锂(LiFePO4)的重要前体。磷酸铁锂中含有锂、铁、磷、氧四种元素,锂是地壳中含量最少的金属元素之一,属于不可再生金属资源,因此废旧锂电池的回收再利用意义重大。
依据文章内容,回答下列问题。
(1)舞台结构使用铝合金的优点:___________。(写出一条即可)
(2)焰色反应属于___________(填“物理”或“化学”)变化。
(3)一种制备FePO4的工艺反应原理为:2Fe+2H3PO4+H2O2=2FePO4+2X+2H2↑,其中X的化学式为___________。
(4)制得样品中因混有含磷杂质,铁、磷元素质量比会不同,当样品铁磷比≥1.71符合制备电池标准,且比值大更理想。不同制备温度下,样品中磷元素质量分数和铁磷比如图所示。由图可知当样品性能最佳时的温度和磷的质量分数分别为___________。
10.(2026·广西贵港·一模)请阅读下面材料,回答对应问题。
材料一:《科技日报》报道,我国科学家在“零碳”能源领域取得突破。氨正在从传统的化肥原料转变为一种新型燃料。与氢气相比,氨更容易液化储存,且安全性更高。氨在纯氧中燃烧生成氮气和水,实现零碳排放,是理想的“无碳”储能介质。
材料二:青铜铸文明,文脉传千秋。四千多年前,华夏民族就能够冶炼青铜合金。《周礼·考工记》中记载了春秋时期的六种青铜合金,其中两种的性质如表。
名称
钟鼎之齐(含锡16.7%)
戈戟之齐(含锡25.0%)
熔点/℃
980
800
布氏硬度(数值越大越硬)
90
290
一些古老的铜器“纯青如铺翠,而莹如玉”。在自然环境中,铜器受腐蚀生成“无害锈”,不仅增加美观度还有一定的保护作用。在氯离子、氧气和潮湿环境的影响下,“无害锈”也会转化为质地疏松易脱落的“有害锈”,加快铜器腐蚀。
(1)阅读材料一,请写出氨气在纯氧中完全燃烧的化学方程式:_________;未来燃料应向清洁、低碳方向转变,请写出一种符合该方向的新能源:_________。
(2)材料二中的两种合金在古代分别用于制作礼器和兵器。用“戈戟之齐”制作兵器,利用的是其_________的物理性质。若某赤铜矿中的质量分数为72%,理论上1吨赤铜矿能冶炼出_________吨的铜。埋藏在海底的青铜文物历经多年仍保存相对完好,原因是:_________。
11.(2026·辽宁辽阳·一模)阅读下面文章。
水资源短缺问题已成为全球性重大议题。海水淡化被视为解决淡水短缺的关键策略。传统海水处理技术因其耗能高、设备成本昂贵、维护损耗大的缺陷,限制了其广泛应用。界面太阳能蒸汽产生技术应运而生,该技术的蒸发原理如图1所示。
某材料重点实验室以天然生物质材料山药为原料,制备出三维柱形(CCY)与锥形(CO-CCY)多孔碳蒸发器,表面呈现黑色,故具有较强的光吸收能力,同时材料内部有密集且连通性良好的多孔结构,保留了规则的孔隙形态和均匀的尺寸分布,因此具有较强的水传输能力。不同温度下制备三维多孔碳蒸发器的蒸发性能比较如图2。
在界面蒸发的实际应用中,水体盐度的差异是影响蒸发性能的关键因素。该三维多孔蒸发器对3.5%(模拟海水盐度)、10%和20%(模拟高盐废水盐度)三种溶质质量分数的NaCl溶液中的蒸发性能影响如图3所示。(蒸发速率:单位时间、单位面积蒸发水量,反映产水快慢。蒸发效率:输入能量转化为蒸发能量的占比,反映能量利用率高低。)
依据文章回答下列问题:
(1)传统海水处理技术的缺点有_______(写一种)。
(2)山药中一定含有_______元素,故可用于制备三维多孔碳蒸发器,其有较强光吸收能力的原因是_______。
(3)由图1可知界面太阳能蒸汽产生技术是通过光热材料将太阳能转化为_______,使水转化为水蒸气,请从微观角度解释该过程中发生的变化:_______。
(4)由图2可知制备三维多孔碳蒸发器的最佳温度为_______℃。由此可推知碳化温度可能影响其_______的形成(答一点即可),进而影响其水传输能力。
(5)由图3可知三维多孔碳蒸发器的蒸发速率和蒸发效率随溶液中NaCl的浓度逐渐增大而逐渐_______(填“增大”或“减小”),试结合已有知识推测产生此现象的原因_______。
(6)请你任选一种蒸发器进行海水和高盐废水淡化处理并说明理由_______。
12.(2026·辽宁营口·模拟预测)阅读下面科普短文。
海水淡化是解决人类淡水资源短缺的有效措施,全球海水淡化水用途如图1所示。迄今为止,多级闪蒸、低温多效、反渗透等海水淡化技术已经可以规模化地实现海水淡化,但是这些技术虽可获取清洁淡水,但规模庞大、运行成本高,且需要消耗大量化石能源,而碳纳米管材料恰好可以缓解这一难题。
碳纳米管,是一种通过碳原子呈六边形排列成管状结构的纳米材料。按照石墨的层数,碳纳米管也分为单壁碳纳米管,双壁碳纳米管和多壁碳纳米管(图2)。碳纳米管作为太阳能界面蒸发膜材料,它的原理是通过高效吸收太阳光并转化为热量,迅速加热海水至沸点,使水蒸发形成水蒸气。由于碳纳米管孔径远小于无机盐离子,能有效阻止盐分通过,而允许水分子通过,从而实现脱盐。碳纳米管的高表面积增加了与水分子和盐离子的接触机会,加快了水分子运输,提高了脱盐率。最终,通过碳纳米管的水蒸气冷凝得到脱盐后的淡水。
(1)全球海水淡化水用途排在首位的是________。
(2)碳纳米管海水淡化膜材料允许通过的微粒是________(用化学符号表示)。
(3)从物质分类角度,双壁碳纳米管和多壁碳纳米管混合属于_____(填“纯净物”或“混合物”)。碳纳米管与石墨性质不同的原因______。
(4)主流的工业化海水淡化和废水处理技术需要消耗大量化石能源,化石能源包括天然气、________、________。
(5)碳纳米管作为膜材料进行海水淡化发生的是________(填“物理变化”或“化学变化”)。碳纳米管作为膜材料进行海水淡化,其中碳纳米管在太阳能界面蒸发中主要起到的作用是________。
(6)碳纳米管作为太阳能界面蒸发膜材料,将水变成水蒸气的过程中,发生变化的是________(填字母序号)。
A.分子数目
B.分子种类
C.分子间隔
(7)请分析碳纳米管在海水淡化中的优势是:________。
13.(2026·广东东莞·一模)面对能源危机和全球变暖的双重挑战,电催化还原能将转化为高附加值化学品,具有温和高效的优势。用于电催化二氧化碳还原的催化剂常包含Cu、Au等金属材料,可加工成纳米级孔道结构,适配电催化反应中电子传输的需求。同时纳米孔道能促进分子的扩散与富集(其能通过纳米孔道间隙抵达活性位点),还能稳定反应中间物质,优化气-液-固三相界面的反应环境,加快反应速度并提高目标产物的比例。产物可分为两类:一类是含1个碳原子的C1产物;另一类是含2个及以上碳原子的C2+产物。转化生成的、均为易燃物质,在实验研究和工业应用中需格外注意安全。
(1)属于C1产物的是_______。
A. B. C. D.
(2)下列属于纳米限域效应优势的是_______。
A.促进分子的扩散与富集 B.稳定反应过程中的中间物质
C.加快反应物向催化剂活性位点扩散 D.优化气-液-固三相界面的反应环境
(3)转化为高附加值化学品时不变的是_______种类,遵循_______定律。分子能通过纳米孔道扩散至催化剂活性位点,说明分子具备_______的性质。
(4)Cu、Au等金属催化剂具备了_______性质,能满足电催化反应中可加工成纳米级孔道结构,适配电催化反应中电子传输的需求,金属催化剂加工成纳米孔道结构属于_______变化。
(5)结合材料中谈谈在电催化还原的实验研究或工业应用中,应注意哪些安全事项?_______
14.(2026·广东茂名·一模)认真阅读下列科普短文,依据短文内容,回答下列问题:
《天工开物》中制墨的记载:将桐油、猪油、松枝等进行不完全燃烧,取其产生的黑色粉状物质(主要成分是碳)加水、加胶制成液体,浇注在模具中,干燥后即成墨。
墨的主要成分是炭黑,结构与石墨类似。从石墨中剥离得到的单层石墨片即石墨烯,它被喻为“改变世界的神奇材料”,有优异的导电导热性、超出钢铁数十倍的强度和极佳的透光特性。如果我们把石墨(结构如图所示)当作一本书,其中的每一页纸都可以被认为是石墨烯。
石墨的碳层间距是(0.335nm(1nm= 10-9m),能够嵌入锂离子,目前被广泛应用于锂离子电池负极材料。但地球上锂资源有限,钠资源更为丰富,现在正不断加大钠离子电池的研发。石墨的碳层难以嵌入钠离子,与石墨结构相似的物质——硬碳,其结构中存在相互扭曲的碳层,碳层间距约为0.37~0.40nm,能够嵌入钠离子,因此硬碳成为钠离子电池负极材料的优秀候选者。
(1)墨的主要成分是___________(写出化学式),它用于写字作画,字画长时间不变色的原因是___________。
(2)推测桐油、猪油、松枝中一定含___________元素。
(3)写出石墨烯的一种物理性质___________。
(4)钠离子电池负极材料的优秀候选者是硬碳而不是石墨,原因是(从结构角度分析)___________。
(5)下列说法不正确的是_______。
A.石墨烯属于单质 B.硬碳、石墨、石墨烯的物理性质相同
C.石墨烯为未来太空材料科学探索提供新方向 D.硬碳和石墨都可制作电池电极
(6)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)。上述生成石墨的化学方程式为___________。
15.(2026·贵州·二模)阅读下面科普短文,回答问题。
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)从宏观上看,甲烷由____元素组成(填元素符号)。从微观上看,金刚石由___构成。
(2)图1生成石墨的化学方程式为____,图2变化的微观实质是______。
(3)金刚石薄膜的性质有_____。
(4)12g石墨完全燃烧生成的CO2的质量是_____。
16.(2026·福建三明·一模)阅读下文,回答相关问题。
能源是一切进步的基础,人类的每一次进步都是能源效率提升的结果。
Ⅰ.从木炭到煤炭
受制于柴火的短缺,农业社会时期很难形成超级城市,因为树木生长速度太慢,满足不了城市居民对能源的需求,木炭的制取更需要消耗大量木材。
古代植物被埋入地下,复杂条件下形成煤炭,煤炭的使用开辟了新时代。
Ⅱ.从鲸油到石油
19世纪,欧洲将鲸油作为灯油,每年超过五万头鲸惨遭捕杀。1851年,加拿大发明从沥青中提取煤油的技术,代替鲸油用于照明。1859年,美国宾夕法尼亚州打出世界上第一口商业油井。石油中分离出的汽油、柴油、航空煤油的能量密度远高于煤。石油化工行业促进了医药、农药、建筑材料的发展,合成塑料和人造纤维更使人类的生活发生翻天覆地的变化。
Ⅲ.从沙海到上海
高速发展的中国需要更清洁的能源,天然气这种以甲烷(CH4)为主的燃料燃烧时几乎不排放硫氧化物和烟尘,产生相同热量时排放CO₂的是煤炭的56%,石油的71%。如今,每年有数千亿立方米天然气跨过山和大海,穿过人山人海·来到我国的96%城市。这一切始于“西气东输一线工程”,这条全长约3800km的天然气管道西起新疆,东至上海,是中国的能源大动脉之一。如今二线、三线、中亚、中缅、中俄跨国天然气输送管道也陆续建成,补充用气短缺。
随着科技的发展,我们得以同时开发水能、风能、核能、太阳能等清洁能源,我们仍将坚持这条道路,直到亲眼见证那个清澈的可持续的明天。
(1)植物生长时通过光合作用将________能转化为生物质能。
(2)煤中主要含________元素、还含有H、N、S、O等元素,燃烧后会导致酸雨产生的元素是硫和________。煤油中含有的噻吩有令人不愉快的气味,其燃烧的化学方程式可表示为 ,则R的化学式为________。
(3)与煤和石油相比,使用天然气的优点是________答出一条。输送天然气的管道使用型号为X80的管线钢材,铺设于塔里木盆地与铺设于咸水湖下相比,被腐蚀得更快的管道位于________。
(4)人类从使用煤到石油再到天然气,既是能量密度不断提高的过程,也是碳比例逐渐减少、氢比例逐渐增大的过程,这条路的终点就是氢气。国际上常用天然气与CO2制氢: ,该方法有利于实现________填字母。
A.碳循环利用 B.减轻温室效应
17.(2026·湖北荆州·一模)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。
石墨是制铅笔芯的原料之一,在16世纪被发现后,曾被误认为是含铅的物质。直到18世纪,化学家将石墨与共熔后产生,才确定了它是含碳的物质。
碳纤维既有碳材料的固有本质特性,又有纺织纤维的柔软可加工性,综合性能优异。目前,我国已形成碳纤维生产、碳纤维复合材料成型,应用等产业链,碳纤维复合材料应用领域分布如图2。
科学界不断研发出新型碳材料,碳气凝胶就是其中一种。碳气凝胶具有优良的吸附性能,在环境净化中发挥重要作用。我国科研人员研究了在不同温度和压强下,碳气凝胶对的选择性吸附性能,实验结果如图3。图中选择性值越高,表明碳气凝胶对的选择性吸附性能越好。
随着科学技术的发展,碳材料的潜能不断被激发,应用领域越来越广泛。
依据文章内容回答下列问题:
(1)由图2可知,我国碳纤维复合材料应用占比最高的领域是_____。
(2)石墨与共熔,发生反应的化学方程式为: ,则X的化学式为_____。
(3)对比图3中三条曲线,得到的实验结论是:_____,碳气凝胶对CO2的选择性吸附性能越好。
(4)下列说法错误的是_____(填序号)
A.金刚石属于晶形碳
B.石墨是一种含铅的物质
C.石墨在一定条件下转化为金刚石属于化学变化
D.碳气凝胶在环境净化中发挥重要作用
18.(2026·黑龙江大庆·模拟预测)阅读下列材料,回答相关问题。
氢气是一种清洁、高效能源。氢能产业链分为制氢、储氢、用氢等环节。由风能、太阳能等可再生能源发电,再电解水制得的氢气为“绿氢”。由化石燃料制得的氢气为“灰氢”,其成本相对低廉,但会排放大量。化石燃料制氢气时若将排放的进行捕集、封存等,减少碳排放,此时制得的氢气为“蓝氢”。甲烷—水蒸气重整制氢流程如下:
化学储氢是利用物质与反应生成储氢材料如氨、水合肼等,再通过改变条件使储氢材料转化为。氨和水合肼转化为的过程分别如下:
、、(残余)
、
常以质量储氢密度来衡量化学储氢技术的优劣。
如氨气的理论质量储氢密度为17.6%,是一种较好的储氢材料。
(1)实验室模拟电解水制氢,装置如图。
①过程中的能量转化形式:太阳能→___________→化学能。
②经检验b管产生,由此得出关于水的组成的推论是___________。
(2)甲烷-水蒸气重整制氢。
①转化Ⅰ理论生成和的分子个数比为___________
②写出转化Ⅱ发生反应的化学方程式:___________
(3)氨释放的微观示意图如下。请在B对应框中将除氢分子外的微观粒子补充完整。
(4)储氢材料的质量储氢密度的理论值为___________。
19.(2026·辽宁盘锦·一模)科普阅读题
硫酸是重要的化工原料,可用于生产化肥、农药、火药、染料等。工业上一般以硫黄或黄铁矿为原料来制备硫酸,含二氧化硫废气经回收后也可用于制备硫酸。硫酸在水里很容易电离出氢离子,具有酸性。浓硫酸还具有很强的吸水性和脱水性等特殊的性质。它能吸收存在于周围环境中的水分,也能将蔗糖、纸张、布和木材等有机物中的氢和氧按水的组成比脱去,生成黑色的碳。
(1)酸在生产、生活中有着广泛的应用,也是化学研究的重要物质。鉴别浓盐酸和浓硫酸最适宜的方案是______(填字母)。
a.观察颜色
b.打开瓶塞,观察瓶口现象
c.闻气味
d.用玻璃棒蘸溶液滴到木棍或纸上
(2)①硫酸除了上述用途外,还有______(写一种用途)等。
②能被浓硫酸脱水的蔗糖、纸张、木材里含有的有机物中一定含有的元素是______(填元素符号)。
(3)硫酸的工业制取流程:
黄铁矿在氧气中燃烧可生成两种氧化物,其中一种颜色为红棕色,该反应的化学方程式是:_______,硫元素的化合价______(填“升高”或“降低”)。
(4)由于二氧化硫是一种环境污染物,小组同学查阅资料时发现了下面的图表:
①观察图1:我国从______年开始降雨就不再是酸雨了。
②观察图2:用pH传感器测定稀硫酸和氢氧化钠溶液反应过程中pH的变化,测定结果如图所示。当反应进行至C点时,所得溶液中溶质的成分为______。(填化学式)
20.(2026·辽宁阜新·模拟预测)阅读下面科普短文
海水中蕴含着种类繁多的化学元素,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。从质量角度来说,海洋中含量最多的元素是氧,含量前五位的元素依次为O、H、、、。
海水中含有11种主要溶解成分,其中溶解的大部分化合物是盐。各主要溶解成分含量有一定的比例关系。海水中含有的各种离子占盐类总质量的百分含量如下表所示:
离子
其他
含量
55.06%
30.61%
3.69%
7.67%
……
氯化钠是海水中含量最多的物质。因此可以用海水为原料生产食盐,其方法称为浅池蒸发法。大致分为四个步骤,如图1:纳潮、晒盐、收盐、洗盐。这样制得的氯化钠含有较多的杂质(如泥沙、氯化镁等),称为粗盐。
海水晒盐提取食盐晶体后留下的母液叫卤水,卤水中除含外,还含有、。它们的溶解度曲线如图2所示。
依据文章内容,回答下列问题。
(1)若将海水看成一种溶液,其溶质是_________(写一种即可)。海水_________(填“是”或“否”)具有导电性,理由是_________。
(2)根据文章分析,海水是宝贵的自然资源,原因是_________。
(3)有关“海水晒盐”的原理和变化的说法,正确的是_________(填标号)。
A.降温结晶 B.蒸发结晶 C.物理变化
(4)在收盐的过程中,有大量晶体析出并剩余一些水时就开始收盐的原因是_________。
(5)收盐之后,用饱和氯化钠溶液对其进行洗涤的目的是除去其中含有的_________(填“可溶性”或“难溶性”)杂质。
(6)卤水中除含外,还含有、,根据它们的溶解度曲线和表中数据判断,下列说法不正确的是_________(填标号)。
A.三种物质的溶解度都随温度升高而不断增大
B.饱和溶液中溶质质量分数比饱和溶液中溶质质量分数大
C.将卤水加热到℃以上蒸发水分,逐渐析出的晶体是、
D.℃时,等质量的水中达到饱和时溶解的硫酸镁质量等于氯化钠的质量
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本讲义包含:考点解析→题型演练
专题08 科普阅读题
本讲义包含:
考点解析→题型演练(20题)
考点解析
一、科普阅读题型特点
科普阅读题是近年中考的热点题型,从结构来看,该类试题一般由“材料”和“问题”两个部分组成,题目给出材料,让学生在阅读材料的基础上获取新信息、新知识,考生经过短时间临场阅读,结合课本所学知识,解答问题主要考查学生阅读、提取信息的能力。题目难度较低,情境是新的,但涉及的知识一般都是已学的知识,涉及的知识点也是单个的知识点,综合性不强。题目取材广泛,涉及的知识面广,内容一般为生产生活应用、科技发展与创新、资源环境与可持续发展、教材延伸等。此类题能考查学生对知识的掌握程度和运用能力,也能反映学生对信息的提取、加工处理以及知识的迁移能力。
二、科普阅读题的答题技巧
1、阅读材料:阅读材料时要特别注意材料中的图表信息。
2、阅读问题:通过阅读问题明确考查目标。
3、再次阅读材料:结合问题再次阅读材料,从材料中精准获取所需信息。或从材料中寻找答案,或回忆所学知识作答。
4、仔细作答:
(1)填空题尽量用原文作答;
(2)判断说法是否正确时,先排除常识性错误,再结合文章内容和所学知识分析;
(3)回答开放性试题要条理清晰、科学合理。作答时需要认真看清题目的作答要求,特别要注意准确规范表述,不能出现错别字等。
三、常见考点
1、物理变化和化学变化的区别
物理变化
化学变化
概念
没有生成新物质的变化
生成新物质的变化
常伴随的现象
物质的形状、大小、位置等发生变化
实例
石蜡受热熔化、灯泡发光、水结冰、汽油挥发、铁水凝固等
天然气燃烧、铁生锈、粮食酿酒、光合作用、呼吸作用等
本质区别
变化时是否有新物质生成
联系
在物质发生化学变化的过程中,一定伴随着物理变化,如蜡烛燃烧过程中:
成语、谚语、典故和古诗词中涉及的物质变化
1.物理变化:木已成舟、滴水成冰、量体裁衣、投鞭断流、积土成山、扬汤止沸、破釜沉舟、刻舟求剑。白玉为堂金作马。千里冰封,万里雪飘。冰冻三尺,非一日之寒。
2.化学变化:钻木取火、百炼成钢、火上浇油、死灰复燃、火烧赤壁。野火烧不尽,春风吹又生。春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干。爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏。
2、分子的性质
(1)分子的质量和体积都很小
1个水分子的质量约是3×10-26kg,1滴水(以20滴水为1 mL计)中大约有1.67×1021个水分子。
【注意事项】分子的质量和体积一般不随外界条件(如温度和压强)的改变而发生变化。
(2)微观粒子(如分子)总是在不断运动着
①分子在不断地运动,花香在空气中的扩散、湿衣服中的水在晾晒下的挥发、蔗糖在水中的溶解及品红在水中的扩散都是分子运动的结果。温度越高,分子能量越大,运动越剧烈。如湿衣服在夏天比在冬天干得快等。
【知识拓展】体现分子运动的古诗词或俗语:酒香不怕巷子深;赠人玫瑰,手有余香;花气袭人知骤暖;满架蔷薇一院香;踏花归去马蹄香;遥知不是雪,为有暗香来;梅须逊雪三分白,雪却输梅一段香。
②实验探究———分子运动现象
提出问题
怎样才能认识分子运动呢
实验步骤
实验现象
无明显现象
溶液变红
烧杯A中的溶液由无色变为红色,烧杯B中的溶液无明显变化
实验解释
蒸馏水不能使酚酞溶液变色
浓氨水能使酚酞溶液变红
烧杯B中浓氨水挥发出的氨分子进入烧杯A 中,与水结合形成氨水,氨水使酚酞溶液变红
实验结论
分子总是在不断运动着
注意事项
该实验同时说明了浓氨水有挥发性,酚酞无挥发性。
【注意事项】分子很小,用肉眼是看不到的。生活中看到的宏观现象,如尘土飞扬、柳絮纷飞等,不能用分子在不断运动解释。
(3)分子之间有间隔
(4)同种物质的分子化学性质相同,不同种物质的分子化学性质不同
氧气和液态氧是由同种分子构成的,它们的化学性质相同,都具有助燃性;氧气和甲烷的分子构成不同,它们的物理性质和化学性质都不同,氧气有助燃性,甲烷有可燃性。
3、探究水的组成实验
(1)探究水的组成及变化
实验仪器
电解器与直流电源等
实验装置
实验步骤
在电解器玻璃管里加满水,接通直流电源,观察并记录两个电极附近和玻璃管内发生的现象
实验现象
通电后,两个玻璃管内液面均下降,两个电极附近均有无色气泡产生,与电源正极相连的玻璃管内液面下降较慢,与电源负极相连的玻璃管内液面下降较快,一段时间后正、负极玻璃管内产生气体的体积比约为1:2
气体检验
切断上述装置中的电源,用燃着的木条分别在两个玻璃管尖嘴口检验电解反应中产生的气体,①放在正极端玻璃管尖嘴口处的木条燃烧更旺,说明该玻璃管内收集的气体是氧气;②放在负极端玻璃管尖嘴口处的木条将管内气体点燃,气体燃烧时产生淡蓝色火焰,说明该玻璃管内收集的气体是氢气
符号表达式
2H2O2H2↑+O2↑
实验分析
水在通电后发生了化学变化,生成了氢气和氧气。氢气是由氢元素组成的,氧气是由氧元素组成的,根据化学反应前后元素种类不变,可以推断水是由氢、氧两种元素组成的
实验结论
①水在通电条件下发生分解反应,生成氢气和氧气;
②水是由氢、氧两种元素组成的。
【深度理解】
①电解水实验所用电源是直流电源,不是交流电源;水电解反应的条件是“通电”不是“电解”。
②电解水实验产生氢气和氧气的体积比约为2:1,质量比约为1:8。
③为了增强水的导电性,实验时可向水中添加少量硫酸钠或氢氧化钠。
④若实验中产生的氧气和氢气的体积比小于1:2,可能的原因之一是氧气在水中溶解的量比氢气大。
(2)电解水反应的微观解释
(1)根据精确的实验测定,每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的,因此水可以表示为H2O。
(2)当水分子分解时,生成了氢原子和氧原子,2个氢原子结合成1个氢分子,很多氢分子聚集成氢气;2个氧原子结合成1个氧分子,很多氧分子聚集成氧气。水分子分解示意图如图所示:
水分子分解示意图说明:
①水是由氢、氧两种元素组成的;
②化学变化的实质是分子分解成原子,原子重新结合生成新的分子;
③分子由原子构成;
④化学反应前后元素种类不变,原子种类和原子个数不变。
4、碳的单质
物质
结构
性质
用途
金刚石
立体网状
质硬(天然存在的最硬的物质)
裁玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属,以及装在钻机的钻头上,钻凿坚硬的岩层等
无色透明、璀璨夺目(琢磨后)
作装饰品——钻石
在特殊条件下制备的金刚石薄膜:
透光性好、硬度大→作光学窗口和透镜的涂层
导热性好→用于集成电路基板散热
石墨
层状
灰黑色、有滑腻感、质软
作铅笔芯、润滑剂
熔点高
作高温润滑剂
优良的导电性
高铁列车的受电弓滑板、作电极
C60
形似足球
具有一些特殊的物理和化学性质
广泛应用于超导、催化、材料、医学及生物等领域
区别与联系
①碳原子的排列方式不同导致三者的物理性质存在明显差异;
②三者都是由碳元素组成的单质,故化学性质基本相同。
5、燃烧条件的探究实验
问题
除了可燃物,燃烧还需要哪些条件呢
实验方法
控制变量法,通过比较铜片上的白磷、红磷和热水中的白磷产生的不同现象,分析归纳得出燃烧的条件
实验内容
铜片上的白磷燃烧,产生大量白烟;红磷不燃烧;热水中的白磷不燃烧
通入氧气后,热水中的白磷燃烧起来
实验分析
白磷、红磷都是可燃物,铜片上的白磷与氧气接触,同时温度达到了白磷的着火点,故白磷能够燃烧;铜片上的红磷与氧气接触,但温度未达到红磷的着火点,故红磷不燃烧;热水中的白磷的温度达到了着火点,但没有与氧气(或空气)接触,故不燃烧
热水中的白磷的温度达到了着火点,通人氧气(或空气)后,与氧气(或空气)接触,也燃烧起来
实验结论
可燃物燃烧需要与氧气(或空气)接触且温度达到其着火点
【深度理解】
①白磷的着火点低,平时保存在水中。实验时,要将白磷表面的水用滤纸吸去,以保证实验成功。
②由于白磷燃烧生成的白烟——五氧化二磷有毒,逸散到空气中会危害实验现场人员的健康,所以本实验最好在通风橱或抽气设备下进行,也可将实验改在密闭容器中进行,如图所示。
4.燃烧的条件如图所示,一般的燃烧需要同时满足三个条件,三者缺一不可:①可燃物、②氧气(或空气)、③达到燃烧所需的最低温度(也叫着火点)。
6、化石能源的利用
(1)化石燃料
煤、石油和天然气是化石燃料,它们都是由古代生物的遗骸经过一系列复杂变化而形成的,属于不可再生能源。
(2)煤和石油
煤是古代植物等被埋在地下经过长期复杂的变化而形成的混合物,主要含碳元素,还含有氢元素和少量的氮、硫、氧等元素,以煤作燃料主要是利用碳元素与氧反应所释放的热量。
石油是古代动植物的遗骸被层层沙泥掩埋,经长期复杂的变化形成的,从油井中开采出来的石油叫原油,是一种黏稠状的液体,是由沸点不同的多种化合物组成的复杂混合物,主要含碳、氢两种元素。
(3)天然气
天然气主要含有由碳和氢组成的气态碳氢化合物,其中最主要成分是甲烷。池沼中的气体(沼气)、煤矿矿井里的气体(瓦斯气体)的主要成分也是甲烷。我国是世界上最早利用天然气的国家。明代的《天工开物》记载了我国古代人民利用天然气熬制井盐。
实验探究——甲烷的组成和性质
实验目的
探究甲烷的组成和性质
实验步骤
①点燃从导管放出的甲烷,在火焰的上方罩一个干燥的烧杯。过一会儿,观察烧杯壁上的现象
②迅速把烧杯倒过来,向烧杯内注入少量澄清石灰水,振荡,观察现象
实验现象
甲烷燃烧产生明亮的蓝色火焰,放出热量,烧杯内壁上有无色液滴产生
澄清石灰水变浑浊
化学方程式
CH4+2O2CO2+2H2O
CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O
实验结论
甲烷中含有碳元素和氢元素;甲烷具有可燃性,燃烧生成水和二氧化碳
7、合金的定义及应用
(1)概念:在金属中加热融合某些金属或非金属,制得具有金属特征的混合物。
①合金是混合物; ②形成合金的过程是物理变化; ③合金各成分的化学性质不变。
(2)性能:合金和组成其的纯金属相比较,硬度一般更大,熔点一般更低,抗腐蚀性更好。
硬度大:相互刻画,纯金属上有明显划痕。
熔点低:同时加热合金及其组分金属,合金先熔化。
锡合金
焊锡
熔点183℃,用于焊接金属
伍德合金
熔点70℃,做保险丝
常见的合金
合金
铁的合金
铜合金
焊锡
钛合金
形状记忆合金
生铁
钢
黄铜
青铜
成分
含碳量
2%~4.3%
含碳量
0.03%~2%
铜锌
铜锡
铅锡
合金
钛与其他金属
钛镍合金
性能/用途
坚硬
韧性强
/
/
焊接金属
制造人造骨
制成人造卫星天线
备注
铁的合金主要含Fe、C,
区别主要是含碳量不同
红铜是纯铜
熔点低
与人体有很好的相容性
具有形状记忆效应
【强调】:
铁合金:生铁和钢,二者区别是含碳量不同。生铁含碳量2%~4.3%,钢含碳量0.03%~2%。
黄铜:铜锌合金
青铜:铜锡合金
铝合金:硬铝是指铝合金中以Cu为主要合金元素的一类铝合金。
8、有机合成材料
(1)有机高分子材料
①天然高分子材料:棉花、羊毛、天然橡胶等
②人工合成高分子材料(合成材料):塑料、合成纤维、合成橡胶
(2)性质:
①热塑性:链状结构的高分子材料受热到一定温度熔化,冷却后变成固态,再加热又可以熔化,可以反复加工,多次使用。
举例:装食品的聚乙烯塑料
②热固性:网状结构的高分子材料一经加工成型就不会再受热熔化。
举例:制作插座的酚醛塑料(电木)
(3)纤维鉴别方法
纤维种类
鉴别(燃烧法)
天然
纤维
毛、丝(主要成分为蛋白质)
燃烧时有烧焦羽毛的气味,灰烬为灰色,细而软,用手可捏碎
棉、麻(主要成分为纤维素)
燃烧时有烧纸的气味,灰烬为黑褐色、易碎
合成纤维
燃烧时先熔化后燃烧有特殊气味,生成黑色硬球,不易捏碎
(4)常见材料及分类
1)无机材料
①金属材料:纯金属(如铁、铜等)和合金(如钢、黄铜等)。
②无机非金属材料:玻璃、陶瓷、水泥等。
2)有机高分子材料:塑料、合成橡胶、纤维等。
3)复合材料:碳纤维复合材料、玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)、芳纶复合材料等。
4)功能材料:具有光、电、磁等特殊性质的材料。
9、化学与社会的可持续发展
(1)社会的可持续发展的基础:自然资源的合理开发和利用。
(2)化学的研究对象:物质的组成、结构、性质、转化和应用。
(3)化学与相关技术的发展要遵循的原则与应考虑的因素:遵循增进人类福祉、尊重生命权利、合理控制风险等原则,充分考虑资源供给和环境承载能力。
题型演练
1.(2026·辽宁铁岭·一模)阅读科普短文。
从2026年起,禁止生产含汞体温计和含汞血压计产品。
汞俗称水银,是常温下的液态金属,易挥发成汞蒸气。一支标准水银体温计含汞约1至2克,一旦破碎,汞会迅速挥发,短时间内可使室内汞浓度超标数倍甚至数十倍。汞具有神经毒性,吸入汞蒸气可对神经、消化和免疫系统以及肺和肾造成损害。儿童、孕妇对其更为敏感,可能导致发育迟缓、胎儿畸形等不可逆伤害。
汞的威胁不仅在于其对人体健康的直接影响,更在于其不可降解性和生物累积性。土壤或水中的汞会被微生物转化为毒性更强的甲基汞(化学式),被植物或鱼类吸收后,浓度会逐级放大,最终通过食物进入人体。
摔碎的水银温度计如何处理?千万别用吸尘器吸,也不要扫,更别倒入下水道。正确做法是赶紧开窗通风,戴好手套把玻璃碎片捡起来扔掉。再用纸片把水银球尽量聚拢起来,用滴管或者胶带一起带走。有条件可以用硫磺粉覆盖,能去除掉汞蒸气。也可以用一些面粉或者是鸡蛋清倒在水银边上,然后把水银给粘起来,放在塑料瓶或者玻璃瓶里面,交给社区环保站来统一处理。
根据上述材料信息,回答下列问题:
(1)汞的物理性质是________(写一点即可,下同),化学性质是________。
(2)用吸尘器吸会因加热而让汞挥发得更快了。请你从微观粒子角度解释________。
(3)甲基汞是由________种元素组成的。其中碳元素与氢元素的质量比为________。
(4)水银温度计摔碎的处理方法正确的是________(填字母序号)。
A.用吸尘器及时吸掉
B.用纸巾尽快擦掉并扔入下水道
C.用塑料片把水银和碎玻璃聚拢收集,及时投放到有害垃圾箱里
(5)已知汞元素为+2价,用硫磺粉覆盖的原理是硫和汞反应生成硫化汞,请写出该反应的化学方程式________。
(6)替代产品镓铟合金体温计。填充物从水银变成了镓、铟、锡的液态合金。使用方法和水银体温计一样。镓铟合金属于________(填“金属材料”或“合成材料”)。
【答案】
(1)银白色的液体,有挥发性 有毒性
(2)温度升高,汞原子的运动速率加快
(3)3 3:1
(4)C
(5)
(6)金属材料
【详解】(1)汞在常温下的物理性质为:银白色的液体,有挥发性;化学性质是有毒性;
(2)用吸尘器吸会因加热而让汞挥发得更快了,是因为温度升高,汞原子的运动速率加快;
(3)由甲基汞的化学式CH3Hg可知,甲基汞是由碳、氢、汞3种元素组成;其中碳元素与氢元素的质量比为;
(4)A、用吸尘器吸会加热汞,让汞挥发得更快,增加汞蒸气的危害,故选项错误;
B、用纸擦掉并扔入下水道,汞会污染土壤和水源,还会造成生物富集,故选项错误;
C、用塑料片把水银和碎玻璃收集起来,及时投放到有害垃圾箱,符合安全、环保的处理要求,故选项正确;
故选:C;
(5)已知汞元素为+2价,硫元素在硫化汞中为-2价,则硫化汞化学式为HgS,硫和汞反应生成硫化汞,反应的化学方程式为:;
(6)镓铟合金是由镓、铟、锡三种金属熔合而成的合金,而合金属于金属材料。
2.(2026·山西阳泉·一模)阅读文本,回答问题。
神奇的“天气球”
180多年前,化学家迈克尔·法拉第在实验中无意将一些未命名的绿色晶体(后来被称为“法拉第汞”)扔进了试管底部。当他加热试管时,奇怪的现象发生了:试管里原本固态的物质直接变成了紫色气体,并且在试管的冷端又凝结成了固态晶体。这种物质就是碘。
碘,元素符号I,是人体必需的微量元素之一,被称为“智慧元素”。它虽然在自然界中含量稀少,但分布广泛,海带、海鱼等海产品中含量丰富。碘单质具有独特的物理性质:它是一类灰黑色的带有金属光泽的晶体,在常压下微热至113.7℃时,可以不经过液态直接变成紫色的碘蒸气,这种现象称为升华。碘蒸气遇冷,又会重新凝华成固体。
碘在化学实验中也是一种常用的试剂。例如,将碘单质溶解在酒精中制成的碘酒,是常见的皮肤消毒剂。此外,淀粉遇碘会呈现特殊的蓝色,这一特性常被用来检验淀粉的存在。
(1)碘单质是由___________(填“分子”、“原子”或“离子”)构成的。
(2)文本中描述碘的物理性质有___________(写一点)
(3)碘的升华和凝华过程中,分子本身的___________没有改变,改变的是分子之间的___________。
(4)实验室里,可以用碘酒来检验食物中是否含有___________。
(5)碘缺乏病曾是我国重点防治的地方病,食盐加碘是重要的预防措施。加碘盐中的“碘”指的是___________(填“碘单质”、“碘元素”或“碘原子”)。
(6)碘化钾(KI)也是一种常见的含碘化合物,工业上可通过氢碘酸(HI)与氢氧化钾发生中和反应制得,该反应的化学方程式为___________。
【答案】
(1)分子
(2)灰黑色带有金属光泽的晶体(或可升华)
(3)种类(或结构) 间隔
(4)淀粉
(5)碘元素
(6)
【详解】(1)碘单质属于由分子构成的非金属单质。
(2)物理性质是不需要发生化学变化就能表现的性质,从题干给出的碘的相关性质任选其一即可。
(3)升华、凝华属于物理变化,无新物质生成,分子种类不发生改变,仅分子间的间隔发生变化。
(4)根据题干信息,淀粉遇碘单质会显特殊蓝色,因此可用碘酒检验淀粉。
(5)加碘盐等食品中的“碘”是宏观组成描述,指碘元素。
(6)中和反应的规律是酸+碱→盐+水,氢碘酸和氢氧化钾反应生成碘化钾和水,配平后即得该方程式。
3.(2026·内蒙古通辽·一模)阅读科普短文,回答下列问题。
材料一:胃酸是胃液中0.2%~0.4%的盐酸,可杀菌、帮助消化,分泌过多会引发胃部炎症或溃疡。抗酸药能中和胃酸,胃溃疡患者不宜服用会产生气体的抗酸药(如碳酸氢钠、碳酸钙),避免胃内气压增大引发胃穿孔。
材料二:健康人体液呈弱碱性,正常人体血浆pH为7.35~7.45,胃液pH为0.9~1.5.长期不健康生活习惯会使身体偏酸性,可多吃偏碱性食物(如水果、蔬菜、苏打饼干)调节。CO2扩散到血液会使血浆pH略有改变。
(1)取少量胃液样品,加入几滴石蕊溶液,溶液变___________色。
(2)上述抗酸药中,胃溃疡患者不宜服用的有碳酸氢钠和___________(写物质名称)
(3)测定人体pH最简单的方法是使用___________。
(4)正常人体血浆呈___________(填“弱酸性”或“弱碱性”)。
(5)CO2扩散到血液,血浆的pH会___________(填“增大”或“减小”)。
(6)酸性体质可以吃___________进行调节(列举一种食物)。
【答案】
(1)红
(2)碳酸钙
(3)pH试纸
(4)弱碱性
(5)减小
(6)苏打饼干(或水果、蔬菜等合理即可)
【详解】(1)胃液含盐酸呈酸性,紫色石蕊溶液遇酸性溶液变红,因此取少量胃液样品,加入几滴石蕊溶液,溶液变红色;
(2)材料一明确说明胃溃疡患者不宜服用会产生气体的抗酸药,包括碳酸氢钠和碳酸钙,二者和盐酸反应均生成CO2,易增大胃内气压引发胃穿孔;
(3)测定溶液pH最简单的常用方法是使用pH试纸,操作时蘸取待测液滴在试纸上,显色后与标准比色卡对比即可得到数值;
(4)材料二给出正常人体血浆pH为7.35~7.45,略大于7,因此呈弱碱性;
(5)CO2和血液中的水反应生成碳酸,使血液酸性增强,酸性越强pH越小,因此血浆pH减小;
(6)根据材料二中信息,酸性体质可食用偏碱性食物调节,有苏打饼干(或水果、蔬菜等合理即可)。
4.(2026·广东珠海·一模)氨是关乎国计民生的基础化工产品。根据制氢过程中碳的排放量不同,可将氨分为“灰氨”“蓝氨”和“绿氨”三大类,如图1所示。国际上传统的“哈伯法”合成氨需要高温、高压、催化剂的条件。我国在光催化合成氨领域处于世界先进水平,其原理是利用光能驱动氮气、水,一步合成氨,如图2所示,但该方法也面临着效率低、催化剂寿命短、成本高等挑战。
氨在生活中应用广泛,如制作氮肥、生产硝酸等,稀释的氨水还可以与蚊虫叮咬时释放的酸性毒液反应,缓解瘙痒。绿氨的燃烧只生成水和氮气,是潜在的清洁能源。
依据上文,回答问题:
(1)请写出NH3中氮元素的化合价____。
(2)“灰氨”“蓝氨”“绿氨”的分类依据是____________。
(3)工业上分离空气制备氮气利用了液态氧和液态氮的_____不同。
(4)绿氢制法中发生的化学方程式为_____________。
(5)光催化合成氨的化学方程式为_____________。对比“哈伯法”制氨,光催化合成氨的优点是___________(写一条)。
【答案】
(1)-3
(2)制氢过程中碳的排放量不同
(3)沸点
(4)
(5) 节约能源/操作简便
【详解】(1)根据化合物中各元素正负化合价的代数和为0,氢元素通常显+1价,设NH3中氮元素的化合价为x,则,解得x=−3。
(2)题干明确指出 “根据制氢过程中碳的排放量不同,可将氨分为‘灰氨’‘蓝氨’和‘绿氨’三大类”。
(3)工业上分离空气制氮气采用液化空气蒸馏法,利用液态氧和液态氮的沸点不同,通过控制温度蒸发分离(氮气沸点低先蒸发出来)。
(4)绿氢是通过电解水制得,电解水生成氢气和氧气,化学方程式为。
(5)根据图2,N2、H2O在催化剂、光照条件下反应生成NH3、O2,化学方程式为;
哈伯法需要 “高温、高压”,而光催化合成氨在常温常压下进行,条件温和,可以节约能源,操作也较为简便。
5.(2026·江苏苏州·模拟预测)阅读下列短文,回答相关问题。
酸碱度与人体健康
我们知道许多物质具有酸性或碱性。其实,人体的体液也有一定的酸碱性,且其酸碱度保持在一个相对稳定的范围内,才能维持人体正常的生命活动。人体血液的量较多,分布广,正常人体血浆pH为7.35~7.45。氧气充足时,人体摄取的糖类、脂肪、蛋白质会被彻底氧化分解,最终生成和,在组织细胞与血液之间进行气体交换时,扩散到血液中,会引起血浆的pH略有改变。
人体胃液担负着食物的消化,pH为0.9~1.5。20世纪初科学家在人体胃内发现了幽门螺旋杆菌,幽门螺旋杆菌能引起慢性胃炎,它主要是通过其产生的脲酶分解尿素产生氨而中和人体胃酸,导致人体胃内酸碱失衡,胃液分泌异常。
如图是一组胃病患者在空腹状态下24小时胃液pH的变化曲线。科学家发现人体胃液的影响人体对药物的吸收,胃液低时,胃液分泌多,胃对弱酸性类药物的吸收相对多;胃液高时,胃液分泌少,有利于弱碱性类药物的吸收。
(1)人体正常血浆呈_____(填“弱酸性”或“弱碱性”)。
(2)扩散到血液,血浆的pH值会_____(填“增大”或“减小”),原因是_____(用化学方程式)。
(3)脲酶分解尿素反应的化学方程式为,则的化学式为_____。
(4)分析如图,患者服用含氢氧化铝的胃药时,最适宜的用药时间为_____。
(5)下列说法正确的是_____(填写序号)。
a.胃酸能帮助消化食物,胃酸分泌越多越有利于人体健康
b.患者的用药时间(胃液pH不同)会影响到药物(尤其是弱酸或弱碱性药物)的吸收效果
c.幽门螺旋杆菌通过产生氨中和胃酸,可能导致胃内异常升高,引发疾病
(6)定量探究抗酸药物与“胃酸”的反应如图1,利用数字化实验装置分别测定碳酸氢钠片、铝碳酸镁片与“胃酸”反应时,产生的速率快慢和的变化,得到“二氧化碳浓度-时间”曲线(如图2)、“pH-时间”曲线(如图3)。
①服用碳酸氢钠片更易造成胃胀气,原因是_______。
②某同学根据图3得出:铝碳酸镁片消耗酸的能力更强,原因是_____。
【答案】
(1)弱碱性
(2)减小
(3)
(4)21:00
(5)bc
(6)相同条件下碳酸氢钠和胃酸反应产生的速率更快、产量更大 相同条件下,铝碳酸镁反应后最终溶液pH更高,说明胃酸被消耗更多
【详解】(1)常温下的溶液显碱性,正常血浆为,略大于7,因此呈弱碱性。
(2)液后与水反应生成碳酸,使血液酸性增强,因此减小,反应方程式为:。
(3)根据质量守恒定律,反应前后原子种类、数目不变,反应前碳、氧、氮、氢的原子个数分别为:1、2、2、6,反应后对应的碳、氧、氮、氢的原子个数分别为:1、2、0、0,所以反应后缺少2个氮原子,6个氢原子,即2X分子中含有2个氮原子,6个氢原子,所以X的化学式为:。
(4)氢氧化铝是抗酸药,用于中和过多的胃酸,其主要作用是中和胃酸而非被吸收,应在胃酸浓度最高时,即在胃液pH最低时,服用效果最适宜。由图可知,在21:00左右胃液pH最低,故此时用药最适宜。
(5)a:胃酸分泌过多会导致胃内酸碱失衡,不利于健康,a错误;
b:题干明确说明胃液会影响弱酸/弱碱性药物的吸收,不同时间胃液不同,因此会影响吸收效果,b正确;
c:幽门螺旋杆菌产生氨中和胃酸,会使胃液异常升高,导致酸碱失衡引发疾病,c正确;
故bc。
(6)①从图2可知:相同条件下碳酸氢钠和胃酸反应产生的速率更快、产量更大,因此更易造成胃胀气。
②从图3可知:相同条件下,铝碳酸镁反应后最终溶液更高,说明胃酸被消耗更多,因此铝碳酸镁消耗酸的能力更强。
6.(2026·辽宁盘锦·一模)水是生命之源。一滴水,从江河出发,经处理可变为自来水、直饮水;当它随航天员进入太空,便在循环系统中获得新生。月球中的月壤含有大量氧元素,若能在月壤中找到氢元素,将为“月壤制水”提供可能。为此,我国科学家对“嫦娥五号”取回的月壤进行分析,获得月壤主要成分及其含量如图1所示。
①月壤中的钛铁矿因具有特殊的纳米级孔道结构,储存了大量氢。月球表面高真空、微重力、强辐射的环境,避免了氢原子通过扩散结合成分子,而是以原子的形式嵌在钛铁矿中。
②科学家采用合适手段聚焦太阳光加热月壤至熔融状态,使钛铁矿中铁的氧化物与氢气发生反应生成水,反应过程中含铁物质的质量随温度的变化情况如图2所示。
③科学研究发现1g月壤大约可产生63mg水。
据此,科研团队提出月球水资源开采的新设想:在月球上采用合适手段聚焦太阳光,直接加热月壤至熔融状态,即可实现水的生产。
请回答下列问题:
(1)可用于聚焦太阳光的仪器(或用品)有_____。
(2)铁的氧化物(如FeO)与氢气反应生成铁和水,该反应属于_____(填基本反应类型)。
(3)如图1所示,月壤主要成分中质量分数最大的物质是_____(填化学式)。
(4)用电解水实验探究水的组成(如图),有关说法错误的是_____。
A.电解水的变化过程中发生了能量转化
B.负极产生的气体能使带火星的木条复燃
C.电解时,正极产生气泡的速率比负极产生气泡的速率快
D.该实验证明水由氢元素和氧元素组成
请试着计算63mg水中的含有氢元素的质量为______mg。
(5)月壤中的钛铁矿的主要成分是钛酸亚铁(FeTiO3),其中钛元素的化合价为_____。
(6)如图2所示,加热月壤至500-600℃时,铁单质的质量保持不变。该条件下,含铁物质与氢气反应的化学方程式为_____。
(7)对上述材料理解正确的是_____(填字母序号)。
A.图1可知,四种成分均属于氧化物
B.月壤中的钛铁矿具有疏松多孔的结构,可作为“储氢载体”
C.氢原子在月壤钛铁矿中和地球上的存在方式相同
D.氧化钙久置于空气中会发生变质
(8)我国科研团队关于“月壤制水”的研究成果对未来月球科研站建设具有重要意义,体现在_____(写一条)。
【答案】
(1)凹面镜/凸透镜
(2)置换反应
(3)SiO2
(4)BC 7
(5)+4
(6)
(7)ABD
(8)该成果可以直接在月球制取水资源,为月球科研站解决用水问题(合理即可)
【详解】(1)凸透镜对光有折射会聚作用,凹面镜对光有反射会聚作用,都可以聚焦太阳光,合理即可。
(2)氧化亚铁和氢气反应生成铁和水该反应是,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,符合置换反应的定义,属于置换反应。
(3)由图1可知,二氧化硅在月壤主要成分中含量最高,因此质量分数最大,化学式为:SiO2。
(4)A.电解水过程中电能转化为化学能,发生能量转化,A正确;
B.电解水负极产生氢气,可燃但不能使带火星的木条复燃,B错误;
C.正极产生氧气、负极产生氢气,二者体积比为:1:2,反应时间相同,产生气体体积越大,气泡逸出速率越快,所以负极产生气泡速率更快,C错误;
D.电解水生成含氢的氢气和含氧的氧气,根据质量守恒,证明水由氢、氧元素组成,D正确,因此错误选项为BC;
水中氢元素质量分数为:。
(5)化合物中元素的正负化合价代数和为0,钛酸亚铁中铁元素显+2价,氧元素显-2价,设钛化合价为,则有:,解得:。
(6)如图2所示,加热月壤至500-600℃时,铁单质的质量保持不变,氧化铁质量减小,氧化亚铁质量增大。该条件下,氧化铁与氢气反应生成氧化亚铁和水,反应的化学方程式为:。
(7)A.四种成分氧化铝、氧化亚铁、二氧化硅、氧化钙都是“两种元素组成,且其中一种元素为氧元素的化合物”,A正确;
B.钛铁矿有纳米级孔道结构,可以储存大量氢,可作储氢载体,B正确;
C.题目说明月球上氢以原子形式存在,和地球上氢的存在方式(多为分子)不同,C错误;
D.氧化钙能和空气中的水、二氧化碳反应,久置会变质,D正确;
故选ABD。
(8)该成果可以直接在月球制取水资源,为月球科研站解决用水问题,合理即可。
7.(2026·福建漳州·一模)我国科研团队以嫦娥五号月壤为原料,实现原位光热催化制取氧气新突破:月壤中富含的钛铁矿(主要成分是)可吸附并储存太阳风注入的氢,在光热作用下释放水分;具有天然光热催化活性,在太阳光照射下能将水与二氧化碳转化为氧气、一氧化碳和氢气。团队还提出一个巧妙利用月球环境的方案:利用月夜极低温()收集二氧化碳形成干冰,在月昼高温时段配合提取的水进行光热催化制取氧气。请回答下列问题:
(1)钛铁矿可吸附并储存太阳风注入的氢属于_______(填“物理”或“化学”)性质。
(2)中钛元素为价,铁元素为_______价。
(3)催化制取氧气,其_______和化学性质在反应前后保持不变。
(4)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为_______。利用月球昼夜温差光热催化制取氧气,与高锰酸钾制取氧气相比,其优点有_______(写一个)。
【答案】
(1)物理
(2)
(3)质量
(4) 降低能耗
【详解】(1)钛铁矿可吸附并储存太阳风注入的氢,吸附性属于物理性质。
(2)根据化合物中各元素的化合价为0可知,在中,,解得x=+2。
(3)催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变。
(4)高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为;
用月球昼夜温差光热催化制取氧气,与高锰酸钾制取氧气相比,其优点是降低能耗(合理即可)。
8.(2026·山西太原·一模)地热能助力绿色雄安
为落实国家“双碳”战略,雄安新区在全国率先大规模推广地热能清洁取暖。与风能、太阳能等受天气影响较大的能源不同,地热能具有稳定、连续的特点,特别适合承担冬季基础供暖需求。截至2025年,新区已建成地热供暖面积超2000万平方米,覆盖数十个社区、学校和公共建筑。
雄安新区地热供暖采用“采灌均衡、取热不取水”模式(如下图):通过一口开采井从地下2000~3000米深处抽取60~80℃的高温地热水,经板式换热器将热量传递给市政供暖管网。冷却后的尾水100%回灌至同一含水层,实现水资源零消耗、零排放。
据生态环境部门监测,该模式每年可替代标准煤约60万吨,减少排放二氧化碳约150万吨、二氧化硫约4000吨,显著改善区域空气质量。同时,项目配备智能监测系统,实时追踪水位、水温与回灌压力,有效防范地面沉降等地质风险,被联合国列为全球地热可持续利用典范。
结合图文信息,分析思考,解决问题:
(1)地热能属于_______(填“可再生”或“不可再生”)能源。与太阳能相比,地热能供暖的优势是_______。
(2)传统燃煤取暖时,煤中主要成分充分燃烧的化学方程式为_______。地热供暖替代燃煤取暖,可减少_______(写一种,写化学式)等有害气体的排放。
(3)采用“采灌均衡、取热不取水”模式的积极作用是_______(写一点)。
(4)为减少室内热量散失,可采取的措施有_______(写一点)。
【答案】
(1)可再生 稳定、连续(或受天气影响小)
(2) SO2(或NO2、CO等,合理即可)
(3)实现水资源零消耗、零排放(或保护地下水资源,避免地面沉降等)
(4)安装双层玻璃(或墙体保温、门窗密封等,合理即可)
【详解】(1)地热能属于可再生能源。
与太阳能相比,地热能供暖的优势是稳定、连续(或受天气影响小)。
(2)煤中主要成分是碳,充分燃烧的化学方程式为:。 地热供暖替代燃煤取暖,可减少SO2(或NO2、CO等,合理即可)等有害气体的排放。
(3) “采灌均衡、取热不取水”模式的积极作用是实现水资源零消耗、零排放(或保护地下水资源,避免地面沉降等)。
(4) 为减少室内热量散失,可采取的措施有安装双层玻璃(或墙体保温、门窗密封等,合理即可)。
9.(2026·湖北十堰·一模)阅读科普短文。
2026年央视马年春晚以绿色低碳、科技创新、环保安全为核心理念,舞台建设、灯光显示、应急供电、烟花燃放等环节大量使用化学新材料与清洁能源。
舞台结构大量使用铝合金,质轻、硬度大、耐腐蚀。铝在空气中表面易形成致密氧化膜,阻止内部金属继续被氧化。搭建舞台的金属材料可回收再利用,节约资源、减少污染,符合循环经济理念。
春晚烟花采用无硫环保配方,避免SO2等有害气体排放,利用金属离子焰色反应呈现色彩,焰色反应过程中没有新物质生成。
春晚舞台移动灯光及应急设备均采用磷酸铁锂电池供电,具有安全、稳定、循环寿命长的优点。磷酸铁(FePO4)是制备锂电池正极材料磷酸铁锂(LiFePO4)的重要前体。磷酸铁锂中含有锂、铁、磷、氧四种元素,锂是地壳中含量最少的金属元素之一,属于不可再生金属资源,因此废旧锂电池的回收再利用意义重大。
依据文章内容,回答下列问题。
(1)舞台结构使用铝合金的优点:___________。(写出一条即可)
(2)焰色反应属于___________(填“物理”或“化学”)变化。
(3)一种制备FePO4的工艺反应原理为:2Fe+2H3PO4+H2O2=2FePO4+2X+2H2↑,其中X的化学式为___________。
(4)制得样品中因混有含磷杂质,铁、磷元素质量比会不同,当样品铁磷比≥1.71符合制备电池标准,且比值大更理想。不同制备温度下,样品中磷元素质量分数和铁磷比如图所示。由图可知当样品性能最佳时的温度和磷的质量分数分别为___________。
【答案】
(1)质轻(或硬度大、耐腐蚀等合理即可)
(2)物理
(3)H2O
(4)a6℃、20.0%
【详解】(1)根据文中“舞台结构大量使用铝合金,质轻、硬度大、耐腐蚀”可知,舞台结构使用铝合金的优点为质轻(或硬度大、耐腐蚀等合理即可);
(2)因为焰色反应过程中没有新物质生成,所以焰色反应属于物理变化;
(3)根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,由化学方程式可知,反应前有2个铁原子、2个磷原子、8个氢原子、10个氧原子,反应后有2个铁原子、2个磷原子、4个氢原子、8个氧原子,所以2X中含有4个氢原子和2个氧原子,则X的化学式为H2O;
(4)由图可知,当样品铁磷比≥1.71符合制备电池标准,由图可知,温度为a6℃时铁磷质量比最大(为1.75,是所有测试温度中比值最大的),对应磷的质量分数为20.0%,因此该条件下样品性能最佳。
10.(2026·广西贵港·一模)请阅读下面材料,回答对应问题。
材料一:《科技日报》报道,我国科学家在“零碳”能源领域取得突破。氨正在从传统的化肥原料转变为一种新型燃料。与氢气相比,氨更容易液化储存,且安全性更高。氨在纯氧中燃烧生成氮气和水,实现零碳排放,是理想的“无碳”储能介质。
材料二:青铜铸文明,文脉传千秋。四千多年前,华夏民族就能够冶炼青铜合金。《周礼·考工记》中记载了春秋时期的六种青铜合金,其中两种的性质如表。
名称
钟鼎之齐(含锡16.7%)
戈戟之齐(含锡25.0%)
熔点/℃
980
800
布氏硬度(数值越大越硬)
90
290
一些古老的铜器“纯青如铺翠,而莹如玉”。在自然环境中,铜器受腐蚀生成“无害锈”,不仅增加美观度还有一定的保护作用。在氯离子、氧气和潮湿环境的影响下,“无害锈”也会转化为质地疏松易脱落的“有害锈”,加快铜器腐蚀。
(1)阅读材料一,请写出氨气在纯氧中完全燃烧的化学方程式:_________;未来燃料应向清洁、低碳方向转变,请写出一种符合该方向的新能源:_________。
(2)材料二中的两种合金在古代分别用于制作礼器和兵器。用“戈戟之齐”制作兵器,利用的是其_________的物理性质。若某赤铜矿中的质量分数为72%,理论上1吨赤铜矿能冶炼出_________吨的铜。埋藏在海底的青铜文物历经多年仍保存相对完好,原因是:_________。
【答案】
(1) 太阳能(或氢能、风能、潮汐能等,答案合理即可)
(2) 硬度大 0.64 海底氧气含量低,铜不易被腐蚀(答案合理即可)
【详解】(1)氨在纯氧中燃烧生成氮气和水,该反应的化学方程式为:;新能源有太阳能、氢能、风能、潮汐能、可燃冰等。故填:;太阳能(或氢能、风能、潮汐能等,答案合理即可)。
(2) 由表格数据可知戈戟之齐布氏硬度更高,制作兵器需要材料硬度大、不易形变,因此利用该性质。
1吨赤铜矿中Cu2O的质量为1t×72%=0.72t,因此得到铜的质量为。
铜器腐蚀需要氧气、氯离子等参与,海底环境氧气含量低,铜的腐蚀速率慢,因此文物保存完好。
故填:硬度大;0.64;海底氧气含量低,铜不易被腐蚀(答案合理即可)。
11.(2026·辽宁辽阳·一模)阅读下面文章。
水资源短缺问题已成为全球性重大议题。海水淡化被视为解决淡水短缺的关键策略。传统海水处理技术因其耗能高、设备成本昂贵、维护损耗大的缺陷,限制了其广泛应用。界面太阳能蒸汽产生技术应运而生,该技术的蒸发原理如图1所示。
某材料重点实验室以天然生物质材料山药为原料,制备出三维柱形(CCY)与锥形(CO-CCY)多孔碳蒸发器,表面呈现黑色,故具有较强的光吸收能力,同时材料内部有密集且连通性良好的多孔结构,保留了规则的孔隙形态和均匀的尺寸分布,因此具有较强的水传输能力。不同温度下制备三维多孔碳蒸发器的蒸发性能比较如图2。
在界面蒸发的实际应用中,水体盐度的差异是影响蒸发性能的关键因素。该三维多孔蒸发器对3.5%(模拟海水盐度)、10%和20%(模拟高盐废水盐度)三种溶质质量分数的NaCl溶液中的蒸发性能影响如图3所示。(蒸发速率:单位时间、单位面积蒸发水量,反映产水快慢。蒸发效率:输入能量转化为蒸发能量的占比,反映能量利用率高低。)
依据文章回答下列问题:
(1)传统海水处理技术的缺点有_______(写一种)。
(2)山药中一定含有_______元素,故可用于制备三维多孔碳蒸发器,其有较强光吸收能力的原因是_______。
(3)由图1可知界面太阳能蒸汽产生技术是通过光热材料将太阳能转化为_______,使水转化为水蒸气,请从微观角度解释该过程中发生的变化:_______。
(4)由图2可知制备三维多孔碳蒸发器的最佳温度为_______℃。由此可推知碳化温度可能影响其_______的形成(答一点即可),进而影响其水传输能力。
(5)由图3可知三维多孔碳蒸发器的蒸发速率和蒸发效率随溶液中NaCl的浓度逐渐增大而逐渐_______(填“增大”或“减小”),试结合已有知识推测产生此现象的原因_______。
(6)请你任选一种蒸发器进行海水和高盐废水淡化处理并说明理由_______。
【答案】
(1)耗能高或设备成本昂贵或维护损耗大
(2)碳 表面呈黑色
(3)热能(内能) 分子间间隔变大
(4)400 多孔结构或孔隙形态或尺寸分布
(5)减小 水蒸发后溶质结晶析出堵塞材料内部水传输通道
(6)选择CCY,其在不同浓度NaCl溶液中的蒸发速率比CO-CCY大(选择CO-CCY,其在不同浓度NaCl溶液中的蒸发效率比CCY大)
【详解】(1)根据题干信息可知,传统海水处理技术的缺点有耗能高或设备成本昂贵或维护损耗大。
(2)根据题干信息可知,某材料重点实验室以天然生物质材料山药为原料,制备出三维柱形(CCY)与锥形(CO-CCY)多孔碳蒸发器,表面呈现黑色,因此山药中一定含有碳元素,其有较强光吸收能力的原因是表面呈黑色。
(3)界面太阳能蒸汽产生技术是通过光热材料将太阳能转化为热能(内能),使水转化为水蒸气,从微观角度解释该过程中发生的变化是分子间间隔变大。
(4)由图2可知400℃时CCY的蒸发速率最高,因此制备三维多孔碳蒸发器的最佳温度为400℃,结合题干信息推测碳化温度可能影响其多孔结构或孔隙形态或尺寸分布的形成(答一点即可),进而影响其水传输能力。
(5)由图3可知三维多孔碳蒸发器的蒸发速率随溶液中NaCl的浓度逐渐增大而逐渐减少,产生此现象的原因是水蒸发后溶质结晶析出堵塞材料内部水传输通道。
(6)选择CCY,其在不同浓度NaCl溶液中的蒸发速率比CO-CCY大(选择CO-CCY,其在不同浓度NaCl溶液中的蒸发效率比CCY大)。
12.(2026·辽宁营口·模拟预测)阅读下面科普短文。
海水淡化是解决人类淡水资源短缺的有效措施,全球海水淡化水用途如图1所示。迄今为止,多级闪蒸、低温多效、反渗透等海水淡化技术已经可以规模化地实现海水淡化,但是这些技术虽可获取清洁淡水,但规模庞大、运行成本高,且需要消耗大量化石能源,而碳纳米管材料恰好可以缓解这一难题。
碳纳米管,是一种通过碳原子呈六边形排列成管状结构的纳米材料。按照石墨的层数,碳纳米管也分为单壁碳纳米管,双壁碳纳米管和多壁碳纳米管(图2)。碳纳米管作为太阳能界面蒸发膜材料,它的原理是通过高效吸收太阳光并转化为热量,迅速加热海水至沸点,使水蒸发形成水蒸气。由于碳纳米管孔径远小于无机盐离子,能有效阻止盐分通过,而允许水分子通过,从而实现脱盐。碳纳米管的高表面积增加了与水分子和盐离子的接触机会,加快了水分子运输,提高了脱盐率。最终,通过碳纳米管的水蒸气冷凝得到脱盐后的淡水。
(1)全球海水淡化水用途排在首位的是________。
(2)碳纳米管海水淡化膜材料允许通过的微粒是________(用化学符号表示)。
(3)从物质分类角度,双壁碳纳米管和多壁碳纳米管混合属于_____(填“纯净物”或“混合物”)。碳纳米管与石墨性质不同的原因______。
(4)主流的工业化海水淡化和废水处理技术需要消耗大量化石能源,化石能源包括天然气、________、________。
(5)碳纳米管作为膜材料进行海水淡化发生的是________(填“物理变化”或“化学变化”)。碳纳米管作为膜材料进行海水淡化,其中碳纳米管在太阳能界面蒸发中主要起到的作用是________。
(6)碳纳米管作为太阳能界面蒸发膜材料,将水变成水蒸气的过程中,发生变化的是________(填字母序号)。
A.分子数目
B.分子种类
C.分子间隔
(7)请分析碳纳米管在海水淡化中的优势是:________。
【答案】
(1)市政供水
(2)H2O
(3)混合物 碳原子排列方式不同
(4)煤 石油
(5)物理变化 吸收太阳能转化为热量加热海水,同时允许水分子通过、阻挡盐分,实现脱盐
(6)C
(7)不消耗化石能源、无污染、提高了脱盐率(合理即可)
【详解】(1)从图1饼状图可知,市政供水占比62%,是占比最高的用途,因此排在首位;
(2)根据原文信息,碳纳米管淡化海水时只允许水分子通过,水分子的化学符号为H2O;
(3)双壁、多壁碳纳米管层数不同,是不同结构的碳单质,因此属于混合物;碳纳米管和石墨都是碳单质,性质不同是因为碳原子排列方式不同;
(4)化石能源包括天然气、煤、石油;
(5)该过程只是分离水和盐,没有新物质生成,属于物理变化;根据短文信息可知,碳纳米管的作用是吸收太阳能转化为热量加热海水,同时允许水分子通过、阻挡盐分,实现脱盐;
(6)水变成水蒸气是物质三态变化,属于物理变化,分子种类、分子数目都不变,改变的是分子间隔,故选:C;
(7)传统海水淡化技术的缺点是消耗大量化石能源、运行成本高,碳纳米管在海水淡化中不消耗化石能源、无污染、提高了脱盐率(合理即可)。
13.(2026·广东东莞·一模)面对能源危机和全球变暖的双重挑战,电催化还原能将转化为高附加值化学品,具有温和高效的优势。用于电催化二氧化碳还原的催化剂常包含Cu、Au等金属材料,可加工成纳米级孔道结构,适配电催化反应中电子传输的需求。同时纳米孔道能促进分子的扩散与富集(其能通过纳米孔道间隙抵达活性位点),还能稳定反应中间物质,优化气-液-固三相界面的反应环境,加快反应速度并提高目标产物的比例。产物可分为两类:一类是含1个碳原子的C1产物;另一类是含2个及以上碳原子的C2+产物。转化生成的、均为易燃物质,在实验研究和工业应用中需格外注意安全。
(1)属于C1产物的是_______。
A. B. C. D.
(2)下列属于纳米限域效应优势的是_______。
A.促进分子的扩散与富集 B.稳定反应过程中的中间物质
C.加快反应物向催化剂活性位点扩散 D.优化气-液-固三相界面的反应环境
(3)转化为高附加值化学品时不变的是_______种类,遵循_______定律。分子能通过纳米孔道扩散至催化剂活性位点,说明分子具备_______的性质。
(4)Cu、Au等金属催化剂具备了_______性质,能满足电催化反应中可加工成纳米级孔道结构,适配电催化反应中电子传输的需求,金属催化剂加工成纳米孔道结构属于_______变化。
(5)结合材料中谈谈在电催化还原的实验研究或工业应用中,应注意哪些安全事项?_______
【答案】
(1)B
(2)ABCD
(3)元素(或原子) 质量守恒 不断运动
(4)延展性、导电性 物理
(5)场所严禁明火,保持通风防止易燃产物积聚,定期检查设备密封性避免产物泄漏
【详解】(1)题干明确C1产物是含1个碳原子的产物,只有CH₄符合要求。
故选B。
(2)根据题干信息:纳米孔道可促进CO₂扩散富集、加快反应物抵达活性位点、稳定中间物质、优化三相反应环境。
故选ABCD。
(3)化学反应前后元素种类不变、原子种类不变;
所有化学反应都遵循质量守恒定律;
分子扩散现象体现分子在不断运动。
(4)金属加工成纳米级孔道特殊结构,说明金属具备延展性,适配电催化反应中电子传输的需求,说明金属具有导电性;故填:延展性、导电性;
加工过程仅改变外观结构,无新物质生成,属于物理变化。
(5)题干说明还原产物多为易燃物,实验研究或工业应用中应:严禁烟火,保持通风,定期检查设备等。
14.(2026·广东茂名·一模)认真阅读下列科普短文,依据短文内容,回答下列问题:
《天工开物》中制墨的记载:将桐油、猪油、松枝等进行不完全燃烧,取其产生的黑色粉状物质(主要成分是碳)加水、加胶制成液体,浇注在模具中,干燥后即成墨。
墨的主要成分是炭黑,结构与石墨类似。从石墨中剥离得到的单层石墨片即石墨烯,它被喻为“改变世界的神奇材料”,有优异的导电导热性、超出钢铁数十倍的强度和极佳的透光特性。如果我们把石墨(结构如图所示)当作一本书,其中的每一页纸都可以被认为是石墨烯。
石墨的碳层间距是(0.335nm(1nm= 10-9m),能够嵌入锂离子,目前被广泛应用于锂离子电池负极材料。但地球上锂资源有限,钠资源更为丰富,现在正不断加大钠离子电池的研发。石墨的碳层难以嵌入钠离子,与石墨结构相似的物质——硬碳,其结构中存在相互扭曲的碳层,碳层间距约为0.37~0.40nm,能够嵌入钠离子,因此硬碳成为钠离子电池负极材料的优秀候选者。
(1)墨的主要成分是___________(写出化学式),它用于写字作画,字画长时间不变色的原因是___________。
(2)推测桐油、猪油、松枝中一定含___________元素。
(3)写出石墨烯的一种物理性质___________。
(4)钠离子电池负极材料的优秀候选者是硬碳而不是石墨,原因是(从结构角度分析)___________。
(5)下列说法不正确的是_______。
A.石墨烯属于单质 B.硬碳、石墨、石墨烯的物理性质相同
C.石墨烯为未来太空材料科学探索提供新方向 D.硬碳和石墨都可制作电池电极
(6)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)。上述生成石墨的化学方程式为___________。
【答案】
(1)C 常温下碳的化学性质稳定
(2)碳
(3)优异的导电导热性/超出钢铁数十倍的强度/极佳的透光特性
(4)石墨的碳层间距仅为0.335nm,难以嵌入钠离子;而硬碳的碳层间距为0.37~0.40nm,能够嵌入钠离子
(5)B
(6)
【详解】(1)墨的主要成分是炭黑,炭黑的化学式为C;
常温下碳的化学性质稳定,不易与空气中的氧气、水等物质反应,所以用墨书写的字画可以长时间不变色。
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变。桐油、猪油、松枝不完全燃烧生成了含碳的黑色粉状物质,说明这些物质中一定含有碳元素。
(3)文中明确提到石墨烯有 “优异的导电导热性、超出钢铁数十倍的强度和极佳的透光特性”,这些都属于物理性质。
(4)文中直接对比了石墨和硬碳的结构差异:石墨的碳层间距仅为0.335nm,难以嵌入钠离子;而硬碳的碳层间距为0.37~0.40nm,能够嵌入钠离子,因此硬碳是钠离子电池负极材料的优秀候选者。
(5)A、石墨烯是由碳元素组成的纯净物,属于单质,说法正确。
B、硬碳、石墨、石墨烯的碳原子排列方式不同,因此物理性质差异很大,说法错误。
C、石墨烯强度高、透光性好,可应用于航天领域,为未来太空材料科学探索提供新方向,说法正确。
D、硬碳和石墨都具有导电性,都可制作电池电极,说法正确。
故选B。
(6)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,硅(Si)与甲烷(CH4)反应生成四氢化硅(SiH4)和石墨(C),化学方程式为。
15.(2026·贵州·二模)阅读下面科普短文,回答问题。
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)从宏观上看,甲烷由____元素组成(填元素符号)。从微观上看,金刚石由___构成。
(2)图1生成石墨的化学方程式为____,图2变化的微观实质是______。
(3)金刚石薄膜的性质有_____。
(4)12g石墨完全燃烧生成的CO2的质量是_____。
【答案】
(1)C、H 碳原子/原子
(2) 碳原子的排列方式发生了改变
(3)良好的光学透明性和高度的化学稳定性
(4)44g
【详解】(1)甲烷的化学式为CH4,从宏观上看甲烷由C、H元素组成。金刚石属于碳单质,从微观上看,金刚石由碳原子构成。
(2)由图1可知,生成石墨的反应为硅和甲烷在一定条件下反应生成四氢化硅和石墨,该反应的化学方程式为,由图2可知,石墨转化为金刚石,微观实质是碳原子的排列方式发生了改变。
(3)由题干信息可知,金刚石薄膜具有良好的光学透明性和高度的化学稳定性。
(4)由碳元素质量守恒可知,12g石墨完全燃烧生成的CO2中碳元素质量为12g,则12g石墨完全燃烧生成的CO2的质量是。
16.(2026·福建三明·一模)阅读下文,回答相关问题。
能源是一切进步的基础,人类的每一次进步都是能源效率提升的结果。
Ⅰ.从木炭到煤炭
受制于柴火的短缺,农业社会时期很难形成超级城市,因为树木生长速度太慢,满足不了城市居民对能源的需求,木炭的制取更需要消耗大量木材。
古代植物被埋入地下,复杂条件下形成煤炭,煤炭的使用开辟了新时代。
Ⅱ.从鲸油到石油
19世纪,欧洲将鲸油作为灯油,每年超过五万头鲸惨遭捕杀。1851年,加拿大发明从沥青中提取煤油的技术,代替鲸油用于照明。1859年,美国宾夕法尼亚州打出世界上第一口商业油井。石油中分离出的汽油、柴油、航空煤油的能量密度远高于煤。石油化工行业促进了医药、农药、建筑材料的发展,合成塑料和人造纤维更使人类的生活发生翻天覆地的变化。
Ⅲ.从沙海到上海
高速发展的中国需要更清洁的能源,天然气这种以甲烷(CH4)为主的燃料燃烧时几乎不排放硫氧化物和烟尘,产生相同热量时排放CO₂的是煤炭的56%,石油的71%。如今,每年有数千亿立方米天然气跨过山和大海,穿过人山人海·来到我国的96%城市。这一切始于“西气东输一线工程”,这条全长约3800km的天然气管道西起新疆,东至上海,是中国的能源大动脉之一。如今二线、三线、中亚、中缅、中俄跨国天然气输送管道也陆续建成,补充用气短缺。
随着科技的发展,我们得以同时开发水能、风能、核能、太阳能等清洁能源,我们仍将坚持这条道路,直到亲眼见证那个清澈的可持续的明天。
(1)植物生长时通过光合作用将________能转化为生物质能。
(2)煤中主要含________元素、还含有H、N、S、O等元素,燃烧后会导致酸雨产生的元素是硫和________。煤油中含有的噻吩有令人不愉快的气味,其燃烧的化学方程式可表示为 ,则R的化学式为________。
(3)与煤和石油相比,使用天然气的优点是________答出一条。输送天然气的管道使用型号为X80的管线钢材,铺设于塔里木盆地与铺设于咸水湖下相比,被腐蚀得更快的管道位于________。
(4)人类从使用煤到石油再到天然气,既是能量密度不断提高的过程,也是碳比例逐渐减少、氢比例逐渐增大的过程,这条路的终点就是氢气。国际上常用天然气与CO2制氢: ,该方法有利于实现________填字母。
A.碳循环利用 B.减轻温室效应
【答案】
(1)光
(2)碳/C 氮/N C4H4S
(3)燃烧几乎不排放硫氧化物和烟尘,产生相同热量时排放CO2更少(合理即可) 咸水湖下
(4)AB
【详解】(1)光合作用是二氧化碳和水在光和叶绿体的作用下反应生成有机物和氧气,则植物生长时通过光合作用将光能转化为生物质能;
(2)煤中主要含C元素、还含有H、N、S、O等元素;
二氧化硫、二氧化氮是导致酸雨的主要物质,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,二氧化硫中含硫元素,二氧化氮中含氮元素,故燃烧后会导致酸雨产生的元素是硫和氮;
根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,已知反应物中含C、O、S、H的个数分别是0、12、0、0,生成物中含C、O、S、H的个数分别是4、12、1、4,故反应物中还应含4个C、1个S、4个H,则R的化学式为:;
(3)煤燃烧会产生二氧化硫等污染物,石油燃烧会产生氮氧化物等污染物,天然气的主要成分是甲烷,甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水,燃烧时几乎不排放硫氧化物和烟尘,比较环保,且产生相同热量时排放的CO2是煤炭的56%,石油的71%;
铁锈蚀需要氧气和水,咸水湖下潮湿且含盐量高,会加快铁的锈蚀速率,塔里木盆地气候干燥,锈蚀速率更慢,故被腐蚀得更快的管道位于咸水湖下;
(4)该反应以二氧化碳为原料,将其转化为可利用的CO,实现了碳的循环利用;同时消耗了温室气体,可减少大气中二氧化碳的含量,有利于减轻温室效应。
故选AB。
17.(2026·湖北荆州·一模)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。
石墨是制铅笔芯的原料之一,在16世纪被发现后,曾被误认为是含铅的物质。直到18世纪,化学家将石墨与共熔后产生,才确定了它是含碳的物质。
碳纤维既有碳材料的固有本质特性,又有纺织纤维的柔软可加工性,综合性能优异。目前,我国已形成碳纤维生产、碳纤维复合材料成型,应用等产业链,碳纤维复合材料应用领域分布如图2。
科学界不断研发出新型碳材料,碳气凝胶就是其中一种。碳气凝胶具有优良的吸附性能,在环境净化中发挥重要作用。我国科研人员研究了在不同温度和压强下,碳气凝胶对的选择性吸附性能,实验结果如图3。图中选择性值越高,表明碳气凝胶对的选择性吸附性能越好。
随着科学技术的发展,碳材料的潜能不断被激发,应用领域越来越广泛。
依据文章内容回答下列问题:
(1)由图2可知,我国碳纤维复合材料应用占比最高的领域是_____。
(2)石墨与共熔,发生反应的化学方程式为: ,则X的化学式为_____。
(3)对比图3中三条曲线,得到的实验结论是:_____,碳气凝胶对CO2的选择性吸附性能越好。
(4)下列说法错误的是_____(填序号)
A.金刚石属于晶形碳
B.石墨是一种含铅的物质
C.石墨在一定条件下转化为金刚石属于化学变化
D.碳气凝胶在环境净化中发挥重要作用
【答案】
(1)工业应用
(2)
(3)在研究的范围内,温度越低,压强越大
(4)B
【详解】(1)由图2可知,我国碳纤维复合材料应用占比最高的领域是工业应用;故填:工业应用。
(2)根据质量守恒定律,反应前后原子的种类、数目不变,反应前C、K、N、O的原子个数分别为5、4、4、12,反应后已知生成物中C、K、N、O的原子个数分别为5、0、4、10,则2X中含有4个钾原子和2个氧原子,X的化学式为;故填:。
(3)对比图3中三条曲线,在研究的范围内,温度越低,压强越大,选择性值越高,气凝胶对的选择性吸附性能越好,故得到的实验结论是在研究的范围内,温度越低,压强越大,碳气凝胶对的选择性吸附性能越好;故填:在研究的范围内,温度越低,压强越大。
(4)A、由图1可知,金刚石属于晶形碳,故选项说法正确。
B、石墨是由碳元素组成的单质,并不是一种含铅的物质,故选项说法不正确。
C、石墨、金刚石是由碳元素组成的不同单质,石墨在一定条件下转化为金刚石,有新物质生成,属于化学变化,故选项说法正确。
D、碳气凝胶具有优良的吸附性能,在环境净化中发挥重要作用,故选项说法正确。
故选B。
18.(2026·黑龙江大庆·模拟预测)阅读下列材料,回答相关问题。
氢气是一种清洁、高效能源。氢能产业链分为制氢、储氢、用氢等环节。由风能、太阳能等可再生能源发电,再电解水制得的氢气为“绿氢”。由化石燃料制得的氢气为“灰氢”,其成本相对低廉,但会排放大量。化石燃料制氢气时若将排放的进行捕集、封存等,减少碳排放,此时制得的氢气为“蓝氢”。甲烷—水蒸气重整制氢流程如下:
化学储氢是利用物质与反应生成储氢材料如氨、水合肼等,再通过改变条件使储氢材料转化为。氨和水合肼转化为的过程分别如下:
、、(残余)
、
常以质量储氢密度来衡量化学储氢技术的优劣。
如氨气的理论质量储氢密度为17.6%,是一种较好的储氢材料。
(1)实验室模拟电解水制氢,装置如图。
①过程中的能量转化形式:太阳能→___________→化学能。
②经检验b管产生,由此得出关于水的组成的推论是___________。
(2)甲烷-水蒸气重整制氢。
①转化Ⅰ理论生成和的分子个数比为___________
②写出转化Ⅱ发生反应的化学方程式:___________
(3)氨释放的微观示意图如下。请在B对应框中将除氢分子外的微观粒子补充完整。
(4)储氢材料的质量储氢密度的理论值为___________。
【答案】
(1)
电能
水中含有氢元素
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)①实验室模拟电解水制氢过程中的能量转化形式:太阳能→电能→化学能;
②经检验b管产生,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,氢气由氢元素组成,由此得出关于水的组成的推论是水中含有氢元素;
(2)①转化Ⅰ为甲烷与水在高温和催化剂作用下反应生成和,化学方程式为,故生成和的分子个数比为1:3;
②转化Ⅱ为一氧化碳与水在高温和催化剂作用下反应生成二氧化碳和氢气,化学方程式为;
(3)氨释放的原理是氨气在催化剂和410℃条件下分解生成氮气和氢气,化学方程式为,氨气、氮气、氢气的分子个数比为2:1:3,即生成3个氢分子需要消耗2个氨分子,同时生成1个氮分子,A中共有3个氨分子,其中2个氨分子参与反应,剩余1个氨分子,则B中应补充绘制1个氮分子和1个氨分子,即;
(4)脱水形成,在催化剂和50℃条件下分解生成氮气和氢气,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类及质量不变,则生成氢气中氢元素的质量等于中氢元素的质量,故储氢材料的质量储氢密度的理论值为。
19.(2026·辽宁盘锦·一模)科普阅读题
硫酸是重要的化工原料,可用于生产化肥、农药、火药、染料等。工业上一般以硫黄或黄铁矿为原料来制备硫酸,含二氧化硫废气经回收后也可用于制备硫酸。硫酸在水里很容易电离出氢离子,具有酸性。浓硫酸还具有很强的吸水性和脱水性等特殊的性质。它能吸收存在于周围环境中的水分,也能将蔗糖、纸张、布和木材等有机物中的氢和氧按水的组成比脱去,生成黑色的碳。
(1)酸在生产、生活中有着广泛的应用,也是化学研究的重要物质。鉴别浓盐酸和浓硫酸最适宜的方案是______(填字母)。
a.观察颜色
b.打开瓶塞,观察瓶口现象
c.闻气味
d.用玻璃棒蘸溶液滴到木棍或纸上
(2)①硫酸除了上述用途外,还有______(写一种用途)等。
②能被浓硫酸脱水的蔗糖、纸张、木材里含有的有机物中一定含有的元素是______(填元素符号)。
(3)硫酸的工业制取流程:
黄铁矿在氧气中燃烧可生成两种氧化物,其中一种颜色为红棕色,该反应的化学方程式是:_______,硫元素的化合价______(填“升高”或“降低”)。
(4)由于二氧化硫是一种环境污染物,小组同学查阅资料时发现了下面的图表:
①观察图1:我国从______年开始降雨就不再是酸雨了。
②观察图2:用pH传感器测定稀硫酸和氢氧化钠溶液反应过程中pH的变化,测定结果如图所示。当反应进行至C点时,所得溶液中溶质的成分为______。(填化学式)
【答案】
(1)b
(2)金属除锈(合理即可) C、H、O
(3) 升高
(4)2020 、
【详解】(1)a.浓盐酸和浓硫酸都是无色液体,观察颜色不能鉴别;
b.浓盐酸具有挥发性,浓硫酸不具有挥发性,打开瓶塞,观察瓶口现象,出现白雾的为浓盐酸,无明显现象的为浓硫酸,可以鉴别;
c.闻气味,浓盐酸挥发出的氯化氢有刺激性气味,浓硫酸不具有挥发性,可以鉴别;
d.用玻璃棒蘸溶液滴到木棍或纸上,浓硫酸具有脱水性,可使木棍或纸变黑,浓盐酸则不能,可以鉴别;
以上所给鉴别方案中,打开瓶塞,观察瓶口现象简单可行,最适宜。
故选b。
(2)①硫酸除了上述用途外,还有金属除锈、用于铅酸蓄电池等。
②浓硫酸能将蔗糖、纸张、木材等有机物中的氢和氧按水的组成比脱去,生成黑色的碳,说明这些有机物中一定含有碳(C)、氢(H)、氧(O)这三种元素。
(3)黄铁矿在氧气中燃烧可生成两种氧化物,其中一种颜色为红棕色,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,生成的红棕色氧化物是Fe2O3,另一种氧化物是SO2,则该反应的化学方程式是:,在FeS2中,铁元素显+2价,设硫元素化合价为x,根据化合物中各元素正负化合价代数和为零,可得,x=−1;在SO2中,氧元素显−2价,硫元素显+4价,所以硫元素化合价升高。
(4)①酸雨的pH小于5.6,从图1可知,我国从2020年开始,降水pH均值大于或等于5.6,即降雨不再是酸雨。
②硫酸与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,由图2可知,当反应进行至C点时,溶液pH小于7,说明硫酸过量,则所得溶液中溶质的成分为H2SO4、Na2SO4。
20.(2026·辽宁阜新·模拟预测)阅读下面科普短文
海水中蕴含着种类繁多的化学元素,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。从质量角度来说,海洋中含量最多的元素是氧,含量前五位的元素依次为O、H、、、。
海水中含有11种主要溶解成分,其中溶解的大部分化合物是盐。各主要溶解成分含量有一定的比例关系。海水中含有的各种离子占盐类总质量的百分含量如下表所示:
离子
其他
含量
55.06%
30.61%
3.69%
7.67%
……
氯化钠是海水中含量最多的物质。因此可以用海水为原料生产食盐,其方法称为浅池蒸发法。大致分为四个步骤,如图1:纳潮、晒盐、收盐、洗盐。这样制得的氯化钠含有较多的杂质(如泥沙、氯化镁等),称为粗盐。
海水晒盐提取食盐晶体后留下的母液叫卤水,卤水中除含外,还含有、。它们的溶解度曲线如图2所示。
依据文章内容,回答下列问题。
(1)若将海水看成一种溶液,其溶质是_________(写一种即可)。海水_________(填“是”或“否”)具有导电性,理由是_________。
(2)根据文章分析,海水是宝贵的自然资源,原因是_________。
(3)有关“海水晒盐”的原理和变化的说法,正确的是_________(填标号)。
A.降温结晶 B.蒸发结晶 C.物理变化
(4)在收盐的过程中,有大量晶体析出并剩余一些水时就开始收盐的原因是_________。
(5)收盐之后,用饱和氯化钠溶液对其进行洗涤的目的是除去其中含有的_________(填“可溶性”或“难溶性”)杂质。
(6)卤水中除含外,还含有、,根据它们的溶解度曲线和表中数据判断,下列说法不正确的是_________(填标号)。
A.三种物质的溶解度都随温度升高而不断增大
B.饱和溶液中溶质质量分数比饱和溶液中溶质质量分数大
C.将卤水加热到℃以上蒸发水分,逐渐析出的晶体是、
D.℃时,等质量的水中达到饱和时溶解的硫酸镁质量等于氯化钠的质量
【答案】
(1)氯化钠 是 海水中含有自由移动的带电离子
(2)海水中蕴含80多种化学元素,可提供多种丰富的化工资源
(3)BC
(4)防止水分完全蒸干后,可溶性杂质也结晶析出,剩余水可使杂质留在母液中,提高食盐纯度
(5)可溶性
(6)ABD
【详解】(1)海水中溶解了多种盐类物质,最常见的溶质是氯化钠;溶液导电的原因是存在自由移动的带电离子,海水中含有大量盐电离出的自由移动离子,因此海水可以导电;
(2)根据原文内容,海水中蕴藏80多种化学元素,可提取食盐等多种有用化工产品,属于宝贵的液体矿藏,因此是宝贵的自然资源;
(3)氯化钠溶解度受温度影响很小,海水晒盐靠蒸发水分使氯化钠析出,原理是蒸发结晶,该过程没有新物质生成,属于物理变化,故选:BC;
(4)如果将海水完全蒸干,原本溶解在水中的氯化镁等可溶性杂质也会结晶析出,混入食盐中降低纯度;剩余少量水时,可溶性杂质仍溶解在母液中,分离后可以得到更纯净的食盐;
(5)饱和氯化钠溶液不能继续溶解氯化钠,但可以溶解其他可溶性杂质,因此洗涤的目的是除去粗盐中的可溶性杂质
(6)A、根据溶解度曲线可知,硫酸镁的溶解度随温度升高先增大后减小,不是一直随温度升高增大,故选项说法错误;
B、只有相同温度下,溶解度大的饱和溶液溶质质量分数才更大;温度高于t2℃后,硫酸镁溶解度小于氯化钠,此时它的饱和溶液溶质质量分数更小,故选项说法错误;
C、t2℃以上时,氯化镁溶解度远大于氯化钠和硫酸镁,蒸发水时,溶解度小的氯化钠、硫酸镁会先析出,故选项说法正确;
D、t1℃时硫酸镁的溶解度大于氯化钠,因此等质量水达到饱和时,溶解的硫酸镁质量更大,故选项说法错误,故选:ABD。
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