题型12 科普阅读题(题型专练)(辽宁专用)2026年中考化学二轮复习讲练测
2026-04-23
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3份
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125页
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507人阅读
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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-二轮专题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 辽宁省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 45.25 MB |
| 发布时间 | 2026-04-23 |
| 更新时间 | 2026-04-24 |
| 作者 | hua hua. |
| 品牌系列 | 上好课·二轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-04-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57509080.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以“题型解码-考向破译-题型训练”为框架,构建“方法提炼-典例示范-变式应用”三阶训练体系,融合化学观念与科学思维,实现科普阅读信息提取与知识迁移能力的系统突破。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|题型解码|1技巧点拨|三步解题法(定位关键-对接教材-规范作答)+陷阱提醒|从题型特征到通用方法,建立“问题-信息-知识”转化逻辑|
|考向破译|5考向(各1典例+2变式)|分考向解题思路(如能源材料类四步识别法)+答题模板|按“能源/科技/传统/环保/新材料”分类,形成“性质-用途-评价”知识链|
|题型训练|19题|整合应用实战|覆盖中考高频情境,强化“新信息-教材知识”迁移能力|
内容正文:
题型12 科普阅读题
内●容●导●航
第一部分 题型解码 高屋建瓴,掌握全局
题型概述 考向分类 技巧点拨
第二部分 考向破译 微观解剖,精细教学
典例引领 方法透视 变式演练
考向01 能源材料类
考向02 科技信息类
考向03 传统文化类
考向04 环境保护类
考向05 新材料类
第三部分 题型训练 整合应用,模拟实战
题●型●解●码
题型概述
科普阅读题是辽宁中考的热点题型,通常给出学生不熟悉的新材料或情境,用已学的知识解答问题,涉及的知识点简单,综合性不强,属于高起点、低落点的试题。科普阅读题考查以填空题为主,题目取材广泛,涉及的知识面广,结合图表、曲线,考查对信息的提取、加工处理能力和综合分析能力。
解决该类题的关键是找到材料中的关键信息,结合所学知识进行合理迁移,解决相应的实际问题。
考向分类
考向01 能源材料类
考向02 科技信息类
考向03 传统文化类
考向04 环境保护类
考向05 新材料类
技巧点拨
第一步:先读问题,再读材料
1.带着问题去阅读,快速定位关键词(物质名称、数字、因果关系词)。
2.圈画出与问题直接相关的语句。
第二步:对接教材,迁移知识
1.将材料中的新信息与课本核心知识建立联系(如:燃烧条件、金属活动性、复分解反应、溶解度、环保理念等)。
2.注意:有些答案可直接摘抄材料原句;有些需结合教材推理。
第三步:规范作答,化学语言
1.选择题:排除“绝对化词语(一定、都、全部)”“无中生有”“偷换概念”的选项。
2.填空题:用化学式、专业术语作答(如“乳化”“催化”“中和”)。
3.简答题:条理清晰,分点陈述,因果关系明确。
常见陷阱提醒:
1.材料中的“新名词”不一定要求你懂,通常会在材料中给出解释。
2.涉及化学方程式时,注意条件、配平、气体/沉淀符号。
3.评价类问题要从正反两方面作答(优点+缺点/改进)。
考●向●破●译
考向01 能源材料类
典例引领
【典例01】(2026·辽宁铁岭·二模)碳纤维是一种含碳量在90%以上的碳材料,由不同原料经聚合、纺丝、氧化、高温碳化而成,其化学性质与碳相似。碳纤维复合材料具有低密度、高强度、耐高温、高化学稳定性、抗腐蚀、耐摩擦等优异的物理及化学性能,被广泛应用于航空航天、轨道交通、车辆制造、体育用品等领域,图1为国产碳纤维复合材料在翼型风帆上的应用。为提高碳纤维的强度,须将碳纤维原丝进行预氧化处理,测得碳纤维在不同高温下与拉伸强度的关系图(见图2)。
(1)碳纤维是否属于碳单质_____(填“是”或“否”)。
(2)制造碳纤维不需要经过的步骤是_____。
A.聚合 B.纺丝 C.蒸发 D.氧化
(3)制作过程中的“高温碳化”常在隔绝氧气条件下进行,原因是:_____。依据图2,可知:碳化温度在1370~1400℃范围内,_____。
(4)远洋船舶使用碳纤维风帆能减少燃油消耗,从能源或环境角度,谈谈这一应用的积极意义_____(填一点)。
(5)碳纤维主要成分为碳元素,形成过程复杂,其中包括化学反应:2C2H6+2NH3+3O22C2H3N+6X,则X的化学式为_____。产物C2H3N的相对分子质量为______。
(6)结合文中碳纤维的性能,推测碳纤维在生活或工业的应用中还有_____,其理由是_____。
方法透视
解题思路
第一步:识别能源类型
1.化石能源:煤、石油、天然气(不可再生)。
2.清洁能源:氢能、太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能(可再生或低污染)。
3.二次能源:电能、氢能(由一次能源转化而来)。
第二步:提取材料中的关键信息
1.能源的名称、成分、燃烧产物、获取方式、优缺点。
2.数字信息:热值、排放量、转化效率等(可能用于计算)。
3.技术原理:如“光解水制氢”“甲烷重整”“碳捕捉”等。
第三步:联系教材核心知识
1.燃烧条件:可燃物、氧气、温度达到着火点。
2.燃料充分燃烧措施:提供充足氧气、增大接触面积。
3.氢能优点:热值高、产物是水无污染、原料来源广;缺点:制取成本高、储存运输困难。
4.温室效应:CO₂、CH₄等气体排放过多导致。
5.酸雨:SO₂、NOₓ排放导致。
第四步:规范作答
1.化学方程式注意条件、配平、气体符号。
2.评价类题目从“环保、节能、经济、安全”多角度分析。
答题模板
能源分类与特点
问法:材料中的“××”属于哪类能源?有什么特点?
模板:××属于______(化石能源/清洁能源/可再生能源/不可再生能源)。其特点是______(如“热值高”“污染小”“储量有限”等)。
燃料燃烧的化学方程式
问法:写出××燃烧的化学方程式。
模板:
甲烷燃烧:CH₄ + 2O₂ =点燃= CO₂ + 2H₂O
氢气燃烧:2H₂ + O₂ =点燃= 2H₂O
乙醇燃烧:C₂H₅OH + 3O₂ =点燃= 2CO₂ + 3H₂O
能源利用的优缺点评价
问法:使用××能源的优点和缺点分别是什么?
模板:
优点:① 热值高;② 产物无污染(或污染小);③ 原料来源广泛;④ 可再生。
缺点:① 制取成本高;② 储存运输困难;③ 技术不成熟;④ 能量转化效率低。
节能减排措施
问法:结合材料,提出两条减缓温室效应(或减少污染)的措施。
模板:
① 减少化石燃料的直接燃烧,推广使用清洁能源(如太阳能、氢能)。
② 提高燃料利用率(如提供充足氧气、使用节能设备)。
③ 植树造林,吸收CO₂。
④ 对尾气进行处理(如安装脱硫装置)。
解释燃烧现象或条件
问法:为什么××在空气中不能燃烧,而在纯氧中能剧烈燃烧?
模板:燃烧需要氧气,纯氧中氧气浓度更高,反应速率更快,燃烧更剧烈。
变式演练
【变式01】(2024·辽宁大连·模拟预测)阅读下列短文,回答相关问题。
据央视网报道:2023年7月18日,我国研制出的全球首套一汽解放液氨直喷零碳内燃机实现成功点火。
氨气作为一种零碳能源具有广泛的应用前景。氨气很容易液化,将氨气常温下加压到1MPa,或者常压下温度降到-33℃,均可将其液化。氨气是极易溶于水、无色、有强烈刺激性气味的气体,对黏膜有刺激作用,其水溶液呈弱碱性。
传统合成氨:氮气和氢气在的高压和500℃的高温条件下,用铁作催化剂合成的。德国化学家格哈德·埃特尔揭示了氮气与氢气在催化剂表面合成氨气的反应过程。如图是该反应过程的微观示意图(图中“”表示氮原子,“”表示氢原子,“”表示催化剂)。
电解合成氨:以氮气和水为原料,采用电能驱动节能工艺,原料绿色环保。
依据所给信息,回答下列问题:
(1)写出氨气的物理性质___________(写出1点即可)。
(2)氨气(NH3)中氮元素与氢元素的质量比为___________。
(3)氨气燃烧时生成水和氮气,说明氨气具有___________(填“可燃性”或“助燃性”)。
(4)根据传统合成氨的微观示意图,化学反应前后种类、数目没有改变的微粒是___________。
(5)氨气易于储存的原因是___________。
(6)传统合成氨反应中,氮气和氢气在高温、高压、催化剂的作用下反应生成氨气,该反应的化学方程式为___________。
(7)氨气的合成和运输过程中如果发生氨气泄漏采用的应急保护措施正确的是_______。
A.用湿毛巾盖住口鼻,以防止吸入高浓度氨气
B.寻找良好的通风区域,确保有足够的新鲜空气流动
C.在泄漏现场可使用明火照明
(8)结合以上题目信息,请说出用氨气作为零碳能源可行性的理由:___________。
【变式02】(25-26九年级上·辽宁朝阳·期末)2025年2月28日,我国首个可载人长期驻留的深海实验室一冷泉系统研究装置在广州南沙开工建设。“冷泉”是指深海的底下的甲烷、硫化氢和二氧化碳等气体在地质结构或压力变化下,溢出海底进入海水中活动。当海底冷泉中的大量甲烷进入大气的时候会引起气候变暖,甚至引起生物灭绝。
【资料一】冷泉生态系统:是海底黑暗世界独特的生态系统。在深海2000米下(2-4℃),生活着以化学物质(甲烷、硫化氢等)为食物的甲烷氧化菌等初级生产者,冰蠕虫等一级消费者,扁形虫等二级消费者,线虫类分解死亡生物。这些生物一旦离开特定的生存环境便会死亡。
(1)甲烷是天然气的主要成分。天然气、石油和________是宝贵的化石燃料。甲烷溢出海底是________变化(填“物理”或“化学”),这种活动可能引起的危害是________。
(2)甲烷充分燃烧时火焰呈蓝色,下图是甲烷不充分燃烧的微观示意图:
X化学式是________,该物质会污染环境,也对人体健康有害。
(3)模仿生物学中的食物链,补全冷泉生态系统的“食物链”;甲烷氧化菌→________。
(4)长征二号运载火箭所用的推进剂是液态氧和液态氢。液态氢作为能源所具有的最大优势是________(写出一条即可)。
(5)水是一切生命赖以生存的重要物质基础。人类的日常生活和工农业生产也离不开水。海洋是地球上最大的储水库,海水淡化可以得到人们可以利用的淡水。分离提纯混合物一般有两种思路:①直取所需②除去杂质保留所需。蒸馏淡化海水所采取的思路是________(填序号)。
(6)水是生命之源,节水护水是每个公民应尽的责任和义务。请举一例生活中节约用水或防止水污染的具体做法________。
【资料二】文房四宝——笔、墨、纸、砚,在我国书法和绘画的发展史上发挥了重要作用。
(7)在宣纸的制作过程中,有一道工序是用竹帘从纸浆中捞纸。该操作与化学实验基本操作中的________操作有相似之处(填字母)。
A.沉降 B.过滤 C.吸附 D.搅拌
(8)《富春山居图》是元代画家黄公望创作的水墨画,此画能够保存至今而不变色,其原因是________。
考向02 科技信息类
典例引领
【典例01】(2026·辽宁营口·一模)阅读下面文章。
脑机接口(简称BCI)让大脑与机器直接连起来,靠大脑想法就能控制设备。脑机接口电极是连接大脑与外部设备的微型传感器。为提高电极的安全性与灵敏度,电极表面常修饰PEDOT:PSS[其中PSS是聚苯乙烯磺酸钠,其单体为苯乙烯磺酸钠()]、石墨烯等材料。
为了使脑机接口电池在体内长期工作,电极材料应具备高导电、柔性好可弯曲、无刺激不排斥、耐体内环境腐蚀等性能。科研人员对比铂、金、钛、铜四种金属在模拟体液中的腐蚀速率,实验结果如图所示,抽取五种电极材料的性能评分汇总,结果见下表。(满分10分,分数越高,性能越好)
序号
材料
导电性
柔韧性
相容性
稳定性
总分
①
铂
10
3
10
10
33
②
钛
8
3
10
10
31
③
PEDOT:PSS
5
10
8
6
29
④
石墨烯
10
8
9
8
35
⑤
碳纳米管
10
8
6
8
32
科技日新月异,脑机接口(BCI)与人工智能(AI)的深度融合,正成为引领全球未来发展的前沿领域。
回答下列问题。
(1)文中提到的苯乙烯磺酸钠中碳、氢、硫、氧四种元素的原子个数比为___________。
(2)石墨烯和石墨一样都是碳单质,其完全燃烧的产物是___________。
(3)“电池型脑机接口”利用乳酸()在一定条件下与反应生成和,实现稳定安全供电,其反应的化学方程式为___________。
(4)脑机接口设备内部用微型锂电池提供动力,锂电池工作时化学能转化为___________能。
(5)结合上图得到的信息是___________。(答一点即可)
(6)依据上表及所学知识作答:
①如果只考虑柔韧性,你会选择的材料是___________。(填序号,下同)
②如果需要长期植入柔性电极,最优材料是___________,其理由是___________。
(7)下列关于脑机接口电极的说法正确的是___________。(多选)
A.选择安全、无毒的材料
B.选择耐腐蚀、化学性质稳定的材料
C.电极越硬越好,防止变形
方法透视
解题思路
第一步:快速浏览,定位“科技亮点”
圈出材料中介绍的新物质名称(如“石墨烯”“钙钛矿”“MOF材料”)、新技术的核心反应(如“光催化分解水”“CO₂电还原”)、性能数据(如“比表面积大”“导电性强”“转化效率高”)。
第二步:对接教材,建立联系
1.新物质往往与教材中的碳单质(石墨烯→碳)、金属氧化物、催化剂等关联。
2.新技术的核心反应通常是教材基础反应的变式或拓展(如光解水就是水分解反应,条件变成“光照+催化剂”)。
第三步:分析原理,迁移应用
材料中会给出部分原理,需结合教材知识补全(如“催化剂的作用是加快反应速率”“石墨烯具有导电性可用于电池电极”)。
第四步:规范作答,化学用语
1.化学方程式注意条件(“光照”“催化剂”“高温”等)。
2.评价类问题从“效率、成本、环保、安全”角度分析。
答题模板
信息提取类
问法:材料中提到的“××”具有什么特性?
模板:直接摘录材料中的关键词,如“比表面积大”“导电性强”“化学稳定性高”“催化活性好”等。
化学方程式书写
问法:写出材料中××反应的化学方程式。
模板:注意反应物、生成物、条件。
解释原理(结合催化剂、反应速率等)
问法:材料中使用“××催化剂”有什么作用?
模板:催化剂能降低反应活化能,加快反应速率,同时不改变反应产物的总量(或提高反应选择性)。
材料分类与性质应用
问法:材料中的“××”属于哪类物质(或材料)?可应用于哪些领域?
模板:××属于______(如“碳单质”“合金”“复合材料”),因其具有______(性质),可用于______(领域,如“电池电极”“催化剂载体”“轻质高强材料”)。
技术优缺点评价
问法:与现有技术相比,材料中所述的××技术有什么优点(或不足)?
模板:
优点:① 原料来源广泛;② 反应条件温和(或能耗低);③ 产物清洁无污染;④ 转化效率高。
不足:① 催化剂成本高;② 技术尚不成熟,难以大规模应用;③ 产物分离困难。
计算类(根据材料数据)
问法:根据材料数据,计算理论产量或转化效率。
模板:写出相关反应方程式 → 根据质量比或物质的量比计算 → 代入数据 → 得出结果。
变式演练
【变式01】(25-26九年级下·辽宁大连·月考)阅读下面材料
人类一直渴望将太阳能装进瓶子里,随时携带、随处使用,“液态阳光”正实现这一愿景。该技术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,这种甲醇被称为“液态阳光甲醇”。
甲醇(CH3OH)是低碳、含氧的液体燃料,是全球公认的理想新型清洁可再生能源。它可替代传统的化石燃料,又能直接使用现有的以汽油、柴油为主的燃料储存运输设施,降低了储存和运输的成本。
“清洁能源发电+电解制氢加氢制甲醇”是目前规模化应用的“液态阳光甲醇”合成技术,其过程如图1所示。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。
未来,随着工艺技术的优化改进,有望实现“液态阳光甲醇”技术大规模推广,为可再生能源消纳和二氧化碳减排作出重要贡献。
依据短文,请回答下列问题:
(1)化石燃料主要包括煤、______和天然气。
(2)图1中,“液态阳光甲醇”合成技术中使用的初始原料是______和。
(3)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.(240℃) D.
(4)相比氢气,液体燃料甲醇的优点是______(写出一点即可)。
(5)下图是煤经过加工合成甲醇的过程,该方法合成的甲醇,______(填“能”或“不能”)称作“液态阳光甲醇”,理由是______。
(6)“液态阳光”也是一种储氢技术。图1中,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。
(7)“液态阳光”技术大规模推广的优势是______(回答一个方面即可)。
【变式02】(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_______。
考向03 传统文化类
典例引领
【典例01】(2024·辽宁辽阳·模拟预测)阅读下列科普短文,回答问题。
自然界中的锡主要以氩化物(如锡石,主要成分为:SnO2)和硫化物(如硫锡石,主要成分为SnS)的形式存在。明代宋应星所著的《天工开物》中记载了锡的冶炼:“凡煎炼亦用洪炉,入砂数百斤,丛架木炭亦数百斤,鼓鞘(指鼓入空气)熔化…点铅勾锡…。”
常温下,锡露置于空气中能保持金属光泽,但易被酸腐蚀。锡与氯气反应生成的四氯化锡(SnCl4)可用干制作FTO导电玻璃,用来制作液晶显示屏。以锡为原料加工而成的金属工艺品以色如银,亮如镜,声如馨,色泽历久常新的特点而深受人们的喜爱。
(1)自然界中的锡主要以______(填“单质”或“化合物”)的形式存在。
(2)已知SnO2中氧元素的化合价为-2,Sn的化合价为______。
(3)炼锡时鼓入足量空气的目的是使炭_______(填“充分”或“不充分”)燃烧来提高炉温,同时“点铅勾锡”,即加铅形成合金使锡较易熔化流出,原因是_______。
(4)下列说法错误的是______(填字母)。
A.锡通常为银白色
B.锡常温下易被空气氧化
C.锡制品能够盛放苹果醋饮料
D.硫锡石炼锡过程中可能会产生SO2气体,污染环境
(5)FTO导电玻璃生产过程中,SnCl4和水反应生成HCl和一种氧化物,反应的化学方程式为______。
(6)生活中烧烤时用到的“锡纸”是锡还是铝呢?小明设计了如图所示的实验。当观察到试管中的溶液颜色由______时,证明“锡纸”的成分是铝不是锡。除了上述方法外,还有什么方法(不同于小明的实验原理)也能区分“锡纸”的成分是锡还是铝呢?请写出你设计的方案中所用药品的名称是_______,若实验过程中你观察到的现象是______,也能得到正确的结论。
方法透视
解题思路
第一步:提取材料中的“化学关键词”
1.物质名称(如“丹砂(HgS)”“硝石(KNO₃)”“硫磺”“胆矾(CuSO₄·5H₂O)”“铁水”等)。
2.操作描述(如“加热”“煅烧”“蒸馏”“过滤”“淬火”等)。
3.现象描述(如“变色”“产生气体”“生成沉淀”)。
第二步:判断物理变化还是化学变化
1.物理变化:形状改变、溶解、过滤、蒸馏、粉碎、混合(无新物质生成)。
2.化学变化:燃烧、冶炼、发酵、腐蚀、分解、化合(有新物质生成)。
常见标志:颜色变化、气体产生、沉淀生成、发光放热。
第三步:对接教材,写出化学方程式
第四步:解释原理或评价工艺
1.用化学原理解释古代工艺的合理性(如“加热促进分解”“铁能置换铜”)。
2.评价工艺的优缺点(如“原料来源广”“操作简单”“效率低”等)。
答题模板
判断变化类型
问法:材料中“××”过程属于物理变化还是化学变化?为什么?
模板:属于______变化,因为______(有无新物质生成/分子种类是否改变)。
书写反应方程式
问法:写出材料中“××”反应的化学方程式。
模板:根据反应物和生成物书写,注意条件(如“点燃”“高温”“加热”)。
评价古代工艺的环保或效率
问法:古代“火法炼铜”可能带来什么环境问题?
模板:燃烧大量木材,产生烟尘和CO₂,可能造成空气污染和温室效应。
变式演练
【变式01】(2025·辽宁·一模)阅读下面材料。
材料一:我国是世界上锌冶炼最早的国家。明代宋应星所著的《天工开物》中有关“火法”炼锌的工艺记载是:“每炉甘石(主要成分是碳酸锌)十斤装载入一泥罐内……然后逐层用煤炭饼(反应后生成一氧化碳)垫盛,其底铺薪,发火煅红……冷定毁罐取出……即倭铅(锌)也。”此工艺过程分解模拟如图。(已知:Zn的冶炼温度为904℃,Zn的沸点为906℃)由于还原温度与沸点非常接近,还原后获得的是气态锌。如果没有快速冷凝的回收装置,气态锌会迅速氧化或与炉气中的二氧化碳作用,成为氧化锌。
材料二:《宋会要辑稿》记载:“浸铜之法,先取生铁打成薄片,……浸渍数日,铁片为胆水(硫酸铜溶液)所薄,上生赤煤,取出刮洗……入炉烹炼,……方成铜。”
请结合图文信息,分析思考,解决问题。
(1)我国古代冶锌晚于铁和铜,结合已知信息,分析说明其中的原因是__________。
(2)生铁属于______(填“纯净物”“混合物”)。
(3)高温炉内,碳酸锌(ZnCO₃)在高温条件下与煤的主要成分发生反应生成Zn和CO,反应的化学方程式为______。该反应生成物中碳元素的化合价为______价。
(4)“铁片为胆水所薄”发生反应的化学方程式为______,该反应属于______(填基本反应类型)。
(5)对钢铁制品进行“发蓝”处理,使其表面生成一层致密的氧化膜,能有效防止钢铁锈蚀。
①“发蓝”过程属于______(填“物理”或“化学”)变化。
②“发蓝”能防止钢铁锈蚀的原因是____________。
(6)某学习小组同学欲从废旧电脑的某些零部件中回收金属银,设计流程如图所示。
①步骤Ⅰ中加入足量稀硫酸后发生反应的化学方程式为____________。
②溶液X中只含有一种溶质,该溶质为______。
【变式02】(2024·辽宁阜新·二模)化学在生产和生活中都发挥着重要作用。
Ⅰ.化学与生活——食品添加剂的使用
食品添加剂种类丰富,可以提升食物的口感,提高食物的营养价值,延长保质期等,但违规使用食品添加剂可能对人体健康产生不利影响,因此需要对食品添加剂的含量进行精确检测。
研究人员利用气相色谱技术同时完成对样品中甜蜜素、丙酸、苯甲酸等多种食品添加剂的检测。处理样品的操作流程如图1
食物样品溶解后,向其中加入沉淀剂,使样品中的蛋白质变成沉淀分离出来,从而避免蛋白质对检测结果的影响。沉淀剂用量会对蛋白质的沉淀效果产生影响。实验人员分别取5g样品。溶解后向其中添加不同用量的沉淀剂,比较沉淀所需时间,实验结果如图2。
用上述方法分别处理两种糕点样品获得溶液,将溶液再处理后用气相色谱技术测定食品添加剂含量,实验结果如表1。将实验结果与国家标准对比,可以判断食品的安全性。
表1 两种糕点中添加剂含量及国家标准
组分
糕点1(g/kg)
糕点2(g/kg)
糕点中国家标准允许的最大使用量(g/kg)
甜蜜素
0.33
1.58
1.6
苯甲酸
0
0.21
0
丙酸
0.97
2.35
2.5
食品添加剂的高效检测为食品安全提供了保障,同时有助于食品行业的规范发展。
(1)食品添加剂的作用是______(写出一条即可),丙酸是一种重要的食品添加剂,其主要用作食品防腐剂和防霉剂,化学式为,计算丙酸中碳、氢、氧三种元素的质量比为______。
(2)图1中,“离心”的作用与初中化学实验基本操作______相似。
(3)实验中为了避免蛋白质对食品添加剂检测结果的影响,应进行的操作是______。
(4)根据图2可得出的结论是______。
(5)由表1判断,指出糕点2中超标的食品添加剂及其判断依据是______。
Ⅱ.化学与生产——物质的制备
《天工开物》是我国古代劳动人民在长期生产生活实践中总结出来的宝贵财富,里面记载了一些物质制备的方法。
(6)炼锡的场景:“凡煎炼亦用洪炉,入砂数百斤,丛架木炭亦数百斤,鼓鞴(指鼓入空气)熔化。”
①鼓入足量空气的目的是______,从而提高炉温。
②“点铅勾锡”是炼锡的关键步骤,加铅能使锡较易熔化流出,其原因是______。
(7)颜料制取:“水银入石亭脂(天然硫),同研得银朱(HgS)。”
银朱是古代作画的红色颜料,其化学名称是______,请写出制取银朱的化学方程式:______。
(8)池盐制取:将盐池内清水(含、、、等)引入旁边耕成畦垄的地里。“待夏秋之交,南风(热风)大起,则一宵(一夜)结成,曰颗盐(粗盐)。”若盐析出时刮东北风(冷风),则味苦(含硫酸镁)色恶,不堪食用。请根据溶解度曲线解释:刮南风(热风)时析出粗盐(主要成分为氯化钠)的原因是______。
考向04 环境保护类
典例引领
【典例01】(25-26九年级上·辽宁铁岭·月考)阅读短文,回答下列问题:
我国积极探索碳封存技术的研发和利用途径,从而实现减缓大气中二氧化碳浓度增长的目标,最终达到经济社会发展和生态保护双赢的局面。自然界中绿色植物在光照的条件下可将大气中的二氧化碳转化为储存能量的有机物,并释放出氧气。
人类对二氧化碳的捕获和封存主要采用的做法有:
①海洋封存,即利用二氧化碳在水等溶剂中的溶解性来吸收二氧化碳。
②地质封存,即直接将二氧化碳压入地下的地质构造当中。
③矿石碳化,如氧化钙在一定条件下可与二氧化碳反应生成碳酸钙,从而将二氧化碳永久性地固化起来。
④工业利用,即将二氧化碳作为反应物来生产含碳物质而达到封存的目的。研究发现二氧化碳和氢气在一定条件下能生成甲醇()和水。一定条件下,该反应在有、无分子筛膜时甲醇产率随温度变化如图所示。
(1)自然界的碳循环中产生的途径之一是___________。当大气中二氧化碳等气体的含量升高时,会导致的环境问题是___________。
(2)用海洋封存二氧化碳,是利用了二氧化碳___________(答一条物理性质)。
(3)地质封存是将二氧化碳气体压缩成液态或固态,此变化为___________(选填“物理变化”或“化学变化”),然后压入地下岩层中。从微观角度看,与液体和固体相比二氧化碳气体能被压缩的原因是气体的分子间隔远远___________(选填“大于”或“小于”)液体和固体的分子间隔。
(4)用矿石碳化二氧化碳时,氧化钙与二氧化碳反应的化学方程式为___________。若要捕获88t需要CaO的质量为___________t。
(5)写出合成甲醇的化学方程式___________。
(6)由图可知,为提高甲醇的产率,有分子筛膜的情况下合成甲醇的最佳温度为___________℃。
(7)低碳生活,从我做起!日常生活中有什么低碳做法?___________。(答一点即可)
方法透视
解题思路
第一步:识别环境问题的类型和污染物
1.大气污染:SO₂、NOₓ(酸雨);CO₂、CH₄(温室效应);PM2.5、PM10(雾霾);CO(中毒);O₃(光化学烟雾)。
2.水污染:重金属离子(Hg²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺)、N/P营养盐(富营养化→赤潮/水华)、有机污染物、病原体。
3.土壤污染:农药、化肥、重金属、塑料(白色污染)。
4.固体废弃物:生活垃圾、电子垃圾、医疗废物。
第二步:分析污染来源(材料中找或结合常识)
工业废气、汽车尾气、化石燃料燃烧、农业化肥农药、生活污水、垃圾焚烧等。
第三步:对接化学原理,解释危害或治理方法
1.酸雨:SO₂ + H₂O → H₂SO₃,2H₂SO₃ + O₂ → 2H₂SO₄;腐蚀大理石、金属,酸化土壤。
2.温室效应:CO₂、CH₄等吸收红外线,导致全球变暖。
3.富营养化:含N、P的污水排入水体,藻类大量繁殖,消耗水中氧气,鱼类死亡。
4.治理方法:脱硫(CaO + SO₂ → CaSO₃)、尾气催化转化(2CO + 2NO → 2CO₂ + N₂)、污水处理(中和、沉淀、过滤)、垃圾分类回收等。
第四步:提出建议或评价措施(从化学角度)
减少化石燃料使用,开发清洁能源;工业废气处理后再排放;使用无磷洗衣粉;垃圾分类,回收利用;植树造林等。
答题模板
污染物的来源与危害
问法:材料中提到的“××”污染物主要来自哪里?有什么危害?
来源:主要来自______(如“化石燃料燃烧”“汽车尾气”“工业排放”)。
危害:______(如“形成酸雨,腐蚀建筑物”“导致温室效应,全球变暖”“引起水体富营养化,鱼类死亡”)。
模型2:根据化合治理措施(化学角度)
例题:已知磷为+5价,氧为-2价,写出磷的氧化物的化学式。
问法:为减少××污染,可采取哪些措施?
模板:
① 改进燃烧工艺,提高燃料利用率;
② 使用清洁能源(如太阳能、风能、氢能);
③ 对废气进行净化处理(如安装脱硫装置、催化转化器);
④ 减少使用一次性塑料制品,垃圾分类回收;
⑤ 合理使用化肥农药,推广无磷洗衣粉。
解释环保生活做法的原理
问法:为什么使用无磷洗衣粉有利于保护环境?
模板:磷元素是水体富营养化的主要诱因之一,无磷洗衣粉减少磷的排放,防止藻类过度繁殖,保护水质。
评价某技术的环保意义
问法:材料中“碳捕捉与封存”技术有什么环保意义?
模板:减少大气中CO₂浓度,缓解温室效应。
变式演练
【变式01】(2025·辽宁沈阳·三模)阅读下列材料,回答相关问题。
化石燃料的燃烧释放出大量的。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。
将转变为高附加值的燃料和化学品,是兼顾解决能源与环境问题的有效途径,开发有效的催化剂能实现多种转化。我国科学家通过单原子铜催化剂实现了由制备甲烷的研究突破,甲烷具有较高的热值,同时也是制造许多化工产品的重要原料,该方法为能源和环境问题提供了一种可持续的解决方案。
(1)“碳中和”中的“碳”指的是___________。
(2)根据上图分析,到2050年,对全球碳中和贡献率最大的途径是___________。举出现实生活中碳替代的一个常见例子:___________。
(3)海洋封存是指将二氧化碳通过管道运输到深海海底进行封存,写出“海水封存二氧化碳”可能对环境造成的负面影响:___________。
(4)单原子铜在催化转化为前后化学性质___________(填“变化”或“不变”),该转化反应还需要另一种反应物,该物质不可能是___________(填字母)。
A. B. C.CO D.
(5)二氧化碳收集起来再利用也是碳中和的措施之一,固态的二氧化碳俗称干冰,干冰的用途很多,请列举出一种:___________。
(6)碳及其化合物之间的转化可用如下的“价类图”来表示。
①a点对应的物质有多种,但它们的物理性质存在明显差异,原因是:___________;其中能制作铅笔芯的是___________(写名称)。
②c点对应的物质可转化为e点对应的物质,写一个符合条件的化学方程式:___________。
【变式02】(24-25九年级·辽宁·二轮复习)化学是造福于人类的科学,请利用所学知识回答下列问题。
Ⅱ、化学与环境
“光触媒技术”广泛应用于消除居室污染物甲醛。最新研究中,将光催化剂和活性炭相结合,可实现高效除甲醛的目标。纳米级光催化剂催化分解甲醛的原理如图1所示;光照条件下,活性炭粉与纳米级光催化剂的比例不同(全碳、、、)时,甲醛去除效果差异如图2所示。
(1)依据图1,用化学方程式表示去除甲醛原理:______。
(2)用活性炭除甲醛,该过程属于______(选填“物理”或“化学”)变化。
(3)从图2可知,活性炭粉与纳米级光催化剂去除甲醛效果最佳的比例为______,依据是______。
考向05 新材料类
典例引领
【典例01】(2025·辽宁葫芦岛·一模)阅读下面科普短文,回答问题。
神奇的材料——碳化硅
碳化硅(SiC)是一种无机非金属材料,其晶体结构与金刚石相似,硬度仅次于金刚石,具有优异的耐高温性、高耐磨性和良好的导热性,是第三代半导体材料。
由于天然含量甚少,碳化硅多为人工制造。工业上通常在高温条件下,将二氧化硅与石墨粉置于专用热工设备中反应生成碳化硅,同时生成一种可燃性气体。
利用碳化硅外延法可以制得高质量的石墨烯。碳化硅外延法:在超高真空(真空的最高等级)的高温环境中,硅原子升华脱离材料,剩下的碳原子通过自组形式重构,得到基于SiC衬底的石墨烯。
碳化硅用途广泛,如制作砂轮、砂纸、耐高温陶瓷,还可以制做火箭喷管、燃气轮机叶片等。此外,碳化硅也是高速公路、航空飞机跑道、太阳能热水器等的理想材料之一,助力新能源汽车和5G通信技术发展。
(1)碳化硅中硅元素显+4价,碳的化合价为______,硅元素和碳元素的质量比为______(填最简整数比)。
(2)写出工业制备碳化硅反应的化学方程式______。
(3)碳化硅与金刚石物理性质相似的原因是______,构成碳化硅的微观粒子是______(填“分子”、“原子”或“离子”)。
(4)碳化硅外延法制石墨烯要在超高真空的高温环境中进行,该过程属于______(填“物理变化”或“化学变化”),“超高真空”的原因是______。
(5)可选用碳化硅作砂纸的磨料,利用了碳化硅______性质(答一点即可)。
方法透视
解题思路
第一步:识别材料类型
1.金属材料:纯金属、合金(如形状记忆合金、不锈钢)。
2.无机非金属材料:陶瓷、玻璃、石墨烯、碳纳米管、水泥。
3.有机高分子材料:塑料、合成纤维、合成橡胶、树脂。
4.复合材料:由两种或以上不同材料复合而成(如玻璃钢、碳纤维增强塑料)。
第二步:提取材料的关键性质
1.材料中会描述特殊性质:如“导电性”“导热性”“强度高”“密度小”“耐高温”“耐腐蚀”“自修复”等。
2.注意:性质决定用途。
第三步:对接教材,解释原理
1.石墨烯、碳纳米管:碳单质的同素异形体,由碳原子构成。
2.纳米材料:颗粒尺寸在1-100nm,比表面积大,活性高。
3.合金:改变金属内部结构,硬度、耐腐蚀性增强。
4.复合材料:协同效应,取长补短。
第四步:书写化学式或判断元素
1.根据材料描述(如“由X元素组成”“每个分子含a个A原子和b个B原子”),写出化学式。
2.判断物质类别(单质、氧化物、酸、碱、盐、有机物)。
答题模板
材料分类
问法:材料中介绍的“××”属于哪类材料?
模板:××属于______(金属材料/无机非金属材料/有机高分子材料/复合材料)。
性质与用途的关系
问法:为什么××可用于______(某用途)?
模板:因为××具有______(性质,如“导电性”“强度高”“密度小”),所以可用于______。
评价新材料的应用前景
问法:材料中介绍的××新材料有什么应用前景?
模板:因其具有______(性质),可用于______(领域,如“电子器件”“航空航天”“生物医药”等)。
变式演练
【变式01】(25-26九年级下·辽宁沈阳·月考)阅读下面材料。
纤维素糖化是农作物秸秆、玉米芯等纤维质原料生产乙醇的关键步骤,其核心是通过酶解作用将纤维素分解为可发酵的葡萄糖。用农作物生产燃料乙醇的成本主要受木质纤维素糖化与糖分离过程成本影响。常见糖化生产过程往往采用高温高压汽爆、稀酸等预处理后,使用纤维素酶水解纤维素的方法。某项研究采用浓硫酸水解纤维素的工艺,其具有糖回收率高且无需纤维素酶的优点。研究过程使用某地的葡萄糖原料(含水率约为10%),分别测得其他条件相同,水解温度分别为75℃、80℃,85℃条件下的总糖回收率分别为76.05%、79.06%和66.80%。
图表中分别为不同酸料比对该糖化过程的色度、乙酸等抑制物质的生成情况与葡萄糖糖回收率的影响情况。
配料比
葡萄糖浓度浓度/
回收率/%
1.05
100
50
1.15
120
60
1.25
140
70
1.4
160
80
表:不同酸料比对葡萄糖糖回收率的影响
依据上述材料及所学化学知识,回答下列问题。
(1)纤维素糖化过程主要发生___________(填“物理”或“化学”)变化。
(2)浓硫酸水解纤维素的工艺与稀酸预处理水解纤维素过程相比,优势为___________。
(3)进行水解温度对总糖回收率影响的研究时,需要控制一致的条件为___________(写一点);根据文中数据,该条件下的最佳水解温度为___________(填标号)。
A.75℃ B.80℃ C.85℃
(4)为避免糖化液中的色度物质等杂质影响后续过程,可使用___________脱除。
(5)综合分析图表信息,酸料比为1.25时最佳,原因是该条件下___________。
【变式02】(25-26九年级上·辽宁葫芦岛·期中)阅读下面的科普短文回答问题。
碳元素是人类接触和利用最早的元素之一。由碳元素组成的物质可分为无定形碳、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,我国碳纤维复合材料应用领域分布如图2。
碳气凝胶是一种新型碳材料,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。我国科研人员在不同温度下制备了三种碳气凝胶样品,比较其对的选择性吸附性能。他们在不同压强下测定了上述样晶对混合气体中吸附的选择性值(选择性值越高,表明碳气凝胶对的选择性吸附性能越好),实验结果如图3。
碳海绵是已知最轻的固体材料如图4,由碳元素组成,主要成分是石墨烯和碳纳米管,具有多孔结构,弹性好。它对石油有很强的吸附能力(不吸水),将吸入的石油挤出后仍可恢复原状。
人造金刚石有“材料之王”的美誉。在440℃和800个大气压条件下,由二氧化碳和金属钠反应产生金刚石和碳酸钠,合成的金刚石最大直径达1.2 mm,完全可以满足工业用途。
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。
(1)金刚石属于________(填字母序号)。
A.无定形碳 B.过渡态碳 C.晶形碳
(2)从元素守恒角度说明石墨是一种含碳物质的理由________。
(3)我国碳纤维复合材料应用占比最高的领域是________。
(4)对比图3中三条曲线,影响碳气凝胶对混合气体中吸附的选择性值的因素有________。
(5)关于碳海绵的说法正确的是________(填字母序号);
A.具有吸附性 B.可重复使用
C.可处理海上泄漏的石油 D.它是碳单质的一种
(6)倡导“低碳”生活,主要是为了减少________的排放量。请举一例在日常生活中符合这一主题的做法________。
(7)写出合成金刚石的化学反应方程式________,反应前后碳元素的化合价分别为________。
题●型●训●练
1.(2026·辽宁鞍山·二模)阅读下列科技短文并回答问题。
石墨烯是由碳原子构成的一层或几层原子厚度的晶体,石墨烯具有高透光性、高强度、高导热性等特点,在电子、医疗健康等多领域具有广泛的应用,不同领域的应用分布如图1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具有保暖、抗菌等优点。石墨烯面料的保暖原理主要是利用远红外线升温,改善人体微循环系统,促进新陈代谢,在低温情况下,石墨烯可将来自远红外线的热量传送给人体,相较于普通纺织材料,石墨烯面料的“主动产热”更受人们青睐。
石墨烯面料的抗菌性能与其结构有关。掺入面料的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。
实验人员研究不同面料中掺加石墨烯后的抗菌效果。取氨纶混纺纱、石墨烯氨纶混纺纱、棉混纺纱、石墨烯棉混纺纱四种面料样品,测得其他条件相同时,四种面料对大肠杆菌等三种菌体的抑菌率结果如图2所示,(图中,抑菌率越高,表明抗菌性能越强。)
石墨烯薄膜是一种平坦的单原子碳薄膜,这些薄膜用于取代显示屏中的硅薄膜晶体管。石墨烯运送电子的速度比硅快几十倍,因而用石墨烯制成的晶体管工作得更快、更省电。随着科技水平的提升,石墨烯作为一种基本材料,其应用会有越来越多的可能。
(1)石墨烯是由_______(填字母选项)构成。
A.分子 B.原子 C.离子 D.电子
(2)指出一条石墨烯的物理性质_______。
(3)由图1可知,石墨烯应用占比最高的领域是_______。
(4)工业上可采用甲烷分解制取石墨烯,同时产生一种单质气体,该气体是_______。
(5)石墨烯面料的保暖原理主要是_______。
(6)石墨烯_______(填“可以”“不可以”)利用远红外线为人体供暖。
(7)掺入面料的石墨烯片层结构中含有丰富的_______,影响菌体的正常代谢,从而使菌体无法吸收养分直至死亡。
(8)面料的抑菌率不仅与面料种类有关,还与_______有关。
(9)根据图2可推断“石墨烯棉混纺纱面料的抗菌性能优于棉混纺纱面料”,依据是在图2中,菌体种类相同时:_______。
(10)石墨烯制成的晶体管比硅薄膜晶体管工作得更快,更省电的原因是_______。
2.(25-26九年级上·辽宁鞍山·期中)阅读下列科技短文并回答问题。
近年来,全球低糖食品的总体消费量持续增长。人体每天需要摄入一定量的糖类物质,以维持血液中葡萄糖()的正常浓度。如果血液中葡萄糖的浓度过低,易造成低血糖而出现乏力甚至休克;浓度过高,易造成高血糖而引发糖尿病。代糖是一类替代蔗糖等天然糖的非营养性甜味剂,木糖醇是一种常见的代糖。木糖醇()是白色粉末,能吸收水分而潮解。
1 g木糖醇含有的热量为2.4卡,1 g蔗糖含有的热量为4卡。木糖醇是一种低热量、可以替代蔗糖等糖类的非营养性甜味剂,可用于糖尿病患者的糖类替代品。
工业上常用木聚糖与氢气反应生产木糖醇,木聚糖具有可燃性。生产木聚糖的原料是玉米芯。科研人员采用瞬间气流膨化技术破坏玉米芯中的木质素结构,再使用“酶解法”生产木聚糖。当膨化机内达到一定压强时,打开膨化机盖子,可使玉米芯瞬间膨化。有关实验信息如下表。
实验
①
②
实验条件
压强为1.2 MPa,膨化机内添加不同比例的水
膨化机内无水,改变压强
实验数据图
回答下列问题:
(1)木糖醇具有的物理性质是___________写出一点即可)。
(2)血液中葡萄糖的浓度过低,造成的后果有___________(写一条即可)。
(3)工业上常用___________(写物质名称)生产木糖醇。
(4)指出木糖醇的保存方法___________。
(5)木糖醇是一种___________(填写“低”或“高”)热量的甜味剂。
(6)日常生活中,木糖醇___________(填写“能”或“不能”)完全可以替代糖类。
(7)生产过程中,添加水量与木聚糖制得率之间的关系是___________。
(8)对比上述两组实验,制取木聚糖的最佳条件是___________。
(9)进行②组实验时,压力从1.2 MPa提高至1.4 MPa时,木聚糖制得率下降,其原因是:膨化机内物料温度过高,打开膨化机,物料接触到大量空气后___________。
(10)某品牌可乐每罐含糖(核算成蔗糖)11.2 g,该品牌甜度相当的无糖可乐用阿斯巴甜和安赛蜜为代糖,结合下表数据分析没有选择木糖醇的可能原因是___________。
名称
甜度(等质量比较)
价格(元/kg)
热量(kca/g)
蔗糖
1
9
4
木糖醇
1
22
2.4
阿斯巴甜
200
74
4
安赛蜜
200
50
0
3.(25-26九年级上·辽宁锦州·阶段练习)阅读下面文章。
木糖醇()为白色晶体或结晶性粉末,极易溶于水,溶解时会吸收一定热量,具有一定的吸湿性。木糖醇是一种低热量、非营养性甜味剂,可用于糖尿病患者的糖类替代品。
工业上常用木聚糖的水解产物木糖与氢气在一定条件下反应生产木糖醇,生产木聚糖的原料是玉米芯。科研人员采用瞬间气流膨化技术破坏玉米芯中的木质素结构,再使用“酶解法”生产木聚糖,有关实验信息如下表所示。
实验
①
②
实验条件
压强为,改变水量
膨化机内无水,改变压强
实验数据图
当膨化机内达到一定压强时,打开膨化机盖子,可使玉米芯瞬间膨化。无水条件下,当机内压强时,膨化机内温度较高,甚至能达到玉米芯的着火点(燃烧必须达到的最低温度)。
谁能想到,剥玉米后废弃的玉米芯竟能为糖尿病患者带来“甜蜜”,在感叹玉米芯神奇的同时,不得不赞叹科技的力量。
回答下列问题:
(1)木糖醇具有的物理性质是___________(写出一点即可)。
(2)木糖醇()属于___________(填“化合物”或“氧化物”)。
(3)木糖醇入口有清凉感觉的原因是___________。
(4)写出木糖生产木糖醇的文字表达式___________。
(5)下列说法错误的是___________(填标号)。
A.木糖醇需要密封保存
B.木糖醇是一种低热量的甜味剂
C.日常生活中,木糖醇完全可以替代糖类
(6)依据表中信息作答:
①“酶解法”生产木聚糖的实验中,影响木聚糖产率的因素是___________。
②对比上述两组实验,制取木聚糖的最佳条件是___________。
(7)实验②中,压强为时木聚糖的产率比低,原因是___________。
4.(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
5.(25-26九年级下·辽宁鞍山·月考)阅读科普短文,根据短文回答问题。
在“双碳”目标背景下,一种名为“石头纸”的环保新材料正悄然走进人们的生活。石头纸(也称“钙塑纸”)的主要原料是石灰石(主要成分为碳酸钙),占比可达80%左右,再混入约15%的聚乙烯(PE)和5%的胶合剂。与传统植物纤维纸相比,石头纸的生产过程无需砍伐树木,也不需用水漂白,大幅减少了能源消耗和废水排放。其制作工艺是将碳酸钙研磨成纳米级粉末,与高分子聚合物通过挤压吹塑成型,形成薄如蝉翼的纸张。这种纸张具有防水、防油、耐撕裂的特性,且废弃后在阳光和微生物作用下可降解为粉末,回归自然。而经过回收的纸张若送进焚化炉焚烧,少量的无毒无害树脂经焚烧后,不会产生黑烟或毒气,而余下的无机矿粉亦可回归大地、回归自然。石头纸的应用领域广泛,既可替代传统的部分功能性纸张、专业性纸张,又能替代传统的大部分塑料包装物。从包装材料到书籍印刷,为可持续发展开辟了新路径。
(1)石头纸中加入胶合剂的作用可能是______。
(2)石头纸生产过程中不需用水漂白,而传统造纸需用氯气或二氧化氯漂白。二氧化氯中氯元素的化合价为______。
(3)树木通过光合作用吸收二氧化碳。光合作用的化学方程式为,其中X是一种有机物,其化学式为______。
(4)碳酸钙研磨成纳米级粉末的目的是______,以增强材料性能。
(5)与传统植物纤维纸相比,石头纸的一个优点是______。
(6)石头纸废弃后在自然环境中降解,该过程主要发生的是______(填“物理”或“化学”)变化。
(7)石头纸的生产符合“低碳生活”理念,这里的“碳”主要指______(填化学式)的排放。
(8)从材料分类看,塑料属于______材料。(填字母序号,可多选)
A.复合材料 B.合成材料 C.高分子材料 D.无机非金属材料
(9)从能源或环境角度,分析推广石头纸对实现“双碳”目标的意义______(答一点即可)。
6.(2026·辽宁丹东·模拟预测)阅读下面文章。
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,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:,吸热;,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。
请回答下列问题:
(1)文中提到限制太阳能持续、稳定使用的影响因素是_______。
(2)依据图1回答:
①图中参与循环的元素共有_______种。
②水合反应器中发生反应的化学方程式为_______,该反应属于______(填“化合”“分解”“置换”或“复分解”)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______(填“变大”“变小”或“不变”);水合反应器中_______能转化为热能。
(3)依据图2数据可知,储热体系能受到大多数科学家青睐的原因_______。
(4)下表各选项与文中储热体系反应原理相符的是_______(填标号)。
标号
吸热反应
放热反应
A
B
C
A.A B.B C.C
(5)为构建清洁低碳的新能源体系,下列措施合理的有_______(填标号,可多选)。
A.大力发展燃煤发电 B.为新能源研发新型储能技术 C.积极推广太阳能发电
7.(2026·辽宁鞍山·一模)阅读短文,回答下列问题。
我国航天的中长期发展规划涵盖了空间站建设和月球资源开发等方面。
我国科学家对“嫦娥五号”取回的月壤进行了分析,获得月壤主要成分的质量分数如图1所示。月球表面具有高真空、低重力和强光照的环境条件。研究发现,在地球表面环境下稳定的金属氧化物,在月球表面高真空环境下会变得不稳定。目前我国科学家对月球资源开发的设想之一是将月壤中氧化亚铁(FeO)加热分解,从而获得金属单质和氧气。
空间站中的物质和能源都十分宝贵,要尽可能实现物质的循环利用,减少对地面补给的依赖。我国科学家还提出:可利用太空极低的温度环境使太空舱气体中的二氧化碳凝结进而分离出去,空间站正常的物质循环系统如图2所示。如遇突发情况,通过专用风机将太空舱内部的空气引入净化罐,利用过氧化钠吸收二氧化碳,生成碳酸钠和氧气,净化后的空气再重新流回舱内。
(1)月球表面具有的环境条件是___________(写一条)。
(2)月壤主要成分中质量分数最大的物质是___________。
(3)“月壤”的成分中含氧化铝,氧化铝中氧元素的化合价为-2,则铝元素的化合价为___________。
(4)加热分解36t氧化亚铁可以得到___________t铁。
(5)利用极低温度分离二氧化碳的过程中,二氧化碳分子之间的间隔___________(填“变大、变小”或“不变”)。
(6)空间站建设中大量使用了钛合金和铝合金,钛合金和铝合金都属于___________材料(填“合成、复合”或“金属”),大量使用钛合金和铝合金原因是___________(填标号)。
A.强度高 B.密度大 C.抗腐蚀性强
(7)突发情况时,将二氧化碳转化为氧气,写出该反应的化学方程式___________。
(8)图2中反应②是电能转化为___________能。整个循环反应中除人体呼出的二氧化碳外,还需额外补充的物质是___________。
8.(25-26九年级下·辽宁葫芦岛·月考)阅读下面文章。
根据《中华人民共和国食品安全法》,食品添加剂是指为改善食品品质和色、香、味,以及为防腐、保鲜和加工工艺的需要而加入食品中的人工合成或天然物质。如果违规使用食品添加剂可能对人体健康产生不利影响,因此需要对食品添加剂的含量进行精确检测。
研究人员利用气相色谱技术同时完成对样品中甜蜜素、苯甲酸、丙酸等多种食品添加剂的检测。处理样品的操作流程如图1。食物样品溶解后,向其中加入沉淀剂,使样品中的蛋白质变成沉淀分离出来,从而避免蛋白质对检测结果的影响。沉淀剂用量会对蛋白质的沉淀效果产生影响。实验人员分别取5g样品,溶解后向其中添加不同用量的沉淀剂,比较沉淀所需时间,实验结果如图2。用上述方法分别处理两种糕点样品获得溶液,将溶液再处理后用气相色谱技术测定食品添加剂含量,实验结果如表1。将实验结果与国家标准对比,可以判断食品的安全性。
表1 两种糕点中添加剂含量及国家标准
组分
糕点1(g/kg)
糕点2(g/kg)
糕点中国家标准允许的最大使用量(g/kg)
甜蜜素
0.42
1.57
1.6
苯甲酸
0
0.22
0
丙酸
1.20
2.32
2.5
食品添加剂的高效检测为食品安全提供了保障,有助于食品行业的规范发展。
请回答下列问题:
(1)食品添加剂的作用是_______(写一点即可)。
(2)甜蜜素又名环己基氨基磺酸钠,化学式可表示为,从元素组成的角度看:甜蜜素是由_______种元素组成的,其中碳、氧两种元素的质量比为_______(写出最简整数比)。
(3)依据表1数据,你认为符合食品安全的是_______(填“糕点1”或“糕点2”)。
(4)在实验室完成图1操作流程:①溶解时需要用到的仪器有_______。②加入沉淀剂的目的是_______。③“操作1”的作用与初中化学实验_______操作相似。
(5)根据图2可得出的结论是:在所取样品质量为5g时,_______。
(6)下列关于食品添加剂的说法,正确的是_______。
A.食品添加剂都对人体有害
B.食品添加剂只能人工合成
C.食品添加剂不应超过国家标准用量
9.(2026·辽宁大连·模拟预测)阅读下面文章。
氨(NH3)比氢气更易液化储运,被广泛认为是未来国际航运的绿色“零碳”燃料。合成氨的原料为N2和H2。N2常用液态空气分离法和分子筛吸附法(如图1所示)等方法获取;生产H2有煤气化、天然气重整及可再生能源(如太阳能、风能等)电解水等方法。
目前大规模合成氨的方法是Haber-Bosch工艺法,即利用N2和H2在一定条件下反应制氨,该工艺消耗全球约5%的天然气,占据全球1.6%的CO2排放量。绿氨生产可实现绿色“零碳”排放,但该法成本较高。氨的合成及应用的部分流程如图2所示。
回答下列问题。
(1)液态空气分离法和分子筛吸附法获取N2,均利用N2与O2的_____(填“物理”或“化学”)性质差异进行分离。在液态空气分离法时,N2先气化出来,说明液氮的沸点比液氧_____(填“低”或“高”)。
(2)依据图2回答:
①H2的两条获取途径中,符合绿色“零碳”理念的是途径_____(填“I”或“II”)。
②“合成塔”内合成NH3所需要的一定条件为_____,发生改变的微观粒子为_____;依据NH3中H的化合价为+1价可推,反应后NH3中N的化合价比N2中的____(填“高”或“低”)。
③氨燃料电池工作时的原理为____(用化学方程式表示),该反应将_____能转化为电能;从产物的角度分析,NH3作为燃料相比于CH4的优点是_____。
10.(2026·辽宁铁岭·一模)阅读下面文章。
“可燃冰”,又称天然气水合物,一种外观似冰但遇火即燃的结晶化合物,其分子由甲烷分子和水分子构成,具有笼状结构(如图1)。
“可燃冰”主要蕴藏在深海沉积物和陆地永久冻土中,由水和天然气在高压和低温条件下结晶而成,当温度升高或压强降低时,会立即分解释放出可燃性气体——甲烷。
“可燃冰”等燃料的燃烧值见下表,储量如图2所示,被各国视为未来化石燃料的替代能源。
样品
燃烧热值/()
生成体积/
燃烧残余物质量/g
可燃冰
55
1
煤炭
17-30
1
20
汽油
43-46
2.3
3
“可燃冰”的开采方法主要有四种:
①热激发法:对“可燃冰”加热,使温度超过“可燃冰”的平衡温度,从而分解为水和天然气;
②减压法:降低压力促使“可燃冰”分解;
③化学试剂注入法:向矿层注入化学试剂,破坏“可燃冰”的平衡条件促使其分解;
④置换法:注入以置换“可燃冰”中的甲烷,使甲烷释放出来。
随着开采技术的不断进步,“可燃冰”势必会成为广泛使用的洁净能源。
回答下列问题。
(1)可燃冰中含有____种元素,属于_____能源(填“可再生”或“不可再生”)。
(2)“可燃冰”燃烧时______能转化为热能。
(3)“可燃冰”被视为“未来能源”的理由是_________(写一点)。
(4)我国研发冷冻取样、高温脉冲加热的“冷钻热采‘可燃冰’开采技术”,属于______(填开采方法)。
(5)对“可燃冰”进行二次能源开发意义重大。工业上,可以利用甲烷获得氢气(如图3):,X的化学式______。判断的理由是__________。
(6)保存可燃冰应该注意的问题有__________。
(7)可燃冰还没推广使用的原因可能是__________(写一点)。
11.(25-26九年级下·辽宁营口·月考)阅读下面科普短文,回答问题。
松花蛋又称“皮蛋”,是我国特有的食品之一、松花蛋是用料泥包裹鸭蛋、鸡蛋等加工而成。料泥是由生石灰、纯碱、食盐、草木灰(主要成分)等原料与水按一定比例均匀混合制得,原料中还可加入少量硫酸锌,以改变松花蛋的品质。料泥制作过程中,通过一系列反应,产生的强碱(NaOH、KOH)经蛋壳渗入蛋清和蛋黄中,与其中的蛋白质作用,致使蛋白质分解、凝固并放出少量硫化氢气体和氨气。渗入的碱还会与蛋白质分解出的氨基酸进一步发生中和反应,生成的盐的晶体沉积在凝胶态的蛋清中,便出现了朵朵“松花”。
在松花蛋形成过程中,碱液浓度及腌制时间等对其品质起着至关重要的作用。研究人员对以上影响因素进行了探究:图1表示其他条件均为最佳水平时,NaOH溶液浓度对松花蛋的蛋白弹性(被压缩高度越大,蛋白弹性越大)的影响;图2表示松花蛋腌制的天数与其蛋白和蛋黄的pH变化关系。
松花蛋虽然营养丰富,但是碱性过大,故不宜过多食用。
(1)料泥中的草木灰是______(填“纯净物”或“混合物”)。
(2)文中提到“碱还会与蛋白质分解出的氨基酸进一步发生中和反应”,其反应实质是____。
(3)料泥制作过程中,生石灰与水反应的化学方程式为_____。
(4)由图1可得到实验结论:_____。
(5)松花蛋显碱性,带有涩味。食用松花蛋时加入____(填“食盐”或“食醋”)可除去其涩味。
(6)腌制过程中如何初步检测蛋白的酸碱度?写出具体操作步骤:
在玻璃片上放一小片pH试纸,用_____蘸取少量反应后的溶液点在pH试纸上,把试纸显示的颜色与______比较,读出溶液的pH。
12.(25-26九年级下·辽宁盘锦·月考)阅读下面科普短文,回答相关问题。
氢能是一种理想的清洁能源,其制取和储存是科学研究的重要方向。
制氢的技术有多种,其中煤气化制氢约占56%,天然气重整制氢约占21%,电解水制氢约占1%。此外,在一定温度下,利用Fe-Mo/C作催化剂裂解乙醇也可以制备氢气。科研人员研究相同温度下裂解乙醇制备氢气时,催化剂中Mo与Fe最佳质量比的实验结果如图1,氢气产率越高,说明催化剂效果越好。近几年,制氢的工艺也有进展。我国科学家发明了一种用稀土元素铈(Ce)的氧化物为催化剂将甲烷中的氢转化为氢气的工艺,反应原理如图2所示。储氢的方式主要有高压储氢和加氢储氢。图3是一种镁铝合金材料储氢和释氢的过程。
目前,我国已经成为世界最大的制氢国。随着低耗能制氢及高效储氢问题的解决,氢能终将在各领域实现大规模的应用。
(1)制氢技术中占比最高的是________。
(2)对比图1中的曲线,得到的实验结论是在相同温度下,相同时间内,裂解乙醇制氢气所需的催化剂中,Mo与Fe的最佳质量比为________。
(3)图3“释氢”过程中发生反应的化学方程式为________。
(4)MgH2由两种离子按个数比1:2构成。构成MgH2的是________和________(填离子符号)。
(5)图3中“储氢”消耗的氢气质量________(选填“>”、“=”或“<”)“释氢”产生的氢气质量。
(6)下列说法中正确的是________(填序号)。
A.目前制氢的原料主要来源于化石燃料
B.裂解乙醇(C2H5OH)制氢指将乙醇分解成H2和CO2
C.现阶段氢能已经大规模使用
(7)该工艺流程中,可循环利用的含铈物质是________。
(8)氢气作为清洁能源的最突出优点是________。
13.(25-26九年级下·辽宁营口·月考)阅读下面科普短文,回答问题。
炼油、化工、制药等行业在生产过程中,会排放大量的高浓度有机废气。为实现达标排放,“碱液喷淋—活性炭吸附”工艺因技术成熟、适配性广,成为传统治理中的主流方案。该工艺的核心逻辑是先通过碱液(NaOH溶液)喷淋(图甲)去除废气中的杂质与腐蚀性成分,再利用活性炭的强吸附性捕获有机污染物,实现深度净化。
该工艺的局限性是活性炭受相对湿度、颗粒度(图乙、丙)等因素影响,会导致废气处理效率降低。随着环保标准不断收紧,该工艺常与催化燃烧等技术联用,进一步提升深度净化效果与资源回收效率。
(1)图甲装置中,废气应该从________(填“a”“b”或“c”)口通入,碱液以雾状喷淋的理由是________。
(2)利用“活性炭的强吸附性捕获有机污染物”与“碱液喷淋”的本质区别是________;碱液喷淋塔中,若氢氧化钠长期使用后有大量晶体在溶液中析出,这个过程叫作________。
(3)这个过程据图乙推测,碱液喷淋装置中导出的气体需进行________处理后再进入活性炭吸附装置。
(4)据图丙可知,吸附装置中使用________的活性炭颗粒时吸附效果最好。
(5)用NaOH溶液吸收废气中的,生成和,试写出该反应的化学方程式________;若将NaOH溶液换成溶液,在其他条件相同时,吸收效果将变________(填“好”或“差”)。
14.(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)
15.(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:________。
16.(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”)。
17.(25-26九年级下·辽宁阜新·月考)阅读短文,回答问题
天然气是重要的化石燃料和能源,主要成分为甲烷(),还含有少量硫化氢()等气体。硫化氢可在催化剂作用下与甲烷反应而除去,其反应微观示意图如图1所示。
利用甲烷催化制取氢气。一种甲烷水蒸气催化制氢的透氢膜反应器如图2所示,通入的甲烷和水蒸气在高温和催化剂作用下反应生成一氧化碳和氢气(该反应是吸热反应),一部分氢气通过透氢膜与膜外侧通入的氧气反应。
利用甲烷在高温、催化作用下分解能制取新型碳单质材料——石墨烯,石墨烯具有很高的强度和优良的导电性能。
(1)图1反应中,产物“”为二硫化碳,其中碳元素的化合价为价,硫元素的化合价为____价;
该反应过程中变化的是_________(填字母)。
A.分子的数目 B.原子的种类 C.物质的总质量 D.原子数目
(2)结合图2,写出甲烷水蒸气制氢反应的化学方程式为_____________;在反应器的膜外侧通入氧气的主要目的是_________。
(3)石墨烯与石墨物理性质差异很大,其原因是___________。
(4)制得的氢气和氮气可以在高温高压催化剂的条件下合成氨。在能源与环境领域应用广泛。
①反应可用于检查输送氯气的管道是否泄漏。由转化为的过程中,______(填“得到电子”或“失去电子”);该反应属于______反应(填基本反应类型)
②可用于烟气脱硝,如,R的化学式为_____。
③若生成了氮气14千克,则需要氨气_____千克。
18.(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)。
19.(2026·辽宁铁岭·一模)阅读下面文章。
太阳能驱动的界面水蒸发是目前一种高效的海水淡化、废水处理技术,在缓解淡水资源匮乏和能源危机等方面具有巨大潜力,该技术的核心在于光热转换材料的应用。
我国某科研团队以廉价易得的玉米芯(玉米穗去掉玉米粒的剩余部分)为原料,在高温管式炉中炭化后得到的炭化玉米芯,不仅保留了玉米芯内部的多孔结构,为运输水分提供天然孔隙通道,还有超强的亲水性及优异的光吸收能力,可实现海水的快速蒸发。
科研团队分别在400℃、500℃、600℃、700℃及800℃时,将玉米芯加热相同时间。制得了五种炭化玉米芯(分别表示为C400、C500、C600、C700及C800)。经研究发现,不同温度下制备的炭化玉米芯,在孔径和孔壁粗糙度方面存在差异,进而导致海水蒸发速率存在差异。
回答下列问题。
(1)在海水淡化、废水处理领域,___________是目前一种高效的技术。
(2)科研团队之所以选择以廉价易得的玉米芯为原料,进行光热转换材料的研发,从玉米芯结构方面分析,其原因是___________。
(3)依据图1及所学知识作答:
①从微观粒子的角度分析并解释,浸泡玉米芯时,会闻到酒精气味的原因是___________。
②玉米芯需要在充满的环境中进行加热炭化(步骤④),该过程使用作保护气的目的是___________;下列气体可以代替进行实验的是___________(填选项字母)。
A.二氧化碳 B.氩气 C.氧气
(4)根据图2可知,不同温度下制得的炭化玉米芯中,海水蒸发速率最大的是___________。
(5)为了比较不同温度下制得的炭化玉米芯对海水蒸发速率的影响,实验过程中必须保持一致的量有___________(填所有正确选项字母)。
A.光照条件(包括光照强度、时长、角度等)
B.炭化玉米芯的用量与表面积
C.炭化玉米芯的制备温度
D.实验环境的温度和湿度
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题型12 科普阅读题
考●向●破●译
考向01 能源材料类
典例引领
【典例01】(1)
否
(2)C
(3)
防止高温下碳与氧气反应,造成碳纤维变质
随温度升高,碳纤维的拉伸强度逐渐降低
(4)
减少化石能源消耗(或减少二氧化碳排放,缓解温室效应,合理即可)
(5)
41
(6)
制作自行车车架
碳纤维密度小、强度高(合理即可)
变式演练
【变式01】(1)极易溶于水、无色、有强烈刺激性气味的气体等
(2)14:3
(3)可燃性
(4)氮原子、氢原子
(5)易液化
(6)
(7)AB
(8)用氨气做燃料,反应物中不含碳元素,不会生成二氧化碳,且氨气燃烧生成氮气和水,无污染,比较环保,且氨气易液化,便于储存和运输
【变式02】(1) 煤 物理 气候变暖,甚至引起生物灭绝
(2)
(3)冰蠕虫→扁形虫
(4)清洁无污染
(5)①
(6)用淘米水浇花
(7)B
(8)碳在常温下不活泼
考向02 科技信息类
典例引领
【典例01】(1)8:7:1:3
(2)二氧化碳/CO2
(3)+3O2+
(4)电
(5)在模拟体液中,金的腐蚀速率最慢(或在模拟体液中,铜的腐蚀速率最快等,合理即可)
(6) ③ ④ 石墨烯综合性能最优,柔韧性好、生物相容性高、稳定性强,适合长期植入
(7)AB
变式演练
【变式01】(1)石油
(2)水
(3)A
(4)液体,方便运输(合理即可)
(5) 不能 原料煤是不可再生能源,不符合液态阳光技术要求
(6)>
(7)产生甲醇,节约石油资源/反应物为二氧化碳,减缓了温室效应加剧/代替了化石能源,更环保
【变式02】(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)
考向03 传统文化类
典例引领
【典例01】(1)化合物
(2)+4
(3) 充分 形成合金后,熔点降低
(4)BC
(5)
(6) 浅绿色变为无色 铝、锡和稀盐酸(或稀硫酸) 铝比锡的反应更剧烈
变式演练
【变式01】(1)锌的金属活动性比铁和铜强,锌容易被氧化
(2)混合物
(3) +2
(4) 置换反应
(5) 化学 能隔绝氧气和水
(6) 硝酸铜/
【变式02】(1) 提升食物的口感或提高食物的营养价值或延长保质期 18:3:16
(2)过滤
(3)食物样品溶解后,向其中加入沉淀剂,使样品中的蛋白质变成沉淀分离出来
(4)沉淀时间随沉淀剂用量的增大,其变化趋势为先减小,后略增大
(5)苯甲酸的含量超过糕点中国家标准允许的最大使用量
(6) 使木炭充分燃烧 形成合金,熔点降低
(7) 硫化汞 Hg + S = HgS
(8)氯化钠的溶解度受温度影响不大,刮南风(热风)时,气温升高,水分蒸发快,氯化钠易结晶析出
考向04 环境保护类
典例引领
【典例01】(1) 呼吸作用(合理即可) 温室效应
(2)能溶于水
(3) 物理变化 大于
(4) 112
(5)
(6)210
(7)坐公交车出行(合理即可)
变式演练
【变式01】(1)二氧化碳
(2) 碳替代 用太阳能热水器替代燃气热水器(合理即可)
(3)海水酸化,危害海洋生物的生存,破坏海洋生态系统
(4) 不变 BC
(5)人工降雨等
(6) 碳原子排列方式不同 石墨
【变式02】(1)
(2)物理
(3) 在其他条件相同时,活性炭粉与纳米级光催化剂比例为时,甲醛的浓度持续下降且后甲醛的浓度最低
考向05 新材料类
典例引领
【典例01】(1) - 4 7:3
(2)
(3) 碳化硅的结构与金刚石相似/原子排列方式相似(合理即可) 原子
(4) 化学变化 防止空气中的物质影响反应(合理即可)
(5)硬度大/高耐磨性等(合理即可)
变式演练
【变式01】(1)化学
(2)糖回收率高且无需纤维素酶
(3) 酸料比或硫酸的浓度 B
(4)活性炭
(5)酸料比为1.25时,色度、乙酸等抑制物质生成较少且葡萄糖糖回收率较高
【变式02】(1)C
(2)石墨与KNO3共熔生成CO2
(3)工业应用
(4)压强、制备温度
(5)ABC
(6) 二氧化碳/CO2 步行代替乘车(合理即可)
(7) +4,+4,0/+4,0,+4
题●型●训●练
1.(1)B
(2)导电性(导热性)好;强度高等
(3)电子领域
(4)氢气或
(5)利用远红外线升温,改善人体微循环系统,促进新陈代谢
(6)可以
(7)含氧基团
(8)菌体种类
(9)石墨烯棉混纺纱面料的抑菌率高于棉混纺纱面料
(10)石墨烯运送电子的速度比硅快几十倍
2.(1)白色粉末(或能吸水)
(2)低血糖(乏力、休克)
(3)木聚糖与氢气
(4)密封保存
(5)低
(6)不能
(7)木聚糖制得率随着水量的增加先增大后减小
(8)压强为1.2 MPa、加水量为10%
(9)燃烧生成二氧化碳和水
(10)甜度相同时,木糖醇的用量大,成本高
3.(1)白色晶体(或结晶性粉末,极易溶于水,具有吸湿性等)
(2)化合物
(3)溶解时会吸收一定热量
(4)木糖+氢气木糖醇
(5)C
(6) 水量和压强 水量为10%、压强为1.2MPa
(7)压强为1.4MPa时温度过高,玉米芯部分燃烧,导致木聚糖产率降低
4.(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)AB
5.(1)起粘结各组分的作用
(2)+4
(3)
(4)增大与聚乙烯等高分子聚合物的接触面积,使混合更均匀
(5)生产过程无需砍伐树木,也不需用水漂白,大幅减少了能源消耗和废水排放
(6)化学
(7)
(8)BC
(9)生产过程无需砍伐树木,可保留更多树木吸收,且生产能耗低,可以减少二氧化碳的排放(合理即可)
6.(1)昼夜、季节及天气等因素
(2) 3/三 化合 变大 化学
(3)储热密度大
(4)A
(5)BC
7.(1)高真空(合理即可)
(2)二氧化硅
(3)+3
(4)28
(5)变小
(6) 金属 AC
(7)
(8) 化学 水
8.(1)改善食品品质或防腐、保鲜等
(2) 6 3:2
(3)糕点1
(4) 烧杯、玻璃棒 使样品中的蛋白质变成沉淀分离出来,避免影响检测结果 过滤
(5)沉淀剂用量在0~4mL区间时,沉淀时间随用量增加缩短,用量超过4mL后沉淀时间变长,4mL时沉淀时间最短
(6)C
9.(1) 物理 低
(2) II 高温、高压、催化剂 氮分子、氢分子 低 4NH3+3O2=2N2+6H2O 化学 燃烧无二氧化碳生成,不会加剧温室效应(合理即可)
10.(1) 3/三 不可再生
(2)化学
(3)储量丰富、燃烧残余物质量小、燃烧热值高等一点即可
(4)热激发法
(5) CO 化学反应前后原子种类及数目不变
(6)低温、高压
(7)经济效益低、开采技术难,成本高;可能会有温室气体排放,影响环境;破坏地壳稳定平衡,引发海底塌方,导致大规模海啸等
11.(1)混合物
(2)氢离子和氢氧根离子结合生成水分子
(3)
(4)在其他条件均为最佳水平时,在实验研究的溶液浓度范围内,随着溶液浓度的升高,松花蛋的蛋白弹性先增大后减小
(5)食醋
(6) 洁净干燥的玻璃棒 标准比色卡
12.(1)煤气化制氢
(2)1:9
(3)
(4)
(5)<
(6)A
(7)和
(8)燃烧产物是水,无污染
13.(1) a 增大碱液与废气的接触面积,使吸收更充分
(2) 是否生成新物质 结晶
(3)干燥
(4)0.3 cm
(5) 差
14.(1)b
(2) 金属除锈(合理即可) C、H、O
(3) 升高
(4) 2020 、
15.(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)
16.(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
17.(1) -2 A
(2) 氢气与氧气反应放热,为吸热的制氢反应提供所需热量
(3)碳原子的排列方式不同
(4) 得到电子 置换 NO 6.8
18.(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)
19.(1)太阳能驱动的界面水蒸发
(2)玉米芯内部的多孔结构,为运输水分提供天然孔隙通道,还有超强的亲水性及优异的光吸收能力,可实现海水的快速蒸发
(3) 分子在不断运动 隔绝氧气 B
(4)C700
(5)ABD
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题型12 科普阅读题
内●容●导●航
第一部分 题型解码 高屋建瓴,掌握全局
题型概述 考向分类 技巧点拨
第二部分 考向破译 微观解剖,精细教学
典例引领 方法透视 变式演练
考向01 能源材料类
考向02 科技信息类
考向03 传统文化类
考向04 环境保护类
考向05 新材料类
第三部分 题型训练 整合应用,模拟实战
题●型●解●码
题型概述
科普阅读题是辽宁中考的热点题型,通常给出学生不熟悉的新材料或情境,用已学的知识解答问题,涉及的知识点简单,综合性不强,属于高起点、低落点的试题。科普阅读题考查以填空题为主,题目取材广泛,涉及的知识面广,结合图表、曲线,考查对信息的提取、加工处理能力和综合分析能力。
解决该类题的关键是找到材料中的关键信息,结合所学知识进行合理迁移,解决相应的实际问题。
考向分类
考向01 能源材料类
考向02 科技信息类
考向03 传统文化类
考向04 环境保护类
考向05 新材料类
技巧点拨
第一步:先读问题,再读材料
1.带着问题去阅读,快速定位关键词(物质名称、数字、因果关系词)。
2.圈画出与问题直接相关的语句。
第二步:对接教材,迁移知识
1.将材料中的新信息与课本核心知识建立联系(如:燃烧条件、金属活动性、复分解反应、溶解度、环保理念等)。
2.注意:有些答案可直接摘抄材料原句;有些需结合教材推理。
第三步:规范作答,化学语言
1.选择题:排除“绝对化词语(一定、都、全部)”“无中生有”“偷换概念”的选项。
2.填空题:用化学式、专业术语作答(如“乳化”“催化”“中和”)。
3.简答题:条理清晰,分点陈述,因果关系明确。
常见陷阱提醒:
1.材料中的“新名词”不一定要求你懂,通常会在材料中给出解释。
2.涉及化学方程式时,注意条件、配平、气体/沉淀符号。
3.评价类问题要从正反两方面作答(优点+缺点/改进)。
考●向●破●译
考向01 能源材料类
典例引领
【典例01】(2026·辽宁铁岭·二模)碳纤维是一种含碳量在90%以上的碳材料,由不同原料经聚合、纺丝、氧化、高温碳化而成,其化学性质与碳相似。碳纤维复合材料具有低密度、高强度、耐高温、高化学稳定性、抗腐蚀、耐摩擦等优异的物理及化学性能,被广泛应用于航空航天、轨道交通、车辆制造、体育用品等领域,图1为国产碳纤维复合材料在翼型风帆上的应用。为提高碳纤维的强度,须将碳纤维原丝进行预氧化处理,测得碳纤维在不同高温下与拉伸强度的关系图(见图2)。
(1)碳纤维是否属于碳单质_____(填“是”或“否”)。
(2)制造碳纤维不需要经过的步骤是_____。
A.聚合 B.纺丝 C.蒸发 D.氧化
(3)制作过程中的“高温碳化”常在隔绝氧气条件下进行,原因是:_____。依据图2,可知:碳化温度在1370~1400℃范围内,_____。
(4)远洋船舶使用碳纤维风帆能减少燃油消耗,从能源或环境角度,谈谈这一应用的积极意义_____(填一点)。
(5)碳纤维主要成分为碳元素,形成过程复杂,其中包括化学反应:2C2H6+2NH3+3O22C2H3N+6X,则X的化学式为_____。产物C2H3N的相对分子质量为______。
(6)结合文中碳纤维的性能,推测碳纤维在生活或工业的应用中还有_____,其理由是_____。
【答案】(1)
否
(2)C
(3)
防止高温下碳与氧气反应,造成碳纤维变质
随温度升高,碳纤维的拉伸强度逐渐降低
(4)
减少化石能源消耗(或减少二氧化碳排放,缓解温室效应,合理即可)
(5)
41
(6)
制作自行车车架
碳纤维密度小、强度高(合理即可)
【详解】(1)碳单质是仅由碳元素组成的纯净物,碳纤维含碳量90%以上,还含有其他成分,属于混合物,因此不属于碳单质。
(2)题干明确给出碳纤维的制备步骤为聚合、纺丝、氧化、高温碳化,不包含蒸发步骤。
(3)碳在高温下易和氧气反应被氧化,隔绝氧气可避免碳纤维被损坏;
曲线是温度与拉伸强度曲线。由图2的曲线变化可知,1370~1400℃范围内随温度升高,碳纤维的拉伸强度逐渐降低。
(4)减少燃油消耗可以降低化石能源使用量,同时减少化石燃料燃烧产生的温室气体和污染物排放,利于节能减排。
(5)根据质量守恒定律,反应前后原子种类、数目不变,反应前后除6X相差12H,6O,因此X为;
的相对分子质量为=41。
(6)结合题干给出的碳纤维低密度、高强度、抗腐蚀、耐摩擦等性能,对应匹配合理的应用场景。如制作自行车车架,利用了碳纤维密度小、强度高的性能。
方法透视
解题思路
第一步:识别能源类型
1.化石能源:煤、石油、天然气(不可再生)。
2.清洁能源:氢能、太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能(可再生或低污染)。
3.二次能源:电能、氢能(由一次能源转化而来)。
第二步:提取材料中的关键信息
1.能源的名称、成分、燃烧产物、获取方式、优缺点。
2.数字信息:热值、排放量、转化效率等(可能用于计算)。
3.技术原理:如“光解水制氢”“甲烷重整”“碳捕捉”等。
第三步:联系教材核心知识
1.燃烧条件:可燃物、氧气、温度达到着火点。
2.燃料充分燃烧措施:提供充足氧气、增大接触面积。
3.氢能优点:热值高、产物是水无污染、原料来源广;缺点:制取成本高、储存运输困难。
4.温室效应:CO₂、CH₄等气体排放过多导致。
5.酸雨:SO₂、NOₓ排放导致。
第四步:规范作答
1.化学方程式注意条件、配平、气体符号。
2.评价类题目从“环保、节能、经济、安全”多角度分析。
答题模板
能源分类与特点
问法:材料中的“××”属于哪类能源?有什么特点?
模板:××属于______(化石能源/清洁能源/可再生能源/不可再生能源)。其特点是______(如“热值高”“污染小”“储量有限”等)。
燃料燃烧的化学方程式
问法:写出××燃烧的化学方程式。
模板:
甲烷燃烧:CH₄ + 2O₂ =点燃= CO₂ + 2H₂O
氢气燃烧:2H₂ + O₂ =点燃= 2H₂O
乙醇燃烧:C₂H₅OH + 3O₂ =点燃= 2CO₂ + 3H₂O
能源利用的优缺点评价
问法:使用××能源的优点和缺点分别是什么?
模板:
优点:① 热值高;② 产物无污染(或污染小);③ 原料来源广泛;④ 可再生。
缺点:① 制取成本高;② 储存运输困难;③ 技术不成熟;④ 能量转化效率低。
节能减排措施
问法:结合材料,提出两条减缓温室效应(或减少污染)的措施。
模板:
① 减少化石燃料的直接燃烧,推广使用清洁能源(如太阳能、氢能)。
② 提高燃料利用率(如提供充足氧气、使用节能设备)。
③ 植树造林,吸收CO₂。
④ 对尾气进行处理(如安装脱硫装置)。
解释燃烧现象或条件
问法:为什么××在空气中不能燃烧,而在纯氧中能剧烈燃烧?
模板:燃烧需要氧气,纯氧中氧气浓度更高,反应速率更快,燃烧更剧烈。
变式演练
【变式01】(2024·辽宁大连·模拟预测)阅读下列短文,回答相关问题。
据央视网报道:2023年7月18日,我国研制出的全球首套一汽解放液氨直喷零碳内燃机实现成功点火。
氨气作为一种零碳能源具有广泛的应用前景。氨气很容易液化,将氨气常温下加压到1MPa,或者常压下温度降到-33℃,均可将其液化。氨气是极易溶于水、无色、有强烈刺激性气味的气体,对黏膜有刺激作用,其水溶液呈弱碱性。
传统合成氨:氮气和氢气在的高压和500℃的高温条件下,用铁作催化剂合成的。德国化学家格哈德·埃特尔揭示了氮气与氢气在催化剂表面合成氨气的反应过程。如图是该反应过程的微观示意图(图中“”表示氮原子,“”表示氢原子,“”表示催化剂)。
电解合成氨:以氮气和水为原料,采用电能驱动节能工艺,原料绿色环保。
依据所给信息,回答下列问题:
(1)写出氨气的物理性质___________(写出1点即可)。
(2)氨气(NH3)中氮元素与氢元素的质量比为___________。
(3)氨气燃烧时生成水和氮气,说明氨气具有___________(填“可燃性”或“助燃性”)。
(4)根据传统合成氨的微观示意图,化学反应前后种类、数目没有改变的微粒是___________。
(5)氨气易于储存的原因是___________。
(6)传统合成氨反应中,氮气和氢气在高温、高压、催化剂的作用下反应生成氨气,该反应的化学方程式为___________。
(7)氨气的合成和运输过程中如果发生氨气泄漏采用的应急保护措施正确的是_______。
A.用湿毛巾盖住口鼻,以防止吸入高浓度氨气
B.寻找良好的通风区域,确保有足够的新鲜空气流动
C.在泄漏现场可使用明火照明
(8)结合以上题目信息,请说出用氨气作为零碳能源可行性的理由:___________。
【答案】(1)极易溶于水、无色、有强烈刺激性气味的气体等
(2)14:3
(3)可燃性
(4)氮原子、氢原子
(5)易液化
(6)
(7)AB
(8)用氨气做燃料,反应物中不含碳元素,不会生成二氧化碳,且氨气燃烧生成氮气和水,无污染,比较环保,且氨气易液化,便于储存和运输
【详解】(1)物理性质是不需要发生化学变化就能表现出来的性质,题中氨气极易溶于水、无色、有强烈刺激性气味等均属于物理性质。
(2)化合物中元素质量之比=相对原子质量×原子个数之比,NH3中m(N):m(H)=14:(1×3)=14:3。
(3)能自身燃烧的物质具有可燃性,氨气可燃烧说明其具有可燃性。
(4) 根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类、数目都不发生改变,故传统合成氨中,化学反应前后种类、数目没有改变的微粒是氮原子和氢原子。
(5)题中明确说明常温加压或常压降温都可使氨气液化,因此氨气易于压缩储存。
(6)略。
(7)A、氨气极易溶于水,湿毛巾可减少氨气吸入口鼻,A正确;
B、通风可以降低氨气浓度,避免中毒,B正确;
C、氨气可燃,明火易引发爆炸,C错误。
(8)零碳能源的核心是不产生含碳污染物(二氧化碳),结合氨气的性质和合成工艺可知,用氨气做燃料,反应物中不含碳元素,不会生成二氧化碳,且氨气燃烧生成氮气和水,无污染,比较环保,且氨气易液化,便于储存和运输。
【变式02】(25-26九年级上·辽宁朝阳·期末)2025年2月28日,我国首个可载人长期驻留的深海实验室一冷泉系统研究装置在广州南沙开工建设。“冷泉”是指深海的底下的甲烷、硫化氢和二氧化碳等气体在地质结构或压力变化下,溢出海底进入海水中活动。当海底冷泉中的大量甲烷进入大气的时候会引起气候变暖,甚至引起生物灭绝。
【资料一】冷泉生态系统:是海底黑暗世界独特的生态系统。在深海2000米下(2-4℃),生活着以化学物质(甲烷、硫化氢等)为食物的甲烷氧化菌等初级生产者,冰蠕虫等一级消费者,扁形虫等二级消费者,线虫类分解死亡生物。这些生物一旦离开特定的生存环境便会死亡。
(1)甲烷是天然气的主要成分。天然气、石油和________是宝贵的化石燃料。甲烷溢出海底是________变化(填“物理”或“化学”),这种活动可能引起的危害是________。
(2)甲烷充分燃烧时火焰呈蓝色,下图是甲烷不充分燃烧的微观示意图:
X化学式是________,该物质会污染环境,也对人体健康有害。
(3)模仿生物学中的食物链,补全冷泉生态系统的“食物链”;甲烷氧化菌→________。
(4)长征二号运载火箭所用的推进剂是液态氧和液态氢。液态氢作为能源所具有的最大优势是________(写出一条即可)。
(5)水是一切生命赖以生存的重要物质基础。人类的日常生活和工农业生产也离不开水。海洋是地球上最大的储水库,海水淡化可以得到人们可以利用的淡水。分离提纯混合物一般有两种思路:①直取所需②除去杂质保留所需。蒸馏淡化海水所采取的思路是________(填序号)。
(6)水是生命之源,节水护水是每个公民应尽的责任和义务。请举一例生活中节约用水或防止水污染的具体做法________。
【资料二】文房四宝——笔、墨、纸、砚,在我国书法和绘画的发展史上发挥了重要作用。
(7)在宣纸的制作过程中,有一道工序是用竹帘从纸浆中捞纸。该操作与化学实验基本操作中的________操作有相似之处(填字母)。
A.沉降 B.过滤 C.吸附 D.搅拌
(8)《富春山居图》是元代画家黄公望创作的水墨画,此画能够保存至今而不变色,其原因是________。
【答案】(1) 煤 物理 气候变暖,甚至引起生物灭绝
(2)
(3)冰蠕虫→扁形虫
(4)清洁无污染
(5)①
(6)用淘米水浇花
(7)B
(8)碳在常温下不活泼
【详解】(1)化石燃料包括三类:煤、石油、天然气;甲烷溢出海底过程中没有生成新物质,属于物理变化;当海底冷泉中的大量甲烷进入大气的时候会引起气候变暖,甚至引起生物灭绝。
(2)反应前有4个碳原子、16个氢原子、14个氧原子,反应后12个氧原子、16个氢原子和2个碳原子,根据反应前后原子的种类和个数不变,可知2X中有2个碳原子和2个氧原子,故可知X的化学式为。
(3)根据短文可知,甲烷氧化菌为初级生产者,冰蠕虫等一级消费者,扁形虫等二级消费者,线虫类分解死亡生物;故冷泉生态系统的“食物链”;甲烷氧化菌→冰蠕虫→扁形虫。
(4)氢气燃烧生成水,故液态氢作为能源所具有的最大优势是清洁无污染。
(5)蒸馏海水是将水蒸发、冷凝,从而将水从盐溶液中分离出来,属于直接获取所需物质(①)。
(6)生活中节约用水的措施有:用淘米水浇花,实现水的循环利用。
(7)用竹帘从纸浆中捞纸,可实现固液分离,该操作与化学实验基本操作中的过滤操作有相似之处,故选B。
(8)墨水的主要成分是炭黑,碳在常温下不活泼,故水墨画能够保存至今而不变色。
考向02 科技信息类
典例引领
【典例01】(2026·辽宁营口·一模)阅读下面文章。
脑机接口(简称BCI)让大脑与机器直接连起来,靠大脑想法就能控制设备。脑机接口电极是连接大脑与外部设备的微型传感器。为提高电极的安全性与灵敏度,电极表面常修饰PEDOT:PSS[其中PSS是聚苯乙烯磺酸钠,其单体为苯乙烯磺酸钠()]、石墨烯等材料。
为了使脑机接口电池在体内长期工作,电极材料应具备高导电、柔性好可弯曲、无刺激不排斥、耐体内环境腐蚀等性能。科研人员对比铂、金、钛、铜四种金属在模拟体液中的腐蚀速率,实验结果如图所示,抽取五种电极材料的性能评分汇总,结果见下表。(满分10分,分数越高,性能越好)
序号
材料
导电性
柔韧性
相容性
稳定性
总分
①
铂
10
3
10
10
33
②
钛
8
3
10
10
31
③
PEDOT:PSS
5
10
8
6
29
④
石墨烯
10
8
9
8
35
⑤
碳纳米管
10
8
6
8
32
科技日新月异,脑机接口(BCI)与人工智能(AI)的深度融合,正成为引领全球未来发展的前沿领域。
回答下列问题。
(1)文中提到的苯乙烯磺酸钠中碳、氢、硫、氧四种元素的原子个数比为___________。
(2)石墨烯和石墨一样都是碳单质,其完全燃烧的产物是___________。
(3)“电池型脑机接口”利用乳酸()在一定条件下与反应生成和,实现稳定安全供电,其反应的化学方程式为___________。
(4)脑机接口设备内部用微型锂电池提供动力,锂电池工作时化学能转化为___________能。
(5)结合上图得到的信息是___________。(答一点即可)
(6)依据上表及所学知识作答:
①如果只考虑柔韧性,你会选择的材料是___________。(填序号,下同)
②如果需要长期植入柔性电极,最优材料是___________,其理由是___________。
(7)下列关于脑机接口电极的说法正确的是___________。(多选)
A.选择安全、无毒的材料
B.选择耐腐蚀、化学性质稳定的材料
C.电极越硬越好,防止变形
【答案】(1)8:7:1:3
(2)二氧化碳/CO2
(3)+3O2+
(4)电
(5)在模拟体液中,金的腐蚀速率最慢(或在模拟体液中,铜的腐蚀速率最快等,合理即可)
(6) ③ ④ 石墨烯综合性能最优,柔韧性好、生物相容性高、稳定性强,适合长期植入
(7)AB
【详解】(1)根据苯乙烯磺酸钠()的化学式,可知碳、氢、硫、氧四种元素的原子个数比为8:7:1:3。
(2)石墨烯和石墨一样都是碳单质,碳单质完全燃烧生成二氧化碳,所以其完全燃烧的产物是CO2。
(3)略。
(4)略。
(5)根据图中的信息可知,相同时间内,在模拟体液中,金的腐蚀速率最慢(或在模拟体液中,铜的腐蚀速率最快等,合理即可)。
(6)①如果只考虑柔韧性,柔韧性评分最高的是10分,对应的材料是③PEDOT:PSS,所以会选择的材料是③。
②如果需要长期植入柔性电极,最优材料是④石墨烯。理由是其总分最高,且柔韧性好(8分),能满足柔性电极的要求,同时在导电性、相容性和稳定性方面也表现较好。
(7)A、脑机接口电极用于连接大脑与外部设备,需选择安全、无毒的材料,以保障人体安全,正确。
B、为使脑机接口电池在体内长期工作,需选择耐腐蚀、化学性质稳定的材料,正确。
C、由文中 “电极材料应具备柔性好可弯曲” 可知,电极不是越硬越好,错误。
方法透视
解题思路
第一步:快速浏览,定位“科技亮点”
圈出材料中介绍的新物质名称(如“石墨烯”“钙钛矿”“MOF材料”)、新技术的核心反应(如“光催化分解水”“CO₂电还原”)、性能数据(如“比表面积大”“导电性强”“转化效率高”)。
第二步:对接教材,建立联系
1.新物质往往与教材中的碳单质(石墨烯→碳)、金属氧化物、催化剂等关联。
2.新技术的核心反应通常是教材基础反应的变式或拓展(如光解水就是水分解反应,条件变成“光照+催化剂”)。
第三步:分析原理,迁移应用
材料中会给出部分原理,需结合教材知识补全(如“催化剂的作用是加快反应速率”“石墨烯具有导电性可用于电池电极”)。
第四步:规范作答,化学用语
1.化学方程式注意条件(“光照”“催化剂”“高温”等)。
2.评价类问题从“效率、成本、环保、安全”角度分析。
答题模板
信息提取类
问法:材料中提到的“××”具有什么特性?
模板:直接摘录材料中的关键词,如“比表面积大”“导电性强”“化学稳定性高”“催化活性好”等。
化学方程式书写
问法:写出材料中××反应的化学方程式。
模板:注意反应物、生成物、条件。
解释原理(结合催化剂、反应速率等)
问法:材料中使用“××催化剂”有什么作用?
模板:催化剂能降低反应活化能,加快反应速率,同时不改变反应产物的总量(或提高反应选择性)。
材料分类与性质应用
问法:材料中的“××”属于哪类物质(或材料)?可应用于哪些领域?
模板:××属于______(如“碳单质”“合金”“复合材料”),因其具有______(性质),可用于______(领域,如“电池电极”“催化剂载体”“轻质高强材料”)。
技术优缺点评价
问法:与现有技术相比,材料中所述的××技术有什么优点(或不足)?
模板:
优点:① 原料来源广泛;② 反应条件温和(或能耗低);③ 产物清洁无污染;④ 转化效率高。
不足:① 催化剂成本高;② 技术尚不成熟,难以大规模应用;③ 产物分离困难。
计算类(根据材料数据)
问法:根据材料数据,计算理论产量或转化效率。
模板:写出相关反应方程式 → 根据质量比或物质的量比计算 → 代入数据 → 得出结果。
变式演练
【变式01】(25-26九年级下·辽宁大连·月考)阅读下面材料
人类一直渴望将太阳能装进瓶子里,随时携带、随处使用,“液态阳光”正实现这一愿景。该技术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,这种甲醇被称为“液态阳光甲醇”。
甲醇(CH3OH)是低碳、含氧的液体燃料,是全球公认的理想新型清洁可再生能源。它可替代传统的化石燃料,又能直接使用现有的以汽油、柴油为主的燃料储存运输设施,降低了储存和运输的成本。
“清洁能源发电+电解制氢加氢制甲醇”是目前规模化应用的“液态阳光甲醇”合成技术,其过程如图1所示。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。
未来,随着工艺技术的优化改进,有望实现“液态阳光甲醇”技术大规模推广,为可再生能源消纳和二氧化碳减排作出重要贡献。
依据短文,请回答下列问题:
(1)化石燃料主要包括煤、______和天然气。
(2)图1中,“液态阳光甲醇”合成技术中使用的初始原料是______和。
(3)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.(240℃) D.
(4)相比氢气,液体燃料甲醇的优点是______(写出一点即可)。
(5)下图是煤经过加工合成甲醇的过程,该方法合成的甲醇,______(填“能”或“不能”)称作“液态阳光甲醇”,理由是______。
(6)“液态阳光”也是一种储氢技术。图1中,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。
(7)“液态阳光”技术大规模推广的优势是______(回答一个方面即可)。
【答案】(1)石油
(2)水
(3)A
(4)液体,方便运输(合理即可)
(5) 不能 原料煤是不可再生能源,不符合液态阳光技术要求
(6)>
(7)产生甲醇,节约石油资源/反应物为二氧化碳,减缓了温室效应加剧/代替了化石能源,更环保
【详解】(1)三大化石燃料为煤、石油、天然气。
(2)结合图1流程,电解装置通入水制取氢气,再和通入的共同作为原料合成甲醇,因此初始原料是水和。
(3)由图2可知,使用作催化剂时,最终生成的甲醇浓度更高,且催化稳定性好,因此最适合。
(4)氢气为气体,储存、运输难度大、成本高,甲醇为液体,可直接使用现有汽油、柴油的储存运输设施,更方便且成本更低。
(5)“液态阳光甲醇”是利用太阳能等可再生能源制氢,再和加氢合成,煤是不可再生能源,以煤为原料制取的甲醇不符合该定义。
(6)和反应生成甲醇的同时还生成水,电解水得到的氢气中的氢元素一部分进入甲醇,一部分进入生成的水中,因此电解装置消耗的水中氢元素质量大于生成的甲醇中氢元素质量。
(7)“液态阳光甲醇”是可再生清洁能源,可减少化石燃料使用,降低二氧化碳排放,也可利用现有燃料储运设施,推广成本低。
【变式02】(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)。
考向03 传统文化类
典例引领
【典例01】(2024·辽宁辽阳·模拟预测)阅读下列科普短文,回答问题。
自然界中的锡主要以氩化物(如锡石,主要成分为:SnO2)和硫化物(如硫锡石,主要成分为SnS)的形式存在。明代宋应星所著的《天工开物》中记载了锡的冶炼:“凡煎炼亦用洪炉,入砂数百斤,丛架木炭亦数百斤,鼓鞘(指鼓入空气)熔化…点铅勾锡…。”
常温下,锡露置于空气中能保持金属光泽,但易被酸腐蚀。锡与氯气反应生成的四氯化锡(SnCl4)可用干制作FTO导电玻璃,用来制作液晶显示屏。以锡为原料加工而成的金属工艺品以色如银,亮如镜,声如馨,色泽历久常新的特点而深受人们的喜爱。
(1)自然界中的锡主要以______(填“单质”或“化合物”)的形式存在。
(2)已知SnO2中氧元素的化合价为-2,Sn的化合价为______。
(3)炼锡时鼓入足量空气的目的是使炭_______(填“充分”或“不充分”)燃烧来提高炉温,同时“点铅勾锡”,即加铅形成合金使锡较易熔化流出,原因是_______。
(4)下列说法错误的是______(填字母)。
A.锡通常为银白色
B.锡常温下易被空气氧化
C.锡制品能够盛放苹果醋饮料
D.硫锡石炼锡过程中可能会产生SO2气体,污染环境
(5)FTO导电玻璃生产过程中,SnCl4和水反应生成HCl和一种氧化物,反应的化学方程式为______。
(6)生活中烧烤时用到的“锡纸”是锡还是铝呢?小明设计了如图所示的实验。当观察到试管中的溶液颜色由______时,证明“锡纸”的成分是铝不是锡。除了上述方法外,还有什么方法(不同于小明的实验原理)也能区分“锡纸”的成分是锡还是铝呢?请写出你设计的方案中所用药品的名称是_______,若实验过程中你观察到的现象是______,也能得到正确的结论。
【答案】(1)化合物
(2)+4
(3) 充分 形成合金后,熔点降低
(4)BC
(5)
(6) 浅绿色变为无色 铝、锡和稀盐酸(或稀硫酸) 铝比锡的反应更剧烈
【详解】(1)自然界中的锡主要以氧化物(如锡石,主要成分为SnO2)和硫化物(如硫锡石,主要成分为SnS)的形式存在,即自然界中的锡主要以化合物形式存在;
(2)化合物中各元素的化合价的代数和为零,SnO2中氧元素的化合价为-2,则Sn的化合价为+4;
(3) 炼锡时“鼓入足量空气”的目的是使炭与氧气反应更充分来提高炉温;合金的熔点低于组成合金的金属,加铅能使锡较易熔化流出,是因为形成合金,熔点降低;
(4)A、依据信息:以锡为原料加工而成的金属工艺品以色如银,则锡通常为银白色,故A正确;
B、常温下,锡露置于空气中能保持金属光泽,说明锡常温下不易被空气氧化,故B错误;
C、金属活动性顺序中锡排在氢前,是活泼金属,锡制品能够与含有苹果醋(酸)的饮料反应,所以锡制品不能够盛放含有苹果醋的饮料,故C错误;
D、自然界中的锡主要以氧化物(如锡石,主要成分为SnO2)和硫化物(如硫锡石,主要成分为SnS)的形式存在,由于硫锡石的主要成分为SnS,根据质量守恒定律硫锡石炼锡过程中可能会产生二氧化硫酸性气体,污染环境,故D正确;
故选BC;
(5)SnCl4和水反应生成HCl和一种氧化物,依据质量守恒定律,反应前后元素的种类不变,生成的氧化物为SnO2,化学方程式为;
(6)依据结论:“锡纸”的成分是铝不是锡,铝的活动性强于铁,铝与氯化亚铁反应生成铁和氯化铝,能观察到试管中的溶液颜色由浅绿色变为无色;根据金属的活动性顺序:铝>锡>氢,还可用铝、锡和稀盐酸(或稀硫酸)反应,活动性越强,与酸反应越剧烈,故若实验过程中观察到铝比锡的反应更剧烈,也能得到正确的结论。
方法透视
解题思路
第一步:提取材料中的“化学关键词”
1.物质名称(如“丹砂(HgS)”“硝石(KNO₃)”“硫磺”“胆矾(CuSO₄·5H₂O)”“铁水”等)。
2.操作描述(如“加热”“煅烧”“蒸馏”“过滤”“淬火”等)。
3.现象描述(如“变色”“产生气体”“生成沉淀”)。
第二步:判断物理变化还是化学变化
1.物理变化:形状改变、溶解、过滤、蒸馏、粉碎、混合(无新物质生成)。
2.化学变化:燃烧、冶炼、发酵、腐蚀、分解、化合(有新物质生成)。
常见标志:颜色变化、气体产生、沉淀生成、发光放热。
第三步:对接教材,写出化学方程式
第四步:解释原理或评价工艺
1.用化学原理解释古代工艺的合理性(如“加热促进分解”“铁能置换铜”)。
2.评价工艺的优缺点(如“原料来源广”“操作简单”“效率低”等)。
答题模板
判断变化类型
问法:材料中“××”过程属于物理变化还是化学变化?为什么?
模板:属于______变化,因为______(有无新物质生成/分子种类是否改变)。
书写反应方程式
问法:写出材料中“××”反应的化学方程式。
模板:根据反应物和生成物书写,注意条件(如“点燃”“高温”“加热”)。
评价古代工艺的环保或效率
问法:古代“火法炼铜”可能带来什么环境问题?
模板:燃烧大量木材,产生烟尘和CO₂,可能造成空气污染和温室效应。
变式演练
【变式01】(2025·辽宁·一模)阅读下面材料。
材料一:我国是世界上锌冶炼最早的国家。明代宋应星所著的《天工开物》中有关“火法”炼锌的工艺记载是:“每炉甘石(主要成分是碳酸锌)十斤装载入一泥罐内……然后逐层用煤炭饼(反应后生成一氧化碳)垫盛,其底铺薪,发火煅红……冷定毁罐取出……即倭铅(锌)也。”此工艺过程分解模拟如图。(已知:Zn的冶炼温度为904℃,Zn的沸点为906℃)由于还原温度与沸点非常接近,还原后获得的是气态锌。如果没有快速冷凝的回收装置,气态锌会迅速氧化或与炉气中的二氧化碳作用,成为氧化锌。
材料二:《宋会要辑稿》记载:“浸铜之法,先取生铁打成薄片,……浸渍数日,铁片为胆水(硫酸铜溶液)所薄,上生赤煤,取出刮洗……入炉烹炼,……方成铜。”
请结合图文信息,分析思考,解决问题。
(1)我国古代冶锌晚于铁和铜,结合已知信息,分析说明其中的原因是__________。
(2)生铁属于______(填“纯净物”“混合物”)。
(3)高温炉内,碳酸锌(ZnCO₃)在高温条件下与煤的主要成分发生反应生成Zn和CO,反应的化学方程式为______。该反应生成物中碳元素的化合价为______价。
(4)“铁片为胆水所薄”发生反应的化学方程式为______,该反应属于______(填基本反应类型)。
(5)对钢铁制品进行“发蓝”处理,使其表面生成一层致密的氧化膜,能有效防止钢铁锈蚀。
①“发蓝”过程属于______(填“物理”或“化学”)变化。
②“发蓝”能防止钢铁锈蚀的原因是____________。
(6)某学习小组同学欲从废旧电脑的某些零部件中回收金属银,设计流程如图所示。
①步骤Ⅰ中加入足量稀硫酸后发生反应的化学方程式为____________。
②溶液X中只含有一种溶质,该溶质为______。
【答案】(1)锌的金属活动性比铁和铜强,锌容易被氧化
(2)混合物
(3) +2
(4) 置换反应
(5) 化学 能隔绝氧气和水
(6) 硝酸铜/
【详解】(1)我国古代冶锌晚于铁和铜,是因为锌的金属活动性比铁和铜强,锌容易被氧化;
(2)生铁是铁的合金,属于混合物;
(3)煤的主要成分是碳,碳酸锌与碳在高温条件下反应生成锌和一氧化碳,化学方程式为;
一氧化碳中氧元素的化合价为-2,根据在化合物中各元素化合价的代数和为零,则一氧化碳中碳元素的化合价为+2;
(4)“铁片为胆水(硫酸铜溶液)所薄”,即铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,化学方程式为;该反应符合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,属于基本反应类型中的置换反应;
(5)①对钢铁制品进行“发蓝”处理,使其表面生成一层致密的氧化膜,该过程中有新物质生成,属于化学变化;
②“发蓝”能防止钢铁锈蚀的原因是能隔绝氧气和水;
(6)①粗产品中含有铜、银、铝,步骤Ⅰ向粗产品中加入足量稀硫酸,根据金属活动性,铜、银与稀硫酸均不反应,铝与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气,化学方程式为;
②粗产品中含有铜、银、铝,步骤Ⅰ向粗产品中加入足量稀硫酸,铜、银与稀硫酸均不反应,铝与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气,则充分反应后过滤得到的固体中含有铜、银,步骤ⅠⅠ向固体中加入适量硝酸银溶液,铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜,则充分反应后过滤得到的溶液X中只含有硝酸铜。
【变式02】(2024·辽宁阜新·二模)化学在生产和生活中都发挥着重要作用。
Ⅰ.化学与生活——食品添加剂的使用
食品添加剂种类丰富,可以提升食物的口感,提高食物的营养价值,延长保质期等,但违规使用食品添加剂可能对人体健康产生不利影响,因此需要对食品添加剂的含量进行精确检测。
研究人员利用气相色谱技术同时完成对样品中甜蜜素、丙酸、苯甲酸等多种食品添加剂的检测。处理样品的操作流程如图1
食物样品溶解后,向其中加入沉淀剂,使样品中的蛋白质变成沉淀分离出来,从而避免蛋白质对检测结果的影响。沉淀剂用量会对蛋白质的沉淀效果产生影响。实验人员分别取5g样品。溶解后向其中添加不同用量的沉淀剂,比较沉淀所需时间,实验结果如图2。
用上述方法分别处理两种糕点样品获得溶液,将溶液再处理后用气相色谱技术测定食品添加剂含量,实验结果如表1。将实验结果与国家标准对比,可以判断食品的安全性。
表1 两种糕点中添加剂含量及国家标准
组分
糕点1(g/kg)
糕点2(g/kg)
糕点中国家标准允许的最大使用量(g/kg)
甜蜜素
0.33
1.58
1.6
苯甲酸
0
0.21
0
丙酸
0.97
2.35
2.5
食品添加剂的高效检测为食品安全提供了保障,同时有助于食品行业的规范发展。
(1)食品添加剂的作用是______(写出一条即可),丙酸是一种重要的食品添加剂,其主要用作食品防腐剂和防霉剂,化学式为,计算丙酸中碳、氢、氧三种元素的质量比为______。
(2)图1中,“离心”的作用与初中化学实验基本操作______相似。
(3)实验中为了避免蛋白质对食品添加剂检测结果的影响,应进行的操作是______。
(4)根据图2可得出的结论是______。
(5)由表1判断,指出糕点2中超标的食品添加剂及其判断依据是______。
Ⅱ.化学与生产——物质的制备
《天工开物》是我国古代劳动人民在长期生产生活实践中总结出来的宝贵财富,里面记载了一些物质制备的方法。
(6)炼锡的场景:“凡煎炼亦用洪炉,入砂数百斤,丛架木炭亦数百斤,鼓鞴(指鼓入空气)熔化。”
①鼓入足量空气的目的是______,从而提高炉温。
②“点铅勾锡”是炼锡的关键步骤,加铅能使锡较易熔化流出,其原因是______。
(7)颜料制取:“水银入石亭脂(天然硫),同研得银朱(HgS)。”
银朱是古代作画的红色颜料,其化学名称是______,请写出制取银朱的化学方程式:______。
(8)池盐制取:将盐池内清水(含、、、等)引入旁边耕成畦垄的地里。“待夏秋之交,南风(热风)大起,则一宵(一夜)结成,曰颗盐(粗盐)。”若盐析出时刮东北风(冷风),则味苦(含硫酸镁)色恶,不堪食用。请根据溶解度曲线解释:刮南风(热风)时析出粗盐(主要成分为氯化钠)的原因是______。
【答案】(1) 提升食物的口感或提高食物的营养价值或延长保质期 18:3:16
(2)过滤
(3)食物样品溶解后,向其中加入沉淀剂,使样品中的蛋白质变成沉淀分离出来
(4)沉淀时间随沉淀剂用量的增大,其变化趋势为先减小,后略增大
(5)苯甲酸的含量超过糕点中国家标准允许的最大使用量
(6) 使木炭充分燃烧 形成合金,熔点降低
(7) 硫化汞 Hg + S = HgS
(8)氯化钠的溶解度受温度影响不大,刮南风(热风)时,气温升高,水分蒸发快,氯化钠易结晶析出
【详解】(1)根据“食品添加剂种类丰富,可以提升食物的口感,提高食物的营养价值,延长保质期等”可知,食品添加剂的作用是可以提升食物的口感,提高食物的营养价值,延长保质期等;丙酸中碳、氢、氧三种元素的质量比=(12×3):(1×6):(16×2)=18:3:16;
(2)由图1可知,离心能将溶液与固体进行分离,类似与过滤操作;
(3)根据“食物样品溶解后,向其中加入沉淀剂,使样品中的蛋白质变成沉淀分离出来,从而避免蛋白质对检测结果的影响”,实验中为了避免蛋白质对食品添加剂检测结果的影响,应进行的操作是食物样品溶解后,向其中加入沉淀剂,使样品中的蛋白质变成沉淀分离出来;
(4)由图2看出,沉淀时间随沉淀剂用量的增大,其变化趋势为先减小,当沉淀剂用量约为3.5mL后略增大,即先减小,后略增大;
(5)由表1可知,糕点2中苯甲酸的含量为0.21g/kg,即苯甲酸的含量超过糕点中国家标准允许的最大使用量,所以糕点2中部分食品添加剂超标;
(6)①鼓入足量空气的目的是使木炭充分燃烧,从而提高炉温;
②“点铅勾锡”是炼锡的关键步骤,加铅能使锡较易熔化流出,其原因是形成合金后,合金的熔点低于成分金属的熔点;
(7)银朱是古代作画的红色颜料,其化学名称是硫化汞(HgS);
制取银朱的化学方程式为:Hg + S = HgS。
(8)刮南风(热风)时析出粗盐(主要成分为氯化钠)的原因是氯化钠的溶解度受温度影响不大,刮南风(热风)时,气温升高水分蒸发快,氯化钠易结晶析出。
考向04 环境保护类
典例引领
【典例01】(25-26九年级上·辽宁铁岭·月考)阅读短文,回答下列问题:
我国积极探索碳封存技术的研发和利用途径,从而实现减缓大气中二氧化碳浓度增长的目标,最终达到经济社会发展和生态保护双赢的局面。自然界中绿色植物在光照的条件下可将大气中的二氧化碳转化为储存能量的有机物,并释放出氧气。
人类对二氧化碳的捕获和封存主要采用的做法有:
①海洋封存,即利用二氧化碳在水等溶剂中的溶解性来吸收二氧化碳。
②地质封存,即直接将二氧化碳压入地下的地质构造当中。
③矿石碳化,如氧化钙在一定条件下可与二氧化碳反应生成碳酸钙,从而将二氧化碳永久性地固化起来。
④工业利用,即将二氧化碳作为反应物来生产含碳物质而达到封存的目的。研究发现二氧化碳和氢气在一定条件下能生成甲醇()和水。一定条件下,该反应在有、无分子筛膜时甲醇产率随温度变化如图所示。
(1)自然界的碳循环中产生的途径之一是___________。当大气中二氧化碳等气体的含量升高时,会导致的环境问题是___________。
(2)用海洋封存二氧化碳,是利用了二氧化碳___________(答一条物理性质)。
(3)地质封存是将二氧化碳气体压缩成液态或固态,此变化为___________(选填“物理变化”或“化学变化”),然后压入地下岩层中。从微观角度看,与液体和固体相比二氧化碳气体能被压缩的原因是气体的分子间隔远远___________(选填“大于”或“小于”)液体和固体的分子间隔。
(4)用矿石碳化二氧化碳时,氧化钙与二氧化碳反应的化学方程式为___________。若要捕获88t需要CaO的质量为___________t。
(5)写出合成甲醇的化学方程式___________。
(6)由图可知,为提高甲醇的产率,有分子筛膜的情况下合成甲醇的最佳温度为___________℃。
(7)低碳生活,从我做起!日常生活中有什么低碳做法?___________。(答一点即可)
【答案】(1) 呼吸作用(合理即可) 温室效应
(2)能溶于水
(3) 物理变化 大于
(4) 112
(5)
(6)210
(7)坐公交车出行(合理即可)
【详解】(1)自然界的碳循环中产生的途径有呼吸作用、化石燃料的燃烧等;
当空气中二氧化碳含量较多时,会引起温室效应。
(2)根据短文可知,海洋封存,即利用二氧化碳在水等溶剂中的溶解性来吸收二氧化碳,则利用了二氧化碳能溶于水的物理性质。
(3)将二氧化碳气体压缩成液态或固态,只是物质的状态发生改变,没有新物质生成,属于物理变化;
二氧化碳气体能被压缩的原因是分子间有间隔,且气体的分子间隔远远大于液体和固体的分子间隔。
(4)根据短文可知,氧化钙在一定条件下可与二氧化碳反应生成碳酸钙,反应的化学方程式为:;
设捕获88t需要CaO的质量为x,则
解得x=112t
则捕获88t需要CaO的质量为112t。
(5)根据短文可知,二氧化碳和氢气在一定条件下能生成甲醇()和水,反应的化学方程式为:。
(6)由图可知,为提高甲醇的产率,合成甲醇应选择的最佳条件为有分子筛、温度为210℃,此时甲醇产率最高。
(7)日常生活中的低碳做法有步行上下学、坐公交车出行等。
方法透视
解题思路
第一步:识别环境问题的类型和污染物
1.大气污染:SO₂、NOₓ(酸雨);CO₂、CH₄(温室效应);PM2.5、PM10(雾霾);CO(中毒);O₃(光化学烟雾)。
2.水污染:重金属离子(Hg²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺)、N/P营养盐(富营养化→赤潮/水华)、有机污染物、病原体。
3.土壤污染:农药、化肥、重金属、塑料(白色污染)。
4.固体废弃物:生活垃圾、电子垃圾、医疗废物。
第二步:分析污染来源(材料中找或结合常识)
工业废气、汽车尾气、化石燃料燃烧、农业化肥农药、生活污水、垃圾焚烧等。
第三步:对接化学原理,解释危害或治理方法
1.酸雨:SO₂ + H₂O → H₂SO₃,2H₂SO₃ + O₂ → 2H₂SO₄;腐蚀大理石、金属,酸化土壤。
2.温室效应:CO₂、CH₄等吸收红外线,导致全球变暖。
3.富营养化:含N、P的污水排入水体,藻类大量繁殖,消耗水中氧气,鱼类死亡。
4.治理方法:脱硫(CaO + SO₂ → CaSO₃)、尾气催化转化(2CO + 2NO → 2CO₂ + N₂)、污水处理(中和、沉淀、过滤)、垃圾分类回收等。
第四步:提出建议或评价措施(从化学角度)
减少化石燃料使用,开发清洁能源;工业废气处理后再排放;使用无磷洗衣粉;垃圾分类,回收利用;植树造林等。
答题模板
污染物的来源与危害
问法:材料中提到的“××”污染物主要来自哪里?有什么危害?
来源:主要来自______(如“化石燃料燃烧”“汽车尾气”“工业排放”)。
危害:______(如“形成酸雨,腐蚀建筑物”“导致温室效应,全球变暖”“引起水体富营养化,鱼类死亡”)。
模型2:根据化合治理措施(化学角度)
例题:已知磷为+5价,氧为-2价,写出磷的氧化物的化学式。
问法:为减少××污染,可采取哪些措施?
模板:
① 改进燃烧工艺,提高燃料利用率;
② 使用清洁能源(如太阳能、风能、氢能);
③ 对废气进行净化处理(如安装脱硫装置、催化转化器);
④ 减少使用一次性塑料制品,垃圾分类回收;
⑤ 合理使用化肥农药,推广无磷洗衣粉。
解释环保生活做法的原理
问法:为什么使用无磷洗衣粉有利于保护环境?
模板:磷元素是水体富营养化的主要诱因之一,无磷洗衣粉减少磷的排放,防止藻类过度繁殖,保护水质。
评价某技术的环保意义
问法:材料中“碳捕捉与封存”技术有什么环保意义?
模板:减少大气中CO₂浓度,缓解温室效应。
变式演练
【变式01】(2025·辽宁沈阳·三模)阅读下列材料,回答相关问题。
化石燃料的燃烧释放出大量的。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。
将转变为高附加值的燃料和化学品,是兼顾解决能源与环境问题的有效途径,开发有效的催化剂能实现多种转化。我国科学家通过单原子铜催化剂实现了由制备甲烷的研究突破,甲烷具有较高的热值,同时也是制造许多化工产品的重要原料,该方法为能源和环境问题提供了一种可持续的解决方案。
(1)“碳中和”中的“碳”指的是___________。
(2)根据上图分析,到2050年,对全球碳中和贡献率最大的途径是___________。举出现实生活中碳替代的一个常见例子:___________。
(3)海洋封存是指将二氧化碳通过管道运输到深海海底进行封存,写出“海水封存二氧化碳”可能对环境造成的负面影响:___________。
(4)单原子铜在催化转化为前后化学性质___________(填“变化”或“不变”),该转化反应还需要另一种反应物,该物质不可能是___________(填字母)。
A. B. C.CO D.
(5)二氧化碳收集起来再利用也是碳中和的措施之一,固态的二氧化碳俗称干冰,干冰的用途很多,请列举出一种:___________。
(6)碳及其化合物之间的转化可用如下的“价类图”来表示。
①a点对应的物质有多种,但它们的物理性质存在明显差异,原因是:___________;其中能制作铅笔芯的是___________(写名称)。
②c点对应的物质可转化为e点对应的物质,写一个符合条件的化学方程式:___________。
【答案】(1)二氧化碳
(2) 碳替代 用太阳能热水器替代燃气热水器(合理即可)
(3)海水酸化,危害海洋生物的生存,破坏海洋生态系统
(4) 不变 BC
(5)人工降雨等
(6) 碳原子排列方式不同 石墨
【详解】(1)“碳中和”中的“碳”指的是二氧化碳。因为碳中和是指企业、团体或个人测算在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,以抵消自身产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳“零排放” ,这里的温室气体主要就是二氧化碳。
故本问答案为:二氧化碳(CO2)。
(2)①根据所给饼状图分析,到2050年,碳替代在碳中和贡献率中占比47%,是占比最大的,所以对全球碳中和贡献率最大的途径是碳替代。 ②现实生活中碳替代的一个常见例子:用太阳能热水器替代燃气热水器,太阳能属于清洁能源,可减少二氧化碳的排放,实现碳替代。
故本问答案为:①碳替代;②用太阳能热水器替代燃气热水器(合理即可)。
(3)海水封存二氧化碳可能对环境造成的负面影响:二氧化碳与水反应生成碳酸,会使海水的酸性增强,导致海水酸化,危害海洋生物的生存,破坏海洋生态系统。
故本问答案为:海水酸化,危害海洋生物的生存,破坏海洋生态系统。
(4)①单原子铜是该反应的催化剂,根据催化剂的性质,催化剂在化学反应前后化学性质不变,所以单原子铜在催化转化为前后化学性质不变。
②二氧化碳转化为甲烷,根据化学反应前后元素种类不变,反应物中需要有氢元素。
A、H2O中含有氢元素,有可能参与反应。
B、O2只含有氧元素,不含有氢元素,不可能是该转化反应的反应物。
C、CO只含有碳元素和氧元素,不含有氢元素,不可能是该转化反应的反应物。
D、H2含有氢元素,有可能参与反应。 所以该物质不可能是BC。
故本问答案为:①不变;②BC。
(5)干冰升华吸热,可用于人工降雨;干冰还可用于舞台烟雾效果等。这里举人工降雨为例。 故本问答案为:人工降雨(合理即可)。
(6)①a点对应的物质是碳的单质,有多种,如金刚石、石墨等,它们的物理性质存在明显差异,原因是碳原子的排列方式不同;其中石墨质地较软,能制作铅笔芯。
②c点对应的物质是二氧化碳(CO2),e点对应的物质是碳酸盐,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,符合c点物质转化为e点物质。
故本问答案为:①碳原子的排列方式不同;石墨;②(合理即可)。
【变式02】(24-25九年级·辽宁·二轮复习)化学是造福于人类的科学,请利用所学知识回答下列问题。
Ⅱ、化学与环境
“光触媒技术”广泛应用于消除居室污染物甲醛。最新研究中,将光催化剂和活性炭相结合,可实现高效除甲醛的目标。纳米级光催化剂催化分解甲醛的原理如图1所示;光照条件下,活性炭粉与纳米级光催化剂的比例不同(全碳、、、)时,甲醛去除效果差异如图2所示。
(1)依据图1,用化学方程式表示去除甲醛原理:______。
(2)用活性炭除甲醛,该过程属于______(选填“物理”或“化学”)变化。
(3)从图2可知,活性炭粉与纳米级光催化剂去除甲醛效果最佳的比例为______,依据是______。
【答案】(1)
(2)物理
(3) 在其他条件相同时,活性炭粉与纳米级光催化剂比例为时,甲醛的浓度持续下降且后甲醛的浓度最低
【详解】(1)由图1可知,去除甲醛的原理是甲醛与氧气在光照和的催化作用下反应生成二氧化碳和水,化学方程式为;
(2)用活性炭除甲醛,该过程中没有新物质生成,属于物理变化;
(3)由图2可知,活性炭粉与纳米级光催化剂去除甲醛效果最佳的比例为,依据是在其他条件相同时,活性炭粉与纳米级光催化剂比例为时,甲醛的浓度持续下降且后甲醛的浓度最低。
考向05 新材料类
典例引领
【典例01】(2025·辽宁葫芦岛·一模)阅读下面科普短文,回答问题。
神奇的材料——碳化硅
碳化硅(SiC)是一种无机非金属材料,其晶体结构与金刚石相似,硬度仅次于金刚石,具有优异的耐高温性、高耐磨性和良好的导热性,是第三代半导体材料。
由于天然含量甚少,碳化硅多为人工制造。工业上通常在高温条件下,将二氧化硅与石墨粉置于专用热工设备中反应生成碳化硅,同时生成一种可燃性气体。
利用碳化硅外延法可以制得高质量的石墨烯。碳化硅外延法:在超高真空(真空的最高等级)的高温环境中,硅原子升华脱离材料,剩下的碳原子通过自组形式重构,得到基于SiC衬底的石墨烯。
碳化硅用途广泛,如制作砂轮、砂纸、耐高温陶瓷,还可以制做火箭喷管、燃气轮机叶片等。此外,碳化硅也是高速公路、航空飞机跑道、太阳能热水器等的理想材料之一,助力新能源汽车和5G通信技术发展。
(1)碳化硅中硅元素显+4价,碳的化合价为______,硅元素和碳元素的质量比为______(填最简整数比)。
(2)写出工业制备碳化硅反应的化学方程式______。
(3)碳化硅与金刚石物理性质相似的原因是______,构成碳化硅的微观粒子是______(填“分子”、“原子”或“离子”)。
(4)碳化硅外延法制石墨烯要在超高真空的高温环境中进行,该过程属于______(填“物理变化”或“化学变化”),“超高真空”的原因是______。
(5)可选用碳化硅作砂纸的磨料,利用了碳化硅______性质(答一点即可)。
【答案】(1) - 4 7:3
(2)
(3) 碳化硅的结构与金刚石相似/原子排列方式相似(合理即可) 原子
(4) 化学变化 防止空气中的物质影响反应(合理即可)
(5)硬度大/高耐磨性等(合理即可)
【详解】(1)SiC中硅元素的化合价为+4价,化合物中元素化合价代数和为零,则碳元素的化合价为-4;
硅元素和碳元素的质量比为28:12=7:3;
(2)工业上通常在高温条件下,将二氧化硅与石墨粉置于专用热工设备中反应生成碳化硅,同时生成一种可燃性气体,根据质量守恒定律可知,该可燃性气体是一氧化碳,反应的化学方程式为:;
(3)碳化硅的结构与金刚石相似(或原子排列方式相似),所以碳化硅与金刚石物理性质相似;
金刚石是由原子构成的物质,碳化硅的结构与金刚石类似,所以构成碳化硅的微观粒子是原子;
(4)碳化硅外延法制石墨烯过程中生成了新物质,属于化学变化;
超高真空的原因是防止碳在高温条件下与空气中的氧气发生反应;
(5)碳化硅具有硬度大的性质,可用于砂纸。
方法透视
解题思路
第一步:识别材料类型
1.金属材料:纯金属、合金(如形状记忆合金、不锈钢)。
2.无机非金属材料:陶瓷、玻璃、石墨烯、碳纳米管、水泥。
3.有机高分子材料:塑料、合成纤维、合成橡胶、树脂。
4.复合材料:由两种或以上不同材料复合而成(如玻璃钢、碳纤维增强塑料)。
第二步:提取材料的关键性质
1.材料中会描述特殊性质:如“导电性”“导热性”“强度高”“密度小”“耐高温”“耐腐蚀”“自修复”等。
2.注意:性质决定用途。
第三步:对接教材,解释原理
1.石墨烯、碳纳米管:碳单质的同素异形体,由碳原子构成。
2.纳米材料:颗粒尺寸在1-100nm,比表面积大,活性高。
3.合金:改变金属内部结构,硬度、耐腐蚀性增强。
4.复合材料:协同效应,取长补短。
第四步:书写化学式或判断元素
1.根据材料描述(如“由X元素组成”“每个分子含a个A原子和b个B原子”),写出化学式。
2.判断物质类别(单质、氧化物、酸、碱、盐、有机物)。
答题模板
材料分类
问法:材料中介绍的“××”属于哪类材料?
模板:××属于______(金属材料/无机非金属材料/有机高分子材料/复合材料)。
性质与用途的关系
问法:为什么××可用于______(某用途)?
模板:因为××具有______(性质,如“导电性”“强度高”“密度小”),所以可用于______。
评价新材料的应用前景
问法:材料中介绍的××新材料有什么应用前景?
模板:因其具有______(性质),可用于______(领域,如“电子器件”“航空航天”“生物医药”等)。
变式演练
【变式01】(25-26九年级下·辽宁沈阳·月考)阅读下面材料。
纤维素糖化是农作物秸秆、玉米芯等纤维质原料生产乙醇的关键步骤,其核心是通过酶解作用将纤维素分解为可发酵的葡萄糖。用农作物生产燃料乙醇的成本主要受木质纤维素糖化与糖分离过程成本影响。常见糖化生产过程往往采用高温高压汽爆、稀酸等预处理后,使用纤维素酶水解纤维素的方法。某项研究采用浓硫酸水解纤维素的工艺,其具有糖回收率高且无需纤维素酶的优点。研究过程使用某地的葡萄糖原料(含水率约为10%),分别测得其他条件相同,水解温度分别为75℃、80℃,85℃条件下的总糖回收率分别为76.05%、79.06%和66.80%。
图表中分别为不同酸料比对该糖化过程的色度、乙酸等抑制物质的生成情况与葡萄糖糖回收率的影响情况。
配料比
葡萄糖浓度浓度/
回收率/%
1.05
100
50
1.15
120
60
1.25
140
70
1.4
160
80
表:不同酸料比对葡萄糖糖回收率的影响
依据上述材料及所学化学知识,回答下列问题。
(1)纤维素糖化过程主要发生___________(填“物理”或“化学”)变化。
(2)浓硫酸水解纤维素的工艺与稀酸预处理水解纤维素过程相比,优势为___________。
(3)进行水解温度对总糖回收率影响的研究时,需要控制一致的条件为___________(写一点);根据文中数据,该条件下的最佳水解温度为___________(填标号)。
A.75℃ B.80℃ C.85℃
(4)为避免糖化液中的色度物质等杂质影响后续过程,可使用___________脱除。
(5)综合分析图表信息,酸料比为1.25时最佳,原因是该条件下___________。
【答案】(1)化学
(2)糖回收率高且无需纤维素酶
(3) 酸料比或硫酸的浓度 B
(4)活性炭
(5)酸料比为1.25时,色度、乙酸等抑制物质生成较少且葡萄糖糖回收率较高
【详解】(1)根据题干信息可知,纤维素糖化是农作物秸秆、玉米芯等纤维质原料生产乙醇的关键步骤,其核心是通过酶解作用将纤维素分解为可发酵的葡萄糖。纤维素糖化过程有新物质生成,主要发生化学变化。
(2)根据题干信息可知,浓硫酸水解纤维素的工艺与稀酸预处理水解纤维素过程相比,优势为糖回收率高且无需纤维素酶。
(3)根据图表可知,进行水解温度对总糖回收率影响的研究时,需要控制一致的条件酸料比或硫酸的浓度。根据文中数据,80℃ 时总糖回收率最高,因此该条件下的最佳水解温度为80℃,故选B。
(4)根据题干信息可知,为避免糖化液中的色度物质等杂质影响后续过程,可使用活性炭脱除。
(5)综合分析图表信息,酸料比为1.25时最佳,原因是酸料比为1.25时,色度、乙酸等抑制物质生成较少且葡萄糖糖回收率较高。
【变式02】(25-26九年级上·辽宁葫芦岛·期中)阅读下面的科普短文回答问题。
碳元素是人类接触和利用最早的元素之一。由碳元素组成的物质可分为无定形碳、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,我国碳纤维复合材料应用领域分布如图2。
碳气凝胶是一种新型碳材料,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。我国科研人员在不同温度下制备了三种碳气凝胶样品,比较其对的选择性吸附性能。他们在不同压强下测定了上述样晶对混合气体中吸附的选择性值(选择性值越高,表明碳气凝胶对的选择性吸附性能越好),实验结果如图3。
碳海绵是已知最轻的固体材料如图4,由碳元素组成,主要成分是石墨烯和碳纳米管,具有多孔结构,弹性好。它对石油有很强的吸附能力(不吸水),将吸入的石油挤出后仍可恢复原状。
人造金刚石有“材料之王”的美誉。在440℃和800个大气压条件下,由二氧化碳和金属钠反应产生金刚石和碳酸钠,合成的金刚石最大直径达1.2 mm,完全可以满足工业用途。
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。
(1)金刚石属于________(填字母序号)。
A.无定形碳 B.过渡态碳 C.晶形碳
(2)从元素守恒角度说明石墨是一种含碳物质的理由________。
(3)我国碳纤维复合材料应用占比最高的领域是________。
(4)对比图3中三条曲线,影响碳气凝胶对混合气体中吸附的选择性值的因素有________。
(5)关于碳海绵的说法正确的是________(填字母序号);
A.具有吸附性 B.可重复使用
C.可处理海上泄漏的石油 D.它是碳单质的一种
(6)倡导“低碳”生活,主要是为了减少________的排放量。请举一例在日常生活中符合这一主题的做法________。
(7)写出合成金刚石的化学反应方程式________,反应前后碳元素的化合价分别为________。
【答案】(1)C
(2)石墨与KNO3共熔生成CO2
(3)工业应用
(4)压强、制备温度
(5)ABC
(6) 二氧化碳/CO2 步行代替乘车(合理即可)
(7) +4,+4,0/+4,0,+4
【详解】(1)由图1可知,金刚石属于晶形碳,故选C。
(2)元素守恒指反应前后元素种类不变,石墨与KNO3共熔生成CO2,CO2含碳元素,因此石墨含碳。
(3)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(65.1%)。
(4)图3中曲线体现了“制备温度”和“压强”对选择性值的影响,故影响因素是压强、制备温度。
(5)A、碳海绵对石油有强吸附性,正确。
B、石油挤出后碳海绵可恢复原状,可重复使用,正确。
C、碳海绵能吸附石油,可处理海上石油泄漏,正确。
D、单质是由一种元素组成的纯净物,碳海绵主要成分是石墨烯和碳纳米管,属于混合物,不是碳单质,错误。
故选ABC。
(6)“低碳”是减少二氧化碳(CO2)排放;
日常生活中如 “步行代替乘车”“节约用纸” 等均符合主题。
(7)二氧化碳与钠在440℃、800个大气压下反应生成金刚石和碳酸钠,化学方程式为;
化合物中元素正负化合价代数和为0,单质中元素化合价为0。反应前CO2中氧元素显-2价、碳元素显+4价;反应后金刚石(单质)中碳元素显0价,Na2CO3中显-2价,中氧元素显-2价,设其中碳元素的化合价为x,则,解得x=+4,故填+4,+4,0(或+4,0,+4)。
题●型●训●练
1.(2026·辽宁鞍山·二模)阅读下列科技短文并回答问题。
石墨烯是由碳原子构成的一层或几层原子厚度的晶体,石墨烯具有高透光性、高强度、高导热性等特点,在电子、医疗健康等多领域具有广泛的应用,不同领域的应用分布如图1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具有保暖、抗菌等优点。石墨烯面料的保暖原理主要是利用远红外线升温,改善人体微循环系统,促进新陈代谢,在低温情况下,石墨烯可将来自远红外线的热量传送给人体,相较于普通纺织材料,石墨烯面料的“主动产热”更受人们青睐。
石墨烯面料的抗菌性能与其结构有关。掺入面料的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。
实验人员研究不同面料中掺加石墨烯后的抗菌效果。取氨纶混纺纱、石墨烯氨纶混纺纱、棉混纺纱、石墨烯棉混纺纱四种面料样品,测得其他条件相同时,四种面料对大肠杆菌等三种菌体的抑菌率结果如图2所示,(图中,抑菌率越高,表明抗菌性能越强。)
石墨烯薄膜是一种平坦的单原子碳薄膜,这些薄膜用于取代显示屏中的硅薄膜晶体管。石墨烯运送电子的速度比硅快几十倍,因而用石墨烯制成的晶体管工作得更快、更省电。随着科技水平的提升,石墨烯作为一种基本材料,其应用会有越来越多的可能。
(1)石墨烯是由_______(填字母选项)构成。
A.分子 B.原子 C.离子 D.电子
(2)指出一条石墨烯的物理性质_______。
(3)由图1可知,石墨烯应用占比最高的领域是_______。
(4)工业上可采用甲烷分解制取石墨烯,同时产生一种单质气体,该气体是_______。
(5)石墨烯面料的保暖原理主要是_______。
(6)石墨烯_______(填“可以”“不可以”)利用远红外线为人体供暖。
(7)掺入面料的石墨烯片层结构中含有丰富的_______,影响菌体的正常代谢,从而使菌体无法吸收养分直至死亡。
(8)面料的抑菌率不仅与面料种类有关,还与_______有关。
(9)根据图2可推断“石墨烯棉混纺纱面料的抗菌性能优于棉混纺纱面料”,依据是在图2中,菌体种类相同时:_______。
(10)石墨烯制成的晶体管比硅薄膜晶体管工作得更快,更省电的原因是_______。
【答案】(1)B
(2)导电性(导热性)好;强度高等
(3)电子领域
(4)氢气或
(5)利用远红外线升温,改善人体微循环系统,促进新陈代谢
(6)可以
(7)含氧基团
(8)菌体种类
(9)石墨烯棉混纺纱面料的抑菌率高于棉混纺纱面料
(10)石墨烯运送电子的速度比硅快几十倍
【详解】(1)由题文可知,石墨烯是由碳原子构成的一层或几层原子厚度的晶体,故选B。
(2)石墨烯的物理性质导电性(导热性)好;强度高等。
(3)由图1可知,石墨烯在电子领域的占比为27%,是应用占比最高的领域,故填电子领域。
(4)工业上可采用甲烷(CH4)分解制取石墨烯,同时产生一种单质气体,根据质量守恒定律,可知该气体是氢气或。
(5)根据题干信息可知,石墨烯面料的保暖原理主要是利用远红外线升温,改善人体微循环系统,促进新陈代谢。
(6)根据题干信息可知,石墨烯可以利用远红外线为人体供暖。
(7)根据题干信息可知,掺入面料的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。
(8)根据图2可知,面料的抑菌率不仅与面料种类有关,还与菌体种类有关。
(9)由题文中的图2可知,菌体种类相同时,石墨烯-棉混纺纱面料的抑菌率均高于棉混纺纱面料,即石墨烯 - 棉混纺纱面料的抗菌性能优于棉混纺纱面料。
(10)石墨烯制成的晶体管比硅薄膜晶体管工作得更快,更省电的原因是石墨烯运送电子的速度比硅快几十倍。
2.(25-26九年级上·辽宁鞍山·期中)阅读下列科技短文并回答问题。
近年来,全球低糖食品的总体消费量持续增长。人体每天需要摄入一定量的糖类物质,以维持血液中葡萄糖()的正常浓度。如果血液中葡萄糖的浓度过低,易造成低血糖而出现乏力甚至休克;浓度过高,易造成高血糖而引发糖尿病。代糖是一类替代蔗糖等天然糖的非营养性甜味剂,木糖醇是一种常见的代糖。木糖醇()是白色粉末,能吸收水分而潮解。
1 g木糖醇含有的热量为2.4卡,1 g蔗糖含有的热量为4卡。木糖醇是一种低热量、可以替代蔗糖等糖类的非营养性甜味剂,可用于糖尿病患者的糖类替代品。
工业上常用木聚糖与氢气反应生产木糖醇,木聚糖具有可燃性。生产木聚糖的原料是玉米芯。科研人员采用瞬间气流膨化技术破坏玉米芯中的木质素结构,再使用“酶解法”生产木聚糖。当膨化机内达到一定压强时,打开膨化机盖子,可使玉米芯瞬间膨化。有关实验信息如下表。
实验
①
②
实验条件
压强为1.2 MPa,膨化机内添加不同比例的水
膨化机内无水,改变压强
实验数据图
回答下列问题:
(1)木糖醇具有的物理性质是___________写出一点即可)。
(2)血液中葡萄糖的浓度过低,造成的后果有___________(写一条即可)。
(3)工业上常用___________(写物质名称)生产木糖醇。
(4)指出木糖醇的保存方法___________。
(5)木糖醇是一种___________(填写“低”或“高”)热量的甜味剂。
(6)日常生活中,木糖醇___________(填写“能”或“不能”)完全可以替代糖类。
(7)生产过程中,添加水量与木聚糖制得率之间的关系是___________。
(8)对比上述两组实验,制取木聚糖的最佳条件是___________。
(9)进行②组实验时,压力从1.2 MPa提高至1.4 MPa时,木聚糖制得率下降,其原因是:膨化机内物料温度过高,打开膨化机,物料接触到大量空气后___________。
(10)某品牌可乐每罐含糖(核算成蔗糖)11.2 g,该品牌甜度相当的无糖可乐用阿斯巴甜和安赛蜜为代糖,结合下表数据分析没有选择木糖醇的可能原因是___________。
名称
甜度(等质量比较)
价格(元/kg)
热量(kca/g)
蔗糖
1
9
4
木糖醇
1
22
2.4
阿斯巴甜
200
74
4
安赛蜜
200
50
0
【答案】(1)白色粉末(或能吸水)
(2)低血糖(乏力、休克)
(3)木聚糖与氢气
(4)密封保存
(5)低
(6)不能
(7)木聚糖制得率随着水量的增加先增大后减小
(8)压强为1.2 MPa、加水量为10%
(9)燃烧生成二氧化碳和水
(10)甜度相同时,木糖醇的用量大,成本高
【详解】(1)物理性质是不需要化学变化就表现出来的性质,文中 “木糖醇(C5H12O5)是白色粉末,能吸收水分而潮解”,白色粉末、能吸水属于物理性质。
(2)文中“人体每天需要摄入一定量的糖类物质,以维持血液中葡萄糖()的正常浓度。如果血液中葡萄糖的浓度过低,易造成低血糖而出现乏力甚至休克”,故血液中葡萄糖的浓度过低,造成的后果有低血糖(乏力、休克)。
(3)文中“工业上常用木聚糖与氢气反应生产木糖醇”,故工业上常用木聚糖与氢气生产木糖醇。
(4)因为木糖醇“能吸收水分而潮解”,故木糖醇的保存方法为密封保存。
(5)根据“1 g木糖醇含有的热量为2.4卡,1 g蔗糖含有的热量为4卡”,所以木糖醇是一种低热量的甜味剂。
(6)根据“1 g木糖醇含有的热量为2.4卡,1 g蔗糖含有的热量为4卡”,而“人体每天需要摄入一定量的糖类物质,以维持血液中葡萄糖()的正常浓度”,所以木糖醇不能完全可以替代糖类。
(7)根据“压强为1.2 MPa,膨化机内添加不同比例的水”的实验数据图可知,木聚糖制得率随着水量的增加先增大后减小。
(8)根据实验①、②数据图分析可知,在压强为1.2 MPa、加水量为10%的条件下,木糖醇的制得率最高,故对比上述两组实验,制取木聚糖的最佳条件是压强为1.2 MPa、加水量为10%。
(9)根据燃烧条件,当可燃物达到着火点且遇到氧气时会发生燃烧,故膨化机内物料温度过高,打开膨化机,物料接触到大量空气后,会发生燃烧,生成二氧化碳和水。
(10)根据表格提供的数据,该品牌甜度相当的无糖可乐用阿斯巴甜和安赛蜜为代糖,未选木糖醇的可能原因是:甜度相同时,木糖醇的用量大,成本高。
3.(25-26九年级上·辽宁锦州·阶段练习)阅读下面文章。
木糖醇()为白色晶体或结晶性粉末,极易溶于水,溶解时会吸收一定热量,具有一定的吸湿性。木糖醇是一种低热量、非营养性甜味剂,可用于糖尿病患者的糖类替代品。
工业上常用木聚糖的水解产物木糖与氢气在一定条件下反应生产木糖醇,生产木聚糖的原料是玉米芯。科研人员采用瞬间气流膨化技术破坏玉米芯中的木质素结构,再使用“酶解法”生产木聚糖,有关实验信息如下表所示。
实验
①
②
实验条件
压强为,改变水量
膨化机内无水,改变压强
实验数据图
当膨化机内达到一定压强时,打开膨化机盖子,可使玉米芯瞬间膨化。无水条件下,当机内压强时,膨化机内温度较高,甚至能达到玉米芯的着火点(燃烧必须达到的最低温度)。
谁能想到,剥玉米后废弃的玉米芯竟能为糖尿病患者带来“甜蜜”,在感叹玉米芯神奇的同时,不得不赞叹科技的力量。
回答下列问题:
(1)木糖醇具有的物理性质是___________(写出一点即可)。
(2)木糖醇()属于___________(填“化合物”或“氧化物”)。
(3)木糖醇入口有清凉感觉的原因是___________。
(4)写出木糖生产木糖醇的文字表达式___________。
(5)下列说法错误的是___________(填标号)。
A.木糖醇需要密封保存
B.木糖醇是一种低热量的甜味剂
C.日常生活中,木糖醇完全可以替代糖类
(6)依据表中信息作答:
①“酶解法”生产木聚糖的实验中,影响木聚糖产率的因素是___________。
②对比上述两组实验,制取木聚糖的最佳条件是___________。
(7)实验②中,压强为时木聚糖的产率比低,原因是___________。
【答案】(1)白色晶体(或结晶性粉末,极易溶于水,具有吸湿性等)
(2)化合物
(3)溶解时会吸收一定热量
(4)木糖+氢气木糖醇
(5)C
(6) 水量和压强 水量为10%、压强为1.2MPa
(7)压强为1.4MPa时温度过高,玉米芯部分燃烧,导致木聚糖产率降低
【详解】(1)物理性质是不需要通过化学变化就能体现出来的性质,木糖醇的物理性质有白色晶体或结晶性粉末,极易溶于水,具有一定的吸湿性;
(2)化合物是由两种或两种以上元素组成的纯净物;氧化物是由两种元素组成的,其中一种元素是氧元素的化合物;木糖醇()是由C、H、O元素组成的化合物;
(3)根据信息,木糖醇溶解时会吸收一定热量,所以木糖醇入口有清凉感觉;
(4)木糖与氢气在一定条件下反应生产木糖醇,文字表达式为;
(5)A、根据信息,木糖醇具有一定的吸湿性,所以需要密封保存,说法正确;
B、文中提到 “木糖醇是一种低热量、可以替代蔗糖等糖类的非营养性甜味剂”,说法正确;
C、人体需要摄入一定量糖类维持葡萄糖正常浓度,木糖醇是一种低热量、可以替代蔗糖等糖类的非营养性甜味剂,不能完全替代糖类,说法错误;
故选C;
(6)①由实验①数据图可知,压强一定,改变水量,木聚糖产率发生改变;由实验②数据图可知,无水时,改变压强,木聚糖产率发生改变,所以影响木聚糖产率的因素是是压强和水量;
②由实验①数据图可知,压强1.4MPa、水量10%时木聚糖产率最高;实验②膨化机内无水,压强1.2MPa时产率最高,所以最佳条件是水量为10%、压强为1.2MPa;
(7)根据查阅资料可知,无水条件下,压强≥1.4MPa时,膨化机内温度较高,达到玉米芯着火点,玉米芯燃烧(或发生其他反应),使木聚糖产率降低。
4.(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)AB
【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℃时硫酸镁的溶解度等于氯化钠,因此等质量水达到饱和时,溶解的溶质质量相等,故选项说法正确,故选:AB。
5.(25-26九年级下·辽宁鞍山·月考)阅读科普短文,根据短文回答问题。
在“双碳”目标背景下,一种名为“石头纸”的环保新材料正悄然走进人们的生活。石头纸(也称“钙塑纸”)的主要原料是石灰石(主要成分为碳酸钙),占比可达80%左右,再混入约15%的聚乙烯(PE)和5%的胶合剂。与传统植物纤维纸相比,石头纸的生产过程无需砍伐树木,也不需用水漂白,大幅减少了能源消耗和废水排放。其制作工艺是将碳酸钙研磨成纳米级粉末,与高分子聚合物通过挤压吹塑成型,形成薄如蝉翼的纸张。这种纸张具有防水、防油、耐撕裂的特性,且废弃后在阳光和微生物作用下可降解为粉末,回归自然。而经过回收的纸张若送进焚化炉焚烧,少量的无毒无害树脂经焚烧后,不会产生黑烟或毒气,而余下的无机矿粉亦可回归大地、回归自然。石头纸的应用领域广泛,既可替代传统的部分功能性纸张、专业性纸张,又能替代传统的大部分塑料包装物。从包装材料到书籍印刷,为可持续发展开辟了新路径。
(1)石头纸中加入胶合剂的作用可能是______。
(2)石头纸生产过程中不需用水漂白,而传统造纸需用氯气或二氧化氯漂白。二氧化氯中氯元素的化合价为______。
(3)树木通过光合作用吸收二氧化碳。光合作用的化学方程式为,其中X是一种有机物,其化学式为______。
(4)碳酸钙研磨成纳米级粉末的目的是______,以增强材料性能。
(5)与传统植物纤维纸相比,石头纸的一个优点是______。
(6)石头纸废弃后在自然环境中降解,该过程主要发生的是______(填“物理”或“化学”)变化。
(7)石头纸的生产符合“低碳生活”理念,这里的“碳”主要指______(填化学式)的排放。
(8)从材料分类看,塑料属于______材料。(填字母序号,可多选)
A.复合材料 B.合成材料 C.高分子材料 D.无机非金属材料
(9)从能源或环境角度,分析推广石头纸对实现“双碳”目标的意义______(答一点即可)。
【答案】(1)
起粘结各组分的作用
(2)
+4
(3)
(4)
增大与聚乙烯等高分子聚合物的接触面积,使混合更均匀
(5)
生产过程无需砍伐树木,也不需用水漂白,大幅减少了能源消耗和废水排放
(6)
化学
(7)
(8)BC
(9)
生产过程无需砍伐树木,可保留更多树木吸收,且生产能耗低,可以减少二氧化碳的排放(合理即可)
【详解】(1)石头纸制备需将各原料混合后挤压吹塑成型,胶合剂起粘结各组分的作用;
(2)二氧化氯中氧元素显-2价,设氯元素的化合价为x,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得:,x=+4;
(3)根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类、数目不变,反应物中含C、H、O的个数分别是6、12、18,已知生成物中含C、H、O的个数分别是0、0、12,则X中还应含6个C、12个H、6个O,则X的化学式为:;
(4)略;
(5)略;
(6)石头纸降解过程,会发生塑料老化等,有新物质生成,属于化学变化;
(7)略;
(8)塑料是人工合成的有机高分子材料,既属于合成材料,也属于高分子材料;
(9)略。
6.(2026·辽宁丹东·模拟预测)阅读下面文章。
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,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:,吸热;,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。
请回答下列问题:
(1)文中提到限制太阳能持续、稳定使用的影响因素是_______。
(2)依据图1回答:
①图中参与循环的元素共有_______种。
②水合反应器中发生反应的化学方程式为_______,该反应属于______(填“化合”“分解”“置换”或“复分解”)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______(填“变大”“变小”或“不变”);水合反应器中_______能转化为热能。
(3)依据图2数据可知,储热体系能受到大多数科学家青睐的原因_______。
(4)下表各选项与文中储热体系反应原理相符的是_______(填标号)。
标号
吸热反应
放热反应
A
B
C
A.A B.B C.C
(5)为构建清洁低碳的新能源体系,下列措施合理的有_______(填标号,可多选)。
A.大力发展燃煤发电 B.为新能源研发新型储能技术 C.积极推广太阳能发电
【答案】(1)昼夜、季节及天气等因素
(2) 3/三 化合 变大 化学
(3)储热密度大
(4)A
(5)BC
【详解】(1)略;
(2)①由图可知,循环涉及的物质为,一共含有Ca、O、H三种元素;
②水合反应器中氧化钙和水反应生成氢氧化钙;
该反应符合“多变一”的特点,符合化合反应特征;
③液态水变为水蒸气,水分子间间隔变大;
水合反应器中氧化钙和水反应生成氢氧化钙,放出大量的热,本质是化学能转化为热能;
(3)根据图2数据,体系的储热密度明显高于另外两种体系,储热效果更好,因此受青睐;
(4)文中储热原理为:,吸热,即一种物质反应生成两种物质;,放热,即两种物质反应生成一种物质,A选项符合;
(5)燃煤发电会排放大量二氧化碳和污染物,不符合清洁低碳的要求;研发新型储能技术、推广太阳能发电均可减少化石燃料的使用,减少污染物的排放,都有利于构建清洁低碳的新能源体系。
7.(2026·辽宁鞍山·一模)阅读短文,回答下列问题。
我国航天的中长期发展规划涵盖了空间站建设和月球资源开发等方面。
我国科学家对“嫦娥五号”取回的月壤进行了分析,获得月壤主要成分的质量分数如图1所示。月球表面具有高真空、低重力和强光照的环境条件。研究发现,在地球表面环境下稳定的金属氧化物,在月球表面高真空环境下会变得不稳定。目前我国科学家对月球资源开发的设想之一是将月壤中氧化亚铁(FeO)加热分解,从而获得金属单质和氧气。
空间站中的物质和能源都十分宝贵,要尽可能实现物质的循环利用,减少对地面补给的依赖。我国科学家还提出:可利用太空极低的温度环境使太空舱气体中的二氧化碳凝结进而分离出去,空间站正常的物质循环系统如图2所示。如遇突发情况,通过专用风机将太空舱内部的空气引入净化罐,利用过氧化钠吸收二氧化碳,生成碳酸钠和氧气,净化后的空气再重新流回舱内。
(1)月球表面具有的环境条件是___________(写一条)。
(2)月壤主要成分中质量分数最大的物质是___________。
(3)“月壤”的成分中含氧化铝,氧化铝中氧元素的化合价为-2,则铝元素的化合价为___________。
(4)加热分解36t氧化亚铁可以得到___________t铁。
(5)利用极低温度分离二氧化碳的过程中,二氧化碳分子之间的间隔___________(填“变大、变小”或“不变”)。
(6)空间站建设中大量使用了钛合金和铝合金,钛合金和铝合金都属于___________材料(填“合成、复合”或“金属”),大量使用钛合金和铝合金原因是___________(填标号)。
A.强度高 B.密度大 C.抗腐蚀性强
(7)突发情况时,将二氧化碳转化为氧气,写出该反应的化学方程式___________。
(8)图2中反应②是电能转化为___________能。整个循环反应中除人体呼出的二氧化碳外,还需额外补充的物质是___________。
【答案】(1)高真空(合理即可)
(2)二氧化硅
(3)+3
(4)28
(5)变小
(6) 金属 AC
(7)
(8) 化学 水
【详解】(1)月球表面具有高真空、低重力和强光照的环境条件;
(2)由图1可知,月壤主要成分中质量分数最大的物质是二氧化硅;
(3)氧化铝的化学式为Al2O3,氧元素的化合价为-2价,设铝元素化合价为x,根据化合物中元素化合价代数和为0的原则,2x+(-2×3)=0,x=+3;
(4)氧化亚铁(FeO)加热分解,从而获得金属单质和氧气,根据元素守恒,氧化亚铁(FeO)加热分解生成铁和氧气,所以生成铁的质量等于氧化亚铁中铁元素的质量:;
(5)气体分子间的间隔较大,极低温度后液化,分子间的间隔变小;
(6)钛合金是钛的合金,铝合金是铝的合金,都属于金属材料;
合金的硬度一般比组成它的纯金属的强度高,密度比组成它的纯金属的密度小,抗腐蚀性强;
(7)净化罐中过氧化钠吸收二氧化碳,生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程式为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;
(8)反应②为水在通电的条件下反应生成氢气和氧气,此过程中是由电能转化为化学能;
反应①中氢气中的氢元素一部分转化到了水中,一部分转化到了甲烷中,甲烷会排放到外太空,则循环反应中需要额外补充水。
8.(25-26九年级下·辽宁葫芦岛·月考)阅读下面文章。
根据《中华人民共和国食品安全法》,食品添加剂是指为改善食品品质和色、香、味,以及为防腐、保鲜和加工工艺的需要而加入食品中的人工合成或天然物质。如果违规使用食品添加剂可能对人体健康产生不利影响,因此需要对食品添加剂的含量进行精确检测。
研究人员利用气相色谱技术同时完成对样品中甜蜜素、苯甲酸、丙酸等多种食品添加剂的检测。处理样品的操作流程如图1。食物样品溶解后,向其中加入沉淀剂,使样品中的蛋白质变成沉淀分离出来,从而避免蛋白质对检测结果的影响。沉淀剂用量会对蛋白质的沉淀效果产生影响。实验人员分别取5g样品,溶解后向其中添加不同用量的沉淀剂,比较沉淀所需时间,实验结果如图2。用上述方法分别处理两种糕点样品获得溶液,将溶液再处理后用气相色谱技术测定食品添加剂含量,实验结果如表1。将实验结果与国家标准对比,可以判断食品的安全性。
表1 两种糕点中添加剂含量及国家标准
组分
糕点1(g/kg)
糕点2(g/kg)
糕点中国家标准允许的最大使用量(g/kg)
甜蜜素
0.42
1.57
1.6
苯甲酸
0
0.22
0
丙酸
1.20
2.32
2.5
食品添加剂的高效检测为食品安全提供了保障,有助于食品行业的规范发展。
请回答下列问题:
(1)食品添加剂的作用是_______(写一点即可)。
(2)甜蜜素又名环己基氨基磺酸钠,化学式可表示为,从元素组成的角度看:甜蜜素是由_______种元素组成的,其中碳、氧两种元素的质量比为_______(写出最简整数比)。
(3)依据表1数据,你认为符合食品安全的是_______(填“糕点1”或“糕点2”)。
(4)在实验室完成图1操作流程:①溶解时需要用到的仪器有_______。②加入沉淀剂的目的是_______。③“操作1”的作用与初中化学实验_______操作相似。
(5)根据图2可得出的结论是:在所取样品质量为5g时,_______。
(6)下列关于食品添加剂的说法,正确的是_______。
A.食品添加剂都对人体有害
B.食品添加剂只能人工合成
C.食品添加剂不应超过国家标准用量
【答案】(1)改善食品品质或防腐、保鲜等
(2) 6 3:2
(3)糕点1
(4) 烧杯、玻璃棒 使样品中的蛋白质变成沉淀分离出来,避免影响检测结果 过滤
(5)沉淀剂用量在0~4mL区间时,沉淀时间随用量增加缩短,用量超过4mL后沉淀时间变长,4mL时沉淀时间最短
(6)C
【详解】(1)根据题干信息可知,食品添加剂的作用是改善食品品质和色、香、味,以及为防腐、保鲜等。
(2)化学式包含C、H、N、Na、O、S共6种元素;碳、氧元素质量比为。
(3)对比表格数据:糕点2的苯甲酸含量0.22g/kg超过国家标准允许的0g/kg,不符合要求;糕点1所有添加剂含量均低于国家标准,符合要求。
(4)①溶解操作常用仪器为烧杯、玻璃棒;
②根据题干信息可知,使样品中的蛋白质变成沉淀分离出来,避免影响检测结果;
③操作1实现固液分离,和过滤操作功能一致。
(5)分析图2曲线趋势:沉淀剂用量在0~4mL区间时,沉淀时间随用量增加缩短,用量超过4mL后沉淀时间变长,4mL时沉淀时间最短。
(6)A、合规使用食品添加剂对人体无害,错误;
B、食品添加剂包含人工合成和天然两类,错误;
C、超量使用食品添加剂可能危害健康,不应超过国家标准,正确。
9.(2026·辽宁大连·模拟预测)阅读下面文章。
氨(NH3)比氢气更易液化储运,被广泛认为是未来国际航运的绿色“零碳”燃料。合成氨的原料为N2和H2。N2常用液态空气分离法和分子筛吸附法(如图1所示)等方法获取;生产H2有煤气化、天然气重整及可再生能源(如太阳能、风能等)电解水等方法。
目前大规模合成氨的方法是Haber-Bosch工艺法,即利用N2和H2在一定条件下反应制氨,该工艺消耗全球约5%的天然气,占据全球1.6%的CO2排放量。绿氨生产可实现绿色“零碳”排放,但该法成本较高。氨的合成及应用的部分流程如图2所示。
回答下列问题。
(1)液态空气分离法和分子筛吸附法获取N2,均利用N2与O2的_____(填“物理”或“化学”)性质差异进行分离。在液态空气分离法时,N2先气化出来,说明液氮的沸点比液氧_____(填“低”或“高”)。
(2)依据图2回答:
①H2的两条获取途径中,符合绿色“零碳”理念的是途径_____(填“I”或“II”)。
②“合成塔”内合成NH3所需要的一定条件为_____,发生改变的微观粒子为_____;依据NH3中H的化合价为+1价可推,反应后NH3中N的化合价比N2中的____(填“高”或“低”)。
③氨燃料电池工作时的原理为____(用化学方程式表示),该反应将_____能转化为电能;从产物的角度分析,NH3作为燃料相比于CH4的优点是_____。
【答案】(1) 物理 低
(2) II 高温、高压、催化剂 氮分子、氢分子 低 4NH3+3O2=2N2+6H2O 化学 燃烧无二氧化碳生成,不会加剧温室效应(合理即可)
【详解】(1)液态空气分离利用沸点差异、分子筛吸附利用分子直径差异,两种性质都不需要发生化学变化就能体现,属于物理性质;
沸点越低的物质越容易气化,氮气先气化说明液氮沸点比液氧低;
(2)①途径I制氢气会生成、,有碳排放,途径II电解水制氢气无含碳产物,符合零碳理念;
②由图2可得出合成氨的反应条件为:高温、高压、催化剂;
化学反应中分子分裂为原子、原子重新组合,因此发生改变的是反应物的氮分子和氢分子;
单质中N化合价为0,中N化合价为-3,故反应后N的化合价更低;
③氨燃料电池中和反应生成和,反应的化学方程式为:4NH3+3O2=2N2+6H2O;
燃料电池的能量转化形式为化学能转电能;
燃烧会生成温室气体,燃烧无生成,更环保。
10.(2026·辽宁铁岭·一模)阅读下面文章。
“可燃冰”,又称天然气水合物,一种外观似冰但遇火即燃的结晶化合物,其分子由甲烷分子和水分子构成,具有笼状结构(如图1)。
“可燃冰”主要蕴藏在深海沉积物和陆地永久冻土中,由水和天然气在高压和低温条件下结晶而成,当温度升高或压强降低时,会立即分解释放出可燃性气体——甲烷。
“可燃冰”等燃料的燃烧值见下表,储量如图2所示,被各国视为未来化石燃料的替代能源。
样品
燃烧热值/()
生成体积/
燃烧残余物质量/g
可燃冰
55
1
煤炭
17-30
1
20
汽油
43-46
2.3
3
“可燃冰”的开采方法主要有四种:
①热激发法:对“可燃冰”加热,使温度超过“可燃冰”的平衡温度,从而分解为水和天然气;
②减压法:降低压力促使“可燃冰”分解;
③化学试剂注入法:向矿层注入化学试剂,破坏“可燃冰”的平衡条件促使其分解;
④置换法:注入以置换“可燃冰”中的甲烷,使甲烷释放出来。
随着开采技术的不断进步,“可燃冰”势必会成为广泛使用的洁净能源。
回答下列问题。
(1)可燃冰中含有____种元素,属于_____能源(填“可再生”或“不可再生”)。
(2)“可燃冰”燃烧时______能转化为热能。
(3)“可燃冰”被视为“未来能源”的理由是_________(写一点)。
(4)我国研发冷冻取样、高温脉冲加热的“冷钻热采‘可燃冰’开采技术”,属于______(填开采方法)。
(5)对“可燃冰”进行二次能源开发意义重大。工业上,可以利用甲烷获得氢气(如图3):,X的化学式______。判断的理由是__________。
(6)保存可燃冰应该注意的问题有__________。
(7)可燃冰还没推广使用的原因可能是__________(写一点)。
【答案】(1) 3/三 不可再生
(2)化学
(3)储量丰富、燃烧残余物质量小、燃烧热值高等一点即可
(4)热激发法
(5) CO 化学反应前后原子种类及数目不变
(6)低温、高压
(7)经济效益低、开采技术难,成本高;可能会有温室气体排放,影响环境;破坏地壳稳定平衡,引发海底塌方,导致大规模海啸等
【详解】(1)由资料可知,“可燃冰”又称天然气水合物,其分子由甲烷分子和水分子构成,甲烷由碳、氢元素组成,水由氢、氧元素组成,则可燃冰中含有碳、氢、氧三种元素;
由资料可知,可燃冰主要蕴藏在深海沉积物和陆地永久冻土中,其形成需要漫长时间和特定条件,属于不可再生能源;
(2)“可燃冰”燃烧时的能量转化形式:化学能转化为热能;
(3)由表中信息可知,可燃冰燃烧热值为55,高于煤炭和汽油,且燃烧残余物质量约为0g ,由图2可知,可燃冰储量占比大,则“可燃冰”被视为“未来能源”的理由是:储量丰富、燃烧残余物质量小、燃烧热值高等;
(4)由资料可知,热激发法是指对“可燃冰”加热,使温度超过“可燃冰”的平衡温度,从而分解为水和天然气,则我国研发冷冻取样、高温脉冲加热的“冷钻热采‘可燃冰’开采技术”,属于热激发法;
(5)根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类及数目不变,根据化学方程式,反应前有1个碳原子、6个氢原子和1个氧原子,反应后除X外,有6个氢原子,则1个X分子中含有1个碳原子和1个氧原子,故X的化学式为CO,判断的理由是化学反应前后原子种类及数目不变;
(6)由资料可知,可燃冰主要蕴藏在深海沉积物和陆地永久冻土中,由水和天然气在高压和低温条件下结晶而成,因此保存可燃冰应该注意的问题有低温、高压;
(7)由资料可知,可燃冰主要蕴藏在深海沉积物和陆地永久冻土中,由水和天然气在高压和低温条件下结晶而成,当温度升高或压强降低时,会立即分解释放出可燃性气体——甲烷,则可燃冰没有推广使用的可能原因有:经济效益低、开采技术难,成本高;可能会有温室气体排放,影响环境;破坏地壳稳定平衡,引发海底塌方,导致大规模海啸等。
11.(25-26九年级下·辽宁营口·月考)阅读下面科普短文,回答问题。
松花蛋又称“皮蛋”,是我国特有的食品之一、松花蛋是用料泥包裹鸭蛋、鸡蛋等加工而成。料泥是由生石灰、纯碱、食盐、草木灰(主要成分)等原料与水按一定比例均匀混合制得,原料中还可加入少量硫酸锌,以改变松花蛋的品质。料泥制作过程中,通过一系列反应,产生的强碱(NaOH、KOH)经蛋壳渗入蛋清和蛋黄中,与其中的蛋白质作用,致使蛋白质分解、凝固并放出少量硫化氢气体和氨气。渗入的碱还会与蛋白质分解出的氨基酸进一步发生中和反应,生成的盐的晶体沉积在凝胶态的蛋清中,便出现了朵朵“松花”。
在松花蛋形成过程中,碱液浓度及腌制时间等对其品质起着至关重要的作用。研究人员对以上影响因素进行了探究:图1表示其他条件均为最佳水平时,NaOH溶液浓度对松花蛋的蛋白弹性(被压缩高度越大,蛋白弹性越大)的影响;图2表示松花蛋腌制的天数与其蛋白和蛋黄的pH变化关系。
松花蛋虽然营养丰富,但是碱性过大,故不宜过多食用。
(1)料泥中的草木灰是______(填“纯净物”或“混合物”)。
(2)文中提到“碱还会与蛋白质分解出的氨基酸进一步发生中和反应”,其反应实质是____。
(3)料泥制作过程中,生石灰与水反应的化学方程式为_____。
(4)由图1可得到实验结论:_____。
(5)松花蛋显碱性,带有涩味。食用松花蛋时加入____(填“食盐”或“食醋”)可除去其涩味。
(6)腌制过程中如何初步检测蛋白的酸碱度?写出具体操作步骤:
在玻璃片上放一小片pH试纸,用_____蘸取少量反应后的溶液点在pH试纸上,把试纸显示的颜色与______比较,读出溶液的pH。
【答案】(1)混合物
(2)氢离子和氢氧根离子结合生成水分子
(3)
(4)在其他条件均为最佳水平时,在实验研究的溶液浓度范围内,随着溶液浓度的升高,松花蛋的蛋白弹性先增大后减小
(5)食醋
(6) 洁净干燥的玻璃棒 标准比色卡
【详解】(1)纯净物由一种物质组成,混合物由多种物质组成。文中明确说明草木灰的主要成分是碳酸钾,说明还含有其他杂质,因此属于混合物。
(2)中和反应是酸与碱作用生成盐和水的反应,其本质是酸中的氢离子和碱中的氢氧根离子结合生成水分子。
(3)生石灰的主要成分为氧化钙,与水反应生成氢氧化钙,反应方程式为:。
(4)由图1可得到实验结论:在其他条件均为最佳水平时,在实验研究的溶液浓度范围内,随着溶液浓度的升高,松花蛋的蛋白弹性先增大后减小。
(5)松花蛋显碱性,涩味来自碱性物质。根据中和反应原理,需要用酸性物质中和碱性。食盐呈中性,无法中和碱性;食醋(主要成分为醋酸)呈酸性,可与碱发生中和反应,除去涩味。
(6)在玻璃片上放一小片pH试纸,用玻璃棒蘸取少量蛋清样品涂抹在pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,读出溶液的pH。
12.(25-26九年级下·辽宁盘锦·月考)阅读下面科普短文,回答相关问题。
氢能是一种理想的清洁能源,其制取和储存是科学研究的重要方向。
制氢的技术有多种,其中煤气化制氢约占56%,天然气重整制氢约占21%,电解水制氢约占1%。此外,在一定温度下,利用Fe-Mo/C作催化剂裂解乙醇也可以制备氢气。科研人员研究相同温度下裂解乙醇制备氢气时,催化剂中Mo与Fe最佳质量比的实验结果如图1,氢气产率越高,说明催化剂效果越好。近几年,制氢的工艺也有进展。我国科学家发明了一种用稀土元素铈(Ce)的氧化物为催化剂将甲烷中的氢转化为氢气的工艺,反应原理如图2所示。储氢的方式主要有高压储氢和加氢储氢。图3是一种镁铝合金材料储氢和释氢的过程。
目前,我国已经成为世界最大的制氢国。随着低耗能制氢及高效储氢问题的解决,氢能终将在各领域实现大规模的应用。
(1)制氢技术中占比最高的是________。
(2)对比图1中的曲线,得到的实验结论是在相同温度下,相同时间内,裂解乙醇制氢气所需的催化剂中,Mo与Fe的最佳质量比为________。
(3)图3“释氢”过程中发生反应的化学方程式为________。
(4)MgH2由两种离子按个数比1:2构成。构成MgH2的是________和________(填离子符号)。
(5)图3中“储氢”消耗的氢气质量________(选填“>”、“=”或“<”)“释氢”产生的氢气质量。
(6)下列说法中正确的是________(填序号)。
A.目前制氢的原料主要来源于化石燃料
B.裂解乙醇(C2H5OH)制氢指将乙醇分解成H2和CO2
C.现阶段氢能已经大规模使用
(7)该工艺流程中,可循环利用的含铈物质是________。
(8)氢气作为清洁能源的最突出优点是________。
【答案】(1)煤气化制氢
(2)1:9
(3)
(4)
(5)<
(6)A
(7)和
(8)燃烧产物是水,无污染
【详解】(1)根据题干给出的占比,煤气化制氢占56%,是占比最高的制氢技术,因此填煤气化制氢。
(2)题干说明氢气产率越高,催化剂效果越好;由图1可知,Mo与Fe质量比为时,氢气产率始终最高,因此最佳质量比为。
(3)由图3可知,释氢的反应物是和,生成物是和,配平后得到对应化学方程式。
(4)中镁元素为+2价、氢元素为-1价,离子个数比为,因此构成离子为和。
(5)储氢过程消耗的氢气全部转化为;释氢时,生成物氢气的氢元素一部分来自,另一部分来自反应物水,因此储氢消耗的氢气质量小于释氢生成的氢气质量。
(6)A、目前占比最高的两种制氢技术,原料煤、天然气都属于化石燃料,因此制氢原料主要来源于化石燃料,该选项符合题意;
B、题干未说明裂解乙醇只生成和,且该组合不满足原子守恒,该选项不符合题意;
C、原文说明“随着低耗能制氢及高效储氢问题的解决,氢能终将大规模应用”,说明现阶段氢能还未大规模使用,该选项不符合题意;
故选A。
(7)由图2的流程可知,和在两个反应器中相互转化,全程循环使用,都是可循环的含铈物质。
(8)氢气作为清洁能源,最突出的优点是燃烧产物只有水,不会产生污染物。
13.(25-26九年级下·辽宁营口·月考)阅读下面科普短文,回答问题。
炼油、化工、制药等行业在生产过程中,会排放大量的高浓度有机废气。为实现达标排放,“碱液喷淋—活性炭吸附”工艺因技术成熟、适配性广,成为传统治理中的主流方案。该工艺的核心逻辑是先通过碱液(NaOH溶液)喷淋(图甲)去除废气中的杂质与腐蚀性成分,再利用活性炭的强吸附性捕获有机污染物,实现深度净化。
该工艺的局限性是活性炭受相对湿度、颗粒度(图乙、丙)等因素影响,会导致废气处理效率降低。随着环保标准不断收紧,该工艺常与催化燃烧等技术联用,进一步提升深度净化效果与资源回收效率。
(1)图甲装置中,废气应该从________(填“a”“b”或“c”)口通入,碱液以雾状喷淋的理由是________。
(2)利用“活性炭的强吸附性捕获有机污染物”与“碱液喷淋”的本质区别是________;碱液喷淋塔中,若氢氧化钠长期使用后有大量晶体在溶液中析出,这个过程叫作________。
(3)这个过程据图乙推测,碱液喷淋装置中导出的气体需进行________处理后再进入活性炭吸附装置。
(4)据图丙可知,吸附装置中使用________的活性炭颗粒时吸附效果最好。
(5)用NaOH溶液吸收废气中的,生成和,试写出该反应的化学方程式________;若将NaOH溶液换成溶液,在其他条件相同时,吸收效果将变________(填“好”或“差”)。
【答案】(1) a 增大碱液与废气的接触面积,使吸收更充分
(2) 是否生成新物质 结晶
(3)干燥
(4)0.3 cm
(5) 差
【详解】(1)废气从下口a通入,可让废气自下而上与自上而下喷淋的碱液充分接触,提升吸收效果;
雾状喷淋的作用是增大碱液与废气的接触面积,使吸收反应更充分。
(2)活性炭吸附只是将污染物吸附在表面,没有新物质生成,属于物理变化;碱液喷淋过程中碱会和废气中酸性杂质发生反应,有新物质生成,属于化学变化,故二者的本质区别是:是否生成新物质;
溶液中析出晶体的过程叫做结晶。
(3)由图乙可知:相对湿度越大,活性炭吸附量越低,碱液喷淋导出的气体湿度大,因此需要干燥处理后再进入吸附装置。
(4)由图丙可知:相同时间下,d=0.3cm的活性炭吸附量最大,因此吸附效果最好。
(5)根据题干信息:用NaOH溶液吸收废气中的,生成和,化学方程式为:;
氢氧化钙微溶于水,相同条件下,氢氧化钙溶液中溶质含量远低于氢氧化钠溶液,吸收二氧化硫的能力更弱,因此吸收效果变差。
14.(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。
15.(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)。
16.(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。
17.(25-26九年级下·辽宁阜新·月考)阅读短文,回答问题
天然气是重要的化石燃料和能源,主要成分为甲烷(),还含有少量硫化氢()等气体。硫化氢可在催化剂作用下与甲烷反应而除去,其反应微观示意图如图1所示。
利用甲烷催化制取氢气。一种甲烷水蒸气催化制氢的透氢膜反应器如图2所示,通入的甲烷和水蒸气在高温和催化剂作用下反应生成一氧化碳和氢气(该反应是吸热反应),一部分氢气通过透氢膜与膜外侧通入的氧气反应。
利用甲烷在高温、催化作用下分解能制取新型碳单质材料——石墨烯,石墨烯具有很高的强度和优良的导电性能。
(1)图1反应中,产物“”为二硫化碳,其中碳元素的化合价为价,硫元素的化合价为____价;
该反应过程中变化的是_________(填字母)。
A.分子的数目 B.原子的种类 C.物质的总质量 D.原子数目
(2)结合图2,写出甲烷水蒸气制氢反应的化学方程式为_____________;在反应器的膜外侧通入氧气的主要目的是_________。
(3)石墨烯与石墨物理性质差异很大,其原因是___________。
(4)制得的氢气和氮气可以在高温高压催化剂的条件下合成氨。在能源与环境领域应用广泛。
①反应可用于检查输送氯气的管道是否泄漏。由转化为的过程中,______(填“得到电子”或“失去电子”);该反应属于______反应(填基本反应类型)
②可用于烟气脱硝,如,R的化学式为_____。
③若生成了氮气14千克,则需要氨气_____千克。
【答案】(1) -2 A
(2) 氢气与氧气反应放热,为吸热的制氢反应提供所需热量
(3)碳原子的排列方式不同
(4) 得到电子 置换 NO 6.8
【详解】(1)化合物中正负化合价代数和为0,设中S元素化合价为,则,解得;
根据质量守恒定律可知,化学反应前后原子种类、原子数目、物质总质量都不变。该反应,反应前共3个分子,反应后共5个分子,分子数目改变,因此选A。
(2)甲烷和水蒸气反应生成一氧化碳和氢气,反应条件是高温、催化剂,该反应的化学方程式为;
题干说明制氢反应是吸热反应,膜外侧氢气与氧气反应放热,可以为吸热的制氢反应提供反应所需的高温条件。
(3)石墨烯和石墨都是碳的单质,二者物理性质差异大的原因是碳原子的排列方式不同。
(4)Cl原子最外层有7个电子,得到1个电子变为;
该反应是单质和化合物反应,生成新化合物和新单质的过程,符合置换反应的定义,属于置换反应;
根据质量守恒定律,反应前后原子种类、数目不变可知,R化学式为NO;
解:设需要氨气质量为x,
答:需要氨气6.8kg。
18.(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。
19.(2026·辽宁铁岭·一模)阅读下面文章。
太阳能驱动的界面水蒸发是目前一种高效的海水淡化、废水处理技术,在缓解淡水资源匮乏和能源危机等方面具有巨大潜力,该技术的核心在于光热转换材料的应用。
我国某科研团队以廉价易得的玉米芯(玉米穗去掉玉米粒的剩余部分)为原料,在高温管式炉中炭化后得到的炭化玉米芯,不仅保留了玉米芯内部的多孔结构,为运输水分提供天然孔隙通道,还有超强的亲水性及优异的光吸收能力,可实现海水的快速蒸发。
科研团队分别在400℃、500℃、600℃、700℃及800℃时,将玉米芯加热相同时间。制得了五种炭化玉米芯(分别表示为C400、C500、C600、C700及C800)。经研究发现,不同温度下制备的炭化玉米芯,在孔径和孔壁粗糙度方面存在差异,进而导致海水蒸发速率存在差异。
回答下列问题。
(1)在海水淡化、废水处理领域,___________是目前一种高效的技术。
(2)科研团队之所以选择以廉价易得的玉米芯为原料,进行光热转换材料的研发,从玉米芯结构方面分析,其原因是___________。
(3)依据图1及所学知识作答:
①从微观粒子的角度分析并解释,浸泡玉米芯时,会闻到酒精气味的原因是___________。
②玉米芯需要在充满的环境中进行加热炭化(步骤④),该过程使用作保护气的目的是___________;下列气体可以代替进行实验的是___________(填选项字母)。
A.二氧化碳 B.氩气 C.氧气
(4)根据图2可知,不同温度下制得的炭化玉米芯中,海水蒸发速率最大的是___________。
(5)为了比较不同温度下制得的炭化玉米芯对海水蒸发速率的影响,实验过程中必须保持一致的量有___________(填所有正确选项字母)。
A.光照条件(包括光照强度、时长、角度等)
B.炭化玉米芯的用量与表面积
C.炭化玉米芯的制备温度
D.实验环境的温度和湿度
【答案】(1)太阳能驱动的界面水蒸发
(2)玉米芯内部的多孔结构,为运输水分提供天然孔隙通道,还有超强的亲水性及优异的光吸收能力,可实现海水的快速蒸发
(3) 分子在不断运动 隔绝氧气 B
(4)C700
(5)ABD
【详解】(1)由短文可知,在海水淡化、废水处理领域,太阳能驱动的界面水蒸发是目前一种高效的技术。故填:太阳能驱动的界面水蒸发。
(2)由短文可知,科研团队之所以选择以廉价易得的玉米芯为原料,进行光热转换材料的研发,从玉米芯结构方面分析,其原因是玉米芯内部的多孔结构,为运输水分提供天然孔隙通道,还有超强的亲水性及优异的光吸收能力,可实现海水的快速蒸发。故填:玉米芯内部的多孔结构,为运输水分提供天然孔隙通道,还有超强的亲水性及优异的光吸收能力,可实现海水的快速蒸发。
(3)①浸泡玉米芯时,会闻到酒精气味的原因是分子在不断运动。故填:分子在不断运动。
②氮气化学性质不活泼,玉米芯进行加热炭化时,使用作保护气的目的是隔绝氧气;代替进行实验的有氩气。故填:隔绝氧气;B。
(4)由图2可知,不同温度下制得的炭化玉米芯中,海水蒸发速率最大的是C700。故填:C700。
(5)为了比较不同温度下制得的炭化玉米芯对海水蒸发速率的影响,炭化玉米芯的制备温度为变量,实验过程中必须保持一致的量有光照条件(包括光照强度、时长、角度等)、炭化玉米芯的用量与表面积、实验环境的温度和湿度。故填:ABD。
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