专题17 科普阅读理解题(广东专用)2026年中考化学一模分类汇编
2026-05-21
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2份
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99页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习-一模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 61.20 MB |
| 发布时间 | 2026-05-21 |
| 更新时间 | 2026-05-21 |
| 作者 | ☞数理化教研学苑☜ |
| 品牌系列 | 好题汇编·一模分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-05-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57973620.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦科普阅读理解,融合复合材料、氢能等20+科技前沿与生活情境,考查化学观念与科学思维。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|科普阅读大题|51题|物质性质、化学方程式、图表分析、实验设计|科技前沿情境(如T1200级碳纤维)、图表数据应用(如复合材料比磨损率曲线)、跨学科融合(材料科学与环境工程)|
内容正文:
专题17 科普阅读理解题
1.(2026·广东江门·一模)复合材料是由不同性质的材料优化组合而成的新材料,目前已广泛应用于航天、航空、电子、能源等领域。复合材料由基体与增强体两部分组成。常见基体材料有金属、陶瓷、树脂、玻璃,增强体材料包括玻璃纤维、碳纤维、高分子纤维等。近年我国使用不同增强体复合材料的比例(如图1)。碳纳米管是一种理想的增强体,具有密度小、强度高、耐磨性好等特性。研究人员通过粉末冶金法制备出了碳纳米管-铜基复合材料,并通过实验比较了该复合材料在不同载荷下的比磨损率结果(如图2)。随着科学技术的发展,更多优异的复合材料将会被广泛应用。
依据上文,回答问题。
(1)碳纳米管的优异性能有____________(写一条)。
(2)由图1可知,近年我国使用最多的复合材料增强体是______。
(3)对比图2的三条曲线,得到的结论是:在实验研究的碳纳米管体积分数范围内,______条件下复合材料的比磨损率最低。
(4)碳纳米管-铜基复合材料可作过氧化氢分解反应的催化剂,在反应前后碳纳米管-铜基复合材料质量和______不变。
(5)长征二号F运载火箭的整流罩采用碳纤维复合材料和铝蜂窝制成。碳纤维主要由碳元素组成,铝蜂窝则由铝合金制成。请回答:
i.整流罩材料中含有的下列元素中,属于金属元素的是______(填序号)。
A.C B.H C.O D.Al
ii.碳元素能组成多种单质(如金刚石、石墨、碳纳米管等)。不同碳单质的物理性质存在较大差异,其原因是____________。
(6)制造无人机常选用铝合金和碳纤维复合材料,主要是因为它们具有共同的物理性质______(填字母)。
A.导电性好 B.耐腐蚀 C.密度小
(7)“嫦娥六号”表面覆盖了聚酰亚胺-铝箔多层复合材料。铝箔的制作是因为铝具有良好的____________。
【答案】(1)密度小(合理即可)
(2)玻璃纤维
(3)1.2N载荷
(4)化学性质
(5) D 碳原子的排列方式不同
(6)C
(7)延展性
【详解】(1)碳纳米管是一种理想的增强体,具有密度小、强度高、耐磨性好等特性;
(2)由图1饼状数据可知,玻璃纤维占比74.1%,远高于其他增强体的占比,是使用最多的复合材料增强体;
(3)对比图2三条曲线,相同碳纳米管体积分数下,1.2N载荷对应的比磨损率数值最低;
(4)化学反应前后催化剂的质量和化学性质均不发生改变;
(5)Al是铝元素的符号,铝属于金属元素;C(碳)、H(氢)、O(氧)均为非金属元素;
金刚石、石墨、碳纳米管均为碳单质,物理性质差异大的本质原因是内部碳原子的排列方式不同;
(6)无人机需要选材轻便,密度小是符合要求的物理性质;B选项耐腐蚀属于化学性质,A选项导电性好不是两类材料制作无人机的共同核心要求;
(7)金属铝具有良好的延展性,可被压制成薄片制成铝箔。
2.(2026·广东梅州·二模)阅读下列短文,回答问题:
石墨烯(Graphene)是从石墨材料中剥离出来,由碳原子构成的只有一层原子厚度的二维晶体。石墨烯具有许多“极端”的物理性质,被称为“黑金”,是“新材料之王”。本身重量不足1mg的石墨烯,可以做成一块1m²的石墨烯吊床。石墨烯是已知强度最高的材料之一,且具有极强的导热性能和优良的透光性能,导电性比银还强。有预言称,石墨烯将成为硅的替代品,计算机处理器的运行速度将会快数百倍。石墨烯在电子、复合材料、医疗健康等多领域具有广泛应用,不同领域的应用分布如图所示。
氧化石墨烯薄膜与水接触后可形成约0.9纳米宽的通道,可让水分子快速通过,能高效滤去海水中的盐分,用于海水淡化。
石墨烯的基本化学性质与石墨类似,实验结果表明,石墨烯的着火点在700~800℃左右。
(1)写出一条石墨烯具有的物理性质:_______。
(2)“石墨烯”应用占比最高的在______;“氧化石墨烯薄膜”可用于______。
(3)由图示可见,石墨烯中每个碳原子周围连接______个碳原子,石墨烯的物理性质与金刚石不同的原因是_______。
(4)实验表明,石墨烯在足量的氧气中能充分燃烧,其反应的化学方程式为__________。
【答案】(1)强度高(或导热性好、导电性强、透光性好等)
(2) 电子领域 海水淡化
(3) 3 碳原子的排列方式不同
(4)
【详解】(1)略。
(2)观察应用领域饼图,电子领域占比27%为所有领域最高;根据题干描述,氧化石墨烯薄膜可滤去海水中的盐分,因此可用于海水淡化。
(3)从石墨烯结构示意图可直接看出每个碳原子连接3个相邻碳原子;石墨烯和金刚石都属于碳单质,物理性质存在差异的本质原因是内部碳原子的排列方式不同。
(4)石墨烯是碳单质,在足量氧气中充分燃烧生成二氧化碳,据此书写配平化学方程式即可。
3.(2026·广东佛山·模拟预测)镁燃烧会发出耀眼的白光,用于制造烟花和镁光灯。各种镁合金也广泛应用于生产生活、航空航天、医学和储氢等领域。手机、笔记本外壳用镁合金,既轻薄又坚固耐摔;飞机、火箭用镁合金,减重提速还能屏蔽电磁干扰;镁合金制成骨钉,植入人体后不需二次手术取出;镁基储氢合金能在常温常压下储存和运输氢气,未来有望成为燃料电池车的“移动氢库”,其储氢和释氢过程如图。
回答下列问题:
(1)燃放烟花时,镁和氧气反应的化学方程式为______。
(2)推测镁合金的性质有______。
a.密度小 b.强度低 c.抗电磁干扰 d.生物相容性差
(3)MgH2中氢元素的化合价为______。“储氢”过程发生______反应(填基本反应类型)。
(4)镁还能与H2O发生反应,储氢前需对氢气进行______。
(5)镁基储氢合金储氢的优势有______ (写一条)。
【答案】(1)
(2)ac
(3) -1 化合
(4)干燥
(5)常温常压下储存氢气(合理即可)
【详解】(1)镁在氧气中点燃生成氧化镁,根据质量守恒定律配平即得反应方程式。
(2)由题干“轻薄”可知镁合金密度小,a正确;“坚固耐摔”说明强度高,b错误;“可屏蔽电磁干扰”可知c正确;“可制成骨钉植入人体无需取出”说明生物相容性好,d错误。
(3)化合物中正负化合价代数和为0,Mg为+2价,设H化合价为x,则(+2)+2x=0,解得x=-1;储氢过程是镁和氢气两种物质反应生成氢化镁一种物质,属于化合反应。
(4)镁能与水反应,若氢气中混有水蒸气会消耗镁、影响储氢,因此需要提前干燥氢气除去水蒸气。
(5)题干明确说明该储氢合金可在常温常压下储存运输氢气,操作更安全便捷,任选合理描述即可。
4.(2026·广东梅州·一模)氢能是面向未来的清洁能源。目前我国主要的制氢方式其结构占比如图1所示。氢能的储存是现阶段氢能应用的瓶颈,根据氢气的特性,其储存方式可分为物理法和化学法两大类。物理法主要有低温液化储氢、高压压缩储氢、碳基材料储氢等,技术上相对较为成熟,但成本高且能耗较大。化学法主要有金属氢化物储氢等,比低温液化储氢和高压储氢安全,并且有很高的储存容量。如图2是不同温度下,加热等质量的同种金属氢化物释放氢气的质量分数随时间变化图。
(1)由图1可知,我国制氢方式中占比最高的是___________。
(2)物理法储氢主要有___________种。用作储氢的碳基材料“碳纳米管”与金刚石都是碳的单质,但物理性质不同,原因是___________。
(3)新型镁铝合金()是一种储氢材料,熔炼新型镁铝合金时须通入氩气,其目的是___________。
(4)由图2可知在40min时,放氢量最少所对应的温度是___________。
(5)化学法储氢相对物理法储氢的优点有___________(写一点)。
(6)下列属于清洁能源的是___________(多选,填字母)。
a.煤 b.氢能 c.石油 d.风能
【答案】(1)煤制氢
(2) 三(或3) 碳原子排列方式不同
(3)防止镁、铝被氧化
(4)200℃
(5)比低温液化储氢和高压储氢安全(或有很高的储存容量)
(6)bd
【详解】(1) 图1饼状图显示煤制氢占比62%,为所有制氢方式中占比最高的。
(2)题干明确物理法储氢包含低温液化储氢、高压压缩储氢、碳基材料储氢共3种;碳单质物理性质存在差异的本质原因是内部碳原子的排列方式不同。
(3)镁、铝是活泼金属,高温下易与空气中的氧气反应,氩气化学性质稳定,可隔绝空气避免金属被氧化。
(4)观察图2,横坐标为40min时,200℃对应的曲线放氢量数值最小。
(5)根据题干信息可知,化学法储氢比物理法的低温液化、高压储氢更安全,且储存容量更高。
(6)煤、石油属于化石燃料,燃烧会产生硫氧化物、氮氧化物等污染物,不属于清洁能源;氢能燃烧产物只有水,风能无污染,二者都属于清洁能源。
5.(2026·广东深圳·一模)阅读科普短文,回答问题。
锂离子电池广泛应用于手机、电动汽车等领域,但地壳中锂元素含量很低。相比之下,钠元素储量是锂的360倍,成本也更低廉——目前钠离子电池价格仅为锂离子电池的一半。综合考虑性能优势(见表1),钠离子电池正成为研究热点。
钠离子电池与锂离子电池工作原理相似,依靠离子在正负极之间“往返”移动实现充放电。充电时,钠离子从正极脱出,穿过电解液后嵌入负极材料。钠离子半径较大,在电极材料中进出困难,影响充放电速度。为了让钠离子顺畅“通行”,需要寻找更宽敞的"通道"。
硬碳材料就是理想选择。硬碳可通过在氩气或氮气中对生物质原料高温碳化制成。调节碳化温度,可以精准控制硬碳的层间距变化(如图2)。研究表明:层间距在0.37~0.40nm之间时,最适合钠离子快速嵌入和脱出。
电池重量
能量密度
循环寿命(次)
低温性能 (-20℃容量保持率)
锂离子电池
较轻
高
5000+
60~70%
钠离子电池
较重
较低
1000~4000
88%以上
表1 锂离子电池和钠离子电池部分性能对比
(1)从资源角度分析,我国大力发展钠离子电池的原因是___________。
(2)根据文中信息可知:与锂离子电池相比,钠离子电池的优点是___________。
(3)图1为钠离子电池的充电过程。图中a极为电池的___________(填“正”或“负”)极,该过程中能量的转化方式为___________。
(4)根据图2可知,硬碳的层间距与碳化温度的关系为___________。若采用松果制备硬碳材料,碳化温度需达到约___________℃以上,才能获得适合钠离子嵌入的层间距。
(5)制备硬碳时通入氩气或氮气,目的是___________。
(6)综合以上信息分析:钠离子电池适合的应用场景是___________(填字母)。
A.充电站 B.笔记本电脑 C.冰雪世界游客接驳车
【答案】(1)钠元素储量大,成本低
(2)低温性能好,成本低
(3) 负 电能转化为化学能
(4) 碳化温度越高,硬碳层间距越小 1000
(5)作保护气,防止生物质原料被氧化
(6)AC
【详解】(1)略。
(2)对比表1参数,钠离子电池-20℃容量保持率远高于锂离子电池,且题干明确说明钠离子电池价格仅为锂离子电池的一半。
(3)根据题干“充电时钠离子从正极脱出,嵌入负极”,图中向a极移动,因此a为负极;充电过程外接电源供电,能量转化为电能转化为化学能。
(4)分析图2曲线趋势可得出层间距和温度的关系;适合钠离子的层间距为0.37~0.40nm,对应松果层间距为0.40nm时的温度为1000℃,因此需达到1000℃以上。
(5)氩气、氮气化学性质稳定,高温下不与碳反应,可隔绝氧气避免碳被氧化。
(6)充电站储能对重量、能量密度要求低,钠离子成本优势明显,A可选;
笔记本电脑需要重量轻、能量密度高的电池,符合锂离子电池特点,排除B;
冰雪世界温度低,钠离子电池低温性能更优异,C可选。
6.(2026·广东深圳·一模)阅读科普短文,回答问题。
水是维系生态系统平衡的基础性资源。工业有机废水直接排放易造成水体污染。化学需氧量(COD)是反映有机废水污染程度的一项重要指标,其值越小,表示污染程度越低。
目前,处理有机废水的主要方法有臭氧氧化法、厌氧生物法、电化学氧化法等。其中,臭氧氧化法因能高效降解有机污染物且不产生二次污染而得到广泛应用。科研人员利用图1所示装置,控制其他条件不变,开展不同pH下臭氧氧化法对有机废水(处理前COD为)处理效果的研究,实验结果如图2所示。此项研究为工业处理有机废水提供了技术参考。
(1)水污染有很多原因,文中提到的水污染原因是___________。
(2)图1的B装置中,在放电条件下生成臭氧(),该反应前后氧元素的化合价___________。(填“不变”或“改变”)
(3)和有机废水从不同管口持续通入C装置,有机废水经隔板导流,处理后从其他管口排出。为使与流动的有机废水充分反应,进气口应为___________。(填“a”“b”或“c”)
(4)由图2可知对有机废水COD去除效果最佳的pH范围是___________。(填标号)。
A.5~7 B.7~9 C.9~11
(5)纳米铁粉能高效处理酸性(含)废水中的,含纳米铁粉的水处理剂表面的变化如图3,图3中的3种盐类均可溶。
①铁粉和稀硫酸反应的化学方程式为___________。
②元素周期表中铁元素的信息如图4所示。Fe原子中的核外电子数为___________。
③由图3可知、在纳米铁粉的作用下,会生成,等物质。随着反应进行,溶液增大,有以下转化过程:,和都难溶于水。由此可知,当废水的升高时,纳米铁粉去除的效率会下降,其原因可能是___________。
【答案】(1)工业有机废水直接排放
(2)不变
(3)b
(4)C
(5) 26 pH增大时FeSO4会转化为难溶的氢氧化物,附着在纳米铁粉表面,阻止反应继续进行
【详解】(1)略。
(2)O2和O3均为氧元素组成的单质,单质中元素化合价为0,因此反应前后氧元素化合价均为0,没有变化。
(3)臭氧是气体,从装置底部的b口进气,气泡向上流动过程中能与有机废水充分接触,延长接触时间,保证充分反应。
(4)COD值越小说明有机废水污染程度越低、处理效果越好,由图2可知pH在9~11范围内COD值最低,因此去除效果最佳。
(5)铁和稀硫酸发生置换反应,生成硫酸亚铁和氢气,置换反应中铁元素显+2价。
元素周期表单元格左上角数字为原子序数,原子中核外电子数=原子序数,铁的原子序数为26,因此核外电子数为26。
由题意可知,随着反应进行,溶液pH增大,会有的转化,生成的难溶物和会附着在纳米铁粉表面,阻碍了铁与反应物的接触,从而导致去除的效率下降。
7.(2026·广东广州·一模)阅读科普短文,回答问题
臭氧(O3)在常温常压下是一种淡蓝色、带有鱼腥味的气体,化学性质不稳定,易分解转化为氧气。尽管它被列为空气质量日报中的污染物之一,但位于平流层的臭氧层却对地球生命至关重要——它能有效吸收太阳紫外线,保护地面生物免受辐射伤害。
臭氧具有强氧化性,这一特性使其成为高效的漂白剂。许多有机色素分子遇臭氧后会被氧化分解,转化为无色物质,因此被广泛用于麻、棉、纸张等材料的漂白。实验表明,臭氧的漂白效率是氯气的15倍以上。此外,臭氧还具备强杀菌能力,其浓度与杀菌效果的关系已成为研究重点。研究人员通过臭氧分析仪监测紫外灯照射下臭氧浓度随时间的变化(结果见图1),并进一步探究了不同浓度臭氧的杀菌效能(结果见图2)。
工业生产中,臭氧主要通过特定方法制备(流程见图3),以满足大规模应用需求。
(1)常温常压下,臭氧的物理性质有___________。
(2)由图1可知,紫外灯照射相同时间时,氧气产生的臭氧量比空气___________(填“少”或“多”)。
(3)由图2可知,臭氧浓度与其杀菌效果的关系是:相同条件下,一定浓度范围内,___________。
(4)由图3可知,臭氧的沸点___________(填“高于”或“低于”)氧气的沸点。
(5)下列关于臭氧的说法中,正确的是___________(填字母,多选)。
A.臭氧的漂白作用比氯气强 B.臭氧有很多用途,对人类有益无害
C.臭氧稳定性差,其应用可能会受到限制 D.由氧气制得臭氧的过程中,只有化学变化
【答案】(1)淡蓝色、带有鱼腥味的气体
(2)多
(3)臭氧浓度越高,灭菌率越高(或灭菌效果越好)
(4)高于
(5)AC
【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,从短文中“臭氧()在常温常压下是一种淡蓝色、带有鱼腥味的气体”可提取,物理性质为淡蓝色、带有鱼腥味的气体。
故填:淡蓝色、带有鱼腥味的气体。
(2)从图1曲线可知,在相同紫外线照射时间下,氧气对应的臭氧浓度曲线始终在空气的上方,说明氧气产生的臭氧量比空气多。
故填:多。
(3)图2显示,在一定浓度范围内(),臭氧浓度越高,灭菌率越高,因此结论为臭氧浓度越高,灭菌率越高(或灭菌效果越好)。
故填:臭氧浓度越高,灭菌率越高(或灭菌效果越好)。
(4)图3中,氧气和臭氧的混合物经降温液化后,臭氧先变为液态,氧气仍为气态,这说明臭氧的沸点高于氧气的沸点(沸点高的物质先液化)。
故填:高于。
(5)A、短文提到“臭氧的漂白效率是氯气的15倍以上”,说明臭氧的漂白作用比氯气强,该说法正确。
B、臭氧被列为空气质量日报中的污染物之一,并非“对人类有益无害”,该说法错误。
C、短文提到臭氧“化学性质不稳定,易分解”,这会导致其应用可能受到限制,该说法正确。
D、由氧气制臭氧是化学变化,但降温液化分离臭氧和氧气的过程是物理变化,因此“只有化学变化”的表述错误,该说法错误。
故选:AC。
8.(2026·广东·一模)【科普阅读】“黑色黄金”——碳纤维
2026年3月11日,我国自主研发的T1200级超高强度碳纤维全球首发,标志着我国在该领域实现重大跨越。碳纤维被称为“黑色黄金”。
碳纤维可谓“刚柔并济”:它细如发丝,却比钢还硬;密度只有钢材的四分之一,却能承受巨大的拉力;它耐腐蚀性很强。凭借这些优异性能,碳纤维广泛应用于航空航天、低空经济、人形机器人等领域。
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、预氧化、高温碳化等工序制成,其化学性质与碳相似。为制备高强度碳纤维,须将原丝进行预氧化处理,使其在后续高温碳化时不熔融、不变形。测得碳纤维在不同碳化温度下的拉伸强度如图。
常见的由碳元素组成的物质有金刚石、石墨、等。它们的物理性质差异巨大。
(1)相比普通钢材,碳纤维用作航空航天器材在物理性质方面的优势是___________(填一点)。
(2)碳纤维属于___________(填物质类别)。制备碳纤维的过程中,“预氧化”处理的主要目的是___________。
(3)根据图1,碳化温度在1370~1400℃之间,碳纤维拉伸强度随碳化温度的增大而___________。
(4)金刚石、石墨等碳单质的物理性质差异巨大,原因是___________(从微观角度解释)。
(5)碳纤维的形成过程较为复杂,其中包括化学反应:,则X的化学式为___________。
(6)由上文可知,碳纤维的化学性质与碳相似。小深猜测,碳纤维在足量的中完全燃烧会生成。用集气瓶收集一瓶碳纤维在中完全燃烧产生的气体。已知生成不含碳元素的气体的量极少,且不会对的检验造成干扰。请你设计实验,验证碳纤维完全燃烧产生的气体是否为:___________(包括实验操作、现象及结论)。
【答案】(1)硬度大密度只有钢材的四分之一/密度小/强度高
(2) 混合物 高温碳化时材料不熔融、不变形
(3)减小
(4)碳原子的排列方式不同
(5)
(6)向集气瓶中加入适量的澄清石灰水,振荡。若澄清石灰水变浑浊,则该气体为二氧化碳
【详解】(1)题干明确说明碳纤维密度仅为钢材的1/4,硬度比钢更高、可承受更大拉力,以上均为适合航空航天应用的物理性质优势。
(2)碳纤维含碳量为90%以上,含有其他组分,因此属于混合物;预氧化的目的可直接从题干获取,是为了保证高温碳化工序顺利进行,制得高强度碳纤维。
(3)观察图像可知,碳化温度在约1370℃达到拉伸强度峰值后,继续升高温度拉伸强度逐渐下降,因此1370~1400℃区间拉伸强度随温度增大而减小。
(4)金刚石、石墨均由碳原子直接构成,但二者内部碳原子的排列结构不同,因此物理性质差异巨大。
(5)根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类、数目不变。反应前共有4个C、18个H、2个N、6个O,反应后已知产物含4个C、6个H、2个N,剩余12个H和6个O对应6个X,因此1个X含2个H和1个O,化学式为。
(6)二氧化碳能与澄清石灰水反应生成难溶的碳酸钙沉淀,使溶液变浑浊,这是检验二氧化碳的特征反应。
9.(2026·广东东莞·一模)【科普阅读】阅读科普短文,回答下列问题:
在电动汽车的世界里,电池是提供动力的“心脏”。
铅蓄电池广泛应用于汽车启动系统,电极分别为铅(Pb)和二氧化铅(),电解液是溶液,放电时的原理为:。铅蓄电池的优点是成本较低、技术成熟。缺点是能量密度(单位体积内电池所具有的能量)低,废弃后若处理不当,容易污染环境。
磷酸铁锂()电池是目前应用较多的一种锂电池。它具有材质轻便,能量密度高等优点。在该电池生产中,添加适量的石墨烯(单层石墨)增强导电性,可有效提高电池的性能,研究发现石墨烯含量对粉末电阻的影响如图所示。
氢氧燃料电池是一种新的动力电源,其原理是氢气和氧气在电极上催化剂的作用下生成水,过程中持续放电产生电流。氢燃料电池因零排放、能量转化率高等特点,将成来未来能源领域的发展新方向。
(1)在水中能解离出_______(填离子符号)和,铅蓄电池放电过程中电解液会逐渐_______(填“升高”“降低”或“不变”)。
(2)废旧金属的回收利用可减少对环境的危害,从废旧铅蓄电池中可回收的金属单质是_______。
(3)中Li和P的化合价分别为+1价、+5价,则Fe的化合价为_______。
(4)从微观角度分析,构成石墨烯的粒子是_______(填名称).
(5)分析上图可知,石墨烯含量为_______%时,锂电池性能最佳。
(6)氢氧燃料电池放电时,发生反应的化学方程式为_______。
【答案】(1) 升高
(2)或铅
(3)+2
(4)碳原子
(5)4
(6)
【详解】(1)在水中能解离出和,铅蓄电池放电过程中不断消耗硫酸,生成水和硫酸铅,酸性逐渐减弱,电解液会逐渐升高;
(2)废旧金属的回收利用可减少对环境的危害,从废旧铅蓄电池中可回收的金属单质是铅;
(3)中、O的化合价分别为+1价、+5、-2价,根据在化合物中各元素化合价的代数和为零,则铁元素的化合价是+2价;
(4)从微观角度分析,构成石墨烯的粒子是碳原子;
(5)由图可知,石墨烯含量4%是电池的电阻最低的值。电阻低,锂电池中锂离子的迁移受阻小,电池性能好,故电池性能最佳的是石墨烯含量4%;
(6)氢氧燃料电池是一种新的动力电源,其原理是氢气和氧气在电极上催化剂的作用下生成水,其化学方程式为。
10.(2026·广东东莞·一模)我国研发的微藻技术可同步处理污水与烟道气,核心原理是利用微藻的生物特性,将烟道气转化为生物柴油(处理流程如图甲所示),同时生成副产物甘油。光催化重整法能在常温常压下利用太阳能将甘油转化为氢气,其中二氧化钛()为常用催化剂,常通过复合改性提升性能(催化效果见图乙)。
(1)“曝气池”发生了氧化反应,因为___________。“微藻光生物反应器”处理的废气中,属于污染物的是___________。
(2)在光催化重整法中,二氧化钛(TiO2)的___________和化学性质在反应前后保持不变。
(3)据图乙,催化效果最佳的催化剂是___________。
(4)微藻是一类光合微生物,通过光合作用固定能量,将光能转化为___________,同时释放出的气体为___________。
(5)下列处理废弃物的方法中,符合“资源化”和“绿色化学”理念的是___________(多选,填字母)。
a.将废旧塑料焚烧发电 b.用工业废水直接灌溉农田
c.回收铝制易拉罐重新熔炼 d.将厨余垃圾发酵制沼气
【答案】(1) 物质与氧气发生了反应 /二氧化氮
(2)质量
(3)CuO-NiO/TiO2
(4) 化学能 氧气/
(5)cd
【详解】(1)氧化反应指物质与氧发生的反应,曝气池通入富含氧气的气体,反应有氧气参与;
空气污染物包含等有害气体,不属于空气污染物;
(2)在光催化重整法中,二氧化钛为催化剂,质量和化学性质在反应前后保持不变;
(3)依据图示可知,在生产时间相同时,影响氢气产量的因素是催化剂种类,通过对比可知,催化效果最好的催化剂是CuO-NiO/TiO2;
(4)光合作用将光能转化为有机物中储存的化学能,同时释放产物氧气;
(5)a.焚烧废旧塑料会产生大量有害气体,污染空气,不符合理念;
b.工业废水有毒有害,直接灌溉会污染土壤、危害农作物,不符合理念;
c.回收铝制品重新熔炼节约金属资源,符合理念;
d.厨余垃圾制沼气实现废物利用,符合理念;。
11.(2026·广东东莞·一模)材料一:大部分新能源电动汽车使用锂电池驱动,某公司生产的锂电池——“刀片电池”中的正极材料之一为LiFePO4,可用、LiOH和为原料反应制得。
材料二:金属锂的熔点低、密度小、质地软,能与水反应生成。
(1)锂的物理性质有________(写一点即可)。金属锂与水反应生成的同时还生成氢气,请写出反应的化学方程式________。
(2)LiOH中锂元素的化合价为________。LiOH中锂元素和氧元素的质量比为________。LiOH的化学性质与NaOH相似,从微粒构成角度分析,是因为它们都存在________(填离子符号)。
(3)用磷酸铁、氢氧化锂和草酸为原料合成,请补充完整下列化学方程式:________。
(4)相对于传统燃油车,新能源电动汽车所具有的优点是________(写一点即可)。
【答案】(1) 熔点低或密度小或质地软
(2) +1 7:16
(3)H2O
(4)比较环保(合理即可)
【详解】(1)熔点、密度、硬度等均不需要通过化学变化就能表现出来,均属于物理性质,故锂的物理性质有:熔点低、密度小、质地软;
略;
(2)LiOH中氢氧根离子显-1价,设锂元素的化合价为x,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得:,x=+1;
略;
(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,反应物中含Fe、P、O、H、C、Li的个数分别是2、2、34、14、12、2,已知生成物中含Fe、P、O、H、C、Li的个数分别是2、2、27、0、12、2,故生成物中还应含7个O、14个H,则应补充:H2O;
(4)传统燃油车会产生一氧化碳、氮氧化物等污染物,污染空气,与之相比,新能源电动汽车比较环保。
12.(2026·广东汕头·一模)(一)全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转变。如下图是不同年份中世界能源占比结构图,请回答下列问题。
(1)比较2015、2030、2050年能源结构。占比日益减少的化石能源是________。
(2)天然气是比较清洁的能源,其主要成分燃烧的化学方程式为_______。
(二)化石能源使用,碳排放给环境带来很大影响,现代中国科学家在二氧化碳转化方面也不断取得重大突破,走在了世界前列,实现了二氧化碳和水制葡萄糖,如图2所示。
(3)乙酸(CH3COOH)是生活中常见的一种酸,是陈醋的主要成分,具有酸的通性,生活中常用于除水垢(主要成分为CaCO3、Mg(OH)2),已知乙酸在水中能解离出H+和CH3COO-,写出乙酸与Mg(OH)2反应的方程式:__________。
(4)葡萄糖是人类重要营养物质之一,为人体提供所需能量,葡萄糖在酶的催化作用下经缓慢氧化,最终转化为________和________。
【答案】(1)
煤炭(石油)
(2)
(3)
(4)
二氧化碳(或)
水(或)
【详解】(1)对比2015年(30%)、2030年(24%)、2050年(18%)煤炭和石油的占比,持续在下降。
(2)天然气主要成分为甲烷,甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式为。
(3)乙酸和氢氧化镁发生酸碱中和反应,生成盐(乙酸镁)和水,化学方程式为。
(4)葡萄糖在酶的催化下发生缓慢氧化,最终分解为二氧化碳(CO2)和水(H2O),同时释放能量。
13.(2026·广东汕头·一模) 海洋是个宝库,它不仅有地球上大部分水资源,还蕴藏着丰富的化学资源。
海水淡化可以利用电渗析法。电渗析法是指在电压的作用下,使海水中的、等离子朝着指定方向定向移动,工作原理如下图1所示。经检测,电渗析系统产出的淡水无异色、无异味,为8.28。
淡化海水分离出的浓盐水,还可进一步制盐和制镁,实现海水资源的综合利用。
浓盐水制盐:将浓盐水引入盐田中经风吹日晒进行蒸发,进一步处理得到食盐。研究人员对影响浓盐水蒸发速率的因素进行研究,实验结果如上图2所示。
浓盐水制镁:利用浓盐水提取金属镁的方法如下图3所示。
(1)通过电渗析法得到的淡水属于___________(填“纯净物”或“混合物”)
(2)图1中,通过电渗析法得到的淡水从___________(填“A”或“B”)处出口排出。
(3)图2中,影响浓盐水蒸发速率的因素是___________和___________。
(4)图3中,步骤①中加入石灰乳而不是加入石灰水的原因是___________。步骤②中发生反应的化学方程式为___________。
(5)下列说法错误的___________(填字母)。
a.电渗析法淡化海水的原理和蒸馏水制取原理相似
b.制盐工艺中以浓盐水为原料可降低成本
c.制镁工艺的步骤①②的目的是富集并提纯浓盐水中的镁元素
【答案】(1)混合物
(2)A
(3) 光照强度 风速
(4) 石灰乳中氢氧化钙含量高或石灰水中氢氧化钙含量低或氢氧化钙微溶于水
(5)a
【详解】(1)电渗析法是指在电压的作用下,使海水中的Na+、Cl-等离子朝着指定方向定向移动,经检测,电渗析系统产出的淡水无异色、无异味,为8.28,说明得到的淡水中除了水,还含有其他物质,属于混合物;
(2)由图可见,中央通道 (B) 中离子浓度升高而形成浓盐水,两侧通道 (A) 则为除去了大部分离子的淡水,故淡水从 A 处排出;
(3)由图可知,图2中,影响浓盐水蒸发速率的因素是光照强度和风速;
(4)氢氧化钙微溶于水,石灰水中含有的氢氧化钙较少,若将母液中的镁离子全部沉淀,需要石灰水的量太大,所以选用石灰乳而不选石灰水;
步骤②中发生反应为氢氧化镁和稀盐酸反应生成氯化镁和水,该反应的化学方程式为:;
(5)a、电渗析法是指在电压的作用下,使海水中的Na+、Cl-等离子朝着指定方向定向移动;蒸馏水的制取原理是利用水的沸点将水蒸发后再冷却,原理不同,故说法错误;
b、以浓盐水为原料制盐,浓盐水浓度较高,可降低能耗和成本,故说法正确;
c、步骤①、②通过沉淀(氢氧化钙和氯化镁反应生成氢氧化镁和氯化钙)和溶解(氢氧化镁和稀盐酸反应生成氯化镁和水)转化实质是在富集并提纯镁元素,故说法正确。
故选a。
14.(2026·广东河源·一模)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)碳纤维的制造经历“氧化”“高温碳化”,这两个环节主要发生___________ (填“物理”或“化学”)变化。依据图2,碳化温度1370~1400℃下,碳纤维拉伸强度随碳化温度的增大而___________。
(3)翼型风帆可以为远洋船舶提供辅助动力,减少船舶的燃油消耗。翼型风帆选用碳纤维复合材料的优点是___________ (多选)。
a.密度大 b.硬度小 c.耐腐蚀 d.强度高
(4)碳纤维的化学性质与碳相似,请预测碳纤维的化学性质:___________ (写一点)。
(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中质量分数最小的元素是___________。
【答案】(1)否
(2) 化学 减小
(3)cd
(4)常温下化学性质稳定(或可燃性、还原性)
(5) H2O 氢元素/H
【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,还含有其他物质,属于混合物,不属于碳单质。
(2)氧化、高温碳化过程有新物质生成,属于化学变化;根据图2的曲线变化规律,1370~1400℃区间内,碳化温度升高时拉伸强度下降,因此随温度增大而减小。
(3)题干明确说明碳纤维复合材料具有低密度、高强度、耐腐蚀等优点,a密度大、b硬度小不符合其性能,故选cd。
(4)碳单质常温下化学性质不活泼,且具有可燃性、还原性,碳纤维化学性质与碳相似,因此具备上述性质。
(5)根据质量守恒定律,反应前后原子种类、数目不变,计算可知6个X共含12个H和6个O,因此X为;中C、H、N元素质量比为,H元素总相对质量最小,因此质量分数最小。
15.(2026·广东江门·一模)2025年,诺贝尔化学奖授予北川进、理查德·罗布森和奥马尔·亚吉三位科学家,以表彰他们在“金属有机框架材料”(MOF)领域的开创性贡献。MOF是一种多孔晶体材料,由金属离子和有机分子像搭乐高积木一样组装而成:金属离子作为连接点,有机分子作为连接杆,形成内部布满规则孔洞的立体网格结构。这些孔洞大小可调,能像智能口袋一样精确识别、捕捉、储存和释放特定分子。如果说活性炭像一个“什么都吸的海绵”,那么MOF就是一个“只抓特定目标的智能网兜”,因此也被称为“分子智能收纳盒”。
MOF的应用十分广泛,如下表所示:
应用领域
举例
环境与水资源
在干旱地区,MOF可从空气中“捕捉”水分子,白天通过太阳能加热释放清洁水,仿佛材料在“呼吸”
能源
高效储存氢气等清洁能源,助力碳中和
生物医药
作为药物载体,将药物精准输送到病灶,提高疗效、减少副作用
其他领域
用于有毒气体的储存与分离、催化化学反应、导电等
(1)MOF是由________和有机分子组成的多孔材料。
(2)与活性炭相比,MOF的突出特点是具有________性,因此被称为“分子智能收纳盒”。
(3)在干旱地区,MOF可以在白天利用________加热,使水发生汽化,从而释放出清洁的水。该过程水分子本身________(填“有”或“没有”)发生改变。
(4)请写出利用MOF催化臭氧(化学式为)为氧气的化学方程式为_______。反应前后氧元素化合价________(填“升高”、“降低”或“不变”)。
(5)工业上也可采用金属有机框架材料(MOF)选择性吸附某种气体而进行分离(如图),该材料能吸附而不能吸附CO可能的原因是________(填序号)。
a.分子直径大于该材料孔径
b.CO分子直径小于该材料孔径
c.分子直径小于该材料孔径,而CO分子直径大于该材料孔径
【答案】(1)金属离子
(2)选择
(3) 太阳能 没有
(4) 不变
(5)c
【详解】(1)题干明确说明MOF由金属离子和有机分子组装而成。
(2)对比活性炭无差别吸附的特点,MOF仅能捕捉特定分子,具有选择吸附性。
(3)题干提及干旱地区白天用太阳能加热释放水;
水的汽化属于物理变化,水分子本身不变,仅分子间隔改变。
(4)略;臭氧和氧气均为氧单质,单质中元素化合价为0,故反应前后氧元素化合价不变。
(5)材料能吸附说明分子直径小于材料孔径,不能吸附CO说明CO分子直径大于材料孔径,对应选项c。
16.(2026·广东深圳·一模)新能源汽车已经走进我们的生活,与传统汽车不同,新能源汽车的能量来源更加多元化。
电动汽车:电池为电动汽车提供动力,几类电池的部分性能指标如图1所示,其中能量密度表示单位体积的电池所具有的能量。
氢内燃车:氢内燃车以氢气为燃料,不排放污染物。氢气可通过电解水(原理如图2)等多种方式获得。据测算,1 kg氢气完全燃烧可释放14.3×104 kJ的热量,1 kg汽油完全燃烧可释放4.6×104 kJ的热量。
乙醇汽车:乙醇汽车以乙醇为燃料,乙醇是可再生能源,可以通过发酵甘蔗、玉米等农作物,或发酵粮食收割后剩余的秸秆大量提取。我国新能源汽车发展迅速,未来可期。请回答问题。
(1)传统汽车采用化石燃料为能源,化石燃料都属于________(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)依据测算数据可知,氢内燃车与汽油车相比的优势是________。
(3)乙醇汽车以乙醇为燃料,写出乙醇完全燃烧的化学方程式:________。
(4)下列说法正确的是_______(填序号)。
A.依据图1可知,提供相同能量时,铝空电池的体积最小
B.氢内燃车在行驶过程中将化学能直接转化为动能
C.盛产甘蔗和玉米的国家,有利于推广乙醇汽车
D.上图中,A口产生的气体为氢气
(5)太阳能电池需要大量的单质硅,单质硅是由石英固体(SiO2)与碳在高温条件下反应制得的,同时生成一种可燃性气体,该反应的化学方程式为________。
【答案】(1)不可再生
(2)相同质量的燃料完全燃烧,氢气释放的热量更多(或氢气热值更高)
(3)
(4)ACD
(5)
【详解】(1)化石燃料由古代生物遗骸经漫长地质作用形成,短期内无法得到补充,属于不可再生能源。
(2)根据题干给出的燃烧放热数据,1kg氢气完全燃烧释放的热量是1kg汽油的3倍左右,因此氢内燃车燃料热值更高,且氢气燃烧产物只有水,无污染物排放。
(3)乙醇完全燃烧生成二氧化碳和水,根据原子守恒配平各物质的化学计量数即可。
(4)A、能量密度是单位体积电池具有的能量,铝空电池能量密度最高,因此提供相同能量时体积最小,正确;
B、氢内燃车中氢气燃烧先将化学能转化为内能,再转化为动能,并非直接转化,错误;
C、乙醇可通过发酵甘蔗、玉米制取,因此盛产这类作物的国家更便于推广乙醇汽车,正确;
D、电解水符合“正氧负氢”规律,A口连接电源负极,产生的气体为氢气,正确。
(5)根据元素守恒,反应物含三种元素,生成的可燃性气体为,据此配平得到化学方程式。
17.(2026·广东中山·一模)2025年诺贝尔化学奖授予了金属有机框架(MOFs)领域的三位科学家。MOFs是由金属离子与有机分子构成的具有可调控孔道结构的材料。
MOFs具有广泛的应用。在环境保护方面,可高效吸附水中重金属离子(如Pb2+)和空气中的SO2、NO2等污染物:在水资源获取方面,能从干燥空气中高效捕集水分;碳中和领域,MOFs能低成本、低能耗捕获二氧化碳(图甲)并回收利用:能源领域,由于MOFs的比表面积大,能实现较大储氢量。在-196℃下两种比表面积不同的MOFs材料(MOFs-A>MOFs-B)的储氢性能如图乙所示(氢气吸附量用氢气质量与MOFs材料质量的百分比表示)。
(1)MOFs可应用于环境保护、___________(填一项)、能源领域等。
(2)MOFs材料高效的吸附能力得益于其具有___________结构。Pb2+是铅原子___________(填“得到”或“失去”)电子后形成的。
(3)MOFs材料可在一定程度上解决沙漠缺水难题,原因是___________。
(4)MOFs捕获CO2的过程属于变化(填“物理”或“化学”)。海洋吸收也是捕获CO2的一种途径,请写出海水吸收CO2的化学反应方程式___________。
(5)由图乙可知,MOFs对氢气的吸附量与压强的关系为___________。
【答案】(1)水资源获取(合理即可)
(2) 大比表面积 失去
(3)能从干燥空气中高效捕集水分
(4) 物理
(5)压强升高时吸附量先增后稳,且相同压强下比表面积更大的MOFs-A吸附量始终高于MOFs-B
【详解】(1)题干明确说明MOFs的应用领域包括环境保护、水资源获取、碳中和、能源领域。
(2)MOFs的大比表面积结构是其吸附能力强的原因;金属原子形成带正电的阳离子,是失去电子的过程,故Pb2+是铅原子失去电子后形成的。
(3)根据题干信息可知,MOFs材料可在一定程度上解决沙漠缺水难题,原因是能从干燥空气中高效捕集水分。
(4)MOFs捕获是利用孔道吸附,没有新物质生成,属于物理变化;海水吸收时,二氧化碳和水反应生成碳酸,化学方程式为。
(5)结合图乙曲线,压强升高时吸附量先增后稳,且相同压强下比表面积更大的MOFs-A吸附量始终高于MOFs-B。
18.(2026·广东东莞·模拟预测)臭氧(O3)是地球大气中的一种微量气体。臭氧主要分布在距离地面10~50km的大气层中,形成所谓的臭氧层。臭氧所起的作用非常重要,它能吸收太阳光中绝大部分的紫外线,使地球上的生物免受紫外线的伤害。
与氧气(O2)不同,臭氧通常状况下是淡蓝色气体,有鱼腥味。在一定条件下,氧气可以转化为臭氧。研究人员分别在充满氧气、空气的反应器中,用臭氧分析仪监测紫外灯照射产生的臭氧浓度随时间的变化,实验结果如图1所示。臭氧比氧气活泼得多,是一种强氧化性气体,具有较强杀菌能力,可用于污水处理等工艺中。研究人员通过实验研究了臭氧浓度与其杀菌效果的关系,结果如图2所示。
随着人们对臭氧认识的不断深入,它的应用范围也在日益扩大。
依据上文,回答问题。
(1)写出臭氧的一条物理性质:______。
(2)臭氧属于_____(填“单质”或“化合物”)。臭氧(O3)在一定条件下转化为氧气,属于____(填“物理变化”或“化学变化”)。
(3)红磷在臭氧中燃烧与在氧气中燃烧相似,生成物相同,请写出红磷在臭氧中燃烧的化学反应方程式:_____。
(4)由图1可知,紫外线照射时间相同时,氧气产生的臭氧量比空气多,其重要原因可能是______(写一点)。
(5)由图2可以得出的结论是_____。
【答案】(1)有鱼腥味(合理即可)
(2) 单质 化学变化
(3)
(4)空气中氧气含量低(合理即可)
(5)臭氧浓度越大,其杀菌效果越好
【详解】(1)O3通常状况下是淡蓝色气体,有鱼腥味,不需要通过化学变化就能表现出来,属于臭氧的物理性质;
(2)臭氧是由氧元素组成的纯净物,属于单质;
臭氧(O3)在一定条件下转化为氧气,有新物质生成,属于化学变化;
(3)红磷在臭氧中燃烧与在氧气中燃烧相似,生成物相同,红磷在臭氧中燃烧生成五氧化二磷,反应的化学方程式为:;
(4)臭氧由氧气在一定条件下转化而成,空气中氧气含量较低,因此紫外线照射时间相同时,氧气产生的臭氧量比空气多;
(5)由图2可以得出的结论是:在实验研究的臭氧浓度范围内,臭氧浓度越大,其杀菌效果越好。
19.(2026·广东河源·二模)阅读下面科普短文并回答相关问题:
青铜是金属冶铸史上最早出现的合金,与纯铜相比,其强度高、熔点低、铸造性好、耐磨且耐腐蚀。《周礼·考工记》中对制作钟鼎、斧斤、戈戟等青铜器物中铜锡的比例作了详细的规定。在地下埋藏的青铜器表面会出现绿色的铜锈,其主要成分为碱式碳酸铜 [Cu2(OH)2CO3]。
金属的冶炼和使用在不断发展,人们在冶炼青铜的基础上逐渐掌握了冶炼铁的技术。中国目前发现的最古老铁器是甘肃省出土的两块铁条,经碳14检测,其冶炼年代约3510~3310年前,两块铁条锈蚀严重。
随着科学技术的发展,铝、钛等金属逐渐被冶炼并使用,但金属矿物的储量是有限的。据不完全统计,世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20%~40%。金属资源的合理利用与保护十分重要。
依据文章内容回答下列问题。
(1)青铜与纯铜相比,优点有___________(答一点);
(2)依据铜锈的主要成分Cu2(OH)2CO3可推断铜生锈的过程是铜与空气中的O2和___________(填化学式)等发生化学反应的过程;
(3)我们的祖先很早就掌握了火法炼铜的工艺,早在3000多年前的商朝就造出“后母戊鼎”等许多精美的青铜器。我国古代将炉甘石(主要成分ZnCO3赤铜矿(主要成分:Cu2O)和木炭粉为原料制得黄铜(铜和锌的合金,外观似黄金),其生产流程如图所示:
高温时发生的主要反应化学方程式为:
①ZnCO3ZnO+CO2↑ ②
③___________(赤铜矿和木炭粉反应);
(4)某黄铜样品中含有6.4g铜和6.5g锌,向其中逐滴加入硝酸银溶液,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。若滤液为蓝色,则得到的滤渣质量为m g,m值的范围为___________。
【答案】(1)强度高、熔点低、铸造性好、耐磨且耐腐蚀
(2)H2O、CO2
(3)
(4)28<m≤43.2
【详解】(1)根据科普短文,青铜是合金,与纯铜相比具有多个优点,包括强度高、熔点低、铸造性好、耐磨且耐腐蚀(一点即可);
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,铜锈Cu2(OH)2CO3中含有Cu、O、H、C元素,反应物中铜提供Cu元素,O2提供部分O元素,还需提供H和C元素的物质,空气中含H2O(水蒸气)和CO2,可提供H、O、C元素,因此推断铜生锈是铜与O2、CO2和H2O共同反应的结果,故填:H2O、CO2;
(3)赤铜矿(主要成分是Cu2O)与木炭粉高温下反应生成铜和二氧化碳,化学方程式为:;
(4)黄铜样品中含有6.4g铜和6.5g锌,总质量为12.9g,向其中逐滴加入硝酸银溶液,发生的是金属与硝酸银的置换反应,由于铜的金属活动性比锌弱,所以锌会优先与硝酸银反应生成银和硝酸锌,直到锌完全反应后,铜才开始反应,铜和硝酸银反应生成银和硝酸铜,若滤液为蓝色,说明铜离子进入了溶液,即铜发生了反应,因此,锌已经完全反应,铜部分反应或铜和硝酸银恰好完全反应,根据化学方程式进行计算:
解:设锌完全和硝酸银反应生成银的质量为x,
解:设铜完全和硝酸银反应生成银的质量为y,
此时滤渣总质量21.6g+21.6g=43.2g ,铜部分反应时,滤渣中含未反应的Cu和生成的Ag,此时滤渣质量小于43.2g,但大于21.6g+6.4g=28g(Zn完全反应生成的Ag质量和铜的质量之和),故28<m≤43.2。
20.(2026·广东惠州·一模)海洋是高质量发展战略要地之一。海水综合利用主要包括海水直接利用、海水淡化和海水化学资源利用。海水中元素含量如图1,提取镁、钾等能为工农业创造新价值。我国科研人员成功研发出“沸石离子筛法”海水提钾技术,即利用沸石对海水进行吸附(如图2)后再脱附,得到富钾溶液,实现了对海水中钾的高选择性和高倍率富集。
依据上文,回答问题。
(1)海水中含量最高的元素是_____,获取海水中含量最高的物质,涉及的海水综合利用方法是_____。
(2)“沸石离子筛法”提钾吸附过程中沸石选择吸附的是_____(填离子符号),此方法提钾的优点是_____,海水提钾获得的KCl在农业上可用作_____。
(3)海水流经该沸石后得到的液体还可用于提取金属镁,流程如图3。
加入的试剂a为_____,反应①在通电条件下发生了分解反应,反应的化学方程式为_____。
(4)分离提纯是获取物质的重要方法,其思路有两种:一是除去杂质,二是提取产物。下列海水获取物质的过程用到“提取产物”这一思路的是_____(填序号)。
A.由海水晒盐所得粗盐制取精盐
B.利用沸石离子筛获取氯化钾
C.从海水中获取氯化镁
【答案】(1) 氧元素 海水淡化
(2) K+ 选择性高、富集倍率高 钾肥
(3) 稀盐酸
(4)BC
【详解】(1)由图1可知,海水中氧元素的含量为85.8%,是含量最高的元素;
海水中含量最高的物质是水,获取水的海水综合利用方法是海水淡化;
(2)由题目信息可知,沸石可以选择性吸附钾离子,因此“沸石离子筛法”提钾吸附过程中沸石选择吸附的是K+;
此法提钾的优点是:对海水中钾的高选择性和高倍率富集;氯化钾中含有钾元素,在农业上可用作钾肥;
(3)提取镁的流程中,氢氧化镁试剂需要与稀盐酸试剂反应生成氯化镁,因此加入的试剂a为稀盐酸;
反应①是氯化镁在通电条件下分解生成镁和氯气,反应的化学方程式为:;
(4)A.由海水晒盐所得粗盐制取精盐,该过程是除去粗盐中的杂质,属于除去杂质的思路,错误;
B.利用沸石筛子筛取氯化钾,该过程是从海水中提取出氯化钾,属于提取产物的思路,正确;
C.从海水中获取氯化镁,该过程是从海水中提取出氯化镁,属于提取产物的思路,正确。
21.(2026·广东一模)2025年10月31日,神舟二十一号载人飞船成功发射。中国科学院储能电池专家张洪章将在太空开展电池技术相关研究试验。优质的能源和材料为飞船“保驾护航”,目前飞船的主电源储能电池由锂离子电池替代了以往神舟系列飞船中的镉镍电池。与镉镍电池相比,锂离子电池循环使用寿命更长,自放电率更低,单位质量储存的电能更高。船箭组合体制造中使用了铝锂合金,使其能够承受更高的应力和腐蚀性环境。
(1)镉镍电池放电时反应的化学方程式为,其中X的化学式是___________。放电过程中,___________能转化为电能。
(2)两种电池相比,储存相同的电能,质量更小的是___________。
(3)如图一是锂元素在元素周期表中的信息及原子结构示意图。
①锂元素的相对原子质量为___________,锂元素位于元素周期表的第___________周期。
②锂原子在化学反应中容易___________(选填“得到”或“失去”)电子,动力电池领域对氢氧化锂的需求量越来越大,请写出氢氧化锂的化学式___________。
【答案】(1) 化学
(2)锂离子电池
(3) 6.941 二 失去 LiOH
【详解】(1)根据质量守恒定律,反应前后原子的种类、数目不变。反应前:Cd原子1个、Ni原子 2 个、O原子 4 个、H原子 2 个;反应后:Cd原子 1 个、Ni原子 2 个、O原子 6 个、H原子 6 个。因此,2X中含有O原子 2 个、H原子4 个,即X的化学式为:。放电过程的能量转化:电池放电时,化学能转化为电能。
(2)题目中明确说明 “与镉镍电池相比,锂离子电池…… 单位质量储存的电能更高”,即储存相同电能时,锂离子电池的质量更小。
(3)从元素周期表单元格可知,锂元素的相对原子质量为6.941,元素周期表中周期数等于原子的电子层数,锂原子有 2 个电子层,因此位于第二周期;锂原子的最外层电子数为 1,小于 4,在化学反应中容易失去电子;氢氧化锂中,锂元素显+1价,氢氧根显−1价,根据化合物中正负化合价代数和为零,其化学式为。
22.(2026·广东·一模)阅读短文,回答下列问题。
2025年诺贝尔化学奖授予了金属有机框架领域的三位科学家。是由金属离子与有机分子构成的具有规则孔道结构的材料。
在环境与能源领域应用广泛:可高效吸附水中重金属离子(如)和空气中的等污染物。此外,由于的比表面积大,能高效储存氢气。下图对比了两种比表面积不同的材料,在下的储氢性能,氢气吸附量用氢气质量与材料质量的百分比表示。
(1)重金属铅、汞都对人体有害,构成汞的微观粒子是______(填“元素”“原子”或“分子”)。
(2)大量排放空气污染物,会带来的环境问题是___________。
(3)可用于储存氢气。电解水制氢的化学方程式为___________。
(4)由上图可知,对氢气吸附量与压强的关系为____________。
【答案】(1)原子
(2)酸雨
(3)
(4)两种MOFs材料的氢气吸附量都随压强的升高而增加,且MOFs-A始终表现出更好的吸附性能
【详解】(1)汞是金属单质,由汞原子直接构成,因此构成汞的微观粒子是原子。
(2)SO2和NO2等酸性气体与空气中的水、氧气反应生成酸性物质,随雨水降下会形成酸雨,对环境和建筑物造成破坏。
(3)电解水生成氢气和氧气,化学方程式为。
(4)从图中曲线可以看出,两种MOFs材料的氢气吸附量都随压强的升高而增加,且比表面积更大的MOFs-A始终表现出更好的吸附性能。
23.(2026·广东·一模)阅读短文,回答问题。
非遗项目“打铁花”,不仅有“火树银花落,万点星辰开”的古老浪漫,而且蕴含着丰富的化学原理。打铁花的关键步骤是将铁加热到液态击向高空,使其分散成微小液滴,这些液滴在空中氧化并释放热量,导致铁颗粒进一步升温甚至燃烧,形成四处飞溅的耀眼火花。为了改变火花的颜色,可在铁水中加入其他金属元素,例如铜元素在高温下可通过焰色反应产生绿色或蓝绿色火花。
(1)表演时可备细沙以防止火灾。细沙能阻止可燃物与___________接触,从而达到灭火的目的。
(2)炽热铁水被抛向空中剧烈燃烧火星四射,写出该反应的化学方程式___________。
(3)打铁花选用生铁而非纯铁,主要利用了生铁的熔点相对更___________(填“高”或“低”)。
(4)铁丝在空气中不能燃烧,但是“打铁花”却可让铁水在空气中燃烧,由此可以得出影响铁燃烧的主要因素是___________(填字母)。
A.抛洒的高度 B.抛洒的速度 C.铁与空气的接触面积
【答案】(1)空气
(2)3Fe+2O2Fe3O4
(3)低
(4)C
【详解】(1)细沙覆盖在可燃物表面,主要作用是物理隔绝氧气,使燃烧无法持续。
(2)铁在氧气中剧烈燃烧生成四氧化三铁,剧烈燃烧火星四射。反应的化学方程式。
(3)生铁是铁碳合金(含碳2%~4.3%),合金的熔点通常低于其组分纯金属(如纯铁)。“打铁花”需将铁熔化后抛洒,选用熔点更低的生铁更节能、更易操作。
(4)铁丝是致密块状,表面积小,与氧气接触有限,难以持续燃烧;“打铁花”时铁水被击散为细小液滴或颗粒,极大增加铁与空气的接触面积,使氧化反应迅速、剧烈,表现为“燃烧火星四射”。故选C。
24.(2026·广东·一模)对嫦娥六号采集的月壤样品的初步分析:①Al2O3和CaO含量较高,FeO含量较低,且具有丰富的微孔和囊泡结构;②相较于地球上主要存在的氦-4(2个质子,2个中子),月壤中蕴藏着大量氦-3,氦-3是理想的核聚变燃料;③太阳风中的氢离子(H⁺)轰击月表,与月壤中的氧原子结合,可生成羟基或水分子,月壤样品含水率随深度的分布特征如图1所示。
科学家提出利用巨型菲涅尔透镜聚焦太阳光高温加热月壤,直接制取金属和氧气(原理如图2所示);同时利用月壤自身的催化特性,在光照下将水分解为氢气和氧气,从而获得呼吸用氧和能源。
依据上文,回答问题。
(1)月壤具有良好催化性能的原因可能是具有_____结构。
(2)月球表面水分子形成过程为_____(用字母表示)。
a.生成羟基或水分子b.氢离子轰击月表c.氢离子与氧原子结合
(3)羟基中一定含有的元素是_____。
(4)氦-3与氦-4在原子结构上的不同点是_____。
(5)根据图1,预测深度在300nm以下月壤样品含水率的变化趋势:_________。
(6)图2可能发生反应的化学方程式为___________(写一个)。
(7)针对月球基地氧气供应问题,科学家提出了_____种解决方案。
【答案】(1)丰富的微孔和囊泡
(2)bca
(3)氢元素和氧元素
(4)中子数不同
(5)含水率很低且基本保持稳定
(6)或或
(7)两/二/2
【详解】(1)略;
(2)根据题干描述,水分子形成的先后顺序为:氢离子轰击月表→氢离子与氧原子结合→生成羟基或水分子,因此顺序为bca;
(3)羟基由氢离子和氧原子结合生成,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,因此羟基一定含有氢、氧元素;
(4)氦-3和氦-4都属于氦元素,质子数相同均为2,但是中子数不同,其中氦-3中子数为1,氦-4中子数为2,则二者原子结构的差异为中子数不同;
(5)由图1可知,0~250nm范围内深度越大含水率越低,250nm时含水率已经接近最低值、下降趋势极缓,因此300nm以下含水率基本保持稳定;
(6)图2的原理是高温下金属氧化物分解生成金属单质和氧气,月壤中含氧化铝、氧化钙、FeO,则发生反应的化学方程式可能是:或或;
(7)题干共给出两种制氧方案:①高温加热月壤制取氧气;②利用月壤催化光照分解水制取氧气,因此共2种。
25.(2026·广东珠海·一模)氨(NH3)是一种重要物质,可用作肥料,缓解了耕地资源有限与粮食需求庞大的矛盾,因此,氨的需求量巨大。最初,为了找到合成氨反应合适的催化剂,人们做了数千次实验,发现铁触媒效果较好。在铁触媒作用下,工业上用体积比为1:3的氮气和氢气合成氨,当反应中氨的含量不再发生变化时,测得氨的含量分别与温度和压强的关系如图所示。
随着“双碳”目标的提出,氨作为氢的载体,能源化应用成为研究热点,氨正由肥料走向燃料。研究发现氨作为燃料,是一种比氢气更理想的能源。二者在相同条件下的物性参数对比见表1。
表1:氢气和氨气的物性参数对比
物性参数
H2
NH3
颜色、气味
无色、无味
无色、刺激性
沸点/℃
-252.9
-33.5
水中溶解度
难溶于水
极易溶于水
燃烧热/(kJ·L-1)
12.77
17.10
爆炸极限/%
4~75
16~25
回答下列问题:
(1)氨的水溶液中滴入酚酞试液,溶液变红,说明氨是一种___________(填“酸性”、“中性”或“碱性”)肥料。
(2)分离液态空气可获得工业合成氨的原料气N2,该过程发生的是________________(填“物理变化”或“化学变化”)。
(3)上述材料中合成氨反应合适的催化剂是_________________。
(4)参照题图,按下列条件进行合成氨反应,最终氨的含量最高的是______。
A.2×107Pa、300℃
B.2×107Pa、500℃
C.4×107Pa、300℃
D.4×107Pa、500℃
(5)氢能源作为未来重要的能源,其燃烧的化学方程式为_________________;一定条件下,氨在纯氧中燃烧的产物是N2和H2O,根据表1等相关信息,氨替代氢气作为燃料的优点有__________(填一点即可)。
【答案】(1)碱性
(2)物理变化
(3)铁触媒
(4)C
(5) 沸点高易液化/燃烧热更高/更安全
【详解】(1)酚酞试液遇碱性溶液变红,氨的水溶液能使酚酞变红,说明其呈碱性,因此氨是碱性肥料。
(2)分离液态空气获得氮气是利用液氮和液氧的沸点不同分离混合物,无新物质生成,属于物理变化。
(3)题干明确说明合成氨反应中铁触媒作为催化剂效果较好。
(4)由题图可知,相同压强下温度越低、相同温度下压强越大,氨的含量越高。C选项压强最大、温度最低,对应氨的含量最高。
(5)氢气燃烧生成水,化学方程式为;
结合表中给出的氢气和氨气的物性参数,氨替代氢气作为燃料的优点有:沸点高易液化、燃烧热更高、更安全。
26.(2026·广东清远·一模)过氧化氢(H2O2)被广泛应用于饮用水、医疗卫生消毒。过去常用氯气消毒,但因消毒过程中会产生有害物质,且其残留被人体吸收会危害健康,现基本被过氧化氢代替。过氧化氢消毒杀菌过程中会直接分解,不残留有害物质。过去主要用蒽醌法生产过氧化氢,该法易于批量生产,但能耗巨大,需要用到有毒的原料,对环境污染大。代替蒽醌法的工艺是H2和O2混合高温合成法,但产率不高,存在安全隐患,仅适合小规模现场生产。因此,把H2O和O2在光和催化剂氧化锌、三氧化钨(WO3)或二氧化钛催化下转化为过氧化氢(如题1图)得到大力推广。在相同条件下不同催化剂生产得到的H2O2的活性如题2图。
(1)氯气消毒的原理是Cl2+H2O=HCl+HClO,请分析消毒后的水中会危害健康的物质可能是_______。
(2)题1图中发生的化学方程式为:______,属于_______反应。(填基本反应类型)。
(3)用H2和O2直接高温合成H2O2的工艺不能被广泛使用的原因可能是_______(填序号)。
a.原料只有H2和O2 b.产率不高 c.反应条件比较简单 d.H2和O2混合易爆炸
(4)光催化生产H2O2的过程中太阳能转化为_______能。
(5)请结合题2图数据,分析H2O2的活性与催化剂中氧元素质量分数的关系:_______。
【答案】(1)和
(2) 化合
(3)bd
(4)化学
(5)催化剂中氧元素质量分数越大,H2O2的活性越大
【详解】(1)氯气与水反应生成和,具有强氧化性,残留会危害人体,结合给出的反应式即可得出答案。
(2)由题图可知反应物是水和氧气,反应条件为光照、催化剂,生成物是过氧化氢,配平得到方程式;该反应符合“多变一”的特征,属于化合反应。
(3)a、原料简单该工艺的优点,错误。
b、根据题干信息,该工艺“产率不高、存在安全隐患”,正确。
c、高温条件并不简单,错误。
d、氢气与氧气混合高温易爆炸的安全隐患,正确。
(4)该反应为化学反应,生成的过氧化氢中储存化学能,因此是太阳能转化为化学能。
(5)计算三种催化剂的氧元素质量分数:中氧元素的质量分数,中氧元素的质量分数,中氧元素的质量分数,结合题2图的活性数据:,可知催化剂中氧元素质量分数越大,的活性越高。
27.(2026·广东东莞·一模)茶枝柑的柑皮经加工得到的陈皮,有理气健脾、燥湿祛痰的功效。陈皮贮存在干燥、通风的环境下,香气与理效年复一年地变化,可长期保存。
陈皮的制作过程如图1所示。陈皮的陈化年份是指柑皮在晒干后储存的时间长度。测定刚采收时以及不同陈化年份陈皮成分的变化,可了解陈化过程中物理性状和药性变化的原因。人工陈化与自然陈化的陈皮在外观上就能区分。
陈化是陈皮形成独特香气、味道和药性的关键,随着陈化时间的增长,陈皮中的小分子挥发油成分逐渐减少,大分子挥发油成分逐渐增加;糖类逐渐转化成酯类;黄酮类物质越来越多;使得陈皮的香气更加清雅,口感也更加醇厚,养生效果也越好。
回答下列问题。
(1)茶枝柑的果皮较厚,制作出的陈皮更加饱满、口感更加丰富。
①茶枝柑生长的土壤呈弱酸性,下列土壤的pH适合其生长的是_______(填标号)。
A.5.5~6.5 B.7.0 C.8.0~9.0
②合理使用钾肥[含_______元素(填化学符号)]能促进光合作用、增甜。
③作为钾肥的可用98%的和KCl在550℃进行反应制得,同时生成HCl气体,该反应的化学方程式为_______。
(2)柑皮自然陈化是_______(填“剧烈氧化”或“缓慢氧化”)。
(3)人工陈化就是模拟图1自然陈化过程,通过调节_______加快陈化的速度。
(4)柑皮自然陈化的过程中保持_______(填“通风”或“密封”)可以促进陈化。
(5)阿魏酸能提高色素沉着效果起到增色作用。由图2可以判断陈皮陈化1年后与0年相比颜色会变_______(填“深”或“浅”)。
【答案】(1) A K
(2)缓慢氧化
(3)温度、湿度等条件
(4)通风
(5)深
【详解】(1)①A、pH=5.5~6.5,pH<7,显弱酸性,符合题意;
B、pH=7.0,显中性,不符合题意;
C、pH=8.0~9.0,pH>7,显碱性,不符合题意。
故选A;
②钾肥含N、P、K中的钾元素,故填:K;
③硫酸和氯化钾在550℃下反应生成硫酸钾和氯化氢气体,该反应的化学方程式为:;
(2)柑皮自然陈化是物质与氧气的反应,且进行的很慢,属于缓慢氧化;
(3)人工陈化就是模拟图1自然陈化过程,由图可知,在26℃、相对湿度为50%时自然陈化,可以储存3年以上,说明温度和相对湿度可以影响陈化的速度,故通过调节温度、湿度等条件加快陈化的速度;
(4)陈皮的陈化年份是指柑皮在晒干后储存的时间长度,陈皮贮存在干燥、通风的环境下,故柑皮自然陈化的过程中保持通风,可以促进陈化;
(5)阿魏酸能提高色素沉着效果起到增色作用。由图2可知,陈皮陈化1年后与0年相比,阿魏酸含量增加,故陈皮陈化1年后与0年相比颜色会变深。
28.(2026·广东东莞·一模)我国科研团队对“嫦娥六号”取回的月球背面样品展开了分析。月壤主要成分的质量分数如图1所示。科研团队首次发现了由大型撞击事件形成的赤铁矿(主要成分为);通过对氢(H)、碳(C)、氮(N)等挥发性元素的分析,发现月壤中这些元素的含量如图2所示,这对研究月球表面物质的演化具有重要意义。此外,月壤中蕴藏的氦-3被视作未来可能用于核聚变的理想燃料。
(1)根据图1,月壤主要成分中质量分数最大的是______。
(2)钛铁矿()中,已知氧元素显-2价,铁元素显+3价,钛(Ti)元素的化合价为+3,则_______,月壤发现的赤铁矿可用于炼铁,赤铁矿与焦炭炼铁的化学方程式是______。
(3)根据图2可知,H、C、N三种元素在______中最为富集。
(4)我国科学家利用月壤实现资源循环,体现多学科综合应用。下列分析不正确的是______(多选,填字母)。
A.月壤中的H、C、O等元素为在月球上合成水、甲烷等提供了可能 B.赤铁矿的发现说明月球曾经存在液态水
C.氦-3作为核聚变燃料无法缓解化石能源危机 D.在月球上构建资源循环系统,可降低从地球运输物资的成本
(5)氦-3发生核聚变的过程属于______(填“化学变化”或“核反应”)。
【答案】(1)二氧化硅
(2) 3
(3)月表土
(4)BC
(5)核反应
【详解】(1)由图1可知,月壤的主要成分中,质量分数最大的物质是二氧化硅;
(2)根据化合物正、负化合价代数和为0,可(+3) + (+3) + (-2) × x = 0,解得x=3;焦炭在高温的条件下还原氧化铁生成铁和二氧化碳,其化学方程式为;
(3)根据图2可知,三种元素在月表土中最为富集。
(4)A、月壤中的是合成水、甲烷等的基础元素,具备资源转化的可能性,正确;
B、赤铁矿形成可能源于太阳风氧化作用,不能证明存在液态水,错误;
C、氦-3核聚变能量密度极高,若技术成熟可大幅缓解化石能源危机,错误;
D、月球本地资源循环可减少地球运输依赖,降低物资的成本,正确;
(5)氦-3发生核聚变的过程未生成新物质,属于核反应。
29.(2026·广东汕头·一模)认真阅读下列科普短文,回答有关问题。
《2050年世界与中国能源展望》中提出,全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转型。太阳能的利用是热门研究方向之一、例如,可以利用太阳能将水转化为H2,某种光分解水的过程如图一所示,产生的H2在一定条件下与CO2反应合成液态燃料CH3OH(甲醇);也可以在太阳光照下,通过光催化将H2O,CO2直接转化为CH3OH、H2、CO、CH4等燃料(图二);此外,还可以利用照明灯、人体散发的热量等生活中随处可见的废热发电,我国研发的“柔性、可裁剪碲化铋纤维素复合热电薄膜电池”,能充分贴合人体体表,实现利用体表散热为蓝牙耳机、手表、智能手环等可穿戴电子设备供电(图三)。可以看出,在新能源的开发和利用中,化学起着不可替代的作用。
(1)某种光分解水的过程如图一所示。该反应最终的生成物是_______,该转化过程中可以循环利用的物质有_______。
(2)与电解水相比,光分解水的优点是_______。
(3)通过光催化得到太阳能燃料,该过程是将光能转化为______能。
(4)太阳能燃料中的CO与CO2化学性质不同,请从微观角度解释_______。
(5)碲化铋中碲(Te)元素、铋(Bi)元素的化合价分别为-2价、+3价,则碲化铋的化学式为_______。
(6)以上发现_______(填“能”或“不能”)缓解当下能源危机。
(7)下列说法正确的有_______。(填字母)。
A.能源结构正在向多元、清洁、低碳转型
B.生活中废热无法利用
C.为温室效应提供了解决途径
【答案】(1) 氢气和氧气
(2)节约能源
(3)化学
(4)分子构成不同
(5)
(6)能
(7)AC
【详解】(1)分析图一流程:总反应为太阳能作用下水分解,最终生成物是氢气和氧气;和在流程中既消耗又重新生成,因此是可循环利用的物质。
(2) 电解水需要消耗电能,光分解水直接利用太阳能,因此优点是节约能源,更环保。
(3) 生成的燃料储存化学能,因此该过程是光能转化为化学能。
(4)分子是保持物质化学性质的最小粒子,和是不同种分子,分子构成不同,因此化学性质不同。
(5)化合物中正负化合价代数和为0,设化学式为,则,得,正价元素写在前,因此化学式为。
(6)这些技术开发了新型能源,减少化石能源消耗,因此能缓解能源危机。
(7)A、原文明确提出全球能源结构向多元、清洁、低碳转型,正确。
B、文中说明可以利用生活废热发电,废热可以被利用,错误。
C、该技术可以将转化为燃料,减少空气中二氧化碳含量,为缓解温室效应提供了新途径,正确。
30.(2026·广东·一模)阅读材料,回答下列问题。
清除是载人航天器环境控制和生命保障的重要问题,目前主要包括LiOH清除、固态胺吸附和分子筛吸附等方式。LiOH清除利用LiOH能与发生反应,得到一种能溶于水的盐。由于不可再生,该技术目前多用于短期载人航天任务。固态胺能吸附和水蒸气,且可在真空条件下再生,因此可用于中长期载人航天任务。研究发现,分压和温度对吸附量有影响,如图1所示。分子筛中的吸附剂是沸石,沸石的吸附能力强,且能在高温条件下再生,因此多应用在多人、长期航天任务中。水会影响沸石的吸附性能,通常需对沸石进行干燥处理。相同温度下,干燥时间对不同种类沸石吸附量的影响如图2所示。
科学家们会依据任务持续时间、成员人数及对应的消耗品、设备质量等因素,选择适合的清除技术,以保障宇航员的生命安全。
依据文章内容回答下列问题。
(1)是造成___________加剧的主要气体。
(2)目前航天器中的清除技术有___________(写出一种即可)。
(3)已知LiOH具有与类似的性质,请写出LiOH溶液与反应的化学方程式___________。
(4)分析图1,可得出结论:相同温度下,在0-2.0kPa范围内,___________。
(5)分析图2可知,同一温度下,干燥时间相同时,沸石A的吸附量___________沸石B的吸附量(填“<”或“>”)。
(6)下列说法正确的是___________(填字母)。
A.由于LiOH不可再生,因此不能用于载人航天任务
B.固态胺能吸附,可在真空条件下再生,可用于中长期载人航天任务
C.分子筛对的吸附能力强,且可循环利用,多用于长期航天任务
【答案】(1)温室效应
(2)清除(或固态胺吸附、分子筛吸附,任写一种即可)
(3)
(4)的吸附量随分压的增大而增大
(5)>
(6)BC
【详解】(1)二氧化碳是主要的温室气体,过量排放会造成温室效应加剧。
(2)原文明确说明目前航天器清除的技术有清除、固态胺吸附、分子筛吸附三种,任写一种即可。
(3)与化学性质相似,与反应生成碳酸钠和水,为+1价,因此反应生成碳酸锂和水,配平得到上述化学方程式。
(4)由图1可知,固定温度不变,在0~2.0kPa范围内,分压越大,吸附量越大,因此得到该结论。
(5)由图2可知,任意相同干燥时间下,沸石A的吸附量的柱高都大于沸石B。
(6)A、原文说明不可再生,多用于短期载人航天任务,不是完全不能用于载人航天,错误;
B、描述和原文一致,正确;
C、分子筛吸附剂可高温再生,再生即可循环利用,原文说明多用于多人长期航天任务,正确;
31.(2026·广东汕尾·一模)中国是茶的故乡,茶叶的组成成分多,重要的有茶多酚(茶叶中酚类物质及其衍生物的总称)、咖啡因等。茶多酚具有抗衰老、抗辐射、增强人体免疫力等功能。茶多酚易溶于水,在潮湿空气中易被氧化,导致其含量逐渐减少。不同类别的茶叶中茶多酚含量不同。绿茶、青茶、红茶和黑茶的发酵程度由低到高,对这几种茶叶茶多酚含量进行测试,结果如图1.不同的冲泡温度冲泡出的茶汤中茶多酚含量不同,研究人员选取某品牌茶叶在其他条件相同下进行实验,结果如图2.日常喝茶时,需要注意泡茶的水温,即冲即饮,充分发挥茶叶的保健功能。
依据上文,回答问题。
(1)茶多酚的物质类别是_______(填“纯净物”或“混合物”)。图1中,茶多酚含量最高的茶叶种类为_______发酵程度越高,茶多酚含量越_______(填“高”或“低”)。
(2)冲泡好的茶散发出浓香味,从微观角度解释其原因:_______。
(3)饮茶的益处有_______(写一条)。纯净水可以泡茶,纯净水属于_______(填“软水”或“硬水”)。依据图2,为了尽可能增加水中茶多酚的浓度,泡茶的温度建议为_______℃。
(4)饮茶建议即冲即饮,从化学性质的角度分析原因可能是_______,从而使茶水中茶多酚的含量降低。
【答案】(1) 混合物 绿茶 低
(2)分子在不断运动
(3) 抗衰老(或抗辐射、增强人体免疫力等) 软水 70
(4)茶多酚被氧化
【详解】(1)题干明确说明茶多酚是酚类物质及其衍生物的总称,含有多种物质,属于混合物;
观察图1柱状图,绿茶对应的茶多酚含量最高;已知绿茶、青茶、红茶、黑茶发酵程度依次升高,对应茶多酚含量逐渐降低,因此发酵程度越高,茶多酚含量越低。
(2)闻到气味的微观本质是分子永不停息做无规则运动,茶香分子扩散到空气中被人感知。
(3)根据题干信息可知,茶多酚具有抗衰老、抗辐射、增强人体免疫力等功能;
纯净水几乎不含可溶性钙、镁化合物,属于软水;
观察图2曲线,70℃时茶汤中茶多酚含量达到峰值,因此选70℃泡茶能获得最高浓度的茶多酚。
(4)根据题干信息可知,茶多酚在潮湿空气中易被氧化,放置过久会导致茶多酚含量下降,因此需要即冲即饮。
32.(2026·广东深圳·一模)【科普阅读】“黑色黄金”——碳纤维
2026年3月11日,我国自主研发的T1200级超高强度碳纤维全球首发,标志着我国在该领域实现重大跨越。碳纤维被称为“黑色黄金”。
碳纤维可谓“刚柔并济”:它细如发丝,却比钢还硬;密度只有钢材的四分之一,却能承受巨大的拉力;它耐腐蚀性很强。凭借这些优异性能,碳纤维广泛应用于航空航天、低空经济、人形机器人等领域。
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、预氧化、高温碳化等工序制成,其化学性质与碳相似。为制备高强度碳纤维,须将原丝进行预氧化处理,使其在后续高温碳化时不熔融、不变形。测得碳纤维在不同碳化温度下的拉伸强度如图。
常见的由碳元素组成的物质有金刚石、石墨、等。它们的物理性质差异巨大。
(1)相比普通钢材,碳纤维用作航空航天器材在物理性质方面的优势是___________(填一点)。
(2)碳纤维属于___________(填物质类别)。制备碳纤维的过程中,“预氧化”处理的主要目的是___________。
(3)根据图1,碳化温度在1370~1400℃之间,碳纤维拉伸强度随碳化温度的增大而___________。
(4)金刚石、石墨等碳单质的物理性质差异巨大,原因是___________(从微观角度解释)。
(5)碳纤维的形成过程较为复杂,其中包括化学反应:,则X的化学式为___________。
(6)由上文可知,碳纤维的化学性质与碳相似。小深猜测,碳纤维在足量的中完全燃烧会生成。用集气瓶收集一瓶碳纤维在中完全燃烧产生的气体。已知生成不含碳元素的气体的量极少,且不会对的检验造成干扰。请你设计实验,验证碳纤维完全燃烧产生的气体是否为:___________(包括实验操作、现象及结论)。
【答案】(1)硬度大密度只有钢材的四分之一/密度小/强度高
(2) 混合物 高温碳化时材料不熔融、不变形
(3)减小
(4)碳原子的排列方式不同
(5)
(6)向集气瓶中加入适量的澄清石灰水,振荡。若澄清石灰水变浑浊,则该气体为二氧化碳
【详解】(1)题干明确说明碳纤维密度仅为钢材的1/4,硬度比钢更高、可承受更大拉力,以上均为适合航空航天应用的物理性质优势。
(2)碳纤维含碳量为90%以上,含有其他组分,因此属于混合物;预氧化的目的可直接从题干获取,是为了保证高温碳化工序顺利进行,制得高强度碳纤维。
(3)观察图像可知,碳化温度在约1370℃达到拉伸强度峰值后,继续升高温度拉伸强度逐渐下降,因此1370~1400℃区间拉伸强度随温度增大而减小。
(4)金刚石、石墨均由碳原子直接构成,但二者内部碳原子的排列结构不同,因此物理性质差异巨大。
(5)根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类、数目不变。反应前共有4个C、18个H、2个N、6个O,反应后已知产物含4个C、6个H、2个N,剩余12个H和6个O对应6个X,因此1个X含2个H和1个O,化学式为。
(6)二氧化碳能与澄清石灰水反应生成难溶的碳酸钙沉淀,使溶液变浑浊,这是检验二氧化碳的特征反应。
33.(2026·广东揭阳·一模)海洋是高质量发展战略要地之一。海水综合利用主要包括海水直接利用、海水淡化和海水化学资源利用。
海水化学资源丰富。海水中元素含量如图1,提取镁、钾、碘等能为工农业创造新价值。我国科研人员成功研发出“沸石离子筛法”海水提钾技术,即利用沸石对海水进行吸附(如图2)后再脱附,得到富钾溶液,实现了对海水中钾的高选择性和高倍率富集。依据上文,回答问题。
(1)海水综合利用主要有____个方面。海水中含量最高的元素是____(填元素符号)。
(2)“沸石离子筛法”提钾经过吸附和____获得富钾溶液,此方法提钾的优点是__________, 吸附过程中沸石选择吸附的是____(填离子符号)。
(3)从海水获得粗盐的结晶方法是_________。
(4)下列说法正确的是_____(多选,填字母)。
a. 海水流经该沸石后得到淡水 b. 镁可用于制造合金材料
c. 碘缺乏可能引起甲状腺肿大 d. 海水直接灌溉所有农田
【答案】(1) 3 O
(2) 脱附 高选择性和高倍率富集 K+
(3)蒸发结晶
(4)bc
【详解】(1)文中明确“海水综合利用主要包括海水直接利用、海水淡化和海水化学资源利用”,共3个方面;
由图1数据可知氧元素含量最高,对应元素符号为O;
(2)根据题干描述,提钾流程为吸附后再脱附得到富钾溶液,该方法的优点是对钾有高选择性、高倍率富集的特点;
结合图2进出离子对比,只有K+被沸石选择性吸附;
(3)氯化钠的溶解度受温度变化影响很小,因此通过蒸发溶剂的方式可从海水中析出粗盐;
(4)a、沸石只吸附K+,海水流经后仍含其他离子(如Na+、Mg2+ ),不是淡水,说法错误;
b、镁合金密度小、强度高,可用于制造合金材料,说法正确;
c、碘是甲状腺激素成分,缺乏会引起甲状腺肿大,说法正确;
d、海水含盐分,直接灌溉会使土壤盐碱化,不能灌溉所有农田,说法错误。
34.(2026·广东东莞·一模)锂电池具有高能量密度、轻便、快速充电等优势。锂离子是电池的能量“搬运工”,通过在正、负极之间迁移实现能量的储存和释放(如图)。随着充、放电次数的增加,锂离子被消耗,锂电池会衰减老化。某科研团队通过“打一针”,对锂电池进行“治疗”,精准补充损失的锂离子,让废旧电池“重生”。
简单地说,就是把锂载体——三氟甲基亚磺酸锂(CF3SO2Li)和电解液一起注入电池,再充一次电,使分子在电池内发生反应而分解,最终锂离子留在电池中,其他元素则以气体形式从另一端导管离开。依据上文,回答问题。
(1)锂电池的优势是___________(写一条)。
(2)放电过程中Li+的移动方向是___________,充电过程中的能量转化形式是___________能转化为___________能。
(3)图中负极材料使用的是碳单质中的___________,该物质在生活中的其他用途有___________(写一个)。
(4)锂电池在使用中衰减老化的原因是___________。
(5)三氟甲基亚磺酸锂在电池内发生分解反应产生的气体为CF3和___________(填化学式)。
【答案】(1)高能量密度或轻便或快速充电
(2) 从负极到正极 电 化学
(3) 石墨 用于制作铅笔芯
(4)随着充、放电次数的增加,锂离子被消耗
(5)SO2
【详解】(1)见答案;
(2)由图可知,锂离子在放电过程中移动方向是从负极到正极;
略;
(3)图中负极材料为层状结构,则负极材料使用的是碳单质中的石墨;
石墨质软、灰黑色,且具有滑腻感,容易留下痕迹,可用于制作铅笔芯;
(4)见答案;
(5)三氟甲基亚磺酸锂分子在电池内发生反应而分解,最终锂离子留在电池中,其他元素则以气体形式从另一端导管离开,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,反应物中含C、F、S、O、Li,生成物中含Li、C、F,故生成物中还应含S、O,则还生成了。
35.(2026·广东湛江·一模)菠萝是最受欢迎的热带水果之一,具有美容保健、消肿瘦身的功能。菠萝对人体有诸多好处,但也存在一定的副作用,菠萝中含有的草酸进入人体后,会与人体中钙元素作用生成草酸钙,不易被人体吸收。
此外,菠萝中还含有菠萝蛋白酶等物质,会使部分人群产生过敏反应。人们常用淡食盐水浸泡菠萝之后再食用,一方面促进了草酸钙等物质的溶解,同时减弱了菠萝蛋白酶的活性。实验小组测定了氯化钠浓度对菠萝蛋白酶活性的影响如图。
适量食用菠萝可增加肠胃蠕动,促进消化。但由于菠萝中含有较多的植物酸,若在餐前食用,可能会损伤胃壁。
(1)钙元素在人体内属于_______(选填“常量”或“微量”)元素,儿童缺钙易患_______。
(2)推测草酸钙不易被人体吸收是因为其在水中的溶解性_______(选填“强”或“弱”)。
(3)食盐水能降低菠萝致敏的原因是_______。
(4)配制氯化钠溶液,量取水时仰视读数,则会造成所得溶液溶质质量分数_______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(5)成熟的菠萝会散发浓浓的香味,从微观的角度解释现象_______。
(6)菠萝炒牛肉是湛江特色菜,其中牛肉主要提供人体所需的营养物质是_______。
(7)菠萝最好在餐_______(选填“前”或“后”)食用。
【答案】(1) 常量 佝偻病(或发育不良)
(2)弱
(3)减弱了菠萝蛋白酶的活性
(4)偏小
(5)分子在不断运动
(6)蛋白质
(7)后
【详解】(1)人体内含量超过0.01%的元素为常量元素,钙属于常量元素;
钙是骨骼、牙齿的核心组成成分,儿童缺钙会影响骨骼发育,易患佝偻病;
(2)水溶性强的物质更容易被人体吸收,草酸钙不易被吸收,说明其在水中溶解性弱;
(3)根据题干信息“菠萝中还含有菠萝蛋白酶等物质,会使部分人群产生过敏反应”,用淡食盐水浸泡菠萝后会减弱菠萝蛋白酶的活性,则食盐水能降低菠萝致敏的原因是减弱了菠萝蛋白酶的活性;
(4)量取水时仰视读数,读数会小于实际量取的水的体积,导致溶剂质量偏大,溶质质量不变,因此所得溶液溶质质量分数偏小;
(5)由于分子在不断运动,引起香味的分子四处扩散,因此人可以闻到香味;
(6)动物肌肉、皮肤、毛发等富含蛋白质,故牛肉可提供人体所需的蛋白质;
(7)题干明确说明菠萝含有较多植物酸,餐前食用可能损伤胃壁,因此适合餐后食用。
36.(2026·广东东莞·一模)复合材料是将不同性质的材料优化组合而成的新材料,目前已广泛应用于航天、航空、电子、能源等领域。复合材料由基体与增强体两部分组成。常见基体材料有金属、陶瓷、树脂、玻璃。增强体材料包括玻璃纤维、碳纤维、高分子纤维等。近年我国使用不同增强体复合材料的比例如图1甲。
碳纳米管是一种理想的增强体,具有密度小、强度高、耐磨性好、电学和热力学性能优异等特性。研究人员通过粉末冶金法制备出了碳纳米管/铜基复合材料,并通过实验比较了该复合材料在不同载荷下的比磨损率结果如图1乙。随着科学技术的发展,更多优异的复合材料将会被广泛应用。
依据上文,回答问题。
(1)复合材料属于_________(填“纯净物”或“混合物”)。
(2)由图1甲可知,近年我国使用最多的复合材料增强体是_________。
(3)碳纳米管的优异性能有_________(写出一条即可)。
(4)判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。
I.由图1乙可知,随碳纳米管体积分数增大,复合材料的比磨损率降低。________
II.复合材料具有广阔的应用前景。________
(5)对比图1乙中三条曲线,得到的结论是:在实验研究的碳纳米管体积分数范围内,_________。
(6)碳纳米管/铜基复合材料可作过氧化氢分解反应的催化剂:,如图2所示,请把如图2丙补充完整_________。在反应前后碳纳米管/铜基复合材料质量和_________不变。
【答案】(1)混合物
(2)玻璃纤维
(3)密度小(或强度高,耐磨性好,电学和热力学性能优异)
(4) 错 对
(5)载荷越大,比磨损率越低
(6) 化学性质
【详解】(1)复合材料由基体与增强体两部分组成,则其中含有多种物质,属于混合物。
(2)由图1甲可知,近年我国使用最多的复合材料增强体是玻璃纤维。
(3)由短文可知,碳纳米管具有密度小、强度高、耐磨性好、电学和热力学性能优异等特性。
(4)①由图1乙可知,随着碳纳米管体积分数增大,复合材料的比磨损率先降低后增大,说法错。
②由资料可知,复合材料目前已成为在航天、航空、电子、交通等领域发展迅速的重要先进材料,具有广阔的应用前景,说法对。
(5)由图1乙可知,当碳纳米管体积分数相同时,载荷越大,比磨损率越低。
(6)由质量守恒可知,化学反应前后原子的种类和数目不变,反应前有4个H,4个O,反应后有4个H,2个O,故应补2个O,即1个氧分子();碳纳米管/铜基复合材料是该反应的催化剂,催化剂在反应前后质量和化学性质不变。
37.(2026·广东东莞·一模)材料一:大部分新能源电动汽车使用锂电池驱动,比亚迪公司生产的锂电池—“刀片电池” 中的正极材料之一为 LiFePO4。可用 FePO4、LiOH 和 H2C2O4为原料反应制得。
材料二:金属锂 Li 的熔点低、密度小、质地软,能与水反应生成 LiOH。
(1)锂的物理性质有 _________(写一点即可)。
(2)金属锂与水反应生成 LiOH 的同时还生成氢气,请写出反应的化学方程式___________ ,该反应的基本反应类是______ 。
(3)LiOH 中锂元素的化合价为____。锂电池工作时是将____能转化为电能。
(4)LiOH 的化学性质与 NaOH 相似,从微粒构成角度分析,是因为它们都存在____(填离子符号)。
(5)相对于传统燃油车,新能源电动汽车所具有的优点是_________(写一点即可)。
【答案】(1)熔点低(合理即可)
(2) 置换反应
(3) +1 化学
(4)
(5)比较环保(合理即可)
【详解】(1)熔点、密度、硬度均不需要通过化学变化就能表现出来,均属于物理性质,则锂的物理性质有:熔点低、密度小、质地软;
(2)反应物是金属锂与水,生成物是氢氧化锂和氢气,该反应的化学方程式为:;
该反应的反应物是单质与化合物,生成物是另一种单质与另一种化合物,符合置换反应的特征;
(3)LiOH中氢氧根离子显-1价,设锂元素的化合价为x,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得:x+(-1)=0,x=+1;
锂电池工作时,内部发生化学反应,将化学能转化为电能;
(4)氢氧化锂由锂离子和氢氧根离子构成,氢氧化钠由钠离子和氢氧根离子构成,它们都含有OH-,因此它们化学性质相似;
(5)传统燃油车会产生一氧化碳、氮氧化物等污染物,污染空气,与之相比,新能源电动汽车比较环保。
38.(2026·广东广州·一模)阅读下面科普短文并回答相关问题。
大气有自净作用。进入大气的污染物,经过自然条件下的物理和化学作用,或是向广阔的空间扩散稀释,使其浓度下降;或是受重力作用,使较重粒子沉降于地面;或是在雨水洗涤下返回大地;或是被分解破坏等,从而使空气净化。这种大气的自净作用是自然环境调节的重要机能。应当指出的是,绿色植物的光合作用也是一种自净过程,因为在此过程中,既耗用二氧化碳,又向大气补充氧气。当大气的污染物的数量超过其自净能力时,即出现大气污染。
排放到大气里造成污染的有害物质可以分几类,如粉尘(如煤烟等)、湿雾(如油雾、酸雾等)、有害气体(如氮氧化物、二氧化硫、一氧化碳等)等。随着人类的进步和社会的发展,排入大气中的越来越多,导致温室效应增强。减少排放,实现碳中和,已成为全球共识。碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现碳中和的四种主要途径。科学家预测,到2050年,四种途径对全球碳中和的贡献率如图1所示。
(1)根据文中描述,下列说法正确的是________(填字母序号)。
A.大气的自净过程既涉及物理变化,又涉及化学变化
B.空气有较强的自净能力,不会被污染
C.促进植物的光合作用,可以减缓温室效应增强
(2)从物质分类的角度看,一氧化碳和二氧化硫均属于____________(填“纯净物”或“混合物”);从微粒的角度看,一氧化碳是由____________构成的,冬天煤火取暖易造成煤气中毒,下列做法合理的是____________(填字母序号)。
A.在煤火旁放一盆水 B.开窗通风
(3)到2050年,对全球碳中和贡献最大的途径为:____________。
(4)某实验基地的图2技术,属于图1中____________的碳中和途径;
(5)碳中和是指的排放量和减少总量相当。下列做法中,有利于实现此目标的为______(填字母序号)。
A.使用太阳能、风能等清洁能源
B.大力植树造林,严禁乱砍滥伐
C.禁止发展汽车行业,减少汽车尾气排放
【答案】(1)AC
(2) 纯净物 一氧化碳分子/分子 B
(3)碳替代
(4)碳封存
(5)AB
【详解】(1)A. 根据题给信息可知,大气的自净过程既涉及物理变化,又涉及化学变化,此选项正确;
B. 当大气的污染物的数量超过其自净能力时,即出现大气污染,此选项错误;
C. 排入大气中的越来越多,导致温室效应增强,植物进行光合作用消耗二氧化碳,所以可促进植物的光合作用,多吸收二氧化碳,可以减缓温室效应增强,此选项正确。
故选AC。
(2)从物质分类的角度看,一氧化碳和二氧化硫均属于纯净物;从微粒的角度看,一氧化碳是由一氧化碳分子构成的。
A.一氧化碳难溶于水,且不能与水发生反应,所以在煤火旁放一盆水,不能分子煤气中毒,此选项错误;B.开窗通风,可降低空气中一氧化碳的含量,防止煤气中毒,此选项正确。故选B。
(3)由图1可知,到2050年,对全球碳中和贡献最大的途径为:碳替代。
(4)某实验基地的图2技术,据图可知,属于图1中碳封存的碳中和途径;
(5)A. 使用太阳能、风能等清洁能源,可减少空气中二氧化碳的排放量,此选项符合题意;
B. 树木进行光合作用消耗二氧化碳,大力植树造林,严禁乱砍滥伐,可吸收空气中的二氧化碳,减少空气中二氧化碳的含量,此选项符合题意;
C.汽车是现阶段的主要交通工具,不能禁止,可以开发新能源汽车,此选项不符合题意。故选AB。
39.(2026·广东江门·一模)纳米海绵
纳米海绵是一种新型环保清洁产品,具有网状多孔的结构,有良好的吸油能力、循环利用以及环境友好等特性。清洁过程中可以吸附物体表面污渍,可用于清洁茶垢、油垢等。科学家测定了纳米海绵对不同油品的吸收能力(吸油质量比越高,其吸油能力越强),结果如图所示。吸油能力的差异性取决于油品自身的密度。油品密度越大,纳米海绵的吸油能力越强。依据科普内容回答下列问题。
(1)纳米海绵是以三聚氰胺和甲醛(HCHO)为原料制得的高分子物质,已知甲醛在空气中充分燃烧会生成二氧化碳和水,该反应的化学方程式为______,纳米海绵具有______的结构特性,适用解决石油泄露所造成的污染。
(2)由1图可知,纳米海绵对柴油的吸收能力比黑芝麻油的______(填“强”或“弱”)。
(3)已知中氯元素为价,中碳元素的化合价为______价
(4)由2图可得到结论:______。
(5)下列说法正确的是______(多选,填字母)。
A.纳米海绵可用于清洁炉具、油烟机清洁等方面
B.纳米海绵可用于处理海上石油泄漏造成的污染
C.纳米海绵可循环利用
D.图1的几种油品中环己烷的油品密度最大
【答案】(1) 网状多孔
(2)强
(3)+4
(4)在其它条件相同的情况下,循环使用次数1~8之间时,随循环使用次数的增加,纳米海绵吸油能力变化不明显,细菌纤维素的吸油能力变差
(5)ABC
【详解】(1)甲醛在空气中充分燃烧会生成二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:;
纳米海绵是一种新型环保清洁产品,具有网状多孔的结构,有良好的吸油能力、循环利用以及环境友好等特性,适用解决石油泄露所造成的污染;
(2)吸油质量比越高,其吸油能力越强,由图1可知,相同条件下,纳米海绵对柴油的吸收能力比黑芝麻油的强;
(3)已知中氯元素为价,设中碳元素的化合价为x,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得:,x=+4;
(4)由图2可知,在其它条件相同的情况下,循环使用次数1~8之间时,随循环使用次数的增加,纳米海绵吸油能力变化不明显,细菌纤维素的吸油能力变差;
(5)A、由题干可知,纳米海绵是一种新型环保清洁产品,具有网状多孔的结构,有良好的吸油能力、循环利用以及环境友好等特性。清洁过程中可以吸附物体表面污渍,可用于清洁茶垢、油垢等。故纳米海绵可用于清洁炉具、油烟机清洁等方面,符合题意;
B、纳米海绵是一种新型环保清洁产品,具有网状多孔的结构,有良好的吸油能力,故纳米海绵可用于处理海上石油泄漏造成的污染,符合题意;
C、由题干信息可知,纳米海绵可循环利用,符合题意;
D、吸油能力的差异性取决于油品自身的密度。油品密度越大,纳米海绵的吸油能力越强,由图1可知,纳米海绵对四氯化碳的吸附能力最强,则图1的几种油品中四氯化碳的油品密度最大,不符合题意。
故选ABC。
40.(2026·广东珠海·一模)【科普阅读】阅读科普短文,回答下列问题:
在电动汽车的世界里,电池是提供动力的“心脏”。
铅蓄电池广泛应用于汽车启动系统,电极分别为铅(Pb)和二氧化铅(),电解液是溶液,放电时的原理为:。铅蓄电池的优点是成本较低、技术成熟。缺点是能量密度(单位体积内电池所具有的能量)低,废弃后若处理不当,容易污染环境。
磷酸铁锂()电池是目前应用较多的一种锂电池。它具有材质轻便,能量密度高等优点。在该电池生产中,添加适量的石墨烯(单层石墨)增强导电性,可有效提高电池的性能,研究发现石墨烯含量对粉末电阻的影响如图所示。
氢氧燃料电池是一种新的动力电源,其原理是氢气和氧气在电极上催化剂的作用下生成水,过程中持续放电产生电流。氢燃料电池因零排放、能量转化率高等特点,将成来未来能源领域的发展新方向。
(1)在水中能解离出_______(填离子符号)和,铅蓄电池放电过程中电解液会逐渐_______(填“升高”“降低”或“不变”)。
(2)废旧金属的回收利用可减少对环境的危害,从废旧铅蓄电池中可回收的金属单质是_______。
(3)中Li和P的化合价分别为+1价、+5价,则Fe的化合价为_______。
(4)从微观角度分析,构成石墨烯的粒子是_______(填名称).
(5)分析上图可知,石墨烯含量为_______%时,锂电池性能最佳。
(6)氢氧燃料电池放电时,发生反应的化学方程式为_______。
【答案】(1) 升高
(2)或铅
(3)+2
(4)碳原子
(5)4
(6)
【详解】(1)在水中能解离出和,铅蓄电池放电过程中不断消耗硫酸,生成水和硫酸铅,酸性逐渐减弱,电解液会逐渐升高;
(2)废旧金属的回收利用可减少对环境的危害,从废旧铅蓄电池中可回收的金属单质是铅;
(3)中、O的化合价分别为+1价、+5、-2价,根据在化合物中各元素化合价的代数和为零,则铁元素的化合价是+2价;
(4)从微观角度分析,构成石墨烯的粒子是碳原子;
(5)由图可知,石墨烯含量4%是电池的电阻最低的值。电阻低,锂电池中锂离子的迁移受阻小,电池性能好,故电池性能最佳的是石墨烯含量4%;
(6)氢氧燃料电池是一种新的动力电源,其原理是氢气和氧气在电极上催化剂的作用下生成水,其化学方程式为。
41.(2026·广东清远·一模)苯甲酸钠()又叫作安息香酸钠,常温下是白色颗粒或晶体粉末,味道微甜,在空气中能稳定存在,可溶于水和多种有机溶剂,是一种应用广泛、低毒性的防腐保鲜剂,在国家规定的用量范围内允许使用,市场需求量大。例如:酱油中一般会加入苯甲酸钠,否则很容易滋生微生物。除此之外,苯甲酸钠还应用于多种食品中,如食醋(某品牌食醋的配料表见下图)、饮料等。苯甲酸钠的杀菌抑菌作用依赖于食品的pH值,其杀菌抑菌作用随酸度的增大而增强,在碱性条件下则失效,苯甲酸钠作为防腐剂的最适宜的pH范围为2.5~4.0,苯甲酸钠与酸反应会析出苯甲酸(),苯甲酸与碳酸盐反应会有气泡生成。
品名:××香醋
配料:水、糯米、麸皮、大米、大曲(小麦、大麦、豌豆)、白砂糖、食用盐、苯甲酸钠
……
总酸:
保质期:24个月
储存方法:阴凉、干燥、通风
依据上文,回答问题:
(1)苯甲酸钠的物理性质有:___________(写一点)。
(2)苯甲酸钠中属于金属元素的是:___________;其中钠元素的质量分数为___________。(保留一位小数)
(3)苯甲酸与碳酸钠反应会生成苯甲酸钠,同时还生成的物质有___________。
(4)苯甲酸钠抗菌、防腐的最适宜的pH范围为4,此时溶液呈___________(填“酸”“碱”或“中”)性。
(5)配料表中含有各类营养物质,其中含糖类的有麸皮、大米、大曲、白砂糖、___________。
【答案】(1)常温下为白色颗粒(或晶体粉末、味道微甜、可溶于水、可溶于多种有机溶剂,任写一点即可)
(2) 钠元素(或)
(3)水和二氧化碳(或、)
(4)酸
(5)糯米
【详解】(1)物理性质是不需要发生化学变化就能表现的性质,常温下是白色颗粒或晶体粉末,味道微甜,可溶于水和多种有机溶剂。
(2)苯甲酸钠化学式为,仅钠为金属元素;其相对分子质量为,钠元素质量分数为。
(3)酸与碳酸盐反应的通式为:酸+碳酸盐→盐+水+二氧化碳,苯甲酸属于有机酸,符合该反应规律。
(4)常温下的溶液呈酸性,,因此为酸性。
(5)糯米富含淀粉,淀粉属于糖类,是配料表中除已给出物质外的含糖类物质。
42.(2026·广东珠海·一模)活性炭广泛应用于化工、医药、食品、污水处理等行业,是因其孔隙发达,具有极强的吸附能力。但活性炭使用一段时间后,会达到吸附饱和而失效。活性炭再生可使污染物(主要含碳、氢、氧元素)从活性炭上分离或分解,让活性炭重新获得吸附能力。
热再生法是目前应用最广泛的活性炭再生方法之一,原理如题图,其中“炭化”时,污染物转化为固定炭等物质。固定炭主要成分为碳单质,“活化”时比活性炭更易参与反应。热再生法有耗时短、再生效率高、适应性强等优点,但炭损失大,损失率最高可达10%。
(1)活性炭具有________的结构。活性炭失效的原因是________。
(2)活性炭热再生法的优点是________。
(3)据图可知,“炭化”时污染物从活性炭上________(填“分离”或“分解”);“活化”时需添加水蒸气,该反应的化学方程式为________。
(4)下列说法正确的是________(填字母)
a.活性炭与固定碳主要成分相同
b.活性炭与金刚石物理性质相似
c.活性炭经热再生法处理后质量不变
d.活性炭再生处理能节约资源
【答案】(1) 疏松多孔 吸附达到饱和
(2)耗时短、再生效率高、适应性强等
(3) 分解
(4)ad
【详解】(1)活性炭具有疏松多孔的结构,因此有吸附性;根据题干信息,活性炭吸附达到饱和后就会失效;
(2)根据题干可知,热再生法的优点有耗时短、再生效率高、适应性强等;
(3)炭化过程中污染物转化为固定炭等新物质,因此属于污染物分解;活化时,固定炭(碳单质)和水蒸气在高温下反应生成氢气和一氧化碳,反应的化学方程式为:;
(4)a、活性炭和固定炭的主要成分都是碳单质,主要成分相同,故选项正确;
b、活性炭疏松多孔有吸附性,金刚石硬度大、结构稳定,二者物理性质差异很大,故选项错误;
c、题干提到热再生法炭损失率最高可达10%,再生后活性炭质量减小,故选项错误;
d、失效活性炭再生后可重新使用,能够节约资源,故选项正确,故选:ad。
43.(2026·广东佛山·模拟预测)超临界二氧化碳(sCO2)介于气、液态之间,密度接近液态,可携带大量能量;粘度小、流动快,易推动涡轮,减少能量损失。因其无固定沸点,可在更高温度下运行,从而提升发电效率。CO2的超临界态易达到且很稳定,甚至能在整个发电循环中维持。“超碳一号”利用工业余热使CO2达到超临界状态发电,实现了变废为宝。图1为2025年全国电力统计数据,图2为sCO2循环系统的聚光型太阳能热电厂系统。
sCO2发电更适合特定场景:因其系统紧凑、效率高,可用于海上平台、大型船舶等空间有限的场合;同时,它调节功率快速灵活,能够有效配合风电、光伏等不稳定的可再生能源,增强电网稳定性。
依据上文,回答问题。
(1)图1中发电装机容量占比最小的是_______,属可再生能源发电的是______。
(2)秸秆等生物质发电时,若氧气不足,高温下部分CO会分解生成CO2,并造成气缸积碳。请写出积碳反应的化学方程式:_____________。
(3)sCO2经过一级压缩机出来,密度更大,该过程分子间的间隔______(填“增大”或“减小”)。sCO2驱动涡轮旋转,将其热能和压力势能转化为______,这是发电的直接动力来源。
(4)下列说法正确的是_____。
a.sCO2与CO2化学性质相似,且不能燃烧
b.整个发电循环中,CO2一直维持超临界状态
c.sCO2发电优点多,可取代火力发电
d.用涡轮排气的热量预热sCO2,可回收内部废热
【答案】(1) 核电装机 风电/水电/太阳能发电
(2)
(3) 减小 机械能
(4)abd
【详解】(1)图1中发电装机容量占比最小的是核电装机,约占1.6%;属可再生能源发电的包括风电装机、水电装机、太阳能发电装机;
(2)高温下部分CO会分解生成CO2,并造成气缸积碳,即一氧化碳高温下反应生成二氧化碳和碳,化学方程式为;
(3)sCO2经过一级压缩机出来,密度更大,说明该过程分子间的间隔减小,体积减小;sCO2驱动涡轮旋转,将其热能和压力势能转化为机械能,作为发电的直接动力来源;
(4)a、sCO2是CO2的超临界状态,属物理形态变化,化学性质与CO2一致,且不可燃,故正确;
b、由文中sCO2的超临界态易达到且很稳定,甚至能在整个发电循环中维持”可知,整个发电循环中,sCO2一直维持超临界状态,故正确;
c、sCO2发电适用于特定紧凑场景(如海上平台),但未提及可全面取代火力发电,故错误;
d、图2显示涡轮排气通过回热器预热进入压缩机前的CO2,实现废热回收,提升系统效率,故正确。
故选abd。
44.(2026·广东深圳·一模)阅读下列科普短文,根据文中内容回答问题。
人类每年排放的370亿吨搅乱了全球气候。为此,科学家正在寻找各种方法把多余的从空气中清除。而大自然为我们提供了天然的帮手——海洋,如果适当调节海洋的化学环境,是否能让它吸收更多的并将其封存在海洋中呢?
科学家们研究了多种“海洋二氧化碳去除”技术,如“海洋碱度增强”、“直接海洋去除”。“海洋碱度增强”是向海洋中撒入碾碎的碱性物质提高海水的碱度(中和酸的能力),使其将更多溶解的转化为碳酸氢根离子和碳酸根离子,从而进一步从空气中吸收,让它能在水体中保留数千年之久。“直接海洋去除”是通过水泵将海水引入陆上设施中,从中提取并储存。处理过的水再被泵回海洋,使其能够继续吸收空气中的。
目前,“海洋二氧化碳去除”技术的实施尚面临诸多挑战。我们既要研究如何清除已经排放的,也要从源头上减少排放。(选自《环球科学》总301期)
(1)进入海洋中的会与发生化学反应,请写出该反应的化学方程式___________。
(2)“直接海洋去除”是通过水泵将海水引入陆上设施中,从中提取___________并储存。
(3)海洋中含有丰富的钠离子、镁离子、氯离子,请写出镁离子的离子符号___________,碳酸钠中碳元素的化合价为___________。
(4)在海洋中的溶解度随温度升高而___________(填“增大”或“减小”),随压强增大而增大,另外还受到___________的影响。
(5)与生产生活息息相关,下列关于的用途正确的是___________(填字母,可多选)。
A.冶炼金属 B.灭火 C.光合作用的原料
【答案】(1)
(2)/二氧化碳
(3)
(4) 减小 海洋碱度
(5)BC
【详解】(1)二氧化碳和水反应生成碳酸,该反应的化学方程式为:;
(2)“直接海洋去除”是通过水泵将海水引入陆上设施中,从中提取并储存;
(3)离子的表示方法:在该离子元素符号的右上角标上该离子所带的正负电荷数,数字在前,正负号在后,带一个电荷时,1通常省略,多个离子,就是在元素符号前面加上相应的数字;每个镁离子带2个单位的正电荷,则镁离子表示为:;
碳酸钠中钠元素显+1价,氧元素显-2价,设碳元素的化合价为x,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得:,x=+4;
(4)气体溶解度随温度升高而减小,故在海洋中的溶解度随温度升高而减小;
由题干信息可知,海洋碱度也会影响二氧化碳的溶解吸收量;
(5)A、二氧化碳不具有还原性,不能用于冶炼金属,不符合题意;
B、二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,密度比空气大,可用于灭火,符合题意;
C、二氧化碳是光合作用的原料,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,符合题意。
故选BC。
45.(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。
46.(2026·广东珠海·一模)阅读短文,回答问题。
复合材料是将不同性质的材料优化组合而成的新材料,目前已广泛应用于航天、航空、电子、能源等领域。
复合材料由基体与增强体两部分组成,常见基体材料有金属、陶瓷、树脂、玻璃。增强体材料包括玻璃纤维、碳纤维、高分子纤维等。近年我国使用不同增强体复合材料的比例如图1。
碳纳米管是一种理想的增强体,具有密度小、强度高、耐磨性好、电学和热力学性能优异等特性。研究人员通过粉末冶金法制备出了碳纳米管/铜基复合材料,并通过实验比较了该复合材料在不同载荷下的比磨损率结果如图2。随着科学技术的发展,更多优异的复合材料将会被广泛应用。
(1)复合材料属于_____(填“纯净物"或“混合物")。
(2)由图1可知,近年我国使用最多的复合材料增强体是__________。
(3)碳纳米管的优异性能有________(写出一条即可)。
(4)下列说法正确的是___(多选,填字母)。
a.碳纳米管可作为锂电池导电剂
b.Fe3O4属于常见基体材料中的金属材料
c.复合材料具有广阔的应用前景
d.碳纤维与碳纳米管是同种物质
(5)对比图2中三条曲线,得到的结论是:在实验研究的碳纳米管体积分数范围内,___。
(6)碳纳米管/铜基复合材料可作过氧化氢分解反应的催化剂,该反应的化学方程式为___。
【答案】(1)混合物
(2)玻璃纤维
(3)密度小(强度高、耐磨性好、电学和热力学性能优异写出一条均可)
(4)ac
(5)相同碳纳米管体积分数情况下,载荷越大,复合材料比磨损率越低
(6)
【详解】(1)复合材料是将不同性质的材料优化组合而成的新材料,由多种物质混合而成,属于混合物;
(2)由图1可知,近年我国使用最多的复合材料增强体是:玻璃纤维;
(3)由题干信息可知,碳纳米管是一种理想的增强体,具有密度小、强度高、耐磨性好、电学和热力学性能优异等特性;
(4)a、碳纳米管电学性能优良,可作为锂电池导电剂,符合题意;
b、Fe3O4属于金属氧化物,不属于金属材料,金属材料包括纯金属和合金,不符合题意;
c、复合材料目前已广泛应用于航天、航空、电子、能源等领域,随着科学技术的发展,更多优异的复合材料将会被广泛应用,故复合材料具有广阔的应用前景,符合题意;
d、碳纤维与碳纳米管均是由碳元素组成,但是是两种不同的物质,不符合题意。
故选ac;
(5)对比图2中三条曲线,得到的结论是:在实验研究的碳纳米管体积分数范围内,相同碳纳米管体积分数情况下,载荷越大,复合材料比磨损率越低;
(6)过氧化氢在碳纳米管/铜基复合材料的催化下分解生成水和氧气,该反应的化学方程式为:。
47.(2026·广东广州·一模)阅读下列短文并回答下列问题。
石墨烯是从石墨中分离出的单层石墨片,是目前为止最薄的二维纳米碳材料。因其结构特殊,具有很多优异性能,如高导热性、高导电性及高强度等,被誉为“新材料之王”。
石墨烯是世界上导电性最好的材料,石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管。因此有希望应用于全新超级计算机的研发。石墨烯在电子、复合材料、医疗健康、纺织等多领域具有广泛应用,不同领域的应用分布如下图所示。
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,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,改善人体微循环系统,促进新陈代谢。
(1)石墨烯在许多领域都具有广泛的应用,目前石墨烯应用占比最高的领域是___________。石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管,硅元素位于地壳含量的第___________位。
(2)从材料可知,石墨烯在纺织面料中的作用是___________。(回答一点即可)
(3)石墨烯和石墨的组成相同,但物理性质存在明显差异的原因是___________。
(4)下列说法正确的是___________(填字母)。
A.石墨烯是一种新型的化合物
B.石墨烯中碳原子静止不动
C.石墨烯具有导电性
(5)石墨烯充分燃烧生成的气体过量排放会加剧温室效应、污染环境,实验室中可用来吸收该气体的试剂是___________。写出该反应的方程___________。
【答案】(1) 电子领域 2/二
(2)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,改善人体微循环系统,促进新陈代谢
(3)碳原子的排列方式不同
(4)C
(5) 氢氧化钠溶液
【详解】(1)由图1可知,目前石墨烯应用占比最高的领域是电子领域;地壳中元素含量前五分别是氧、硅、铝、铁、钙,故硅元素位于地壳含量的第2位;
(2)由资料可知,石墨烯在纺织面料中的作用是: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,改善人体微循环系统,促进新陈代谢;
(3)石墨烯和石墨都由碳元素组成,都属于碳单质,物理性质差异的原因是碳原子的排列方式不同;
(4)A. 石墨烯只含碳一种元素,属于单质,不是化合物,故选项错误;
B. 所有原子都在不断运动,故选项错误;
C. 根据题中信息可知石墨烯具有高导电性,故选项正确,故选:C;
(5)石墨烯是碳单质,充分燃烧生成二氧化碳,二氧化碳过量会加剧温室效应,实验室常用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳,氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为:。
48.(2026·广东梅州·一模)北京时间2025年10月31日,神舟二十一号载人飞船发射成功!这次发射成功不仅意味着中国航天事业又向前迈进了一大步,而且也是中国科技实力的又一次展现。
信息1:天和核心舱内气体组成和空气成分基本一致,发射采用液氢和液氧作为助推剂,有利于环境保护。
信息2:飞船座舱通过专用风机将座舱内部的空气引入净化罐,利用过氧化钠(Na2O2)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。
信息3:主电源储能电池由镍镉电池更改为锂电池。其能量更高、循环寿命更长、高倍率充电更佳,还能为整船减重约50公斤。
信息4:钛合金常用作航天器的外壳材料。
信息5:肼(N2H4)是常用的火箭发动机燃料。
回答下列问题:
(1)天和核心舱内气体组成中含量最多的物质是____(填化学式)。
(2)从环保角度考虑,液氢作燃料的优点是______。
(3)写出净化罐中吸收二氧化碳的化学方程式_______。
(4)锂元素的相关信息如图所示,下列说法不正确的是_______(填字母序号)。
A.x=3 B.锂元素属于金属元素
C.在化学反应中,锂原子易失去电子 D.锂元素位于元素周期表中第三周期
(5)钛合金的下列性质与上述用途无关的是_____(填序号)。
A.密度小 B.熔点高 C.与人体具有很好的相容性 D.抗腐蚀性能好
(6)NH2OH与NH3反应转化为肼的化学方程式为:,其中X的化学式为______。
【答案】(1)N2
(2)燃烧产物只有水,无污染
(3)
(4)D
(5)C
(6)H2O
【详解】(1)天和核心舱内气体组成和空气成分基本一致,空气中含量最多的物质是氮气,化学式为N2。
(2)从环保角度看,液氢燃烧产物只有水,无污染,这是其优点。
(3)过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,化学方程式为。
(4)A、元素周期表信息示意图左上角的数字表示原子序数,原子序数=质子数=3,因此x=3,说法正确。
B、锂元素名称带 “钅” 字旁,属于金属元素,说法正确。
C、锂原子最外层电子数为1,小于4且没有排满,在化学反应中易失去电子,说法正确。
D、原子的核外电子层数等于对应元素的周期数,锂原子核外有2个电子层,则锂元素位于元素周期表中第二周期,不是第三周期,说法错误。
故选D。
(5)钛合金用作航天器外壳材料,需要具备密度小(减轻重量)、熔点高(耐高温)、抗腐蚀性能好(适应太空环境)的性质;而 “与人体具有很好的相容性” 是钛合金用作人造骨骼等医疗材料的性质,与航天器外壳的用途无关,故选C。
(6)根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和个数不变。反应前N、H、O的个数分别是2、6、1,反应后除X外N、H、O的个数分别是2、4、0,则X含有2个H、1个O,X的化学式为H2O。
49.(2026·广东广州·一模)阅读科普短文,回答问题
臭氧(O3)在常温常压下是一种淡蓝色、带有鱼腥味的气体,化学性质不稳定,易分解转化为氧气。尽管它被列为空气质量日报中的污染物之一,但位于平流层的臭氧层却对地球生命至关重要——它能有效吸收太阳紫外线,保护地面生物免受辐射伤害。
臭氧具有强氧化性,这一特性使其成为高效的漂白剂。许多有机色素分子遇臭氧后会被氧化分解,转化为无色物质,因此被广泛用于麻、棉、纸张等材料的漂白。实验表明,臭氧的漂白效率是氯气的15倍以上。此外,臭氧还具备强杀菌能力,其浓度与杀菌效果的关系已成为研究重点。研究人员通过臭氧分析仪监测紫外灯照射下臭氧浓度随时间的变化(结果见图1),并进一步探究了不同浓度臭氧的杀菌效能(结果见图2)。
工业生产中,臭氧主要通过特定方法制备(流程见图3),以满足大规模应用需求。
(1)常温常压下,臭氧的物理性质有___________。
(2)由图1可知,紫外灯照射相同时间时,氧气产生的臭氧量比空气___________(填“少”或“多”)。
(3)由图2可知,臭氧浓度与其杀菌效果的关系是:相同条件下,一定浓度范围内,___________。
(4)由图3可知,臭氧的沸点___________(填“高于”或“低于”)氧气的沸点。
(5)下列关于臭氧的说法中,正确的是___________(填字母,多选)。
A.臭氧的漂白作用比氯气强 B.臭氧有很多用途,对人类有益无害
C.臭氧稳定性差,其应用可能会受到限制 D.由氧气制得臭氧的过程中,只有化学变化
【答案】(1)淡蓝色、带有鱼腥味的气体
(2)多
(3)臭氧浓度越高,灭菌率越高(或灭菌效果越好)
(4)高于
(5)AC
【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,从短文中“臭氧()在常温常压下是一种淡蓝色、带有鱼腥味的气体”可提取,物理性质为淡蓝色、带有鱼腥味的气体。
故填:淡蓝色、带有鱼腥味的气体。
(2)从图1曲线可知,在相同紫外线照射时间下,氧气对应的臭氧浓度曲线始终在空气的上方,说明氧气产生的臭氧量比空气多。
故填:多。
(3)图2显示,在一定浓度范围内(),臭氧浓度越高,灭菌率越高,因此结论为臭氧浓度越高,灭菌率越高(或灭菌效果越好)。
故填:臭氧浓度越高,灭菌率越高(或灭菌效果越好)。
(4)图3中,氧气和臭氧的混合物经降温液化后,臭氧先变为液态,氧气仍为气态,这说明臭氧的沸点高于氧气的沸点(沸点高的物质先液化)。
故填:高于。
(5)A、短文提到“臭氧的漂白效率是氯气的15倍以上”,说明臭氧的漂白作用比氯气强,该说法正确。
B、臭氧被列为空气质量日报中的污染物之一,并非“对人类有益无害”,该说法错误。
C、短文提到臭氧“化学性质不稳定,易分解”,这会导致其应用可能受到限制,该说法正确。
D、由氧气制臭氧是化学变化,但降温液化分离臭氧和氧气的过程是物理变化,因此“只有化学变化”的表述错误,该说法错误。
故选:AC。
50.(2026·广东湛江·一模)阅读科普短文,回答问题。
风暴瓶,也叫“天气瓶”,瓶子里的溶液组成有蒸馏水、乙醇、硝酸钾、氯化铵和樟脑,瓶内结晶的变化主要是溶液内的樟脑在乙醇中的溶解度会随着温度变化,而硝酸钾、氯化铵和水是为了控制晶体高速生长过程中的连续成核。现代研究证实,温度是影响瓶内结晶形态的最主要因素,与天气的对应关系几乎成随机分布,无预测价值。
如图1和图2展示了“风暴瓶”的制作方法以及KNO3和NH4Cl在水中的溶解度曲线。
(1)溶解樟脑时,用玻璃棒搅拌的作用是 _______,樟脑没有完全溶解在乙醇中形成的分散系属于_______(填 “溶液”“悬浊液” 或 “乳浊液”)。
(2)图2中a点的含义 _______,写一种将a点的溶液转化为不饱和溶液的方法_______。
(3)20℃时,溶液B是KNO3的 _______(选填“饱和”或“不饱和”)溶液,从该溶液中提纯KNO3一般采用_______结晶法。50℃时,190gKNO3的饱和溶液降温至20℃,析出晶体的质量为_______。
(4)影响风暴瓶中晶体形成的因素:_______。
【答案】(1) 加速溶解 悬浊液
(2) 40℃时,NH4Cl的溶解度为50g 加溶剂/升温
(3) 不饱和 降温 60g
(4)温度
【详解】(1)溶解樟脑时,用玻璃棒搅拌的作用是加速溶解;樟脑没有完全溶解在乙醇中,因此形成的分散系属于悬浊液。
(2)由图2可知a点的含义是该温度下NH4Cl的溶解度,即40℃时,NH4Cl的溶解度为50g;a点溶液处在饱和状态,NH4Cl的溶解度随温度升高而增大,故可以通过升温或加溶剂的方法转化为不饱和溶液。
(3) 由图2可知,20℃时硝酸钾的溶解度为30g,即20℃时33g水最多能溶解硝酸钾的质量为,则图1中将2.5g硝酸钾放入33g蒸馏水中能全部溶解,得到硝酸钾的不饱和溶液;
硝酸钾的溶解度受温度影响大,一般采用降温结晶;
由图2可知,20℃、50℃时硝酸钾的溶解度分别为30g、90g,则50℃时190g的饱和溶液中硝酸钾的质量为90g、水的质量为100g,则将50℃时190g的饱和溶液降温至20℃,析出晶体的质量为90g-30g=60g。
(4)由题干信息可知,影响风暴瓶中晶体形成的因素是温度。
51.(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。
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专题17 科普阅读理解题
1.(2026·广东江门·一模)复合材料是由不同性质的材料优化组合而成的新材料,目前已广泛应用于航天、航空、电子、能源等领域。复合材料由基体与增强体两部分组成。常见基体材料有金属、陶瓷、树脂、玻璃,增强体材料包括玻璃纤维、碳纤维、高分子纤维等。近年我国使用不同增强体复合材料的比例(如图1)。碳纳米管是一种理想的增强体,具有密度小、强度高、耐磨性好等特性。研究人员通过粉末冶金法制备出了碳纳米管-铜基复合材料,并通过实验比较了该复合材料在不同载荷下的比磨损率结果(如图2)。随着科学技术的发展,更多优异的复合材料将会被广泛应用。
依据上文,回答问题。
(1)碳纳米管的优异性能有____________(写一条)。
(2)由图1可知,近年我国使用最多的复合材料增强体是______。
(3)对比图2的三条曲线,得到的结论是:在实验研究的碳纳米管体积分数范围内,______条件下复合材料的比磨损率最低。
(4)碳纳米管-铜基复合材料可作过氧化氢分解反应的催化剂,在反应前后碳纳米管-铜基复合材料质量和______不变。
(5)长征二号F运载火箭的整流罩采用碳纤维复合材料和铝蜂窝制成。碳纤维主要由碳元素组成,铝蜂窝则由铝合金制成。请回答:
i.整流罩材料中含有的下列元素中,属于金属元素的是______(填序号)。
A.C B.H C.O D.Al
ii.碳元素能组成多种单质(如金刚石、石墨、碳纳米管等)。不同碳单质的物理性质存在较大差异,其原因是____________。
(6)制造无人机常选用铝合金和碳纤维复合材料,主要是因为它们具有共同的物理性质______(填字母)。
A.导电性好 B.耐腐蚀 C.密度小
(7)“嫦娥六号”表面覆盖了聚酰亚胺-铝箔多层复合材料。铝箔的制作是因为铝具有良好的____________。
2.(2026·广东梅州·二模)阅读下列短文,回答问题:
石墨烯(Graphene)是从石墨材料中剥离出来,由碳原子构成的只有一层原子厚度的二维晶体。石墨烯具有许多“极端”的物理性质,被称为“黑金”,是“新材料之王”。本身重量不足1mg的石墨烯,可以做成一块1m²的石墨烯吊床。石墨烯是已知强度最高的材料之一,且具有极强的导热性能和优良的透光性能,导电性比银还强。有预言称,石墨烯将成为硅的替代品,计算机处理器的运行速度将会快数百倍。石墨烯在电子、复合材料、医疗健康等多领域具有广泛应用,不同领域的应用分布如图所示。
氧化石墨烯薄膜与水接触后可形成约0.9纳米宽的通道,可让水分子快速通过,能高效滤去海水中的盐分,用于海水淡化。
石墨烯的基本化学性质与石墨类似,实验结果表明,石墨烯的着火点在700~800℃左右。
(1)写出一条石墨烯具有的物理性质:_______。
(2)“石墨烯”应用占比最高的在______;“氧化石墨烯薄膜”可用于______。
(3)由图示可见,石墨烯中每个碳原子周围连接______个碳原子,石墨烯的物理性质与金刚石不同的原因是_______。
(4)实验表明,石墨烯在足量的氧气中能充分燃烧,其反应的化学方程式为__________。
3.(2026·广东佛山·模拟预测)镁燃烧会发出耀眼的白光,用于制造烟花和镁光灯。各种镁合金也广泛应用于生产生活、航空航天、医学和储氢等领域。手机、笔记本外壳用镁合金,既轻薄又坚固耐摔;飞机、火箭用镁合金,减重提速还能屏蔽电磁干扰;镁合金制成骨钉,植入人体后不需二次手术取出;镁基储氢合金能在常温常压下储存和运输氢气,未来有望成为燃料电池车的“移动氢库”,其储氢和释氢过程如图。
回答下列问题:
(1)燃放烟花时,镁和氧气反应的化学方程式为______。
(2)推测镁合金的性质有______。
a.密度小 b.强度低 c.抗电磁干扰 d.生物相容性差
(3)MgH2中氢元素的化合价为______。“储氢”过程发生______反应(填基本反应类型)。
(4)镁还能与H2O发生反应,储氢前需对氢气进行______。
(5)镁基储氢合金储氢的优势有______ (写一条)。
4.(2026·广东梅州·一模)氢能是面向未来的清洁能源。目前我国主要的制氢方式其结构占比如图1所示。氢能的储存是现阶段氢能应用的瓶颈,根据氢气的特性,其储存方式可分为物理法和化学法两大类。物理法主要有低温液化储氢、高压压缩储氢、碳基材料储氢等,技术上相对较为成熟,但成本高且能耗较大。化学法主要有金属氢化物储氢等,比低温液化储氢和高压储氢安全,并且有很高的储存容量。如图2是不同温度下,加热等质量的同种金属氢化物释放氢气的质量分数随时间变化图。
(1)由图1可知,我国制氢方式中占比最高的是___________。
(2)物理法储氢主要有___________种。用作储氢的碳基材料“碳纳米管”与金刚石都是碳的单质,但物理性质不同,原因是___________。
(3)新型镁铝合金()是一种储氢材料,熔炼新型镁铝合金时须通入氩气,其目的是___________。
(4)由图2可知在40min时,放氢量最少所对应的温度是___________。
(5)化学法储氢相对物理法储氢的优点有___________(写一点)。
(6)下列属于清洁能源的是___________(多选,填字母)。
a.煤 b.氢能 c.石油 d.风能
5.(2026·广东深圳·一模)阅读科普短文,回答问题。
锂离子电池广泛应用于手机、电动汽车等领域,但地壳中锂元素含量很低。相比之下,钠元素储量是锂的360倍,成本也更低廉——目前钠离子电池价格仅为锂离子电池的一半。综合考虑性能优势(见表1),钠离子电池正成为研究热点。
钠离子电池与锂离子电池工作原理相似,依靠离子在正负极之间“往返”移动实现充放电。充电时,钠离子从正极脱出,穿过电解液后嵌入负极材料。钠离子半径较大,在电极材料中进出困难,影响充放电速度。为了让钠离子顺畅“通行”,需要寻找更宽敞的"通道"。
硬碳材料就是理想选择。硬碳可通过在氩气或氮气中对生物质原料高温碳化制成。调节碳化温度,可以精准控制硬碳的层间距变化(如图2)。研究表明:层间距在0.37~0.40nm之间时,最适合钠离子快速嵌入和脱出。
电池重量
能量密度
循环寿命(次)
低温性能 (-20℃容量保持率)
锂离子电池
较轻
高
5000+
60~70%
钠离子电池
较重
较低
1000~4000
88%以上
表1 锂离子电池和钠离子电池部分性能对比
(1)从资源角度分析,我国大力发展钠离子电池的原因是___________。
(2)根据文中信息可知:与锂离子电池相比,钠离子电池的优点是___________。
(3)图1为钠离子电池的充电过程。图中a极为电池的___________(填“正”或“负”)极,该过程中能量的转化方式为___________。
(4)根据图2可知,硬碳的层间距与碳化温度的关系为___________。若采用松果制备硬碳材料,碳化温度需达到约___________℃以上,才能获得适合钠离子嵌入的层间距。
(5)制备硬碳时通入氩气或氮气,目的是___________。
(6)综合以上信息分析:钠离子电池适合的应用场景是___________(填字母)。
A.充电站 B.笔记本电脑 C.冰雪世界游客接驳车
6.(2026·广东深圳·一模)阅读科普短文,回答问题。
水是维系生态系统平衡的基础性资源。工业有机废水直接排放易造成水体污染。化学需氧量(COD)是反映有机废水污染程度的一项重要指标,其值越小,表示污染程度越低。
目前,处理有机废水的主要方法有臭氧氧化法、厌氧生物法、电化学氧化法等。其中,臭氧氧化法因能高效降解有机污染物且不产生二次污染而得到广泛应用。科研人员利用图1所示装置,控制其他条件不变,开展不同pH下臭氧氧化法对有机废水(处理前COD为)处理效果的研究,实验结果如图2所示。此项研究为工业处理有机废水提供了技术参考。
(1)水污染有很多原因,文中提到的水污染原因是___________。
(2)图1的B装置中,在放电条件下生成臭氧(),该反应前后氧元素的化合价___________。(填“不变”或“改变”)
(3)和有机废水从不同管口持续通入C装置,有机废水经隔板导流,处理后从其他管口排出。为使与流动的有机废水充分反应,进气口应为___________。(填“a”“b”或“c”)
(4)由图2可知对有机废水COD去除效果最佳的pH范围是___________。(填标号)。
A.5~7 B.7~9 C.9~11
(5)纳米铁粉能高效处理酸性(含)废水中的,含纳米铁粉的水处理剂表面的变化如图3,图3中的3种盐类均可溶。
①铁粉和稀硫酸反应的化学方程式为___________。
②元素周期表中铁元素的信息如图4所示。Fe原子中的核外电子数为___________。
③由图3可知、在纳米铁粉的作用下,会生成,等物质。随着反应进行,溶液增大,有以下转化过程:,和都难溶于水。由此可知,当废水的升高时,纳米铁粉去除的效率会下降,其原因可能是___________。
7.(2026·广东广州·一模)阅读科普短文,回答问题
臭氧(O3)在常温常压下是一种淡蓝色、带有鱼腥味的气体,化学性质不稳定,易分解转化为氧气。尽管它被列为空气质量日报中的污染物之一,但位于平流层的臭氧层却对地球生命至关重要——它能有效吸收太阳紫外线,保护地面生物免受辐射伤害。
臭氧具有强氧化性,这一特性使其成为高效的漂白剂。许多有机色素分子遇臭氧后会被氧化分解,转化为无色物质,因此被广泛用于麻、棉、纸张等材料的漂白。实验表明,臭氧的漂白效率是氯气的15倍以上。此外,臭氧还具备强杀菌能力,其浓度与杀菌效果的关系已成为研究重点。研究人员通过臭氧分析仪监测紫外灯照射下臭氧浓度随时间的变化(结果见图1),并进一步探究了不同浓度臭氧的杀菌效能(结果见图2)。
工业生产中,臭氧主要通过特定方法制备(流程见图3),以满足大规模应用需求。
(1)常温常压下,臭氧的物理性质有___________。
(2)由图1可知,紫外灯照射相同时间时,氧气产生的臭氧量比空气___________(填“少”或“多”)。
(3)由图2可知,臭氧浓度与其杀菌效果的关系是:相同条件下,一定浓度范围内,___________。
(4)由图3可知,臭氧的沸点___________(填“高于”或“低于”)氧气的沸点。
(5)下列关于臭氧的说法中,正确的是___________(填字母,多选)。
A.臭氧的漂白作用比氯气强 B.臭氧有很多用途,对人类有益无害
C.臭氧稳定性差,其应用可能会受到限制 D.由氧气制得臭氧的过程中,只有化学变化
8.(2026·广东·一模)【科普阅读】“黑色黄金”——碳纤维
2026年3月11日,我国自主研发的T1200级超高强度碳纤维全球首发,标志着我国在该领域实现重大跨越。碳纤维被称为“黑色黄金”。
碳纤维可谓“刚柔并济”:它细如发丝,却比钢还硬;密度只有钢材的四分之一,却能承受巨大的拉力;它耐腐蚀性很强。凭借这些优异性能,碳纤维广泛应用于航空航天、低空经济、人形机器人等领域。
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、预氧化、高温碳化等工序制成,其化学性质与碳相似。为制备高强度碳纤维,须将原丝进行预氧化处理,使其在后续高温碳化时不熔融、不变形。测得碳纤维在不同碳化温度下的拉伸强度如图。
常见的由碳元素组成的物质有金刚石、石墨、等。它们的物理性质差异巨大。
(1)相比普通钢材,碳纤维用作航空航天器材在物理性质方面的优势是___________(填一点)。
(2)碳纤维属于___________(填物质类别)。制备碳纤维的过程中,“预氧化”处理的主要目的是___________。
(3)根据图1,碳化温度在1370~1400℃之间,碳纤维拉伸强度随碳化温度的增大而___________。
(4)金刚石、石墨等碳单质的物理性质差异巨大,原因是___________(从微观角度解释)。
(5)碳纤维的形成过程较为复杂,其中包括化学反应:,则X的化学式为___________。
(6)由上文可知,碳纤维的化学性质与碳相似。小深猜测,碳纤维在足量的中完全燃烧会生成。用集气瓶收集一瓶碳纤维在中完全燃烧产生的气体。已知生成不含碳元素的气体的量极少,且不会对的检验造成干扰。请你设计实验,验证碳纤维完全燃烧产生的气体是否为:___________(包括实验操作、现象及结论)。
9.(2026·广东东莞·一模)【科普阅读】阅读科普短文,回答下列问题:
在电动汽车的世界里,电池是提供动力的“心脏”。
铅蓄电池广泛应用于汽车启动系统,电极分别为铅(Pb)和二氧化铅(),电解液是溶液,放电时的原理为:。铅蓄电池的优点是成本较低、技术成熟。缺点是能量密度(单位体积内电池所具有的能量)低,废弃后若处理不当,容易污染环境。
磷酸铁锂()电池是目前应用较多的一种锂电池。它具有材质轻便,能量密度高等优点。在该电池生产中,添加适量的石墨烯(单层石墨)增强导电性,可有效提高电池的性能,研究发现石墨烯含量对粉末电阻的影响如图所示。
氢氧燃料电池是一种新的动力电源,其原理是氢气和氧气在电极上催化剂的作用下生成水,过程中持续放电产生电流。氢燃料电池因零排放、能量转化率高等特点,将成来未来能源领域的发展新方向。
(1)在水中能解离出_______(填离子符号)和,铅蓄电池放电过程中电解液会逐渐_______(填“升高”“降低”或“不变”)。
(2)废旧金属的回收利用可减少对环境的危害,从废旧铅蓄电池中可回收的金属单质是_______。
(3)中Li和P的化合价分别为+1价、+5价,则Fe的化合价为_______。
(4)从微观角度分析,构成石墨烯的粒子是_______(填名称).
(5)分析上图可知,石墨烯含量为_______%时,锂电池性能最佳。
(6)氢氧燃料电池放电时,发生反应的化学方程式为_______。
10.(2026·广东东莞·一模)我国研发的微藻技术可同步处理污水与烟道气,核心原理是利用微藻的生物特性,将烟道气转化为生物柴油(处理流程如图甲所示),同时生成副产物甘油。光催化重整法能在常温常压下利用太阳能将甘油转化为氢气,其中二氧化钛()为常用催化剂,常通过复合改性提升性能(催化效果见图乙)。
(1)“曝气池”发生了氧化反应,因为___________。“微藻光生物反应器”处理的废气中,属于污染物的是___________。
(2)在光催化重整法中,二氧化钛(TiO2)的___________和化学性质在反应前后保持不变。
(3)据图乙,催化效果最佳的催化剂是___________。
(4)微藻是一类光合微生物,通过光合作用固定能量,将光能转化为___________,同时释放出的气体为___________。
(5)下列处理废弃物的方法中,符合“资源化”和“绿色化学”理念的是___________(多选,填字母)。
a.将废旧塑料焚烧发电 b.用工业废水直接灌溉农田
c.回收铝制易拉罐重新熔炼 d.将厨余垃圾发酵制沼气
11.(2026·广东东莞·一模)材料一:大部分新能源电动汽车使用锂电池驱动,某公司生产的锂电池——“刀片电池”中的正极材料之一为LiFePO4,可用、LiOH和为原料反应制得。
材料二:金属锂的熔点低、密度小、质地软,能与水反应生成。
(1)锂的物理性质有________(写一点即可)。金属锂与水反应生成的同时还生成氢气,请写出反应的化学方程式________。
(2)LiOH中锂元素的化合价为________。LiOH中锂元素和氧元素的质量比为________。LiOH的化学性质与NaOH相似,从微粒构成角度分析,是因为它们都存在________(填离子符号)。
(3)用磷酸铁、氢氧化锂和草酸为原料合成,请补充完整下列化学方程式:________。
(4)相对于传统燃油车,新能源电动汽车所具有的优点是________(写一点即可)。
12.(2026·广东汕头·一模)(一)全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转变。如下图是不同年份中世界能源占比结构图,请回答下列问题。
(1)比较2015、2030、2050年能源结构。占比日益减少的化石能源是________。
(2)天然气是比较清洁的能源,其主要成分燃烧的化学方程式为_______。
(二)化石能源使用,碳排放给环境带来很大影响,现代中国科学家在二氧化碳转化方面也不断取得重大突破,走在了世界前列,实现了二氧化碳和水制葡萄糖,如图2所示。
(3)乙酸(CH3COOH)是生活中常见的一种酸,是陈醋的主要成分,具有酸的通性,生活中常用于除水垢(主要成分为CaCO3、Mg(OH)2),已知乙酸在水中能解离出H+和CH3COO-,写出乙酸与Mg(OH)2反应的方程式:__________。
(4)葡萄糖是人类重要营养物质之一,为人体提供所需能量,葡萄糖在酶的催化作用下经缓慢氧化,最终转化为________和________。
13.(2026·广东汕头·一模) 海洋是个宝库,它不仅有地球上大部分水资源,还蕴藏着丰富的化学资源。
海水淡化可以利用电渗析法。电渗析法是指在电压的作用下,使海水中的、等离子朝着指定方向定向移动,工作原理如下图1所示。经检测,电渗析系统产出的淡水无异色、无异味,为8.28。
淡化海水分离出的浓盐水,还可进一步制盐和制镁,实现海水资源的综合利用。
浓盐水制盐:将浓盐水引入盐田中经风吹日晒进行蒸发,进一步处理得到食盐。研究人员对影响浓盐水蒸发速率的因素进行研究,实验结果如上图2所示。
浓盐水制镁:利用浓盐水提取金属镁的方法如下图3所示。
(1)通过电渗析法得到的淡水属于___________(填“纯净物”或“混合物”)
(2)图1中,通过电渗析法得到的淡水从___________(填“A”或“B”)处出口排出。
(3)图2中,影响浓盐水蒸发速率的因素是___________和___________。
(4)图3中,步骤①中加入石灰乳而不是加入石灰水的原因是___________。步骤②中发生反应的化学方程式为___________。
(5)下列说法错误的___________(填字母)。
a.电渗析法淡化海水的原理和蒸馏水制取原理相似
b.制盐工艺中以浓盐水为原料可降低成本
c.制镁工艺的步骤①②的目的是富集并提纯浓盐水中的镁元素
14.(2026·广东河源·一模)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)碳纤维的制造经历“氧化”“高温碳化”,这两个环节主要发生___________ (填“物理”或“化学”)变化。依据图2,碳化温度1370~1400℃下,碳纤维拉伸强度随碳化温度的增大而___________。
(3)翼型风帆可以为远洋船舶提供辅助动力,减少船舶的燃油消耗。翼型风帆选用碳纤维复合材料的优点是___________ (多选)。
a.密度大 b.硬度小 c.耐腐蚀 d.强度高
(4)碳纤维的化学性质与碳相似,请预测碳纤维的化学性质:___________ (写一点)。
(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中质量分数最小的元素是___________。
15.(2026·广东江门·一模)2025年,诺贝尔化学奖授予北川进、理查德·罗布森和奥马尔·亚吉三位科学家,以表彰他们在“金属有机框架材料”(MOF)领域的开创性贡献。MOF是一种多孔晶体材料,由金属离子和有机分子像搭乐高积木一样组装而成:金属离子作为连接点,有机分子作为连接杆,形成内部布满规则孔洞的立体网格结构。这些孔洞大小可调,能像智能口袋一样精确识别、捕捉、储存和释放特定分子。如果说活性炭像一个“什么都吸的海绵”,那么MOF就是一个“只抓特定目标的智能网兜”,因此也被称为“分子智能收纳盒”。
MOF的应用十分广泛,如下表所示:
应用领域
举例
环境与水资源
在干旱地区,MOF可从空气中“捕捉”水分子,白天通过太阳能加热释放清洁水,仿佛材料在“呼吸”
能源
高效储存氢气等清洁能源,助力碳中和
生物医药
作为药物载体,将药物精准输送到病灶,提高疗效、减少副作用
其他领域
用于有毒气体的储存与分离、催化化学反应、导电等
(1)MOF是由________和有机分子组成的多孔材料。
(2)与活性炭相比,MOF的突出特点是具有________性,因此被称为“分子智能收纳盒”。
(3)在干旱地区,MOF可以在白天利用________加热,使水发生汽化,从而释放出清洁的水。该过程水分子本身________(填“有”或“没有”)发生改变。
(4)请写出利用MOF催化臭氧(化学式为)为氧气的化学方程式为_______。反应前后氧元素化合价________(填“升高”、“降低”或“不变”)。
(5)工业上也可采用金属有机框架材料(MOF)选择性吸附某种气体而进行分离(如图),该材料能吸附而不能吸附CO可能的原因是________(填序号)。
a.分子直径大于该材料孔径
b.CO分子直径小于该材料孔径
c.分子直径小于该材料孔径,而CO分子直径大于该材料孔径
16.(2026·广东深圳·一模)新能源汽车已经走进我们的生活,与传统汽车不同,新能源汽车的能量来源更加多元化。
电动汽车:电池为电动汽车提供动力,几类电池的部分性能指标如图1所示,其中能量密度表示单位体积的电池所具有的能量。
氢内燃车:氢内燃车以氢气为燃料,不排放污染物。氢气可通过电解水(原理如图2)等多种方式获得。据测算,1 kg氢气完全燃烧可释放14.3×104 kJ的热量,1 kg汽油完全燃烧可释放4.6×104 kJ的热量。
乙醇汽车:乙醇汽车以乙醇为燃料,乙醇是可再生能源,可以通过发酵甘蔗、玉米等农作物,或发酵粮食收割后剩余的秸秆大量提取。我国新能源汽车发展迅速,未来可期。请回答问题。
(1)传统汽车采用化石燃料为能源,化石燃料都属于________(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)依据测算数据可知,氢内燃车与汽油车相比的优势是________。
(3)乙醇汽车以乙醇为燃料,写出乙醇完全燃烧的化学方程式:________。
(4)下列说法正确的是_______(填序号)。
A.依据图1可知,提供相同能量时,铝空电池的体积最小
B.氢内燃车在行驶过程中将化学能直接转化为动能
C.盛产甘蔗和玉米的国家,有利于推广乙醇汽车
D.上图中,A口产生的气体为氢气
(5)太阳能电池需要大量的单质硅,单质硅是由石英固体(SiO2)与碳在高温条件下反应制得的,同时生成一种可燃性气体,该反应的化学方程式为________。
17.(2026·广东中山·一模)2025年诺贝尔化学奖授予了金属有机框架(MOFs)领域的三位科学家。MOFs是由金属离子与有机分子构成的具有可调控孔道结构的材料。
MOFs具有广泛的应用。在环境保护方面,可高效吸附水中重金属离子(如Pb2+)和空气中的SO2、NO2等污染物:在水资源获取方面,能从干燥空气中高效捕集水分;碳中和领域,MOFs能低成本、低能耗捕获二氧化碳(图甲)并回收利用:能源领域,由于MOFs的比表面积大,能实现较大储氢量。在-196℃下两种比表面积不同的MOFs材料(MOFs-A>MOFs-B)的储氢性能如图乙所示(氢气吸附量用氢气质量与MOFs材料质量的百分比表示)。
(1)MOFs可应用于环境保护、___________(填一项)、能源领域等。
(2)MOFs材料高效的吸附能力得益于其具有___________结构。Pb2+是铅原子___________(填“得到”或“失去”)电子后形成的。
(3)MOFs材料可在一定程度上解决沙漠缺水难题,原因是___________。
(4)MOFs捕获CO2的过程属于变化(填“物理”或“化学”)。海洋吸收也是捕获CO2的一种途径,请写出海水吸收CO2的化学反应方程式___________。
(5)由图乙可知,MOFs对氢气的吸附量与压强的关系为___________。
18.(2026·广东东莞·模拟预测)臭氧(O3)是地球大气中的一种微量气体。臭氧主要分布在距离地面10~50km的大气层中,形成所谓的臭氧层。臭氧所起的作用非常重要,它能吸收太阳光中绝大部分的紫外线,使地球上的生物免受紫外线的伤害。
与氧气(O2)不同,臭氧通常状况下是淡蓝色气体,有鱼腥味。在一定条件下,氧气可以转化为臭氧。研究人员分别在充满氧气、空气的反应器中,用臭氧分析仪监测紫外灯照射产生的臭氧浓度随时间的变化,实验结果如图1所示。臭氧比氧气活泼得多,是一种强氧化性气体,具有较强杀菌能力,可用于污水处理等工艺中。研究人员通过实验研究了臭氧浓度与其杀菌效果的关系,结果如图2所示。
随着人们对臭氧认识的不断深入,它的应用范围也在日益扩大。
依据上文,回答问题。
(1)写出臭氧的一条物理性质:______。
(2)臭氧属于_____(填“单质”或“化合物”)。臭氧(O3)在一定条件下转化为氧气,属于____(填“物理变化”或“化学变化”)。
(3)红磷在臭氧中燃烧与在氧气中燃烧相似,生成物相同,请写出红磷在臭氧中燃烧的化学反应方程式:_____。
(4)由图1可知,紫外线照射时间相同时,氧气产生的臭氧量比空气多,其重要原因可能是______(写一点)。
(5)由图2可以得出的结论是_____。
19.(2026·广东河源·二模)阅读下面科普短文并回答相关问题:
青铜是金属冶铸史上最早出现的合金,与纯铜相比,其强度高、熔点低、铸造性好、耐磨且耐腐蚀。《周礼·考工记》中对制作钟鼎、斧斤、戈戟等青铜器物中铜锡的比例作了详细的规定。在地下埋藏的青铜器表面会出现绿色的铜锈,其主要成分为碱式碳酸铜 [Cu2(OH)2CO3]。
金属的冶炼和使用在不断发展,人们在冶炼青铜的基础上逐渐掌握了冶炼铁的技术。中国目前发现的最古老铁器是甘肃省出土的两块铁条,经碳14检测,其冶炼年代约3510~3310年前,两块铁条锈蚀严重。
随着科学技术的发展,铝、钛等金属逐渐被冶炼并使用,但金属矿物的储量是有限的。据不完全统计,世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20%~40%。金属资源的合理利用与保护十分重要。
依据文章内容回答下列问题。
(1)青铜与纯铜相比,优点有___________(答一点);
(2)依据铜锈的主要成分Cu2(OH)2CO3可推断铜生锈的过程是铜与空气中的O2和___________(填化学式)等发生化学反应的过程;
(3)我们的祖先很早就掌握了火法炼铜的工艺,早在3000多年前的商朝就造出“后母戊鼎”等许多精美的青铜器。我国古代将炉甘石(主要成分ZnCO3赤铜矿(主要成分:Cu2O)和木炭粉为原料制得黄铜(铜和锌的合金,外观似黄金),其生产流程如图所示:
高温时发生的主要反应化学方程式为:
①ZnCO3ZnO+CO2↑ ②
③___________(赤铜矿和木炭粉反应);
(4)某黄铜样品中含有6.4g铜和6.5g锌,向其中逐滴加入硝酸银溶液,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。若滤液为蓝色,则得到的滤渣质量为m g,m值的范围为___________。
20.(2026·广东惠州·一模)海洋是高质量发展战略要地之一。海水综合利用主要包括海水直接利用、海水淡化和海水化学资源利用。海水中元素含量如图1,提取镁、钾等能为工农业创造新价值。我国科研人员成功研发出“沸石离子筛法”海水提钾技术,即利用沸石对海水进行吸附(如图2)后再脱附,得到富钾溶液,实现了对海水中钾的高选择性和高倍率富集。
依据上文,回答问题。
(1)海水中含量最高的元素是_____,获取海水中含量最高的物质,涉及的海水综合利用方法是_____。
(2)“沸石离子筛法”提钾吸附过程中沸石选择吸附的是_____(填离子符号),此方法提钾的优点是_____,海水提钾获得的KCl在农业上可用作_____。
(3)海水流经该沸石后得到的液体还可用于提取金属镁,流程如图3。
加入的试剂a为_____,反应①在通电条件下发生了分解反应,反应的化学方程式为_____。
(4)分离提纯是获取物质的重要方法,其思路有两种:一是除去杂质,二是提取产物。下列海水获取物质的过程用到“提取产物”这一思路的是_____(填序号)。
A.由海水晒盐所得粗盐制取精盐
B.利用沸石离子筛获取氯化钾
C.从海水中获取氯化镁
21.(2026·广东一模)2025年10月31日,神舟二十一号载人飞船成功发射。中国科学院储能电池专家张洪章将在太空开展电池技术相关研究试验。优质的能源和材料为飞船“保驾护航”,目前飞船的主电源储能电池由锂离子电池替代了以往神舟系列飞船中的镉镍电池。与镉镍电池相比,锂离子电池循环使用寿命更长,自放电率更低,单位质量储存的电能更高。船箭组合体制造中使用了铝锂合金,使其能够承受更高的应力和腐蚀性环境。
(1)镉镍电池放电时反应的化学方程式为,其中X的化学式是___________。放电过程中,___________能转化为电能。
(2)两种电池相比,储存相同的电能,质量更小的是___________。
(3)如图一是锂元素在元素周期表中的信息及原子结构示意图。
①锂元素的相对原子质量为___________,锂元素位于元素周期表的第___________周期。
②锂原子在化学反应中容易___________(选填“得到”或“失去”)电子,动力电池领域对氢氧化锂的需求量越来越大,请写出氢氧化锂的化学式___________。
22.(2026·广东·一模)阅读短文,回答下列问题。
2025年诺贝尔化学奖授予了金属有机框架领域的三位科学家。是由金属离子与有机分子构成的具有规则孔道结构的材料。
在环境与能源领域应用广泛:可高效吸附水中重金属离子(如)和空气中的等污染物。此外,由于的比表面积大,能高效储存氢气。下图对比了两种比表面积不同的材料,在下的储氢性能,氢气吸附量用氢气质量与材料质量的百分比表示。
(1)重金属铅、汞都对人体有害,构成汞的微观粒子是______(填“元素”“原子”或“分子”)。
(2)大量排放空气污染物,会带来的环境问题是___________。
(3)可用于储存氢气。电解水制氢的化学方程式为___________。
(4)由上图可知,对氢气吸附量与压强的关系为____________。
23.(2026·广东·一模)阅读短文,回答问题。
非遗项目“打铁花”,不仅有“火树银花落,万点星辰开”的古老浪漫,而且蕴含着丰富的化学原理。打铁花的关键步骤是将铁加热到液态击向高空,使其分散成微小液滴,这些液滴在空中氧化并释放热量,导致铁颗粒进一步升温甚至燃烧,形成四处飞溅的耀眼火花。为了改变火花的颜色,可在铁水中加入其他金属元素,例如铜元素在高温下可通过焰色反应产生绿色或蓝绿色火花。
(1)表演时可备细沙以防止火灾。细沙能阻止可燃物与___________接触,从而达到灭火的目的。
(2)炽热铁水被抛向空中剧烈燃烧火星四射,写出该反应的化学方程式___________。
(3)打铁花选用生铁而非纯铁,主要利用了生铁的熔点相对更___________(填“高”或“低”)。
(4)铁丝在空气中不能燃烧,但是“打铁花”却可让铁水在空气中燃烧,由此可以得出影响铁燃烧的主要因素是___________(填字母)。
A.抛洒的高度 B.抛洒的速度 C.铁与空气的接触面积
24.(2026·广东·一模)对嫦娥六号采集的月壤样品的初步分析:①Al2O3和CaO含量较高,FeO含量较低,且具有丰富的微孔和囊泡结构;②相较于地球上主要存在的氦-4(2个质子,2个中子),月壤中蕴藏着大量氦-3,氦-3是理想的核聚变燃料;③太阳风中的氢离子(H⁺)轰击月表,与月壤中的氧原子结合,可生成羟基或水分子,月壤样品含水率随深度的分布特征如图1所示。
科学家提出利用巨型菲涅尔透镜聚焦太阳光高温加热月壤,直接制取金属和氧气(原理如图2所示);同时利用月壤自身的催化特性,在光照下将水分解为氢气和氧气,从而获得呼吸用氧和能源。
依据上文,回答问题。
(1)月壤具有良好催化性能的原因可能是具有_____结构。
(2)月球表面水分子形成过程为_____(用字母表示)。
a.生成羟基或水分子b.氢离子轰击月表c.氢离子与氧原子结合
(3)羟基中一定含有的元素是_____。
(4)氦-3与氦-4在原子结构上的不同点是_____。
(5)根据图1,预测深度在300nm以下月壤样品含水率的变化趋势:_________。
(6)图2可能发生反应的化学方程式为___________(写一个)。
(7)针对月球基地氧气供应问题,科学家提出了_____种解决方案。
25.(2026·广东珠海·一模)氨(NH3)是一种重要物质,可用作肥料,缓解了耕地资源有限与粮食需求庞大的矛盾,因此,氨的需求量巨大。最初,为了找到合成氨反应合适的催化剂,人们做了数千次实验,发现铁触媒效果较好。在铁触媒作用下,工业上用体积比为1:3的氮气和氢气合成氨,当反应中氨的含量不再发生变化时,测得氨的含量分别与温度和压强的关系如图所示。
随着“双碳”目标的提出,氨作为氢的载体,能源化应用成为研究热点,氨正由肥料走向燃料。研究发现氨作为燃料,是一种比氢气更理想的能源。二者在相同条件下的物性参数对比见表1。
表1:氢气和氨气的物性参数对比
物性参数
H2
NH3
颜色、气味
无色、无味
无色、刺激性
沸点/℃
-252.9
-33.5
水中溶解度
难溶于水
极易溶于水
燃烧热/(kJ·L-1)
12.77
17.10
爆炸极限/%
4~75
16~25
回答下列问题:
(1)氨的水溶液中滴入酚酞试液,溶液变红,说明氨是一种___________(填“酸性”、“中性”或“碱性”)肥料。
(2)分离液态空气可获得工业合成氨的原料气N2,该过程发生的是________________(填“物理变化”或“化学变化”)。
(3)上述材料中合成氨反应合适的催化剂是_________________。
(4)参照题图,按下列条件进行合成氨反应,最终氨的含量最高的是______。
A.2×107Pa、300℃
B.2×107Pa、500℃
C.4×107Pa、300℃
D.4×107Pa、500℃
(5)氢能源作为未来重要的能源,其燃烧的化学方程式为_________________;一定条件下,氨在纯氧中燃烧的产物是N2和H2O,根据表1等相关信息,氨替代氢气作为燃料的优点有__________(填一点即可)。
26.(2026·广东清远·一模)过氧化氢(H2O2)被广泛应用于饮用水、医疗卫生消毒。过去常用氯气消毒,但因消毒过程中会产生有害物质,且其残留被人体吸收会危害健康,现基本被过氧化氢代替。过氧化氢消毒杀菌过程中会直接分解,不残留有害物质。过去主要用蒽醌法生产过氧化氢,该法易于批量生产,但能耗巨大,需要用到有毒的原料,对环境污染大。代替蒽醌法的工艺是H2和O2混合高温合成法,但产率不高,存在安全隐患,仅适合小规模现场生产。因此,把H2O和O2在光和催化剂氧化锌、三氧化钨(WO3)或二氧化钛催化下转化为过氧化氢(如题1图)得到大力推广。在相同条件下不同催化剂生产得到的H2O2的活性如题2图。
(1)氯气消毒的原理是Cl2+H2O=HCl+HClO,请分析消毒后的水中会危害健康的物质可能是_______。
(2)题1图中发生的化学方程式为:______,属于_______反应。(填基本反应类型)。
(3)用H2和O2直接高温合成H2O2的工艺不能被广泛使用的原因可能是_______(填序号)。
a.原料只有H2和O2 b.产率不高 c.反应条件比较简单 d.H2和O2混合易爆炸
(4)光催化生产H2O2的过程中太阳能转化为_______能。
(5)请结合题2图数据,分析H2O2的活性与催化剂中氧元素质量分数的关系:_______。
27.(2026·广东东莞·一模)茶枝柑的柑皮经加工得到的陈皮,有理气健脾、燥湿祛痰的功效。陈皮贮存在干燥、通风的环境下,香气与理效年复一年地变化,可长期保存。
陈皮的制作过程如图1所示。陈皮的陈化年份是指柑皮在晒干后储存的时间长度。测定刚采收时以及不同陈化年份陈皮成分的变化,可了解陈化过程中物理性状和药性变化的原因。人工陈化与自然陈化的陈皮在外观上就能区分。
陈化是陈皮形成独特香气、味道和药性的关键,随着陈化时间的增长,陈皮中的小分子挥发油成分逐渐减少,大分子挥发油成分逐渐增加;糖类逐渐转化成酯类;黄酮类物质越来越多;使得陈皮的香气更加清雅,口感也更加醇厚,养生效果也越好。
回答下列问题。
(1)茶枝柑的果皮较厚,制作出的陈皮更加饱满、口感更加丰富。
①茶枝柑生长的土壤呈弱酸性,下列土壤的pH适合其生长的是_______(填标号)。
A.5.5~6.5 B.7.0 C.8.0~9.0
②合理使用钾肥[含_______元素(填化学符号)]能促进光合作用、增甜。
③作为钾肥的可用98%的和KCl在550℃进行反应制得,同时生成HCl气体,该反应的化学方程式为_______。
(2)柑皮自然陈化是_______(填“剧烈氧化”或“缓慢氧化”)。
(3)人工陈化就是模拟图1自然陈化过程,通过调节_______加快陈化的速度。
(4)柑皮自然陈化的过程中保持_______(填“通风”或“密封”)可以促进陈化。
(5)阿魏酸能提高色素沉着效果起到增色作用。由图2可以判断陈皮陈化1年后与0年相比颜色会变_______(填“深”或“浅”)。
28.(2026·广东东莞·一模)我国科研团队对“嫦娥六号”取回的月球背面样品展开了分析。月壤主要成分的质量分数如图1所示。科研团队首次发现了由大型撞击事件形成的赤铁矿(主要成分为);通过对氢(H)、碳(C)、氮(N)等挥发性元素的分析,发现月壤中这些元素的含量如图2所示,这对研究月球表面物质的演化具有重要意义。此外,月壤中蕴藏的氦-3被视作未来可能用于核聚变的理想燃料。
(1)根据图1,月壤主要成分中质量分数最大的是______。
(2)钛铁矿()中,已知氧元素显-2价,铁元素显+3价,钛(Ti)元素的化合价为+3,则_______,月壤发现的赤铁矿可用于炼铁,赤铁矿与焦炭炼铁的化学方程式是______。
(3)根据图2可知,H、C、N三种元素在______中最为富集。
(4)我国科学家利用月壤实现资源循环,体现多学科综合应用。下列分析不正确的是______(多选,填字母)。
A.月壤中的H、C、O等元素为在月球上合成水、甲烷等提供了可能 B.赤铁矿的发现说明月球曾经存在液态水
C.氦-3作为核聚变燃料无法缓解化石能源危机 D.在月球上构建资源循环系统,可降低从地球运输物资的成本
(5)氦-3发生核聚变的过程属于______(填“化学变化”或“核反应”)。
29.(2026·广东汕头·一模)认真阅读下列科普短文,回答有关问题。
《2050年世界与中国能源展望》中提出,全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转型。太阳能的利用是热门研究方向之一、例如,可以利用太阳能将水转化为H2,某种光分解水的过程如图一所示,产生的H2在一定条件下与CO2反应合成液态燃料CH3OH(甲醇);也可以在太阳光照下,通过光催化将H2O,CO2直接转化为CH3OH、H2、CO、CH4等燃料(图二);此外,还可以利用照明灯、人体散发的热量等生活中随处可见的废热发电,我国研发的“柔性、可裁剪碲化铋纤维素复合热电薄膜电池”,能充分贴合人体体表,实现利用体表散热为蓝牙耳机、手表、智能手环等可穿戴电子设备供电(图三)。可以看出,在新能源的开发和利用中,化学起着不可替代的作用。
(1)某种光分解水的过程如图一所示。该反应最终的生成物是_______,该转化过程中可以循环利用的物质有_______。
(2)与电解水相比,光分解水的优点是_______。
(3)通过光催化得到太阳能燃料,该过程是将光能转化为______能。
(4)太阳能燃料中的CO与CO2化学性质不同,请从微观角度解释_______。
(5)碲化铋中碲(Te)元素、铋(Bi)元素的化合价分别为-2价、+3价,则碲化铋的化学式为_______。
(6)以上发现_______(填“能”或“不能”)缓解当下能源危机。
(7)下列说法正确的有_______。(填字母)。
A.能源结构正在向多元、清洁、低碳转型
B.生活中废热无法利用
C.为温室效应提供了解决途径
30.(2026·广东·一模)阅读材料,回答下列问题。
清除是载人航天器环境控制和生命保障的重要问题,目前主要包括LiOH清除、固态胺吸附和分子筛吸附等方式。LiOH清除利用LiOH能与发生反应,得到一种能溶于水的盐。由于不可再生,该技术目前多用于短期载人航天任务。固态胺能吸附和水蒸气,且可在真空条件下再生,因此可用于中长期载人航天任务。研究发现,分压和温度对吸附量有影响,如图1所示。分子筛中的吸附剂是沸石,沸石的吸附能力强,且能在高温条件下再生,因此多应用在多人、长期航天任务中。水会影响沸石的吸附性能,通常需对沸石进行干燥处理。相同温度下,干燥时间对不同种类沸石吸附量的影响如图2所示。
科学家们会依据任务持续时间、成员人数及对应的消耗品、设备质量等因素,选择适合的清除技术,以保障宇航员的生命安全。
依据文章内容回答下列问题。
(1)是造成___________加剧的主要气体。
(2)目前航天器中的清除技术有___________(写出一种即可)。
(3)已知LiOH具有与类似的性质,请写出LiOH溶液与反应的化学方程式___________。
(4)分析图1,可得出结论:相同温度下,在0-2.0kPa范围内,___________。
(5)分析图2可知,同一温度下,干燥时间相同时,沸石A的吸附量___________沸石B的吸附量(填“<”或“>”)。
(6)下列说法正确的是___________(填字母)。
A.由于LiOH不可再生,因此不能用于载人航天任务
B.固态胺能吸附,可在真空条件下再生,可用于中长期载人航天任务
C.分子筛对的吸附能力强,且可循环利用,多用于长期航天任务
31.(2026·广东汕尾·一模)中国是茶的故乡,茶叶的组成成分多,重要的有茶多酚(茶叶中酚类物质及其衍生物的总称)、咖啡因等。茶多酚具有抗衰老、抗辐射、增强人体免疫力等功能。茶多酚易溶于水,在潮湿空气中易被氧化,导致其含量逐渐减少。不同类别的茶叶中茶多酚含量不同。绿茶、青茶、红茶和黑茶的发酵程度由低到高,对这几种茶叶茶多酚含量进行测试,结果如图1.不同的冲泡温度冲泡出的茶汤中茶多酚含量不同,研究人员选取某品牌茶叶在其他条件相同下进行实验,结果如图2.日常喝茶时,需要注意泡茶的水温,即冲即饮,充分发挥茶叶的保健功能。
依据上文,回答问题。
(1)茶多酚的物质类别是_______(填“纯净物”或“混合物”)。图1中,茶多酚含量最高的茶叶种类为_______发酵程度越高,茶多酚含量越_______(填“高”或“低”)。
(2)冲泡好的茶散发出浓香味,从微观角度解释其原因:_______。
(3)饮茶的益处有_______(写一条)。纯净水可以泡茶,纯净水属于_______(填“软水”或“硬水”)。依据图2,为了尽可能增加水中茶多酚的浓度,泡茶的温度建议为_______℃。
(4)饮茶建议即冲即饮,从化学性质的角度分析原因可能是_______,从而使茶水中茶多酚的含量降低。
32.(2026·广东深圳·一模)【科普阅读】“黑色黄金”——碳纤维
2026年3月11日,我国自主研发的T1200级超高强度碳纤维全球首发,标志着我国在该领域实现重大跨越。碳纤维被称为“黑色黄金”。
碳纤维可谓“刚柔并济”:它细如发丝,却比钢还硬;密度只有钢材的四分之一,却能承受巨大的拉力;它耐腐蚀性很强。凭借这些优异性能,碳纤维广泛应用于航空航天、低空经济、人形机器人等领域。
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、预氧化、高温碳化等工序制成,其化学性质与碳相似。为制备高强度碳纤维,须将原丝进行预氧化处理,使其在后续高温碳化时不熔融、不变形。测得碳纤维在不同碳化温度下的拉伸强度如图。
常见的由碳元素组成的物质有金刚石、石墨、等。它们的物理性质差异巨大。
(1)相比普通钢材,碳纤维用作航空航天器材在物理性质方面的优势是___________(填一点)。
(2)碳纤维属于___________(填物质类别)。制备碳纤维的过程中,“预氧化”处理的主要目的是___________。
(3)根据图1,碳化温度在1370~1400℃之间,碳纤维拉伸强度随碳化温度的增大而___________。
(4)金刚石、石墨等碳单质的物理性质差异巨大,原因是___________(从微观角度解释)。
(5)碳纤维的形成过程较为复杂,其中包括化学反应:,则X的化学式为___________。
(6)由上文可知,碳纤维的化学性质与碳相似。小深猜测,碳纤维在足量的中完全燃烧会生成。用集气瓶收集一瓶碳纤维在中完全燃烧产生的气体。已知生成不含碳元素的气体的量极少,且不会对的检验造成干扰。请你设计实验,验证碳纤维完全燃烧产生的气体是否为:___________(包括实验操作、现象及结论)。
33.(2026·广东揭阳·一模)海洋是高质量发展战略要地之一。海水综合利用主要包括海水直接利用、海水淡化和海水化学资源利用。
海水化学资源丰富。海水中元素含量如图1,提取镁、钾、碘等能为工农业创造新价值。我国科研人员成功研发出“沸石离子筛法”海水提钾技术,即利用沸石对海水进行吸附(如图2)后再脱附,得到富钾溶液,实现了对海水中钾的高选择性和高倍率富集。依据上文,回答问题。
(1)海水综合利用主要有____个方面。海水中含量最高的元素是____(填元素符号)。
(2)“沸石离子筛法”提钾经过吸附和____获得富钾溶液,此方法提钾的优点是__________, 吸附过程中沸石选择吸附的是____(填离子符号)。
(3)从海水获得粗盐的结晶方法是_________。
(4)下列说法正确的是_____(多选,填字母)。
a. 海水流经该沸石后得到淡水 b. 镁可用于制造合金材料
c. 碘缺乏可能引起甲状腺肿大 d. 海水直接灌溉所有农田
34.(2026·广东东莞·一模)锂电池具有高能量密度、轻便、快速充电等优势。锂离子是电池的能量“搬运工”,通过在正、负极之间迁移实现能量的储存和释放(如图)。随着充、放电次数的增加,锂离子被消耗,锂电池会衰减老化。某科研团队通过“打一针”,对锂电池进行“治疗”,精准补充损失的锂离子,让废旧电池“重生”。
简单地说,就是把锂载体——三氟甲基亚磺酸锂(CF3SO2Li)和电解液一起注入电池,再充一次电,使分子在电池内发生反应而分解,最终锂离子留在电池中,其他元素则以气体形式从另一端导管离开。依据上文,回答问题。
(1)锂电池的优势是___________(写一条)。
(2)放电过程中Li+的移动方向是___________,充电过程中的能量转化形式是___________能转化为___________能。
(3)图中负极材料使用的是碳单质中的___________,该物质在生活中的其他用途有___________(写一个)。
(4)锂电池在使用中衰减老化的原因是___________。
(5)三氟甲基亚磺酸锂在电池内发生分解反应产生的气体为CF3和___________(填化学式)。
35.(2026·广东湛江·一模)菠萝是最受欢迎的热带水果之一,具有美容保健、消肿瘦身的功能。菠萝对人体有诸多好处,但也存在一定的副作用,菠萝中含有的草酸进入人体后,会与人体中钙元素作用生成草酸钙,不易被人体吸收。
此外,菠萝中还含有菠萝蛋白酶等物质,会使部分人群产生过敏反应。人们常用淡食盐水浸泡菠萝之后再食用,一方面促进了草酸钙等物质的溶解,同时减弱了菠萝蛋白酶的活性。实验小组测定了氯化钠浓度对菠萝蛋白酶活性的影响如图。
适量食用菠萝可增加肠胃蠕动,促进消化。但由于菠萝中含有较多的植物酸,若在餐前食用,可能会损伤胃壁。
(1)钙元素在人体内属于_______(选填“常量”或“微量”)元素,儿童缺钙易患_______。
(2)推测草酸钙不易被人体吸收是因为其在水中的溶解性_______(选填“强”或“弱”)。
(3)食盐水能降低菠萝致敏的原因是_______。
(4)配制氯化钠溶液,量取水时仰视读数,则会造成所得溶液溶质质量分数_______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(5)成熟的菠萝会散发浓浓的香味,从微观的角度解释现象_______。
(6)菠萝炒牛肉是湛江特色菜,其中牛肉主要提供人体所需的营养物质是_______。
(7)菠萝最好在餐_______(选填“前”或“后”)食用。
36.(2026·广东东莞·一模)复合材料是将不同性质的材料优化组合而成的新材料,目前已广泛应用于航天、航空、电子、能源等领域。复合材料由基体与增强体两部分组成。常见基体材料有金属、陶瓷、树脂、玻璃。增强体材料包括玻璃纤维、碳纤维、高分子纤维等。近年我国使用不同增强体复合材料的比例如图1甲。
碳纳米管是一种理想的增强体,具有密度小、强度高、耐磨性好、电学和热力学性能优异等特性。研究人员通过粉末冶金法制备出了碳纳米管/铜基复合材料,并通过实验比较了该复合材料在不同载荷下的比磨损率结果如图1乙。随着科学技术的发展,更多优异的复合材料将会被广泛应用。
依据上文,回答问题。
(1)复合材料属于_________(填“纯净物”或“混合物”)。
(2)由图1甲可知,近年我国使用最多的复合材料增强体是_________。
(3)碳纳米管的优异性能有_________(写出一条即可)。
(4)判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。
I.由图1乙可知,随碳纳米管体积分数增大,复合材料的比磨损率降低。________
II.复合材料具有广阔的应用前景。________
(5)对比图1乙中三条曲线,得到的结论是:在实验研究的碳纳米管体积分数范围内,_________。
(6)碳纳米管/铜基复合材料可作过氧化氢分解反应的催化剂:,如图2所示,请把如图2丙补充完整_________。在反应前后碳纳米管/铜基复合材料质量和_________不变。
37.(2026·广东东莞·一模)材料一:大部分新能源电动汽车使用锂电池驱动,比亚迪公司生产的锂电池—“刀片电池” 中的正极材料之一为 LiFePO4。可用 FePO4、LiOH 和 H2C2O4为原料反应制得。
材料二:金属锂 Li 的熔点低、密度小、质地软,能与水反应生成 LiOH。
(1)锂的物理性质有 _________(写一点即可)。
(2)金属锂与水反应生成 LiOH 的同时还生成氢气,请写出反应的化学方程式___________ ,该反应的基本反应类是______ 。
(3)LiOH 中锂元素的化合价为____。锂电池工作时是将____能转化为电能。
(4)LiOH 的化学性质与 NaOH 相似,从微粒构成角度分析,是因为它们都存在____(填离子符号)。
(5)相对于传统燃油车,新能源电动汽车所具有的优点是_________(写一点即可)。
38.(2026·广东广州·一模)阅读下面科普短文并回答相关问题。
大气有自净作用。进入大气的污染物,经过自然条件下的物理和化学作用,或是向广阔的空间扩散稀释,使其浓度下降;或是受重力作用,使较重粒子沉降于地面;或是在雨水洗涤下返回大地;或是被分解破坏等,从而使空气净化。这种大气的自净作用是自然环境调节的重要机能。应当指出的是,绿色植物的光合作用也是一种自净过程,因为在此过程中,既耗用二氧化碳,又向大气补充氧气。当大气的污染物的数量超过其自净能力时,即出现大气污染。
排放到大气里造成污染的有害物质可以分几类,如粉尘(如煤烟等)、湿雾(如油雾、酸雾等)、有害气体(如氮氧化物、二氧化硫、一氧化碳等)等。随着人类的进步和社会的发展,排入大气中的越来越多,导致温室效应增强。减少排放,实现碳中和,已成为全球共识。碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现碳中和的四种主要途径。科学家预测,到2050年,四种途径对全球碳中和的贡献率如图1所示。
(1)根据文中描述,下列说法正确的是________(填字母序号)。
A.大气的自净过程既涉及物理变化,又涉及化学变化
B.空气有较强的自净能力,不会被污染
C.促进植物的光合作用,可以减缓温室效应增强
(2)从物质分类的角度看,一氧化碳和二氧化硫均属于____________(填“纯净物”或“混合物”);从微粒的角度看,一氧化碳是由____________构成的,冬天煤火取暖易造成煤气中毒,下列做法合理的是____________(填字母序号)。
A.在煤火旁放一盆水 B.开窗通风
(3)到2050年,对全球碳中和贡献最大的途径为:____________。
(4)某实验基地的图2技术,属于图1中____________的碳中和途径;
(5)碳中和是指的排放量和减少总量相当。下列做法中,有利于实现此目标的为______(填字母序号)。
A.使用太阳能、风能等清洁能源
B.大力植树造林,严禁乱砍滥伐
C.禁止发展汽车行业,减少汽车尾气排放
39.(2026·广东江门·一模)纳米海绵
纳米海绵是一种新型环保清洁产品,具有网状多孔的结构,有良好的吸油能力、循环利用以及环境友好等特性。清洁过程中可以吸附物体表面污渍,可用于清洁茶垢、油垢等。科学家测定了纳米海绵对不同油品的吸收能力(吸油质量比越高,其吸油能力越强),结果如图所示。吸油能力的差异性取决于油品自身的密度。油品密度越大,纳米海绵的吸油能力越强。依据科普内容回答下列问题。
(1)纳米海绵是以三聚氰胺和甲醛(HCHO)为原料制得的高分子物质,已知甲醛在空气中充分燃烧会生成二氧化碳和水,该反应的化学方程式为______,纳米海绵具有______的结构特性,适用解决石油泄露所造成的污染。
(2)由1图可知,纳米海绵对柴油的吸收能力比黑芝麻油的______(填“强”或“弱”)。
(3)已知中氯元素为价,中碳元素的化合价为______价
(4)由2图可得到结论:______。
(5)下列说法正确的是______(多选,填字母)。
A.纳米海绵可用于清洁炉具、油烟机清洁等方面
B.纳米海绵可用于处理海上石油泄漏造成的污染
C.纳米海绵可循环利用
D.图1的几种油品中环己烷的油品密度最大
40.(2026·广东珠海·一模)【科普阅读】阅读科普短文,回答下列问题:
在电动汽车的世界里,电池是提供动力的“心脏”。
铅蓄电池广泛应用于汽车启动系统,电极分别为铅(Pb)和二氧化铅(),电解液是溶液,放电时的原理为:。铅蓄电池的优点是成本较低、技术成熟。缺点是能量密度(单位体积内电池所具有的能量)低,废弃后若处理不当,容易污染环境。
磷酸铁锂()电池是目前应用较多的一种锂电池。它具有材质轻便,能量密度高等优点。在该电池生产中,添加适量的石墨烯(单层石墨)增强导电性,可有效提高电池的性能,研究发现石墨烯含量对粉末电阻的影响如图所示。
氢氧燃料电池是一种新的动力电源,其原理是氢气和氧气在电极上催化剂的作用下生成水,过程中持续放电产生电流。氢燃料电池因零排放、能量转化率高等特点,将成来未来能源领域的发展新方向。
(1)在水中能解离出_______(填离子符号)和,铅蓄电池放电过程中电解液会逐渐_______(填“升高”“降低”或“不变”)。
(2)废旧金属的回收利用可减少对环境的危害,从废旧铅蓄电池中可回收的金属单质是_______。
(3)中Li和P的化合价分别为+1价、+5价,则Fe的化合价为_______。
(4)从微观角度分析,构成石墨烯的粒子是_______(填名称).
(5)分析上图可知,石墨烯含量为_______%时,锂电池性能最佳。
(6)氢氧燃料电池放电时,发生反应的化学方程式为_______。
41.(2026·广东清远·一模)苯甲酸钠()又叫作安息香酸钠,常温下是白色颗粒或晶体粉末,味道微甜,在空气中能稳定存在,可溶于水和多种有机溶剂,是一种应用广泛、低毒性的防腐保鲜剂,在国家规定的用量范围内允许使用,市场需求量大。例如:酱油中一般会加入苯甲酸钠,否则很容易滋生微生物。除此之外,苯甲酸钠还应用于多种食品中,如食醋(某品牌食醋的配料表见下图)、饮料等。苯甲酸钠的杀菌抑菌作用依赖于食品的pH值,其杀菌抑菌作用随酸度的增大而增强,在碱性条件下则失效,苯甲酸钠作为防腐剂的最适宜的pH范围为2.5~4.0,苯甲酸钠与酸反应会析出苯甲酸(),苯甲酸与碳酸盐反应会有气泡生成。
品名:××香醋
配料:水、糯米、麸皮、大米、大曲(小麦、大麦、豌豆)、白砂糖、食用盐、苯甲酸钠
……
总酸:
保质期:24个月
储存方法:阴凉、干燥、通风
依据上文,回答问题:
(1)苯甲酸钠的物理性质有:___________(写一点)。
(2)苯甲酸钠中属于金属元素的是:___________;其中钠元素的质量分数为___________。(保留一位小数)
(3)苯甲酸与碳酸钠反应会生成苯甲酸钠,同时还生成的物质有___________。
(4)苯甲酸钠抗菌、防腐的最适宜的pH范围为4,此时溶液呈___________(填“酸”“碱”或“中”)性。
(5)配料表中含有各类营养物质,其中含糖类的有麸皮、大米、大曲、白砂糖、___________。
42.(2026·广东珠海·一模)活性炭广泛应用于化工、医药、食品、污水处理等行业,是因其孔隙发达,具有极强的吸附能力。但活性炭使用一段时间后,会达到吸附饱和而失效。活性炭再生可使污染物(主要含碳、氢、氧元素)从活性炭上分离或分解,让活性炭重新获得吸附能力。
热再生法是目前应用最广泛的活性炭再生方法之一,原理如题图,其中“炭化”时,污染物转化为固定炭等物质。固定炭主要成分为碳单质,“活化”时比活性炭更易参与反应。热再生法有耗时短、再生效率高、适应性强等优点,但炭损失大,损失率最高可达10%。
(1)活性炭具有________的结构。活性炭失效的原因是________。
(2)活性炭热再生法的优点是________。
(3)据图可知,“炭化”时污染物从活性炭上________(填“分离”或“分解”);“活化”时需添加水蒸气,该反应的化学方程式为________。
(4)下列说法正确的是________(填字母)
a.活性炭与固定碳主要成分相同
b.活性炭与金刚石物理性质相似
c.活性炭经热再生法处理后质量不变
d.活性炭再生处理能节约资源
43.(2026·广东佛山·模拟预测)超临界二氧化碳(sCO2)介于气、液态之间,密度接近液态,可携带大量能量;粘度小、流动快,易推动涡轮,减少能量损失。因其无固定沸点,可在更高温度下运行,从而提升发电效率。CO2的超临界态易达到且很稳定,甚至能在整个发电循环中维持。“超碳一号”利用工业余热使CO2达到超临界状态发电,实现了变废为宝。图1为2025年全国电力统计数据,图2为sCO2循环系统的聚光型太阳能热电厂系统。
sCO2发电更适合特定场景:因其系统紧凑、效率高,可用于海上平台、大型船舶等空间有限的场合;同时,它调节功率快速灵活,能够有效配合风电、光伏等不稳定的可再生能源,增强电网稳定性。
依据上文,回答问题。
(1)图1中发电装机容量占比最小的是_______,属可再生能源发电的是______。
(2)秸秆等生物质发电时,若氧气不足,高温下部分CO会分解生成CO2,并造成气缸积碳。请写出积碳反应的化学方程式:_____________。
(3)sCO2经过一级压缩机出来,密度更大,该过程分子间的间隔______(填“增大”或“减小”)。sCO2驱动涡轮旋转,将其热能和压力势能转化为______,这是发电的直接动力来源。
(4)下列说法正确的是_____。
a.sCO2与CO2化学性质相似,且不能燃烧
b.整个发电循环中,CO2一直维持超临界状态
c.sCO2发电优点多,可取代火力发电
d.用涡轮排气的热量预热sCO2,可回收内部废热
44.(2026·广东深圳·一模)阅读下列科普短文,根据文中内容回答问题。
人类每年排放的370亿吨搅乱了全球气候。为此,科学家正在寻找各种方法把多余的从空气中清除。而大自然为我们提供了天然的帮手——海洋,如果适当调节海洋的化学环境,是否能让它吸收更多的并将其封存在海洋中呢?
科学家们研究了多种“海洋二氧化碳去除”技术,如“海洋碱度增强”、“直接海洋去除”。“海洋碱度增强”是向海洋中撒入碾碎的碱性物质提高海水的碱度(中和酸的能力),使其将更多溶解的转化为碳酸氢根离子和碳酸根离子,从而进一步从空气中吸收,让它能在水体中保留数千年之久。“直接海洋去除”是通过水泵将海水引入陆上设施中,从中提取并储存。处理过的水再被泵回海洋,使其能够继续吸收空气中的。
目前,“海洋二氧化碳去除”技术的实施尚面临诸多挑战。我们既要研究如何清除已经排放的,也要从源头上减少排放。(选自《环球科学》总301期)
(1)进入海洋中的会与发生化学反应,请写出该反应的化学方程式___________。
(2)“直接海洋去除”是通过水泵将海水引入陆上设施中,从中提取___________并储存。
(3)海洋中含有丰富的钠离子、镁离子、氯离子,请写出镁离子的离子符号___________,碳酸钠中碳元素的化合价为___________。
(4)在海洋中的溶解度随温度升高而___________(填“增大”或“减小”),随压强增大而增大,另外还受到___________的影响。
(5)与生产生活息息相关,下列关于的用途正确的是___________(填字母,可多选)。
A.冶炼金属 B.灭火 C.光合作用的原料
45.(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)。
46.(2026·广东珠海·一模)阅读短文,回答问题。
复合材料是将不同性质的材料优化组合而成的新材料,目前已广泛应用于航天、航空、电子、能源等领域。
复合材料由基体与增强体两部分组成,常见基体材料有金属、陶瓷、树脂、玻璃。增强体材料包括玻璃纤维、碳纤维、高分子纤维等。近年我国使用不同增强体复合材料的比例如图1。
碳纳米管是一种理想的增强体,具有密度小、强度高、耐磨性好、电学和热力学性能优异等特性。研究人员通过粉末冶金法制备出了碳纳米管/铜基复合材料,并通过实验比较了该复合材料在不同载荷下的比磨损率结果如图2。随着科学技术的发展,更多优异的复合材料将会被广泛应用。
(1)复合材料属于_____(填“纯净物"或“混合物")。
(2)由图1可知,近年我国使用最多的复合材料增强体是__________。
(3)碳纳米管的优异性能有________(写出一条即可)。
(4)下列说法正确的是___(多选,填字母)。
a.碳纳米管可作为锂电池导电剂
b.Fe3O4属于常见基体材料中的金属材料
c.复合材料具有广阔的应用前景
d.碳纤维与碳纳米管是同种物质
(5)对比图2中三条曲线,得到的结论是:在实验研究的碳纳米管体积分数范围内,___。
(6)碳纳米管/铜基复合材料可作过氧化氢分解反应的催化剂,该反应的化学方程式为___。
47.(2026·广东广州·一模)阅读下列短文并回答下列问题。
石墨烯是从石墨中分离出的单层石墨片,是目前为止最薄的二维纳米碳材料。因其结构特殊,具有很多优异性能,如高导热性、高导电性及高强度等,被誉为“新材料之王”。
石墨烯是世界上导电性最好的材料,石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管。因此有希望应用于全新超级计算机的研发。石墨烯在电子、复合材料、医疗健康、纺织等多领域具有广泛应用,不同领域的应用分布如下图所示。
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,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,改善人体微循环系统,促进新陈代谢。
(1)石墨烯在许多领域都具有广泛的应用,目前石墨烯应用占比最高的领域是___________。石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管,硅元素位于地壳含量的第___________位。
(2)从材料可知,石墨烯在纺织面料中的作用是___________。(回答一点即可)
(3)石墨烯和石墨的组成相同,但物理性质存在明显差异的原因是___________。
(4)下列说法正确的是___________(填字母)。
A.石墨烯是一种新型的化合物
B.石墨烯中碳原子静止不动
C.石墨烯具有导电性
(5)石墨烯充分燃烧生成的气体过量排放会加剧温室效应、污染环境,实验室中可用来吸收该气体的试剂是___________。写出该反应的方程___________。
48.(2026·广东梅州·一模)北京时间2025年10月31日,神舟二十一号载人飞船发射成功!这次发射成功不仅意味着中国航天事业又向前迈进了一大步,而且也是中国科技实力的又一次展现。
信息1:天和核心舱内气体组成和空气成分基本一致,发射采用液氢和液氧作为助推剂,有利于环境保护。
信息2:飞船座舱通过专用风机将座舱内部的空气引入净化罐,利用过氧化钠(Na2O2)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。
信息3:主电源储能电池由镍镉电池更改为锂电池。其能量更高、循环寿命更长、高倍率充电更佳,还能为整船减重约50公斤。
信息4:钛合金常用作航天器的外壳材料。
信息5:肼(N2H4)是常用的火箭发动机燃料。
回答下列问题:
(1)天和核心舱内气体组成中含量最多的物质是____(填化学式)。
(2)从环保角度考虑,液氢作燃料的优点是______。
(3)写出净化罐中吸收二氧化碳的化学方程式_______。
(4)锂元素的相关信息如图所示,下列说法不正确的是_______(填字母序号)。
A.x=3 B.锂元素属于金属元素
C.在化学反应中,锂原子易失去电子 D.锂元素位于元素周期表中第三周期
(5)钛合金的下列性质与上述用途无关的是_____(填序号)。
A.密度小 B.熔点高 C.与人体具有很好的相容性 D.抗腐蚀性能好
(6)NH2OH与NH3反应转化为肼的化学方程式为:,其中X的化学式为______。
49.(2026·广东广州·一模)阅读科普短文,回答问题
臭氧(O3)在常温常压下是一种淡蓝色、带有鱼腥味的气体,化学性质不稳定,易分解转化为氧气。尽管它被列为空气质量日报中的污染物之一,但位于平流层的臭氧层却对地球生命至关重要——它能有效吸收太阳紫外线,保护地面生物免受辐射伤害。
臭氧具有强氧化性,这一特性使其成为高效的漂白剂。许多有机色素分子遇臭氧后会被氧化分解,转化为无色物质,因此被广泛用于麻、棉、纸张等材料的漂白。实验表明,臭氧的漂白效率是氯气的15倍以上。此外,臭氧还具备强杀菌能力,其浓度与杀菌效果的关系已成为研究重点。研究人员通过臭氧分析仪监测紫外灯照射下臭氧浓度随时间的变化(结果见图1),并进一步探究了不同浓度臭氧的杀菌效能(结果见图2)。
工业生产中,臭氧主要通过特定方法制备(流程见图3),以满足大规模应用需求。
(1)常温常压下,臭氧的物理性质有___________。
(2)由图1可知,紫外灯照射相同时间时,氧气产生的臭氧量比空气___________(填“少”或“多”)。
(3)由图2可知,臭氧浓度与其杀菌效果的关系是:相同条件下,一定浓度范围内,___________。
(4)由图3可知,臭氧的沸点___________(填“高于”或“低于”)氧气的沸点。
(5)下列关于臭氧的说法中,正确的是___________(填字母,多选)。
A.臭氧的漂白作用比氯气强 B.臭氧有很多用途,对人类有益无害
C.臭氧稳定性差,其应用可能会受到限制 D.由氧气制得臭氧的过程中,只有化学变化
50.(2026·广东湛江·一模)阅读科普短文,回答问题。
风暴瓶,也叫“天气瓶”,瓶子里的溶液组成有蒸馏水、乙醇、硝酸钾、氯化铵和樟脑,瓶内结晶的变化主要是溶液内的樟脑在乙醇中的溶解度会随着温度变化,而硝酸钾、氯化铵和水是为了控制晶体高速生长过程中的连续成核。现代研究证实,温度是影响瓶内结晶形态的最主要因素,与天气的对应关系几乎成随机分布,无预测价值。
如图1和图2展示了“风暴瓶”的制作方法以及KNO3和NH4Cl在水中的溶解度曲线。
(1)溶解樟脑时,用玻璃棒搅拌的作用是 _______,樟脑没有完全溶解在乙醇中形成的分散系属于_______(填 “溶液”“悬浊液” 或 “乳浊液”)。
(2)图2中a点的含义 _______,写一种将a点的溶液转化为不饱和溶液的方法_______。
(3)20℃时,溶液B是KNO3的 _______(选填“饱和”或“不饱和”)溶液,从该溶液中提纯KNO3一般采用_______结晶法。50℃时,190gKNO3的饱和溶液降温至20℃,析出晶体的质量为_______。
(4)影响风暴瓶中晶体形成的因素:_______。
51.(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___________。
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