专题09 科普阅读题(期中真题汇编,辽宁专用)九年级化学上学期
2026-09-14
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3份
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摘要:
**基本信息**
初中化学科普阅读题汇编,精选辽宁多校期中试题,以生活、科技、环境等真实情境为载体,考查化学核心素养与综合应用能力。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|科普阅读题|19题|元素、化学式计算、物质性质、化学变化、实验分析、图表解读|结合人工合成淀粉、氢负离子电池等科技前沿,设计基础认知(如元素概念)、图表分析(如凝固剂对异黄酮影响)、实际应用(如除甲醛方法)等层次问题,体现STSE理念|
内容正文:
专题09 科普阅读题
1.(2025-2026九上·辽宁省大连市名校联盟·期中)阅读下面科普短文。
豆腐是一种营养丰富又历史悠久的食材。以大豆为原料制作豆腐的主要工序有:选料、泡料、磨豆、滤浆、煮浆、点浆、成型等,其中点浆是制作豆腐的关键工序。
点浆时需要用到凝固剂。传统豆腐用的凝固剂是石膏(主要成分为硫酸钙)或盐卤(如氯化镁等),属于盐类凝固剂。内酯豆腐用的凝固剂是无臭、稍有甜味的白色晶体葡萄糖酸内酯(化学式为,简称),属于酸类凝固剂。
凝固剂种类对豆腐中异黄酮含量有影响,异黄酮具有抗氧化活性,可抵御癌细胞。二者的关系如图1所示。
凝固剂添加量对豆腐的品质也有影响。将大豆泡发后,与水按的比例磨成豆浆,以为例研究结果如图2所示。
豆腐中含有丰富的蛋白质和钙,不含胆固醇,容易消化吸收。但过量食用,会阻碍人体对铁的吸收,而且容易出现腹胀、腹泻等症状。
回答下列问题。
(1)豆腐含有丰富的钙,这里的“钙”指的是 (填“元素”“原子”“分子”)。
(2)的物理性质有 (写出一条即可)。
(3)的相对分子质量为 ,碳元素的质量分数为 (计算结果保留1%)。
(4)由图1可知,用 凝固剂制作的豆腐异黄酮含量最高。
(5)由图2可知,豆腐保水率与添加量的关系为:其他条件相同时,添加量在0.35%~0.71%之间时, 。
(6)判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。
①添加的越多,豆腐的产率越高。
②豆腐营养丰富,多吃对身体无害。
【答案】(1)元素 (2)稍有甜味(合理即可) (3)① 178 ② 40.4% (4)GdL (5)随着MgCl2添加量的增加,豆腐产率先增大后减小,MgCl2添加量在0.54%时,豆腐产率最大(合理即可) (6)① 错 ② 错
【解析】(1)豆腐含有丰富的钙,这里的“钙”不是以单质、分子、原子等形式存在,这里所指的“钙”是强调存在的元素,与具体形态无关;
(2)由题干信息可知,GdL的物理性质有无嗅、稍有甜味、白色晶体;
(3)的相对分子质量为:;碳元素的质量分数为:;
(4)由图1可知,用GdL凝固剂制作的豆腐异黄酮含量最高;
(5)由图2可知,豆腐产率与MgCl2添加量的关系为:其他条件相同时,MgCl2添加量在0.35%~0.71%之间时,随着MgCl2添加量的增加,豆腐产率先增大后减小,MgCl2添加量在0.54%时,豆腐产率最大;
(6)① 由图2可知,其他条件相同时,MgCl2添加量在0.35%~0.71%之间时,随着MgCl2添加量的增加,豆腐保水率先增大后减小,MgCl2添加量在0.54%时,豆腐保水率最大,说明此时豆腐的保水性最好;
② 由题干信息可知,豆腐中含有丰富的蛋白质和钙,不含胆固醇,容易消化吸收,但过量食用,会阻碍人体对铁的吸收,而且容易出现腹胀、腹泻等症状。
2.(2025-2026九上·辽宁省沈阳市第一七五中学教育集团·期中)阅读下面短文。
氮气是空气中含量最多的气体,是一种宝贵的自然资源。
(一)氮气与食品行业氮气作为保护气,广泛应用于食品行业。在大型粮仓内充入氮气,使粮食处于休眠和缺氧状态,可达到良好的防虫、防霉等效果,延长粮食的保存期。
(二)氮气与农业生产
氮元素是植物生长所需的营养元素之一。民间俗语“雷雨发庄稼”,是指在雷电环境下空气中的氮气能转变为含氮的化学肥料,其主要过程如下图。
(三)氮气与光伏新材料
高纯氮气被离子化后,通过氮离子束溅射技术,以高纯石墨为靶材可以沉积出光伏材料氮化碳薄膜,氮化碳薄膜中碳、氮元素的质量分数与氮离子束能量的关系如图所示。
(四)氮气与合成氨工业
氮气是一种重要的工业原料,用氮气和氢气合成氨()是人类科学技术上的一项重大突破。化学家西博格曾说:“无论从经济的发展还是人类的进步而言,这项发明都是20世纪科学领域中最辉煌的成就之一。”
(五)氮气与环境治理
化石燃料中通常含有氮元素,直接燃烧会产生大量氮氧化合物。氮氧化合物不仅能形成酸雨严重危害人体健康和生态环境,而且能与碳氢化合物在一定条件下反应生成有毒的光化学烟雾。利用氮气合成氨可有效吸收氮氧化合物,从而实现无污染排放。
回答下列问题。
(1)氮气应用于食品行业作保护气,体现了的性质是: 。
(2)雷电环境下氮气转变为化学肥料的过程中,图1涉及到的氧化物有 种。
(3)由图2可知,氮化碳薄膜中氮元素质量分数与氮离子束能量的关系为: 。
(4)合成氨的反应在高温、高压、催化剂条件下用氮气和氢气合成氨气,氨气中氮元素为 价。
(5)氮氧化合物转变为光化学烟雾的过程属于 变化(填“物理”或“化学”)。
【答案】(1)化学性质稳定 (2)三 (3)在720-911ev范围内,氮离子束能量越大,氮化碳薄膜中氮元素质量分数越小 (4)-3 (5)化学
【解析】(1)氮气应用于食品行业作保护气,体现了氮气的化学性质稳定;故填:化学性质稳定。
(2)氧化物是由两种元素组成的化合物,其中一种元素是氧元素,则NO、NO2、H2O属于氧化物;故填:三或3。
(3)由图2可知,氮化碳薄膜中氮元素质量分数与氮离子束能量的关系为:在720-911ev范围内,氮离子束能量越大,氮化碳薄膜中氮元素质量分数越小;故填:在720-911ev范围内,氮离子束能量越大,氮化碳薄膜中氮元素质量分数越小。
(4)氨气中氢元素的化合价为+1价,设氮元素的化合价为x,根据化合物中正负化合价代数为0,则有 x+(+1)×3=0,得x=-3价;故填:-3。
(5)氮氧化合物转变为光化学烟雾的过程中,有新物质生成,属于化学变化;故填:化学。
3.(2025-2026九上·辽宁铁岭多校·期中)(多选)阅读下面科普短文。
环氧树脂是一种热固性树脂,化学式为,具有质量轻、电绝缘性好、耐腐蚀、粘接性好等优点,广泛应用于电子电器、涂料、胶粘剂、建筑等领域,我国环氧树脂的应用领域如图1。
环氧树脂的热导率较低,不利于散热。因此,常把热导率高的纳米材料作为填料添加到环氧树脂中,以提升环氧树脂的导热性能。研究人员在环氧树脂(热导率为0.16W/m·K)中分别添加不同质量的六方氮化硼、改性氮化硼、立方氮化硼得到三种不同填料含量的材料。通过实验比较了三种材料的导热性能,其结果如图2。图中热导率越大,表明材料导热性能越好。
随着科学技术的发展,环氧树脂的潜能不断被激发,应用领域越来越广泛。
根据文章内容回答问题:
(1)环氧树脂由 种元素组成,化学式中碳氢原子个数比是 ,其中质量分数最大的元素是 (填元素名称)。
(2)由图1可知,我国环氧树脂应用最广泛的领域是 。
(3)氮化硼(BN)属于______(填字母序号)。
A. 纯净物 B. 混合物 C. 化合物 D. 单质
(4)根据图2分析,影响环氧树脂热导率的因素有哪些 。
(5)对比图2中的三条曲线,在实验研究的填料含量范围内,当填料含量相同时, 的热导率最高。
(6)下列说法正确的是______(填字母序号)。
A. 图2中加入氮化硼的环氧树脂热导率均高于0.16W/m·K,表明在实验研究的填料含量范围内,添加氮化硼可提升环氧树脂的导热性能。
B. 环氧树脂具有广阔的应用和发展前景。
C. 环氧树脂电绝缘性能优良、导热性好。
【答案】(1)① 3 ② 11:12 ③ 碳 (2)涂料 (3)AC (4)填料含量和填料种类 (5)改性氮化硼 (6)AB
【解析】(1)环氧树脂是由碳、氢、氧三种元素组成;
其中碳、氢原子个数比为11n:12n=11:12;
由于碳、氢、氧元素的质量比为(12×11n):(1×12n):(16×3n)=11:1:4,碳元素质量比最大,则碳元素的质量分数最高。
(2)由图1可知,我国环氧树脂应用最广泛的领域是涂料。
(3)氮化硼中只含一种物质,属于纯净物,且其中含有两种元素,属于化合物,故选AC。
(4)由图2可知,相同填料含量时,不同填料种类,热导率不同,且填料含量不同时,热导率也不同,故影响环氧树脂热导率的因素有填料含量和填料种类。
(5)由图2可知,在实验研究的填料含量范围内,当填料含量相同时,改性氮化硼的热导率最高。
(6)A、由图2可知,图2中加入氮化硼的环氧树脂热导率均高于0.16W/m·K,表明在实验研究的填料含量范围内,添加氮化硼可提升环氧树脂的导热性能,符合题意;
B、环氧树脂具有广阔的应用和发展前景,如广泛应用于电子电器、涂料、胶粘剂、建筑等领域,符合题意;
C、由题干资料可知,环氧树脂电绝缘性能优良,但是热导率较低,不利于散热,不符合题意。
故选AB
4.(2025-2026九上·辽宁省沈阳市虹桥中学教育集团·期中)阅读下列科普短文,回答下列问题。
氨气是一种无色有刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水,溶于水时能形成氨水。氨气的应用十分广泛,工业上常用来制氮肥、硝酸和纯碱。煤炭作为燃料时会产生一些有害气体。氨气同样可作为燃料使用,其在燃烧时生成氮气与水,在工业、电力、交通等领域均具备广泛的应用前景。
Ⅰ.工业合成氨
合成氨的原料有和。获得常用方法有:液态空气分离法、膜分离法(如图1)和分子筛吸附法(如图2)。其中分子筛吸附法制时,吸附压和两种气体吸附量的变化关系如图3所示。的生产方法有煤气化、天然气重整及电解水等方法。合成氨的流程示意图如图4所示。
Ⅱ.氨燃料
伴随“双碳”目标的提出,氨作为氢的载体,其能源化应用亦成为研究焦点。研究发现氨作为燃料,在电动汽车等动力电源方面具有潜在的应用前景。其与氢气在相同条件下的物性对比见右表。
物性参数
燃烧热/()
12.77
17.10
沸点/℃
最小点火能量/MJ
0.02
8
爆炸极限/%
4~75
16~25
依据短文回答下列问题:
(1)液态空气分离法、膜分离法、分子筛吸附法制都利用了物质的 (填“物理”或“化学”)性质不同进行分离。
(2)在图4工业合成氨的流程里,所发生化学反应的基本反应类型为 。该流程中可以循环利用的物质是 。
(3)一定条件下,氨气在氧气中燃烧生成氮气和水,反应的化学方程式为 ,其中,氨气中氮元素的化合价为 价。
(4)从环保角度分析,与传统煤炭相比,氨气作燃料的优点有:①产物无污染;② 。
(5)根据短文内容,下列说法不正确的是______(填字母)。
A. 由图3可知分子筛吸附法制,吸附压越大,越有利于分离氮气和氧气
B. 在合成氨流程中,欲将与、分离,应将温度控制在范围内(在压强 下,氮气的沸点为,与沸点见短文中表格)
C. 氨气比氢气更容易被点燃
D. 氢气液化储存比氨气更易实现,但爆炸风险较大
【答案】(1)物理 (2)① 化合反应 ② 、氢气、氮气 (3)① ② -3 (4)燃烧不产生,不会导致温室效应加剧 (5)BCD
【解析】(1)根据短文可知,液态空气分离法、膜分离法和分子筛吸附法过程中,均没有新物质生成,都属于物理变化,则都利用了物质的性质不同进行分离。
(2)由图4可知,氮气和氢气在催化剂、高温、高压作用下生成氨气,该反应为多种物质生成一种物质的反应,属于化合反应;
由流程可知,合成氨气后未反应的氮气和氢气可分离出来循环使用,则可以循环利用的物质是氮气和氢气。
(3)一定条件下,氨气在氧气中燃烧生成氮气和水,反应的化学方程式为: ;
氨气(NH3)中,氢元素化合价为+1价,设氮元素化合价为x,根据“化合物中各元素化合价代数和为零”,则x+(+1)×3=0,解得x=-3。
(4)氨气燃烧生成氮气和水,不产生二氧化碳,则不会导致温室效应加剧。
(5)A、由图3可知分子筛吸附法制N2吸附压越大,越有利于分离氮气和氧气,该选项说法正确;
B、在压强 下,、与沸点分别为、、,若想将与、分离,应将温度控制在范围内,该范围内,氨气是液体,氮气和氢气都是气体,该选项说法不正确;
C、氨气比氢气更不容易被点燃,是因为氢气最小点火能量低于氨气,该选项说法不正确;
D、氢气沸点比氨气沸点低,则氨气更易储存,即氢气液化储存比氨气更不易实现,且氢气爆炸极限范围更大,则更易爆炸,该选项说法不正确。
故选BCD。
5.(2025-2026九上·辽宁省沈阳市第七中学·期中)(多选)阅读下面科普短文并回答问题。
科技兴则民族兴,科技强则国家强。二氧化碳资源化利用是全球可持续发展面临的巨大挑战,淀粉是粮食最重要的成分,同时也是重要的工业原料。我国科学家在世界上首次实现无细胞条件下,利用二氧化碳人工合成淀粉,标志着人工合成淀粉领域的重大颠覆性和原创性突破。二氧化碳人工合成淀粉也成功入选“中国科学十大进展”。
科学层面上,这项突破性进展可以分为两大阶段,如图所示。
人工光合成阶段:利用取之不尽,用之不竭的太阳能进行光伏发电直接电解水制取氢气,再用与合成甲醇(),完成太阳能向化学能的转化与存储。
生物暗合成阶段:在甲醇聚合酶的催化作用下,将甲醇聚合成(简称),再通过生物途径优化,将聚合成(简称),再进一步合成化合物,即淀粉。
化学对社会可持续发展不断作出新贡献。
依据所给信息,回答问题。
(1)取之不尽,用之不竭的太阳能 (填“属于”或“不属于”)可再生能源。
(2)人工光合成阶段,二氧化碳和氢气在催化剂和加热条件下合成甲醇的化学方程式为:
,则X为 。
(3)将聚合成的过程中,使用了甲醇聚合酶,其目的是 。
(4)组成的元素中有一种是淀粉不具备的,这种元素是 ,该元素不可能来自于,判断的理论依据是 。
(5)太阳能发电直接制取的氢气叫作绿氢;通过煤、石油、天然气等化石燃料燃烧所产生的氢气叫作灰氢。与使用灰氢相比,使用绿氢的优点是 (写出一条即可)。
(6)下列与文章内容相关的说法中正确的有_____(填序号)。
A. 文中涉及到的、与、一样都属于单质
B. 文中的“3”表示3个碳原子
C. 二氧化碳合成淀粉技术的实现能够缓解粮食危机
D. 二氧化碳合成淀粉技术的实现能够缓解温室效应
【答案】(1)属于 (2) (3)加快反应速率 (4)① 磷 P ② 质量守恒定律 化学反应前后元素种类不变 (5)无污染(合理即可) (6)CD
【解析】(1)太阳能可以在自然界中源源不断地得到补充,属于可再生能源。
(2)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C、O、H的个数分别是1、2、6,反应后除X外C、O、H的个数分别是1、1、4,则X含有1个O、2个H,X的化学式为H2O。
(3)甲醇聚合酶在反应中起到催化作用,目的是加快反应速率。
(4)淀粉由C、H、O三种元素组成,中含有C、H、O、P这四种元素,所以淀粉不具备的元素是磷(或P);
根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,中不含P元素,所以该元素不可能来自于。
(5)绿氢是通过太阳能发电直接电解水制取的,过程中无污染;灰氢来自化石燃料燃烧,会产生污染物,所以使用绿氢的优点是无污染(或环保、可持续等)。
(6)A、单质是由一种元素组成的纯净物,化合物是由两种或两种以上元素组成的纯净物。C3即,C6即,均由多种元素组成,属于化合物,H2、O2属于单质,该说法错误。
B、C3的 “3” 表示一个分子中含有3个碳原子,3个碳原子表示为3C,该说法错误。
C、二氧化碳合成淀粉技术可人工生产淀粉,能够缓解粮食危机,该说法正确。
D、二氧化碳合成淀粉技术消耗二氧化碳,能够缓解温室效应,该说法正确。
故选CD。
6.(2025-2026九上·辽宁省沈阳市一二六中学教育集团·期中)(多选)阅读下列科普短文。
神奇的玉米芯
近年来,低糖饮食逐渐成为人们关注的热点。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。
木糖醇()是白色粉末,易潮解。木糖醇含有的热量为2.4卡,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,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
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。
【查阅资料】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,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)据材料可知糖类摄入不足容易引起 (写出一点即可)
(3)葡萄糖中碳元素的质量分数为 。
(4)下列说法错误的是______(填序号)
A. 木糖醇需要密封保存 B. 日常生活中,木糖醇完全可以替代糖类
C. 木糖醇是一种低热量的甜味剂 D. 生产过程中,水量越多木聚糖产率越高
(5)对比上述两组实验,制取木聚糖的最佳条件是 。
(6)实验②中,压强为时木聚糖的产率比低,原因是 。
【答案】(1)白色粉末,易潮解 (2)低血糖而出现乏力甚至休克 (3)40% (4)BD (5)压强为1.2MPa、水量为10% (6)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
【解析】(1)白色粉末,易潮解均不需要通过化学变化就能表现出来,均属于木糖醇的物理性质;
(2)由题干信息可知,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;
(3)葡萄糖中碳元素的质量分数为:;
(4)A、木糖醇易潮解,故需要密封保存,不符合题意;
B、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,但是不能完全替代糖类,人体需要摄入一定量糖类维持葡萄糖正常浓度,符合题意;
C、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,不符合题意;
D、由实验① 数据图可知,相同条件下,木聚糖产率随水量的增加先增大后减小,不是水量越多木聚糖产率越高,符合题意。
故选BD;
(5)由图可知,水量为10%,压强为1.2MPa时,木聚糖的产率相对较高,所以最佳条件是压强为1.2MPa、水量为10%;
(6)由题干信息可知,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,故实验② 中,压强为时木聚糖的产率比低,原因可能是: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。
7.(2025-2026九上·辽宁省沈阳市南昌初中学·期中)科普阅读题
甲醛,,为无色有刺激性气味的气体,极易溶于水,对人的眼、鼻有刺激作用。室内空气中的甲醛主要来源于室内建筑装修装饰材料,一般气温较低的月份家中甲醛超标情况少,但气温较高的7,8月份甲醛超标情况多,一般常见的家庭除甲醛的方法有以下几种:
方法一:生物除甲醛;许多植物如君子兰可吸收甲醛,在0.216m3的装有一定浓度甲醛的环境仓中放入一盆君子兰,另取一个不放君子兰的相同的环境仓作对照,测定放置不同天数后甲醛的去除率,结果如表1。
表1 君子兰对甲醛去除能力
时间/d
初始甲醛浓度
去除率/%
0
0.261
0
1
0.259
0.77
3
0.257
1.53
5
0.060
77.01
7
0.060
77.01
9
0.060
77.01
方法二:活性炭除甲醛:其他条件相同时,活性炭,君子兰吸收甲醛效果如图1。使用活性炭时要尤为注意,活性炭需要定期更换,避免吸收到最大量后重新释放甲醛。
方法三:光触媒催化法除甲醛;利用光催化剂(二氧化钛)在光的照射下催化甲醛的氧化反应从而实现甲醛的去除,因此可在家中喷洒光触媒试剂,具体原理如图2。
方法四:开窗通风除甲醛;保证室内通风,促进甲醛排出。
(1)因甲醛具有 的性质,有些人会在家中放一盆水来除去甲醛。
(2)室内空气中的甲醛主要来源于室内建筑装修装饰材料,说明甲醛分子具有 的性质。
(3)请结合室内甲醛在不同月份的超标情况,最好在较 (填“高”或“低”)温度下测试极端值,来判断是否适宜入住。
(4)方法一取不放君子兰的环境仓作对照时,应控制 (填一种影响因素即可)相同。
(5)利用活性炭的 性可除去甲醛,且根据图1可知其去除甲醛效果 (填“高于”或“低于”)君子兰。
(6)结合方法三分析,在使用光触媒试剂除甲醛时应注意的问题是 ;根据图2,写出光触媒催化除甲醛的方程式 。
(7)下列关于家庭除甲醛的描述中正确的是_____。
A. 应在高温环境中闷一段时间后再开窗通风 B. 使用活性炭除甲醛时,可以长期使用不用更换
C. 定期频繁通风可以将室内甲醛完全除去
【答案】(1)极易溶于水 (2)不断运动 (3)高 (4)甲醛浓度相同、环境仓为0.216m3 (5)① 吸附或良好的吸附 ② 高于 (6)① 保持光照 ② (7)A
【解析】(1)甲醛极易溶于水,故有些人会在家中放一盆水来除去甲醛;
(2)室内空气中的甲醛主要来源于室内建筑装修装饰材料,说明甲醛分子在不断地运动;
(3)由题干信息可知,一般气温较低的月份家中甲醛超标情况少,但气温较高的7,8月份甲醛超标情况多,故最好在较高温度下测试极端值,来判断是否适宜入住;
(4)方法一取不放君子兰的环境仓作对照时,根据控制变量法,变量为是否放君子兰,其他因素相同,则应控制甲醛浓度相同、环境仓为0.216m3;
(5)活性炭结构疏松多孔,具有吸附性,可利用活性炭的吸附性除去甲醛;
由图可知,与君子兰相比,使用活性炭吸附甲醛时,甲醛的浓度更低,则活性炭去除甲醛效果高于君子兰;
(6)光触媒催化法除甲醛;利用光催化剂(二氧化钛)在光的照射下催化甲醛的氧化反应从而实现甲醛的去除,故在使用光触媒试剂除甲醛时应注意的问题是:保持光照;
甲醛和氧气在光和二氧化钛的作用下反应生成二氧化碳和水,该反应的化学方程式为: ;
(7)A、由题干信息可知,气温较高时利于甲醛的挥发,故应在高温环境中闷一段时间后再开窗通风,有利于去除甲醛,符合题意;
B、使用活性炭除甲醛时,活性炭需要定期更换,避免吸收到最大量后重新释放甲醛,不符合题意;
C、定期频繁通风可以促进甲醛排出,但是甲醛不能完全除去,不符合题意。
故选A。
8.(2025-2026九上·辽宁沈阳东北育才学校·期中)科普阅读。
硼元素的英文名称“boron”是由其矿物硼砂“borax”和碳元素“Carbon”的英文组合而成的。1789年,拉瓦锡将硼列入元素周期表,如图为元素周期表的一部分。
硼元素地壳中含量仅有10毫克/千克,主要以硼砂()和白硼钙石的形态存在。硼砂是一种易溶于水的白色固体可用作清洁剂、杀虫剂。
硼元素在高科技领域有非凡价值。从基础的玻璃制造到尖端的半导体技术,从农业生产的硼肥施用到医学领域的硼化合物药物,用途遍布现代社会的各个角落,对人类生活有深远影响。
硼矿的开采与提炼是涵盖地质勘查、矿物加工和化工生产的复杂流程,主要在大型反应釜中进行,硼砂()与酸反应生成硼酸(),而后以硼酸为原料生成含硼较纯的产品,提炼工艺流程如下图所示。
依据上述材料及所学化学知识,回答下列问题。
(1)硼属于 (填“金属”或“非金属”)元素。
(2)硼元素和碳元素的本质区别是 不同。质量相同的硼、碳、铝三种单质中,原子个数最多的是 。硼原子的核外电子数是 。
(3)硼砂()中含有 种元素,写出一条硼砂的物理性质 。
(4)硼矿提炼工艺流程中,涉及的一种氧化物是 。硼酸()中硼元素的化合价为 。3.1g硼酸中含有硼元素的质量是 g。还原炉中在一定条件下发生反应,其化学方程式为 。
【答案】(1)非金属 (2)① 质子数 ② 硼 B ③ 5 (3)① 4 四 ② 硼砂是一种易溶于水的白色固体 (4)① 氧化硼(或氧化镁) ② +3 ③ 0.55 ④
【解析】(1)硼元素带石字旁,属于非金属元素;
(2)元素是具有相同质子数的一类原子的总称,不同元素的本质区别是质子数不同,故填:质子数;元素周期表中的一格可知,汉字下面的数字表示相对原子质量,原子的相对原子质量与其实际质量是成正比,由于相对原子质量的大小关系是:铝>碳>硼,真实质量也是这一关系,则质量相同的硼、碳、铝三种单质中,原子个数最多的是硼;原子序数= 核外电子数,所以硼原子的核外电子数是5;
(3)由硼砂的化学式可知,其中含有Na、B、O、H四种元素;物质不需要发生化学变化就表现出来的性质叫做物理性质,如颜色状态、气味、熔点、沸点、密度、硬度、导电性、溶解性等,由题中信息可知,硼砂是一种易溶于水的白色固体;
(4)氧化物是由两种元素组成的化合物,且一 种元素为氧元素,硼矿提炼工艺流程中,涉及的氧化物是氧化硼、氧化镁;
氢元素显+1价,氧元素显-2价,设硼元素的化合价是x,根据在化合物中正负化合价代数和为零,可得:,则x=+3价;
3.1g硼酸中含有硼元素的质量是;
还原炉中在一定条件下氧化硼和镁发生反应生成氧化镁和硼,化学方程式为 。
9.(2025-2026九上·辽宁省阜新市实验中学·期中)(多选)阅读下列科普短文,回答相关问题。
新技术可以从火星盐水中获得氧气和燃料传统的电解水方法需要先去除水中的盐分,但想要在环境恶劣的火星上执行该步骤不仅危险且代价高昂.近日,圣路易斯华盛顿大学的一组工程师在《美国科学院院刊》上表示,他们开发出了可以直接在盐水中电解出氧气和氢气的系统,这将会显著降低电解盐水的难度和成本,新的系统用钌酸铅作正极端、用铂碳作负极端,并在-36℃的温度下检验了其电解盐水的能力。在相同功率下,该系统产生氧气量是先前系统的25倍。研究人员表示,此系统不仅可以用于火星探测,也可以在地球上电解海水,为潜艇供氧等。
另根据有关报道,科学探测发现月球储存有一定数量的冰尘混合物、甲醛和钛铁矿(主要成分FeTiO3)资源。人类有望利用月球上的水资源,并通过电解获取氢气为火箭提供燃料,获取的氧气可逐渐形成可供呼吸的大气层,用来满足植物和人类所需。根据科学家设想的有关人类利用月球资源的流程图,如图所示:
(1)电解水的文字或符号表达式为 。
(2)新的电解水系统中铂碳负极端收集到的气体是 ,该气体具有的化学性质是 。
(3)利用这套新系统给潜水艇供氧,其优点有 (任写一条)。
(4)探究不同电压对电解水速率的影响,用如图装置进行多次实验,并记录不同电压下生成20mL氢气所需时间。下列分析正确的是_____。
A. b管与电源正极相连 B. b管中气体可以燃烧
C. a管与b管中气体质量比为2:1 D. 该实验中,电压越高电解水的速率越快
(5)推测流程图中的“金属单质”是 和 。
(6)FeTiO3的名称读作“钛酸亚铁”,求其中铁、氧元素的质量比为 。
【答案】(1) (2)① 氢气(或) ② 可燃性 (3)可直接电解盐水,无需先除盐分,降低难度和成本;或产氧效率高,是先前系统的 25 倍(任写一条即可) (4)AD (5)① 铁() ② 钛() (6)
【解析】(1)电解水生成氢气和氧气,文字表达式为 ,符号表达式为。
故填: 或。
(2) 电解水时“负氢正氧”,铂碳负极端收集的气体是氢气();
负极产生的气体能被点燃,产生淡蓝色火焰,说明氢气具有可燃性的化学性质。
故填:氢气();可燃性(或还原性)。
(3)根据科普短文可得新系统的优点有:可直接电解盐水,无需先除盐分,降低难度和成本;或产氧效率高,是先前系统的 25 倍(任写一条即可)
(4)A、b管气体体积少,是氧气,与电源正极相连,正确。
B、b管是氧气,具有助燃性,不能燃烧,错误。
C、a管(氢气)与 b管(氧气)的质量比为,体积比为,错误。
D、电压越高,生成氢气的时间越短,电解速率越快,正确。
故填:AD。
(5)钛铁矿()含(铁)和(钛)元素,根据反应前后元素种类不变,反应后生成的金属单质是铁和钛(或、)。
故填:铁(或)或钛()。
(6)FeTiO3中铁、氧元素的质量比为。
故填:。
10.(2025-2026九上·辽宁本溪·期中)阅读下列资料,并回答问题。
二氧化钛是一种无毒的白色粉末,作为光催化材料被广泛应用于降解污染物、分解水制氢等领域。
资料一:向中加入某些金属元素可以提高其光催化降解性能。我国科研人员制备了复合材料,并比较了它和对某污染物的光催化降解性能,实验结果如图(降解率越高,材料的光催化降解性能越强)。
资料二:利用催化材料可实现阳光下“一键分解”水分子制氢。当阳光照射时,晶体内部激发出光生电子和空穴,水分子在光生电子和空穴作用下分解。但是,光生电子和空穴在晶体内部横冲直撞,绝大多数在百万分之一秒内就会复合湮灭,导致光催化分解水的效率大幅降低。近日,我国科研人员用大小相近的钪离子替代部分钛离子,实现了有序收集光生电子和接收空穴。通过对晶体的结构改造,使制氢效率提高15倍,创造了该材料体系的新纪录。
(1)的物理性质是 ,中钛元素和氧元素的质量比为 。
(2)资料一中所设计的实验过程中,除了材料用量外,还应控制哪些变量 (填一条即可)。
(3)图中表示复合材料的曲线是 (填“a”或“b”)。图中该材料用量达到 g时,材料的光催化降解性能开始趋于稳定。
(4)掺杂钪改造,其目的是 。
(5)判断下列说法是否正确(填“正确”或“错误”)。
①二氧化钛中加入任何元素均可提高其光催化性能 。
②可通过改变材料的结构,优化材料的性能 。
③在“一键分解”水分子制氢反应前后,二氧化钛的质量和性质都没变 。
【答案】(1)① 白色粉末 ② 3∶2 (2)光照强度(合理即可) (3)① a ② 1.1 (4)提高制氢效率 (5)① 错误 ② 正确 ③ 错误
【解析】(1)由题干信息可知,二氧化钛是一种无毒的白色粉末;
二氧化钛中钛元素和氧元素的质量比为;
(2)资料一中所设计的实验过程中,除了材料用量外,还应控制光照强度、光照时间、温度等变量;
(3)由题干信息可知,向中加入某些金属元素可以提高其光催化降解性能,由图可知,相同条件下a的降解率比b高,降解率越高,材料的光催化降解性能越强,则表示复合材料的曲线是a;
由图可知,当材料用量达到1.1g时,两种材料的光催化降解性能开始趋于稳定;
(4) 由题干信息可知,我国科研人员用大小相近的钪离子替代部分钛离子,实现了有序收集光生电子和接收空穴,通过对晶体的结构改造,使制氢效率提高15倍,故掺杂钪改造的目的是提高制氢效率;
(5) ① 由题干信息可知,向中加入某些金属元素可以提高其光催化降解性能,并不是中加入任何元素均可提高其光催化性能,说法错误;
② 由题干信息可知,通过对晶体的结构改造,使制氢效率提高15倍,说明可通过改变材料的结构,优化材料的性能,说法正确,符合题意;
③ 由题干信息可知,在“一键分解”水分子制氢反应前后,二氧化钛是催化剂,在化学反应前后,其质量和化学性质不变,物理性质有可能发生改变,说法错误。
11.(2025-2026九上·辽宁省沈阳市第四十三中学·期中)阅读下面短文,回答问题。
大连化学物理研究所研究团队开发出首例氢负离子原型电池。于2025年9月17日在顶级期刊《Nature》发表研究成果,是具有重要意义的科技突破。
氢负离子原型电池电解质材料采用氢化钡(BaH2)包覆三氢化铈(CeH3)的核壳结构复合氢化物,兼具快速氢负离子传导特性与优异稳定性。该成果标志着氢负离子原型电池从理论概念迈向实验室阶段。
该电池采用传统储氢材料氢化铝钠(NaAlH4)作正极、贫氢二氢化铈作负极,团队通过叠层结构将电压提升至1.9伏,成功点亮LED灯(如图一所示)验证了其供电可行性。正极首次放电容量达984毫安时/克,20次充放电循环后容量保持402毫安时/克。
氢负离子原型电池潜在市场分布如图二所示。但目前该电池技术成熟度低,仍处于实验室原型阶段,需要大量验证和优化工作;循环寿命有待提升,距离商业化应用要求的成千上万次循环还有很大差距;材料涉及稀土元素(如铈)和特殊氢化物,成本较高。
(1)氢负离子原型电池电解质材料属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)氢化铝钠(NaAlH4)的相对分子质量为 。
(3)氢负离子原型电池放电过程中将 能转化为电能。
(4)LED灯与霓虹灯发光原理不同,霓虹灯中经常填充 。
(5)氢负离子原型电池在20次循环后容量保持率约为 (保留到1%)。
(6)氢负离子原型电池应用前景最大的领域是 。
(7)氢负离子原型电池未来研究主要方向包括 (答一点即可)。
【答案】(1)混合物 (2)54 (3)化学 (4)稀有气体 (5)41% (6)大规模储能系统 (7)提升循环寿命(合理即可)
【解析】(1)氢负离子原型电池电解质材料采用氢化钡(BaH2)包覆三氢化铈(CeH2)的核壳结构复合氢化物,则属于混合物。
(2)氢化铝钠(NaAlH4)的相对分子质量为23+27+1×4=54。
(3)氢负离子原型电池放电过程中,化学能转化为电能。
(4)稀有气体通电时会发出不同颜色的光,则霓虹灯中经常填充稀有气体。
(5)根据短文可知,氢负离子原型电池正极首次放电容量达984毫安时/克,20次充放电循环后容量保持402毫安时/克,则20次循环后容量保持率约为。
(6)由图二可知,氢负离子原型电池应用前景最大的领域是大规模储能系统。
(7)根据短文可知,氢负离子原型电池未来研究主要方向包括循环寿命有待提升、降低材料成本等。
12.(2025-2026九上·辽宁大连庄河·期中)阅读下面文章。
室内空气污染是指在封闭空间内的空气中,存在对人体健康有危害的物质,并且浓度超过国家标准。甲醛(CH2O)是主要的室内空气污染物之一,它是一种无色、有刺激性气味的气体,易溶于水。室内甲醛主要来源于建筑材料、家具、各种黏合剂涂料和合成纺织品等。室内甲醛的释放量与温度、湿度和家具数量等有关。科研人员通过实验研究了室内甲醛的释放量与温度的关系,结果如图1所示。
目前常用的甲醛去除方法主要有自然通风法、活性炭吸附法、植物净化法和光催化氧化法等。光催化氧化法去除甲醛,是在光触媒作催化剂和光照的条件下,甲醛与氧气发生反应,生成二氧化碳和水,从而达到去除室内甲醛的目的。科研人员通过实验比较了两种不同的光触媒去除甲醛的效果,结果如图2所示。
(1)文中提到室内甲醛的主要来源有 (写一条)。
(2)利用活性炭的 作用可去除甲醛。
(3)宏观与微观角度结合认识光催化氧化法
①宏观角度:光催化氧化法中,光触媒的作用是 ,其在化学反应前后的质量 (填“变大”“变小”或“不变”)。
②微观角度:甲醛(CH2O)、二氧化碳(CO2)都是由 (填“分子”“原子”或“离子”)构成的。光催化氧化法反应前后不变的微观粒子是 (填具体微观粒子名称或符号)。
(4)参考图1作答:新装修的房子在夏季和冬季供暖期更应注意通风,原因是 。
(5)参考图2作答:在其它实验条件相同的情况下,光触媒 (填“A”或“B”)去除甲醛的效果更好。
(6)空气中甲醛浓度大,也会对鱼缸中的鱼儿持续产生危害,这一现象说明甲醛具有的物理性质之一是 ,同时也体现微观粒子的性质是 。
【答案】(1)建筑材料、家具、各种黏合剂涂料和合成纺织品等(合理即可) (2)吸附或良好的吸附 (3)① 催化作用 ② 不变 ③ 分子 ④ 碳原子、氧原子、氢原子(C、O、H) (4)夏季和冬季供暖期温度高,室内甲醛释放量大 (5)B (6)① 易溶于水 ② 分子在不断运动
【解析】(1)由题干信息可知,室内甲醛主要来源于建筑材料、家具、各种黏合剂涂料和合成纺织品等;
(2)活性炭结构疏松多孔,具有吸附性,利用活性炭的吸附作用可以去除甲醛;
(3)① 光催化氧化法中,光触媒是催化剂,可起到催化作用;
化学反应前后催化剂的质量和化学性质不变;
② 甲醛和二氧化碳均是由非金属元素组成的化合物,都是由分子构成的;
原子是化学变化中的最小粒子,故光催化氧化法反应前后不变的微观粒子是:碳原子、氢原子、氧原子;
(4)由图1可知,相同条件下,温度越高,甲醛的释放量越大,故新装修的房子在夏季和冬季供暖期更应注意通风,原因是:夏季和冬季供暖期温度高,室内甲醛释放量大;
(5)由图2可知,在其它实验条件相同的情况下,使用光触媒B作催化剂时,相同时间内,甲醛浓度较低,则在其它实验条件相同的情况下,光触媒B去除甲醛的效果更好;
(6)空气中甲醛浓度大,也会对鱼缸中的鱼儿持续产生危害,说明甲醛具有易溶于水的物理性质;
同时也体现微观粒子的性质是:分子在不断运动,甲醛分子会扩散到水中。
13.(2025-2026九上·辽宁沈阳铁西·期中)阅读下面文章。
资料一:甲醇(CH3OH)密度小、挥发性强、无色,是替代传统燃料的潜在选择。传统甲醇的生产依赖化石燃料作为碳源,生产过程中会向大气释放二氧化碳。我国科研人员研制出一种新型催化剂,二氧化碳在该催化剂表面发生化学反应转化为甲醇,因在生产和燃烧过程中实现净零碳排放,故称为“零碳甲醇”。图1为生成甲醇的微观过程。
资料二: 甲醇(CH3OH)是一种重要的化工原料,工业上以煤、空气、水等为原料制备甲醇,主要工艺流程如图2。
根据所给信息,回答下列问题:
(1)甲醇由 组成(填元素符号),其性质有 (写出一点即可)。
(2)在方框内画出丁的分子模型,这样作图的依据是 。
(3)结合资料一分析,“零碳甲醇”在生产和燃烧过程中实现净零碳排放的原因是 。甲醇燃烧的化学方程式为
,若产生44g CO2,消耗甲醇的质量为 g。
(4)变换炉中发生反应:
,化合价发生变化的元素是 。
(5)吸收塔中被吸收的物质是 。
(6)根据生产甲醇的工艺流程图分析,甲醇中的碳元素来自原料中的 。
【答案】(1)① C、H、O ② 挥发性强 (2)质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,每个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成 (3)① 甲醇燃烧生成的二氧化碳与制备等质量甲醇所需二氧化碳的质量相等 ② 32 (4)C、H (5)二氧化碳 (6)煤
【解析】(1)由化学式可知,甲醇由C、H、O三种元素组成;甲醇密度小、挥发性强、无色、具有可燃性,故填:C、H、O;挥发性强;
(2)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C、H、O的个数分别是1、6、2,生成物中含C、H、O个数分别是1、4、1,生成物中还应含2个H、1个O,每个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成,还应补充一个水分子,即丁为水分子,故填:;质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,每个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成;
(3)“零碳甲醇”实现净零碳排放的原因:生产时:用作为原料,吸收了大气(或工业排放)中的二氧化碳,燃烧时:虽然释放二氧化碳,但释放的量等于生产时吸收的量,因此净排放为零;根据甲醇燃烧化学方程式可知参加反应的甲醇与生成的二氧化碳质量比为,因此产生44g二氧化碳,消耗甲醇的质量为32g,故填:甲醇燃烧生成的二氧化碳与制备等质量甲醇所需二氧化碳的质量相等;32;
(4)反应前后氧元素化合价均为-2价,根据“化合物中各元素化合价代数和为零”,则CO中碳元素化合价为+2价,同理可知二氧化碳中碳元素化合价为+4价,水中氢元素化合价为+1价,氢气中氢元素化合价为0价,C、H化合价改变,故填:C、H;
(5)由流程可知,吸收塔吸收了二氧化碳气体,故填:二氧化碳;
(6)工业上以煤、空气、水等为原料制备甲醇,根据反应前后元素种类不变,则甲醇中的碳元素来自原料中的煤,故填:煤。
14.(2025-2026九上·辽宁大连甘沙河口·期中)阅读下面文章。
氢气和氨(NH3)被视为零碳燃料。氢气因其单位质量热值高、无污染、可循环利用等优势,被视为极具潜力的清洁能源。然而,为确保氢气高效稳定地存储和运输,仍需克服诸多挑战。
氨是无色、有毒、有强烈刺激性气味的气体,点燃时会与氧气反应生成水和氮气。氨与氢气在工业上常以压缩液体形式存储,其部分性能对比如表所示。近年来,在光催化条件下绿色制氨的方法得到了广泛关注,其合成及使用的技术路线如下图所示。
虽氨的毒性、腐蚀性等限制其在实际中应用,但随着技术进步,有望在解决能源危机和环境污染中发挥关键作用。
表 液氨和液氢的部分性能
燃料
存储温度/℃
存储压力/kPa
密度/(g/cm3)
体积能量密度/(MJ/cm3)
液氨
25
1030.0
0.6028
11333
液氢
-253
102.0
0.0708
8539
体积能量密度:单位体积储存能量的大小。
氨合成及使用的技术路线图
回答下列问题。
(1)氢气和氨被视为零碳燃料,原因是二者都不含有 元素。氢气作为燃料具有的优势有 (写一条)。
(2)点燃时,氨与氧气发生反应的化学方程式为 。
(3)分析表中数据,与液氢相比,液氨具有的优势有 、 、 。
(4)在氨合成及使用的技术路线中,属于氧化物的物质是 ,发生的化学变化有 个;为节约资源、降低合成氨的成本,需循环利用的物质是 。
【答案】(1)① 碳 ② 单位质量热值高 (2) (3)① 存储温度高,接近室温,存储容易 ② 密度大,相同质量时体积小,占用空间小 ③ 体积能量密度大,相同体积存储更多能量 (4)① 水 ② 3 ③ 水、氮气
【解析】(1)氢气和氨被视为零碳燃料,原因是二者都不含有碳元素,氢气具有单位质量热值高、无污染、可循环利用等优势;
(2)点燃时,氨与氧气反应生成水和氮气。其化学方程式为 ;
(3)分析表中数据,与液氢相比,液氨具有的优势有存储温度高,接近室温,存储容易;密度大,相同质量时体积小,占用空间小;体积能量密度大,相同体积存储更多能量;
(4)在氨合成及使用的技术路线中,属于氧化物的物质是水,发生的化学变化有电解水、氢气和氮气结合生成氨气、氨气与氧气结合生成水和氮气这三个反应,在此过程中能循环利用的物质是水和氮气。
15.(2025-2026九上·辽宁沈阳于洪·期中)(多选)阅读下列短文,回答相关问题。
中国的经济发展离不开大量的能源,目前我国的能源结构中以煤(高碳)、石油(中碳)、天然气(低碳)为代表的化石燃料仍占主导地位,化石燃料的燃烧在释放热量的同时产生,是温室气体也是巨大的碳资源。直接转化利用技术指以太阳能或其他可再生能源发电为驱动力,在温和条件下将直接转化为化学原料或燃料。
氢气作为一种新能源越来越受到广泛关注,氢气的主要来源包括化石燃料制氢和电解水制氢。利用可再生能源电解水制氢是目前理想的制氢技术,其技术主要有三种,分别是光催化、光电催化和光—电催化耦合制氢,对应的氢能转化率如表。
可再生能源制氢技术
氢能转化率
光催化
不足
光电催化
不足
光—电催化耦合
以上
氢气储运是氢能产业链的重要环节。中国科学家提出的“液态阳光”是一种储氢载体。“液态阳光”是指利用太阳能等可再生能源制取绿色氢气,结合二氧化碳加氢技术制备以甲醇()为代表的液态燃料。甲醇相比氢气的优势是可以直接使用现有的以汽油为主的燃料储存运输设施,降低了氢气储存和运输的成本。
“液态阳光”的关键技术之一是合成甲醇时催化剂的选择。工业生产选择催化剂时,催化剂的稳定性是重要参考条件之一,中国科学家突破了这一关键技术(部分研究成果如图),推动了“液态阳光”生产从实验室走向应用。
(1)化石燃料包括煤、石油和 。
(2)直接转化利用技术指以太阳能或其他可再生能源发电为驱动力,在温和条件下将直接转化为 。
(3)如表格所示,利用可再生能源电解水制氢,氢转化率较高的技术是 。
(4)煤经过加工合成的甲醇,不能称作“液态阳光”的原因是 。
(5)以甲醇为代表的液态燃料具有的优势: 。
(6)“液态阳光”的应用帮助解决的问题有:___________(填字母序号)。
A. 氢气的储存和运输 B. 减碳和碳中和(零碳排放)
C. 化石燃料危机
(7)根据图中信息,选出合成“液态阳光”最适合的催化剂为___________(填序号)。
A. B.
C. D.
【答案】(1)天然气 (2)化学原料或燃料 (3)光—电催化耦合 (4)煤是化石燃料不是可再生能源 (5)可以直接使用现有的以汽油为主的燃料储存运输设施,降低了氢气储存和运输的成本 (6)ABC (7)A
【解析】(1)化石燃料包括煤、石油和天然气。
(2)根据题给信息可知,直接转化利用技术指以太阳能或其他可再生能源发电为驱动力,在温和条件下将直接转化为化学原料或燃料。
(3)根据表格信息可知,利用可再生能源电解水制氢,氢转化率较高的技术是光—电催化耦合。
(4)煤经过加工合成的甲醇,不能称作“液态阳光”的原因是煤是化石燃料不是可再生能源。
(5)根据题给信息可知,以甲醇为代表的液态燃料具有的优势是:可以直接使用现有的以汽油为主的燃料储存运输设施,降低了氢气储存和运输的成本。
(6)根据题给信息可知,“液态阳光”的应用帮助解决的问题有:氢气的储存和运输、减碳和碳中和、化石燃料危机,故选ABC。
(7)根据图像可知,选出合成“液态阳光”最适合的催化剂为,故选A。
16.(2025-2026九上·辽宁大连中山·期中)(多选)阅读下列材料,回答相关问题。
纯净的臭氧在常温下是天蓝色的气体,有难闻的鱼腥气味,不稳定,一旦受热极易转化成氧气,并放出大量的热。它虽然是空气质量播报中提及的大气污染物,但臭氧层中的臭氧能吸收紫外线,保护地面生物不受伤害。而且近年来臭氧的应用发展较快,很受人们的重视。生产中大量使用的臭氧通常由以下方法制得。
臭氧处理饮用水。早在19世纪中期的欧洲,臭氧已被用于饮用水处理。由于臭氧有强氧化性,可以与水中的有害化合物(如硫化铅)发生反应,处理效果好,不会产生异味。
臭氧做漂白剂。许多有机色素的分子遇臭氧后会被破坏,成为无色物质。因此,臭氧可作为漂白剂,用来漂白麻、棉、纸张等。实践证明,臭氧的漂白作用是氯气的15倍之多。
臭氧用于医用消毒。与传统的消毒剂氯气相比,臭氧有许多优点,可杀灭一切微生物,包括细菌、病毒、芽孢等,而臭氧很快转化为氧气,无二次污染,高效环保。
(1)臭氧的物理性质有 (写出一条)。
(2)生产中制得大量臭氧时,发生反应的化学方程式为 ,降温液化分离臭氧和氧气的混合物,说明臭氧的沸点比氧气的 。
(3)臭氧处理饮用水时,发生了 (填“物理”或“化学”)变化。将带火星的木条伸入到盛有臭氧的集气瓶中,可以看到 的现象。
(4)臭氧转化为氧气的微观示意图如下,请在方框中补全相应微粒的图示 。
在此过程中,下列不会发生变化的是 (填序号)。
A.元素种类 B.分子种类 C.原子质量 D.分子数目
(5)臭氧和氧气的组成元素相同,但化学性质差异大的原因是 。
(6)下列关于臭氧的说法中,错误的是______。
A. 臭氧的漂白作用比氯气强的多
B. 臭氧用于医疗消毒可杀灭一切微生物且无二次污染,高效环保
C. 臭氧在生产生活中有很多用途,对人类有益无害,不是空气污染物
D. 臭氧稳定性差,不利于储存,其应用可能会受到限制
【答案】(1)常温下是天蓝色的气体(或有难闻的鱼腥气味) (2)① ② 高 (3)① 化学 ② 木条复燃 (4)① ② AC (5)分子构成不同(或分子不同) (6)C
【解析】(1)不需要发生化学变化就能表现出来的性质叫物理性质;臭氧的物理性质有:天蓝色的气体、有难闻的鱼腥气味;
(2)氧气在放电条件下反应生成臭氧,化学方程式为 ;降温液化分离臭氧和氧气的混合物,得到液态的臭氧和气态的氧气,说明臭氧的沸点比氧气高;
(3) 臭氧处理饮用水时,利用了臭氧有强氧化性,可以与水中的有害化合物(如硫化铅)发生反应,该过程中发生了化学反应,属于臭氧的化学性质;根据题中信息:臭氧有极强的氧化性,所以将带火星的木条伸入到盛有臭氧的集气瓶中,可以看到木条复燃的现象;
(4)氧气由氧分子构成,一个氧分子中有两个氧原子,且原子是化学变化中最小的微粒,即反应前后原子的种类、个数不变,则空白处应补充三个氧分子,图示为:
根据质量守恒定律,反应前后元素的种类不变,原子的种类、个数不变,分子种类一定改变,分子数目可能改变,故选AC;
(5)分子是保持物质化学性质的最小粒子,相同的分子化学性质相同,不同的分子化学性质不同,氧气是由氧分子构成,臭氧是由臭氧分子构成,两物质分子构成不同,所以化学性质不同;
(6)A、臭氧的漂白作用是氯气的15倍之多,臭氧的漂白作用比氯气强,故A正确;
B、根据题中信息:与传统的消毒剂氯气相比,臭氧有许多优点,可杀灭一切微生物,包括细菌、病毒、芽孢等,而臭氧很快转化为氧气,无二次污染,高效环保,故B正确;
C、臭氧有很强的氧化性,对人类也会产生一定的危害,故C错误;
D、臭氧稳定性差,不利于储存,其应用可能会受到限制,故D正确;
故选:C。
17.(2025-2026九上·辽宁沈阳浑南·期中)阅读下面文章。
臭氧()在通常状况下是淡蓝色的气体。臭氧不稳定,受热极易转化成氧气;臭氧具有极强的氧化性,可以支持燃烧;臭氧可用于污水处理工艺中。空气中的氧气在高压放电的条件下能转化为臭氧,臭氧在地面附近的大气层中含量极少,在离地面约10~50km处有一个厚度极薄的臭氧层,臭氧层能吸收太阳辐射中的大量紫外线,使地球上的生物免遭紫外线伤害。高浓度的臭氧会损伤植物叶片,影响光合作用,导致农作物减产。
家用电冰箱中使用的制冷剂“氟利昂”对臭氧层有很大的破坏作用,会使臭氧层形成空洞,从而使更多的紫外线照射到地球表面。
臭氧具有较强的杀菌能力,科研人员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;通过实验还研究了臭氧浓度与其杀菌效果的关系(如图2)。
回答下列问题。
(1)空气中的氧气在高压放电条件下转化成臭氧,该变化属于 变化(填“物理”或“化学”)。臭氧和氧气性质不同,是因为它们的 不同。
(2)臭氧属于 。(选填“纯净物”或“混合物”)
(3)臭氧具有极强的氧化性,受热极易转化为氧气。将带火星的木条伸入盛有臭氧的集气瓶中,可以观察到的现象是 。
(4)由图1可知,紫外灯照射时间相同时,氧气产生的臭氧浓度比空气产生的臭氧浓度 (选填“大”或“小”)。
(5)图2中,O3浓度在范围内,可得出的结论是 。
(6)为保护臭氧层,应采取的措施是 。(写1条)
(7)学习化学使我们辩证认识与合理利用物质。请举出臭氧的利与弊(各1例)利: ;弊: 。
【答案】(1)① 化学 ② 分子构成 (2)纯净物 (3)带火星的木条复燃 (4)大 (5)其他条件相同时,臭氧浓度越大,灭菌率越高 (6)减少氟利昂使用 (7)① 臭氧可用于污水处理工艺中 ② 高浓度的臭氧会损伤植物叶片,影响光合作用,导致农作物减产
【解析】(1)氧气和臭氧是两种不同的物质,空气中的氧气在高压放电条件下转化成臭氧,有新物质生成,该变化属于化学变化;
由分子构成的物质,分子是保持物质化学性质的最小粒子,臭氧和氧气分子构成不同,故性质不同;
(2)臭氧由臭氧一种物质组成,属于纯净物;
(3)臭氧具有极强的氧化性,受热极易转化为氧气,氧气具有助燃性,臭氧也可支持燃烧,故将带火星的木条伸入盛有臭氧的集气瓶中,可以观察到的现象是:带火星的木条复燃;
(4)由图1可知,紫外灯照射时间相同时,氧气产生的臭氧浓度比空气产生的臭氧浓度大;
(5)由图2可知,O3浓度在范围内,其他条件相同时,臭氧浓度越大,灭菌率越高;
(6)家用电冰箱中使用的制冷剂“氟利昂”对臭氧层有很大的破坏作用,会使臭氧层形成空洞,故为保护臭氧层,我们可以采取的措施是:减少氟利昂的使用;
(7)由题干信息可知,臭氧有利的方面是:臭氧可用于污水处理工艺中,弊端是:高浓度的臭氧会损伤植物叶片,影响光合作用,导致农作物减产。
18.(2025-2026九上·辽宁沈阳大东·期中)阅读下面文章。
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。工业上以石英砂(含有 及杂质)和焦炭(主要成分为碳)为主要原料制备碳化硅。
利用碳化硅外延法可以制得高质量的石墨烯: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。
回答下列问题。
(1)碳化硅(SiC)中硅的化合价为+4,则碳的化合价为 。
(2)碳化硅与金刚石物理性质相似的原因是 。构成碳化硅和金刚石的微观粒子种类相同,都是由 构成(填“分子”、“原子”或“离子”)。
(3)制备碳化硅时,在酸洗池中能除去石英砂中的金属氧化物, 中属于金属氧化物的是 :在粉碎机内将焦炭粉碎,目的是 。
(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 变化(填“物理”或“化学”),“超高真空”的原因:隔绝空气中的氧气,防止 。
(5)可选用碳化硅作砂纸的磨料,利用了碳化硅 的性质(答一点)。
【答案】(1)-4 (2)① 晶体结构相似 ② 原子 (3)① Fe2O3、Al2O3 ② 增大接触面积,加快反应 (4)① 化学 ② 碳与氧气反应 (5)高耐磨性
【解析】(1)碳化硅(SiC)中硅的化合价为+4,设碳的化合价为x,根据“化合物中各元素化合价代数和为零”,则+4+x=0,解得x=-4。
(2)根据文章可知,碳化硅和金刚石的晶体结构相同,则它们的物理性质相似;
金刚石由碳原子构成,碳化硅由硅原子和碳原子构成,二者都是由原子直接构成的物质。
(3)铁、铝为“金字旁”,属于金属元素,硅为“石字旁”,属于非金属元素,故中属于金属氧化物;
将焦炭粉碎,能增大接触面积,加快反应。
(4)碳化硅外延法制石墨烯过程中,生成了新物质石墨烯,属于化学变化;
碳能和氧气反应,则隔绝空气中的氧气可防止碳和氧气发生反应。
(5)根据文章可知,碳化硅耐磨性高,则可作砂纸的磨料。
19.(2025-2026九上·辽宁沈阳沈北新·期中)(多选)阅读下面文章。
以前考古学家面对各种各样的废墟、遗迹、化石的年代测定一筹莫展,只能根据一些残存的史料加以猜测推断,终于,化学家们交给了历史学家一把宝贵的“历史刻度尺”,从此考古学家拥有了科学的武器---碳-14!
碳-14原子核中含6个质子与8个中子。碳-14得到应用要归功于美国科学家利比。他得知另一位科学家科尔夫发现了宇宙射线会产生碳-14,他立刻理解到,活的生物通过光合作用和细胞呼吸与环境交换碳元素,体内碳-14和碳-12的比例同大气一样,但是当生物死后,没有新的碳-14补充进来,而残留在体内的碳-14会不断地衰变,一个中子变成1个质子,形成新的原子核。那么对比活的生物体内碳-14的含量和死的生物化石中碳-14的含量,再结合其半衰期(约5730年),就可以推算出生物化石的年龄。1960年利比因此贡献获得了诺贝尔化学奖。
根据资料中的信息和如表的数据,回答下列问题。
原子种类
原子核
核外电子数
1个原子的质量/kg
质子数
中子数
碳-12
6
6
6
1.993×10-26
碳-13
6
7
6
2.160×10-26
碳-14
6
8
6
2.326×10-26
氮-14
7
7
7
2.326×10-26
铁
26
30
26
9.288×10-26
(1)碳-12、碳-13及碳-14属于同种元素,因为 相同。
(2)碳-14在衰变时,一个中子变成质子,形成新的原子核。则衰变后元素种类 (填“改变”或“不变”)。
(3)下列说法正确的是______(填字母)。
A. 生物体遗骸中碳-14含量不断减小
B. 1个碳-14原子与1个氮-14原子核外电子数不同
C. 只要测出碳-14的半衰期就可以推断古生物化石的年龄
(4)考古工作者使用碳-14年代检测法印证了三星堆遗址属于商代晚期,对出土的原始瓷文物分析发现其中含有石英颗粒。石英的主要成分是二氧化硅(SiO2),硅属于 (填“金属”或“非金属”元素,二氧化硅的相对分子质量是 。
(5)国际上用1个碳-12原子质量的作为基准,计算其他原子的相对原子质量。请写出表中铁的元素符号: ,计算铁原子的相对原子质量: (结果保留一位小数)。
【答案】(1)质子数 核电荷数 (2)改变 (3)AB (4)① 非金属 ② 60 (5)① Fe ② 55.9
【解析】(1)同种元素质子数(或核电荷数)相同。故填:质子数(或核电荷数)。
(2)碳-14在衰变时,一个中子变成质子,形成氮原子,元素种类发生改变。故填:改变。
(3)A、活的生物通过光合作用和细胞呼吸与环境交换碳元素,体内碳-14和碳-12的比例同大气一样,但是当生物死后,没有新的碳-14补充进来,而残留在体内的碳-14会不断地衰变,一个中子变成1个质子,形成氮原子。生物体遗骸中碳-14含量不断减小。此选项正确。
B、1个碳-14原子核外有6个电子与1个氮-14原子核外有7个电子,电子数不同。此选项正确。
C、对比活的生物体内碳-14的含量和死的生物化石中碳-14的含量,再结合其半衰期,可以推算出生物化石的年龄。只测出碳-14的半衰期就不能推断古生物化石的年龄。此选项错误。
故选AB。
(4)硅字带有石字旁,属于非金属元素。故填:非金属。
二氧化硅的相对分子质量:。故填:60。
(5)铁的元素符号为Fe。故填:Fe。
铁原子的相对原子质量:。故填:55.9。
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专题09 科普阅读题
1.【答案】(1)元素 (2)稍有甜味(合理即可) (3)① 178 ② 40.4% (4)GdL (5)随着MgCl2添加量的增加,豆腐产率先增大后减小,MgCl2添加量在0.54%时,豆腐产率最大(合理即可) (6)① 错 ② 错
2.【答案】(1)化学性质稳定 (2)三 (3)在720-911ev范围内,氮离子束能量越大,氮化碳薄膜中氮元素质量分数越小 (4)-3 (5)化学
3.【答案】(1)① 3 ② 11:12 ③ 碳 (2)涂料 (3)AC (4)填料含量和填料种类 (5)改性氮化硼 (6)AB
4.【答案】(1)物理 (2)① 化合反应 ② 、氢气、氮气 (3)① ② -3 (4)燃烧不产生,不会导致温室效应加剧 (5)BCD
5.【答案】(1)属于 (2) (3)加快反应速率 (4)① 磷 P ② 质量守恒定律 化学反应前后元素种类不变 (5)无污染(合理即可) (6)CD
6.【答案】(1)白色粉末,易潮解 (2)低血糖而出现乏力甚至休克 (3)40% (4)BD (5)压强为1.2MPa、水量为10% (6)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
7.【答案】(1)极易溶于水 (2)不断运动 (3)高 (4)甲醛浓度相同、环境仓为0.216m3 (5)① 吸附或良好的吸附 ② 高于 (6)① 保持光照 ② (7)A
8.【答案】(1)非金属 (2)① 质子数 ② 硼 B ③ 5 (3)① 4 四 ② 硼砂是一种易溶于水的白色固体 (4)① 氧化硼(或氧化镁) ② +3 ③ 0.55 ④
9.【答案】(1) (2)① 氢气(或) ② 可燃性 (3)可直接电解盐水,无需先除盐分,降低难度和成本;或产氧效率高,是先前系统的 25 倍(任写一条即可) (4)AD (5)① 铁() ② 钛() (6)
10.【答案】(1)① 白色粉末 ② 3∶2 (2)光照强度(合理即可) (3)① a ② 1.1 (4)提高制氢效率 (5)① 错误 ② 正确 ③ 错误
11.【答案】(1)混合物 (2)54 (3)化学 (4)稀有气体 (5)41% (6)大规模储能系统 (7)提升循环寿命(合理即可)
12.【答案】(1)建筑材料、家具、各种黏合剂涂料和合成纺织品等(合理即可) (2)吸附或良好的吸附 (3)① 催化作用 ② 不变 ③ 分子 ④ 碳原子、氧原子、氢原子(C、O、H) (4)夏季和冬季供暖期温度高,室内甲醛释放量大 (5)B (6)① 易溶于水 ② 分子在不断运动
13.【答案】(1)① C、H、O ② 挥发性强 (2)质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,每个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成 (3)① 甲醇燃烧生成的二氧化碳与制备等质量甲醇所需二氧化碳的质量相等 ② 32 (4)C、H (5)二氧化碳 (6)煤
14.【答案】(1)① 碳 ② 单位质量热值高 (2) (3)① 存储温度高,接近室温,存储容易 ② 密度大,相同质量时体积小,占用空间小 ③ 体积能量密度大,相同体积存储更多能量 (4)① 水 ② 3 ③ 水、氮气
15.【答案】(1)天然气 (2)化学原料或燃料 (3)光—电催化耦合 (4)煤是化石燃料不是可再生能源 (5)可以直接使用现有的以汽油为主的燃料储存运输设施,降低了氢气储存和运输的成本 (6)ABC (7)A
16.【答案】(1)常温下是天蓝色的气体(或有难闻的鱼腥气味) (2)① ② 高 (3)① 化学 ② 木条复燃 (4)① ② AC (5)分子构成不同(或分子不同) (6)C
17.【答案】(1)① 化学 ② 分子构成 (2)纯净物 (3)带火星的木条复燃 (4)大 (5)其他条件相同时,臭氧浓度越大,灭菌率越高 (6)减少氟利昂使用 (7)① 臭氧可用于污水处理工艺中 ② 高浓度的臭氧会损伤植物叶片,影响光合作用,导致农作物减产
18.【答案】(1)-4 (2)① 晶体结构相似 ② 原子 (3)① Fe2O3、Al2O3 ② 增大接触面积,加快反应 (4)① 化学 ② 碳与氧气反应 (5)高耐磨性
19.【答案】(1)质子数 核电荷数 (2)改变 (3)AB (4)① 非金属 ② 60 (5)① Fe ② 55.9
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专题09 科普阅读题
1.(2025-2026九上·辽宁省大连市名校联盟·期中)阅读下面科普短文。
豆腐是一种营养丰富又历史悠久的食材。以大豆为原料制作豆腐的主要工序有:选料、泡料、磨豆、滤浆、煮浆、点浆、成型等,其中点浆是制作豆腐的关键工序。
点浆时需要用到凝固剂。传统豆腐用的凝固剂是石膏(主要成分为硫酸钙)或盐卤(如氯化镁等),属于盐类凝固剂。内酯豆腐用的凝固剂是无臭、稍有甜味的白色晶体葡萄糖酸内酯(化学式为,简称),属于酸类凝固剂。
凝固剂种类对豆腐中异黄酮含量有影响,异黄酮具有抗氧化活性,可抵御癌细胞。二者的关系如图1所示。
凝固剂添加量对豆腐的品质也有影响。将大豆泡发后,与水按的比例磨成豆浆,以为例研究结果如图2所示。
豆腐中含有丰富的蛋白质和钙,不含胆固醇,容易消化吸收。但过量食用,会阻碍人体对铁的吸收,而且容易出现腹胀、腹泻等症状。
回答下列问题。
(1)豆腐含有丰富的钙,这里的“钙”指的是 (填“元素”“原子”“分子”)。
(2)的物理性质有 (写出一条即可)。
(3)的相对分子质量为 ,碳元素的质量分数为 (计算结果保留1%)。
(4)由图1可知,用 凝固剂制作的豆腐异黄酮含量最高。
(5)由图2可知,豆腐保水率与添加量的关系为:其他条件相同时,添加量在0.35%~0.71%之间时, 。
(6)判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。
①添加的越多,豆腐的产率越高。
②豆腐营养丰富,多吃对身体无害。
2.(2025-2026九上·辽宁省沈阳市第一七五中学教育集团·期中)阅读下面短文。
氮气是空气中含量最多的气体,是一种宝贵的自然资源。
(一)氮气与食品行业氮气作为保护气,广泛应用于食品行业。在大型粮仓内充入氮气,使粮食处于休眠和缺氧状态,可达到良好的防虫、防霉等效果,延长粮食的保存期。
(二)氮气与农业生产
氮元素是植物生长所需的营养元素之一。民间俗语“雷雨发庄稼”,是指在雷电环境下空气中的氮气能转变为含氮的化学肥料,其主要过程如下图。
(三)氮气与光伏新材料
高纯氮气被离子化后,通过氮离子束溅射技术,以高纯石墨为靶材可以沉积出光伏材料氮化碳薄膜,氮化碳薄膜中碳、氮元素的质量分数与氮离子束能量的关系如图所示。
(四)氮气与合成氨工业
氮气是一种重要的工业原料,用氮气和氢气合成氨()是人类科学技术上的一项重大突破。化学家西博格曾说:“无论从经济的发展还是人类的进步而言,这项发明都是20世纪科学领域中最辉煌的成就之一。”
(五)氮气与环境治理
化石燃料中通常含有氮元素,直接燃烧会产生大量氮氧化合物。氮氧化合物不仅能形成酸雨严重危害人体健康和生态环境,而且能与碳氢化合物在一定条件下反应生成有毒的光化学烟雾。利用氮气合成氨可有效吸收氮氧化合物,从而实现无污染排放。
回答下列问题。
(1)氮气应用于食品行业作保护气,体现了的性质是: 。
(2)雷电环境下氮气转变为化学肥料的过程中,图1涉及到的氧化物有 种。
(3)由图2可知,氮化碳薄膜中氮元素质量分数与氮离子束能量的关系为: 。
(4)合成氨的反应在高温、高压、催化剂条件下用氮气和氢气合成氨气,氨气中氮元素为 价。
(5)氮氧化合物转变为光化学烟雾的过程属于 变化(填“物理”或“化学”)。
3.(2025-2026九上·辽宁铁岭多校·期中)(多选)阅读下面科普短文。
环氧树脂是一种热固性树脂,化学式为,具有质量轻、电绝缘性好、耐腐蚀、粘接性好等优点,广泛应用于电子电器、涂料、胶粘剂、建筑等领域,我国环氧树脂的应用领域如图1。
环氧树脂的热导率较低,不利于散热。因此,常把热导率高的纳米材料作为填料添加到环氧树脂中,以提升环氧树脂的导热性能。研究人员在环氧树脂(热导率为0.16W/m·K)中分别添加不同质量的六方氮化硼、改性氮化硼、立方氮化硼得到三种不同填料含量的材料。通过实验比较了三种材料的导热性能,其结果如图2。图中热导率越大,表明材料导热性能越好。
随着科学技术的发展,环氧树脂的潜能不断被激发,应用领域越来越广泛。
根据文章内容回答问题:
(1)环氧树脂由 种元素组成,化学式中碳氢原子个数比是 ,其中质量分数最大的元素是 (填元素名称)。
(2)由图1可知,我国环氧树脂应用最广泛的领域是 。
(3)氮化硼(BN)属于______(填字母序号)。
A. 纯净物 B. 混合物 C. 化合物 D. 单质
(4)根据图2分析,影响环氧树脂热导率的因素有哪些 。
(5)对比图2中的三条曲线,在实验研究的填料含量范围内,当填料含量相同时, 的热导率最高。
(6)下列说法正确的是______(填字母序号)。
A. 图2中加入氮化硼的环氧树脂热导率均高于0.16W/m·K,表明在实验研究的填料含量范围内,添加氮化硼可提升环氧树脂的导热性能。
B. 环氧树脂具有广阔的应用和发展前景。
C. 环氧树脂电绝缘性能优良、导热性好。
4.(2025-2026九上·辽宁省沈阳市虹桥中学教育集团·期中)阅读下列科普短文,回答下列问题。
氨气是一种无色有刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水,溶于水时能形成氨水。氨气的应用十分广泛,工业上常用来制氮肥、硝酸和纯碱。煤炭作为燃料时会产生一些有害气体。氨气同样可作为燃料使用,其在燃烧时生成氮气与水,在工业、电力、交通等领域均具备广泛的应用前景。
Ⅰ.工业合成氨
合成氨的原料有和。获得常用方法有:液态空气分离法、膜分离法(如图1)和分子筛吸附法(如图2)。其中分子筛吸附法制时,吸附压和两种气体吸附量的变化关系如图3所示。的生产方法有煤气化、天然气重整及电解水等方法。合成氨的流程示意图如图4所示。
Ⅱ.氨燃料
伴随“双碳”目标的提出,氨作为氢的载体,其能源化应用亦成为研究焦点。研究发现氨作为燃料,在电动汽车等动力电源方面具有潜在的应用前景。其与氢气在相同条件下的物性对比见右表。
物性参数
燃烧热/()
12.77
17.10
沸点/℃
最小点火能量/MJ
0.02
8
爆炸极限/%
4~75
16~25
依据短文回答下列问题:
(1)液态空气分离法、膜分离法、分子筛吸附法制都利用了物质的 (填“物理”或“化学”)性质不同进行分离。
(2)在图4工业合成氨的流程里,所发生化学反应的基本反应类型为 。该流程中可以循环利用的物质是 。
(3)一定条件下,氨气在氧气中燃烧生成氮气和水,反应的化学方程式为 ,其中,氨气中氮元素的化合价为 价。
(4)从环保角度分析,与传统煤炭相比,氨气作燃料的优点有:①产物无污染;② 。
(5)根据短文内容,下列说法不正确的是______(填字母)。
A. 由图3可知分子筛吸附法制,吸附压越大,越有利于分离氮气和氧气
B. 在合成氨流程中,欲将与、分离,应将温度控制在范围内(在压强 下,氮气的沸点为,与沸点见短文中表格)
C. 氨气比氢气更容易被点燃
D. 氢气液化储存比氨气更易实现,但爆炸风险较大
5.(2025-2026九上·辽宁省沈阳市第七中学·期中)(多选)阅读下面科普短文并回答问题。
科技兴则民族兴,科技强则国家强。二氧化碳资源化利用是全球可持续发展面临的巨大挑战,淀粉是粮食最重要的成分,同时也是重要的工业原料。我国科学家在世界上首次实现无细胞条件下,利用二氧化碳人工合成淀粉,标志着人工合成淀粉领域的重大颠覆性和原创性突破。二氧化碳人工合成淀粉也成功入选“中国科学十大进展”。
科学层面上,这项突破性进展可以分为两大阶段,如图所示。
人工光合成阶段:利用取之不尽,用之不竭的太阳能进行光伏发电直接电解水制取氢气,再用与合成甲醇(),完成太阳能向化学能的转化与存储。
生物暗合成阶段:在甲醇聚合酶的催化作用下,将甲醇聚合成(简称),再通过生物途径优化,将聚合成(简称),再进一步合成化合物,即淀粉。
化学对社会可持续发展不断作出新贡献。
依据所给信息,回答问题。
(1)取之不尽,用之不竭的太阳能 (填“属于”或“不属于”)可再生能源。
(2)人工光合成阶段,二氧化碳和氢气在催化剂和加热条件下合成甲醇的化学方程式为:
,则X为 。
(3)将聚合成的过程中,使用了甲醇聚合酶,其目的是 。
(4)组成的元素中有一种是淀粉不具备的,这种元素是 ,该元素不可能来自于,判断的理论依据是 。
(5)太阳能发电直接制取的氢气叫作绿氢;通过煤、石油、天然气等化石燃料燃烧所产生的氢气叫作灰氢。与使用灰氢相比,使用绿氢的优点是 (写出一条即可)。
(6)下列与文章内容相关的说法中正确的有_____(填序号)。
A. 文中涉及到的、与、一样都属于单质
B. 文中的“3”表示3个碳原子
C. 二氧化碳合成淀粉技术的实现能够缓解粮食危机
D. 二氧化碳合成淀粉技术的实现能够缓解温室效应
6.(2025-2026九上·辽宁省沈阳市一二六中学教育集团·期中)(多选)阅读下列科普短文。
神奇的玉米芯
近年来,低糖饮食逐渐成为人们关注的热点。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。
木糖醇()是白色粉末,易潮解。木糖醇含有的热量为2.4卡,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,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
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。
【查阅资料】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,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)据材料可知糖类摄入不足容易引起 (写出一点即可)
(3)葡萄糖中碳元素的质量分数为 。
(4)下列说法错误的是______(填序号)
A. 木糖醇需要密封保存 B. 日常生活中,木糖醇完全可以替代糖类
C. 木糖醇是一种低热量的甜味剂 D. 生产过程中,水量越多木聚糖产率越高
(5)对比上述两组实验,制取木聚糖的最佳条件是 。
(6)实验②中,压强为时木聚糖的产率比低,原因是 。
7.(2025-2026九上·辽宁省沈阳市南昌初中学·期中)科普阅读题
甲醛,,为无色有刺激性气味的气体,极易溶于水,对人的眼、鼻有刺激作用。室内空气中的甲醛主要来源于室内建筑装修装饰材料,一般气温较低的月份家中甲醛超标情况少,但气温较高的7,8月份甲醛超标情况多,一般常见的家庭除甲醛的方法有以下几种:
方法一:生物除甲醛;许多植物如君子兰可吸收甲醛,在0.216m3的装有一定浓度甲醛的环境仓中放入一盆君子兰,另取一个不放君子兰的相同的环境仓作对照,测定放置不同天数后甲醛的去除率,结果如表1。
表1 君子兰对甲醛去除能力
时间/d
初始甲醛浓度
去除率/%
0
0.261
0
1
0.259
0.77
3
0.257
1.53
5
0.060
77.01
7
0.060
77.01
9
0.060
77.01
方法二:活性炭除甲醛:其他条件相同时,活性炭,君子兰吸收甲醛效果如图1。使用活性炭时要尤为注意,活性炭需要定期更换,避免吸收到最大量后重新释放甲醛。
方法三:光触媒催化法除甲醛;利用光催化剂(二氧化钛)在光的照射下催化甲醛的氧化反应从而实现甲醛的去除,因此可在家中喷洒光触媒试剂,具体原理如图2。
方法四:开窗通风除甲醛;保证室内通风,促进甲醛排出。
(1)因甲醛具有 的性质,有些人会在家中放一盆水来除去甲醛。
(2)室内空气中的甲醛主要来源于室内建筑装修装饰材料,说明甲醛分子具有 的性质。
(3)请结合室内甲醛在不同月份的超标情况,最好在较 (填“高”或“低”)温度下测试极端值,来判断是否适宜入住。
(4)方法一取不放君子兰的环境仓作对照时,应控制 (填一种影响因素即可)相同。
(5)利用活性炭的 性可除去甲醛,且根据图1可知其去除甲醛效果 (填“高于”或“低于”)君子兰。
(6)结合方法三分析,在使用光触媒试剂除甲醛时应注意的问题是 ;根据图2,写出光触媒催化除甲醛的方程式 。
(7)下列关于家庭除甲醛的描述中正确的是_____。
A. 应在高温环境中闷一段时间后再开窗通风 B. 使用活性炭除甲醛时,可以长期使用不用更换
C. 定期频繁通风可以将室内甲醛完全除去
8.(2025-2026九上·辽宁沈阳东北育才学校·期中)科普阅读。
硼元素的英文名称“boron”是由其矿物硼砂“borax”和碳元素“Carbon”的英文组合而成的。1789年,拉瓦锡将硼列入元素周期表,如图为元素周期表的一部分。
硼元素地壳中含量仅有10毫克/千克,主要以硼砂()和白硼钙石的形态存在。硼砂是一种易溶于水的白色固体可用作清洁剂、杀虫剂。
硼元素在高科技领域有非凡价值。从基础的玻璃制造到尖端的半导体技术,从农业生产的硼肥施用到医学领域的硼化合物药物,用途遍布现代社会的各个角落,对人类生活有深远影响。
硼矿的开采与提炼是涵盖地质勘查、矿物加工和化工生产的复杂流程,主要在大型反应釜中进行,硼砂()与酸反应生成硼酸(),而后以硼酸为原料生成含硼较纯的产品,提炼工艺流程如下图所示。
依据上述材料及所学化学知识,回答下列问题。
(1)硼属于 (填“金属”或“非金属”)元素。
(2)硼元素和碳元素的本质区别是 不同。质量相同的硼、碳、铝三种单质中,原子个数最多的是 。硼原子的核外电子数是 。
(3)硼砂()中含有 种元素,写出一条硼砂的物理性质 。
(4)硼矿提炼工艺流程中,涉及的一种氧化物是 。硼酸()中硼元素的化合价为 。3.1g硼酸中含有硼元素的质量是 g。还原炉中在一定条件下发生反应,其化学方程式为 。
9.(2025-2026九上·辽宁省阜新市实验中学·期中)(多选)阅读下列科普短文,回答相关问题。
新技术可以从火星盐水中获得氧气和燃料传统的电解水方法需要先去除水中的盐分,但想要在环境恶劣的火星上执行该步骤不仅危险且代价高昂.近日,圣路易斯华盛顿大学的一组工程师在《美国科学院院刊》上表示,他们开发出了可以直接在盐水中电解出氧气和氢气的系统,这将会显著降低电解盐水的难度和成本,新的系统用钌酸铅作正极端、用铂碳作负极端,并在-36℃的温度下检验了其电解盐水的能力。在相同功率下,该系统产生氧气量是先前系统的25倍。研究人员表示,此系统不仅可以用于火星探测,也可以在地球上电解海水,为潜艇供氧等。
另根据有关报道,科学探测发现月球储存有一定数量的冰尘混合物、甲醛和钛铁矿(主要成分FeTiO3)资源。人类有望利用月球上的水资源,并通过电解获取氢气为火箭提供燃料,获取的氧气可逐渐形成可供呼吸的大气层,用来满足植物和人类所需。根据科学家设想的有关人类利用月球资源的流程图,如图所示:
(1)电解水的文字或符号表达式为 。
(2)新的电解水系统中铂碳负极端收集到的气体是 ,该气体具有的化学性质是 。
(3)利用这套新系统给潜水艇供氧,其优点有 (任写一条)。
(4)探究不同电压对电解水速率的影响,用如图装置进行多次实验,并记录不同电压下生成20mL氢气所需时间。下列分析正确的是_____。
A. b管与电源正极相连 B. b管中气体可以燃烧
C. a管与b管中气体质量比为2:1 D. 该实验中,电压越高电解水的速率越快
(5)推测流程图中的“金属单质”是 和 。
(6)FeTiO3的名称读作“钛酸亚铁”,求其中铁、氧元素的质量比为 。
10.(2025-2026九上·辽宁本溪·期中)阅读下列资料,并回答问题。
二氧化钛是一种无毒的白色粉末,作为光催化材料被广泛应用于降解污染物、分解水制氢等领域。
资料一:向中加入某些金属元素可以提高其光催化降解性能。我国科研人员制备了复合材料,并比较了它和对某污染物的光催化降解性能,实验结果如图(降解率越高,材料的光催化降解性能越强)。
资料二:利用催化材料可实现阳光下“一键分解”水分子制氢。当阳光照射时,晶体内部激发出光生电子和空穴,水分子在光生电子和空穴作用下分解。但是,光生电子和空穴在晶体内部横冲直撞,绝大多数在百万分之一秒内就会复合湮灭,导致光催化分解水的效率大幅降低。近日,我国科研人员用大小相近的钪离子替代部分钛离子,实现了有序收集光生电子和接收空穴。通过对晶体的结构改造,使制氢效率提高15倍,创造了该材料体系的新纪录。
(1)的物理性质是 ,中钛元素和氧元素的质量比为 。
(2)资料一中所设计的实验过程中,除了材料用量外,还应控制哪些变量 (填一条即可)。
(3)图中表示复合材料的曲线是 (填“a”或“b”)。图中该材料用量达到 g时,材料的光催化降解性能开始趋于稳定。
(4)掺杂钪改造,其目的是 。
(5)判断下列说法是否正确(填“正确”或“错误”)。
①二氧化钛中加入任何元素均可提高其光催化性能 。
②可通过改变材料的结构,优化材料的性能 。
③在“一键分解”水分子制氢反应前后,二氧化钛的质量和性质都没变 。
11.(2025-2026九上·辽宁省沈阳市第四十三中学·期中)阅读下面短文,回答问题。
大连化学物理研究所研究团队开发出首例氢负离子原型电池。于2025年9月17日在顶级期刊《Nature》发表研究成果,是具有重要意义的科技突破。
氢负离子原型电池电解质材料采用氢化钡(BaH2)包覆三氢化铈(CeH3)的核壳结构复合氢化物,兼具快速氢负离子传导特性与优异稳定性。该成果标志着氢负离子原型电池从理论概念迈向实验室阶段。
该电池采用传统储氢材料氢化铝钠(NaAlH4)作正极、贫氢二氢化铈作负极,团队通过叠层结构将电压提升至1.9伏,成功点亮LED灯(如图一所示)验证了其供电可行性。正极首次放电容量达984毫安时/克,20次充放电循环后容量保持402毫安时/克。
氢负离子原型电池潜在市场分布如图二所示。但目前该电池技术成熟度低,仍处于实验室原型阶段,需要大量验证和优化工作;循环寿命有待提升,距离商业化应用要求的成千上万次循环还有很大差距;材料涉及稀土元素(如铈)和特殊氢化物,成本较高。
(1)氢负离子原型电池电解质材料属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)氢化铝钠(NaAlH4)的相对分子质量为 。
(3)氢负离子原型电池放电过程中将 能转化为电能。
(4)LED灯与霓虹灯发光原理不同,霓虹灯中经常填充 。
(5)氢负离子原型电池在20次循环后容量保持率约为 (保留到1%)。
(6)氢负离子原型电池应用前景最大的领域是 。
(7)氢负离子原型电池未来研究主要方向包括 (答一点即可)。
12.(2025-2026九上·辽宁大连庄河·期中)阅读下面文章。
室内空气污染是指在封闭空间内的空气中,存在对人体健康有危害的物质,并且浓度超过国家标准。甲醛(CH2O)是主要的室内空气污染物之一,它是一种无色、有刺激性气味的气体,易溶于水。室内甲醛主要来源于建筑材料、家具、各种黏合剂涂料和合成纺织品等。室内甲醛的释放量与温度、湿度和家具数量等有关。科研人员通过实验研究了室内甲醛的释放量与温度的关系,结果如图1所示。
目前常用的甲醛去除方法主要有自然通风法、活性炭吸附法、植物净化法和光催化氧化法等。光催化氧化法去除甲醛,是在光触媒作催化剂和光照的条件下,甲醛与氧气发生反应,生成二氧化碳和水,从而达到去除室内甲醛的目的。科研人员通过实验比较了两种不同的光触媒去除甲醛的效果,结果如图2所示。
(1)文中提到室内甲醛的主要来源有 (写一条)。
(2)利用活性炭的 作用可去除甲醛。
(3)宏观与微观角度结合认识光催化氧化法
①宏观角度:光催化氧化法中,光触媒的作用是 ,其在化学反应前后的质量 (填“变大”“变小”或“不变”)。
②微观角度:甲醛(CH2O)、二氧化碳(CO2)都是由 (填“分子”“原子”或“离子”)构成的。光催化氧化法反应前后不变的微观粒子是 (填具体微观粒子名称或符号)。
(4)参考图1作答:新装修的房子在夏季和冬季供暖期更应注意通风,原因是 。
(5)参考图2作答:在其它实验条件相同的情况下,光触媒 (填“A”或“B”)去除甲醛的效果更好。
(6)空气中甲醛浓度大,也会对鱼缸中的鱼儿持续产生危害,这一现象说明甲醛具有的物理性质之一是 ,同时也体现微观粒子的性质是 。
13.(2025-2026九上·辽宁沈阳铁西·期中)阅读下面文章。
资料一:甲醇(CH3OH)密度小、挥发性强、无色,是替代传统燃料的潜在选择。传统甲醇的生产依赖化石燃料作为碳源,生产过程中会向大气释放二氧化碳。我国科研人员研制出一种新型催化剂,二氧化碳在该催化剂表面发生化学反应转化为甲醇,因在生产和燃烧过程中实现净零碳排放,故称为“零碳甲醇”。图1为生成甲醇的微观过程。
资料二: 甲醇(CH3OH)是一种重要的化工原料,工业上以煤、空气、水等为原料制备甲醇,主要工艺流程如图2。
根据所给信息,回答下列问题:
(1)甲醇由 组成(填元素符号),其性质有 (写出一点即可)。
(2)在方框内画出丁的分子模型,这样作图的依据是 。
(3)结合资料一分析,“零碳甲醇”在生产和燃烧过程中实现净零碳排放的原因是 。甲醇燃烧的化学方程式为
,若产生44g CO2,消耗甲醇的质量为 g。
(4)变换炉中发生反应:
,化合价发生变化的元素是 。
(5)吸收塔中被吸收的物质是 。
(6)根据生产甲醇的工艺流程图分析,甲醇中的碳元素来自原料中的 。
14.(2025-2026九上·辽宁大连甘沙河口·期中)阅读下面文章。
氢气和氨(NH3)被视为零碳燃料。氢气因其单位质量热值高、无污染、可循环利用等优势,被视为极具潜力的清洁能源。然而,为确保氢气高效稳定地存储和运输,仍需克服诸多挑战。
氨是无色、有毒、有强烈刺激性气味的气体,点燃时会与氧气反应生成水和氮气。氨与氢气在工业上常以压缩液体形式存储,其部分性能对比如表所示。近年来,在光催化条件下绿色制氨的方法得到了广泛关注,其合成及使用的技术路线如下图所示。
虽氨的毒性、腐蚀性等限制其在实际中应用,但随着技术进步,有望在解决能源危机和环境污染中发挥关键作用。
表 液氨和液氢的部分性能
燃料
存储温度/℃
存储压力/kPa
密度/(g/cm3)
体积能量密度/(MJ/cm3)
液氨
25
1030.0
0.6028
11333
液氢
-253
102.0
0.0708
8539
体积能量密度:单位体积储存能量的大小。
氨合成及使用的技术路线图
回答下列问题。
(1)氢气和氨被视为零碳燃料,原因是二者都不含有 元素。氢气作为燃料具有的优势有 (写一条)。
(2)点燃时,氨与氧气发生反应的化学方程式为 。
(3)分析表中数据,与液氢相比,液氨具有的优势有 、 、 。
(4)在氨合成及使用的技术路线中,属于氧化物的物质是 ,发生的化学变化有 个;为节约资源、降低合成氨的成本,需循环利用的物质是 。
15.(2025-2026九上·辽宁沈阳于洪·期中)(多选)阅读下列短文,回答相关问题。
中国的经济发展离不开大量的能源,目前我国的能源结构中以煤(高碳)、石油(中碳)、天然气(低碳)为代表的化石燃料仍占主导地位,化石燃料的燃烧在释放热量的同时产生,是温室气体也是巨大的碳资源。直接转化利用技术指以太阳能或其他可再生能源发电为驱动力,在温和条件下将直接转化为化学原料或燃料。
氢气作为一种新能源越来越受到广泛关注,氢气的主要来源包括化石燃料制氢和电解水制氢。利用可再生能源电解水制氢是目前理想的制氢技术,其技术主要有三种,分别是光催化、光电催化和光—电催化耦合制氢,对应的氢能转化率如表。
可再生能源制氢技术
氢能转化率
光催化
不足
光电催化
不足
光—电催化耦合
以上
氢气储运是氢能产业链的重要环节。中国科学家提出的“液态阳光”是一种储氢载体。“液态阳光”是指利用太阳能等可再生能源制取绿色氢气,结合二氧化碳加氢技术制备以甲醇()为代表的液态燃料。甲醇相比氢气的优势是可以直接使用现有的以汽油为主的燃料储存运输设施,降低了氢气储存和运输的成本。
“液态阳光”的关键技术之一是合成甲醇时催化剂的选择。工业生产选择催化剂时,催化剂的稳定性是重要参考条件之一,中国科学家突破了这一关键技术(部分研究成果如图),推动了“液态阳光”生产从实验室走向应用。
(1)化石燃料包括煤、石油和 。
(2)直接转化利用技术指以太阳能或其他可再生能源发电为驱动力,在温和条件下将直接转化为 。
(3)如表格所示,利用可再生能源电解水制氢,氢转化率较高的技术是 。
(4)煤经过加工合成的甲醇,不能称作“液态阳光”的原因是 。
(5)以甲醇为代表的液态燃料具有的优势: 。
(6)“液态阳光”的应用帮助解决的问题有:___________(填字母序号)。
A. 氢气的储存和运输 B. 减碳和碳中和(零碳排放)
C. 化石燃料危机
(7)根据图中信息,选出合成“液态阳光”最适合的催化剂为___________(填序号)。
A. B.
C. D.
16.(2025-2026九上·辽宁大连中山·期中)(多选)阅读下列材料,回答相关问题。
纯净的臭氧在常温下是天蓝色的气体,有难闻的鱼腥气味,不稳定,一旦受热极易转化成氧气,并放出大量的热。它虽然是空气质量播报中提及的大气污染物,但臭氧层中的臭氧能吸收紫外线,保护地面生物不受伤害。而且近年来臭氧的应用发展较快,很受人们的重视。生产中大量使用的臭氧通常由以下方法制得。
臭氧处理饮用水。早在19世纪中期的欧洲,臭氧已被用于饮用水处理。由于臭氧有强氧化性,可以与水中的有害化合物(如硫化铅)发生反应,处理效果好,不会产生异味。
臭氧做漂白剂。许多有机色素的分子遇臭氧后会被破坏,成为无色物质。因此,臭氧可作为漂白剂,用来漂白麻、棉、纸张等。实践证明,臭氧的漂白作用是氯气的15倍之多。
臭氧用于医用消毒。与传统的消毒剂氯气相比,臭氧有许多优点,可杀灭一切微生物,包括细菌、病毒、芽孢等,而臭氧很快转化为氧气,无二次污染,高效环保。
(1)臭氧的物理性质有 (写出一条)。
(2)生产中制得大量臭氧时,发生反应的化学方程式为 ,降温液化分离臭氧和氧气的混合物,说明臭氧的沸点比氧气的 。
(3)臭氧处理饮用水时,发生了 (填“物理”或“化学”)变化。将带火星的木条伸入到盛有臭氧的集气瓶中,可以看到 的现象。
(4)臭氧转化为氧气的微观示意图如下,请在方框中补全相应微粒的图示 。
在此过程中,下列不会发生变化的是 (填序号)。
A.元素种类 B.分子种类 C.原子质量 D.分子数目
(5)臭氧和氧气的组成元素相同,但化学性质差异大的原因是 。
(6)下列关于臭氧的说法中,错误的是______。
A. 臭氧的漂白作用比氯气强的多
B. 臭氧用于医疗消毒可杀灭一切微生物且无二次污染,高效环保
C. 臭氧在生产生活中有很多用途,对人类有益无害,不是空气污染物
D. 臭氧稳定性差,不利于储存,其应用可能会受到限制
17.(2025-2026九上·辽宁沈阳浑南·期中)阅读下面文章。
臭氧()在通常状况下是淡蓝色的气体。臭氧不稳定,受热极易转化成氧气;臭氧具有极强的氧化性,可以支持燃烧;臭氧可用于污水处理工艺中。空气中的氧气在高压放电的条件下能转化为臭氧,臭氧在地面附近的大气层中含量极少,在离地面约10~50km处有一个厚度极薄的臭氧层,臭氧层能吸收太阳辐射中的大量紫外线,使地球上的生物免遭紫外线伤害。高浓度的臭氧会损伤植物叶片,影响光合作用,导致农作物减产。
家用电冰箱中使用的制冷剂“氟利昂”对臭氧层有很大的破坏作用,会使臭氧层形成空洞,从而使更多的紫外线照射到地球表面。
臭氧具有较强的杀菌能力,科研人员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;通过实验还研究了臭氧浓度与其杀菌效果的关系(如图2)。
回答下列问题。
(1)空气中的氧气在高压放电条件下转化成臭氧,该变化属于 变化(填“物理”或“化学”)。臭氧和氧气性质不同,是因为它们的 不同。
(2)臭氧属于 。(选填“纯净物”或“混合物”)
(3)臭氧具有极强的氧化性,受热极易转化为氧气。将带火星的木条伸入盛有臭氧的集气瓶中,可以观察到的现象是 。
(4)由图1可知,紫外灯照射时间相同时,氧气产生的臭氧浓度比空气产生的臭氧浓度 (选填“大”或“小”)。
(5)图2中,O3浓度在范围内,可得出的结论是 。
(6)为保护臭氧层,应采取的措施是 。(写1条)
(7)学习化学使我们辩证认识与合理利用物质。请举出臭氧的利与弊(各1例)利: ;弊: 。
18.(2025-2026九上·辽宁沈阳大东·期中)阅读下面文章。
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。工业上以石英砂(含有 及杂质)和焦炭(主要成分为碳)为主要原料制备碳化硅。
利用碳化硅外延法可以制得高质量的石墨烯: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。
回答下列问题。
(1)碳化硅(SiC)中硅的化合价为+4,则碳的化合价为 。
(2)碳化硅与金刚石物理性质相似的原因是 。构成碳化硅和金刚石的微观粒子种类相同,都是由 构成(填“分子”、“原子”或“离子”)。
(3)制备碳化硅时,在酸洗池中能除去石英砂中的金属氧化物, 中属于金属氧化物的是 :在粉碎机内将焦炭粉碎,目的是 。
(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 变化(填“物理”或“化学”),“超高真空”的原因:隔绝空气中的氧气,防止 。
(5)可选用碳化硅作砂纸的磨料,利用了碳化硅 的性质(答一点)。
19.(2025-2026九上·辽宁沈阳沈北新·期中)(多选)阅读下面文章。
以前考古学家面对各种各样的废墟、遗迹、化石的年代测定一筹莫展,只能根据一些残存的史料加以猜测推断,终于,化学家们交给了历史学家一把宝贵的“历史刻度尺”,从此考古学家拥有了科学的武器---碳-14!
碳-14原子核中含6个质子与8个中子。碳-14得到应用要归功于美国科学家利比。他得知另一位科学家科尔夫发现了宇宙射线会产生碳-14,他立刻理解到,活的生物通过光合作用和细胞呼吸与环境交换碳元素,体内碳-14和碳-12的比例同大气一样,但是当生物死后,没有新的碳-14补充进来,而残留在体内的碳-14会不断地衰变,一个中子变成1个质子,形成新的原子核。那么对比活的生物体内碳-14的含量和死的生物化石中碳-14的含量,再结合其半衰期(约5730年),就可以推算出生物化石的年龄。1960年利比因此贡献获得了诺贝尔化学奖。
根据资料中的信息和如表的数据,回答下列问题。
原子种类
原子核
核外电子数
1个原子的质量/kg
质子数
中子数
碳-12
6
6
6
1.993×10-26
碳-13
6
7
6
2.160×10-26
碳-14
6
8
6
2.326×10-26
氮-14
7
7
7
2.326×10-26
铁
26
30
26
9.288×10-26
(1)碳-12、碳-13及碳-14属于同种元素,因为 相同。
(2)碳-14在衰变时,一个中子变成质子,形成新的原子核。则衰变后元素种类 (填“改变”或“不变”)。
(3)下列说法正确的是______(填字母)。
A. 生物体遗骸中碳-14含量不断减小
B. 1个碳-14原子与1个氮-14原子核外电子数不同
C. 只要测出碳-14的半衰期就可以推断古生物化石的年龄
(4)考古工作者使用碳-14年代检测法印证了三星堆遗址属于商代晚期,对出土的原始瓷文物分析发现其中含有石英颗粒。石英的主要成分是二氧化硅(SiO2),硅属于 (填“金属”或“非金属”元素,二氧化硅的相对分子质量是 。
(5)国际上用1个碳-12原子质量的作为基准,计算其他原子的相对原子质量。请写出表中铁的元素符号: ,计算铁原子的相对原子质量: (结果保留一位小数)。
试卷第1页,共3页
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