专题11 科普阅读题（期中真题汇编，山西专用）九年级化学上学期

专题11 科普阅读题 1．打铁花 “打铁花”是一种传统的民间焰火表演艺术，其原理主要涉及生铁的熔化、氧化还原反应以及铁水的抛射过程。首先，将生铁加热至熔化。将生铁碎片投入火炉内的熔铁罐中，熔铁罐是用上等胶泥制作而成的。为提高加热效率，需要使用鼓风机不断向燃着的焦炭中鼓入空气。约半个时辰，熔铁罐里便会泛起铁水，其温度高达1600℃。 打铁花表演者通过特定的技巧将高温铁水抛向空中，铁水液滴表面和内部都会发生剧烈的氧化还原反应。液滴表面在高温下被强烈氧化，形成一层固态外壳。液滴中的碳在高温下与氧气反应生成一氧化碳气体。液滴表面的固体外壳在内部气体的压力作用下爆裂，形成四处飞溅的铁花。 综上所述，打铁花现象的产生是重力、热能、氧化共同作用的结果。在古老的工艺中，这一景象不仅展示了匠人的技艺，也体现了自然力的美妙作用。 结合上文信息，分析思考，解决问题： (1)生铁熔化为铁水属于__________变化，从微观角度分析，该变化的微观实质是__________。 (2)使用鼓风机不断向燃着的焦炭中鼓入空气可提高加热效率，其原理是__________。 (3)熔铁罐用的胶泥具有的物理性质是__________（写一点）。 (4)表演者通过特定的技巧将高温铁水抛向空中后，发生反应的化学方程式为__________（写1个）。 (5)由文中可知，打铁花时形成四处飞溅的铁花与生铁中含有的__________有关。 【答案】(1) 物理 原子之间的间隔变大 (2)鼓入空气，提供了充足的氧气，氧气充足时，焦炭完全燃烧，放出的热量多 (3)熔点高（合理即可） (4)或者 (5)碳/C 【详解】（1）生铁熔化为铁水，只是状态的改变，无新物质生成，属于物理变化； 生铁熔化为铁水，由固态转化为液态，从微观角度分析，该变化的微观实质是：原子之间的间隔变大； （2）使用鼓风机不断向燃着的焦炭中鼓入空气可提高加热效率，其原理是：鼓入空气，提供了充足的氧气，氧气充足时，焦炭完全燃烧，放出的热量多； （3）熔铁罐需承受1600℃高温，胶泥能制成熔罐且不熔化，说明其具有熔点高的物理性质； （4）表演者通过特定的技巧将高温铁水抛向空中后，铁能与氧气反应生成四氧化三铁，反应的化学方程式为：；且由题干信息可知，碳能与氧气反应生成一氧化碳，反应的化学方程式为：； （5）文中指出铁花爆裂是因液滴中的碳与氧气反应生成一氧化碳气体，液滴表面的固体外壳在内部气体的压力作用下爆裂，形成四处飞溅的铁花，故打铁花时形成四处飞溅的铁花与生铁中含有的碳有关。 2．化学与健康。过度通气综合征，又称为呼吸性碱中毒综合征，指无明确心肺器质性病变的情况下，由于人情绪激动，如暴怒、争吵等，呼吸不自主加快加深，导致二氧化碳被过度排出，打破血液正常酸碱平衡(血液)，进而引发呼吸性碱中毒，而导致一系列不适症状。发病时会有呼吸困难、肢体麻木、面色苍白等表现，严重者甚至晕厥。对于反复发作的患者，关键在于管理情绪和学习正确的呼吸方式。若遇紧急情况可采取以下方式自救：首先稳定情绪，其次可采用纸袋或面罩呼吸法，放缓呼吸节奏，减少二氧化碳的流失；如果病情仍未缓解，伴随高热、存在哮喘、甲亢等基础疾病等情况时，需立即寻求医疗帮助。 结合图文信息，分析思考，解决问题： (1)过度通气综合征主要是因为___________引起，发病时表现的症状之一是___________。 (2)保持人体正常呼吸所需要的氧气的体积分数为___________。 (3)血液中的二氧化碳会使人体中的酸增多，用化学方程式说明其原因是___________，反应的生成物会解离出氢离子，其离子符号为___________。 (4)自救时不能用纸袋长时间罩住口鼻的主要原因是___________。 【答案】(1) 情绪激动 呼吸困难 (2)21% (3) (4)二氧化碳不能供给呼吸，浓度过高会危害人体健康 【详解】（1）由提意可知，过度通气综合征，又称为呼吸性碱中毒综合征，指无明确心肺器质性病变的情况下，由于人情绪激动，如暴怒、争吵等，呼吸不自主加快加深，导致二氧化碳被过度排出，打破血液正常酸碱平衡(血液)，进而引发呼吸性碱中毒，而导致一系列不适症状。发病时会有呼吸困难、肢体麻木、面色苍白等表现，严重者甚至晕厥。 （2）空气中氧气的体积分数为21%。 （3）血液中的二氧化碳会使人体中的酸增多，是因为二氧化碳与水反应生成碳酸，其化学方程式为；氢离子符号为。 （4）自救时不能用纸袋长时间罩住口鼻的主要原因是二氧化碳不能供给呼吸，浓度过高会危害人体健康。 3．回答下列问题： 中国瓷——泥土烧成的东方名片 “无土不成瓷”，但我们日常所见的泥土，大多无法直接制瓷。能成为瓷胎原料的黏土，其主要成分是高岭土(主要成分的化学式是Al2O3•2SiO2•2H2O)。当温度突破1200℃后，高岭土反应生成结构紧密的莫来石晶体，这种晶体让瓷胎拥有了坚硬、致密、不吸水的特性。 黏土和釉料中都含有少量三氧化二铁，但若想釉料在瓷器表面产生青色，则需要严格控制环境条件。在高温下，若窑内氧气充足，则釉料中的铁离子会使釉色呈现偏黄的青色；若密封窑口，则铁离子会被还原为亚铁离子，此时的釉色会变得更浅、更通透，呈现出如湖水般的天青色。要产生出不同的釉色，还需严格控制三氧化二铁的含量。 三氧化二铁的质量分数 亚铁离子分散均匀性 釉色 2.0%～2.8% 优秀 正青色/梅子青 3.0%～4.0% 一般 豆青色/酱褐色 6.0%～8.0% 较差 黑釉 现代科技让我们能更精准地控制瓷器的制作过程。用X射线衍射仪分析瓷胎的晶体结构，用光谱仪检测釉料中的金属离子含量，用计算机模拟窑内的温度场和气氛场，可以更好地提升瓷器的品质。 结合文章信息，分析思考，解决问题： (1)高岭土中所含的元素，在地壳中含量最高的是______。 (2)传统烧瓷时，窑温需用碳的燃烧来控制，碳燃烧的化学方程式为______。 (3)日常生活中的一种瓷器是______，瓷胎坚硬、致密、不吸水的原因是______。 (4)制作正青色釉时，三氧化二铁的质量分数应控制在______。 (5)现代科技用于提升瓷器品质时，具体方法是______(写一种)。 【答案】(1)氧元素 (2)C+O2CO2 (3) 碗 反应生成结构紧密的莫来石晶体 (4)2.0%~2.8% (5)用光谱仪检测釉料中的金属离子含量 【详解】（1）高岭土(主要成分的化学式是Al2O3•2SiO2•2H2O)，由铝、氧、硅、氢元素组成，其中氧元素在地壳中含量最高，故填：氧元素。 （2）碳燃烧生成二氧化碳，故填：。 （3）碗是日常生活中，用到的一种瓷器，高岭土反应生成结构紧密的莫来石晶体，这种晶体让瓷胎拥有了坚硬、致密、不吸水的特性，故填：碗；反应生成结构紧密的莫来石晶体。 （4）由题可知，正青色釉，三氧化二铁的质量分数2.0%～2.8%，故填：2.0%～2.8%。 （5）现代科技让我们能更精准地控制瓷器的制作过程。用X射线衍射仪分析瓷胎的晶体结构，用光谱仪检测釉料中的金属离子含量，用计算机模拟窑内的温度场和气氛场，可以更好地提升瓷器的品质，故填：用光谱仪检测釉料中的金属离子含量。 4．回答下列问题： 氨—氢燃料电池系统引领海运“绿色革命” 氢燃料电池动力系统在无人驾驶、军用单兵、深海装备等诸多领域发挥重要作用。但作为易燃气体，它的安全和储运是制约氢能产业化应用的瓶颈。绿氨(NH3)作为氢的“液态载体”，具有能量密度高、储运成本低、安全性高及无碳储能等优点，在有效解决高压氢能储运难题方面具有明显的优势。 中国科学院理化技术研究所成功制备了超薄LDH纳米片光催化剂，实现了在常温常压和可见光或直接太阳辐射下N2和H2O合成氨，其原理如图1。 氨气在空气中不能燃烧，但向氨气中添加适量氢气就可以燃烧。四种不同氨气含量的混合气体在不同体积空气中的燃烧速率如图2所示。 研究显示：闽江首航的“氨-氢”燃料电池动力船每年可减排CO2343.67吨，相当于植树1.9万棵，充分体现了化学技术在环保中的实际价值。 (1)氢气作为新能源的优点有产物无污染、热值高、来源广等。点燃氢气前需要进行的操作是______。 (2)绿氨(NH3)中氮、氢元素的质量比为______。绿氨是潜力巨大的高效氢能载体，它具有_____(至少答出两点)等优点。 (3)光催化合成绿氨时，发生反应的文字表达式为_____。 (4)分析图2中数据，NH3含量为______时，燃烧速率最快。 (5)以氮气作原料来制取绿氨的优点是_____。 【答案】(1)检验氢气的纯度 (2) 14:3 能量密度高、储运成本低、安全性高及无碳储能等 (3) (4)40% (5)氮气约占空气总体积的78%，原料丰富 【详解】（1）氢气具有可燃性，与空气混合遇明火易发生爆炸，因此点燃氢气前需要进行的操作是检验氢气的纯度； （2）绿氨中氮、氢元素的质量比为； 由资料可知，绿氨作为氢的“液态载体”，具有能量密度高、储运成本低、安全性高及无碳储能等优点； （3）由图1可知，氮气与水在光和LDH纳米片光催化剂作用下反应生成氨气和氧气，文字表达式为； （4）由图2可知，含量为40%时，燃烧速率最快； （5）以氮气作原料来制取绿氨的优点是氮气约占空气总体积的78%，原料丰富。 5．花江峡谷大桥 2025年9月28日，花江峡谷大桥通车运营。这座被称为“横竖”都是世界第一的大桥，在国庆中秋节期间上演了震撼的灯光秀，邀请全国人民共赴这场工程奇迹与峡谷浪漫的盛宴。 花江峡谷大桥的核心材料包括超高强度缆索用钢、桥面铺装沥青、本土钢材及混凝土掺料等，其中贵州本土钢材占比约74%。缆索系统的缆绳具备高强塑性及抗疲劳性能，并首次植入光纤光栅监测系统，实现主缆温湿度与应力的实时智能监控。    结合图文信息，分析思考，解决问题： (1)花江峡谷大桥上的灯光秀形成了绚丽的霓虹瀑布，空气中与霓虹灯相关的气体成分是______，其约占空气体积的______。 (2)制作缆绳会用到大量的钢，钢的含碳量为0.03%~2%，则钢属于_____(填“纯净物”或“混合物”)。用钢离不开冶铁，炼铁的主要原理是氧化铁和一氧化碳在高温条件下生成铁和二氧化碳，该反应的文字表达式为______。 (3)大桥的焊接工艺采用了多项创新技术，在进行气焊时会用到氧气，其作用是______。若利用空气中的一种气体作焊接保护气，该气体可以是______。 【答案】(1) 稀有气体 0.94% (2) 混合物 (3) 助燃 氮气(合理即可) 【详解】（1）空气中与霓虹灯相关的气体成分是稀有气体，稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可用于填充霓虹灯； 稀有气体约占空气体积的0.94%； （2）制作缆绳会用到大量的钢，钢的含碳量为0.03%~2%，说明钢除了碳，还含有其他物质，属于混合物； 氧化铁和一氧化碳在高温条件下生成铁和二氧化碳，该反应的文字表达式为：； （3）在进行气焊时会用到氧气，是因为氧气具有助燃性，故其作用是：助燃； 若利用空气中的一种气体作焊接保护气，该气体可以是氮气，因为氮气化学性质稳定。 6．请阅读短文，回答有关问题。 “宝藏”月球 2020年12月17日，嫦娥五号返回器在内蒙古预定区域成功着陆，标志着中国首次月球采样返回任务圆满完成。研究表明，月壤中含有丰富的矿藏，仅月面表层5厘米厚的沙土中就含上亿吨铁，月球岩石中含有地球上的全部元素和60种左右的矿物，其中6种矿物是地球上没有的。在月球表面，白天阳光垂直照射的地方温度高达127℃，夜晚温度可降到-183℃，自动采样机中的高性能钻杆能满足嫦娥五号在月球表面苛刻条件下的采样需求。 月球两极蕴藏着丰富的冰冻水，若被开发利用，或可满足未来登月以及地月轨道补给站的需求。这为人类将来在月球就地取材建造基地提供可能，如盖房子、制造饮用水与空气等。 最令人兴奋的是，月壤中含有丰富的氦-3，而地球上的氦主要是氦-4(原子核内含有2个质子和2个中子)。氦-3可作为核电站的能源，其安全无污染，不仅可用于地面核电站，而且特别适合宇宙航行。月壤中含有100万～500万吨氦-3，而100吨氦-3所放出的能量相当于地球上1年全部能量的总和。 (1)月面表层5厘米厚的沙土中富含的金属是___________，该金属丝在氧气中燃烧的化学方程式是___________。 (2)嫦娥五号自动采样机中钻杆具有的性质是___________(写一条)。 (3)氦-3与氦-4___________(填“属于”或“不属于”)同种元素，氦-3与氦-4的区别是___________。若月壤中的氦-3能全部被人类所用，可至少使用___________年。 【答案】(1) 铁 (2)耐高温（合理即可） (3) 属于 中子数不同 1万 【详解】（1）仅月面表层5厘米厚的沙土中就含上亿吨铁，月面表层5厘米厚的沙土中富含的金属是铁； 铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，反应的化学方程式是：； （2）月根据题意，在月球表面，白天阳光垂直照射的地方温度高达127℃，夜晚温度可降到﹣183℃，自动采样机中的高性能钻杆能满足嫦娥五号在月球表面苛刻条件下的采样需求，嫦娥五号自动采样机中钻杆具有的性质是耐高温、耐低温、硬度大等； （3）氦-3和氦-4的质子数均为2（同属氦元素），但中子数不同（氦-3有1个中子，氦-4有2个中子），故属于同种元素，二者中子数不同； 由“月壤中含有100万～500万吨氦—3，而100吨氦—3所放出的能量相当于地球上1年全部能量的总和”可知，月壤中的氦—3能全部被人类所用，可至少使用。 7．“祥云”AS700载人飞艇 2025年9月28日，我国自主研制的“祥云”AS700载人飞艇，稳稳悬停在刚通车的世界第一大桥——花江峡谷大桥的上空，大国工程与国之重器，完成了史无前例的“硬核同框”！ AS700“祥云”号是由中国自主研制的一款民用载人飞艇。其艇体采用经典的流线型构型，主气囊容积为4200立方米，内部充填安全的氦气以提供静浮力。该飞艇采用常规的“艇囊+吊舱+尾翼”布局，通过矢量推进系统和X型硬式尾翼实现飞行控制，具备垂直、短距起降能力。其最大航程达700公里，除驾驶员外可搭载9名乘客。AS700在结构设计上实现了多项技术突破，特别是其艇囊材料采用国产自主研发的非金属多层复合材料，即使在出现破损的情况下也能保证飞艇安全返回。飞艇还配备了完善的镇重系统和氦气回收装置，确保了运行安全性和维护便利性。 传统航空器主要依赖燃油动力和空气动力学升力，这一过程会排放大量二氧化碳，且对化石能源的依赖严重。我国研制的AS700载人飞艇采用氦气浮升技术，被认为是最具潜力的低空交通解决方案之一，但飞行速度受制约；后续开发的AS700D电动版本采用锂电池驱动系统，与传统燃油动力相比，能将碳排放降低100%，但电池重量和续航能力仍需优化。 阅读分析，解决问题： (1)AS700D采用的动力系统类型是___________。 (2)AS700“祥云”号主气囊内部充填安全的___________(用化学用语表示)以提供静浮力。 (3)传统的飞艇使用氢气提供浮力，但现代飞艇通常不使用氢气，请用化学方程式说明原因___________。该反应的基本反应类型是___________。 (4)为保证飞艇安全性，艇囊材料应具备___________的性质(答1点)。 (5)AS700“祥云”号是一款“安全环保绿色低碳”的出行“神器”，可以在航空物探、反恐维稳、___________等领域使用(答1点)。 【答案】(1)锂电池驱动系统 (2)He (3) 化合反应 (4)高强度（合理即可） (5)灾害监测（合理即可） 【详解】（1）根据题干描述，“后续开发的AS700D电动版本采用锂电池驱动系统”； （2）题干明确说明“内部充填安全的氦气”，氦气的化学符号为He； （3）氢气与氧气在点燃条件下反应生成水，释放大量热，易引发爆炸（如历史飞艇事故），反应的化学方程式为：，此反应符合“多变一”的特点，属于化合反应； （4）题干指出艇囊材料采用“非金属多层复合材料”，即使在破损时也能保证安全返回。这要求材料具备高强度和抗撕裂性，以承受意外破损； （5）AS700“祥云”号是一款“安全环保绿色低碳”的出行“神器”，可以在航空物探、反恐维稳、灾害监测等领域使用。 探索浩瀚宇宙，发展航天事业，建设航天强国，是我们不懈追求的航天梦。谷神星一号火箭多次成功发射，嫦娥六号月球探测任务取得圆满成功等都是我国在航天领域的显著成就。结合相关信息，完成下面4个小题的相关问题。 8．2025年5月19日，太原卫星发射中心成功发射谷神星一号海射型遥五运载火箭。火箭常用的液体推进剂有四氧化二氮()、偏二甲肼()等，四氧化二氮中氮元素的化合价为___________。根据偏二甲肼的化学式可获得的一条信息是___________。 9．嫦娥六号着陆器携带的五星红旗在月球背面成功展开，闪耀鲜艳的“中国红”。该五星红旗是由玄武岩高温熔融拉丝制成的，玄武岩的组成元素有硅、铁、钙等，这些元素的本质区别是原子的___________不同，写出其中一种金属元素的元素符号：___________。月球表面的环境极端恶劣，月壤温差高达300多摄氏度，因此制作五星红旗的材料应具有的性质是___________。 10．负责运送嫦娥六号任务的是长征五号火箭。长征五号火箭采用液氢液氧作为主推进剂，液氢燃烧时发生反应的符号表达式为___________。实验室在点燃氢气前要先___________。 11．人类已从月球背面获取月壤。对于没有接触过大气的原始月球样品，被专门保存在充氮密封手套箱里，这是由于氮气___________。月球表面高真空，人类登陆月球首先面临的是___________。 【答案】8． 偏二甲肼由三种元素组成(合理即可) 9． 质子数(或核电荷数) Fe(或Ca) 热稳定性好(合理即可) 10． 检验氢气纯度 11． 化学性质稳定 解决呼吸问题(合理即可) 【详解】8．四氧化二氮中氧元素为-2价，氮元素的化合价为x，根据化合物中化合价总和为0，可列式为：，解得。 由偏二甲肼的化学式（）可知其由三种元素组成，还可得知偏二甲肼由偏二甲肼分子构成，1个偏二甲肼分子由2个碳原子、8个氢原子和2个氮原子构成。 9．质子数决定了元素的种类，故不同元素的本质区别是质子数不同； 硅、铁、钙中属于金属元素的是铁元素和钙元素，铁元素的符号为，钙元素的符号为。 月壤温差高达300多摄氏度，因此制作五星红旗的材料应热稳定性好。 10．液氢燃烧生成水，由此可以写出符号表达式：； 氢气与氧气混合后容易发生爆炸，故在点燃前需要验纯。 11．氮气的化学性质不活泼，常用作保护气； 高真空意味着氧气含量很低，几乎没有，故人类登陆月球首先面临的是解决呼吸问题。 12．为巨轮装上“绿色心脏” 2025年1月，两艘烧氨气、零碳排放的巨轮在青岛从船坞中进入水域，装上了“绿色心脏”(氨燃料)的船舶，正成为市场新宠。 氨气属于零碳原料，与传统柴油动力船舶相比，氨燃料动力船舶能够降碳超过80%。同时，氨气的生产工艺成熟，如利用氢气与从空气中分离出的氮气为原料合成氨气，其中氢气和氮气在高温、高压及催化剂的条件下反应的微观示意图如图。 此外，氨气具有刺激性气味，常温下0.8—1.2 MPa压力下即可液化，采用液氨的形式进行氨燃料的储运十分便捷，泄漏易发现，因此储运也安全可靠。基于上述优势，氨燃料是未来的一个发展趋势。 伴随着全球对环保的重视，绿色船舶制造成为未来发展的趋势。可再生能源及智能制造的结合将推动中国船舶产业在全球市场中的竞争力不断提升。 结合图文信息，分析思考，解决问题： (1)氨气由___________(写元素符号)两种元素组成，因此属于零碳原料。 (2)从空气中分离氮气常采用分离液态空气法，该过程是利用液氮和液氧的___________不同的原理。 (3)结合反应的微观示意图分析，氢气与氮气反应生成氨气的化学方程式为___________。反应过程中没有发生变化的微观粒子是___________。 (4)21世纪以来，化学研究和应用更加重视绿色、低碳、可持续发展。装上氨燃料的船舶，被称为“绿色船舶”，氨燃料被称为“绿色心脏”，你对绿色的理解是___________，氨燃料储运安全可靠的原因是___________。 【答案】(1)N、H (2)沸点 (3) 氢原子、氮原子 (4) 对环境无害(清洁无污染等合理即可) 泄漏易发现等 【详解】（1）由氮气和氢气反应的微观示意图可知，氨气由N、H两种元素组成； （2）从空气中分离氮气常采用分离液态空气法，该过程是利用液氮和液氧的沸点不同将其分离，氮气的沸点低，蒸发过程中，先分离出来； （3）氮气与氢气在高温、高压、催化剂的作用下反应生成氨气，该反应的化学方程式为：； 原子是化学变化中的最小粒子，故反应过程中没有发生变化的微观粒子是氮原子和氢原子； （4）氨燃料被称为“绿色心脏”，对绿色的理解是：对环境无害，清洁无污染等； 氨燃料储运安全可靠，是因为氨气具有刺激性气味，泄露易发现。 13．请阅读下面短文，然后回答有关问题。 金属有机框架（MOF）：分子结构中潜力无穷的化学空间 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，以表彰他们在“金属有机框架材料研发”方面的贡献。他们创造了具有大空间的分子结构，用金属离子充当基石，金属离子和分子一起组成含有大空腔的晶体，这样得到的多孔材料称为金属有机框架（MOF）。 1989年，罗布森将铜离子与四臂分子结合，形成一个有序、内部空旷的晶体，但它不稳定且很容易崩塌。1992年至2003年间，北川进和亚吉分别取得了一系列革命性的发现。北川进发现气体分子可以流入和流出MOF，并预测MOF可以变得灵活。亚吉创造了非常稳定的MOF，并证明它可以通过理性设计、精准调控，使其具有新的、理想的特性。此后，化学家们制造了数以万计不同的MOF，其中一些可能有助于解决人类面临的重大挑战，如：从水中分离对人体健康存在潜在风险的PFAS（全氟和多氟烷基物质）、捕获二氧化碳、从沙漠空气中收集水等，还可储存有毒气体、催化化学反应或导电。 (1)MOF是由________一起组成的多孔材料，1989年罗布森创造的MOF中所含离子的符号是________。 (2)气体分子可以“流入和流出”MOF，是因为MOF具有的结构是________，同时也证明气体分子具有的性质是________。 (3)PFAS中含有的一种非金属元素是________。 (4)MOF在解决人类面临的重大挑战方面的应用是________（写一条）。 (5)利用MOF催化臭氧（化学式为）转化为氧气的化学方程式为________。 【答案】(1) 金属离子和分子 (2) 含有大空腔 在不断运动 (3)氟/碳/氢 (4)捕获二氧化碳（合理即可） (5) 【详解】（1）根据短文，MOF是由金属离子和分子一起组成的多孔材料； 1989年罗布森将铜离子与四臂分子结合形成MOF，其中所含离子的符号是Cu2+。 （2）根据文章内容，气体分子可以 “流入和流出” MOF，是因为MOF具有含有大空腔（多孔）的结构； 体分子可以 “流入和流出”证明气体分子在不断运动。 （3）金属元素的名称一般带“钅”字旁，PFAS是全氟和多氟烷基物质，含有的非金属元素有氟、碳、氢等。 （4）短文提到MOF的应用有：从水中分离PFAS、捕获二氧化碳、从沙漠空气中收集水、储存有毒气体、催化化学反应或导电。 （5）臭氧在MOF催化下转化为氧气，化学方程式为。 14．回答下列问题： 氨-氢燃料电池系统引领海运“绿色革命” 氢燃料电池动力系统在无人驾驶、军用单兵、深海装备等诸多领域发挥重要作用。但作为易燃气体，它的安全和储运是制约氢能产业化应用的瓶颈。绿氨(NH3)作为氢的“液态载体”，具有能量密度高、储运成本低、安全性高及无碳储能等优点，在有效解决高压氢能储运难题方面具有明显的优势。 中国科学院理化技术研究所成功制备了超薄LDH纳米片光催化剂，实现了在常温常压和可见光或直接太阳辐射下N2和H2O合成氨，其原理如图1。 氨气在空气中不能燃烧，但向氨气中添加适量氢气就可以燃烧。四种不同氨气含量的混合气体在不同体积空气中的燃烧速率如图2所示。 研究显示：闽江首航的“氨-氢”燃料电池动力船每年可减排CO2343.67吨，相当于植树1.9万棵，充分体现了化学技术在环保中的实际价值。 (1)氢气作为新能源的优点有产物无污染、热值高、来源广等。点燃氢气前需要进行的操作是______。 (2)绿氨(NH3)中氮、氢元素的质量比为______。绿氨是潜力巨大的高效氢能载体，它具有_____(至少答出两点)等优点。 (3)光催化合成绿氨时，发生反应的文字表达式为______。 (4)分析图2中数据，NH3含量为______时，燃烧速率最快。 (5)以氮气作原料来制取绿氨的优点是______。 【答案】(1)验纯/检验纯度 (2) 14：3 能量密度高、储运成本低等（合理即可） (3)氮气+水氨气+氧气 (4)40% (5)氮气约占空气总体积的78%，是地球上最丰富的天然资源之一 【详解】（1）氢气具有可燃性，与空气混合达到一定比例时，遇明火可能会发生爆炸，所以点燃氢气前需要进行的操作是验纯 。 （2）NH3中氮、氢元素的质量比为(14×1):(1×3)=14:3 。由文本可知绿氨具有能量密度高、储运成本低、安全性高及无碳储能 等优点。 （3）根据文本及图 1，光催化合成绿氨时，反应物是氮气和水，在LDH纳米片光催化剂及光照条件下反应生成氨气和氧气，文字表达式为 氮气 + 水 氨气 + 氧气 。 （4）分析图 2 中数据，在不同体积空气中，当NH3含量为40% 时，燃烧速率最快。 （5）以氮气作原料制取绿氨的优点：氮气约占空气总体积的78%，是地球上最丰富的天然资源之一。 15．神奇的过氧化氢：从实验室到生活的奇妙之旅 从化学式看过氧化氢(H2O2)和水(H2O)很“亲近”，但过氧化氢有许多和水截然不同的“个性”。 研究显示，水蒸气冷凝为粒径小于10微米的液滴时，部分水分子会转化为过氧化氢分子。水微滴中形成的过氧化氢含量随液滴尺寸的增大而减少。当使用硅材料、相对湿度为55%时，得到过氧化氢的最大浓度随温度变化关系如图1所示。  过氧化氢不稳定，在一般情况下就会缓慢分解。要是遇到了二氧化锰、高温、光照、少量金属离子(如Cu2+等)，都能大大加速过氧化氢的分解。60℃时，一定质量分数的过氧化氢溶液浓度变化与加入不同浓度Cu2+的关系如图2。 过氧化氢还是个“厉害的小卫士”，具有很强的氧化性。在医疗领域，我们常用3%的医用双氧水来消毒。 (1)从化学式看过氧化氢(H2O2)和水(H2O)很“亲近”，只多了一个___________。 (2)图1中a点(-2.8℃)未生成过氧化氢的原因可能是___________。Cu2+是过氧化氢分解的催化剂，反应前后其___________不变，根据图2可得出的结论是___________。 (3)过氧化氢在二氧化锰催化条件下分解的符号表达式为___________。 (4)储存过氧化氢时应注意___________。 【答案】(1)氧原子 (2) 温度太低，水是固体的状态，不能形成粒径小于10微米的液滴 质量和化学性质 相同温度下，铜离子的浓度越大，过氧化氢溶液越容易分解 (3) (4)密封、避光并避免与金属离子等杂质接触 【详解】（1）根据水和过氧化氢的化学式可知，1个过氧化氢分子比1个水分子多了1个氧原子。 （2）①由材料可知，水蒸气冷凝为粒径小于10微米的液滴时，部分水分子会转化为过氧化氢分子，a点(-2.8℃)，水无法形成粒径小于10微米的液滴，故无法生成过氧化氢； ②铜离子是过氧化氢分解的催化剂，反应前后其质量和化学性质均不发生改变； ③由图2可知，同一温度下，铜离子的浓度越大，过氧化氢溶液的浓度越低，故可得出结论：相同温度下，铜离子的浓度越大，过氧化氢溶液越容易分解。 （3）过氧化氢在二氧化锰催化条件下分解生成水和氧气，据此可以写出符号表达式：。 （4）过氧化氢遇到了二氧化锰、高温、光照、少量金属离子会加速分解，故保存时注意：应密封、避光并避免与金属离子等杂质接触。 光照水电站位于贵州北盘江中游，年均发电量27.54亿千瓦时，坝高200.5米，是目前已建重力坝中的世界第一高坝。为“西电东送”战略工程提供了重要的电力支撑，同时兼有防洪、拦沙、改善下游航运条件和发展库区通航等作用。 结合相关信息，完成下面小题的问题： 16．图1是光照水电站大坝。修建大坝所用的混凝土中含有氧化钙，在浇筑过程中氧化钙会与水反应生成氢氧化钙，并放出大量的热。为防止坝体因温度升高而出现裂痕，技术人员在仓内埋设了许多管道，一旦温度升高，则通水冷却。写出氧化钙与水反应的文字表达式___________ ；该反应属于___________(填基本反应类型) 17．图2是光照水电站水力发电示意图。江水进入水电站水轮机之前须经过多层格栅，目的是___________。 18．图3是纯电动汽车充电。光照水电站产生的绿电源源不断地输送到我国东部地区。为当地的纯电动汽车提供了充足的电力。国家大力推广纯电动汽车的使用其好处是___________(写一条即可)，纯电动汽车动力电池在原材料选择上应该考虑的因素是___________(写出一条即可)。 19．光照水电站实现从“煤电”到“绿电”的低碳环保转型。节约了大量的煤炭资源，有效减少了空气污染物___________(写一种)的排放。光照水电站除了可以发电外，在___________(写一点)方面也作出了重要贡献。除了水力发电，我国推广的发电方式还有___________(写一种)。 【答案】16． 氧化钙+水→氢氧化钙 化合反应 17．去除水中的大块悬浮物 18． 节能环保/减少空气污染/节约石油资源 续航能力/充电速度/使用寿命/安全性能/成本/稳定性(合理即可) 19． 粉尘/#可吸入颗粒物/一氧化碳（CO）/二氧化硫（SO2 ）/氮氧化物（NOx ）(合理即可) 防洪/拦沙/改善下游航运条件/发展库区通航等作用/能源供给保障/生态与防洪调控/区域经济带动/节能减排(合理即可) 风力发电/太阳能发电(合理即可) 【详解】16．氧化钙与水反应生成氢氧化钙，文字表达式为氧化钙 + 水 → 氢氧化钙。该反应由两种物质生成一种物质，符合 “多变一” 的特点，属于化合反应。 17．江水进入水电站水轮机之前须经过多层格栅，目的是去除水中的大块悬浮物，防止大颗粒杂质进入水轮机，对水轮机造成损坏。 18．国家大力推广纯电动汽车的使用，能减少化石燃料的使用，好处是 节能环保（或减少空气污染或节约石油资源）。 纯电动汽车动力电池在原材料选择上应该考虑的因素是 续航能力、充电速度、使用寿命/安全性能、成本、稳定性等，例如成本因素会影响电池的市场推广，环保性则关乎对环境的影响。 19．煤炭燃烧会产生二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）、一氧化碳（CO）、粉尘等空气污染物，光照水电站实现从 “煤电” 到 “绿电” 的低碳环保转型，有效减少了空气污染物 粉尘、可吸入颗粒物、一氧化碳（CO）、二氧化硫（SO2 ）、氮氧化物（NOx ）的排放。  光照水电站除了可以发电外，在防洪、拦沙、改善下游航运条件、发展库区通航等作用、能源供给保障、生态与防洪调控、区域经济带动、节能减排方面也作出了重要贡献。除了水力发电，我国推广的发电方式还有 风力发电（或太阳能发电、核能发电等合理即可） 。 20．化学与材料 二氧化钛(TiO2)具有无毒、遮盖力强和价格便宜等优点，被认为是最重要的白色颜料，其应用领域分布如图1。此外，TiO2可作为光催化剂促进工业污水和生活污水中有害物质的降解，也可以作为水分解的催化剂，应用在氢能源领域。 研究表明向TiO2中掺杂某些金属元素可以提高其光催化降解性能。我国科研人员用水热法制备了铜掺杂二氧化钛(Cu-TiO2)复合材料，比较了TiO2和Cu- TiO2复合材料对某污染物的光催化降解性能，实验结果如图2。图中降解率越高，表明材料对该污染物的光催化降解性能越好。 目前，科研人员还在致力于TiO2性能的改进研究，其应用领域也会越来越广泛。 结合图文信息，回答下列问题： (1)TiO2中Ti的化合价是___________。 (2)由图1可知，TiO2应用占比最高的领域是___________。 (3)写出在TiO2的催化作用下水发生分解反应制取氢气的文字表达式___________。 (4)TiO2作为催化剂在化学反应前后___________不变。 (5)图2数据可作为Cu-TiO2复合材料对该污染物的光催化降解性能优于TiO2的证据之一，理由是___________。 【答案】(1)+4 (2)涂料 (3)水氢气+氧气 (4)质量和化学性质 (5)其他条件相同时，Cu-TiO2复合材料对该污染物的光催化降解率比TiO2高 【详解】（1）TiO2中氧元素显-2价，根据化合物中正负化合价的代数和为零可知，设Ti的化合价为x，则x+(-2)×2=0，x=+4；故填：+4； （2）由图1可知，TiO2应用占比最高的领域是涂料；故填：涂料。 （3）在TiO2的催化作用下水发生分解反应生成氢气和氧气，反应的文字表达式为水氢气+氧气；故填：水氢气+氧气。 （4）催化剂能改变化学反应速率，而本身的质量和化学性质在化学反应前后不发生改变；故填：质量和化学性质。 （5）由图可知，其他条件相同时，Cu-TiO2复合材料对该污染物的光催化降解率比TiO2高，因此Cu-TiO2复合材料对该污染物的光催化降解性能优于TiO2；故填：其他条件相同时，Cu-TiO2复合材料对该污染物的光催化降解率比TiO2高。 21．一氧化碳 一氧化碳是一种无色、无味、难溶于水的气体燃料，也是工业生产中的重要原料，利用一氧化碳可合成甲醇；在高炉炼铁中，一氧化碳可作为还原剂将赤铁矿（主要成分为）还原为铁。一氧化碳具有毒性，吸入人体内的一氧化碳极易与人体血液中的血红蛋白结合，形成碳氧血红蛋白，使血红蛋白失去输氧功能，导致人体缺氧，甚至窒息死亡。使用燃气热水器、燃气灶时，应保持良好通风，避免燃气燃烧不充分，导致室内一氧化碳浓度升高，引发中毒事故。车内开空调睡觉也可能因发动机尾气积聚导致一氧化碳中毒，轻度中毒者呼吸新鲜空气后可恢复，重度中毒者需用高压氧治疗。 结合图文信息，分析思考，解决问题： (1)一氧化碳与血红蛋白结合后形成的物质是_____；在室内放置几盆水不能预防一氧化碳中毒，原因是_____。 (2)一氧化碳燃烧的化学方程式为_____。 (3)一氧化碳将赤铁矿（主要成分为）还原为单质铁的过程中，铁元素的化合价发生的变化为_____。 (4)一氧化碳中毒的症状有_____；使用燃气灶烧饭时，为预防一氧化碳中毒，应该采取的措施是_____。 【答案】(1) 碳氧血红蛋白 一氧化碳难溶于水 (2) (3)由+3价变为0价 (4) 头痛、头晕等 开窗通风（合理即可） 【详解】（1）由题干信息可知，一氧化碳极易与人体血液中的血红蛋白结合，形成碳氧血红蛋白； 在室内放置几盆水不能预防一氧化碳中毒，原因是：一氧化碳难溶于水； （2）一氧化碳燃烧生成二氧化碳，该反应的化学方程式为：； （3）氧化铁中铁元素显+3价，铁单质中铁元素化合价为0，故一氧化碳将赤铁矿（主要成分为Fe2O3）还原为单质铁的过程中，铁元素的化合价发生的变化为：由+3价变为0价； （4）由图可知，一氧化碳中毒的症状有：头痛、头晕、面部通红、全身乏力等； 使用燃气灶烧饭时，为预防一氧化碳中毒，应该采取的措施是：开窗通风，提供充足的氧气，使燃气充分燃烧。 22．阅读下面的短文，完成下列问题。                                   氢能源动力火车 2024年8月16日，中国首台氢能源动力火车在内蒙古鄂尔多斯市巴图塔加氢站首次亮相，标志着中国在新能源交通工具领域迈出了坚实的一步。 氢能源动力火车的动力来源于氢气，氢气是无色无味的气体，密度比空气小，在空气中可以燃烧，放出的热量约为同质量甲烷的两倍或同质量汽油的三倍。氢能源动力火车，能拉动200多节客车车厢，相当于6公里长的列车，以其惊人的动力和绿色环保的特性，迅速成为新能源交通工具的焦点。 中国氢能源动力火车采用了先进的氢燃料电池技术，不仅清洁安全，而且高效节能。与传统的内燃机车相比，氢能源动力火车每年可以减少大量的二氧化碳排放，是真正的绿色交通工具。 尽管氢能源动力火车具有诸多优势，但其储存和运输需要采取高度的安全措施。 (1)文中涉及的氢气的物理性质有_______。 (2)氢能源动力火车具有惊人的动力，原因是_______。 (3)氢气燃烧时发生反应的符号表达式为_______。 (4)氢气点燃之前，需先_______。 (5)据统计，氢能源动力火车每年可以减少164吨燃油消耗，减少二氧化碳排放508吨，相当于减少_______(计算结果保留一位小数)吨碳的燃烧。氢气在储存和运输中需要采取高度的安全措施，目的是_______。 【答案】(1)无色无味的气体，密度比空气小 (2)空气中燃烧放出的热量约为同质量甲烷的两倍或同质量汽油的三倍 (3) (4)验纯 (5) 138.5 防止氢气泄漏而导致燃烧或爆炸 【详解】（1）由文中“氢气是无色无味的气体，密度比空气小”可知，所涉及的物理性质是“无色无味，密度比空气小”； （2）文中提到“放出的热量约为同质量甲烷的两倍或同质量汽油的三倍”，说明氢气燃烧放热量大，故可提供惊人的动力； （3）氢气燃烧生成水，反应的符号表达式为：H₂ + O₂ H₂O； （4）点燃氢气前要先检验氢气是否纯净（俗称“验纯”），防止其中混有空气而引起爆炸； （5），相当于减少138.5t碳的燃烧； 氢气易燃易爆，氢气储运需要高度安全措施的目的是“防止氢气泄漏而导致燃烧或爆炸”。 23．桑干河是北方农耕文明的发源地，也是华北平原的生态屏障。但20世纪中叶后，曾因工矿、农业污染及气候变化，致使湿地退化、芦苇萎缩、鸟类锐减，甚至河道断流，陷入生态危机。 21世纪后，通过引黄入晋、关停高污企业、推广节水灌溉及有机肥替代化肥等积极措施，不仅修复了桑干河河道断流问题，还减少了氮、磷流失。另外，种植茂密的芦苇丛不仅可以有效地降低地表风速，日照时，还可有效提升近地面的氧气浓度。在水质改善方面，主要以“自然恢复为主、人工干预为辅”，借助芦苇、香蒲等植物根系辅助微生物降解污染物，这些微生物在酶的催化作用下，可将葡萄糖与氧气反应，降解为二氧化碳和水。同时还种植柽柳、碱蓬等本地植物，使植被覆盖率升至70%以上，还避免了外来物种入侵，鸟类也增至120余种。 修复后的桑干河自然生态保护区(如图)，年均固碳数千吨，生态旅游收入破亿，不仅助力乡村振兴，更提升了公众生态意识。 结合图文信息，分析思考，解决问题： (1)桑干河陷入生态危机的原因是___________。 (2)桑干河修复中，引黄入晋解决的问题是___________。 (3)有机肥替代化肥，减少氮、磷流失，这里的“氮、磷”指___________(填“元素”或“原子”或“单质”)。 (4)茂密的芦苇丛可有效提升近地面氧气浓度，理由是___________。 (5)微生物降解葡萄糖过程中催化剂是___________，发生反应的文字表达式为___________。 【答案】(1)工矿、农业污染及气候变化 (2)桑干河河道断流问题 (3)元素 (4)芦苇进行光合作用产生氧气 (5) 酶 【详解】（1）由题干信息可知，桑干河陷入生态危机的原因是因工矿、农业污染及气候变化，致使湿地退化、芦苇萎缩、鸟类锐减，甚至河道断流； （2）由题干信息可知，桑干河修复中，引黄入晋解决的问题是桑干河河道断流问题； （3）这里的“氮、磷”不是以分子、原子、单质的形式存在，而是强调存在的元素，与具体形态无关； （4）芦苇进行光合作用产生氧气，故茂密的芦苇丛可有效提升近地面氧气浓度； （5）微生物在酶的催化作用下，可将葡萄糖与氧气反应，降解为二氧化碳和水，故微生物降解葡萄糖过程中催化剂是酶，该反应的文字表达式为：。 24．南水北调工程 南水北调工程是我国的一项战略性工程，它分为东、中、西三条线路，通过引水、调水、储水等方式将长江等水源送往北方。截至2003年5月，工程累计调水量超过620亿，惠及沿线280多个市辖区，直接受益人口超过15亿，有效地改善了生态结构。 南水北调工程对水源地水质要求较高，其中一种做法是在水源中加入适量的生石灰，以配置优良水质，改善水的硬度。输水工程沿线有严格的要求，不可随意取水用水，为安全起见，沿途设置了三道防线。禁止各种非法行为的发生。 2024年12月1日，南水北调中线一期工程启动2024-2025年度冰期输水工作，东线一期工程将于12月21日启动冰期输水。冰期调度主要通过抬升水位，适当减少流量以降低流速，便于使渠道水面尽快形成稳定的冰盖，在冰盖下输水、防止流冰导致不利事件发生，确保冰期输水安全。保障冰期输水安全主要通过在闸门前和倒虹吸入口前设置拦冰索，在冰情渠段设置排冰闸及破冰、捞冰设备，冰期前做好闸门防冻等措施。 阅读分析，解决问题： (1)从物质分类的角度分析，长江水属于________（填“纯净物”或“混合物”）。 (2)从微观角度分析，形成“冰盖”的过程中发生改变的是________。 (3)为除去水中的色素和异味，通常加入的物质是________。 (4)保障冰期输水安全可以采取的措施有________。（一条即可） (5)工程沿线设置三道防线，禁止各种非法行为的发生，如________。 (6)为改善水的硬度，加入的生石灰CaO会与水反应生成氢氧化钙，写出该反应的符号表达式________。 【答案】(1)混合物 (2)分子之间的间隔 (3)活性炭 (4)在闸门前和倒虹吸入口前设置拦冰索，在冰情渠段设置排冰闸及破冰、捞冰设备，冰期前做好闸门防冻等措施 (5)私自取水、用水或盗窃施工材料等（合理即可） (6) 【详解】（1）长江水中含有水、可溶性物质，属于混合物。 （2）形成“冰盖”的过程，只是状态的改变，故从微观角度分析，形成“冰盖”的过程中发生改变的是：分子之间的间隔。 （3）活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味。 （4）由题干信息可知，保障冰期输水安全主要通过在闸门前和倒虹吸入口前设置拦冰索，在冰情渠段设置排冰闸及破冰、捞冰设备，冰期前做好闸门防冻等措施。 （5）工程沿线设置三道防线，禁止各种非法行为的发生，如私自取水、用水或盗窃施工材料等。 （6）氧化钙与水反应生成氢氧化钙，该反应的符号表达式为：。 25．阅读分析，解决问题： 氢能技术与应用 2024年3月，国务院总理李强在政府工作报告中提出：要积极稳妥推进碳达峰、碳中和。加强大型风电光伏基地和外送通道建设，发展新型储能，促进“绿电”使用和国际互认，确保经济社会发展用能需求。“绿电”泛指可再生能源发电项目所产生的电力。2023年12月，国家发展改革委发布《产业结构调整指导目录》，将“氢能技术与应用、可再生能源制氢”作为鼓励类产业方向。 【步骤1】光伏发电制氢：利用太阳能产生的余电，将水分解并转化为氢气，可以得到“绿氢”。 【步骤2】固态储氢：利用固体与氢气发生物理吸附或化学反应等作用，可以把氢气储存起来。如镁镍合金储氢原理之一是镁在一定条件下与氢气发生反应生成氢化镁。 【步骤3】固态氢能发电：在一定条件下将固态储氢装置释放的氢气注入燃料电池。工作原理如图所示，氢气在燃料电池中与氧气发生反应，产生直流电，实现能量的转化，为我们提供“绿电”。 能源站通过氢能的制取、存储、发电、加氢一体化，实现“绿电”与“绿氢”之间的灵活转换，很好地解决了新能源发电的随机性、季节性波动强的难题。 (1)光伏发电制氢中太阳能转化为_______能。 (2)镁镍合金储氢过程中发生化学变化，判断的依据是______________。 (3)在高压条件下，氢气能被压入电池中，从微观角度解释高压加注时氢分子发生的变化是______________。 (4)固态氢能发电工作原理用文字表达式表示为____________。 (5)氢能源站的优点是_________（写一点），除了“绿氢”“绿电”，化学对建设美丽中国的贡献还有______________（写一点）。 【答案】(1)化学 (2)有新物质氢化镁生成 (3)氢分子间的间隔变小 (4) (5) 很好地解决了新能源发电的随机性、季节性波动强的难题 研制高效低毒的农药（合理即可） 【详解】（1）光伏发电制氢中太阳能转化为化学能； （2）镁在一定条件下与氢气发生作用生成氢化镁，则镁镍合金储氢过程中发生化学变化，判断的依据是有新物质氢化镁生成； （3）在高压条件下，氢气能被压入电池中，从微观角度解释高压加注时氢分子发生的变化是氢分子间的间隔变小； （4）固态氢能发电工作原理是氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水，该反应的文字表达式为：； （5）氢能源站的优点是实现“绿电”与“绿氢”之间的灵活转换，很好地解决了新能源发电的随机性、季节性波动强的难题； 除了“绿氢”“绿电”，化学对建设美丽中国的贡献还有利用化学知识处理工业生产中的污染物、研制高效低毒的农药、研制易降解塑料等。 26．阅读下面短文，回答有关问题。 木糖醇 木糖醇（）是从植物中提取出来的一种天然甜味剂，广泛存在于各种水果、蔬菜、谷类之中、木糖醇为白色晶体或结晶性粉末，极易溶于水，溶解时会吸收一定热量。 木糖醇在一定程度上有助于牙齿的清洁，但是过度食用也有可能带来腹泻等副作用。木糖醇甜度与砂糖相同，但热量却只有砂糖的。木糖醇的代谢不同于一般糖类，主要与氧气反应生成二氧化碳和水，放出热量，被人利用。 部分消费者误认为：“木糖醇本身能护齿”“含量越高效果越好”。而有关专家则指出，木糖醇只是一种被广泛使用的糖代用品，含有木糖醇的口香糖的护齿作用主要源于唾液。也就是说，具有护齿作用的是咀嚼无糖口香糖而增加的“唾液”，而非木糖醇本身。木糖醇的含量多少并不影响口香糖的护齿作用，过量摄取木糖醇会引起健康问题，如腹泻、肥胖等。 依据上文内容，回答以下问题： (1)木糖醇是由______（填元素名称）三种元素组成的。 (2)木糖醇的物理性质有______；木糖醇入口有清凉感觉的原因是______。 (3)木糖醇在人体内发生的化学反应的文字表达式为______。 (4)经常食用含有木糖醇的口香糖，可能造成的危害是______。 【答案】(1)碳、氢、氧 (2) 白色晶体或结晶性粉末，极易溶于水 溶解时会吸收一定热量 (3) (4)腹泻、肥胖等 【详解】（1）由木糖醇的化学式C5H12O5可知，木糖醇是由碳、氢、氧三种元素组成。 （2）木糖醇为白色晶体或结晶性粉末，极易溶于水，这些性质不需要发生化学变化就表现出来，属于物理性质。由于木糖醇溶解时会吸收一定热量，因此木糖醇入口有清凉感觉。 （3）在人体内，木糖醇主要与氧气反应生成二氧化碳和水，反应的文字表达式为：。 （4）过量摄取木糖醇会给人带来健康问题。根据短文提供的信息，经常食用含有木糖醇的口香糖，可能造成的危害是：腹泻、肥胖等。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题11 科普阅读题 1．打铁花 “打铁花”是一种传统的民间焰火表演艺术，其原理主要涉及生铁的熔化、氧化还原反应以及铁水的抛射过程。首先，将生铁加热至熔化。将生铁碎片投入火炉内的熔铁罐中，熔铁罐是用上等胶泥制作而成的。为提高加热效率，需要使用鼓风机不断向燃着的焦炭中鼓入空气。约半个时辰，熔铁罐里便会泛起铁水，其温度高达1600℃。 打铁花表演者通过特定的技巧将高温铁水抛向空中，铁水液滴表面和内部都会发生剧烈的氧化还原反应。液滴表面在高温下被强烈氧化，形成一层固态外壳。液滴中的碳在高温下与氧气反应生成一氧化碳气体。液滴表面的固体外壳在内部气体的压力作用下爆裂，形成四处飞溅的铁花。 综上所述，打铁花现象的产生是重力、热能、氧化共同作用的结果。在古老的工艺中，这一景象不仅展示了匠人的技艺，也体现了自然力的美妙作用。 结合上文信息，分析思考，解决问题： (1)生铁熔化为铁水属于__________变化，从微观角度分析，该变化的微观实质是__________。 (2)使用鼓风机不断向燃着的焦炭中鼓入空气可提高加热效率，其原理是__________。 (3)熔铁罐用的胶泥具有的物理性质是__________（写一点）。 (4)表演者通过特定的技巧将高温铁水抛向空中后，发生反应的化学方程式为__________（写1个）。 (5)由文中可知，打铁花时形成四处飞溅的铁花与生铁中含有的__________有关。 2．化学与健康。过度通气综合征，又称为呼吸性碱中毒综合征，指无明确心肺器质性病变的情况下，由于人情绪激动，如暴怒、争吵等，呼吸不自主加快加深，导致二氧化碳被过度排出，打破血液正常酸碱平衡(血液)，进而引发呼吸性碱中毒，而导致一系列不适症状。发病时会有呼吸困难、肢体麻木、面色苍白等表现，严重者甚至晕厥。对于反复发作的患者，关键在于管理情绪和学习正确的呼吸方式。若遇紧急情况可采取以下方式自救：首先稳定情绪，其次可采用纸袋或面罩呼吸法，放缓呼吸节奏，减少二氧化碳的流失；如果病情仍未缓解，伴随高热、存在哮喘、甲亢等基础疾病等情况时，需立即寻求医疗帮助。 结合图文信息，分析思考，解决问题： (1)过度通气综合征主要是因为___________引起，发病时表现的症状之一是___________。 (2)保持人体正常呼吸所需要的氧气的体积分数为___________。 (3)血液中的二氧化碳会使人体中的酸增多，用化学方程式说明其原因是___________，反应的生成物会解离出氢离子，其离子符号为___________。 (4)自救时不能用纸袋长时间罩住口鼻的主要原因是___________。 3．回答下列问题： 中国瓷——泥土烧成的东方名片 “无土不成瓷”，但我们日常所见的泥土，大多无法直接制瓷。能成为瓷胎原料的黏土，其主要成分是高岭土(主要成分的化学式是Al2O3•2SiO2•2H2O)。当温度突破1200℃后，高岭土反应生成结构紧密的莫来石晶体，这种晶体让瓷胎拥有了坚硬、致密、不吸水的特性。 黏土和釉料中都含有少量三氧化二铁，但若想釉料在瓷器表面产生青色，则需要严格控制环境条件。在高温下，若窑内氧气充足，则釉料中的铁离子会使釉色呈现偏黄的青色；若密封窑口，则铁离子会被还原为亚铁离子，此时的釉色会变得更浅、更通透，呈现出如湖水般的天青色。要产生出不同的釉色，还需严格控制三氧化二铁的含量。 三氧化二铁的质量分数 亚铁离子分散均匀性 釉色 2.0%～2.8% 优秀 正青色/梅子青 3.0%～4.0% 一般 豆青色/酱褐色 6.0%～8.0% 较差 黑釉 现代科技让我们能更精准地控制瓷器的制作过程。用X射线衍射仪分析瓷胎的晶体结构，用光谱仪检测釉料中的金属离子含量，用计算机模拟窑内的温度场和气氛场，可以更好地提升瓷器的品质。 结合文章信息，分析思考，解决问题： (1)高岭土中所含的元素，在地壳中含量最高的是______。 (2)传统烧瓷时，窑温需用碳的燃烧来控制，碳燃烧的化学方程式为______。 (3)日常生活中的一种瓷器是______，瓷胎坚硬、致密、不吸水的原因是______。 (4)制作正青色釉时，三氧化二铁的质量分数应控制在______。 (5)现代科技用于提升瓷器品质时，具体方法是______(写一种)。 4．回答下列问题： 氨—氢燃料电池系统引领海运“绿色革命” 氢燃料电池动力系统在无人驾驶、军用单兵、深海装备等诸多领域发挥重要作用。但作为易燃气体，它的安全和储运是制约氢能产业化应用的瓶颈。绿氨(NH3)作为氢的“液态载体”，具有能量密度高、储运成本低、安全性高及无碳储能等优点，在有效解决高压氢能储运难题方面具有明显的优势。 中国科学院理化技术研究所成功制备了超薄LDH纳米片光催化剂，实现了在常温常压和可见光或直接太阳辐射下N2和H2O合成氨，其原理如图1。 氨气在空气中不能燃烧，但向氨气中添加适量氢气就可以燃烧。四种不同氨气含量的混合气体在不同体积空气中的燃烧速率如图2所示。 研究显示：闽江首航的“氨-氢”燃料电池动力船每年可减排CO2343.67吨，相当于植树1.9万棵，充分体现了化学技术在环保中的实际价值。 (1)氢气作为新能源的优点有产物无污染、热值高、来源广等。点燃氢气前需要进行的操作是______。 (2)绿氨(NH3)中氮、氢元素的质量比为______。绿氨是潜力巨大的高效氢能载体，它具有_____(至少答出两点)等优点。 (3)光催化合成绿氨时，发生反应的文字表达式为_____。 (4)分析图2中数据，NH3含量为______时，燃烧速率最快。 (5)以氮气作原料来制取绿氨的优点是_____。 5．花江峡谷大桥 2025年9月28日，花江峡谷大桥通车运营。这座被称为“横竖”都是世界第一的大桥，在国庆中秋节期间上演了震撼的灯光秀，邀请全国人民共赴这场工程奇迹与峡谷浪漫的盛宴。 花江峡谷大桥的核心材料包括超高强度缆索用钢、桥面铺装沥青、本土钢材及混凝土掺料等，其中贵州本土钢材占比约74%。缆索系统的缆绳具备高强塑性及抗疲劳性能，并首次植入光纤光栅监测系统，实现主缆温湿度与应力的实时智能监控。    结合图文信息，分析思考，解决问题： (1)花江峡谷大桥上的灯光秀形成了绚丽的霓虹瀑布，空气中与霓虹灯相关的气体成分是______，其约占空气体积的______。 (2)制作缆绳会用到大量的钢，钢的含碳量为0.03%~2%，则钢属于_____(填“纯净物”或“混合物”)。用钢离不开冶铁，炼铁的主要原理是氧化铁和一氧化碳在高温条件下生成铁和二氧化碳，该反应的文字表达式为______。 (3)大桥的焊接工艺采用了多项创新技术，在进行气焊时会用到氧气，其作用是______。若利用空气中的一种气体作焊接保护气，该气体可以是______。 6．请阅读短文，回答有关问题。 “宝藏”月球 2020年12月17日，嫦娥五号返回器在内蒙古预定区域成功着陆，标志着中国首次月球采样返回任务圆满完成。研究表明，月壤中含有丰富的矿藏，仅月面表层5厘米厚的沙土中就含上亿吨铁，月球岩石中含有地球上的全部元素和60种左右的矿物，其中6种矿物是地球上没有的。在月球表面，白天阳光垂直照射的地方温度高达127℃，夜晚温度可降到-183℃，自动采样机中的高性能钻杆能满足嫦娥五号在月球表面苛刻条件下的采样需求。 月球两极蕴藏着丰富的冰冻水，若被开发利用，或可满足未来登月以及地月轨道补给站的需求。这为人类将来在月球就地取材建造基地提供可能，如盖房子、制造饮用水与空气等。 最令人兴奋的是，月壤中含有丰富的氦-3，而地球上的氦主要是氦-4(原子核内含有2个质子和2个中子)。氦-3可作为核电站的能源，其安全无污染，不仅可用于地面核电站，而且特别适合宇宙航行。月壤中含有100万～500万吨氦-3，而100吨氦-3所放出的能量相当于地球上1年全部能量的总和。 (1)月面表层5厘米厚的沙土中富含的金属是___________，该金属丝在氧气中燃烧的化学方程式是___________。 (2)嫦娥五号自动采样机中钻杆具有的性质是___________(写一条)。 (3)氦-3与氦-4___________(填“属于”或“不属于”)同种元素，氦-3与氦-4的区别是___________。若月壤中的氦-3能全部被人类所用，可至少使用___________年。 7．“祥云”AS700载人飞艇 2025年9月28日，我国自主研制的“祥云”AS700载人飞艇，稳稳悬停在刚通车的世界第一大桥——花江峡谷大桥的上空，大国工程与国之重器，完成了史无前例的“硬核同框”！ AS700“祥云”号是由中国自主研制的一款民用载人飞艇。其艇体采用经典的流线型构型，主气囊容积为4200立方米，内部充填安全的氦气以提供静浮力。该飞艇采用常规的“艇囊+吊舱+尾翼”布局，通过矢量推进系统和X型硬式尾翼实现飞行控制，具备垂直、短距起降能力。其最大航程达700公里，除驾驶员外可搭载9名乘客。AS700在结构设计上实现了多项技术突破，特别是其艇囊材料采用国产自主研发的非金属多层复合材料，即使在出现破损的情况下也能保证飞艇安全返回。飞艇还配备了完善的镇重系统和氦气回收装置，确保了运行安全性和维护便利性。 传统航空器主要依赖燃油动力和空气动力学升力，这一过程会排放大量二氧化碳，且对化石能源的依赖严重。我国研制的AS700载人飞艇采用氦气浮升技术，被认为是最具潜力的低空交通解决方案之一，但飞行速度受制约；后续开发的AS700D电动版本采用锂电池驱动系统，与传统燃油动力相比，能将碳排放降低100%，但电池重量和续航能力仍需优化。 阅读分析，解决问题： (1)AS700D采用的动力系统类型是___________。 (2)AS700“祥云”号主气囊内部充填安全的___________(用化学用语表示)以提供静浮力。 (3)传统的飞艇使用氢气提供浮力，但现代飞艇通常不使用氢气，请用化学方程式说明原因___________。该反应的基本反应类型是___________。 (4)为保证飞艇安全性，艇囊材料应具备___________的性质(答1点)。 (5)AS700“祥云”号是一款“安全环保绿色低碳”的出行“神器”，可以在航空物探、反恐维稳、___________等领域使用(答1点)。 8．2025年5月19日，太原卫星发射中心成功发射谷神星一号海射型遥五运载火箭。火箭常用的液体推进剂有四氧化二氮()、偏二甲肼()等，四氧化二氮中氮元素的化合价为___________。根据偏二甲肼的化学式可获得的一条信息是___________。 9．嫦娥六号着陆器携带的五星红旗在月球背面成功展开，闪耀鲜艳的“中国红”。该五星红旗是由玄武岩高温熔融拉丝制成的，玄武岩的组成元素有硅、铁、钙等，这些元素的本质区别是原子的___________不同，写出其中一种金属元素的元素符号：___________。月球表面的环境极端恶劣，月壤温差高达300多摄氏度，因此制作五星红旗的材料应具有的性质是___________。 10．负责运送嫦娥六号任务的是长征五号火箭。长征五号火箭采用液氢液氧作为主推进剂，液氢燃烧时发生反应的符号表达式为___________。实验室在点燃氢气前要先___________。 11．人类已从月球背面获取月壤。对于没有接触过大气的原始月球样品，被专门保存在充氮密封手套箱里，这是由于氮气___________。月球表面高真空，人类登陆月球首先面临的是___________。 12．为巨轮装上“绿色心脏” 2025年1月，两艘烧氨气、零碳排放的巨轮在青岛从船坞中进入水域，装上了“绿色心脏”(氨燃料)的船舶，正成为市场新宠。 氨气属于零碳原料，与传统柴油动力船舶相比，氨燃料动力船舶能够降碳超过80%。同时，氨气的生产工艺成熟，如利用氢气与从空气中分离出的氮气为原料合成氨气，其中氢气和氮气在高温、高压及催化剂的条件下反应的微观示意图如图。 此外，氨气具有刺激性气味，常温下0.8—1.2 MPa压力下即可液化，采用液氨的形式进行氨燃料的储运十分便捷，泄漏易发现，因此储运也安全可靠。基于上述优势，氨燃料是未来的一个发展趋势。 伴随着全球对环保的重视，绿色船舶制造成为未来发展的趋势。可再生能源及智能制造的结合将推动中国船舶产业在全球市场中的竞争力不断提升。 结合图文信息，分析思考，解决问题： (1)氨气由___________(写元素符号)两种元素组成，因此属于零碳原料。 (2)从空气中分离氮气常采用分离液态空气法，该过程是利用液氮和液氧的___________不同的原理。 (3)结合反应的微观示意图分析，氢气与氮气反应生成氨气的化学方程式为___________。反应过程中没有发生变化的微观粒子是___________。 (4)21世纪以来，化学研究和应用更加重视绿色、低碳、可持续发展。装上氨燃料的船舶，被称为“绿色船舶”，氨燃料被称为“绿色心脏”，你对绿色的理解是___________，氨燃料储运安全可靠的原因是___________。 13．请阅读下面短文，然后回答有关问题。 金属有机框架（MOF）：分子结构中潜力无穷的化学空间 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，以表彰他们在“金属有机框架材料研发”方面的贡献。他们创造了具有大空间的分子结构，用金属离子充当基石，金属离子和分子一起组成含有大空腔的晶体，这样得到的多孔材料称为金属有机框架（MOF）。 1989年，罗布森将铜离子与四臂分子结合，形成一个有序、内部空旷的晶体，但它不稳定且很容易崩塌。1992年至2003年间，北川进和亚吉分别取得了一系列革命性的发现。北川进发现气体分子可以流入和流出MOF，并预测MOF可以变得灵活。亚吉创造了非常稳定的MOF，并证明它可以通过理性设计、精准调控，使其具有新的、理想的特性。此后，化学家们制造了数以万计不同的MOF，其中一些可能有助于解决人类面临的重大挑战，如：从水中分离对人体健康存在潜在风险的PFAS（全氟和多氟烷基物质）、捕获二氧化碳、从沙漠空气中收集水等，还可储存有毒气体、催化化学反应或导电。 (1)MOF是由________一起组成的多孔材料，1989年罗布森创造的MOF中所含离子的符号是________。 (2)气体分子可以“流入和流出”MOF，是因为MOF具有的结构是________，同时也证明气体分子具有的性质是________。 (3)PFAS中含有的一种非金属元素是________。 (4)MOF在解决人类面临的重大挑战方面的应用是________（写一条）。 (5)利用MOF催化臭氧（化学式为）转化为氧气的化学方程式为________。 14．回答下列问题： 氨-氢燃料电池系统引领海运“绿色革命” 氢燃料电池动力系统在无人驾驶、军用单兵、深海装备等诸多领域发挥重要作用。但作为易燃气体，它的安全和储运是制约氢能产业化应用的瓶颈。绿氨(NH3)作为氢的“液态载体”，具有能量密度高、储运成本低、安全性高及无碳储能等优点，在有效解决高压氢能储运难题方面具有明显的优势。 中国科学院理化技术研究所成功制备了超薄LDH纳米片光催化剂，实现了在常温常压和可见光或直接太阳辐射下N2和H2O合成氨，其原理如图1。 氨气在空气中不能燃烧，但向氨气中添加适量氢气就可以燃烧。四种不同氨气含量的混合气体在不同体积空气中的燃烧速率如图2所示。 研究显示：闽江首航的“氨-氢”燃料电池动力船每年可减排CO2343.67吨，相当于植树1.9万棵，充分体现了化学技术在环保中的实际价值。 (1)氢气作为新能源的优点有产物无污染、热值高、来源广等。点燃氢气前需要进行的操作是______。 (2)绿氨(NH3)中氮、氢元素的质量比为______。绿氨是潜力巨大的高效氢能载体，它具有_____(至少答出两点)等优点。 (3)光催化合成绿氨时，发生反应的文字表达式为______。 (4)分析图2中数据，NH3含量为______时，燃烧速率最快。 (5)以氮气作原料来制取绿氨的优点是______。 15．神奇的过氧化氢：从实验室到生活的奇妙之旅 从化学式看过氧化氢(H2O2)和水(H2O)很“亲近”，但过氧化氢有许多和水截然不同的“个性”。 研究显示，水蒸气冷凝为粒径小于10微米的液滴时，部分水分子会转化为过氧化氢分子。水微滴中形成的过氧化氢含量随液滴尺寸的增大而减少。当使用硅材料、相对湿度为55%时，得到过氧化氢的最大浓度随温度变化关系如图1所示。  过氧化氢不稳定，在一般情况下就会缓慢分解。要是遇到了二氧化锰、高温、光照、少量金属离子(如Cu2+等)，都能大大加速过氧化氢的分解。60℃时，一定质量分数的过氧化氢溶液浓度变化与加入不同浓度Cu2+的关系如图2。 过氧化氢还是个“厉害的小卫士”，具有很强的氧化性。在医疗领域，我们常用3%的医用双氧水来消毒。 (1)从化学式看过氧化氢(H2O2)和水(H2O)很“亲近”，只多了一个___________。 (2)图1中a点(-2.8℃)未生成过氧化氢的原因可能是___________。Cu2+是过氧化氢分解的催化剂，反应前后其___________不变，根据图2可得出的结论是___________。 (3)过氧化氢在二氧化锰催化条件下分解的符号表达式为___________。 (4)储存过氧化氢时应注意___________。 16．图1是光照水电站大坝。修建大坝所用的混凝土中含有氧化钙，在浇筑过程中氧化钙会与水反应生成氢氧化钙，并放出大量的热。为防止坝体因温度升高而出现裂痕，技术人员在仓内埋设了许多管道，一旦温度升高，则通水冷却。写出氧化钙与水反应的文字表达式___________ ；该反应属于___________(填基本反应类型) 17．图2是光照水电站水力发电示意图。江水进入水电站水轮机之前须经过多层格栅，目的是___________。 18．图3是纯电动汽车充电。光照水电站产生的绿电源源不断地输送到我国东部地区。为当地的纯电动汽车提供了充足的电力。国家大力推广纯电动汽车的使用其好处是___________(写一条即可)，纯电动汽车动力电池在原材料选择上应该考虑的因素是___________(写出一条即可)。 19．光照水电站实现从“煤电”到“绿电”的低碳环保转型。节约了大量的煤炭资源，有效减少了空气污染物___________(写一种)的排放。光照水电站除了可以发电外，在___________(写一点)方面也作出了重要贡献。除了水力发电，我国推广的发电方式还有___________(写一种)。 20．化学与材料 二氧化钛(TiO2)具有无毒、遮盖力强和价格便宜等优点，被认为是最重要的白色颜料，其应用领域分布如图1。此外，TiO2可作为光催化剂促进工业污水和生活污水中有害物质的降解，也可以作为水分解的催化剂，应用在氢能源领域。 研究表明向TiO2中掺杂某些金属元素可以提高其光催化降解性能。我国科研人员用水热法制备了铜掺杂二氧化钛(Cu-TiO2)复合材料，比较了TiO2和Cu- TiO2复合材料对某污染物的光催化降解性能，实验结果如图2。图中降解率越高，表明材料对该污染物的光催化降解性能越好。 目前，科研人员还在致力于TiO2性能的改进研究，其应用领域也会越来越广泛。 结合图文信息，回答下列问题： (1)TiO2中Ti的化合价是___________。 (2)由图1可知，TiO2应用占比最高的领域是___________。 (3)写出在TiO2的催化作用下水发生分解反应制取氢气的文字表达式___________。 (4)TiO2作为催化剂在化学反应前后___________不变。 (5)图2数据可作为Cu-TiO2复合材料对该污染物的光催化降解性能优于TiO2的证据之一，理由是___________。 21．一氧化碳 一氧化碳是一种无色、无味、难溶于水的气体燃料，也是工业生产中的重要原料，利用一氧化碳可合成甲醇；在高炉炼铁中，一氧化碳可作为还原剂将赤铁矿（主要成分为）还原为铁。一氧化碳具有毒性，吸入人体内的一氧化碳极易与人体血液中的血红蛋白结合，形成碳氧血红蛋白，使血红蛋白失去输氧功能，导致人体缺氧，甚至窒息死亡。使用燃气热水器、燃气灶时，应保持良好通风，避免燃气燃烧不充分，导致室内一氧化碳浓度升高，引发中毒事故。车内开空调睡觉也可能因发动机尾气积聚导致一氧化碳中毒，轻度中毒者呼吸新鲜空气后可恢复，重度中毒者需用高压氧治疗。 结合图文信息，分析思考，解决问题： (1)一氧化碳与血红蛋白结合后形成的物质是_____；在室内放置几盆水不能预防一氧化碳中毒，原因是_____。 (2)一氧化碳燃烧的化学方程式为_____。 (3)一氧化碳将赤铁矿（主要成分为）还原为单质铁的过程中，铁元素的化合价发生的变化为_____。 (4)一氧化碳中毒的症状有_____；使用燃气灶烧饭时，为预防一氧化碳中毒，应该采取的措施是_____。 22．阅读下面的短文，完成下列问题。                                   氢能源动力火车 2024年8月16日，中国首台氢能源动力火车在内蒙古鄂尔多斯市巴图塔加氢站首次亮相，标志着中国在新能源交通工具领域迈出了坚实的一步。 氢能源动力火车的动力来源于氢气，氢气是无色无味的气体，密度比空气小，在空气中可以燃烧，放出的热量约为同质量甲烷的两倍或同质量汽油的三倍。氢能源动力火车，能拉动200多节客车车厢，相当于6公里长的列车，以其惊人的动力和绿色环保的特性，迅速成为新能源交通工具的焦点。 中国氢能源动力火车采用了先进的氢燃料电池技术，不仅清洁安全，而且高效节能。与传统的内燃机车相比，氢能源动力火车每年可以减少大量的二氧化碳排放，是真正的绿色交通工具。 尽管氢能源动力火车具有诸多优势，但其储存和运输需要采取高度的安全措施。 (1)文中涉及的氢气的物理性质有_______。 (2)氢能源动力火车具有惊人的动力，原因是_______。 (3)氢气燃烧时发生反应的符号表达式为_______。 (4)氢气点燃之前，需先_______。 (5)据统计，氢能源动力火车每年可以减少164吨燃油消耗，减少二氧化碳排放508吨，相当于减少_______(计算结果保留一位小数)吨碳的燃烧。氢气在储存和运输中需要采取高度的安全措施，目的是_______。 23．桑干河是北方农耕文明的发源地，也是华北平原的生态屏障。但20世纪中叶后，曾因工矿、农业污染及气候变化，致使湿地退化、芦苇萎缩、鸟类锐减，甚至河道断流，陷入生态危机。 21世纪后，通过引黄入晋、关停高污企业、推广节水灌溉及有机肥替代化肥等积极措施，不仅修复了桑干河河道断流问题，还减少了氮、磷流失。另外，种植茂密的芦苇丛不仅可以有效地降低地表风速，日照时，还可有效提升近地面的氧气浓度。在水质改善方面，主要以“自然恢复为主、人工干预为辅”，借助芦苇、香蒲等植物根系辅助微生物降解污染物，这些微生物在酶的催化作用下，可将葡萄糖与氧气反应，降解为二氧化碳和水。同时还种植柽柳、碱蓬等本地植物，使植被覆盖率升至70%以上，还避免了外来物种入侵，鸟类也增至120余种。 修复后的桑干河自然生态保护区(如图)，年均固碳数千吨，生态旅游收入破亿，不仅助力乡村振兴，更提升了公众生态意识。 结合图文信息，分析思考，解决问题： (1)桑干河陷入生态危机的原因是___________。 (2)桑干河修复中，引黄入晋解决的问题是___________。 (3)有机肥替代化肥，减少氮、磷流失，这里的“氮、磷”指___________(填“元素”或“原子”或“单质”)。 (4)茂密的芦苇丛可有效提升近地面氧气浓度，理由是___________。 (5)微生物降解葡萄糖过程中催化剂是___________，发生反应的文字表达式为___________。 24．南水北调工程 南水北调工程是我国的一项战略性工程，它分为东、中、西三条线路，通过引水、调水、储水等方式将长江等水源送往北方。截至2003年5月，工程累计调水量超过620亿，惠及沿线280多个市辖区，直接受益人口超过15亿，有效地改善了生态结构。 南水北调工程对水源地水质要求较高，其中一种做法是在水源中加入适量的生石灰，以配置优良水质，改善水的硬度。输水工程沿线有严格的要求，不可随意取水用水，为安全起见，沿途设置了三道防线。禁止各种非法行为的发生。 2024年12月1日，南水北调中线一期工程启动2024-2025年度冰期输水工作，东线一期工程将于12月21日启动冰期输水。冰期调度主要通过抬升水位，适当减少流量以降低流速，便于使渠道水面尽快形成稳定的冰盖，在冰盖下输水、防止流冰导致不利事件发生，确保冰期输水安全。保障冰期输水安全主要通过在闸门前和倒虹吸入口前设置拦冰索，在冰情渠段设置排冰闸及破冰、捞冰设备，冰期前做好闸门防冻等措施。 阅读分析，解决问题： (1)从物质分类的角度分析，长江水属于________（填“纯净物”或“混合物”）。 (2)从微观角度分析，形成“冰盖”的过程中发生改变的是________。 (3)为除去水中的色素和异味，通常加入的物质是________。 (4)保障冰期输水安全可以采取的措施有________。（一条即可） (5)工程沿线设置三道防线，禁止各种非法行为的发生，如________。 (6)为改善水的硬度，加入的生石灰CaO会与水反应生成氢氧化钙，写出该反应的符号表达式________。 25．阅读分析，解决问题： 氢能技术与应用 2024年3月，国务院总理李强在政府工作报告中提出：要积极稳妥推进碳达峰、碳中和。加强大型风电光伏基地和外送通道建设，发展新型储能，促进“绿电”使用和国际互认，确保经济社会发展用能需求。“绿电”泛指可再生能源发电项目所产生的电力。2023年12月，国家发展改革委发布《产业结构调整指导目录》，将“氢能技术与应用、可再生能源制氢”作为鼓励类产业方向。 【步骤1】光伏发电制氢：利用太阳能产生的余电，将水分解并转化为氢气，可以得到“绿氢”。 【步骤2】固态储氢：利用固体与氢气发生物理吸附或化学反应等作用，可以把氢气储存起来。如镁镍合金储氢原理之一是镁在一定条件下与氢气发生反应生成氢化镁。 【步骤3】固态氢能发电：在一定条件下将固态储氢装置释放的氢气注入燃料电池。工作原理如图所示，氢气在燃料电池中与氧气发生反应，产生直流电，实现能量的转化，为我们提供“绿电”。 能源站通过氢能的制取、存储、发电、加氢一体化，实现“绿电”与“绿氢”之间的灵活转换，很好地解决了新能源发电的随机性、季节性波动强的难题。 (1)光伏发电制氢中太阳能转化为_______能。 (2)镁镍合金储氢过程中发生化学变化，判断的依据是______________。 (3)在高压条件下，氢气能被压入电池中，从微观角度解释高压加注时氢分子发生的变化是______________。 (4)固态氢能发电工作原理用文字表达式表示为____________。 (5)氢能源站的优点是_________（写一点），除了“绿氢”“绿电”，化学对建设美丽中国的贡献还有______________（写一点）。 26．阅读下面短文，回答有关问题。 木糖醇 木糖醇（）是从植物中提取出来的一种天然甜味剂，广泛存在于各种水果、蔬菜、谷类之中、木糖醇为白色晶体或结晶性粉末，极易溶于水，溶解时会吸收一定热量。 木糖醇在一定程度上有助于牙齿的清洁，但是过度食用也有可能带来腹泻等副作用。木糖醇甜度与砂糖相同，但热量却只有砂糖的。木糖醇的代谢不同于一般糖类，主要与氧气反应生成二氧化碳和水，放出热量，被人利用。 部分消费者误认为：“木糖醇本身能护齿”“含量越高效果越好”。而有关专家则指出，木糖醇只是一种被广泛使用的糖代用品，含有木糖醇的口香糖的护齿作用主要源于唾液。也就是说，具有护齿作用的是咀嚼无糖口香糖而增加的“唾液”，而非木糖醇本身。木糖醇的含量多少并不影响口香糖的护齿作用，过量摄取木糖醇会引起健康问题，如腹泻、肥胖等。 依据上文内容，回答以下问题： (1)木糖醇是由______（填元素名称）三种元素组成的。 (2)木糖醇的物理性质有______；木糖醇入口有清凉感觉的原因是______。 (3)木糖醇在人体内发生的化学反应的文字表达式为______。 (4)经常食用含有木糖醇的口香糖，可能造成的危害是______。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题11 科普阅读题 1.【答案】(1) 物理 原子之间的间隔变大 (2)鼓入空气，提供了充足的氧气，氧气充足时，焦炭完全燃烧，放出的热量多 (3)熔点高（合理即可） (4)或者 (5)碳/C 2.【答案】(1) 情绪激动 呼吸困难 (2)21% (3) (4)二氧化碳不能供给呼吸，浓度过高会危害人体健康 3.【答案】(1)氧元素 (2)C+O2CO2 (3) 碗 反应生成结构紧密的莫来石晶体 (4)2.0%~2.8% (5)用光谱仪检测釉料中的金属离子含量 4.【答案】(1)检验氢气的纯度 (2) 14:3 能量密度高、储运成本低、安全性高及无碳储能等 (3) (4)40% (5)氮气约占空气总体积的78%，原料丰富 5.【答案】(1) 稀有气体 0.94% (2) 混合物 (3) 助燃 氮气(合理即可) 6.【答案】(1) 铁 (2)耐高温（合理即可） (3) 属于 中子数不同 1万 7.【答案】(1)锂电池驱动系统 (2)He (3) 化合反应 (4)高强度（合理即可） (5)灾害监测（合理即可） 8.9.10.11.【答案】8． 偏二甲肼由三种元素组成(合理即可) 9． 质子数(或核电荷数) Fe(或Ca) 热稳定性好(合理即可) 10． 检验氢气纯度 11． 化学性质稳定 解决呼吸问题(合理即可) 12.【答案】(1)N、H (2)沸点 (3) 氢原子、氮原子 (4) 对环境无害(清洁无污染等合理即可) 泄漏易发现等 13.【答案】(1) 金属离子和分子 (2) 含有大空腔 在不断运动 (3)氟/碳/氢 (4)捕获二氧化碳（合理即可） (5) 14.【答案】(1)验纯/检验纯度 (2) 14：3 能量密度高、储运成本低等（合理即可） (3)氮气+水氨气+氧气 (4)40% (5)氮气约占空气总体积的78%，是地球上最丰富的天然资源之一 15.【答案】(1)氧原子 (2) 温度太低，水是固体的状态，不能形成粒径小于10微米的液滴 质量和化学性质 相同温度下，铜离子的浓度越大，过氧化氢溶液越容易分解 (3) (4)密封、避光并避免与金属离子等杂质接触 16.17.18.19.【答案】16． 氧化钙+水→氢氧化钙 化合反应 17．去除水中的大块悬浮物 18． 节能环保/减少空气污染/节约石油资源 续航能力/充电速度/使用寿命/安全性能/成本/稳定性(合理即可) 19． 粉尘/#可吸入颗粒物/一氧化碳（CO）/二氧化硫（SO2 ）/氮氧化物（NOx ）(合理即可) 防洪/拦沙/改善下游航运条件/发展库区通航等作用/能源供给保障/生态与防洪调控/区域经济带动/节能减排(合理即可) 风力发电/太阳能发电(合理即可) 20.【答案】(1)+4 (2)涂料 (3)水氢气+氧气 (4)质量和化学性质 (5)其他条件相同时，Cu-TiO2复合材料对该污染物的光催化降解率比TiO2高 21.【答案】(1) 碳氧血红蛋白 一氧化碳难溶于水 (2) (3)由+3价变为0价 (4) 头痛、头晕等 开窗通风（合理即可） 22.【答案】(1)无色无味的气体，密度比空气小 (2)空气中燃烧放出的热量约为同质量甲烷的两倍或同质量汽油的三倍 (3) (4)验纯 (5) 138.5 防止氢气泄漏而导致燃烧或爆炸 23.【答案】(1)工矿、农业污染及气候变化 (2)桑干河河道断流问题 (3)元素 (4)芦苇进行光合作用产生氧气 (5) 酶 24.【答案】(1)混合物 (2)分子之间的间隔 (3)活性炭 (4)在闸门前和倒虹吸入口前设置拦冰索，在冰情渠段设置排冰闸及破冰、捞冰设备，冰期前做好闸门防冻等措施 (5)私自取水、用水或盗窃施工材料等（合理即可） (6) 25.【答案】(1)化学 (2)有新物质氢化镁生成 (3)氢分子间的间隔变小 (4) (5) 很好地解决了新能源发电的随机性、季节性波动强的难题 研制高效低毒的农药（合理即可） 26.【答案】(1)碳、氢、氧 (2) 白色晶体或结晶性粉末，极易溶于水 溶解时会吸收一定热量 (3) (4)腹泻、肥胖等 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $