三年（2023-2025）广东中考化学真题分类汇编：专题15 科普阅读题（解析版）

专题15科普阅读题

1．（2025·广东广州·中考真题）阅读下列短文并回答问题。

建设美丽广州，打造美丽中国城市样板。近年来，广州市环境空气质量持续改善。广州市环境空气主要污

染物浓度

二氧化氮二氧化硫臭氧一氧化碳

33

污染物种类PM2.5(μg/m)PM10(μg/m)

(μg/m3)(μg/m3)(μg/m3)(μg/m3)

2024年21372761460.9

2023年23412961590.9

二

357040601604.0

级

浓度

限值

一

154040201004.0

级

注：PM2.5指粒径小于等于2.5μm的颗粒物、PM10指粒径小于等于10μm的颗粒物。

摘录自2023年、2024年《广州市生态环境状况公报》

臭氧(O3)气味强烈，即使浓度很低，也会损伤人的肺功能，引起打喷嚏、咳嗽、胸痛和肺水肿等，它还会影

响植物的生长。地表附近臭氧的生成，与二氧化氮、PM2.5等多种污染物有关，在阳光作用下，一种生成臭

氧的原理如下：

臭氧不仅存在于地表附近，还存在于距离地球表面20~35km的平流层，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。

(1)2024年广州市环境空气主要污染物中，浓度高于一级限值的有。

(2)空气中二氧化硫的浓度为6μg/m3则1m3空气中至少含硫元素μg。

(3)结合上述生成臭氧的原理图：

①图中属于化合物的分子有种。

②随着O3分子的数目不断增加，分子的数目不断减少。

(4)臭氧既保护了人类，也可能给人类带来伤害。请举出一种类似的化学物质，谈谈你对它的认识。

【答案】(1)PM2.5​、臭氧

(2)3

(3)2/两O2

(4)CO可作燃料，也会使人中毒（合理即可）

3333

【详解】（1）对比2024年污染物浓度与一级限值，PM2.5​（21μg/m）＞15μg/m，臭氧（146μg/m）＞100μg/m，所以浓度

高于一级限值的有PM2.5​、臭氧。

323

（2）二氧化硫（SO2​）中硫元素质量分数为×100%=50%，6μg/m二氧化硫中硫元素质量为

32+16×2

6μg/m3×1m3×50%=3μg。

（3）①根据原理图，属于化合物的分子有NO、NO2，共2种。

②根据图像，原理是O2反应生成O3，随着O3​增多，O2不断消耗，所以O2分子数目不断减少。

（4）CO可作燃料，也会使人中毒，对人类有利有弊，与臭氧类似。

2．（2025·广东深圳·中考真题）阅读短文，回答问题：

探月工程发现月球上有一定量的钛酸亚铁矿，钛酸亚铁矿的主要成分为FeTiO3，通过研究嫦娥五号月壤不

同矿物中的氢含量，提出一种全新的基于高温氧化还原反应生产水的方法。科研人员发现，月壤矿物由于

太阳风亿万年的辐照，储存了大量氢。氢元素以氢原子的形式嵌在FeTiO3中，氢原子在月壤中可以稳定存

在。我国科学家利用氢和氧化亚铁，在高温条件下制得了水和铁。当温度升高至1000℃以上时，月壤将会

熔化，反应生成的水将以水蒸气的方式释放出来。

(1)FeTiO3中Ti元素化合价为+4价，FeTiO3中Fe化合价为：；图中铁原子的质子数

是：。

高温

、

(2)FeOFeH2O，请写出电解水的化学方程式：，“人造空气”中除有大量O2

少量CO2之外，还有

(3)为了使(2)中制得的铁硬度更大，耐腐蚀性更强，可以将铁制成。

【答案】(1)+226

通电

(2)H22H2O2H2O2大量氮气、少量水蒸气

(3)合金

【详解】（1）FeTiO3中Ti元素化合价为+4价，O元素化合价为-2价，设铁元素的化合价为x，根据化合物中正负化合价代

数和为零，得x4230，x2，即铁元素的化合价为+2价；

根据元素周期表一格可知，左上角的数字表示原子序数，即铁的原子序数为26，在原子中，质子数=原子序数，即铁原子的

质子数是26；

故填：+2；26；

（2）氢原子在月壤中可以稳定存在，我国科学家利用氢和氧化亚铁，在高温条件下制得了水和铁，则化学方程式为

高温

H2FeOFeH2O；

通电

水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，反应的化学方程式为2H2O2H2O2；

空气成分按体积分数计算是：氮气约占78%，氧气约占21%，稀有气体约占0.94%，二氧化碳约占0.03%，还有其他气体和

杂质约占0.03%。则“人造空气”中除有大量O2、少量CO2之外，还有大量氮气、少量水蒸气；

通电

故填：2H；2H2O2H2O2；大量氮气、少量水蒸气；

（3）合金的硬度大于组成其纯金属的硬度，则为了使(2)中制得的铁硬度更大，耐腐蚀性更强，可以将铁制成合金，故填：

合金。

3．（2025·广东·中考真题）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。

(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)海水提钾获得的KCl在农业上可用作。

(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)3/三O/氧元素

(2)脱附实现了对海水中钾的高选择性和高倍率富集K

(3)钾肥（或化肥）

(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。1图中“H：

10.7%”是氢元素，而海水中含量最高的元素是O（或氧元素），水占比大，水中氧元素质量分数高。

（2）文中“利用沸石对海水进行吸附（如2图）后再脱附，得到富钾溶液”，所以是吸附和脱附。原文“实现了对海水中钾

的高选择性和高倍率富集”，直接提取关键信息，故填：实现了对海水中钾的高选择性和高倍率富集。2图中沸石吸附后，

K+被富集，所以吸附的是K+。

（3）KCl含有营养元素钾元素，农业上用作钾肥（或化肥）。

（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，错误；

B、镁是合金常用成分（如镁铝合金），可制造合金材料，正确；

C、碘是甲状腺激素成分，缺乏会引起甲状腺肿大，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，错误。

故选BC。

4．（2024·广东·中考真题）加快能源转型升级，发展新质生产力。氢气是最理想的清洁能源，依据不同制取

方式，可分为“绿氢”“灰氢”“蓝氢”“紫氢”和“金氢”等。如图带你认识“多彩”的氢。

储氢是实现氢能广泛应用的重要环节，分为物理储氢和化学储氢，前者包括高压气态、低温液态、吸附等

储存方式，后者将氢气转化为其他化合物进行储存。“液氨储氢”的原理是氢气与氮气在一定条件下生成液氨，

进行储存。

依据上文，回答问题。

(1)电解水制氢的化学方程式为。

(2)属于“绿氢”和“紫氢”的分别是和(填字母)。

a.风能发电制氢b.煤燃烧发电制氢c.核能发电制氢

(3)从微观角度解释，氢气能被压缩储存的原因是。

(4)将氢气降温液化进行储存，属于物理储氢中的储存方式。

(5)“液氨储氢”属于(填“物理”或“化学”)储氢。

(6)写出氢能的一种应用。

通电

【答案】(1)2H2O2H2+O2

(2)ac

(3)分子之间存在间隔

(4)低温液态

(5)化学

(6)作燃料等（合理即可）

通电

【详解】（1）水通电分解生成氢气和氧气，化学方程式为：2H2O2H2+O2；

（2）“绿氢”：可再生能源发电制氢，风能属于可再生能源，故选a；“紫氢”：核能发电制氢，故选c；

（3）从微观角度解释，氢气能被压缩储存的原因是分子之间有间隔，受压后，分子之间的间隔变小；

（4）储氢是实现氢能广泛应用的重要环节，分为物理储氢和化学储氢，前者包括高压气态、低温液态、吸附等储存方式，后

者将氢气转化为其他化合物进行储存。将氢气降温液化进行储存，属于物理储氢中的低温液态储存方式；

（5）“液氨储氢”的原理是氢气与氮气在一定条件下生成液氨，进行储存，则“液氨储氢”属于化学储氢；

（6）氢气具有可燃性，氢能可用作燃料等（合理即可）。

5．（2023·广东·中考真题）地球是一个美丽的“水球”，表面约71%被水覆盖，淡水仅占总水量的2.5%；其

余是海水或咸水海水淡化是解决人类淡水资源短缺的有效措施。全球海水淡化水用途如图1所示。

海水淡化技术主要有热分离法和膜分离法，热分离法利用热发和冷凝分离水与非挥发性物质，能耗大，成

本高；膜分离法利用薄膜的选择透过性实现海水淡化，但现有薄膜的水通量低，应用受到限制，有科学家

提出，给石墨烯“打上”许多特定大小的孔，制成单层纳米孔二维薄膜。可进行海水淡化。石墨烯海水淡化膜

工作原理如图2所示。

依据上文，回答下列问题。

(1)全球海水淡化水用途排在首位的是。

(2)热分离法中，水发生了(填“物理变化”或“化学变化”)。限制热分离法大规模应用的原因

是。

(3)石墨烯海水淡化膜允许通过。

(4)石墨烯、金刚石和C60属于碳单质，下列说法正确的是（填字母）。

a.都由碳元素组成b.都由碳原子构成c.物理性质相似

(5)提出爱护水资源的一条建议。

【答案】(1)市政供水

(2)物理变化能耗大，成本高

(3)水分子

(4)a

(5)淘米水浇花

【详解】（1）由图1可得，市政供水占比62%，排在首位。

（2）由材料“热分离法利用蒸发和冷凝分离水与非挥发性物质”可知此过程没有新物质生成，热分离法利用

的是物理变化；由材料可知此方法的缺点为能耗大，成本高。

（3）由图2可知水分子可以穿过石墨烯海水淡化膜而其它离子不可以穿过。

（4）a、石墨烯、金刚石和C60属于碳单质都由碳元素组成，故a正确；

b、石墨烯、金刚石由碳原子构成，C60由分子构成，故b错误；

c、石墨烯、金刚石和C60属于碳单质都由碳元素组成，但是碳原子的排列方式不同，物理性质由差异，故

c错误。

故选：a

（5）保护水资源可以节约用水，可以防止水污染，所以可以一水多用，例如淘米的水用来浇花，洗衣服的

水用来冲厕所等，生活污水净化处理后再排放等。

【点睛】解答本题关键是熟悉碳的性质，海水淡化的转化方法，保护水资源的途经。

1．（2025·广东深圳·三模）太阳能是一种清洁、可再生的能源，1972年，科学家们发现利用光催化剂，能

使太阳能将水分解为氢气和氧气。实际应用中发现，光催化剂长期暴露在反应环境中会因化学腐蚀（如酸

性或碱性介质侵蚀）、反应位点被掩盖和物理磨损等原因而逐渐失活，导致效率下降。2025年2月25日，

中国科学院过程工程研究所科研团队主导的首个“多面体钛酸锶镓聚光制氢氧技术”产业化项目正式签约落

地攀枝花，攀枝花年均日照时数在2000-2700小时，预计将氢气综合成本降至18-20元/公斤，较传统电解

水制氢成本下降约40%。

【查阅资料】：氧化镍可与酸发生反应，反应原理与氧化铁相似。

(1)请说出氢能源相比传统能源的优势。（写一点即可）

(2)小龙在创新尝试过程中，将纳米片状NiO与纳米棒状CdS复合得到催化剂样品，测试后发现相同质量的

不同复合比例的NiO-CdS（10%NiO-CdS和1%NiO-CdS）在相同的光照下呈现出的荧光强度数据如下图所

示，峰值越高，说明光能利用率越好，能量转化效率最高的催化剂为。

(3)使用相同质量的纳米级的催化剂相比于块状催化剂，反应速率更快的原因是。

(4)影响光解水制氢的速率还有哪些因素_________。

A．光照强度B．催化剂与反应物接触面积C．温度

(5)NiO-CdS的催化寿命在酸性环境下会降低，请你猜测可能的原因。

(6)请写出利用太阳能和光催化剂制氢气的化学方程式。

(7)对比电解水制氢气，利用太阳能光解水制氢气的优势是。

【答案】(1)产物清洁/热值大

(2)10%NiO-CdS

(3)增加反应物接触面积，提高反应速率

(4)ABC

(5)NiO能与酸反应，使催化剂被腐蚀，寿命降低

催化剂

(6)2HO2H+O

2光照22

(7)成本低（合理即可）

【详解】（1）氢气燃烧热值高，产物是水，清洁无污染，且氢气可通过水等制取，可再生，所以优势可以

是热值高、清洁无污染、可再生等。

（2）由题知“峰值越高，说明光能利用率越好，能量转化效率最高”，图中10%NiO−CdS的荧光强度峰值

更高，所以能量转化效率最高的催化剂为10%NiO−CdS。

（3）纳米级催化剂颗粒小，与反应物接触面积比块状催化剂大，接触面积越大反应速率越快。

（4）A、光照强度不同，提供能量不同，影响光解水制氢速率，该选项正确；

B、催化剂与反应物接触面积影响反应速率，接触面积大，反应快，该选项正确；

C、温度影响反应速率，温度高，反应快，该选项正确。

故选ABC。

（5）由资料“氧化镍可与酸发生反应，反应原理与氧化铁相似”，酸会与NiO反应，使NiO−CdS催化剂被

腐蚀，结构被破坏，所以催化寿命降低，即原因是NiO能与酸反应，使催化剂被腐蚀，寿命降低。

催化剂

（6）利用太阳能和光催化剂，水分解为氢气和氧气，化学方程式为2HO2H+O。

2光照22

（7）电解水制氢需消耗电能，成本高；利用太阳能光解水制氢，太阳能是可再生能源，且文中提到“预计

将氢气综合成本降至18-20元/公斤，较传统电解水制氢成本下降约40%”，所以优势是成本低（或利用可

再生能源太阳能等合理即可）。

2．（2025·广东广州·二模）科普阅读

利用氩氦刀治疗肿瘤

氩氦刀不是一般意义上的手术刀，而是一种低温冷冻微创治疗肿瘤的设备，其治疗过程利用氩气降温和氦

气升温，因此被称为氩氦刀。大多数气体遭遇节流后温度将下降，如氩气和氧气。而某些气体，例如氢气

和氦气，温度反而上升。

氩氦刀的制冷和加热原理是：当高压气体经针尖突然释放，进入较大空间时，随着压强突然降低，气体会

使局部温度迅速降低或升高。氩气在针尖急速释放，可在几十秒内冷冻病变组织，使其温度降至140℃至

160℃维持15min，关闭氩气，启动氦气；氦气在针尖急速释放，将使病变组织快速升温解冻，从而消除

肿瘤。降温和升温的速度，以及冷冻区域的大小与形状都可以进行精确设定和控制，而且氩氦刀没有化疗

和放疗带来的副作用。

(1)氩氦刀治疗肿瘤的原理是利用氩气和氦气的特性，通过改变来实现气体对病变组织的快速降温和

升温。

(2)工业上利用空气为原料制取氩气与制取氧气的原理相同，属于（填“物理”或“化学”）变化。氩气

和氦气都属于稀有气体，都可用作保护气，因为他们的化学性质（填“稳定”或“不稳定”）。

(3)氦气除了可以用来治疗肿瘤外，还有的用途是______（填字母）。

A．制作氦气球B．制作霓虹灯C．薯片包装时充入的气体

(4)稀有气体中氙气（Xe）具有极高的发光强度，在一定条件下氙气（Xe）能与氟气F2发生反应生成六氟

化氙XeF6，化学方程式可表示为。

(5)氩氦刀治疗肿瘤的优点是（写一点即可）。

【答案】(1)压强

(2)物理稳定

(3)A

一定条件

(4)Xe+3F2XeF6

(5)无副作用（或精确控制冷冻区域）

【详解】（1）根据短文“氩氦刀的制冷和加热原理是：当高压气体经针尖突然释放，进入较大空间时，随着

压强突然降低，气体会使局部温度迅速降低或升高”可知，氩氦刀治疗肿瘤的原理是利用氩气和氦气的特性，

通过改变压强来实现气体对病变组织的快速降温和升温。

（2）工业上利用空气中各成分的沸点不同，可将它们进行分离，过程中没有新物质生成，属于物理变化，

则工业上制取氩气的过程属于物理变化；

稀有气体化学性质稳定，则可作保护气。

（3）A、氦气密度比空气小，可制作氦气球，符合题意；

B、霓虹灯通常充入的是氖气等稀有气体，氦气虽也可用于某些特殊光源，但并非霓虹灯的主要填充气体，

不符合题意；

C、薯片包装一般充入氮气，氮气能有效防止食品氧化变质，氦气成本较高，不适合用于此类包装，不符合

题意。

故选A。

（4）在一定条件下氙气（Xe）能与氟气F2发生反应生成六氟化氙XeF6，反应的化学方程式为

一定条件

＋

Xe3F2XeF6。

（5）根据短文可知，氩氦刀治疗肿瘤的优点是氩氦刀没有化疗和放疗带来的副作用，且能精确设定和控制

冷冻区域的大小与形状等。

3．（2025·广东深圳·三模）CO2去除系统是空间站环境控制与生命保障系统中一个重要的再生系统，目前主

要包括LiOH去除、固态铵吸附和分子筛吸附等方式。

LiOH去除利用了LiOH与CO2反应来去除，由于LiOH不可再生，该方法目前多用于短期载人航天任务。

固态胺能大量吸附CO2，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，CO2分压

和温度对CO2吸附量有影响，如图1所示。

固态胺和乙醇胺都可以捕捉CO2，他们清除CO2的性能如下表。

清除方清除效可维持舱室浓使用寿对环境影

操作性能

法率度命响

固态胺可自动控

90%0.12%90天无

法制

乙醇胺30天左操作较复

70%0.15%有毒

法右杂

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CO2

吸附量的影响如图2。

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，选择合适的CO2去除技术，

以保障航天员的生命安全。

(1)CO2是造成加剧的主要气体。

(2)目前航天器中的CO2去除技术有（写1种即可）。

(3)已知LiOH具有与NaOH类似的性质，写出LiOH与CO2反应的化学方程式：。

(4)分析图1，可得出结论的结论是：。

(5)分析图2可知，同一温度下，干燥时间相同时，沸石A的CO2吸附量沸石B的CO2吸附量（填“”

或“”）。

(6)结．合．表．格．数．据．，对比固态胺和乙醇胺清除二氧化碳的性能表格，科学家选用固态胺清除CO2的理由

（写1点即可）。

(7)结．合．短．文．分．析．，为了保障宇航员的生命安全，科学家们选择合适的CO2清除技术，需要考虑的因素是

（写出1点即可）。

【答案】(1)温室效应

(2)LiOH去除、固态胺吸附和分子筛吸附

(3)2LiOH+CO2=Li2CO3H2O

(4)其它条件相同时，二氧化碳分压在0~2.0kPa范围内，压强越大，CO2吸附量越大

(5)

(6)清除效率高、使用寿命长、对环境没有影响且可自动控制

(7)任务持续时间、成员人数及对应的消耗品、设备质量等

【详解】（1）CO2是造成温室效应加剧的主要气体；

（2）由题干信息可知，目前航天器中的CO2去除技术有LiOH去除、固态胺吸附和分子筛吸附；

（3）二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，已知LiOH具有与NaOH类似的性质，则二氧化碳与氢氧

化锂反应生成碳酸锂和水，化学方程式为2LiOH+CO2=Li2CO3H2O；

（4）由图1可知，其它条件相同时，二氧化碳分压在0~2.0kPa范围内，压强越大，CO2吸附量越大；

（5）由图2可知，同一温度下，干燥时间相同时，沸石A的CO2吸附量>沸石B的CO2吸附量；

（6）对比固态胺和乙醇胺清除二氧化碳的性能表格数据可知，科学家选用固态胺清除CO2的理由是：清除

效率高、使用寿命长、对环境没有影响且可自动控制；

（7）由题干信息可知，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

合适的CO2去除技术，以保障航天员的生命安全。

4．（2025·广东广州·二模）飞行的金属。飞机与飞行器要飞得高、快、远，就必须靠轻、强、美的材料。铝、

镁、锂、钛这些金属及其合金被称为“飞行的金属”。铝、镁、锂、钛等金属在自然界中以化合物的形式存在，

铝土矿含有Al2O3，光卤石含有MgCl2，锂辉石含有LiAl(Si2O6)，金红石含有TiO2元素的存在形态与环境条

3+

件有关，铝元素在pH<4的溶液中以Al存在，在pH为4~7时以Al(OH)3的形态沉淀，在pH>7的溶液中

-

以[Al(OH)4]存在。铝、镁、锂、钛的冶炼有电解法和还原法等。冶炼钛的部分生产流程如图1所示。

金属及其合金的性质决定其用途。钛在盐酸、硫酸、硝酸溶液中耐腐蚀，在碱性溶液中可稳定存在。将1mm

厚的不锈钢和钛没在海水中，不锈钢4年后完全腐蚀，钛几十年不腐蚀。钛合金、铝合金、铜合金的耐海

水腐蚀性能试验结果如图2所示。航空航天材料的选择，既要轻又要有足够的强度。铝、镁、锂、钛、铁

的密度（g·cm-3）的值分别为2.7、1.74、0.54、4.51和7.87.比强度（MPa·cm3·g-1）越大，材料的性能越好。

不锈钢、铝合金和钛合金的比强度分别为79、167和218。

根据上文，回答下列问题：

(1)铝制品在空气中耐腐蚀的原因是（用化学方程式表示）。

(2)锂和镁、铝相比，能让飞行器变得更快的原因是：钛、铜镍合金、铝黄铜中耐腐蚀性最好的

是。

(3)写出由TiO2转化为TiCl4的化学反应方程式：。

(4)下列叙述正确的是______。

3+

A．自然界中，在酸性条件下，铝元素的存在形式为Al或Al(OH)3

B．作为航空航天材料，与铝相比，钛在密度和强度方面都具有明显优势

C．金属的冶炼与金属活动性、金属矿物的储量等因素有关

＝

【答案】(1)4Al+3O22Al2O3

(2)锂的密度比镁、铝的密度小，质轻钛/Ti

800-1000℃

(3)TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO

(4)AC

＝

【详解】（1）铝在空气中与氧气反应生成氧化铝薄膜，阻止进一步腐蚀，反应方程式为4Al+3O22Al2O3。

（2）根据密度数据，锂的密度比镁、铝的密度小，质轻，利于飞行器减重提速；

由图2可知，钛（Ti）的侵蚀速率最低，耐腐蚀性最好。

（3）由流程图，TiO2与C、Cl2在800-1000℃反应生成TiCl4和CO，化学方程式为

800-1000℃

TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO。

3+

（4）A、铝元素在pH<4溶液中以Al存在，pH为4~7时以Al(OH)3的形态沉淀，酸性条件（pH<7）包

3+

含pH<4和4~7，所以自然界中，在酸性条件下，铝元素的存在形式为Al或Al(OH)3，A正确；

B、钛密度4.51g⋅cm−3大于铝的2.7g⋅cm−3，密度方面无优势；不锈钢、铝合金和钛合金的比强度分别为

79、167和218，钛在强度方面有优势，B错误；

C、金属冶炼与金属活动性（决定冶炼方法，如电解、还原）、金属矿物储量等有关，C正确。

故选AC。

5．（2025·广东·三模）谈到地球上的坚硬物质，我们比较容易联想到的是钢。然而，看似弱不禁风的蜘蛛丝

要比钢更坚硬，蜘蛛丝是自然界中最坚韧的材料之一，有“生物钢材”之称。蜘蛛丝被称为强度最高的天然丝，

跟同样粗细的钢丝相比，蜘蛛丝的强度是后者的5倍。铅笔粗细的蜘蛛丝如果结成网，其张力就可以阻挡

波音747客机的起飞。尽管蜘蛛丝性能优异，但由于蜘蛛互相残杀的特性和本身丝产量较低，蜘蛛丝无法

像蚕丝一样商业化生产。科学家将产丝基因拼接到细菌中，使其能将塑料垃圾转化为可生物降解的“蜘蛛丝”，

这为制备高性能生物纤维提供了新的思路。

材料弹性强度韧性

蜘蛛丝101.1150

蚕丝70.670

碳纤维300425

高强钢2001.56

(1)天然存在的最硬物质是。

(2)依据题表数据可知，蜘蛛丝的韧性是碳纤维的倍。蚕丝和蜘蛛丝的主要成分都

是。

(3)钢属于(填“纯净物”或“混合物”)，它与生铁的区别是。

(4)蜘蛛丝无法像蚕丝一样实现商业化生产的原因：。

(5)生物降解属于(填“物理”或“化学”)变化。

【答案】(1)金刚石

(2)6蛋白质

(3)混合物含碳量不同

(4)蜘蛛互相残杀的特性，本身丝产量较低

(5)化学

【详解】（1）天然存在的最硬物质是金刚石。

（2）韧性倍数计算：从表格数据可知，蜘蛛丝的韧性值为150，碳纤维的韧性值为25。因此，蜘蛛丝的韧

性是碳纤维的150÷25=6倍。韧性指材料吸收能量而不破裂的能力，数值越大表示韧性越好。

主要成分：蚕丝和蜘蛛丝都是天然动物纤维，主要成分均为蛋白质。

（3）钢是铁和碳等元素组成的合金，还可能含有锰、硅等杂质，属于混合物。

生铁和钢都是铁碳合金，但含碳量不同。生铁的含碳量较高；钢的含碳量较低。

（4）根据题干描述，蜘蛛具有互相残杀的习性，无法像蚕一样密集养殖；同时，每只蜘蛛的产丝量很低（远

低于蚕），导致大规模生产困难。蚕丝可通过养蚕实现商业化，而蜘蛛丝因这些生物学特性难以复制该模式。

（5）生物降解是指有机物（如塑料或蜘蛛丝）在微生物作用下分解为简单物质（如二氧化碳和水）的过程。

该过程涉及化学键断裂和新物质生成，属于化学变化。

6．（2025·广东广州·二模）在《天工开物》中有关靛蓝记载：“凡造淀，叶者茎多者入窖，少者入桶与缸。

水浸七日，其汁自来。每水浆一石下石灰五升，搅冲数十下，淀信即结”。制备得到的靛蓝无法直接染色，

需要把它通过还原反应转为靛白才能让它进入纺织品的纤维，衣物透风又可变回靛蓝。现代工业常用保险

粉即连二亚硫酸钠(Na2S2O4)还原靛蓝，保险粉在潮湿的空气中容易被氧气氧化，可以用它保存食物水果等。

(1)Na2S2O4中硫元素的化合价为。

(2)“石灰”指的是生石灰，与水发生反应生成，再与发酵产生的CO2发生反应，该反应的化学方程式

为。

(3)衣物透风的目的是与空气中的(填化学式)接触，使得靛白变回靛蓝。

(4)保险粉用于保存食物水果的原理为：。

2Na2S2O4+_______+2_______=4NaHSO3。

(5)湿法冶金利用置换反应。向Cu(NO3)2、AgNO3混合液中加入Fe粉，充分反应后过滤。若滤渣中有两种

金属，则滤液中一定不含的金属阳离子是。

【答案】(1)+3

氢氧化钙

(2)CaOH2/CaOH2+CO2=CaCO3+H2O

(3)O2

(4)2Na2S2O4+O2+2H2O=4NaHSO3

(5)银离子/Ag+

【详解】（1）Na2S2O4中钠元素化合价为+1价、氧元素化合价为-2价，设硫元素的化合价为x，根据“化合

物中各元素化合价代数和为零”，则（+1）×2+2x+（-2）×4=0，解得x=+3。

（2）生石灰为氧化钙的俗称，氧化钙和水反应生成氢氧化钙；

氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。

（3）由题意知，衣物透风的目的是与空气中的O2接触，发生氧化反应，使得靛白变回靛蓝。

（4）由题意知，保险粉在潮湿的空气中容易被氧气氧化，根据质量守恒定律知，反应前后原子种类和数量

不变，则连二亚硫酸钠与空气中氧气和水生成亚硫酸氢钠，化学方程式为2Na2S2O4+O2+2H2O=4NaHSO3。

（5）由于金属活动性顺序：Fe>Cu>Ag，则铁先和硝酸银反应生成银和硝酸亚铁，待硝酸银完全反应后，

铁和硝酸铜反应生成铜和硝酸亚铁，充分反应后滤渣中有两种金属，则为银和铜，则说明铁和硝酸银、硝

酸铜均完全反应，且硝酸银完全反应，但不确定硝酸铜是否完全反应，则滤液中一定不含银离子。

7．（2025·广东深圳·三模）科普阅读材料：《天工开物》中的制盐智慧，明代《天工开物·作威》记载了古人

制盐的方法：

I.古代科技

1.【海盐（晒盐法）】沿海底将海水引入盐田，日光蒸发成卤水，再用铁锅煎炼结晶。

2.【井盐（煎煮法）】四川人用竹制工具钻深井取卤水，利用天然气煎盐，节省燃料。

井盐煎煮法的步骤：

①凿井：用竹制“卓简井”钻至地下卤水层。

②提卤：竹筒或牛皮裹提取卤水。

③净化：加入豆汁或草木灰吸附杂质。

④煎盐：用“牢盆”（铁锅）和天然气“火井”煎煮至结晶。

结合材料回答以下问题：

(1)《作威》中“晒盐法”的能量来源是：。

(2)古人制盐主要指氯化钠，构成氯化钠的微粒是（用化学符号表示）。

(3)制盐的原理是卤水通过（填“蒸发结晶”或者“降温结晶”）得到粗盐，实验室利用此方法获得粗盐

的操作中当出现时就停止加热，利用余热蒸干。

(4)井盐（煎煮法）的能源为（填“可再生资源”或者“不可再生资源”），煎盐时燃烧反应的化学方程

式为（假设天然气的主要成分为甲烷）。

II.现代科技

随着科技手段的进步，现代制盐主要以“机械化晒海盐”和“真空蒸发制矿盐”为主，以下是“真空蒸发制矿盐”

和“传统煎盐法”的对比：

项目真空蒸发传统煎盐法《天工开物·作威》

温度60-80℃（低温）100℃以上（高温）

能源效

热能利用率>80%<40%（大量热散失）

率

结晶质

颗粒均匀，纯度>99.5%易结块，含杂质

量

环保性闭路循环，废水少烟尘污染

(5)对比“真空蒸发法”和“传统煎盐法”，从能源效率、结晶质量、环保性的角度谈谈“真空蒸发制矿盐”的优点：

（写出一点即可）

【答案】(1)太阳能

(2)Na+、Cl-

(3)蒸发结晶出现大量固体时

点燃

(4)不可再生资源CH4+2O2CO2+2H2O

(5)节约能源，能量利用效率高（合理即可）

【详解】（1）“晒盐法”利用日光蒸发海水，能量来源为太阳能；

（2）氯化钠由钠离子和氯离子构成，符号为Na+、Cl-；

（3）卤水通过蒸发结晶得到粗盐，实验室中蒸发时，当出现大量固体时停止加热，利用余热蒸干，防止固

体飞溅；

（4）煎盐：用“牢盆”（铁锅）和天然气“火井”煎煮至结晶。天然气属于化石能源，是不可再生资源。煎盐

点燃

时燃烧反应为甲烷与氧气反应生成二氧化碳和水，化学方程式为：CH4+2O2CO2+2H2O；

（5）对比可知，真空蒸发制矿盐温度低、热能利用率高（>80%），结晶颗粒均匀、纯度高，且环保性好，

废水少、无烟尘污染。

8．（2025·广东深圳·三模）CO2地质封存技术作为当前缓解CO2排放最有效的措施，将成为影响碳中和进度

的关键。地质封存是通过管道将CO2注入油气田、咸水层或煤层的密闭地质构造中，形成长时间或永久性

对CO2的封存。

煤层CO2封存过程如图1所示，主要包含注入和采出两大系统。烟气注入煤层后，由于煤对气体的吸附能

力：CO2>CH4>N2，CH4和N2逐渐被CO2驱替并脱附，再通过采出井抽出。研究人员对不同的煤在相同条

件下吸附CO2的能力进行研究，结果如图2所示。

然而，煤层CO2封存也涉及多种安全风险。如CO2注入后，易引发地质结构失稳，导致CO2泄漏，使土壤、

水酸化，破坏周围的生态环境，对人类健康产生影响。

依据文章内容，回答下列问题。

(1)减少向空气中排放CO2是为了缓解效应。

(2)图1中，通常是先将烟气由气态压缩成超临界流体再注入。从微观角度分析，能实现这一操作是因

为。煤层CO2封存过程中采出的气体是。

(3)地质封存中，若CO2泄漏，使土壤、水酸化的原因是（用化学方程式表示）。

(4)对比图2中的四条曲线，可以得出的结论是在实验研究的压强范围内，相同条件下煤对CO2的吸

附能力最强。

(5)响应“低碳行动”，在生活中我们可以做的是。

【答案】(1)温室

(2)分子间有间隙CH4、N2

(3)CO2+H2O=H2CO3

(4)无烟

(5)绿色出行

【详解】（1）大气中CO2含量过高会导致温室效应加剧，减少向空气中排放CO2是为了缓解温室效应；

（2）图1中，通常是先将烟气由气态压缩成超临界流体再注入。从微观角度分析，能实现这一操作是因为

分子间有间隙；由图1可知，煤层CO2封存过程中采出的气体是CH4、N2；

（3）二氧化碳与水反应生成碳酸导致水体酸化，反应的化学方程式为：CO2+H2O=H2CO3；

（4）对比图2中的四条曲线，可以得出的结论是在实验研究的压强范围内，相同条件下无烟煤对CO2的吸

附量最大（同压力比较、对应曲线上的点最高），所以无烟煤对CO2的吸附能力最强；

（5）响应“低碳行动”，在生活中我们可以做的是绿色出行。

9．（2025·广东广州·二模）多数汽车使用汽油或柴油作为燃料，燃烧产生对空气造成污染的一氧化碳、氮的

氧化物等物质。发展新能源汽车是全球汽车产业转型升级绿色发展的必由之路。氢氧燃料电池可用作新能

源汽车的驱动电源，它以氢气为燃料，氧气为氧化剂，铂为电极材料，电解质溶液可以显酸性或碱性，生

成物是清洁的水，实现真正意义上的零排放、零污染。

(1)石油属于(填“可再生”或“不可再生”)能源。在工业上，利用石油中各成分的不

同将它们分离，得到汽油、柴油等产品。

(2)二氧化氮是氮的氧化物之一，排放到空气中溶于雨水，使雨水pH5.6(填“>”或“=”或“<”)，腐

蚀建筑物。

(3)下列物质不能作为氢氧燃料电池电解质溶液的是___________(填字母序号)。

A．硫酸溶液B．氢氧化钾溶液C．氯化钠溶液

(4)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型电池。氢氧燃料电池工作的过程中，参加反应的氢气和氧气的

质量比为，可将化学能转换成能。

【答案】(1)不可再生沸点

(2)<

(3)C

(4)1:8电

【详解】（1）石油在短时间内不能从自然界中得到补充，属于不可再生能源；

在工业上，利用石油中各成分的沸点不同将它们分离，得到汽油、柴油等产品；

（2）二氧化氮是氮的氧化物之一，排放到空气中溶于雨水，使雨水pH<5.6，腐蚀建筑物；

（3）由题干信息可知，电解质溶液可以显酸性或碱性，硫酸溶液显酸性，氢氧化钾溶液显碱性，氯化钠溶

液显中性，则不能作为氢氧燃料电池电解质溶液的是氯化钠溶液，故选：C；

点燃

（4）氢气在氧气中燃烧生成水，化学方程式为2H2+O22H2O，则参加反应的氢气和氧气的质量比为

14:1621:8；氢氧燃料电池工作可将化学能转换成电能。

10．（2025·广东深圳·三模）阅读下列短文，解决问题：

近年来我国在航天领域不断崛起和迅猛发展，这其中化学发挥着不可替代的作用。

Ⅰ．生命保障：空间站内，用特种活性炭除去气体中的异味和微量有害物质，为航天员提供舒适、健康的环

境；由棉、羊毛和聚氯乙烯等材料制作而成的多层结构舱外航天服，保障航天员舱外活动的安全。

Ⅱ．动力系统：长征五号的芯级发动机采用液氢液氧作为推进剂，液氢的温度达到-253℃，液氧的温度达到

183℃，几乎达到了温度的极限。

Ⅲ．安全保护：载人飞船返回舱外层的碳纤维等复合材料涂层能在高温时保护舱体，确保舱内航天员和各

种仪器设备的安全。下图是不同结构的碳纤维复合材料剪切强度的检测结果。

(1)短文中提及舱外航天服中属于合成材料的是，空间站内的气体净化过程中，利用了活性炭

的。

(2)动力系统中液氧液氢推进剂发生反应的化学方程式是。

(3)火箭向上的推力来自燃料燃烧(选填“释放”或“吸收”)热量并喷出高温气体产生的反作用力。

(4)碳纤维复合材料在使用过程中也会受到环境因素的影响。根据上图可知，影响碳纤维复合材料剪切强度

的因素有。

(5)碳纤维复合材料主要成分为碳单质，其与活性炭物理性质有明显差异，原因是。

(6)火箭外壳选用铝合金材料，除了轻量化，还利用了铝合金的优点。

【答案】(1)聚氯乙烯吸附性

点燃

(2)2H2+O22H2O

(3)释放

(4)温度和湿度

(5)碳原子排列方式不同

(6)硬度大

【详解】（1）舱外航天服中属于合成材料的是聚氯乙烯（棉和羊毛属于天然材料）；

空间站内的气体净化过程中，利用了活性炭的吸附性（用于除去异味和有害物质）；

点燃

（2）氢气在氧气燃烧生成氢气，方程式为：2H2+O22H2O；

（3）火箭向上的推力来自燃料燃烧释放热量并喷出高温气体产生的反作用力；

（4）由图可知，室温干态环境下碳纤维复合材料剪切强度最大，室温湿态环境下碳纤维复合材料剪切强度

次之，70℃湿态环境下碳纤维复合材料剪切强度最小，故影响碳纤维复合材料剪切强度的因素有：温度和

湿度；

（5）碳纤维复合材料与活性炭物理性质差异是因为碳原子排列方式不同；

（6）火箭外壳选用铝合金材料，除了轻量化，还利用了铝合金硬度大。（合理即可）

11．（2025·广东深圳·三模）污水处理

污水处理常选用的消毒工艺有紫外线消毒、二氧化氯消毒、次氯酸钠消毒，紫外线消毒通过破坏微生物遗

传物质实现杀菌，但穿透力有限。二氧化氯ClO2常作高效消毒剂，常温下为黄绿色气体，极易溶于水，

受光照、振动或加热等影响可发生爆炸，但在水溶液中无危险性，次氯酸钠(NaClO)是常用的含氯消毒剂之

一，溶液显碱性，也是“84消毒液”的有效成分。但次氯酸钠极不稳定，稍加热时就可以迅速反应生成氯化

钠和氧气，从而失去消毒杀菌功效。

实验测得次氯酸钠的有效氯与温度的关系如图所示。通常情况下，有效氯含量越高，消毒效果越好。将“84

消毒液”与洁厕灵混用会产生氯气，氯气是有毒气体，人体吸入后会剧烈咳嗽。

(1)目前污水处理消毒的工艺有(一种即可)，属于(“物理”或“化学”)变化。

(2)ClO2的物理性质有(写出一点即可)。

(3)“84消毒液”有效成分NaClO中氯元素化合价是。若不慎将“84消毒液”放置在阳光直射的环

境中，会发生的化学反应为(写化学方程式)。

(4)对比图中三条曲线，温度和次氯酸钠消毒效果的关系是。

(5)下列说法正确的是___________

A．用棕色试剂瓶盛装ClO2水溶液并置于冷暗处保存

B．NaClO溶液显碱性，能够使紫色石蕊试剂变红

C．将“84消毒液”与洁厕灵混用可增强消毒效果

【答案】(1)紫外线消毒，二氧化氯消毒，次氯酸钠消毒（一种即可）化学

(2)常温下为黄绿色气体，极易溶于水（一点即可）

光照

(3)+12NaClO2NaClO2

(4)温度升高时，次氯酸钠消毒效果减弱

(5)A

【详解】（1）由题干信息可知，目前污水处理消毒的工艺有紫外线消毒、二氧化氯消毒、次氯酸钠消毒；

消毒过程中有新物质生成，属于化学变化；

（2）物理性质：物质不需要化学变化就表现出的性质。包括：颜色、状态、气味、熔点、沸点、密度、硬

度、溶解性、挥发性、延展性、导电性、吸水性、吸附性等；由题干信息可知，ClO2的物理性质有：常温

下为黄绿色气体，极易溶于水；

（3）NaClO中Na为+1价，O为-2价，根据化合物中各元素化合价代数和为0，设氯元素化合价为x，则：

（+1）+x+(-2)=0，x=+1；

根据题干信息，次氯酸钠极不稳定，稍加热（光照）就可以迅速反应生成氯化钠和氧气，化学方程式是：

光照

2NaClO2NaClO2；

（4）有效氯含量越高，消毒效果越好。图中曲线应显示温度升高时有效氯含量下降，故消毒效果减弱；

（5）A、题干提到ClO2受光照、振动或加热可能爆炸，水溶液无危险但需避光保存（棕色瓶和冷暗处符合

要求）。选项正确；

B、NaClO溶液显碱性，应使石蕊变蓝，而非变红（红色为酸性）。选项错误；

C、混用“84消毒液”（含NaClO）和洁厕灵（含HCl）会产生有毒氯气（Cl2），不能增强消毒效果，反而危

险。选项错误；

故选A。

12．（2025·广东深圳·三模）加快能源转型升级，发展新质生产力。氢气是最理想的清洁能源，依据不同制

取方式，可分为“绿氢”“灰氢”“蓝氢”“紫氢”和“金氢”等，如图带你认识“多彩”的氢。

储氢是实现氢能广泛应用的重要环节，分为物理储氢和化学储氢，前者包括高压气态、低温液态、吸附等

储存方式，后者将氢气转化为其他化合物进行储存。“液氨储氢”的原理是氢气与氮气在一定条件下生成氨气，

进行储存。

(1)下列选项，属于“绿氢”是_______（填字母）。

A．煤燃烧发电制氢B．风能发电制氢C．核能发电制氢

(2)灰氢的制备过程发生的是（选填“物理”或“化学”）变化。

(3)“液氨储氢”的化学方程式。

(4)在电解水反应中，下面三个图出现的先后顺序是（填写字母）。

(5)氢气燃烧发出色火焰，相比化石能源，氢能的优点有。

【答案】(1)B

(2)化学

一定条件

(3)N2+3H22NH3

(4)CAB

(5)淡蓝清洁环保（答案合理即可）

【详解】（1）“绿氢”是利用可再生能源发电制氢，风能发电制氢属于“绿氢”；煤属于化石燃料，煤燃烧发电

制氢属于“灰氢”，核能发电制氢属于“紫氢”。故填：B。

（2）“灰氢”是利用化石燃料制氢，该过程有新物质生成，属于化学变化。故填：化学。

一定条件

（3）“液氨储氢”是氢气与氮气在一定条件下生成氨气，该反应的化学方程式为：N2+3H22NH3。

高温

故填：N2+3H22NH3。

（4）在电解水反应中，水分子分解为氢原子和氧原子，氢原子结合为氢分子，氧原子结合为氧分子，所以

微粒运动变化的顺序是CAB。故填：CAB。

（5）氢气燃烧发出淡蓝色火焰；相比化石能源，氢气的燃烧产物是水，无污染，热值高，原料来源广泛，

可由水制得。故填：淡蓝；清洁环保（答案合理即可）。

13．（2025·广东深圳·三模）可燃冰——海底的宝藏

“可燃冰”是由水分子和气体分子（主要为甲烷）在高压、低温下组成的笼状结晶化合物，可用CH4·nH2O来

表示。可燃冰广泛分布在海底和冻土层。开采可燃冰的方法有：置换法——将工业捕集的CO2通过海洋钻

井平台注入深海可燃冰储层，置换CH4的同时将CO2封存于海底。降压法——通过降低可燃冰储层的压力

促使可燃冰分解成天然气与水，该反应吸收大量热，若热补给缓慢则会导致产气效率较低。原位补热降压

充填法——热补给，并突破了可燃冰分解后储层出现空隙会导致地质结构不稳定的问题，其原理如图所示。

燃烧热值生成CO2体积燃烧残余物质量

样品

/(MJ/m3)/m3/g

可燃

551≈0

冰

煤炭17-30120

汽油43-462.33

依据上文，回答下列问题。

(1)可燃冰的形成有三个基本条件：原材料（天然气和水)、，其外观与干冰相似但化学性质不相同

的本质原因是。

点燃

(2)可燃冰燃烧的化学方程式：CH4·nH2O+2O2CO2+H2O。

(3)CO2置换法的优点有(写一点)。

(4)原位补热降压充填技术中通过反应(填化学方程式)为可燃冰分解提供热补给，因为该反应会

热量（填“放出”或“吸收”)。

(5)结合题表，分析以下说法正确的是(填字母)。

a．可燃冰的燃烧热值比传统化石能源高

b．可燃冰燃烧后不生成温室气体且没有残余物质，是理想的清洁能源

c．原位补热降压充填技术有效解决降压法面临的“补热”“保稳”问题

【答案】(1)高压、低温分子构成不同

(2)n+2

(3)置换CH4的同时将CO2封存于海底，可以减少二氧化碳的含量，减缓温室效应

放出

(4)CaOH2O=CaOH2

(5)ac

【详解】（1）“可燃冰”是由水分子和气体分子（主要为甲烷）在高压、低温下组成的笼状结晶化合物，故可

燃冰的形成有三个基本条件：原材料（天然气和水)、高压、低温；

由分子构成的物质，分子是保持物质化学性质的最小粒子，可燃冰与干冰外观相似，但是化学性质不相同

的本质原因是：分子构成不同；

（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(2n+4)个H，故生成物中也应

含(2n+4)个H，故填：n+2；

（3）置换法将工业捕集的CO2通过海洋钻井平台注入深海可燃冰储层，置换CH4的同时将CO2封存于海底，

可以减少二氧化碳的含量，减缓温室效应；

（4）