中考化学提分特训-科普阅读

1.我国科学家在新能源开发领域获得重要突破,设计出了将海水蒸发淡化与电解水制氢相结合的创新装置(如图)。该装置使用了一层特殊的聚四氟乙烯薄膜,这层薄膜就像一个超级“筛子”,只允许海水蒸发形成的水蒸气穿过,把海水中的盐分、杂质等统统“挡”在外面。此外,该装置还利用海上风力发电产生的电能,让淡水分解生成氢气,成功构建了“海上风电-海水制氢-氢能利用”一体化能源体系。(1)海水属于混合物(填“纯净物”或“混合物”)。

(2)利用聚四氟乙烯薄膜“挡住”了海水中的不溶性杂质,该过程类似于实验室中的过滤操作。

(3)电解水制氢气的化学方程式为

2HO2H↑+O↑

,属于分解反应,图中与a端相连的电极是负(填“正”或“负”)极,产生的O2可用带火星的木条检验。

(4)海上风力发电的优点是资源丰富稳定(或不占用陆地资源或可再生能源或绿色环保或无污染,合理即可)

(写一条即可)。混合物过滤分解负带火星的木条

资源丰富稳定(或不占用陆地资源或可再生能源或绿色环保或无污染,合理即可)2.太空探索,推进剂是动力之源。液氧甲烷作为推进剂,具有成本低、比冲较高、积碳少、绿色环保、易制取等独特优势。火星是人类深空探测的重要目标之一。火星大气的主要成分是CO2,占总量的95.32%,经探测,火星具有较为丰富的水资源,主要包括冰和矿物水合物,火星表面接收到的太阳光强度较弱,平均值约为地球表面的43%。科学家提出设想,利用火星上的资源实现推进剂的本地合成,可为飞行器提供可持续的能源,实现载人火星任务。研究发现:在一定条件下,二氧化碳与氢气反应生成甲烷和水,证实了二氧化碳甲烷化的可行性。液氧甲烷推进剂制备流程如图1所示。泡沫Ni基催化剂具有催化活性好、价格低廉等优点被广泛应用于二氧化碳甲烷化反应中,其他条件一定时,不同催化剂的甲烷产率如图2所示。回答下列问题。(1)火箭向上的推力来自燃料燃烧释放(填“释放”或“吸收”)热量并喷出高温气体产生的反作用力。

(2)从元素守恒角度分析“利用火星上的资源实现推进剂的本地合成”这一设想有望实现,是因为火星含有制备推进剂所需的二氧化碳、水(填物质名称)。

(3)结合短文,根据图1回答:①电解水装置中,所需电能可由太阳能提供。

②反应器2中,发生反应的化学方程式为

。释放二氧化碳、水太阳能③从微观角度解释,CH4、O2能被压缩储存的原因分子间存在间隔,压缩时分子间隔减小。

(4)根据图2回答,若在火星上建设一个高效、节能的甲烷制备系统,你认为选择Ni-SiO2/GO-Ni-foam作为催化剂的理由是甲烷产率高或在较低温度下就能达到较高产率。

分子间存在间隔,压缩时分子间隔减小

甲烷产率高或在较低温度下就能达到较高产率3.科技前沿

请阅读下面科普短文。

氢能作为一种储量丰富、来源广泛、热值高的清洁能源,是未来主要能源。制氢、储氢和用氢是目前重点关注的问题。

制氢:可利用太阳能和化石燃料来制备氢气,方法如图所示。

储氢:氢气储存方式主要有金属氢化物储氢、低温液化储氢、高压压缩储氢、碳基材料储氢等。

金属氢化物储氢是把氢以氢化物的形式储存在金属或合金中,比液化储氢和高压储氢安全,并且有很高的储存容量。如图为一些储氢材料(以储氢后的化学式表示)的质量储氢密度和体积储氢密度。(已知:质量储氢密度=储氢后氢元素在储氢材料中的质量分数,体积储氢密度=储氢后单位体积的储氢材料中储存氢元素的质量)

用氢:目前,作为燃料,液氢已应用于航天领域;作为化学电源,氢氧燃料电池已经被应用,如用作汽车的驱动电源等。相信随着科技的发展,对氢气的开发和利用已经取得了很大的进展,氢气终将会成为主要能源之一。请回答下列问题:(1)“氢能”具有的优点是热值高(合理即可)。(填一点即可)(2)用作碳基储氢材料的“碳纳米管”属于单质(选填“单质”或“化合物”)。

(3)从分子的角度解释低温、高压储氢的原理分子之间有间隔,降温、高压条件下,分子间的间隔减小。

热值高(合理即可)单质

分子之间有间隔,降温、高压条件下,分子间的间隔减小(4)结合图示,下列储氢材料中最理想的是

D

。(填字母)

A.LaNi5H6

B.LiAlH4

C.Mg2FeH6

D.Al(BH4)3(5)氢氧燃料电池是将化学能直接转化为电能的装置。一定条件下,氢氧燃料电池内发生反应的化学方程式表示为

。

D1.阅读材料,回答问题。

2025年诺贝尔化学奖授予三位在“金属有机框架(简称MOF)”领域做出开创性贡献的科学家。MOF的结构像由无数个“分子公寓”组成的三维网络,内部有巨大的空腔。MOF有高度可设计性,科学家可以像定制工具一样,设计出能专门让某些特定分子进出的材料。MOF的用途广泛。在水资源领域,可用于解决干旱问题,它可以在空气湿度只有20%的情况下,每公斤每天可以收集1.3L的水。在能源领域,解决氢能源车储氢难题,传统钢瓶要用高压把氢压缩进去,既不安全,能量密度又低,而MOF孔隙能像海绵吸水一样吸氢,具有高储氢密度,使氢燃料汽车的燃料箱更小更安全。在碳中和领域,MOF能捕获二氧化碳,对抗全球变暖,不仅可以降低碳捕集的成本,且能耗更低,还能对收集的二氧化碳回收利用。若利用MOF从空气中提取氧气,可用在高原、潜水等场景,就不用背沉重的氧气瓶了。MOF的开发“从创造分子到解决全球问题”开辟了全新路径,向这一科学精神致以崇高敬意!(1)物质的结构一定程度上决定物质的性质,MOF材料的“巨大空腔”和“纳米级孔道”使它表现出极好的吸附性,从而实现对不同分子的收集和捕获。

(2)在沙漠地区利用MOF材料收集和释放水分的过程发生了物(填“物理”或“化学”)变化。水以水分子形式进入MOF空腔,该过程中水分子的特性是始终在不断运动(填“始终在不断运动”或“在空腔内静止”)。

吸附物理始终在不断运动(3)根据材料分析,MOF捕集二氧化碳的优点是成本低(或能耗低或能对收集的二氧化碳回收利用)

。在保护空气方面,作为一名中学生,你可以采取的措施随手关灯(合理即可)

。(均答一点即可)(4)MOF能从空气中提取氧气,实验室也可以用高锰酸钾制取高纯度氧气,反应的化学方程式为

2KMnOKMnO+MnO+O↑

。(5)依据材料中的信息,预测一条金属有机框架的用途:可用于捕捉二氧化碳,缓解温室效应。

成本低(或能耗低或能对收集的二氧化碳回收利用)随手关灯(合理即可)

可用于捕捉二氧化碳,缓解温室效应2.阅读下面科普短文,回答问题。

臭氧(O3)是地球大气中的一种微量气体。O3主要分布在距离地面10~50

km的大气层中,形成所谓的臭氧层。O3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,O3通常状况下是淡蓝色气体,有鱼腥味。在一定条件下,O2可以转化为O3。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,实验结果见图1。O3比O2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率的关系,结果见图2。

随着人们对O3认识的不断深入,它的应用范围也在日益扩大。依据文章内容回答下列问题:(1)臭氧的性质:O3的物理性质是通常状况下是淡蓝色气体(或有鱼腥味)

(写一条)。

(2)臭氧的用途:大气中O3的作用是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。

(3)氧气转化成臭氧的过程,属于化学(填“化学”或“物理”)变化。

(4)由图1可知,紫外线照射时间相同时,产生的臭氧量较多的是氧气(填“氧气”或“空气”)。

(5)由图2可知在实验研究中臭氧浓度与杀菌率的关系是在其他条件相同的情况下,臭氧浓度越大,其杀菌效果越好。

通常状况下是淡蓝色气体(或有鱼腥味)

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化学氧气

在其他条件相同的情况下,臭氧浓度越大,其杀菌效果越好3.【科普阅读】直接空气捕集(DAC)技术。

2025年国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)推荐的DAC技术是助力碳中和的关键。该技术可通过固体吸附法精准捕集空气中的CO2,其流程如图:

固体吸收法:以Zn(C4H5N2)2为代表的金属有机框架(MOFs)材料,可高效选择性吸附CO2分子。该类材料由金属离子与有机配体通过配位键形成,具备多孔结构和高比表面积特征。吸附饱和后,可通过升温或减压等方式实现CO2的脱附回收,并使吸附剂恢复捕集能力,从而达成循环利用。(1)空气先通过布袋除尘器除去粉尘,该过程类似于实验室中的过滤操作;然后通过分子筛干燥器吸水,该过程与活性炭净水的原理相似,可推测分子筛具有疏松多孔的结构。

(2)捕集塔中,借助Zn(C4H5N2)2进行固体吸收,该物质属于纯净(填“纯净物”或“混合物”),吸附过程发生物理(填“物理”或“化学”)变化。

(3)分离塔中,通过升温或减压脱附释放CO2,分子间隔会变大(填“变大”或“减小”)。

(4)转化车间中,CO2与H2在催化剂作用下反应生成甲醇(CH3OH),以及一种生活中最常见的液体,该反应的化学方程式为:

。

过滤疏松多孔纯净物物理变大(5)为实现“碳中和”,继续探究影响甲醇产量的因素。产量可用甲醇的选择性衡量,数值越大产量越高,结果如下表。为探究CO2和H2的比例对甲醇选择性的影响,应选择实验

AB

(填字母:A.①②;B.③④;C.②④);进行①③组实验得出的结论是其他条件相同情况下,当CO、H比例为1∶3时,温度升高,甲醇的选择性降低(或产量降低)

。

AB

其他条件相同情况下,当CO2、H2比例为1∶3时,温度升高,甲醇的选择性降低(或产量降低)1.科普阅读。金属冶炼技术的发展

金属冶炼技术的进步推动人类文明发展。将金属矿物转化成金属单质的过程,称为金属的冶炼。由于金属活动性的不同,冶炼方法差异显著(如图所示)。

约5000年前人类对金属的利用多依赖天然存在的单质,如黄金,只需通过物理方法即可获得。约3000年前我国采用火法炼铜:孔雀石[主要成分Cu2(OH)2CO3]与燃烧的木炭接触,经过一系列化学反应,转化为金属铜。铁的金属活动性强于铜,冶炼更难。我国的冶铁技术大约出现在西周。现代高炉炼铁以赤铁矿(主要成分Fe2O3)、焦炭、石灰石为原料,焦炭生成的一氧化碳把铁从Fe2O3中还原出来。铝、钠等活泼金属需用电解法冶炼,如电解氧化铝制取铝,同时得到氧气。如今,富氧炼铁、生物冶金等绿色技术,实现资源利用与环保的协调发展。(1)炼铜原料孔雀石的物质分类为混合物(填“纯净物”或“混合物”)。金属铜能形成多种合金,其中黄铜的硬度大于(填“大于”“小于”或“等于”)纯铜。

(2)早期人们利用淘洗法提取黄金,将金矿放入淘金盆,用水流冲洗并摇动,最终在盆底获得黄金颗粒。该操作利用了黄金密度比水大或难溶于水的物理性质(写一条即可)。

(3)工业上常用一氧化碳还原赤铁矿炼铁,该反应的化学方程式为

FeO+3CO2Fe+3CO

。

(4)电解氧化铝制铝的基本反应类型为分解反应。

(5)根据材料和金属活动性,分析由MgCl2冶炼金属Mg的方法为电解法。

混合物大于密度比水大或难溶于水分解反应电解法2.地方美食

阅读下面科普短文。

臭豆腐是中国传统特色小吃。各地的臭豆腐中,湖南长沙臭豆腐因其“黑如墨、香如醇、嫩如酥、软如绒”的特点而深受广大消费者喜爱。

臭豆腐坯的品质直接关系着臭豆腐的鲜嫩程度、入味程度和油炸效果。生产工艺流程为:黄豆→豆腐坯→上色(用硫酸亚铁等)→臭卤浸泡→臭豆腐坯。国家标准GB2760—2014中规定,在臭豆腐的制作过程中,硫酸亚铁的最大使用浓度为0.15g/L。实验小组研究了一定条件下硫酸亚铁浓度对臭豆腐上色效果的影响,结果如图1所示。(L值表示颜色明度,L=0为黑色,L=100为白色。)

臭豆腐“闻起来臭,吃起来香”的特性主要来源于臭卤的浸泡。卤水在37℃密封箱里保温发酵过程中理化指标的变化情况如图2所示。

臭豆腐富含蛋白质、维生素B12等。维生素B12可以延缓大脑老化,降低老年痴呆的发病率。需要注意的是,臭豆腐中含有的胺类物质可与亚硝酸盐反应,生成致癌物亚硝胺。因此,在吃臭豆腐时,最好多吃富含维生素C的新鲜蔬菜和水果,以阻断亚硝胺的生成。依据文章内容回答下列问题。(1)硫酸亚铁的化学式为

FeSO

。

(2)从微观角度解释,能闻到臭豆腐散发出的特殊气味的原因是分子在不断运动。

(3)由图2得出卤水发酵过程中氨基酸态氮含量与发酵时间的关系为:温度为37℃等条件相同时,发酵时间在0~60天范围内,随发酵时间延长,氨基酸态氮含量先升高后降低,在45天时达到最大值

。

FeSO4分子在不断运动

发酵时间在0~60天范围内,随发酵时间延长,氨基酸态氮含量先升高后降低,在45天时达到最大值(4)依据短文可知,硫酸亚铁较适宜的上色浓度为0.12g/L,理由是

的硫酸亚铁低于国家标准最大使用浓度,且硫酸亚铁时,符合“黑如墨”的

特征

。

(5)判断下列说法是否正确(选填“对”或“错”)。①臭豆腐有预防老年痴呆