(共51张PPT)
特色题型卷
题型三 科普材料、传统文化、中国科技
科普材料
1. (2022·苏州)阅读下列材料,回答相关问题。
生命保障系统是中国空间站实现在轨长期运行的关键,该系统包括电解制氧、水处理、二氧化碳及微量有害气体去除等子系统。
电解制氧技术是目前公认最具合理性的空间站氧气补给技术,利用太阳能电池板供电,电解1 L水能产生约620 L氧气,可满足1名宇航员一天的需要。水中加入氢氧化钾可提高电解水的效率,随着技术进步,氢氧化钾逐渐被固体电解质等替代。电解水产生的氢气与宇航员呼出的二氧化碳在催化剂作用下生成水和甲烷,水可循环使用。
水处理系统主要是将水蒸气、汗液、尿液和生活废水等进行处理,其过程包括净化、低压(10 kPa左右)蒸馏和冷凝。经过该系统处理的水达到饮用水标准,且水的回收率达80%以上,回收的水用于宇航员生活用水和电解制氧。
(1)电解制氧时,电池板的能量转化形式: 太阳能 转化为电能。
太阳能
(2)电解水产生氢气和氧气的体积比理论上为 2∶1 (相同条件)。
(3)氢氧化钾可提高电解水的效率,因为其溶于水产生自由移动的 K+、OH- (填微粒符号)。
(5)水蒸馏时,减小压强可使水的沸点 降低 (填“升高”或“降低”)。
2∶1
K+、OH-
降低
2. (2022·衡阳)阅读下面科普短文。
2004年,科学家成功地从石墨中分离出单层的石墨片(有人称为石墨烯),其层内微观结构如图1。这种单层的石墨片有优异的导电、导热性和其他奇特性质。
石墨烯是由碳原子构成的一层或几层原子厚度的晶体,在电子、复合材料、医疗健康等多领域具有广泛应用,不同领域的应用分布如图2。
纺织领域是石墨烯应用的新兴领域。纺织面料掺入石墨烯后,在低温情况下,石墨烯可将来自远红外线的热量传送给人体,改善人体微循环系统,促进新陈代谢。另外,纺织面料中的石墨烯片层结构中含有丰富的含氧基团,影响菌体的正常代谢,从而使菌体无法吸收养分直至死亡。
随着科技水平的提升,石墨烯作为一种基本材料,其应用会有越来越多的可能。
请依据文章内容,回答下列问题:
(1)石墨烯的物理性质有 导电性(或导热性等) 。(任写一条)
(2)石墨烯应用占比最高的领域是 电子领域 。
(3)纺织面料掺入石墨烯后具有的优点有 在低温情况下,石墨烯可将来自远红外线的热量传送给人体,改善人体微循环系统,促进新陈代谢 。(任写一条)
导电性(或导热性等)
电子领域
在低温情况下,
石墨烯可将来自远红外线的热量传送给人体,改善人体微循环系
统,促进新陈代谢
3. (2022·南充)阅读下列科普短文。
气候变化是人类面临的巨大挑战,世界各国以全球协约的方式减排温室气体。中国政府提出在2060年前实现“碳中和”。“碳中和”是指通过植树造林、节能减排等形式,抵消人类生产生活产生的二氧化碳等温室气体的排放,实现正负抵消,达到相对“零排放”。
影响二氧化碳排放的主要因素是人类消耗的化石能源急剧增加,排入大气中的二氧化碳增多。我国近年部分行业二氧化碳年排放量如图所示:
pH
温度/℃
0 25 50 75 100
8 3.0×10 - 3 4.3×10 - 4 6.0×10 - 5 8.5×10 - 5 1.2×10 - 6
10 3.0×10 - 1 4.3×10 - 2 6.0×10 - 3 8.5×10 - 4 1.2×10 - 4
12 3.0×101 4.3×100 6.0×10 - 1 8.5×10 - 2 1.2×10 - 2
14 3.0×103 4.3×102 6.0×101 8.5×100 1.2×100
“碳捕获和碳封存”也可以减少二氧化碳排放,“碳封存”可从大气中分离出二氧化碳将其压缩液化泵入地下长期储存。
依据文章内容,回答下列问题:
(1)“碳中和”战略的实施有利于控制 CO2等温室气体的排放 。
(2)工业行业大类中, 钢铁 行业CO2年排放量最多。
CO2等温室气体的
排放
钢铁
(4)“碳封存”可将CO2压缩至地下储存,其原因是 CO2分子间隔较大,容易被压缩 (从微观角度解释)。
CO2分子
间隔较大,容易被压缩
温度一定,pH越大半衰期越长;pH一定,温度越高半衰期
越短(或温度一定,pH越小半衰期越短;pH一定,温度越低半衰
期越长)
4. (2022·昆明)阅读下列材料,回答下列问题:
镁在自然界中分布广泛,存在于光卤石(主要成分为KCl·MgCl2·6H2O)、菱镁矿(主要成分为MgCO3)、白云石[主要成分为CaMg(CO3)2]等矿石中,海水中也含镁盐。工业上电解熔融MgCl2制取金属镁。镁的化学性质比较活泼,与CO2或水都能反应,当镁等活泼金属着火时,不能使用CO2或水扑救,可以用沙土灭火。
镁合金被称作21世纪的绿色工程材料,在增强交通工具的架构强度、减轻质量、节约能源、抗冲击与振动等方面具有优势,已大量应用于自行车组件的制造。
镁元素对人体健康有着重要作用,通过对心脏的调节,使心脏的节律和兴奋传导减弱,从而有利于心脏的舒张;还可以保护心血管、防止动脉硬化。人体缺镁可能会出现眩晕、出汗过多、记忆力下降等症状。
(1)下列矿物的主要成分不含镁元素的是 D (填字母)。
A. 菱镁矿 B. 白云石
C. 光卤石 D. 赤铁矿
D
2MgO + C
(3)镁合金在增强交通工具的架构强度、 减轻质量 、节约能源、抗冲击与振动等方面具有优势,可用于制造自行车组件。
减轻质量
(4)人体缺镁可能会出现 ACD (多选,填字母)等症状。
A. 眩晕 B. 水俣病
C. 出汗过多 D. 记忆力下降
(5)向镁和铁的混合物a g中加入足量稀硫酸,产生0.2 g氢气,则a的取值范围是 2.4 g<a<5.6 g 。
ACD
2.4 g<a<5.6 g
【解析】(5)每24份质量的镁会生成2份质量的氢气,每56份质量的铁会生成2份质量的氢气,生成0.2 g的氢气需要2.4 g镁,或者需要5.6 g的铁,所以向镁和铁的混合物a g中加入足量稀硫酸,产生0.2 g氢气,a的取值范围是2.4 g<a<5.6 g。
5. (2022·牡丹江)阅读短文,回答下列问题:
新型灭菌消毒剂—ClO2
两年来,新冠疫情肆虐全球。为抑制新型冠状病毒传播,“含氯消毒剂”被广泛使用,其中就包含一种新型灭菌消毒剂—ClO2。
通常情况下,ClO2是一种有刺激性气味的黄绿色气体,熔点-59 ℃,沸点11 °C。在常温下,1 L水中大约能溶解2.9 g ClO2。ClO2受热或者见光易分解,具有强氧化性和很强的腐蚀性。含有2%的ClO2和0.085%的Na2CO3的水溶液无色、无臭、无腐蚀性,常温下稳定,不易分解。该溶液用于杀菌、消毒的同时,还有除臭、防霉、保鲜等作用,是性能优良、高效安全的消毒剂。我国从2000年起就逐渐用ClO2取代氯气(Cl2)对饮用水进行消毒。
(1)ClO2的化学名称是 二氧化氯 ,该物质中氯元素的化合价是 +4 。
(2)下列消毒剂中,不属于“含氯消毒剂”的是 BD (填字母)。
A. 84消毒液(含NaClO) B. 双氧水
C. 氯气 D. 过氧乙酸(C2H4O3)
二氧化氯
+4
BD
(3)ClO2的化学性质有 受热或者见光易分解 (写出两点即可)。
(4)下列有关 ClO2的说法正确的是 BC (填字母)。
A. 0 ℃时,ClO2为黄绿色气体
B. 常温下,100 g 水中大约能溶解0.29 g ClO2
C. 用棕色试剂瓶盛装 ClO2并置于冷暗处保存
受热或者见光易分解
BC
1. (2022·河南)《天工开物》中记载了古法造纸工艺。下列步骤中一定发生了化学变化的是( A )
A. 煮楻足火 B. 斩竹槌洗
C. 日晒成干 D. 覆帘压纸
A
传统文化
2. (2022·重庆)《本草纲目》记载“冬月灶中所烧薪柴之灰,令人以灰淋汁,取碱浣衣”。下列叙述不正确的是( D )
A. “烧”涉及氧化反应
B. “灰”指草木灰,含有碳酸钾
C. “灰淋汁”涉及溶解
D. “取碱浣(洗)衣”利用碱的腐蚀性
D
3. (2022·长治模拟)春晚创意舞蹈《金面》带我们感受了三星堆文化。下列文物保存时需要防潮、防霉变、防锈的是( C )
C
A. ①③ B. ②③④
C. ①⑤ D. ⑤
4. (2022·杭州)《天工开物》中记载了许多我国古代劳动人民对物质的认识和应用的事例,如:
硝石:“硝质与盐同母,大地之下潮气蒸成,现于地面。”
石灰:“凡石灰经火焚炼为用。……用以砌墙、石,则筛去石块,水调黏合。”
(1)硝石(硝酸钾)与食盐同属于 盐 (填“酸”“碱”或“盐”)类物质。
盐
分解
Ca(OH)2
5. (2022·江西)央视栏目《典籍里的中国》展现了中国智慧,其中有许多古今对比。
(1)出行——明朝末年从南昌到北京约需半年时间,如今乘坐高铁几小时便可到达,制造高铁使用的铝合金中的铝由 原子 (填“分子”“原子”或“离子”)构成。
原
子
(2)农业——古代种植农作物使用农家肥,现代常使用化肥。下列肥料属于化肥的是 D (填字母)。
A. 人畜粪便 B. 植物沤制物
C. 草木灰 D. 尿素
D
(3)记录——古代用墨书写的典籍保存至今而不变色,体现了碳在常温下的化学性质 稳定 (填“稳定”或“不稳定”),如今可将信息存储在芯片上,芯片中含有的某元素在元素周期表中的部分信息如图,该元素的名称是 硅 。
稳定
硅
K+
H2O
6. (2022·广东模拟)中华文化博大精深,很多古籍中记载了丰富的化学知识。请回答下列问题:
(1)《梦溪笔谈》中记载:“高奴县出脂水,……燃之如麻,但烟甚浓”,“脂水”指的是石油。工业上利用石油的 沸点 不同进行分馏,得到汽油、柴油、航空煤油等物质。
沸点
(2)苏轼《石炭》中记载:“投泥泼水愈光明”,指的是在高温条件下,投入的炭与灼热的水蒸气反应生成氢气和一种可燃性气体,使燃烧更旺,则生成的另一种可燃性气体的化学式为 CO 。
(3)《汉书·地理志》中记载:“豫章郡出石可燃,为薪”,这里的“石”就是煤。用扇子扇煤炉火焰,越扇越旺的化学原理是 提供充足的氧气 。
CO
提供充足的氧气
Fe +
铁比铜活泼
(5)《神农本草》中记载:“神农尝百草,日遇七十二毒,得茶而解之”。茶叶中的茶多酚有较好的抗癌、防治心血管病的作用,酯型儿茶素(C22H18O11)是茶多酚中的一种主要成分,其中碳、氢元素的质量比为 44∶3 。
44∶3
1. (2022·杭州)2008年北京奥运会“祥云”火炬、2022年北京冬奥会“飞扬”火炬的外壳材料的主要成分和燃料如表所示。奥运火炬的迭代,体现了我国科技水平的提高。下列有关两火炬的说法错误的是( A )
“祥云”火炬 “飞扬”火炬
外壳材料的主要成分 铝合金 碳纤维复合材料
燃料 丙烷(C3H8) 氢气(H2)
中国科技
A. 外壳材料的主要成分都属于非金属单质
B. 燃料都具有可燃性
C. 燃料燃烧时,助燃物都是氧气
D. 燃料燃烧时,都有水生成
A
“祥云”火炬 “飞扬”火炬
外壳材料的主要成分 铝合金 碳纤维复合材料
燃料 丙烷(C3H8) 氢气(H2)
2. (2022·陕西)洋溢着绿色与科技元素的2022北京冬奥会以中国式的传奇与浪漫惊艳了世界。
(1)衣:运动服中高科技材料石墨烯的使用,解决了超低温户外环境下运动员的取暖难题。石墨烯是由 碳(或C) 元素组成的单质。
碳(或C)
(2)食:人工智能带来的特色餐饮及服务使运动员们大饱口福。豆沙包受到很多人的喜爱,制作包子的面粉中富含的有机营养素是 糖类 。
(3)住:奥运村实现了5G网络的全覆盖。制造5G芯片的氮化镓(GaN)材料可由氯化镓(GaCl3)制取,氯化镓中镓元素的化合价为 +3 。
糖类
+3
(4)行:冬奥会会务用车均使用氢能源汽车,基本实现了碳的零排放。相比于化石燃料,氢气作为燃料的优点是 无污染(或燃烧热值高或原料来源广等,合理即可) (只写一点)。
无污染
(或燃烧热值高或原料来源广等,合理即可)
3. (2022·常德)近年来,我国一系列科技成果斩获重大创新和突破,在世界科技舞台留下了浓墨重彩的中国印记。
(1)我国所改造升级的太阳能垃圾桶如图所示,其利用了太阳光作为动力能源,经过自动压缩处理后,可将垃圾的体积缩小到原来的1/8,通过光学元件将太阳能转化为 电 能,供给驱动系统。太阳能电池板的常用材料是硅( Si ),生产硅涉及的反应为SiO2 + 2C == Si + 2CO↑,该反应属于 置换 反应(填基本反应类型)。
电
置换
高温
(2)清华大学研究人员成功研制出一种纳米纤维催化剂,可将二氧化碳转化成液体燃料甲醇,此反应被众多生物研究所广泛应用于合成淀粉等技术中,其微观示意图如图所示(图中的微粒恰好完全反应):
通过分析可知,甲的物质类别属于 单质 (填“单质”“化合物”或“混合物”),丁的化学式为 H2O 。
单质
H2O
4. (2022·山西)2022年4月16日,在太空遨游六个月的神舟十三号载人飞船安全返回,它的成功发射、在轨运行及安全着陆,标志着我国航天科技水平已处于世界领先地位。请分析图文信息,解答相关问题:
(1)飞船发射时,为增加发射动力和发射过程的有效性,选用偏二甲肼(C2H8N2,有毒)和四氧化二氮(N2O4,有毒)组成双元动力推进剂,二者反应可生成对环境无污染的CO2、H2O和 氮气(或N2) ,推进剂在使用时应注意 二者恰好反应(或防止反应物泄漏) 。
氮
气(或N2)
二者恰好反应(或防止反应
物泄漏)
(2)为保护宇航员的生命安全,一方面,“环控生保系统”向舱内输送的可供呼吸的气体是 氧气(或O2) ,另一方面,飞船往返过程中,宇航员要穿上压力服,当舱内压力突变时,压力服会迅速充满气体,这就需要压力服必须具有良好的 气密(或耐压) 性。
氧气(或O2)
气密(或耐
压)
(3)舱外宇航服用铝、橡胶、聚酯材料等制作而成,其中的铝属于 金属 材料,铝的元素符号为 Al 。舱外宇航服的最外层使用了玻璃纤维和一种叫“特氟隆”的合成纤维,足以抵御像枪弹一般的微陨石的袭击,它具有的特性是 硬度大(或耐撞击) 。
金属
Al
硬度大(或耐撞击)
防止发生爆炸(或减轻重量,合理即可)