2024新人教版九年级化学上学期期末科普阅读题专项练习题(含解析)

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名称 2024新人教版九年级化学上学期期末科普阅读题专项练习题(含解析)
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资源类型 试卷
版本资源 人教版
科目 化学
更新时间 2025-01-13 23:02:38

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2024新人教版九年级化学上学期期末科普阅读题专项练习题
1.阅读下面科普短文。
二氧化氯是一种广谱、高效、无毒的杀菌剂,在污水处理、水产、食品加工等行业广泛应用。
工业生产中一般是用还原剂将氯酸钠等还原成,常见的还原剂有二氧化硫、盐酸、氯化钠、甲醇等,但均需在高酸度条件下反应,对设备要求较高,同时副产大量,产品纯度不高,后续处理费用较大。
用过氧化氢作还原剂,产品纯度高、反应速率快,并且副产氧气。但生产工艺尚待进一步研究。
研究温度、压力、酸度以及和氯酸钠的质量比等对作还原剂生产的影响。其中温度对氯酸钠转化率和二氧化氯收率的影响如图所示。
实验表明,用作还原剂,在适宜条件下能保证纯度100%的同时,氯酸钠的转化率大于88%,的收率在90%以上,解决以往各种方法中纯度、氯酸钠的转化率和收率不可兼得的问题。
依据文章内容回答下列问题:
(1)二氧化氯中氯元素的化合价为 。
(2)工业生产的常见还原剂中,属于氧化物的是 (填化学式)。
(3)现有的生产方法存在的问题有 (写一条即可)。
(4)用过氧化氢还原氯酸钠发生反应如下,请补全化学方程式: 。过氧化氢可用于实验室制取氧气,化学方程式是 。
(5)实验数据表明,温度对氯酸钠转化率的影响是 。
(6)依据图像综合考虑,用过氧化氢作还原剂制备应选择的温度是 。
2.阅读下面科普短文。
碳的资源化利用,是实现“碳中和”的重要途径,也是研究人员在这一领域的研究热点。
途径一:工业上以太阳能直接将转化为化工原料。如图1所示是我国科研团队利用催化剂实现加氢制甲醇()的工艺。
途径二:研究人员将磁铁矿在一定温度下经过活化处理,制得缺磁铁矿,该缺磁铁矿可直接分解,将其转化为碳。
用汽油发动机排放气和缺磁铁矿进行分解实验,在其他条件相同时,测得不同温度下反应过程中装置内气体压强变化(压强高代表含量高)如图2、图3所示。
在相同条件下,分别用、缺磁铁矿进行分解实验,测得的分解率如表1所示。表1:用、块磁铁矿实验时,分解率(300℃)
物质 分解率(%)
4h后 10h后
缺磁铁矿 98 99
金属 1.3 2.5
由此可见,用块磁铁矿分解的方法具有反应温度低、反应效率高、磁铁矿廉价易得、生成物碳可再资源化等优点,具有广泛的应用前景。
依据文章内容回答下列问题。
(1)中C元素化合价是 。
(2)图1制甲醇的工艺中光催化制氢的化学反应方程式为 。
(3)属于 (填“阳离子”或“阴离子”)。
(4)图1燃料电池的能量转化形式是将化学能转化为 。
(5)采用上述图1的工艺,年吸收二氧化碳13.2万吨,理论上能产出甲醇 万吨。
(6)对比图2、图3,可以得到的结论是 。
(7)由表1数据推断,在相同条件下,更有利于提高分解率的物质是 。
(8)下列说法正确的是______(填序号)。
A.在一定温度下,用活化处理磁铁矿可制得缺磁铁矿
B.分解只得到一种产物——碳
C.用缺磁铁矿分解的方法有应用价值
3.阅读下面科普短文,回答问题。
“84消毒液”于1984年由北京第一传染病医院研制成功,故称之为“84消毒液”,其有效成分是次氯酸钠。制作方法之一是将氯气(Cl2)通入氢氧化钠(NaOH)溶液,反应生成氯化钠、水和次氯酸钠(NaClO)。次氯酸钠具有强氧化性,能和棉纤维上的天然色素之间发生复杂反应,使其褪色。不同温度下,通过实验测得“84消毒液”的ORP值(ORP可衡量“84消毒液”的漂白能力,数值越大,“84消毒液”的漂白能力越强),记录如表所示:
“84消毒液”与水的体积比 温度/℃ ORP值
1:25 3 608
1:25 16 592
1:25 52 558
“84消毒液”为无色或淡黄色液体,具有刺激性气味,见光或受热就迅速分解。“84消毒液”常用于医疗器械、餐具、地面等处的消毒。
依据上文,回答下列问题:
(1)制作“84消毒液”时发生反应的化学方程式为 。
(2)下列物质不能用“84消毒液”进行消毒的是______(填字母)。
A.塑料玩具 B.教室桌椅 C.红色纯棉短袖
(3)“84消毒液”的物理性质是 (写一条)。
(4)分析表格可知使用“84消毒液”漂白时温度不宜过高的原因是 。
4.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1、2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 (填一点即可)。
(2)从节能的角度分析,上述图中获得H2最理想的方式是 。
(3)用作碳基储氢材料的“碳纳米管”属于 (填“单质”或“化合物”)。
(4)从分子的角度解释低温、高压储氢的原理 。
(5)结合图示,下列储氢材料中最理想的是________。(填序号)
A.LaNi5H6 B.LiAlH4 C.Mg2FeH6 D.Al(BH4)3
(6)2m 储氢材料Mg2FeH6中储存氢元素的质量是 kg。
(7)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 。
(8)实验室用锌粒和稀硫酸反应制取氢气,写出其反应的化学方程式 。
5.阅读分析,解决问题:
月球上的五星红旗
2024年6月4日,嫦娥六号着陆器携带的五星红旗在月球背面成功展开。这面五星红旗用玄武岩纤维材料制作,可抵御月球表面温差大、辐射强的恶劣环境。
玄武岩纤维是由玄武岩经过特殊的工艺处理后得到的一种高性能纤维材料。玄武岩由多种物质组成,其中含量最高的是二氧化硅,还有氧化铝、氧化钠、氧化钾等。玄武岩纤维的生产过程中,一吨矿石可生产一吨原丝,且不产生有毒物质,无废气、废水、废渣排放,被广泛认为是“21世纪绿色环保高性能基础材料”。
玄武岩纤维在很多方面性能表现优异,广泛应用于航空航天、汽车船舶、军工器械、绿色建筑、基础设施等领域。玄武岩纤维在760摄氏度以上的高温、零下273.15摄氏度的低温环境中,几乎都不会发生形变,且能保持原有性能。钢铁拉丝制成的材料,可能在火灾中烧坏,但是换成玄武岩纤维,就能安然无恙。
(1)从物质类别角度分析,玄武岩属于 ,其中一种金属氧化物的化学式为 。
(2)玄武岩纤维具有的性质有 (写一种)。
(3)钢铁在火灾中能与空气中的氧气发生反应。铁丝在氧气中燃烧的符号表达式为 ,铁由 构成。
(4)玄武岩纤维被认为是“21世纪绿色环保高性能基础材料”的理由是 。
6.阅读分析,解决问题:
绚丽烟花美丽化学
烟花爆竹的历史可以追溯到我国的唐朝。最初的爆竹是燃竹而爆,随着时间的推移,人们在竹筒中放入硝石、硫黄和木炭等成分,发明了火药。到了宋朝,民间开始使用纸筒装裹火药,并用麻茎串成鞭炮。
现代烟花内部结构如图所示,开包药由硝酸钾(KNO3)、硫粉和木炭粉等混合而成,能炸开烟花外壳。效果药包括发光剂、发色剂等,燃烧时能产生绚丽多彩的光。其中发光剂主要是铝粉或镁粉,燃烧时能发出耀眼的白光。发色剂是一些含金属元素的化合物,这些化合物中的金属离子在火焰中灼烧时,会发出不同颜色的光,如碳酸锶(红色)、氯化钙(橙色)、硝酸钠(黄色)、氯化铜(蓝色)等。将不同的效果药按不同方式进行排列,可使烟花爆炸后产生不同的形状和图案。
烟花作为一种广受欢迎的娱乐用品,不仅在节日庆典中扮演着重要角色,也蕴含着丰富的历史文化,是中华民族智慧的结晶。
(1)从物质分类的角度分析,火药属于 。
(2)开包药不需要外界提供氧气就能发生爆炸,其成分中能产生氧气的是 。
(3)烟花爆炸时,发光剂中镁粉燃烧的化学方程式为 ,其基本反应类型是 。
(4)烟花绽放时,发出黄色光的金属离子是 (填离子符号)。
(5)为安全起见,燃放烟花时需要注意的是 (写一点)。
7.阅读下列科普短文,回答问题。
碳捕捉与封存技术
“碳捕捉与封存”是我国的一项先进技术(如图所示)。我国能源消耗的70%来自于煤炭。每秒有100吨煤在燃烧,年消耗量超过30亿吨。
如果任由煤炭资源在诸多领域利用,将对大气、河流、土地产生污染,温室效应增强。实现节能减排、绿色环保,我国政府举全国之力,积极倡导并大力发展新的绿色经济。比如:电厂中的煤在极高的温度下充分燃烧,会产生大量的CO2,每年的排放量大约1600万吨,运用“碳捕捉与封存”技术,这些CO2将不会进入大气。被封存的CO2有许多用途,如用于食品保鲜、气体肥料、冷藏食物、物品灭火等,以此来消除资源的巨大浪费。我国正以超世界一流的目光发展经济,完善环保体制。
阅读文本,完成下列任务:
(1)二氧化碳由 (填微粒的名称)构成。
(2)“碳捕捉与封存”技术有利于控制的 增强。
(3)煤(主要成分是碳)在高温下充分燃烧,发生反应的化学方程式为 。
(4)将分离聚集的CO2压入地下的过程中,分子间隔会 。
(5)将CO2封入蓄水层中发生的反应为CO2+H2O=H2CO3,该反应的基本反应类型是 。
(6)“碳捕捉与封存”技术的先进之处是 。
8.阅读下列科普短文。
海绵城市
海绵城市也可称为“水弹性城市”,例如:可以在城市小区里布置若干地块,用透水砖等吸水材料建设,作为海绵体,平时是市民的休闲公园,暴雨的时候就作为蓄水的地方。那些被海绵体充分吸收的雨水消毒后还可以再次利用,在一定程度上可以缓解水资源紧张的局面。如图为一般城市与海绵城市雨水排放对比示意图。
透水砖是一种建筑装饰材料,其总体上可分为烧结透水砖和非烧结透水砖两大类。烧结透水砖主要是以工业、建筑、生活产生的垃圾为原料,经粉碎、成形、高温烧制而成;而非烧结透水砖则以无机非金属为主要材料,通过黏结剂黏结、模具加固、晾晒等环保工艺加工成型,因为其无须烧结,故称之为非烧结透水砖。
(1)海绵城市的“海绵体”可以是 。
(2)建设海绵城市的意义之一是 。
(3)海绵城市比一般城市的雨水排放量减小 以上,其原因是从降雨到排放的过程中,增加了 环节。下渗过程相当于化学实验室中的 操作。
(4)以无机非金属为主要材料制作的是 (填“烧结”或“非烧结”)透水砖,该透水砖的物质类别是 。
(5)收集到的雨水在生活中可用于 。
9.阅读下列科普短文,回答下列问题。
在“碳达峰、碳中和”的大背景下,地质封存技术作为当前缓解排放最有效的措施,将成为影响碳中和进度的关键。地质封存是通过管道将注入油气田、咸水层或不可采煤层的密闭地质构造中,形成长时间或者永久性对的封存。三种碳封存途径中,煤层封存技术成本更低,同时可提高煤层气(主要含)采出率,增加经济效益,符合国家绿色发展理念。典型煤层封存过程如图甲所示,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,和逐渐被驱替并脱附,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的能力进行研究,结果如图乙所示。然而,煤层封存也涉及多种安全风险。如注入后,易引发地质体结构失稳,导致泄漏,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)地质封存的途径主要有煤层封存、 。
(2)图甲中,通常是先将由气态压缩成超临界流体再注入。从这一过程中分析发生 (填“物理”或“化学”)变化。
(3)在实验室中,通常使用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳生成碳酸钠和水,写出该反应的文字表达式 。
(4)判断下列说法是否正确(填“错”或“对”)。
A.煤层封存成本较低,同时可实现煤层气高效采收 ;
B.煤层的封存技术非常成熟,安全可靠 。
(5)对比图乙中的四条曲线,得出的结论是 。
10.阅读下面科普短文,回答下列问题。
臭氧()原本是大气中自然产生的一种具有特殊臭味的微量气体。在常温常压下可缓慢反应转化为氧气,当温度达到165℃迅速反应。臭氧量往往随纬度、季节和天气等因素的变化而不同。研究人员发现,天空中的臭氧层能吸收99%以上的太阳紫外线,为地球上的生物提供了天然的保护屏障。为何它又成了危害健康的污染物?
地表臭氧并非自然产生,主要是由石油产品(如汽油)等矿物燃料燃烧产生的氮氧化物与空气中的氧气结合而形成的。强烈的阳光照射会加速这一化学反应。地表空气中的臭氧对人体极为有害,一些易于过敏的人长时间暴露在臭氧含量超过每立方米180微克的环境中,会产生不良症状。研究表明,空气中每立方米臭氧含量增加100微克,人的呼吸功能就会减弱3%。
自2013年中国执行新《环境空气质量标准》,监测6种污染物以来,臭氧便成为一些城市夏季空气质量“超标日”的首要污染物。如图为某地夏季某日昼时(7:00~18:00)臭氧、二氧化氮浓度随时间的变化图。
依据文章内容,回答下列问题。
(1)写出臭氧的一条物理性质 ;臭氧属于 (填“混合物”或“纯净物”)。
(2)如图,某地夏季某日昼时,臭氧污染最严重的时间段是________(填序号)。
A.8:00~10:00 B.10:00~12:00 C.12:00~14:00 D.14:00~16:00
(3)下列说法错误的是________。
A.臭氧层具有吸收紫外线的作用
B.地表空气中臭氧的含量与天气阴晴无关
C.空气中臭氧浓度不同会对人体造成不同程度的影响
(4)下列物质没有被列入空气污染物监测项目的是________。
A.二氧化氮 B.臭氧 C.二氧化碳 D.可吸入颗粒物
(5)石油产品(如汽油)等矿物燃料燃烧产生 、 会导致酸雨。
11.碘
碘是一种卤族元素,碘在元素周期表中的信息及原子结构示意图如图所示。自然界的碘主要是以碘酸钠的形式存在于硝石矿中,海洋中的某些生物(如海藻、海带等)具有选择性吸收和富集海水中碘的能力。碘除了对机体的生长智力发育有举足轻重的作用外,作为基本无机原料之一,在医疗、化学、材料等领域也有一席之地。

“智力元素”——碘。碘是维持甲状腺功能和人体健康的重要微量元素,碘元素的缺乏会导致甲状腺激素合成受阻,激素的缺乏进一步造成全身多系统紊乱,尤其对智力造成巨大的影响。食用碘盐是预防碘缺乏病最简便、安全、有效的方式,烹饪时,待食物煮熟后加入碘盐。
小卫星电推器的理想燃料——碘。天仪卫星已完成世界首例碘电推进器的首次成功飞行。其工作原理是:加热固态碘使其升华成气体,然后在高速电子的轰击下使其变成碘离子与自由电子,接着碘离子被加速至排气口排出,成功推动目标向前。碘的价格低廉、产量丰富、储存方便,因此是离子推进器的高效推进剂。
阅读科普短文,回答下列问题:
(1)结合碘元素在元素周期表中的信息及碘原子的结构示意图分析,x= ,碘原子在化学反应中易 (填“得到”或“失去”)电子形成碘离子,写出碘离子的符号 。
(2)食用加碘盐是预防碘缺乏病最简便、安全、有效的方式。加碘盐中的“碘”指的是 (填“原子”“分子”或“元素”)。烹饪食物时,由加入碘盐的时机推测,碘盐的化学性质是 。
(3)从微观角度分析加热固态碘使其升华为气体的原因 。碘用于离子推进器的优点是 。
12.阅读下面科普短文。
2021年5月15日7时18分,天问一号着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区,我国首次火星探测任务——着陆火星取得圆满成功。
肼又叫联氨,化学式为,是一种无色、易挥发、有剧毒、有刺激性气味的油状液体。制备肼的原料易得,可以通过氨或尿素与次氯酸反应制备肼。肼具有很高的燃烧热,将火星探测器送入万里高空的燃料就是肼。
火星作为太阳系中与地球最相似的行星,是各航天大国深空探测任务的最主要目标之一。国内外专家提出开展火星原位资源利用研究,即通过利用火星当地资源生产火星探测所需原料和能源,以减少成本。
火星大气和矿物是火星原位资源利用的主要研究对象。目前,探测出火星大气的主要成分及含量如图1所示,火星土壤不同位置处矿物的主要成分及含量如表所示:
成分样品种类 二氧化硅() 氧化铝() 氧化镁() 氧化亚铁()
第一表层土壤
勃朗峰土壤
利用与地球上相似的冶炼原理,可以从火星土壤中获得多种金属单质,部分金属可以在中燃烧,此反应可成为火星探测所需能量的来源之一。研究人员以火箭发动机为背景,分析了不同金属与反应时,氧燃比(与金属的质量比)对比冲的影响,比冲越高,发动机效率越高,结果如图2所示。目前,火星原位资源利用技术仍面临诸多挑战,需要人们不断探索。
依据文章内容回答下列问题:
(1)火星原位资源利用是指 ,将火星探测器送入万里高空的燃料的物理性质是 。
(2)由图1可知,火星大气中体积分数占比最高的气体是 。地球大气中体积分数占比最高的气体是 ,其用途有 。
(3)火星第一表层土壤中二氧化硅的的化合价是 。
(4)图2中,以为燃料时,比冲与氧燃比的关系是 。
(5)下列说法正确的是________(填标号)。
A.火星原位资源利用的主要研究对象是火星大气和矿物
B.由表1可知,火星土壤中至少含有3种金属元素
C.肼能支持燃烧,在发射火箭时,常用肼作为燃料
D.火星原位资源利用技术已经非常成熟
(6)已知肼在金属铂()的催化作用下,常温即可分解产生氢气和氮气,该反应的化学方程式为 。
13.阅读下面的短文,回答有关问题。
新型灭菌消毒剂ClO2
抑制病毒传播,“含氯消毒剂”被广泛使用,其中包含一种新型灭菌消毒剂——ClO2。常温下,ClO2是有刺激性气味的黄绿色气体,其熔点-59℃,沸点11℃。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ClO2和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,是特性优良,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)“含氯消毒剂”属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)ClO2的名称是 ,ClO2中氯元素的化合价是 , g ClO2中含3.55g氯元素。
(3)下列消毒剂中,不属于含氯消毒剂的是________(填字母序号)。
A.84消毒液(含NaClO) B.双氧水
C.氯气 D.过氧乙酸(C2H4O3)
(4)ClO2取代氯气(Cl2)对饮用水进行消毒属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(5)下列有关ClO2的说法正确的是________(填字母序号)。
A.0℃时ClO2为黄绿色气体
B.用棕色试剂瓶盛装ClO2并置于阴冷暗处保存
C.ClO2用于饮用水进行消毒,产生的含氯副产品少
D.ClO2的浓度越大杀菌效果越好,安全性越高
14.阅读下列科技短文并回答问题。
钻石由金刚石精加工而成,金刚石是天然存在的最硬的物质。据媒体报道,英国已成功研发出利用大气中的二氧化碳制造钻石的技术,并成功创造出“世界上第一颗零污染钻石”。创造过程中,首先将“钻石种子”放入一个密封容器中,容器内部充满富含碳元素的甲烷气体,随后将这个容器加热到,其间碳元素会逐渐与“钻石种子”结合,在数周时间内形成一颗钻石——“空气钻石”,其性质与由金刚石加工而成的钻石完全相同。
研究表明,由金刚石制成一克拉的天然钻石需要消耗大量的资源,并产生大量二氧化碳,而“空气钻石”所用的二氧化碳可从空气中提取。
(1)用大气中的二氧化碳制造钻石是因为二氧化碳中含有 元素。
(2)用二氧化碳制造钻石过程中发生的是 (填“物理”或“化学”)变化。
(3)下列说法正确的是________(填字母)。
A.“空气钻石”的硬度很大
B.“空气钻石”一定不能燃烧
C.“空气钻石”中碳原子仍在不断运动
D.制造“空气钻石”比开采天然钻石环保
(4)科学家利用金属钠与二氧化碳在一定条件下反应得到金刚石和碳酸钠,其化学方程式为 。
(5)金刚石除了精加工成钻石用作装饰品,还可用于 (写出1条即可)。
15.超级镜子发电站
你听说过镜子发电吗?想知道同时照12000面镜子是什么感觉吗?在瀚海戈壁上,有一个由260米高的集热塔和12000枚镜子组成的奇怪装置,它就是位于甘肃敦煌的100兆瓦熔盐塔式光热电站。
熔盐塔式光热电站的发电原理其实很简单,通过镜子反光的原理,利用12000多块定日镜,将太阳光聚焦在塔顶的吸热屏上面。吸热屏中的冷熔盐和热熔盐循环流动,与水换热生成高温高压蒸汽,由蒸汽推动汽轮机来发电。而且熔盐有着吸收热和储存热的功能,可以在太阳下山后继续为发电站提供热量,保证夜间或者阴雨天的正常发电。熔盐塔式光热电站有效利用了当地丰富的太阳能资源,每年可减排二氧化碳35万吨,减排量及消耗过剩能量环保效益相当于造林1万亩。
(1)该发电站利用的新能源是 。人类目前正在开发的新能源还有 、 。
(2)一天中“定日镜”需不断地改变朝向,原因是 。
(3)高温熔岩流经蒸汽发生器时,放出热量使水变成高温高压的水蒸气,带动发电机发电,此过程的能量变化是 ,用微粒的观点解释该过程 。
(4)所用熔岩为的硝酸钠、的硝酸钾。从物质分类的角度分析,硝酸钠属于 (填“纯净物”或“混合物”),硝酸钠的氮元素占比为 (保留到)。
(5)该熔盐电站实现每年可减排二氧化碳35万吨,这能缓解的环境问题是 。
(6)目前大气污染严重,我们日常可采取 (填一种即可)环保措施来为改善环境出一份力。
16.阅读下列短文,并回答问题。
石墨烯是从石墨中分离出的单层的石墨片,是目前为止最薄的二维纳米碳材料,厚的石墨大约包含300万层石墨烯。因其结构特殊,具有很多优异性能,如高导热性、高导电性及高强度等,被誉为“新材料之王”。
近年来,石墨烯在纺织领域的应用日益广泛,2022年北京冬奥会和冬残奥会的赛时制服就使用了石墨烯材料,其优异性能为参与冬奥会的运动员和工作人员保暖护航。石墨烯的远红外升温特性,能快速升温,高效蓄热,达到超强保暖的效果。图1为石墨烯含量对升温效果影响的测试结果。石墨烯还具有良好的防紫外线性能,可有效防止人体皮肤晒伤老化。图2为不同石墨烯含量的纤维对紫外线透射率影响的测试结果。随着科学技术的发展,石墨烯材料将会应用在更多的产品和领域中。

(1)“厚的石墨大约包含300万层石墨烯”,说明构成物质的微粒 。
(2)写出石墨烯完全燃烧的化学方程式: 。
(3)对比图1中四条曲线,得到的结论是 。分析图2,为防止人体皮肤被紫外线晒伤老化,最好选择含 石墨烯的纤维。
17.阅读科普短文,回答下列问题。
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:
温度和对硼氢化钠水解半衰期()的影响
氢气代替化石燃料能有效减少二氧化碳排放。目前已有多种制取氢气技术,其中硼氢化钠水解制氢法有储氢量高、使用安全等优点。硼氢化钠水解的半衰期()受温度和影响,根据等人提出的经验公式计算所得数据见表。
温度 /天
0 25 50 75 100
8
10
12
14
“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。海洋也“消化”了倍人为排放的二氧化碳,减缓了气候变化的速度及影响,但溶解了二氧化碳后,海水的酸性增强,会影响牡蛎、蛤蜊等贝类的外壳或骨骼的形成。
(1)“碳中和”战略的实施能够缓解的环境问题是 ;在生活中,我们能够做到的支持“低碳”的行动有 (写出一点即可)。
(2)工业大类中的细分行业中, 行业年排放量最多。
(3)硼氢化钠水解制氢法的优点有 (写出一点即可)。
(4)依据文章内容,下列说法不正确的是_____。
A.化石然料燃烧产生的二氧化碳是导致大气中二氧化碳含量增加的主要原因
B.海洋资源丰富,可吸收大量二氧化碳,且没有不良影响
C.“碳捕获和碳封存”都是物理变化,不涉及化学变化
D.硼氢化钠水解的半衰期()变化只受温度的影响
(5)“碳封存”可将压缩至地下储存,其原因是 (从微观角度解释);海水吸收二氧化碳后酸性增强的原因是 (用化学方程式表示)。
18.阅读下面科普短文。
氢能是一种清洁能源,氢气的生产和储存是科学研究的重要方向。目前制氢的方法主要有化石能源制氢和电解水制氢。由化石能源(煤、天然气)制得的H2中含有CO,利用液氮的低温可将CO液化分离,从而获得纯净的氢气。电解水法制氢的能量转化如图所示。
氢气的储存有物理储氢和化学储氢。物理储氢包括加压储氢和吸附储氢。用物理方法将石墨进行剥离,得到的石墨烯可用于常温吸附氢气。锂氮化合物Li3N可用于化学储氢。
(1)氢气被誉为未来最理想的燃料,原因是 。
(2)煤、 、天然气是目前人类使用最多的三大化石能源。
(3)锂氮化合物Li3N中,Li的化合价为+1,则氮元素的化合价为 价。
(4)利用液氮的低温能将H2与CO分离,从而获得纯净的氢气,说明H2的沸点比CO的沸点 。
(5)氚可用于核能发电,氚是一种原子核中有1个质子和2个中子的原子。
①写出电解水法制氢的化学方程式: ;
②氚属于 元素的一种原子;
③下列示意图能表示氚原子的是 (填字母)。
A. B. C. D.
(6)将氢气压缩进储氢瓶的过程中,发生改变的是 (从微观角度解释)。
(7)石墨烯是一种 (填“单质”或“化合物”)。
19.阅读下面材料。
奶粉中富含蛋白质、脂肪、糖类等营养物质及少量水分。为防止罐装奶粉在保质期内出现变质、涨罐(受不同地区温度、气体压强等因素影响)等现象,常填充和的混合气进行气调包装。该包装方式可在罐内产生负压(用真空度表示,真空度值越大,代表罐内产生负压越大),研究表明,罐内负压的形成与奶粉丰富的微孔结构及气体在水和脂肪中的溶解性有关。
科研人员为研究奶粉罐内真空度影响因素,改变二氧化碳在混合气中的浓度,检测罐内真空度值,结果如下表。除二氧化碳浓度外,存储温度对同批次奶粉的罐内真空度值也有影响,测试结果如下图所示。
上述研究为保持罐装奶粉在不同地区保质期内的稳定性,提供了调控方法及数据参考。
浓度对真空度影响表
时间 2天 13天 30天 60天
1.13 3.82 5.81
0.07 1.19 5.22 6.75
2.04 4.03 7.55 10.02
存储温度对真空度影响图
依据上述材料和所学化学知识,回答下列问题。
(1)奶粉属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)从分子角度解释:外界环境气压变小,奶粉涨罐的原因是 。
(3)奶粉具有丰富的微孔结构,据此推测其具有良好的 性,利于罐内负压的形成。
(4)由表可知,混合气中的浓度与奶粉罐内真空度值的关系为 。
(5)依据图示回答:
①90天时,罐内真空度值最大的是存储温度为 的奶粉;
②180天时,不同温度存储的奶粉罐内真空度值趋于一致,原因是 。
(6)除气调包装外,你还知道防止食品变质的方法有 (写出一点即可)。
20.阅读下面短文,回答有关问题:
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,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)氩氦刀的真空绝缘层能承受高达工作压力四倍的气压,这说明该材料具有很好的 性能。
(3)工业上利用空气为原料制取氩气与制备氧气的原理相同,属于 (填“物理”或“化学”)变化。氩气和氦气都属于稀有气体,请写出稀有气体的一种用途 。
(4)稀有气体中氙具有极高的发光强度,在一定条件下氙气能与氟气(F2)发生反应生成六氟化氙(XeF6),用化学方程式可表示为 。
(5)氩氦刀治疗肿瘤的优点之一是 。
参考答案:
1.(1)
(2)
(3)产品纯度不高,后续处理费用较大(答案合理即可)
(4)
(5)温度越高,氯酸钠的转化率越高(答案合理即可)
(6)80℃
【详解】(1)设二氧化氯中氯元素的化合价为x,化合物中氧元素一般显-2价,根据化合物中各种元素化合价的代数和等于零,则:x+(-2)2=0,得:。故填:。
(2)氧化物是由氧元素和另一种元素组成的纯净物,工业生产的常见还原剂中,属于氧化物的是二氧化硫。故填:。
(3)由短文可知,现有的生产方法存在的问题有:反应均需在高酸度条件下反应,对设备要求较高,同时副产大量,产品纯度不高,后续处理费用较大。故填:产品纯度不高,后续处理费用较大(答案合理即可)。
(4)由过氧化氢还原氯酸钠的化学方程式可知,反应物中Na、Cl、O、H、S原子个数分别为2、2、12、4、1,生成物中Na、Cl、O、S原子个数分别为2、2、10、1,根据化学反应前后各原子种类和数目不变,可知反应后还需要有4个氢原子和2个氧原子,提出公因数2后正好组成水分子,所以应补全的是;过氧化氢在二氧化锰做催化剂条件下反应生成水和氧气,该反应的化学方程式为:。故填:;。
(5)根据图象信息可以看出,随着温度不断升高,氯酸钠转化率不断提高。故填:温度越高,氯酸钠的转化率越高(答案合理即可)。
(6)根据图象信息可以看出,在80℃时,氯酸钠转化率和二氧化氯的吸收率都高。故填:80℃。
2.(1)+4/+4价
(2)
(3)阴离子
(4)电能
(5)9.6
(6)其他条件相同时,用缺O2-磁铁矿分解CO2,350℃时CO2的分解速率(或效率)高于290℃时的(合理即可)
(7)缺O2-磁铁矿
(8)AC
【详解】(1)在二氧化碳中,氧元素的化合价为-2价,设碳元素的化合价为x,根据化合物中正负化合价代数和为零可得:x+(-2)×2=0,解得x=+4,即在二氧化碳中碳元素的化合价为+4价。
(2)水在催化剂的催化和光照条件下反应生成氢气和氧气,该反应的化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑。
(3)氧原子最外层电子数为6,易得到两个电子形成带两个单位负电荷的阴离子,故O2-属于阴离子。
(4)图1燃料电池的能量转化形式是将化学能转化为电能。
(5)设理论上能产出甲醇的质量为x,,,x=9.6万吨,即采用上述图1的工艺,年吸收二氧化碳13.2万吨,理论上能产出甲醇9.6万吨。
(6)对比图2、图3,可以得到的结论是其他条件相同时,用缺O2-磁铁矿分解CO2,350℃时CO2的分解速率(或效率)高于290℃时的。
(7)由表1数据可知,用缺O2-磁铁矿进行CO2分解实验,二氧化碳在4h和10h后的分解率远大于用Fe进行CO2分解实验的分解率,故在相同条件下,更有利于提高CO2分解率的物质是缺O2-磁铁矿。
(8)A、在一定温度下,用H2活化处理磁铁矿可制得缺O2-磁铁矿,故A选项符合题意;
B、根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,CO2分解除了得到碳,还能得到含氧的化合物,故B选项不符合题意;
C、用缺O2-磁铁矿分解CO2的方法具有反应温度低、反应效率高、磁铁矿廉价易得、生成物碳可再资源化等优点,具有广泛的应用前景,故C选项符合题意。
故选AC。
3.(1)Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
(2)C
(3)无色或淡黄色液体,具有刺激性气味
(4)温度越高,其漂白能力越弱(ORP值越小)
【详解】(1)根据题给信息可知,将氯气(Cl2)通入氢氧化钠(NaOH)溶液中,反应生成氯化钠、水和次氯酸钠(NaClO),反应的化学方程式为:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O;
(2)次氯酸钠具有强氧化性,能和棉纤维上的天然色素之间发生复杂反应,使其褪色,因此不能用“84消毒液”对红色纯棉短袖进行消毒,故选C;
(3)“84消毒液”为无色或淡黄色液体,具有刺激性气味,这些性质都不需发生化学变化就能表现出来,属于其物理性质,见光或受热就迅速分解需发生化学变化才能表现出来,属于其属于其化学性质;
(4)分析表格中的信息可知使用“84消毒液”漂白时,温度越高,其漂白能力越弱(ORP值越小),因此漂白时温度不宜过高。
4.(1)热值高(合理即可)
(2)光分解水
(3)单质
(4)分子间有间隔,且降温、加压下分子间间隔减小
(5)D
(6)300
(7)
(8)
【详解】(1)氢能是一种储量丰富、来源广泛、热值高的清洁能源,所以“氢能”具有的优点是氢气热值高;(或来源广泛、储量丰富、燃烧只生成水,无污染等合理即可)
(2)从节能的角度分析,上述图中获得 最理想的方式是光分解水,只需要进行一步操作,使用的是光能,节能;
(3)用作碳基储氢材料的“碳纳米管”是只含有碳元素的纯净物,属于单质;
(4)分子之间有间隔,降温、高压条件下,氢分子间的间隔减小,物质总体积变小;
(5)从两个图中可以看出,Al(BH4)3作为储氢材料时,质量储氢密度体积储氢密度都最高,故储氢材料中最理想的是Al(BH4)3。
故选:D;
(6)由已知可知,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,Mg2FeH6的体积储氢密度为150kg m-3,则2m3储氢材料中储存氢元素的质量是2m3×150kg m-3=300kg;
(7)一定条件下,氢氧燃料电池内发生反应是氢气和氧气在点燃的条件下生成水,反应的化学方程式表示为:;
(8)锌粒和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,方程式为:。
5.(1) 混合物 (合理即可)
(2)熔点高(合理即可)
(3) 铁原子
(4)生产过程中,不产生有毒物质,无废气、废水、废渣排放
【详解】(1)玄武岩由多种物质组成,从物质类别角度分析,玄武岩属于混合物;
玄武岩中含量最高的是二氧化硅,还有氧化铝、氧化钠、氧化钾,属于金属氧化物的是氧化铝(Al2O3)、氧化钠(Na2O)、氧化钾(K2O)。
(2)玄武岩纤维在760摄氏度以上的高温、零下273.15摄氏度的低温环境中,几乎都不会发生形变,且能保持原有性能,说明玄武岩具有的性质有:熔点高、耐高温、耐低温。
(3)铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,符号表达式为:;
铁是由铁原子构成的。
(4)玄武岩纤维被认为是“21世纪绿色环保高性能基础材料”的理由是:玄武岩纤维的生产过程中,不产生有毒物质,无废气、废水、废渣排放。
6.(1)混合物
(2)硝酸钾/KNO3
(3) 化合反应
(4)Na+
(5)选择开阔地带(或远离人群,或远离易燃物等)
【详解】(1)火药中含有硝石、硫黄和木炭等成分,属于混合物;
(2)开包药由硝酸钾(KNO3)、硫粉和木炭粉等混合而成,其中只有硝酸钾中含有氧元素,根据化学反应前后元素种类不变推测能生成氧气的物质是硝酸钾;
(3)镁燃烧生成氧化镁,反应的方程式为;
该反应符合多变一的特点,属于化合反应;
(4)这些化合物中的金属离子在火焰中灼烧时,会发出不同颜色的光,如碳酸锶(红色)、氯化钙(橙色)、硝酸钠(黄色)、氯化铜(蓝色)等,故发出黄色光的金属离子是钠离子,离子符号为Na+;
(5)为安全起见,燃放烟花时需要注意的是选择开阔地带(或远离人群,或远离易燃物等)。
7.(1)二氧化碳分子
(2)温室效应
(3)C+O2CO2
(4)减小
(5)化合反应
(6)可以将封存的CO2用于食品保鲜、气体肥料、冷藏食物、物品灭火等(合理即可)
【详解】(1)二氧化碳是由二氧化碳分子构成。
(2)运用“碳捕捉与封存”技术,能将二氧化碳封存,而大气中二氧化碳含量过高,会引起温室效应,则“碳捕捉与封存”技术有利于控制温室效应增强。
(3)碳在高温下燃烧生成二氧化碳,反应的化学方程式为C+O2CO2。
(4)分子之间有间隔,二氧化碳压缩过程中,分子间的间隔会减小。
(5)该反应为两种物质生成一种物质的反应,符合“多变一”的特点,属于化合反应。
(6)“碳捕捉与封存”技术能将二氧化碳封存,同时将封存的二氧化碳用于食品保鲜、气体肥料、冷藏室温、物品灭火等。
8.(1)透水砖
(2)缓解水资源紧张的局面(合理即可)
(3) 40 集蓄利用 过滤
(4) 非烧结 混合物
(5)绿化
【详解】(1)据短文内容可知,可以在城市小区里布置若干地块,用透水砖等吸水材料建设,作为海绵体,平时是市民的休闲公园,暴雨的时候就作为蓄水的地方。所以海绵城市的“海绵体”可以是透水砖。故填:透水砖。
(2)据短文内容可知,那些被海绵体充分吸收的雨水消毒后还可以再次利用,在一定程度上可以缓解水资源紧张的局面。所以建设海绵城市的意义之一是缓解水资源紧张的局面(合理即可)。故填:缓解水资源紧张的局面(合理即可)。
(3)据短文中一般城市与海绵城市雨水排放对比示意图可知,海绵城市比一般城市的雨水排放量减小40%以上,其原因是从降雨到排放的过程中,增加了集蓄利用环节。下渗过程相当于化学实验室中的过滤操作。故填:40;集蓄利用;过滤。
(4)据短文内容可知,非烧结透水砖则以无机非金属为主要材料,通过黏结剂黏结、模具加固、晾晒等环保工艺加工成型,因为其无须烧结,故称之为非烧结透水砖。所以以无机非金属为主要材料制作的是非烧结透水砖,非烧结透水砖由多种物质组成,属于混合物。故填:非烧结;混合物。
(5)据短文中一般城市与海绵城市雨水排放对比示意图可知,收集到的雨水在生活中可用于绿化等。故填:绿化。
9.(1)油气田封存、咸水层封存
(2)物理
(3)二氧化碳+氢氧化钠碳酸钠+水
(4) 对 错
(5)在实验研究的压力范围内,压力等条件相同时,吸收二氧化碳的能力最好的是无烟煤
【详解】(1)由“地质封存是通过管道将CO2注入到油气田、咸水层或不可采煤层的密闭地质构造中,形成长时间或者永久性对CO2的封存”,可知CO2地质封存的途径主要有煤层封存、油气田封存、咸水层封存;
(2)图甲中,通常是先将CO2由气态压缩成超临界流体再注入,该过程是微粒之间的间隔大小发生了改变,没有新物质生成,属于物理变化;
(3)氢氧化钠溶液吸收二氧化碳反应生成碳酸钠和水,该反应的文字表达式为:二氧化碳+氢氧化钠碳酸钠+水;
(4) A、由“三种碳封存途径中,煤层CO2封存技术成本更低,同时可提高煤层气(主要含CH4)采出率,增加经济效益,符合国家绿色发展理念”,可得A的说法正确,故填:对;
B、根据“煤层CO2封存也涉及多种安全风险。如CO2注入后,易引发地质体结构失稳,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”,说明煤层的CO2封存技术还不成熟,存在安全风险,故B错误,故填:错;
(5)对比图乙中的四条曲线,得出的结论是:在实验研究的压力范围内,压力等条件相同时,吸收CO2的能力最好的是无烟煤。
10.(1) 具有特殊臭味的气体 纯净物
(2)D
(3)B
(4)C
(5) 二氧化硫 二氧化氮
【详解】(1)由题干信息可知,臭氧的物理性质:具有特殊臭味的气体;臭氧只由一种物质组成,属于纯净物;
(2)由图可知,某地夏季某日昼时,臭氧在14:00~16:00之间浓度最高,对环境的污染最严重,故选:D;
(3)A、由题干信息可知,天空中的臭氧层能吸收99%以上的太阳紫外线,为地球上的生物提供了天然的保护屏障,说法正确,不符合题意;
B、由题干信息可知,臭氧量往往随纬度、季节和天气等因素的变化而不同,因此地表空气中臭氧的含量与天气阴晴有关,说法错误,符合题意;
C、由题干信息可知,空气中每立方米臭氧含量增加100微克,人的呼吸功能就会减弱3%,因此空气中臭氧浓度不同会对人体造成不同程度的影响,说法正确,不符合题意。
故选:B;
(4)目前计入空气污染指数的项目为:二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物、臭氧等,二氧化碳是空气成分之一,不属于空气污染物,故选:C;
(5)石油产品(如汽油)等矿物燃料燃烧产生的二氧化硫、二氧化氮会导致酸雨。
11.(1) 53 得到
(2) 元素 受热易分解
(3) 温度升高,分子间间隔增大 碘的价格低廉、产量丰富、储存方便
【详解】(1)由元素周期表中的一格可知,汉字左上方数字表示原子序数,在原子中,原子序数=质子数=核外电子数,则由碘原子的结构示意图可知,x=53;
由碘原子的结构示意图可知,碘原子最外层电子数为,在化学反应中易得到1个电子形成带1个单位负电荷的碘离子,其离子符号为;
(2)物质由元素组成,则加碘盐中的“碘”指的是元素,与具体形态无关;
由题干信息可知,烹饪时,待食物煮熟后加入碘盐,由此推测,碘盐的化学性质是受热易分解;
(3)从微观角度分析加热固态碘使其升华为气体的原因是温度升高,分子间间隔增大;
由题干信息可知,碘用于离子推进器的优点是碘的价格低廉、产量丰富、储存方便。
12.(1) 通过利用火星当地资源生产火星探测所需原料和能源 无色、易挥发、有刺激性气味的油状液体
(2) 二氧化碳/ 氮气/ 作保护气
(3)
(4)在实验研究的氧燃比范围内,随着氧燃比的增大,比冲先增大后减小
(5)AB
(6)
【详解】(1)根据“国内外专家提出开展原位资源利用研究,即通过利用火星当地资源生产火星探测所需原料和能源,以减少成本”,可知火星原位资源利用是指通过利用火星当地资源生产火星探测所需原料和能源;将火星探测器送入万里高空的燃料肼是一种无色、易挥发、有刺激性气味的油状液体。故填:①通过利用火星当地资源生产火星探测所需原料和能源;②无色、易挥发、有刺激性气味的油状液体;
(2)由图1可知,火星大气中体积分数占比最高的气体是二氧化碳(CO2),占气体总体积的95.3%;地球大气中体积分数最高的气体是氮气(N2),氮气的化学性质不活泼,可用作保护气。故填:①二氧化碳(或CO2);②氮气(或N2);③作保护气;
(3)二氧化硅中氧元素的化合价为-2,设硅元素的化合价为x,根据化合物中正负化合价代数和为零,则有:x+(-2)×2=0,x=+4,则二氧化硅的Si的化合价是+4。故填:+4;
(4)图2中,以Mg为燃料时,比冲与氧燃比的关系是在实验研究的氧燃比范围内,随着氧燃比的增大,比冲先增大后减小。故填:在实验研究的氧燃比范围内,随着氧燃比的增大,比冲先增大后减小;
(5)A、火星大气和矿物是火星原位资源利用的主要研究对象,符合题意;
B、由表1可知,火星土壤中至少含有3种(即镁、铝、铁)金属元素,符合题意;
C、由题干可知,肼具有很高的燃烧热,肼能燃烧,不能支持燃烧,将火星探测器送入万里高空的燃料就是肼,不符合题意;
D、火星原位资源利用技术仍面临诸多挑战,需要人们不断探索,故火星原位资源利用技术还处于探索阶段,不成熟,不符合题意。
故选AB。
(6)肼在金属铂(Pt)的催化作用下,常温即可分解产生氢气和氮气,该反应的化学方程式为。故填:。
【点睛】本题考查知识点较多,基础性强,解答本题的关键是从题干中提取有用的信息并结合物质的性质进行分析解答。
13.(1)混合物
(2) 二氧化氯 +4 6.75
(3)BD
(4)化学
(5)BC
【详解】(1)由题中信息可知“含氯消毒剂”中含有多种物质,属于混合物;
(2)根据化学式的读法:由非金属元素和氧元素组成的物质,读为“几氧化几某”,则ClO2读作二氧化氯;
化合物中元素的化合价代数和为0,ClO2中O为-2价,则Cl为+4价;
若二氧化氯中含有氯元素质量为3.55g则二氧化氯质量为:;
(3)A、84消毒液(含NaClO),其中含有氯元素,则为含氯消毒剂;
B、双氧水中的有效成分为H2O2,其中不含有氯元素,则不为含氯消毒剂;
C、氯气中含有氯元素,则为含氯消毒剂;
D、过氧乙酸(C2H4O3),其中不含有氯元素,则不为含氯消毒剂;
故选BD;
(4)ClO2取代氯气(Cl2)对饮用水进行消毒过程中有新物质生成,属于化学变化;
(5)A、ClO2沸点11℃,则0℃时为液体,故选项说法错误;
B、ClO2受热或者见光易分解,则需要用棕色试剂瓶盛装,并置于阴冷暗处保存,故选项说法正确;
C、根据题干信息可知ClO2用于饮用水进行消毒,产生的含氯副产品少,是特性优良,高效安全的消毒剂,故选项说法正确;
D、ClO2具有强氧化性和很强的腐蚀性,用于消毒杀菌时浓度要适中,不是越大越好,故选项说法错误。
故选BC。
14.(1)碳
(2)化学
(3)ACD
(4)
(5)制作玻璃刀(合理即可)
【详解】(1)根据反应前后元素种类不变,用大气中的二氧化碳制造钻石是因为二氧化碳中含有碳元素;
(2)二氧化碳制造钻石过程中,有新物质钻石的生成,所以发生化学变化;
(3)A、“空气钻石”的性质与金刚石加工而成的钻石完全相同,所以“空气钻石”的硬度也很大,故正确;
B、“空气钻石”的主要成分仍然为碳,可以燃烧,故错误;
C、“空气钻石”中碳原子仍在不断运动,故正确;
D、由金刚石制成一克拉的天然钻石需要消耗大量的资源,并产生大量二氧化碳,而“空气钻石”所用的二氧化碳可从空气中提取,消耗二氧化碳,所以比开采天然钻石环保,故正确,故选:ACD;
(4)利用金属钠与二氧化碳在一定条件下反应得到金刚石和碳酸钠,其化学方程式为:;
(5)金刚石的硬度较大,除了精加工成钻石用作装饰品,还可用于制作玻璃刀。
15.(1) 太阳能 风能 潮汐能(合理即可)
(2)入射光线的方向不断变化
(3) 热能转化成电能 温度升高,分子间隙变大
(4) 纯净物
(5)温室效应
(6)出行乘坐公交车(合理即可)
【详解】(1)该发电站利用的新能源是太阳能;人类目前正在开发的新能源还有风能、潮汐能、核能等,故填:太阳能;风能;潮汐能(合理即可);
(2)一天中“定日镜”需不断地改变朝向,原因是太阳是不停运动的,入射光线的方向不断变化,需要镜子转变,朝向反射太阳光,故填:入射光线的方向不断变化;
(3)高温熔岩流经蒸汽发生器时,放出热量使水变成高温高压的水蒸气,带动发电机发电,此过程的能量变化是热能转化成电能,从微观方面看是温度升高,分子间隙变大,故填:热能转化成电能;温度升高,分子间隙变大;
(4)硝酸钠中只含有一种物质,属于纯净物;硝酸钠的氮元素占比为≈16.5%,故填:纯净物;16.5;
(5)该熔盐电站实现每年可减排二氧化碳35万吨,因此能缓解温室效应,故填:温室效应;
(6)防止大气污染措施很多,我们日常可采取出行乘坐公交车、植树造林、开发利用新能源等环保措施来为改善环境,故填:出行乘坐公交车(合理即可)。
16.(1)体积很小
(2)
(3) 相同时间内,石墨烯含量越高的纤维,升温效果越明显
【详解】(1)“ 1mm厚的石墨大约包含300万层石墨烯”,说明构成物质的微粒体积很小;
(2)石墨烯完全燃烧生成二氧化碳,反应的化学方程式为:;
(3)由题图1可知,相同时间内,石墨烯含量越高的纤维,升温越快,效果越好;由图2可知,加有石墨烯的纤维,紫外线透射率较低,且石墨烯含量越高,紫外线透射率越低,则为防止人体皮肤被紫外线晒伤老化,最好选择含2%石墨烯的纤维。
17.(1) 温室效应(或全球气候变暖) 随手关灯(合理即可)
(2)钢铁
(3)储氢量高(或使用安全等)
(4)BCD
(5) 分子之间有间隔
【详解】(1)“碳中和”战略的实施能够减少二氧化碳的含量,缓解的环境问题是:温室效应;在生活中,我们能够做到的支持“低碳”的行动有:随手关灯,积极植树造林,增加二氧化碳的吸收,减少二氧化碳的排放等,故填:温室效应(或全球气候变暖);随手关灯(合理即可)。
(2)由图可知,工业大类中的细分行业中,钢铁行业 CO2 年排放量最多;故填:钢铁。
(3)由题干资料可知,硼氢化钠水解制氢法有储氢量高、使用安全等优点;故填:储氢量高(或使用安全等)。
(4)A、由题干资料可知,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,不符合题意;
B、海洋资源丰富,可吸收大量二氧化碳,但溶解了二氧化碳后,海水的酸性增强,会影响牡蛎、蛤蜊等贝类的外壳或骨骼的形成,符合题意;
C、“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,该过程是状态的改变,无新物质生成,属于物理变化,但是也涉及二氧化碳和水反应生成碳酸等,有新物质生成,属于化学变化,符合题意;
D、由表可知,硼氢化钠水解的半衰期( t1/2 )变化受温度、pH影响,符合题意。
故选:BCD。
(5)“碳封存”可将 CO2 压缩至地下储存,其原因是:分子之间存在间隔,受压后,分子之间的间隔变小;海水吸收二氧化碳后酸性增强的原因是二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸显酸性,该反应的化学方程式为:,故填:分子之间有间隔;。
18.(1)热值大,无污染(合理即可)
(2)石油
(3)-3
(4)低
(5) 氢(或H) A
(6)分子间间隔
(7)单质
【详解】(1)氢气燃烧只生成水,无污染,热值大,所以氢气被誉为未来最理想的燃料;
(2)化石燃料包括煤、石油、天然气,要经过漫长时间才能再次产生,属于不可再生能源;
(3)化合物中正负化合价的代数和为零,Li3N中,Li的化合价为+1,设N的化合价为x,(+1)×3+x=0,x=-3,所以Li的化合价为-3价;
(4)根据题干信息,利用液氮的低温可将 CO 液化分离,从而获得纯净的氢气,说明氢气的沸点比一氧化碳的低;
(5)①水电解生成氢气和氧气,反应的化学方程式为;
②元素是指质子数相同的一类原子,根据题干信息,氚是一种原子核中有1个质子和2个中子的原子,则氚属于氢元素的一种原子;
③根据题干信息,氚是一种原子核中有1个质子和2个中子的原子,在原子中质子数=核外电子数;故选A;
(6)将氢气压缩进储氢瓶过程中,分子种类不变,但分子间隔减小;
(7)根据题干信息,石墨烯是用物理方法将石墨进行剥离得到的,其中只含碳一种元素,属于单质。
19.(1)混合物
(2)分子间间隔增大
(3)吸附
(4)二氧化碳的浓度越高,罐内真空度值越大
(5) 47 随着时间的增加,消耗量逐渐增加,最后达到平衡(合理即可)
(6)做成咸菜/做成罐头/抽真空包装 (合理即可)
【详解】(1)奶粉中含有水,脂肪等物质,所以奶粉属于混合物;
(2)外界环境气压变小,罐内气体的体积增加,造成张罐,是因为分子间隔变大;
(3)奶粉有微孔结构,像活性炭结构,具有吸附性;
(4)根据表格可知,二氧化碳的浓度越高,真空度值越大;
(5)根据图表可知,90天的时候真空度值最大的是47℃的时候;原因可能是因为,虽然温度高使得二氧化碳在水中的溶解度降低了,但是会使二氧化碳在油脂中的溶解度增高,所以真空度变大;180天的时候不同温度的奶粉罐中的反应都趋于平稳,故数值趋向一致;
(6)防止食物变质的方法有很多,可以把食物做成咸菜或做成罐头或抽真空包装。
20.(1)压强
(2)耐压或抗压(合理即可)
(3) 物理 作保护气(合理即可)
(4)
(5)没有化疗和放疗带来的副作用(合理即可)
【详解】(1)由短文可知,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。故填:压强;
(2)氩氦刀的真空绝缘层能承受高达工作压力四倍的气压,这说明该材料具有很好的耐压(或抗压)性能。故填:耐压或抗压(合理即可);
(3)工业上利用空气制取氧气是利用氮气和氧气的沸点不同,工业上利用空气为原料制取氩气与制备氧气的原理相同,过程中没有新物质生成,属于物理变化;氩气和氦气都属于稀有气体,稀有气体的化学性质非常不活泼,因此常被用作保护气,稀有气体通电时能发出不同颜色的光,可制成多种用途的电光源,氦气可用于制造低温环境等。故填:①物理;②作保护气;
(4)在一定条件下氙气能与氟气发生反应生成六氟化氙,反应的化学方程式为。故填:;
(5)由短文可知,利用氩氦刀治疗肿瘤,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。故填:没有化疗和放疗带来的副作用(合理即可)。
【点睛】本题难度不大,主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合短文内容进行分析、判断,从而得出正确的结论。
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