2025年中考化学二轮复习易错题型 科普阅读题(解析版)

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2025年中考化学二轮复习易错题型 科普阅读题(解析版)

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科普阅读题
类型一、信息提取与整合
【避错大招】
错误类型 错误原因解读
信息遗漏或误判 未能全面捕捉材料中的关键信息(如文字、图表、数据等),或对隐含信息理解不足,导致答题片面。 通过专项训练提升对材料类型的敏感度,如文字材料抓关键词、图表关注趋势变化、漫画分析象征意义
材料类型理解偏差 对不同形式材料(如文字、图表、徽标)的解读方法混淆,忽略特定载体的表达逻辑。 分类总结不同题型的解题技巧,例如文字材料需分层概括,图表需提炼数据关联性
主次信息区分不清 未抓住核心信息,过度关注次要细节,导致答案冗余或偏离主题。 结合题干要求筛选信息,优先提取高频词、总结句或对比性内容。
逻辑混乱或结构松散 简单堆砌信息而未按逻辑重组,或分论点间缺乏关联,例如因果倒置、并列关系不清晰 建立整合框架(如总分结构、对比分析、因果推导),确保内容层次分明。
信息关联性不足 未能发现多则材料间的共性或差异,整合时仅简单拼接而非有机融合 通过对比、归纳等方法提炼共性主题,明确材料间的互补或矛盾关系。
语言表达冗余或失准 过度依赖原文表述导致重复,或转换语言时偏离原意(如概括过度或缩略不当) 使用简明扼要的规范化表述,避免口语化,同时保留核心语义
【易错通关】
1.(2025·山东枣庄·一模)兴趣小组以“火炬燃料的变迁”为主题开展调查活动,收集资料整理如下。资料1:火炬燃料变迁史。
资料2:二氧化碳加氢制“零碳”甲醇(),其制备和燃烧的循环过程如图。
回答下列问题:
(1)液化石油气在氧气中充分燃烧的产物为二氧化碳和水。液化石油气中一定含有的元素为 。
(2)丙烷气体经压缩装入火炬燃料室,从微观角度解释丙烷能压缩的原因为 。
(3)燃料的含碳量影响燃烧时二氧化碳的排放量。丙烷()和甲醇()中,碳元素质量分数较低的为 。
(4)与化石燃料相比,氢气作燃料的优点有 (写1条即可)。
(5)“零碳”甲醇被认为“零碳”的原因为 。
2.(2025·江苏无锡·一模)阅读下面的科普短文。依据科普短文回答问题。
比亚迪的“刀片电池”——磷酸铁锂的奥秘
比亚迪的“刀片电池”在新能源汽车领域各受瞩目,其核心成分是磷酸铁锂(LiFePO4)。这种电池以安全性高、寿命长和能量密度相对较高等优势,为比亚迪汽车的性能提供了有力支撑。
磷酸铁锂(LiFePO4)作为正极材料,有着独特的化学结构。在它的晶体结构中,锂离子能够在充放电过程中可逆地嵌入和脱出。充电时,锂离子从磷酸铁锂晶格中脱出,通过电解液和隔膜向负极迁移;放电时,锂离子又从负极脱出,重新嵌入到磷酸铁锂的晶格中。在这个过程中,铁元素的化合价在+2价和+3价之间变化,实现了化学能与电能的相互转化。
为了提升“刀片电池”的性能,比亚迪的科研团队对磷酸铁锂材料进行了诸多改进。例如,通过纳米化技术。使磷酸铁锂颗粒的粒径更小。从而增大了材料的比表面积。提高了锂离子的扩散速率。加快了电池的充放电速度。科研人员还通过研究对比了添加1-SP和2-CNT两种导电剂对纯电动汽车中磷酸铁铟电池使用寿命的影响,结果如图1(容量保持率越高,代表电池使用寿命越长),生产该电池时,在电池材料中添加适量的石墨烯(单层石墨)作导电剂,可以有效提高电池的性能,但过多的石墨烯会阻碍电池中锂离子的迁移,导致电池内阻增加,性能下降,为此,科研团队就石墨烯含量对LiFePO4粉末电阻的影响展开研究,研究结果如图2所示。
(1)磷酸铁锂(LiFePO4)由 种元素组成。
(2)“刀片电池”放电时,是将 转化为电能。
(3)石墨烯和金刚石的物理性质有很大的差异,原因是: 。
(4)对比图1中两条曲线,得到的结论是:在实验研究的放电倍率范围内,放电倍率相同时 。
(5)图2中BC段曲线变化的原因: 。
(6)下列说法错误的是___________(填字母)。
A.“刀片电池”具有安全性高、寿命长、能量密度较低的特点
B.“刀片电池”充电时锂离子从负极通过电解液和隔膜向正极迁移
C.通过纳米化技术使磷酸铁锂颗粒粒径变小,加快了电池充放电速度
3.(2025·湖南长沙·一模)科普阅读题。
中国在国际上首次利用二氧化碳合成出与自然淀粉在结构上没有区别的合成淀粉。我国在2015年就正式立项“人工淀粉合成”项目。经过6年的辛苦研究,科学家们成功地利用电能先将二氧化碳还原成甲醇,再经一系列变化,最后合成出人工淀粉,整个生产周期仅仅2-3天。科学家们预测这一科研成果一旦实现工业化,可以节省大量的土地和淡水资源,极大地减少人们对植物合成淀粉的依赖,这对维护人类粮食安全意义重大。
(1)人工淀粉由 种元素组成。
(2)人工合成淀粉的过程中,能量转化方式为 。
(3)实验分析表明人工合成的淀粉与天然淀粉非常接近,该项研究成果的实际应用价值是 (写一条即可)。
4.(2025·江苏扬州·一模)阅读下面的科普短文,回答相关问题。
2020年9月22日,中国国家主席习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上宣布;“中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。”中国碳达峰、碳中和目标(以下简称“双碳”目标)的提出,在国内国际社会引发关注。
通俗来讲,碳达峰指二氧化碳排放量在某一年达到了最大值,之后进入下降阶段;碳中和则指一段时间内,特定组织或整个社会活动产生的二氧化碳,通过植树造林、海洋吸收、工程封存等自然、人为手段被吸收和抵消掉,实现人类活动二氧化碳相对“零排放”。
自然界中二氧化碳的消耗主要依靠绿色植物的光合作用,原理是:在酶催化作用下先将二氧化碳转化为葡萄糖,再经过复杂的变化转化为其他有机化合物。
我国科学家利用二氧化碳人工合成淀粉,其过程为:在不同催化剂的作用下,先将二氧化碳和氢气转化为甲醇(CH3OH)和水,再经过较复杂的变化将甲醇转化为淀粉。经检测,人工合成淀粉与光合作用生成的淀粉相同。
请回答以下问题:
(1)从能量转化角度看,绿色植物固定了 将其转化为化学能。
(2)温度对某农作物光合作用速率的影响如图所示,其中BC段光合作用速率随温度的升高而快速减小的原因是 。
(3)在催化剂的作用下,二氧化碳和氢气转化为甲醇(CH3OH)和水,该反应的化学方程式为 。
(4)二氧化碳合成甲醇反应时使用过量H2的目的是 。
(5)葡萄糖、淀粉都属于糖类,但性质差异较大,其原因是: 。
(6)捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。下列物质中能作为捕碳剂的是___________。
A.NaOH B. C.Na2SO4 D.NH4Cl
(7)工业生产尾气中的CO2捕获技术之一是氨水溶液吸收技术,工艺流程是将烟气冷却至20℃后用氨水吸收过量的CO2.烟气需冷却至20℃左右的可能原因是 。
5.(2024·江苏无锡·中考真题)阅读下列短文,回答相关问题。
自然界中的“氮循环”
在自然界里,氮元素主要以氮分子的形式存在于空气中,部分氮元素存在于动植物体内的蛋白质中,还有部分氮元素存在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。氮是生物体生命活动不可缺少的重要元素。自然界是怎样通过氮的循环为生物体提供氮元素的呢?
将大气中的氮气转化为氮的化合物的过程叫作氮的固定。大自然通过闪电释放的能量将空气中的氮气转化为含氮的化合物,或者通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化成氨,从而实现自然固氮;人类则通过控制条件,将氮气转化为氮的化合物,实现人工固氮。工业合成氨是重要的人工固氮途径,不仅为农作物的生长提供必需的氮元素,也为其他化工产品的生产提供了重要原料。
N2是合成氨工业的重要原料,氨气(NH3)能制造化肥,还能通过催化氧化生产硝酸(HNO3)在高温或放电的条件下,N2与O2反应生成NO,NO进一步氧化生成NO2。大气中过量的NOx和水体中过量的,均是污染物。催化还原可将烟气和机动车尾气中的NO转化为N2,也可将水体中的转化为N2。自然界多种形态的氮及其化合物间的相互转化,形成了自然界的“氮循环”(如图)。
大气、水、土壤与人们的生活息息相关。人类和其他生物生存的生物圈与大气圈、水圈和岩石圈间不断进行着物质和能量的交换,共同构成了地球生态系统。
(1)下列物质属于复合肥的是 (填字母)。
a.NH4Cl b.KNO3 c.NH4NO3
(2)我国《地表水环境质量标准》中规定:一级饮用水源中氨氮含量小于0.5mg/L、总氮含量小于30mg/L。0.5mg/L的含义是 。
(3)机动车尾气中含有NO的原因可能是 。
(4)氨气在加热和有催化剂(如铂)的条件下,被氧气氧化生成一氧化氮和水。写出反应的化学方程式: 。
(5)下列叙述正确的是 (填字母)。
a.自然界中存在氮循环,空气中N2的含量相对稳定
b.水体中过量的,转化为N2的过程属于氮的固定
c.科研人员将N2与H2O在一定条件下转化为NH3和O2可实现人工固氮
6.(2024·山东东营·中考真题)东营临海,海洋为我们生产、提取和改造物质提供了丰富的资源。目前海水淡化技术主要有热分离法和膜分离法。东营港已开建我国最大的膜法海水淡化及综合利用项目。2023年底已建成一期工程,每天生产淡水可达5万吨。东营盐场主要使用“盐田法”(也称“太阳能蒸发法”)从海水中提取出食盐。但制盐过程受天气影响较大,单位土地产出较低,人员占用量大等因素制约,国际上有的国家已经使用电渗析法浓缩海水,蒸发结晶制盐。粗盐精制后可配得饱和食盐水,氯碱工业就是通过电解饱和食盐水的方法得到氢氧化钠、氯气和氢气。进而生产盐酸、漂白粉、塑料、肥皂和农药等化工产品。海水晒盐后的苦卤是重要的化学资源,将苦卤中的氯化镁转化为氢氧化镁沉淀后,又将氢氧化镁转化为氯化镁溶液,最后电解熔融氯化镁制取金属镁。
(1)与热分离法相比,膜分离法淡化海水其突出的优点有 (写出一点即可)。
(2)东营适合“盐田法”制盐的有利因素有__________。
A.东营临海 B.土地面积大,滩涂平坦
C.地下卤水含量丰富 D.多为盐碱地,可随意使用
(3)请用化学方程式表示氯碱工业的反应原理: 。
(4)海水制镁过程中,将氢氧化镁转化为氯化镁需加入的物质是 (填物质名称)。
类型二、实验设计与分析
【避错大招】
错误类型 错误原因解读
实验设计原则的违反 科学性与可行性不足 实验原理或操作步骤不符合科学逻辑(如化学反应条件错误、仪器选型不当)。忽略实验条件限制(如未考虑试剂毒性、设备精度不足)。
安全性缺失 未采取防护措施(如未验纯可燃性气体、尾气中有害气体未处理等)。
变量控制不当 自变量操作错误 自变量定义模糊(如未明确影响因素的分组操作),混淆自变量(如将两个变量合并为一个因素分析)。
无关变量未控制 未排除环境干扰(如温度、湿度未恒定)或材料差异
实验结构设计缺陷 对照组缺失或设置错误 未设置空白对照、条件对照,或对照组与实验组条件不匹配。对比实验设计不严谨(如气球位置影响气压变化的验证实验)。
样本量不足或偏差 样本量过小导致结果不可靠,或样本选择偏向。
操作与分析方法错误 步骤描述不清晰 实验流程模糊(如试剂浓度、反应时间未明确),影响可重复性。实验目的表述不规范(如未区分探究性与验证性实验)
数据记录与分析错误 未统一记录方法(如主观描述替代定量数据)。统计方法与设计类型不符(如被试间设计误用方差分析)。
结果验证与改进不足 重复实验缺失 仅单次实验或未说明重复次数,导致结论可信度低
预实验未实施 未通过预实验优化方案(如调整反应条件、排查仪器误差)
【易错通关】
1.(2025·辽宁沈阳·模拟预测)阅读下面文章。
“可燃冰”,又称天然气水合物,一种外观似冰但遇火即燃的结晶化合物,其分子由甲烷分子和水分子构成,具有笼扶结构 (如图1)。
“可燃冰”主要蕴藏在深海沉积物和陆地永久冻土中,由水和天然气在高压和低温条件下结晶而成,当温度升高或压强降低时,会立即分解释放出可燃性气体————甲烷。
“可燃冰”等燃料的燃烧值见下表,储量如图2所示,被各国视为未来化石燃料的替代能源。
样 品 燃烧热值/(MJ/m ) 生成CO2体积/m 燃烧残余物质量/g
可燃冰 55 1 ≈0
煤 炭 17–30 1 20
汽 油 43–46 2.3 3
“可燃冰”的开采方法主要有四种:
①热激发法:对“可燃冰”加热,使温度超过“可燃冰”的平衡温度,从而分解为水和天然气;
②减压法:降低压力促使“可燃冰”分解;
③化学试剂注入法:向矿层注入化学试剂,破坏“可燃冰”的平衡条件促使其分解;
④CO2置换法:注入CO2以置换“可燃冰”中的甲烷,使甲烷释放出来。
随着开采技术的不断进步,“可燃冰”势必会成为广泛使用的洁净能源。
回答下列问题。
(1)可燃冰含有 元素,属于 能源(填“可再生”或“不可再生”)。
(2)“可燃冰”燃烧时 能转化为热能。
(3)“可燃冰”被视为“未来能源”的理由是 (写一点)。
(4)我国研发冷冻取样、高温脉冲加热的“冷钻热采‘可燃冰’开采技术”,属于 (填开采方法)。
(5)对“可燃冰”进行二次能源开发意义重大。工业上,可以利用甲烷获得氢气(如图3):
①CH4+H2OX+3H2, X的化学式 。
②在反应器的膜外侧通入氧气的主要目的是 。
(6)可燃冰还没推广使用的原因可能是 。
2.(2025·湖北·一模)阅读下列短文,回答相关问题。
科技助力人工碳循环
中国的经济发展离不开大量的能源,目前我国的能源结构中以煤(高碳)、石油(中碳)、天然气(低碳)为代表的化石燃料仍占主导地位,化石燃料的燃烧在释放热量的同时产生,是最主要的温室气体。低碳、零碳、负碳技术的开发是我国科学家正致力研发的项目。
也是巨大的碳资源。目前,的低能耗捕集、转化和利用正受到世界各国的广泛关注。根据与其他能源的耦合方式不同,的转化利用技术可分为以下三条途径。
途径1:耦合化石能源的转化利用技术。如与催化重整为与CO。
途径2:耦合零碳能源的转化利用技术。如图所示是我国科研团队利用催化剂实现低温、高效、长寿命催化加氢制甲醇()的工艺。
途径3:直接转化利用技术。如以太阳能或其他可再生能源发电为驱动力,在温和条件下将直接转化为化学原料或燃料。
科学技术的研发和应用将促进自然界碳循环回归平衡。如何摆脱对含碳化石能源的依赖,转化利用丰富的资源,跨越低碳及创新新能源,拥抱新式零碳能源,期待同学们学好和利用化学开创未来。
(1)写出自然界中吸收的一条途径: 。
(2)氢氧燃料电池的能量转化形式是将化学能转化为 。
(3)我国科学家将直接转化成葡萄糖的过程中,第一阶段的反应可表示为:,R的化学式是 。
(4)写出和在催化剂和加热条件下转化为甲醇()的化学方程式: 。
3.(2025·广西河池·模拟预测)阅读下面科普短文,回答下列问题。
为实现“双碳”目标,需要构建清洁、高效、低碳能源体系。氢能是一种二次能源,作为零碳能源正在脱颖而出。氢气制备来源广泛,可由多种方式制备而得。图1是全球制氢结构占比统计,电解水制氢仅占0.04%。
我国化学家研究出一种新型催化剂,在太阳光照射下实现了水的高效分解获得氢气,该反应过程的微观示意图见图2。在一定温度下,利用F-Mo/C作催化剂,裂解乙醇可以制备氢气。图3是科研人员研究相同温度下裂解乙醇制备氢气时,催化剂中Mo与Fe最佳质量比的实验结果,图中氢气产生速率越高,说明催化剂效果越好。
在获取氢气的过程中,按照释放二氧化碳的多少把氢分为灰氢、蓝氢和绿氢。灰氢是通过化石能源制取氢,对制氢过程中释放出的二氧化碳不做任何处理;蓝氢制备仍然使用化石能源,但同时对释放的二氧化碳进行捕获、利用和封存;绿氢则是使用可再生能源直接分解水或发电电解水制氢。但生产绿氢使用的设备多,其成本略高于灰氢和蓝氢。氢能的开发利用尚处于起步阶段,其运输、储存和利用等仍面临诸多挑战,需要人们不断探索。
(1)现阶段的能源结构仍以化石燃料为主,化石燃料包括煤,石油和 ;化石燃料的大量使用,会使大气中二氧化碳的含量持续上升,由此引发的环境问题是 增强。
(2)氢能源是一种清洁能源的原因 (用化学方程式来表示)。目前制取氢气的主要来源是 (填“化石能源”、“工业副产”或“水”)。
(3)图2中反应I生成物的分子个数比为 。
(4)分析图3的曲线变化,可得出的实验结论是 。
(5)判断下列说法是正确的是______。
A.由化石能源制得的氢气均称为“灰氢”
B.制氢成本是选择制氢原料的主要原因之一
C.氢能属于二次能源,是一种零碳能源
D.利用太阳能制氢是未来发展方向
4.(2024·辽宁大连·二模)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。
浓度时真空度影响表
2天 13天 30天 60天
40% 1.13 3.82 5.81
60% 0.07 1.19 5.22 6.75
80% 2.04 4.03 7.55 10.02
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,外界环境气压变小能造成奶粉涨罐的原因是 ;
(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,其原因可能为 ;
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)。
5.(2025·福建·一模)阅读下面科普短文,结合所学知识回答相关问题。
稀有气体包括氦、氖、氩、氖、氙和氧6种气体,约占空气体积的0.94%。常温常压下,稀有气体都是无色无味,微溶于水,且熔点和沸点都很低。
由于稀有气体元素原子的最外层电子排布结构都是稳定结构,所以它们的化学性质非常稳定,但在一定条件下,氙气(Xe)可与氟气()发生反应,生成四氟化氙()。
工业上,制取稀有气体是通过将液体空气蒸馏(即利用物质的沸点不同进行分离),得到稀有气体的混合物,再用活性炭低温吸附法,将稀有气体分离开来。
在焊接精密零件时,常用氩气作保护气。氮气是除了氢气外的最轻气体,通常用氨气代替氢气应用在飞艇中,不会着火和发生爆炸。利用稀有气体通电时发出色彩绚丽的光芒,可以制成霓虹灯。
根据上述文章内容,回答下列问题。
(1)稀有气体的物理性质有 。(写出一点即可)
(2)氙气与氟气反应生成四氟化氙的化学方程式为: 。
(3)稀有气体可以制成霓虹灯,是因为稀有气体 。
空气是一种宝贵的自然资源。请回答下列问题:
(4)科学家研制的人造空气可供航天员呼吸。人造空气中氮气的体积分数约为70%,比地球上空气中氮气的体积分数 (填“大”或“小”)。
(5)如图为工业制取氧气的部分流程示意图,请根据图示回答相关问题:
①液态空气在空气分馏塔中蒸发可分离出氧气和氮气,原理是利用氮气和氧气的 (填“密度”或“沸点”)不同而将氮气和氧气分离。
②已知氧气的沸点是-183℃,氮气的沸点是-196℃。当打开一个装有液态空气的容器盖,并将一根燃着的木条置于容器口上方,观察到的现象是 。
(6)冰箱中常用“气调保鲜”来达到对食物保鲜的效果。
如图所示是工业上用膜分离技术实现“气调保鲜”的流程。在空气分离后,进入冰箱保鲜室内的气体是 (填“富氧空气”或“富氮空气”)。
6.(2025·湖南·一模)阅读下面科普短文。
臭豆腐是中国传统特色小吃,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可以延缓大脑老化进程,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的食物,以阻断亚硝胺的生成。依据文章内容回答下列问题:
(1)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 。
(2)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℃等其他条件相同时, 。
(3)依据短文可知,制作黑色臭豆腐较适宜的硫酸亚铁浓度为 g/L。
7.(2024·广西柳州·三模)阅读下面科普短文。
氨气是地球大气中唯一呈碱性的气体,它无色,密度小于空气,极易溶于水,有强烈刺激性气味的气体,对黏膜有刺激作用,其水溶液呈弱碱性。氨气很容易液化,将氨气常温下加压到1MPa,或者常压下温度降到-33℃,均可将其液化,便于储存。可用于制造硝酸和氨肥,是一种重要的化学物质。氨气主要来自于人工合成,1909年,德国化学家弗里茨·哈伯成功地利用氮气和氢气合成出氨。
但研究表明,在氨气大量存在的条件下,大气中的二氧化硫和氮氧化物转化成硫酸盐和硝酸盐的速度会急剧增加,从而促进二次无机颗粒物的生成(如图所示)。因此,加大对氨气排放的控制 ,对缓解雾霾具有重要意义。全球氨排放除了畜禽养殖和废弃物处理过程产生大量氨气外,氮肥的施用也会产生大量氨气。
2023年7月18日,我国研制出的全球首套一汽解放液氨直喷零碳内燃机实现成功点火。作为一种零碳能具有广泛的应用前景。
(1)请写出一条关于氨气的物理性质 。
(2)工业上可用 的方法获得合成氨的原料。
(3)请写出雾霾中二次无机颗粒物形成过程的化学方程式 。
(4)氨气易于储存的原因是 。
(5)结合以上题目信息,请说出用氨气作为零碳能源可行性的理由: 。
类型三、物质性质与应用
【避错大招】
错误类型 错误原因解读
性质与用途对应错误 助燃性与可燃性混淆 错误:液氧具有可燃性,可用作火箭燃料正确:液氧仅助燃,燃料需另选(如液氢)典型物质:氧气、二氧化碳(不燃烧且不支持燃烧,用于灭火)
物理性质与化学性质混淆 错误:明矾净水因吸附性正确:明矾水解生成胶体吸附悬浮物(化学性质)类似案例:活性炭吸附性为物理性质,漂白粉漂白为化学性质
物质特性应用错误 错误:浓硫酸作干燥剂因脱水性正确:浓硫酸干燥气体利用吸水性,脱水性用于炭化有机物特殊现象:干冰升华吸热(人工降雨),而非融化
物质类别与性质关联误区 合金与纯金属差异 错误:铝合金强度高因纯铝本身强度大正确:合金通过改变结构提升性能(如铝合金用于飞机部件)
单质与化合物性质混淆 错误:氮气在所有条件下均不活泼正确:常温稳定,高温下可与镁等金属反应类似:CO 无毒但高浓度会致窒息
实验操作与性质理解偏差 反应条件忽略 错误:常温下金属钠置换硫酸铜溶液中的铜正确:钠先与水反应生成NaOH,再与CuSO 反应关键:金属活动性顺序仅适用于水溶液环境
物质状态与用途关系误判 错误:液态CO 用于灭火正确:气态CO 覆盖可燃物隔绝氧气
【易错通关】
1.(2024·内蒙古通辽·中考真题)阅读下列短文并回答问题。
纯净的臭氧(O3) 在常温下是淡蓝色的气体,有鱼腥味,不稳定,易转化为氧气。
臭氧可用于处理饮用水。臭氧可与水中的有害化合物发生反应,处理效果好,不会产生异味。
臭氧可作为漂白剂。许多有机色素的分子遇臭氧后会被破坏,成为无色物质。实践证明,臭氧的漂白作用是氯气的15倍之多。
臭氧可用于医用消毒。与传统的消毒剂相比,它几乎能杀灭一切微生物,无二次污染,高效环保。
臭氧能吸收紫外线,保护地面生物不受伤害。
随着全球工农业生产的发展,大气中的氟利昂、NO2等越来越多,导致了臭氧浓度的降低 。NO2引发臭氧转化为氧气的反应如下:
NO2+O2=NO3+O2
NO3=NO+O2
NO+O3=NO2+ O2
2 O3=3 O2
此过程中,NO2加快了O3转化为O2的速率,在放电条件下,氧气会转化为臭氧。
(1)用臭氧处理饮用水时,主要利用了臭氧的 (填“物理性质”或“化学性质”)。
(2)臭氧的漂白作用比氯气 (填“强”或“弱”)。
(3)臭氧转化为氧气的反应中,NO2的质量 (填“发生”或“未发生”)变化。
(4)氧气转化为臭氧的化学方程式为 。
2.(2024·北京·中考真题)阅读下面科普短文。
生活中有时需要用到高浓度,供氧方式主要有氧气瓶、氧气袋和制氧机…
氧气瓶和氧气袋中的一般用深冷法制得,该方法利用物质的沸点差异,从空气中分离出。
制氧机有膜分离、变压吸附等制氧方式。膜分离制氧用到的膜材料有陶瓷、聚苯胺等,其中混合导电陶瓷分离膜的工作原理示意如图甲。变压吸附制氧常用的吸附剂是沸石分子筛。科研人员在一定条件下分别将、通过某种沸石分子筛,测定其对、的吸附情况、结果如图乙(纵坐标数值越大,代表吸附量越大)。
吸氧对于缺氧人群有一定作用,但健康人短期内高流量吸氧会对机体造成不良影响,因此不能盲目吸氧。
(原文作者刘应书、汪波等,有删改)
依据文章内容回答下列问题。
(1)供氧方式主要有 (写出一种即可)。
(2)深冷法制氧利用了物质的 (填“物理性质”或“化学性质”)差异。
(3)图甲中,表示氧分子变成氧原子的是 (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
(4)由图乙可知,25℃时吸附压越大越有利于分离和,证据是 。
(5)判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。
①氧气瓶中的一般用深冷法制得。
②健康人不能盲目吸氧。
3.(2024·青海·中考真题)阅读下列科技短文并回答问题。
2023年7月12日9时整,我国自主研制的朱雀二号遥二运载火箭在酒泉卫星发射中心腾空而起,成功入轨并完成了飞行任务。它作为全球首枚成功入轨的液氧甲烷火箭,填补了国内液氧甲烷火箭的技术空白。推进剂是决定火箭动力的关键因素,下表是常见的三种液体火箭推进剂的特点:
液体推进剂种类 特点
液氧煤油 成本低、比冲较低、易积碳、结焦等
液氧液氢 成本高、比冲非常高、绿色环保、不易储存等
液氧甲烷 成本低、比冲较高、积碳不结焦、绿色环保、燃烧效率高、易制取等
(1)以上三种液体推进剂中 作助燃剂,煤油、液氢、甲烷作燃料。
(2)火箭向上的推力来自燃料燃烧 (填“释放”或“吸收”)热量并喷出高温气体产生的反作用力。
(3)文中提到的煤油是由石油炼制而成,下列关于石油的叙述不正确的是(填字母)
A.石油属于不可再生能源
B.化石燃料包括石油、煤、氢气等
C.石油是一种化工原料
(4)液氧甲烷推进剂燃烧效率高,甲烷(CH4)和液氧完全燃烧的化学方程式为 。
(5)液氧甲烷是理想的液体推进剂之一,其优点是 。
4.(2024·四川宜宾·中考真题)阅读下面科普短文。
2023年杭州亚运会场馆外墙覆盖了一层纳米级二氧化钛()光催化保护薄膜,该薄膜在太阳光的照射下能够快速分解建筑物表面的污染物,让场馆外墙拥有神奇的自净能力。这是世界上首次在大型国际体育赛事场馆上超大面积使用光催化材料。作为一种含量丰富、无毒且化学性质稳定的光催化材料,广泛应用于降解有机污染物、分解水制氢、还原等领域。
由于只在紫外光区有催化作用,因此需要通过改变形态、掺杂非金属或金属(铁、铂、金等)等方法,使能在可见光区有催化作用,以提高催化效果。目前,改变形态的方法有:通过喷雾、球磨等物理技术制备纳米管状、颗粒状的,或让与在高温下反应生成表面积更大且具有特殊孔隙的空心球。当中掺杂非金属或金属时,掺入物质的类型、掺入的量会对其光催化效果产生不同影响。掺杂不同比例石墨氦化碳()的纳米光催化分解水时,产生质量随时间变化关系如下图。
在今后的研究中,科研人员将不断探索和完善相关工艺,使带来更多经济与社会效益。
回答下列问题:
(1)中钛元素的化合价是 。
(2)氮化碳()属于 (填“单质”或“化合物”)。
(3)光催化分解水制氢的化学方程式是 。与电解水制氢相比,该方法的优点是 (答出一点即可)。
(4)下列关于的说法正确的是______(填字母标号)。
A.改变形态的方法均属于物理方法
B.掺杂石墨氮化碳越多,光催化分解水效果越好
C.与掺杂铁相比,掺杂金()会提高生产成本
D.光催化还原有利于实现“碳中和”目标
5.(2024·山东枣庄·中考真题)氨(NH3)是一种重要物质,可用作肥料,缓解了耕地资源有限与粮食需求庞大的矛盾,因此,氨的需求量巨大。最初,为了找到合成氨反应合适的催化剂,人们做了数千次实验,发现铁触媒效果较好。在铁触媒作用下,工业上用体积比为1:3的氦气和氢气合成氨,当反应中氨的含量不再发生变化时,测得氨的含量分别与温度和压强的关系如图所示。
随着“双碳”目标的提出,氨作为氢的载体,能源化应用成为研究热点,氨正由肥料走向燃料。研究发现氨作为燃料,是一种比氢气更理想的能源。二者在相同条件下的物性参数对比见表1。
表1:氢气和氨气的物性参数对比
物性参数 H2 NH3
颜色、气味 无色、无味 无色、刺激性
沸点/℃
水中溶解度 难溶于水 极易溶于水
燃烧热/() 12.77 17.10
爆炸极限/% 4~75 16~25
回答下列问题:
(1)氨的水溶液中滴入酚酞试液,溶液变红,说明氨是一种 (填“酸性”、“中性”或“碱性”)肥料。
(2)分离液态空气可获得工业合成氨的原料气N2,该过程发生的是 (填“物理变化”或“化学变化”)。
(3)上述材料中合成氨反应合适的催化剂是 。
(4)参照题图,按下列条件进行合成氨反应,最终氨的含量最高的是___________。
A.、 B.、
C.、 D.、
(5)一定条件下,氨在纯氧中燃烧的产物是N2和H2O,反应的化学方程式为 ;根据表1等相关信息,氨替代氢气作为燃料的优点有 (填一点即可)。
6.(2024·黑龙江牡丹江·中考真题)阅读下列科普材料,请回答相关问题。
生物质炭是一种富碳固态物质。它是由秸秆、树枝、菌渣等生物质废弃物在无氧或限氧环境中经高温热裂解产生。生物质炭用于农业生产能增加土壤有机质、施入土壤后可以中和土壤酸性,生物质炭还可以有效吸附土壤中的重金属,减少作物对重金属的吸收。目前国内外生物质炭生产技术大致可分为三大类:一类是在小于环境下的低温慢速热解,一类是在的中温快速热解,一类是在以上的高温闪速裂解。
(1)产生生物质炭的过程属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(2)请推测生物质炭显 性,生物质炭结构特点是 。
(3)对比三大类生物质炭生产技术,得出温度对化学反应速率的影响是 。
7.(2024·内蒙古赤峰·中考真题)阅读下列材料,回答问题。
从空间站在轨实验,到嫦娥六号月背采样,我国在航天领域不断崛起和迅猛发展,彰显了中国航天技术的强大实力。航天科技的进步,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:部分运载火箭装载的燃料和助燃剂分别是偏二甲肼和四氧化二氮,二者接触即可发生反应:,释放出强大的能量,将载人飞船送入预定轨道。
Ⅲ.新型材料:飞船返回舱进入大气层时会与空气产生剧烈摩擦,表面温度可达数千摄氏度。返回舱外层的复合材料涂层能在高温时保护舱体,并防止过多的热量传递到返回舱内部,确保舱内航天员和各种仪器设备的安全。
(1)空间站内的气体净化过程中,利用了活性炭的 。
(2)舱外航天服的制作材料中,属于有机合成材料的是 。
(3)偏二甲肼和四氧化二氮反应的过程中 (填“吸收”或“放出”)热量。从“燃烧的条件”分析,你对燃烧的新认识是 。
(4)依据返回舱外层复合材料的作用,推测其具有的性质是 。
类型四、 安全与环保知识
【避错大招】
错误类型 错误原因解读
实验安全操作易错点 实验设计原则混淆 未优先考虑 安全性和环保性,例如使用有毒药品时未标注防护措施,或未设计尾气处理装置(如CO未点燃或吸收)。装置连接顺序错误:未遵循“气体发生→除杂→干燥→主体实验→尾气处理”的顺序,导致实验失败或危险。
气体收集方法误选 混淆 排水法 (难溶于水的气体)与 排空气法 (密度与空气差异大的气体),例如CO 用向下排空气法(正确应为向上排空气法)。
危险品标识不熟悉 易忽略 腐蚀性 (如浓硫酸)、 易燃性 (如白磷)、 爆炸性 (如KMnO 受热分解)等标识,导致实验操作不当。
环保措施易错点 尾气处理遗漏 未对有毒气体(如SO 、CO)进行吸收或点燃,直接排放造成污染。误认为CO 无需处理(实际需根据实验要求判断是否回收)。
废弃物分类错误 将含重金属的废液(如含汞、铅)直接倒入下水道,而非回收处理。未区分 可回收 (如金属残渣)与 有害垃圾 (如强酸废液)。
环保反应原理混淆 误判绿色化学原则:例如认为“零排放”等同于无副产物(实际需转化副产物为无害物质)。混淆“循环利用”与“直接排放”(如未设计循环装置重复利用催化剂)。
【易错通关】
1.(2024·湖北·中考真题)阅读科普短文。
液态阳光,是指利用太阳能和风能等可再生能源,将二氧化碳和水转化为以甲醇为代表的液态燃料和有机化学品。它可以取代传统化石能源,实现二氧化碳的循环利用。液态阳光概念示意图如下。
2020年,我国“千吨级液态阳光甲醇合成示范项目”投产运行。该项目由太阳能光伏发电、电解水制氢、二氧化碳加氢制甲醇三个基本单元构成。标志着我国利用可再生能源制备液体燃料迈出了工业化的第一步。
甲醇作为液态阳光首要目标产物,能生产乙酸、烯烃等化学品,能用作内燃机燃料,也能用于燃料电池产生电能,还能通过重整反应释放出氢气。
(1)“液态阳光生产”利用的可再生能源是 (写一种)。
(2)“液态阳光甲醇合成示范项目”使用的初始原料是 和。
(3)可用NaOH溶液实现“碳捕获”,其反应的化学方程式为 。
(4)相比氢气,液体燃料甲醇的优点有 (写一条)。
2.(2024·江苏扬州·中考真题)不同条件下,一定数目的水分子可通过相互作用聚集在一起形成直径不同的水分子团。水蒸气、轻雾、雨水中水分子团的直径见下表。冲锋衣面料中含有微孔防水膜。微孔防水膜有多个小孔,能同时实现防水和透湿功能。轻雾、雨水不能透过微孔防水膜进入面料内部;出汗时,水蒸气则可以穿透微孔防水膜排出面料外。冲锋衣面料的材质及防水和透湿原理的示意图如图-1所示。已知:。
类型 直径
水蒸气
轻雾 20
雨水 >400
(1)冲锋衣面料属于 (填“无机非金属”或“复合”)材料。
(2)从构成物质的微观粒子视角分析,汗水蒸发过程中水发生改变的是 。
(3)①微孔防水膜的化学式为,其中C、F元素的质量比为 。
②微孔防水膜中,孔的直径范围是 。
(4)面料的透湿率(透湿率)关系到冲锋衣的舒适性。测量面料透湿率的一种原理如图-2所示。
①氯化钙由两种离子构成,其离子符号是 。测量过程中,氯化钙吸收水蒸气并与水反应生成二水合氯化钙,装置内温度升高。二水合氯化钙的化学式是 ,该反应 (填“吸收”或“放出”)热量。
②该原理中,测量通过面料的水蒸气质量的方法是 。
3.(2025·湖北黄石·模拟预测)阅读下面科普短文。
将科幻变为现实,引领折叠新时代。2024年9月,国产三折叠手机正式开售。
Ⅰ.材料的选择
屏幕主要由涂层和柔性基板组成。其中,屏幕保护膜使用透光率92%的高透聚硅氧烷,聚硅氧烷具有良好的热稳定性和优异的电绝缘性能:柔性基板的常见材料为聚酰亚胺薄膜,它可由二元酐和二元胺合成制备。
Ⅱ.技术的融合
①散热系统:业界首创“超冷柔性石墨烯散热系统”,将石墨烯膜散热技术应用在更小尺寸的折叠屏上。石墨烯的热导率极高,理论上单层石墨烯的热导率可以达到5000W/mK以上。远高于传统金属散热材料如铜(约400W/mK)和铝(约200W/mK)。其次,石墨烯能兼顾轻质和柔韧性,这使得它易于加工成不同的形状,适用于各种电子产品的散热设计。
②充电时间短:手机电池一般采用锂离子电池或锂聚合物电池。在充电时,充电器将外部电源提供的电能传输到手机电池中,根据评测,从1%电量开始,如下表所示:
充电时间/min 5 15 20 25 30
充电电量/% 25 66 79 87 98
Ⅲ.发展前景及资源利用
三折叠技术的未来发展前景广阔,但也存在一些缺点,主要包括高昂的价格、维修成本高、碎屏风险大等。回收废旧手机,可以减少电子垃圾,节约资源和能源等。我国将持续投入折叠屏技术研发,让科技更好地服务于人们的日常生活。
依据上述材料及所学化学知识,回答下列问题。
(1)聚硅氧烷的物理性质有 (答出一点即可)。
(2)二元胺是由 种元素组成的。
(3)石墨烯是一种从石墨材料中用物理方法剥离出的单层碳原子面材料,请你推测它应该属于 (填“单质”或“化合物”)。
(4)三折叠手机前景广阔,但目前存在的缺点有 (答出一点即可)。
4.(2024·安徽合肥·三模)阅读下列科普短文,回答问题。
氯酸钾是一种重要的化学物质,它在生产和生活中有着广泛的应用。它的主要作用是氧化、漂白、消毒等。1、氯酸钾在漂白方面的作用:因为氯酸钾具有强氧化性,可以用于纸张、织物、皮革等的漂白,也可以用于食品工业中的漂白剂。2、氯酸钾在消毒方面的作用:氯酸钾可以杀死细菌、病毒等微生物,因此常被用于医疗卫生、食品加工等领域的消毒剂。3.氯酸钾在制备化学试剂方面的作用:氯酸钾可以用于制备一些化学试剂,如氯酸钙等。
需要注意的是,氯酸钾是一种有化学物质,使用时应避免接触皮肤和吸入其粉尘,同时应妥善存放,避免与其他化学物品混合。
(1)氯酸钾溶液中存在的金属阳离子是 (填符号)。
(2)氯酸钾用于食品工业中的漂白剂是因为其具有 。
(3)氨酸钾是实验室制取氧气的常用试剂,请写出氯酸钾制取氧气的化学方程式: 。
(4)相同条件下,一定浓度的氯酸钾溶液(实验池)灭菌效果如图所示,由图可知,该氯酸钾溶液的灭菌作用与时间的具体关系是: 。
(5)请写出实验室在使用氯酸钾制取氧气时应该注意的事项: 。(写出一点即可)
5.(2025·湖南长沙·模拟预测)阅读下面科普短文。
2023年杭州亚运会场馆外墙覆盖了一层纳米级二氧化钛()光催化保护薄膜,该薄膜在太阳光的照射下能够快速分解建筑物表面的污染物,让场馆外墙拥有神奇的自净能力。这是世界上首次在大型国际体育赛事场馆上超大面积使用光催化材料。作为一种含量丰富、无毒且化学性质稳定的光催化材料,广泛应用于降解有机污染物、分解水制氢、还原等领域。
由于只在紫外光区有催化作用,因此需要通过改变形态、掺杂非金属或金属(铁、铂、金等)等方法,使能在可见光区有催化作用,以提高催化效果。目前,改变形态的方法有:通过喷雾、球磨等物理技术制备纳米管状、颗粒状的,或让与在高温下反应生成表面积更大且具有特殊孔隙的空心球。当中掺杂非金属或金属时,掺入物质的类型、掺入的量会对其光催化效果产生不同影响。掺杂不同比例石墨氮化碳()的纳米光催化分解水时,产生的质量随时间变化关系如图。
回答下列问题:
(1)氮化碳()属于 (填“单质”或“化合物”)。
(2)光催化分解水与电解水的产物相同,写出该反应的化学方程式: 。
(3)下列关于的说法正确的是_____(填标号)。
A.改变形态的方法均属于物理方法
B.掺杂石墨氮化碳越多,光催化分解水效果越好
C.与掺杂铁相比,掺杂金()会提高生产成本
D.光催化分解水的过程中,其质量和性质不变
6.(2025·广东广州·一模)阅读下列材料,回答相关问题。
《2050年世界与中国能源展望》中提出,全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转型。太阳能的利用是热门研究方向之一。例如,可以利用太阳能将水转化为其他物质,某种光分解水的过程如图一所示,产生的H2在一定条件下与CO2反应合成液态燃料CH3OH(甲醇)。也可以在太阳光照下,通过光催化将H2O、CO2直接转化为CH3OH、H2、CO、CH4等太阳能燃料(图二)。另外,还可以利用照明灯、人体散发的热量等生活中随处可见的废热发电,我国研发的“柔性、可裁剪碲化铋(Bi2Te3)纤维素复合热电薄膜电池”,能充分贴合人体体表,实现利用体表散热为蓝牙耳机、手表、智能手环等可穿戴电子设备供电(图三)。可以看出,在新能源的开发和利用中,化学起着不可替代的作用。
(1)写出图一转化过程的总反应方程式 ,与电解水相比,该方法的优点是 。
(2)通过光催化得到太阳能燃料,该过程是将光能转化为 能;该反应与图一所示的反应都能够说明水是由 组成的。
(3)下列说法正确的是______(填字母标号)。
A.能源结构向多元、清洁、低碳转型
B.太阳能属于不可再生能源
C.生活中的废热无法利用
D.化学与新能源开发密切相关
7.(2025·山西·一模)阅读分析,解决问题:
纳米机器人
纳米机器人可以完成行走、筛选、识别、传输、操作等基本动作,通常由两种或两种以上不同的材料制成,如铂(Pt)、铁、水凝胶、液晶等。给含铁的纳米机器人“投喂”磁铁,它就会朝着磁铁的方向前行,通过控制磁铁的位置,可以控制机器人的走向。用催化剂铂材料“吃”过氧化氢溶液,喷出的氧气“泡泡”,也可以推动纳米机器人前进。
我国某科研团队研制的注射式磁驱动溶栓纳米机器人,在交变磁场控制下运动到血栓病灶部位,通过协同运动靶向给药和机械破坏进行溶栓,为心血管疾病的安全靶向治疗奠定了基础。不过要真正应用到临床,还需要解决纳米粒子在人体内的完全自然降解、安全性和有效性等问题。
世界科学家团队正探索开发能对外界刺激作出反应的纳米机器人新材料。这类材料能根据酸碱度不同等因素调整自身属性,有望影响医疗、电子等行业。
(1)制备纳米机器人所用的铂属于 (填“金属”“合成”或“复合”)材料。
(2)含铁的纳米机器人能被磁铁控制行走的原因是 。
(3)铂材料“吃”过氧化氢溶液过程中,发生反应的化学方程式为 ,反应前后铂的质量 。
(4)通过协同运动靶向给药进行溶栓,从来源上分析,“药”的种类可能是 (写一点)。
(5)测定酸碱度的方法有 (写一种)。
类型五、实验设计与评价
【避错大招】
错误类型 错误原因解读
实验设计基本原则易错 科学性不足 实验原理或操作步骤设计不合理,导致结论不可靠。例如,未验证气体纯度直接点燃可燃气体可能引发危险。例 :气体制备实验中,未考虑装置顺序(如未遵循“制气→净化→收集”流程)导致气体污染。
可行性缺失 选择超出实际条件的药品或仪器,如实验室无法提供高温条件却设计高温反应
安全性忽视 未避免使用有毒试剂或未设置尾气处理装置(如氯气制备实验中未用NaOH吸收尾气)
实验变量与操作控制易错 变量控制不当 自变量选择错误。外部变量未有效控制,如温度、pH未稳定导致酶活性实验结果偏差
对照组缺失或设计不合理 未设置空白对照或条件对照,无法排除干扰因素。例如,探究酶高效性时未与无机催化剂对比
实验步骤与仪器使用易错 仪器操作不规范 加热试管时液体体积超过1/3,或未倾斜试管导致暴沸;量筒读数时视线未与凹液面最低点平齐,造成数据误差
装置顺序错误 气体制备中未按“发生→净化→干燥→收集”顺序连接装置,导致气体不纯或反应失败
实验评价与数据分析易错 统计方法与实验设计不匹配 如采用两因素被试间设计却使用随机区组方差分析,导致结论无效
结果分析脱离实验假设 未根据原始设计验证猜想,如草酸分解产物探究中忽视副反应的可能性
【易错通关】
1.(2024·广东河源·二模)中国积极布局储能行业,深耕“钠离子电池”领域,为未来能源革命再添“一把火”。钠离子的结构简图如图1所示。钠离子电池是一种可充电电池,主要依靠钠离子在正极和负极之间的移动来工作,与锂离子电池工作原理相似(如图2所示)。
(1)由图1可知钠离子核电荷数为 ,推测钠原子最外层电子数为 。
(2)图2中放电时的变化为 →Na+(写化学符号),此过程是 (填“得”或“失”)电子。
(3)图2是钠离子电池微观示意图,图中的“铝箔”是起承接钠原子的作用。废旧钠离子电池回收处理时,粉碎筛选后,若将固体用盐酸浸泡处理,金属铝与盐酸反应的化学方程式为 ,浸泡液中的金属离子主要有Al3+、 (写化学符号)。
(4)若钠离子电池技术上得到突破,取代锂离子电池,从原料角度看,现实意义是 。
2.(2024·湖北孝感·一模)阅读科普短文,回答下列问题。
新能源页岩气是藏身于地下3000多米的页岩层裂缝中的天然气,在此高压环境中,还有部分溶解于裂缝中存在的少量石油里。据报道,我国页岩气储量排名世界第一,合理开采将有利于改善我国的能源结构。目前,开采页岩气时从地表钻井到页岩层,向地下压入大量水和沙,使页岩气所在的地层产生缝隙,因压强降低,页岩气将从其藏匿处逸出。这些水和沙将被抽回地面,形成返排液。返排液是油、水溶液和沙组成的混合物,会污染环境。下表是某返排液中水溶液的主要成分及其含量。
离子 K+ Ca2+ Mg2+ HCO Cl-
含量(mg/L) 310 491 129 470 26.1
(1)表中该返排液质量分数最高的金属离子是 ,这些离子的含最远高于自然水。
(2)溶解在石油中的页岩气逸出的原因是气体的溶解度随压强的减小而 。
(3)页岩气中主要成分燃烧的化学方程式是 。
(4)结合上文分析,对返排液集中净化处理的目的是 。
3.(2025·安徽合肥·一模)阅读科普短文。
“液态阳光生产”的概念流程如下图所示,指在一定的条件下将二氧化碳和水转化为以甲醇()为代表的液态燃料和有机化学品。它可以取代传统化石能源,实现二氧化碳的循环利用。
2020年,我国“千吨级液态阳光甲醇合成示范项目”投产运行。该项目由太阳能光伏发电、电解水制氢、二氧化碳加氢制甲醇三个基能量,液态阳光,本单元构成。标志着我国利用可再生能源制备太阳能液态阳光液体燃料迈出了工业化的第一步。
甲醇作为液态阳光首要目标产物,能生产乙酸、烯烃等化学品,能用作内燃机燃料,也能用于燃料电池产生电能,还能通过重整反应释放出氢气。
(1)“液态阳光生产”利用的可再生能源是 (写一种)。
(2)已知和在一定条件下转化为甲醇过程中还生成另一种气体,且产生甲醇和该气体的分子个数比是2:3,该气体是 (写名称)。
(3)可用溶液实现“碳捕获”,其反应的化学方程式为 。
(4)相比氢气,液体甲醇作为燃料的优点有 (写一条)。
4.(2025·山西晋城·一模)阅读分析,解决问题:
绿色科技让废水重生
我国煤炭资源丰富,但煤化工的废水排放量大,水质成分复杂,且含有大量的污染物(如氰化物、油、氨氮、硫化物、难降解的有机物等),会严重污染环境。废水零排放的一项重要操作是将高盐废水中的主要盐分提取出来。我国自主创新,研发出低温临界冷冻加真空热法分盐技术,通过低温冷冻结晶分离出纯度高的盐,同时通过热法回收过程中的热量,实现能源的再利用。利用这种方法不仅可以分离出合格的氯化钠,而且填补了国内技术空白,也带来了显著的经济效益。
煤化工产生的废水中还含有硅元素,它主要以二氧化硅的形式存在于废水中。硅的去除对于煤化工废水零排放至关重要,除硅后的废水能大大减缓反渗透膜和蒸发器等关键设备的结垢情况。常用偏铝酸钠去除废水中的硅,该过程中需要精准控制溶液的pH。通过前期的烧杯实验研究确定它的反应条件、水力条件、加药顺序,来确定它的最佳pH,最后发现,当溶液的pH在8左右时,除硅效果最好。
(1)煤化工废水中的一种污染物是 ,若将煤化工废水直接排放,造成的污染是 。
(2)从煤化工废水中分离出浓度高的盐,所用的方法在化学上称为 结晶。
(3)“银量法滴定”是用硝酸银溶液检验氯化钠是否合格的方法,该方法的原理是 (写化学方程式)。
(4)煤化工废水中硅的存在形式主要是 (填物质类别),如果废水中不除去硅,可能造成的影响是 。
5.(2025·山西·一模)阅读分析,解决问题:
琉璃工艺中的化学智慧
琉璃,古代称溜离、药玻璃,是一种用铅作助溶剂,以含铁、铜、锰和钴的物质为着色剂,配以石英制成的一种低温釉陶器。山西是我国琉璃艺术的重要发源地,其琉璃制品以色彩绚丽、工艺精湛闻名。琉璃的主要原料是石英砂(主要成分)、纯碱和石灰石,在高温下熔融后加入金属氧化物着色,经塑形、冷却后形成。例如,加入氧化钴()可呈现蓝色,氧化铁()呈红色,二氧化锰()呈紫色。
琉璃烧制过程中发生复杂的物理和化学变化,原料成分经高温下反应生成硅酸盐(如),形成玻璃态物质。金属氧化物在高温下分解或与硅酸盐结合,形成特定颜色的化合物。此外,烧制时需严格控制温度(约1200°C)和冷却速率,以避免制品开裂。
因琉璃在生产过程中排放烟尘存在环保问题,导致产业萎缩、人员流失和制作技艺的荒废。但琉璃作为一种中国民间传统工艺,其自身的生存机能难以实现有效的自我调整,因此急需保护。
(1)原料中的石英砂()所属的物质类别为 。
(2)琉璃高温熔融后加入金属氧化物着色,经塑形、冷却后形成。这种没有生成新物质的变化为 。
(3)石灰石(主要成分为)高温分解的化学方程式为 。
(4)琉璃着色过程中,加入能呈现蓝色,中的化合价为 。
(5)烧制时若冷却过快,制品易开裂,可能的原因是 。
(6)从资源利用和环境保护的角度,分析传统琉璃工艺中可以改进的地方是 。
类型六、 图表数据解读
【避错大招】
错误类型 错误原因解读
图表类型选择不当 混淆柱状图与折线图的适用场景:柱状图适用于类别对比,折线图用于趋势分析误用饼状图展示多变量关系,导致数据占比不清晰 明确实验数据类型: 离散数据 (如不同物质密度对比)→ 柱状图; 连续数据 (如温度变化趋势)→ 折线图或散点图。
数据趋势分析错误 忽略坐标轴单位或比例,误判斜率含义(如密度计算时将质量与体积单位混用)。 核对坐标轴单位及刻度范围,明确变量关系(如质量-体积图需验证正比例性以计算密度)
未识别异常数据点,导致错误结论(如溶解度实验中未剔除操作失误产生的离群值) 结合化学/物理规律判断数据合理性(如溶解度随温度变化的趋势是否符合理论预期)
物质性质与图表对应错误 混淆物理性质(如熔点、密度)与化学性质(如氧化性)在图表中的表征。忽略物质分类对性质的影响(如纯净物与混合物的密度差异未在图表中标注) 结合物质分类标准分析数据(如混合物需明确各组分对整体性质的影响)。区分性质类型: 物理性质 :直接测量(质量、体积)→ 表格或柱状图; 化学性质 :反应现象或产物→ 流程图或图像语言
结论描述不准确 将相关性误认为因果性(如温度与溶解度的关系未排除其他变量干扰)。表述模糊(如“物质A比物质B密度大”未说明具体实验条件) 使用定量描述替代定性结论(如“30℃时,甲溶解度35g/100g水”而非“甲易溶”)。引用实验数据支持结论(如结合图表中多组数据验证规律)
图表标注缺失 未标注实验条件(如温度、压强)、数据来源或误差范围 通过结构化分析图表类型、数据关系及物质性质,规避错误
【易错通关】
1.(2024·辽宁·中考真题)阅读下面文章。
太阳能是清洁的可再生能源,昼夜、季节及天气等因素对持续、稳定地利用太阳能有较大影响。
储能是解决上述问题的重要途径。目前,储热体系受到广泛关注,其工作原理如图1所示。在脱水反应器中,将太阳能以化学能的形式存储起来;需要能量时,水合反应器中发生反应释放热量。
除储热体系外,科研人员对其他体系也进行了研究。图2列举了几种储热体系的储热密度(单位质量储热材料的储热量),它们的反应原理可表示为:,吸热;,放热。这些储热体系均借助物质相互转化来实现能量的存储和释放。
回答下列问题。
(1)文中提到的能持续、稳定地利用太阳能的重要途径为 。
(2)依据图1回答:
①图中参与循环的元素共有 种。
②脱水反应器中发生反应的化学方程式为 ,该反应属于 (填“化合”“分解”“置换”或“复分解”)反应。
③液态水在进入水合反应器前需加热变成水蒸气,此过程中,水分子间的间隔 (填“变大”“变小”或“不变”);水合反应器中 能转化为热能。
(3)依据图2数据可知,储热体系受到广泛关注的原因为 。
(4)下表各选项与文中储热体系反应原理相符的是 (填标号)。
标号 吸热反应 放热反应
A
B
C
(5)为构建清洁低碳的新能源体系,下列措施合理的有________(填标号)。
A.大力发展燃煤发电 B.积极推广太阳能发电 C.为新能源研发新型储能技术
2.(2024·四川南充·中考真题)阅读下列科普短文
燃油车所消耗的能源主要来源于化石燃料,化石燃料有面临枯竭的危险,且对环境的影响也不容忽视。为改变这一困境,我国大力推广新能源汽车。目前新能源汽车主要使用锂离子电池作为动力来源。
锂离子电池是一种二次电池,具有电压高、比能量大、循环寿命长、安全性能好、自放电小、充电快速、工作温度范围较宽等优点。它主要依靠锂离子(Li+)在正极和负极之间移动进行工作。放电时,Li+计从负极脱嵌,经过电解质嵌入正极,正极处于富锂状态;充电时则相反。
锂离子电池负极材料占成本比例较低,正极材料占成本比例较高,大约占电池成本的30%。目前已批量应用的正极材料主要有钻酸锂、钴镍锰酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂。不同正极材料的性能如表1所示。
表1
正极材料 能量密度(mAh/g) 平均输出电压(V) 循环次数
钴酸锂 135-145 36 ≥300
钴镍锰酸锂 155-190 3.5-3.6 ≥800
锰酸锂 100-120 3.7-3.9 ≥500
磷酸铁锂 130-150 3.2-3.3 ≥2000

锂离子电池在使用过程中容量会缓慢衰退、不耐受过充过放。储存过程中锂离子电池的容量也会缓慢衰退,衰退速率可用单位时间容量减小百分率来表示,衰退速率与充电电量和储存温度的关系如图1所示。
随着科学技术的发展,更多优异的锂离子电池将会被广泛应用。
依据文章内容,回答下列问题。
(1)锂离子电池的优点有 (任写两点)。
(2)由表1可知,锂离子电池正极材料能量密度最高的是 。除表1数据外,工业上大量生产该材料,还应考虑的因素有 (写一条即可)。
(3)根据图1分析,下列储存条件最优的是______(填选项)。
A.充电电量50%,储存温度25℃ B.充电电量100%,储存温度40℃
C.充电电量50%,储存温度40℃ D.充电电量100%,储存温度25℃
(4)为提高废旧锂离子电池正极材料中锂元素的回收率,废旧电池拆解前应进行的处理是 。
3.(2025·湖南·二模)阅读下列科普短文(原文作者黄琼等,原文有删改)。
皮蛋又称松花蛋、变蛋等,是一种中国特有的食品,风味独特。
皮蛋传统腌制料主要是纯碱、生石灰、食盐、茶叶和。在碱、酶及微生物的作用下,部分蛋白质分解成氨基酸,易被人体吸收。蛋白质分解形成的H2S等使皮蛋具有特殊风味。此外,S与蛋内Mg等金属元素和色素物质作用,形成皮蛋特有的色彩。
为促进皮蛋产生美丽的松花,传统工艺中还加入密陀僧(主要成分为 PbO)。铅是一种金属毒物,在体内蓄积可以引起慢性中毒。研究者用硫酸铜、硫酸锌、硫酸亚铁替代密陀僧腌制无铅皮蛋,并研究氢氧化钠溶液等对皮蛋品质的影响,优化皮蛋腌制工艺。固定其他条件为最佳水平,研究不同浓度 NaOH 溶液浓度对皮蛋的凝固程度、弹性的影响,结果如图1。
皮蛋国家标准中要求 Cu≤10mg/kg,Zn≤20mg/kg;对铁的含量不做要求。测得该优化工艺腌制的皮蛋中金属元素含量如表 1 所示:
表 1:皮蛋中金属元素的含量
元素 蛋白mgykg 蛋黄mg/kg
Cu 6.42 5.48
Zn 8.36 6.28
Fe 5.24 4.36
Pb 0.00 0.00
回答下列问题:
(1)无铅皮蛋中含有较多的铁元素,有助于预防______。
A.佝偻病 B.甲状腺肿大 C.骨质疏松 D.贫血
(2)NaOH 溶液浓度对皮蛋蛋白弹性的影响是 。
(3)下列说法正确的是______。
A.皮蛋中含有丰富的氨基酸,利于人体吸收
B.优化工艺腌制的皮蛋中不含有铅元素
C.皮蛋风味和色彩的形成与硫元素有关
D.优化工艺研制的皮蛋 Cu 的总含量超过国家标准
4.(2025·辽宁沈阳·模拟预测)日新月异的新材料
材料是人类赖以生存和发展的物质基础。
铜、铁、锌、铝及其合金等是生活中常用的传统金属材料,这些金属在空气中与氧气、二氧化碳和水等物质作用,都会生锈,保护金属资源至关重要。锌的金属活动性比铁活泼,理应更容易锈蚀,但由于在锌的表面会生成一层致密的碱式碳酸锌,而不易进一步锈蚀。常用的白铁皮就是在薄钢板表面镀上一层锌,可以有效防止钢铁生锈。
近年来,无机非金属材料的更新换代、合成材料的层出不穷、复合材料的异军突起,功能材料的出现,都在各行各业中起到了不可替代的作用。复合材料一般由起黏结作用的基体和起增强作用的增强体构成。这类材料集中了组成材料的优点,具有更优异的综合性能。
石墨烯是一种改变世界的神奇新材料。它的厚度只有0.335nm,是目前为止最薄的单层二维纳米碳材料。工业上可采用甲烷()在高温和Cu-Pd催化下分解制取石墨烯,同时产生氢气。随着科技水平的提升,石墨烯的应用前景会十分广阔。
科技的迅猛发展,产业升级步伐加快,对新材料技术提出了更高要求。结构功能一体化、功能材料智能化趋势明显,材料的低碳、绿色、可再生循环等环境友好特性倍受关注。
回答下列问题:
(1)图1是镀锌铁片截面的示意图。将一片镀层完整的镀锌铁片放入足量的稀盐酸中,生成气体的质量与反应时间的关系如图2所示。
①oa段是碱式碳酸锌与盐酸反应,化学方程为,其中X的化学式为 。
②根据提供的数据计算这片镀锌铁片中含铁 g。
③铝在空气中不易锈蚀的原因是 。常用的白铁皮当镀层破损时,仍然可以延缓铁基体锈蚀的原因是 。
(2)航天员出舱活动时佩戴的反光镜采用光学级铝基碳化硅技术,铝基碳化硅是以铝合金为基体,碳化硅为增强材料制成的,它属于 材料。
(3)工业上生产石墨烯的化学方程式为 。“1mm厚的石墨大约包含300万层石墨烯”,说明构成物质的微观粒子具有的性质是 。
(4)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,其工作原理如图3所示:
④石墨烯海水淡化膜允许 (填微观粒子名称)通过。
(5)写出一种你熟悉的材料并根据上文进行分类 。
5.(2025·辽宁沈阳·一模)阅读下列科普短文并回答问题。
菠萝是最受欢迎的热带水果之一,具有美容保健、消肿瘦身的功能。菠萝对人体有诸多好处,但也存在一定的副作用,菠萝中含有的草酸进入人体后,会与人体中钙元素作用生成草酸钙,不易被人体吸收。
此外,菠萝中还含有菠萝蛋白酶等物质,会使部分人群产生过敏反应。人们常用淡食盐(主要成分是氯化钠)水浸泡菠萝之后再食用,一方面促进了草酸钙等物质的溶解,同时减弱了菠萝蛋白酶的活性。实验小组测定了氯化钠浓度对菠萝蛋白酶活性的影响,如图1。
小组同学还研究了氯化钠浸泡对即食菠萝口感的影响,如表1。
浸泡时间 5%的氯化钠溶液 7%的氯化钠溶液
10分钟 口感差 口感好
20分钟 口感好 口感差
30分钟 口感好 口感差
适量食用菠萝可增加肠胃蠕动,促进消化。但由于菠萝中含有较多的植物酸,若在餐前食用,可能会损伤胃壁。
(1)钙元素属于 (填“金属”或“非金属”)元素。
(2)请推测草酸钙不易被人体吸收是因为其在水中的溶解性 (填“强”或“弱”)。
(3)食盐水能降低菠萝致敏的原因是 。
(4)配制氯化钠溶液,量取水时仰视读数,则会造成所得溶液溶质质量分数 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(5)结合图1分析,浓度为 的氯化钠溶液对蛋白酶活力有最好的抑制作用。
(6)通过测定菠萝内部和外部的蛋白酶活力发现,氯化钠溶液对菠萝外部的蛋白酶活力有明显抑制作用,这是因为 。
(7)结合表1分析,一般选择7%的食盐水来浸泡菠萝的优点是 。
(8)菠萝最好在餐 (填“前”或“后”)食用。
6.(2025·辽宁·一模)阅读下面科普短文。
我们的胃液呈酸性,是因为胃腺壁细胞能分泌出盐酸。胃酸在人体的消化吸收中发挥着重要作用,比如为胃蛋白酶提供适宜的酸性环境,分解食物中的结缔组织和肌纤维。使其易于被消化吸收。
你知道吗?深受人们喜爱的早餐食品燕麦中常添加颗粒极小的铁粉,它既可以作为双吸剂(起到干燥和减缓食品变质的作用),还可以作为补铁剂。要把铁粉变为人体需要的、能吸收的营养元素,就离不开胃酸的帮助。
健康人胃液的pH在0.9~1.5,胃液的pH不仅影响人的消化吸收功能,还对伴随食物进入人胃内的各类病菌的繁殖有影响。某医院对99位胃溃疡和十二指肠溃疡等患者胃液的pH及胃液中病菌进行了检测,结果如下表所示。
表——人体胃液pH情况分析
分组 胃液的pH 受检患者人数 胃液中检出病菌的人数及比例
A ≤2.0 7 0(0.0%)
B 2.0-4.0 13 3(23.1%)
C 4.0-6.0 26 17(65.4%)
D >6.0 53 45(84.9%)
胃酸过多会对胃黏膜产生侵蚀作用,并使人感觉反酸或胃灼热。治疗胃酸过多的药主要有两大类:一是抑酸药,能抑制胃酸分泌,但本身不能和胃酸反应;二是抗酸药,能直接与胃酸反应。常服用的抗酸药的药物有碳酸氢钠、氢氧化铝、氧化镁、氢氧化镁和碳酸钙等。
胃溃疡患者若服用不合适的抗酸药,会因胃内气体压力增大而引起胃穿孔。患者如长期使用抗酸药,很可能刺激胃酸分泌过多。因此,应遵医嘱合理使用抗酸类和抑酸类药物。
(一)依据文章内容回答下列问题。
(1)碳酸氢钠、氢氧化铝、氧化镁、氢氯化镁和碳酸钙,属于氧化物的是 (填化学式)。
(2)铁粉可以减缓食物变质,是因为铁可以和空气中的 反应。
(3)燕麦中的铁粉遇到胃酸发生的化学反应,化学方程式是 。
(4)分析表格数据,可以得出胃液pH越 (填“大”或“小”)越有利于病菌生存。
(5)下列说法正确的是___________(填字母字号)。
A.治疗胃酸过多的药物都能与盐酸反应
B.部分燕麦片中含有极少量的铁单质
C.氢氧化铝、氢氧化镁可以治疗各种胃酸过多
D.选用碳酸钙治疗胃酸过多,同时还可以补钙
(二)胃酸过多会引起不适,不同病症需要服用不同的抗酸药。实验小组同学对抗酸药选择进行探究。
【查阅资料】
1.抗酸药主要利用有效成分与胃液中的过量盐酸反应,药品用量一般为1~2片(约0.5g~1g)。
2.氧化镁和氧化铁均属于金属氧化物,与盐酸反应的原理相似。
3.胃蛋白酶是胃中唯一的消化性蛋白酶,当pH为3~5时活性较好,当pH超过6时,因变性而失去活性。
4.理想抗酸药应具备起效快速,避免产生气体刺激溃疡面等特点。
【进行实验】
Ⅰ.是否引起胃内压强的变化
锥形瓶中模拟胃酸过多的环境。将气球中的抗酸药加入锥形瓶中。
1-1 氢氧化铝片 气球无明显变化
1-2 碳酸氢钠片 气球明显膨胀
1-3 铝碳酸镁咀嚼片 气球无明显变化
1-4 氧化镁粉末 气球无明显变化
Ⅱ.是否引起胃内温度和pH的变化
利用图1进行实验。向4个烧瓶中分别加入抗酸药,打开恒压滴液漏斗,滴加0.37%的足量稀盐酸。传感器测得的相关结果见图2、3、4.
【解释与结论】
(6)Ⅰ中,实验1-1发生反应的化学方程式为 。
(7)药品用量在1~2片内,针对“严重胃溃疡患者”不建议选用的抗酸药及理由是 。
(8)下列关于氧化镁粉末、氢氧化铝片分别与盐酸反应的叙述正确的是___________(填序号)。
A.氧化镁粉末的反应会引起温度上升
B.反应后溶液均显碱性
C.氢氧化铝片的反应更快
D.均有水生成
【反思与评价】
(9)查阅资料发现Ⅰ中实验1-3无明显现象是与物质的用量有关。小明同学设计实验证明了铝碳酸镁咀嚼片中含有碳酸根离子,实验操作和现象:取6片铝碳酸镁咀嚼片于试管中, 。
7.(2024·广东揭阳·一模)自热火锅、米饭的发热包主要成分是生石灰、铁粉、铝粉、焦炭粉、活性炭、盐、焙烧硅藻土、氢化钙(CaH2)等。向发热包中加水,生石灰与水反应快速放热,金属粉、炭粉、盐等物质相互反应持续放热。硅藻土孔隙较大,可起到缓冲反应的作用,为发热包的安全性提供保障。氢化钙能与水反应(生成氢氧化钙和氢气)用来吸收渗入包装内的微量水分,防止氧化钙逐渐失效。发热剂成分不同,发热效果不同。下表为不同发热剂(30g)对不同食物的加热效果表(加热时间为5min),曲线图为自热米饭在不同测温点的温度变化。
发热剂 理论放热量/kJ 矿泉水(250g) 八宝粥(250g)
△T/℃ 吸热量/kJ △T/℃ 吸热量/kJ
H2O+MgCl2 42.48 25 26.17 22 20.14
H2O+AlCl3 73.29 38 39.77 32 29.31
使用加热包的注意事项:①加热前,将自热锅盖上的透气孔打开,加入冷水。②发热包中反应较为复杂。会产生一定量的氢气和一氧化碳,不能在汽车等密闭、狭小环境中使用,使用时避免明火。③使用后的发热包按有害垃圾分类处置。
(1)发热包中所含硅藻土和活性炭都有 的结构,能起到吸附作用。
(2)“自热火锅”的内、外盒由聚丙烯塑料制成,随意丢弃会带来“ ”问题。
(3)表中等量的矿泉水与八宝粥比较,八宝粥的吸热率更 (填“高”或“低”)。
(4)写出氢化钙与水反应的化学方程式: 。
(5)下列说法中正确的是___________(填序号)。
A.高铁车厢内不可以多人同时制作多个的自热火锅
B.为快速使自热火锅升温,应密封锅盖上的透气孔
C.自热米饭“自热”后保温时间极短,“自热”后需立即食用
D.等质量的MgCl2和AlCl3作发热剂为相同食物加热时,AlCl3“发热”效果更好
(6)推测发热包里不能改加热水的原因是 。
8.(2024·北京石景山·二模)阅读下面科普短文。
2024年世界地球日的主题为“全球战塑”。
塑料因其价格低廉、易加工、性能稳定等特点,被广泛应用于诸多领域。但塑料制品难以降解,其造成的环境污染问题已成为各国广泛关注的环境问题。四种常见塑料自然降解所需时间如图1。
我国一直以来都是限塑方面的先行者。为推动塑料污染治理在“十四五”时期取得更大成效,2021年9月,国家发展改革委、生态环境部联合印发《“十四五”塑料污染治理行动方案》。
塑料是石油制品,废旧塑料的回收利用成为缓解能源与环境危机的途径之一。2023年统计我国废塑料主要种类及占比情况如图2。
废聚乙烯塑料回收再生方法如图3。化学回收中,科研人员研制出以高密度聚乙烯塑料为原料制备燃料合成气CO及H2。
为了减少难以降解塑料的使用,人们开始寻求新型环保材料来取代传统塑料。例如,生物基塑料是由可再生资源合成的,在特定的温度、湿度、氧气和微生物作用下较短时间便可以完全降解成CO2与水。
“战塑”行动需要我们每个人的参与。
依据文章内容回答下列问题。
(1)化石能源包括煤、石油和 。
(2)由图3可知,四级回收中获取能量的方法是 。
(3)判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。
①我国废塑料中聚乙烯占比最多。
②化学回收中,不能将废塑料转化成化石资源。
③高密度聚乙烯塑料的化学回收可制备燃料CO及H2。
(4)得出生物基塑料中一定含有碳元素和氢元素,依据的是 。
答案和解析
类型一、信息提取与整合
【避错大招】
错误类型 错误原因解读
信息遗漏或误判 未能全面捕捉材料中的关键信息(如文字、图表、数据等),或对隐含信息理解不足,导致答题片面。 通过专项训练提升对材料类型的敏感度,如文字材料抓关键词、图表关注趋势变化、漫画分析象征意义
材料类型理解偏差 对不同形式材料(如文字、图表、徽标)的解读方法混淆,忽略特定载体的表达逻辑。 分类总结不同题型的解题技巧,例如文字材料需分层概括,图表需提炼数据关联性
主次信息区分不清 未抓住核心信息,过度关注次要细节,导致答案冗余或偏离主题。 结合题干要求筛选信息,优先提取高频词、总结句或对比性内容。
逻辑混乱或结构松散 简单堆砌信息而未按逻辑重组,或分论点间缺乏关联,例如因果倒置、并列关系不清晰 建立整合框架(如总分结构、对比分析、因果推导),确保内容层次分明。
信息关联性不足 未能发现多则材料间的共性或差异,整合时仅简单拼接而非有机融合 通过对比、归纳等方法提炼共性主题,明确材料间的互补或矛盾关系。
语言表达冗余或失准 过度依赖原文表述导致重复,或转换语言时偏离原意(如概括过度或缩略不当) 使用简明扼要的规范化表述,避免口语化,同时保留核心语义
【易错通关】
1.(2025·山东枣庄·一模)兴趣小组以“火炬燃料的变迁”为主题开展调查活动,收集资料整理如下。资料1:火炬燃料变迁史。
资料2:二氧化碳加氢制“零碳”甲醇(),其制备和燃烧的循环过程如图。
回答下列问题:
(1)液化石油气在氧气中充分燃烧的产物为二氧化碳和水。液化石油气中一定含有的元素为 。
(2)丙烷气体经压缩装入火炬燃料室,从微观角度解释丙烷能压缩的原因为 。
(3)燃料的含碳量影响燃烧时二氧化碳的排放量。丙烷()和甲醇()中,碳元素质量分数较低的为 。
(4)与化石燃料相比,氢气作燃料的优点有 (写1条即可)。
(5)“零碳”甲醇被认为“零碳”的原因为 。
【答案】(1)碳元素、氢元素
(2)分子之间有间隔,受压后分子之间的间隔减小
(3)甲醇(CH3OH)
(4)产物为水无污染(合理即可)
(5)制备甲醇消耗的二氧化碳和甲醇燃烧生成的二氧化碳的质量相等
【详解】(1)液化石油气在氧气中充分燃烧的产物为二氧化碳和水,反应前后元素的种类不变,则液化石油气中一定含有碳元素、氢元素。
(2)由于分子之间有间隔,受压后分子之间的间隔减小,则丙烷气体经压缩装入火炬燃料室。
(3)丙烷( C3H8 )中碳元素质量分数为,甲醇( CH3OH )中碳元素质量分数为,则碳元素质量分数较低的为甲醇( CH3OH )。
(4)与化石燃料相比,氢气燃烧放出大量的热生成水,具有无污染,热值高等优点。
(5)由图知,二氧化碳加氢制“零碳”甲醇( CH3OH ),甲醇燃烧又生成二氧化碳,则“零碳”甲醇被认为“零碳”的原因为制备甲醇消耗的二氧化碳和甲醇燃烧生成的二氧化碳的质量相等,
2.(2025·江苏无锡·一模)阅读下面的科普短文。依据科普短文回答问题。
比亚迪的“刀片电池”——磷酸铁锂的奥秘
比亚迪的“刀片电池”在新能源汽车领域各受瞩目,其核心成分是磷酸铁锂(LiFePO4)。这种电池以安全性高、寿命长和能量密度相对较高等优势,为比亚迪汽车的性能提供了有力支撑。
磷酸铁锂(LiFePO4)作为正极材料,有着独特的化学结构。在它的晶体结构中,锂离子能够在充放电过程中可逆地嵌入和脱出。充电时,锂离子从磷酸铁锂晶格中脱出,通过电解液和隔膜向负极迁移;放电时,锂离子又从负极脱出,重新嵌入到磷酸铁锂的晶格中。在这个过程中,铁元素的化合价在+2价和+3价之间变化,实现了化学能与电能的相互转化。
为了提升“刀片电池”的性能,比亚迪的科研团队对磷酸铁锂材料进行了诸多改进。例如,通过纳米化技术。使磷酸铁锂颗粒的粒径更小。从而增大了材料的比表面积。提高了锂离子的扩散速率。加快了电池的充放电速度。科研人员还通过研究对比了添加1-SP和2-CNT两种导电剂对纯电动汽车中磷酸铁铟电池使用寿命的影响,结果如图1(容量保持率越高,代表电池使用寿命越长),生产该电池时,在电池材料中添加适量的石墨烯(单层石墨)作导电剂,可以有效提高电池的性能,但过多的石墨烯会阻碍电池中锂离子的迁移,导致电池内阻增加,性能下降,为此,科研团队就石墨烯含量对LiFePO4粉末电阻的影响展开研究,研究结果如图2所示。
(1)磷酸铁锂(LiFePO4)由 种元素组成。
(2)“刀片电池”放电时,是将 转化为电能。
(3)石墨烯和金刚石的物理性质有很大的差异,原因是: 。
(4)对比图1中两条曲线,得到的结论是:在实验研究的放电倍率范围内,放电倍率相同时 。
(5)图2中BC段曲线变化的原因: 。
(6)下列说法错误的是___________(填字母)。
A.“刀片电池”具有安全性高、寿命长、能量密度较低的特点
B.“刀片电池”充电时锂离子从负极通过电解液和隔膜向正极迁移
C.通过纳米化技术使磷酸铁锂颗粒粒径变小,加快了电池充放电速度
【答案】(1)4/四
(2)化学能
(3)碳原子的排列方式不同
(4)添加 2-CNT 的电池容量保持率比添加 1-SP 的电池容量保持率高
(5)当石墨烯含量超过一定值(B 点对应的含量)后,过多的石墨烯会阻碍电池中锂离子的迁移,导致电池内阻增加,LiFePO4粉末电阻增大
(6)AB
【详解】(1) 磷酸铁锂由锂(Li)、铁(Fe)、磷(P)、氧(O)4种元素组成。
(2) “刀片电池” 放电时,实现了化学能与电能的相互转化,是将化学能转化为电能。
(3)石墨烯和金刚石都是由碳元素组成的纯净物,但物理性质有很大差异,原因是碳原子的排列方式不同。
(4)对比图 1 中两条曲线,得到的结论是:在实验研究的放电倍率范围内,放电倍率相同时,添加 2-CNT 的电池容量保持率比添加 1-SP 的电池容量保持率高。
(5) 根据文章内容“生产该电池时,在电池材料中添加适量的石墨烯(单层石墨)作导电剂,可以有效提高电池的性能,但过多的石墨烯会阻碍电池中锂离子的迁移,导致电池内阻增加,性能下降”,可知图 2 中 BC 段曲线变化的原因是:当石墨烯含量超过一定值(B 点对应的含量)后,过多的石墨烯会阻碍电池中锂离子的迁移,导致电池内阻增加,LiFePO4粉末电阻增大。
(6)A、“刀片电池” 以安全性高、寿命长和能量密度相对较高等优势著称,不是能量密度较低,A 错误;
B、充电时,锂离子从磷酸铁锂晶格中脱出,通过电解液和隔膜向负极迁移,不是从负极向正极迁移,B 错误;
C、通过纳米化技术使磷酸铁锂颗粒粒径变小,增大了材料的比表面积,提高了锂离子的扩散速率,加快了电池充放电速度,C 正确。
故选AB。
3.(2025·湖南长沙·一模)科普阅读题。
中国在国际上首次利用二氧化碳合成出与自然淀粉在结构上没有区别的合成淀粉。我国在2015年就正式立项“人工淀粉合成”项目。经过6年的辛苦研究,科学家们成功地利用电能先将二氧化碳还原成甲醇,再经一系列变化,最后合成出人工淀粉,整个生产周期仅仅2-3天。科学家们预测这一科研成果一旦实现工业化,可以节省大量的土地和淡水资源,极大地减少人们对植物合成淀粉的依赖,这对维护人类粮食安全意义重大。
(1)人工淀粉由 种元素组成。
(2)人工合成淀粉的过程中,能量转化方式为 。
(3)实验分析表明人工合成的淀粉与天然淀粉非常接近,该项研究成果的实际应用价值是 (写一条即可)。
【答案】(1)三/3
(2)电能化学能
(3)节省大量的土地和淡水资源(极大地减少人们对植物合成淀粉的依赖,这对维护人类粮食安全意义重大等答案合理即可)
【详解】(1)根据淀粉 [(C6H10O5)n] 的化学式可知,人工淀粉是由碳、氢、氧三种元素组成的。
(2)据题干信息“科学家们成功地利用电能先将二氧化碳还原成甲醇,再经一系列变化,最后合成出人工淀粉”,可知人工合成淀粉的过程中,能量转化方式为电能转化为化学能。
(3)实验分析表明人工合成的淀粉与天然淀粉非常接近,该项研究成果的实际应用价值是:可以节省大量的土地和淡水资源,极大地减少人们对植物合成淀粉的依赖,这对维护人类粮食安全意义重大等任写一条。(合理即可)。
4.(2025·江苏扬州·一模)阅读下面的科普短文,回答相关问题。
2020年9月22日,中国国家主席习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上宣布;“中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。”中国碳达峰、碳中和目标(以下简称“双碳”目标)的提出,在国内国际社会引发关注。
通俗来讲,碳达峰指二氧化碳排放量在某一年达到了最大值,之后进入下降阶段;碳中和则指一段时间内,特定组织或整个社会活动产生的二氧化碳,通过植树造林、海洋吸收、工程封存等自然、人为手段被吸收和抵消掉,实现人类活动二氧化碳相对“零排放”。
自然界中二氧化碳的消耗主要依靠绿色植物的光合作用,原理是:在酶催化作用下先将二氧化碳转化为葡萄糖,再经过复杂的变化转化为其他有机化合物。
我国科学家利用二氧化碳人工合成淀粉,其过程为:在不同催化剂的作用下,先将二氧化碳和氢气转化为甲醇(CH3OH)和水,再经过较复杂的变化将甲醇转化为淀粉。经检测,人工合成淀粉与光合作用生成的淀粉相同。
请回答以下问题:
(1)从能量转化角度看,绿色植物固定了 将其转化为化学能。
(2)温度对某农作物光合作用速率的影响如图所示,其中BC段光合作用速率随温度的升高而快速减小的原因是 。
(3)在催化剂的作用下,二氧化碳和氢气转化为甲醇(CH3OH)和水,该反应的化学方程式为 。
(4)二氧化碳合成甲醇反应时使用过量H2的目的是 。
(5)葡萄糖、淀粉都属于糖类,但性质差异较大,其原因是: 。
(6)捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。下列物质中能作为捕碳剂的是___________。
A.NaOH B. C.Na2SO4 D.NH4Cl
(7)工业生产尾气中的CO2捕获技术之一是氨水溶液吸收技术,工艺流程是将烟气冷却至20℃后用氨水吸收过量的CO2.烟气需冷却至20℃左右的可能原因是 。
【答案】(1)太阳能
(2)BC段温度过高,酶在高温下失活,导致光合作用速率迅速下降
(3)
(4)增大反应物浓度,可以使反应向生成甲醇方向移动,从而提高二氧化碳的转化率
(5)分子构成不同
(6)AB
(7)有助于减少氨的挥发并提高对二氧化碳的吸收效率
【详解】(1)自然界中二氧化碳的消耗主要依靠绿色植物的光合作用,原理是:在光照和酶催化作用下先将二氧化碳转化为葡萄糖,再经过复杂的变化转化为其他有机化合物,从能量转化角度看,绿色植物固定了太阳能将其转化为化学能;
(2)光合作用需酶参与催化,温度过高时酶变性失活,反应速率便会迅速降低。BC段温度过高,酶在高温下失活,导致光合作用速率迅速下降;
(3)在催化剂的作用下,二氧化碳和氢气转化为甲醇(CH3OH)和水,该反应的化学方程式为;
(4)二氧化碳合成甲醇反应时使用过量H2的目的是增大反应物浓度,可以使反应向生成甲醇方向移动,从而提高二氧化碳的转化率;
(5)由分子构成的物质,分子是保持物质化学性质的最小粒子,葡萄糖、淀粉都属于糖类,但性质差异较大分子结构不同不同种分子的化学性质不同;
(6)强碱溶液(利用氢氧化钠和氢氧化钙溶液)均能与二氧化碳反应,从而起到捕碳作用;而硫酸钠、氯化铵均不具备明显吸收二氧化碳的能力,故选AB;
(7)烟气温度若过高,氨水易大量挥发且二氧化碳溶解度下降,不利于吸收;将烟气冷却至20℃左右有助于减少氨的挥发并提高对二氧化碳的吸收效率。
5.(2024·江苏无锡·中考真题)阅读下列短文,回答相关问题。
自然界中的“氮循环”
在自然界里,氮元素主要以氮分子的形式存在于空气中,部分氮元素存在于动植物体内的蛋白质中,还有部分氮元素存在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。氮是生物体生命活动不可缺少的重要元素。自然界是怎样通过氮的循环为生物体提供氮元素的呢?
将大气中的氮气转化为氮的化合物的过程叫作氮的固定。大自然通过闪电释放的能量将空气中的氮气转化为含氮的化合物,或者通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化成氨,从而实现自然固氮;人类则通过控制条件,将氮气转化为氮的化合物,实现人工固氮。工业合成氨是重要的人工固氮途径,不仅为农作物的生长提供必需的氮元素,也为其他化工产品的生产提供了重要原料。
N2是合成氨工业的重要原料,氨气(NH3)能制造化肥,还能通过催化氧化生产硝酸(HNO3)在高温或放电的条件下,N2与O2反应生成NO,NO进一步氧化生成NO2。大气中过量的NOx和水体中过量的,均是污染物。催化还原可将烟气和机动车尾气中的NO转化为N2,也可将水体中的转化为N2。自然界多种形态的氮及其化合物间的相互转化,形成了自然界的“氮循环”(如图)。
大气、水、土壤与人们的生活息息相关。人类和其他生物生存的生物圈与大气圈、水圈和岩石圈间不断进行着物质和能量的交换,共同构成了地球生态系统。
(1)下列物质属于复合肥的是 (填字母)。
a.NH4Cl b.KNO3 c.NH4NO3
(2)我国《地表水环境质量标准》中规定:一级饮用水源中氨氮含量小于0.5mg/L、总氮含量小于30mg/L。0.5mg/L的含义是 。
(3)机动车尾气中含有NO的原因可能是 。
(4)氨气在加热和有催化剂(如铂)的条件下,被氧气氧化生成一氧化氮和水。写出反应的化学方程式: 。
(5)下列叙述正确的是 (填字母)。
a.自然界中存在氮循环,空气中N2的含量相对稳定
b.水体中过量的,转化为N2的过程属于氮的固定
c.科研人员将N2与H2O在一定条件下转化为NH3和O2可实现人工固氮
【答案】(1)b
(2)每升饮用水源中“氨氮”的质量为0.5mg(合理即可)
(3)在高温或放电的条件下,N2与O2反应生成NO/机动车燃料燃烧放出NO
(4)
(5)ac
【详解】(1)a.NH4Cl中只含有氮元素,属于氮肥,故错误;
b.KNO3中含有钾和氮两种元素,属于复合肥,故正确;
c.NH4NO3中只含有氮元素,属于氮肥,故错误;
故选b;
(2)由题文可知,0.5mg/L的含义是每升饮用水源中“氨氮”的质量为0.5mg;
(3)分析题文可知,在高温或放电的条件下,N2与O2反应生成NO或机动车燃料燃烧放出NO;
(4)氨气在加热和有催化剂(如铂)的条件下,被氧气氧化生成一氧化氮和水,反应的化学方程式为:;
(5)a.由题文可知,自然界中存在氮循环,空气

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