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科普阅读题
考向01 常见物质（教材中的物质）
1．（2024 黑龙江牡丹江）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500℃环境下的低温慢速热解，一类是在500℃﹣700℃的中温快速热解，一类是在700℃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 　 　 。
2．（2024 北京）阅读下面科普短文。
生活中有时需要用到高浓度O2，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O2一般用深冷法制得，该方法利用物质的沸点差异，从空气中分离出O2。
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N2、O2通过某种沸石分子筛，测定其对N2、O2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N2和O2，证据是 　 　 。
（5）判断下列说法是否正确（填“对”或“错”）。
①氧气瓶中的O2一般用深冷法制得。 　 　
②健康人不能盲目吸氧。 　 　
考向02 金属与金属资源类
3．（2024 包头）阅读科普短文，回答下列问题：
内蒙古白云鄂博发现一种全新结构重稀土新矿物——白云钇钡矿。该矿物中含有钇、镝、钆、铒、镥等重稀土元素。这些元素在工业和科技领域有着广泛的应用。
钇是一种灰黑色金属，有延展性。与热水能起反应，易与稀酸反应。可制特种玻璃和合金。钇的氧化物广泛应用于航空航天涂层材料。
白云钇钡矿的发现促进了我国在高端制造业、航空航天、新能源等领域的技术创新和产业升级。
（1）白云钇钡矿属于 　 　 （填“纯净物”或“混合物”）。
（2）钇的物理性质有 　 　 。
（3）自然界可提供给人类的金属资源是有限的，从可持续发展的角度，写出保护金属资源的一条途径 　 　 。
4．（2024 湖南长沙）认真阅读下列材料，回答有关问题。
中华文明源远流长，文物承载着文明的记忆。汉代铜牛形缸灯是湖南省博物院的馆藏文物之一（见图），这种青铜灯以动物油脂（主要含碳、氢、氧三种元素）为燃料，其油料燃烧产生的气体或烟尘，可通过导烟管道进入牛腹中，腹中盛有的清水能吸收烟尘，从而保持室内空气清洁。因此，又被称为环保灯。
（1）青铜是一种合金，其硬度比纯铜 　 　 （填“大”或“小”）；
（2）动物油脂在空气中燃烧能产生的气体有 　 　 （任写一种）；
（3）“牛腹”中盛放清水的作用是 　 　 。
考向03 新材料的开发与社会发展
5．（2024 湖南）阅读下列材料。
陶瓷基复合材料是以陶瓷材料为基体，以高强度纤维、晶须、晶片和颗粒为增强体，通过适当的复合工艺所制成的复合材料。
陶瓷材料可分为氧化物陶瓷（如氧化铝陶瓷）和非氧化物陶瓷（如碳化物陶瓷、氮化物陶瓷等），具有硬度大、相对密度较小、抗氧化、高温磨损性能好和耐化学侵蚀性好等优点，但也存在断裂韧性低、断裂应变小、抗冷热交变和冲击载荷性能差的固有缺点，向陶瓷基体中加入增强体能够改善陶瓷材料固有的脆性，提高其韧性和抗脆性断裂能力。
陶瓷基复合材料优异的高温性能可显著降低发动机燃油消耗，提高运行效率，具有良好的应用前景。在航天航空领域，陶瓷基复合材料主要应用于液体推进火箭发动机的热结构件、喷气发动机等的高温部件。
依据材料内容，回答下列问题：
（1）材料中提到的氧化物是 　 　 。
（2）写出陶瓷材料的一条物理性质 　 　 。
（3）在航天航空领域，陶瓷基复合材料主要应用于 　 　 （写一条即可）。
6．（2024 四川宜宾）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（TiO2）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。TiO2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CO2等领域。
由于TiO2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TiO2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TiO2，或让TiO2与H2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TiO2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（g﹣C3N4）的纳米TiO2光催化分解水时，产生H2质量随时间变化关系如图。
在今后的研究中，科研人员将不断探索和完善相关工艺，使TiO2带来更多经济与社会效益。
回答下列问题：
（1）TiO2中钛元素的化合价是 　 　 。
（2）氮化碳（C3N4）属于 　 　 （填“单质”或“化合物”）。
（3）TiO2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TiO2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（Au）会提高生产成本
D.TiO2光催化还原CO2有利于实现“碳中和”目标
考向04 资源综合利用与新能源开发
7．（2024 辽宁）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，Ca（OH）2/CaO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Ca（OH）2/CaO储热体系外，科研人员对其他体系也进行了研究。图2列举了几身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：A→B+C，吸热；B+C→A，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Ca（OH）2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，Ca（OH）2/CaO储热体系受到广泛关注的原因为 　 　 。
（4）如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 CaCO3CaO+CO2↑ CaO+CO2CaCO3
B CO2+C2CO 2CO+O22CO2
C Fe3O4+4CO3Fe+4CO2 3Fe+2O2Fe3O4
（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
8．（2024 山东枣庄）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的氮气和氢气合成氨，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。
表：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/℃ ﹣252.9 ﹣33.5
水中溶解度 难溶于水 极易溶于水
燃烧热/（kJ L﹣1） 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）参照图1，按下列条件进行合成氨反应，最终氨的含量最高的是 　 　 。
A.2×107Pa、300℃ B.2×107Pa、500℃ C.4×107Pa、300℃ D.4×107Pa、500℃
（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 　 ；根据如表等相关信息，氨替代氢气作为燃料的优点有 　 　 （填一点即可）。
考向05 环境类
9．（2025 高平市一模）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 　 　 。
10．（2025 云南昆明红塔区一模）阅读科普短文，回答下列问题。
广袤无际的自然界是一个碳的世界。碳在自然界中的循环变化，对于生态环境有极为重要的意义。
随着工业生产的高速发展和人们生活水平的提高，排入大气中的CO2越来越多，导致温室效应增强。减少CO2排放，实现碳中和，已成为全球共识。碳替代、碳减排、碳封存和碳循环是实现碳中和的4种主要途径。科学家预测，到2050年，4种途径对全球碳中和的贡献率如图1。
CO2的吸收是碳封存的首要环节，常选用NaOH、氨水、一乙醇胺等作吸收剂。在研究膜吸收法吸收CO2时，研究人员通过实验比较了一乙醇胺、二乙醇胺、氨基乙酸钾3种吸收剂对烟气中CO2的脱除效果，其结果如图2。
我国提出2060年前实现碳中和，彰显了负责任大国的作为与担当。实现碳中和人人有责，让我们从衣食住行点滴做起，节约能源，低碳生活。
（1）自然界碳的循环中.动植物的呼吸作用 　 　 （填“吸收”或“释放”）二氧化碳。
（2）由图1可知，到2050年，对全球碳中和贡献率最大的途径是 　 　 。
（3）由图2可知，随烟气流速增大，CO2脱除效果 　 　 （填“增强”或“减弱”）。
（4）用NaOH溶液吸收CO2，能发生类似Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O的反应，不同的是该变化中无明显现象。试写出该反应的化学方程式：　 。
11．（2025 江苏无锡一模）阅读科普短文，回答问题。
农药在农业生产中发挥着至关重要的作用，可以有效地防控农作物病虫害。但某些地区确实出现过农药残留超标事件，让一些人“谈药色变”。怎样科学地减少果蔬中的农药残留呢？
有些农药随着温度的升高，分解会加快。例如，通过在沸水中焯或使用蒸、炒等烹饪手段可以去除蔬菜中氨基甲酸酯类农药的残留。
部分农药在空气中能够缓慢地分解为对人体无害的物质所以对一些易于保存的农产品，如胡萝卜、南瓜、土豆等，可以在室外存放一定时间来减少农药残留量。有科研人员监测了番茄中三唑酮（C14H16ClN3O2）在温室大棚内和室外的分解情况，如图1：
去皮可以有效减少果蔬中的农药残留。但部分果蔬不容易去皮，如生菜、草莓、樱桃等，因此清洗成为了消费者去除农药残留的重要方式。由于大多数农药难溶于水，可利用洗菜机或加入洗涤盐等方式提高农药残留的去除效果。有人比较了利用不同方法去除黄瓜中嘧菌酯农药残留的效果，如图2所示。
可见，减少农药残留的关键是认识物质的性质。可基于农药的不同性质，采用有针对性的方法来去除。依据文章内容回答下列问题。
（1）在沸水中焯蔬菜可以去除氨基甲酸酯类农药的残留，这是利用了氨基甲酸酯类物质 　 　 （填“物理”或“化学”）性质。
（2）三唑酮（C14H16ClN3O2）由 　 　 种元素组成。
（3）依据图1，分析在温室内番茄中三唑酮残留量随时间的变化关系 　 。
（4）为了最大量地去除黄瓜中的嘧菌酯，清洗黄瓜效果最好的方法是 　 　 。
（5）下列说法合理的是 　 　 （填字母）。
A.削去果皮，也能减少农药残留
B.采摘瓜果后，可以直接食用
C.利用农药的某些物理和化学性质可以有效地减少农药残留量
D.为了防止农药在农产品中残留，必须全面禁止使用农药
考向06 其他类型
12．（2024 湖南长沙）认真阅读下列科普短文。
蜂蜜作为人们熟知的天然食品，含有丰富的有机物，如糖类、维生素、有机酸等。蜂蜜中富含矿物质元素，其中钾、钙、钠含量较高；此外，还含有一些微量元素，如锌、铜、锰等。天然蜂蜜的pH都在3.2～4.5，蜂蜜中含有葡萄糖氧化酶（GOD），可将葡萄糖氧化为葡萄糖酸和过氧化氢，该反应的化学方程式为C6H12O6+H2O+O2C6H12O7+H2O2，反应中产生的H2O2依靠其强氧化性，能破坏组成细菌和真菌的蛋白质，具有消毒杀菌作用。蜂蜜存放在玻璃或陶瓷器具中最佳，切勿存放于金属容器中。这是因为许多金属能在酸性环境下发生反应，使蜂蜜变黑，遭受重金属污染。蜂蜜存放需要减少蜂蜜与空气接触，且温度保持在5～10℃。蜂蜜中的维生素C在高温或氧气中易被氧化，会造成营养成分失效，因此蜂蜜适宜在陶瓷器具或玻璃杯中冲泡，且水温控制在60℃以下。
回答下列问题：
（1）蜂蜜中含有的微量元素有 　 （任写一种元素符号）；
（2）天然蜂蜜呈 　 　 （填“酸”“碱”或“中”）性；
（3）葡萄糖发生氧化的反应C6H12O6+H2O+O2C6H12O7+H2O2涉及的物质中，属于氧化物的有 　 ；
（4）冲泡蜂蜜的水温需控制在60℃以下的原因是 　 　 。
13．（2023 江苏无锡）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CO2，CO2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。
CO2也是巨大的碳资源。目前，CO2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CO2与其他能源的耦合方式不同，CO2的转化利用技术可分为以下三条途径。
途径1：CO2耦合化石能源的转化利用技术。如CH4与CO2催化重整为H2与CO。
途径2：CO2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MoS2实现低温、高效、长寿命催化CO2加氢制甲醇（CH3OH）的工艺。
途径3：CO2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CO2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CO2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CO2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CO2直接转化成葡萄糖的过程中，第一阶段的反应可表示为：2CO2+2H2OR+2O2，R的化学式是 　 　 。
（4）写出CO2和H2在MoS2催化剂和加热条件下转化为甲醇（CH3OH）的化学方程式：　 　 。
（5）下列叙述正确的是 　 　 （填序号）。
a.H2、CO2与CH3OH在一定条件下可相互转化
b.途径2解决了氢气低成本制取和有效储存的难题
c.能源的开发与利用向“减碳趋氢”的方向发展
1．（2024 贵州）阅读下面科普短文，回答问题。
自然界中，天然金刚石较少。人工合成金刚石通常需要在高温高压条件下才能进行。近期，科学家在一个标准大气压、1025℃条件下，将硅融入镓、铁、镍组成的液态金属中，通入甲烷（CH4）气体，硅（Si）与甲烷反应生成四氢化硅（SiH4）和石墨（C），石墨在液态金属表面转化成金刚石薄膜，其转化过程如图1和图2。金刚石薄膜具有良好的光学透明性和高度的化学稳定性，在多领域有广泛的应用。
（1）从宏观上看，甲烷由 　 　 元素组成。从微观上看，金刚石由 　 　 构成。
（2）图1生成石墨的化学方程式为 　 ，图2变化的微观实质是 　 。
（3）金刚石薄膜的性质有 　 。
2．（2024 湖北）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（CH3OH）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图。
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CO2。
（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）。
3．（2025 广东一模）氨能——未来清洁新能源
通常情况下，氨气（NH3）无色、有刺激性气味，密度比空气小，极易溶于水，常温加压即可被液化。液氨用途广泛，工业上常用作化肥、化工原料、制冷剂，也可用作液体燃料，在纯氧中完全燃烧的产物只有水和N2。
工业合成氨的历史已有一白多年，反应原理主要是H2和N2在高温、高压的条件下，经催化合成NH3。为解决合成转化率低的问题，反应后可将NH3从混合气体中分离出来，将未反应的H2和N2重新混合继续合成。
在将来，氨燃料有望在航海、航空和燃料电池等方面得到广泛应用，氨能有望成为未来理想的清洁能源，将具有巨大的应用价值。
（1）氨气被压缩成液氨时，发生了　 变化（填“物理”或“化学”）。
（2）若氨气发生泄漏易被人发觉，理由是　 　 ，氨气泄漏可立即用　 　 吸收。
（3）氨气在空气中无法燃烧，但能在纯氧中燃烧，说明氨气燃烧的剧烈程度与　 　 有关。
（4）工业上利用N2和H2合成氨的反应属于　 （填基本反应类型），合成过程中可循环利用的物质除催化剂外还有　 　 。
（5）“氨能”作为清洁能源的优点有　 　 。
4．（2025 湖南湘潭一模）阅读下面的科普短文，并依据文章内容回答下列问题。
新能源汽车已经走进了我们的生活。与传统汽车使用化石燃料不同，新能源汽车的能量来源更加多元化。电动汽车：电池能为电动汽车提供动力，几类电池的部分性能指标如图所示。其中能量密度表示单位体积的电池所具有的能量；乙醇汽车：乙醇汽车以乙醇为燃料，乙醇可以通过发酵甘蔗、玉米等农作物、植物秸秆大量提取；氢内燃车：以氢气为燃料，不排放任何污染物。氢气可通过电解水等多种方式获得。据测算，1kg氢气完全燃烧可释放14.3×104kJ的热量，1kg汽油完全燃烧可释放4.6×104kJ的热量。此外，还有太阳能汽车等。我国新能源汽车发展迅速，未来可期。
（1）由图可知，锂电池优于铝空电池的性能指标是 　 　 。
（2）下列说法不正确的是 　 　 （填序号）。
A．据图可知，提供相同能量时，铝空电池的体积最小
B．农业大国盛产薯类和玉米，有利于推广乙醇汽车
C．氢内燃车在行驶过程中是将化学能直接转化为动能
（3）太阳能电池需要大量的单质硅，单质硅是由石英固体（SiO2）与碳在高温条件下反应制得的，同时生成一种可燃性气体，该反应的化学方程式为 　 　 。
5．（2025 贵州贵阳花溪区模拟）阅读下列材料，回答问题。
甲醇（CH3OH）密度小、挥发性强、无色，是替代传统燃料的潜在选择。传统甲醇的生产依赖化石燃料作为碳源，生产过程中会向大气释放二氧化碳。我国科研人员研制出一种新型催化剂，二氧化碳在该催化剂表面发生化学反应转化为甲醇，因在生产和燃烧过程中实现净零碳排放，故称为“零碳甲醇”。图2为生成甲醇的微观过程。
（1）甲醇由 　 组成（填元素符号），其性质有 　 　 。
（2）在方框内画出丁的分子模型，依据是 　 　 。
（3）甲醇燃烧的化学方程式为2CH3OH+3O22CO2+4H2O，“零碳甲醇”在生产和燃烧过程中实现净零碳排放的原因有 　 　 。
6．（2025 云南昆明模拟）阅读下列短文。
稀土元素被誉为“工业的维生素”，是高新技术产业和国防科技工业的关键原料，例如，钇的氧化物氧化钇被广泛用于航空航天涂层材料。2025年1月，自然资源部中国地质调查局宣布，在云南省红河地区发现超大规模离子吸附型稀土矿，潜在资源达115万吨，其中，镨、钕、镝、铽等关键稀土元素超过47万吨。稀土资源不可再生，过度开采会面临枯竭。
（1）稀土元素属于 　 　 （填“金属”“非金属”或“稀有气体”）元素。
（2）稀土资源属于 　 　 （填“可再生”或“不可再生”）资源。
（3）2025年1月，云南省红河地区发现的稀土矿中关键稀土元素超过 　 　 万吨。
（4）我国稀土资源储量丰富，但过度开采会面临枯竭，下列措施有利于保护我国稀土资源的是 　 　 （多选，填字母）。
A.从废弃物中回收稀土元素 B.制定稀土行业发展规划 C.加大稀土出口配额
（5）氧化钇的下列性质中，属于化学性质的是 　 　 （多选，填字母）。
A.熔点高 B.抗腐蚀性能好 C.白色粉末 D.能与稀盐酸反应
7．（2025 甘肃兰州一模）阅读下列质量守恒定律发现的科学史话，回答问题。
材料1：17世纪波义耳将金属汞放入密闭容器煅烧，开盖冷却后称量，发现物质总质量增加，与质量守恒定律失之交臂。
材料2：18世纪罗蒙诺索夫把锡（Sn）放入密闭容器加热生成二氧化锡（SnO2），加热前后容器及物质总质量不变，反复实验其结果相同，他认为化学变化中质量不变，此发现未引起科学界重视。
材料3：18世纪拉瓦锡在前人研究和定量研究的基础上，借助天平，将氧化汞加热分解，证明化学反应中参加反应的物质与反应产物间质量保持恒定，为人们从定量角度研究化学变化提供了依据。
材料4：20世纪廊道尔特及曼莱做精确度很高的实验，容器和反应物质量约1000g，反应前后质量差小于0.0001g，变化小于千万分之一，在误差范围内，科学界一致承认该定律。
（1）波义耳与质量守恒定律失之交臂的可能原因是　 　 。
（2）罗蒙诺索夫的实验中反应的化学方程式为　 　 。
（3）下列属于拉瓦锡贡献的有　 　 （填序号，下同）。
A.发现元素周期律 B.研究空气成分 C.研发多种催化剂 D.探索水的组成
（4）质量守恒定律是在　 　 的实验后才被科学界一致承认的。
A.波义耳 B.罗蒙诺索夫 C.拉瓦锡 D.廊道尔特和曼莱
8．（2025 广东一模）【科普阅读】
阅读下面短文，回答相关问题。
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N2H4，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
第一层土壤 45.5% 8.8% 7.2% 20.1%
勃朗峰土壤 44.7% 8.8% 7.2% 19.0%
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CO2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CO2反应时，氧燃比（CO2与金属的质量此）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。
（1）肼的物理性质 　 　 、　 　 。（任写两点）
（2）火星原位资源利用是指 　 　 。
（3）由图1可知，火星大气中体积分数占比最高的气体是 　 　 。
（4）图2中，以Mg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.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（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 　 　 。
9．（2025 深圳南山区模拟）【科普阅读】
生活中有时需要用到高浓度O2，供氧方式主要有氧气瓶、氧气袋、制氧机、化学制氧。氧气瓶和氧气袋中的O2一般用深冷法制得，该方法利用物质的沸点差异，从空气中分离出O2。
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N2、O2通过某种沸石分子筛，测定其对N2、O2的吸附情况、结果如图乙（纵坐标数值越大，代表吸附量越大）。化学制氧常用H2O2作为原料。
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造成氧气中毒、呼吸抑制、视网膜病变等不良影响，危害我们的身体健康。因此不能盲目吸氧。
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过程是 　 　 （填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）。
（4）由图乙可知，25℃时，吸附压越大越有利于分离N2和O2，证据是 　 。
（5）用H2O2制氧的化学方程式为 　 。
（6）健康人不能高流量吸氧的原因 　 　 （写一条）。
10．（2025 湖北武汉江岸区模拟）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（TiO2）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。TiO2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CO2等领域。由于TiO2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TiO2能在可见光区有催化作用，以提商催化效果。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TiO2，或让TiO2与H2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TiO2冲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。掺杂不同出例石墨碳化碳（g﹣C3N4）的纳米TiO2光便化分解水时，产生H2质量随时间变化关系如图。
（1）标出TiO2中钛元素的化合价是 　 　 。
（2）TiO2光催化分解水制氢的化学方程式为 　 　 。
（3）下列关于TiO2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（Au）会提高生产成本
D.TiO2光催化还原CO2有利于实现“碳中和”目标
11．（2025 湖北随州一模）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（C2H8N2）和四氧化二氮（N2O4），二者接触即可发生反应：C2H8N2+2N2O4＝3N2+4H2O+2CO2，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。
（4）依据返回舱外层复合材料的作用，推测其具有的性质是 　 　 。
12．（2024 四川攀枝花）阅读短文，回答下列问题。
攀枝花地区有极为丰富的含钛磁铁矿。钛是一种银白色金属，硬度大、强度高，表面覆盖有一层致密的氧化物薄膜，耐腐蚀性高，不易生锈。高温下钛较为活泼，能与氢、氧、氮、碳、硫、氯等单质直接化合。
钛的机械强度与钢相当，但比钢轻45%，广泛用于制造飞机、舰艇等，国产大飞机C919使用了大量的钛材料。钛具有生物相容性，可用于制造人造关节。
工业上常用高钛渣（主要成分为TiO2）为原料制取钛，流程图如图：
（1）表面与氧气反应生成致密的氧化物薄膜，从而阻止内部金属进一步氧化，这样的金属除了钛还有 　 　 （名称或化学式均可）。
（2）易过敏人群使用纯钛制做的眼镜镜架可降低过敏风险，利用了钛的 　 　 性。
（3）850℃时，还生成了一种有毒气体，这种气体是 　 　 （名称或化学式均可）。
（4）950℃时发生置换反应，化学方程式为 　 　 ，下列气体可用作该反应的保护气的是 　 　 （填选项）。
A．N2 B．O2 C．H2 D．Ar
13．（2025 广西南宁模拟）史料记载，一千年前，在火药中添加金属镁等金属制成供民间娱乐的烟花。镁在自然界中分布广泛，存在于光卤石、菱镁矿、白云石等矿石中，海水中也含镁盐。镁的化学性质比较活泼，与N2、CO2或水都能反应。现代科学研究中，镁及其合金凭借着低密度、比强度（强度与密度的比）优异、导热导电性好等特点，使其在工业领域大放异彩。以航空航天为例，镁铝合金轻且坚固，可用于制造飞机、导弹和火箭的机身、发动机部件、起落架等关键装置，从而大幅度减轻飞行器的重量，提高燃料效率和飞行性能。镁铝合金兼具了铝的轻质和镁的高强度等优点，被誉为“钢铁之外最有前景的航空材料”。
以海水和白云石为原料制备金属镁的主要流程如图3（部分产物略去）：
（1）短文中涉及到镁及其合金的物理性质是 　 　 （答一点即可），镁铝合金的硬度比纯镁 　 　 （填“大”或“小”）。
（2）白云石属于 　 　 （填“纯净物”或“混合物”）。在加入煅烧窑之前，将白云石粉碎的目的是 　 　 。
（3）电解槽中氯化镁电解生成镁的化学反应方程式为 　 ，该反应的基本反应类型是 　 　 。
（4）根据以上资料，结合所学化学知识，下列有关说法错误的是 　 　 。
A.中和槽中只发生中和反应
B.当金属镁着火时，能使用CO2或水扑救
C.反应器中氧化钙和水反应是放热反应
D.镁铝合金具有轻且坚固的性质，可用于制造飞机、导弹和火箭的机身
14．（2025 广东惠州惠城区模拟）【科普阅读】
臭氧（O3）主要分布在臭氧层中，能吸收太阳光中绝大部分的紫外线，保护地球生物免受伤害。常温下，臭氧为淡蓝色气体，有鱼腥味，具有强氧化性，在水中能有效杀灭细菌、病毒等微生物。
制取臭氧的方法大致有紫外线法、电晕法和电解法。紫外线法为通过紫外线使空气中的氧分子电离，产生臭氧。该方法制取臭氧效率低，且对人体有一定伤害，因此应用较少。电晕法的原理如图1所示。电解法原理如图2所示，以水为原料通过低压电解的方式获得臭氧。使用打印机或复印机数量较多的场所容易产生高浓度的臭氧。长期暴露在臭氧超标的空气中会造成咽喉肿痛。
依据上文，回答下列问题。
（1）写出一条臭氧的化学性质①　 　 。
（2）电解水的化学化学方程式为②　 　 。
（3）限制紫外线法大规模制取臭氧的原因是③　 　 。
（4）图1中，利用O2制取O3属于④　 　 （“物理”或“化学”）变化；图2中，电极a应连接电源的⑤　 　 极。
（5）下列关于臭氧的说法，正确的是⑥　 　 （填字母）。
a.臭氧是空气污染物之一
b.臭氧可用于污水的处理
c.打印机使用频繁的场所要多开窗通风
d.长期处于臭氧浓度过高的环境容易损害人体健康
（6）O2和O3化学性质不同的原因是⑦　 　 。
15．（2025 山西模拟）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SiO2）、纯碱（Na2CO3）和石灰石（主要成分为CaCO3），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（CoO）可呈现蓝色，氧化铁（Fe2O3）呈红色，二氧化锰（MnO2）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Na2SiO3、CaSiO3），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℃）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（SiO2）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CaCO3）高温分解的化学方程式为　 　 。
（4）琉璃着色过程中，加入CoO能呈现蓝色，CoO中Co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　 　 。
16．（2025 安徽马鞍山一模）绿色能源
“绿氢”是指由可再生能源（如太阳能、风能等）制成的氢气。与传统氢气相比，使用绿氢过程中也不会产生二氧化碳和其它空气污染物，对环境十分友好。
绿氢的生产过程主要分为两个步骤。首先是利用太阳能和风力等生产“绿电”，然后利用绿电电解水生产绿氢。但因为氢气的密度只有空气的，如何安全、高效地储存和运输，成为绿氢取代传统能源的关键因素。
研究发现，某些金属材料具有特殊的晶体结构，使得氢原子容易进入其原子间隙中并与其形成金属氢化物，其贮氢量可达金属本身体积的1000～1300倍。氢与这些金属的结合力很弱，一旦加热和改变氢气压强，氢即从金属中释放出来。这些储氢材料的发现和储氢技术的不断成熟，将使绿氢成为未来能源体系中的重要组成部分。
阅读分析，解决问题：
（1）除上述能源之外，能产生绿氢可再生能源还有 　 　 。
（2）绿电电解水生产绿氢的化学方程式为 　 　 。
（3）绿氢生产过程中要加入一定量的NaOH溶液，这样做的目的是 　 　 。
（4）某些金属材料吸收氢原子并形成金属氢化物。该过程主要发生的变化是 　 　 。
17．（2024 山东德州）阅读下面材料，请根据材料所提供的信息回答相关问题。
氨气（NH3）是一种无色、有刺激性气味的气体，密度小于空气，极易溶于水。氨气的水溶液（氨水）呈碱性，浓氨水易挥发出氨气。氨气易液化成无色的液体，液氨汽化时吸收大量的热。工业上，以氮气和氢气为原料，在高温、高压和有催化剂存在的条件下合成氨气。实验室常用铵盐与碱反应制取氨气：2NH4Cl+Ca（OH）2CaCl2+2NH3↑+2H2O，实验室快速制取氨气的方法是将浓氨水滴到固体NaOH上（或加热浓氨水）。
氨气可用于制造氨水、尿素、碳铵、硝酸、铵盐、纯碱等，广泛应用于化工、轻工、化肥、制药、合成纤维等领域。
（1）氨气的物理性质有　 　 （写出一条即可）。
（2）液氨可用作制冷剂，主要是因为　 　 。
（3）氨气可用于制造氨水、尿素、碳铵等化学肥料，施用这些化肥主要为农作物提供的营养元素是　N　 （填元素符号）。碳铵、氯化铵等肥料不宜与熟石灰等碱性物质混合施用，原因是　 　 。
（4）储存浓氨水的方法是　 　 。
18．（2025 广东东莞市一模）阅读下面科普短文，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﹣140℃ ﹣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）氩氦刀的冷冻刀壁能承受高达工作压力4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”）。
（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　 　 ，该化学反应属于　 （填基本反应类型）。
（5）氩氦刀治疗肿瘤的优点是　 　 （写一点即可）。
19．（2024 山东东营）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，又将氢氧化镤转化为氯化镁溶液，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）。
20．（2025 湖北鄂州一模）阅读下列科普短文，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，某种光催化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成热发电，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）图一用光照和催化剂分解水与电解水相比，该方法的优点是 　 。
（2）图三是将人体散发的热能转化为 　 　 能。
（3）太阳能燃料完全燃烧的化学方程式为 　 （写一个即可）。
（4）下列说法正确的是 　 （填字母）。
A.能源结构向多元、清洁、低碳转型
B.太阳能的利用是当今世界热门的研究方向之一
C.生活中的废热无法利用
D.化学与新能源开发密切相关
答案和解析
考向01 常见物质（教材中的物质）
1．（2024 黑龙江牡丹江）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500℃环境下的低温慢速热解，一类是在500℃﹣700℃的中温快速热解，一类是在700℃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 　 　 。
【答案】（1）化学；（2）碱；疏松多孔；（3）温度升高，化学反应速率加快。
【解析】（1）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，该过程有新物质生成，属于化学变化；
（2）由题干信息可知，生物质炭施入土壤后可以中和土壤酸性，说明生物质炭显碱性；生物质炭可以有效吸附土壤中的重金属，减少作物对重金属的吸收，说明生物质炭结构疏松多孔；
（3）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500℃环境下的低温慢速热解，一类是在500℃﹣700℃的中温快速热解，一类是在700℃以上的高温闪速裂解，说明温度升高，化学反应速率加快。
2．（2024 北京）阅读下面科普短文。
生活中有时需要用到高浓度O2，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O2一般用深冷法制得，该方法利用物质的沸点差异，从空气中分离出O2。
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N2、O2通过某种沸石分子筛，测定其对N2、O2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N2和O2，证据是 　 　 。
（5）判断下列说法是否正确（填“对”或“错”）。
①氧气瓶中的O2一般用深冷法制得。 　 　
②健康人不能盲目吸氧。 　 　
【答案】（1）氧气瓶（或氧气袋或制氧机）。（2）物理性质。（3）Ⅱ。
（4）在相同温度下，随着吸附压的增大，N2和O2的吸附量差值逐渐增大。
（5）①对；②对。
【解析】（1）根据文章内容，供氧方式主要有氧气瓶、氧气袋和制氧机，因此，可以填写其中一种，如氧气瓶（或氧气袋或制氧机）。
（2）深冷法制氧是利用物质的沸点差异，从空气中分离出氧气，这个过程中并没有改变物质的化学性质，只是利用了物质在物理状态（如气态、液态）下的不同性质进行分离，因此，深冷法制氧利用了物质的物理性质差异。
（3）在图甲中，表示氧分子变成氧原子的过程需要涉及到化学变化，即氧分子被分解成氧原子的过程，然而，观察图甲中的三个过程，只有过程Ⅱ由氧分子变成了氧原子，因此，表示氧分子变成氧原子的是过程ⅡⅡ。
（4）由图乙可知，在25℃时，随着吸附压的增大，N2和O2的吸附量都在增加，但是，N2的吸附量增加得更快，而O2的吸附量虽然也在增加，但相对较慢，这意味着在较大的吸附压下，N2和O2之间的吸附差异变得更加明显，从而更有利于它们的分离，因此，证据是在相同温度下，随着吸附压的增大，N2和O2的吸附量差值逐渐增大。
（5）①根据文章内容，“氧气瓶和氧气袋中的O2一般用深冷法制得”，因此这个说法是正确的，填“对”；②文章还提到，“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”，因此这个说法也是正确的，填“对”。
考向02 金属与金属资源类
3．（2024 包头）阅读科普短文，回答下列问题：
内蒙古白云鄂博发现一种全新结构重稀土新矿物——白云钇钡矿。该矿物中含有钇、镝、钆、铒、镥等重稀土元素。这些元素在工业和科技领域有着广泛的应用。
钇是一种灰黑色金属，有延展性。与热水能起反应，易与稀酸反应。可制特种玻璃和合金。钇的氧化物广泛应用于航空航天涂层材料。
白云钇钡矿的发现促进了我国在高端制造业、航空航天、新能源等领域的技术创新和产业升级。
（1）白云钇钡矿属于 　 　 （填“纯净物”或“混合物”）。
（2）钇的物理性质有 　 　 。
（3）自然界可提供给人类的金属资源是有限的，从可持续发展的角度，写出保护金属资源的一条途径 　 　 。
【答案】（1）混合物；（2）灰黑色金属，有延展性；（3）回收废旧金属（合理即可）。
【解析】（1）白云钇钡矿中含有钇、镝、钆、铒、镥等重稀土元素，属于混合物；
（2）钇是一种灰黑色金属，有延展性，这些性质不需要发生化学变化就能表现出来，属于物质的物理性质；
（3）保护金属资源的途径有回收废旧金属、合理开采金属矿物、寻求金属制品的替代品、防止金属锈蚀等。
4．（2024 湖南长沙）认真阅读下列材料，回答有关问题。
中华文明源远流长，文物承载着文明的记忆。汉代铜牛形缸灯是湖南省博物院的馆藏文物之一（见图），这种青铜灯以动物油脂（主要含碳、氢、氧三种元素）为燃料，其油料燃烧产生的气体或烟尘，可通过导烟管道进入牛腹中，腹中盛有的清水能吸收烟尘，从而保持室内空气清洁。因此，又被称为环保灯。
（1）青铜是一种合金，其硬度比纯铜 　 　 （填“大”或“小”）；
（2）动物油脂在空气中燃烧能产生的气体有 　 　 （任写一种）；
（3）“牛腹”中盛放清水的作用是 　 　 。
【答案】（1）大；（2）CO2或二氧化碳（合理即可）；（3）吸收烟尘、保持室内空气清洁（合理即可）。
【解析】（1）青铜是一种合金，其硬度比纯铜大；
（2）动物油脂主要含碳、氢、氧三种元素，由质量守恒定律可知，动物油脂在空气中燃烧能产生的气体有一氧化碳、二氧化碳、水蒸气；
（3）腹中盛有的清水能吸收烟尘，从而保持室内空气清洁。
考向03 新材料的开发与社会发展
5．（2024 湖南）阅读下列材料。
陶瓷基复合材料是以陶瓷材料为基体，以高强度纤维、晶须、晶片和颗粒为增强体，通过适当的复合工艺所制成的复合材料。
陶瓷材料可分为氧化物陶瓷（如氧化铝陶瓷）和非氧化物陶瓷（如碳化物陶瓷、氮化物陶瓷等），具有硬度大、相对密度较小、抗氧化、高温磨损性能好和耐化学侵蚀性好等优点，但也存在断裂韧性低、断裂应变小、抗冷热交变和冲击载荷性能差的固有缺点，向陶瓷基体中加入增强体能够改善陶瓷材料固有的脆性，提高其韧性和抗脆性断裂能力。
陶瓷基复合材料优异的高温性能可显著降低发动机燃油消耗，提高运行效率，具有良好的应用前景。在航天航空领域，陶瓷基复合材料主要应用于液体推进火箭发动机的热结构件、喷气发动机等的高温部件。
依据材料内容，回答下列问题：
（1）材料中提到的氧化物是 　 　 。
（2）写出陶瓷材料的一条物理性质 　 　 。
（3）在航天航空领域，陶瓷基复合材料主要应用于 　 　 （写一条即可）。
【答案】（l）Al2O3；
（2）硬度大或相对密度较小；
（3）液体推进火箭发动机的热结构件或喷气发动机的高温部件。
【解析】（l）氧化物是由两种元素组成的化合物中，其中一种元素是氧元素，材料中提到的氧化物是Al2O3；
（2）根据材料信息可知，陶瓷材料硬度大、相对密度较小不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质；
（3）根据材料信息可知，在航天航空领域，陶瓷基复合材料主要应用于液体推进火箭发动机的热结构件、喷气发动机等的高温部件。
6．（2024 四川宜宾）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（TiO2）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。TiO2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CO2等领域。
由于TiO2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TiO2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TiO2，或让TiO2与H2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TiO2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（g﹣C3N4）的纳米TiO2光催化分解水时，产生H2质量随时间变化关系如图。
在今后的研究中，科研人员将不断探索和完善相关工艺，使TiO2带来更多经济与社会效益。
回答下列问题：
（1）TiO2中钛元素的化合价是 　 　 。
（2）氮化碳（C3N4）属于 　 　 （填“单质”或“化合物”）。
（3）TiO2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TiO2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（Au）会提高生产成本
D.TiO2光催化还原CO2有利于实现“碳中和”目标
【答案】（1）+4；（2）化合物；（3）2H2O2H2↑+O2↑；节约能源；（4）CD。
【解析】（1）氧元素通常为﹣2价，设钛元素的化合价为x，根据化合物中正负化合价的代数和为零可得x+（﹣2）×2＝0，则x＝+4，即TiO2中钛元素的化合价是+4；
（2）化合物是由不同种元素组成的纯净物，氮化碳（C3N4）是由氮元素和碳元素组成的纯净物，属于化合物；
（3）TiO2光催化分解水生成氢气和氧气，反应的化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑，电解水需要消耗电能，则与电解水制氢相比，该方法的优点是节约能源；
（4）A、由题目信息可知，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TiO2，此过程无新物质生成，属于物理变化，或让TiO2与H2在高温下反应生成表面积更大且具有特殊孔隙的空心球，此过程有新物质生成，属于化学变化，则改变形态的方法不都属于物理方法，故A错误；
B、分析图像可知，相同时间内，掺杂石墨氮化碳越多，产生氢气越少，即反应速率越慢，光催化分解水效果越差，故B错误；
C、黄金的价格比铁的价格高，与掺杂铁相比，掺杂金（Au）会提高生产成本，故C正确；
D、TiO2光催化还原CO2可以减少二氧化碳的含量，有利于实现“碳中和”目标，故D正确；故选：CD。
考向04 资源综合利用与新能源开发
7．（2024 辽宁）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，Ca（OH）2/CaO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Ca（OH）2/CaO储热体系外，科研人员对其他体系也进行了研究。图2列举了几身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：A→B+C，吸热；B+C→A，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Ca（OH）2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，Ca（OH）2/CaO储热体系受到广泛关注的原因为 　 　 。
（4）如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 CaCO3CaO+CO2↑ CaO+CO2CaCO3
B CO2+C2CO 2CO+O22CO2
C Fe3O4+4CO3Fe+4CO2 3Fe+2O2Fe3O4
（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
【答案】（1）储能；
（2）①三；②Ca（OH）2CaO+H2O；分解反应；③变大；化学；
（3）储热密度相对另外两个比较大；
（4）A；
（5）BC。
【解析】（1）文中提到的能持续、稳定地利用太阳能的重要途径为储能；
（2）①图中参与循环的元素共有钙、氧、氢三种元素；
②脱水反应器中Ca（OH）2发生反应的化学方程式为Ca（OH）2CaO+H2O；该反应满足“一变多”反应特点，属于分解反应；
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，水分子间的间隔变大；水合反应器中，氧化钙与水反应得到氢氧化钙，化学能转化为热能；
（3）依据图2数据可知，Ca（OH）2/CaO储热体系受到广泛关注的原因为储热密度相对另外两个比较大。
（4）反应原理可表示为：A→B+C，吸热：B+C→A，放热；因此表各选项与文中储热体系反应原理相符的是A；
（5）A.大力发展燃煤发电，会产生大量的二氧化碳气体，会产生温室效应，故错误；
B.积极推广太阳能发电，减少二氧化碳的排放，故正确；
C.为新能源研发新型储能技术，减少二氧化碳的排放，故正确；故选：BC。
8．（2024 山东枣庄）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的氮气和氢气合成氨，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。
表：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/℃ ﹣252.9 ﹣33.5
水中溶解度 难溶于水 极易溶于水
燃烧热/（kJ L﹣1） 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）参照图1，按下列条件进行合成氨反应，最终氨的含量最高的是 　 　 。
A.2×107Pa、300℃ B.2×107Pa、500℃ C.4×107Pa、300℃ D.4×107Pa、500℃
（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 　 ；根据如表等相关信息，氨替代氢气作为燃料的优点有 　 　 （填一点即可）。
【答案】（1）碱性。（2）物理变化。（3）铁触媒。（4）C。
（5）4NH3+3O22N2+6H2O；氨气更易溶于水（或氨气的爆炸极限范围比氢气小或氨气的燃烧热比氢气大或便于运输储存）。
【解析】（1）氨的水溶液中滴入酚酞试液，溶液变红，这是因为酚酞在碱性环境下会变红，所以说明氨的水溶液呈碱性，因此氨是一种碱性肥料。
（2）分离液态空气获得工业合成氨的原料气N2的过程中，只是通过降低温度使空气中的各组分因沸点不同而分离，并没有改变物质的化学性质，也没有新物质生成，所以该过程发生的是物理变化。
（3）根据题目信息，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，所以，上述材料中合成氨反应合适的催化剂是铁触媒。
（4）参照图1，我们可以看到在相同温度下，压强越大，氨的含量越高；在相同压强下，温度越低，氨的含量也越高，因此，为了得到最高的氨含量，我们应该选择温度最低、压强最大的条件，对比选项A、B、C、D，我们可以发现C选项（4×107Pa、300℃）满足这一条件。
（5）氨在纯氧中燃烧，根据质量守恒定律，产物应该是氮气和水，反应的化学方程式为4NH3+3O22N2+6H2O；根据题目给出的氢气和氨气的物性参数对比表，我们可以看到氨气比氢气更易溶于水，这意味着在储存和运输过程中，氨气可能更安全，因为即使泄漏，也更容易被水吸收，此外，氨气的爆炸极限范围比氢气小，这也增加了氨气作为燃料的安全性，另外，从燃烧热的角度来看，氨气的燃烧热比氢气大，说明氨气燃烧时放出的热量更多，因此氨气作为燃料可能更高效。
考向05 环境类
9．（2025 高平市一模）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 　 　 。
【答案】（1）二氧化硅；水污染；（2）降温；（3）AgNO3+NaCl＝AgCl↓+NaNO3；
（4）氧化物；加速反渗透膜和蒸发器等关键设备的结垢。
【解析】（1）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；
（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降温结晶；
（3）“银量法滴定”是用硝酸银与氯化钠反应生成氯化银和硝酸钠，化学方程式为AgNO3+NaCl＝AgCl↓+NaNO3；
（4）煤化工废水中硅的存在形式主要是二氧化硅，二氧化硅属于氧化物；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，如果废水中不除去硅，可能造成的影响是加速反渗透膜和蒸发器等关键设备的结垢。
10．（2025 云南昆明红塔区一模）阅读科普短文，回答下列问题。
广袤无际的自然界是一个碳的世界。碳在自然界中的循环变化，对于生态环境有极为重要的意义。
随着工业生产的高速发展和人们生活水平的提高，排入大气中的CO2越来越多，导致温室效应增强。减少CO2排放，实现碳中和，已成为全球共识。碳替代、碳减排、碳封存和碳循环是实现碳中和的4种主要途径。科学家预测，到2050年，4种途径对全球碳中和的贡献率如图1。
CO2的吸收是碳封存的首要环节，常选用NaOH、氨水、一乙醇胺等作吸收剂。在研究膜吸收法吸收CO2时，研究人员通过实验比较了一乙醇胺、二乙醇胺、氨基乙酸钾3种吸收剂对烟气中CO2的脱除效果，其结果如图2。
我国提出2060年前实现碳中和，彰显了负责任大国的作为与担当。实现碳中和人人有责，让我们从衣食住行点滴做起，节约能源，低碳生活。
（1）自然界碳的循环中.动植物的呼吸作用 　 　 （填“吸收”或“释放”）二氧化碳。
（2）由图1可知，到2050年，对全球碳中和贡献率最大的途径是 　 　 。
（3）由图2可知，随烟气流速增大，CO2脱除效果 　 　 （填“增强”或“减弱”）。
（4）用NaOH溶液吸收CO2，能发生类似Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O的反应，不同的是该变化中无明显现象。试写出该反应的化学方程式：　 。
【答案】（1）释放；（2）碳替代；（3）减弱；（4）2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O。
【解析】（1）动植物呼吸作用是将有机物与氧气反应，产生二氧化碳、水并释放能量的过程，所以在自然界碳的循环中，动植物的呼吸作用释放二氧化碳。
（2）观察图1可知，到2050年，碳替代途径对全球碳中和的贡献率为47%，碳减排贡献率为21%，碳封存贡献率为17%，碳循环贡献率为15%，47% 是其中最大的数值，所以到2050年，对全球碳中和贡献率最大的途径是碳替代。
（3）从图2中可以看到，随着烟气流速从0.1 m s 1增大到 0.5 m s 1，三种吸收剂（一乙醇胺、二乙醇胺、氨基乙酸钾）对CO2的脱除效果曲线都呈下降趋势，即CO2脱除效果减弱，所以随烟气流速增大，CO2脱除效果减弱。
（4）已知Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O，NaOH与CO2反应类似，NaOH与CO2反应生成碳酸钠和水，化学方程式为2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O。
11．（2025 江苏无锡一模）阅读科普短文，回答问题。
农药在农业生产中发挥着至关重要的作用，可以有效地防控农作物病虫害。但某些地区确实出现过农药残留超标事件，让一些人“谈药色变”。怎样科学地减少果蔬中的农药残留呢？
有些农药随着温度的升高，分解会加快。例如，通过在沸水中焯或使用蒸、炒等烹饪手段可以去除蔬菜中氨基甲酸酯类农药的残留。
部分农药在空气中能够缓慢地分解为对人体无害的物质所以对一些易于保存的农产品，如胡萝卜、南瓜、土豆等，可以在室外存放一定时间来减少农药残留量。有科研人员监测了番茄中三唑酮（C14H16ClN3O2）在温室大棚内和室外的分解情况，如图1：
去皮可以有效减少果蔬中的农药残留。但部分果蔬不容易去皮，如生菜、草莓、樱桃等，因此清洗成为了消费者去除农药残留的重要方式。由于大多数农药难溶于水，可利用洗菜机或加入洗涤盐等方式提高农药残留的去除效果。有人比较了利用不同方法去除黄瓜中嘧菌酯农药残留的效果，如图2所示。
可见，减少农药残留的关键是认识物质的性质。可基于农药的不同性质，采用有针对性的方法来去除。依据文章内容回答下列问题。
（1）在沸水中焯蔬菜可以去除氨基甲酸酯类农药的残留，这是利用了氨基甲酸酯类物质 　 　 （填“物理”或“化学”）性质。
（2）三唑酮（C14H16ClN3O2）由 　 　 种元素组成。
（3）依据图1，分析在温室内番茄中三唑酮残留量随时间的变化关系 　 。
（4）为了最大量地去除黄瓜中的嘧菌酯，清洗黄瓜效果最好的方法是 　 　 。
（5）下列说法合理的是 　 　 （填字母）。
A.削去果皮，也能减少农药残留
B.采摘瓜果后，可以直接食用
C.利用农药的某些物理和化学性质可以有效地减少农药残留量
D.为了防止农药在农产品中残留，必须全面禁止使用农药
【答案】（1）化学。（2）五。
（3）在一定时间范围内，随着时间的增加，番茄中三唑酮残留量逐渐降低。
（4）用奶粉清洗。
（5）AC。
【解析】（1）在沸水中焯蔬菜能去除氨基甲酸酯类农药残留，是因为随着温度升高，氨基甲酸酯类农药分解加快，有新物质生成，这利用的是其化学性质，因为物理性质是物质不需要发生化学变化就表现出来的性质，而这里涉及到农药分解这种化学变化，所以是化学性质。
（2）三唑酮的化学式为C14H16ClN3O2，从化学式中可以看出它是由碳、氢、氯、氮、氧这种五元素组成。
（3）观察图1可知，在温室内番茄中三唑酮残留量随时间的变化关系为：在一定时间范围内，随着时间的增加，番茄中三唑酮残留量逐渐降低。
（4）由图2可知，利用奶粉清洗黄瓜时，黄瓜中嘧菌酯的残留量最低，所以为了最大量地去除黄瓜中的嘧菌酯，清洗黄瓜效果最好的方法是用奶粉清洗。
（5）A.文中提到“去皮可以有效减少果蔬中的农药残留”，所以削去果皮，能减少农药残留，故A说法合理；
B.文中指出部分地区出现过农药残留超标事件，采摘的瓜果可能有农药残留，直接食用不合理，故B说法错误；
C.短文介绍了利用农药随温度升高分解加快（化学性质）、在空气中缓慢分解（化学性质）以及难溶于水（物理性质）等性质来减少农药残留量，故C说法合理；
D.农药在农业生产中至关重要，全面禁止使用农药不现实，会影响农作物产量，应合理使用，故D说法错误；故选：AC。
考向06 其他类型
12．（2024 湖南长沙）认真阅读下列科普短文。
蜂蜜作为人们熟知的天然食品，含有丰富的有机物，如糖类、维生素、有机酸等。蜂蜜中富含矿物质元素，其中钾、钙、钠含量较高；此外，还含有一些微量元素，如锌、铜、锰等。天然蜂蜜的pH都在3.2～4.5，蜂蜜中含有葡萄糖氧化酶（GOD），可将葡萄糖氧化为葡萄糖酸和过氧化氢，该反应的化学方程式为C6H12O6+H2O+O2C6H12O7+H2O2，反应中产生的H2O2依靠其强氧化性，能破坏组成细菌和真菌的蛋白质，具有消毒杀菌作用。蜂蜜存放在玻璃或陶瓷器具中最佳，切勿存放于金属容器中。这是因为许多金属能在酸性环境下发生反应，使蜂蜜变黑，遭受重金属污染。蜂蜜存放需要减少蜂蜜与空气接触，且温度保持在5～10℃。蜂蜜中的维生素C在高温或氧气中易被氧化，会造成营养成分失效，因此蜂蜜适宜在陶瓷器具或玻璃杯中冲泡，且水温控制在60℃以下。
回答下列问题：
（1）蜂蜜中含有的微量元素有 　 （任写一种元素符号）；
（2）天然蜂蜜呈 　 　 （填“酸”“碱”或“中”）性；
（3）葡萄糖发生氧化的反应C6H12O6+H2O+O2C6H12O7+H2O2涉及的物质中，属于氧化物的有 　 ；
（4）冲泡蜂蜜的水温需控制在60℃以下的原因是 　 　 。
【答案】（1）Zn（或Cu或Mn）；（2）酸；（3）H2O、H2O2；
（4）维生素C在高温下易被氧化，会造成营养成分失效（合理即可）。
【解析】（1）蜂蜜中含有一些微量元素，如锌、铜、锰等；故答案为：Zn（或Cu或Mn）；
（2）天然蜂蜜的pH都在3.2～4.5，pH小于，显酸性；故答案为：酸；
（3）氧化物是由两种元素组成，且其中有一种元素是氧元素的化合物，因此该反应中涉及到水和过氧化氢两种氧化物；故答案为：H2O、H2O2；
（4）由题干信息可知，冲泡蜂蜜的水温需控制在60℃以下的原因是蜂蜜中的维生素C在高温或氧气中易被氧化，会造成营养成分失效；故答案为：维生素C在高温下易被氧化，会造成营养成分失效。
13．（2023 江苏无锡）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CO2，CO2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。
CO2也是巨大的碳资源。目前，CO2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CO2与其他能源的耦合方式不同，CO2的转化利用技术可分为以下三条途径。
途径1：CO2耦合化石能源的转化利用技术。如CH4与CO2催化重整为H2与CO。
途径2：CO2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MoS2实现低温、高效、长寿命催化CO2加氢制甲醇（CH3OH）的工艺。
途径3：CO2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CO2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CO2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CO2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CO2直接转化成葡萄糖的过程中，第一阶段的反应可表示为：2CO2+2H2OR+2O2，R的化学式是 　 　 。
（4）写出CO2和H2在MoS2催化剂和加热条件下转化为甲醇（CH3OH）的化学方程式：　 　 。
（5）下列叙述正确的是 　 　 （填序号）。
a.H2、CO2与CH3OH在一定条件下可相互转化
b.途径2解决了氢气低成本制取和有效储存的难题
c.能源的开发与利用向“减碳趋氢”的方向发展
【答案】（1）光合作用（合理即可）；（2）电能；（3）C2H4O2；（4）CO2+3H2CH3OH+H2O；
（5）abc。
【解析】（1）二氧化碳是光合作用的主要原料，自然界中可以利用光合作用吸收CO2；
（2）氢氧燃料电池的能量转化形式是将化学能转化为电能；
（3）物质发生化学反应前后，原子的种类、数目保持不变，2CO2+2H2OR+2O2反应中，生成物还缺少2个C，4个H，2个O，因此R的化学式是
C2H4O2；
（4）CO2和H2在MoS2催化剂和加热条件下转化为甲醇（CH3OH）的化学方程式：CO2+3H2CH3OH+H2O；
（5）a.CO2和H2在MoS2催化剂和加热条件下转化为甲醇（CH3OH），由题图可知，CH3OH和H2O在一定条件下可反应生成CO2和H2，a正确；
b.由题图可知，途径2解决了氢气低成本制取和有效储存的难题，b正确；
c.氢气是最清洁的燃料，从短文中可以看出，能源的开发与利用向“减碳趋氢”的方向发展，c正确；
故选：abc。
1．（2024 贵州）阅读下面科普短文，回答问题。
自然界中，天然金刚石较少。人工合成金刚石通常需要在高温高压条件下才能进行。近期，科学家在一个标准大气压、1025℃条件下，将硅融入镓、铁、镍组成的液态金属中，通入甲烷（CH4）气体，硅（Si）与甲烷反应生成四氢化硅（SiH4）和石墨（C），石墨在液态金属表面转化成金刚石薄膜，其转化过程如图1和图2。金刚石薄膜具有良好的光学透明性和高度的化学稳定性，在多领域有广泛的应用。
（1）从宏观上看，甲烷由 　 　 元素组成。从微观上看，金刚石由 　 　 构成。
（2）图1生成石墨的化学方程式为 　 ，图2变化的微观实质是 　 。
（3）金刚石薄膜的性质有 　 。
【答案】（1）碳、氢；碳原子；
（2）Si+CH4SiH4+C；碳原子的排列方式发生改变；
（3）具有良好的光学透明性和高度的化学稳定性。
【解析】（1）从宏观上看，甲烷由碳、氢元素组成。从微观上看，金刚石由碳原子构成；
（2）由微观反应示意图可知，在一定条件下，硅（Si）与甲烷反应生成四氢化硅（SiH4）和石墨（C），化学方程式为Si+CH4SiH4+C；图2是由石墨转化为金刚石，该变化的微观实质是碳原子的排列方式发生改变；
（3）由题干信息可知，金刚石薄膜具有良好的光学透明性和高度的化学稳定性。
2．（2024 湖北）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（CH3OH）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图。
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CO2。
（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）。
【答案】（1）太阳能（或风能，合理即可）；
（2）水（或H2O）；
（3）2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O；
（4）便于储存和运输或安全性高（合理即可）。
【解析】（1）“液态阳光生产”利用的可再生能源是太阳能、风能等；
（2）由图示可知，“液态阳光甲醇合成示范项目”使用的初始原料是水和CO2；
（3）二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，化学方程式为2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O；
（4）相比氢气，液体燃料甲醇的优点有便于储存和运输或安全性高。
3．（2025 广东一模）氨能——未来清洁新能源
通常情况下，氨气（NH3）无色、有刺激性气味，密度比空气小，极易溶于水，常温加压即可被液化。液氨用途广泛，工业上常用作化肥、化工原料、制冷剂，也可用作液体燃料，在纯氧中完全燃烧的产物只有水和N2。
工业合成氨的历史已有一白多年，反应原理主要是H2和N2在高温、高压的条件下，经催化合成NH3。为解决合成转化率低的问题，反应后可将NH3从混合气体中分离出来，将未反应的H2和N2重新混合继续合成。
在将来，氨燃料有望在航海、航空和燃料电池等方面得到广泛应用，氨能有望成为未来理想的清洁能源，将具有巨大的应用价值。
（1）氨气被压缩成液氨时，发生了　 变化（填“物理”或“化学”）。
（2）若氨气发生泄漏易被人发觉，理由是　 　 ，氨气泄漏可立即用　 　 吸收。
（3）氨气在空气中无法燃烧，但能在纯氧中燃烧，说明氨气燃烧的剧烈程度与　 　 有关。
（4）工业上利用N2和H2合成氨的反应属于　 （填基本反应类型），合成过程中可循环利用的物质除催化剂外还有　 　 。
（5）“氨能”作为清洁能源的优点有　 　 。
【答案】（1）物理；
（2）氨气具有刺激性气味；水；
（3）氧气浓度；
（4）化合反应；N2和H2；
（5）燃烧产物只有水和N2，环保无污染。
【解析】（1）氨气被压缩成液氨，只是状态发生改变，没有新物质生成，属于物理变化。
（2）因为氨气有刺激性气味，所以泄漏时容易被人察觉；又因为氨气极易溶于水，所以泄漏后可用水吸收。
（3）氨气在空气中（氧气浓度相对较低）无法燃烧，在纯氧中（氧气浓度高）能燃烧，说明燃烧的剧烈程度与氧气浓度有关。
（4）工业上N2和H2合成氨，是由两种物质生成一种物质的反应，属于化合反应；从文中“反应后可将NH3从混合气体中分离出来，将未反应的H2和N2重新混合继续合成”可知，可循环利用的物质除催化剂外还有N2和H2。
（5）根据文中“在纯氧中完全燃烧的产物只有水和N2”，可知氨能作为清洁能源的优点是燃烧产物无污染。
4．（2025 湖南湘潭一模）阅读下面的科普短文，并依据文章内容回答下列问题。
新能源汽车已经走进了我们的生活。与传统汽车使用化石燃料不同，新能源汽车的能量来源更加多元化。电动汽车：电池能为电动汽车提供动力，几类电池的部分性能指标如图所示。其中能量密度表示单位体积的电池所具有的能量；乙醇汽车：乙醇汽车以乙醇为燃料，乙醇可以通过发酵甘蔗、玉米等农作物、植物秸秆大量提取；氢内燃车：以氢气为燃料，不排放任何污染物。氢气可通过电解水等多种方式获得。据测算，1kg氢气完全燃烧可释放14.3×104kJ的热量，1kg汽油完全燃烧可释放4.6×104kJ的热量。此外，还有太阳能汽车等。我国新能源汽车发展迅速，未来可期。
（1）由图可知，锂电池优于铝空电池的性能指标是 　 　 。
（2）下列说法不正确的是 　 　 （填序号）。
A．据图可知，提供相同能量时，铝空电池的体积最小
B．农业大国盛产薯类和玉米，有利于推广乙醇汽车
C．氢内燃车在行驶过程中是将化学能直接转化为动能
（3）太阳能电池需要大量的单质硅，单质硅是由石英固体（SiO2）与碳在高温条件下反应制得的，同时生成一种可燃性气体，该反应的化学方程式为 　 　 。
【答案】（1）能量密度、循环寿命；（2）C；（3）。
【解析】（1）由图可知，锂电池的能量密度比铝空电池大，充电次数也比铝空电池多，循环寿命长，锂电池优于铝空电池的性能指标是能量密度、循环寿命；
（2）A、根据图可知，铝空电池能量密度最大，因此提供相同能量时，铝空电池的体积最小，说法正确，不符合题意；
B、乙醇是可再生能源，可通过发酵甘蔗、玉米等农作物，或发酵秸秆大量提取，因此盛产甘蔗和玉米的农业大国有利于推广乙醇汽车，说法正确，不符合题意；
C、氢内燃车在行驶过程中，化学能首先转化为热能，再转化为动能，说法错误，符合题意。
故选C。
（3）单质硅是由石英固体（SiO2）与碳在高温条件下反应制得的，同时生成一种可燃性气体，根据质量守恒定律可知，该气体是一氧化碳，该反应的化学方程式为。
5．（2025 贵州贵阳花溪区模拟）阅读下列材料，回答问题。
甲醇（CH3OH）密度小、挥发性强、无色，是替代传统燃料的潜在选择。传统甲醇的生产依赖化石燃料作为碳源，生产过程中会向大气释放二氧化碳。我国科研人员研制出一种新型催化剂，二氧化碳在该催化剂表面发生

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