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1.3化学服务于人类社会发展
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．随着人工智能发展，Deep Seek等大模型对芯片算力需求激增，下列属于化学研究范畴的是
A．设计计算机程序 B．研发新型半导体材料
C．测试芯片的算力性能 D．绘制芯片的电路布局图
2．化学使世界变得更加绚丽多彩。下列叙述中不属于化学研究范畴的是
A．研制高强度芳纶复合材料 B．环境污染检测
C．研究碳中和 D．观测行星运转轨迹
3．2024年7月5日，在太原卫星发射中心使用长征六号改运载火箭，成功将天绘五号02组卫星送入预定轨道，发射任务获得圆满成功。下列相关科研工作中，不属于化学研究范畴的是
A．制造卫星芯片 B．确定卫星的运行轨道
C．研制运载火箭所需要的燃料 D．研制运载火箭外层的耐高温涂料
4．培育家国情怀，弘扬科学家精神是时代要求。为相对原子质量测定做出贡献的中国科学家是
A．宋应星 B．闵恩泽 C．张青莲 D．徐寿
5．2017年9月2日央视《经济半小时》报道，中国发现超级金属“铼”，王者归“铼”“比黄金还贵，比钻石难得”，打破了欧美对航空发动机垄断。下列成就不属于化学学科的研究领域的是
A．研究生命的起源、进化 B．金属“铼”的组成、结构
C．金属“铼”的性质、变化规律 D．超导体材料的研制
6．下列关于我国科学家成就叙述正确的是
A．徐寿测定相对原子质量新值 B．屠呦呦发现抗疟疾药青蒿素
C．徐光宪研发多种催化剂 D．闵恩泽提出稀土分离技术
7．研发了多种用于石油化工生产的催化剂，为我国炼油催化剂制造技术奠定基础的科学家是
A．闵恩泽 B．张青莲 C．徐光宪 D．徐寿
8．化学是推动社会发展的重要力量。下列不属于化学研究范畴的是
A．研制石墨烯发热材料 B．创新的化学捕集技术
C．研发处理汽车尾气的新型催化剂 D．测定声音的传播速度
9．我国的下列科技新成果，不属于化学研究范畴的是
A．研制高温超导材料 B．开发新能源
C．在温和压力条件下合成乙二醇 D．新冠病毒突变特征与免疫逃逸机制
10．近年来，我国科技发展日新月异，科技成果层出不穷。下列科技成果中，主要属于化学研究范畴的是
A．神舟十七号飞船发射轨道的设定 B．利用二氧化碳人工合成淀粉
C．研究北斗卫星的运动情况 D．AI程序的开发
11．化学是关于物质变化的学问。下列对化学的认识不正确的是
A．化学改变世界的途径是使物质发生化学变化
B．化学变化的过程中只有物质的变化。一定没有能量的变化
C．化学是一门以实验为基础的学科，在“做实验”中“学化学”是化学学习的主要方法
D．化学是在分子层次上研究物质的组成、结构、性质、转化及其应用的一门基础学科
12．感受化学魅力，传承科学精神。为我国炼油催化剂制造技术奠定基础的科学家是
A．汤姆孙 B．宋应星 C．道尔顿 D．闵恩泽
二、填空题
13．化学是一门以实验为基础的科学，实验是科学探究的重要手段，许多重大的化学发现都是通过实验得到的。某兴趣小组在化学实验室进行了科学实验探究。
【任务一】认识实验室安全图标
(1)化学是一门以实验为基础的科学，认识并了解与实验有关的图标，对安全进行化学实验具有重要意义。小明在学习《物质的变化和性质》时，接触到以下图标，请你帮助他认识相关图标的意义。
图标①的目的是______。
【任务二】探究蜡烛的燃烧
(2)小明点燃蜡烛后，观察到烛心周围的石蜡熔化，该变化为______(填“物理变化”或“化学变化”)。
(3)小明用内壁沾有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上，若______，则说明蜡烛燃烧时有二氧化碳生成。
(4)小红将点燃的蜡烛吹灭后，产生了一缕白烟，小红用燃着的木条点燃白烟，发现蜡烛复燃，此现象说明白烟具有的化学性质为______。
14．以氢气(H2)和氮气(N2)为原料合成氨气(NH3)是化学工业最伟大的发明，对人类的发展有着重要的贡献，合成氨气的流程可表示如图，请结合所学知识回答有关问题：
(1)焦炭与水蒸气反应时要对焦炭进行粉碎，目的是___________。
(2)氮气和氢气混合后压缩，该过程发生的变化属于物理变化；判断的依据是___________。
(3)氮气和氢气合成氨气的反应用文字表达式为___________。
(4)流程中可以循环利用的物质是___________和___________。
15．二氧化钛具有无毒、遮盖力强和价格便宜等优点，被认为是最重要的白色颜料，其应用领域分布如图1.此外，可作为光催化剂促进工业污水和生活污水中有害物质的降解。研究表明向中掺杂某些金属元素可以提高其光催化降解性能。我国科研人员用水热法制备了铜掺杂二氧化钛复合材料，比较了和复合材料对某污染物的光催化降解性能，实验结果如图2.图中降解率越高，表明材料对该污染物的光催化降解性能越好。目前，科研人员还在致力于性能的改进研究，其应用领域也会越来越广泛。依据文章内容回答下列问题。
(1)中Ti的化合价是___________。
(2)由图1可知：应用占比最高的领域是___________。
(3)下列说法正确的是___________。
A．可作为白色染料
B．具有广阔的应用和发展前景
C．还有可作为光催化剂，降解污水中的有害物质。
D．在研究的材料用量范围内，当材料用量超过时，光催化降解性能趋于稳定，复合材料对污染物降解率接近100%
(4)由图2可获得信息是___________。
16．下列变化中属于化学变化的是_________。
A．电灯发光 B．钢铁生锈 C．冰雪融化 D．___________
三、实验题
17．某同学对蜡烛（主要成分是石蜡）及其燃烧进行了如下探究。请填写下列空格：
(1)取一支蜡烛，用小刀切下一小块，把它放入水中，蜡烛浮在水面上。结论：石蜡的密度比水_________。
(2)点燃蜡烛，观察到蜡烛火焰分为外焰、内焰、焰心三层。把一根火柴梗放在蜡烛的火焰中（如图）约1 s后取出，可以看到火柴梗的_________处最先碳化。结论：蜡烛火焰的_________层温度最高。
(3)再将一只干燥的烧杯罩在蜡烛火焰上方，烧杯内壁出现水雾。片刻后取下烧杯，迅速向烧杯内倒入少量澄清的石灰水，振荡，澄清石灰水变浑浊。结论：石蜡燃烧生成了_________和_________。该反应的文字表达式_________。
(4)在该实验中，蜡烛受热熔化为_________变化，蜡烛燃烧为_________变化（填“物理”或“化学”），这两种变化的根本区别是变化前后是否有_________生成。
(5)吹灭蜡烛时，可观察到产生一缕白烟，这白烟是_________。
《1.3化学服务于人类社会发展》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B D B C A B A D D B
题号 11 12
答案 B D
1．B
【详解】化学是在分子、原子层次上研究物质的性质、组成、结构与变化规律的科学。
A、设计计算机程序属于计算机科学领域，该选项错误。
B、研发新型半导体材料涉及到物质的组成、结构和性质的研究，属于化学研究范畴，该选项正确。
C、测试芯片的算力性能属于电子工程或计算机性能测试领域，该选项错误。
D、绘制芯片的电路布局图属于电子设计领域，该选项错误。
故选B。
2．D
【详解】A.研制高强度芳纶复合材料属于新物质合成，属于化学研究范畴；
B.环境污染检测需要分析污染物的成分、含量等，属于化学研究范畴；
C.研究碳中和涉及含碳物质的转化、反应规律，属于化学研究范畴；
D.观测行星运转轨迹属于天文学的研究范畴，不涉及物质的化学层面研究，不属于化学研究范畴。
3．B
【详解】A、卫星芯片的制造涉及半导体材料的合成、蚀刻和加工，这些过程需要化学知识来改变物质的结构和性质，属于化学研究范畴，不符合题意；
B、确定卫星的运行轨道涉及天体力学和运动定律，属于物理学和天文学的研究范畴，不属于化学研究范畴，符合题意；
C、研制运载火箭所需要的燃料涉及化学反应、能量释放和物质性质优化，属于化学研究范畴，不符合题意；
D、研制运载火箭外层的耐高温涂料需要化学知识来设计合成新材料、测试其热稳定性和抗腐蚀性，属于化学研究范畴，不符合题意。
故选：B。
4．C
【详解】A、宋应星是明代科学家，著有《天工开物》，主要贡献在农业和手工业，与相对原子质量测定无关，该选项不符合题意；
B、闵恩泽是石油化工催化剂专家，与相对原子质量测定无关，该选项不符合题意；
C、张青莲测定了铟、铱等元素的相对原子质量，该选项符合题意；
D、徐寿是近代化学先驱，翻译化学著作并创造元素名称，但与相对原子质量测定无关，该选项不符合题意；
故选C。
5．A
【详解】A、研究生命的起源、进化，属于生物学等的研究范畴，符合题意；
B、金属“铼”的组成、结构，物质的结构和组成属于化学的研究范畴，不符合题意；
C、金属“铼”的性质、变化规律，物质的性质和变化规律属于化学的研究范畴，不符合题意；
D、超导体材料的研制，材料的开发和利用属于化学研究范畴，不符合题意。
故选A。
6．B
【详解】A. 测定相对原子质量新值的科学家是张青莲，徐寿是我国近代化学启蒙者，核心贡献为翻译化学名词等，选项错误。
B. 屠呦呦发现抗疟疾药青蒿素，选项正确。
C. 徐光宪被称为“稀土之父”，核心贡献是提出稀土分离技术，并非研发催化剂，选项错误。
D. 闵恩泽是石油化工催化剂专家，核心贡献为研发多种石油化工催化剂，并非提出稀土分离技术，选项错误。
故选B。
7．A
【详解】A、闵恩泽是我国炼油催化剂的奠基人，研发了多种石油裂化催化剂（如微球硅铝裂化催化剂），推动了中国石油化工自主生产。符合题干要求。
B、张青莲主要贡献在同位素化学领域，精确测定了多种元素的原子量（如铟、锑等），与石油催化剂无关。不符合题干要求。
C、徐光宪被誉为“稀土之父”，创立稀土萃取分离技术（串级萃取理论），解决稀土资源利用问题，与石油化工催化剂无关。不符合题干要求。
D、徐寿是中国近代化学启蒙者，翻译化学术语。不符合题干要求。
故选A。
8．D
【详解】A、研制石墨烯发热材料，涉及到对石墨烯这种物质的性质和应用的研究，属于化学研究范畴，A 错误。
B、 创新CO2的化学捕集技术，是研究如何通过化学方法对二氧化碳进行处理，涉及到物质的化学变化，属于化学研究范畴，B 错误。
C、研发处理汽车尾气的新型催化剂，催化剂的研发涉及到物质的化学性质和化学反应，属于化学研究范畴，C 错误。
D、测定声音的传播速度，这是物理学中关于声现象的研究内容，主要研究声音的传播特性，不属于化学研究范畴，D 正确。
故选：D。
9．D
【详解】A、高温超导材料是一种具有特殊电学性质的材料，研制高温超导材料需要研究物质的组成、结构以及在高温条件下的性质和变化规律等，属于化学研究范畴，不符合题意；
B、开发新能源涉及到对新能源物质的探索、研究其组成、性质以及如何通过化学反应将其他形式的能量转化为可利用的能源等，属于化学研究范畴，不符合题意；
C、在温和压力条件下合成乙二醇是一个化学变化过程，需要研究反应物的选择、反应条件的控制、反应机理以及产物的分离和提纯等，这些都是化学研究的重要内容，属于化学研究范畴，不符合题意；
D、新冠病毒突变特征与免疫逃逸机制主要涉及生物学领域，重点研究病毒基因的变异、病毒与人体免疫系统的相互作用等方面，虽然其中可能会涉及到一些化学物质（如病毒表面的蛋白质等），但整体研究的核心是生物学的遗传、变异和免疫等知识，不属于化学研究范畴，符合题意。
故选：D。
10．B
【详解】A、神舟十七号飞船发射轨道的设定，属于物理学研究范畴，故选项不符合题意。
B、利用二氧化碳人工合成淀粉，涉及物质的合成与变化，属于化学研究范畴，故选项符合题意。
C、研究北斗卫星的运动情况，属于物理学研究范畴，故选项不符合题意。
D、AI程序的开发，属于信息技术研究范畴，故选项不符合题意。
故选B。
11．B
【详解】A、化学改变世界的途径是使物质发生化学变化，产生新的物质，A正确；
B、化学变化过程中通常伴随着能量变化，如放热或吸热现象，B错误；
C、化学是一门以实验为基础的学科，在“做实验”中“学化学”是化学学习的主要方法，C正确；
D、化学是在分子层次上研究物质的组成、结构、性质、转化及其应用的一门基础学科，D正确。
故选B。
12．D
【详解】A、汤姆孙是英国物理学家，主要贡献是发现电子并提出原子模型，故A错误；
B、宋应星是中国明代科学家，著有《天工开物》，记载了古代农业、手工业技术（如制盐、冶金），涉及一些化学工艺，故B错误；
C、道尔顿是英国化学家，提出原子论（物质由原子组成，原子不可分），奠定了现代化学基础，故C错误；
D、闵恩泽是中国科学家，专注于石油化工催化剂研究，他开发了多种炼油催化剂（如裂化催化剂），解决了中国石油资源加工难题，大幅提升炼油效率，被誉为“中国催化剂之父”，故D正确。
故选D。
13．(1)保护眼睛
(2)物理变化
(3)澄清石灰水变浑浊
(4)可燃性
【详解】（1）图①为护目镜标志，目的为保护眼睛。
（2）石蜡熔化过程中，没有新物质生成，属于物理变化。
（3）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则可观察到澄清石灰水变浑浊。
（4）白烟能被点燃，则说明白烟具有可燃性。
14．(1)增大反应物接触面积，使其充分反应
(2)没有新物质生成
(3)
(4) N2 H2
【详解】（1）对焦炭进行粉碎，能增大反应物接触面积，使其充分反应。
（2）压缩过程中，没有新物质生成，属于物理变化。
（3）氮气和氢气在高温、高压、催化剂作用下生成氨气，反应的文字表达式为：。
（4）由流程可知，N2和H2可循环使用。
15．(1)+4
(2)涂料
(3)BCD
(4)在研究的材料用量范围内，随着材料用量的增加，两种材料对该污染物的光催化降解率均呈上升趋势，当材料用量超过时，光催化降解性能趋于稳定，复合材料对该污染物的降解率接近100%
【详解】（1）TiO2中氧元素显-2价，根据化合物中正负化合价的代数和为零可知，设Ti的化合价为x，则，；故应填写：+4；
（2）由图1可知：TiO2应用占比最高的领域是涂料，占61%；故应填写：涂料；
（3）A、（二氧化钛）可用作涂料，但从文章内容无法确定是否可用作白色染料，故选项A错误；
B、在涂料、塑料、造纸等众多领域都有应用，并且随着技术发展，在光催化等新兴领域也展现出潜力，具有广阔的应用和发展前景，故选项B正确；
C、在光照条件下，能够利用光能催化降解污水中的有害物质，可作为光催化剂，故选项C正确；
D、从表述来看，在研究的材料用量范围内，当材料用量超过时，光催化降解性能趋于稳定，且复合材料对污染物降解率接近100%，符合材料相关研究的合理结论，故选项D正确。
故选BCD；
（4）由图2可知，在研究的材料用量范围内，随着材料用量的增加，两种材料对该污染物的光催化降解率均呈上升趋势，当材料用量超过时，光催化降解性能趋于稳定，复合材料对该污染物的降解率接近100%。在研究的材料用量范围内，在其他条件相同时，复合材料对该污染物的降解率比高，所以图2数据可作为复合材料对该污染物的光催化降解性能优于的证据之一。
16． B 蜡烛燃烧
【详解】A、电灯发光，没有新物质生成，属于物理变化；
B、钢铁生锈过程中有新物质铁锈生成，属于化学变化；
C、冰雪融化过程中没有新物质生成，属于物理变化；
故选B。
D、蜡烛燃烧有新物质生成，属于化学变化，故填蜡烛燃烧。（合理即可）
17．(1)小
(2) c 外焰
(3) 水 二氧化碳
(4) 物理 化学 新物质
(5)石蜡固体小颗粒
【详解】（1）蜡烛浮在水面上，说明石蜡密度比水小。
（2）外焰温度最高，则可看到火柴梗的c处先碳化。
（3）干燥的烧杯内壁有水雾出现，说明蜡烛燃烧生成水，澄清石灰水变浑浊，说明蜡烛燃烧生成二氧化碳；
蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，反应的文字表达式为：。
（4）蜡烛熔化过程中，只是物质的状态发生改变，没有新物质生成，属于物理变化；
蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，属于化学变化；
物理变化和化学变化的本质区别为：是否有新物质生成。
（5）吹灭蜡烛时产生的白烟为石蜡固体小颗粒。
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