2023-2024学年九年级上册化学期末专题复习：科普阅读题
1．阅读下列科技短文，回答问题。
中国空间站天和核心舱可支持三名航天员长期在轨驻留，航天员在轨的每一天都离不开环控生保系统。首先，环控生保系统的再生生保系统利用循环水电解制氧气，保证航天员氧气需求，电解水产生的氢气与宇航员呼出的二氧化碳在特种反应器中进行催化反应，从而降低舱内二氧化碳的浓度。其次，环控生保系统的水处理系统主要是将水蒸气、汗液、尿液和生活废水等进行处理，经过该系统处理的水达到饮用水标准，且水的回收率达80%以上，回收的水用于航天员生活用水和电解制氧。
(1)水和过氧化氢的化学性质的不同的原因是 。
(2)再生生保系统利用循环水电解制氧气的化学方程式为 。
(3)氢气与二氧化碳在催化剂作用下的反应原理为，则X的化学式为 。
(4)环控生保系统的水处理系统的优点是 。（写出一点即可）
2．为研究化学药物发展史，学习小组查得资料：
材料1早在宋代，轻粉(Hg2Cl2)已是我国的-种重要药物，其制作方法之一是使用古方药小还丹和食盐等物质在固体状态下共热，收集升华出的白色粉末，即为轻粉。其中有一个反应是在加热条件下硫酸亚汞(Hg2SO4)和氯化钠反应生成硫酸钠(Na2SO4)和轻粉。
材料2轻粉微溶于水，可用作治疗疥疮的药物，在光照射下容易分解成汞和氯化汞。
根据资料整理下列有关轻粉的知识卡片。
(1)物理性质： (填一条)。
(2)化学性质： 。
(3)制法：
①为保证小还丹与食盐等固体充分反应，可采取的措施是 (填一条)。
②加热条件下，硫酸亚汞与氯化钠反应的符号表达式为 。
(4)保存方法： 。
(5)用途： 。
3．目前，新冠肺炎疫情肆虐全球。为抑制新冠病毒传播，“含氯消毒剂”被广泛使用，其中就包含一种新型灭菌消毒剂——，在通常情况下，是一种有刺激性气味的黄绿色气体，熔点-59℃，沸点11℃。在常温下，1L水中大约能溶解，受热或者见光易分解，具有强氧化性和很强的腐蚀性。含有2%的和的水溶液无色、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起就逐渐用取代氯气（）对饮用水进行消毒。
(1)中氯元素的化合价为 价。
(2)下列消毒剂中，不属于“含氯消毒剂”的是_______（填字母序号）。
A．双氧水 B．84消毒液（含NaClO）
C．过氧乙酸（） D．氯气
(3)遇热水生成次氯酸（HClO）、氯气和氧气，请写出此反应的化学方程式 。
(4)的化学性质有 （写出两点即可）。
4．2020年12月，嫦娥五号返回器携带1731g月壤样品返回地面，我国研究闭队开展了月壤样品研究。一系列的最新研究成果相继发表。
首次成功获得月壤样品中氦-3（原子结构示意如图所示）的含量和提取参数。以氦-3为原料的聚变过程不会产生有害物质，并且反应释放的能量更大，堪称是未来的完美能源。氦-3虽好，但在地球上却储量极低。而月球则是储存氦-3的天然“仓库”。
研究发现，月壤样品中的一些活性化合物具有良好的催化性能。研究团队以其为催化剂，利用人工光合成技术，借助模拟太阳光，成功将水、二氧化碳转化为了氧气、氢气、甲烷（CH4）、等物质。
研究结果证实，月壤样品矿物表层中存在大量的太阳风成因水，为月球上有水再添“实锤”。科学家普遍认为太阳风是月球水的主要来源之一。太阳风中含有带正电的氢离子，当其不断轰击月球表面时。其中的氢离子会与月表物质中的氧原子结合，从而在整个月球表面生成羟基或水分子。
依据文章内容回答下列问题。
(1)1个氦-3原子的原子核内的质子数为 个，中子数为 个。
(2)氦-3堪称是未来的完美能源，主要储存在 中。
(3)写出氢气化学式是 ；二氧化碳中碳的化合价是 。
(4)氢离子符号是 ；羟基中一定含有的元素是 。
5．阅读下面的科普短文。
在刚刚结束的第19届亚运会上，中国代表团取得了辉煌的成绩。观众在观看比赛时会发现，单杠、双杠、鞍马、举重等项目的运动员在比赛前都要用一种白色的粉末反复搓手。此白色粉末俗称“镁粉”，它与闪光灯和烟花爆竹中使用的金属镁粉不同，主要成分为水合碱式碳酸镁，还含有氧化镁、氧化钙等物质。
“镁粉”具有一定的吸湿功能。当体操运动员参加比赛时，手掌心出汗会使他们在抓握器械时因摩擦力减小而打滑，这不仅影响动作的质量，严重时还会使运动员从器械上跌落下来，造成失误，甚至受伤。在手上抹“镁粉”，可以吸去汗水，这样便增加了手掌和运动器械之间的摩擦力，使运动员能够握紧器械，提高动作的质量。
工业水合碱式碳酸镁，又称轻质碳酸镁，碱式碳酸镁。白色单斜结晶或无定型粉末，无毒，无味，在空气中稳定。化学组成因制造方法及操作条件的不同而略有差异。轻质碳酸镁一般在300℃以上即分解出水、和氧化镁。轻质碳酸镁煅烧温度不同，煅烧时间长短各异将生成活性不同、粒径各异的氧化镁。
水合碱式碳酸镁除在体育运动中发挥重要作用，在工业、食品、医药等领域也广泛应用。
依据文章内容回答下列问题：
(1)运动员使用的“镁粉”属于 （填“纯净物”或“混合物”）；运动员使用“镁粉”是利用了它的 功能。
(2)白色单斜结晶或无定型粉末，无味，该性质属于水合碱式碳酸镁 （填“物理”或“化学”）性质。
(3)碱式碳酸镁在300℃会发生反应，生成水、和氧化镁，则该反应的反应类型为 反应。
6．运用化学知识理解情境素材，充分体现化学素养和能力。
周末，同学们相约到科技馆游览。参观后同学们围绕海水淡化的方法、流程以及未来发展前景进行了讨论。
【相关资料】目前商业海水淡化技术主要有热分离法和膜分离法，热分离法利用热蒸发和冷凝工艺将水与非挥发性物质分离，该方法能耗大，成本高；膜分离法利用薄膜的选择透过性来实现海水淡化，但现有的薄膜使水通过量低，效率不高而造成应用受到限制。有科学家提出，给石墨烯“打上”许多特定大小的孔，制成单层纳米孔的二维薄膜，可提高海水淡化的效率。石墨烯海水淡化膜工作原理如下图所示。
围绕以上内容，四位同学进行如下讨论。请结合你对化学知识和情境的理解，完善他们的观念。
(1)甲同学：通过学习，我知道在热分离法中，水发生了 （填“物理变化”或“化学变化”）。限制热分离法大规模应用的原因是 。
(2)乙同学：用石墨烯制成单层纳米孔的二维薄膜进行海水淡化，这种膜只允许 （填微粒名称）通过，而 （填微粒符号）不能通过，从而使海水淡化。
(3)丙同学：石墨烯和我们学习的金刚石、石墨都属于由 构成的单质。
7．阅读下列材料，回答相关问题：
酒精
酒精是饮用酒的主要成份，化学名称为乙醇，化学式为C2H5OH。在常温、常压下是无色、透明，具有特殊香味的液体，易挥发，密度比水小，易溶于水，熔点为-114.1℃，沸点为78.3℃，易燃烧。
酒精可用来制造醋酸、饮料、香精、染料、燃料等。医疗上也常用体积分数为70%-75%的乙醇作消毒剂等。过量饮酒有害健康。饮酒容易使人的中枢神经过度兴奋或麻痹抑制，容易引发交通事故。为了减少交通事故，我国加大了对饮酒驾车（每100ml血液中酒精含量不低于20mg低于80mg），醉酒驾车（每100m血液中酒精含量不低于80mg）的处罚力度。
(1)酒精的物理性质有 。
(2)酒精的化学性质 。
(3)某司机驾车时经交警检查，每100ml血液中酒精含量102mg，他属于 驾车。
8．阅读分析，回答问题：
淀粉是面粉、大米、玉米等粮食的主要成分，是养活全球人口最重要的食物来源，同时也是重要的工业原料。它是白色无味粉末，有直链淀粉和支链淀粉两类。直链淀粉可以溶解在热水里，遇到碘呈蓝色；支链淀粉的粘性较大，即使在热水中也不易溶解，遇到碘呈紫红色。
自然界的淀粉是由农作物通过自然光合作用，利用太阳能将二氧化碳和水转化成淀粉。近期，中科院天津工业生物技术研究所经过6年技术攻关，在国际上首次实现了淀粉的人工合成。人工合成淀粉是以热电厂和水泥厂排放的高浓度的二氧化碳作为原料，首先通过光伏发电产生电能，通过电解水产生氢气和氧气，然后在催化剂的作用下让氢气与二氧化碳反应生成甲醇和水，然后再使用酶逐步将甲醇转化为二羟基丙酮，再进一步转化为磷酸葡萄糖，最终合成了直链淀粉和支链淀粉。
(1)直链淀粉和支链淀粉的性质有很多差异，请写出表现了其物理性质的差异 。
(2)人工合成淀粉的过程中，可循环利用的物质是 ，请写出该过程中生成甲醇的文字表达式 。
9．新技术从火星卤水中获得氧气和燃料。火星卤水是一种含有高氯酸镁的液体水。传统的电解水方法需要将水净化，去除水中的盐分。新技术用钉酸铅作正极端、用铂碳作负极端，并在-36℃的温度下检验了其电解卤水的能力。
(1)火星卤水属于 （填“纯净物”或“混合物”）。
(2)净水过程中常用吸附性强的 （填物质名称）除去水中的异味和色素。
(3)电解水的符号表达式为 ，新技术中用铂碳作负极端收集到的气体是 。
(4)去除水中盐分的方法有反渗透膜法等。反渗透膜（孔径为0.0001微米）允许水分子通过，金属离子和大分子无法通过，故镁离子的直径 （填“大于”或“小于”）0.0001微米。
10．钠元素在自然界中分布很广，储量极为丰富，常以氯化钠、碳酸钠、硫酸钠等物质存在。19世纪初，英国化学家戴维在实验室中首次制得了金属钠。钠是一种银白色金属，质软，密度为0.97g/cm3，熔点为97.8℃，金属钠的性质很活泼，能与许多物质发生化学反应。钠暴露在空气中，与氧气反应生成氧化钠（Na2O），钠在空气中燃烧，生成淡黄色的过氧化钠（Na2O2）；钠遇水立即发生剧烈反应，生成氢氧化钠和氢气。因此，实验室常将钠保存在煤油中、金属钠的用途广泛。钠和钾形成的合金熔点低，常温下呈液态，可用作快中子反应堆的热交换剂。利用钠的强还原性，在一定条件下可以将钛（Ti）、锆（Zr）等稀有金属从其氯化物中置换出来，例如，钠可以在高温条件下与四氯化锆反应生成氯化钠和锆。工业上通常采用电解熔融氯化钠的方法制取单质钠。
(1)写出一条钠的物理性质 （合理即可）。
(2)写出氯化钠中的阳离子 。
(3)钠保存在煤油中，是为了防止钠与空气中的 反应而变质。
(4)写出钠与水反应的化学方程式 。
11．阅读下面科普短文。
2023 年 6 月 8 日至 11 日，世界动力电池大会在宜宾举办，动力电池的发展各受关注。判断一种电池的优劣或是否适合某种用途，主要看这种电池的比能量（单位质量的电池所输出的电能）以及电池可储存时间的长短。常用电池的比能量：锂电池＞镍镉电池＞铅蓄电池。含磷酸铁（FePO4）、磷酸亚铁锂（LiFePO4）的锂电池具有轻便、比能量高的突出优点，是目前使用广泛的一种电池。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，研究结果如图所示。回答下列问题：
(1)写出磷酸铁 FePO4中的铁离子 （填离子符号）；磷酸钠的化学式 。
(2)磷酸铁 FePO4中 P 元素的化合价为 。
(3)LiFePO4的相对分子质量为 。
(4)图中表示电池性能最佳的点为 （填“A”“B”或“C”）。
12．依据以下科普内容，回答问题。
大气中的氮氧化合物种类很多，造成大气污染的主要是NO和NO2。NO通常为无色气体，它的性质不稳定，易与空气中的氧气发生反应生成NO2。NO结合血红蛋白的能力比CO还强，更容易造成人体缺氧。NO分子作为一种传递神经信息的分子，在使血管扩张、增强免疫力和记忆力等方面有着极其重要的作用。NO2通常为红棕色、有刺激性气味的气体，溶于水生成硝酸（HNO3）和NO，工业上利用这一原理制取HNO3。城市大气中的氮氧化合物大多来自化石燃料的燃烧。天然气的主要成分是甲烷，同时也含有微量的氮杂质。经测算，天然气、煤和石油燃烧产生氮氧化合物的量分别为：6.35kg/t、8-9kg/t、9.1-12.3kg/t。以汽油、柴油为燃料的汽车，尾气中氮氧化合物的浓度相当高。
(1)造成大气污染的氮氧化物主要是 。（写名称）
(2)区分NO和NO2最简单的方法是 。
(3)与煤和石油相比，天然气是比较清洁的燃料，结合数据解释原因： 。
(4)请说出一条减少氮氧化合物污染的具体措施 。
(5)下列有关NO和NO2的说法正确的是______（填标号）。
A．二者可以互相转化
B．对人类都有利也有弊
C．二者化学性质不同的原因是分子中所含氧原子的个数不相同
13．2023年9月23日第19届亚洲运动会在中国杭州盛大开幕。杭州亚运会主火炬塔使用废碳再生的绿色甲醇（化学式为）做燃料。该燃料的生产过程由太阳能光伏发电、电解水制氢、二氧化碳加氢在一定的条件下合成绿色液态燃料甲醇三大系统单元构成，总投资约1.41亿元。该项目的工艺流程如下图：
(1)该工艺中能量的转化方式为：太阳能最终转化为 能。
(2)“电解装置”中发生反应的基本反应类型为 反应。
(3)“合成装置”中发生反应的化学方程式是 。
(4)该流程中可循环利用的物质是 。
14．阅读下面科普短文，问答问题。
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，每年排放的二氧化碳越来越多，近一半存留在大气层，其它被陆地和海洋吸收。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、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)排入大气中的CO2越来越多，导致 效应增强。
(2)过量的二氧化碳进入海洋，进入海洋的二氧化碳越多，海水的酸性越强，写出该过程所发生的化学反应的化学式表达式 。
(3)由图可知，到2050年，对全球碳中和贡献率最大的途径是 。
(4)从化学学科观念的视角，对碳循环和氧循环的认识错误的是_______。
A．绿色植物的光合作用使自然界中的氧原子总数增加
B．自然界的碳循环和氧循环主要通过化学变化实现
C．碳循环和氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳的相对稳定
(5)请你列举一种碳替代的具体做法： 。
15．阅读下面的科普短文，然后回答问题：
1985 年英国南极考察队在南纬 60°地区观测发现臭氧层空洞，引起世界各国极大关注。臭氧在通常状态下是淡蓝色，有鱼腥嗅味的气体。臭氧不稳定，一旦受热极易转化成氧气，并放出大量的热，臭氧的氧化能力比氧气强得多。臭氧层能吸收太阳辐射中的大量紫外线，使地球上的生物免遭紫外线的伤害，它是一切生命的保护层。超音速飞机排出的废气中有一氧化碳、二氧化碳、一氧化氮等气体，以及家用电冰箱中的制冷剂“氟里昂”等，对臭氧层有很大的破坏作用，会使臭氧层变薄或形成空洞，从而使更多的紫外线照射到地球表面，导致皮肤癌的发病率大大增加，若不采取措施，后果不堪设想。
(1)归纳出臭氧的一条化学性质： 。
(2)臭氧→氧气，属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(3)将带火星的木条伸入盛臭氧的集气瓶中，可以观察到的现象是 。
(4)应用什么方法保护臭氧层？ 。
(5)目前计入空气质量评价的主要污染物有 。（填序号）
A．氮气 B．二氧化碳 C．臭氧 D．一氧化碳 E．二氧化硫
16．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、氪、氙和氡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。
由于稀有气体元素分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（F2）发生反应，生成四氟化氙（XeF4）。
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。氦气是除了氢气外的最轻气体，通常用氦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)稀有气体属于 （填“混合物”、“纯净物”）。
(2)工业上用液态空气制备稀有气体，发生 （填“物理”或“化学”）变化。
(3)氙气与氟气反应生成四氟化氙的文字表达式是 。
(4)在焊接精密零件时，常用氩气作保护气和选用氦气代替氢气应用于飞艇，都利用到稀有气体的 。
17．阅读下面科普短文：
科学分析表明，汽车尾气中含有多种污染物，如固体悬浮微粒、一氧化碳、二氧化硫、碳氢化合物、二氧化氮等。目前最有效的汽车尾气治理方法是在发动机排气系统中加装催化转化器，在催化剂的作用下发生一系列反应，使CO、NO2、碳氢化合物三种有害物质较快地转化为对人体无害的CO2、N2和水蒸气（H2O），因此这种催化剂被称为三效催化剂（TWC）。
TWC通常是以贵金属铂、铑、钯为活性组分，它们是三效催化剂中其催化作用的主体。制作TWC时，将贵金属通过浸渍的方法分散在大比表面积的γ-Al2O3活性涂层上（“比表面积”指单位质量物料所具有的总面积），并将γ-Al2O3涂附在熔点达1350℃的堇青石载体上。
由此可见，催化转化器是安装在汽车排气系统中最重要的机外净化装置。依据文章内容，回答下列问题：
(1)堇青石的熔点是1350℃，该性质属于 （填“物理”或“化学”）性质。
(2)在催化转化器中发生一系列反应，其中一步是：一氧化氮和一氧化碳加热条件下反应生成二氧化碳和空气中含量最多的气体，该反应的文字或符号表达式为 。
(3)为了使空气清新，天空更蓝，请写出一条改善空气质量的措施： 。
18．碳14是含有6个质子和8个中子的碳原子，通过宇宙射线撞击空气中的氮原子所产生。宇宙射线由宇宙天体发出的高能粒子组成，它们在撞击地球大气层时，跟空气中氮原子发生碰撞，氮原子就会“捕捉”一个中子，“释放”一个质子，变成了碳14原子。碳14具有放射性，经过约5730年，碳14会减少一半。再经过约5730年，又会减少一半，这个时间就是碳14的半衰期。
科学家利用碳14来测定古代遗存物的“年龄”。大气中的碳14能与氧气发生反应，生成物先被植物吸收，后被动物纳入。只要植物或动物生存着，伴随新陈代谢，碳14就会在机体内保持一定的平衡。而当有机体死亡后，其组织内的碳14便以5730年的半衰期开始衰变并逐渐消失。对于任何含碳物质，只要测定剩余放射性碳14的含量，再结合其半衰期，就可推断出年代。请根据短文回答下列问题：
(1)氮原子核内有 个中子。
(2)作为相对原子质量标准的碳12原子与碳14原子相比，结构上的不同是 。
(3)写出碳与氧气反应的符号表达式： 。
(4)碳14被植物吸收的途径是 。
(5)下列说法正确的是_________。
A．碳14属于碳元素
B．碳14比普通碳原子质量大
C．只要测出碳14的半衰期就可推断古代遗存物的“年龄”
参考答案：
1．(1)分子构成不同
(2)
(3)H2O
(4)节约水资源（合理即可）
2．(1)白色粉末（合理即可）
(2)在光照下易分解
(3) 将固体研磨（合理即可）
(4)干燥阴凉处保存
(5)可用作治疗疥疮的药物
3．(1)+4
(2)AC
(3)
(4)受热或者见光易分解，或具有强氧化性或很强的腐蚀性
4．(1) 2/二/两 1/一
(2)月球
(3) H2 +4
(4) H+ H和O
5．(1) 混合物 吸湿
(2)物理
(3)分解
6．(1) 物理变化 该方法能耗大，成本高
(2) 水分子 、
(3)碳原子/原子
7．(1)无色具有特殊气味的液体
(2)可燃性
(3)醉酒
8．(1)在热水中溶解性不同
(2) 水/H2O 氢气+二氧化碳甲醇+水
9．(1)混合物
(2)活性炭
(3) 氢气/H2
(4)大于
10．(1)钠是一种银白色金属（合理即可）
(2)Na+
(3)氧气、水
(4)2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
11．(1) Fe3+ Na3PO4
(2)+5
(3)158
(4)B
12．(1)NO和NO2
(2)看颜色
(3)天然气、煤和石油燃烧产生氮氧化合物的量分别为：6.35kg/t、8-9kg/t、9.1-12.3kg/t，天然气产生的氮氧化合物最少
(4)减少化石燃料的使用（合理即可）
(5)ABC
13．(1)化学
(2)分解
(3)
(4)水/H2O
14．(1)温室
(2)H2O+CO2→H2CO3
(3)碳替代
(4)A
(5)使用氢能源代替化石燃烧
15．(1)受热极易转化成氧气
(2)化学
(3)木条复燃
(4)减少一氧化碳、二氧化碳、一氧化氮等气体的排放；禁止使用氟里昂作制冷剂
(5)CDE
16．(1)混合物
(2)物理
(3)
(4)化学性质稳定
17．(1)物理
(2)
(3)使用新能源共享汽车（合理即可）
18．(1)7/七
(2)中子数不同
(3)
(4)通过植物的光合作用
(5)AB
