科普阅读题
一、填空与简答
1．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-，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）能与氟气发生反应生成六氟化氙，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）。
2．阅读下面科普短文。
取一块金属钠，用小刀切下一小块。观察到切面呈银白色，切面很快变暗，这是由于钠极易跟空气中的氧气反应生成氧化钠（）。把一小块金属钠投入盛有水的烧杯中，钠浮在水面上，钠与水迅速反应生成氢氧化钠（NaOH）和氢气，放出的热使钠迅速熔成小球，小球在水面上四处游动，发出“咝咝”的声响，小球越来越小，最后完全消失。
根据上述信息，请回答：
(1)钠具有的化学性质是 （写一点即可）。
(2)根据“用小刀轻轻切下一小块金属钠”说明金属钠的硬度 （填“大”或“小”），“很快熔化成银白色小球”说明金属钠的熔点 （填“高”或“低”）。
(3)写出金属钠与水发生反应的化学方程式 。
(4)金属钠要保存在煤油中，目的是防止金属钠与空气中的 和 接触反应。
3．阅读科普短文，回答下列问题。
火星不仅是科学研究的前沿阵地，也是人类探索宇宙的实践场所。以火星为例，如何在火星上实现火箭推进剂液态燃料甲烷的合成，是科学研究的重要课题。
研究发现：在一定条件下，以二氧化碳为原料的“地外合成甲烷”可以实现。
方案一：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l)
方案二：CO2(g)+2H2(g)=CH4(g)+O2(g)(注：化学式后面的(g)表示物质为气态，(l)表示物质为液态)。
方案一的反应在低温下就可自发进行；方案二无外力驱动时不能自发进行。“地外合成液体燃料”技术一直是科学家追寻的梦想，将二氧化碳转化为甲烷的反应中，二氧化碳转化率与温度和压强的关系如图所示。
(1)“地外合成甲烷”方案一的优势是 。
(2)写出甲烷完全燃烧的化学方程式： 。
(3)由图可知，二氧化碳转化率与温度和压强的关系是 。
(4)将CH4(g)转化为CH4(l)，有利于储存和运输，该转化过程中分子间隔将 (选填“变大”或“变小”)。
4．阅读下面科普短文，回答问题。
古人所言：“茶者水之神，水者茶之体”，泡茶之水以山上之水为上佳，以江河之水为次佳，以并口之水为下品。请用化学用语填空。
(1)保持水的化学性质的最小微粒为 。
(2)山泉水中含有微量的氯化镁，氯化镁中的阴离子为 。
(3)大量使用氮肥容易使水体富营养化。请标出硫酸铵中氮元素的化合价： 。
(4)山泉水中含有钙、镁，锌、锶等人体所必需的元素，人体中缺少某些元素会影响健康，甚至引起疾病。例如，缺 会引起食欲不振，生长迟缓，发育不良。
5．阅读科普短文。
氢能是一种理想的清洁能源，其制取和储存是科学研究的重要方向。
常见的氢气制备方法主要有：光催化制氢，如在二氧化钛（）微粒催化下利用光能分解水得到氢气和氧气；在一定温度下，利用作催化剂裂解乙醇也可以制备氢气，科研人员研究相同温度下裂解乙醇制备氢气时，催化剂中与最佳质量比的实验结果如图1，氢气产率越高，说明催化剂效果越好。
目前的储氢方法主要是高压气态存储和低温液态储氢，但两种储氢方法存在一定的安全隐患。
因此，目前人们在重点研究固态储氢，储氢合金是我国科学家研究的一种新型储氢材料，其四种不同类型材料中吸收氢气的效率如下图2所示。
依据文章内容回答下列问题。
(1)光催化制氢法，化学反应的化学方程式是 ；
(2)图1中，利用作催化剂裂解乙醇制氢法中，所需的催化剂中的最佳质量比为 ；
(3)图2中，甲、乙、丙、丁四种储氢合金材料中吸收氢气性能最好的是 ；
(4)是一种潜在的储氢材料，该材料在一定条件下吸收氢气后生成，与水反应可生成氢氧化镁并释放氢气，该释放氢气反应的化学方程式是 。
6．阅读下面的科普短文，回答相关问题。
氨是一种重要的化学物质。可用于制作硝酸和氮肥。氨主要来自于人工合成。1909年，佛里茨·哈伯成功地利用氮气和氢气合成出氨，工业合成氨的流程如图1所示。
为了找到合成氨反应合适的催化剂。人们做了6500多次实验，发现铁触媒效果较好。在铁触媒作用下，用体积比为1：3的氮气和氢气合成氨。当容器中氨的含量不在发生变化时(平衡时)，测得氨的含量分别与温度和压强的关系如图2所示。
1913年第一座合成氨工厂建立。如今全球合成氨年产量超千万吨。其中大约85%的氨用于生产氮肥，缓解了地球上有限的耕地资源与庞大的粮食需求之间的矛盾。
(1)工业上可用 方法获得合成氨的原料N2。
(2)从“合成塔”中出来的气体是 (填“纯净物”或“混合物”)。
(3)铁触媒催化剂在合成氨反应中起催化作用。该反应的符号表达式为 。在铁触媒作用下，氮气和氢气合成氨气，请将该反应的微观过程按顺序排列： 。(用序号表示)
(4)按下列条件进行合成氨反应，平衡时氨的含量最高的是 。(填字母编号)
A．200大气压、300℃ B．200大气压、500℃ C．400大气压、300℃ D．400大气压、500℃
7．阅读科普短文。
加快能源转型升级，发展新质生产力。氢气是最理想的清洁能源，依据不同制取方式，可分为“绿氢”“灰氢”“蓝氢”“紫氢”和“金氢”等，如图带你认识“多彩”的氢。
储氢是实现氢能广泛应用的重要环节，分为物理储氢和化学储氢，前者包括高压气态、低温液态、吸附等储存方式，后者将氢气转化为其他化合物进行储存。“液氨储氢”的原理是氢气与氮气在一定条件下生成液氨，进行储存。
(1)电解水制氢气的化学方程式为 。
(2)下列选项，属于“绿氢”是___________(填字母)。
A．煤燃烧发电制氢 B．风能发电制氢 C．核能发电制氢
(3)从微观角度解释，氢气能被压缩储存的原因是 。
(4)“液氨储氢”属于 (填“物理”或“化学”)储氢。
(5)相比化石能源，氢能的优点有 (写一条)。
8．阅读下面科普短文，结合所学知识回答相关问题。
北京时间2024年4月25日，神舟十八号载人飞船发射成功！这次发射成功不仅意味着中国航天事业又向前迈进了一大步，而且也是中国科技实力的又一次展现。
信息1：天和核心舱内气体组成和空气成分基本一致，发射采用液氢和液氧作为助推剂，有利于环境保护。
信息2：飞船座舱通过专用风机将座舱内部的空气引入净化罐，利用过氧化钠（）吸收二氧化碳，生成碳酸钠和氧气，净化后的空气再重新流回舱内。
信息3：主电源储能电池由镍铁电池更改为锂电池。其能量更高、循环寿命更长、高倍率充电更佳，还能为整船减重约50公斤。
回答下列问题：
(1)液氢作燃料的优点是 ；
(2)写出净化罐中吸收二氧化碳反应的化学方程式 。
(3)锂原子的结构示意图如图所示，锂元素位于元素周期表中第 周期。
9．阅读科普短文并回答下列问题。
合成氨对人类社会发展具有重要意义。氨（）是重要的化肥和化工原料，还是理想的储氢材料。此外，作为能源载体具有以下优势：首先，易于运输和储存，适用于移动氢源，在室温下压力为0.8MPa左右时（标准大气压为0.1MPa），可以液态形式储存；其次，分解产物是和，不会对环境造成其他污染；最后，相对安全，不易爆炸。
目前，世界每年的合成氨总量接近2亿吨，随着人们对环境和能源问题的重视，的需求还将逐年上升。目前合成氨反应能耗高，为此，化学家们探索利用太阳能在常温常压下合成氨。反应的微观示意图如下。
(1)从宏观角度分析，氨（）是由 组成；从微观角度分析，构成氨的微观粒子是 。
(2)下列叙述中正确的是______（填序号）
A．储氢材料中的“氢”指氢元素
B．室温下压力为0.8MPa时，构成氨的微观粒子间的间隔增大，氨变为液态
C．分解为和的过程中分子、原子的种类都会改变
D．利用太阳能合成氨能促进能源消费结构向清洁低碳方向转变
(3)请举例说明作为能源载体的优势（写出两点） 。
(4)图中b粒子是 （写化学式），两种生成物的分子个数比为 。
10．阅读科普短文，回答相关问题。
材料一：合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，为化肥工业奠定了基础，如图1是合成氨的工艺流程：
请回答下列问题：
(1)上述流程中“分离、利用”的目的是 。根据表1中物质的沸点判断，要将产物与、分离开来，最适宜的温度应该控制在 （填序号）。
表1 物质的沸点
物质
沸点 -252.8℃ -195.8℃ -33.3℃
① ② ③
(2)上述流程中氮气、氢气合成氨气反应的微观示意图如图2所示。
根据图2描述合成氨反应的微观过程： 。结合图1、图2写出合成氨的化学方程式： 。
(3)如按图3所示条件进行合成氨反应，若要达到氨含量达到40%，你建议工厂选用的合成氨环境条件是：______。
A．300℃低压 B．500℃高压
(4)氨气在纯氧中燃烧的化学方程式为 。根据表2中性质判断，使得液氨有望取代液氢成为新一代绿色能源可能原因是 。
性质名称 颜色、气味 熔点/℃ 沸点/℃ 25℃水中溶解度/ 标况下密度/
氨气 无色、刺激性 -77.7 -33.3 315 0.769
氢气 无色、无味 -259.2 -252.8 0.0015 0.0899
11．阅读下面科普短文。
“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”，其主要成分是次氯酸钠。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。
“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。餐具消毒时，用有效氯的质量分数为0.04%的消毒液浸泡，20分钟后用饮用水冲净即可。
(1)“84消毒液”是否适宜对有色棉质衣物进行消毒？ (选填“是”或“否”)。
(2)“84消毒液”的保存方法是 。
(3)将质量分数为4.0%的“84消毒液”与水按质量比为1： 进行稀释，即可用于餐具消毒。
12．阅读下面科普短文。
锂是“21世纪能源新贵”，是支撑新能源汽车产业发展、推动新能源革命的关键原材料。锂资源主要有两种存在形态：一是存在于含锂矿石中；二是以离子的形式存在于卤水资源中，如盐湖卤水等。我国盐湖锂资源十分丰富，居世界第三位。
目前卤水提锂的产品以碳酸锂为主，吸附法是目前最为先进环保且适合低含量、高镁锂比的卤水提锂工艺，其主要工艺流程如图。
锂离子电池是当前在纯电动汽车应用最广泛的动力电池，常见的锂离子电池类型有钴酸锂（）、锰酸锂（）、磷酸铁锂（）、钛酸锂（）等。四种锂离子电池的部分性能参数比较如表。
性能
循环寿命/次 500-1000 500-2000 2000-6000 3000-7000
安全性 低 中 高 高
电池成本 高 低 低 中
高价值元素 锂、钴 锂 锂 锂、钛
在我国“双碳”政策的推行和落实下，当前和可预见的未来，新能源、人工智能、航空航等都离不开锂原料。（原文作者熊增华、杨宇杰等，有删改）
依据文章内容回答下列问题。
(1)判断下列说法，正确的是 （填序号）
①锂是推动新能源革命的关键原材料
②锂电池中可回收的高价值元素只有锂
(2)原始卤水中含有的金属元素有 （填符号、写出至少两种）。
(3)磷酸铁锂电池的优势是 。
13．21世纪以来，化学研究和应用更加重视绿色、低碳、循环发展，化学已成为推动社会可持续发展的重要力量。阅读下列科普短文，并回答相关问题：
温室效应增强这一环境问题日益引起人们的关注。能产生温室效应的气体有二氧化碳、臭氧、甲烷等。为了控制大气中二氧化碳的含量，人们采取了许多措施：开发新能源、大力植树造林、大力发展公共交通等。我国科研人员也在积极努力研究，研制出了一种新型催化剂，在这种催化剂作用下，二氧化碳可以转化为汽油，主要转化过程如下图所示。
(1)能产生温室效应的气体有 (答一种即可)。
(2)根据上述短文，若X是一种单质，I中反应生成的另外一种物质为生活中常见的液体氧化物，请写出该反应的化学方程式 。
(3)催化剂在化学反应前后① 和② 都不改变。
(4)中碳、氢元素的质量比为 。
(5)科研人员的这项研究成果的重要意义是___________(填字母序号)。
A．有助于早日实现碳中和目标，实现人类社会可持续发展 B．防止了空气污染
14．阅读下列科普短文并回答问题。
工业上一般通过电解水(途径1：绿氢)或以化石能源为原料制取氢气(途径3：灰氢)，目前利用太阳光和催化剂的催化使水直接分解的制氢(途径2：黄氢)速率和产量较低，无法满足大规模工业生产的需求，方法如下图所示。
目前，由于氢气大量制取和储运成本较高，氢气在生产和生活中还未能广泛应用。随着科技的发展，氢能源的开发和利用已取得很大进展，氢气将可能成为主要的能源之一。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。
请回答下列问题：
(1)途径3灰氢的缺点 (写出1点即可)。
(2)写出天然气完全燃烧的化学方程式 。
(3)而日常生活中使用的燃料，更多的是以甲烷为主要成分的天然气，而不是用氢气，原因是 (写出1点即可)。
(4)从微观的角度解释能低温液化、高压压缩储氢的原因是 。
(5)请根据图“我国能源消费结构的变化趋势图”分析，近年来我国能源消费结构的变化对于实现碳达峰目标的意义是什么？ 。
15．阅读下面科普短文，回答问题。
加快能源转型升级，发展新质生产力。氢气是最理想的清洁能源，依据不同制取方式，可分为“绿氢”“灰氢”“蓝氢”“紫氢”和“金氢”等。如图带你认识“多彩”的氢。
储氢是实现氢能广泛应用的重要环节，分为物理储氢和化学储氢，前者包括高压气态、低温液态、吸附等储存方式，后者将氢气转化为其他化合物进行储存。“液氨储氢”的原理是氢气与氮气在一定条件下生成液氨，进行储存。
(1)氢气被称为最理想的清洁能源的原因是 。
(2)属于“绿氢”的发电方式有 （写出一种）。
(3)将氢气降温液化进行储存，属于物理储氢中的 储存方式。
(4)“灰氢”对环境造成的影响有 （写出一点）。
16．阅读下列科普材料，回答问题。
从天宫空间站中航天员常态化驻留到嫦娥六号月背采样，我国在航天领域不断取得辉煌成绩，化学在其中发挥着不可替代的作用。
1．控制系统：航天器搭载了我国自主研发的金刚石芯片，金刚石不仅是自然界最硬的物质，还拥有卓越的导热性能，导热能力是铜5倍以上，解决了芯片散热问题。
2．新型材料：天宫核心舱电推系统中的霍尔推进器采用了氮化硼陶瓷基复合材料。制备氮化硼（）的反应如下：。
3．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；利用柔性太阳能电池板获得稳定直流电，电解水可获得氧气供给航天员呼吸；天宫空间站采用催化剂净化电解产生的氢气和呼吸产生的二氧化碳，微观反应过程如图。
4．动力系统：部分运载火箭的燃料和助燃剂分别是偏二甲肼（）和四氧化二氮（），二者接触即可发生剧烈燃烧：，释放出强大的能量，将载人飞船送入预定轨道。
(1)金刚石与石墨组成元素相同，但导热性差异很大的原因是 。
(2)制备氮化硼（）过程中，反应物X的化学式是 。
(3)空间站内的气体净化过程中利用了活性炭的 ，电解水过程中没有发生变化的微粒 （用化学符号填空），请用化学方程式表示空间站净化氢气和二氧化碳过程 。
(4)偏二甲肼和四氧化二氮反应的过程中 （填“吸收”或“放出”）热量。从燃烧条件分析该反应，你对燃烧的新认识是 。
17．阅读下面的科普短文。
即使艳阳高照、天气晴好，有时人们也会出现眼睛刺痛、咳嗽等不良症状。专家认为，这很可能与臭氧有关。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生成氧气，当温度达到165℃时会迅速反应。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的，而是石油产品（如汽油）等矿物燃料燃烧产生的氮氧化物（如二氧化氮）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，会产生上述不良症状。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。如图所示为某地夏季白天（7：00~18：00）臭氧、二氧化氮（）浓度随时间变化的曲线图。
依据文章内容，回答下列问题。
(1)写出一条臭氧的物理性质： ；
(2)根据科普短文可知，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)据图可知，某地夏季白天，在下列时间段中臭氧污染最严重的是______（填序号）。
A．8：00-10：00 B．10：00-12：00 C．12：00-14：00 D．14：00 16：00
(4)下列说法错误的是______（填序号）。
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．氧气和臭氧化学性质不同是因为分子构成不同
D．臭氧在生产生活中有很多用途，对人类有益也有害
18．认真阅读下列科普短文。
关于什么是酸和碱，其理论的形成有如下发展历程。
观点1：17世纪前，人们对酸碱的认识较模糊，只凭感觉器官的感受来判定。
观点2：17世起末，朴素的酸碱理论，凡物质的水溶液能使石蕊试液变红的物质叫酸：使石蕊试液变蓝的物质叫碱。
观点3：19世纪末，酸碱电离理论：电离(解离)时生成的阳离子全都是的化合物叫酸，电离(解离)时生成的阴离子全都是的化合物叫碱。
观点4：20世纪初，酸碱质子理论，任何能给出质子的物质(分子、原子或离子)都是酸，任何能接受质子的物质(分子、原子或离子)都是碱，且酸和碱有如下关系：酸→+碱，两者彼此联系在一起叫做共轭酸碱对。酸失去一个质子后形成的物质叫做该酸的共轭碱，碱结合一个质子后形成的物质叫做该碱的共轭酸。
依据短文内容，回答下列问题。
(1)根据观点1的判断，人们常吃的柠檬中含有 (选填“酸”或“碱”)。
(2)往碳酸氢钠溶液中滴加紫色石蕊溶液，溶液变蓝色，根据观点2，得到的结论是 。
(3)硫酸氢钠溶液中含氢离子，钠离子和硫酸根离子，根据观点3，硫酸氢钠 (填“是”或“不是”)酸。
(4)已知稀盐酸的解离方程式为，根据观点4，盐酸的共轭碱是 (填化学符号)。
19．【科普阅读】
我国酿酒历史源远流长。白酒的主要成分是酒精（乙醇），由高粱、小麦等谷物为原料发酵而成。白酒的“度数”是指室温下白酒中酒精的体积分数。“53度”表示100mL的酒中有53mL酒精。白酒讲究的“口感醇厚”，可以用“粘度”来衡量，粘度越大口感越醇厚。酒精度数与粘度的关系如图1所示。
医用酒精的主要成分也是乙醇，还含有醚、醛等成分，不能饮用，但可杀菌消毒。如图2为不同浓度酒精杀灭病菌所需时间。
依据上文，回答问题。
(1)用高粱、小麦等粮食发酵酿酒属于 （填“剧烈”或“缓慢”）氧化，此过程 （填“放出”或“吸收”）热量。
(2)100mL“33度”的白酒中含有 mL酒精。酒精度数为 度时，白酒口感最醇厚。
(3)下列说法正确的是 （填字母）。
a.白酒是纯净物
b.酒精是乙醇的俗称
c.白酒的度数越大，粘度越大
(4)医院常用浓度为75%的酒精进行消毒，其原因是 。
(5)在实验室，我们经常利用酒精灯加热，酒精燃烧的化学方程式为 。
答案和解析
1．(1)压强
(2)抗压
(3) 物理 稳定
(4) 化合反应
(5)没有化疗和放疗带来的副作用（合理即可）
【详解】（1）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。故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；
（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抗压性能；
（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，工业上制取氧气是利用液氮和液氧沸点的不同将其分离，无新物质生成，故属于物理变化；
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稳定；
（4）在一定条件下氙气（Xe）能与氟气 (F2)发生反应生成六氟化氙，该反应的化学方程式为：；
该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应；
（5）氩氦刀治疗肿瘤的优点是降温和升温的速度，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。
2．(1)钠极易跟空气中的氧气反应生成氧化钠
(2) 小 低
(3)
(4) 水 氧气
【详解】（1）化学性质是指需要通过化学变化才表现出来的性质，由短文可知，钠的化学性质有：易跟空气中的氧气反应，能和水反应等。
（2）用刀能切下钠，说明钠的硬度小；
钠很快熔化，说明钠的熔点低。
（3）钠与水反应生成氢氧化钠（NaOH）和氢气，反应的化学方程式为：。
（4）结合前面分析可知，钠能和水、氧气反应，则金属钠要保存在煤油中，目的是防止金属钠与空气中的水和氧气接触反应。
3．(1)反应在低温下可自发进行
(2)
(3)在一定压强下，温度升高，二氧化碳转化率降低；在一定温度下，压强增大，二氧化碳转化率增大
(4)变小
【详解】（1）由短文提供的信息可知，方案一的反应在低温下就可自发进行，而方案二无外力驱动时不能自发进行，因此“地外合成甲烷”方案一的优势是：反应在低温下就可自发进行，不需要外界提供能量，无需外力驱动。
（2）甲烷和氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为：。
（3）从图中可以看出：在一定压强下，温度升高时二氧化碳转化率降低；在一定温度下，压强增大时二氧化碳转化率增大。
（4）气态物质分子间的间隔较大，液态物质分子之间的间隔较小。将CH4由气态转化为液态，体积缩小，有利于储存和运输，该转化过程中分子间隔变小。
4．(1)H2O
(2)Cl-
(3)
(4)Zn
【详解】（1）保持水的化学性质的最小微粒为水分子，分子的表示方法：正确书写物质的化学式，表示多个该分子，就在其化学式前加上相应的数字，故水分子表示为；
（2）氯化镁中的阴离子为氯离子，其离子符号为；
（3）硫酸铵中硫酸根的化合价为-2、氢元素的化合价为+1，设氮元素的化合价为x，根据在化合物中各元素化合价的代数和为零，则，解得，故硫酸铵中氮元素的化合价为-3，化合价的表示方法：确定出化学式中该元素的化合价，然后在该元素的正上方用数字和正负符号表示，正负符号在前，数字在后，数值为1时不能省略，则硫酸铵中氮元素的化合价为-3表示为；
（4）人体缺锌会引起食欲不振，生长迟缓，发育不良，锌元素的元素符号为Zn。
5．(1)
(2)1：9
(3)甲
(4)
【详解】（1）光催化制氢，如在二氧化钛（）微粒催化下利用光能分解水得到氢气和氧气，化学方程式为；
（2）图1中，利用作催化剂裂解乙醇制氢法中，反应时间相同时，用的质量比为1：9时，氢气产率最大，故所需的催化剂中的最佳质量比为1：9；
（3）由图2可知，甲材料吸收氢气的质量占比最高，吸收时间短，且释放相同的氢气质量占比的时间最短，吸收和释放氢气的效率最好，故甲、乙、丙、丁四种材料中吸收氢气性能最好的是甲；
（4）与水反应可生成氢氧化镁并释放氢气，该释放氢气反应的化学方程式是。
6．(1)分离液态空气
(2)混合物
(3) ⑤④①②③
(4)C
【详解】（1）工业上可用分离液态空气方法获得合成氨的原料N2，是利用液氮和液氧沸点的不同，将其分离，故填：分离液态空气；
（2）从“合成塔”中出来的气体中含有氨气、氢气和氮气等，属于混合物，故填：混合物；
（3）由题干的信息可知，铁触媒催化剂在合成氨反应中的作催化剂；氢气和氮气在高温高压和催化剂的作用下生成氨气，反应的符号表达式为；催化剂在起作用时需要一定的温度，一开始还没起作用，氮分子和氢分子在无规则运动，催化剂在起作用时氢分子和氮分子有序的排列在催化剂表面，氢分子分成氢原子，氮分子分成氮原子，氢原子和氮原子结合成氨分子附着在催化剂表面，反应结束后脱离催化剂表面，正确的顺序为⑤④①②③，故填：；⑤④①②③；
（4）分析图2可知，按下列条件进行合成氨反应，平衡时氨的含量最高的是400大气压、300℃，故选C。
7．(1)
(2)B
(3)分子之间有间隔，受压时分子间间隔变小
(4)化学
(5)燃烧产物是水，无污染（或热值高 ）
【详解】（1）电解水生成氢气和氧气，化学方程式为。
（2）由文中可知，“绿氢” 是通过可再生能源发电制氢，风能属于可再生能源，煤燃烧发电不属于绿色制氢方式，核能发电制氢对应的是 “紫氢”，所以选 B。
（3）从微观角度，气体能被压缩是因为分子间存在间隔，在受压情况下，分子间的间隔会变小。
（4）液氨储氢” 的原理是氢气与氮气在一定条件下生成液氨，有新物质生成，属于化学变化，所以 “液氨储氢” 属于化学储氢。
（5）化石能源燃烧会产生污染物，且储量有限，氢能燃烧产物是水，对环境无污染，同时氢气的热值较高 。
8．(1)燃烧产物为水，对环境无污染，热值高
(2)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+ O2
(3)二/2
【详解】（1）液氢作燃料的优点是：燃烧产物为水，对环境无污染，热值高。
（2）净化罐中吸收二氧化碳反应的化学方程式为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+ O2。
（3）
原子核外有几个电子层，元素就位于第几周期，锂原子的结构示意图如图所示，则锂元素位于元素周期表中第2期。
9．(1) 氮元素和氢元素 氨分子/
(2)D
(3)①易于运输和储存，适用于移动氢源，在室温下压力为0.8MPa左右时可以液态形式储存；②分解产物是氢气和氮气，不会对环境造成其他污染
(4) 4：3/3：4
【详解】（1）从宏观角度分析，物质是由元素组成的，氨（）是由氮元素和氢元素组成；
从微观角度看，氨是由氨分子（）这种微观粒子构成的；
（2）A、储氢材料中的“氢”指的是氢气这种物质，而不是氢元素，故A错误；
B、物质由气态变为液态时，分子间间隔减小，即室温下压力为0.8MPa时，构成氨的微观粒子间的间隔减小，氨变为液态，故B错误；
C、分解为和的过程中，分子种类改变（由氨分子变为氢分子和氮分子），但原子种类不变（反应前后都是氮原子和氢原子），故C错误；
D、利用太阳能合成氨，太阳能是清洁能源，这样能促进能源消费结构向清洁低碳方向转变，故D正确；
故选：D；
（3）根据短文内容，作为能源载体的优势有：一是易于运输和储存，适用于移动氢源，在室温下压力为0.8MPa左右时（标准大气压为0.1MPa），可以液态形式储存；二是分解产物是氢气和氮气，不会对环境造成其他污染；
（4）根据微观示意图，b粒子是水，化学式为；
和在太阳光和催化剂作用下反应生成和，化学方程式为，所以两种生成物的分子个数比为4：3（或3：4）。
10．(1) 将氢气和氮气重复利用，提高原料利用率 ③
(2) 氮气、氢气分子先分解成氮原子和氢原子，然后氮原子和氢原子再组合成氨气分子
(3)A
(4) 使氨气与氢气和氮气分离，并将氮气和氢气重复利用，提高原料利用率 氨气燃烧产物无污染，且常温下用催化剂就能完成氨的合成，大大降低了生产成本
【详解】（1）根据流程可知，合成的氨气中含有原料气体氮气和氢气，所以通过分离、利用，可将氢气和氮气重复利用，提高原料利用率。故填使氨气与氢气和氮气分离，并将氮气和氢气重复利用，提高原料利用率；
根据表格数据可知，氮气和氢气的沸点相比于氨气更低，所以要将氨气和氢气、氮气分离，可保持温度在-195.8℃到-33.3℃之间，在此温度区间内，氮气、氢气均转化为气体逸出，氨气保持液体状态，可将氨气分离出来。故选③；
（2）根据图示可知，合成氨气的过程是将原料氮气、氢气分子先分解成氮原子和氢原子，然后氮原子和氢原子再组合成氨气分子。故填氮气、氢气分子先分解成氮原子和氢原子，然后氮原子和氢原子再组合成氨气分子；
该过程是将氮气和氢气在催化剂、高温高压条件下转化为氨气，其化学方程式为 ，故填；
（3）根据图3可知，在相同温度时，压强越大，氨气的含量越高；相同压强下，温度越低，氨气的含量越高。所以要使氨气的含量达到40%，应选择的环境条件是300℃、低压，500℃条件下氨的含量很难达到40%，且选择低温低压可以节约能源、安全。
故选A；
（4）氨气在纯氧中燃烧生成氮气和水，其化学方程式为 ，故填；
氨气在纯氧中可以完全燃烧，只生成水和氮气，不会对环境造成污染，且根据表格数据可知，常温下用催化剂就能完成氨的合成，大大降低了生产成本，所以有望成为新一代绿色能源。故填氨气燃烧产物无污染，且常温下用催化剂就能完成氨的合成，大大降低了生产成本；
11．(1)否
(2)低温、避光、密封保存（合理即可）
(3)99
【详解】（1）“84消毒液”中的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“84消毒液”不能对有色棉质衣物进行消毒，故填：否；
（2）“84消毒液”见光或受热就迅速分解，因此“84消毒液”的保存方法是低温、避光、密封保存，故填：低温、避光、密封保存（合理即可）；
（3）根据稀释前后溶质质量不变，假设4.0%的84消毒液质量为lg，设加水质量为x，则，解得x=99g，故4.0%的84消毒液与水按质量比为lg:99g=1:99进行稀释，即可用于餐具消毒，故填：99。
12．(1)①
(2)Li、Na、K、Mg（任写其中两种）
(3)循环寿命长、安全性高、电池成本低
【详解】（1）①文中明确提到 “锂是‘21 世纪能源新贵’，是支撑新能源汽车产业发展、推动新能源革命的关键原材料”，所以①说法正确；
②从文中 “四种锂离子电池的部分性能参数比较表” 可知，除了锂，钴酸锂中的钴、钛酸锂中的钛都是可回收的高价值元素，所以②说法错误。
故填：①。
（2）根据卤水提锂的工艺流程，原始卤水经过钠盐池产出氯化钠，经过钾盐池产出钾盐，最后得到富锂镁老卤，说明原始卤水中含有锂（Li）、钠（Na）、钾（K）、镁（Mg）等金属元素。
（3）从 “四种锂离子电池的部分性能参数比较表” 可以看出，磷酸铁锂（LiFePO4）电池的循环寿命为2000 6000次，相对较长；安全性为高；电池成本为低，这些都是其优势。
13．(1)二氧化碳（或臭氧、甲烷）
(2)
(3) 质量 化学性质
(4)6∶1
(5)A
【详解】（1）文中明确提到能产生温室效应的气体有二氧化碳、臭氧、甲烷等，任写一种即可。
（2）生活中常见的液体氧化物是水（H2O），根据质量守恒定律，化学反应前后，元素种类不变，X是单质，且反应是二氧化碳（CO2）在催化剂作用下反应，可推出X是氢气（H2），所以该反应是CO2、H2在催化剂条件下反应生成H2O、CO，化学方程式为：。
（3）催化剂的特点是在化学反应前后质量和化学性质都不改变。
（4）中碳、氢元素的质量比为。
（5）该研究是将二氧化碳转化为汽油，减少了大气中二氧化碳的含量，有助于早日实现碳中和目标，实现人类社会可持续发展；而这个过程主要是处理二氧化碳，二氧化碳不是空气污染物，因此和防止空气污染没有直接关联，选 A。
14．(1)不可再生(合理及给分)
(2)
(3)制取成本高或制氢速率和产量较低或难存储难运输(答一条即可)
(4)在高压和低温下，分子间间隔变小
(5)煤的燃烧变少，其他能源消耗增加，有利于减少二氧化碳的排放(合理及给分)
【详解】（1）途径 3 灰氢是以化石能源为原料制取氢气，化石能源属于不可再生能源，储量有限；
（2）天然气完全燃烧生成水的二氧化碳，反应的化学方程式：；
（3）日常生活中使用的燃料，更多的是以甲烷为主要成分的天然气，而不是用氢气，原因是制取成本高、制氢速率和产量较低、难存储难运输；
（4）从微观的角度解释能低温液化、高压压缩储氢的原因是在高压和低温下，分子间间隔变小；
（5）近年来我国能源消费结构的变化对于实现碳达峰目标的意义是煤的燃烧变少，其他能源消耗增加，有利于减少二氧化碳的排放等。
15．(1)氢气燃烧的产物是水，无污染
(2)风能发电（合理即可）
(3)低温液态
(4)加剧温室效应（合理即可）
【详解】（1）氢气燃烧的产物是水，无污染，则氢气被称为最理想的清洁能源；
（2）由图可知，属于“绿氢”的发电方式有风能发电、太阳能发电等可再生能源发电；
（3）储氢是实现氢能广泛应用的重要环节，分为物理储氢和化学储氢，前者包括高压气态、低温液态、吸附等储存方式，后者将氢气转化为其他化合物进行储存，将氢气降温液化进行储存，属于物理储氢中的低温液态储存方式；
（4）由图可知，制取“灰氢”的过程中会产生二氧化碳，二氧化碳排放过多会加剧温室效应、全球变暖等。
16．(1)碳原子的排列方式不同
(2)NH3
(3) 吸附性 H、O
(4) 放出 燃烧不一定需要氧气参加
【详解】（1）金刚石与石墨组成元素相同，都是由碳原子构成的，但导热性差异很大，其原因是碳原子的排列方式不同，故填：碳原子的排列方式不同；
（2）根据质量守恒定律，反应前后原子的个数和种类不变，反应后有2个B、2个N、6个H、3个O，反应前有2个B、3个O，相差2个N、6个H，则1个X中含有1个N和3个H，即X的化学式为NH3，故填：NH3；
（3）活性炭具有吸附性，能吸附色素和异味，则空间站内的气体净化过程中利用了活性炭的吸附性；
原子是化学变化中的最小微粒，则电解水过程中没有发生变化的微粒是氢原子（H）、氧原子（O）；
根据反应的微观示意图可知，二氧化碳和氢气在催化剂作用下反应生成甲烷和水，反应的化学方程式为；
故填：吸附性；H、O；；
（4）偏二甲肼（C2H8N2）和四氧化二氮（N2O4），二者接触即可发生剧烈燃烧，释放出强大的能量，则偏二甲肼和四氧化二氮反应的过程中放出热量，该反应说明燃烧不一定需要氧气参加，故填：放出；燃烧不一定需要氧气参加。
17．(1)特殊臭味（合理即可）
(2)3%
(3)D
(4)B
【详解】（1）物理性质是指不需要通过化学变化就能表现出来的性质，如颜色、气味、状态等，由短文可知，臭氧的物理性质有：具有特殊臭味的气体，故填：特殊臭味（合理即可）；
（2）根据科普短文可知，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%，故填：3%；
（3）由图可知，在14:00～16:00时，臭氧含量最高，污染最严重，故选D；
（4）A、由短文可知，天空中的臭氧层能吸收99%以上的太阳紫外线，故A不符合题意；
B、由短文可知，臭氧量往往随纬度、季节和天气等因素的变化而不同，故B符合题意；
C、由分子构成的物质，分子是保持物质化学性质的最小微粒。臭氧是由臭氧分子构成，氧气是由氧气分子构成，两者分子构成不同，化学性质不同，故C不符合题意；
D、由短文可知，臭氧能吸收紫外线，为地球上的生物提供了天然的保护屏障，但臭氧对人体极为有害，故D不符合题意。
故选B。
18．(1)酸
(2)碳酸氢钠属于碱
(3)不是
(4)
【详解】（1）柠檬吃起来由酸味，根据观点1柠檬属于酸；
（2）碳酸氢钠溶液能使紫色石蕊溶液变蓝，根据观点2可以得出碳酸氢钠属于碱；
（3）硫酸氢钠溶液中含氢离子，钠离子和硫酸根离子，观点3认为电离时所生成的阳离子全部是H+的化合物叫酸，硫酸氢钠电离阳离子由钠离子和氢离子，故硫酸氢钠不是酸；
（4）根据盐酸电离方程式，再结合观点4：酸失去一个质子后形成的物质叫做该酸的共轭碱，可知盐酸的共轭碱为Cl-。
19．(1) 缓慢 放出
(2) 33 55.9
(3)b
(4)用浓度为75%的酒精进行消毒时，病毒致死时间最短
(5)
【详解】（1）用高粱、小麦等粮食发酵酿酒属于缓慢氧化，此过程放出热量；
（2）由题干信息可知，“53度”表示100mL的酒中有53mL酒精，则100mL“33度”的白酒中含有33mL酒精；
由题干信息可知，白酒讲究的“口感醇厚”，可以用“粘度”来衡量，粘度越大口感越醇厚，则由图1可知，酒精度数为55.9度时，白酒口感最醇厚；
（3）a、白酒是由酒精和水等物质组成，是混合物，说法错误，不符合题意；
b、酒精是乙醇的俗称，说法正确，符合题意；
c、由图1可知，酒精度数在12.3-55.9之间，粘度随酒精度数增大而增大，酒精度数在55.9-100之间，粘度随酒精度数增大而减小，说法错误，不符合题意。
故选：b；
（4）由图2可知，医院常用浓度为75%的酒精进行消毒，其原因是用浓度为75%的酒精进行消毒时，病毒致死时间最短；
（5）酒精在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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