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专题 14 科普阅读题
题型特点：
科普阅读题是近几年新出的一种题型，其特点是“起点高、落点低、情景新、条件隐蔽性强”。试
题从取材上来看，多涉及能源资源、科技前沿、环境保护等；从内容上来看，注重跨学科整合，加
强化学与各学科的融合，使学生能将化学知识运用到实际生活、生产中，更好地解决实际问题；从
形式上来看，多为填空、问答的形式，更加注重对学生信息获取、加工、运用、表达能力的考查。
解题策略：
(1)提高审题的能力，注意审题和答题技巧；训练解题思路与方法，实现知识向能力的转化；加强解
题规范化的训练，提升书面表达能力。
(2)常见考点归纳。
①化学符号的书写。
②物理变化和化学变化的判断。
③微观粒子的性质。
④物质分类。
⑤身边的化学物质的性质和用途。
⑥三大化石燃料及新能源，保护环境、节约资源的措施及意义。
⑦基本营养素、化学元素与人体健康。
【题型一】科技前沿类
[例题1] （2024•凉州区模拟）阅读下列短文，回答问题。
厉害了，我的国!2021年5月15日，我国自主研制的天问一号搭载祝融号火星车，成功登陆火星。
祝融号着陆后，展开太阳能板，把太阳能转化为电能，驱动仪器正常运转。
研究表明，火星上有大气，但总量很小，火星拥有丰富的金属矿物和二氧化碳等资源。火星低
层大气的主要成分如下表。
气体成分 CO N Ar O 其他
2 2 2
体积分数/% 95.32 2.7 1.6 0.13 0.25
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（1）祝融号火星车的太阳能板主要成分是单晶硅，硅是由硅原子直接构成，请画出硅原子的结
构示意图 ，常温下硅元素与碳元素的化学性质相似，其原因是
。
（2）为鉴别一瓶模拟“火星低层大气”组成的气体和一瓶空气，可采用的化学方法是
。
（3）运送天问一号的“长征五号”火箭使用的推进剂是液氧和液氢。写出氢气与氧气发生反应
的化学方程式： 。
（4）若为满足人类未来在火星上生活，下列研究合理的是 。
A.将CO 转化为O ，提高O 含量
2 2 2
B.将CO 分解转化为N ，提高N 含量
2 2 2
C.寻找水的存在和开发水循环技术
【解答】解：（1）硅原子的质子数为14，核外有三个电子层，电子排布情况依次为2、8、4，
即硅原子结构示意图为 ；常温下硅元素与碳元素的化学性质相似，其原因是原子的最
外层电子数相同；
（2）空气中二氧化碳约占总体积的0.03%，而模拟“火星低层大气”组成的气体中二氧化碳气
体的体积含量是95.32%，故可根据二氧化碳不能燃烧也不能燃烧的性质进行鉴别。具体操作方
法是：分别将燃着的木条伸入两瓶气体中，若木条熄灭，则说明该气体是模拟“火星低层大
气”组成的气体，若木条燃烧无明显变化，则该气体是空气；也可以用澄清的石灰水来鉴别，
向两个集气瓶内倒入澄清的石灰水，振荡，能使澄清的石灰水变浑浊的是模拟“火星低层大
气”组成的气体，不能使澄清的石灰水变浑浊的则是空气；
点燃
（3）在点燃的条件下，氢气和氧气反应生成水，化学方程式为2H 2 +O 2 ¯ 2H 2 O；
❑
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（4）A、模拟“火星低层大气”组成的气体中氧气含量比空气中少，且二氧化碳中含有氧元素，
可通过将二氧化碳转化为氧气，以提高氧气的含量，此选项设想合理；
B、二氧化碳中不含氮元素，故无法将二氧化碳转化为氮气，此设想不合理；
C、水是人类生存不可缺少的物质，故应寻找水的存在和开发水循环技术，此设想合理。
故答案为：（1） ；原子的最外层电子数相同；
（2）燃着的木条（或澄清石灰水，合理即可）；
点燃
（3）2H 2 +O 2 ¯ 2H 2 O；
❑
（4）AC。
[例题2] （2023•鼎湖区模拟）阅读下面的短文并回答问题。
为应对CO 等温室气体引起的气候变化问题，世界各国以全球协约的方式减排温室气体，我国
2
提出争取2030年前达到碳达峰，2060年实现碳中和的目标。现阶段我国的能源结构以化石燃料
为主，其燃烧释放出大量的CO 。通过植树造林、海洋封存、矿石碳化和综合利用等途径可降
2
低大气中CO 浓度。
2
综合利用：工业上可以将CO 转化成甲醇（CH OH）等资源，CO 和氢气在一定条件下生成甲
2 3 2
醇和一种常见的液体氧化物。一定条件下，该反应在有、无分子筛膜时甲醇的产率随温度的变
化如图所示。
（1）化石燃料包括煤、 、天然气。
（2）CO 可以封存在海洋里，但会引起海水酸化，体现出二氧化碳的性质是
2
。
（3）写出利用CO
2
合成甲醇的化学方程式： ，甲醇
（CH OH）中碳、氢、氧元素的质量比为 。
3
（4）由图可知，为提高甲醇的产率，合成甲醇应选择的最佳条件为有分子筛膜、
。
（5）下列说法正确的是 （填字母）。
A．碳达峰、碳中和中的“碳”指的是碳单质
B．大气中CO 过多会导致温室效应，也会造成酸雨
2
C．植树造林是利用植物的光合作用吸收CO ，光合作用属于物理变化
2
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D．推广使用太阳能、风能等新能源代替化石燃料，可以减少CO 的排放
2
【解答】解：（1）化石燃料是不可再生能源，包括煤、石油、天然气。
（2）由于二氧化碳能与水反应，所以CO 可以封存在海洋里，并会引起海水酸化。
2
（3）CO 和氢气在一定条件下生成甲醇和水。利用 CO 合成甲醇的化学方程式：3H +CO
2 2 2 2
一定条件
¯ CH 3 OH+H 2 O；甲醇（CH 3 OH）中碳、氢、氧元素的质量比＝12：（1×4）：16＝3：
❑
1：4。
（4）由图可知，为提高甲醇的产率，合成甲醇应选择的最佳条件为有分子筛膜、温度为
210℃。
（5）A、碳达峰、碳中和中的“碳”指的是碳元素，A不正确；
B、大气中CO 过多会导致温室效应增强，不会造成酸雨，B不正确；
2
C、植树造林是利用植物的光合作用吸收CO ，光合作用属于化学变化，C不正确；
2
D、推广使用太阳能、风能等新能源代替化石燃料，可以减少CO 的排放，D正确。
2
故选：D。
故答案为：（1）石油；
（2）二氧化碳能与水反应；
一定条件
（3）3H 2 +CO 2 ¯ CH 3 OH+H 2 O；3：1：4；
❑
（4）温度为210℃；
（5）D。
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【题型二】生活、生产类
[例题3] （2023•蚌埠一模）阅读下面科普短文
长期以来，氢气一直被视为清洁燃料，是应对能源挑战的潜在解决方案，对制造业、航空业和
航运业等难以脱碳的行业来说更是如此，但目前世界上几乎所有氢气都来自化石燃料，而获得
这些氢气每年会产生约8.3亿吨二氧化碳，相当于英国和印度尼西亚的年排放量之和。
由水裂解制成二氧化碳，但能耗大成本高昂，（SMALL）杂志最近刊发相关研究论文称，为获
得更具成本效益的绿氢，研究团队开发出了一种专门用于海水的特殊催化剂：多孔 N﹣
NiMo3P。这种新型催化剂使用时所需能量很少，可直接将海水分解成氢气和氧气，而无需脱盐，
且可在室温下使用。研究人员表示，这项技术有望大幅降低电解槽的成本，从而使其比化石燃
料制氢更具竞争力。
依据文章内容回答下列问题。
（1）目前氢气的主要来源是 。
（2）使用这种新型的多孔 N﹣NiMoP 催化剂，可以直接电解海水无需脱盐的原因是
，相关化学方程式： ；电解过程中的能量转化形式为：
能向 能转化。
（3）根据如表信息可知氘、氚都属于氢元素，理由是 。
原子种类 质子数 中子数 核外电子数
氘 1 1 1
氚 1 2 1
（4）下列说法正确的是 （填序号）。
A．采用化石燃料制收氢气可能会进一步加剧全球变暖，不利于“碳中和”
B．水裂解可制成绿氢，是因为氢气在液态时为绿色
C．活性炭吸附可用于海水脱盐
D．这种新型的多孔N﹣NiMouP催化剂具有电子导电性优良、比表面积大、化学和电化学稳定
性良好等特点
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【解答】解：（1）由图1可知：目前氢气的主要来源是化石资源制氢。
（2）由短文可知：可以直接电解海水无需脱盐的原因是这种新型催化剂使用时所需能量很少，
可直按将海水分解成氢气和氧气；水电解为水在通电作用下，用该催化可生成氢气和氧气，故
通电
化学方程式为：2H O ¯ 2H ↑+O ↑；电解过程中是利用电来发生化学反应，故为电能转
2 2 2
催化剂
化为化学能；
（3）质子数决定元素种类，由表中信息可知：氘、氚的质子数均为1，故都属于氢元素。
（4）A、采用化石燃料制收氢气会释放大量的二氧化碳，故会进一步加剧全球变暖，不利于
“碳中和”，故A正确，符合题意；
B、绿氢指的是生成氢气的过程中绿色环保，不是指氢气的颜色，故B错误，不符合题意；
C、活性炭吸附的是弱小微粒，而盐中的离子化合物活性炭无法吸附，故C错误，不符合题意；
D、这种新型的多孔N﹣NiMouP催化剂具有电子导电性优良、比表面积大、化学和电化学稳定
性良好等特点，故D正确，符合题意。
故选：AD。
故答案为：（1）化石资源制氢；
通电
（2）这种新型催化剂使用时所需能量很少，可直接将海水分解成氢气和氧气；2H O ¯
2
催化剂
2H ↑+O ↑；电；化学；
2 2
（3）氘、氚的质子数均为1；
（4）AD。
[例题4] （2023•宣城模拟）阅读下列科普短文，完成下列问题。
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。
氢内燃车：氢内燃车以氢气为燃料，不排放任何污染物
乙醇汽车：乙醇汽车以乙醇为燃料，乙醇是可再生能源，可以通过发酵甘蔗、玉米等农作物，
或发酵粮食收割后剩余的秸秆大量提取。
（1）传统汽车采用化石燃料为能源。化石燃料属于 （填“可再生”或“不可再
生”）能源，包括 。
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（2）依据图中数据，锂电池优于镍氢电池的性能指标是 。
（3）写出乙醇完全燃烧时发生反应的化学方程式 。
【解答】解：（1）化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源；包括煤、
石油和天然气。
（2）由几类电池的部分性能指标图，锂电池优于镍氢电池的性能指标是能量密度大。
点燃
（3）乙醇完全燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为： C 2 H 5 OH+3O 2 ¯
❑
2CO +3H O。
2 2
故答案为：
（1）不可再生；煤、石油和天然气；
（2）能量密度大；
点燃
（3）C 2 H 5 OH+3O 2 ¯ 2CO 2 +3H 2 O。
❑
【题型三】能源、资源、环境类
[例题5] （2023•大庆模拟）阅读下列短文并回答问题。
2021年全国两会，“碳达峰”和“碳中和”被首次写入政府工作报告。“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。”这是中国应对全球气候问题作出的庄严承
诺。“碳中和”是指将人为排放的二氧化碳，通过二氧化碳去除手段，抵消这部分碳排放，达到净
零排放的目的。“碳循环”是指碳元素在地球上的生物圈、岩石圈、水圈及大气圈中交换，并随地
球的运动循环不止的现象。
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（1）以下措施不能实现“碳中和”目标的是 。（填选项字母）
A.推广使用新能源汽车
B.更多地利用太阳能、风能等清洁能源
C.植树造林，增加植被面积
D.露天焚烧农作物秸秆以增加肥效
（2）“碳循环”和“碳中和”中的“碳”，含义 （填”相同”或“不相同”）。
后者指的是 。（填选项字母）
A.碳原子
B.一氧化碳
C.二氧化碳
D.活性炭
（3）有人认为碳循环过程中碳元素的化合价始终保持不变，你认为 （填“正确”或
“不正确”）。
（4）某研究机构发明了转化大气中二氧化碳的技术。
方法一：在一定条件下，二氧化碳和氢气反应生成甲醇（CH OH）和水，用甲醇生产人造纤维。
3
方法二：将二氧化碳转化为甲醇后用作燃料。
这两种转化方法对大气中二氧化碳含量的影响是：方法一： （填“增加”或“减少”或
“不影响”，下同）；方法二： 。
（5）将CO 作为资源是实现碳中和的有效方法。以CO 和H 为原料，在一定条件下可合成
2 2 2
C H O和一种液态物质，参加反应的CO 和H 的质量比为 。（填最简整数比）
2 6 2 2
（6）如图是自然界中的碳循环和氧循环示意图。下列说法正确的是 。（填选项字母）
A.CO 的产生途径主要有化石燃料的燃烧、动植物的呼吸作用和绿色植物的光合作用
2
B.碳循环和氧循环分别是指CO 和O 的循环
2 2
C.碳循环和氧循环过程中均发生了化学反应
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D.化石燃料燃烧都生成CO 和H O
2 2
【解答】解：（1）A、推广使用新能源汽车，可减少二氧化碳的排放，故A有利于实现碳中和；
B、更多地利用太阳能、风能等清洁能源，可减少二氧化碳的排放，故B有利于实现碳中和；
C、植树造林，增加植被面积，可减少空气中二氧化碳的含量，故C有利于实现碳中和；
D、露天焚烧农作物秸秆，可增大空气中二氧化碳的含量，故D不利于实现碳中和；
故选：D；
（2）“碳循环”中的“碳”指的是碳元素，“碳中和”中的“碳”指的是二氧化碳，含义不相
同；
（3）碳循环过程中单质碳燃烧生成二氧化碳，碳元素的化合价改变，故碳循环过程中碳元素的
化合价始终保持不变，说法不正确；
（4）方法一是在一定条件下，二氧化碳和氢气反应生成甲醇（CH OH）和水，用甲醇生产人造
3
纤维，可减少二氧化碳的排放；方法二将二氧化碳转化为甲醇，甲醇用作燃料燃烧又产生二氧
化碳，故对大气中二氧化碳含量的无影响；
一定条件
（5）根据题给信息可写出该反应的化学方程式为 2CO 2 +6H 2 ¯ C 2 H 6 O+3H 2 O，依据化学
❑
方程式可知参加反应的CO 和H 的质量比为（2×44）：（6×2）＝22：3；
2 2
（6）A、绿色植物的光合作用产生氧气，不产生二氧化碳，故A错误；
B、碳循环和氧循环分别是指含碳物质和含氧物质的循环，故B错误；
C、碳循环和氧循环过程中均有新物质生成，均发生了化学反应，故C正确；
D、化石燃料燃烧还会产生CO或SO 等，故D错误；
2
故选：C。
故答案为：（1）D；
（2）不相同；C；
（3）不正确；
（4）减少；不影响；
（5）22：3；
（6）C。
[例题6] （2023•明山区校级模拟）阅读科普短文，回答下列问题。
随者工业生产的高速发展，排入大气中的CO 越来越多，使温室效应加剧。减少CO 排放，实
2 2
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，其
中CO 的吸收是碳封存的首要15%环节。科学家预测，到2050年，4种途径对全球碳中和的贡献率
2
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如图。
（1）“碳中和”：由图可知，到2050年，对全球碳中和贡献率最大的途径是 。（填序
号）
（2）“碳循环”：化石燃料的燃烧是自然界中二氧化碳的主要来源，化石燃料包括石油、天然
气和 。天然气完全燃烧的化学方程式是： 。
（3）“碳封存”：自然界吸收二氧化碳的主要途径是 作用。
（4）“碳减排”：下列做法不符合低碳生活理念的是 。（填序号）
A.乘坐公共交通替代私家车出行
B.双面打印纸质资料
C.关注个人卫生，使用一次性筷子
D.夏季空调温度不低于26℃
【解答】解：（1）分析贡献率图可知，碳替代这一途径的贡献率最大，为47%；
点燃
（2）化石燃料包括煤、石油和天然气，天然气完全燃烧的化学方程式是 CH 4 +2O 2 ¯
❑
CO +2H O；
2 2
（3）自然界吸收二氧化碳主要是通过绿色植物的光合作用；
（4）A、乘坐公共交通替代私家车出行可减少二氧化碳的排放，故A错误；
B、双面打印纸质资料可减少森林资源的消耗，从而增大自然界中绿色植物对二氧化碳的吸收，
减少空气中二氧化碳的含量，故B错误；
C、使用一次性筷子会造成资源浪费，不符合低碳生活理念，故C正确；
D、夏季空调温度不低于26℃有利于节约用电，符合低碳生活理念，故D错误。
故答案为：（1）④；
点燃
（2）煤；CH 4 +2O 2 ¯ CO 2 +2H 2 O；
❑
（3）光合；
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（4）C。
1. （2023•安庆一模）阅读下面的短文，回答相关问题。
葡萄酒的生产过程包括葡萄除梗、榨汁和葡萄汁发酵等步骤。葡萄汁中的多糖在酵母作用下水
解为葡萄糖（C H O ），葡萄糖在酵母作用下生成酒精（C H OH）等物质。但在发酵过程中
6 12 6 2 5
会滋生某些杂菌，添加二氧化硫可有效抑制这些杂菌的滋生。在低温环境下，二氧化硫作为保
鲜剂可有效减缓酿酒葡萄的腐烂。4℃时采用不同浓度的二氧化硫对酿酒葡萄进行预处理，经过
4周的储藏，酿酒葡萄的腐烂率如图所示。
（1）葡萄酒生产步骤包括葡萄除梗、榨汁和葡萄汁发酵等，其中属于化学变化的是
。
（2）在4℃时，酿酒葡萄储存一周时，腐烂率最高的是 （填序号）。
A．未添加SO
2
B．低浓度SO
2
C．高浓度SO
2
（3）下列说法不正确的是 （填序号）。
A．葡萄计发酵时最好隔绝空气
B．二氧化硫作为食品添加剂时应控制用量
C．用高浓度SO 处理的葡萄，腐烂率一定小于低浓度SO 处理的葡萄
2 2
（4）酒精可以做燃料，其完全燃烧的化学方程式为
。
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【解答】解：（1）有新物质生成的变化是化学变化，无新物质生成的变化是物理变化。葡萄酒
的除梗、榨汁过程中无新物质生成，属于物理变化，葡萄汁发酵有新物质生成，属于化学变化。
（2）由图可知，在4℃时，酿酒葡萄储存一周时，腐烂率最高的是高浓度SO ；
2
（3）A.葡萄计发酵时最好隔绝空气，防止变质，此选项正确；
B.二氧化硫具有一定的毒性，所以作为食品添加剂时应控制用量，此选项正确；
C.由图可知，用高浓度SO 处理的葡萄，腐烂率不一定小于低浓度SO 处理的葡萄，此选项错误。
2 2
点燃
（4）酒精燃料生成二氧化碳、水，酒精完全燃烧的化学方程式为：C 2 H 5 OH+3O 2 ¯
❑
2CO +3H O。
2 2
故答案为：（1）葡萄汁发酵（合理即可）；
（2）C；
（3）C；
点燃
（4）C 2 H 5 OH+3O 2 ¯ 2CO 2 +3H 2 O。
❑
2. （2023•高新区校级模拟）阅读下面的科普短文，回答相关问题。
地球上，铁的含量远比铜多，但是在使用金属的历史上，世界各民族几乎都是使用铜器先于铁
器。这是因为：自然界存在着天然铜，且它有醒目的色彩和光泽。而自然界却少有天然铁，即
使有从天外飞来的陨铁，外观像石头，且质地坚硬，很难加工成型。
在新石器时代中期，烧陶的温度已能达到900℃，并且有窑。氧化铜在800℃左右的温度就可以
与一氧化碳等物质反应生成铜，铜的熔点较低，只有 1083℃，因此铜矿石较易冶炼。而矿石中
氧化铁较难转化为铁，铁的熔点高达1537℃，冶炼的难度大很多。
含有铜元素的孔雀石，具有醒目的翠绿色，容易被发现和识别。孔雀石中还常有天然铜伴生。
古人在孔雀石矿物垒起的灶上升起篝火，就有可能在矿石表面得到一层铜。铁矿石虽然储量多，
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分布广，但多数铁矿石与普通岩石没有太大差别，古人很难区分它们。
（1）目前世界上使用最多的金属材料是铁合金。
生铁与钢性能不同，主要是因为 元素含量不同；铁生锈为 （填“吸热”
或“放热”）反应，可利用此原理生产暖宝宝。
（2）人类使用铜器早于铁器，下列分析不正确的是 。
A．自然界中有天然铜，没有天然铁
B．冶炼铜的难度比铁低
C．铜及含铜矿物的颜色鲜艳容易被发现
D．自然界中铜的含量比铁高
（3）孔雀石的主要成分是碱式碳酸铜，请写出碱式碳酸铜受热分解的化学方程式
。写出氧化铜与一氧化碳反应的化学方程式
。
（4）材料的发展史以青铜器时代为起点。你认为青铜比纯铜容易冶炼的原因可能是
。
【解答】解（1）由于生铁含碳2%～4.3%，钢的含碳量为0.03%～2%，即生铁与钢性能不同，
主要是因为碳元素含量不同；铁生锈属于缓慢氧化，缓慢氧化会为放热，可利用此原理生产暖
宝宝
（2）A、根据材料知道：自然界存在着天然铜，且它有醒目的色彩和光泽。而自然界却少有天
然铁，即使有从天外飞来的陨铁，外观像石头，且质地坚硬，很难加工成型。A正确；
B、根据材料知道：氧化铜在800℃左右的温度就可以与一氧化碳等物质反应生成铜，铜的熔，
点较低，只有1083℃，因此铜矿石较易冶炼。而矿石中氧化铁较难转化为铁，铁的熔点高达
1537℃，冶炼的难度大很多。B正确；
C、根据材料知道：含有铜元素的孔雀石，具有醒目的翠绿色，容易被发现和识别。孔雀石中还
常有天然铜伴生。古人在孔雀石矿物垒起的灶上升起篝火，就有可能在矿石表面得到一层铜。
铁矿石虽然储量多，分布广，但多数铁矿石与普通岩石没有太大差别，古人很难区分它们。C正
确；
D、地壳中金属元素含量由高到低顺序为：铝＞铁＞铜。D不正确。
△
（3）碱式碳酸铜受热分解生成氧化铜、水和二氧化碳。化学方程式为 Cu 2 （OH） 2 CO 3 ¯
❑
2CuO+H O+CO ↑；氧化铜与一氧化碳加热条件下反应生成铜和二氧化碳。化学方程式为
2 2
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△
CuO+CO ¯ Cu+CO 2 。
❑
（4）青铜属于合金，其熔点低于纯铜，青铜比纯铜容易冶炼的原因可能是合金的熔点低于其组
成中纯金属的熔点。
故答案为：（1）碳或C；放热；
（2）D；
△ △
（3）Cu 2 （OH） 2 CO 3 ¯ 2CuO+H 2 O+CO 2 ↑；CuO+CO ¯ Cu+CO 2 ；
❑ ❑
（4）合金的熔点低于其组成中纯金属的熔点。
3. （2023•越秀区校级二模）阅读下列科普短文，回答问题。
2021年，考古学家利用碳﹣14断代法初步判定三星堆4号坑距今约3200至3000年。碳﹣14
原子核中含6个质子与8个中子。生物死后体内的碳﹣14会不断衰变，碳﹣14原子核中1个中子变
成1个质子，形成新的原子核。对比生物体内生前、死后碳﹣14的含量，可推算出其所属年代。国
家速滑馆利用CO 跨临界直冷制冰，就是将气态CO 通过加温加压形成超临界CO 流体（介于气态
2 2 2
和液态之间的一种新的状态，兼有气体和液体的性质），后变为 CO 液态再变成气态完成制冰的过
2
程。
一定条件
工业上可用 CO 2 为原料合成氮肥尿素，合成尿素的反应：CO 2 +2NH 3 ¯ CO（NH 2 ）
❑
+H O
2 2
（1）碳﹣14原子属于 元素，其衰变形成的新原子核外电子数为 。
（2）超临界CO 流体是 （填“纯净物”“混合物”）。液态CO 能用于制冰的原
2 2
因是 。
（3）合成尿素时，参与反应的CO 与NH 的质量比为 。
2 3
（4）若用甲烷和乙醇（C H OH）完全氧化形成的二氧化碳合成尿素，共使用甲烷4t、乙醇
2 5
23t，则理论上制得的尿素质量为 t。
【解答】解：（1）碳﹣14原子的质子数是6，属于碳元素，其衰变形成的新原子的质子数是
7，则核外电子数等于质子数为7。
（2）超临界CO 流体是由一种物质组成的，属于纯净物，液态CO 能用于制冰的原因是CO 由
2 2 2
液态变为气态吸热，使周围温度降低。
（3）由方程式的意义可知，合成尿素时，参与反应的 CO 与NH 的质量比为44：（17×2）＝
2 3
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22：17。
（4）设4t甲烷完全氧化生成二氧化碳的质量为x。
点燃
CH 4 +2O 2 ¯ CO 2 +2H 2 O
❑
16 44
4t x
16 4t
= 解得：x＝11t
44 x
设23t乙醇完全氧化生成二氧化碳的质量为y。
点燃
C 2 H 5 OH+3O 2 ¯ 2CO 2 +3H 2 O
❑
46 88
23t y
46 23t
= 解得：y＝44t
88 y
生成二氧化碳的总质量为：11t+44t＝55t
设生成尿素的质量为z。
一定条件
CO 2 +2NH 3 ¯ CO（NH 2 ） 2 +H 2 O
❑
44 60
55t z
44 55t
= 解得：z＝75t
60 z
故答案为：（1）碳；7；
（2）纯净物；CO 由液态变为气态吸热，使周围温度降低；
2
（3）22：17；
（4）75。
4. （2023•迎江区校级三模）阅读下面科普短文。
塑料曾被列为20世纪最伟大的发明之一，但也有缺点，一是塑料以石油为原料制成，用去了大
量宝贵的石油资源，二是塑料需要千百年才能降解，降解后会污染土壤，影响地下水质和农作
物生长，科学家经过不懈的研究，从饱含淀粉质的玉米中制取乳酸（C H O ），再经过聚合反
3 6 3
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应生产出颗粒状高分子材料聚乳酸，来替代塑料，被称为玉米塑料，如图1玉米塑料制品废弃后
可被环境中的微生物完全分解，成为自然界碳循环的组成部分．玉米粒中营养成分含量最多的
是淀粉（70%﹣75%）．玉米淀粉普遍采用的是湿法提取，浸泡是玉米淀粉提取工艺中的核心环
节．在50℃时，相同浸泡液中（水、0.5%亚硫酸钠溶液、0.5%乳酸溶液按8：1：1配比），测
定浸泡时间与玉米淀粉提取率的关系如图2，现在和将来，玉米塑料还将广泛应用于食品包装、
一次性产品、工程、日用、农业、医疗等领域，它将变成盒子、瓶子和手机等产品，科技是多
神奇啊！
依据文章内容和所学知识回答下列问题：
（1）写出玉米中富含的营养素 。
（2）玉米塑料制品相比塑料的优点是 。
（3）玉米、高粱等种子还可以用来酿酒．请写出酒精完全燃烧的化学方程式
点燃
。
H OH+3O ¯ 2CO +3H O
2 5 2 ❑ 2 2
（ 4 ） 由 图 2 可 得 出 的 结 论 是
。
【解答】解：（1）玉米中富含淀粉，淀粉属于糖类；
（2）从材料信息可知，玉米塑料易降解且废弃后对环境无污染，可以节约能源；
（3）在点燃的条件下，酒精和氧气反应生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为：
点燃
；
C H OH+3O ¯ 2CO +3H O
2 5 2 ❑ 2 2
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（4）由图像可看出，在50℃时，相同浸泡液中，在12h～72h的浸泡时间内，玉米淀粉提取率
先升高后降低。
故答案为：（1）糖类；
（2）易降解、废弃后对环境无污染、节约能源等；
点燃
（3） C H OH+3O ¯ 2CO +3H O ；
2 5 2 ❑ 2 2
（4）在50℃时，相同浸泡液中，在12h～72h的浸泡时间内，玉米淀粉提取率先升高后降低。
5. （2023•锡山区校级三模）阅读下面科普短文。
复合材料是运用先进技术将不同性质的材料组分优化组合而成的新材料，具有重量轻、强度高、
加工成型方便、硬性优良等优点。目前已成为在航天、航空、电子、交通等领域发展迅速的重
要先进材料。复合材料由基体与增强体两部分组成。常见基体材料有金属、陶瓷、树脂、玻璃。
增强体材料种类繁多，包括玻璃纤维、碳纤维、高分子纤维等。
环氧树脂是一种热固性树脂，是一种常见的基体，化学式为（C H O ） ，具有质量轻、电绝
11 12 3 n
缘性能优良、耐腐蚀、粘接性好等优点，广泛应用于电子电器、涂料、胶粘剂、建筑等领域，
环氧树脂的热导率较低，不利于散热。近年我国环氧树脂的应用领域如图1。
碳纳米管是管状的纳米级石墨晶体，是一种理想的复合材料增强体，具有密度小、强度高、耐
磨性好、电学和热力学性能优异等特性。研究人员通过粉末冶金法制备出了碳纳米管/铜基复合
材料，并通过实验比较了该复合材料在不同载荷下的比磨损率，其结果如图2。
随着科学技术的发展，更多优异的复合材料将会被广泛应用。
依据文章内容回答下列问题。
（1）碳纤维增强铝 （填“属于”或“不属于”）复合材料。
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（2）近年我国环氧树脂应用最广泛的领域是，该物质中氢元素与氧元素质量比是 。
（3）碳纳米管的优异性能有 （写出一条即可）。
（4）下列说法错误的是 （填序号）。
a．随碳纳米管体积分数增大，复合材料的比磨损率降低。
b．复合材料具有广阔的应用前景。
c．环氧树脂电绝缘性能优良、导热性好。
（5）对比图 2 中三条曲线，得到的结论是：在实验研究的碳纳米管体积分数范围内，
。
【解答】解：（1）碳纤维增强铝是由不同性能的材料复合而成的新材料，属于复合材料；故答
案为：属于；
（2）环氧树脂（C H O ） 中氢元素与氧元素质量比是（1×12n）：（16×3n）＝1：4；故答案
11 12 3 n
为：1：4；
（3）碳纳米管是管状的纳米级石墨晶体，是一种理想的复合材料增强体，具有密度小、强度高、
耐磨性好、电学和热力学性能优异等特性；故答案为：密度小（合理即可）；
（4）a．随碳纳米管体积分数增大，复合材料的比磨损率先由大变小，后由小变大，说法错误；
b．复合材料是运用先进技术将不同性质的材料组分优化组合而成的新材料，具有重量轻、强度
高、加工成型方便、硬性优良等优点，因此复合材料具有广阔的应用前景，说法正确；
c．环氧树脂的热导率较低，不利于散热，说法错误；
故答案为：ac；
（5）对比图2中三条曲线，得到的结论是在实验研究的碳纳米管体积分数范围内，当碳纳米管
体积分数相同时，0.5N载荷下复合材料的比磨损率最低；故答案为：当碳纳米管体积分数相同
时，0.5N载荷下复合材料的比磨损率最低。
6. （2023•恩平市校级模拟）化学改变世界，化学改变未来。
【材料1】
冬奥礼仪服：石墨烯智能发热服可在﹣20℃的条件下持续发热4h，石墨烯是一种超级新型纳米
材料，具有超高强度、超高导热系数，通过工艺的处理可以持续的发热，成为“要温度不要厚
度”的可穿戴材料，并且能在30﹣50℃之间自由的调控温度，被业界誉为“新材料之王”。
【材料2】
“嫦娥五号”月球采样返回，“天问一号”成功抵达火星，“神舟十三号”成功往返，标志着
我国航天事业取得突破性进展。飞船使用的铝锂合金、SiC颗粒增强铝基复合材料、超高强度钢
等材料引起了全世界的关注。为了保持太空舱空气新鲜，航天员产生的二氧化碳被一种叫“分
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子筛”的设备分离出来，可用于调节O 和CO 的平衡。
2 2
【材料3】
中国长征系列运载火箭推进剂普遍使用偏二甲肼和四氧化二氮，火箭腾空时涌现的棕红色浓烟
就是它们存在的标志，这种燃料和氧化剂均为常温液体一旦相遇便可立即燃烧，因此尽管具有
一定毒性，但由于推进效率高，点火简单、维护方便，在40多年的时间里一直都是我国（液
体）火箭推进剂的绝对主力。
请回答下列问题：
（1）石墨烯与金刚石相比，其性质的差异性是由于 。
（2）航天员产生的二氧化碳用“分子筛”的设备分离，“分子筛”起到的作用类似于实验室中
的 操作。
（3）飞行器上使用的铝锂合金属于 材料（“金属”、“合成”或“复合”），不用
纯铝的原因是 。
（4）长期驻留空间实验室会对航天员身体造成影响，航天饮食中必须含有足够的钙、铁等元素，
缺钙会导致 （填“贫血症”或“骨质疏松”）。
（5）偏二甲肼（C H N ）与四氧化二氮（N O ）相遇便可立即燃烧，生成二氧化碳、水和一种
2 8 2 2 4
常见的气体单质，该反应的化学方程式为
。
【解答】解：（1）石墨烯和金刚石都是由碳元素组成的单质，但性质有差异，因为碳原子的排
列方式不同。
（2）分子筛是利用孔径的大小将“大分子”和“小分子”分离，与实验室中过滤操作类似。
（3）合金属于金属材料；飞行器上使用铝锂合金而不用纯铝的原因是合金的优点更多，例如铝
合金硬度更大、更耐腐蚀，而纯铝硬度较小。
（4）主要存在于骨骼和牙齿中，使骨和牙齿具有坚硬的结构支架，缺钙会导致骨质疏松。
（5）偏二甲肼（C 2 H 8 N 2是 ）与四氧化二氮（N 2 O 4 ）相遇便可立即燃烧，生成二氧化碳、水和一
种常见的气体单质，由质量守恒定律可知，该气体单质为氮气，化学方程式为 C H N +2N O
2 8 2 2 4
点燃
¯ 2CO 2 +4H 2 O+3N 2 。
❑
故答案为：（1）碳原子的排列方式不同；
（2）过滤；
（3）金属；纯铝的硬度较小，而铝合金硬度更大、更耐腐蚀；
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（4）骨质疏松；
点燃
（5）C 2 H 8 N 2 +2N 2 O 4 ¯ 2CO 2 +4H 2 O+3N 2 。
❑
7. （2023•青秀区校级模拟）阅读材料，根据短文回答下列问题。
生命保障系统是中国空间站实现在轨长期运行的关键，该系统包括电解制氧、水处理、二氧化
碳及微量有害气体去除等子系统。
电解制氧技术利用太阳能电池板供电，电解1L水能产生约620L氧气，可满足1名宇航员一天
的需要，水中加入氢氧化钾可提高水的电解效率。电解水产生的氢气与宇航员呼出的二氧化碳
在催化剂作用下可发生反应。
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，其过程包括净化、低压蒸馏
（约10kPa）和冷凝。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
水用于宇航员生活用水和电解制氧，实现水的循环使用。
（1）电解制氧时，电池板的能量转化形式为 能转化为电能。
（2）电解水的反应化学方程式为 。
（3）加入氢氧化钾可提高水的电解效率，因为其溶于水产生自由移动的 （填“电
子”或“离子”）。
（4）从材料中可知，水处理系统的优点是 （填字母序号）。
A．可以节约水资源
B．水全部参与循环，没有损耗
C．该系统处理的水可以达到饮用水标准
D．可以解决宇航员因呼吸需要携带大量氧气的难题
【解答】解：（1）电解制氧技术利用太阳能电池板供电，故电解制氧时，电池板的能量转化形
式为太阳能转化为电能；
通电
（2）水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，该反应的化学方程式为：2H 2 O ¯
❑
2H ↑+O ↑；
2 2
（3）加入氢氧化钾可提高电解水效率，因为其溶于水产生自由移动的钾离子和氢氧根离子。
（4）A、由材料知，水处理系统可实现水的循环使用，优点是节约用水，选项正确；
B、由材料知，水的回收率达80%以上，有损耗，选项错误；
C、由材料知，该系统处理的水可以达到饮用水标准，选项正确；
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D、电解制氧技术产生大量氧气，可以解决宇航员因呼吸需要携带大量氧气的难题，选项正确。
故答案为：（1）太阳；
通电
（2）2H 2 O ¯ 2H 2 ↑+O 2 ↑；
❑
（3）离子；
（4）ACD。
8. （2023•潜山市一模）阅读下列科技短文并回答问题。
2022年北京冬季奥运会的吉祥物——“冰墩墩”主要由外壳和毛绒玩具两部分组成，它的硅胶
外壳采用环保PVC（聚氯乙烯）及PC（聚碳酸酯）制作而成。
环保PVC的主要材质是聚氯乙烯，耐腐蚀性强，并且具有高度的韧性和延展性，一般的拉伸不
会损坏。
PC（聚碳酸酯）是一种无色透明的无定性热塑性材料，号称透明合金，无色透明、耐热、抗冲
击、阻燃，且机械强度非常高。常见的应用有光盘、树脂眼镜片、水杯、厨房用品、防弹玻璃、
护目镜、车头灯等。
（1）环保PVC属于 （填“金属材料”或“有机合成材料”）。
（2）生产聚氯乙烯的原料之一——乙炔（C H ）可由电石（主要成分CaC ）与水在常温下反应，
2 2 2
生成氢氧化钙和乙炔气体。CaC 中碳元素的化合价为 ，请写出该反应的化学方程式：
2
。
（3）下列关于环保PVC和PC的说法正确的是 （填字母序号）。
A．环保PVC具有很强的耐腐蚀性
B．环保PVC易折断
C．PC的机械强度非常高
D．PC可用来制造树脂眼镜片
【解答】解：（1）PVC（聚氯乙烯）是一种塑料，属于有机合成材料。
（2）CaC 中，钙元素化合价为+2价，设碳元素化合价为x，根据“化合物中各元素化合价代数
2
和为零”，则（+2）+2x＝0，解得x＝﹣1；CaC 和水在常温下反应生成氢氧化钙和乙炔气体，
2
反应的化学方程式为CaC +2H O＝C H ↑+Ca（OH） 。
2 2 2 2 2
（3）A、由资料可知，PVC耐腐蚀性强，该选项说法正确；
B、PVC一般的拉伸不会损坏，说明不易折断，该选项说法不正确；
C、由资料可知，PVC机械强度非常高，该选项说法正确；
D、由资料可知，PVC可用来制造树脂眼镜片，该选项说法正确。
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故答案为：（1）有机合成材料；
（2）﹣1；CaC +2H O＝C H ↑+Ca（OH） ；
2 2 2 2 2
（3）ACD。
9. （2023•晋城模拟）雾霾形成的推手——氨气
氨气是地球大气中唯一呈碱性的气体，它无色，有强烈的刺激气味，密度小于空气，极易溶于
水，在常温下加压即可使其液化。
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。
全球氨排放大多与肉乳品业相关。除了畜禽养殖和废弃物处理过程产生大量氨气外，喂养畜禽
所需饲料的种植过程中，氮肥的施用也会产生大量氨气。
依据材料，回答下列问题。
（ 1 ） 请 写 出 一 条 氨 气 的 物 理 性 质
。
（2）雾霾中二次无机颗粒物主要是 ，其中含有的阳离子是
H+
4
（写离子符号）。
（3）请写出雾霾形成过程中的一个化学方程式
。
（4）在大气中二氧化硫和氮氧化物得到一定程度控制的情况下，降低哪种气体的排放是控制大
气中二次无机颗粒物生成，降低PM2.5浓度的重要途径之一 。
（5）为降低氨气的排放，人类可采取的有效措施有哪些 。
（写一条）
【解答】解：（1）由题文可知，氨气的物理性质有无色，有强烈的刺激气味，密度小于空气，
极易溶于水等；
（2）由题文可知，雾霾中二次无机颗粒物主要是氨气形成的硫酸铵和硝酸铵；硫酸铵和硝酸铵
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都有铵根离子与酸根离子构成，其中的阳离子是铵根离子，故表示为N H+ 。
4
（3）雾霾形成过程中，氨气与大气中的硝酸反应生成硝酸铵，化学方程式为：NH +HNO ＝
3 3
NH NO ，氨气还能够与大气中的硫酸反应生成硫酸铵，化学方程式为：2NH +H SO ＝（NH ）
4 3 3 2 4 4
SO ；
2 4
（4）由题文可知，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，所以在大气中二氧化硫和氮氧化物
得到一定程度控制的情况下，降低氨气的排放是控制大气中二次无机颗粒物生成，降低 PM2.5
浓度的重要途径之一；
（5）为降低氨气的排放，人类可采取的有效措施是合理施用氮肥。
故答案为：（1）无色或有强烈的刺激气味或密度小于空气或极易溶于水等；
（2）硫酸铵和硝酸铵；N H+ ；
4
（3）NH +HNO ＝NH NO 或2NH +H SO ＝（NH ） SO ；
3 3 4 3 3 2 4 4 2 4
（4）氨气；
（5）合理施用氮肥（合理即可）。
10. （2023•太和县二模）阅读下列科技短文并回答问题。
为应对CO 等温室气体引起的气候变化问题，世界各国以全球协约的方式减排温室气体，我国
2
提出争取2030年前达到“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”的目标。现阶段我国的能源结构
以化石燃料为主，其燃烧释放出大量的CO ，通过植树造林、海洋封存和综合利用等途径可降
2
低大气中CO 浓度。
2
工业上可以将CO 转化成甲醇（CH OH）等资源，CO 和氢气在一定条件下可生成甲醇和水。
2 3 2
一定条件下，该反应在有、无分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如图所示。
（1）化石燃料主要包括煤、 和天然气。
（2）CO
2
可以封存在海洋里，但会引起海水酸化，有关反应的化学方程式为
。
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（ 3 ） 由 图 可 知 ， 为 提 高 甲 醇 的 产 率 ， 合 成 甲 醇 应 选 择 的 最 佳 条 件 为
。
（4）下列说法正确的是 （填字母）。
A．“碳达峰、碳中和”中的“碳”指的是碳单质
B．大气中CO 过多不仅会加剧温室效应，还会造成酸雨
2
C．植树造林是利用植物的呼吸作用吸收CO
2
D．推广使用太阳能风能等新能源代替化石燃料，可以减少CO 的排放
2
【解答】解：（1）化石燃料是不可再生能源，包括煤、石油、天然气。
（2）由于二氧化碳能与水反应生成碳酸，所以CO 可以封存在海洋里，并会引起海水酸化，反
2
应的化学方程式为CO +H O＝H CO 。
2 2 2 3
（3）由图可知，为提高甲醇的产率，合成甲醇应选择的最佳条件为有分子筛膜、温度为
210℃。
（4）A、碳达峰、碳中和中的“碳”指的是碳元素，故A不正确；
B、大气中CO 过多会导致温室效应增强，不会造成酸雨，故B不正确；
2
C、植树造林是利用植物的光合作用吸收CO ，故C不正确；
2
D、推广使用太阳能、风能等新能源代替化石燃料，可以减少CO 的排放，故D正确。
2
故答案为：（1）石油；
（2）CO +H O＝H CO ；
2 2 2 3
（3）温度为210℃，有分子筛膜（合理即可）；
（4）D。
24
