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题型 05 科普阅读题
►类型1 生成物或固体总质量的变化....................................................................................................................1
►类型2 压强变化....................................................................................................................................................6
►类型3 涉及先后顺序..........................................................................................................................................10
►类型4 与催化剂相关的曲线..............................................................................................................................16
►类型5 金属和酸..................................................................................................................................................19
►类型6 金属和盐溶液..........................................................................................................................................27
►类型7 溶解过程相关的曲线..............................................................................................................................31
►类型8 pH曲线....................................................................................................................................................35
►类型1 化学与生活
1．（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 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
，反应中产生的 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（ ）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/Cu/Mn (2)酸 (3) 、
(4)维生素C在高温下易被氧化（或会造成营养成分失效，合理即可）
【详解】（1）由上述材料可知蜂蜜中还含有一些微量元素，如锌、铜、锰等，故填Zn（或Cu、Mn）；
（2）由上述材料可知天然蜂蜜的pH都在3.2-4.5，故显酸性；
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（3）氧化物是由两种元素组成，其中一种是氧元素，故属于氧化物的是H O、H O ；
2 2 2
（4）蜂蜜中的维生素C在高温易被氧化，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。
2．（2024·北京东城·一模）阅读下面科普短文。
苹果削皮或切开后在空气中放置一段时间，果肉的颜色就会变得越来越深。研究表明苹果中含有多酚化合
物和多酚氧化酶，它们原本存在于苹果细胞的不同细胞器中，无法接触，当苹果被削皮或者切开后就有了
接触的机会。在多酚氧化酶的催化作用下，多酚化合物在空气中发生氧化反应，生成了褐色的物质，这种
变化叫做褐变。
有人认为用氯化钠或柠檬酸（C H O ）可以抑制苹果的褐变。研究人员将切好的苹果分别用水、1%的氯化
6 8 7
钠溶液和1%的柠檬酸溶液进行处理后，记录苹果褐变情况，实验结果如图所示（值越高，褐变越明显）。
目前已有技术可种植出一种不含多酚氧化酶的苹果，这样就可以从根源上防止苹果发生褐变。
依据文章内容回答下列问题。
(1)苹果褐变生成褐色物质，该反应的反应物是 。
(2)配制200g1%的NaCl溶液，需要NaCl固体的质量为 g。
(3)柠檬酸的组成元素是 。
(4)对比图中三条曲线，得到的实验结论是：在实验研究范围内， 。
(5)判断下列说法是否正确（填“对”或“错”）。
①由图可知，实验研究范围内，时间越长，苹果褐变越明显。 。
②削皮或切开后的苹果要及时食用。 。
【答案】(1)多酚化合物、氧气 (2)2 (3)C、H、O
(4)氯化钠抑制褐变，柠檬酸促进褐变 (5) 对 对
【详解】（1）苹果褐变是由于在多酚氧化酶的催化作用下，多酚化合物在空气中发生氧化反应，生成了
褐色的物质，氧化反应是物质与氧气发生的反应，故该反应的反应物为多酚化合物、氧气；
（2）配制200g1%的NaCl溶液，需要NaCl固体的质量为 ；
（3）柠檬酸的化学式为C H O ，柠檬酸是由碳、氢、氧三种元素组成的；
6 8 7
（4）对比图中三条曲线，柠檬酸使苹果褐变更明显，氯化钠可以抑制氯化钠的褐变；故填：氯化钠抑制
褐变，柠檬酸促进褐变；
（5）①由图可知，实验研究范围内，时间越长，苹果褐变越明显，说法正确，故填对；
②削皮或切开后的苹果在空气中容易褐变，故要及时食用，说法正确，故填对。
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3．（2024·北京顺义·一模）阅读下面科普短文。
臭豆腐是中国传统特色小吃。各地的臭豆腐中，湖南长沙臭豆腐因其“黑如墨、香如醇、嫩如酥、软如
绒”的特点而深受广大消费者喜爱。
臭豆腐坯的品质直接关系着臭豆腐的鲜嫩程度、入味程度和油炸效果。生产工艺流程为：黄豆→豆腐坯→
上色（用硫酸亚铁等）→臭卤浸泡→臭豆腐坯。国家标准 GB2760—2014中规定，在臭豆腐的制作过程中，
硫酸亚铁的最大使用浓度为 。实验小组研究了一定条件下硫酸亚铁浓度对臭豆腐上色效果的影响，
结果如图1所示
。（L值表示颜色明度，L=0为黑色，L=100为白色。）
臭豆腐“闻起来臭，吃起来香”的特性主要来源于臭卤的浸泡。卤水在 密封箱里保温发酵过程中理化
指标的变化情况如图2所示。
臭豆腐富含蛋白质、维生素 等。维生素 可以延缓大脑老化，降低老年痴呆的发病率。
需要注意的是，臭豆腐中含有的胺类物质可与亚硝酸盐反应，生成致癌物亚硝胺。因此，在吃臭豆腐时，
最好多吃富含维生素C的新鲜蔬菜和水果，以阻断亚硝胺的生成。
依据文章内容回答下列问题。
(1)硫酸亚铁的化学式为 。
(2)从微观角度解释，能闻到臭豆腐散发出的特殊气味的原因是 。
(3)由图2得出卤水发酵过程中氨基酸态氮含量与发酵时间的关系为 。
(4)依据短文可知，硫酸亚铁较适宜的上色浓度为 ，理由是 。
(5)判断下列说法是否正确（填“对”或“错”）。
①臭豆腐有预防老年痴呆的功效。
②臭豆腐与新鲜蔬菜和水果搭配食用更健康。
【答案】(1) (2)分子在不断运动 (3)在 密封发酵120天过程中，随着发酵时间的增加，氨基
酸态氮含量先增大后减小，60天后变化不明显
(4) 的硫酸亚铁低于国家标准最大使用浓度，且硫酸亚铁为 时 ，符合“黑如墨”的特征
(5) 正确 正确
【详解】（1）硫酸亚铁的化学式为 ；
（2）从微观角度解释，能闻到臭豆腐散发出的特殊气味的原因是分子在不断运动；
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（3）由图2可知，卤水发酵过程中氨基酸态氮含量与发酵时间的关系为：在 密封发酵120天过程中，
随着发酵时间的增加，氨基酸态氮含量先增大后减小，60天后变化不明显；
（4）由题干信息可知，国家标准GB2760—2014中规定，在臭豆腐的制作过程中，硫酸亚铁的最大使用浓
度为 ，结合图1可知，硫酸亚铁较适宜的上色浓度为 ，理由是 的硫酸亚铁低于国家
标准最大使用浓度，且硫酸亚铁为 时 ，符合“黑如墨”的特征；
（5）①由题干信息可知，臭豆腐富含蛋白质、维生素 等，维生素 可以延缓大脑老化，降低老年痴
呆的发病率，因此臭豆腐有预防老年痴呆的功效，说法正确，故填：正确；
②由题干信息可知，臭豆腐中含有的胺类物质可与亚硝酸盐反应，生成致癌物亚硝胺，因此在吃臭豆腐时，
最好多吃富含维生素C的新鲜蔬菜和水果，以阻断亚硝胺的生成，所以臭豆腐与新鲜蔬菜和水果搭配食用
更健康，说法正确，故填：正确。
4．（2024·黑龙江哈尔滨·三模）科普阅读
消毒剂“知多少”
在新冠肺炎流行期间，消毒是控制疫情蔓延的重要手段。不同的消毒剂使用范围和方法不同，使用时要严
格按照说明书上的说明使用。酒精是常见的醇类消毒剂，可有效地灭活新冠病毒。因为酒精能将细菌体内
的蛋白质迅速凝固，从而将其杀死，但喷洒酒精消毒时，需要保证通风，千万不要与明火接触，已有因为
使用酒精大面积喷洒消毒接触燃着的香烟引起闪爆的案例。
84消毒液是一种含氯消毒剂，主要成分为次氯酸钠(NaClO)。次氯酸钠为白色粉末，易溶于水，水溶液呈碱
性。84消毒液适用于一般物体表面、白色衣物、医院污染物品的消毒。但84消毒液有腐蚀性，必须稀释
后才能使用。也不能与其他消毒液混合使用，否则会因为发生化学反应而加大氯气浓度引起氯气中毒。三
氯异氰尿酸(C N O Cl )是一种固体消毒剂，它易溶于水，其溶液pH在2.6～3.2之间，该品具有储存稳定、
3 3 3 3
使用方便等优点，可用于游泳池、饮用水、餐具等的消毒，是新一代广谱高效低毒的杀菌剂。
阅读上述材料，回答有关问题：
(1)酒精消毒杀菌的原理是 。
(2)使用酒精消毒不当会引发火灾，酒精燃烧的化学方程式为 。
(3)从燃烧的条件分析材料中的案例，燃着的香烟对酒精闪爆所起的作用是 。
(4)84消毒液与三氯异氰尿酸 (填“能”或“不能”)混合使用。
【答案】(1)酒精能将细菌体内的蛋白质凝固，从而将其杀死
(2)C H OH+3O 2CO +3H O (3)使酒精的温度达到它的着火点 (4)不能
2 5 2 2 2
【详解】（1）根据题中提供的信息可知，酒精消毒杀菌的原理是酒精能将细菌体内的蛋白质凝固，从而
将其杀死；
（2）乙醇燃烧和氧气反应生成水和二氧化碳，反应的化学方程式为：C H OH+3O 2CO +3H O；
2 5 2 2 2
（3）可燃物、温度达到可燃物着火点、可燃物与氧气接触；从燃烧的条件分析材料中的案例，燃着的香
烟对酒精闪爆所起的作用是使酒精的温度达到它的着火点；
（4）84消毒液水溶液呈碱性，也不能与其他消毒液混合使用，否则会因为发生化学反应而加大氯气浓度
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引起氯气中毒；三氯异氰尿酸溶液pH在2.6～3.2之间显酸性，会与84消毒液发生反应；故84消毒液与三
氯异氰尿酸不能混合使用；
►类型2 化学与生产
1．（2024·北京）阅读下面科普短文。
生活中有时需要用到高浓度 ，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 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 。
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
、 通过某种沸石分子筛，测定其对 、 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 和 ，证据是 。
(5)判断下列说法是否正确（填“对”或“错”）。
①氧气瓶中的 一般用深冷法制得。
②健康人不能盲目吸氧。
【答案】(1)氧气瓶、氧气袋和制氧机 (2)物理性质 (3)Ⅱ
(4)25℃时，吸附压越大，氮气的吸附量越大，而氧气的吸附量变化不大
(5) 对 对
【详解】（1）由题干信息可知，供氧方式主要有氧气瓶、氧气袋和制氧机；
（2）深冷法利用物质的沸点差异，从空气中分离出O ， 不需要通过化学变化就能表现出来，利用的是其
2
物理性质；
（3）由图甲可知，Ⅱ中氧分子分解为氧原子；
（4）由图乙可知，25℃时，吸附压越大，氮气的吸附量越大，而氧气的吸附量变化不大，故25℃时吸附
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压越大越有利于分离N 和O 。
2 2
（5）①由题干信息可知，氧气瓶和氧气袋中的O 一般用深冷法制得，故填：对；
2
②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，
故填：对。
2．（2024·福建福州·模拟预测）阅读下面科普短文。
大豆异黄酮（C H O ），浅黄色粉末，气味微苦，略有涩味，是大豆生长中形成的一类次生代谢产物，是
15 10 4
天然的癌症化学预防剂。
点浆是制作豆腐的关键工序。点浆时常用到的凝固剂有盐类凝固剂，如石膏（主要成分为硫酸钙）、盐卤
（如氯化镁等）或酸类凝固剂，如葡萄糖酸—δ—内酯（化学式为C H O ，简称GdL）。凝固剂种类对豆腐
6 10 6
中异黄酮含量有影响。二者的关系如图1所示。凝固剂添加量对豆腐的品质也有影响。将大豆泡发后，与
水按1：4的比例磨成豆浆，以MgCl 为例，研究结果如图2所示。
2
豆腐中还含有丰富的蛋白质和钙，不含胆固醇，容易消化吸收。但过量食用，会阻碍人体对铁的吸收，而
且容易出现腹胀、腹泻等症状。
依据文章内容回答下列问题。
(1)大豆异黄酮属于 （填“有机物”或“无机物”），大豆异黄酮的物理性质有 （写出一条
即可）。
(2)大豆异黄酮完全燃烧的化学方程式为 ，该反应的能量转化形式为 。
(3)由图1可知，用 凝固剂制作的豆腐异黄酮含量最高。
(4)判断下列说法是错误的是________。
A．MgCl 添加的越多，豆腐的保水性越好
2
B．豆腐营养丰富，多吃对身体无害
C．大豆异黄酮是天然的癌症化学预防剂
(5)由图2可知，豆腐产率与MgCl 添加量的关系为：其他条件相同时，MgCl 添加量在0.35%~0.71%之间时，
2 2
。
【答案】(1) 有机物 浅黄色粉末（气味微苦）
(2) 化学能转化为热能
(3)GdL（葡萄糖—δ—内酯） (4)AB
(5)随着MgCl 添加量的增加，豆腐产率先增大后减小，0.55%时最大
2
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【详解】（1）大豆异黄酮（C H O ）从组成上看，是由两种或两种以上元素组成的纯净物，属于化合物，
15 10 4
且含有碳元素，属于有机化合物，故填：有机物。
大豆异黄酮，浅黄色粉末，气味微苦，略有涩味，这些性质不需要发生化学变化就能表现出来，属于物理
性质；
（2）大豆异黄酮（C H O ）充分燃烧会生成二氧化碳和水，化学方程式为：
15 10 4
，燃烧过程中会放出热量，故能量转化为：化学能转化为热能；
（3）由图1可知，用GdL（或葡萄糖酸—δ—内酯）凝固剂制作的豆腐异黄酮含量最高，故答案为：GdL
（或葡萄糖酸—δ—内酯）；
（4）A.由图2信息可知，当添加MgCl2大于0.5%时，保水性下降，故并不是MgCl 添加的越多，豆腐的保
2
水性越好；故答案为：错；
B.豆腐中含有丰富的蛋白质和钙，不含胆固醇，容易消化吸收。但过量食用，会阻碍人体对铁的吸收，而
且容易出现腹胀、腹泻等症状；故答案为：错；
C.由材料可知，大豆异黄酮是天然的癌症化学预防剂；故答案为：对；
故选AB。
（5）由图2可知，豆腐产率与MgCl 添加量的关系为：其他条件相同时，MgCl 添加量在0.35%~0.71％之
2 2
间时，随着MgCl 添加量的增加，豆腐产率先增大后减小，0.55时最大；故答案为：随着MgCl 添加量的增
2 2
加，豆腐产率先增大后减小，0.55%时最大。
3．（2024·福建福州·三模）阅读下面科普短文：
日化用盐产品中添加表面活性剂，可增加产品的功能性。
实验人员向硬度为150mg/kg的硬水中加入NaCl，配制不同溶质的质量分数的NaCl硬水溶液。测试NaCl的
质量分数对三种表面活性剂（CAB、MES、AESA）的发泡性能和去油效果的影响，结果如图1、2。
表面活性剂在污染治理中亦有应用。如：治理不同情况的土壤污染，可以选用不同的表面活性剂，但应注
意避免过量使用造成的二次污染和土壤破坏。
(1)用下图所列的仪器配制100g质量分数为5%的NaCl硬水溶液。
①需称量NaCl的质量是 g。
②正确的操作顺序是 （填序号）。
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A． B． C． D．
(2)分析图1，在NaCl溶质的质量分数小于5%的范围内，发泡性能受NaCl含量影响最大的表面活性剂是
。
(3)判断下列说法是否正确（填“对”或“错”）。
①未添加表面活性剂的硬水只有微弱的去油能力。
②为提高土壤污染的治理效果，表面活性剂用量越多越好。
【答案】(1) 5 CBDA（合理即可） (2)MES (3)对 错
【详解】（1）①需称量NaCl的质量是=100g×5%=5g；
②配制一定溶质质量分数的溶液的步骤是：计算、称量、溶解；正确的操作顺序是CBDA；
（2）根据图1，在NaCl溶质的质量分数小于5%的范围内，MES的初始泡沫高度越低，所以MES的发泡性
能受NaCl含量影响最大；
（3）①根据图2，未添加表面活性剂的硬水有微弱的去油能力，对；
②为提高土壤污染的治理效果，表面活性剂用量并不是越多越好，过量使用会造成二次污染和土壤破坏，
错。
4．（2024·辽宁葫芦岛·二模）阅读下列科普短文。酒文化是中华文化的一部分。
材料一：“二锅头酒”是由烧酒发展而来。图1为古代烧酒蒸馏设备示意图，由灶、底锅、甑桶和天锅4
部分组成。天锅用于冷却，一般要换三次凉水才能蒸完一甑酒。第一锅酒中甲醇、醛类较多，口感暴辣；
第三锅酒中高级醇和酸类较多、酯类少，酸味大、寡淡不香：第二锅酒精香馥郁，醇厚甘爽，质量最好。
所以，蒸馏时掐头去尾留第二锅，顾名“二锅头”。
发酵过程中细菌不可或缺，而且种类丰富、数量较多，被认为是“生香动力军”。某酒厂对发酵过程中细
菌结构和温度的变化进行研究，结果如图2所示。
材料二：葡萄的配料表中经常看到二氧化硫，二氧化硫有什么作用呢?酿酒葡萄采摘后容易与空气中的氧
气发生反应而腐烂变质。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3所示。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。葡萄汁的发酵由酵母菌来完成，但在发酵过程中也会滋
生某些杂菌，添加二氧化硫可有效抑制这些杂菌的滋生。依据所给信息，回答下列问题：
(1)图1中，蒸馏属于 变化。
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(2)从微观角度分析，能闻到酒的香味是因为 。
(3)第一锅酒口感暴辣的原因是 。
(4)由图2可知，发酵28天中温度的变化情况为 。
(5)葡萄腐烂变质的原因是 。
(6)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 B．低浓度SO C．高浓度SO
2 2 2
(7)二氧化硫在葡萄汁发酵过程中起到的作用是 。
(8)下列说法不正确的是_______ (填序号)。
A．葡萄汁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
(9)在古代我国劳动人民就发明了酿酒的技术，其过程是：
①请补全葡萄糖在酵母的作用下分解为乙醇的化学方程式：C H O 2C H OH+2 ↑。
6 12 6 2 5
②该项技术除了酿酒以外，再写出一点具有实际意义的应用 。
【答案】(1)物理 (2)分子是不断运动的 (3)甲醇、醛类较多
(4)随着天数增加，发酵温度先升高后降低 (5)与空气中氧气反应
(6)C (7)有效抑制发酵过程中某些杂菌的滋生
(8)C (9) CO 开发利用酒精对缓解当前的能源危机具有重要意义等
2
【详解】（1）图1中，蒸馏利用混合液体或液-固体系中各组分沸点不同，使低沸点组分蒸发，再冷凝以
分离整个组分的单元操作过程，该过程中没有新物质生成，属于物理变化；
（2）从微观角度分析，能闻到酒的香味是因为分子在不断地运动，向四周扩散，使人们闻到香味；
（3） 根据“第一锅酒中甲醇、醛类较多，口感暴辣”可知，第一锅酒口感暴辣的原因是甲醇、醛类较多；
（4）由图2可知，发酵28天中温度的变化情况为随着天数的增加，发酵温度先升高后降低；
（5）酿酒葡萄采摘后容易与空气中的氧气发生反应而腐烂变质；
（6）由图可知，在4°C时，酿酒葡萄储存一周时，腐烂率最高的是高浓度SO2，故选C；
（7）在发酵过程中也会滋生某些杂菌，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；
（8）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
故选C；
（9）①根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变，反应前有6个碳原子、12个氢原子、6个氧原
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子，反应后有4个碳原子、12个氢原子、2个氧原子，则反应后还缺少2个碳原子、4个氧原子，由于化
学计量数为2，则未知物为CO ；
2
②酒精具有可燃性，开发利用酒精能代替部分化石燃料，对缓解当前的能源危机具有重要意义等。
5．（2024·山东临沂·一模）阅读下面科普短文。
蛋壳的主要成份是碳酸钙，是一种天然的钙源。把蛋壳中的无机钙加工成有机钙（如乳酸钙等），实现资
源的利用和可持续发展。乳酸钙作为钙的强化剂，吸收效果比无机钙好，可被广泛应用到食品、化妆品、
医药等领域。
以废弃蛋壳为原料，通过高温煅烧法制备乳酸钙的原理是：高温煅烧蛋壳后，得到CaO灰分，然后向CaO
灰分中加水，得到石灰乳，再将石灰乳与乳酸在一定条件下反应生成乳酸钙。为了获得最佳工艺参数，进
行实验：每次准确称取4gCaO灰分，加入50mL水制成石灰乳，分别探究乳酸用量、反应温度、反应时间
等变量因素对乳酸钙产率的影响。结果如图所示：
图1 图2 图3
反应时间对乳酸钙产率的
反应温度对乳酸钙产率的
乳酸用量对乳酸钙产率的 影响
影响
影响
依据文章内容回答下列问题。
(1)乳酸钙能应用于食品、化妆品、医药等领域的主要原因是 。
(2)向CaO中加水即可得到石灰乳（主要成分是熟石灰），高温煅烧蛋壳得到CaO发生反应的化学方程式为
。
(3)废弃蛋壳高温煅烧法制备乳酸钙的最佳工艺条件是乳酸用量为12mL、 、反应时间为75min。
【答案】(1)利于吸收 (2) (3)反应温度35℃
【详解】（1）乳酸钙作为钙的强化剂，吸收效果比无机钙好，可被广泛应用到食品、化妆品、医药等领
域。
（2）高温煅烧蛋壳得到CaO是指碳酸钙在高温条件下反应生成氧化钙和二氧化碳气体，该反应化学方程
式： 。
（3）由图可以看出最佳的乳酸用量为12mL，反应最佳温度为35℃（此时乳酸钙产率最高且相对温度较低，
能耗较少），最佳反应时间为75min。
6．（2024·辽宁沈阳·三模）阅读下面科普短文。
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氨是一种重要的化学物质，可用于制造硝酸和氮肥，氨主要来自于人工合成。1909年，弗里茨·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再发生变化时（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向的矛盾。
依据短文信息，回答下列问题：
(1)工业上可用 的方法从空气中获得合成氢的原料 。
(2)甲烷和 高温下反应得到CO和原料气 ，该反应的化学方程式是 。
(3)从“合成塔”中出来的气体是 （填“纯净物”或“混合物”）。
(4)科学家研究合成氨反应催化剂的目的是 。
(5)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）
A．200大气压、300℃ B．200大气压、500℃
C．400大气压、300℃ D．400大气压、500℃
(6)工业烟气中常含有 ，直接排放会造成 等环境问题，氨法脱硫是一种高效、低能耗的脱硫方式，
最终产物 ，在农业上可作为 。
【答案】(1)分离液态空气 (2) (3)混合物
(4)加快反应速率 (5)C (6) 酸雨 氮肥
【详解】（1）工业上可用分离液态空气的方法从空气中获得合成氢的原料 ；
（2）甲烷和 在高温条件下反应生成CO和 ，化学方程式为 ；
（3）由流程图可知，“合成塔”中氮气与氢气合成氨气，经冷却后得到液态氨，多余的氮气和氢气重新
进入合成塔，说明从“合成塔”中出来的气体是混合物；
（4）科学家研究合成氨反应催化剂的目的是加快反应速率；
（5）A、由图2可知，按200大气压、300℃的条件进行合成氨反应，平衡时氨的含量约为61%；
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B、由图2可知，按200大气压、500℃的条件进行合成氨反应，平衡时氨的含量约为21%；
C、由图2可知，按400大气压、300℃的条件进行合成氨反应，平衡时氨的含量为80%；
D、由图2可知，按200大气压、500℃的条件进行合成氨反应，平衡时氨的含量约为36%；
综上，按400大气压、300℃的条件进行合成氨反应，平衡时氨的含量最高，故选：C；
（6）工业烟气中常含有 ，直接排放会造成酸雨等环境问题； 含有氮、磷、钾三种营养元
素中的氮元素，在农业上可作为氮肥。
►类型3 化学与自然
1．（2024·江苏无锡）阅读下列短文，回答相关问题。
自然界中的“氮循环”
在自然界里，氮元素主要以氮分子的形式存在于空气中，部分氮元素存在于动植物体内的蛋白质中，还有
部分氮元素存在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。氮是生物体生命活动不可缺少的重要元素。自然界是
怎样通过氮的循环为生物体提供氮元素的呢？
将大气中的氮气转化为氮的化合物的过程叫作氮的固定。大自然通过闪电释放的能量将空气中的氮气转化
为含氮的化合物，或者通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化成氨，从而实现自然固氮；人类则通过控制条件，
将氮气转化为氮的化合物，实现人工固氮。工业合成氨是重要的人工固氮途径，不仅为农作物的生长提供
必需的氮元素，也为其他化工产品的生产提供了重要原料。
N 是合成氨工业的重要原料，氨气（NH ）能制造化肥，还能通过催化氧化生产硝酸（HNO ）在高温或放
2 3 3
电的条件下，N 与O 反应生成NO，NO进一步氧化生成NO 。大气中过量的NOx和水体中过量的 ，
2 2 2
均是污染物。催化还原可将烟气和机动车尾气中的NO转化为N ，也可将水体中的 转化为N 。自
2 2
然界多种形态的氮及其化合物间的相互转化，形成了自然界的“氮循环”（如图）。
大气、水、土壤与人们的生活息息相关。人类和其他生物生存的生物圈与大气圈、水圈和岩石圈间不断进
行着物质和能量的交换，共同构成了地球生态系统。
(1)下列物质属于复合肥的是 （填字母）。
a.NH Cl b.KNO c.NH NO
4 3 4 3
(2)我国《地表水环境质量标准》中规定：一级饮用水源中氨氮含量小于
0.5mg/L、总氮含量小于30mg/L。0.5mg/L的含义是 。
(3)机动车尾气中含有NO的原因可能是 。
(4)氨气在加热和有催化剂（如铂）的条件下，被氧气氧化生成一氧化氮和水。写
出反应的化学方程式： 。
(5)下列叙述正确的是 （填字母）。
a.自然界中存在氮循环，空气中N 的含量相对稳定
2
b.水体中过量的 ， 转化为N 的过程属于氮的固定
2
c.科研人员将N 与H O在一定条件下转化为NH 和O 可实现人工固氮
2 2 3 2
【答案】(1)b (2)每升饮用水源中“氨氮”的质量为0.5mg（合理即可）
(3)在高温或放电的条件下，N 与O 反应生成NO/机动车燃料燃烧放出NO
2 2
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(4) (5)ac
【详解】（1）a.NH Cl中只含有氮元素，属于氮肥，故错误；
4
b.KNO 中含有钾和氮两种元素，属于复合肥，故正确；
3
c.NH NO 中只含有氮元素，属于氮肥，故错误；
4 3
（2）由题文可知，0.5mg/L的含义是每升饮用水源中“氨氮”的质量为0.5mg；
（3）分析题文可知，在高温或放电的条件下，N 与O 反应生成NO或机动车燃料燃烧放出NO；
2 2
（4）氨气在加热和有催化剂（如铂）的条件下，被氧气氧化生成一氧化氮和水，反应的化学方程式为：
；
（5）a.由题文可知，自然界中存在氮循环，空气中N 的含量相对稳定，故说法正确；
2
b.将大气中的氮气转化为氮的化合物的过程叫作氮的固定，水体中过量的 ， 转化为N ，不是氮的
2
固定，故说法错误；
c.科研人员将N 与H O在一定条件下转化为NH 和O ，是人类则通过控制条件，将氮气转化为氮的化合物，
2 2 3 2
是人工固氮，故说法正确。
2．（2024·内蒙古通辽）阅读下列短文并回答问题。
纯净的臭氧(O ) 在常温下是淡蓝色的气体，有鱼腥味，不稳定，易转化为氧气。
3
臭氧可用于处理饮用水。臭氧可与水中的有害化合物发生反应，处理效果好，不会产生异味。
臭氧可作为漂白剂。许多有机色素的分子遇臭氧后会被破坏，成为无色物质。实践证明，臭氧的漂白作用
是氯气的15倍之多。
臭氧可用于医用消毒。与传统的消毒剂相比，它几乎能杀灭一切微生物，无二次污染，高效环保。
臭氧能吸收紫外线，保护地面生物不受伤害。
随着全球工农业生产的发展，大气中的氟利昂、NO 等越来越多，导致了臭氧浓度的降低 。NO 引发臭氧
2 2
转化为氧气的反应如下：
NO +O =NO +O
2 2 3 2
NO =NO+O
3 2
NO+O =NO + O
3 2 2
2 O =3 O
3 2
此过程中，NO 加快了O 转化为O 的速率，在放电条件下，氧气会转化为臭氧。
2 3 2
(1)用臭氧处理饮用水时，主要利用了臭氧的 (填“物理性质”或“化学性质”)。
(2)臭氧的漂白作用比氯气 (填“强”或“弱”)。
(3)臭氧转化为氧气的反应中，NO 的质量 (填“发生”或“未发生”)变化。
2
(4)氧气转化为臭氧的化学方程式为 。
【答案】(1)化学性质 (2)强 (3)未发生 (4)
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【详解】（1）用臭氧处理饮用水时，臭氧可与水中的有害化合物发生反应，需要通过化学变化才能表现
出来，利用的是臭氧的化学性质；
（2）臭氧的漂白作用是氯气的15倍之多，故臭氧的漂白作用比氯气强；
（3）由化学方程式可知，臭氧转化为氧气的反应中，NO 参与了反应，但是反应后又生成了NO ，且二氧
2 2
化氮加快了臭氧转化为氧气的速率，在该反应中，二氧化氮应是催化剂，化学反应前后，催化剂的质量未
发生变化；
（4）氧气在放电的条件下反应生成臭氧，该反应的化学方程式为： 。
3．（2024·四川南充·三模）阅读下列科普短文，依据文章内容回答问题。
二氧化硫曾是主要的空气污染物，1996-2007年我国 排放量趋势见下图1。
烟气脱硫是减少 排放的最常用方法，该方法能把 从烟气中除去。烟气脱硫系统除去 的效率都很
高，在“洗气塔”装置（见上图2）中首先进行干法洗涤，粉状石灰石会先在燃烧室内分解，产生的
会中和 。在湿法洗涤步骤中，水与 反应，生成氢氧化钙悬浊液，然后喷雾雾化并注入烟气中、氢
氧化钙浊液微滴在塔中的管道沉降时与 反应，所得的生成物会被收集及除去。
该系统的一个优点是最终产物石膏 无毒而且有多种用途，例如用于生产熟石膏和水泥。国
家环保部资料显示，2013-2022年十年间， 排放量下降 。时至今日，我国对 污染的治理是比较
彻底和成功的。
(1)下列情况属于二氧化硫的人为来源的有______（填选项）。
A．开采煤进行燃烧 B．火力发电
C．火山喷发 D．驾驶电动汽车
(2)1996-2007年间我国工业 排放趋势是 （任写一条即可）。
(3)写出湿法洗涤时吸收 的化学方程式 。
(4)将石灰石粉碎和将氢氧化钙悬浊液雾化的目的是 。
(5)2023年9月习近平总书记在地方考察调研时首次提出“新质生产力”。请你提出落实减少硫排放并符合
绿色化学理念的新能源 （写两种）。
【答案】(1)AB
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(2)1996-2002年工业二氧化硫的排放量变化不大，2003-2006年逐渐升高，后逐渐下降
(3)
(4)增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分
(5)风能、太阳能（合理即可）
【详解】（1）A、煤中含硫元素，开采煤进行燃烧，会产生二氧化硫等污染物，符合题意；
B、火力发电，是利用燃煤提供能量，会产生二氧化硫等污染物，符合题意；
C、火山喷发会产生二氧化硫等污染物，但是不属于二氧化硫的人为来源，不符合题意；
D、驾驶电动汽车 ，不会产生二氧化硫，不符合题意。
（2）由图可知，1996-2007年间我国工业 SO 排放趋势是：1996-2002年工业二氧化硫的排放量变化不大，
2
2003-2006年逐渐升高，后逐渐下降；
（3）湿法洗涤时吸收二氧化硫的反应为氢氧化钙和二氧化硫反应生成亚硫酸钙和水，该反应的化学方程
式为： ；
（4）将石灰石粉碎和将氢氧化钙悬浊液雾化的目的是：增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分；
（5）减少硫排放并符合绿色化学理念的新能源有：风能、太阳能、核能等。
4．（2024·广东江门·一模）阅读下面科普短文。
碳中和
“碳中和”是指人类活动的碳排放通过森林碳汇和人工手段加以捕集、利用和封存，使排放到大气中的温
室气体净增量为零。CaO可在较高温度下捕集CO ，在更高温度下将捕集的CO 释放利用。CaC O ·H O在较
2 2 2 4 2
高温度下可分解制备氧化钙，该条件下还可得到另外三种气体氧化物，使该反应生成的氧化钙比用碳酸钙
分解得到的氧化钙更加疏松多孔，捕集二氧化碳效果更好。
目前，CO 捕集技术的关键是将CO 从排放物中分离出来。分离方法：主要
2 2
分为物理吸收法和化学吸收法。物理吸收法中的一种是用甲醇作溶剂进行
吸收。化学吸收法用氨水(NH ·H O)作为吸收剂，控制温度在30℃左右，采
3 2
用喷氨技术吸收CO ，生成碳酸氢铵(NH HCO 高温下易分解)。分离后的CO
2 4 3 2
与H 在一定条件下反应生成甲醇(CH OH)和水，CH OH的产率除受浓度、温
2 3 3
度、压强等因素影响外，还受催化剂CuO质量分数的影响，如图所示。
我国科学家们撰文提出“液态阳光”概念，即将太阳能转化为可稳定存储
并且可输出的燃料，实现燃料零碳化。随着科学技术的发展，今后的世界，每天的阳光将为我们提供取之
不尽、用之不竭的热、电还有可再生燃料!
依据文章内容，回答下列问题：
(1)森林碳汇主要是指绿色植物通过光合作用将大气中的CO 吸收并固定的过程。此过程将太阳能转化
2
能。
(2)CaC O ·H O分解制备得到的氧化钙比用碳酸钙分解得到的氧化钙更加疏松多孔的原因是
2 4 2
。
(3)用甲醇作溶剂吸收CO ，为提高吸收率应采用的温度和压强条件是 (填字母)。
2
a.高温 b.低温 c.高压 d.低压
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(4)采用喷氨技术吸收CO 时，温度要控制在30℃左右，可能的原因是 。
2
(5)由图可得到的结论是 。
(6)下列说法不正确的是 (填字母)。
a“碳中和”的“碳”指的是碳单质
b.“液态阳光”将实现燃料零碳化
c.控制化石燃料的使用可减少碳排放
【答案】(1)化学 (2) 分解制备得到氧化钙的同时生成另外三种气体，碳酸钙分解只能得到
一种气体 (3)bc (4)防止碳酸氢铵受热分解（合理即可）
(5)其他条件一定时，CuO质量分数为50%时，甲醇的产率最高 (6)a
【详解】（1）光合作用，通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成葡萄糖，同时
释放氧气的过程。光合作用是将太阳能转化为化学能，故填：化学；
（2）根据“ 在较高温度下可分解制备氧化钙，同时得到三种氧化物”可知，分解制备得到
的氧化钙比用碳酸钙分解得到的氧化钙更加蔬松多孔的原因是 分解制备得到氧化钙的同时生
成三种气体，碳酸钙分解只能得到一种气体，故填： 分解制备得到氧化钙的同时生成另外三
种气体，碳酸钙分解只能得到一种气体；
（3）一般情况下，压强越大，气体溶解度就越大，温度越低，溶解度越大。用甲醇作溶剂吸收CO ，为提
2
高吸收率应采用的温度和压强条件是高压、低温，故选：bc；
（4）氨水易挥发，且反应生成的碳酸氢铵受热易分解，则采用喷氨技术吸收CO 时，温度要控制在30°C
2
左右，故填：防止碳酸氢铵受热分解（合理即可）；
（5）由图可知，其他条件相同时，随着氧化铜的质量分数逐渐增大，甲醇的产率先增大后减小，氧化铜
质量分数为50%时，甲醇的产率最高，故填：其他条件一定时，CuO质量分数为50%时，甲醇的产率最高；
（6）a、“碳中和”是指在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量，通过植树造林、
节能减排等形式，以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量，实现正负抵消，达到相对“零排放”，
则“碳中和”的“碳”指的是二氧化碳，故a符合题意；
b、根据“我国科学家们撰文提出“液态阳光”概念，即将太阳能转化为可稳定存储并且可输出的燃料，
实现燃料零碳化”可知，“液态阳光”将实现燃料零碳化，故b不符合题意；
c、化石燃料是含碳的物质，控制化石燃料的使用可减少二氧化碳排放，即减少碳排放，故c不符合题意。
5．（2024·湖南长沙·三模）阅读下面科普短文。
微塑料是指直径小于5mm的塑料颗粒。微塑料难以降解，污水处理厂也不能将其彻底去除，从而对生态
环境造成危害。为此，研究人员开展了絮凝法去除废水中微塑料的研究。磨砂洗面奶中含有微塑料。为研
究絮凝剂种类、絮凝温度和沉降时间对微塑料絮凝效果的影响，研究人员配制了 磨砂洗面奶废水
进行模拟实验，并测得该废水的浊度为450 NTU（浊度越小，絮凝效果越好）。研究人员研究不同絮凝剂
对微塑料絮凝效果的影响，结果见表1。
絮凝剂 硅藻土 生石灰 硫酸铝
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浊度/NTU 140 2.60 1.30
表1 用不同絮凝剂处理后的水样浊度
为研究絮凝温度对絮凝效果的影响，研究人员向1L废水中加入10mg硫酸铝，分别在不同温度下沉降
40min后测定浊度，结果如图1所示。为研究沉降时间对絮凝效果的影响，研究人员向1L废水中加入
10mg硫酸铝，保持絮凝温度相同，沉降不同时间后测定浊度，结果如图2所示。
未来，政府、企业、科研机构和公众将共同努力，推动微塑料污染的防治工作。
依据短文回答下列问题。
(1)塑料属于 （填“金属材料”或“有机合成材料”）。
(2)由图1可知、该实验条件下硫酸铝的最佳絮凝温度为 ℃。
(3)依据短文判断，下列说法正确的有_______（填标号）。
A．微塑料不难降解，污水处理厂就能将其彻底去除
B．相同条件下，硅藻土、生石灰和硫酸铝三种絮凝剂中，絮凝效果最好的是硫酸铝
C．使用硫酸铝作为絮凝剂，保持温度相同，在10～40min时间范围内，沉降时间越长，絮凝效果越好
【答案】(1)有机合成材料 (2)30 (3)BC
【详解】（1）塑料属于有机合成材料；
（2）由图1可知，该实验条件下，当温度为30℃，硫酸铝的浊度最小，絮凝效果最好，即最佳絮凝温度
为30℃；
（3）A、由题文可知，微塑料难降解，污水处理厂不能将其彻底去除，故A说法错误；
B、根据浊度越小，絮凝效果越好，相同条件下，硅藻土、生石灰和硫酸铝三种絮凝剂中，硫酸铝的浊度
最小，则絮凝效果最好，故B说法正确；
C、由图2可知，使用硫酸铝作为絮凝剂，保持絮凝温度相同，在10～40min时间范围内，沉降时间越长，
浊度越小，絮凝效果越好，故C说法正确。
►类型4 化学与能源
1．（2024·内蒙古呼和浩特）科普阅读
北京冬奥会期间，近千辆氢燃料电池大巴车参与服务。氢燃料
电池系统包括电堆、氢气供应系统、氧气供应系统等。氢气和
氧气通过在电堆中发生化学反应，实现能量转化。氢燃料电池
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效率高，发电效率达到80%以上。随着氢燃料电池汽车的广泛使用，氢能产业链也得到长足发展。
氢的储运是氢能产业链中的瓶颈问题。目前，储氢技术有了新的发展，其中金属氢化物储氢是把氢以氢化
物的形式储存在金属或合金中。如图为一些储氢材料的质量储氢密度（储氢后氢元素在储氢材料中的质量
分数）。
(1)氢燃料电池的能量转化形式是 。
(2)结合图示，储氢材料中最理想的是 。
(3)氢燃料电池具有广阔应用前景的依据是 （写一条即可）。
【答案】(1)化学能转化为电能 (2)Al(BH )
4 3
(3)氢气燃烧产物只有水，比较环保，且燃烧值大，原料来源广泛
【详解】（1）氢燃料电池是氢气和氧气通过在电堆中发生化学反应，实现能量转化，故能量转化形式是：
化学能转化为电能；
（2）由图可知，四种储氢材料中，Al(BH ) 的质量储氢密度最大，故储氢材料中最理想的是：Al(BH ) ；
4 3 4 3
（3）氢气燃烧产物只有水，比较环保，且燃烧值大，制取氢气的原料是水，原料来源广泛，故氢燃料电
池具有广阔应用前景。
2．（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， 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 储热体系外，科研人员对其他体系也进行了研究。图2列举了几种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： ，吸热； ，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 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
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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， 储热体系受到广泛关注的原因为 。
(4)下表各选项与文中储热体系反应原理相符的是 （填标号）。
标
吸热反应 放热反应
号
A
B
C
(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) 三 分解 变大 化学 (3)
储热密度大 (4)A (5)BC
【详解】（1）由题干信息可知，能持续、稳定地利用太阳能的重要途径为储能；
（2）①由图1可知，参与循环的元素有钙元素、氧元素、氢元素，共有三种；
②由图1可知，脱水反应器中发生的反应是 在 的条件下分解生成氧化钙和水蒸气，
化学方程式为 ；该反应符合“一变多”的特点，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；水合反应器中发生的
反应是氧化钙与水反应生成氢氧化钙，该反应放出大量热，因此能量转化为化学能转化为热能；
（3）由图2可知， 储热体系受到广泛关注的原因为储热密度大；
（4）由题干信息可知，储热体系反应原理为 ，吸热； ，放热；
A、吸热反应 符合 ，放热反应 符合
，与文中储热体系反应原理相符，符合题意；
B、吸热反应 不符合 ，与文中储热体系反应原理不相符，不符合题意；
C、吸热反应 不符合 ，与文中储热体系反应原理不相符，不符合题
意。
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（5）A、大力发展燃煤发电，会消耗大量化石燃料，产生大量空气污染物，不能构建清洁低碳的新能源体
系，不符合题意；
B、积极推广太阳能发电，可以减少化石燃料的使用，减少空气污染物的排，能构建清洁低碳的新能源体
系，符合题意；
C、为新能源研发新型储能技术，能构建清洁低碳的新能源体系，符合题意。
3．（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 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下。
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 。
(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（或风能或其他某种可再生能源） (2)水/ ）
(3)
(4)便于储（贮）存和运输或便于储（贮）存，或便于运输，或安全性高
【详解】（1）根据短文内容，“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
为以甲醇为代表的液态燃料和有机化学品。“液态阳光生产”利用的可再生能源是太阳能（或风能或其他
某种可再生能源）；
（2）由短文可知，“千吨级液态阳光甲醇合成示范项目”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。所以，该项目使用的初始原料是水（H O）和CO ；
2 2
（3）二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，可用NaOH溶液实现“碳捕获”，其反应的化学方程
式为2NaOH+CO =Na CO +H O。
2 2 3 2
（4）氢气贮存和运输较困难，相比氢气，液体燃料甲醇的优点有便于储（贮）存和运输或便于储（贮）
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存，或便于运输，或安全性高。
4．（2024·青海）阅读下列科技短文并回答问题。
2023年7月12日9时整，我国自主研制的朱雀二号遥二运载火箭在酒泉卫星发射中心腾空而起，成功入
轨并完成了飞行任务。它作为全球首枚成功入轨的液氧甲烷火箭，填补了国内液氧甲烷火箭的技术空白。
推进剂是决定火箭动力的关键因素，下表是常见的三种液体火箭推进剂的特点：
液体推进剂种类 特点
液氧煤油 成本低、比冲较低、易积碳、结焦等
液氧液氢 成本高、比冲非常高、绿色环保、不易储存等
液氧甲烷 成本低、比冲较高、积碳不结焦、绿色环保、燃烧效率高、易制取等
(1)以上三种液体推进剂中 作助燃剂，煤油、液氢、甲烷作燃料。
(2)火箭向上的推力来自燃料燃烧 （填“释放”或“吸收”）热量并喷出高温气体产生的反作用力。
(3)文中提到的煤油是由石油炼制而成，下列关于石油的叙述不正确的是（填字母）
A．石油属于不可再生能源
B．化石燃料包括石油、煤、氢气等
C．石油是一种化工原料
(4)液氧甲烷推进剂燃烧效率高，甲烷（CH ）和液氧完全燃烧的化学方程式为 。
4
(5)液氧甲烷是理想的液体推进剂之一，其优点是 。
【答案】(1)液氧/氧气/ (2)释放 (3)B (4)
(5)燃烧效率高（或易制取等其他合理答案均给分）
【详解】（1）氧气具有助燃性，故以上三种液体推进剂中，液氧作助燃剂；
（2）燃料燃烧放出热量，故火箭向上的推力来自燃料燃烧释放热量并喷出高温气体产生的反作用力；
（3）A、石油属于化石燃料，短期内不能再生，属于不可再生能源，不符合题意；
B、化石燃料包括石油、煤、天然气，氢气不属于化石燃料，符合题意；
C、石油是一种化工原料，可用于生产塑料、合成纤维等，不符合题意。
（4）甲烷和液氧在点燃的条件下反应生成二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：
；
（5）由表可知，液氧甲烷成本低、比冲较高、积碳不结焦、绿色环保、燃烧效率高、易制取等，是理想
的液体推进剂之一。
5．（2024·西藏）阅读科普材料，用所学化学知识回答下列问题。
现代社会依赖化石燃料，如石油和天然气。然而，化石燃料不仅终将会被耗尽，也会引发如全球变暖等环
境问题。因此，我们需要新一代能源来摆脱对化石燃料的依赖，在我们对新能源的期待中，燃料电池登场
了。
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许多人都学习过电解水这一科学实验，即对水通电以获得气态的氢气 和氧气( )。燃料电池扭转了这
一反应，它让氢气和氧气发生反应来获取电能。
燃料电池有望成为一种绿色能源，因为其唯一的生成物是水 。然而，尽管有“电池”之名，燃料电池
却并不能像锂电池那样可以储存电能。由于能够直接以氢气作为燃料来发电，燃料电池还有“小型发电
厂”之称。
(节选自《科学世界》)
(1)写出燃料电池中氢气和氧气在一定条件下发生反应来获取电能的化学方程式： ，该反应属于
反应(填基本反应类型)。
(2)燃料电池工作时将化学能转化为 。
(3)燃料电池有望成为一种绿色能源的原因： 。
【答案】(1) 化合 (2)电能
(3)生成物只有水，对环境无污染
【详解】（1）燃料电池中氢气和氧气在一定条件下发生反应生成水，化学方程式为：
，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应；
（2）燃料电池工作时将化学能转化为电能；
（3）燃料电池有望成为一种绿色能源，因为其唯一的生成物是水 H O，对环境无污染。
2
6．（2024·四川南充）阅读下列科普短文
燃油车所消耗的能源主要来源于化石燃料，化石燃料有面临枯竭的危险，且对环境的影响也不容忽视。为
改变这一困境，我国大力推广新能源汽车。目前新能源汽车主要使用锂离子电池作为动力来源。
锂离子电池是一种二次电池，具有电压高、比能量大、循环寿命长、安全性能好、自放电小、充电快速、
工作温度范围较宽等优点。它主要依靠锂离子（Li+）在正极和负极之间移动进行工作。放电时，Li+计从负
极脱嵌，经过电解质嵌入正极，正极处于富锂状态；充电时则相反。
锂离子电池负极材料占成本比例较低，正极材料占成本比例较高，大约占电池成本的30%。目前已批量应
用的正极材料主要有钻酸锂、钴镍锰酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂。不同正极材料的性能如表1所示。
表1
正极材料 能量密度（mAh/g） 平均输出电压（V） 循环次数
钴酸锂 135-145 36 ≥300
钴镍锰酸锂 155-190 3.5-3.6 ≥800
锰酸锂 100-120 3.7-3.9 ≥500
磷酸铁锂 130-150 3.2-3.3 ≥2000
锂离子电池在使用过程中容量会缓慢衰退、不耐受过充过放。储存过程中锂离子电池的容量也会缓慢衰退，
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衰退速率可用单位时间容量减小百分率来表示，衰退速率与充电电量和储存温度的关系如图1所示。
随着科学技术的发展，更多优异的锂离子电池将会被广泛应用。
依据文章内容，回答下列问题。
(1)锂离子电池的优点有 （任写两点）。
(2)由表1可知，锂离子电池正极材料能量密度最高的是 。除表1数据外，工业上大量生产该材
料，还应考虑的因素有 （写一条即可）。
(3)根据图1分析，下列储存条件最优的是______（填选项）。
A．充电电量50%，储存温度25℃ B．充电电量100%，储存温度40℃
C．充电电量50%，储存温度40℃ D．充电电量100%，储存温度25℃
(4)为提高废旧锂离子电池正极材料中锂元素的回收率，废旧电池拆解前应进行的处理是 。
【答案】(1)电压高、比能量大（或循环寿命长、安全性能好、自放电小、充电快速、工作温度范围较宽
等）（任写两点）
(2)钴镍锰酸锂 生产成本（或环境友好程度、安全性等合理答案均可得分） (3)A
(4)对电池进行充分放电（其他合理答案酌情给分）
【详解】（1）根据“锂离子电池是一种二次电池，具有电压高、比能量大、循环寿命长、安全性能好、
自放电小、充电快速、工作温度范围较宽等优点”可知，锂离子电池的优点有电压高、比能量大（或循环
寿命长、安全性能好、自放电小、充电快速、工作温度范围较宽等）（任写两点）；
（2）由表1可知，锂离子电池正极材料能量密度最高的是钴镍锰酸锂；除表1数据外，工业上大量生产该
材料，还应考虑的因素有生产成本（或环境友好程度、安全性等合理答案均可得分）；
（3）根据图1分析，充电电量40%～60%、储存温度25℃时，电池衰退速率较低，储存条件最优的是充电
电量50%、储存温度25℃。
故选A；
（4）为提高废旧锂离子电池正极材料中锂元素的回收率，废旧电池拆解前应进行的处理是对电池进行充
分放电等。
7．（2024·北京西城·一模）阅读下面科普短文。
核能作为新能源的重要组成部分，具有储存方便、对空气无污染、节约化石燃料等优点。
我国自主研发建造的华龙一号核电站，年供电量可达到450亿度。火力发电提供同等电量所需燃料种类及
用量如表1。
表1 燃料种类及用量
种类 煤 天然气
用量 1500万吨 90亿立方米
核能发电的过程中产生的核废水有两类。一类是用于冷却设备的海水，不会直接接触放射性物质，是安全
的；另一类是会接触到放射性物质的水，也被称为核污水。核污水中含有大量放射性元素，如碘129、碘
131、锶90等，需经处理后方可排放。常用的处理方法有蒸馏法、化学沉淀法、吸附法和膜分离法等。
科研人员利用壳聚糖吸附剂处理核污水，测试了温度、碘离子初始浓度对壳聚糖吸附性能的影响（吸附量
越高，吸附性能越好），结果见图。
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在碳中和的目标下，未来中国核能发展还会进行多元化的转型，例如核能供暖、制氢、海水淡化等。
依据文章内容回答下列问题。
(1)下列能源属于新能源的是_____。
A．风能 B．核能 C．化石能源
(2)判断下列说法是否正确（填“对”或“错”）。
①所有核废水都是不安全的。
②核能具有广阔的应用和发展前景。
(3)碘129、碘131都属于碘元素，补全下表。
原子种类 质子数 中子数
碘129 53 76
碘131 78
(4)由图可知，温度降低可以提高吸附剂吸附性能，证据是 。
(5)假设煤中含碳量为80%，在燃烧过程中碳元素完全转化为CO 。燃煤发电450亿度，会产生CO 的质量
2 2
是 万吨。
【答案】(1)AB (2) 错 对 (3)53
(4)碘离子初始浓度相同时，15 ℃、25 ℃、35 ℃吸附量依次减少 (5)4400
【详解】（1）A、风能属于新能源，故正确；
B、核能属于新能源，故正确；
C、化石能源属于常规能源，故错误；
（2）①处理达标后的核废水是安全的，故说法错误；
②核能具有广阔的应用和发展前景，故说法正确；
（3）碘129、碘131都属于碘元素，质子数决定元素的种类，所以碘131的质子数为53；
（4）由图可知，温度降低可以提高吸附剂吸附性能，证据是碘离子初始浓度相同时，15℃、25℃、35℃
吸附量依次减少；
（5）燃煤发电450亿度，需要1500万吨，其中碳元素质量是1500万吨×80%=1200万吨，会产生CO 的质
2
量是1200万吨÷ =4400万吨。
8．（2024·辽宁·模拟预测）阅读下面科普短文。
甲醇，在干馏木材中首先被发现，故俗称“木醇”或“木精”，甲醇分子的微观示意图如图1所示。
常温常压下，甲醇为液体，具有毒性，误饮后对人体有严重伤害。但作为能源，甲醇具有燃烧高效、排放
清洁、可再生等特点。
甲醇被誉为“液态阳光”。“液态阳光”是指利用太阳能等可再生能源分解水制取氢气，氢气再与二氧化
碳反应生成的甲醇。甲醇成为太阳能的最佳载体，实现了人类想把太阳能装进瓶子里，随处携带，随时取
用的美好梦想。为了这个梦想，人类不断探究CO 与H 合成甲醇反应的影响因素，实验测得CO 的平衡转
2 2 2
化率与温度、压强的关系如图2所示。
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伴随甲醇产量的增加和所具有的碳中和特点，甲醇正在从原有的基本化工产品角色转向未来燃料能源，将
在人类可持续发展中发挥重要作用。
依据文章内容回答下列问题：
(1)甲醇俗称“木醇”或“木精”的原因 。
(2)从元素守恒角度分析，甲醇可以分解得到氢气的原因是 。
(3)判断下列说法是否正确（填“对”或“错”）
①甲醇中C、O原子的质量比为1：1 。
②生产并使用“液态阳光”可在一定程度上缓解当下全球变暖的不利局面 。
(4)由图2可得出的结论是 。
(5)甲醇可以直接燃烧，也可以将甲醇转化为氢气再燃烧，甲醇转化为氢气通常有以下两种方案：
方案1： 方案2：
①对比上述两种方案，方案1的优点是 、 。
②有关“零碳甲醇”燃料的理解正确的是 。
a．燃料分子中不含碳原子
b．生产燃料使用的原料不含碳元素
c．通过碳循环使碳排放无限接近零
【答案】(1)甲醇在干馏木材中首先被发现
(2)根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，甲醇中含氢元素
(3) 错 对
(4)在一定条件下，当二氧化碳和氢气的分子个数比为1:3时，二氧化碳的平衡转化率随温度升高先减小后
增大，随压强的增大而增大
(5) 不产生CO 等质量甲醇可以释放更多氢气 c
【详解】（1）甲醇在干馏木材中首先被发现，故俗称“木醇”或“木精”；
（2）根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，甲醇中含氢元素，故甲醇可以分解得到氢气；
（3）①由图可知，每个甲醇分子由1个碳原子、4个氢原子和1个氧原子构成，故甲醇的化学式为：
CH O，故甲醇中C、O元素的质量比为：12:16=3:4，故填：错；
4
②甲醇被誉为“液态阳光”。“液态阳光”是指利用太阳能等可再生能源分解水制取氢气，氢气再与二氧
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化碳反应生成的甲醇，制取甲醇可消耗二氧化碳，且甲醇具有碳中和的特点，故生产并使用“液态阳光”，
能在一定程度上缓解当下全球变暖的不利局面，故填：对；
（4）由图可知，在一定条件下，当二氧化碳和氢气的分子个数比为1:3时，二氧化碳的平衡转化率随温度
升高先减小后增大，随压强的增大而增大；
（5）①一氧化碳具有毒性，根据化学方程式可知，方案1中，1个CH OH分子能转化为3个氢分子，方案
3
2中，1个CH OH分子能转化为2个氢分子，对比上述两种方案，方案1的优点是不产生CO，等质量甲醇
3
可以释放更多氢气；
②a、根据“零碳甲醇（CH OH）”化学式可知，燃料分子中含碳原子，错误；
3
b、CO 与H 在一定条件下转化为CH OH和水，原料是二氧化碳和水，故生产燃料使用的原料含碳元素，
2 2 3
错误；
c、二氧化碳和氢气在一定条件下转化为甲醇和水，即 ，甲醇燃烧生成二
氧化碳和水，即 ，由化学方程式可知，通过碳循环可使碳排放无限接近零，
正确。
9．（2024·安徽合肥·三模）科普阅读短文
我国航天技术达到国际领先水平，火箭推进剂对火箭的性能起着至关重要的作用。偏二甲肼(C H N )——四
2 8 2
氧化二氮(N O )推进剂混合即反应，完全燃烧产物无毒，但本身有毒性和腐蚀性。煤油--液氧推进剂价格便
2 4
宜，但易积碳。甲烷-液氧推进剂兼顾高性能低成本，积碳不突出，是新一代理想推进剂。液氢-液氧推进
剂动力大，反应产物无污染，但氢气沸点和密度低，不易储存。储氢和释氢的原理如图1所示。
(1)完全没有积碳(形成碳单质堆积)问题的推进剂为 (写一种)。
(2)朱雀二号是全球首枚成功入轨的甲烷-液氧火箭，甲烷燃烧的化学方程式为 。
(3)镁纳米颗粒与H 作用可储氢。金属X与镁盐在一定条件下发生置换反应可制取镁纳米颗粒，金属X可选
2
取 (填序号)。
a.钠 b.锌 c.铁 d.铜
(4)MgH 与水作用可释放H ，反应产生的Mg(OH) 会覆盖MgH ，降低产氢效率，试提出一种解决该问题的
2 2 2 2
措施 。
(5)不同温度下，加热等质量的MgH 释放H 的质量分数随时间变化如图2所示。则40min时，温度选择
2 2
，MgH 剩余质量最小。
2
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【答案】(1)液氢-液氧推进剂 (2) (3)a
(4)搅拌或振荡（其他答案合理也可） (5)300℃
【详解】（1）根据短文可知，甲烷-液氧推进剂兼顾高性能低成本，积碳不突出，是新一代理想推进剂；
液氢-液氧推进剂动力大，反应产物是水无污染，也不会积碳，故填：液氢-液氧推进剂；
（2）甲烷是CH ，完全燃烧会产生二氧化碳和水，故填： ；
4
（3）金属X与镁盐在一定条件下发生置换反应可制取镁，X的金属活动性比镁强；
a、金属钠的活动性比镁强，在一定条件下能够置换出来镁，符合题意；
b、锌的金属活动性比镁弱，不符合题意；
c、铁的金属活动性比镁弱，不符合题意；
d、铜的金属活动性比镁弱，不符合题意；
故填：a；
（4）因为氢氧化镁覆盖在表面反应不发生，可以通过搅拌或振荡的操作使氢氧化镁无法覆盖在MgH 表面，
2
故填：搅拌或振荡（其他答案合理也可）；
（5）图中可知，300℃放氢量最大，说明MgH 最小，故填：300℃。
2
10．（2024·湖北襄阳·模拟预测）阅读科普短文，回答下列问题：
海水制氢辟新路
海水制氢分为海水直接制氢和海水间接制氢两种技术路线。目前多采用先淡化后制氢的海水间接制氢技术，
该工艺流程复杂且成本高昂。
2022年12月，中国工程院院士谢和平和他带领的团队研制出了海水直接制氢新技术。该技术彻底隔绝了
海水中的离子，实现了无淡化过程、无副反应、无额外能耗的高效海水原位直接电解制氢，破解了有害腐
蚀这一困扰海水电解制氢领域半个世纪的难题。其原理如图所示。这一技术将打开低成本燃料生产的大门。
该团队研制的全球首套400升/小时制氢装备，在深圳湾海水中连续运行超3200小时，验证了这一技术的
稳定性和规模化。
该技术未来有望与海上可再生能源结合，构建无催化剂、无海水运输、无污染处理的海水原位直接电解制
氢工厂。此外，该技术还可探索推广到多元化水资源(如河水、废水、盐湖等)原位直接制氢。
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(1)海水电解制氢最大的难题是 。
(2)隔膜2的作用是 。
(3)写出海水原位电解制氢的化学反应方程式 。
(4)海水原位电解制氢技术的优点是 。(写1条，合理即可)
【答案】(1)海水对设备具有较强的腐蚀 (2)隔绝了海水中的离子
(3) (4)无淡化过程
【详解】（1）根据破解了有害腐蚀这一困扰海水电解制氢领域半个世纪的难题可知，海水电解制氢最大
的难题是海水对设备具有较强腐蚀。故填：海水对设备具有较强的腐蚀。
（2）根据该技术彻底隔绝了海水中的离子可推测，隔膜2的作用是隔绝了海水中的离子。故填：隔绝了海
水中的离子。
（3）海水原位直接电解制氢原理与电解水原理相同，即水通直流电分解生成氢气和氧气，化学反应方程
式为 。
故填： 。
（4）根据实现了无淡化过程、无副反应、无额外能耗。该技术未来有望与海上可再生能源结合，构建无
催化剂、无海水运输、无污染处理的海水原位直接电解制氢工厂可知，海水原位电解制氢技术的优点是无
淡化过程等。故填：无淡化过程。
►类型5 化学与材料
1．（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 。
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【答案】(1)大 (2) / / (3)吸收烟尘、保持室内空气清洁/环保、降温
【详解】（1）合金的硬度比组成其纯金属的硬度大，青铜是一种合金，其硬度比纯铜大；
（2）青铜灯以动物油脂（主要含碳、氢、氧三种元素）为燃料，依据质量守恒定律可知：化学变化前后
元素的种类不变，油脂在空气中燃烧能产生的气体有二氧化碳、水和一氧化碳。
（3）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，“牛腹”
中盛放清水的作用吸收烟尘、保持室内空气清洁。
2．（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（ ）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。 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 等领域。
由于 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 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 ，或让 与 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 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
例石墨氦化碳（ ）的纳米 光催化分解水时，产生 质量随时间变化关系如下图。
在今后的研究中，科研人员将不断探索和完善相关工艺，使 带来更多经济与社会效益。
回答下列问题：
(1) 中钛元素的化合价是 。
(2)氮化碳（ ）属于 （填“单质”或“化合物”）。
(3) 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 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
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C．与掺杂铁相比，掺杂金（ ）会提高生产成本
D． 光催化还原 有利于实现“碳中和”目标
【答案】(1)+4 (2)化合物 (3) 节约能源 (4)CD
【详解】（1）一般氧元素显-2价，化合物中正负化合价代数和为0，设钛元素化合价为x，则
，故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，氮化碳由氮元素和碳元素组成，属于化合物；
（3）TiO 光催化分解水生成氢气和氧气，反应的方程式为 ；
2
电解水需要消耗电能，此方法节约能源；
（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
TiO ，此过程无新物质生成，属于物理变化，或让TiO 与H 在高温下反应生成表面积更大且具有特殊孔隙
2 2 2
的空心球，此过程有新物质生成，属于化学变化，故改变形态的方法不都属于物理方法，说法错误；
B、分析图像可知，相同时间内，g-C N 和TiO 的比值越大，产生氢气越少，即反应速率越慢，催化效果越
3 4 2
差，说法错误；
C、黄金价格比铁的价格高，故与掺杂铁相比，掺杂金（Au）会提高生产成本，说法正确；
D、TiO 光催化还原CO 可以减少二氧化碳含量，有利于实现“碳中和”目标，说法正确。
2 2
3．（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、氢化物陶瓷等），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】(1)氧化铝/Al O (2)硬度大/相对密度较小
2 3
(3)液体推进火箭发动机的热结构件/喷气发动机的高温部件
【详解】（1）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氧
化铝，故填：氧化铝或Al O ；
2 3
（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
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性质，故填：硬度大或相对密度较小；
（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，故填：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。
4．（2024·内蒙古包头）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)具有延展性 (3)回收利用废旧金属等
【详解】（1）白云亿钡矿中含有钇、镝、钆、铒、镥等重稀土元素，属于混合物；
（2）物理性质是不需要化学性质就能表现出来的性质。如颜色、状态、延展性等。由资料中可知，钇是
一种灰黑色金属，有延展性，钇的物理性质有：灰黑色固体，有延展性；
（3）保护金属资源的途径有：回收利用废旧金属、合理有效开采矿物、防止金属腐蚀；寻找金属的代用
品等。
5．（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 环境下的低温慢速热解，一类是在 的中温快速热解，一类是在 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
【详解】（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。
6．（2024·山东东营·模拟预测）阅读科普短文，回答下列问题：
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镁（Mg）是一种年轻的金属，1808年英国化学家戴维用电解法最早制得少量的镁。
镁呈银白色，熔点为649℃，质轻、密度为 。镁的化学性质活泼，能与许多物质发生化学反应，
镁在氧气中燃烧生成氧化镁，镁在氮气中燃烧生成氮化镁，镁在二氧化碳中燃烧生成碳和氧化镁。工业上
主要利用电解熔融的氯化镁制取金属镁，同时生成氯气。
烟花和照明弹里都含有镁粉，是利用了镁在空气中燃烧能发出耀眼的白光，金属镁与战争有着密切的关系，
除照明弹里有镁粉外，燃烧弹里也装有镁粉。每架飞机的外表是用耗费近半吨镁的铝镁合金制成的。世界
上镁产量最高的年份，往往就是发生战争的年份。因此，镁产量就成了战争的晴雨表和指示剂，人们常把
镁称为“国防金属”。
(1)镁是一种年轻的金属，金属镁发现和冶炼比较晚，其原因是 ，镁与第9号元素形成的化合物
的化学式是 。
(2)在化学反应中，镁原子容易形成镁离子 （填离子符号）。
(3)写出镁在二氧化碳中燃烧的化学方程式 。
(4)在测定空气中氧气含量的实验中，不能用镁代替红磷，其原因是 。
【答案】(1) 镁的化学性质活泼，能与许多物质发生化学反应 MgF
2
(2)Mg2+ (3)
(4)镁在空气中燃烧时不仅和氧气反应，还与空气中氮气和二氧化碳反应
【详解】（1）由题干可知，镁的化学性质活泼，能与许多物质发生化学反应，所以，镁发现和冶炼比较
晚，第9号元素是氟元素，氟和氯最外层电子数都是7，在化学反应中容易得到1个电子，形成1个带1个
单位负电荷的阴离子，在化合物中化合价一般显-1价，镁元素一般显+2价， 依据化合物中各元素正负化
合价代数和为0可知：镁与第9号元素形成的化合物的化学式是MgF 。
2
（2）由离子的表示方法可知，在表示该离子的元素符号右上角，标出该离子所带的正负电荷数，数字在
前，正负符号在后，带1个电荷时，1要省；镁离子的离子符号是Mg2+。
（3）镁在二氧化碳中燃烧生成碳和氧化镁，该反应化学方程式： 。
（4）测定空气中氧气体积分数的实验中最适合物质应该具备的条件是：只和氧气反应，能把空气中的氧
气消耗掉，不和空气中的其它成分反应，反应后的生成物是固体，不需要占很大的空间，由题干可知，镁
不仅能和氧气反应，也能和空气中的氮气、二氧化碳反应，测量不出空气中氧气的含量，故不能用镁条代
替红磷。
7．（2024·湖北恩施·二模）阅读科普短文，回答下列问题。
被誉为21世纪“黑色材料”的石墨烯(如图1)，是从石墨中分离出来的一层或几层由碳原子构成的石墨片，
其化学性质类似于石墨。工业上可采用甲烷气体在高温和催化剂作用下分解制取石墨烯，同时产生氢气。
石墨烯是人类已知强度最高的物质，它比钻石还坚硬。纺织领域是石墨烯应用的新兴领域。面料掺入石墨
烯后，在低温情况下，石墨烯可将来自远红外线的热量传送给人体，促进新陈代谢。另外，石墨烯中的含
氧基团能影响菌体的正常代谢，实验人员研究不同面料中掺加石墨烯后的抗菌效果(如图2)。随着科技水平
的提升，功能化的石墨烯以及石墨烯的复合材料在智能生活、电子材料、生物医学、环保监测等方面展现
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了巨大的应用前景。
(1)石墨烯具有良好导电性，金刚石却没有的原因是 。
(2)从图2可知掺加石墨烯后面料的抑菌率显著 (填“增强”或“减弱”)。
(3)下列说法正确的是_______(填序号)。
A．石墨烯常温下化学性质活泼 B．石墨烯可用于制作新能源电池
C．金刚石的硬度大于石墨烯 D．面料的抑菌率与菌体种类有关
(4)写出工业上采用甲烷制取石墨烯的化学方程式 。
【答案】(1)碳原子的排列方式不同 (2)增强 (3)BD (4)CH C+2H
4 2
【详解】（1）石墨和金刚石都是由碳元素组成的单质，但它们的物理性质存在明显差异，原因是碳原子
的排列方式不同；
（2）从图2可知掺加石墨烯后面料的抑菌率显著增强；
（3）A、石墨烯属于碳单质，碳单质在常温下化学性质稳定，故选项说法错误；
B、由题干信息可知，石墨烯是从石墨中分离出来的一层或几层由碳原子构成的石墨片，因此石墨烯也可
用于新能源电池，故选项说法正确；
C、由题干信息可知，石墨烯是人类已知强度最高的物质，它比钻石还坚硬，因此金刚石的硬度小于石墨
烯，故选项说法错误；
D、由图2可知，面料的抑菌率与菌体种类有关，故选项说法正确；
（4）工业上可采用甲烷气体在高温和催化剂作用下分解制取石墨烯，同时产生氢气，反应的化学方程式
为： 。
►类型8 化学与技术
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 气体，硅（Si）与
甲烷反应生成四氢化硅 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。
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(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) C、H 碳原子/C (2) 碳原子的排列方式发生了改变
(3)良好的光学透明性和高度的化学稳定性
【详解】（1）甲烷的化学式为：CH ，从宏观上看，甲烷由C、H元素组成；
4
金刚石属于碳单质，从微观上看，金刚石由碳原子构成；
（2）由图1可知，生成石墨的反应为硅和甲烷在一定条件下反应生成四氢化硅和石墨，该反应的化学方程
式为： ；
由图2可知，石墨转化为金刚石，微观实质是碳原子的排列方式发生了改变；
（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·内蒙古赤峰）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 和四氧化二氮 ，二者接
触即可发生反应： ，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。从“燃烧的条
件”分析，你对燃烧的新认识是 。
(4)依据返回舱外层复合材料的作用，推测其具有的性质是 。
【答案】(1)吸附性（或良好的吸附性等） (2)聚氯乙烯
(3) 放出 燃烧不一定需要氧气 (4)耐高温（合理即可）
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【详解】（1）活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，可以吸附气体中的异味和有害物质，故可用于气体净
化；
（2）舱外航天服由棉、羊毛和聚氯乙烯等材料制作而成，棉和羊毛属于天然材料，聚氯乙烯属于塑料，
属于有机合成材料；
（3）偏二甲肼是燃料，四氧化二氮是助燃剂，燃料在助燃剂中燃烧放出热量；
偏二甲肼能在四氧化二氮中燃烧，说明燃烧不一定需要氧气；
（4）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，说明其具有耐高温的性质。
3．（2024·甘肃兰州）科普阅读。
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：主电源储能电池由锅镍电池更改为锂电池。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)天和核心舱内气体组成中含量最多的物质是 （填化学式）。
(2)从环保角度考虑，液氢作燃料的优点是 。
(3)写出净化罐中吸收二氧化碳的化学方程式 。
(4)锂元素的相关信息如图所示，下列说法不正确的是________（填字母序号）。
A． B．锂元素属于金属元素
C．在化学反应中，锂原子易失去电子 D．锂元素位于元素周期表中第三周期
【答案】(1) (2)燃烧的产物为水，对环境无污染 (3)
(4)D
【详解】（1）天和核心舱内气体组成和空气成分基本一致，空气中各成分按体积计算：氮气约占78%、
氧气约占21%、稀有气体约占0.94%、二氧化碳约占0.03%、其他气体和杂质约占0.03%，则天和核心舱内
气体组成中含量最多的物质是 ；
（2）从环保角度考虑，液氢作燃料的优点是：燃烧的产物为水，对环境无污染；
（3）净化罐中过氧化钠（ ）吸收二氧化碳，生成碳酸钠和氧气，化学方程式为
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；
（4）A、由锂原子的结构示意图可知，圈内数字表示核电荷数，由元素周期表中的一格可知，汉字左上方
数字表示原子序数，在原子中，原子序数=核电荷数，则 ，说法正确，不符合题意；
B、锂带“钅”字旁，属于金属元素，说法正确，不符合题意；
C、由锂原子的结构示意图可知，锂原子最外层电子数为1＜4，则在化学反应中，锂原子易失去电子，说
法正确，不符合题意；
D、原子核外电子层数等于该元素所在的周期数，由锂原子的结构示意图可知，锂原子核外电子层数为2，
则锂元素位于元素周期表中第二周期，说法错误，符合题意。
4．（2024·山）阅读分析，解决问题：
世界之最2021年1月13日，全球第一辆高温超导磁悬浮列车问世，它运用磁铁“同名磁极相互排斥，异
名磁极相互吸引”的原理。运行时速可达620公里每小时，这一发明，再次向世界证明了中国速度。
高温超导的“高温”是-196℃左右的温度，是相对于-270℃至-240℃之间的温度而言的，不是我们传统认
知里的“高温”。而超导就是超级导电。科学研究发现，当把超导体温度降到一定程度时，电阻会神奇消
失，从而具有超级导电性。
液氮在磁悬浮列车中发挥着重要的作用，它可在-196℃时通过分离液态空气的方法获得。高温超导磁悬浮
列车在运行时产生大量的热量，由于液氮具有制冷作用，经过一定的技术手段，向轨道上喷射液氮后，可
以降低轨道和车轮的温度，既能保持轨道的超导性。同时也能在列 车底部形成
气垫，使列车与轨道隔离，减少摩擦和空气产生的气动阻力，大大 提高了运行
速度。
高温超导磁悬浮列车的运行不需要燃油，液氮的来源也比较丰富， 有效地降低
了运营成本。
(1)高温超导的“高温”，所指的温度是 。
(2)高温超导磁悬浮列车具有环保特性的原因是 。
(3)液氮在磁悬浮列车系统中的作用是 ，液氮来源丰富的原因是 。
(4)高温超导磁悬浮列车上磁铁的“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”，这种物质不需要发生化学变
化就能表现出来的性质叫做 。
(5)高温超导磁悬浮列车利用了氮气的化学稳定性，但在一定条件下氮气能与氧气发生反应生成一氧化氮
(NO)，用化学方程式可表示为 。
【答案】(1)-196℃左右 (2)运行效率高，能够显著降低能源消耗和碳排放
(3) 用作冷剂、形成气垫 液氮可通过分离液态空气的方法获得
(4)物理性质 (5)N +O 2NO
2 2
【详解】（1）根据“高温超导的‘高温’是-196℃左右的温度”可知，高温超导的“高温”，所指的温度
是-196℃左右；
（2）根据“高温超导磁悬浮列车的运行不需要燃油”以及“列车与轨道隔离，减少摩擦和空气产生的气
动阻力，大大提高了运行速度”可知，高温超导磁悬浮列车具有环保特性的原因是运行效率高，能够显著
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降低能源消耗和碳排放；
（3）根据“由于液氮具有制冷作用，经过一定的技术手段，向轨道上喷射液氮后，可以降低轨道和车轮
的温度，既能保持轨道的超导性。同时也能在列车底部形成气垫，使列车与轨道隔离，减少摩擦和空气产
生的气动阻力，大大提高了运行速度”可知，液氮在磁悬浮列车系统中的作用是用作冷剂，用于降低轨道
和车轮的温度以保持轨道的超导性；形成气垫，隔离列车与轨道，减少摩擦和气动阻力，提高运行速度；
液氮来源丰富的原因是它可以通过分离液态空气的方法获得；
（4）物理性质概念是不需要发生化学变化就能表现出来的性质叫做物理性质，高温超导磁悬浮列车上磁
铁的“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”，这种物质不需要发生化学变化就能表现出来的性质叫做
物理性质；
（5）在一定条件下氮气能与氧气发生反应生成一氧化氮(NO)，反应的化学方程式为：N +O
2 2
2NO。
5．（2024·黑龙江哈尔滨·模拟预测）阅读下面科普短文，回答下列问题：
航天飞船中是如何净化空气的？
航天飞船舱内产生的微尘、气溶胶（由固体或液体小质点形成）和气体等都会造成内部空气污染，长期生
活在这样的环境中对航天员的身体健康是非常不利的。目前主要有三种方式同时对船舱进行净化：吸附、
催化和过滤。
①吸附：一般以高效活性炭为吸附剂吸收舱内臭气和微量污染物。
②催化：二氧化碳是飞船舱内含量最大的有害气体。飞船利用无水氢氧化锂作为座舱的净化剂吸收舱内水
汽，生成氢氧化锂的水化物，再利用氢氧化锂与二氧化碳反应除去二氧化碳。一氧化碳、甲烷、乙炔、氢
气等气体的去除，则是利用催化燃烧的方式。
③过滤：飞船上通风管路中加设了由超细玻璃纤维或合成纤维构成的紧密过滤纸、无纺布等过滤材料设计
的特殊过滤装置，这种装置能过滤舱内空气中的有害微粒，避免对航天员身体造成损伤。
(1)高效活性炭净化空气主要利用了它的性质是 。
(2)由超细玻璃纤维或合成纤维制成的过滤材料可除去的有害微粒有 和气溶胶。
(3)氢氧化锂（ ）的化学性质类似于氢氧化钠，利用氢氧化锂（ ）除去二氧化碳的化学原理是
（用化学方程式表示）。
【答案】(1)吸附性 (2)微尘 (3)
【详解】（1）高效活性炭净化空气主要利用了它的性质是吸附性；
（2）根据文中信息：飞船上通风管路中加设了由超细玻璃纤维或合成纤维构成的紧密过滤纸、无纺布等
过滤材料设计的特殊过滤装置，这种装置能过滤舱内空气中的微尘、气溶胶等有害微粒，避免对航天员身
体造成损伤，所以由超细玻璃纤维或合成纤维制成的过滤材料可除去的有害微粒包含微尘和气溶胶；
（3）氢氧化锂除去二氧化碳化学方程式为： 。
6．（2024·辽宁·二模）阅读下列科普短文。
为深入实施“考古中国”及“古蜀文明保护传承工程”，一场高科技助力的多学科“综合考古”在四川三
星堆遗址持续进行。为了给予出土文物最佳保护环境，我国首次开创了田野考古发掘新模式——“考古方
舱”。考古发掘现场被大跨度钢结构大棚覆盖，文保人员进入舱内时需穿着防护服，尽量减少带入污染物。
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考古方舱可调节温度和湿度，文保人员还可利用仪器密切跟踪舱内的二氧化碳、二氧化氮等气体含量。考
古实验室里配备了充氮保湿箱和各种检测仪器，帮助考古人员完成发掘中的调查。其中，北京大学主导的
联合团队采用灵敏度更高的加速器质谱碳-14测年法进行分析，发现4号坑的年代最有可能是在公元前
1199年至公元前1017年，属于商代晚期。同时在高光谱成像仪等“黑科技”设备下，4号坑中还发现了丝
绸制品的残余，这为“古蜀是中国古代丝绸的重要起源地之一”的理论提供了确凿的证据。
金面具、青铜器在地下埋藏了数千年，青铜器上布满锈斑，锈斑主要分为有害锈【主要成分CuCl】和无害
锈【主要成分是Cu （OH） CO 】两种，无害锈可以保护青铜器不会继续受损；而有害锈则会加速铜器锈
2 2 3
蚀。为了初步判断器物表面的锈蚀是否为有害锈，考古工作者常采用硝酸银（AgNO ）滴定法测试文物表
3
面的锈蚀样品。工作者先将样品浸泡于蒸馏水中12小时，而后使用定性滤纸过滤浸泡液，使浸泡液至相对
清澈。在清澈的浸泡液中缓慢滴加3～4滴硝酸银溶液，观察是否有白色沉淀物（AgCl）产生，若出现白色
沉淀物，则证明该锈蚀为有害锈。
此次三星堆考古发掘中，3D打印技术也得以大显身手。例如，3号坑的大口尊不易发掘。为了确保万无一
失，专家们为它量身3D打印出了“硅胶壳，覆盖在铜尊表面，形成保护。随后再被装入用于固定的木质
套箱，利用“文物起重机”取出。
三星堆遗址的考古仍在继续，多学科融合的科技之光必将让古老历史文化遗产绵延流
传。回答下列问题：
(1)下列属于金属材料的是______。（多选）
A．钢架结构 B．丝绸 C．金面具 D．青铜器 E．硅胶壳
(2)舱内密切跟踪的有害气体是 （填化学式）。
(3)日常生活中，想要鉴别丝绸与棉布可用 法。
(4)碳-14是一种天然存在的碳的同位素，如图是碳-14的原子结构模型，该原子的质子数为 。
(5)用黄金打造面具，是利用了金良好的 性。青铜器表面产生无害锈的原因是Cu与空气中的氧气、
等发生了反应。有害锈的主要成分CuCl中的Cu的化合价是 。
(6)考古工作者利用AgNO 溶液测试有害锈时，除了生成白色沉淀外，溶液中还有CuNO 生成，请写出此反
3 3
应的化学方程式： ，该反应属于 （填基本反应类型）。
【答案】(1)ACD (2)NO (3)灼烧 (4)6 (5) 延展 二氧化碳和水 +1
2
(6) 复分解反应
【详解】（1）A、钢为铁合金，属于金属材料，该选项符合题意；
B、丝绸属于天然有机材料，该选项不符合题意；
C、金属于金属材料，该选项符合题意；
D、青铜属于合金，属于金属材料，该选项符合题意；
E、硅胶属于无机非金属材料，该选项不符合题意。
（2）根据短文可知，舱内密切跟踪的气体为二氧化碳和二氧化氮，其中二氧化氮属于有害气体，化学式
为NO 。
2
（3）丝绸灼烧有烧焦羽毛的气味，棉布灼烧有烧纸的气味，则可通过灼烧闻气味的方法鉴别丝绸与棉布。
（4）同种元素的原子质子数相同，碳元素为6号元素，质子数为6，则碳-14的质子数为6。
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（5）用黄金打造面具，利用了金的延展性；
无害锈的主要成分是Cu （OH） CO ，根据反应前后元素种类不变，则青铜器表面产生无害锈的原因是Cu
2 2 3
与空气中的氧气、二氧化碳和水等发生了反应；
CuCl中，氯元素化合价为-1价，根据“化合物中各元素化合价代数和为零”，则铜元素化合价为+1价。
（6）硝酸银和CuCl反应生成氯化银沉淀和CuNO ，反应的化学方程式为：
3
；
该反应为两种化合物互相交换成分生成另两种化合物的反应，属于复分解反应。
7．（2024·辽宁·二模）阅读下面科普短文，回答问题。
2022年冬季奥运会在北京举办，国家速滑馆(“冰丝带”)是北京主赛区的标志性场馆。
制冰技术是速滑馆建设的关键，中国建设团队采用了冬奥场馆历史上第一次使用的新技术—二氧化碳跨临
界直冷制冰技术。该技术碳排放趋近于零且对大气臭氧层没有影响，是目前世界上最环保的制冰技术。该
技术可控制冰面温差在0.5℃以内，制冰更加均匀，对于有冰面转换要求的比赛场馆，二氧化碳跨临界制
冰技术可以精确控制冰的温度和硬度，满足不同比赛项目对冰面的要求。研究发现，制冰机的二氧化碳蒸
发温度和转桶材料对制冰量都有影响，图1是其他条件相同时，制冰量随二氧化碳蒸发温度和转桶材料的
变化。
冰面下是混凝土冰板层，施工中需使用专用抗冻混凝土以保证冰面质量。混凝土的主要材料是水泥，水泥
是以石灰石(主要成分为CaCO )、粘土(主要成分为SiO 、Al O 等)等为原料，在高温条件下发生一系列反应
3 2 2 3
制得的硅酸盐材料。科学家通过调整混凝土的材料配方增强其抗冻性，图2是掺有陶粒的陶粒混凝土和普
通混凝土的抗冻性对比实验结果(强度损失率越高，抗冻性越差)。
独具“中国范儿”的冬奥场馆赛后常年举办各种冰上赛事，已成为北京市民参与体育冰上运动的多功能场
馆。
(1)二氧化碳跨临界直冷制冰技术，可实现CO 循环利用。水制成冰时，分子之间的间隔 (填“变
2
大”或“变小”)。
(2)二氧化碳跨临界直冷制冰技术被称为目前世界上最环保的制冰技术，其原因是 。
(3)二氧化碳跨临界制冰技术可以满足不同比赛项目对冰面的要求，原因是 。
(4)由图1可知，相同条件下，转桶材料为 (填“不锈钢”或“铝”)时制冰量较大。
(5)根据图2可推断“陶粒混凝土的抗冻性优于普通混凝土”，依据是 。
(6)判断下列说法是否正确。(均填“对”或“错”)
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①水泥是一种硅酸盐材料 。
②制冰技术和冰下混凝土工艺都会影响冰面质量 。
【答案】(1)变大 (2)碳排放趋近于零且对大气臭氧层没有影响
(3)对于有冰面转换要求的比赛场馆，二氧化碳跨临界制冰技术可以精确控制冰的温度和硬度 (4)铝 (5)冻
融循环次数相同时，普通混凝土的强度损失率高于陶粒混凝土
(6) 对 对
【详解】（1）水制成冰，体积变大，分子数目和体积不变，则分子间的间隔变大。
（2）根据文中“该技术碳排放趋近于零且对大气臭氧层没有影响，是目前世界上最环保的制冰技术。”
可知，二氧化碳跨临界直冷制冰技术被称为目前世界上最环保的制冰技术，其原因是碳排放趋近于零且对
大气臭氧层没有影响。
（3）根据文中“该技术可控制冰面温差在0.5℃以内，制冰更加均匀，对于有冰面转换要求的比赛场馆，
二氧化碳跨临界制冰技术可以精确控制冰的温度和硬度，满足不同比赛项目对冰面的要求。”可知，二氧
化碳跨临界制冰技术可以满足不同比赛项目对冰面的要求，原因是对于有冰面转换要求的比赛场馆，二氧
化碳跨临界制冰技术可以精确控制冰的温度和硬度。
（4）从图1可知，不锈钢曲线一直在铝曲线的下面，所以相同条件下，转桶材料为铝时制冰量较大。
（5）强度损失率越高，抗冻性越差，从图2可知，冻融循环次数相同时，普通混凝土的强度损失率高于陶
粒混凝土，所以陶粒混凝土的抗冻性优于普通混凝土。
（6）①根据“水泥是以石灰石、粘土等为原料，在高温条件下发生一系列反应制得的硅酸盐材料。”所
以水泥是一种硅酸盐材料的说法是对的。
②根据“二氧化碳跨临界制冰技术可以精确控制冰的温度和硬度，满足不同比赛项目对冰面的要求”可知，
制冰技术可以影响冰面质量，根据“冰面下是混凝土冰板层，施工中需使用专用抗冻混凝土以保证冰面质
量。”可知，混凝土工艺也会影响冰面质量。说法是对的。
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