北京市 2021-2022 学年初三各区第一学期期末化学考试专题汇编 科普阅读 （海淀区）1．阅读下面的科普短文。 第 24 届冬季奥运会将在北京举办，新建的国家速滑馆（“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，这在以 0.001 秒计时的高水平竞技中尤 为关键。 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 所示为其他条件相 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 CaCO3）、粘土（主要成分为 SiO2、Al2O3 等）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。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）。 图1 图2 独具“中国范”的冬奥场馆赛后将常年举办各种冰上赛事，成为北京市民参与体育冰上运动的多 功能场馆。 （原文作者赵莹莹等，有删改） （1）采用二氧化碳跨临界直冷制冰技术的优点有______（写出一条即可）。 （2）石灰石和粘土的主要成分中，属于氧化物的有_____。 （3）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。 （4）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_____。 （5）判断下列说法是否正确（填“对”或“错”）。 ① 水泥是一种硅酸盐材料。______ ② “冰丝带”场馆建设应用了新的科学技术。______ ③ 制冰技术和冰下混凝土工艺都会影响冰面质量。______ （东城区）2. 阅读下面科普短文。 潜水员背着的瓶子叫做“水肺”。“水肺”中常见的潜水呼吸气有：压缩空气、富氧压缩空气、高 压氦氧混合气、高压氖氧混合气等。 压缩空气是通过压缩机将空气压缩而成，压缩前后空气中各气体的体积分数几乎保持不变。潜水 呼吸气采用压缩空气时，氮气作为与氧气共存的气体，会导致潜水员出现“氮麻醉” 的情况，限制了潜 水的时间。因此，潜水时常使用富氧压缩空气。但是过高浓度的氧气在高压环境下会引起潜水员“氧 中毒”。其他条件相同时，潜水员使用氧气体积分数不同的氮氧混合气潜水时，最大下潜深度及在此 深度下的平均持续工作时间如下表所示。 氮氧混合气中氧气体积分数 （%） 最大下潜深度（m） 平均持续工作时间 （min） 60 17 120 50 22 98 40 30 69 32 40 46 潜水呼吸气中用氦气、氖气替换氮气，可以避免出现类似于“氮麻醉”的情况，因为氦气、氖气 在血液中的溶解能力都明显小于氮气。 高压氦氧混合气作为潜水呼吸气时，由于氦气热传导系数高，潜水员会出现体温过低的症状。 与此同时，还因为氦气的密度过小，使潜水员在与岸上工作人员交流时声音传播受到影响。 高压氖氧混合气作为潜水呼吸气可以避免语音失真、体温过低等状况。但是氖气不容易大量获 得，并且深水潜水时，氖气的密度会增大进而造成潜水员呼吸受阻而限制了其使用价值。 为了克服以上潜水呼吸气的缺陷和不足，氦氖氧混合气开始较为广泛应用。 依据文章内容回答下列问题。 （1）空气压缩前后，发生的变化是_____（填序号）。 A.氧气体积分数增大 B.分子间隔变小 C.分子体积变小 （2）最大下潜深度与氮氧混合气中氧气体积分数的关系是_______。 （3）最大下潜深度为 35m 时，应选择氧气体积分数为 A.50%-60% B.40%-50% （填序号）的氮氧混合气。 C.32%-40% （4）使用高压氦氧混合气时，声音传播会受到影响，因为氦气具有______的性质。 （5）高压氖氧混合气作为潜水呼吸气的优点是_______（写出一点即可）。 （6）下列说法正确的是 （填序号）。 A.潜水呼吸气中氧气含量越高越好 B.氦气和氖气在血液里的溶解能力均大于氮气 C.使用高压氦氧混合气，潜水员往往出现体温过低的症状 （朝阳区）3. 阅读下面科普短文。 石墨烯是一种由碳原子构成的碳纳米材料，一层层叠起来就是石墨，1mm 厚的石墨大约包含 300 万层石墨烯。实际上石墨烯本来就存在于自然界中，只是难以剥离出单层结构。 石墨烯的制备方法之一是低温扩张法，把石墨粉、钠、液氨按照一定比例混合，在特定装置中 进行剥离，然后用去离子水清洗至中性，再放入烘箱内烘干即得石墨烯。制得的石墨烯的比表面积 越大，质量越好。科学家测定了烘干温度对制得的石墨烯的比表面积的影响如图 1 所示。 石墨烯具有强度高、透光率高、导电性强、韧性好的特点，是构成其它新型碳材料的基本组成 单元，如图 2 所示。将含有石墨烯和碳纳米管两种纳米材料的水溶液低温环境下冻干，去除水分、 保留骨架，制造出的一种超轻固体材料被称为“全碳气凝胶”，是迄今为止世界上最轻的材料。“全碳 气凝胶”还是吸油能力最强的材料之一，吸收量可高达自身质量的 900 倍。 随着石墨烯制备方法的研发，石墨烯必将广泛应用到各领域中。 依据文章内容回答下列问题。 （1）“1mm 厚的石墨大约包含 300 万层石墨烯”，说明构成物质的微粒具有的性质________。 （2）石墨烯可用于制作新能源电池，主要利用石墨烯的 性。 （3）由图 1 可知：制备石墨烯时最佳的烘干温度是________。 （4）下列说法正确的是 。 A．自然界中不存在石墨烯 B．石墨烯可以制备多种新型碳材料 C．碳纳米管具有可燃性，充分燃烧生成二氧化碳 D．“全碳气凝胶”可处理海上石油泄漏 （西城区）4．阅读下面科普短文。 纳米海绵是一种新型环保清洁产品，具有网状多孔的结构，清洁过程中可以 吸附物体表面的污渍。 纳米海绵不仅可有效清洁茶垢、油垢等，还是很好的吸油材料。经过改良的纳米海绵具有良好 的吸油能力、循环利用性以及环境友好等特性，可用于解决海上石油泄漏造成的污染。科学家测定 了纳米海绵对不同油品的吸收能力（吸油质量比越高，其吸油能力越强），结果如图 1。吸油能力 的差异性取决于油品自身的密度。油品密度越大，纳米海绵的吸油能力越强。 图 1 纳米海绵对不同油品的吸油能力 图 2 两种吸油材料对泵油的循环吸收 纳米海绵还具有良好的循环利用性。通过挤压，可将纳米海绵吸附的油品挤出，经洗涤干燥后 再次使用。图 2 为两种吸油材料对泵油的循环吸收测试结果。 随着科学技术的发展，纳米海绵的性能会不断提升，更好的服务于生活、生产。 依据文章内容回答下列问题。 （1）纳米海绵的清洁过程属于_____（填“物理”或“化学”）变化。 （2）环己烷（C6H12）中，碳元素和氢元素的质量比为_____。 （3）纳米海绵对柴油的吸收能力比对黑芝麻油的强，其原因是_____。 （4）判断下列说法是否正确（填“对”或“错”）。 ① 纳米海绵可用于清洁茶杯、油烟机等。_____ ② 纳米海绵对环己烷吸收能力最强。_____ （5）由图 2 得到的实验结论：在其他条件相同时，_____，随循环使用次数的增加，纳米海绵 吸油能力变化不明显，细菌纤维素的吸油能力变差。 （丰台区）5. 阅读下面科普短文。 磁流体是一种有趣又迷人的新型材料，它不仅具有磁性还有流动性。磁流 体是由纳米级的磁性颗粒、基载液和活性剂混合而成的一种胶状液体。在强磁 场作用下，磁流体常呈现出如右图所示的尖刺状。 磁流体可采用解胶法制备。 向氯化铁（FeCl3 ）溶液中加入过量铁丝棉（Fe），待反应结束后，过滤，得到了氯化亚铁 （FeCl2）溶液。向滤液中加入一定量氯化铁溶液，边搅拌边加入过量氨水，可观察到溶液中逐渐 生成大量磁颗粒（Fe3O4）。随后加入油酸铵，磁颗粒被油酸铵包裹，形成稳定悬浮的状态。再经 过调节酸碱度、多次洗涤、烘干、加入基液等过程，即可得到磁流体。 上述反应的滤液中氯化亚铁与加入氯化铁的质量比，影响着一定时间内生成磁颗粒的量，关系 如下图。 图1 磁流体作为一种特殊的液态磁性物质，用途十分广泛。可用于精密仪器仪表的密封、轴承润滑、 阻尼器、靶向药物等。 （1）磁流体是______（填“纯净物”或“混合物”）。 （2）氯化铁与铁丝棉反应生成氯化亚铁，该反应的化学方程式为______。 （3）由图 1 可知，氯化亚铁与氯化铁的最佳质量比为______。 （4）磁流体的用途有______（写出一种即可）。 （5）下列说法中正确的是______（填字母序号）。 A、磁流体不仅具有磁性还有流动性 B、有强磁场时，磁流体会呈现出尖刺状 C、制备过程中，加入过量铁丝棉的目的是使氯化铁充分反应 (房山区) 6．阅读下面科普短文。 氮气（N2）是空气中含量丰富的一种组分，N2 与人类生活有何关联呢？ N2 与食品行业 N2 作为保护气，广泛应用于食品行业。在大型粮仓（如右图）内充 入 N2，既能使仓内噬食粮食的小动物窒息死亡，又能抑制粮食本身的呼吸 作 用，延长其保存期。在一定程度上，还具有防止火灾的作用。 N2 与农业生产 氮元素是植物生长所需的营养元素之一。民间俗语“雷雨发庄稼”，是指在雷电环境下空气中的 N2 能转变为含氮的化学肥料，其主要过程示意图如下： N2 与光伏新材料 高纯 N2 被离子化后，通过氮离子束溅 射 技术，以高纯石墨为靶材可以沉积出光伏材 料 氮化碳薄膜，氮化碳薄膜中碳、氮元素的质 量 分数与氮离子束能量的关系如右图所示。 N2 与环境治理 化石燃料中通常含有氮元素，直接燃烧 会 产生大量氮氧化合物。氮氧化合物不仅能形 成 酸雨从而严重危害人体健康和生态环境，而且能与碳氢化合物在一定条件下反应生成有毒的光化学 烟雾。利用 N2 合成氨可有效吸收氮氧化合物，从而实现无污染排放。 随着科技的进步，N2 的用途将更加广泛。 依据文章内容回答下列问题。 （1）N2 应用于食品行业作保护气，体现了 N2 的性质为 。 （2）雷电环境下 N2 转变为化学肥料的主要过程中，涉及到的氧化物有 H2O 和 （3）氮化碳薄膜中氮元素质量分数与氮离子束能量的关系为 （4）氮氧化合物造成环境污染的原因是 （5）下列说法正确的是 。 。 。（2 分） （填序号）。 A．N2 是空气中含量最多的气体 B．大型粮仓内也可以充入 O2 作保护气 C．N2 可用于制备光伏材料氮化碳薄膜 D．氮氧化合物转变为光化学烟雾的过程属于物理变化 （门头沟区）