二十二 科普阅读题
类型1 能源、资源与环境类
山西真题
1.(2021山西)
气候变化中的海洋
第1题图
海洋覆盖了地球70%以上的面积，是世界上最大的生物栖息地，有超过25万种生物生活在其中，为人类提供了食物、能源和交通，是应对气候变化的忠实“朋友”。
20世纪50年代以来，人类活动产生的温室气体导致地球系统热量不断增加。海洋吸收了绝大部分全球变暖的热量，还“消化”了2～3倍人为排放的二氧化碳，减缓了气候变化速度及影响。
20世纪90年代初以来，海洋变暖的速度增加了1倍。在过去的20年里，所有大洋盆地都观测到了持续数天到数月的极端海洋高温天气，即“海洋高温热浪”，它可以延伸数千公里的范围，深达数百米。热浪频发，易引起更强烈的热带气旋、厄尔尼诺现象等。2006—2015年，全球平均海平面每年上升约3.6 mm，为1901—1990年期间上升速度的2.5倍。海洋在溶解了二氧化碳后，酸性增强，会影响牡蛎、蛤蜊等贝类的外壳或骨骼的形成。
阅读文本，回答问题：
(1)海洋为人类提供的食物有__________(举一例，下同)，能源有________。
(2)海洋吸收热量发生的变化属于________(填“物理变化”或“化学变化”)。
(3)海洋“消化二氧化碳”的过程中发生反应的化学方程式为_________________。
(4)“海洋高温热浪”对海洋生物的危害是_______；为保护海洋生态系统，人类应采取的有效措施是________。
2.(2020山西)
碳捕捉与封存技术
“碳捕捉与封存”是我国的一项先进技术(如图所示)。
我国能源消耗的70%来自于煤炭。每秒有100吨煤在燃烧，年消耗量超过30亿吨。如果任由煤炭资源在诸多领域利用，将对大气、河流、土地产生污染，温室效应增强。为实现节能减排、绿色环保，我国政府举全国之力，积极倡导并大力发展新的绿色经济。比如：电厂中的煤在极高的温度下充分燃烧，会产生大量CO2，每年的排放量大约1600万吨。运用“碳捕捉与封存”技术，这些CO2将不会进入大气。被封存的CO2有许多用途，如用于食品保鲜、气体肥料、冷藏食物、物品灭火等，以此来消除资源的巨大浪费。我国正以超世界一流的目光发展经济，完善环保体制。
第2题图
阅读文本，完成下列任务：
(1)“碳捕捉与封存”技术有利于控制________________的加剧。
(2)煤在极高的温度下充分燃烧，主要发生反应的化学方程式为____________________。
(3)将分离聚集的CO2压入地下的过程中，分子间隔会____________。
(4)将CO2封入蓄水层中发生反应的化学方程式为__________________。
(5)被封存起来的CO2用于冷藏食物的原理是________________________。
3.(2018山西)
南海——我们的“聚宝盆”
南海是中国四大海域中最大、最深、自然资源最为丰富的海区。近30年来，菲律宾、越南等五国已经与西方200多家石油公司合作，在南海海域合作钻探了约1380口钻井，年石油产量达5000万吨。相当于大庆油田最辉煌时的年开采量。
材料1 油气资源：南海中南部油气地质资源量占53%，可采资源量占66%，若被他国掠夺，中国海域将失去约的可采油气资源。西沙群岛、中沙群岛的水下有上千米的新生代沉积物，是大有希望的海底石油和天然气产地。
材料2 矿产资源：南海蕴藏5万亿吨以上的锰、约3100亿吨镁、170亿吨锡和铜、29亿吨镍及锰、8亿吨钴、5亿吨银、800万吨金、60亿吨铀等，比陆地矿产资源丰富得多。
材料3 水产资源：南海海洋鱼类有1500多种，大多数种类在西、南、中沙群岛海域，很多具有极高的经济价值。海龟、海参、龙虾、螺、贝、海带等都很丰富。
综合分析上述材料，回答下列问题：
(1)南海丰富的资源中，油气属于________(填“纯净物”或“混合物”)。对石油加热炼制时，根据各成分的________不同可得到的产品有________(写一种)。
(2)天然气可压缩储存于钢瓶中，用分子的观点解释其变化_____________________。
(3)材料2中所述锰、镁、铜等是指________(填“元素”或“原子”)。
(4)海洋鱼类、海参、龙虾富含的营养素是____________。
(5)南海自古就是中国的！我们要捍卫祖国的领土、领海和资源的完整。在资源的开发利用方面你的一点建议是______________________________________。
好题精练
4.[万唯原创]
绿色能源——氢能
2021年2月，我国在张家口建立首个加氢站(氢气)。氢气不仅是清洁能源，还能实现零排放，同时等质量的氢气燃烧放出的热是天然气的2.6倍、汽油的3.1倍、煤炭的4倍。
氢能在多个行业有着广阔的应用前景。在运输行业，与传统燃油汽车比，氢燃料汽车不产生污染，同时又比电动汽车加注时间短、续航更远。较长距离、固定路线的快递货车和载重货车等重型卡车，以及水上交通运输等都可大规模应用氢能。
氢能还可作为固定能源用于建筑、社区等的备用供能。燃气(CH4)中混入一定量的氢气，燃烧方式与天然气相同，但单位质量燃烧放热更高，碳排放更低。
氢气制备来源广泛，可由多种方式制备而成。因制备方式不同，有绿氢、蓝氢、灰氢和棕氢(褐氢)之分。其中绿氢由太阳能发电电解水得到或由氨(NH3)高温分解得到或生物质气化、光解水得到；蓝氢来自天然气，由蒸汽甲烷热解等方式转化制取；灰氢主要通过焦炉煤气、氯碱尾气等制备；棕氢(褐氢)由煤炭、石油等化石能源制备。
请结合材料，回答问题。
(1)氢能是一种清洁燃料的原因是____；燃烧16 g甲烷放出的热是893 kJ，则燃烧16 g氢气放出的热是_____。
(2)在燃气(CH4)中混入一定量的氢气，完全燃烧时反应的化学方程式为__________(任写一个即可)。
(3)利用太阳能发电电解水制取氢气的化学方程式为______，电解水的过程中能量转化的方式为_______。
5.(2022太原一模)
空气变燃料
科学家们设计了一套太阳能装置，可利用太阳能和空气直接生产甲醇，为吸收和利用二氧化碳提供了一条光明道路。
首先，将空气通过空气捕获装置后得到较为纯净的水和二氧化碳(纯度为98%)。接下来的任务是把二氧化碳和水转化为燃料——甲醇(CH3OH)，该过程若直接转化会比较困难，一种权宜之计是先把它们制成合成气(氢气和一氧化碳)，然后再转化为甲醇。科学家们先用太阳能将水转化为水蒸气，再用太阳能驱动二氧化碳和水蒸气与三氧化二铈(Ce2O3)反应，生成一氧化碳、氢气和二氧化铈，二氧化铈又可通过反应还原为氧气和三氧化二铈，便于再次循环利用。最后将合成气通入燃料合成设备，在一定条件下发生反应即生成甲醇，也就是空气燃料。
测试表明，利用太阳能与空气生产出来的空气燃料在燃烧时，有害物质的排放量显著减少。
阅读文本，回答问题：
(1)空气捕获装置主要捕获了空气中的哪些成分？
(2)利用太阳能产生水蒸气时，所发生变化的微观实质是什么？
(3)请写出合成气生成甲醇的化学方程式，并判断该反应属于哪种基本反应类型。
(4)该太阳能装置制取空气燃料的过程中，能循环利用的物质是什么？
(5)使用太阳能装置生产空气燃料有何重要的意义？请写出一条。
类型2 自然现象类
山西真题
6.(2022山西)
火山喷发
2022年1月14日，位于南太平洋的汤加岛屿发生火山大喷发，其威力之大，令世界担忧。
卫星照片显示，此次火山喷发过程中释放出了大量的能量，火山灰、蒸汽和气体在太平洋蓝色的海面上升腾而起，喷发的火山柱直径约5千米，高约20千米，呈蘑菇状笼罩在火山上空，导致空气有毒，石油泄漏，海鸟死亡，甚至几公里外都能闻到异味，严重威胁着当地居民的生活。大量火山灰弥漫在空中，地表温度骤降，对植被产生较大影响。
火山喷发的原因是由于地壳板块的移动，岩石(如石灰石)被推入熔岩下，变成岩浆，释放出大量气体，炽热的岩浆在火山下方流动，当蒸汽穿过岩石时，喷发点就会积聚压力，岩石受压破裂，气体迅速释放导致剧烈的喷发。
第6题图
阅读分析，解答问题：
(1)火山喷发产生的有害气体有什么？____(写一种)。
(2)请用化学方程式解释火山喷发过程中释放出大量气体的原因。__________。
(3)火山灰弥漫在空中，引起地表温度骤降的原因是什么？_______________________。
地表冷却对农作物会产生什么影响？______。
(4)火山喷发释放的能量来自哪一种能源？________。如果这种能源被开发利用，可缓解人类面临的什么问题？_______________。
好题精练
7.
溶洞里的森林
山西山地是中国北方岩溶地貌丰富集中的地区，自北而南均有溶洞分布。
著名的溶洞有系舟山禹王洞、吕梁山仙人洞、太行龙洞、黄龙洞等。黄龙洞洞顶和地面长满长短、粗细不均匀的石钟乳、石柱、石筝、石佛、莲花台及各种动物石像，墙壁花纹秀丽奇观。
溶洞都分布在石灰岩组成的山地中，石灰岩的主要成分是碳酸钙，当遇到溶有二氧化碳的水时，会反应生成溶解性较大的碳酸氢钙；溶有碳酸氢钙的水遇热或当压强突然变小时，其中的碳酸氢钙就会分解，重新生成碳酸钙沉积下来，同时放出二氧化碳。洞顶的水在慢慢向下渗漏时，水中的碳酸氢钙发生上述反应，有的沉积在洞顶，有的沉积在洞底，日久天长，洞顶的形成钟乳石，洞底的形成石笋，当钟乳石与石笋相连时就形成了石柱，形成一片片千姿百态的“森林”。
阅读文本，回答问题：
(1)《梦溪笔谈》记载“石穴中水，所滴者皆为钟乳”，结合短文思考该句中的“钟乳”是指______，它属于化合物分类中的________。
(2)写出钟乳石和石笋形成过程中发生反应的化学方程式____________________________(写一个，下同)。
(3)溶洞中形成钟乳石和石笋的过程易使溶洞附近地下水的硬度________(“增大”或“减小”)，检验地下水硬度的简便操作是_______________________。
(4)近年来，游客掰断钟乳石带出景区的新闻频出，为保护溶洞，我们应采取的有效措施是______________。
8.(2022适应性训练)
“花式”土壤
土壤圈是岩石圈最外面一层疏松的部分，地球上所有的生命都依赖于它的存在，它是联系有机界和无机界的中心环节。土壤里腐殖质含量的多少和矿物质组成的差异，会让土壤呈现不同的颜色。
土壤腐殖质由动植物残体演变而成，一般黏附在土粒的表面，它的含量多少可以调节土壤颜色的深浅。黑色土一般腐殖质含量较高，而腐殖质含量较少的土则呈现灰色或灰白色。
土壤还会呈现其他美丽的颜色。紫色土中富合钙、磷、钾等，由紫色砂岩和页岩风化物发育形成。白色土的颜色常常与土壤里的氯化钠、碳酸钙、碳酸钠、硫酸钠等物质密切相关，当有高岭土、氢氧化铝等物质的粉末存在时，土壤也会显白色。氧化铁是土壤矿物质中的调色高手，当它在土壤中的含量高时，土色就会发红，甚至呈棕红色；在低洼潮湿的环境中，氧化铁与水作用转变为黄色的水合氧化铁，从而使土壤显黄色。
阅读文本，回答问题：
(1)腐殖质的含量与土壤颜色有什么关系？由此猜想腐殖质可能呈什么颜色？
(2)除黑色土以外，哪种颜色的土更适宜植物的生长？
(3)红色土在某些地区用于炼铁，请写出有关反应的化学方程式。
(4)山西位于黄土高原，山西土壤中一定含有哪些元素？你判断的理由是什么？
类型3 国家科技与建设类
山西真题
9.(2019山西)
港珠澳大桥
港珠澳大桥连接香港、珠海和澳门，它是采用桥、岛、隧结合的方案进行建造的。全长约为55 km。海中主体工程长29.6 km。使用寿命约120年，可抗12级台风和8级地震。这是目前世界上规模最大、标准最高、挑战性最强的交通集群工程。大桥钢索、桥面和桥墩等均使用了大量金属材料。钢筋混凝土沉管隧道是港珠澳大桥的控制性工程，为满足通航要求，沉管管底深埋于海面以下最深处可达44.5 m，是目前世界上唯一的深埋沉管隧道工程。隧道内不仅可通车，还可餐饮、休闲和加油等。承载沉管隧道的海床由坚硬的花岗岩(主要成分是二氧化硅)、云母(主要含二氧化硅、氧化铝等)等多种矿物组成。
阅读上述内容，回答下列问题：
(1)金属材料在被制成桥上的钢索和钢板时体现了金属的________性。
(2)沉管在海洋环境中应具备的特性是__________、________(合理即可)。
(3)海床矿物中含有的一种物质的化学式是______，它属于化合物分类中的________。
(4)沉管隧道内的加油站应张贴的安全标志是________(写一个)，目的是_________________。
好题精练
10.(2022百校联考二)阅读下面短文，回答有关问题。
离子推进器
离子推进器，又称离子发动机，广泛应用于空间推进。中国空间站天和核心舱用来调整姿态、维持轨道的霍尔推进器，就是离子推进器的一种。
传统的火箭是通过燃料燃烧(如氢气燃烧)，在尾部喷出高速气体实现向前推进的。离子推进器采用同样的喷气式原理，通过电能作用于媒介物质，喷出一束带电粒子，通过反作用力推动航天器进行姿态调整。
一些较旧的离子推进器使用汞推进剂，已逐步被淘汰。目前的离子推进器主要使用氪(Kr)或氙(Xe)推进剂，但成本太高。最新研究指出，加热固态碘使其升华成气体，然后在高速电子的轰击下使其变成带正电的碘离子与自由电子，接着碘离子被加速至排气口排出，成功推动目标向前。碘的价格低廉、产量丰富﹑储存方便，或使其成为离子推进器的高效推进剂。
(1)传统的火箭是通过燃料燃烧向前推进的，请写出有关反应的化学方程式。
(2)较旧的离子推进器已逐步被淘汰的原因是什么？目前的离子推进器所用推进剂成本太高的原因是什么？
(3)固态碘升华属于什么变化？
(4)请写出带一个单位正电荷的碘离子的化学符号。
(5)用碘作为离子推进器的高效推进剂有哪些优点？
11.(2022百校联考一)
中老铁路
2021年12月3日，中老铁路全线通车运行，它是一条连接中国云南省昆明市与老挝万象市的电气化铁路，是第一个以中方为主投资建设并运营，与中国铁路网直接连通的跨国铁路。
中老铁路在建设过程中攻克了多项技术难题。山体隧道的地质复杂，周围岩石以泥岩、砂岩为主，夹有岩盐(主要含氯化钠)和石膏(主要含硫酸钙)，局部含盐量高达80%以上。同时，隧道地质具有高地热、存在伴生气(主要成分是甲烷、一氧化碳等)等特点，对支撑框架的固定和防腐极为不利。建成的大跨度上承式连续钢桁梁铁路桥，桥体用红色油漆进行了涂装。
中老铁路的建设，有利于“一带一路”的深度合作共赢。
阅读文本，回答问题：
(1)用钢铁建造铁路，利用了钢铁________的性质。
(2)隧道周围岩石中含有的一种物质是________(填化学式)，隧道地质中含有的能源是________(填一种)。
(3)伴生气燃烧的化学方程式是_________(填一个)，所以在施工过程中应张贴的安全标志是______。
(4)铁路桥体防锈的原理是____________。
类型4 生产生活类
山西真题
12.(2017山西)
氦气
氦气(He)在空气中的含量甚微。通常它是一种无色无味的气体，它的密度为0.1785克/升，大约是氢气的2倍，空气的七分之一。氦气的化学性质稳定，不易燃不易爆，使用十分安全。
近年来，在塑料及合成纤维工业上，诞生了一种特殊的生产工艺，将氦气的微泡掺入塑料或合成纤维，制成特别轻盈的泡沫塑料或纤维。例如，风靡一时的“太空服”轻巧、保暖性好，就是因为它的纤维中含有氦气微泡。氦气也可作为焊接金属和冶炼金属时的保护气。
在标准大气压下，液氦的沸点是－268.9 ℃，固态氦的熔点为－272.3 ℃，它与“绝对零度”(－273.15 ℃)仅一步之遥。因此，液氦可称得上是“世界上最冷的液体”了。液氦的这种超低温特性，在生产与科学研究上有很多重要的应用。
依据短文回答问题：
(1)氦气代替氢气灌充飞艇，利用氦气的物理性质是____________，化学性质是_______________。
(2)掺入氦气微泡的泡沫塑料属于________材料，区分羊毛和制作“太空服”的合成纤维，方法是____________。
(3)通过阅读你已经了解了氦气的一些用途。除此之外，请再举一例氦气的可能用途_________。
好题精练
13.
舌尖上的辣椒
辣椒是一种有刺激性的食物，科学家从辣椒中提取出了辣椒素，它可以与哺乳动物体内的感觉神经元结合，产生灼烧的感觉，这就是所谓的“辣”。辣椒素的水溶液pH大于7，在食用含有辣椒的食物时，可加入酸性物质，从而降低辣椒素的含量。
辣椒中的维生素C(化学式为C6H8O6)含量很高，居蔬菜之首。另外，辣椒中的维生素B、胡萝卜素以及钙、铁等矿物质含量也很丰富。医药专家认为，辣椒具有杀菌、防腐、调味、驱寒等功能，因此，在日常生活中，食用一些辣椒，对身体健康大有益处。但患有甲亢、肾炎、皮炎、慢性气管炎、慢性胃肠病、慢性肝病及高血压等疾病的人不宜食用辣椒。
辣椒还可做口红。一些国际大品牌的口红原料都是来自于新疆辣椒中的红色素。红色素虽然是从辣椒中提取出来的，但是一点辣味也没有，而且提炼出来的辣椒红色素是油溶性物质，不溶于水，特别适用于彩妆。
(1)辣椒中含有的一种营养元素是______，它可以预防的疾病是__________。
(2)由维生素C的化学式可获取的一条信息是_________________。
(3)辣椒素的水溶液中一定含有的阴离子是________。食用含辣椒的食物时，为缓解“辣”，可采用的具体方法是__________________。其化学原理是_______________。
(4)从辣椒中提取出来的红色素除可用于彩妆外，还可以用于________________(写一条)。
答案
1.(1)海鲜(或鱼类，合理即可) 潮汐能(或风能，合理即可) (2)物理变化 (3)CO2＋H2O === H2CO3
(4)降低生物活性(或危害生物的生存，合理即可) 减少化石能源的使用(或使用清洁能源，合理即可)
2.(1)温室效应 (2)C＋O2CO2 (3)变小
(4)CO2＋H2O=== H2CO3 (5)干冰升华，吸收热量(合理即可)
3.(1)混合物 沸点 汽油(或柴油或石蜡或沥青，合理即可) (2)压强增大，分子间间隔变小 (3)元素 (4)蛋白质 (5)合理开发(或谨慎开采或有计划开采，合理即可)
4.(1)燃烧产物是水，无污染(合理即可) 2321.8 kJ (2)CH4＋2O2CO2＋2H2O (或2H2＋O2 2H2O) (3)2H2O2H2↑＋O2↑ 电能转化为化学能
5.(1)水蒸气和二氧化碳。 (2)水分子间间隔变大。
(3)CO＋2H2 CH3OH 该反应属于化合反应。 (4)能循环利用的物质是三氧化二铈。
(5)能减缓温室效应(合理即可)。
6.(1)SO2(或HCl) (2)CaCO3CaO＋CO2↑ (3)火山灰阻挡了太阳光(或太阳光不能照到地面，合理即可) 冻伤农作物(或温度太低农作物不能正常生长，合理即可) (4)地热能 能源危机(或资源匮乏或环境污染，合理即可)
7.(1)碳酸钙(或CaCO3) 盐 (2)CaCO3＋H2O＋CO2=== Ca(HCO3)2[或Ca(HCO3)2=== CaCO3↓＋H2O＋CO2↑ ] (3)增大 采集少量地下水于试管中，向其中滴加适量肥皂水，振荡，观察现象
(4)不买卖钟乳石(或立法保护，合理即可)
8.(1)腐殖质含量越高，土壤颜色越深(合理即可)。腐殖质可能呈黑色。 (2)紫色土。 (3)3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2 (4)山西土壤中一定含有H、O、Fe。氧化铁中含Fe、O，水中含H、O(合理即可)。
9.(1)延展 (2)耐腐蚀 强度大 (3)SiO2(或Al2O3) 氧化物 (4)禁止烟火(合理即可) 防止爆炸(合理即可)
10.(1)2H2＋O22H2O (2)所用的汞有毒。氪和氙属于稀有气体，地球上含量少(合理即可)。 (3)物理变化。 (4)I＋ (5)价格低廉、产量丰富、储存方便。
11.(1)硬度大(或强度大、韧性好) (2)NaCl(或CaSO4) 地热能(或伴生气)
(3)CH4＋2O2CO2＋2H2O(或2CO＋O2 2CO2) 禁止烟火(合理即可) (4)隔绝氧气和水
12.(1)密度远小于空气 稳定(或不易燃不易爆) (2)合成(或有机合成) 灼烧 (3)制造低温环境(或冷藏，合理即可)
13.(1)钙(或铁，合理即可) 骨质疏松(或佝偻病、发育不良，缺铁性贫血，与上一空对应) (2)维生素C由碳、氢、氧三种元素组成(或一个维生素C分子由20个原子构成或维生素C中氧元素的质量分数最大或C6H8O6的相对分子质量为176或一个C6H8O6分子由6个碳原子、8个氢原子和6个氧原子构成，合理即可) (3)OH－(或氢氧根离子) 加入适量醋(或加入适量柠檬汁，合理即可) 中和辣椒素的碱性(合理即可) (4)制作颜料(合理即可)
