2024年遼寧省初中學(xué)業(yè)水平考試化學(xué)樣卷體現(xiàn)了從知識導(dǎo)向到素質(zhì)導(dǎo)向的轉(zhuǎn)變，更注重對同學(xué)們分析問題、解決實際問題的能力進行培養(yǎng)。樣卷的第11題為科普閱讀題，注重讓同學(xué)們了解化學(xué)對國家建設(shè)發(fā)展的意義，以及有代表性的優(yōu)秀成果或發(fā)明，同時能用化學(xué)知識解答相關(guān)問題。

原題再現(xiàn)

閱讀下面的科普短文。

據(jù)央視新聞報道：2023年3月25日，我國首次將光伏發(fā)電制成固態(tài)氫能應(yīng)用于電力系統(tǒng)。

光伏發(fā)電制氫：利用太陽能產(chǎn)生的余電，將水分解并轉(zhuǎn)化為氫氣，可以得到“綠氫”。

固態(tài)儲氫：利用固體與氫氣發(fā)生物理吸附或化學(xué)反應(yīng)等作用，可以把氫氣儲存起來。如鎂系合金儲氫原理之一是鎂在一定條件下與氫氣發(fā)生反應(yīng)生成氫化鎂（MgH2）。

固態(tài)氫能發(fā)電：其形式之一是在一定條件下將固態(tài)儲氫裝置釋放的氫氣注入燃料電池。氫氣在燃料電池中與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生直流電，可實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化，為我們提供“綠電”。固態(tài)氫能發(fā)電并網(wǎng)示意圖如圖1所示。

能源站通過氫能的制取、存儲、發(fā)電、加氫一體化，實現(xiàn)“綠電”與“綠氫”之間的靈活轉(zhuǎn)換，很好地解決了新能源發(fā)電的隨機性、季節(jié)性波動強的難題。

隨著綠色、循環(huán)、低碳等技術(shù)的不斷發(fā)展，化學(xué)正在為建設(shè)美麗中國貢獻巨大力量！

依據(jù)所給信息，回答下列問題：

（1）光伏發(fā)電得到的“綠氫”，主要通過_________產(chǎn)生的余電將水分解而獲得。

（2）圖1中制氫裝置內(nèi)電解水反應(yīng)的產(chǎn)物是氧氣和_________。

（3）鎂屬于_________（填“金屬”或“非金屬”）。鎂在儲氫過程中有化學(xué)變化發(fā)生，判斷的依據(jù)是過程中生成了_________（填名稱或化學(xué)式）。

（4）MgH2易與水發(fā)生反應(yīng)生成 Mg（OH）2（氫氧化鎂）和H2，請寫出MgH2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________。據(jù)此，鎂系合金儲氫裝置需要注意的安全問題之一是_________。

（5）氫氣燃料電池發(fā)電時主要將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為_________。

（6）除了“綠氫”“綠電”，化學(xué)對建設(shè)美麗中國的貢獻還有

（寫出1點即可）。

破解策略

（1）光伏發(fā)電制氫：利用太陽能產(chǎn)生的余電，將水分解并轉(zhuǎn)化為氫氣，可以得到“綠氫”。

（2）根據(jù)圖1中制氫裝置所示，電解水反應(yīng)的產(chǎn)物是氧氣和氫氣。

（3）鎂屬于金屬，鎂系合金儲氫原理之一是鎂在一定條件下與氫氣發(fā)生反應(yīng)生成氫化鎂（MgH2）。

（4）MgH2易與水發(fā)生反應(yīng)生成 Mg（OH）2（氫氧化鎂）和 H2，反應(yīng)的方程式為MgH2 + 2H2O [ ] Mg（OH）2 + 2H2↑。因為MgH2易與水發(fā)生反應(yīng)，所以應(yīng)注意防水。

（5）氫氣燃料電池發(fā)電時主要將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。

答案：（1）太陽能 （2）氫氣 （3）金屬 氫化鎂（或 MgH2） （4）MgH2 + 2H2O [ ] Mg（OH）2 + 2H2↑ 防水 （5）電能 （6）減少酸雨（其他合理答案均可）

總結(jié)提升

科普閱讀題主要考查目標是使同學(xué)們知道學(xué)習(xí)的價值及知識的應(yīng)用性。試題內(nèi)容關(guān)注對國家建設(shè)發(fā)展有意義、有代表性的優(yōu)秀成果或發(fā)明等。

在解答科普閱讀題時，同學(xué)們要針對問題找到原文對應(yīng)的內(nèi)容；要結(jié)合原文內(nèi)容將問題遷移到已學(xué)過的原理和知識中去，并結(jié)合生活經(jīng)驗，分析所用原理，組織語言規(guī)范表達、合理作答。

變式探究

1. 閱讀下列短文，回答相關(guān)問題。

科技助力人工碳循環(huán)

中國的經(jīng)濟發(fā)展離不開大量的能源，目前我國的能源結(jié)構(gòu)中以煤（高碳）、石油（中碳）、天然氣（低碳）為代表的化石燃料仍占主導(dǎo)地位，化石燃料的燃燒在釋放熱量的同時產(chǎn)生CO2，CO2是最主要的溫室氣體。低碳、零碳、負碳技術(shù)的開發(fā)是我國科學(xué)家正致力研發(fā)的項目。

CO2也是巨大的碳資源。目前，CO2的低能耗捕集、轉(zhuǎn)化和利用正受到世界各國的廣泛關(guān)注。根據(jù)CO2與其他能源的耦合方式不同，CO2的轉(zhuǎn)化利用技術(shù)可分為以下三條途徑。

途徑1：CO2耦合化石能源的轉(zhuǎn)化利用技術(shù)。如CH4與CO2催化重整為H2與CO。

途徑2：CO2耦合零碳能源的轉(zhuǎn)化利用技術(shù)。如圖2所示是我國科研團隊利用催化劑MoS2實現(xiàn)低溫、高效、長壽命催化CO2加氫制甲醇（CH3OH）的工藝。

途徑3：CO2直接轉(zhuǎn)化利用技術(shù)。如以太陽能或其他可再生能源發(fā)電為驅(qū)動力，在溫和條件下將CO2直接轉(zhuǎn)化為化學(xué)原料或燃料。

__________________

科學(xué)技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用將促進自然界碳循環(huán)回歸平衡。如何擺脫對含碳化石能源的依賴，轉(zhuǎn)化利用豐富的CO2資源，跨越低碳及創(chuàng)新新能源，擁抱新式零碳能源，期待同學(xué)們學(xué)好和利用化學(xué)解決這些問題，開創(chuàng)未來。

（1）寫出自然界中吸收CO2的一條途徑：_________。

（2）氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化形式是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為_________ 。

（3）我國科學(xué)家將CO2直接轉(zhuǎn)化成葡萄糖的過程中，第一階段的反應(yīng)可表示為：2CO2 + 2H2O [ 通電 ] R + 2O2，R的化學(xué)式是__________________ 。

（4）寫出CO2和H2在MoS2催化劑和加熱條件下轉(zhuǎn)化為甲醇（CH3OH）的化學(xué)方程式：__________________。

（5）下列敘述正確的是_________（填序號）。

A. H2、CO2與CH3OH在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化

B.途徑2解決了氫氣低成本制取和有效儲存的難題

C.能源的開發(fā)與利用向“減碳趨氫”的方向發(fā)展

2. 閱讀下面的科普短文。

保鮮膜通常有適度的透氧性和不透濕性，能調(diào)節(jié)被保鮮品周圍O2和H2O的含量，從而起到保鮮作用。

目前市場上常見的保鮮膜主要是聚乙烯保鮮膜，它是以石油中提煉出的乙烯（C2H4）為主要原料制成的，不易降解。用從海藻中提取的海藻酸鈉制成的保鮮膜具有良好的可降解性。在可降解測試中，海藻酸鈉保鮮膜20天后基本降解完畢，而聚乙烯保鮮膜基本沒有變化。

科研人員以4 °C環(huán)境下儲藏的鮮切西瓜為樣品，測試了海藻酸鈉保鮮膜對西瓜品質(zhì)的影響研究其保鮮效果。其中，用海藻酸鈉保鮮膜和聚乙烯保鮮膜分別包裹的西瓜，儲藏期間微生物生長的情況如圖3（縱坐標數(shù)值越大，代表微生物數(shù)量越多），用海藻酸鈉保鮮膜包裹的100 g西瓜每天減少的質(zhì)量見下表。

目前，科研人員還在致力于海藻酸鈉保鮮膜性能改進的研究，以推進其在食品保鮮中的實際應(yīng)用。

（原文作者王琦琦、康順等，有刪改）

依據(jù)文章內(nèi)容回答下列問題。

（1）C2H4中C、H原子的個數(shù)比為_________。

（2）海藻酸鈉由鈉、碳、氫、氧四種元素組成，其中屬于金屬元素的是_________。

（3）判斷下列說法是否正確。

①保鮮膜通常有適度的透氧性和不透濕性。_________（填“對”或“錯”）

②海藻酸鈉保鮮膜比聚乙烯保鮮膜易降解。_________（填“對”或“錯”）

（4）上表中，“3.5”表示__________________ 。

（5）微生物的滋生是引起水果腐爛變質(zhì)的一個重要原因。圖3數(shù)據(jù)可作為海藻酸鈉保鮮膜的保鮮效果優(yōu)于聚乙烯保鮮膜的證據(jù)之一，理由是_________。

答案：1. （1）光合作用（合理即可） （2）電能 （3）C2H4O2 （4）CO2 + 3H2 [MoS2 △ ] CH3OH + H2O （5）ABC 2.（1）1∶2 （2）鈉（或Na） （3）對 對 （4）用海藻酸鈉保鮮膜包裹的100 g西瓜第一天減少的質(zhì)量為3.5 g （5）在儲存時間相同時，用海藻酸鈉保鮮膜保存的水果中微生物的數(shù)量更低

（作者單位：沈陽市虹橋初級中學(xué)）