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、 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( )与甲烷反应生成四氢化硅( )和石墨( ),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。
(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_____。
磷及其化合物广泛应用于新能源汽车电池的制造,如 等。
(1)白磷保存在水中可以防止自燃,主要原因是______。
(2)测定空气中氧气含量时,消耗 氧气至少有______ 红磷参加反应。
(3)磷有多种化合价, 读作______;已知 (磷酸),磷酸根离子的化学符号是______;根据化合物的分类, 属于______。
某未知溶液中含有 、 、 、 、 、 离子中的几种,为确定溶液中可能含有的离子,进行以下实验探究:
(1)经观察,未知溶液呈浅黄色;
(2)取少量未知溶液,滴加足量的 溶液并加热,有红褐色沉淀生成并伴有刺激性气味;
(3)另取少量未知溶液滴加 溶液,无明显现象。然后再滴加 溶液,有白色沉淀生成。
请分析实验过程,推断:
溶液中一定存在的离子有 (填符号,下同),可能存在的离子有 ,一定不存在的离子是 。
某工业废液中主要含有 、 ,为防止废液直接排放对环境造成危害,课外探究小组经采样分析,尝试利用这种工业废液回收金属铜。实验设计流程见如图:
(1)步骤①选用的试剂是 ,采用的操作为 ;
(2)步骤②发生反应的化学方程式为 ;
(3)步骤③发生的反应属于 (填基本反应类型)。
氨既是一种重要的化工产品,又是一种重要的化工原料。如图为合成氨以及以氨为原料制硝酸的流程示意图。
(1)化合物X是一种常见溶剂,其化学式是 。
(2)反应Ⅱ属于 反应(填基本反应类型)。
(3)反应Ⅰ的化学方程式是 。
金属及金属材料广泛应用于生产、生活及科学实验,其应用推动了社会的发展。
(1)下列实验中,铜片上的白磷燃烧,说明铜具有 性;黄铜片和纯铜片相互刻画,纯铜片上留下刻痕,说明黄铜的硬度比纯铜的硬度 (填“大”或“小”)。
(2)铁在潮湿的空气中容易生锈,写出一种防止铁制品生锈的具体方法 。
(3)春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器。工业上用赤铁矿(主要成分 )和一氧化碳反应炼铁的化学方程式为 。
(4)某同学对含 、 、 的混合溶液进行探究,流程如下(M表示一种金属元素):
根据实验探究流程,回答下列问题:
①气体X的化学式为 ;
②金属 、 、 、 的活动性由强到弱的顺序是 。
③滤液D中所含溶质的成分可能有 种情况。
2022年3月22日是第三十届“世界水日”,其主题为“珍惜地下水,珍视隐藏的资源”。
(1)地下水是 (填“混合物”或“纯净物”)。
(2)实验室制取蒸馏水时,在烧瓶中加入几粒沸石或碎瓷片的目的是 。实验结束,可加入 比较水蒸馏前后的硬度变化。
(3)宇航员一部分生活用氧可通过电解水制得。如图1是电解水的实验示意图,玻璃管 (填“a”或“b”)中的气体能使带火星的木条复燃。该实验说明水是由 组成的。
(4)机场、车站等公共场所设有许多直饮水机,能将自来水进一步净化处理得到可直接饮用水,其处理水的过程如图2所示。
吸附罐中固体颗粒的主要作用是吸附杂质,固体颗粒可选用 ,紫外线灯管照射的作用是 。
(5)图3是我国“国家节水标志”,用一句话谈谈你对该标志的理解或得到的启示 。
化学就在我们身边,人类的生产、生活离不开化学。
(1)从下列选项中选择一种适当的物质填空(填标号)。
A.钛合金
B.医用酒精
C.碳酸氢钠
①可用 擦拭物品消毒;
②可用 治疗胃酸过多症;
③可用 制造人造骨骼。
(2)目前,人类使用的燃料大多来自化石燃料,化石燃料属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。分别取1kg天然气和煤充分燃烧,产生的 和 气体的质量如图所示, 和 中会导致酸雨的是 ,图中更清洁的燃料是 。
(3)第24届冬季奥运会的火炬“飞扬”以液氢为燃料,体现了绿色奥运的理念。目前,在生活和生产中大量使用氢能源还存在一定的困难,原因是 (填一条即可)。
A、B、C三种固体的溶解度曲线如图所示,请回答下列问题:
(1)P点表示的含义是: 。
(2)在50℃时,将40gA物质投入到50g水中,形成溶液的质量为 g。
(3)A物质中混有少量的B物质,若提纯A物质,可采取的结晶方法是 。
(4)将50℃时等质量的A、B、C三种物质的饱和溶液,降温到20℃时,溶液中溶质的质量分数由大到小的顺序为 。
氧化锌为白色粉末,可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。提纯工业级粗氧化锌(含有 、 、 等杂质)的流程如图所示:
(已知:在反应①中,金属氧化物与硫酸反应生成盐和水。)
请回答下列问题:
(1)将反应⑤中的化学方程式补充完整: ,若在实验室中进行此反应, 固体应放在 (选填“坩埚”或“蒸发皿”)中高温加热。
(2)反应①中, 与稀硫酸反应的化学方程式为 ;反应③的化学反应基本类型为 反应。
(3)反应②中除掉的杂质离子是 ;反应④所得滤液中,溶质的主要成分是 。
《本草纲目》记载:“人参补气第一,三七补血第一”。三七素( )是传统中药三七的主要有效成分。请回答下列问题:
(1)三七素由 种元素组成,一个三七素分子中共含有 个原子。
(2)三七素中碳元素和氢元素的质量比为 ,三七素中元素的质量分数最大的是 元素。
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气候变化是人类面临的巨大挑战,世界各国以全球协约的方式减排温室气体。中国政府提出在2060年前实现“碳中和”。“碳中和”是指通过植树造林、节能减排等形式,抵消人类生产生活产生的二氧化碳等温室气体排放,实现正负抵消,达到相对“零排放”。
影响二氧化碳排放的主要因素是人类消耗的化石能源急剧增加,排入大气中的二氧化碳增多。我国近年部分行业二氧化碳年排放量如图所示:
温度和pH对硼氢化钠水解半衰期( )的影响
温度/℃ pH |
/天 |
||||
0 |
25 |
50 |
75 |
100 |
|
8 |
|
|
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|
|
10 |
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12 |
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14 |
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氢气代替化石燃料能有效减少二氧化碳排放。目前已有多种制取氢气技术,其中硼氢化钠水解制氢法有储氢量高、使用安全等优点。硼氢化钠水解的半衰期( )受温度和pH影响,根据Kreevoy等人提出的经验公式计算所得数据见上表。
“碳捕获和碳封存”也可以减少二氧化碳排放,“碳封存”可从大气中分离出二氧化碳将其压缩液化泵入地下长期储存。
依据文章内容,回答下列问题:
(1)“碳中和”战略的实施有利于控制 。
(2)工业行业大类中, 行业 年排放量最多。
(3)石油化工行业中天然气(主要成分是 )完全燃烧的化学方程式为 。
(4)“碳封存”可将 压缩至地下储存,其原因是 (从微观角度解释)。
(5)硼氢化钠水解的半衰期( )受温度和pH影响的规律是 。
主要由 引起的酸雨通常称为“硫酸型酸雨”。小张同学在一家硫酸厂(排放的尾气中含有少量 )附近采集到刚降落地面的雨水水样,用pH计每隔5分钟测一次pH,其数据如下表:
测定时刻 |
5:05 |
5:10 |
5:15 |
5:20 |
5:25 |
5:30 |
pH |
4.95 |
4.94 |
4.94 |
4.88 |
4.86 |
4.85 |
回答下列问题:
(1)正常雨水的pH≈5.6,由表中数据可判断此次采集的雨水 酸雨(填“是”或“不是”),向雨水水样中滴入石蕊试液显 色。另一种造成酸雨的气体物质的化学式是 。
(2) 与水反应生成亚硫酸( ),数据显示测定期间雨水水样酸性增强,其原因是亚硫酸被氧气氧化为硫酸,反应的化学方程式为 。
(3)用熟石灰改善“硫酸型酸雨”导致的土壤酸化,反应的化学方程式为 。
(4)硫酸厂排放的尾气可用足量石灰水吸收,反应的化学方程式为 ,生成物再用硫酸处理,得到的气体产物为 ,该气体可用作生产硫酸的原料,从而实现有害物质的回收利用。
硫酸铁铵是一种重要的铁盐,常用作分析试剂。在实验室中采用废铁屑来制备硫酸铁铵晶体[ ],具体流程如图所示:
回答下列问题:
(1) 中铁元素的化合价为 。与其类似的物质 的名称为 。
(2)步骤②中主要反应的化学方程式为 ,所属化学反应基本类型为 。反应后采取的分离操作用到的玻璃仪器有 。
(3)步骤③发生的反应是 ,X为 。
(4)步骤⑤的具体操作为 、 、过滤、洗涤。
(5)下列三种物质中含氮量从高到低依次排列顺序为 (用序号表示)。
① ② (相对分子质量266)③
北京冬奥,科技助梦,化学在其中扮演着重要角色。从化学视角回答下列问题:
(1)国产氢氧燃料电池豪华中巴在冬奥会投入使用。氢气在氧气中燃烧反应的化学方程式为 ,氢气作燃料能实现“零排放”的原因是 。
(2)“冰丝带”速滑馆采用单层双向正交马鞍形索网屋面,将用钢量降到传统屋面的 ,大幅减少了冶炼钢铁产生的碳排放。
①“冰丝带”速滑馆所用钢属于 材料,与纯铁比较具有 等优点;
②工业炼铁的原理是 在高温下还原赤铁矿,其化学方程式为 。
(3)冬奥会纪念钞是我国第一枚拥有完全自主知识产权的聚丙烯塑料钞。聚丙烯化学式可表示为 ,它属于 材料,其中碳、氢元素的质量比为 。
(4)冬奥会礼仪服“瑞雪祥云”采用了高科技石墨烯发热材料,在﹣30℃也能御寒。石墨烯是单层石墨片,下列有关石墨烯的说法正确的是 (填序号)。
A. |
属于化合物 |
B. |
与金刚石的硬度相近 |
C. |
导热性能好 |
D. |
室温下能够稳定存在 |