阅读下面的科普短文。
天问一号上的“科技新元素”﹣﹣纳米气凝胶
2021年5月15日7时18分,天问一号着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区,我国首次火星探测任务﹣﹣着路火星取得圆满成功。
为确保天问一号探测器成功降落火星并正常工作,火星车采用了一种新型隔热保温材料﹣﹣纳米气凝胶。它不仅可用来应对极热和极寒两种严酷环境,且凭借其超轻特性,能极大地减轻火星车的负担,让它跑得更快、更远。气凝胶的种类很多,有硅系、碳系、硫系、金属氧化物系、金属系等等。它是由纳米尺度固体骨架构成的一个三维立体网络,密度可做得比空气还低,是世界上最轻的固体;由于气凝胶中一般80%以上是空气,所以有非常好的隔热效果,是导热系数最低的固体。
如图所示为二氧化硅气凝胶结构示意图。这种新材料看似脆弱不堪,其实非常坚固耐用,它可以承受相当于自身质量几千倍的压力;此外它的折射率也很低,绝缘能力比最好的玻璃纤维还要强39倍。纳米气凝胶是制作火星探险宇航服的绝佳材料,其应用前景非常广阔,还可用作气体过滤材料以及用作新型催化剂材料等。
依据短文内容,回答下列问题。
(1)说出纳米气凝胶的一条物理性质 。
(2)说出纳米气凝胶的一种用途 。
(3)SiO2中氧元素的质量分数为 (精确到0.1%)。
(4)有关纳米气凝胶的说法错误的是 。
A.纳米气凝胶有很多种类
B.纳米气凝胶是一种纯净物
C.纳米气凝胶导热性非常低
D.纳米气凝胶制品非常坚固耐用
A、B、C、D、E、F、G、H都是初中化学中常见的物质,它们存在如图的转化关系(部分反应的生成物已经略去)。其中A是由两种元素组成的红棕色粉末,C是一种造成温室效应的气体,E是一种黑色固体且和A含有的元素种类相同,A、B、C、E在物质的分类中属于同类物质。
请回答下列问题:
(1)写出A+B→C+D的化学方程式 。
(2)E的化学式为 。
(3)D和F发生反应的基本反应类型为 。
(4)G溶液中含有的金属阳离子是 。
工业上可以通过如图工艺流程处理工厂排放的含二氧化硫的尾气,并获得硫酸和氢气。
主反应器中发生反应的化学方程式为:SO2+2H2O+I2═H2SO4+2HI
请回答下列问题:
(1)该反应的物质中属于氧化物的有 。
(2)该反应前后,化合价发生变化的元素有碘和 。
(3)尾气中SO2的质量分数为10%,若吸收该尾气80t,理论上能够生产硫酸的质量为
t。
(4)在整个工艺流程中,能被循环利用的物质是 。
水是人类赖以生存的重要物质,没有水就没有生命。请回答下列与水有关的问题:
(1)水是人体必需的营养素,在人体所需的营养素中, 是身体所需能量的主要来源。
(2)水是生活中常见的溶剂,消毒用的75%酒精溶液是由无水酒精和水配制而成的,在抗击新冠病毒的疫情中,许多场所采用酒精溶液消毒,在喷洒酒精溶液进行消毒的整个过程中发生的变化有 。
(3)水的硬度过大,饮用时不但口感不好,而且对健康有害,生活中常用 方法降低水的硬度,降低水的硬度实质上就是减少硬水中 的含量。
(4)通常用如图所示的装置进行通电分解水来探究水的组成,该反应的化学方程式为 ,其中 试管内产生的气体具有可燃性;由此实验可以得出水是由 组成。
阅读下列材料文字。
材料一:绿色化学的理念是使污染消除在产生的源头,不再使用有毒、有害的物质,不再产生废物,这是从根本上消除污染的对策,过程和终端均为零排放或零污染。世界上很多国家已把“化学的绿色化”作为新世纪化学发展的主要方向之一。原子经济性和“5R”原则是绿色化学的核心内容。“5R”原则,即Reduce(减量);Reuse(循环使用);Recycling(回收);Regeneration(再生);Rejection(拒用)。
材料二:垃圾分类一般是指按一定规定或标准将垃圾分类储存,分类投放和分类搬运,从而变成公共资源的一系列活动的总称。分类的目的是提高垃圾的资源价值和经济价值,力争物尽其用。进行垃圾分类回收可以降低垃圾处理成本,减少土地资源的消耗,具有社会、经济、环保等多方面的好处。垃圾分类从我做起。
绿水青山就是金山银山,保护环境,人人有责。
根据材料内容和所学化学知识,回答下列问题:
(1)“绿色化学”的理念是 ;
(2)今年起国家提倡用纸质吸管代替塑料吸管,你认为这一做法最能体现“5R”原则中的 ,请简单阐述理由 ;
(3)下列属于可回收垃圾的是 ;
A.废旧报纸
B.生锈铁管
C.矿泉水瓶
D.腐烂水果
(4)垃圾分类回收的好处是 。
数据处理是对数据进行加工的过程,列表法和作图法是常用的数据处理方法。已知KNO3和KCl在不同温度时的溶解度如表所示,请回答下列问题:
温度/℃ |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
|
溶解度/g |
KNO3 |
13.3 |
20.9 |
31.6 |
45.8 |
63.9 |
85.5 |
110 |
138 |
KCl |
27.6 |
31.0 |
34.0 |
37.0 |
40.0 |
42.6 |
45.5 |
48.3 |
(1)依据如表数据,绘制KNO3和KCl的溶解度曲线,如图中能表示KNO3溶解度曲线的是 (填“A”或“B”);
(2)分析表中数据可知,KNO3和KCl在某一温度时具有相同的溶解度x,则x取值范围是 ;
(3)40℃时,将140g KCl的饱和溶液恒温蒸发10g水后,析出KCl晶体的质量为 g;
(4)要使A物质的不饱和溶液转化为饱和溶液,方法是 ;
(5)将60℃时KNO3和KCl的饱和溶液降温至20℃,析出晶体质量关系为 。
A.KNO3>KCl
B.KNO3<KCl
C.KNO3=KCl
D.无法确定
如图所示是初中化学常见的四个实验,请依图回答:
(1)实验一:红磷需过量的目的是 ;
(2)实验二:通过对比实验得出结论:铁生锈需要和 接触;
(3)实验三:证明二氧化碳具有的化学性质是 ;
(4)实验四:由于 不同造成硫燃烧的现象不同。
化学就在我们身边,人类的生活离不开化学。请回答下列问题:
(1)饮用水硬度过大会影响人体健康。生活中降低水硬度常用的方法是 ;
(2)人们每天需要从食物中摄取充足的营养素。下列食物中富含蛋白质的是 ;
A.馒头
B.西红柿
C.牛肉
D.黄花鱼
(3)下列物质可用作食品干燥剂的是 ;
A.生石灰
B.熟石灰
C.火碱
D.纯碱
(4)未经处理的煤燃烧产生的 (写化学式)排放到空气中,会形成酸雨;
(5)甲醛(CH2O)为室内装修产生的有害物质之一。为去除污染,科学家研制出一种新型的催化剂,在其催化作用下,甲醛与空气中的氧气反应生成两种最常见的氧化物,该反应的化学方程式为 。
A~F为初中化学常见的物质。D、E、F为不同类别的化合物,A是C通过绿色植物光合作用产生的气体,E是常用的食品干燥剂。它们的转化如图所示(“→”表示一种物质可以转化为另一种物质,部分反应物、生成物和反应条件已略去)。请回答。
(1)A物质是 。
(2)B物质所属的类别是 (填“单质”、“氧化物”、“酸”、“碱”或“盐”)。
(3)E→F的反应 (填“吸收”或“放出”)热量。
(4)F→D发生复分解反应的化学方程式为 。
阅读下面科普短文,并根据文章内容,回答相关问题。
铝(Al)是自然界中含量最多的金属元素,其主要存在于硅铝酸盐中。铝也是活泼金属,常温下在空气中铝的表面会形成致密的氧化膜,使铝不会进一步氧化并能耐腐蚀。因此,铝粉常用来做涂料,俗称银粉、银漆,以保护铁制品不被锈蚀,而且美观。
铝的密度很小,仅为2.7g/cm3,质地较软,可制成硬铝、超硬铝、防锈铝等各种铝合金。汽车、火车、船舶、宇宙火箭、航天飞机、人造卫星等,也是用大量的铝及其合金制造而成的。如一架超音速飞机约由70%的铝及其合金制成。
铝热法是以铝粉为还原剂的一种金属热还原法,当铝粉与金属氧化物起反应时,产生足够的热量,使生成的金属(或合金)和其他成分熔融分离而获得金属(或合金),广泛应用于生产纯金属、低碳铁合金,以及焊接金属(如铁轨)等。焊接铁轨时发生的化学反应为:2Al+Fe2O32Fe+Al2O3,该反应产生大量的热,温度可达2000℃以上。
(1)“银粉”、“银漆”保护铁制品不被锈蚀的原因是是隔绝了 。
(2)铝合金制造超音速飞机是利用了铝合金 的性质。
(3)铝热法焊接铁轨时所发生的反应属于 (填基本反应类型)。
(4)高炉炼铁的主要原理同样是运用了热还原法,写出以赤铁矿为原料炼铁的化学方程式: 。
能源与我们的生活息息相关。
(1)化石燃料包括煤、 、天然气等,是 (填“可再生”或“不可再生”)能源。目前居民生活中常用的气体燃料主要是天然气、煤气、液化石油气。有时燃气灶的火焰会呈现黄色或橙色,锅底出现黑色,此时应 (填“调大”或“调小”)灶具的进风口,使燃料充分燃烧。天然气主要成分充分燃烧的化学方程式为 。
(2)为解决化石燃料面临枯竭的问题,目前,中科院研制出一种将二氧化碳成功转化为汽油的方法,其反应过程如图所示。请从原理或产品的角度分析该成果的意义是
(答一点即可)。
A~F为初中化学常见的物质,其中B是胃液的主要成分,D可用于配制农药波尔多液,F为红棕色固体。各物质间的关系如图所示(“—”表示物之间能发生反应,“→”表示物之间存在着相应的转化关系,部分反应物、生成物和反应条件未标出)。请回答。
(1)C物质的化学式为 。
(2)B和F反应的实验现象为 。
(3)能和E反应生成B的物质是 。
(4)F→A发生置换反应的化学方程式为 。
金属资源在生产生活中应用十分广泛。请回答下列问题。
(1)“共享单车”方便市民出行,颇受人们的喜爱。
①如图所示,单车上标示出的部件中由金属材料制成的是 (填字母序号)。
②为防止钢链条生锈可采取的措施是 。
③废旧单车中金属部件回收再利用的意义是 (写一点即可)。
(2)将一定量的铜粉放入盛有硝酸锌和硝酸银混合溶液的烧杯中,请写出烧杯中发生反应的化学方程式: 。将烧杯中的物质过滤,所得滤液中溶质的组成有 种情况。
阅读下列科普短文,回答有关问题。
石灰岩中悄悄发生的化学变化
石灰石是地壳中最常见的岩石之一,在石灰岩地区,地下水中溶解有较多的二氧化碳气体,石灰岩在地下水的不断侵蚀下逐渐溶解,经过漫长的过程形成溶洞。坚硬的石灰石主要成分是碳酸钙,水不会使它溶解,但溶解有较多二氧化碳的水可以慢慢和它发生化学反应,把它转化为可以溶解的碳酸氢钙[Ca(HCO3)2],溶解在地下水中。
溶解有较多碳酸氢钙的地下水,在一定条件下会逐渐分解,把“吃掉”的石灰岩重新“吐”出来,形成碳酸钙沉积下来,形成了钟乳石。检验碳酸钙的方法很简单,碳酸钙会在酸性条件下反应生成二氧化碳。我们日常烧水的水壶中经常会结接一些水垢,主要成分也是碳酸钙,倒入食醋进去就可以除水垢,利用也是一样的原理。
钟乳石非常漂亮,可以用来做人造假山,雕刻大尊工艺品等。可是钟乳石的形成周期非常长,需要上万年才能形成。溶洞景观一旦破坏,想要恢复几乎是不可能的,需要政府加强立法,保护钟乳石资源。
(1)在石灰岩地区,地下水的pH 7(填:“>”、“<”或“=”)。
(2)写出碳酸钙转化为碳酸氢钙的化学方程式 。
(3)可以向地下水的水样中加入 ,检验其为硬水还是软水。
(4)下列有关钟乳石的说法中,正确的是 (填字母序号)。
A.形成周期很长
B.能和食醋反应
C.资源丰富,可以任意开采