2018年世界权威期刊《自然》，连刊两文报道石墨烯超导重大发现，论文的第一作者是四川成都籍中科大年轻博士曹原。下面让我们一起重走“超导材料”发现的神奇之路。请回答相关问题。
（1）1911年荷兰物理学家海克•卡莫林•昂内斯经过无数次实验确认；汞在温度接近﹣273℃时几乎处于“零电阻状态”，称之为“超导电性”。汞属于 元素（填“金属”或“非金属”），其导电的原因是含有自由移动的 。
（2）1980年有人发现了铜氧化合物的“超导电性”，将温度提高到约为﹣140℃。 为其代表之一，其中 为+1价，О为﹣2价，则 为 价。
（3）2017年曹原团队发现了石墨烯中的非规“超导电性”，石墨烯是一层碳原子（如图，黑球代表碳原子）。
①曹原推测，当两层石墨烯叠在一起，若彼此之间发生轻微偏移时，有可能产生超导现象，经过不懈努力，困扰世界107年的常温超导难题，终于被曹原团队突破！石墨烯属于 （填“单质”或“化合物”），两层石墨烯叠在一起轻微偏移时发生的是 变化（填“物理”或“化学”）。
②曹原小时候就喜欢动手研究，在家里弄了个实验室，曾经把银放入稀硝酸中，自己“合成”实验所需硝酸银。该实验是否产生了氢气？ （填“是”或“否”），原因是 。我们坚信未来的中国，必定有十个、百个乃至成千上万个“曹原”，用自己的科技之梦去推动中华民族的伟大复兴。
碳酸钾主要用于制造钾玻璃等无机化学品，也可用于脱除工业气体中的二氧化碳。请你结合下列实验探究，回答相关问题。
（1）观察与记录。描述碳酸钾（
）的颜色与状态： 。
（2）猜想与证明。从物质的类别看，预测 具有盐类的性质。实验证明如下：
①称取0.3g碳酸钾，加10mL蒸馏水溶解。用到的玻璃仪器有 、玻璃棒、烧杯。
②取少许所配溶液，再滴加氯化钙溶液，观察到的现象是 。
③另取少许所配溶液缓缓滴加稀盐酸并振荡，观察到开始无气泡产生，一段时间后产生气泡，原因是，在实验过程中，先发生 ，后发生 （写出化学方程式）。
（3）思考与拓展。用如图所示装置，模拟工业吸收 。其中用多孔球泡（内空球体，球面有许多小孔能通气）比直接用导管插入 溶液的吸收效果好，原因是 。实验中，需要监测 溶液是否还有较强吸收 的能力，方法之一：取适量溶液于试管中， （补充操作、现象及结论；可供选择的试剂： 溶液、 溶液、稀硫酸）。
回收含铜废料（主要成分为 ）中的铜，部分实验流程如下：
注：灼烧后得到黑色固体和残留物，残留物不溶于水和稀硫酸。
回答下列问题：
（1）“灼烧”的主要目的是 。
（2）“酸溶”发生反应的化学方程式为 ，反应类型为 。
（3）“转化”生成气体X的成分为 。
溶液与人类的生产生活息息相关。
（1）下列物质分别放入适量水中，充分搅拌，能够得到溶液的是 （填字母标号）。
A.面粉
B.白糖
C.豆油
（2）配制一定溶质质量分数的溶液的步骤有：①溶解②计算③装瓶并贴标签④称量（量取）。其正确的顺序为 （填序号）。
（3）硝酸钾的溶解度曲线如图所示，回答下列问题。
①图中P点所表示的 溶液 （填“饱和”或“不饱和”）。
②将 的饱和溶液变为不饱和溶液，可采用的方法有 （写一种即可）。
③20℃时，将20g 固体加入到50g水中，充分溶解，所得溶液的质量为 g。
烟台籍航天员王亚平在“天宫课堂”中介绍了空间站中的生活，在轨演示了水球变气球等炫酷的实验。
Ⅰ.“天宫”中水和氧气的最大化利用是生活保障的重要措施。如图是空间站资源再利用模拟图。
（1）在“水净化系统”中，活性炭可以除去色素和异味，是利用活性炭具有 性；高分子膜可以除去水中大分子杂质，与实验室常用的 操作原理相同。
（2）“水电解系统”中产生氧气的电极应接在电源的 极（填“正”或“负”）。
（3）“氢氧燃料电池”中有催化剂，氢气与氧气在催化剂作用下能直接化合释放出电能，实现由 能到电能的转化，发生反应的化学方程式是 。
（4）“萨巴蒂尔反应器”可以除去
，该反应的化学方程式是 。
Ⅱ.在“天宫课堂”中王亚平将少量蓝色颜料注入水球，很快整个水球变成蓝色。然后将泡腾片放入水球中，产生了大量气泡向四周扩散，气泡充满整个水球。
（5）蓝色颜料能让整个水球全部变蓝，是因为颜料分子具有 的特征。
（6）气泡是泡腾片中含有的柠檬酸（具有酸性）和碳酸氢钠溶于水后发生反应生成的气体形成的，根据酸的性质判断生成的气体是 。
（7）如果在空间站失重状态下收集制得的
，可选用下列装置中的 （填序号）。
2022年第二十四届冬季奥林匹克运动会在北京圆满举行，本届冬奥会处处体现“低碳环保”理念，科技感十足。
（1）能源：冬奥场馆大多采用绿色能源供电。下列不属于绿色能源的是 （填序号）。
| A． |
太阳能 |
| B． |
风能 |
| C． |
水能 |
| D． |
化石燃料 |
（2）火炬“飞扬”：开幕式火炬首次采用“微火”替代了以往的“大火”，“微火”虽微，足以点亮世界。“飞扬”采用氢气作燃料比传统所用丙烷（化学式
）作燃料更环保，原因是 。
（3）运动服：中国运动员御寒服采用新疆长绒棉面料，石墨烯发热材料里布。
①石墨烯发热材料在通电时产生热能，是利用了石墨烯良好的 性。
②新疆长绒棉性能优于普通棉花，其主要成分是
，属于 （填序号）。
| A． |
天然材料 |
| B． |
无机非金属材料 |
| C． |
有机高分子材料 |
| D． |
复合材料 |
（4）场馆：“冰丝带”是由3360块发电玻璃拼成。发电玻璃是在普通玻璃上覆盖一层碲化镉（化学式
）。碲化镉在弱光照射下也能持续发电，为冬奥场馆提供电力支持。根据如图信息。
的相对原子质量是 。
的质子数是 ，中的化合价是 。
工业上常采用“盐硝联产工艺”生产高纯度食盐和硫酸钠。方法是先用火碱和烟道空气中的 为原料净化卤水（主要成分是 ，还含有少量 、 、 、 、 ），然后进一步制得高纯食盐和硫酸钠，该方法符合低碳经济发展要求。请结合流程图回答下列问题。
（1）反应器1中主要除去的离子是 （用符号表示）。
（2）脱硫塔中发生反应的化学方程式是 。
（3）反应器2中生成沉淀的化学方程式为 （写出一个即可），脱水塔的作用相当于实验室中的 （填一种基本实验操作）。
（4）如表为 和 在不同温度时的溶解度。
|
温度/℃ |
10 |
20 |
32.4 |
40 |
60 |
80 |
100 |
|
|
溶解度/g |
|
35.8 |
36.0 |
36.4 |
36.6 |
37.3 |
38.4 |
39.8 |
|
|
9.1 |
19.5 |
52.0 |
48.8 |
45.3 |
43.7 |
42.5 |
|
为提高 纯度，析硝罐中需采用 （填“升温”或“降温”）结晶方法。
（5）流程中可循环使用的物质有 。
2022年4月16日，神舟十三号载人飞船成功返回地面，圆满完成任务。氧气和水是保障航天员生命的重要物质。如图为核心舱环控生保半封闭系统工作原理示意图。请分析过程，回答下列问题。
（1）从微观角度分析液态水与气态水的区别是 。
（2）通过环控生保系统得到的饮用水为软水。水净化系统在沉降过程中，可用明矾作絮凝剂，其化学式为 ，n的值为 ，生活中常用 区分硬水和软水。
（3）二氧化碳收集系统中的分子筛表面布满孔穴，结构类似于活性炭，具有 作用。
（4）早期空间站内二氧化碳可用超氧化钾（ ）吸收，生成碳酸钾和氧气，该反应的化学方程式是 。萨巴蒂尔反应器内，在温度570～580K和钌作催化剂的作用下便可生成水和M（M是最简单的有机物），试写出萨巴蒂尔反应器中发生反应的化学方程式 ，该技术的优点是 。
化学是一门以实验为基础的科学。请根据下列实验装置完成相关问题。
（1）写出仪器a的名称 。
（2）写出利用A装置制取氧气的化学方程式 ，基本反应类型是 。用D装置收集氧气有下列操作步骤：①将导管伸入集气瓶口，气体进入瓶中。②将装满水的集气瓶倒置在水槽中。③当气体收集满时，用毛玻璃片盖住瓶口，将集气瓶移出水槽正放在桌上。正确的操作顺序是 （填编号）。
（3）制取二氧化碳时，要获得平稳气流，最佳发生装置是 （填装置序号），用E装置检验气体集满的方法是 。
（4）将干燥纯净的二氧化碳通入装置F，可观察到澄清的溶液变浑浊，原因是 （已知：20℃时，氢氧化钠在乙醇中的溶解度为17.3g，而碳酸钠在乙醇中几乎不溶解）。
掌握实验室制取气体的一般思路和方法是化学学习的必备能力。请根据如图所示装置回答问题。
（1）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰固体制取氧气的化学方程式为 ，二氧化锰的作用是 ，应选用的发生装置是 （选填装置字母序号）。实验时过氧化氢溶液应从所选装置中的 （填仪器名称）加入。
（2）已知常温常压下，氨气是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水，水溶液显碱性。下列两种反应原理均可用于实验室制备氨气。
①浓氨水和生石灰固体混合：
②氯化铵固体和氢氧化钙粉末混合加热：
若选用A装置制备氨气，应选择的反应原理是 （选填数字序号）。收集氨气应选用的装置是 。（选填装置字母序号）。检验氨气已收集满的方法是 （写出操作、现象和结论）。
（3）实验室制取气体时，不需要考虑的因素是 （选填字母序号）。
| A． |
反应原理 |
| B． |
发生和收集装置 |
| C． |
检验和验满方法 |
| D． |
气体的颜色 |
“追梦”学习小组走进实验室，探究“水在直流电作用下的变化”。请回答下列问题。
在水电解器的玻璃管中注满水，接通直流电源。一段时间后。发现两电极都有气泡产生，左右两侧玻璃管中的液面有不同程度的下降。
（1）a管中产生的气体和b管中产生的气体的体积比约为 。将带火星的木条放在a玻璃管口，打开活塞，观察到 ，说明a管中产生的气体为氧气：将燃着的木条放在b玻璃管口。打开活塞。气体燃烧，火焰呈淡蓝色，该气体是 。
（2）由上述实验可以得出：①水是由 （填元素名称）元素组成的。②化学变化不但生成新物质，还会伴随着能量的转化。在电解水的过程中，电能主要转化为 能。
（3）写出电解水的化学方程式 。
Ⅱ.实验过程中。同学们发现电解纯水速率较慢。查阅资料获知。调节电压或在水中加入少量氢氧化钠都会改变电解速率。于是他进行了多次实验，将实验数据取平均值。记录如下。
（保持其它条件不变，每次实验收集10mL氧气）
（4）该实验的目的是 。
（5）分析上表数据可得出的结论是 （写一条即可）。
物尽其用——金属之“铝”
社会发展离不开金属，生产生活中铁、铝及其合金制品随处可见。
（1）铝制易拉罐（如图1）
某品牌碳酸饮料的易拉罐是由铝合金制成的，内壁附着一层有机薄膜。该铝合金中铝的含量约为97%，还含有镁、锰、铁、铟（ ）等。
①将易拉罐剪成条状，打磨后与纯铝片相互刻划，发现纯铝片表面有划痕，说明 。
②请你推测组成有机薄膜的物质具有的性质： 、 （写两条即可）。
③“是否应该停止使用铝制易拉罐”是当前的一个社会性科学议题。有同学认为应该停止使用铝制易拉罐，理由可能 （写一条即可）；也有同学支持继续使用铝制易拉罐，请你结合铝的性质阐述理由 、 （写两条即可）。
④生活垃圾要分类投放，可与废弃易拉罐作为同一类投放的是 （填字母序号）。
| A． |
废旧电池 |
| B． |
废弃口罩 |
| C． |
厨余垃圾 |
| D． |
废旧铁锅 |
（2）储氢材料
储氢材料的研发是氢能源技术的关键之一。金属铝可用作储氢材料，储氢后生成氢化铝（ ），其中氢元素的化合价为 ；释氢原理为氢化铝与水反应释放氢气，同时生成氢氧化铝，其反应的化学方程式为 。
（3）制备铝
工业上常用电解氧化铝的方法制备金属铝，反应的化学方程式为 。
（4）铝合金中的铟（ ）
如图2为铝、铟的原子结构示意图。某同学推测金属铟与铝的化学性质相似，理由是 。实验证明，铟可以与稀盐酸反应，其反应的化学方程式为 。
神奇的转化——二氧化碳合成淀粉
2021年9月，中国科学院天津工业生物技术研究所在《科学》杂志发表论文，表示其研究团队在人工合成淀粉方面取得重大突破性进展，首次在实验室实现了二氧化碳到淀粉的人工合成。
淀粉是人体生命活动所需的重要物质。在此之前，人类通过种植玉米、小麦等农作物获取淀粉，即农作物借助光合作用先将二氧化碳转化为葡萄糖，再经过复杂的变化转化为淀粉[ ]。
我国科学家人工合成淀粉的过程为：在催化剂的作用下，将二氧化碳和氢气转化为甲醇（ ）和水，再经过较复杂的变化将甲醇转化为淀粉。经检测，人工合成淀粉与光合作用生成的淀粉一模一样。
（1）植物合成淀粉
光合作用中生成葡萄糖的化学方程式 ，从能量转化角度看，绿色植物固定了太阳能，将其转化为 。
（2）人工合成淀粉
①从宏观角度看，人工合成淀粉的组成元素是 （填名称），其质量比为 。
②检验合成的物质是淀粉的实验方案是 。
③该过程中生成甲醇的化学方程式 。
④你认为该成果实现工业化生产后的现实意义是 、 （写两条即可）。
⑤淀粉的合成实现了无机物到有机物的转化。有人认为化学变化无所不能，还能将一种元素变成另一种元素。你是否赞成这一观点？请结合你对化学变化实质和元素概念的理解，谈谈你的看法 。
构建知识网络是学习化学的重要方法之一。酸、碱、盐及金属的知识网络如图（图中“一”两端的物质一定条件下可以反应），利用图中信息回答问题：
（1）某运送硫酸的罐车发生侧翻，造成硫酸泄漏，为防止造成腐蚀和污染，用熟石灰进行处理。这是利用反应①的原理，有关反应的化学方程式是 。
（2）某同学利用反应⑤探究金属活动性强弱：将锌粒加入一定量的 溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和无色滤液。滤渣中一定含有的金属是 （填化学式），反应的化学方程式是 。
粤公网安备 44130202000953号
