当前，我国所面临的挑战有健康问题、环境问题、能源问题、资源与可持续发展问题等，化学家们希望从化学角度，通过化学方法解决问题，为我国的发展和民族的振兴作出更大的贡献。化学界研究的课题很多，其中有：①高效化肥的合成；②新型药品的开发；③在低消耗情况下分解水而得到氢气作为燃料；④寻找快速降解塑料、橡胶等化工产品再利用的途径；⑤研制人造血管；⑥在无毒、无害的条件下进行反应；⑦研制开发超导材料；⑧研制高效无磷洗衣粉。
把有助于上述问题解决的课题序号填在相应的横线上。
(1)健康问题___________________________________________________________________。
(2)环境问题___________________________________________________________________。
(3)能源问题___________________________________________________________________。
(4)粮食问题___________________________________________________________________。
若你是一名化学家，针对我国所面临的挑战，你想通过什么样的化学方法来解决?研究哪几方面的课题?
如图是治理汽车尾气反应的微观过程。图中单质是（填名称）；化学方程式为；生成的单质与化合物的质量比为。
甲、乙、丙、丁是常见的化合物，它们有如图所示转化关系（部分物质已略去）。甲是天然气的主要成分；乙是相对分子质量最小的氧化物；丁是大理石的主要成分。则：甲的化学式为；①和②的化学方程式分别为、。
金刚石、石墨、C60的化学性质相似，物理性质却有很大差异，其原因是,；化学教师在取用生石灰时，发现装满生石灰的塑料试剂瓶已经膨胀破裂，其原因是，有关的反应的化学方程式是。
（1）图中A烧杯盛有浓氨水，B烧杯内是滴加了几滴酚酞溶液的蒸馏水。过一会儿，观察到的现象是，本实验能说明（答出一条即可）。
（2）氨气（NH3）在纯净氧气中燃烧，生成空气中含量最多的气体和一种常温下为液体的氧化物，该反应的化学方程式为，
在常见的净化水的方法中，只能除去不溶性杂质的方法是；明矾可用于净化水，是因明矾溶于水生成胶状物可悬浮于水中的杂质；Cl2常作自来水消毒剂，其实验室制法为：MnO2＋4HCl（浓）
X＋Cl2↑＋2H2O，X的化学式为。