用构成物质的微粒的特性解释夏天空气潮湿，而冬天空气干燥的原因-优题课

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 $KAl （ S O_{4} ）_{n} • 12 H_{2} O$ ，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（ $K O_{2}$ ）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： $N H_{3} + H_{2} O + CaO ＝ N H_{3} ↑ + Ca （ OH ）_{2}$

②氯化铵固体和氢氧化钙粉末混合加热： $2 N H_{4} Cl + Ca （ OH ）_{2} \begin{matrix} \underline{\underline{\begin{matrix} △ \end{matrix}}} \end{matrix} CaC l_{2} + 2 N H_{3} ↑ + 2 H_{2} O$

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（ $In$ ）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（ $Al H_{3}$ ），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（ $In$ ）

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　　。