根据所学化学知识解释：（1）铁路工人在铺设铁路时，钢轨与钢轨-优题课

为防止全球温室效应的加剧，我国承诺在2060年实现“碳中和”， $C O_{2}$ 的捕捉是减少碳排放的有效措施。如图是实际生产中采用足量 $NaOH$ 溶液来“捕捉” $C O_{2}$ 的工艺流程：

（1）操作a的名称是　　。

（2）“捕捉室”中 $NaOH$ 溶液采用喷雾方式加入，目的是　　，发生反应的化学方程式为　　。

（3）“捕捉室”中的 $NaOH$ 溶液与“反应器”中的X溶液可否互换？原因是　　。

（4）整个流程中可以循环使用的物质是　　（填化学式）。

将二氧化碳转化为有机物是实现“碳中和”的途径之一，我国科学家研制了全球首套捕集二氧化碳合成甲醇（ $C H_{3} O H$ ）的装置，有利于实现“碳中和”。以下是将二氧化碳在一定条件下转化成 $C H_{3} O H$ 的工艺流程图。

查阅资料：甲醇常温下是一种无色液体，易溶于水，熔点﹣97.8℃，沸点64.7℃。

（1）实验室进行过滤操作需要用到的玻璃仪器有　　（填一种即可）。

（2）请写出铁和水蒸气发生反应的化学方程式　　，该反应属于　　反应（填基本反应类型）。

（3） $C O_{2}$ 合成 $C H_{3} O H$ 的化学方程式： $C O_{2} + 3 H_{2}$ $C H_{3} O H + H_{2} O$ 。该反应使用过量 $H_{2}$ 的原因是　　。

（4）请你设计分离出 $C H_{3} O H$ 的一种方案：　　。

（5）我国“天问一号”抵达火星，发现火星低层大气中二氧化碳含量很高，其成分如下：

气体成分	$C O_{2}$	$N_{2}$	Ar	$O_{2}$	其他
体积分数/%	95.32	2.7	1.6	0.13	0.25

人类生活离不开空气和水，若为满足人类未来在火星上生活需求，请你提出一种合理的研究设想　　。

氮化镓是生产5G芯片的关键材料之一。图1是元素在元素周期表中的相关信息图，图2是氮原子和原子的原子结构示意图。请回答下列问题：

（1）由图1可知镓原子的原子序数是　　。

（2）图2中的x是　　。氮化镓的化学式为　　。

（3）镓（ $G a$ ）与常见金属铝有相似的化学性质。两种金属的活动性比较，镓　　铝（填“＞”或“＜”），请从原子结构的角度分析原因　　。

（4）写出镓（ $G a$ ）与稀盐酸反应的化学方程式　　。

根据 $N a C l$ 和 $K N O_{3}$ 的溶解度表和溶解度曲线，回答下列问题：

（1） $20 ℃$ 时， $K N O_{3}$ 的溶解度为＿＿＿＿＿ $g$ ；

（2） $K N O_{3}$ 和 $N a C l$ 两种物质的溶解度受温度影响较小的是＿＿＿＿＿；

（3）按照如图进行实验，各步操作均已充分溶解，忽略实验过程中溶剂的挥发。下列说法正确的是＿＿＿＿＿。

如图是实验室制取气体的常用装置，回答下列问题：

（1）玻璃仪器a的名称是＿＿＿＿＿；

（2）实验室用加热高锰酸钾固体的方法制取氧气。

①写出该反应的化学方程式＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

②用该方法制取氧气的发生装置应选择＿＿＿＿＿（填图示中的序号）；

③氧气的收集装置可选择＿＿＿＿＿（填图示中的序号）。