北京冬奥,科技助梦,化学在其中扮演着重要角色。从化学视角回答下列问题:
(1)国产氢氧燃料电池豪华中巴在冬奥会投入使用。氢气在氧气中燃烧反应的化学方程式为 ,氢气作燃料能实现“零排放”的原因是 。
(2)“冰丝带”速滑馆采用单层双向正交马鞍形索网屋面,将用钢量降到传统屋面的 ,大幅减少了冶炼钢铁产生的碳排放。
①“冰丝带”速滑馆所用钢属于 材料,与纯铁比较具有 等优点;
②工业炼铁的原理是 在高温下还原赤铁矿,其化学方程式为 。
(3)冬奥会纪念钞是我国第一枚拥有完全自主知识产权的聚丙烯塑料钞。聚丙烯化学式可表示为 ,它属于 材料,其中碳、氢元素的质量比为 。
(4)冬奥会礼仪服“瑞雪祥云”采用了高科技石墨烯发热材料,在﹣30℃也能御寒。石墨烯是单层石墨片,下列有关石墨烯的说法正确的是 (填序号)。
A. |
属于化合物 |
B. |
与金刚石的硬度相近 |
C. |
导热性能好 |
D. |
室温下能够稳定存在 |
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)。