二、解答题(共14小题,满分60分)
21.小宇和同学们在学习化学之后再次走进科技馆.下面的连环画记录了他们的参观过程.
请据图和叙述回答21﹣25题. (1)今天天气晴朗,空气质量优良.
①下列属于空气污染物的是 (填字母序号). A.N2 B.CO2 C.PM2.5
②保护人类赖以生存的空气,是每个公民的责任.小宇能做些什么呢?请你给她的出行提出一条建议: .
(2)来到“与门捷列夫对话”展台.看到熟悉的元素周期表,依据图②中显示的信息回答. ①氯的相对原子质量为 .
②镁元素是核电荷数为 的一类原子的总称.镁原子原子的结构示意图为:在化学反应中易 (填“得”或“失”)电子.
③写出图②中一种元素的单质与氧气反应的化学方程式 .
,
(3)“身边的元素”展台摆放了一些家居用品,告诉大家身边的物质都是由元素组成的.依据化学式计算出Na2SiO3的相对分子质量为122,计算式为 .
(4)来到“新型材料”展台,小宇对记忆合金特别感兴趣.常见的双向记忆合金是钛镍合金,它属于 (填“金属”或“非金属”)材料.
(5)太空探索”展台周围吸引了很多观众.
①航天员出舱所穿的宇航服能为其提供氧气,吸收二氧化碳.用于吸收二氧化碳的物质是氢氧化锂,已知其中锂(Li)的化合价为+1,其化学式为 .
②钛合金具有很多优良的性能,可用于制造飞船和火箭发动机的壳体.下列有关说法正确的是 (填字母序号).
A.钛合金密度小,可以减轻飞船重量 B.钛合金的机械性能好、易于加工
C.钛合金耐高温,可以有效防止飞船高速飞行时被烧损.
26.海水淡化可解决淡水资源缺乏的问题.如图是海水淡化的一种装置. (1)请从能源角度指出其优点: (答出一点即可). (2)检验所获取的淡水是否为软水,常用的试剂是 . (3)该过程中主要发生的是 (填“物理”或“化学”)变化.
27.能源和环境已经成为人们日益关注的问题.
(1)目前人们利用最多的能源是煤、 和天然气等化石燃料,天然气中的主要成分燃烧的化学方程式是 .煤燃烧会产生大量的CO2、SO2和CO等气体,其中会导致酸雨的气体是 _.
(2)化石燃料不可再生,目前人们正在利用和开发许多其他能源,请例举其中一种: .
28.金属的利用非常广泛.
(1)地壳中含量最高的金属元素是 .
(2)下列物品中,利用金属导电性的是 (填字母序号).
(3)中国是自行车大国.钢材是使用在自行车上最久的车架材质,钢的缺点是易生锈,生锈的原因是铁与 反应的结果.
29.阅读下面科普短文.
氨(NH3)常用来制化肥和硝酸,但是科学家们发现它还是一种很有前景的燃料.
现有的化石燃料燃烧时,都会产生温室气体CO2,而氨燃烧时生成N2和H2O两种对环境友好的产物.氨价格低、制造技术成熟,便于普及使用.传统的工业合成氨是将氮气和氢气在20~50MPa的高压和500℃的高温条件下,用铁作催化剂合成的.
氨很容易液化,将氨常温下加压到1MPa,或者常压下温度降到﹣33℃,均可将其液化.而为了获得含有相同能量的液态氢(H2),常温下需要136MPa的压力来压缩它,显然超出了车载燃料储存的压力极限.
氨虽然有毒,但氨具有强烈的刺激性气味,一旦发生泄漏,达到人们觉察到时浓度的1000倍才会致命,因此很容易被发现并及时补救.氨比空气轻,泄漏后扩散快,不会聚积.泄漏在大气中的氨还可以参与自然循环,随雨雪移动后,与其他物质反应或被植物吸收. 依据文章内容,回答下列问题.
(1)化石燃料都会生成CO2的原因是 . (2)文中提到氨的物理性质有 (答出两点). (3)从阅读材料中可以看出,将气体液化的途径有 . (4)请写出氨燃烧生成N2和H2O的化学方程式 .
(5)德国化学家格哈德?埃特尔在固体表面化学的研究中取得了非凡的成就,其成果之一是揭示了氮气与氢气在催化剂表面合成氨的反应过程.下图为该过程的微观示意图(图中 表示氢原子,
表示氮原子,
表示催化剂).符合上述反应过程的顺序是 (填字母序号).
A.⑤④①③②B.④⑤①②③C.④⑤①③②D.⑤④①②③
30.纳米级铁粉常用作食品脱氧剂,但该铁粉在空气中易自燃,需小心保存.某课外小组同学经查阅资料,在实验室设计实验并制取食品脱氧剂,流程如图所示.
(1)食品脱氧剂属于 (填“纯净物”或“混合物”).
(2)过程②中,H2与FeCl2在高温下发生的是置换反应,请写出该反应的化学方程式 . (3)过程②中氮气不参与反应,通入N2的目的是 .
31.我国是黄铁矿资源较丰富的国家.黄铁矿的主要成分是硫化亚铁(FeS2),其中硫元素的化合价为﹣1.由黄铁矿为原料生产硫酸的工业流程如图所示.
(1)生产的第一步是将黄铁矿粉碎成小颗粒,在沸腾炉中焙烧.将黄铁矿粉碎的原因是 .
(2)生产的第二步是在接触室内将SO2转化为SO3,写出该反应的化学方程式: . (3)在生产过程中,化合价发生改变的元素有 .
32.甲、乙、丙、丁均为常见物质,由氢、碳、氧、氯、铁、钙6种元素中的1﹣3种组成.在一定条件下,四种物质存在如下转化关系:甲+乙→丙+丁.
(1)若甲的固体俗称干冰,其化学式是 .写出符合上述转化关系的一个化学方程式 .
(2)若甲、丙均为单质,反应后溶液为浅绿色.则符合上述转化关系的反应物是 . (3)如图所示.关闭止水夹,将装置A注射器中的液体推入瓶中,与集气瓶中收集的气体发生上述(1)的反应,待恰好反应完全后,将装置B分液漏斗中过量的液体放入瓶中(使液面没过导管下端),与瓶中适量固体接触,发生上述(2)的反应,立即关闭开关,打开止水夹,可以看到的现象有:B中的液体进入A中、 ,分析B中液体进入A中的原因是 .
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