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热点1 航天航空
1.(2022·潍坊)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。下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(SO4)n·12H2O,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(KO2)吸收,生成碳酸钾和氧气,该反应的化学方程式为________________________________________________。
萨巴蒂尔反应器内,在温度570~580 K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___________________________________________________
_________________________________________________________________。
2.科技兴则民族兴,科技强则国家强。回首中国百年征程,科技为中国发展插上了腾飞的翅膀。试回答下列问题:
(1)淀粉合成,国际首创。2021年,中国科学家在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的从头合成,为淀粉工业制造和二氧化碳利用打开了一扇窗。淀粉是粮食最主要的成分,从物质分类的角度来说,淀粉[化学式为(C6H10O5)n]属于__________(填“氧化物”“无机物”或“有机物”),它是由______________种元素组成的。
(2)中国高铁,世界第一。中国高铁已成为中国走向世界的一张“国家名片”。高铁轨道施工过程中常用乙炔(C2H2)燃烧的火焰来焊接金属,乙炔在氧气中充分燃烧的化学方程式为______________________________________。
乙炔分子中,碳原子与氢原子的个数比为________________(填最简整数比)。
(3)“神箭”巡天,筑梦天宫。被誉为“神箭”的长征二号F运载火箭,已成功地完成了神舟系列飞船的发射任务,并圆满地将天宫一号和天宫二号送入了太空。发射所用的常规推进剂包括偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4),它们反应的化学方程式为C2H8N2+2N2O4 3X↑+2CO2+4H2O,则X的化学式为________。
热点2 新型材料
3.(2022·舟山)从镍氢电池到锂电池,再到钠电池、钾电池,科学家在不断提升电池的性能。
(1)金属原子失去电子后形成______(填“阴”或“阳”)离子,锂、钠、钾等金属很容易失去电子,所以常被用作电池材料。
(2)研究表明,半径越大的金属离子越容易在电池正负极之间移动,充电速度越快。如图是锂、钠、钾三种金属的离子半径大小,电池容量相同的这三种电池,充满电的时间最短的是______电池。
4.(2022·泸州)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________(填“金属”或“非金属”)元素,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 ℃。YBa2Cu3O5为其代表之一,其中Cu元素化合价为+1,O元素化合价为-2,则Y元素化合价为________。
(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________(填“物理”或“化学”)变化。
②曹原小时候就喜欢动手研究,在