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跨学科实践活动——调查我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用
2024年10月30日4时27分，“神舟十九号”载人飞船发射取得圆满成功，航天员乘组状态良好，飞船进入预定轨道后，将与空间站组合体进行自主快速交会对接，并与神舟十八号航天员乘组进行在轨轮换。
此次发射是我国载人航天工程进入空间站应用与发展阶段的又一次重要飞行任务，标志着我国载人航天事业又取得了新的重大进展。其中新型材料和新型能源发挥了重要作用。创新小组的同学对我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用开启了调查活动。
活动1：了解航天领域中的新型材料和能源
（1）飞船发射时，为增加发射动力和发射过程的有效性，选用偏二甲肼( ， 有毒)和液态四氧化二氮( ， 有毒)作推进剂，二者反应可生成对环境无污染的、和 ， 推进剂在使用时应注意。
（2）为保护宇航员的生命安全，一方面，“环控生保系统”向舱内输送的可供呼吸氧气，要在失重的状态下收集该气体可选用如图装置中的(填字母)。
另一方面，飞船往返过程中，宇航员要穿上压力服，当舱内压力突变时，压力服会迅速充满气体，这应需要压力服必须具有良好的性。
（3）返回舱返回时的动力来自液氢和液氧，它们提供动力时发生反应的化学方程式为 ， 在即将着陆前，要迅速释放剩余的燃料，这样做的目的是。
活动2：氢能的制取与储存
（4）我国科学家实现了天然气()制氢的突破，在400℃条件下，将天然气与水蒸气直接转化为氢气与二氧化碳。请写出该反应的化学方程式。
（5）碳纳米管(图1)与活性炭均具有疏松多孔的结构，研究表明碳纳米管储氢的能力是活性炭的10倍。碳纳米管储氢利用性。
（6）是一种储氢合金。350℃时，与反应生成 ， 中与H的质量比为12：1，则。
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2、下图是常见几种微粒的结构示意图，请完成下列问题。
(1)、在A-E中，具有相对稳定结构的原子是(填字母，下同)；具有相似的化学性质的原子是；属于同种元素的是。(2)、若带两个单位的负电荷，且 ， 则微粒的符号为；若 ， 则是一个(填“原子”、“阴离子”或“阳离子”)。 -
3、阅读短文，回答问题。
地球是一个美丽的“水球”，表面约71%被水覆盖，淡水仅占总水量的2.5%，其余是海水或咸水。海水淡化是解决人类淡水资源短缺的有效措施。全球海水淡化水用途如图1所示。
海水淡化技术主要有热分离法和膜分离法，热分离法利用蒸发和冷凝分离水与非挥发性物质，能耗大，成本高；膜分离法利用薄膜的选择透过性实现海水淡化，但现有薄膜的水通量低，应用受到限制。有科学家提出，给石墨烯“打上”许多特定大小的孔，制成单层纳米孔二维薄膜，可进行海水淡化。石墨烯海水淡化膜工作原理如图2所示。
(1)、全球海水淡化水用途排在首位的是。(2)、热分离法中，水发生了(填“物理变化”或“化学变化”)。限制热分离法大规模应用的原因是。(3)、石墨烯海水淡化膜允许通过。(4)、石墨烯、金刚石和属于碳单质，下列说法正确的是(填字母)。a．都由碳元素组成 b．都由碳原子构成 c．物理性质相似
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4、甲烷和二氧化碳在的催化下可以制取气态化工原料，如图是其原理的微观示意图，关于该反应的说法错误的是
A、反应前后氢元素的化合价在升高 B、反应前后的质量和化学性质不变 C、反应前后分子个数发生变化 D、参加反应的甲烷和二氧化碳的物质的质量比为4：11 -
5、下列实验方案能达到相应目的的是
A、验证质量守恒定律 B、比较二氧化锰和氧化铁对过氧化氢分解反应的催化效果 C、测定空气中氧气的含量 D、检验氢气纯度 -
6、下列化学方程式书写完全正确的是A、过氧化氢制氧气 B、铁和硫酸铜溶液反应： C、磷在氧气中燃烧： D、实验室用高锰酸钾制氧气：
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7、如图是微信上热传的“苯宝宝表情包”，苯(化学式为)是一种重要的化工原料。下列有关苯的说法正确的是
A、苯由6个碳原子和6个氢原子构成 B、苯的相对分子质量为 C、苯中碳元素质量分数最大 D、每个苯分子中含有3个氢气分子 -
8、下列从物质构成或者组成的角度对物质的分类错误的一项是A、由分子构成：、、 B、由原子构成：铁、铜、金 C、由离子构成：、 D、氧化物：水、锰酸钾
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9、下列物质的用途中，主要利用其物理性质的是A、液氮用作制冷剂 B、氧气用于抢救病人 C、氮气用来作保护气 D、氢气可作燃料
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10、空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气的说法正确的是A、很多物质在空气中可以燃烧，因为具有可燃性 B、空气中氮气的质量分数为78% C、空气中含量越高说明空气质量越好 D、工业上利用沸点不同分离液态空气制取氧气
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11、“改善环境质量，推动绿色发展”是当前我市环保工作的重点。下列做法不符合这一要求的是A、建立污水处理厂，处理城市生活污水 B、提倡公交出行，减少城市雾霾 C、采用绿色化学工艺，使原料尽可能转化为产品 D、全面禁止使用农药、化肥
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12、实验室用34g过氧化氢溶液和1g二氧化锰制取氧气，实验的相关数据如图所示。请回答：
(1)、过氧化氢中氢元素和氧元素的质量比。(2)、反应生成氧气的质量为。(3)、计算该反应消耗过氧化氢的质量。 -
13、实验室常用下列装置来制取氧气：
(1)、写出图中有标号仪器的名称：①。(2)、用过氧化氢溶液和二氧化锰来制取氧气时，可B作为发生装置，该发生装置的优点是：。(3)、用高锰酸钾制取氧气时，反应的化学反应方程式：。(4)、用F装置收集氧气，如何证明氧气已经集满？。(5)、改进F后的装置G可用于给病人输氧时连接氧气瓶，（“a”或“b”）端连接氧气瓶。(6)、实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体加热来制氨气。常温下氨气是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水。若制取并收集氨气，选择的装置组合是。 -
14、国科学家第一次成功合成新型催化剂，能将CO2高效转化为图中的丙【甲醇(CH3OH)】，甲醇可以燃烧，作燃料。这不仅可以缓解CO2排放引起的温室效应，还将成为理想的能源补充形式。该化学反应的微观过程如下图所示。
(1)、该反应中属于氧化物有。(2)、写出上图所表达的化学方程式：。(3)、丁这种物质我们在很多实验中都有用到。
①上述五套装置中，水可以换成细沙的是 （填序号）；
②检查D装置的气密性时，D装置中注射器向右拉，看到的现象是。
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15、2023年9月21日，“天宫课堂”第四课在我国空间站梦天实验舱正式开课。(1)、在失重的太空中，航天员点燃蜡烛后得到了球形火焰，但和地球上相同，火焰仍分三层。其中温度最低的是______（填序号）。A、焰心 B、内焰 C、外焰(2)、运送航天员的火箭常使用H2为燃料，O2 为助燃剂。写出 H2燃烧时发生反应的化学方程式。(3)、航天服可避免太空中高能 α粒子（含2个质子和2个中子，不含电子）对航天员的伤害。α粒子的其相对原子质量是。(4)、空间中航天员将4.6g某化合物在氧气中完全燃烧，生成8.8g二氧化碳和5.4g水，则该化合物由元素组成。
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16、水是生命之源，“珍惜水、节约水、保护水”是每个公民的义务和责任．(1)、用如图甲装置进行电解水的实验，b中收集到的气体是 ， 该实验说明水是由组成的。
(2)、某同学自制如图乙所示简易净水器，图中活性炭的主要作用是 。
(3)、净水一一明代《天工开物》一书记载了明矾净水。如今使用高铁酸钾（K2FeO4）不仅能净水，还能消毒，其中涉及反应的化学方程式为 ， 则X的化学式为。 -
17、元素周期表是学习和研究化学的重要工具。
(1)、图1是周期表中部分元素对应的微粒结构示意图，据图回答下列问题：①、、、中表示原子的是（填序号）。
②若中时，则该粒子的符号为（填化学符号）。
(2)、图2是锶元素在周期表中的信息和原子结构示意图，据图回答下列问题：①锶的相对原子质量是；
②锶元素与地壳中含量最多的元素形成的化合物为（填化学式）。
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18、海洋中含有80多种化学元素，蕴藏着丰富的化学资源，下列内容请用化学用语填空。(1)、海水中含量最多的元素的符号为。(2)、海水里含有大量的氯化钠，氯化钠是由构成。(3)、氯化镁会让海水呈现苦味，标出氯化镁中镁元素化合价。(4)、碳酸钙（CaCO3）为海底珊瑚的主要成分，其中阴离子的符号为。
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19、下列排序，错误的是A、地壳中元素含量 B、空气中物质的体积分数 C、碳元素化合价 D、水的净化程度
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20、铜锈的主要成分是 ， 它受热分解不可能生成的物质是A、 B、 C、 D、