8.阅读下列科技短文并回答问题。
钻石由金刚石精加工而成,金刚石是天然存在的最硬的物质。据媒体报道,英国已成功研发出利用大气中的二氧化碳制造钻石的技术,并成功创造出“世界上第一颗零污染钻石”。它们的设备从大气中提取$\ce{CO_{2}}$,然后将其液化并净化,通过电解将雨水转化成$\ce{H_{2}}$和$\ce{O_{2}}$;再利用$\ce{H_{2}}$和$\ce{CO_{2}}$生成甲烷。创造过程中,首先将“钻石种子”放入一个密封容器中,容器内部充满富含碳元素的甲烷气体,随后将这个容器加热到$800°\mathrm{C}$,其
间碳元素会逐渐与“钻石种子”结合,在数周时间内形成一颗钻石——“空气钻石”,其性质与由金刚石加工而成的钻石完全相同。研究表明,由金刚石制成一克拉的钻石需要消耗大量的资源,并产生大量二氧化碳,而“空气钻石”所用的二氧化碳可从空气中提取。
(1)用大气中的二氧化碳制造钻石是因为二氧化碳中含有
(2)用二氧化碳制造钻石过程中发生的是
(3)下列说法正确的是
A.“空气钻石”的硬度很大
B.“空气钻石”一定不能燃烧
C.“空气钻石”中碳原子仍在不断运动
D.制造“空气钻石”比开采天然钻石环保
(4)科学家利用金属钠与二氧化碳在一定条件下反应得到金刚石和碳酸钠,其化学方程式为
钻石由金刚石精加工而成,金刚石是天然存在的最硬的物质。据媒体报道,英国已成功研发出利用大气中的二氧化碳制造钻石的技术,并成功创造出“世界上第一颗零污染钻石”。它们的设备从大气中提取$\ce{CO_{2}}$,然后将其液化并净化,通过电解将雨水转化成$\ce{H_{2}}$和$\ce{O_{2}}$;再利用$\ce{H_{2}}$和$\ce{CO_{2}}$生成甲烷。创造过程中,首先将“钻石种子”放入一个密封容器中,容器内部充满富含碳元素的甲烷气体,随后将这个容器加热到$800°\mathrm{C}$,其
间碳元素会逐渐与“钻石种子”结合,在数周时间内形成一颗钻石——“空气钻石”,其性质与由金刚石加工而成的钻石完全相同。研究表明,由金刚石制成一克拉的钻石需要消耗大量的资源,并产生大量二氧化碳,而“空气钻石”所用的二氧化碳可从空气中提取。
(1)用大气中的二氧化碳制造钻石是因为二氧化碳中含有
碳
元素。(2)用二氧化碳制造钻石过程中发生的是
化学
(填“物理”或“化学”)变化。(3)下列说法正确的是
ACD
。A.“空气钻石”的硬度很大
B.“空气钻石”一定不能燃烧
C.“空气钻石”中碳原子仍在不断运动
D.制造“空气钻石”比开采天然钻石环保
(4)科学家利用金属钠与二氧化碳在一定条件下反应得到金刚石和碳酸钠,其化学方程式为
$\ce{4Na + 3CO_{2}\xlongequal{一定条件}C + 2Na_{2}CO_{3}}$
。答案
8. (1) 碳
(2) 化学
(3) ACD
(4) $\ce{4Na + 3CO_{2}\xlongequal{一定条件}C + 2Na_{2}CO_{3}}$
(2) 化学
(3) ACD
(4) $\ce{4Na + 3CO_{2}\xlongequal{一定条件}C + 2Na_{2}CO_{3}}$
解析
【分析】
本题结合科技短文考查化学基础知识,解题思路如下:
1. 第(1)题:依据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,钻石主要成分为碳单质,因此制造钻石的原料需含碳元素,二氧化碳中含有碳元素,可用于制造钻石。
2. 第(2)题:判断物理/化学变化的核心是是否有新物质生成,制造钻石过程中生成了新物质(钻石),属于化学变化。
3. 第(3)题:逐一分析选项:A选项,短文明确“空气钻石”与金刚石加工的钻石性质相同,金刚石硬度大,故其硬度大,正确;B选项,钻石是碳单质,碳具有可燃性,因此“空气钻石”能燃烧,错误;C选项,原子始终在不断运动,故“空气钻石”中碳原子也在运动,正确;D选项,短文提到制造“空气钻石”用空气中的CO₂,比开采天然钻石更环保,正确,因此选ACD。
4. 第(4)题:根据题目给出的反应物、生成物及反应条件,结合化学方程式配平原则书写即可。
【解析】
(1) 化学反应前后元素种类不变,钻石的主要成分是碳单质,二氧化碳中含有碳元素,因此可用二氧化碳制造钻石,故填碳。
(2) 制造钻石过程中有新物质(钻石)生成,属于化学变化,故填化学。
(3) A. “空气钻石”性质与金刚石加工的钻石完全相同,金刚石是天然最硬物质,故“空气钻石”硬度大,正确;B. 钻石是碳单质,碳具有可燃性,因此“空气钻石”能燃烧,错误;C. 原子在不断运动,所以“空气钻石”中碳原子仍在运动,正确;D. 由短文可知,制造“空气钻石”消耗资源少、污染小,比开采天然钻石更环保,正确,故选ACD。
(4) 反应物为钠(Na)和二氧化碳(CO₂),反应条件为一定条件,生成物为金刚石(C)和碳酸钠(Na₂CO₃),配平后化学方程式为:$\ce{4Na + 3CO_{2}\xlongequal{一定条件}C + 2Na_{2}CO_{3}}$。
【答案】
(1) 碳;(2) 化学;(3) ACD;(4) $\ce{4Na + 3CO_{2}\xlongequal{一定条件}C + 2Na_{2}CO_{3}}$
【知识点】
元素守恒、化学变化判断、化学方程式书写
【点评】
本题以科技短文为载体,考查化学核心基础知识,既考查学生提取信息的能力,又巩固了化学基本概念,难度适中,属于基础题型。
【难度系数】
0.6
本题结合科技短文考查化学基础知识,解题思路如下:
1. 第(1)题:依据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,钻石主要成分为碳单质,因此制造钻石的原料需含碳元素,二氧化碳中含有碳元素,可用于制造钻石。
2. 第(2)题:判断物理/化学变化的核心是是否有新物质生成,制造钻石过程中生成了新物质(钻石),属于化学变化。
3. 第(3)题:逐一分析选项:A选项,短文明确“空气钻石”与金刚石加工的钻石性质相同,金刚石硬度大,故其硬度大,正确;B选项,钻石是碳单质,碳具有可燃性,因此“空气钻石”能燃烧,错误;C选项,原子始终在不断运动,故“空气钻石”中碳原子也在运动,正确;D选项,短文提到制造“空气钻石”用空气中的CO₂,比开采天然钻石更环保,正确,因此选ACD。
4. 第(4)题:根据题目给出的反应物、生成物及反应条件,结合化学方程式配平原则书写即可。
【解析】
(1) 化学反应前后元素种类不变,钻石的主要成分是碳单质,二氧化碳中含有碳元素,因此可用二氧化碳制造钻石,故填碳。
(2) 制造钻石过程中有新物质(钻石)生成,属于化学变化,故填化学。
(3) A. “空气钻石”性质与金刚石加工的钻石完全相同,金刚石是天然最硬物质,故“空气钻石”硬度大,正确;B. 钻石是碳单质,碳具有可燃性,因此“空气钻石”能燃烧,错误;C. 原子在不断运动,所以“空气钻石”中碳原子仍在运动,正确;D. 由短文可知,制造“空气钻石”消耗资源少、污染小,比开采天然钻石更环保,正确,故选ACD。
(4) 反应物为钠(Na)和二氧化碳(CO₂),反应条件为一定条件,生成物为金刚石(C)和碳酸钠(Na₂CO₃),配平后化学方程式为:$\ce{4Na + 3CO_{2}\xlongequal{一定条件}C + 2Na_{2}CO_{3}}$。
【答案】
(1) 碳;(2) 化学;(3) ACD;(4) $\ce{4Na + 3CO_{2}\xlongequal{一定条件}C + 2Na_{2}CO_{3}}$
【知识点】
元素守恒、化学变化判断、化学方程式书写
【点评】
本题以科技短文为载体,考查化学核心基础知识,既考查学生提取信息的能力,又巩固了化学基本概念,难度适中,属于基础题型。
【难度系数】
0.6
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