中国科学技术大学的龙冉博士利用高效催化剂将二氧化碳转化为气体或液体燃料。如下图是将 CO2 转化为化工原料乙烯（C2H4）的微观示意图，下列说法错误的是（　　）

A.反应前后各原子的种类、个数均保持不变

B.CO2 与 H2 反应时的分子个数比是 1：4

C.该反应前后共出现了四种物质

D.反应前后均为混合物

化学用语是学习化学的重要工具。对①Ne ②Fe ③Fe2+ ④H2O2 ⑤NaCl ⑥SO42-表示的有关化学用语含义的叙述正确的是

A.③⑥表示离子,其中③表示亚铁离子,⑥表示四氧化硫离子

B.能表示一个原子的是①②,表示一个分子的是④⑤

C.②和③属于同种元素,但是它们的化学性质不同

D.④表示 H2O2 由 2 个氢原子和 2 个氧原子构成

单层石墨称为石墨烯，这种“只有一个碳原子厚的碳薄片”被公认为是目前世界上最薄、最坚硬、传导电子速度最快的新型材料，下列关于石墨烯的叙述中正确的是（　　）

A.石墨烯在足量的氧气中的燃烧产物是 CO2

B.石墨烯的硬度小于金刚石

C.石墨烯有超强的导电性和导热性，说明石墨烯的化学性质和金属相似

D.石墨烯中碳元素的化合价为＋4

图为实验室用等质量的高锰酸钾和氯酸钾（另加少量二氧化锰）分别制取氧气的数据分析示意图。 下列结论正确的是：（　　）

A.同时开始加热，先收集到氧气是氯酸钾

B.反应所用时间较长的是高锰酸钾

C.加入少量二氧化锰使氯酸钾产生氧气质量增加

D.加热等质量的高锰酸钾和氯酸钾，氯酸钾放出氧气较多

化学是一门研究物质组成、结构、性质及变化规律的科学。请回答下列问题：

（1）氧气和臭氧（O3）的化学性质有差异，其原因是_____，氧气和臭氧组成的物质属于_____（填“混合物”或“纯净物”）。

（2）金刚石和石墨在物理性质上存在着很大差异，主要是因为_____，石墨在一定的条件下可以转化为金刚石，这属于_____变化（填“物理”或“化学”）。

水是一种重要的自然资源，是生活、生产必不可少的物质。请回答下列问题：

（1）请写出一个有水生成的分解反应，写出化学方程式_____；

（2）如图所示，实验I是制备蒸馏水的装置，实验Ⅱ是电解水的装置。

①实验I中水从A经B转移到C的过程中，水分子的组成没有发生变化，发生变化的是水分子的_____；

②实验II中反应的化学方程式为_____；若B中得到10mL的氧气，则同时在A中得到_____mL的氢气。通过该实验可以得出水是由_____组成的结论。

（3）生产自来水时常加入活性炭以清除水中异色、异味，其净化原理是利用活性炭的_____作用。

某兴趣小组为验证质量守恒定律，做了镁条在空气中燃烧的实验。

（1）请写出镁条与氧气反应的化学方程式_____，小明认为根据质量守恒定律，燃烧产物的质量应大于反应物镁条的质量。待镁条完全燃烧后，称量发现石棉网上的燃烧产物质量比反应前镁条质量还小，其主要原因是_____。

（2）小红按下图1装置改进实验，验证了质量守恒定律，却发现产物中还有一些黄色固体。

提出问题：黄色固体是什么呢?

查阅资料：①氧化镁为白色固体；②镁条能在氮气中燃烧生成黄色的氮化镁（Mg3N2）固体；③氮化镁可与水反应生成氨气，氨气能使酚酞溶液变红。

做出猜想：黄色固体为Mg3N2

实验探究：按照图2所示，取燃烧产物于烧杯B中，加入适量水，然后用大烧杯罩住小烧杯A和B。当观察到_____现象时，可说明燃烧产物中含Mg3N2。

反思与交流：空气中N2的含量远大于O2的含量，而镁条在空气中燃烧生成的MgO却远多于Mg3N2，请给出合理解释_____。

拓展延伸：为了证明镁可在氮气中燃烧生成氮化镁，小红又设计了如下方案进行验证：步骤①:用盛水的水槽、无底的废广口瓶、燃烧匙、蒸发皿、橡皮塞等装配成如图3所示的装置;另准备一只有铜丝穿过的橡皮塞，铜丝末端固定一根镁条。

步骤②:引燃燃烧匙中足量的红磷，塞好橡皮塞，待充分冷却，观察到广口瓶内水面上升。

步骤③:往水槽中加水使广口瓶内外水面相平，点燃镁条，迅速更换橡皮塞，镁条在广口瓶内继续燃烧，放出热量，待冷却后广口瓶内水位继续上升。

（3）步骤②的目的是_____。

（4）写出镁在氮气中燃烧生成氮化镁的化学方程式_____

探究氯酸钾和二氧化锰制氧气实验中反应物与催化剂的最佳质量比。

实验中采用图1实验装置，取20g氯酸钾，分成10等份，每份2g，分别装入10支试管中。在10支试管中分别加入不同质量的二氧化锰，分别测量二氧化锰与氯酸钾在不同质量比时，生成200mL氧气所消耗的时间．实验记录的数据如下：

请回答下列问题：

（1）为完成本实验，方框内应选择图2气体收集装置中的_____（选填字母序号）,该收集利用了氧气_____的性质。收集气体前集气瓶内未装满水，对实验结果_____（填“有”或“没有”）影响。

（2）分析上述数据，你认为利用此法制氧气，二氧化锰与氯酸钾的最佳质量比为_____。

（3）利用双氧水和二氧化锰的混合物制氧气比加热氯酸钾和二氧化锰混合物制氧气更好，请写出前者的一个优点_____。

（4）催化剂能影响化学反应速度，温度、反应物的浓度、接触面积等也会对化学反应速度带来影响。分析上表数据，结合影响化学反应速度的

①当二氧化锰与氯酸钾的质量比高于最佳质量比时，反应速度变低的原因是_____。

②当二氧化锰与氯酸钾的质量比低于最佳质量比时，反应速度变低的原因是_____。

化学兴趣小组为测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数，取 26g 石灰石样品放在烧杯中，然后向其中逐渐加入稀盐酸，使之与样品充分反应，恰好完全反应（杂质不参加反应）时，加入稀盐酸的质量为 90g，反应后烧杯中物质的总质量为 105g，请计算：

（1）反应生成二氧化碳的质量。

（2）样品中碳酸钙的质量。

在我国古代的许多发明中不属于化学发明的是（ ）

A.造纸术 B.黑火药 C.指南针 D.烧制陶器