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从《哪吒之魔童闹海》看化学世界
在电影院里，当《哪吒之魔童闹海》的奇幻画面在大银幕上展开，观众们仿佛置身于一个充满魔力与冒险的神话世界。而在这光怪陆离的故事背后，隐藏着许多与化学世界奇妙的联系，当我们用化学的视角去解读这部电影，会发现其中别有一番科学韵味。
魔力与能量转化
电影中，哪吒的魔力是其强大力量的源泉，无论是他的火尖枪喷射出熊熊烈火，还是施展各种神通法术，都离不开魔力的支撑。从化学角度来看，魔力的产生、储存和释放过程，其实可以类比为化学反应中的能量转化。
在化学反应里，物质内部储存着化学能。以燃烧反应为例，当燃料（如木材、煤炭）与氧气发生反应时，化学键断裂和重组，化学能就以热能和光能的形式释放出来。哪吒施展火攻法术时，或许可以看作是他体内储存的魔力通过特定的 “魔力化学反应”，引发能量的剧烈释放，从而产生火焰。这就如同化学能在合适的条件下转化为其他形式的能量，只不过在神话世界中，这种能量转化的机制更加神秘、奇幻。
魔力的储存也类似于化学物质储存能量的过程。在化学中，像电池中的化学物质通过氧化还原反应储存电能，以便在需要时释放出来。哪吒或许通过某种方式，将外界的神秘能量吸收并转化为魔力储存于体内，当面对战斗或其他挑战时，再将这些储存的魔力释放出来，转化为实际的战斗能力。
法宝的化学奥秘
哪吒手中的法宝，如乾坤圈、混天绫等，都具有神奇的力量。从化学视角看，这些法宝的材质和特性或许能找到一些化学原理的影子。
乾坤圈能够限制哪吒的魔力，还能在战斗中发挥强大的攻击作用。我们可以想象，乾坤圈的材质可能是一种特殊的 “能量调控材料”。在现实化学中，有一些材料具有特殊的电学或磁学性质，能够对电子、离子等微观粒子的运动和能量状态进行调控。乾坤圈也许就具备类似的能力，它可以对哪吒体内的魔力进行约束和引导，使其在可控的范围内发挥作用。当哪吒需要施展强大魔力时，乾坤圈又能通过特殊的结构和材质，将魔力集中并释放出去，形成强大的攻击力量。
混天绫则能自动缠绕敌人，并且具有非凡的韧性和灵动性。从化学角度猜测，它的材质可能类似于高分子材料。高分子材料由许多重复的小分子单元连接而成，具有良好的柔韧性和强度。例如，我们生活中常见的塑料、橡胶等都是高分子材料。混天绫的分子结构或许是一种特殊的、高度交联的高分子形式，使得它既拥有强大的韧性，不易被破坏，又能在哪吒的操控下灵活变形，实现对敌人的缠绕和束缚。
重生与物质的重组
哪吒的重生是电影中最为震撼的情节之一。他在与强大敌人的战斗中，身体遭受重创，但最终却以岩浆代替藕粉重塑身体，实现了重生。这一过程从化学层面可以理解为物质的重组。
在化学反应中，物质的原子通过重新排列组合，形成新的物质。比如，水电解时，水分子（H O）在电流的作用下分解为氢原子和氧原子，这些原子重新组合形成氢气（H ）和氧气（O ）。哪吒的重生过程，就像是一场复杂而神奇的物质重组。他原本的身体结构被破坏，但在重生的过程中，岩浆中的各种元素和物质，在某种神秘力量的作用下，按照特定的方式重新排列组合，构建出了新的身体。
岩浆中富含各种矿物质和化合物，其中的硅、氧、铝等元素，在一定条件下可以形成复杂的晶体结构和化合物。这些物质在构建哪吒新身体的过程中，可能发挥了关键作用。就如同生命诞生之初，地球上的简单物质在各种能量和环境条件的作用下，逐渐组合形成复杂的有机分子，进而演化出生命。哪吒的重生，是物质重组的一种极致想象，虽然充满神话色彩，但却与化学中物质变化和重组的原理有着奇妙的呼应。
《哪吒之魔童闹海》这部电影，不仅仅是一部精彩的神话故事，更是一个可以从化学视角去探索的奇妙世界。通过将电影中的奇幻元素与化学知识相联系，我们不仅能更深入地理解电影情节，还能感受到科学与艺术之间的紧密联系，体会到化学在生活和想象世界中的无处不在 。
一、选择题
1.哪吒的火尖枪采用特殊合金锻造。这种合金可能是高强度、耐高温的钛合金材料，钛合金材料属于( )
A.分子晶体 B.离子晶体 C.金属晶体 D.共价晶体
2.混天绫由天蚕丝制成。古代丝绸染整时先将丝绸精炼（即先将蚌壳灼烧成蚌壳灰，然后将其加入草木灰汁中，再将丝绸浸泡其中），以除去蚕丝表层的丝胶，再进行染色。下列说法正确的是( )
A.古代丝绸的主要化学成分是纤维素 B.古代丝绸的精炼剂实际是KOH溶液
C.古代丝绸耐酸碱侵蚀，可长久保存 D.古代丝绸精炼涉及的反应均为放热反应
3.东海龙王施法降水水淹陈塘关，下雨天，铜板上的铁铆钉暴露在空气中，表面被潮湿空气或雨水浸润容易生锈，腐蚀原理如图所示，下列说法正确的是( )
A.铜板上的电极反应：
B.腐蚀过程中电子从铁移向铜
C.当有生成时，水膜中释放
D.铁铆钉腐蚀过程中化学能全部转化为电能
4.风火轮的火焰温度可达2000℃，若火焰中主要成分为，的燃烧热为，则下列热化学方程式中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
5.《哪吒》中的结界兽形象可爱，受到广大观众的喜爱，其外形类似青铜，青铜的种类很多，其中磷青铜是铜与锡、磷的合金，质地坚硬，主要用作耐磨零件和弹性元件。某立方磷青铜晶胞结构如图所示，晶胞参数为(表示阿伏加德罗常数的值)。下列说法正确的是( )
A.的价电子排布式为
B.与在元素周期表中都位于区，属于过渡元素
C.该晶体中，距离原子最近的原子有8个
D.该晶体密度计算式为
二、填空题
6.哪吒用混天绫捆缚夜叉时，火焰燃烧生成CO 和H O，在现实生活中常用李比希法测定有机物的组成。如图是确定有机物化学式常用的装置，其中管式炉可提供有机物燃烧所需的高温。
（1）盛放双氧水的仪器名称为_________，装置B中浓硫酸的作用为______________。
（2）装置C中的作用是__________________装置F的作用是____________________。
（3）准确称取13.60g有机物（只含C、H、O三种元素中的两种或三种），经充分燃烧后，D管质量增加7.20g，E管质量增加35.20g。
①该有机物的最简式为_________。
②若该有机物的相对分子质量为68，能发生斐林反应（结构中存在），分子中存在碳碳三键，且有2种不同化学环境的氢原子，该有机物的结构简式为_________。
③若该有机物的相对分子质量为136，分子内含有一个苯环，且能与反应，符合条件的异构体有_________种。写出符合条件的任一种异构体的结构简式_________。
7.太乙真人炼丹，其中需要三位真火提供能量。我们利用化学反应提供能量，大大促进了社会的发展，研究化学反应中的能量变化有重要意义。回答下列问题：
(1)生活中常见燃料的燃烧热如下表所示：
燃料 CO
燃烧热/() 285.8 283.0 890.3 5518
①写出表示燃烧热的热化学方程式_________________________________________。
②“热值”指单位质量的燃料完全燃烧放出的热量，则的热值为________kJ/kg。
③已知：；
；
则与反应生成和的热化学方程式为______________________。
④碱性氢气燃料电池可大大提高氢气的能量利用率，请写出该燃料电池负极的电极反应式_________________________________。该燃料电池转移2mol电子时，实际提供的电能为200.06kJ，与作燃料相比，该电池的能量转化率约为________%(保留整数)。
(2)火箭推进剂常用液态过氧化氢做氧化剂，液态肼()做还原剂，二者混合即可剧烈反应生成氮气和水，若0.5mol肼完全被氧化放出408.8kJ的热量。则6.4g液态肼完全被氧化放出的热量为________kJ(保留两位小数)。
(3)已知含11.2gKOH的稀溶液与的稀溶液反应放出11.46kJ的热量。请写出KOH的稀溶液与稀溶液发生中和反应，表示中和热的热化学方程式为__________________________________________。
8.《哪吒》中敖丙操控冰晶的特效十分令人震撼。水分子间存在一种“氢键”的作用（作用力介于范德华力与化学键之间）彼此结合而形成。在冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形的正四面体，通过“氢键”相互连接成庞大的分子晶体。
（1）1mol冰中有_____mol“氢键”。
（2）水蒸气中常含有部分，要确定的存在，可采用的方法是____________。
A.把1L水蒸气冷凝后与足量金属钠反应，测产生氢气的体积
B.把1L水蒸气通过浓硫酸后，测浓硫酸增重的质量
C.该水蒸气冷凝后，测水的pH
D.该水蒸气冷凝后，测氢氧原子个数比
（3）水分子可电离生成两种含有相同电子数的粒子，其电离方程式为______________________________。已知在相同条件下双氧水的沸点明显高于水的沸点，其可能原因是_____________________________________________。
（4）在冰的结构中，每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接。在冰晶体中除氢键外，还存在范德华力（11kJ/mol）。已知冰的升华热是51kJ/mol，则冰晶体中每个氢键的能量是_____kJ/mol。
（5）氨气极易溶于水的原因之一也是与氢键有关。请判断溶于水后，形成的的合理结构是__________（填代号）。
答案以及解析
1.答案：C
解析：金属材料包含合金材料，金属晶体中除了纯金属还有合金，则战机中常使用高强度、耐高温的钛合金材料属于金属晶体，故选C。
2.答案：B
解析：A.古代丝绸的主要化学成分是蛋白质，A错误；
B.由题干信息可知，先将蚌壳灼烧成蚌壳灰，然后将其加入草木灰汁中，再将丝绸浸泡其中，则古代丝绸的精炼剂实际是KOH溶液，B正确；
C.丝绸主要成分是蛋白质，在强酸、强碱溶液中将发生酰胺基水解反应而被腐蚀，即古代丝绸不耐酸碱侵蚀，C错误；
D.古代丝绸精炼涉及的反应中为吸热反应，D错误；
故答案为：B。
3.答案：B
解析：A.图示为铁的析氢腐蚀，铜板上的电极反应：，故A错误；
B.原电池中，电池从负极流向正极，因此是从铁移向铜，故B正确；
C.未说明气体所在状态，无法计算体积，故C错误；
D.铁铆钉腐蚀过程中化学能一部分转化为电能，一部分转化为热能等形式，故D错误；
故答案选B。
4.答案：B
解析：燃烧热是101kPa时，1mol可燃物完全燃烧生成稳定产物时的反应热，常见元素的稳定产物：，的燃烧热为，则据此可得：；
A.水应该为液态，A错误；
B.据分析B正确，B正确；
C.据分析，水应该为液态且焓变应为，C错误；
D.据分析，，D错误；
选B。
5.答案：D
解析：A.Cu是第29号元素，的价电子排布式为，A错误；
B.Cu在元素周期表中位于ds区，属于过渡元素，Ni在元素周期表中位于d区，属于过渡元素B错误；
C.由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的锡原子与位于面心的铜原子距离最近，则晶胞中锡原子周围距离最近且等距的铜原子有12个，C错误；
D.由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的锡原子个数为8×=1，位于面心的铜原子个数为6×=3，位于体心的磷原子个数为1，晶胞的化学式为，设晶体的密度为，由晶胞的质量公式可得：，解得，D正确；
故选D。
6.答案：（1）分液漏斗；干燥氧气，防止干扰有机物中氢元素的计量
（2）将可能存在的转化为；防止E吸收空气中的水和二氧化碳
（3）；；4；、、、
解析：（1）根据图中信息得到盛放双氧水的仪器名称为分液漏斗，氧气中含有水蒸气杂质，因此装置B中浓硫酸的作用为干燥氧气，防止干扰有机物中氢元素的计量；故答案为：分液漏斗；干燥氧气，防止干扰有机物中氢元素的计量。
（2）装置C中有机物可能燃烧不充分，会生成气体，因此装置C中的作用是将可能存在的转化为，空气中的二氧化碳和水蒸气可能会进入到E装置中，因此装置F的作用是防止E吸收空气中的水和二氧化碳；故答案为：将可能存在的转化为；防止E吸收空气中的水和二氧化碳。
（3）根据D管质量增加7.20g（水的质量为7.20g，物质的量为），E管质量增加35.20g（二氧化碳质量为35.20g，物质的量为）。则氧的质量为，氧原子的物质的量为，，该有机物的最简式为；故答案为：。
若该有机物的相对分子质量为68，则该有机物分子式为，能发生斐林反应（结构中存在），分子中存在碳碳三键，且有2种不同化学环境的氢原子，该有机物的结构简式为；故答案为。
若该有机物的相对分子质量为136，则该有机物分子式为，分子内含有一个苯环，且能与反应，说明含有羧基，若含有 即一种结构，若含有、 即邻、间、对三种结构，因此符合条件的异构体有4种。写出符合条件的任一种异构体的结构简式、、、（任写一种结构）；故答案为：4；、、、（任写一种结构）。
7.答案：(1) ；l42900(或)；；；70
(2)163.52
(3)
解析：(1)①的燃烧热为，表示燃烧热的热化学方程式；
②燃烧热为，即1mol氢气(2g)完全燃烧放出285.8kJ的热量，则的热值为；
③已知：i.
ii.
根据盖斯定律可得2×i-ii得反应，则该反应，该反应热化学方程式为：；
④碱性氢气燃料电池负极的电极反应式；该燃料电池转移2mol电子时，消耗1mol氢气，则理论上提供的能量为285.8kJ，实际提供的电能为200.06kJ，该电池的能量转化率约为；
(2)0.5mol肼完全被氧化放出408.8kJ的热量，则6.4g液态肼即为，完全被氧化放出的热量；
(3)11.2gKOH为；的含的物质的量为0.1mol；两者恰好完全反应，放出的热量为11.46kJ，则1molKOH反应时放出11.46kJ×5=57.3kJ，表示中和热的热化学方程式为：。
8.答案：（1）2
（2）AB
（3）；分子间氢键数目比多
（4）20
（5）b
解析：（1）冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形四面体，则1mol冰中含有氢键的物质的量为。
（2）A.钠与水的反应，即1个水分子与钠反应产生0.5个氢气，但1个含有2个水分子，与钠反应产生1个氢气分子，水蒸气中常含有部分，则1L水蒸气冷凝后与足量金属钠反应，因1个分子与钠反应产生1个氢气分子，所以产生氢气体积；B.含有2个水分子，也能被浓硫酸吸收，若1L水蒸气通过浓硫酸后，相对而言，的相对分子质量大，所以分子数目相同时，浓硫酸增重的质量大，可确定的存在，B符合题意;C.该物质的pH也等于7，无论该物质是否存在，pH都等于7，不能确定的存在，C不符合题意;D.该物质的分子中氢氧原子个数比也为2:1，无论是否存在，氢氧原子个数比仍为2:1，不能确定的存在，D不符合题意;故选AB。
（3）水分子可电离生成两种含有相同电子数的粒子，其电离方程式为已知在相同条件下双氧水的沸点明显高于水的沸点，其可能原因是分子间氢键数目比多；
（4）1mol冰升华吸收的总能量为51kJ，克服范德华力吸收的能量为11kJ，则克服氢键吸收的总能量为40kJ，而1mol冰中含有2mol氢键，故冰晶体中每个氢键的能量是20kJ/mol。
（5）因为的电离方程为，所以水分子断开O-H键，H原子与分子形成，则形成的的合理结构是b。

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