1 . 计时器中的化学
时间对人类极为重要，它渗透于人类的生产生活、科学实验、经济建设和国防安全的各个领域。
早在3000多年前，我们祖先就发明了用石片刻制成的“日晷”作为计时器。到了铜器时代，又发明了用青铜制的“漏壶”，取代了“日晷”。15世纪末出现了铁制发条，利用其弹力逐渐松开时产生动力，为钟的小型化及怀表、腕表的发明创造了条件。
2014年，我国自主研制的“NIM5激光冷却-铯原子喷泉钟”实现了2000万年不差一秒，成为国际计量局认可的基准钟之一，参与国际标准时间修正。这意味着NIM5可独立“守住”中国原子时。铯原子喷泉钟的任务是提供“秒”这个时间单位的准确计量，是GPS的基础支撑技术。下一代NIM6将达到6000万年不差一秒，目前已经进入调试阶段。
根据材料回答下列问题：
(1)“日晷”计时：要检验制作“日晷”所用石片中含有碳酸盐，写出实验步骤、现象与结论_。
(2)在铜器时代，使用青铜制作漏壶，与使用纯铜制作漏壶相比，最主要的优点是_______，铜与青铜的性质不同，主要原因是_______。
(3)铁器时代发明了铁制发条。
①铁的冶炼
铁元素在自然界中分布很广，大多以化合物的形式存在于各种铁矿石中，常见的铁矿石有赤铁矿、磁铁矿、黄铁矿(主要成分是FeS₂)等，黄铁矿不适宜直接炼铁，主要是因为_______黄铁矿也是一种重要的矿石，根据其组成，黄铁矿可用于生产(写出一种酸的化学式)_______。
以磁铁矿为例，写出工业炼铁的化学方程式_______。
②下表是常见的铁合金及其性能，“发条”中使用的铁合金是_______。

铁合金	含碳量	性能
生铁	2%-4.3%	硬而脆，可以铸造但是不能锻轧
钢	0.03%-2%	强度高、韧性好、耐腐蚀、易加工

③在自然界中，铁元素的含量远高于铜，但是铁器的大规模应用晚于铜器，主要原因是_______。
(4)铯原子喷泉钟-下图为铯原子和部分其他原子的结构示意图：

①根据上述信息，铯原子的化学性质与(填写符号)_______原子相似，判断的依据是_______。可以推测，在一般情况下，金属铯在水溶液中比所选金属(填“不活泼”或“活泼”)_______。下列物质间，能发生化学反应的有(填序号)_______。
A.氯化铯与铁     B.铯与氯化银     C.铯与盐酸     D.铯与氧气
②钠在空气中极易与氧气反应，能与氮气、二氧化碳反应，能跟水发生剧烈反应。镁在空气中表面会生成一层氧化膜，能与沸水反应。根据以上信息推断，铯原子钟中铯的“工作环境”应当是_______。

2 . 阅读下列材料，完成下面小题。
钆元素是一种比较活泼的稀土元素。钆有多种同位素(质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素)，如钆156、钆157、钆158等。钆157的相对原子质量为157，核电荷数为64，中子数为93。
①钆是一种银白色金属；②钆具有延展性；③钆的熔点为1313℃，沸点为3266℃；④钆在干燥的空气中比较稳定，在潮湿的空气中会形成松散易脱落的片状白色氧化物：⑤轧能与水缓慢反应；⑥钆能与酸形成无色的盐。
在很多领域可以看到钆元素的应用。比如利用金属钆或其合金可以生产一种小型高效磁制冷器，减少氟利昂等冰箱制冷剂的使用；钆的水溶性顺磁络合物在医疗上可提高人体的核磁共振(NMR)成像信号；钆用作控制核电站的连锁反应级别的抑制剂，以保证核反应的安全等。
1．一个钆157原子的核外电子数为

A．64

B．93

C．157

D．221

2．上述第二段材料中描述钆的化学性质的是

A．①②③

B．④⑤⑥

C．②⑤⑥

D．③④⑤⑥

3．结合材料分析，下列关于钆的说法错误的是

A．钆原子的最外层电子已经达到稳定结构

B．钆156、钆157、钆158都属于钆元素是因为它们的质子数相同

C．自然界中的钆主要以单质的形式存在

D．钆在医疗、工业、核能等领域中有着广泛的应用

3 . 请回答下列问题。
(1)以下物质中，属于混合物的是_______________（用序号表示）。
①洁净的空气
②氯酸钾在二氧化锰催化下加热完全分解后剩余固体
③液氮   
④蒸馏水
⑤稀有气体
⑥液态氧
⑦冰水混合物
⑧酒精（C₂H₅OH）     
⑨人呼出的气体       
⑩加热高锰酸钾制氧气后的固体剩余物
(2)下列物质的用途，利用物质的物理性质的是____________（用序号表示）。
①氧气提供动植物的呼吸
②稀有气体用于电光源
③氮气充入灯泡中以延长寿命
④医疗上在液氮冷冻麻醉条件下做手术
⑤稀有气体用作保护气
⑥氧气用于炼钢、气焊
(3)关于分子和原子的说法，正确的是____________（用序号表示）。
①原子是构成物质的一种粒子
②原子一般是由质子、中子和电子构成
③化学变化中分子种类不一定发生变化
④化学反应前后原子不变     
⑤原子不显电性
⑥保持水化学性质的最小粒子是水分子   
⑦保持二氧化碳化学性质的最小粒子是碳原子和氧原子
(4)原子通过得失电子趋向达到相对稳定结构的过程中，一定不会改变的是____________。
①质子数 ②化学性质 ③粒子的电性 ④原子核 ⑤电子层数 ⑥最外层电子数 ⑦核外电子总数 ⑧元素的种类