氢气被看作是理想的能源。氢气的制取和储存是氢能源利用领域的研究热点
Ⅰ.氢气的制取
(1)科学家正致力于研究在催化剂和光照条件下分解水制氢气。写出该反应的化学方程式:_____,该反应_______(填“放出”或“吸收”)能量。
(2)水热分解可得氢气,高温下水分解体系中微粒含量与温度的关系如图所示。
图中曲线A、B对应的微粒依次是________(填符号)。
Ⅱ.氢气的储存
(3)一种镁铜合金可用于储氢。
①将镁、铜单质按比例在一定温度下熔炼得到上述合金。熔炼时须通入氩气,其目的是__________。
②350℃时,该镁铜合金与氢气反应,生成了一种仅含Mg、H两种元素的化合物,其中氢元素的质量分数为7.7%。该化合物的化学式为__________。
阅读下面的科普短文,回答相关问题
氨是一种重要的化学物质,可用于制造硝酸和氮肥。氨主要来自于人工合成。1909年,弗里茨·哈伯成功地利用氮气和氢气合成出氨。工业合成氨的流程如图(左)所示。为了找到合成氨反应合适的催化剂,人们做了6500多次实验,发现铁触媒效果较好。在铁触媒作用下,用体积比为1:3的氮气和氢气合成氨,当容器中氨的含量不再发生变化时(平衡时),测得氨的含量分别与温度和压强的关系如图(右)所示。1913年第一座合成氨工厂建立。如今全球合成氨年产量超千万吨,其中大约85%的氨用于生产氮肥,缓解了地球上有限的耕地资源与庞大的粮食需求之间的矛盾。
(1)工业上可用_________的方法获得合成氨的原料N2。
(2)甲烷和H2O高温下反应得到CO和原料气H2,该反应的化学方程式为_______。
(3)从“合成塔”中出来的气体是_______(填“纯净物”或“混合物”)。
(4)科学家研究合成氨反应催化剂的目的是________。
(5)按下列条件进行合成氨反应,平衡时氨的含量最高的是______(填字母)。
a 200大气压、300℃
b 200大气压、500℃
c 400大气压、300℃
d 400大气压、500℃
铝是大自然赐予人类的宝物,是现代文明不可缺少的物质基础。
(1)人类冶炼和使用金属铝的时间较晚。可能是因为______(填字母)。
a.地壳中铝元素含量少
b.冶炼铝的技术要求高
(2)用铝锂合金制造“神舟号”航天飞船的一些部件,主要是利用其强度高、耐腐蚀和____(写一条)等性质。高温下,铝与Li2O反应可置换出金属锂,写出该反应的化学方程式:_____。
(3)用砂纸去除铝片表面的氧化膜,将其浸人硫酸铜溶液中,一段时间后,观察到铝片表面有红色物质析出,并有气泡产生,经检验气体为氢气。
①写出生成红色物质的化学方程式:_________。
②硫酸铜溶液中的阳离子有_________(填离子符号)。
(4)原子簇是若干个原子的聚集体,有望开发成新材料。某铝原子簇由13个铝原子构成,其最外层电子数的总和为40时相对稳定。写出该稳定铝原子簇的微粒符号:________。(铝原子的结构示意图为)
某兴趣小组制取氧气,并尝试回收部分药品。可能用到的部分装置如图。
(1)上图中仪器a的名称是_______________。
(2)用双氧水和MnO2制氧气。发生反应的化学方程式为_____,收集氧气的装置可选用_____(填字母)。
(3)加热KClO3固体制氧气(1.5gMnO2作催化剂),并对KClO3完全分解后的残留固体进行分离。(已知反应原理为:)
①发生装置应选用____________(填字母)。
②KCl的溶解度曲线如图所示。将残留固体冷却至室温(20℃),称得其质量为4.8g。欲将KCl全部溶解,至少应加入该温度下蒸馏水的体积约________(填字母)。
a.5 mL
b. 10 mL
c. 20 mL
d. 30 mL
③对溶解所得混合物进行过滤,滤渣经处理得MnO2。从滤液中获得KC1晶体的最佳方法是___。
化学与人类生活息息相关。请回答下列问题。
(1)化石燃料燃烧产生大量CO2,加剧了大气层的______________效应。
(2)油锅起火可盖上锅盖使火熄灭,其灭火原理是_______________。
(3)大米中含有的糖类物质主要是_____________(填名称)。
(4)儿童患佝偻病、骨骼疏松是因为缺少_____________元素。
(5)用铁制作炊具是利用其良好的延展性和___________性。
用如图所示装置探究CO2能否与H2O反应。滴加盐酸,待试管乙中液体变红后,将其加热至沸腾,红色不褪去。下列说法正确的是
A.甲中逸出的气体只含CO2
B.乙中液体变红,证明CO2能与水反应
C.加热后红色不褪去,说明碳酸受热不分解
D.欲达到实验目的,可将盐酸改为稀硫酸