联合国气候变化大会于2010年11月在墨西哥召开。“减碳”措施之一是节能。下列制氢方法最节能的是
A.金属钠与水反应:2Na+2H2O→2NaOH+H2
B.焦炭与水反应:C+H2O→CO+H2
C.太阳能光催化分解水:2H2O→2H2+O2
D.天然气与水反应:CH4+H2O→CO+3H2
(8分)某结晶水合物含有两种阳离子和一种阴离子。称取两份质量均为45.3 g的该结晶水合物,分别制成溶液。向其中一份逐滴加入NaOH溶液,开始发现溶液中出现白色沉淀并逐渐增多;一段时间后有气体逸出,该气体有刺激性气味,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,加热后共计可收集到2.24 L该气体(标准状况);最后白色沉淀逐渐减少并最终消失。
另一份逐滴加入Ba(OH)2溶液,开始现象类似,但最终仍有白色沉淀;过滤,用稀硝酸处理沉淀物,经洗涤和干燥,得到白色固体46.6 g。请回答以下问题:
(1)该结晶水合物中含有的两种阳离子是: 和 。
(2)试通过计算确定该结晶水合物的化学式为 。
(3)假设过程中向该溶液中加入的Ba(OH)2溶液的物质的量浓度为2.0 mol·L-1。
①加入Ba(OH)2溶液后,若所得沉淀的总物质的量最大,则反应的离子方程式为 。
②若加入75 mL的Ba(OH)2溶液,则得到的沉淀质量为 g。
(12分)MnO2是一种重要的无机功能材料,粗MnO2的提纯是工业生产的重要环节。某研究性学习小组设计了将粗MnO2(含有较多的MnO和MnCO3)样品转化为纯MnO2实验,其流程如下:
(1)第①步加稀H2SO4时,粗MnO2样品中的 (写化学式)转化为可溶性物质。
(2)第②步反应的离子方程式
+ClO3-+ =MnO2+Cl2↑+ 。
(3)第③步蒸发操作必需的仪器有铁架台(含铁圈)、 、 、 ,已知蒸发得到的固体中有NaClO3和NaOH,则一定还有含有 (写化学式)。
(4)若粗MnO2样品的质量为12.69g,第①步反应后,经过滤得到8.7g MnO2,并收集到0.224LCO2(标准状况下),则在第②步反应中至少需要 mol NaClO3
(4分)有人在研究硫酸亚铁(FeSO4)受热分解时,作出了两种假设:
(1)假设它按KClO3受热分解的方式分解,反应的化学方程式为 ;
(2)假设它按CaCO3受热分解的方式分解,反应的化学方程式为 ;
(12分)1 L某混合溶液,可能含有的离子如下表:
可能大量含有的阳离子 |
H+ NH4+ Al3+ K+ |
可能大量含有的阴离子 |
Cl- Br- I‑ ClO‑ AlO2- |
(1)往该溶液中逐滴加入NaOH溶液并适当加热,产生沉淀和气体的物质的量()与加入NaOH溶液的体积()的关系如右图所示。
则该溶液中确定含有的离子有 ;
不能确定是否含有的阳离子有 ,
要确定其存在可补充做的实验是 ;
肯定不存在的阴离子有 。
(2)经检测,该溶液中含有大量的Cl- 、Br-、I-,若向1 L该混合溶液中通入一定量的Cl2,溶液中Cl-、Br-、I-的物质的量与通入Cl2的体积标准状况)的关系如下表所示,分析后回答下列问题:
Cl2的体积(标准状况) |
2.8L |
5.6 L |
11.2 L |
(Cl-) |
1.25mol |
1.5 mol |
2 mol |
(Br-) |
1.5 mol |
1.4 mol |
0.9 mol |
(I-) |
mol |
0 |
0 |
①当通入Cl2的体积为2.8 L时,溶液中发生反应的离子方程式为 。
②原溶液中Cl-、Br-、I-的物质的量浓度之比为 。
(10分) A、B、C、D、E是中学常见的五种物质,其转化关系如图所示。反应I、II均在水溶液中进行,其中某些物质可能已略去。已知D是双原子分子形成的单质,C、E是化合物。
(1)若A是气态单质,其水溶液具有漂白性,D在常温下为固态。E是一种可溶性强碱,其焰色反应为黄色。则
①A、C的化学键类型分别为 , ;
②写出C的一种用途 ;
③写出A+B→C+D反应的化学方程式 。
(2)若A是金属单质,D是无色气体,E是A的盐溶液。则
①D的化学式是
②A和E发生反应的离子方程式为 。