化学是你,化学是我,说明了化学知识在生活中的普遍性。下列说法正确的是( )
A.半导体行业中有一句话:“从沙滩到用户”计算机芯片的材料是二氧化硅
B.“人造太阳”原理为:21H+31H→42He+10n,该过程不是化学变化
C.“84”消毒液的有效成分是Ca(ClO)2
D.“歼-20”飞机上使用的碳纤维是一种新型的有机高分子材料
第21届联合国气候大会于2015年11月30日在巴黎召开,会议的主题是减 少温室气体排放量。
(1)处理CO2的方法之一是使其与氢气反应合成甲醇。
①已知氢气、甲醇燃烧的热化学方程式如下:2H2(g)+O2(g)=2H2O(1);△H=-283.0KJ·mol-1,2CH3OH(l)+3O2(g)→2CO2(g)+4H2O(1);△H=-726.0KJ·mol-1,写出二氧化碳与氢气合成甲醇液体的热化学方程式___________________。
②右图是科学家现正研发的,以实现上述反应在常温常下合成甲醇的装置。写出甲槽的电极反应式_______________。
(2)将CO2和CH4在一定条件下反应可制得工业合成气:
CH4(g)+2CO2(g)2CO+2H2(g)△H。在恒容密闭容器中通入n mol CH4与,n mol CO2,在一定条件下发生反应,测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如右图所示。
①下列能说明该反应达到平衡状态的是__________。
a.CO2的浓度不再发生变化
b.v正(CH4)=2v逆(CO)
C.CO与H2的物质的量比为1:l
d.容器内的气体的平均相对分子质量不再发生变化
②据图可知,P1、P2、P3、P4由大到小的顺序为____________,理由是________________
③用n和P4列式计算X点的平衡常数Kp=___________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(3)工业上可用CO2与NH3合成制尿素的原料氨基甲酸铵(H2NCOONH4)。氨基甲酸铵 极易发生:H2NCOONH4+2H2ONH4HCO3+NH3·H2O,该反应酸性条件下更彻底。25℃,向l L 0.1 mol·L-1的盐酸中逐渐加入氨基甲酸铵粉末至溶液呈中性(忽略溶液体积变化),共用去0.052 mol氨基甲酸铵。若此时溶液中几乎不含碳元素,则该溶液中 c(NH4+)=____________,NH4+水解平衡常数Kh=_________________。
草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)是一种浅黄色固体,难溶于水,受热易分解,是生产锂电池的原材料,也常用作分析试剂及显影剂等,其制备流程如下:
(1)配制硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液时,需加少量硫酸,目的是_______________。
(2)加热到沸腾时发生反应的化学方程式为______________________。
(3)向盛有草酸亚铁品体的试管中滴入硫酸酸化的KMnO4溶液,振荡,溶液变为棕黄色,同时有气体生成。已知反应中MnO4-转化为无色的Mn2+,则该过程中被氧化的元素是_________。若反应中消耗l mol FeC2O4·2H2O,则参加反应的n(KMnO4)=____________。
(4)草酸亚铁品体在氩气气氛中进行热重分析,结果如下图所示(TG%表示残留固体质 量占原样品总质量的百分数),请回答下列问题:
①A→B发生反应的化学方程式为________________。
②精确研究表明,B→C实际上是分两步进行的,每一步只释放一种气体,第二步释放的气体相对分子质量较第一步大,则第一步释放的气体的化学式是_______;释放第二种气体时的化学方程式为___________。
氨和联氨(N2H4)是氮的两种常见化合物,在工农业生产中有重要的应用。
(1)希腊化学家提出采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质,利用右图所示实验装置,实现了高温常压下的电解法合成氨。则装置中B电极连接电源_________极,A电极反应式为______________。
(2)把氯气通入稀氨水中,NH3分子上的一个H被Cl取代生成氯氨,然后加入过量的氨和氯氨作用,得到联氨(N2H4)。写出上述反应的化学方程式____________________。
(3)联氨用亚硝酸氧化生成另一种氮的氢化物,该氢化物的相对分子质量为43.0,其中氮原子的质量分数为0.977,计算确定该氢化物的分子式___________。该氢化物可置于安全气 囊,受撞击则完全分解为氮气和氢气,4.30g该氢化物受撞击后产生的气体在标准状况下的体积为________L。
(4)联氨与盐酸反应生成重要的化工原料盐酸肼(N2H6C12),盐酸胼是易溶于水的强电解质,溶液呈酸性,水解原理与NH4Cl类似。请写出盐酸肼第一步水解反应的离子方程式___________________。下列盐酸肼溶液中的离子浓度关系正确的是_______(填序号)。
a.c(Cl-)>c(N2H62+)>c(H+)>c(OH-)
b.c(Cl-)>c(H+)>c([N2H5·H2O]+)>c(OH-)
c.c(N2H62+)+c([N2H5·H2O]+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)
d.c(Cl-)=2c(N2H62+)+2c([N2H5·H2O]+)
硫化亚铁是一种黑色块状固体,常温下难溶于水,易溶于酸而生成能溶于水的硫化氢气体。硫化亚铁在空气中煅烧时生成二氧化硫气体和烧渣。
(1)实验室常用FeS固体与酸反应制取H2S。已知l0℃时,FeSO4· 7H2O的溶解度是20.5g,FeCl2·4H2O的溶解度是64.5g。从氧化还原反应、平衡移动和产品纯度等角度分析,实验室制取H2S时最好选用的酸是________(填字母)。
a.浓硫酸 b.盐酸 c.稀硫酸 d.稀硝酸
实验室制取H2S时,从反应物与生成物的状态、性质和反应条件分析,下列发生装置可选用的是______(填序号)。
(2)硫化亚铁煅烧得到的烧渣的主要成分为FeO、Fe3O4和Fe2O3等。利用该烧渣制备铁红和副产品无氯钾肥的流程如下:
已知四种盐的溶解度随温度变化的曲线如右图所示。请回答下列问题:
①检验加入铁粉过滤后的滤液中是否含有Fe3+的方法是__________。该滤液加入NH4HCO3发生反应的离子方程式是________________。
②(NH4)2SO4溶液加入KCl后得到无氯钾肥应进行的操作为_________、________、洗涤、干燥等;反应的化学方程式为_______________。
③实验室煅烧FeCO3(s)的操作中需要的仪器除了三脚架、泥三角、酒精灯,还需要_______________。
(3)FeS煅烧后生成的SO2通入下列装置:
该实验的目的是_____________。若将SO2通入水中制成饱和溶液,请设计实验证明亚硫酸是弱电解质。实验方案________________。(提供的药品及仪器:蒸馏水、0.1 mol·L-1的NaOH溶液;pH计,其他仪器自选)
某实验小组依据反应AsO43-+2H++2I-AsO33-+I2+H2O设计如图原电池,探究pH对AsO43-氧化性的影响。测得输出电压与pH的关系如图。下列有关叙述错误的是
A.a点时,盐桥中K+向左移动
B.b点时,反应处于化学平衡状态
C.c点时,正极的电极反应为AsO43-+2H++2e-= AsO33-+H2O
D.pH>0.68时,氧化性I2> AsO43-