化学与生产、生活、社会密切相关。下列有关说法中正确的是
A.绚丽的烟花发光是添加了含钾、钠、铁、铜等金属元素的化合物
B.“天宫一号”使用的碳纤维是一种新型有机高分子材料
C.绿色荧光蛋白质是高分子化合物,不可降解。
D.石油裂解的主要目的是得到更多的乙烯、丙烯等气态短链烃
工业废弃物的资源化回收再利用,可以更大限度地发挥原材料的价值。某教师在指导学生做研究性学习时,拟利用废铁屑在实验室制备FeSO4溶液,再与等物质的量的(NH4)2SO4反应,制备补血剂硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O,相对分子质量为392]。硫酸亚铁铵晶体比一般亚铁盐稳定,在空气中不易被氧化,易溶于水,不溶于乙醇。
(1)废铁屑的净化:将废铁屑投入10%的碳酸钠溶液中并加热5~10min,通过倾析法弃去纯碱溶液,并用蒸馏水洗净废铁屑,待用。
(2)酸浸净化后的废铁屑:将2gFe粉、10mL3mol·L-1的H2SO4溶液加入烧瓶中反应,用如图所示装置制备FeSO4溶液。保持温度70~80℃,适当添加水以补充被蒸发掉的水分,并控制溶液的pH,至反应无明显气泡产生,停止加热,过滤,称量残留固体质量。
①反应过程中会产生少量H2S、PH3等气体,需使用封闭装置。写出用CuSO4溶液吸收H2S气体的化学反应方程式:____________________________
②反应过程中使用过量铁粉的目的是____________________________
(3)制备(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O:向FeSO4溶液中加入一定质量的(NH4)2SO4固体,70~80℃条件下溶解后,趁热倒入50mL乙醇中,析出晶体。
实验中,需对过滤出产品的母液(pH<1)进行处理。室温下,分别取母液并向其中加入指定物质,反应后的溶液中主要存在的一组离子正确的是_____ (填序号)。
A.通入过量Cl2:Fe2+、H+、NH4+、Clˉ、SO42ˉ
B.加入过量KSCN溶液:K+、NH4+、Fe3+、SO42ˉ、SCNˉ
C.加入过量NaOH溶液:Na+、Fe2+、NH4+、SO42ˉ、OHˉ
D.加入过量NaClO和NaOH的混合溶液:Na+、SO42ˉ、Clˉ、ClOˉ、OHˉ
(4)产品纯度测定:称取ag产品溶于水,配制成500mL溶液,取25.00mL待测液,用浓度为cmol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定。重复上述操作2次实验结果如下:
该产品的纯度为____________________________(用含a、c的代数式表示)。
有同学提出,测定产品中SO42ˉ的含量也可测定产品的纯度,请补充完整实验方案:称取约0.4g样品,溶于70mL水,__________________________________________________,将沉淀移入坩埚,灼烧至恒重,记录数据(实验中必须使用的试剂有:2mol·L-1的HCl溶液、BaCl2溶液、AgNO3溶液)。
汽车尾气中含有CO、NO、NO2、碳氢化合物等多种污染物。回答下列问题:
(1)汽车燃料中不含氮元素,尾气中所含NO产生的原因是_________________________(用化学方程式表示)。
(2)已知:2C4H10(g)+13O2(g)=8CO2(g)+10H2O(g) △H1=-5316 kJ·mol-1
N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H2
2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H3=-746 kJ·mol-1
①若H2O(l)=H2O(g) △H=+44 kJ·mol-1,则表示正丁烷燃烧热的热化学方程式为__________________。
②部分化学键键能数据为:氧分子中氧氧键的键能为494 kJ·mol-1;C=O的键能为799 kJ·mol-1;CO分子中碳氧键的键能为1076 kJ·mol-1;请计算出反应2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)的△H=______________kJ·mol-1,由此可以计算△H2=__________kJ·mol-1
(3)1573K时,N2+O22NO平衡常数为2.0×10-6,若测得内燃机内平衡混合气中氮气、氧气的物质的量分别为0.2mol、0.001mol,则生成NO的物质的量为_____________mol,N2的转化率为____________。
(4)T<500K时,反应NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)分两步进行:
第一步:NO2(g)+NO2(g)=NO3(g)+NO(g) (慢反应)
第二步:NO3(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g) (快反应)
下列表述正确的是__________(填标号)
A.反应速率与NO2浓度有关 B.反应速率与NO浓度有关
C.反应的中间产物只有NO3 D.第一步反应活化能较低
钼酸钠晶体(Na2MoO4.2H2O)是一种无公害型冷却水系统的金属缓蚀剂。工业上利用钼精矿(主要成分是不溶于水的MoS2)制备钼酸钠的两种途径如图所示:
(l) Na2 MoO42H2O中钼元素的化合价为____,NaCIO的电子式为 ___。
(2)途径I为了提高钼精矿焙烧速率,可采取的措施是____(答出两条即可)。
(3)途径I焙烧过程中化学方程式为____,碱浸时气体A的化学式为____。
(4)已知途径I的钼酸钠溶液中c(MoO42-)=0. 40mol/L,c(CO32-)=0. 20mol/L。由钼酸钠溶液制备钼酸钠晶体时,需加入Ba(OH)2固体以除去CO32-。当BaMoO4开始沉淀时,CO32-的去除率是____(已知Ksp(BaCO3) =1×10-9、Ksp(BaMo04) =4.0×10-8,忽略溶液的体积变化)。
(5)途径II氧化时溶液中还有Na2SO4生成,则还原剂与氧化剂物质的量之比为_____。
(6)途径I或途径II所得的Na2MoO4溶液经结晶可得固体A后再重结晶可得固体B,其重结晶操作的目的为____。
铅蓄电池是常用的化学电源,其电极材料分别是Pb和PbO2,电解液为稀硫酸。放电时,该电池总反应式为:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。请根据上述情况判断:
(1)该蓄电池的负极材料是_________,放电时发生_________(填“氧化”或“还原”)反应。
(2)该蓄电池放电时,电解质溶液的酸性_________(填“增大”、“减小”或“不变”),电解质溶液中阴离子移向_________(填“正”或“负”)极。
(3)已知硫酸铅为不溶于水的白色沉淀,生成时附着在电极上。试写出该电池放电时,正极的电极反应_______________________________________(用离子方程式表示)。
(4)氢氧燃料电池具有启动快、效率高等优点,其能量密度高于铅蓄电池。若电解质为KOH溶液,则氢氧燃料电池的负极反应式为__________________________________。该电池工作时,外电路每流过1×103mol e-,消耗标况下氧气_________m3。
瓦斯爆炸是煤矿开采中的重大危害,一种瓦斯分析仪(图甲)的传感器在煤矿巷道中的甲烷达到一定浓度时可以显示。该瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理,其装置如图乙所示,
其中的固体电解质是Y2O3—Na2O,O2-可以在其中自由移动。下列有关叙述不正确的是
A.电极b是正极,内电路中O2-由电极b流向电极a
B.电极a的反应式为:CH4 +4O2--8e-=CO2 +2H2O
C.瓦斯分析仪工作时,电池内电路中电子由电极b流向电极a
D.当固体电解质中有1 mol O2- 通过时,电子转移2 mol