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 。
景德镇的高岭土【主要成分:Al 2(Si 2O 5)(OH)n】是制造陶瓷器的优良原料。经分析,其中铝、氧元素质量比为3:8,则( )
A.n=1B.n=2C.n=3D.n=4
某化合物在水中能完全电离,将该化合物配制成甲、乙、丙三种不同浓度的水溶液,对溶液中所含阴、阳离子数目进行测定,结果如图所示。由图可判断该化合物可能是( )
A.CaCl2B.Al(NO3)3C.NaOHD.H2SO4
下列说法中正确的是( )
A.质量相等的氧化铁和四氧化三铁中,氧元素的质量比为80:87
B.碳酸钠和氯化钠的固体混合物22.3g,其中含氧元素4.8g,则该混合物中氯元素的质量为7.1g
C.某氮的氧化物中,氮、氧元素的质量比为7:12,则该氧化物的化学式为N2O5
D.某过氧化氢溶液中氢元素与氧元素的质量比为2:17,向38g该溶液中加入1g二氧化锰,充分反应后,生成2g氧气
生活中某种有特殊香味的有机物的化学式为 CxH4O2,其中碳元素的质量分数为40.0%.请计算:
(1)该有机物化学式中 x= 。
(2)该有机物的相对分子质量为 。
(3)该有机物中 C、H、O 三种元素的质量比为 。
某化合物在水中能完全电离,将该化合物配制成甲、乙、丙三种不同浓度的水溶液,对溶液中所含阴、阳离子数目进行测定,结果如图所示。由图可判断该化合物可能是( )
A.NaOHB.Al(NO3)3C.CaCl2D.H2SO4
中国画历史悠久、风格多样,是我国的文化艺术瑰宝。
(1)“文房四宝”之一的墨是中国传统水墨画的绘画材料。
①墨由炭黑中加入天然胶等制成。墨属于 (填“混合物”或“纯净物”)。水墨画能长时间保存,是因为墨汁中的炭黑 。
②宋代《墨经》记载“立窑烧烟法”的示意图如图1所示,炉膛口较小,松木置于炉膛中燃烧,瓮中收集的烟可用于制墨。“立窑烧烟法”利用了松木的 (填“完全”或“不完全”)燃烧。
(2)敦煌壁画色彩艳丽,矿物颜料功不可没,其蓝色源于石青[Cu3(OH)2(CO3)x].石青中铜元素(+2价)与碳元素的质量比为 (用不含x的比值表示)。
(3)油画促进了中国绘画的多元化发展。长期放置的油画色彩变暗,是因为生成了黑色的PbS.油画修复的方法是用H2O2将PbS变为白色的PbSO4(另一产物为H2O),修复的化学方程式 。
(4)化学能拓展绘画表现形式。在图2中未着色的“葡萄画”上滴加酚酞试剂,“葡萄”变为 色,打开装有 (填“浓氨水”、“浓盐酸”或“浓硫酸”)的试剂瓶,将瓶口靠近“葡萄”,“葡萄”颜色消失。
元素化合价和物质类别是认识物质的两个重要维度。如图表示硫元素的化合价与含硫物质类别之间的关系,已知A点表示SO 3,则下列说法错误的是( )
A. |
B点表示的物质在空气中燃烧产生淡蓝色火焰 |
B. |
C点表示的物质是大气污染物之一 |
C. |
D点表示的物质和硝酸钡在溶液中不能大量共存 |
D. |
E点表示的物质的化学式为Na 2SO 3 |
丙氨酸是一种常见的氨基酸,其化学式为C3HxO2N,相对分子质量是89.下列说法正确的是( )
A.丙氨酸化学式中x=7
B.丙氨酸属于有机高分子化合物
C.每个丙氨酸分子中含有一个氧气分子
D.丙氨酸中氧、氮元素的质量比2:1
由我国自主研发的深海载人潜水器球壳于2019年建造完成并通过验收。球壳用被称为“海洋金属”的钛合金作为制造材料。钛合金不仅强度高而且具有弹性。如图为钛元素在元素周期表中的部分信息。
(1)钛原子的质子数为 。
(2)Ti除了表示钛元素、一个钛原子之外,还能表示 。
(3)钛元素的化合价为+4价时,其对应的氧化物被认为是现今世界上性能最好的一种白色颜料。它的化学式为 。
天然气广泛应用于生产生活,其主要成分是甲烷(CH4)。
Ⅰ.天然气是重要的能源
(1)天然气属于 (填“可再生”或”不可再生”)能源。
(2)室温下,充分燃烧1g天然气和1g煤,产生的CO2及热量的对比如图所示。据图分析,与煤相比,用天然气作燃料的优点有 。
(3)甲烷可直接应用于燃料电池,电池工作时的能量转化方式为 。
Ⅱ.天然气是重要的化工原料
(4)甲烷和二氧化碳在高温下催化重整(Ni作催化剂)可制得CO和H2。该反应的化学方程式为 。
(5)甲烷无氧催化重整可获得碳氢化合物X,X的相对分子质量为106,且碳、氢元素的质量比为48:5,则X的化学式为 。
2019年为“元素周期表年”,元素周期表是学习和研究化学的重要工具。
(1)原子序数为1~18的元素在元素周期表中的位置如下表所示(图1)。
①Al属于 (填“金属”或“非金属”)元素,其原子的核电荷数为 。
②Na原子的结构示意图为,则钠离子的核外电子数为 。
③周期表中磷元素的有关信息为,图中“30.97”所表示的含义是 。
(2)根据周期表体现的结构与性质之间的关系,某同学构建了铜及其化合物的“化合价﹣物质类别”关系图(图2)。
①写出物质X的化学式: 。
②写出由物质Y转化为CuSO4的化学反应方程式: 。
甲醇是一种无色、有特殊香味、易挥发的液体。已知甲醇由碳、氢、氧三种元素组成,其中氢元素的质量分数为12.5%,氧元素的质量分数为50%;一个甲醇分子中含有1个氧原子。
回答下列问题:
(1)甲醇的相对分子质量是 ;
(2)一个甲醇分子中含氢原子的个数是 。
氢气的储存是科学研究热点之一。X是一种储存氢气的材料,取11.2g X在O 2中完全燃烧后只生成8.0g CuO、8.0g MgO。
(1)上述燃烧过程中消耗O 2的质量为 克。
(2)通过计算求X中各元素的原子个数比。(写出计算过程)
按要求填空:
(1)溶洞里形态各异的钟乳石的形成过程可简单理解为:石灰岩长时间缓慢的“溶解”在水中,水在滴落时又缓慢的生长出钟乳。钟乳石生长的化学方程式为 ,其反应类型为 。
(2)汽车尾气中含有多种氮的氧化物和一氧化碳,对空气有污染作用。有人设计在尾气处加装高效催化剂,将其转化成无污染的一种单质和一种化合物。则生成的化合物的化学式为 ,反应中化合价降低的元素符号是 。
(3)侯德榜是我国杰出的化学家,他发明的联合制碱法大大提高了原料的利用率。联合制碱的主要反应原理:向饱和的食盐溶液通入过量的氨气(易溶于水的碱性气体)和二氧化碳气体,反应后分离出碳酸氢钠。反应方程式为:NaCl(饱和)+NH3+H2O+CO2=NaHCO3+NH4Cl
向饱和的食盐溶液是先通入氨气还是二氧化碳? (填化学式)。该反应属于复分解反应,该反应能够发生的依据是 。
(4)已知某铁的氧化物可表示为FexOy=aFeO•bFe2O3.经测:15.2克的某铁的氧化物中铁的质量为11.2克。则x:y= ,a:b= (均填最小整数比)。