下列装置常用于实验室制取气体。
(1)仪器①的名称是 。
(2)用装置甲制取氧气,采用该收集方法的依据是 。用收集的氧气做铁丝燃烧实验,应预先在集气瓶中加入少量的 。
(3)用装置乙制取气体,实验结束时,为防止水槽里的水倒流,应采取的操作是 。
(4)在加热条件下,用醋酸钠(CH3COONa)固体与碱石灰中氢氧化钠反应制取甲烷,同时生成碳酸钠,应选用的装置是 (填“甲”或“乙”),反应的化学方程式为 。
为解决能源与环境问题,有学者提出如图1所示的含碳物质转化的技术路线。
(1)“可燃冰”中甲烷完全燃烧的化学方程为 。
(2)反应②属于 (填基本类型)。
(3)反应④中,参加反应的CO2和生成的CH4的分子数目之比为 。
(4)我国学者开发促进反应③的一种新型催化剂,催化过程微观示意图如图2。该过程的中间产物 (填化学式)、氧和氢进一步作用生成甲醇(CH3OH)和水。
(5)该技术路线有利用于实现 (填标号)。
A.碳循环利用
B.减少碳排放
C.减少白色污染
“嫦娥五号”月球采样返回,“天问一号”成功抵达火星,标志着我国航天事业取得突破性进展。
(1)月壤含CaAl2Si2O8以及可作为核聚变燃料的氦﹣3等物质。
①CaAl2Si2O8中,Si、O两种元素的质量比为 。
②如图为氦元素在元素周期表中的部分信息。氦﹣3原子的质子数与中子数之和为3,则其中子数为 ,核外电子数为 。
(2)着陆器上的仪器可探测水。若月球上存在大量的水,可利用光催化分解水技术得到氧气,对人类在月球上活动意义重大,该反应的化学方程式为 。
(3)火星拥有丰富的金属矿物和二氧化碳等资源。火星低层大气的主要成分如下表。
气体成分 |
CO2 |
N2 |
Ar |
O2 |
其他 |
体积分数/% |
95.32 |
2.7 |
1.6 |
0.13 |
0.25 |
①为鉴别一瓶模拟“火星低层大气”组成的气体和一瓶空气,可采用的化学方法是 。
②若为满足人类未来在火星上生活,下列研究设想不合理的是 。
A.将CO2转化为O2,提高O2含量
B.将CO2分解转化为N2,提高N2含量
C.寻找水的存在和开发水循环技术
D.利用火星上的金属矿物冶炼金属
高纯CO可用于半导体领域某些芯片的刻蚀,利用甲酸(HCOOH)制取高纯CO的主要流程如图:
(1)甲酸中碳元素和氧元素的质量比为 。
(2)反应塔中甲酸分解的微现示意图如图,在方框中补全另一种产物的微粒图示 。
(3)反应塔中发生副反应产生微量CO2。洗涤器中加入NaOH溶液的目的是中和未反应的甲酸蒸气,并除去CO2,NaOH与CO2反应的化学方程式为 。
某小组利用如图装置制备CO2,并模拟自然界中CO2的循环。回答下列问题。
(1)装置B中仪器①的名称是 。
(2)实验室用稀盐酸和石灰石制取CO2,反应的化学方程式为 ,发生装置是 (填字母序号)。
(3)为制得CO2的水溶液,CO2应从装置C的 (填“m”或“n”)端通入。
(4)将CO2的水溶液转移至烧杯,并组装装置如图D所示,置于阳光下一段时间,观察到有气泡产生,检验该气体的方法是 。
某小组利用如图装置进行创新实验。实验时,先加热炭粉,一段时间后,将酒精灯移至CuO处加热。下列说法错误的是( )
A.酒精灯加网罩是为了提高火焰温度
B.气球可以收集尾气,防止污染空气
C.反应过程中,黑色氧化铜变为红色固体
D.装置中发生反应:C+2CuO2Cu+CO2↑
下列化学方程式正确的是( )
A. |
Fe 2O 3+3H 2SO 4═Fe 2(SO 4) 3+3H 2O |
B. |
2Ag+Cu(NO 3) 2═Cu+2AgNO 3 |
C. |
CuO+H 2SO 4═CuSO 4+H 2↑ |
D. |
2Fe+6HCl═2FeCl 3+3H 2↑ |
如图为硫的价类图,纵坐标表示硫的化合价,横坐标表示含硫物质的类别,例如:C点可表示+4价硫元素的氧化物(SO 2)。请回答:
(1)A点表示的物质中,阴离子的结构示意图为 ;
(2)B点表示的物质的类别是 ;
(3)D点表示的物质的化学式为 ;
(4)若F点表示的物质为含三种元素的钠盐,写出由E到F的化学方程式 。
"千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲。粉身碎骨浑不怕,要留清白在人间。"这是明代民族英雄于谦的传世之作,蕴含着丰富的化学知识。诗中描绘的烧制熟石灰及其应用过程如图所示:
(1)图中石灰石、生石灰、熟石灰三种物质共同含有的元素为 (填符号);
(2)图中所涉及的物质中由离子构成的是 (只填一种物质的化学式);
(3)虎门销烟时,林则徐把鸦片和生石灰共同投入水池销毁,简述其中的化学原理 ;
(4)写出图中所示过程中④的化学方程式 ;
(5)碳酸钙在高温下分解为氧化钙和二氧化碳,其中各物质的质量关系可用如图表示:
则生成二氧化碳的质量占 %。
国产航母"山东舰"威武入列,标志我国金属材料制造技术取得重大突破。
(1)"山东舰"是由多块巨大的特种钢板焊接而成。工业上用CO和赤铁矿(主要成分是Fe 2O 3)反应得到铁,反应的化学方程式是 。工人师傅常用氧炔焰焊接钢板,乙炔(C 2H 2)在氧气中完全燃烧的化学方程式是 。
(2)钛合金可用于制作舰载机的起落架,主要是利用了钛合金物理性质中的 。如图是以钛酸亚铁(FeTiO 3)为原料制取钛(Ti)的部分流程示意图:
①FeTiO 3中钛元素的化合价为 价。
②过程Ⅱ合成甲醇(CH 3OH)时,按照绿色化学的原则,应调节原料中CO和H 2的分子个数比是 。过程Ⅲ中,在800℃的条件下冶炼钛的化学方程式是 。
(3)金属防锈常用电镀的方法,电镀防锈的原理是 。某电镀厂的废液中含有硝酸银和硝酸铜,兴趣小组的同学在实验室探究回收该废液中的金属。将一定量铁粉加入到盛有一定量废液样品的烧杯中,充分反应后过滤,得到滤渣A。向滤渣A中加入少量稀盐酸,有气泡产生,该反应的化学方程式是 。据此分析,滤渣A的成分是 (写化学式)。
如图A~H是实验室制取某些常见气体的装置示意图。请完成下列相关问题。
(1)写出图中仪器②的名称 ;
(2)实验室要制取一瓶干燥的氧气所选择的装置是 (填序号);
(3)实验室制备CO 2的化学方程式为 ,若用装置H收集CO 2气体,产生的气体应从 (填"a"或"b")端通入;
(4)用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,选取装置C或D相对于装置B在操作方面的优势为 ;若选择装置D用双氧水和二氧化锰制备氧气,能否体现该优点 (填"能"或"否");
(5)用排水法与排空气法收集CO 2及相关性质的比较(分别用体积相同的2个集气瓶收集)。
已知:向收集满CO 2的集气瓶内倒入等体积适量澄清石灰水,并振荡。二氧化碳纯度越高,澄清石灰水先变浑浊后变澄清的时间越短。
比较项目 |
排水法 |
向上排空气法 |
收集方法可行性分析 |
CO 2气体生成和从水面逸出的速率远大于其溶解和与水反应的速率。 |
,且不与空气发生反应。 |
收集过程分析 |
集满现象: 。 |
"验满"分析:因气体无色,是否集满难确定,即便用燃着的木条移近容器口熄灭,也难以证明空气完全排尽。 |
石灰水变浑浊又变澄清所需时间分析 |
时间较短。 |
时间较长。 |
由上述实验可得结论:①二氧化碳可用排水法或向上排空气法收集;
②与排空气法相比,排水法的优点是 。
航空航天技术是一个国家科技、工业和国防实力的重要体现。南京理工大学陈光教授团队研究成功的"PST高温TiAl合金单晶"大幅度提高了耐高温性能,显著改善了材料塑性,对于新型轻质高温结构材料的发展和应用具有非常重要的意义。"PST TiAl单晶"实现了高强高塑的优异结合,持久寿命优于已经成功应用于GEnx发动机的4822合金1~2个数量级,有望将目前TiAl合金的使用温度从650~750℃提高到900℃以上,其抗压能力是第四代单晶合金的3倍,有了这种材料技术,中国也能够制造出世界一流的航空发动机。
(1)关于TiAl合金单晶的说法错误的是 。
A.TiAl合金属于单质
B."PST TiAl单晶"密度小、耐高温、强度大、可塑性强
C."PST TiAl单晶"持久寿命明显优于4822合金
D.钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料,医疗上可用来制造人造骨等
(2)工业上常用铝土矿(主要成分为Al 2O 3,含Fe 2O 3杂质)为原料冶炼铝,工艺流程如图。请回答下列问题。
已知:氧化铝与酸、碱都能发生反应;
氧化铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为Al 2O 3+2NaOH═2NaAlO 2+H 2O。
①试剂X是 (填"氢氧化钠溶液"或"盐酸"),反应Ⅰ后过滤所得的沉淀是 。
②Ⅱ中反应的化学方程式是 ;
③列举产物NaHCO 3的一种用途 ;
④电解氧化铝的化学方程式是 。
请认真阅读资料,完成下列问题。
新能源汽车的发展对缓解能源危机和环境污染有着重要的意义(如图所示)。近来,在潍柴集团助力下,我省已建有3座撬装式加氢站、1座1000kg固定式加氢站,7条公交运营专线,陆续投放氢燃料电池公交车200多辆。
(1)传统汽车采用化石燃料为能源。化石燃料包括 、石油和天然气;
(2)氢燃料电池车能实现交通"零排放"的原因是 ;
(3)氢燃料电池是将化学能转化为 ,所使用的"氢"燃料可来自于水的电解,写出该反应的化学方程式 ;
(4)下列汽车部件中属于有机合成材料的是 ;
A.钢制车门
B.铝合金轮毂
C.橡胶轮胎
D.真皮座椅
(5)根据上述资料,请写出一条对新能源汽车发展的建议 。
以化合价为纵坐标,物质类别为横坐标所绘制的图象叫价类图,碳的价类图如图所示。下列说法错误的是( )
A. |
X表示的物质类别是盐 |
B. |
CH 4中碳元素的化合价是﹣4价 |
C. |
a点对应的物质在一定条件下可转化为b点、c点对应的物质 |
D. |
b点对应的物质和水反应能生成d点对应的物质,化学方程式为CO 2+H 2O═H 2CO 3 |
化学与航天
2019年12月27日长征五号系列运载火箭(以下简称"胖五")发射成功。请回答下列问题:
(1)"胖五"两种发动机分别采用液氢、液氧做推进剂和煤油、液氧做推进剂,而旧的长征火箭采用的推进剂是有毒的偏二甲肼(N 2H 4)和液态四氧化二氮(N 2O 4),其燃烧时还会因泄露和不充分燃烧产生大量氮的氧化物。
①"胖五"的两种推进剂中属于可燃物的是 。
②科学家发现,煤在一定条件下加氢制得煤油,称之为煤的液化,属于 变化。
③写出煤油(以C 12H 16为例)完全燃烧的化学方程式 。
④从环境保护的角度分析,"胖五"的两种发动机采用的推进剂优点是 。
(2)铝合金在火箭制造中被广泛应用。
①铝合金中的铝化学性质活泼,原因是 。
②铝在岩石圈中以化合物形式存在,工业采用电解氧化铝的方法冶炼铝,写出反应的化学方程式 。