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2020年3月8日,面对口罩核心材料熔喷布的需求井喷,国务院国资委指导推动相关中央企业加快生产线建设,为新冠肺炎疫情防控提供保障。
熔喷布主要以聚丙烯[(C3H6)n]为原料,纤维直径可以达到1~5微米,具有独特的毛细结构超细纤维,从而使熔喷布具有很好的过滤性、屏蔽性、绝热性和吸油性,是良好的口罩材料。
聚丙烯是丙烯(C3H6)的聚合物。全球丙烯的工业化生产工艺主要有裂解法、催化裂化法(FCC),甲醇制烯烃(MTO/MTP)、丙烷脱氢(PDH)和烯烃歧化法等,我国和全球丙烯的工业化生产工艺方法及份额分别如图1、图2所示:
中国丙烯产能扩张速度稳定,未来产能增量以PDH为主,因PDH的主要成本来自于原料丙烷,丙烷价格越低廉,项目盈利越可观。因此丙烯作为化工领域中重要的基础原料产品,合理布局及发展烯烃产业结构尤为重要。
依据文章内容,回答下列问题:
(1)口罩的核心材料熔喷布主要以 为原料,它是有机合成材料,而日常生活中用得最多的有机合成材料是塑料、 、合成橡胶。
(2)熔喷布是良好的口罩材料,是因为它具有很好的 、 等优点(任写两点)。
(3)写出丙烯完全燃烧的化学方程式 。
(4)一定条件下,丙烷气体(C3H8)分解可以制得丙烯气体,写出该反应的化学方程式 。
(5)我国生产丙烯份额最多的方法是 ;由图2可知2015﹣2025年,全球各地区采用裂解和FCC生产丙烯份颜均有下降趋势,而 工艺法所产丙烯份额有逐步上升趋势。
化学是一门以实验为基础的自然科学。根据所学知识回答以下问题:
(1)实验室制取二氧化碳,应选用以下药品①块状石灰石②碳酸钠粉末③稀盐酸④稀硫酸中的 (填序号)。现有大理石粉末和稀硫酸,你认为 (填“能”或“否”)用于实验室制取二氧化碳。
(2)实验室有如图1装置,根据要求回答问题:
Ⅰ.写出标号仪器的名称① ,② 。
Ⅱ.对比装置B、C,有错误的是 (填序号,下同)。
Ⅲ.实验室要制取二氧化碳应选择的发生装置是 ,收集装置是 ;利用制取二氧化碳的发生和收集装置还能制取另外一种常见气体,利用此装置制取该气体的化学方程式是 。
Ⅳ.图2是同学们进行“铁丝在氧气中燃烧的性质实验”时的几种操作方式,更能提高实验成功率的方式是 (填序号)。
(3)有的同学完成上述实验后,提出“铁丝能否在二氧化碳中燃烧呢?”,他们设计了如下方案:(已知:在点燃的条件下,镁带能在二氧化碳中剧烈燃烧。)
方案①:将弯成螺旋状的细铁丝系上一根火柴,点燃火柴,待火柴快燃尽时,插入装有二氧化碳的集气瓶中,观察铁丝能否被引燃。
方案②:将弯成螺旋状的细铁丝系上一段镁带,点燃镁带,待镁带快燃尽时,插入装有二氧化碳的集气瓶中,观察铁丝能否被引燃。
你认为方案 (填①或②)更为科学,理由是 。
根据下列实验装置图,回答有关问题。
(1)图中标有①的仪器名称为 。
(2)实验室用加热熟石灰与氯化铵固体的方法可以制取氨气,其发生装置选用 。(填大写字母)
(3)实验室用锌粒和稀硫酸制取H2的发生装置选用 (填大写字母),反应的化学方程式为 。
(4)实验室用双氧水和二氧化锰制取一瓶干燥的氧气,所选仪器的接口连接顺字是 (填导管接口的小写字母)。
根据已有研究成果表明:全世界每年向大气中排放二氧化碳340亿吨以上,其中海洋生态系统吸收约20亿吨,陆地生态系统吸收约7亿吨,而人工利用量不足10亿吨。在此背景下,实现二氧化碳减排已成为行业共识。国际能源署(IEA)曾表示,要实现升温不超过2℃的目标,碳捕获和利用(CCUS)技术需要在2015﹣2020年贡献全球碳减排总量的13%.图1是报道的主要CCUS技术的示意图,包括CO2捕获、储存、利用(直接使用)和转化为化学品或燃料。
中国科学家提出,利用我国丰富的镁矿资源将CO2吸收转变成重要的化工原料碳酸镁,生产示意图如图2:
国内外利用CO2跟氢气在特殊催化剂作用下合成甲醇(CH3OH),同时生成水。该反应已经在工厂规模化生产,实现减排同时又合成重要化工原料。
请回答下列问题:
(1)“IEA”的中文含义是 。人类活动排放CO2的主要途径有农场、工业、 (回答一种即可)。
(2)为控制空气中CO2的含量,以下建议不可行的是 (填字母序号)。
A.开发新能源
B.禁止使用化石燃料
C.大力植树造林
D.发展公共交通
E.以CO2等为原料,生产碳酸镁、甲醇等产品
(3)写出图2中“CO2矿化”的化学方程式 。
(4)利用CO2合成甲醇(CH3OH)的化学方程式是 。
高锰酸钾是一种重要的化工产品,在化学、生产、生活等场境中都有重要的用途。某工厂生产高锰酸钾的流程如图所示。
请回答下列问题:
(1)写出高锰酸钾的一种用途 。
(2)“Ⅰ混合加热”发生的主要是 (填“物理”或“化学”)变化。
(3)请将“Ⅱ氧化反应”发生反应的化学方程式补充完整(在横线上填化学式)。
(4)“Ⅲ电解”反应中,反应前后化合价发生变化的元素有 (写元素符号)。
(5)生产流程中可循环利用的物质是 (写化学式)。
金属材料广泛应用于生产、生活中。
(1)下列物品所用的主要材料中,属于金属材料的是 。
A.塑料水杯
B.汽车轮胎
C.青铜古剑
D.医用口罩
(2)用盐酸可除去铁表面的铁锈,反应的化学方程式是 。
(3)不法分子常用铜锌合金制成假金币行骗。能有效鉴别“金币”真假的一种方法是:将“金币”浸入稀硫酸中,产生气泡的是假金币。原理是 (用化学方程式表示)。
利用下列装置进行气体的制取实验,请问答下列问题:
(1)写出仪器的名称:① ② 。
(2)实验室用过氧化氢溶液制取氧气时,若要制取一瓶干燥的氧气,必须使气体通过 (填字母,下同)装置,选用装置 收集,验满的方法是 。
(3)实验室用加热高锰酸钾固体的方法制取较纯净的氧气,选用发生装置 和收集装置G组合,检查该装置气密性的方法是:连接好仪器,把导管的一端浸入水中, ,证明装置连接完好、不漏气。
(4)实验室用电石固体与饱和食盐水常温下反应制取乙炔(C2H2)气体,同时有糊状 Ca(OH)2生成,发生装置选用C而不选用B的原因是 ;乙炔充分燃烧的化学方程式为 。
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人类目前所消耗的能量主要来自化石能源,化石燃料是由古代生物的遗骸经过一系列复杂变化形成的。化石燃料燃烧时产生的一些物质,如一氧化碳、二氧化硫、未燃烧的碳氢化合物及炭粒、氮的氧化物等排放到空气中,会对空气造成污染。二氧化硫和氮的氧化物在空气中发生反应后的生成物溶于雨水,会形成酸雨。
天然气是一种重要的化石能源,主要含有由碳和氢组成的气态碳氢化合物,其中最主要的是甲烷。不同地区天然气的主要成分有较大差异,我国部分地区天然气的主要成分如下表所示:
CH4 |
C2H6 |
C3H8 |
CO2 |
N2 |
H2S |
|
西南油田 |
93.1098 |
3.8914 |
0.1447 |
1.3092 |
0.5341 |
﹣ |
华北油田 |
80.8430 |
9.7326 |
5.7538 |
0.9288 |
0.3200 |
﹣ |
陕甘宁油田 |
95.9500 |
0.9675 |
0.1367 |
1.5038 |
﹣ |
0.0002 |
注:1.表中数据均表示体积分数。2.“﹣”表示含量过低,当前所用仪器未检出。
天然气的用途非常广泛,可作为燃料直接使用。天然气在不同设备中燃烧产生的污染物的含量也不尽相同,几种常见设备中天然气燃烧时产生的污染物(kg/Mm3)如图所示:
现代社会对能量的需求量越来越大,化石能源日渐枯竭,人们正在利用和开发其他能源。这些能源的利用,可以部分解决化石能源面临耗尽的问题,并在一定程度上减少了对环境的污染。
依据文章内容,回答下列问题。
(1)化石燃料是 (填“可再生”或“不可再生”)能源,主要包括 、 和天然气。
(2) 油田的天然气中丙烷(C3H8)含量最高,写出丙烷完全燃烧的化学方程式 。
(3)氮的氧化物排放到空气中可形成酸雨,酸雨是pH< 的降雨。
(4)在电厂、工业锅炉和民用采暖设备中天然气燃烧效率最低的是 。
A.电厂 B.工业锅炉 C.民用采暖设备
(5)甲烷除用作燃料外,在工业上也有重要的用途。科学家探索出在一定条件下用甲烷为原料制成了金刚石,写出该反应的化学方程式 。
金属与人类生活密切相关,回答下列问题。
(1)铯原子钟300年误差不超过5秒。铯元素在元素周期表中的信息如图所示,则铯的相对原子质量是 。
(2)将黄铜片和纯铜片相互刻画,发现纯铜片表面留下较深的划痕,则它们的硬度大小关系是:纯铜 黄铜(填“>”、“<”或“=”)。
(3)金属资源储量有限,而且不可再生。下列措施能够减缓金属消耗速度的是 。
A.回收利用废旧金属
B.加大对金属矿物的开采,提高金属产量
C.寻找和开发金属的替代品
D.提高金属制品的的防腐能力,延长金属制品的使用寿命
(4)铁是目前世界年产量最高的金属,但易生锈,写出用稀盐酸除铁锈的化学方程式 。
(5)往硝酸银溶液中加入一定量的锌和铜的混合物,充分反应后,过滤,滤液为蓝色,则滤液中一定含有的金属离子是 。
某袋装食品的脱氧剂由活性炭、铁粉和食盐混合而成,三者质量比为2:2:1.现用该脱氧剂进行实验,回答下列问题:
(1)将该脱氧剂加入盐酸中,发生反应的化学方程式为 。
(2)打开失效的脱氧剂小袋,发现里面出现了红褐色物质,该物质的主要成分是 (填化学式)。5.0g未经使用的该脱氧剂最多能够吸收氧气 g。
(3)用电子秤称取7.20g完全失效后的脱氧剂放入烧杯中,加入足量稀硝酸,充分溶解后过滤,滤渣为黑色粉末。向所得滤液中加入足量AgNO3溶液,充分反应产生的沉淀质量为2.87g。列式计算该失效脱氧剂中NaCl的质量分数(计算结果精确到0.1%)。
某化学兴趣小组利用“化学喷泉”设计了如下实验:20℃时,用250mL圆底烧瓶收集一瓶纯净的CO2,按如图组装装置。用注射器缓缓注入3mL NaOH溶液,轻轻振荡烧瓶,打开止水夹,玻璃导管尖嘴处很快产生“喷泉”,与此同时,C、E装置中发生连锁反应。回答下列问题:
(1)图中仪器X的名称是 。
(2)注入NaOH溶液后,烧瓶内发生反应的化学方程式是 。
(3)“连锁反应”后,C试管中溶液的颜色变化为 ;E试管中的现象为 ,反应的化学方程式为 。
(4)实验结束后,同学们发现圆底烧瓶中溶液呈红色,由此认为烧瓶中一定还有NaOH剩余,你认为是否正确? ,说明原因: 。
菱镁矿中主要含MgCO3、FeCO3和SiO2.以菱镁矿为原料制取镁的工艺流程如图。
回答下列问题:
(1)菱镁矿属于 (选填“纯净物”或“混合物”)。
(2)流程中滤渣a主要成分是 。
(3)写出菱镁矿中MgCO3与稀HCl反应的化学方程式 。
(4)溶液b→溶液c反应的化学方程式为:4FeCl2+ +4HCl=4FeCl3+2H2O(补充完方程式)
(5)溶液c调pH使Fe3+完全沉淀为Fe(OH)3从而与Mg2+分离,则调pH的范围应为2.8﹣ 。
已知:物质沉淀的pH见下表:
物质 |
Mg(OH)2 |
Fe(OH)3 |
开始沉淀的pH |
8.9 |
1.5 |
完全沉淀的pH |
10.9 |
2.8 |
(6)结合流程中的数据计算。
①菱铁矿中镁元素的质量分数为 (不考虑整个流程转化中的损失)。
②MgCl2通电制得的气体的质量(写出计算过程)。
实验室部分仪器或装置如图所示,请回答下列问题:
(1)仪器b的名称是:b 。
(2)上述装置中,可用于收集氢气的是 (填仪器装置下方的字母,下同)。
(3)若要组装一套实验室制取二氧化碳的装置,可选择图中的 ;检验二氧化碳是否收集满的方法是 。
(4)若用B装置制取氧气,则其化学方程式为 。
随着手机、电脑等移动设备的普及,人们对充电设备的要求越来越高。最近,某品牌氮化镓充电设备以体积小、功率大深受消费者喜爱。
(1)氮化镓(GaN)是充电设备中的核心材料。查阅资料得知:氮化镓中氮元素的化合价与氨气(NH3)中氮元素的化合价相同。由此可知,氮化镓中镓元素的化合价为 。
(2)氮化镓的制取可通过镓与氨气在高温下发生置换反应来实现,其反应的化学方程式为 。