2020﹣2021年中国成功“追星逐月”。
(1)“长征五号”运载火箭采用液氢作为燃料,我国科研团队研制的低温合成催化剂STSO颗粒,大大降低了太阳能分解水的成本。对该制氢反应描述正确的是 (填字母序号)。
A.太阳能转化为化学能
B.产生的氢气被压缩成液态后分子体积减小
C.反应过程中分子种类改变,原子种类不变
D.产生的氢气与氧气体积之比为1:2
(2)“天和”号核心舱的太阳能电池翼由砷化镓材料制成。如图是镓、砷原子的结构示意图,x= ,请写出砷化镓的化学式 。
(3)核心舱中环境控制与生命保障系统采用含粉末状氢氧化锂(LiOH)的过滤器来清除呼出的二氧化碳(已知氢氧化锂化学性质与氢氧化钠相似),其原理用化学方程式表示为 。
(4)月壤中含有钛铁矿(主要成分为FeTiO3)、辉石(主要成分为CaMgSi2O6)、橄榄石(主要成分为MgFeSiO4)等,CaMgSi2O6的氧化物形式可表示为CaO•MgO•2SiO2,则MgFeSiO4的氧化物形式可表示为 。硫酸钛(Ti(SO4)2)是制备钛的原料之一,工业上用FeTiO3与硫酸在加热条件下制备硫酸钛(反应过程中各元素化合价不变),该反应的化学方程式是 。
证据推理
(1)在探究碱的性质时,用到了氢氧化钾,小铭在整理实验台时发现,盛有氢氧化钾固体的试剂瓶没有盖上瓶盖。他认为瓶中氢氧化钾已有部分变质,他推理的依据是(用化学方程式表示) 。要证明氢氧化钾部分变质,请写出实验步骤、可能的现象及相关推理
。
(2)小铭在切圆葱时眼睛被刺激而流泪。小铭想:为什么圆葱会释放出催泪的物质?这种“催人泪下”的物质有什么性质?小铭查阅资料得知:①圆葱被切开时因破坏了细胞组织,生成了多种挥发性的能刺激眼睛的物质(其中含有少量SO3),这些挥发性物质是“催人泪下”的元凶。②SO3跟CO2的化学性质相似。
请你运用类比推理,写出三氧化硫跟水反应的化学方程式 。
若要避免切圆葱时眼睛流泪,请你给出两条建议。 , 。
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 。
2021年3月,四川“三星堆遗址”已出土黄金面具、青铜艺术品、象牙、残存的丝织品等重要文物,其中青铜为合金。
(1)下列物质中属于金属材料的有 (填序号)。
A.象牙
B.黄金
C.丝织品
D.青铜
(2)青铜的硬度比纯铜 (填“大”或“小”)。
(3)铜制品长期暴露在空气中能与空气中的O2、H2O和 化合生成铜锈【主要成分是Cu(OH)2CO3】。
(4)黄铜是铜锌合金,区分黄铜和纯铜发生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
(1)如图1为实验室制取并收集气体的装置图,请回答下列问题。
①仪器a的名称是 。
②若用A装置制取氧气,写出对应的化学方程式 。
③若需收集一瓶较纯净的氧气,应选用的装置是 (填装置序号)。
④若用C装置收集一瓶二氧化碳气体,其验满的方法是 。
⑤二氧化硫是一种有刺激性气味的有毒气体,比空气的密度大,易溶于水且与水反应。若用F装置收集二氧化硫气体,则气体应从 (填“b”或“c”)端导入。
(2)电解饱和食盐水可以制得氢氧化钠、氯气(Cl2)和氢气,并进而生产具有消毒、漂白作用的漂白液。
①粗盐中的难溶性杂质可通过溶解、 操作除去,以免破坏电解装置。
②写出电解饱和食盐水的化学方程式 。
③某同学想知道某一瓶放置一段时间的漂白液是否变质,设计了下列探究实验。
【查阅资料】
Ⅰ.制取漂白液(有效成分为NaClO)的原理:Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O;
Ⅱ.在空气中NaClO易发生反应:2NaClO+H2O+CO2═Na2CO3+2HClO,HClO能使有色布条褪色,且HClO含量越高,漂白效果越好;HClO易分解,分解后丧失漂白作用;
Ⅲ.Ca(ClO)2易溶于水。
【提出问题】放置一段时间的漂白液是否变质?
【提出猜想】
猜想1:未变质,溶液中主要成分为NaCl、NaClO
猜想2:部分变质,溶液中主要成分为NaCl、NaClO、Na2CO3
猜想3:全部变质,溶液中主要成分为NaCl、Na2CO3
【实验探究】
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
ⅰ取适量该溶液于烧杯中,放入有色布条 |
|
猜想3不成立 |
ⅱ另取适量该溶液于试管中,滴入适量氯化钙溶液 |
产生白色沉淀 |
猜想 成立 |
写出实验操作ii中产生白色沉淀的化学方程式 。
【拓展应用】由【查阅资料】和图2可知,需控制pH约为 时(填整数),漂白液具有最佳漂白能力。
金属材料与人类生活息息相关,请回答下列问题。
(1)钛元素在元素周期表中的信息如图所示,则钛的相对原子质量是 。
(2)家用台灯通常采用铜质插头,是利用金属铜的 性。
(3)我国是最早采用湿法炼铜的国家,铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式是 。
(4)将一定质量的Zn片加入AgNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,则滤渣中一定含有的金属是 ;若滤液蓝色,则滤液中溶质一定有 。
“珍爱生命,远离毒品”,冰毒是一种危害性很大的毒品,其主要成分是甲基苯丙胺(化学式为C10H15N)。某化学学习小组模拟对毒品的销毁,利用所制得的氧气燃烧冰毒,并检验所生成的二氧化碳气体,设计了如图实验。
本次实验只提供了如下化学试剂:5%的过氧化氢溶液,二氧化锰固体,浓硫酸,NaOH溶液,Ca(OH)2溶液,冰毒。请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 。
(2)为了完成此实验,除了选择装置B以外,还应选择的装置组合是 (填装置序号字母)。
(3)连接好装置,在加入药品前还必须进行的操作是 。
(4)检验二氧化碳时所发生反应的化学方程式为 。
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 。
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)。
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↑ |
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↑
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 。
“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