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 。
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 。
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 。
工业上处理黄铜渣(含Cu、Zn、CuO、ZnO和杂质)废料时,通常将其转化为硫酸锌并回收铜(黄铜渣中的杂质不溶于水,也不参与反应),其主要流程如图所示:
查阅资料:
2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O
CuO+H2SO4CuSO4+H2O
ZnO+H2SO4ZnSO4+H2O
(1)黄铜的熔点比铜的熔点 (填“高”或“低”);
(2)过程Ⅱ中分离操作的名称是 ,该操作需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 (填仪器名称);
(3)过程Ⅲ中有气体产生,该反应的化学方程式是 ,该反应的基本类型为 反应。
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↑ |
探秘物质的构成
科学理论的建立与发展是一代代科学家不懈努力的结果。人们对物质构成的认识,经历了漫长的探索过程。
(1)原子的构成:汤姆森、卢瑟福等科学家都是根据实验证据进行推理,再用原子模型来表征原子的内部结构。
①汤姆森之前,科学家对原子的认识是 。1897年,汤姆森在实验中发现所有原子都能释放出一种带负电的粒子,这种粒子就是 。如果你在当时的实验现场,根据这一实验结果,你推理获得的结论是 。
②卢瑟福等科学家在汤姆森研究的基础上,根据α粒子轰击金箔实验结论,提出了原子的 模型。
③在化学变化中,构成原子的微粒 不变, 可变。
(2)分子的构成:十九世纪初,科学家们提出早期的分子学说,部分观点如下:
观点1:一切物质都是由分子构成,分子是由原子构成。
观点2:单质分子由相同种类原子组成,化合物分子由不同种类原子组成。
观点3:分子不能用物理方法分割,化学方法可使它解离。
观点4:分子质量等于组成它的原子质量总和。
根据以上材料回答问题:
①按现代分子理论,观点1是否正确? 。
②从元素角度谈谈你对观点2的认识 。
③根据观点3,从微观角度分析"氢气和氧气反应生成水",反应中发生改变的微粒是 (用符号表示,下同),不变的微粒是 。
④原子、分子质量很小,为计算和使用方便引入相对原子质量,结合观点4判断下列说法正确的是 (填字母序号)。
A.相对原子质量是采用以小比小使数值变大的计量原理
B.相对原子质量是一个原子质量与一个碳﹣12原子质量 的比值
C.相对分子质量等于组成它的所有原子的相对原子质量之和
D.1个分子质量一定大于1个原子质量
(3)离子的构成:2019年度诺贝尔化学奖授予在可充电锂离子电池研究领域做出突出贡献的三位科学家。
①锂的原子结构示意图如图1所示,写出金属锂(Li)与稀盐酸反应的化学方程式 。
②某种可充电锂离子电池以钴酸锂( LiCoO 2)为正极,以碳素材料为负极。在钴酸锂中钴(Co)元素的化合价为 。根据物质组成分类,钴酸锂属于 。
(4)万物皆原子,原子是构成一切化学物质的基本单元。图2是氢、氖、钠和氯的原子结构示意图。请你以氖气、氯化氢和氯化钠三种物质为例,从原子直接或间接构成物质的角度,简要谈谈你对"原子是构成一切化学物质的基本单元"的理解。
家庭或企业加工馒头、面包和饼干等食品时,常在面粉中加入膨松剂(如碳酸氢钠),蒸制或烘焙食品中产生大量气体,使面团疏松、多孔,制作的食品松软或酥脆,易于消化吸收。
阅读上面信息后,回答:
(1)信息中提供的膨松剂是 (填化学式);
(2)碳酸氢钠是一种 性的化合物(填“可溶”或“不溶”);
(3)碳酸氢钠能使蒸制或烘焙的食品疏松多孔,原理是 (用化学方程式解释)。
按照要求用化学用语填空:
(1)按质量计算,地壳中元素含量由高到低依次为O、Si、 、Fe、Ca等。
(2)酸在溶于水时,都解离出了共同的阳离子﹣﹣ ,因此酸具有相似的化学性质。
(3)工业上炼铁的原理是用氧化铁和一氧化碳在高温条件下发生反应,该反应的化学方程式为 。
(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 。
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 。