英国国家海洋学中心于2009年8月14日发布新闻公报说,中心的研究人员及其同行利用声呐等手段探测到北极海洋中存在大量甲烷气泡,证实了全球变暖会使海底释放大量甲烷的说法。研究人员认为,这些甲烷可能会反过来加剧全球变暖。
(1)右图是1molCH4和O2完全反应生成CO2气体与水蒸气过程中能量变化示意图,又已知 H2O(l)=H2O(g) △H=44.0kJ·mol-1,请写出1molCH4和O2完全反应生成CO2气体与液态水的热化学方程式 。
(2)美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的电池,氢气虽然使用方便,却受到价格和来源的限制。常用的燃料往往是某些碳氢化合物,如甲烷(天然气)、汽油等。电池的构造如图所示:两个电极均由多孔碳制成,通入的气体由孔隙中流出,并从电极表面放出。
①请写出甲烷燃料电池中a极的电极反应式为 。
②此时电池内的总反应方程式为 。
(3)某课外活动小组利用右图所示装置探究甲烷于氯气的反应。根据题意,回答下列问题:
①CH4与Cl2发生反应的条件是 ;若用日光直射,可能会引起 。
②实验中可观察的实验现象有:量筒内壁出现油状液滴,饱和食盐水中有少量固体析出, , 等。
③用饱和食盐水而不用谁的原因是 。
④实验中生成的油状液滴中的氯仿可作局部麻醉剂,常因保存不慎而被空气氧化,产生剧毒气体——光气,反应化学方程式为2CHCl3+O2→2COCl2+2HCl,上述反应 (填选项符号,下同)
A.属于取代反应 B.不属于取代反应
为防止事故发生,在使用前检验氯仿是否变质可选用的试剂是
A.氢氧化钠溶液 B.硝酸银溶液 C.稀盐酸
D.水 E.湿润的蓝色石蕊试纸 F.湿润的无色酚酞试纸
水溶液中的行为是中学化学的重要内容。
(1)25 ℃时,某溶液中由水电离出c(H+)=1×10-10 mol/L,该溶液pH为_______________。
(2)25 ℃时,测得亚硫酸氢钠溶液的pH<7,解释该溶液显酸性的原因(用离子方程式表示,并作适当解释) 。
(3)电离常数是衡量弱电解质电离程度强弱的物理量。已知:
化学式 |
电离常数(25 ℃) |
HCN |
K=4.9×10-10 |
HClO |
K=3×10-8 |
H2CO3 |
K1=4.3×10-7、K2=5.6×10-11 |
25 ℃时,将浓度相同的四种盐溶液:① NaCN② NaClO③ Na2CO3④ NaHCO3,按pH由大到小的顺序排列 (填序号),向84消毒液中通入少量的CO2,该反应的化学方程式为 。
(4)25 ℃时,将n mol·L-1的氨水与0.2mol·L-1的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中c(NH4+)=c(Cl-),则溶液显_______________性(填“酸”、“碱”或“中”), NH3·H2O的电离常数Kb=_____________(用含n的代数式表示)。
甲醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便,是一种重要的化工原料,有着重要的用途和应用前景。工业生产甲醇的常用方法是CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g) ΔH<0。
(1)在25℃、101 kPa下,1 g甲醇(液态)完全燃烧后,恢复到原状态放热Q kJ,则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为 。
(2)工业上利用甲醇制备氢气常用的方法之一是甲醇蒸气重整法。此方法当中的一个主要反应为CH3OH(g)===CO(g)+2H2(g),说明该反应能自发进行的原因 。
(3)甲醇燃料电池由于其结构简单、能量转化率高、对环境无污染、可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。其工作原理如右图,质子交换膜左右两侧的溶液均为1L 1.5 mol/L H2SO4 溶液。
①通入气体a的电极是电池的______________(填“正”或“负”)极,其电极反应式为_______________;
②当电池中有2 mole-发生转移时,左右两侧溶液的质量之差为__________________(忽略气体的溶解,假设反应物完全耗尽)。
两种有机物A和B可以互溶,有关性质如下:
相对密度(20℃) |
熔点 |
沸点 |
溶解性 |
|
A |
0.7893 |
-117.3°C |
78.5°C |
与水以任意比混溶 |
B |
0.7137 |
-116.6°C |
34.5°C |
不溶于水 |
(1)若要除去A和B的混合物中少量的B,可采用_____________(填代号)方法即可得到A。
a.重结晶 b.蒸馏 c.萃取 d.加水充分振荡,分液
(2)将有机物A置于氧气流中充分燃烧,实验测得:生成5.4 g H2O和8.8 g CO2,消耗氧气6.72 L(标准状况下),则该物质的最简式为_____________,若要确定其分子式,是否必需有其它条件_________(填“是”或“否”)。 已知有机物A的质谱、核磁共振氢谱如下图所示,则A的结构简式为_____________。
(3)若质谱图显示B的相对分子质量为74,红外光谱如图所示,则B的结构简式为_________________,其官能团的名称为_________________。
(4)准确称取一定质量的A和B的混合物,在足量氧气中充分燃烧,将产物依次通过足量的无水氯化钙和碱石灰,发现质量分别增重19.8g和35.2g。计算混合物中A和B的物质的量之比___________。
为测定一种复合氧化物材料的组成。称取12.52g样品,将其全部溶于过量稀硝酸后,配成100ml溶液。取其一半,加入过量K2SO4溶液,生成白色沉淀,经过滤、洗涤、烘干后得4.66克固体。在余下的50毫升溶液中加入少许KSCN溶液, 显红色;如果加入过量NaOH溶液,则生成红褐色沉淀,将沉淀过滤、洗涤、灼烧后得3.20克固体。计算确定该材料的化学式为 。
(1)某氯化镁溶液的密度为d g·cm-3,其中镁离子的质量分数为A%,则300 mL该溶液中c (Cl-)= (mol/L)。
(2)无土栽培中,需配制营养液NaH2PO4、Na2HPO4(物质的量之比为4 : 1),已知每升含磷元素0.10mol,现用4.0mol/LH3PO4和固体NaOH配制2 L该营养液需要:
V(H3PO4)= (mL),m(NaOH)= (g)。
(3)甲、乙两烧杯中各成盛有100mL 3mol/L的盐酸和氢氧化钠溶液,向两烧杯中分别加入等质量的铝粉,反应结束后测得生成的气体体积比为 甲 : 乙=1 : 2,则加入铝粉的质量为: (g)。