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
(12分)饮用水消毒的主要目的是杀灭可引起霍乱、伤寒、痢疾等疾病的病菌,含氯消毒剂由于杀菌力强,价格低等优点,一直是当今世界上应用最广泛的一种杀菌剂,为人类的健康立下了汗马功劳。回答下面各小题。
(1)氯气是一种色、具有刺激性气味、(填“无”或“有”)毒的气体。
(2)在水灾后,卫生防疫部门向广大居民发放了漂粉精,用于饮用水的杀菌消毒,漂粉精的有效成分是。
(3)用化学方程式表示工业生产漂粉精的反应原理。
(4)已知H2CO3的酸性比HClO强,若把漂粉精暴露在空气中,请你推测会发生什么反应,写出反应的化学方程式,根据这一特性,漂粉精的保存方法为。
A能源、材料和信息是现代社会的三大“支柱”。
(1)目前,利用金属或合金储氢的研究已取得很大进展,下图是一种镍基合金储氢后的晶胞结构图。
① Ni原子的价电子排布式是__________。
② 该合金储氢后,含1mol La的合金可吸附H2的
物质的量为____________________。
(2)南师大结构化学实验室合成了一种多功能材料——对硝基苯酚水合物(化学式为C6H5NO3·1.5H2O)。实验表明,加热至94℃时该晶体能失去结晶水,由黄色变成鲜亮的红色,在空气中温度降低又变为黄色,具有可逆热色性;同时实验还表明它具有使激光倍频的二阶非线性光学性质。
①晶体中四种基本元素的电负性由大到小的顺序是____________________。
②对硝基苯酚水合物失去结晶水的过程中,破坏的微粒间作用力是__________。
(3)科学家把NaNO3和Na2O在一定条件下反应得到一种白色晶体,已知其中阴离子与SO42-互为等电子体,且该阴离子中的各原子的最外层电子都满足8电子稳定结构。
该阴离子的电子式是__________,其中心原子N的杂化方式是__________。
草酸亚铁用作分析试剂及显影剂等,其制备流程如下:
(1)配制(NH4)2Fe(SO4)26H2O溶液时,需加少量稀硫酸,目的是________________________________________________________。
(2)将制得的产品在氩气气氛中进行热重分析,结果如图10(TG%表示残留固体质量占原样品总质量的百分数)。
①AB发生反应的化学方程式为
__________________________________________。
C处时残留物的化学式为______________。
②有研究学者在实验过程中用气相色谱还检出
H2,最终产物中也有微量的磁性物质生成,_____________________________
请你猜想用一个方程式解释这种事实:______________________________ 。
③ 现取在真空中146℃脱水后的FeC2O41.44g放在某真空的密闭容器中,再充入0.04molCO。加热至1100℃,其中FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)反应平衡常数K=0.4,则该反应达平衡时,FeO的转化率为多少?____________________________。
工业碳酸钠(纯度约为98%)中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和SO42-等杂质,提纯工艺线路如下:
Ⅰ、碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如下图所示:
Ⅱ、25℃时有关物质的溶度积如下:
物质 |
CaCO3 |
MgCO3 |
Ca(OH)2 |
Mg(OH)2 |
Fe (OH)3 |
Ksp |
4.96×10—9 |
6.82×10—6 |
4.68×10—6 |
5.61×10—12 |
2.64×10—39 |
回答下列问题:(1)加入NaOH溶液时发生的离子方程式为:_______________________________________;
25℃时,向含有Mg2+、Fe3+的溶液中滴加NaOH溶液,当两种沉淀共存且溶液的pH=8 时,c(Mg2+):c(Fe3+)=__________________________。
(2)“趁热过滤”时的温度应控制在_____________。
(3)有人从“绿色化学”角度设想将“母液”沿流程中虚线所示进行很多次循环使用。请你分析实际工业生产中是否可行_____________,并说明理由:______________________________________________________________________________。
(4)已知:Na2CO3·10 H2O(s)=Na2CO3(s)+10 H2O(g)△H=+ 532.36kJ·mol—1
Na2CO3·10 H2O(s)=Na2CO3·H2O(s)+9 H2O(g)△H=+ 473.63kJ·mol—1
写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式_______________________________________。
黄酮醋酸(F)具有独特抗癌活性,它的合成路线如下:
已知:RCN在酸性条件下发生水解反应:
(1)写出A转化为B的化学方程式_________________________________。
(2)F分子中有3个含氧官能团,名称分别为羰基、___________和___________。
(3)E在酸性条件下水解的产物可通过缩聚反应生成高分子化合物,该高分子化合物的结构简式为______________________。
(4)写出符合下列条件的D的两种同分异构体的结构简式______________________。
①分子中有4种化学环境不同的氢原子
②可发生水解反应,且一种水解产物能与FeCl3发生显色反应,另一种水解产物能发生银镜反应。
(5)对羟基苯乙酸乙酯()是一种重要的医药中间体。写出以A和乙醇为主
要原料制备对羟基苯乙酸乙酯的合成路线流程图(无机试剂任选)。合成路线流程图示例如下: