(8分)能源是现代文明的原动力,通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化,从而开辟新能源和提高能源的利用率。
(1)氢气在燃烧时,放出大量热量,说明该反应是_________________热反应,这是由于反应物的总能量_________________生成物的总能量;从化学反应的本质角度来看,是由于断裂反应物中的化学键吸收的总能量__________________________________________________形成产物的化学键放出的总能量。
(2)氢气被公认为是21世纪代替矿物燃料的理想能源,5.2 g氢气燃烧时放出286 kJ热量,而每千克汽油燃烧时放出的热量为46000 kJ。试据此分析氢气作为能源代替汽油的优势:_____________________________________________________________________________。
(3)通过氢气的燃烧反应,可以把氢气中蕴含的化学能转化为热能,如果将该氧化还原反应设计成原电池装置,就可以把氢气中蕴含的化学能转化为电能,右图就是能够实现该转化的装置,被称为氢氧燃料电池。该电池的正极是_________________ (填“a电极”或“b电极”),在负极发生的电极反应是_________________,电池反应为_________________。
用纯碱和双氧水混合可制作新型液体洗涤剂(2Na2CO3·3H2O2),它具有杀菌消毒去油污的能力且不会污染水源。
(1)捡验这种新型洗涤剂中金属阳离子的操作和现象是。
(2)这种洗涤剂中的双氧水可以将废水中的CN-转化为无毒物的同时生成NH3,写出该反应的离子方程式。
(3)如果配制洗涤剂的水中含有铁离子,不仅会削弱洗涤剂的去污能力,甚至会完全失去杀菌作用。试分析其中可能的原因(写出其中一种即可,用反应(离子)方程式和简要文字表述)。
(4)某化学学习小组为了定性探究铁离子对这种新型洗涤剂的不良影响,取该洗涤剂100mL,加入25gFeCl3固体,产生大量无色无味气体,用贮气瓶收集气体。请选用下列试剂和实验用品完成气体成分的探究过程:0. 1 mol•L-1NaOH溶液、8 mol•L-1 NaOH溶液、澄清石灰水、0.10mol·L-1KMnO4溶液,BaCl2稀溶液、品红溶液、蒸馏水、木条、酒精灯、火柴、洗气瓶。
①提出假设:对该气休成分提出合理假设。
假设l:气体是O2:。 假设2:气体是CO2。 假设3:气体是
②设计方案:设计实验方案证明假设3,在下表中完成实验步脚、预期现象和结论。
氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种白色固体,易分解、易水解,可用做肥料、灭火剂、洗涤剂等。某化学兴趣小组模拟工业原理制备氨基甲酸铵,反应的化学方程式如下:
2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) ΔH<0
(1)如用下图装置制取氨气,你所选择的试剂是。
(2)制备氨基甲酸铵的装置如下图所示,把氨气和二氧化碳通入四氯化碳中,不断搅拌混合,生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中。当悬浮物较多时,停止制备。
注:四氯化碳与液体石蜡均为惰性介质。
①发生器用冰水冷却的原因是:、。
液体石蜡鼓泡瓶的作用是:。
②从反应后的混合物中分离出产品,为了得到干燥产品,应采取的方法是______(填写选项序号)。
a.常压加热烘干b.高压加热烘干c.真空40 ℃以下烘干
③尾气处理装置如图所示。
双通玻璃管的作用:;
浓硫酸的作用:、 。
(3)取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品11.73 g,用足量石灰水充分处理后,使碳元素完全转化为碳酸钙,过滤、洗涤、干燥,测得质量为15.00 g。则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数为。
重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂,工业上常用铬铁矿(主要成分为FeO·Cr2O3,杂质为SiO2、Al2O3)为原料生产,实验室模拟工业法用铬铁矿制K2Cr2O7的主要工艺如下图。涉及的主要反应是6FeO·Cr2O3+24NaOH+7KClO312Na2CrO4+3Fe2O3+7KCl+12H2O。
(1)碱浸前将铬铁矿粉碎的作用。
(2)反应器①中除发生题中所给反应外,请写出其他两个化学方程式(要求两个反应中反应物均不相同);。③中调节PH=7-8所得滤渣为、。
(3)从平衡角度分析④中酸化的原理;
(4)用简要的文字说明操作⑤加入KCl能得到K2Cr2O7晶体的原因是。
(5)称取重铬酸钾试样2.500g配成250mL溶液,取出25.00mL于碘量瓶中,向其中加入10mL2mol/ LH2SO4和足量碘化钾(铬的还原产物为Cr3+),放于暗处5min。然后加入100mL水,加入3mL淀粉指示剂,用0.1200mol/LNa2S2O3标准溶液滴定(I2+2S2O32—=2I—+S4O62—)
①判断达到滴定终点的依据是;
②若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40.00mL,则所得产品中重铬酸钾的纯度为(设整个过程中其它杂质不参加反应)(保留2位有效数字)。
某同学设计实验以探究元素性质的递变规律,实验装置如图所示。
实验Ⅰ:根据元素最高价含氧酸的酸性强弱探究元素非金属性递变规律。利用上述装置图1一次性完成Cl、C、Si三种非金属元素的非金属性强弱比较的实验研究
(1)实验中选用的物质名称为:A____________,B__________,C____________;
(2)C处反应的离子方程式为________________。
(3)根据实验现象推知,可得出碳、硅、氯三种元素非金属性的强弱顺序是。
实验Ⅱ:已知常温下高锰酸钾与浓盐酸混合可产生氯气和Mn2+,利用上述装置图2探究卤族元素性质的递变规律,A、B、C三处分别是沾有NaBr溶液的棉花、湿润的淀粉KI试纸、湿润红纸。
(4)写出圆底烧瓶中发生反应的离子方程式:_______________________________________。
(5)B处的实验现象为 ______________________________________________。
(6)根据A、B两处的实验现象能否推出非金属性Cl>Br>I,(填“能”或“否”),原因________。
(14分,每空2分)某研究性学习小组设计一组实验来探究元素周期律。甲同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系,设计了如图装置来一次性完成N、C、Si的非金属性强弱比较的实验研究;乙同学根据置换反应的规律,利用下图装置完成了O元素的非金属性比S强的实验研究。回答下列问题:
(1)图中D装置在实验中的作用是_______________。
(2)从以下所给物质中选出甲同学设计的实验所用到物质,图中试剂A为_________
①HNO3溶液②稀盐酸③稀醋酸④稀盐酸
写出试管C中发生反应的离子方程式 ______________________________________。
(3)乙同学设计的实验所用到试剂A为_________;试剂B为_________;试剂C为__________。
C处的现象为浅黄色沉淀产生;写出C中发生反应的化学方程式为___________。