某科学兴趣小组查阅资料得知镁可在氮气中燃烧生成氮化镁,设计了如下实验方案进行验证。
步骤1:用盛水的水槽、无底的废广口瓶、燃烧匙、蒸发皿、橡皮塞等装配成如图所示的装置。另准备一只有一根钢丝穿过的橡皮塞,钢丝末端固定一根镁条。
步骤2:引燃燃烧匙中足量的红磷,塞好橡皮塞。待充分冷却,观察到广口瓶内水面上升的体积约占瓶内水面原上方空间的1/5左右。
步骤3:往水槽中加水使广口瓶内外水面水平。点燃镁条,更换橡皮塞,镁条在广口瓶内继续燃烧,发出红光,放出热量。待冷却后广口瓶内水位继续上升。
(1)步骤2的目的是________________________________________________________。
(2)步骤3“待冷却后广口瓶内水位继续上升”,是由于瓶内气压_______(填“大于”、“小于”或“等于”)外界气压。
(3)根据上述实验和你所学的知识,请写出镁在空气中燃烧时的符号表达式:_______
______________________________________________________________________。
甲、乙、丙、丁均为常见物质,由氢、碳、氧、氯、铁、钙6种元素中的1-3种组成。在一定条件下,四种物质存在如下转化关系:甲 + 乙 → 丙 + 丁。
(1)若甲的固体俗称干冰,其化学式是 。写出符合上述转化关系的一个化学方程式 。
(2)若甲、丙均为单质,反应后溶液为浅绿色。则符合上述转化关系的反应物是 。
(3)如图所示。关闭止水夹,将装置A注射器中的液体推入瓶中,与集气瓶中收集的气体发生上述(1)的反应,待恰好反应完全后,将装置B分液漏斗中过量的液体放入瓶中(使液面没过导管下端),与瓶中适量固体接触,发生上述(2)的反应,立即关闭开关,打开止水夹,可以看到的现象有:B中的液体进入A中、 ,分析B中液体进入A中的原因是 。
我国是黄铁矿资源较丰富的国家。黄铁矿的主要成分是硫化亚铁(FeS2),其中硫元素的化合价为-1。由黄铁矿为原料生产硫酸的工业流程如下图所示。
(1)生产的第一步是将黄铁矿粉碎成小颗粒,在沸腾炉中焙烧。将黄铁矿粉碎的原因是____________。
(2)生产的第二步是在接触室内将SO2转化为SO3,写出该反应的化学方程式:_______________。
(3)在生产过程中,化合价发生改变的元素有_____________。
纳米级铁粉常用作食品脱氧剂,但该铁粉在空气中易自燃,需小心保存。某课外小组同学经查阅资料,在实验室设计实验并制取食品脱氧剂,流程如下图所示。
(1)食品脱氧剂属于___________(填“纯净物”或“混合物”)。
(2)过程②中,H2与FeCl2在高温下发生的是置换反应,请写出该反应的化学方程式___________。
(3)过程②中氮气不参与反应,通入N2的目的是_____________。
阅读下面科普短文。
氨(NH3)常用来制化肥和硝酸,但是科学家们发现它还是一种很有前景的燃料。
现有的化石燃料燃烧时,都会产生温室气体CO2,而氨燃烧时生成N2和H2O两种对环境友好的产物。氨价格低、制造技术成熟,便于普及使用。传统的工业合成氨是将氮气和氢气在20~50MPa的高压和500℃的高温条件下,用铁作催化剂合成的。
氨很容易液化,将氨常温下加压到1MPa,或者常压下温度降到-33℃,均可将其液化。而为了获得含有相同能量的液态氢(H2),常温下需要136MPa的压力来压缩它,显然超出了车载燃料储存的压力极限。
氨虽然有毒, 但氨具有强烈的刺激性气味,一旦发生泄漏,达到人们觉察到时浓度的1000倍才会致命,因此很容易被发现并及时补救。氨比空气轻, 泄漏后扩散快, 不会聚积。泄漏在大气中的氨还可以参与自然循环,随雨雪移动后,与其他物质反应或被植物吸收。
依据文章内容,回答下列问题。
(1)化石燃料都会生成CO2的原因是___________________。
(2)文中提到氨的物理性质有 (答出两点)。
(3)从阅读材料中可以看出,将气体液化的途径有_________________。
(4)请写出氨燃烧生成N2和H2O的化学方程式___________________。
(5)德国化学家格哈德·埃特尔在固体表面化学的研究中取得了非凡的成就,其成果之一是揭示了氮气与氢气在催化剂表面合成氨的反应过程。下图为该过程的微观示意图(图中表示氮原子,
表示氢原子,
表示催化剂)。符合上述反应过程的顺序是 (填字母序号)。
A.⑤④①③② | B.④⑤①②③ | C.④⑤①③② | D.⑤④①②③ |
金属的利用非常广泛。
(1)地壳中含量最高的金属元素是 。
(2)下列物品中,利用金属导电性的是 (填字母序号)。
A.黄金饰品 B.铁锅 C.铜导线
(3)中国是自行车大国。钢材是使用在自行车上最久的车架材质,钢的缺点是易生锈,生锈的原因是铁与 反应的结果。