(共15分) I写出下列热化学反应方程式
(1)N2 (g)与H2(g)反应生成1molNH3(g),放出46.1KJ热量。
(2)1molC2H5OH(l)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l),放出1366.8KJ热量。
(3)1molC(石墨)与适量H2O(g)反应吸收131.3KJ热量
II .(1)化学反应中均伴随着能量的变化,化学键的断裂和形成是发生能量变化的主要原因。生成物中化学键形成时会__________能量(填“放出”或“吸收”);如果一个化学反应,化学键断裂时的能量变化大于化学键形成时的能量变化,则该反应属于_________反应;如果一个化学反应,反应物的总能量和生成物的总能量有如图所示的关系,则该反应属于__________反应。
(2)不同形式的能量可以相互转换,如:化学能和电能、热能之间的相互转换。如图是一个原电池工作原理的示意图。试回答:
①从能量角度看,它属于____________能转化为____________能;
②装置中Zn为____________极。
我们知道自然界中的蜘蛛丝和细菌纤维素纤维是典型的纳米纤维。较细的蜘蛛丝直径还不足100纳米,是真正的天然纳米纤维。美国与加拿大的科学家合作,采用蜘蛛基因,利用仿生技术,成功地仿制出人造蜘蛛丝,其强韧性能优于钢材。
(1)纳米纺织材料凭借其内部所特有的小尺寸效应、表面效应等日益受到广大消费者的喜爱。纳米材料的粒子直径在1~100 nm之间。从分散系的角度看应该属于______。
(2)纳米是长度单位,物质的颗粒达到纳米级时,具有不同的性质,如果单质铜制成“纳米铜”时,具有非常强的化学活性,在空气中可以燃烧,下列对“纳米铜”的说法正确的是________(填字母代号)。
A.“纳米铜”与铜片还原性相同
B.“纳米铜”比铜片更易失电子
C.“纳米铜”比铜片的氧化性强
(3)钢铁在人们生活中应用非常广泛,但是钢铁因腐蚀造成的损失全球每年高达7000亿美元,目前钢铁被腐蚀的主要形式是吸氧腐蚀,其正极发生________反应,负极发生的电极反应式为______________________________。为了减少这种腐蚀,生产、生活中常见的有哪些防腐措施:___________________________________________________________________
(至少填两种措施)。
“9·11”,美国世贸大厦轰然倒下,在清理废渣中,人们发现有很多石棉。石棉是一种具有压伸强度大、柔韧性强、耐热、耐火、耐酸碱腐蚀,而且价格低廉的硅酸盐。石棉有毒,能使人患肺癌。
(1)有一种石棉叫做矿青石棉,其化学式为Na2Fe5Si8H2O24。写成氧化物形式的化学式为
________________________________________________________________________。
(2)三硅酸镁是一种胃病患者常用的抑酸剂,试写出三硅酸镁(Mg2Si3O8·nH2O)中和胃酸(主要成分为盐酸)的化学反应方程式:
________________________________________________________________________。
(3)生产玻璃的原料之一是正长石KAlSi3Ox,x是__________,以氧化物形式表示为________________________________________________________________________。
铝及铝合金经过阳极氧化,铝表面能生成几十微米的较厚的氧化铝膜。
Ⅰ.某研究性学习小组模拟工业法对铝片表面进行氧化处理。他们的实验步骤如下:
a.铝片的预处理,取出一定大小的铝片,依次用苯、酒精擦洗铝片的表面;
b.用水冲洗经有机物擦洗的铝片,浸入60~70 ℃的2 mol·L-1的NaOH溶液中,以除去原有的氧化膜,约1 min后,取出用水冲洗干净,再用钼酸铵溶液处理以抑制电解生成的氧化铝被硫酸溶解;
c.阳极氧化,以铅为阴极,铝片为阳极,以硫酸溶液为电解液,按照如图连接电解装置,电解40 min后取出铝片,用水冲洗,放在水蒸气中封闭处理20~30 min,即可得到更加致密的氧化膜。
试回答下列问题:
(1)用苯和酒精擦拭铝片的目的:_______________________________,
氢氧化钠溶液处理铝片时反应的离子方程式是____________________________________。
(2)阳极的电极反应式为______________________________。
(3)下列有关说法正确的是________(填字母代号)。
A.电解时电子从电源负极→导线→铅极,铝极→导线→电源正极 |
B.在电解过程中,H+向阳极移动,![]() |
C.电解过程中溶液的pH基本不变 |
D.电解时,铝片为阳极,被氧化 |
Ⅱ.另一小组针对铝表面保护膜的保护作用展开了研究,他们查阅有关资料得知:尽管铝表面致密的氧化膜能使铝与其周围的介质(空气、水等)隔绝,对铝制品起到保护作用,但铝制容器仍不能长期用来盛放和腌制咸菜。究其原因,该小组设计了一个实验以探究其中的原因。他们的实验过程如下:
实验 |
||
编号 |
实验过程 |
实验现象 |
1 |
取一小片铝片于试管中,加入1.0 mol·L-1的盐酸2 mL |
30秒时开始有少量气泡,然后产生气泡的速率加快,最后铝片消失 |
2 |
取一小片铝片于试管中,加入0.5 mol·L-1的硫酸2 mL |
55秒时开始有少量气泡,然后产生气泡的速率加快,最后铝片消失 |
3 |
取一小片铝片于试管中,加入氯化铜稀溶液 |
3分钟左右表面产生少量气泡,且铝表面析出一些红色固体 |
4 |
取一小片铝片于试管中,加入硫酸铜稀溶液 |
一直没有明显的变化 |
你认为实验1、2中盐酸和硫酸的浓度分别为1.0 mol·L-1、0.5 mol·L-1的原因是________________________________________________________________________。
根据该实验现象,你认为铝制容器不能长期盛放和腌制咸菜的原因是________________________________________________________________________。
近年,我国电子工业迅速发展,造成了大量的电路板刻蚀废液的产生和排放。刻蚀液主要有酸性的(HClH2O2)、碱性的(NH3NH4Cl)以及传统的(HClFeCl3)等三种,刻蚀废液中含有大量的Cu2+,废液的回收利用可减少铜资源的流失。几种刻蚀废液的常见处理方法如图:
(1)FeCl3型酸性废液回收铜并使刻蚀液再生,发生的主要离子反应有Fe+Cu2+===Fe2++Cu,2Fe3++Fe===3Fe2+,还有___________________________________________________,
___________________________________________________________(离子方程式表示)。
(2)HClH2O2型刻蚀液刻蚀Cu的过程中发生的化学反应用离子方程式可表示为:________________________________________________________________________。
(3)H2O2型酸性刻蚀废液回收Cu2O过程中,所加试剂A的最佳选择是________(填序号)。
①酸性高锰酸钾溶液;②固体NaCl;③甲醛;④葡萄糖
(4)碱性刻蚀液发生的反应是:2Cu+O2+4NH4Cl+4NH3·H2O===2Cu(NH3)4Cl2+6H2O,处理碱性刻蚀废液过程中加入NH4Cl固体并通入NH3(g)的目的是:
________________________________________________________________________。
将铁粉、铜粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液和CuCl2溶液混合于某容器中充分反应(假定容器不参与反应),试判断下列情况下溶液中存在的金属离子和金属单质。
(1)若铁粉有剩余,则容器中不可能有_______________________________________;
(2)若氯化铜有剩余,则容器中还可能有__________________________________;
(3)若氯化铁和氯化铜都有剩余,则容器中不可能有________,可能有________;
(4)若氯化铁有剩余,则容器中不可能有________。