一碳化学是以分子中只含有一个碳原子的化合物(如CO、CH4等)为原料来合成一系列化工原料和燃料的化学,合成气可通过天然气的重整得到,如CH4+H2O═CO+3H2。合成气可制二甲醚,二甲醚被称为21世纪的新型燃料。合成气还可用于冶炼金属。请你仔细阅读合成气冶炼粗铜和制取二甲醚的部分生产流程,回答下列问题:
(1)铜绿[化学式为Cu2(OH)2CO3]是由 种元素组成的化合物。合成气在与黑色固体冶炼粗铜的生产过程中发生的反应方程式为 。(写出其中的一个反应)
(2)在催化重整反应中CH4起的作用是: 。
(3)合成气(CO和H2)在不同催化剂的作用下,可以化合成不同的物质。仅用合成气为原料不可能得到的物质是 (填字母序号)。
A.草酸(H2C2O4) B.甲醇(CH3OH) C.尿素[CO(NH2)2]
某校化学课外活动小组欲将含可溶性杂质和少量泥沙的CaCl2固体进行提纯,得到纯净的CaCl2固体。欲除去泥沙,得到较为纯净的CaCl2固体,应采取的实验步骤是:
①;②;③ 蒸发。上述三步操作都要用到的玻璃仪器是:。(填仪器名称)
经实验证实所含可溶性杂质为NaCl,现欲去除该杂质,将进行下列操作。
根据以上流程图,回答下列问题:
①请写出A、B、C三种物质的化学式:A___________;B___________;C___________
②写出加入过量试剂A的目的是______________________________________________
③写出加入过量试剂A的化学反应方程式:
___________________________________________________________________________
④实验中称得滤渣的B的质量为5g,试计算蒸发后得到纯净CaCl2的质量是 _______ g。(精确到0.1 g)
(8分) 研究小组设计分离NaCl和CaCl2混合物样品方案如下
回答下列问题:固体甲是。固体乙是。
“操作1”是。
Na2CO3溶液与样品溶液发生反应的化学方程式是 。
用离子符号表示滤液中含有的离子。
过量的B溶液与沉淀发生反应的化学方程式是 。
(14分)小涵是一个勤于思考、喜欢钻研的同学,下课后他对课上老师演示硫酸除去铁锈的实验产生了疑问,并提出问题和同学们一起探究:
【提出问题】硫酸中哪一种粒子(H2O、H+、SO42-)能除去铁锈?
【提出猜想】
猜想1能除去铁锈的粒子是H2O
猜想2能除去铁锈的粒子是
猜想3能除去铁锈的粒子是
【设计实验】
实 验 步 骤 |
现象 |
结论 |
(1)取一支试管,放入生锈的铁钉,并加入2ml蒸馏水,振荡 |
铁锈没有消失 |
说明不能除去铁锈 |
(2)取一支试管,放入生锈的铁钉,并加入2ml Na2SO4溶液,振荡 |
说明SO42-不能除去铁锈 |
|
(1)取一支试管,放入生锈的铁钉,并加入2ml稀硫酸,振荡 |
铁锈消失 |
你得出的结论是 |
【反思与评价】韬韬同学很快写出了硫酸除铁锈的化学方程式,韬韬经过思考后认为第(1)步没有必要进行,他的理由是。
在师生联谊晚会上,化学老师表演了“吹气生火”的魔术。用棉花将一种淡黄色的固体包裹其中,将一根长玻璃管插入棉花团中吹气,稍后棉花团剧烈燃烧起来。同学们为了揭开这个魔术的秘密,进行了如下探究。
【相关信息】①淡黄色固体成分是过氧化钠(Na2O2)。
②吹出的气体主要成分有氮气、二氧化碳和水蒸气。
③过氧化钠与氮气不反应。
【分析讨论】根据棉花团剧烈燃烧的现象分析,反应中除了生成氧气外,还说明过氧化钠发生的反应是(填“吸热”或“放热”)反应。
【提出猜想】同学们发现残留固体呈白色,对该固体成分进行猜想:
猜想Ⅰ:固体成分是Na2CO3, CO2参加反应。
猜想Ⅱ:固体成分是NaOH, H2O参加反应。
猜想Ⅲ:固体成分是,CO2和H2O均参加反应。
【实验探究】同学们在老师带领下用足量且潮湿的CO2气体通入过氧化钠粉末中,充分反应后,取白色固体于试管中配成溶液,设计实验对猜想进行验证。
验证Ⅰ:向溶液中滴加稀盐酸,发现有气泡产生。有同学认为固体成分仅含有Na2CO3。
验证Ⅱ:蘸取少量溶液滴到pH试纸上,与标准比色卡比较,pH大于7,有同学认为固体是NaOH。请问此结论是否正确?(填“正确”或“错误”),原因是:。
验证Ⅲ:先向溶液中加入足量的溶液,看到白色沉淀产生,写出反应方程式;然后向上层清液中加入溶液,看到溶液呈红色,验证了猜想Ⅲ是正确的。
【实验反思】由验证Ⅲ的结果可知,验证Ⅰ的结论错误,因为它不能排除的存在。
【拓展延伸】根据探究所获得的知识,有同学认为可以用过氧化钠做“滴水生火”的魔术,从燃烧的要素考虑,你认为要使魔术成功必须控制 的用量。
某校“我与化学”活动小组在探究活动中要制取一定量的氨气。该小组查阅资料可知:
①常温下NH3是一种无色、有刺激性气味的气体,极易溶于水,密度比空气小。
②氯化铵固体和熟石灰粉末在加热条件下生成氨气
2NH4Cl + Ca(OH)2CaCl2 + 2NH3↑+ 2H2O
根据以上信息和如下图所示装置,完成下列空白:
制取氨气发生装置是 (填序号),制取氨气收集装置是 (填序号)。NH3水溶液呈碱性,能使湿润的紫色的石蕊试纸变成蓝色。收集氨气时,检验氨气集满的方法是(写出实验操作及现象) 。
NH3具有还原性,加热条件下能够还原氧化铜得到单质铜。判断反应发生的现象是 。
B装置可用于实验室制取氧气,其化学方程式是 。