据新华社2009年5月9日电, 国务院总理温家宝主持召开国务院常务会议,会上通过了我国2009年将投入大量资金发展新能源汽车,支持节能、环保、安全等关键技术开发,为我国社会经济可持续发展打下良好基础,为今后改善环境、提升民众的生活质量具有极为重要的意义。请回答下列问题:
(1)氢能是理想的清洁能源,也是氢氧燃料电池的必不可少的物质。请回答下列问题。
①下列说法不正确的是 。
A.太阳光催化分解水制氢比电解水制氢更为科学
B.氢氧燃料电池作为汽车动力更能保护环境
C.以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池负极电极反应相同
D.氢氧燃料电池正极获得8mol电子,负极需要8g气体
②利用MnFe2O4为催化剂,通过两步反应使水分解制氢气,第一步反反应为:
MnFe2O4MnFe2O4-X+(X/2)O2
则第二步反应的化学方程式为 (条件不写)。
③一种新能源汽车,使用了以碳纳米管为储氢介质的燃料电池,电池原理如右图,该电池的电解质为6mol/LKOH溶液,下列说法不正确的是 。
A.放电过程中整个体系内KOH浓度不变
B.放电时负极附近pH减小
C.放电时电池正极的电极反应为:NiO(OH)+H2O+e—=Ni(OH)2+OH—
D.放电时,电池反应为2H2+O2→2H2O
(2)热值指在一定条件下每克物质完全燃烧所放出的热量(燃烧产物在该条件下是一种较为稳定的状态),下表是几种物质在常温常压下的热值数据。已知:管道煤气(47g/m3H2、625g/m3CO)价格为1.00元/m3,天然气(714g/m3CH4)的价格为2.50元/m3。
物质 |
H2 |
CO |
CH4 |
热值/kJ·g–1 |
143 |
10 |
56 |
①根据以上热值数据, 是最理想的燃料。
②家庭使用管道煤气和天然气, 更经济合算。
③表示CO燃烧热的热化学方程式为 。
现有m g某气体X2,它的摩尔质量为M g·mol-1。若阿伏加德罗常数用NA表示,则:
(1)该气体的物质的量为________mol。
(2)该气体所含原子总数为________个。
(3)该气体在标准状况下的体积为____________L。
(4)该气体溶于1L水中(不考虑反应),其溶液中溶质的质量分数为______。
(5)该气体溶于水后形成VL溶液,其溶液的物质的量浓度为__ 。
(10分)X、Y、Z、W、V为前四周期常见的五种元素,其中四种为短周期元素。X原子核外电子数等于其电子层数;常温常压下,Y单质固体难溶于水而易溶于;Z的氢化物在水中可完全电离出氢离子;W原子的电子层数是其价电子数的3倍;V的单质是一种应用最为广泛的金属。
请回答下列问题:
(1)写出实验室通过加热制备Z单质的离子方程式;
(2)W的两种常见氧化物中阳离子和阴离子个数比为2:1的是
(写化学式);
(3)写出X、Y、W三种元素组成的化合物的水溶液与Z单质反应的离子方程式(可不配平);
(4)检验V的最高价简单离子常用的试剂是;
(5)将12gY单质完全燃烧的产物通入1OOmL1.2的氢氧化钠溶液中,所得溶液
中含有的主要离子分别是
(10分)置换反应的通式可表示为(转化中涉及的均为中学化学的常见物质):
请回答下列问题:
(1)若单质甲与化合物A发生的反应常用于野外焊接钢轨,则该反应的化学方程式为;
(2)若甲、乙分别是同主族的两种非金属固体单质,则化合物A的一种主要用途是;
(3)若甲、乙分别是同主族短周期元素的两种单质,化合物B是一种强碱,则反应的离子方程式为;
(4)若组成单质乙的元素的最外层电子数是次外层电子数的2倍,金属单质甲能在化合物A中燃烧,则该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为;若反应中生成2.4g单质乙,则消耗的化合物A在标准状况下的体积为。
(8分)有一瓶澄清溶液,可能含有、
、
、
、
、
、
、
、
、
、
、
中的一种或几种。取该溶液进行以下实验:
①用pH试纸检验,表明溶液呈强酸性;
②取出部分溶液,加入少量及数滴新制氯水,经振荡
层呈紫红色;
③另取部分溶液,向其中逐滴加入NaOH溶液,使溶液从酸性变为碱性,在滴加过程中先
生成白色沉淀后完全溶解;取部分碱性溶液加热,有气体放出,该气体能使润湿的红色石蕊试纸变蓝。
④另取部分③中的碱性溶液,向其中加入溶液,有白色沉淀生成。
根据以上实验事实回答下列问题:
(1)该溶液中肯定存在的离子是,肯定不存在的离子是;
(2)步骤③加入NaOH溶液过程中先生成白色沉淀后完全溶解的离子方程式为;
某反应池中,发生“生物硝化过程”,利用,如果不考虑反应过程中硝化细菌的增殖,其净反应如下式所示:
(1)完成上述反应的离子方程式并配平,将系数填入方框中(系数是1也要填)。
(2)将铵态氮中的1mg氮转化成硝酸根中的氮,需氧气mg。(精确0.01)
(3)取100mL完全反应后溶液,加入19.2g铜粉及一定量的稀硫酸,恰好完全反应(假设还原产物全部是NO气体),则原溶液中的浓度为
。(假设反应前后溶液的体积不变)