能源是现代社会发展的三大支柱之一。化学在提高能源的利用率和开发新能源中起到了重要的作用。
(1)下列说法中,正确的是 。(填序号)
A.煤、石油和天然气都是可再生的能源 |
B.目前使用的手机电池为二次电池,放电时是将化学能转化为电能 |
C.人体运动所消耗的能量与化学反应无关 |
D.人类目前所直接利用的能量大部分是由化学反应产生的 |
(2)电能是现代社会中应用最广泛的二次能源,下列装置中能够实现化学能转化为电能的是 (填序号)。写出该装置正极反应的电极反应式
(3)锌锰干电池是目前使用最广泛的一种电池,其正极材料是石墨棒,它在放电时总反应式可表示为:Zn+ 2 MnO2 + 2 NH4+ ="=" Zn2+ + Mn2O3(S)+ 2NH3 + H2O。写出该电池负极反应的电极反应式 。当电极锌消耗6.5g时,可对外提供的电子是 mol。
(4)右图是氢氧燃料电池构造示意图(电解质溶液为稀硫酸)。关于该电池的说法不正确的是
①.a极是负极
②.正极的电极反应是:O2+2H2O+4e-=4OH-
③.该装置可以将化学能完全转化为电能
④.氢氧燃料电池是环保电池
(5)人类在使用能源的过程中会产生环境问题。利用化学反应可以有效的进行治理。减少汽车等机动车尾气污染可在汽车尾气系统中增加催化转化装置,尾气中的CO、NO在催化剂的作用下反应生成两种参与大气循环的无毒气体,写出该反应的化学方程式 。
白云石的主要成分为CaCO3·MgCO3,还含有少量Fe、Si的化合物。实验室以白云石为原料制备Mg(OH)2及CaCO3。步骤如下:
实验过程中需要的数据见下表:
氢氧化物开始沉淀时的pH |
氢氧化物沉淀完全时的pH |
|
Fe3+ |
1.9 |
3.2 |
Fe2+ |
7.0 |
9.0 |
Mg2+ |
9.5 |
11.0 |
请回答下列问题:
(1)溶液A中含有Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+,则试剂①可选择_________(填字母,下同);试剂②可选择_________;试剂③可选择_________。
A.KMnO4 | B.Cl2 | C.MgO | D.CaO |
(2)若要利用反应过程中生成的CO2,从溶液D中制取CaCO3,需要先通入的一种气体是_______,然后通入CO2。通入CO2气体应选择的最佳装置为_______(填字母)。
(3)根据表中提供的数据判断,Fe(OH)3、Fe(OH)2和Mg(OH)2的溶度积常数由小到大的排列顺序为________________________________。
(4)将制取的Mg(OH)2煅烧得到MgO,然后在还原炉(真空)中,1200℃条件下,用硅铁(铁不参与反应)还原生成镁蒸气。在还原过程中反应温度对生成金属镁的影响如下图:
煅烧Mg(OH)2所需要的仪器除三角架、酒精灯外,还必须选择___________。MgO与硅铁发生的反应达到平衡后,平衡常数表达式为_______________________。由图可知,还原反应的△H ____0(填“>”或“<”)。
重金属离子对河流及海洋造成严重污染。某化工厂废水(pH=2.0,ρ≈1g·mL-1)中含有Ag+、Pb2+等重金属离子,其浓度各约为0.01mol·L-1。排放前拟用沉淀法除去这两种离子,查找有关数据如下:
难溶电解质 |
AgI |
AgOH |
Ag2S |
PbI2 |
Pb(OH)2 |
PbS |
KSP |
5.6×10-8 |
6.3×10-50 |
7.1×10-9 |
1.2×10-15 |
3.4×10-28 |
(1)你认为往废水中投入(填字母序号),沉淀效果最好。
A.NaOH | B.Na2S | C.KI | D.Ca(OH)2 |
(2)如果用生石灰处理上述废水,使溶液的pH=8.0,处理后的废水中c(Pb2+)=。
(3)如果用食盐处理其只含Ag+的废水,测得处理后的废水中NaCl的质量分数为0.117%。若环境要求排放标准为c(Ag+)低于1.0×10-8mol·L-1,问该工厂处理后的废水中c(Ag+)=,是否符合排放标准(填“是”或“否”)。已知KSP(AgCl)=1.8×10-10mol2·L-2。
丙烯是重要的化工原料,以丙烯为原料合成有机玻璃和油墨材料DAP-A树脂的流程如下:
回答问题:
(1)写出下列物质可能的结构简式:B___________________,F________________________。
(2)写出反应类型:反应②___________________;反应③____________________________。
(3)1 mol DAP-A树脂在一定条件下与H2发生加成反应,最多消耗H2_______________mol。
(4)写出反应①的化学方程式_____________________________________________________。
(5)写出G在一定条件下与乙二醇发生反应生成一种高分子化合物的化学方程式为_______。
(6)E的同分异构体中,属于酯类的链状有机物有___________________________________。
二氧化碳和氢气按一定的体积比混合,在一定条件下可以制得烯烃,该技术已经成为节能减碳的有效途径之一。苯是一种重要的化工原料,下图是合成橡胶和TNT的路线。
回答问题:
(1)工业上由煤焦油提取苯的操作名称为__________。
(2)烯烃B的名称为________________;E的结构简式为__________________。
(3)写出反应类型:反应②________________;反应③____________________。
(4)写出反应①的化学方程式____________________________________。
(5)D在一定条件下与足量H2反应后的产物,其一氯代物有_________种。
氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途。下图是模拟工业制备氢溴酸粗品并精制的流程:
根据上述流程回答下列问题:
(1)混合①中发生反应的化学方程式为。
(2)混合①中使用冰水的目的是。
(3)操作Ⅱ和操作Ⅲ的名称分别是、。
操作Ⅲ一般适用于分离____________混合物。(选填编号)
a.固体和液体 b.固体和固体 c.互不相溶的液体 d.互溶的液体
(4)混合②中加入Na2SO3的目的是。
(5)纯净的氢溴酸应为无色液体,但实际工业生产中制得的氢溴酸(工业氢溴酸)带有淡淡的黄色。于是甲乙两同学设计了简单实验加以探究:
甲同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为含Fe3+,则用于证明该假设所用的试剂为,若假设成立可观察到的现象为。
乙同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为_______,其用于证明该假设所用的试剂为。