实验探究是学习化学的一个重要方法,某实验小组的同学利用下列装置完成一些常见气体制备以及相关物质性质探究(夹持装置及连接橡胶管已省略,其中装置E有多个供使用)。
可供选择的液体试剂及固体药品:
液体试剂 |
固体药品 |
稀硫酸、稀盐酸、稀硝酸、NaOH溶液、浓氨水、5%H2O2溶液、浓盐酸、饱和食盐水 |
CaCO3、CaO、MnO2、KMnO4、CaC2、 碱石灰、Cu、Zn、Na2S |
请回答下列问题:
(1)装置B中a仪器的名称 。
(2)可由A装置制取相对分子质量小于32的气体有 (任意写2种)。
(3)已知氨气和氯气在常温下可以发生氧化还原反应,A、B分别为氨气和氯气的发生装置,C为纯净干燥的氯气与氨气的反应装置,则仪器的连接顺序是A→ →C← ← ←B。写出装置B(无需加热)中反应的离子方程式 。
(4)完成上述实验需选用仪器D和E,D中选用( )、E中选用( )(填写序号)
A.无水氯化钙 B.饱和碳酸氢钠溶液 C.饱和食盐水
D.五氧化二磷 E.碱石灰 F.浓硫酸
(5)C内出现大量白烟,另一种生成物常用作食品包装袋内的保护气,请写出反应的化学方程式 。
(6)请你利用所学化学知识设计一个实验方案检验白烟物质中的离子
现有①BaCl2②金刚石③KOH④H2SO4⑤干冰⑥碘片⑦晶体硅⑧金属铜八种物质,按下列要求回答:
(1)熔化时不需要破坏化学键的是________,熔化时需要破坏共价键的是________,
熔点最高的是________,熔点最低的是________。
(2)属于离子化合物的是________,只有离子键的物质是________,晶体以分子间作用力结合的是________。
下列各组物质① O2和O3② H2、D2、T2③12C和14C
④ CH3CH2CH2CH3和 (CH3)2CHCH3⑤乙烷(C2H6)和丁烷(C4H10)
互为同分异构体的是_____________ ,互为同位素的是______,互为同素异形体的是__________。
Ⅰ.顺铂是美国教授B Rosenberg等人于1969年发现的第一种具有抗癌活性的金属配合物,它的化学式为Pt(NH3)2Cl2。
(1)与NH3互为等电子体的分子、离子有、(各举一例)。
(2)碳铂是1,1-环丁二羧酸二氨合铂(Ⅱ)的简称,是第二代铂族抗癌药物,其他毒副作用低于顺铂。碳铂的结构如下图:
碳铂中含有的作用力有(填字母)。
A.极性共价键 | B.非极性共价键 | C.配位键 | D.离子键 |
E.金属键 F.σ键 G.π键
(3)碳铂中C原子的杂化方式有。
(4)铂(Pt)单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示,其晶胞特征如下图乙所示,原子之间相互位置关系的平面图如下图丙所示。
晶胞中铂(Pt)原子的配位数为。
Ⅱ.原子序数小于36的元素A和B,在周期表中既处于同一周期又位于同一族,且原子序数B比A多1,基态B原子中含有三个未成对电子。请写出A2+在基态时外围电子(价电子)排布式为, B元素在周期表中的位置为。
(14分)三氧化二镍是一种重要的电子元件材料、蓄电池材料。工业上利用含镍废料(镍铁钙镁合金为主)制取草酸镍,再高温煅烧草酸镍制取三氧化二镍。已知草酸的钙、镁、镍盐难溶于水。根据下列工艺流程示意图回答问题。
(1)生产过程中多次进行过滤。实验室进行过滤操作中用到玻璃棒,玻璃棒的作用是。
(2)加入过氧化氢后缓慢加入碳酸钠溶液调pH至4.0~4.5左右,加入碳酸钠溶液的作用是。再加入NH4F的目的是。
(3)草酸镍(NiC2O4·2H2O)在热空气中干燥脱水后在高温下煅烧三小时,制得三氧化二镍,同时获得一种混合气体。写出草酸镍受热分解的化学方程式。
(4)工业上还可用电解法制取三氧化二镍。用NaOH溶液调节NiCl2溶液pH至7.5,加入适量硫酸钠后采用惰性电极进行电解。电解过程中产生的Cl2有80%在弱碱性条件下生成ClO-,再把二价镍氧化为三价镍。写出ClO-氧化Ni(OH)2生成三氧化二镍的离子方程式。a mol二价镍全部转化为三价镍时,外电路中通过电子的物质的量是。
(5)电解法制取三氧化二镍实际过程中,有时获得一种结晶水合物,已知1mol该物质中含有0.5 mol结晶水。取该化合物20.2 g进行充分加热,而获得三氧化二镍固体和0.2 mol水,则该结晶水合物的化学式为。
Ⅰ.在一定条件下,科学家利用从烟道气中分离出CO2与太阳能电池电解水产生的H2合成甲醇,其过程如下图所示,试回答下列问题:
(1)该合成路线对于环境保护的价值在于。
(2)15~20%的乙醇胺(HOCH2CH2NH2)水溶液具有弱碱性,上述合成线路中用作CO2吸收剂。用离子方程式表示乙醇胺水溶液呈弱碱性的原因。
(3)CH3OH、H2的燃烧热分别为:△H=-725.5kJ/mol、△H=-285.8kJ/mol,写出工业上以CO2、H2合成CH3OH的热化学方程式:。
Ⅱ.将燃煤废气中的CO2转化为甲醚的反应原理为:
2CO2(g) + 6H2(g)CH3OCH3(g) + 3H2O(g)
已知一定压强下,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率见下表:
投料比[n(H2) / n(CO2)] |
500 K |
600 K |
700 K |
800 K |
1.5 |
45% |
33% |
20% |
12% |
2.0 |
60% |
43% |
28% |
15% |
3.0 |
83% |
62% |
37% |
22% |
(4)该反应的焓变△H0,熵变△S___0(填>、<或=)。
(5)用甲醚作为燃料电池原料,在碱性介质中该电池负极的电极反应式。若以1.12 L·min-1(标准状况)的速率向该电池中通入甲醚(沸点为-24.9 ℃),用该电池电解500 mL 2 mol·L-1 CuSO4溶液,通电0.50 min后,理论上可析出金属铜g。