欧盟原定于2012年1月1日起征收航空碳排税以应对冰川融化和全球变暖,使得对如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用碳资源的研究显得更加紧迫。请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质
(1)用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒(杂质),这种颗粒可用如下氧化法提纯,请完成该反应的化学方程式:(系数按顺序填在答题卷上)
用单线桥标出电子转移的方向和数目。
___ C+ ___ KMnO4+ ____ H2SO4→____CO2↑+ ____MnSO4 + ____K2SO4+ ____H2O
(2)焦炭可用于制取水煤气。测得12 g 碳与水蒸气完全反应生成水煤气时,吸收了131.6 kJ热量。该反应的热化学方程式为 。
(3)活性炭可处理大气污染物NO。在2 L密闭容器中加入NO和活性炭(无杂质),生成气体E和F。当温度分别在T1和T2时,测得各物质平衡时物质的量如下表:
![]() T/℃ n/mol |
活性炭 |
NO |
E |
F |
初始 |
2.030 |
0.100 |
0 |
0 |
T1 |
2.000 |
0.040 |
0.030 |
0.030 |
T2 |
2.005 |
0.050 |
0.025 |
0.025 |
①请结合上表数据,写出NO与活性炭反应的化学方程式 。
②根据上述信息判断,温度T1和T2的关系是(填序号)__________。
a.T1>T2 b.T1<T2 c.无法比较
(4)标准状况下,将4.48LCO2通入200mL 1.5mol/L的NaOH溶液,所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 。
(5)CO还可以用做燃料电池的燃料,某熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,该电池用 Li2CO3和 Na2CO3的熔融盐混合物作电解质, CO 为负极燃气,空气与 CO2的混和气为正极助燃气,制得在 650 ℃下工作的燃料电池,其阳极反应式:2CO + 2CO32- =4CO2 +4e- 则阴极反应式:___ ____ ,电池总反应式:
(6)CO2在自然界循环时可与CaCO3反应,CaCO3是一种难溶物质,其Ksp=2.8×10—9。CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的浓度为2×10—4mo1/L ,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为 。
(7)常温常压下,饱和CO2水溶液的pH=5.6,c(H2CO3)=1.5×10-5mol/L。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离,则H2CO3HCO3-+H+的电离平衡常数K= 。(已知:10-5.6=2.5×10-6)。
H1N1病毒是一种没有超常抵抗力的病毒。研究证明,许多常用消毒药物如漂粉精、漂白粉、高锰酸钾等,可以将H1N1病毒杀灭。
(1)工业上制取漂白粉的反应方程式为__________________________;
(2)将漂白粉溶于适量水中,呈白色浊状物,静置沉降.取少许上层清液,滴加碳酸钠溶液出现白色沉淀,写出其中反应的离子方程式____________________;另取少许上层清液,滴加适量的_____________(填化学式)即可检验Cl-的存在,发生反应的化学方程式为___________________;
(3)漂白粉在空气中长期放置,会失效,用化学方程式解释其原因_______________________。
将一定质量的镁铝合金投入100 mL 一定浓度的盐酸中,合金完全溶解。向所得溶液中滴加浓度为5 mol/L 的NaOH 溶液,生成的沉淀跟加入的NaOH 溶液的体积关系如图。(横坐标体积单位是mL,纵坐标质量单位是g)
求:
(1)加入NaOH 溶液0--20mL 过程中反应的化学方程式为_______________________。
160--180mL 过程中反应的离子方程式为__________________________。
(2)合金中Mg 的质量为____________g,所用HCl 的物质的量浓度为____________mol/L。
实验室可用KMnO4固体和浓盐酸反应制氯气,反应的化学方程式如下:
2KMnO4+16HCl(浓) 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
(1)该反应中氧化剂是_____________,还原剂是__________________。
(2)若反应中有0.20 mol 电子发生转移,生成氯气的体积为____________(标准状况),被氧化的HCl的物质的量是___________________。
亚氯酸钠(NaClO2)一种高效氯化剂、漂白剂,在NaOH溶液中ClO2与H2O2反应可以得到亚氯酸钠。
(1)ClO2中氯元素的化合价是_____________;在制备亚氯酸钠的反应中ClO2做_____________(填“氧化剂”或“还原剂”);若反应中生成1molNaClO2,转移电子物质的量为___________mol;
(2)写出该反应的化学方程式为_____________;
(3)科学家经研究发现NaClO2也可用于制取自来水消毒剂ClO2。2NaClO2+Cl2═2ClO2+2NaCl,还原产物为___________,用单线桥法标出电子转移的方向和数目。
[化学——物质结构与性质
氮、磷、砷是同族元素,该族元素单质及其化合物在农药、化肥等方面有重要应用。回答下列问题:
(1)基态砷原子的电子排布式为 ;
(2)K3[Fe(CN)6]晶体中Fe3+与CN之间化学键类型为_________键,与CN互为等电子体的化合物分子式为 ;
(3)PM2.5富含大量的有毒、有害物质,易引发二次光化学烟雾污染,光化学烟雾中含有0
NOx、O3、CH2=CHCHO、HCOOH、CH3—C—0—0—N02 (PAN)等二次污染物。
①N2O结构式可表示为N=N=O,N2O中中心氮原子的杂化轨道类型为 ;
1 mol PAN含σ键数目为 ;
②测定大气中PM2.5的浓度方法之一是-射线吸收法,
-射线放射源可用85Kr。K晶体为面心立方晶体,若晶体中与每个Kr原子相紧邻的Kr原子有m个,晶胞中含Kr原子为n个,则
= (填数字)。已知Kr晶体的密度为pg/cm3,摩尔质量为Mg/mol,阿伏伽德罗常数用Na表示,列式表示Kr晶胞参数a= nm。