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)。
(1)已知钾有多种氧化物:普通氧化物、过氧化物、超氧化物和臭氧化物等。标出下列钾的氧化物中氧的化合价:
K2O________________,K2O2:________________,KO2:________________,KO3:_____________。
(2)过氧化钾与过氧化钠性质类似,是强氧化剂,也是生氧剂,试分别写出K2O2与CO2和H2O(g)反应的化学方程式:
________________________________________、____________________________________。
(3)超氧化钾是更强的氧化剂和生氧剂,试分别写出超氧化钾(KO2)与CO2和H2O(g)反应的化学方程式(都是歧化反应):
_________________________________________、___________________________________。
如右图所示装置用于测定某碱金属的相对原子质量。仪器本身连同水和干燥管以及其内的无水氯化钙的总质量为480.00 g。现将1.46 g某碱金属单质投入水中,立即用带有干燥管的塞子塞紧瓶口,反应完毕后,测得整套仪器的总质量为481.25 g。该金属元素的相对原子质量是________(结果保留两位小数),若不用干燥管,测得的相对原子质量比实际相对原子质量________(填“偏大”“偏小”或“相等”),理由是________________________________。
25 ℃时,钠的三种化合物的溶解度如下表:
化合物 |
NaHCO3 |
Na2CO3 |
NaOH |
溶解度/g |
9 |
33 |
110 |
该温度时,用NaOH、水、CaCO3和盐酸为原料制备并从溶液中结晶出33 g纯NaHCO3。
(1)若用水100 g制取时需NaOH多少克?
(2)若用NaOH(s)17.86 g,则需用水_________克。
一定量的液态化合物XY2,在一定量O2中恰好完全反应:XY2(l)+3O2(g)====XO2(g)+2YO2(g),冷却后在标准状况下,测得生成物的体积为672 mL,密度为2.56 g·L-1,则
(1)反应前O2的体积为______________________。
(2)化合物XY2的摩尔质量是_____________________。
(3)在XY2分子中,X、Y两元素质量比为3∶16,则X、Y两元素分别为_____________________和_____________________。(写元素名称)
NH4HCO3与(NH4)2CO3的混合物在受热条件下,均可完全分解生成NH3、CO2、H2O,如果分解产物中NH3、H2O、CO2的物质的量之比为6∶5∶5,那么反应物中NH4HCO3和(NH4)2CO3的物质的量之比为__________。