某化学兴趣小组同学利用如下图所示装置进行实验。
(1)打开a,关闭b,装置I中加入黑色固体和无色液体,装置Ⅱ的热水中加入白磷,观察到Ⅱ中白磷燃烧。
①装置I中发生反应的化学方程式为 。
②白磷燃烧的原因是 。
(2)装置I中加入大理石和过量稀盐酸,装置Ⅱ 中加入滴有无色酚酞的氢氧化钠溶液。
①打开a,关闭b,Ⅱ中发生反应的化学方程式为 。
②一段时间后,关闭a,打开b。若装置Ⅱ中最终得到无色澄清溶液,则Ⅱ中一定发生的反应化学方程式为 ;若装置Ⅱ中最终得到无色溶液且底部有不溶物,则II中无色溶液的溶质可能为 。
碳酸氢铵是一种常用的化学肥料。工业生产碳酸氢铵的一种流程如图所示:
已知:“合成”步骤中发生的反应为N2+3H22NH3。
(1)碳酸氢铵属于化肥中的 肥。
(2)“造气”步骤中为加快反应速率,可采取的具体措施有 (写一条即可)。
(3)“碳酸化”步骤的化学方程式为 。该步骤在较低温度下进行的原因是 。
(4)“碳酸化”步骤的作用是制取碳酸氢铵和 。
(5)“循环”的目的是 。
水是生命之源,是人类宝贵的自然资源。
Ⅰ.节约用水
(1)如图所示图标是我国“国家节水标志”的是 (填字母)。
Ⅱ.水的净化
天然水净化为自来水的主要流程如图所示:
(2)“沉降池”中可用明矾作混凝剂,其化学式为KAl(SO4)n•12H2O,n的值为 。
(3)“吸附池”中常用 (填物质名称)吸附色素和异味。
(4)“消毒池”中常用液氯作消毒剂,发生了反应:Cl2+H2O═HCl+HClO。若用自来水直接配制硝酸银溶液会产生氯化银白色沉淀。写出盐酸与硝酸银溶液反应的化学方程式: 。
Ⅲ.废水处理
(5)废水中氨氮(以NH3形式存在)含量过高,直接排放会导致水体富营养化。次氯酸(HClO)可除去废水中的NH3,发生的反应为:2NH3+3HClO═X+3HCl+3H2O。X的化学式为 。若废水碱性过强(pH>10),NH3的去除率会显著降低,原因是 。
天然气广泛应用于生产生活,其主要成分是甲烷(CH4)。
Ⅰ.天然气是重要的能源
(1)天然气属于 (填“可再生”或”不可再生”)能源。
(2)室温下,充分燃烧1g天然气和1g煤,产生的CO2及热量的对比如图所示。据图分析,与煤相比,用天然气作燃料的优点有 。
(3)甲烷可直接应用于燃料电池,电池工作时的能量转化方式为 。
Ⅱ.天然气是重要的化工原料
(4)甲烷和二氧化碳在高温下催化重整(Ni作催化剂)可制得CO和H2。该反应的化学方程式为 。
(5)甲烷无氧催化重整可获得碳氢化合物X,X的相对分子质量为106,且碳、氢元素的质量比为48:5,则X的化学式为 。
阅读科普短文,回答相关问题。
钠元素在自然界中分布很广,储量极为丰富,常以氯化钠、碳酸钠、硫酸钠等物质存在。
19世纪初,英国化学家戴维在实验室中首次制得了金属钠。
钠是一种银白色金属,质软,密度为0.97g•cm﹣3,熔点为97.8℃。金属钠的性质很活泼,能与许多物质发生化学反应。钠暴露在空气中,与氧气反应生成氧化钠(Na2O),钠在空气中燃烧,生成淡黄色的过氧化钠(Na2O2);钠遇水立即发生剧烈反应,生成氢氧化钠和氢气。因此,实验室常将钠保存在煤油中。
金属钠的用途广泛。钠和钾形成的合金熔点低,常温下呈液态,可用作快中子反应堆的热交换剂。利用钠的强还原性,在一定条件下可以将钛(Ti)、锆(Zr)等稀有金属从其氯化物中置换出来。
工业上通常采用电解熔融氯化钠的方法制取单质钠。
(1)自然界中钠元素以 (填“单质”或“化合物”)形式存在。
(2)钠保存在煤油中,是为了防止钠与空气中的 反应而变质。
(3)过氧化钠中的阴离子为O22﹣,1个O22﹣离子含有的电子数为 。
(4)钠钾合金用作快中子反应堆的热交换剂,利用钠钾合金良好的 (填字母)。
a.导电性
b.导热性
c.延展性
(5)写出高温下钠与四氯化钛反应的化学方程式: 。
实验室常用溶质质量分数为6%的H2O2溶液(MnO2作催化剂)制取少量氧气。
(1)配制6%的H2O2稀溶液
①计算:市售H2O2溶液溶质质量分数通常为30%。配制100g 6%的H2O2溶液,需要30%的H2O2溶液质量为 g。
②配制:量取所需H2O2溶液和水于烧杯中,用 (填仪器名称)搅拌,充分混合。
(2)制取氧气(可能用到的部分装置如图)
①实验室用H2O2制取氧气的化学方程式为 ,可选择的发生装置为 (填字母)。
②若用C装置干燥氧气,则C中盛放的试剂为 。
③若用D装置收集氧气,则气体应从导管 (填“a”或“b”)端通入。
(3)拓展延伸
若直接用30%的H2O2溶液制取氧气,反应速率太快。为获得平稳的气流,如图所示发生装置能达到最佳效果的是 (填字母)。