天然气是重要的化石燃料和工业原料,其主要成分为甲烷。
(1)CO2气体排放会产生温室效应,将通入CO2碳化了的水在如图1所示的电解池阴极区进行电解,可以直接产生甲烷,加入硫酸钠为了增加导电性。
①写出电解时阴极的电极反应式 。
②电解时电解池采用阳离子交换膜,若采用阴离子交换膜会对电解产生的影响为 。
(2)将甲烷和硫反应可以制备CS2,其流程如下:
①反应1产生两种含硫的物质,则该反应方程式为 。
②反应当中,每有1molCS2生成时,需要消耗O2的物质的量为 。
③为了将含硫化合物充分回收,实验时需对反应1出来的气体分流,则进入反应2和反应3的气体气体关系为 。
(3)甲烷在高温下分解生成烃和氢气,若反应在不同温度下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数如图2所示,甲烷在高温下分解反应的化学方程式为 。
物质A有如下图所示转化关系,其中乙为金属单质,常温下,它在G 的浓溶液中发生钝化,F 的溶液中只含有一种溶质(有的反应可能在水溶液中进行,有的反应的生成物未全部给出,反应条件也未注明)。请讨论以下两种情况(注:两种情况下各字母代表的物质可能不同)
回答下列问题:
(l)第一种情况:用两根玻璃棒分别蘸取A、G的浓溶液并使它们接近时,有大量白烟生成;甲为焰色反应呈黄色的金属单质; D 和 F 的溶液均呈碱性。则:
①反应Ⅲ的化学方程式为______________________________________________。
② D与乙反应的离子方程式为_________________________________________
(2)第二种情况:甲由两种单质直接化合得到;B 为红棕色固体; C为无色气体,是形成酸雨的大气污染物之一;D 的水溶液加入用硝酸酸化的AgNO3溶液有白色沉淀生成。则:
①工业上,反应 I的化学方程式为___________________________________________
②D和乙反应的离子方程式为______________________________________
③请简述检验D溶液中阳离子的方法。
④若A的相对分子质量为120,反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为完全转化。现取m克含A及少量杂质的样品,按上述过程充分反应后(杂质不参与反应),得到密度为ρg/cm3,溶质质量分数为a% 的G溶液n mL。则该样品中A的质量分数=(列出计算式即可)。
某化学兴趣小组的同学利用下图所示实验装置进行实验(图中a、b、c表示止水夹).
请按要求填空:
(1)仪器甲的名称是__________________;
(2)利用B装置可制取的气体有_________;(写出一种即可).
(3) A、C、E相连后的装置可用于制取Cl2并进行相关的性质实验.
若在丙中加入适量水,即可制得氯水.将所得氯水分为两份,进行Ⅰ、Ⅱ两个实验,实验操作、现象、结论如下:
实验序号 |
实验操作 |
现象 |
结论 |
Ⅰ |
将氯水滴入品红溶液 |
溶液褪色 |
氯气与水反应的 产物有漂白性 |
Ⅱ |
氯水中加入 碳酸氢钠粉末 |
有无色气泡产生 |
氯气与水反应的 产物具有酸性 |
请你评价实验Ⅰ、Ⅱ的结论是否合理?若不合理的请直接说明理由
实验Ⅰ___________________________________________________
实验Ⅱ____________________________________________________.
(4)B、D、E装置相连后,在B中盛装浓硝酸和铜片(放在有孔塑料板上),可制得并进行NO2有关实验.
①欲用D装置验证NO2与水的反应,其操作步骤为:先关闭止水夹a和b,再打开止水夹c,使烧杯中的水进入试管丁的操作是_______.
②试管丁中集满NO2,再与水充分反应后,向试管内缓缓通入一定量的氧气,直到试管内全部充满水,则所得溶液中溶质的物质的量浓度是_______mol/L(气体按标准状况计算).
农民使用的氮肥主要是“氢铵”和尿素。某化学兴趣小组对某“氢铵”化肥进行了专项研究:
(1)预测:根据已有知识和“氢铵”的名称,该小组预测该“氢铵”是碳酸或亚硫酸或硫酸的铵盐。
(2)验证和探究:①NH4+的验证:取少量固体药品于试管中,然后。
②阴离子的探究: a.取少量固体药品于试管中,然后向试管中滴加稀盐酸,固体全部溶解,将
产生的气体通入下列装置。观察到的现象是:溴水无明显变化,澄清石灰水变浑浊。
再向滴加稀盐酸反应后的试管中,加Ba(OH)2溶液,无明显现象。
Ⅰ.初步结论:“氢铵”是的铵盐。
Ⅱ.要进一步确定“氢铵”的成分还需要补做如下实验:取适量“氢铵”配制成溶液,取试液于一支洁净的试管中,。
(3)该实验小组设计了以下二个实验方案测定该化肥的含氮量,请你阅读后解释方案中提出的问题并进行评价:
方案(一):准确称取一定质量的样品,放入上图方案(一)的烧瓶中,滴加过量NaOH浓溶液,充分微热,按如图装置,通过实验测定烧杯增加的质量(忽略漏斗中附着溶液的质量)。然后进行计算,可得化肥的含氮量。
方案(二):准确称取一定质量的样品,放入上图方案(二)的烧瓶中,滴加过量NaOH浓溶液,充分微热,按如图装置(A管可以上下移动),测量生成的氨气体积(设所测体积为标准状况下的体积)。然后进行计算,可得化肥的含氮量。
方案(二)图中导管a的作用是。
请你评价上述两套方案是否合理。若合理只需要说明结论;若不合理,请简要说明原因,并指出修改方案(若要添加仪器、药品,请说明添加的位置、名称)
方案(一):
方案(二):
氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在生产、生活中有着重要作用。
(1)下图是1mol NO2气体和1mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2气体和CO反应的热化学方程式:。
(2)在固定体积的密闭容器中,进行如下化学反应: N2(g) +3H2(g)2NH3(g);
①下列各项能说明该反应一定达到平衡状态的是(填字母)
a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2 b.v(H2)(逆) =)3v(N2)(正)
c.容器内压强保持不变 d.混合气体的密度保持不变
②若上述反应达到平衡时,N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2,再向容器中按物质的量之比为1:3:2通入N2、H2、NH3,与原平衡相比,N2的物质的量浓度(填增大、不变或减小,下同),NH3的体积分数。
(3)科学家一直致力研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。请回答下列问题:
目前工业合成氨的原理是:N2(g)+3H2(g)2NH3(g);△H<0。
①下图表示随条件改变,平衡混合气体中氨气的百分含
量的变化趋势。当横坐标为压强时,变化趋势正确的是(选填字母序号,下同)_____________;当横坐标为温度时,变化趋势正确的是_________________。
②液氨与水相似,存在着微弱的电离,写出液氨发生电离的方程式: ___________________________
下图所示装置可用来制取Fe(OH)2和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化。实验时必须使用铁屑、6 mol/L H2SO4溶液和NaOH溶液。填写下列空白:
(1)B中盛有一定量的,A中应预先加入的试剂是,A中反应的化学方程式为。
(2)实验开始时应先将活塞E(填“打开”或“关闭”),目的是。
(3)A反应一段时间后将活塞E(填“打开”或“关闭”),目的是
。
(4)实验结束,拔去装置B中的橡皮塞,使空气进入,Fe(OH)2被氧化。若反应过程中转移了0.04mol电子,则参加反应的氧气的体积为L(标准状况)。