硝酸是一种常见的酸,它与稀盐酸、稀硫酸化学性质是否完全相同呢?某化学小组对此很感兴趣,向老师提出探究硝酸的化学性质,老师高兴答应并带领同学们进行了硝酸某些化学性质的实验探究。
【猜想与假设】
(1)将石蕊试液滴入稀硝酸中,预计石蕊试液由紫色变 色。
(2)将Zn片投入稀硝酸中,预计将产生氢气,其化学式为 。
【实验验证】同学们按上述设计做了实验,却发现石蕊变色后一会儿即褪去,Zn片投入稀HNO3后,溶液中冒出气泡,产生无色气体A,在试管口气体A变成红棕色有刺激性气味的气体B。
【提出问题】(1)石蕊试液变色后为何会褪色?(2)上述产生的无色气体是什么?
【查阅资料】看到如此异常的现象,在老师的指导下,同学们上网查到了下列资料:
(1)硝酸可与Zn、Cu等多种金属反应生成相应的硝酸盐,但不生成氢气。
(2)硝酸具有强氧化性,能使有色物质褪色。
(3)氮元素某些气态物质的某些性质如下表:
N2 |
NH3 |
NO |
NO2 |
|
颜色 |
无色 |
无色 |
无色 |
红棕色 |
溶解性 |
难溶于水 |
极易溶于水 |
难溶于水 |
可溶于水或硝酸 |
【交流与讨论】
(1)甲同学认为石蕊变色后又褪色的原因是 。
(2)大家一致主同了红棕色气体B是NO2,但对无色气体A及变化的原因有不同的看法:
①乙同学认为A是N2,遭到大家的一致反对,原因是 。
②丙同学认为A是NH3,也遭到大家的一致反对,原因是 。
(3)经讨论,最终大家获得了A是NO的共识。
【延伸与拓展】
丁同学对硝酸能与Cu 反应很感兴趣,便取了一小块铜片投入稀HNO3中,发现Cu溶解,也出现上述Zn 稀HNO3反应的类似现象。请完成Cu与稀HNO3反应的化学方程式:
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+ + H2O。
绵阳西北部山区石灰石资源非常丰富,大量用于生产水泥。用石灰石和砂岩黏土高温煅烧得到一种新型水泥熟料,主要反应为: 。
(1)上述反应涉及四类化合物中的哪几类? 。
(2) 的化学式可表示为 ,含 44.8%的水泥熟料中含 的质量分数为 。
(3)在实验室用如图所示方法粗略测定石灰石中 的质量分数,无需测定的数据是 (填序号)。
A. |
取用石灰石样品的质量 |
B. |
倒入的过量稀盐酸的质量 |
C. |
盐酸接触样品前电子秤的读数 |
D. |
反应停止后电子秤的读数 |
(4)用含 90%的石灰石1000t生产新型水泥熟料,理论上会排放 多少吨?(无计算过程不给分)
工业上用 溶液蚀刻铜箔制造印刷电路板,反应为 ,蚀刻废液又可再处理,实现资源回收和循环利用,其流程转化关系如图。
请回答相关问题。
(1)“蚀刻废液”的全部溶质有 和少量 。操作Ⅰ的名称是 。
(2)参照上述流程,画出由“金属残渣X”分离回收 和 溶液的简单流程图。
(3)上述流程中,能使三价铁转化为二价铁的物质有 。
(4)蚀刻掉128g铜,消耗 的质量为 g,理论上至少需要20% 溶液的质量为 g。(不需要写出计算过程)
如图是氧气的实验室制取与性质实验。
(1)试管口棉花的作用是 。
(2)检验氧气集满的方法是 。
(3)制取氧气的主要步骤如下,正确的顺序是 (填序号)。
①装入药品,开始加热
②停止加热
③收集气体
④组装仪器,检查气密性
(4)硫在氧气中燃烧的现象是 。
(5)根据化学方程式计算,制取0.96g氧气,至少需要高锰酸钾的质量是多少?
高速钢是制造冰鞋冰刀的重要材料,其性能与含碳量关系密切。为测试冰刀中碳元素的质量分数,现取一定质量的冰刀于烧杯中,分3次每次加入100g溶质质量分数相同的稀硫酸,实验过程和数据如图所示。请根据相关信息回答下列问题。
(1)推算图中m的数值为 。
(2)请写出第2次反应后溶液中溶质的化学式 。
(3)计算冰刀中碳元素的质量分数(不考虑杂质,结果精确到0.01%)。
请阅读下面的材料,回答有关问题。
研究显示:每年排放的二氧化碳近一半存留在大气层,其它被陆地和海洋吸收。人类大量使用煤、石油和天然气等化石燃料,砍伐森林,导致过量的二氧化碳进入海洋,使海洋酸化,表层海水平均pH从8.1下降到7.9。人类给海洋的二氧化碳越多,海水pH越小,吸收二氧化碳的能力就会相对减弱,这样的循环会导致海洋生物链发生变化。
垃圾焚烧发电是生活垃圾处理的有效方式之一,但垃圾焚烧会产生烟尘和有害气体,还会增加二氧化碳的排放,加剧海洋酸化;同时垃圾焚烧需要购买辅助燃料,成本较高。我国烟气处理协同P2G技术很好地解决了这些问题,其主要流程如图所示。
(1)过量的二氧化碳进入海洋,使海洋酸化,发生反应的化学方程式为 。
(2)下列有关海洋酸化的说法不正确的是 (选填字母序号)。
A. |
海洋酸化是指表层海水呈酸性 |
B. |
海洋酸化会导致气候变暖加剧 |
C. |
海洋酸化不会影响海洋生物及其生态系统 |
D. |
海洋酸化会改变海水中某些离子的浓度 |
(3)流程中“净化装置”的作用是 ,“其它气体”的主要成分有O2和 (填化学式)等气体。
(4)使用P2G技术的优点是 (写一条即可)。
(5)“甲烷化装置”中发生的化学反应是 ,其中X是 (填化学式)。
(6)若用P2G技术处理550kg二氧化碳,使其完全反应。请根据化学方程式计算生成甲烷的质量(写出计算过程)。