水是生命之源,是“永远值得探究的物质”,人类从未停止过对水的研究。
(1)1766年,英国化学家卡文迪许用锌和稀硫酸制得“可燃空气”,他所说的“可燃空气”成分是 (填化学式)。“可燃空气”在纯氧中燃烧生成水,可得出“水是一个结合物而不是简单元素”。
(2)1785年,拉瓦锡将水蒸气通过红热的铁制枪管将水转化为氢气,同时生成四氧化三铁,实验示意图如图1所示。上述反应的化学方程式为 。该反应若生成1g氢气,则理论上铁制枪管应增重 g。
实验发现枪管实际增重比理论数值大,其可能的原因是 。
(3)1800年,英国化学家尼科尔森通过电解水得到氢气和氧气,后人不断研究和改进该实验。现有某同学在水电解器中加入含酚酞的稀Na2SO4溶液,至充满管A和管B(Na2SO4溶液呈中性且不参与反应)。通直流电一段时间后现象如图2所示。电解结束后将容器内所有液体倒入烧杯中,溶液呈无色。
①下列说法正确的是 (填字母)。
a.硫酸钠在水中形成自由移动的Na+和SO42﹣,可增强水的导电性
b.电解过程中化学能转化为电能
c.电极N与电源负极相连
②电解后,管A中生成的微粒有 (填微粒符号)。
(4)当温度、压强分别超过临界温度(374.2℃)和临界压强(22.1MPa)时的水称为超临界水。现代研究表明:超临界水能够与氧气以任意比例互溶,由此发展了超临界水氧化技术。550℃时,测得乙醇(C2H6O)的超临界水氧化结果如图3所示。
注:δ(分布分数)表示某物质分子数占所有含碳物质分子总数的比例。
如δ(CO)
图中CO的分布分数先增后降的原因是 、 。
阅读下列材料,回答问题:
材料一:研究人员发现大气层中特别是南极上空的臭氧层日益变薄。进入大气平流层的氯氟烃(一类合成有机化合物,应用于冰箱和空调的制冷剂、灭火器等)是造成臭氧层变薄的主要原因。因为在紫外线的照射下,平流层中的臭氧存在如下平衡:O 3 O 2+O;而氯氟烃进入平流层后会分解产生氯原子(Cl),进而发生下列反应:Cl+O 3→ClO+O 2;ClO+O→Cl+O 2
研究表明:平流层中1个氯原子大约可以破坏1×10 5个臭氧分子。氯氟烃分解产生的氯原子在上述反应中起着 作用。
氢气的储存是科学研究热点之一。X是一种储存氢气的材料,取11.2g X在O 2中完全燃烧后只生成8.0g CuO、8.0g MgO。
(1)上述燃烧过程中消耗O 2的质量为 克。
(2)通过计算求X中各元素的原子个数比。(写出计算过程)
为测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数,取25g该样品(杂质不参加反应也不溶于水),加入盛有146g稀盐酸的烧杯中,恰好完全反应,气体全部逸出,反应后烧杯内物质的总质量为162.2g。计算:
(1)生成二氧化碳的质量;
(2)石灰石样品中碳酸钙的质量分数;
(3)反应后所得溶液中溶质的质量分数(结果精确至0.1%)。
化肥对提高农作物的产量具有重要作用。硝酸铵(NH 4NO 3)是一种常见的氮肥。计算:
(1)硝酸铵由 种元素组成(填数字);
(2)硝酸铵中氮元素和氧元素的质量比为 (填最简比);
(3)若硝酸铵中含有2.8g氮元素,则该硝酸铵的质量为 g。
能源利用和环境保护是人类共同关注的问题。
(1)化石燃料主要包括煤、石油和 。
(2)煤燃烧时排放出二氧化硫、二氧化氮等污染物,这些气体或气体在空气中发生反应后的生成物溶于雨水,会形成 。为减少环境污染,我国已大力推广使用脱硫煤。
(3)为控制二氧化碳的排放量,科学家采取新技术,将二氧化碳和氢气在催化剂和加热条件下转化为重要的化工原料乙烯(C 2H 4)和水,反应的化学方程式为 。
(4)乙醇可作燃料。现有一定量乙醇与一定量氧气混合于密闭容器内,在一定条件下反应生成16.2g水,同时得到一氧化碳和二氧化碳的混合物25.2g,参加反应的乙醇的质量为 g,混合物中一氧化碳与二氧化碳的质量比为 (填最简比)。