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人类目前所消耗的能量主要来自化石能源,化石燃料是由古代生物的遗骸经过一系列复杂变化形成的。化石燃料燃烧时产生的一些物质,如一氧化碳、二氧化硫、未燃烧的碳氢化合物及炭粒、氮的氧化物等排放到空气中,会对空气造成污染。二氧化硫和氮的氧化物在空气中发生反应后的生成物溶于雨水,会形成酸雨。
天然气是一种重要的化石能源,主要含有由碳和氢组成的气态碳氢化合物,其中最主要的是甲烷。不同地区天然气的主要成分有较大差异,我国部分地区天然气的主要成分如下表所示:
CH4 |
C2H6 |
C3H8 |
CO2 |
N2 |
H2S |
|
西南油田 |
93.1098 |
3.8914 |
0.1447 |
1.3092 |
0.5341 |
﹣ |
华北油田 |
80.8430 |
9.7326 |
5.7538 |
0.9288 |
0.3200 |
﹣ |
陕甘宁油田 |
95.9500 |
0.9675 |
0.1367 |
1.5038 |
﹣ |
0.0002 |
注:1.表中数据均表示体积分数。2.“﹣”表示含量过低,当前所用仪器未检出。
天然气的用途非常广泛,可作为燃料直接使用。天然气在不同设备中燃烧产生的污染物的含量也不尽相同,几种常见设备中天然气燃烧时产生的污染物(kg/Mm3)如图所示:
现代社会对能量的需求量越来越大,化石能源日渐枯竭,人们正在利用和开发其他能源。这些能源的利用,可以部分解决化石能源面临耗尽的问题,并在一定程度上减少了对环境的污染。
依据文章内容,回答下列问题。
(1)化石燃料是 (填“可再生”或“不可再生”)能源,主要包括 、 和天然气。
(2) 油田的天然气中丙烷(C3H8)含量最高,写出丙烷完全燃烧的化学方程式 。
(3)氮的氧化物排放到空气中可形成酸雨,酸雨是pH< 的降雨。
(4)在电厂、工业锅炉和民用采暖设备中天然气燃烧效率最低的是 。
A.电厂 B.工业锅炉 C.民用采暖设备
(5)甲烷除用作燃料外,在工业上也有重要的用途。科学家探索出在一定条件下用甲烷为原料制成了金刚石,写出该反应的化学方程式 。
碳铵是一种常用的化肥,它在常温下易分解,某化学兴趣小组对碳铵的成分存在疑问,进行了如下探究。
【查阅资料】氨气具有刺激性气味,极易溶于水,其水溶液呈碱性:氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝:氨气不与碱石灰反应。
Ⅰ、检验溶液中的阴、阳离子。
取少量碳铵放入试管中,加入盐酸,把生成的无色无味的气体通入澄清石灰水中,有白色沉淀生成。再另取少量碳铵放入试管中,加入浓NaOH溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体,石蕊试纸变蓝色。
(1)根据实验现象,推测碳铵中所含有的阴离子可能是 和 (填离子符号)。
(2)根据实验现象,碳铵与浓NaOH溶液加热反应生成了 (填化学式)气体。
Ⅱ.测定碳铵中C元素和N元素质量比。在此过程中,用到如图1所示装置,请回答:
(3)给碳铵固体加热时,试管口略向下倾斜的原因是 。
(4)从安全和环保的角度考虑,本实验可以用如图1所示的气球来收集尾气,还可以选用如图2所示的 (填序号)装置来处理尾气。
请根据如图回答相关问题:
(1)写出两种仪器的名称:a ,d 。
(2)收集干燥的CO2气体,可选用 (填“C”或“D”)装置:若改用G、H和I这个组合装置收集,H装置的作用是 。
(3)制氢气时,用B装置代替A装置的优点是 ;若用E装置收集氢气,气体应从 (填“b”或“c”)端进入。
向盛有Fe2O3粉末的烧杯中加入过量的稀H2SO4,充分搅拌,粉末完全溶解;再向所得溶液中逐滴加入NaOH溶液,生成沉淀与加入NaOH溶液之间的质量关系如图所示。请回答下列问题:
(1)写出AB段内反应的化学方程式: 。
(2)加入NaOH溶液40g时溶液中存在的溶质是 (写化学式)。
(3)计算氢氧化钠溶液中溶质的质量分数。(要求写出计算过程)
现有一瓶无色溶液,溶质可能是KOH、K2CO3中的一种或两种,某兴趣小组对其成分进行如下实验探究:
[查阅资料]①KOH与NaOH的化学性质相似,K2CO3与Na2CO3的化学性质相似。②K2CO3溶液呈碱性,BaCl2溶液、CaCl2溶液、KCl溶液呈中性。
[实验探究]设计并进行实验
实验操作步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
(1)向盛有少量样品溶液的试管中加入过量CaCl2溶液 |
|
肯定含有K2CO3 |
(2)将操作(1)后的试管静置,再向上层清液中加入几滴酚酞溶液 |
酚酞溶液变红色 |
肯定含有 KOH |
[评价反思]①甲同学提出操作(1)加入的CaCl2溶液必须过量,其目的是证明K2CO3存在的同时还要 。
②乙同学提出操作(1)在溶液较浓时,没有K2CO3也能产生相同现象,其原因是 ;建议改加过量的BaCl2溶液,BaCl2参加反应的化学方程式为 。
[拓展应用]KOH和K2CO3的混合溶液敞口久置后可能变成K2CO3溶液,反应的化学方程式为 。
根据如图回答问题:
(1)酒精灯加热时,应用温度最高的 焰。
(2)实验室制取二氧化碳时,选择的发生装置和收集装置依次是 (填字母),该反应的化学方程式是 。
(3)实验室用装置A作为制取氧气的发生装置,反应结束后,若要分离出MnO2,除A~F中相关仪器外,还需补充的一种玻璃仪器是 (写名称)。