阅读下列短文并回答问题。
氢在太阳中的核聚变放出大量光和热,是太阳能的来源,掌握可控核聚变技术对人类未来文明发展至关重要。2021年5月,中科院“人造太阳”EAST实验装置创造了氘、氚核聚变在1.2亿摄氏度下运行101秒的新纪录,为世界核聚变研究的发展作出巨大贡献。
氢气是高热值清洁燃料,目前主要通过电解水和天然气重整的方法获取氢气,其中天然气重整制氢的一种原理为:CH4+H2OCO+3H2,CO+H2O
CO2+H2。氢氧燃料电池已被用作汽车驱动电源,H2和O2在电池内部(含有H2SO4或KOH等物质的溶液)发生反应产生电能。另外,CH4、C2H5OH等也可用作燃料电池的燃料,它们在燃料电池中的反应本质上与它们在O2中的燃烧相同。
原子名称 |
质子数 |
中子数 |
核外电子数 |
氘(dao) |
1 |
1 |
1 |
氚(chuān) |
1 |
2 |
1 |
(1)氘、氚原子的构成如表,它们都属于氢元素的原因是 相同。
(2)上述短文出现的物质中,属于碱的是 (填化学式)。
(3)电解18g H2O理论上能获得 g H2。
(4)上述天然气重整制氢原理的两个反应中,化合价保持不变的元素是 。
(5)燃料电池工作时H2SO4溶液中起导电作用的离子是 (填化学符号)。
(6)CH4在O2中充分燃烧的化学方程式是 。
实验室部分仪器或装置如图所示,请回答下列问题.
(1)写出仪器名称:A 、B .
(2)实验室常用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳气体,发生装置可选择图中的 (填字母)进行组装,反应的化学方程式为 .
(3)在制取过程中,小雨同学选用F装置收集二氧化碳,并用燃着的小木条放在瓶口验证二氧化碳是否收集满,发现小木条始终不熄灭,说明该瓶气体没有集满.出现上述现象的原因可能是(写一个): .
(4)在实验室中制取氧气,若用如图H所示装置采用“排空气法”收集氧气,请在图中将导管补画完整.
如图是实验室制取气体的装置图,回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 。
(2)用过氧化氢溶液和二氧化锰来制取氧气,可选择的发生装置为 (填序号).反应的化学方程式为 ,该发生装置还可以制取二氧化碳气体,请你写出制取二氧化碳气体的化学方程式 。
(3)若用装置C收集氧气,收集满氧气的标志是 。
如图是实验室常用的实验装置,请根据要求回答问题:
(1)仪器a的名称: .
(2)实验室用氯酸钾和二氧化锰制取O2的化学方程式为 ,选用的气体发生装置是
(填装置序号).
(3)实验室可用氧化钙固体与浓氨水在常温下混合制成氨气(NH3),选用的气体发生装置是 (填装置序号).
(4)图中的C、D、E三种装置,均可用如图F装置代替,若用F装置进行排空气法收集CO2、CO2从F装置的 (填“a”或“b”,下同)导管口通入;若用F装置进行排水法收集O2,可先在F装置中装满水,然后将O2从F装置的 导管口通入.
(5)将CO2通入紫色石蕊溶液中,溶液变成红色,加热后溶液又变成紫色.用化学方程式表示加热后溶液又变成紫色的原因: .
某实验小组的同学在做酸碱中和反应的实验时,向烧杯中的氢氧化钙溶液中加入一定量的稀盐酸后,发现忘记了滴加酸碱指示剂。因此,他们停止滴加稀盐酸,并对烧杯中溶液的溶质成分进行探究。
【提出问题】该烧杯中溶液的溶质是什么?
【猜想】猜想一:只有CaCl 2;猜想二: ;猜想三:含有CaCl 2和Ca(OH) 2;猜想四:含有CaCl 2、HCl和Ca(OH) 2。
同学们讨论后一致认为猜想四不合理,理由是 。
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性
【进行实验】同学们设计可如下不同的实验方案,证明猜想二是成立的。请你帮他们填写有关实验步骤或实验现象。
方案 |
实验步骤 |
实验现象 |
方案一 |
取少量溶液于试管中,滴加紫色石蕊溶液 |
紫色石蕊溶液变红色 |
方案二 |
取少量氧化铜粉末于试管中,加入一定量的烧杯中的溶液 |
黑色粉末逐渐溶解,溶液变蓝色 |
方案三 |
取少量烧杯内溶液于另一支试管中,加入 碳酸钠溶液等 |
产生气泡 |
【反思交流】
要使烧杯内溶液的溶质只含CaCl 2,需要除去杂质,其中的一种方法是向烧杯中加入过量的 ,然后过滤,该除杂原理用化学方程式表示为 。
如图实验装置常用于实验室制取气体。请根据图回答有关问题。
(1)写出编号所指仪器的名称:① ,② 。
(2)C装置中有一处明显的错误,请加以改正: 。
(3)用改正后的装置继续进行实验。现用高锰酸钾制取氧气,反应的化学方程式为 ,发生装置应选择 (填代号),收集装置可选择 (从D﹣F中选择,下同)。
(4)欲制取CO 2,B装置相对于C装置的优点是 。收集CO 2应选择 装置,验满的方法是 。欲干燥CO 2,应将气体通过G装置,G中应加入的药品是 。