【题目】空气是一种宝贵资源,如利用空气中分离出的氮气合成氨气,合成氨对社会发展和人类进步做出了巨大贡献,下列是合成氨的工艺流程图:
(1)空气属于____(填“纯净物”或“混合物”),空气中氮气的体积分数约为 __%。
(2)用化学用语填空
两个氢分子____ 标出NH3中氮元素的化合价______
氦气__________ 步骤③的反应中没有改变的微粒是__
(3)将沸点不同的气体分离开来,常采用液化分离法。如控制温度在﹣183℃时,可将空气中N2与O2分离。根据下表中物质的沸点判断,要将产物NH3与N2、H2分离开来,温度应该控制在___℃。
物质 | H2 | N2 | O2 | NH3 |
沸点 | ﹣252℃ | ﹣195.8℃ | ﹣183℃ | ﹣33.35℃ |
(4)图中所标出的①②③的变化中,其中属于物理变化的过程是____,流程中能循环使用的物质是___(填名称)。
(5)写出N2、H2反应生成NH3的化学方程式_________。
【答案】混合物 78 2H2 He N、H -33.35 ① 氮气、氢气 N2+3H2
2NH3
【解析】
1)空气是由氮气、氧气、二氧化碳等组成的混合物,空气中氮气的体积分数约为78%;
(2)分子的表示方法是正确书写物质的化学式,表示多个该分子,在其化学式前加上相应的数字,所以两个氢分子表示为2H2;在NH3中氢元素的化合价为+1价,根据化合物中元素的化合价代数为零,可得氮元素为-3价,元素化合价的表示方法是确定出化合物中所要标出的元素的化合价,然后在其化学式该元素的上方用正负号和数字表示,正负号在前,数字在后。所以标出NH3中氮元素的化合价 ;氦气是单原子分子,用元素符号可以直接表示,化学式为:He;根据工艺流程可知,步骤③的反应是氮气和氢气在高温高压、催化剂的条件下生成氨气,没有改变的微粒是氮原子和氢原子,符号为:N、H;
(3)控制温度在﹣183℃时,可将空气中N2与O2分离,因此要将产物NH3与N2、H2分离开来,温度应该控制在﹣33.35℃,此条件下N2、H2呈气态,NH3处于液态;
(4)反应①是从空气中分离出氮气的过程中,利用了氧气和氮气的沸点不同,分离过程中没有生成新物质,属于物理变化,反应②碳与水蒸气反应有氢气生成,变化过程中有新物质生成,属于化学变化,反应③是氮气和氢气在高温高压、催化剂的条件下生成氨气,变化过程中,有生成新物质,属于化学变化。图中所标出的①②③的变化中,其中属于物理变化的过程是①;根据工艺流程可知,流程中能循环使用的物质是氮气、氢气;
(5)根据工艺流程可知,氮气和氢气在高温高压、催化剂的条件下生成氨气,化学方程式为:N2+3H2 2NH3。
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【题目】科学研究表明,氨气在常压下就可液化为液氮,液氨可用作汽车的清洁燃料,其燃烧时的主要反应为4NH3+3O22X+6H2O.下列说法中不正确的是( )
A. 氨气在常压下液化是物理变化
B. X的化学式为N2
C. 液氨具有可燃性属于化学性质
D. 液氨属于混合物
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【题目】1909年,化学家哈伯用氮气和氢气在高温高压条件下首次合成了氨气,反应原理是N2+3H22NH3。氨气具有可燃性,燃烧时发热量高。近年科学家发现用催化剂在常温下就能合成氨气,使其有望成为替代氢能的新一代能源。
(1)氨气中氮元素的化合价是___;氨气中氮元素与氢元素的质量比为____。
(2)若用下面三幅模型图表示合成氨气的过程,则从反应开始到完成的排列顺序是_____(用字母表示)。
(3)氨气燃烧时可能会生成氮氧化物而污染环境,但在一定条件下,氨气燃烧却没有任何污染,该反应原理是:4NH3+3O22X+6H2O,其中X是________。
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【题目】根据下列要求写出有关反应的文字表达式(名称下写出物质的化学式)
(1)氢气在空气中燃烧:____________________。
(2)铁丝在氧气中完全燃烧:____________________。
(3)硫在空气中燃烧:____________________。
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【题目】下列化学方程式书写正确的是
A. H2O2 H2↑+O2↑ B. H2O+CO2
H2CO3
C. H2OH2↑+O2↑ D. 3Fe+2O2
Fe3O4
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【题目】某化学小组对人体吸入的空气和呼出气体进行了如下实验探究。
(提出问题)人体吸入的空气与呼出气体组成有什么不同?
(资料)①白磷着火点约40℃;②通常条件下,氢氧化钠溶液与白磷不反应,氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳气体。
(实验操作)实验一:(如图1)
(1)检查好装置气密性后装入试剂,医用输液袋中收集VmL空气。
(2)打开弹簧夹_______,缓慢将袋中空气全部排入锥形瓶中,读出量筒内收集到液体V1mL.由此测得空气中_____的体积为______mL。
(3)关闭弹簧夹K1、K2,再用_____方法(填具体操作),使燃烧匙内的白磷迅速燃烧,反应的化学方程式为________。充分反应后,冷却至室温,打开K2,量筒内剩余液体为V2mL。由此测得氧气在空气中所占的体积分数可表示为_____。
实验二:(如图2)
(4)把测定氧气、二氧化碳、水蒸气的传感器放入食品保鲜袋,然后向袋内呼出气体。采集的数据经处理如图3所示,表示氧气体积分数变化的_____。(填“X”、“Y”或“Z”)。Y的体积分数在60s之后逐渐减小的原因是_________。
(数据处理)(5)实验二中,200s时没有被采集数据的其他所有气体的总体积分数为____%。
(评价与反思)(6)由实验二分析,人体呼出气体与空气相比,组成上的差异是__________。
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【题目】美国切断中兴供应链,禁令为期7年,给中兴公司带来很大的损失。我国应加强自主研发芯片的能力,下图为多晶硅生产企业生产高纯硅的流程示意图:
①SiO2+2C Si+2CO↑
②Si+3HCl SiHCl3 +H2↑
③SiHCl3+H2 Si+3HCl
⑴反应①的基本反应类型为_____________________。
⑵整个制备过程必须达到无水无氧。在H2还原 SiHCl3过程中若混入O2,可能引起的后果是________________________________。
⑶为了达到绿色化学和节约资源的目的,上述流程中某化合物需要循环使用该物质的化学式是__________。
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【题目】下表是生活饮用水国家标准的部分内容。
生活饮用水水质常规检验项目及限值(部分)
项目 | 限值 |
色度 | 不超过15度,并不得呈现其他异色 |
浑浊度 | 不超过1度,特殊情况下不超过5度 |
pH | 6.5~8.5 |
总硬度(以CaCO3计) | 450mg/L |
铝 | 0.2mg/L |
铁 | 0.3mg/L |
硫酸盐 | 250mg/L |
①表中“铝”指的是_______(选填“单质”“元素”或“原子”)。
②生活中硬水软化的方法是________ ,若想知道该水是硬水还是软水,可加入________ 来检验。
③Cl2、ClO2均可作自来水消毒剂,其中氯元素的化合价分别是____________。
④1L合格的生活饮用水中,均以CaCO3计算硬度,则钙元素的含量不超过____mg/L。
⑤实验室用上述水样通电分解,产生氢气和氧气的体积比约为_______;反应的化学方程式为 :________。
⑥地球上的总水储量虽然很大,但淡水很少,爱护水资源是每个公民应尽的责任和义务。请你列举一条节约用水的合理建议:_________。
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【题目】化学是以实验为基础的学科,如图所示实验都与碳有关,回答有关问题:
①实验Ⅰ中夹有红热木炭的坩埚钳应____插入盛有氧气的集气瓶中;(填“缓慢”或“快速”)
②为了证明实验Ⅰ的生成物,接下来的操作是:____;
③实验Ⅱ中试管A内反应化学方程式为:____;
④在这两个实验中,木炭表现出的化学性质____;
⑤图2所示,先给a、c两支相同的大试管中充满红棕色的NO2气体,然后分别向a、c两支试管中加入质量相等的足量的石墨和活性炭,塞紧胶塞,经过一段时间后,打开弹簧夹,所观察到的现象是c试管中____、烧杯中的水____。
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