【题目】A~E是初中化学常见的物质:盐酸、氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠、二氧化碳中的某一种。A可用于金属表面除锈,B可用来改良酸性土壤。它们相互之间发生反应或转化的关系如右图所示(“-”表示两种物质间能发生反应,“→”表示两种物质间的转化关系)。
(1)A、C的化学式分别为________、________;D在生活和生成中的一种用途是_________。
(2)E→D反应的化学方程式为_____________________________;B与D反应的化学方程式为_________________________。
【答案】HClNaOH光合作用的原料、灭火Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
【解析】
A~E是初中常见的物质:盐酸、氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠、二氧化碳中的某一种。A可用于金属表面除锈,B可用来改良酸性土壤,则A为稀盐酸,B为氢氧化钙;A与C能反应,B与D能反应,由盐酸能与氢氧化钠、碳酸钠反应,氢氧化钙能与二氧化碳、碳酸钠反应,则E为碳酸钠,C为氢氧化钠、D为二氧化碳,据此进行分析解答。
根据以上分析可知A为稀盐酸,B为氢氧化钙,C为氢氧化钠、D为二氧化碳,E为碳酸钠。则
(1)A、C的化学式分别为HCl、NaOH。D是二氧化碳,在生活和生产中的一种用途是光合作用的原料、灭火剂等;
(2)E→D反应,即碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式为Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;B与D反应,即氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
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【题目】氯碱工业中,通过电解饱和食盐水获得重要的化工原料。其中氯气用途十分广泛,除用于自来水消毒、生产漂白粉外,还用于生产盐酸、聚氯乙烯、氯苯等。
(1)写出电解饱和食盐水的化学方程式:______________________________。
(2)氯气用于生产半导体材料硅的流程如下:
①石英砂的主要成分是________,在制备粗硅时,焦炭的作用是________。
②写出四氯化硅得到高纯硅的化学方程式:______________________。
(3)用于制造塑料薄膜、人造革、塑料管材和板材的聚氯乙烯(PVC塑料)就是以氯气和乙烯为主要原料通过三步主要反应生产的。三步反应的化学方程式分别为
①___________________________________________________________;
③___________________________________________________________。
其中①、③的反应类型分别为________反应、________反应。
(4)上述两种生产过程可得到同一种副产品,该副产品是________。
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【题目】某气态有机物X含C、H、O三种元素,已知下列条件,现欲确定X的分子式,所需的最少条件是( )
①X中含碳质量分数 ②X中含氢质量分数 ③X在标准状况下的体积 ④质谱确定X的相对分子质量 ⑤X的质量
A. ①② B. ①②④
C. ①②⑤ D. ③④⑤
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【题目】科学家积极探索新技术对CO2进行综合利用。
Ⅰ.CO2可用来合成低碳烯烃:2CO2(g)+6H2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g) △H=akJ/mol
请回答:
(1)已知:H2和CH2=CH的燃烧热分别是285.8kJ/mol和1411.0kJ/mol,且H2O(g)H2O((1)△H=-44.0kJ/mol,则a=________kJ/mol。
(2)上述由CO2合成CH2=CH2的反应在________下自发进行(填“高温”或“低温”)。
(3)在体积为1L的恒容密闭容器中,充入3molH2和1molCO2,测得温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图1所示。下列说法正确的是________。
A.平衡常数大小:KMN
B.其他条件不变,若不使用催化剂,则250℃时CO2的平衡转化率可能位于点M1
C.图1中M点时,乙烯的体积分数为7.7%
D.当压强或n(H2)/n(CO2)不变时均可证明化学反应已达到平衡状态
(4)保持温度不变,在体积为V L的恒容容器中以n(H2)∶n(CO2)=3∶1的投料比加入反应物,t0时达到化学平衡。请在图2中作出容器内混合气体的平均相对分子质量随时间变化的图象。___________
Ⅱ.利用“Na-CO2”电池将CO2变废为宝。我国科研人员研制出的可充电“Na-CO2”电池,以钠箔和多壁碳纳米管(MWCNT)为电极材料,总反应为4Na+3CO22Na2CO3+C。放电时该电池“吸入”CO2,其工作原理如图3所示:
(5)放电时,正极的电极反应式为__________________。
(6)若生成的Na2CO3和C全部沉积在正极表面,当转移0.2mole-时,正极增加的质量为_______g。
(7)选用高氯酸钠四甘醇二甲醚做电解液的优点是_____________________。
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【题目】废旧金属可以回收利用,用合金废料(含铁、铜和铝)制取硫酸亚铁和硫酸铜溶液的实验流程如下(部分生成物已略):
(1)合金属于________(填“纯净物”或“混合物”)。
(2)步骤①反应的化学方程式为:2Al+2NaOH+2R=2NaAlO2+3H2↑,依据质量守恒定律推出R的化学式为_________。步骤②反应的化学方程式为_____________________________。
(3)由铜制取硫酸铜溶液有以下三种途径:
I.Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
II.2Cu+O22CuO CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
Ⅲ.3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
你认为最佳途径是____________(填序号),理由是___________________。
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【题目】航天员呼吸产生的CO2用下列反应处理,可实现空间站中O2的循环利用。
Sabatier反应:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)
水电解反应:2H2O(l) 2H2(g) + O2(g)
(1)将原料气按∶=1∶4置于密闭容器中发生Sabatier反应,测得H2O(g)的物质的量分数与温度的关系如图所示(虚线表示平衡曲线)。
① 该反应的平衡常数K随温度升高而__________(填“增大”或“减小”)。
② 温度过高或过低均不利于该反应的进行,原因是__________________________。
③ 200℃达到平衡时体系的总压强为p,该反应平衡常数Kp的计算式为________。(不必化简。用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
(2)Sabatier反应在空间站运行时,下列措施能提高CO2转化率的是______(填标号)。
A.适当减压 B.增大催化剂的比表面积
C.反应器前段加热,后段冷却 D.提高原料气中H2所占比例
(3)一种新的循环利用方案是用Bosch反应CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g)代替Sabatier反应。
① 已知CO2(g)、H2O(g)的生成焓分别为–394 kJmol-1、–242 kJmol-1,Bosch反应的ΔH =________kJmol-1。(生成焓指一定条件下由对应单质生成1mol化合物时的反应热)
② 一定条件下Bosch反应必须在高温下才能启动,原因是______________________。
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【题目】利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。可用电解LiCl溶液制备LiOH,装置如下图所示。下列说法正确的是
A. 电极B连接电源正极
B. A极区电解液为LiCl溶液
C. 阳极反应式为:2H2O+2e-= H2↑+2OH-
D. 每生成1molH2,有1molLi+通过该离子交换膜
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【题目】近年科学家提出“绿色自由”构想。把含有大量CO2的空气吹入K2CO3溶液中,再把CO2从溶液中提取出来,并使之与H2反应生成可再生能源甲醇。其工艺流程如下图所示:
回答下列问题:
(1)进入分解池中主要物质是______;在合成塔中,若有4.4kgCO2与足量H2反应,生成气态的H2O和CH3OH,可放出5370kJ的热量,写出该反应的热化学方程式:____________。
(2)该工艺在哪些方面体现了“绿色自由”构想中的“绿色”:①____________;②________。
(3)一定条件下,往2L恒容密闭容器中充入1.0molCO2和3.0 mol H2,在不同催化剂作用下,相同时间内CO2的转化率随温度变化如下图所示:
①催化剂效果最佳的是_______(填“催化剂I”.“催化剂Ⅱ”,“催化剂Ⅲ”)。b点v(正)______v(逆)(填“>”,“<”,“=”)。
②此反应在a点时已达平衡状态,a点的转化率比c点高的原因是___________。c点时该反应的平衡常数K=___________。
(4)科学家还研究了其它转化温室气体的方法,利用下图所示装置可以将CO2转化为气体燃料CO。该装置工作时的总反应方程式为_________________。
(5)己知25℃时H2CO3的电离平衡常数为:Kal=4.4×10-7、Ka2=4.7×l0-ll,则反应:HCO3- +H2OH2CO3+ OH-的平衡常数K=________。
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