以CO2为碳源,与电解水产生的H2经催化可转化为高附加值的有机物,此方法具有重要的战略意义。中国化学家使用特殊的催化剂实现了CO2和H2转化为A或B等有机物,反应原理如图所示:
请回答下列问题:
(1)B的化学式是 。
(2)根据催化剂的特性可知,催化剂在该反应前后,其质量和 不变。
(3)在催化剂Ⅰ中发生反应的化学方程式是 。
(4)由CO2和H2反应生成A的总反应化学方程式是 。
(5)如果该反应工业化生产后的重要意义是 。
如图为初中化学常见的仪器装置,请回答下列问题。
(1)写出仪器名称:a为 ,b为 。
(2)实验室可选用 (填字母序号)和D装置制取CO2气体:在添加药品前,首先应进行的操作是 。
(3)实验室用KMnO4粉末制取O2的化学方程式为 ;发生装置中需在试管口放一团棉花,以防止KMnO4粉末 。
(4)实验室用过氧化氢溶液及少量MnO2制取O2,可选用 (填字母序号)装置收集O2;MnO2起 作用。
请用化学知识回答下列问题。
(1)铜仁市的锰资源非常丰富,锰及锰的化合物应用广泛,实验室用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气,二氧化锰作用是 。
(2)金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质,但它们的物理性质差异较大,石墨具有 可制成电极。
(3)钢铁在生活中应用广泛,在潮湿的空气中铁制品容易生锈(铁锈的主要成分是Fe2O3),用稀硫酸除铁锈的化学方程式为 。
(4)金属及金属材料在生产生活中有广泛的应用,请根据相关信息回答问题。
①现有铁、铜、锌三种金属,请选择一种试剂 (填化学式),通过实验证明它们金属活动性的强弱。
②金属钠非常活泼,在自然界以化合物的形式存在,近年来对钠电池的研究也取得了较大进展。工业上常用电解熔融状态的氯化钠制取单质钠,并产生氯气(Cl2),请写出该反应的化学方程式 (该反应与电解水类似)。
大多数化工生产都有催化剂的参与。
(1)化工生产使用催化剂的目的是 。
(2)研究表明氧化铜可催化过氧化氢分解。
①用如图1所示装置和药品制取氧气,反应的化学方程式为 。
②如图1中收集氧气的方法是向 排空气法。为了检验氧气是否收集满,将 放在集气瓶口。
③反应结束后,弃去试管中的上层清液,再向试管中加入过量稀硫酸,充分振荡,可观察到的现象 。
④为了制取较大量氧气,并便于多次添加过氧化氢溶液,请从如图2中选择合适的仪器或装置,重组一套制取装置,需要用到的是 (填标号)。
(3)下列设想有可能通过找到合适的催化剂来实现的是 (填标号)。
A.利用太阳光将水分解生产H2
B.将空气中的He分解生产H2
C.常温下Cu从硫酸镁溶液中置换出Mg
D.使一定质量CH4完全燃烧放出的热量变多
请根据下列各图中提供的信息回答问题:
(1)写出仪器a的名称: 。
(2)请写出用装置B制取氧气的化学方程式: 。
(3)比较用过氧化氢溶液和用氯酸钾固体制取O2的方法,两者的共同点是 。
A.发生装置相同
B.都可用MnO2做催化剂
C.完全反应后剩余的固体成分相同
(4)装置B、C都可用来制取二氧化碳,装置C相对于装置B在操作方面的优势是 。
(5)用大理石和稀盐酸制取一瓶二氧化碳气体,将这瓶气体按G所示慢慢倒入烧杯中,观察到蜡烛自下而上依次熄灭,说明二氧化碳具有的性质是
有科学家认为“氢能将成为未来主要的能源”,图1是利用太阳能将水转化为氢能的两条理想途径。
(1)途径一“光电转换”过程中,光能转化为 能,可较好解决传统制氢过程中效率低、 等问题。
(2)途径二中反应过程的微观示意图如图2所示。
①请将图2中方框内微粒补充完整 。
②该反应前后催化剂的化学性质和 均不发生改变。
③该反应过程中不发生变化的微粒是 (填化学符号)。
如图是实验室制取气体的常用装置,请回答下列问题:
(1)写出图中标号仪器的名称:① ② 。
(2)实验室可用过氧化氢溶液与MnO2制取O2,该反应中MnO2是 ,请写出该反应的化学方程式: 。若用E装置收集O2,当 时,开始收集。
(3)实验室可用Zn粒与稀硫酸制取H2.应选用的气体发生装置是 (填字母),该装置优点为 。若要收集干燥的H2,应将生成的H2依次通过F、D装置,F装置中盛放的液体是 (填名称),选择D装置收集H2的原因是 (填H2的物理性质)。
空气质量意味着生活质量。
(1)下表为某同学测量的呼吸前后气体组成的实验数据(通常状况)。
物质 |
吸入空气(体积分数/%) |
呼出气体(体积分数/%) |
氮气 |
78 |
75 |
氧气 |
21 |
16 |
二氧化碳 |
0.03 |
4 |
水蒸气 |
a |
b |
①氮气的化学性质比较 (填“稳定”或“活泼”),在呼吸前后没有发生变化,实验中呼出气体的总体积 吸入空气的总体积(填“>”“=”或“<”)。
②呼吸时消耗O2产生CO2,该过程 能量(填“吸收”或“释放”)。呼吸前后气体中水蒸气含量变化较大,实验中其体积分数b a(填“>”“=”或“<”)。
(2)汽车多以汽油为燃料,辛烷(C8H18)是汽油中的一种成分。
①每114g C8H18完全燃烧,需要消耗400g O2,生成mg CO2和162g H2O,则m= g。
②与完全燃烧相比,等质量的C8H18不完全燃烧时会产生CO,消耗O2的质量 (填“偏大”“相等”或“偏小”),除污染环境外,燃料不完全燃烧还会产生的问题是 浪费 (写出一种)。
(3)“远在高空是地球卫士,近在身边是健康杀手。”臭氧(O3)对环境的作用需辩证地认识。
①高空中臭氧层能吸收紫外线。有学者认为,致冷剂氟利昂进入高空大气后会产生氯原子(Cl•),引发以下反应:Cl•+O3═ClO•+O2 Ⅰ
2ClO•═2Cl•+O2 Ⅱ
Cl•加快了上述转化过程总反应的速率,但自身的质量和化学性质在总反应前后没有发生变化,其作用是 ,该转化过程总反应的化学方程式为 。
②地面附近的臭氧是一种空气污染物,臭氧属于 (填“单质”或“化合物”),O3可表示一个 (填“原子”“分子”或“离子”)。
(4)有人提出:你吸入的空气中的某个氧原子可能自于若干年前恐龙的身体。该说法表达的观点是 (填字母)。
A.分子聚集形成物质,分子在不停地运动
B.在化学变化中原子既不会产生,也不会消失
C.原子内部结构复杂,原子不是构成物质的最小微粒
根据下列实验装置图,回答有关问题。
(1)图中标有①的仪器名称是 。
(2)实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,应选用的装置组合是 (填字母),反应的化学方程式为 ,其中二氧化锰的作用是 。
(3)实验室用锌和稀硫酸制取氢气的化学方程式为 ,用E装置收集氢气,气体应从 (填“a”或“b”)端通入。
(4)小强和小明两位同学对黄色的FeCl3溶液产生了浓厚的兴趣,查阅资料获得如下信息:
①FeCl3能与Cu、Fe、Al等金属反应生成FeCl2,如:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2;
②FeCl3溶液能使无色的苯酚溶液变成紫色
[提出问题]①FeCl3溶液与金属铝反应有哪些现象?
②FeCl3溶液中的哪种粒子使苯酚溶液变成紫色
[实验探究]取适量FeCl3溶液于试管中,进行如下实验
[思考与交流]
①实验前,铝箔表面需要进行打磨处理,其目的是 。
②FeCl3溶液的pH 7(填“>”、“<”或“=”)
③溶液由黄色变成浅绿色的化学反应方程式为 。
④D中无色溶液的溶质是 (填化学式)。
⑤经分析,小强同学认为是Fe3+使苯酚溶液变成紫色,但小明同学认为若要得出此结论还需补做如下实验:在苯酚溶液中滴加稀盐酸,观察溶液是否变成紫色。小明的理由是 。
根据如图回答问题。
(1)反应原理
①加热高锰酸钾、分解过氧化氢溶液或加热氯酸钾均可产生氧气,其中分解过氧化氢溶液和加热氯酸钾时,加入二氧化锰在反应中起的作用是 。三种方法中,写出其中一个反应的化学方程式 。
②石灰石和稀盐酸反应产生二氧化碳的化学方程式为 。
(2)制取O2和CO2.连接如图的装置完成实验。
制取气体 |
A |
B |
C |
||
反应物 |
装置(填“甲”或“乙”) |
物质 |
作用 |
作用 |
|
O2 |
① |
② |
水 |
③ |
接水 |
CO2 |
石灰石和稀盐酸 |
乙 |
④ |
干燥CO2 |
⑤ |
过氧化氢能极缓慢分解,可看成分解为水和氧原子:H2O2→H2O+O,其水溶液显弱酸性。过氧化氢是实验室中重要化学试剂,在生产生活中有重要用途。回答下列问题:
(1)过氧化氢中氧元素的化合价为 。
(2)MnO2能加快过氧化氢分解,氧原子再结合成氧分子而制得氧气,MnO2在反应中作 剂,下列装置可用于制取氧气的是 (选填字母编号,下同),可用于收集氧气的装置有 。
(3)氧原子容易与许多有机物反应而破坏其结构,所以过氧化氢溶液能杀死新冠病毒,这个过程叫做蛋白质的 。
(4)向氢氧化钠溶液中滴加酚酞试液,再滴加过氧化氢溶液,观察到溶液先变红后褪色,猜想其褪色原因可能有两种:
①H2O2显酸性消耗了NaOH,而使红色褪去;
②H2O2分解产生的氧原子与酚酞反应破坏其结构,而使红色褪去。究竟哪种猜想合理?请用本次实验用过的试剂设计实验 (补充完实验方案)。有兴趣的同学可在后续学习中通过实验得出结论。
空气中的氧气在细菌的作用下将辉铜矿中的硫化亚铜(Cu2S)转化成硫化铜(CuS),再把不溶性的硫化铜转化为可溶性的硫酸铜是“生物炼铜”的重要环节,根据下列物质间的转化关系回答问题:
(1)硫化铜在水中可以产生极少量的S2﹣,其结构示意图为,则一个硫原子中含有 的电子;
(2)反应①、②中,细菌均起 作用;
(3)反应②的基本反应类型是 ;
(4)反应③的化学方程式为 .
化学是一门以实验为基础的科学。
(1)仪器a的名称是 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 ;选择的装置组合是 (填序号)。
(3)实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气的化学方程式为 ;若要控制反应的发生或停止,应选择的发生装置是 (填序号),利用D装置收集氢气的理由是 。
(4)某化学兴趣小组设计如下表所示的对比实验来比较MnO2、CuO对过氧化氢分解的催化效果,所用实验装置如图2所示。
实验序号 |
过氧化氢溶液 |
催化剂 |
实验1 |
5mL 4% |
粉末状MnO20.2g |
实验2 |
5mL 4% |
粉末状CuO 0.2g |
①实验1中制取氧气的化学方程式为 。
②实验需要测量并记录的数据有:氧气体积和 。
③实验时,分别将过氧化氢溶液一次性注入盛有催化剂的小试管中,测量并记录数据,实验过程中发现U型管内右侧液面上升,原因是 。
④结论:MnO2对过氧化氢分解的催化效果比CuO好,得出该结论的依据是 。
根据如图回答问题。
(1)反应原理
①加热高锰酸钾、分解过氧化氢溶液或加热氯酸钾均可产生氧气,其中分解过氧化氢溶液和加热氯酸钾时,加入二氧化锰在反应中起的作用是 。三种方法中,写出其中一个反应的化学方程式 。
②石灰石和稀盐酸反应产生二氧化碳的化学方程式为 。
(2)制取O2和CO2.连接如图的装置完成实验。
制取气体 |
A |
B |
C |
||
反应物 |
装置(填“甲”或“乙”) |
物质 |
作用 |
作用 |
|
O2 |
① |
② |
水 |
③ |
接水 |
CO2 |
石灰石和稀盐酸 |
乙 |
④ |
干燥CO2 |
⑤ |
试题篮
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