选项 | A | B | C | D |
方案 | ||||
结论 | 说明瓶中气体为氧气 | 说明水是由氢元素和氧元素组成 | 说明只有二氧化锰存在时,过氧化氢才会分解产生氧气 | 证明分子在不断运动 |
“碳捕捉与封存”是我国的一项先进技术(如图1所示)。
我国能源消耗的70%来自于煤炭。每秒有100吨煤在燃烧,年消耗量超过30亿吨。
如果任由煤炭资源在诸多领域利用,将对大气、河流、土地产生污染,温室效应增强。实现节能减排、绿色环保,我国政府举全国之力,积极倡导并大力发展新的绿色经济。比如:电厂中的煤在极高的温度下充分燃烧,会产生大量的CO2 , 每年的排放量大约1600万吨,运用“碳捕捉与封存”技术,这些CO2将不会进入大气。被封存的CO2有许多用途,如用于食品保鲜、气体肥料、冷藏食物、物品灭火等,以此来消除资源的巨大浪费。我国正以超世界一流的目光发展经济,完善环保体制。
阅读文本,完成下列任务:
气体的制取与性质实验是初中化学实验的重要内容。
Ⅰ.气体的制取实验
(1)写出图中指定仪器名称:①________,②________。
(2)实验室欲利用液体药品________和二氧化锰粉末制取氧气;选择并组装发生和收集装置并要求该套组合装置能获得平稳的气流,控制液体流速,你的选择是:________。其制取的符号表达式为:________。
Ⅱ.气体的性质实验
(3)铁丝燃烧实验(如图1)。加热后的铁丝放入已收集满氧气的集气瓶中,能观察到________(填实验现象),放出热量。反应的符号表达式为:________。
(4)氢气性质实验(如图2)。用排水法收集到一瓶氢气,倒置于铁架台上,将一根点燃的蜡烛缓慢插入瓶中,瓶口有一团火焰,插入瓶中后蜡烛熄灭了。上述实验及操作能说明的是________。
A. 氢气能支持燃烧 |
B. 氢气具有可燃性 |
C. 氢气的密度比空气小 |
D. 氢气难溶于水 |
空气是一种重要资源,人类的生产生活离不开空气,对于空气的研究人类从未停止。
研究一、从空气中获得氮气,进行氨气的合成
氨气是一种重要的化学物质,可用于制造硝酸和氮肥。工业合成氨气的流程如图1所示,在铁触媒作用下,用体积比为1:3的氮气和氢气合成氨气,当容器中氨的含量不再发生变化时(平衡时),测得氨气的含量分别与温度和压强的关系如图2所示。
(1)请写出氨气(NH3)中氮元素的化合价________。
(2)从“合成塔”中出来的气体是________(填“纯净物”或“混合物”)。
(3)按下列条件进行合成氨气反应,平衡时氨气的含量最高的是_____(填字母序号)。
A. 200大气压、300℃ | B. 200大气压、500℃ | C. 400大气压、300℃ | D. 400大气压、500℃ |
研究二、三个实验小组同学分别利用不同的方法测定空气中氧气含量
A组实验:利用白磷燃烧测定空气中氧气含量
图3是利用气压传感器测定白磷燃烧时集气瓶内气压变化的实验装置;图4是集气瓶内气压的变化情况。
(4)用酒精灯点燃燃烧匙中过量的白磷。该反应的符号表达式:________。
(5)点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入集气瓶中并把橡皮塞塞紧。待红磷熄灭并冷却后,打开止水夹。通过传感器获得集气瓶内气压变化图像,如图4,分析BC段气压变化的原因________。
B组实验:加热铜粉测定空气中氧气含量
图5是铜粉与氧气加热生成氧化铜实验装置:
(6)实验的主要实验步骤如下:
①组装装置,检查装置的气密性;
②向试管中加入足量的铜粉,铜粉要足量的原因是________;
③点燃酒精灯,不停地抽拉注射器的活塞,充分反应后停止加热。
(7)实验开始时,若注射器活塞前沿停在35mL的刻度线上,实验结束并等到具支试管冷却后观察,注射器活塞前沿约停在________mL的刻度线上。若实验过程中没有不断推拉注射器,则可能导致测定的氧气的体积分数________(填“偏大”“偏小”“不变”)。
C组实验:用铁生锈原理测定空气中氧气含量
图6:利用铁粉生锈消耗空气中的氧气和水,测定空气中氧气含量实验,实验数据如表:
测量项目 | 实验前烧杯中水的体积 | 实验后烧杯中剩余水的体积 | 集气瓶和导管的容积 |
体积/mL | 80.0 | 49.0 | 150.0 |
(8)根据表中数据,计算实验测得的空气中氧气的体积分数是________(计算结果精确到0.1%),相比较A组实验,该方法测定结果更精确。
Ⅰ. 分离液态空气制取氧气是依据液氮和液氧的不同。分析上表数据,控制温度在-195.8℃~℃时,可以将氮气从液态空气中分离出来。剩余的液氧是(填“纯净物”或“混合物”),下列操作中,一次性鉴别空气、氧气、氮气3瓶气体最合理的方法是。
A.观察气体颜色
B.插入带火星的木条
C.闻气体的气味
D.插入燃着的木条
运载火箭升天时会携带液氢作燃料,液氧作助燃剂,两者反应生成水,请写出该反应的文字表达式:。
Ⅱ、利用分子筛吸附氮气和氧气能力的差异将二者进行分离。在吸附塔中,通过加压与减压的交替循环,可以使分子筛重复使用,部分过程的示意图如下:
①分子筛中发生的变化是(填“物理变化”或“化学变化”)。
②下列说法正确的是(填序号)。
A.变压吸附法制取的氧气中含有稀有气体
B.变压吸附法制取的氧气中含有二氧化碳
C.分子筛对氮气的吸附能力与吸附塔内气体压强有关
建立“宏观一微观”之间的联系,是化学学习的重要方法。
(一)2023年10月26日神舟十七号载人飞船成功升空,与神舟十六号航天员在“天宫”空间站会师。
(1)①空间站供氧方式之一是携带氧气罐。从微观角度分析,6000L的氧气在加压条件下能装入40L钢瓶中的原因________ 。
据研究团队介绍,神舟十七号之后的飞船都将应用锂(Li)离子电池。
②根据锂的原子结构示意图可知,锂的常见化合价为________ 价,锂电池使用过程中实现了________ 能转化为电能。
③锂电池造价较高,科学家们正在研究用钠电池代替锂电池,钠与锂化学性质相似的原因是________ 。原子的最外层电子数相同时,电子层数越多,最外层电子离核越远,失电子能力越强,活泼性越强。由此推测,锂的活泼性________ (选填“大于”或“小于”)钠的活泼性。
(2)空间站中的二氧化碳处理系统,可以将呼出的二氧化碳加氢处理,转化成甲烷(CH4)和另一种物质,实现二氧化碳的再利用。该反应微观示意图如下图所示(图中微粒恰好完全反应)。
补全丙的微观图(画出图形)________ 。
(3)图2表示元素的化合价与物质类别的关系。若它表示氮元素的部分转化关系图,则B点表示物质的化学式为________ 。
(二)如图是某钙片的商品标签,请根据标签信息完成下列问题:
XX儿童钙片 主要成分:碳酸钙、维生素D 功能:补钙 规格:2g/片 每片中含:碳酸钙75% 食用方法:嚼食,每日一片 |
(4)CaCO3中钙、氧元素的质量比为________ (填最简比)。
(5)某儿童按标签用量服药,每天补充钙元素的质量是多少克?(列式计算)