某无色气体中可能含有甲烷.docx

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某无色气体中可能含有甲烷

某无色气体中可能含有甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氮气中的一种或几种，现将该气体依次通过下图所示装置，观察到：

①A装置内未见有浑浊出现；②D装置内无水硫酸铜变蓝（无水硫酸铜遇水变蓝）；最终收集到一定量干燥气体（假设每步反应都是完全的）。

请回答下列问题：

（1）由①可知原混合气体中肯定不含_________；

（2）由②可知原混合气体中一定含有__________；

（3）最终收集到的气体是_____________；

（4）实验过程中记录的实验数据如下：

D装置总质量

E、F装置总质量

反应前

156.6g

356.8g

反应后

158.4g

359.0g

则该气体的成分为：

_________________

（2012．福州市）（12分）氢化钙（CaH2）固体是一种储氢材料，是登山运动员常用的能源提供剂。

【阅读资料】

①碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物。

②钙遇水立即发生剧烈反应生成氢氧化钙和氢气。

③氢化钙要密封保存，遇水反应生成氢氧化钙和氢气。

【氢化钙的制备】

氢化钙通常用氢气与钙加热制得。

某化学兴趣小组设计的制取装置如图10所示（固定装置省略）。

回答下列问题：

（1）装置A中制取氢气的化学方程式为。

（2）装置B的作用是。

（3）装置C中制取氢化钙的化学方程式为。

（4）若不改变温度，整套装置气密性的检查方法

是。

【产品的定量测定】

通过上述方法制得的氢化钙样品中常混有未完

全反应的钙（其余可能的杂质忽略不计）。

样品纯度的测定步骤如下：

①检查装置气密性，装入药品，按图11（固定装置省略）所示连接仪器。

②调整水准管高度，使量气装置两边的液面保持

同一水平。

读取液面所在的刻度数据为10.0mL。

③将Y形管慢慢倾斜，直到A端的水全部与B端的样品混合。

④反应结束，冷却至室温，再次读取液面所在刻度数据为110.0mL。

回答下列问题：

（5）如何判断样品与水完全反应：

。

（6）反应生成氢气的体积为mL。

（7）已知该实验条件下，氢气的密度为0.09mg/mL。

样品中氢化钙的纯度为。

（结果精确到0.1%）

⑴Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑

⑵吸收水蒸气和氯化氢气体

⑶Ca+H2

CaH2

⑷将活塞关闭后，往分液漏斗中加入适量的水，用手指堵住装置D的导管口，打开活塞，若气密性良好，可观察到分液漏斗内的液面几乎不下降（合理答案均可）

⑸气泡不再产生（合理答案均可）

⑹100.0

⑺88.4%

27.（15分）叠氮化钠（NaN3）被广泛应用于汽车安全气囊，某兴趣小组对其进行下列研究．

【应用研究】

（1）汽车经撞击后，30毫秒内引发NaN3，迅速分解为Na、N2，反应方程式为_______。

【制备研究】

（2）将金属钠与液态氨反应得NaNH2，再将NaNH2与N2O反应可生成NaN3、NaOH和气体X，该反应的化学方程式为

2NaNH2＋N2O=NaN3＋NaOH＋X,实验室检验X

气体使用的试纸是湿润________。

【Na2CO3质量分数测定】

工业级NaN3中常含有少量

的Na2CO3，为测定样品中Na2CO3的质量分数设计如图装置（已知H2SO4溶液与NaN3,反应不生成气体）。

（3）装置A的作用是_____。

设计的实验步

骤为：

①精确称量样品，检查装置气密性；②打开弹簧夹，鼓入空气，称量装置C；③关闭弹簧夹，打开分液漏斗活塞；④再打开弹簧夹，_______；⑤再次称量装置C。

计算碳酸钠含量至少需要测定______

（填数字）个数据。

根据制备反应，分析工业级NaN3中含有Na2CO3的可能原因

_______。

【NaN3纯度测定】

精确称量0.140gNaN3样品，设计如图装置，测定其纯度。

已知2NaN3→3N2

（NaN3中的N全部转化为N2，其他产物略），反应中放出大量的热。

（4）检查该装置气密性的方法是连接好装置，从水准瓶

注水，量气管中液面与右边液面形成高度差，做好标记，一段时间后，两边高度差_____（填“变大”、“变小”或“不变”），说明气密性良好。

（5）使小试管中的NaN3样品与M溶液接触的操作是

______。

（6）使用冷水冷凝的目的是______。

反应前应将液面调

节到量气管的“0”刻度，并使两边液面相平，反应后读数时，还需要进行的操作是_______。

（7）常温下测得量气管读数为67.2mL（N2的密度为

1.25g/L），则实验中选用的量气管规格合适的是_____（填字母序号）。

A.100mL         B.1L            C.2L

（8）计算NaN3样品的纯度（写出计算过程）。

25.（10）能源“非石油化”是战略目标，发展以CH4、CO2等为原料的“C1化学”成为当今化工生产的必然趋势。

通常天然气中含有H2S等有毒气体，下图为天然气合成氨的工艺流程。

（1）甲烷----氧气燃料电池是将______能转化为______能的装置。

CH4在空气中燃烧时，将干冷的小烧杯罩在火焰上方，可观察到烧杯内壁有______。

（2）CH4可合成多种无机物和有机物。

研究CH4和CO2反应生成CO和H2，重大意义在于______；我国科研人员首先发现CH4可直接分解获得C6H6和H2，化学方程式为___________。

（3）①中CH4与H2O（气）反应生成CO2、H2，化学方程式是______。

②中一般加人K2CO3溶液吸收CO2，此反应表示为K2CO3＋CO2＋H2O=2_________，N2与H2按照分子数1：

____反应生成NH3。

（4）使用Fe2O3·H2O除去H2S,生成物中含硫元素的物质有______种。

流程中参与循环的物质是_______（填化学式）。

22．（7分）某化学兴趣小组用火柴、蜡烛、烧杯三种实验材料探究物质燃烧的条件。

[提出问题]物质燃烧需要什么条件?

[猜想与假设]

1．有可燃物

2．温度要达到着火点

3．与氧气（或空气）接触

[设计与实验]

[得出结论]猜想正确，燃烧必须同时满足个条件，只要破坏个燃烧的条件，就能达到灭火的目的。

[反思质疑门氢气在氯气中能燃烧。

燃烧是否一定要有氧气参加?

[查阅资料1]镁条能在空气中剧烈燃烧，也能在二氧化碳中剧烈燃烧，发出耀眼的白光、放出大量的热；细铁丝可以在氯气中剧烈燃烧，放出大量的热，产生大量棕黄色的烟；磷能在氯气中剧烈燃烧，放出大量的热，产生大量的白色烟雾。

[表达与交流]根据上述内容和课本中对“燃烧”的描述，你认为

叫做燃烧。

[反思质疑2]根据“细铁丝在氧气中燃烧”的实验现象，细铁丝在氧气中燃烧为什么会“火星四射”?

[查阅资料2]含碳细铁丝燃烧时，其中的炭粒生成的CO2气体在熔融液态物质中形成气泡，熔融液态物质因气泡炸裂引起“火星四射”的现象。

[设计实验]为了验证细铁丝在纯氧中燃烧产生“火星四射”现象的原因，你设计的实验方案是。

四、（本题包括2小题，共12分）

23．（6分）从20世纪中叶开始，硅成了信息技术的关键材料，是目前应用最多的半导体材料。

请回答—下列问题：

（1）地壳里各种元素的含量（质量分数）如右图所示，其中表示硅元素的是（填字母）。

（2）根据元素周期表可知，原子序数为6的碳原子和原子序数为14的硅原子最外层电子数均为4，则常温下硅的化学性质（选择“活泼”、“不活泼”）。

（3）制备硅半导体材料必须先得到高纯硅，三氯甲硅烷（SiHCl3）还原法是当前制备高纯硅的主要方法．生产过程示意如下：

①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。

②在生产过程中物质A可循环使用，A的化学式是；在生产过程中还有一种可循环使用的物质是。

35．（6分）用作牙膏摩擦剂的轻质碳酸钙可以用矿石A来制备，某化学兴趣小组设计了2种转化流程，如下图所示。

已知：

a．二氧化碳持续通入氢氧化钙溶液发生如下反应：

CO2+Ca（OH）2===CaCO3↓+H2O，

CaCO3+H2O+CO2===Ca（HCO3）2；

b．碳酸氢钙微溶于水，微热易分解：

Ca（HCO3）2微热CaCO3↓+H2O+CO2↑；

c．生石灰与水充分反应后可得到颗粒非常细小的熟石灰浆。

试填空。

（1）小王主张用流程①、②、④和操作Ⅱ的设计，认为其工艺简单。

请写出反应①和④的化学方程式：

①▲

；④▲；

操作Ⅱ包括▲等工序。

（2）制轻质碳酸钙时，D为▲（选填“悬浊液”或“溶液”或“

乳浊液”），

理由是：

▲．

（3）小李认为流程①、②、③和操作I比小王的主张更好，其理由是：

▲；操作I包括搅拌和微热等工序。