目前最理想的燃料電池燃料是氫氣:
Ⅰ.某興趣小組總結(jié)了一些制備氫氣的方法:
(1)以酸溶液為原料:Mg+2HCl═MgCl2+H2↑;
(2)以水(或中性水溶液)為原料:
①水的光分解;
②Mg與熱水緩慢反應(yīng):Mg+2H2O △ Mg(OH)2+H2↑;
③H2O與焦炭在高溫下生成兩種可燃性氣體,請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 C+H2O 高溫 CO+H2C+H2O 高溫 CO+H2;
④NH3BH3+2H2O═NH4BO2+3H2↑,已知該反應(yīng)中B元素化合價沒有變化,則NH3BH3分子中6個H原子的化合價之和為 00。
(3)以堿溶液為原料:
①Si+H2O+2NaOH═Na2SiO3+2H2↑;
②2Al+6H2O+2NaOH═2X+3H2↑,則X的化學(xué)式為 Na[Al(OH)4]Na[Al(OH)4];
a.將鐵、鋁、硅三種單質(zhì)均勻混合,并分成兩等份。第一份加入足量鹽酸充分反應(yīng),第二份加入足量的氫氧化鈉溶液充分反應(yīng),二者生成等量的氫氣,則混合物中,鐵與硅的質(zhì)量比為 4:14:1;
b.把鋁粉和Fe3O4粉末均勻混合,并分成兩等份。第一份在高溫下發(fā)生置換反應(yīng)且恰好完全反應(yīng),然后用足量鹽酸與生成物充分反應(yīng);第二份直接加入足量的氫氧化鈉溶液充分反應(yīng),則前后兩種情況下生成的氫氣分子的個數(shù)比為 3:43:4。
(4)以鹽溶液為原料:
①酸性鹽溶液:Zn+2NaHSO4═ZnSO4+Na2SO4+H2↑;
②堿性鹽溶液:某興趣小組在查閱資料時發(fā)現(xiàn)鎂條與某些碳酸氫鹽溶液也能生成氫氣。進(jìn)而進(jìn)行了探究:
△
高溫
高溫
實(shí)驗(yàn)操作 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
向30mL1mol?L-1NaHCO3溶液中加入長3cm的鎂條 | 持續(xù)快速產(chǎn)生大量氣泡,溶液略顯渾濁 |
結(jié)論一:反應(yīng)產(chǎn)生的氣體有H2和CO2。
結(jié)論二:反應(yīng)過程中,溶液的堿性越來越強(qiáng)。
請回答下列問題:
a.該實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生CO2的原因?yàn)?
Mg+H2O+2NaHCO3=Mg(OH)2↓+Na2CO3+CO2↑+H2↑
Mg+H2O+2NaHCO3=Mg(OH)2↓+Na2CO3+CO2↑+H2↑
(用化學(xué)方程式表示)。b.根據(jù)以上信息,可合理推測實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生CO2的速率會逐漸變
慢
慢
(填“快”或“慢”)。Ⅱ.一些制氫方案會產(chǎn)生有毒氣體CO,可通過CO傳感器監(jiān)測其含量,工作原理為2CO+O2═2CO2,示意圖如圖所示:
提示:如圖裝置,利用有元素化合價變化的反應(yīng)產(chǎn)生電流。
失電子,元素化合價升高;電子不能通過溶液;電子流出極為負(fù)極。
請回答下列問題:
(1)通入CO的一極為
負(fù)
負(fù)
(填“正”或“負(fù)”)極,溶液中H+移向 A
A
(填“A”或“B”)極。(2)利用如圖所示裝置的相關(guān)原理可防止鐵的腐蝕,如圖中M的電極材料可選擇
A
A
(填選項(xiàng))。?
A.Zn
B.Cu
C.Ag
D.Au
(3)汽車尾氣中的主要污染物為CO和NO,二者可在尾氣管中的三元催化器內(nèi)發(fā)生反應(yīng),轉(zhuǎn)化為無污染的氣體。請寫出對應(yīng)的化學(xué)方程式
2CO+2NO N2+2CO2
催化劑
2CO+2NO N2+2CO2
。催化劑
【考點(diǎn)】實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律;根據(jù)質(zhì)量守恒定律判斷物質(zhì)的化學(xué)式;書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式.
【答案】C+H2O CO+H2;0;Na[Al(OH)4];4:1;3:4;Mg+H2O+2NaHCO3=Mg(OH)2↓+Na2CO3+CO2↑+H2↑;慢;負(fù);A;A;2CO+2NO N2+2CO2
高溫
催化劑
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/9/20 0:0:11組卷:102引用:1難度:0.1
相似題
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1.碳酸氫鈉是一種應(yīng)用廣泛的鹽,化學(xué)小組對其進(jìn)行了探究。
(1)NaHCO3可稱為鈉鹽或碳酸氫鹽,它是由Na+和
【提出問題】實(shí)驗(yàn)室中如何制取少量NaHCO3?
【查閱資料】
材料一:侯氏制堿的原理:NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl;2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。△
材料二:研究發(fā)現(xiàn),NaHCO3溶于水時吸收熱量,Na2CO3溶于水時放出熱量。
【實(shí)驗(yàn)制備】根據(jù)侯氏制堿原理設(shè)計如圖1所示裝置制取NaHCO3。
反應(yīng)結(jié)束后,將試管中的混合物過濾洗滌,低溫烘干得白色固體。
(2)燒杯中冰水的作用是
(3)能進(jìn)一步確認(rèn)該白色固體是NaHCO3的實(shí)驗(yàn)方案是
(4)如圖2中碳酸氫鈉的溶解度在60℃后無數(shù)據(jù)的原因可能是
【性質(zhì)探究】
常溫下,取一定量的NaHCO3溶液于燒杯中,插入pH傳感器,向燒杯中持續(xù)滴加CaCl2溶液,有白色沉淀生成,當(dāng)溶液的pH變?yōu)?.68時開始有無色氣體產(chǎn)生。反應(yīng)過程中溶液的pH隨時間變化如圖3所示。
【查閱資料】
材料三NaHCO3溶于水后,少量的能同時發(fā)生如下變化:HCO-3
變化①:+H2O→H2CO3+OH-;HCO-3
變化②:→HCO-3+H+。CO2-3
材料四:溶液的酸堿性與溶液中H+和OH-數(shù)目的相對大小有關(guān)。常溫下,當(dāng)單位體積溶液中OH-的數(shù)目大于H+的數(shù)目時溶液的pH>7,反之pH<7;單位體積溶液中所含的H+數(shù)目越大,溶液的pH越小。
【交流反思】
(5)NaHCO3溶液顯
(6)根據(jù)本實(shí)驗(yàn),下列說法錯誤的是
a.pH<6.68時生成的無色氣體為CO2
b.從0~30s,單位體積溶液中H+數(shù)目不斷增大
c.不能用CaCl2溶液鑒別Na2CO3和NaHCO3溶液發(fā)布:2024/12/25 15:30:1組卷:549引用:4難度:0.5 -
2.關(guān)于鹽的性質(zhì)研究是一項(xiàng)重要的課題,某興趣小組以“探究碳酸氫鈉的性質(zhì)”為主題開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)。
【任務(wù)一】認(rèn)識碳酸氫鈉
(1)下列關(guān)于碳酸氫鈉的說法正確的是
A.碳酸氫鈉是由Na+和構(gòu)成HCO-3
B.碳酸氫鈉俗稱純堿
C.碳酸氫鈉醫(yī)療上能用于治療胃酸過多癥
D.碳酸氫鈉難溶于水
【任務(wù)二】探究碳酸氫鈉的性質(zhì)
(2)探究碳酸氫鈉與稀鹽酸反應(yīng):興趣小組取適量碳酸氫鈉粉末于甲試管中,加入稀鹽酸,如圖1所示,觀察到甲試管中有氣泡產(chǎn)生,乙中
(3)探究碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性:用酒精燈充分加熱玻璃管,如圖2所示。
資料:無水硫酸銅呈白色,遇水后呈藍(lán)色
①發(fā)現(xiàn)玻璃管內(nèi)無水硫酸銅變藍(lán),紫色石蕊溶液變紅,說明碳酸氫鈉受熱易分解,且有
②實(shí)驗(yàn)后興趣小組同學(xué)猜想玻璃管A處固體產(chǎn)物僅是Na2CO3而不含有NaOH,請設(shè)計實(shí)驗(yàn)證明(寫出具體步驟和現(xiàn)象):
(4)常溫下,興趣小組同學(xué)取一定量的NaHCO3溶液于燒杯中,插入pH傳感器,向燒杯中持續(xù)滴加CaCl2溶液,有白色沉淀生成,當(dāng)溶液的pH變?yōu)?.68時開始有無色氣體產(chǎn)生。反應(yīng)過程中溶液的pH隨時間變化如圖3所示。
【查閱資料】
材料一:NaHCO3溶于水后,少量的能同時發(fā)生如下變化:HCO-3
變化①:+H2O→H2CO3+OH-HCO-3
變化②:→HCO-3+H+CO2-3
材料二:溶液的酸堿性與溶液中H+和OH-數(shù)目的相對大小有關(guān)。常溫下,當(dāng)單位體積溶液中OH-的數(shù)目大于H+的數(shù)目時溶液的pH>7,反之pH<7;單位體積溶液中所含的H+數(shù)目越大,溶液的pH越小。
①根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)可知NaHCO3溶液顯堿性,結(jié)合材料一、二從微觀角度說明原因:
②根據(jù)本實(shí)驗(yàn),可知從0~30s,單位體積溶液中H+數(shù)目不斷發(fā)布:2024/12/25 17:0:2組卷:88引用:2難度:0.4 -
3.圖是一瓶濃硫酸標(biāo)簽上的部分內(nèi)容,某探究小組的同學(xué)對這瓶硫酸進(jìn)行了如下探究,請你參與.
[查閱資料]濃硫酸有強(qiáng)腐蝕性,溶于水會放熱;硫酸鋇不溶于水也不溶于酸.
[探究一]濃硫酸稀釋時會放熱.
(1)稀釋濃硫酸時,所需儀器主要有
[探究二]稀硫酸與氫氧化鈉溶液能發(fā)生反應(yīng).圖10實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 先用pH試紙測定稀硫酸的pH,再逐滴加入氫氧化鈉溶液并不斷振蕩,同時測混合液的pH pH逐漸變大,
最后pH≥7稀硫酸與氫氧化鈉
溶液能發(fā)生反應(yīng)
(3)實(shí)驗(yàn)中僅從溶液pH變大,而不強(qiáng)調(diào)pH≥7,不能得出稀硫酸與氫氧化鈉溶液一定發(fā)生反應(yīng)的結(jié)論,理由是
[探究三]由于該試劑瓶瓶口密封簽已破損,同學(xué)們懷疑該濃硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與標(biāo)簽不相符.
[提出問題]該濃硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是否發(fā)生變化?
[實(shí)驗(yàn)探究](4)取該濃硫酸和足量BaCl2溶液反應(yīng),過濾、洗滌、干燥沉淀.實(shí)驗(yàn)中如何確定硫酸已完全反應(yīng)
(5)為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑢?shí)驗(yàn)中必須要測知的數(shù)據(jù)是
[探究結(jié)論](6)由實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)計算出的硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與標(biāo)簽不符.該硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)發(fā)布:2025/1/6 8:0:1組卷:38引用:1難度:0.5
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