❶ 制備氮化鎂的裝置示意圖如圖所示: 回答下列問題:(1)檢查裝置氣密性的方法是______,a的名稱是______
(1)利用裝置內氣體熱脹冷縮檢驗裝置的氣密性,檢查裝置氣密性的方法是:微熱b,這時G中有氣泡冒出,停止加熱冷卻後,G中插在溶液里的玻璃管形成一段水柱,則氣密性良好; 由圖中儀器結構可知,a為分液漏斗、b為圓底燒瓶, 故答案為:微熱b,這時G中有氣泡冒出,停止加熱冷卻後,G中插在溶液里的玻璃管形成一段水柱,則氣密性良好;分液漏斗;圓底燒瓶; (2)NaNO 2 和(NH 4 ) 2 SO 4 反應生成氮氣、硫酸鈉與水,配平後方程式為:2NaNO 2 +(NH 4 ) 2 SO 4
故答案為:2NaNO 2 +(NH 4 ) 2 SO 4
(3)裝置內含有氧氣、反應生成的氣體中可能含有氮的氧化物,裝置C除去氧氣(及氮氧化物)、D乾燥氮氣,除去水蒸氣,防止對E裝置反應的影響; C、D對調後無法除去水蒸氣,故C、D不能對調, 故答案為:除去氧氣(及氮氧化物);除去水蒸氣;不能,對調後無法除去水蒸氣; (4)裝置E中氮氣與鎂反應生成二氮化三鎂,反應方程式為:N 2 +3Mg
故答案為:N 2 +3Mg
(5)取少量產物於試管中,加入少量蒸餾水,試管底部有沉澱生成,可聞到刺激性氨味(把濕潤的紅色石蕊試紙放在管口,試紙變藍),證明產物中含有氮化鎂; 棄去上清液,加入鹽酸,若觀察到有氣泡產生,則證明產物中含有未反應的鎂, 故答案為:取少量產物於試管中,加入少量蒸餾水,試管底部有沉澱生成,可聞到刺激性氨味(把濕潤的紅色石蕊試紙放在管口,試紙變藍),證明產物中含有氮化鎂;棄去上清液,加入鹽酸,若觀察到有氣泡產生,則證明產物中含有未反應的鎂. |
❷ 高中重要的化工生產反應
1.碳酸鈉,俗名蘇打、純鹼、洗滌鹼,化學式:Na2CO3,普通情況下為白色粉末。
實驗室製取純鹼:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O.
工業上(侯氏制鹼法)(1)NH3+ H2O + CO2==== NH4HCO3
(2) NH4HCO3 + NaCl(飽和) ==== NH4Cl+ NaHCO3↓
(3)2NaHCO3=Δ== Na2CO3+ H2O+ CO2↑
即:①NaCl(飽和) + NH3+ H2O + CO2==== NH4Cl + NaHCO3
②2NaHCO3=Δ== Na2CO3+ H2O + CO2↑
氨氣與水和二氧化碳反應生成一分子的碳酸氫銨,這是第一步。第二步是:碳酸氫銨與氯化鈉反應生成的碳酸氫鈉沉澱和氯化銨,碳酸氫鈉之所以沉澱是因為它的溶解度較小。
根據 NH4Cl 溶解度比 NaCl 大,而在低溫下卻比 NaCl 溶解度小的原理,在 278K ~ 283K(5 ℃~ 10 ℃) 時,向母液中加入食鹽細粉,而使 NH4Cl 單獨結晶析出供做氮肥。
此法優點:保留了氨鹼法的優點,消除了它的缺點,使食鹽的利用率提高到 96 %; NH4Cl 可做氮肥;可與合成氨廠聯合,使合成氨的原料氣 CO 轉化成 CO2,革除了 CaCO3制 CO2這一工序。
2.水煤氣---煤與水蒸氣反應生成的煤氣,是通過熾熱的焦炭而生成的氣體,主要成份是一氧化碳 ,氫氣 ,燃燒後排放水和二氧化碳,有微量CO、HC和NOX。
製作: 將水蒸氣通過熾熱的煤層可製得較潔凈的水煤氣(主要成分是CO和H2),現象為火焰騰起更高,而且變為淡藍色(氫氣和CO燃燒的顏色)。化學方程式為C+H2O===(△)CO+H2。這就是濕煤比干煤燃燒更旺的原因。
工業上,水煤氣的生產一般採用間歇周期式固定床生產技術。爐子結構採用UGI氣化爐的型式。在氣化爐中,碳與蒸汽主要發生如下的水煤氣反應:
C+H2O===(高溫)CO+H2
C+2H2O===(高溫)CO2+2H2
以上反應均為吸熱反應,因此必須向氣化爐內供熱。通常,先送空氣入爐,燒掉部分燃料,將熱量蓄存在燃料層和蓄熱室里,然後將蒸汽通入灼熱的燃料層進行反應。由於反應吸熱,燃料層及蓄熱室溫度下降至一定溫度時,又重新送空氣入爐升溫,如此循環。當目的是生產燃料氣時,為了提高煤氣熱值,有時提高出爐煤氣溫度,藉以向熱煤氣中噴入油類,使油類裂解,即得所謂增熱水煤氣。
3.鹽酸,學名氫氯酸,是氯化氫(化學式:HCl)的水溶液,是一元酸。
工業製法(主要採用電解法)
即將飽和食鹽水(或熔融NaCI)進行電解,除得氫氧化鈉外,在陰極有氫氣產生,陽極有氯氣產生:2NaCl+2H2O====2NaOH+Cl2↑+H2↑
在反應器中將氫氣和氯氣通至石英制的燒嘴點火燃燒,生成氯化氫氣體,並發出大量熱:
H2+Cl2= (點燃)2HCl
氯化氫氣體冷卻後被水吸收成為鹽酸。
實驗室製法實驗室製法
NaCl(固體)+H2SO4(濃) =NaHSO4+HCI 條件:微熱
NaHSO4+NaCI(固體) =Na2SO4+HCI 條件:500℃-600℃
總式 2NaCI(固體)+H2SO4(濃)=Na2SO4+2HCI 條件:加熱
4.漂白粉是氫氧化鈣、氯化鈣和次氯酸鈣的混合物,其主要成分是次氯酸鈣[Ca(ClO)2 ],有效氯含量為30%-38%。漂白粉為白色或灰白色粉末或顆粒,有顯著的氯臭味,很不穩定,吸濕性強,易受光、熱、水和乙醇等作用而分解。漂白粉溶解於水,其水溶液可以使石蕊試紙變藍,隨後逐漸褪色而變白。遇空氣中的二氧化碳可游離出次氯酸,遇稀鹽酸則產生大量的氧氣。
製取:氯氣通入石灰乳
2 Cl2 + 2 Ca(OH)2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 +2 H2O
漂白粉是由氯氣與氫氧化鈣(消石灰)反應而製得。因為絕對乾燥的氫氧化鈣與氯氣並不發生反應,氯只能被氫氧化鈣所吸附。為此,在工業上系採用含有1%以下游離水分的消石灰來進行氯化,所用的氯氣也含有0.06%以下水分。利用這些原料中的游離水分,使氯氣水解生成酸(HClO、HCl),生成的酸為消石灰所中和。隨後,依靠氯化反應時由氫氧化鈣析出的水分,使氯繼續進行水解,使更多的氫氧化鈣參與反應過程,生成一系列化合物。漂白粉就是這些化合物所組成的復合體。
漂白粉容易露置空氣中失效: Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO
5.硫酸,分子式為H2SO4。是一種無色無味油狀液體,是一種高沸點難揮發的強酸,易溶於水,能以任意比與水混溶。
(1)實驗室硫酸製法
可以用FeSO4.7H2O加強熱,用冰水混合物+U型管冷凝即可,用NaOH吸收SO2,理論可得29.5%的H2SO4
其他硫酸制備工藝
1、氨酸法增濃低濃度二氧化硫氣體生產硫酸方法
2、採用就地再生的硫酸作為催化劑的一體化工藝
3、草酸生產中含硫酸廢液的回收利用
4、從芳族化合物混酸硝化得到廢硫酸的純化與濃縮工藝
等…………
工業製法
生產硫酸的原料有硫黃、硫鐵礦、有色金屬冶煉煙氣、石膏、硫化氫、二氧化硫和廢硫酸等。硫黃、硫鐵礦和冶煉煙氣是三種主要原料。
1.製取二氧化硫(沸騰爐)
燃燒硫或高溫處理黃鐵礦,製取二氧化硫
S+O2═點燃═SO2
4FeS2+11O2═高溫═8SO2+2Fe2O3
H2SO4工業製作裝置
2.接觸氧化為三氧化硫(接觸室)
2SO2+O2═2SO3(用五氧化二釩做催化劑該反應為可逆反應)
3.用98.3%硫酸吸收
SO3+H2SO4═H2S2O7(焦硫酸)
4.加水(吸收它)
H2S2O7+H2O═2H2SO4
提純工藝
可將工業濃硫酸進行蒸餾,便可得到濃度95%-98%的商品硫酸
其他方法:
磷酸反應後,利用磷石膏,工業循環利用,使用二水法制硫酸。
6.合成氨指由氮和氫在高溫高壓和催化劑存在下直接合成的氨。別名氨氣,分子式為NH3。世界上的氨除少量從焦爐氣中回收外,絕大部分是合成的氨。
生產合成氨的主要原料有天然氣、石腦油、重質油和煤(或焦炭)等。
①天然氣制氨。天然氣先經脫硫,然後通過二次轉化,再分別經過一氧化
合成氨
碳變換、二氧化碳脫除等工序,得到的氮氫混合氣,其中尚含有一氧化碳和二氧化碳約0.1%~0.3%(體積),經甲烷化作用除去後,製得氫氮摩爾比為3的純凈氣,經壓縮機壓縮而進入氨合成迴路,製得產品氨。以石腦油為原料的合成氨生產流程與此流程相似。
②重質油制氨。重質油包括各種深度加工所得的渣油,可用部分氧化法製得合成氨原料氣,生產過程比天然氣蒸氣轉化法簡單,但需要有空氣分離裝置。空氣分離裝置製得的氧用於重質油氣化,氮作為氨合成原料外,液態氮還用作脫除一氧化碳、甲烷及氬的洗滌劑。
③煤(焦炭)制氨。隨著石油化工和天然氣化工的發展,以煤(焦炭)為原料製取氨的方式在世界上已很少採用。
目前認為,合成氨反應的一種可能機理,首先是氮分子在鐵催化劑表面上進行化學吸附,使氮原子間的化學鍵減弱。接著是化學吸附的氫原子不斷地跟表面上的氮分子作用,在催化劑表面上逐步生成—NH、—NH2和NH3,最後氨分子在表面上脫吸而生成氣態的氨。上述反應途徑可簡單地表示為:
xFe+N2→FexN
FexN+〔H〕吸→FexNH
FexNH+〔H〕吸→FexNH2
FexNH2+〔H〕吸FexNH3xFe+NH3
在無催化劑時,氨的合成反應的活化能很高,大約335kJ/mol。加入鐵催化劑後,反應以生成氮化物和氮氫化物兩個階段進行。第一階段的反應活化能為126kJ/mol~167kJ/mol,第二階段的反應活化能為13kJ/mol。由於反應途徑的改變(生成不穩定的中間化合物),降低了反應的活化能,因而反應速率加快了。
7.硝酸(nitric acid)分子式HNO?,是一種有強氧化性、強腐蝕性的無機酸,酸酐為五氧化二氮。硝酸的酸性較硫酸和鹽酸小(PKa=-1.3),易溶於水,在水中完全電離,常溫下其稀溶液無色透明,濃溶液顯棕色。
(1)實驗室制硝酸
原料:濃硫酸,硝酸鈉設備:燒瓶,玻璃管,燒杯,橡皮塞,加熱設備(酒精燈,煤氣燈等)原理:不揮發酸制備揮發性酸:H2SO4(l)+NaNO3(s) => Na2SO4(s)+ HNO3(g) 步驟:燒瓶中加入沸石,濃硫酸,硝酸鈉。置於鐵架台上的鐵圈上,鐵圈下隔 石棉網放置加熱設備,燒瓶口用帶有玻璃管的橡皮塞塞住,玻璃管用橡皮管相連,另一頭置於有水的燒杯中。注意事項:加熱硫酸需要用沸石以防止硫酸暴沸,玻璃管連接處要盡量挨在一起,防止反應生成的NO2泄露,制備完成後要用鹼中和瓶中物質,以免污染環境。
(2) 工業合成
氨氧化法
硝酸工業與合成氨工業密接相關,氨氧化法是工業生產中製取硝酸的主要途徑,其主要流程是將氨和空氣的混合氣(氧:氮≈2:1)通入灼熱(760~840℃)的鉑銠合金網,在合金網的催化下,氨被氧化成一氧化氮(NO)。生成的一氧化氮利用反應後殘余的氧氣繼續氧化為二氧化氮,隨後將二氧化氮通入水中製取硝酸。稀硝酸、濃硝酸、發煙硝酸的製取在工藝上各不相同。[1] 4NH3+ 5O2=Pt-Rh= 4NO+ 6H2O
2NO+ O2==2NO2
3NO2+ H2O==2HNO3+ NO
其它
工業上也曾使用濃硫酸和硝石制硝酸,但該法耗酸量大,設備腐蝕嚴重,現基本停止使用
NaNO3+ H2SO4==NaHSO4+ HNO3
8.工業上用電解飽和NaCl溶液的方法來製取NaOH、Cl2和H2,並以它們為原料生產一系列化工產品,稱為氯鹼工業。
電解飽和食鹽水反應原理
陽極反應:2Cl--2e=Cl2↑(氧化反應)
H+比Na+容易得到電子,因而H+不斷地從陰極獲得電子被還原為氫原子,並結合成氫分子從陰極放出。
陰極反應:2H++2e=H2↑(還原反應)
在上述反應中,H+是由水的電離生成的,由於H+在陰極上不斷得到電子而生成H2放出,破壞了附近的水的電離平衡,水分子繼續電離出H+和OH-,
H+又不斷得到電子變成H2,結果在陰極區溶液里OH-的濃度相對地增大,使酚酞試液變紅。因此,電解飽和食鹽水的總反應可以表示為:
總反應
2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2↑+H2↑
工業上利用這一反應原理,製取燒鹼、氯氣和氫氣。
以氯鹼工業為基礎的化工生產
NaOH、Cl2和H2都是重要的化工生產原料,可以進一步加工成多種化工產品,廣泛用於各工業。所以氯鹼工業及相關產品幾乎涉及國民經濟及人民生活的各個領域。
由電解槽流出的陰極液中含有30%的NaOH,稱為液鹼,液鹼經蒸發、結晶可以得到固鹼。陰極區的另一產物濕氫氣經冷卻、洗滌、壓縮後被送往氫氣貯櫃。陽極區產物濕氯氣經冷卻、乾燥、凈化、壓縮後可得到液氯。
2NaOH+Cl2= NaCl+NaClO+H2O
H2O+Cl2=HCl+HClO
H2+Cl2=2HCl
2NaOH+CO2=Na2CO3(蘇打)+H2O
NaOH+CO2=NaHCO3(小蘇打)
9.硅酸鹽工業是無機化學工業的一個重要部門。是製造以硅酸鹽為主體的陶瓷、玻璃、搪瓷、水泥、耐火材料、磚瓦等各種製品和材料,系無機非金屬材料工業。由於工藝過程中的燒成或溶制工序都用窯爐作主要設備,所以又稱窯業。
目前除用二氧化硅和金屬氧化物形成的硅酸鹽外,凡以難溶的氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、硅化物等為原料,按與硅酸鹽工業的類似工藝製造的精細陶瓷、高溫材料、磨料等產品,也屬於硅酸鹽工業的范疇。
硅酸鹽材料為主的無機非金屬材料,往往與金屬材料、高分子材料並列為現代三大重要材料。
普通硅酸鹽玻璃制備
SiO2+Na2CO3==高溫==Na2SiO3+CO2↑
SiO2+CaCO3==高溫==CaSiO3+CO2↑
❸ Si的化學性質
硅有晶態和無定形兩種同素異形體。晶態硅又分為單晶硅和多晶硅,它們均具有金剛石晶格,晶體硬而脆,具有金屬光澤,能導電,但導電率不及金屬,且隨溫度升高而增加,具有半導體性質。晶態硅的熔點1410C,沸點2355C,密無定形硅是一種黑灰色的粉末。
硅的化學性質
硅在常溫下不活潑,其主要的化學性質如下:
(1)與非金屬作用
常溫下Si只能與F2反應,在F2中瞬間燃燒,生成SiF4.
Si+F2 === Si+F4
加熱時,能與其它鹵素反應生成鹵化硅,與氧反應生成SiO2:
Si+2F2 SiF4 (X=Cl,Br,I)
Si+O2 SiO2 (SiO2的微觀結構)
在高溫下,硅與碳、氮、硫等非金屬單質化合,分別生成碳化硅SiC、氮化硅Si3N4和硫化硅SiS2等.
Si+C SiC
3Si+2N2 Si3N4
Si+2S SiS2
(2)與酸作用
Si在含氧酸中被鈍化,但與氫氟酸及其混合酸反應,生成SiF4或H2SiF6:
Si+4HF SiF4↑+2H2↑
3Si+4HNO3+18HF === 3H2SiF6+4NO↑+8H2O
(3)與鹼作用
無定形硅能與鹼猛烈反應生成可溶性硅酸鹽,並放出氫氣:
Si+2NaOH+H2O === Na2SiO3+2H2↑
(4)與金屬作用
硅還能與鈣、鎂、銅、鐵、鉑、鉍等化合,生成相應的金屬硅化物。
硅的用途
❹ 初中化學奧賽題
初中化學奧賽習題精選(一)
可能用到的相對原子質量:H-1、 C-12、 N-14、 O-16、 Na-23、 Mg-24、
Al-27、 S-32、 Cl-35.5、 Ca-40、 Fe-56、 Ba-137
一、選擇題(每小題有1~2個選項符合題意,各2分,共30分)
1.環境污染已成為人類社會面臨的重大威脅之—,下列氣體的排放不會造成大氣污染的是( )
A.SO2 B.N2 C.NO2 D.CO
2.下列說法正確的是( )
A.綠色食品是含葉綠素豐富的食品 B.酸雨是指pH<7的、呈酸性的大氣降水
C.白色污染是指聚乙烯等的白色塑料廢棄物造成的環境污染
D.廢舊干電池必須集中回收,目的是調劑給貧困地區使用
3.食品衛生與身體健康密切相關。下列做法中的食品不會對人體產生危害的是( )
A.用甲醛溶液浸泡海產品 B.腌制鹼魚時噴撒敵敵畏,以防止蠅蟲繁殖
C.用食品級雙氧水漂白椰果 D.在辣椒醬中添加蘇丹一號使其常保「青春」
4.如果在宇宙飛船上劃燃火柴,火焰會立即熄滅,這是由於( )
A.O2不足 B.火柴不可燃 C.在失重情況下,空氣不對流 D.達不到著火點
5.某種新興的金屬由於密度小、延展性好、耐腐蝕性強等特點,它和它的合金在航空航海和化學工業中正逐步取代鋁和鋁合金而被廣泛應用,該金屬是( )
A.鋅 B.鈦 C.鎂 D.錳
6.在通常情況下,氧氣是無色、無氣味的氣體。但用氯酸鉀與二氧化錳共熱後製得的氧氣卻常有異常氣味。將這種有異味的氧氣通入蒸餾水中,再滴加含硝酸的硝酸銀溶液,產生了白色沉澱。根據上述事實作出下列結論,其中正確的是( )
①生成的氣體不是純凈物而是混合物; ②生成的氣體中含有氯元素;
③在氯酸鉀與二氧化錳共熱後除生成氧氣外,還生成了其他氣體。
A.只有①② B.只有①③ C.只有②③ D.①②③
7.有六種物質能按下列順序排序:①CO、②H2O、③NH3、④X、⑤C2H4、⑥P2O5。根據它們的組成和排列的規律,X可能是( )
A..NaNO3 B.CH4 C.Fe2O3 D.PCl5
8.在進食過程中與進食後定時測定唾液的pH,發現進食開始至10min,唾液的酸性逐漸增加。10~40min,酸性逐漸減弱。下列符合此事實的圖像是( )
A. B. C. D.
9.下列各組粒子中,電子總數相等的是( )
A.K+和Na+ B.CO2和NO2 C.Ne和H2O D.N2和CO
10.在強鹼性溶液中,下列各組離子能夠大量共存的是( )
A.Mg2+、Ca2+、CO32-、CI- B.Na+、K+、Cl-、SO42-
C.K+、Fe3+、SO42-、Cl- D.NH4+、Ca2+、Cl-、NO3-
11.在一隻盛有稀硫酸的小燒杯中懸浮著一個塑料小球如右圖所示,往燒杯中加入某種固體物質,會使小球沉入水底(假設溶液的體積保持不變),該物質是( )
A.單質鐵 B.單質銅 C.氫氧化鋇 D.食鹽
12.有H+、Cu2+、Zn2+、Ag+四種離子,它們由離子變成電中性的原子的能力的強弱關系是( )
A.Ag+>Cu2+>H+>Zn2+ B.Cu2+>Ag+>Zn2+>H+
C.Zn2+>H+>Cu2+>Ag+ D.H+>Zn2+>Ag+>Cu2+
13.某化合物為Mg2(OH)mRO3•nH2O,則R的化合價為( )
A.+4 B.+(m+2) C.+(2m+2) D.+(4+m-2n)
14.將2.8g生石灰放入47.4g水中,充分反應,所得溶液中溶質的質量分數是( )
A.5.6% B.7.4% C.10% D.小於1%
15.實驗表明:向含有碳酸鈣的懸濁液中持續通入CO2氣體,可以使碳酸鈣轉化為碳酸氫鈣,得到澄清溶液。今將一定量的CO2氣體通入含Ca(OH)20.74g的澄清石灰水中,析出0.5g白色沉澱,則通入CO2的質量可能是( )
A.0.22g B.0.44g C.0.66g D.0.88g
二、填空題:(本題包括7個小題),共32分)
16.(2分)1977年8月,國際化學會無機化學分會作出一項決議:從104號元素以後,不再以人名、國名來命名,一律採用新元素的原子序數(即核電荷數)的拉丁文縮寫來命名。即:nil-0,un-1,bi-2,tri-3,quad-4,pent-5,hex-6,sept-7,cot-8,enn-9。照上述規定辦法,第104號元素的拉丁文名稱按「un+nil+quad+ium(詞綴)」應為「Unnilquadium」,其元素符號定為Unq;第105號元素的拉丁文名稱為Unnilpentium,元素符號為Unp。其餘依次類推。則109號和111號元素的元素符號分別為 和 。
17.(2分)下表是在某溫度下,金屬鎂(Mg)和鎳(Ni)分別在氧氣中進行氧化反應時,在金屬表面生成氧化薄膜的實驗記錄(a和b均為與溫度有關的常數,nm表示「納米」):
反應時間(h) 1 4 9 16 25 請回答:Mg與Ni比較,哪一種更易被氧化?
理由是
MgO層厚(nm) 0.05a 0.20a 0.45a 0.80a 1.25a
NiO層厚(nm) b 2b 3b 4b 5b
18.(2分)天然的和絕大部分人工制備的晶體都存在各種缺陷。例如某種氧化鎳(NiO)晶體中存在如右圖所示的缺陷:一個Ni2+空缺,另有兩個Ni2+被兩個Ni3+取代,其結果仍呈電中性,但化合物中Ni和O的比值卻發生了變化。某種氧化鎳樣品組成為Ni0.97O,該晶體中Ni3+與Ni2+的離子個數比為 。(取整數比)
19.(5分)在下圖的燒杯中盛有60℃的熱水,杯底放有一小粒足夠量的白磷,然後將一支畫有刻度的充滿空氣的大試管垂直插入燒杯中,試管口罩住白磷(已知白磷熔點為44℃,著火點為40℃)。回答下列問題:實驗過程中出現的現象是
;
該實驗說明了 、 。
20.(2分)硝酸銀顯現法是公安機關取犯罪嫌疑人指紋的一種方法:人的手上有汗跡,手動用白紙後,手指紋線就留在紙上,如果將硝酸銀溶液小心地塗到紙上,硝酸銀溶液就跟汗跡中的氯化鈉作用,生成氯化銀;氯化銀在光照條件下分解生成銀粒的和另一種單質,隨著反應的進行,銀粒逐漸增多,由灰褐色逐漸變成黑色,顯現出黑色的指紋線。有關反應的化學方程式是:
、 。
21.(3分)石膏分熟石膏(CaSO4•1 2 H2O,白色粉末)和生石膏(CaSO4•2H2O,堅硬固體)兩種。醫生為骨折患者「打石膏」時,使用水和 (填名稱)作原料,石膏在骨折部位定型時,發生反應的化學方程式是 。
22.(6分)化學電池在通信、交通和日常生活中有著廣泛的應用,但廢棄電池所帶來的環境污染問題也日益突出。已知鎳鎘(Ni-Cd)電池中發生的化學反應為:
其中,Ni(OH)2和Cd(OH)2均難溶於水,但能溶於酸,請回答:
(1)鎳鎘電池充電時,其能量的轉化是由 能轉變為 能;
(2)一節廢鎳鎘電池所產生的Cd2+污染,會使1m3的耕地失去使用價值,在酸性土壤中,這種污
染尤為嚴重,這是因為 。
(3)可導致人體患骨痛病及肝、腎、肺的病變,其
中,Cd2+進入人體的途徑如右圖所示:A、B、C代
表Cd2+污染傳遞的載體,如果A代表土壤;則B代
表 ;C代表 。
(4)你認為減少甚至消除廢棄電池的污染,應該採取的措施是 。
23.(10分)致冷劑是一種易被壓縮、液化的氣體,液化後在管內循環,蒸發時吸收熱量,使環境溫度降低,達到致冷的目的。人們曾採用過乙醚、NH3、CH3Cl等作致冷劑,但它們不是有毒,就是易燃,於是科學家根據元素性質的遞變規律來開發新的致冷劑。據現有知識,某些元素化合物的易燃性、毒性變化趨勢如下:
(1)氫化物的易燃性:第二周期 > >H2O、HF;第三周期SiH4>PH3> >
(2)化合物的毒性:PH3>NH3,H2S H2O;CO2 CS2,CF4 CCl4。(填>=<)於是科學家們開始把注意力集中在含F、Cl的化合物上。
(3)已知CCl4的沸點為76.8℃, CF4的沸點為-128℃,新致冷劑的沸點范圍應介於其間。經過較長時間反復試驗,一種新的致冷劑氟里昂CF2Cl2終於誕生了,其他類似的還可以是 。(用化學式回答,只需填一種)
(4)然而,這種致冷劑造成了 (填一種環境問題),現已停止生產和使用。但求助於元素周期表中元素及化合物的 (填數字編號:①毒性、②沸點、③易燃性、④水溶性、⑤顏色)變化趨勢來開發致冷劑的科學思維方法是值得借鑒的。
三、實驗題:(本題包括3個小題),共22分)
24(5分)李同學在探究鐵生銹的條件時,將鐵釘浸沒在試管里的食鹽水中,一段時間後,發現試管底部出現了黑色粉末。李同學對此黑色粉末的組成做了如下幾種猜測:
①Fe; ②Fe2O3; ③Fe3O4; ④FeCl3; ⑤數種物質的混合物。
請回答下列問題:
(1)你認為李同學的上述猜測中,不做實驗就可以排除的是 和 (填序號),你認為黑色粉末還可能是 ,理由是 ;
(2)請設計一個實驗方案,用化學方法驗證黑色粉末是否為Fe粉:
。
25.(12分)在加熱條件下用普通鐵粉和水蒸氣反應,可以得到Fe3O4,該氧化物又可以經過此反應的逆反應,生成顆粒很細的鐵粉。有關反應的化學方程式為:
, 。
這種鐵粉具有很高的反應活性,在空氣中受撞擊或受熱時會燃燒,所以俗稱「引火鐵」。請分別用下圖中示意的兩套儀器裝置,製取上述鐵的氧化物和「引火鐵」,實驗中必須使用普通鐵粉和20%鹽酸,其他試劑自選(裝置中必要的鐵架台、鐵夾、鐵圈、石棉網、加熱設備等在圖中均已略去)。
填寫下列空白:
(1)實驗進行時試管A中應加入的試劑是 ;燒瓶B的作用是 ;燒瓶C的作
用是 ;在試管D中收集得到的是 。
(2)實驗時,U型管G中應加入的試劑是 ;長頸漏斗H中應加入 。
(3)兩套裝置中,在實驗時需要加熱的儀器是(填該儀器對應的字母) 。
(4)圓底燒瓶I中發生反應的化學方程式是 。
(5)為了安全,在E管中的反應發生前,在F出口處必須 ;E管
中的反應開始後在F出口處應 。
26.(5分)在一次學生實驗中,學生用相同的鋁片分別與稀鹽酸、稀硫酸反應,發現鋁片和稀鹽酸反應現象非常明顯,而與稀硫酸卻幾乎不反應,這和教材上「鋁能跟稀鹽酸或稀硫酸起反應生成氫氣」內容不一致,是什麼原因呢?是試劑、葯品出了問題嗎?為了尋找原因,某學生在老師指導下重新用分析純濃鹽酸和濃硫酸配製了一定濃度的溶液,然後加入0.1mm×10mm×25mm、純度≥99.5%的鋁片驗證是否確實存在上述現象,實驗結果如下表所示,無論是用10%的稀硫酸還是用20%的稀硫酸,均無明顯反應現象,還是與教材的敘述不符合。
反應進程min
1 2 5 15 20
10%的HCl溶液 少量氣泡 較多氣泡 大量氣泡 反應劇烈 鋁片耗盡
10%的H2SO4溶液 均無明顯現象(無氣泡)
20%的H2SO4溶液 均無明顯現象(無氣泡)
問題1:為了探究「鋁與稀鹽酸和稀硫酸反應差異的原因」,你能對此作出哪些假設?
假設一: ;假設二 。
使用的試劑 實驗目的
① 一小片鋁片和20%的H2SO4溶液(不加其它試劑) 作對比
② 一小片鋁片、20%的H2SO4溶液和 驗證
③ 一小片鋁片、20%的H2SO4溶液和 驗證
④ 一小片鋁片和10%的HCl溶液(不加其它試劑) 作對比
⑤ 一小片鋁片、10%的HCl溶液和 驗證
問題2:為了證實上述兩個假設是否成立,請完成如下實驗方案:(試劑和目的都對才給分)
四、計算題:(本題包括3個小題),共14分)
27.(6分)中國是個人口眾多的國家,西方國家的發展模式不完全適用於中國。例如以植物型食物為主的中國人,牛肉的平均消費水平只要達到美國人的1/2,則每年需要增加1.64億噸糧食,用於增加飼料供應。如果生產每噸糧食需提供0.1t氮元素,試計算:
(1)若所需氮元素都由尿素CO(NH2)2提供,中國每年需增產尿素多少億噸?(保留三位小數)
(2)尿素的生產原理是: 為增產所需的尿素,需再建年產20
萬噸的合成氨(NH3)的工廠幾座?(結果取整數)
28.(5分)超細氮化鋁粉末被廣泛應用於大規模集成電路生產等領域。其製取原理為:
由於反應不完全,氮化鋁產品中往往含有炭和氧化鋁雜質。為測定該產品中有關成分的含量,進行了以下兩個實驗:
(1)稱取10.00g樣品,將其加入過量的NaOH濃溶液中共熱並蒸干,AlN跟NaOH溶液反應生成
NaAlO2,並放出氨氣2.55g。
①上述反應的化學方程式為 ;
②求該樣品中的A1N的質量分數
(2)另取10.00g樣品置於反應器中,通入2.88gO2,在高溫下充分反應後測得氣體的質量為4.8g
(AlN不與O2反應)。求該樣品中雜質炭的質量。
29.(3分)混合物MgO、MgCO3、Mg、Mg(OH)2共15g,投入到100g14.6%的鹽酸中恰好完全反應,求:原混合物中鎂元素的質量分數。
❺ 石油商品學的解析
1、20—30萬噸級的油輪是油輪市場的主力。請問主要的運油航線有哪三條?
答:a、波斯灣一好望角~西歐、北美線
b、波斯灣一馬六甲海峽、新加坡海峽一日本線
C、波斯灣一蘇伊士運河…地中海一西歐、北美線
2、管道運輸有哪些特點?
答:a、輸油大;b、受地形影響小,可取捷徑,縮短運距;c、管道埋於地下,很少佔用土地,可大大節省用地;d、易於實現自動化操作,減少運營工作人員;e、基建投資較低;f、勞動生產率高;9、運費低;h、運輸過程中,損失小;i、不產生污染,對環境的影響小。
3、我國原油產量居前5的油區是哪些?
答:大慶油田、勝利油田、遼河油田、新疆油田、長慶油田。
4、原油的分類方法有哪些?
答:a、原油特性因數(原油特性因數是根據相對密度和沸點組合成的復合常數,常用來判斷原油的化學組成。各類烴的特性因數不同。烷烴最高,環烷烴次之,芳烴最低。);
b、APl比重指數商業分類法(hPl比重度,美國石油學會確立的比重等級,通用於石油行業,單位稱為APl等級,計算公式如下: APl比重度=141.5/比重一l31.5{60下時比重))。
5、我國原油的主要特點?
答:石蠟基原油多,多數原油含蠟,凝點高,大多數原油含硫低,一般原油輕油量較少,汽油、柴油收率低。
6、石油的主要理化性能指標有哪些?
答:a、密度、外觀、水分、雜質、水溶性酸或鹼、酸度或酸值、灰分;
b、餾程(餾程是指以油品在規定條件下蒸餾所得到從初餾點到終餾點,表示其蒸發
特徵的溫度范圍。);
c、粘度(粘度定義:將兩塊面積為lm2的板浸於液體中,兩板距離為1米,若加lN 的切應力,使兩板之間的相對速率為lm/s,則此液體的粘度為1Pa.S。粘度測定有:動力粘度、運動粘度和條件粘度三種測定方法。)
d、低溫流動性(凝點、傾點、冷濾點、濁點、結晶點(最高溫度)、冰點(最低溫度)、熔點、滴點、軟化點。凝點是指在規定的冷卻條件下油品停止流動的最高溫度;
傾點是指油品在規定的試驗條件下,被冷卻的式樣能夠流動的最低溫度;
冷濾點是指在規定條件下,當試油通過過濾器每分鍾不足20ml時的最高溫度(即流動點使用的最低環境溫度);
濁點是油類等液體樣品在標准狀態下冷卻至開始出現混濁的溫度為其濁點。);
e、閃點(在一穩定的空氣環境中,可燃性液體或固體表面產生的蒸氣在試驗火焰作用下被閃燃時的最低溫度);(開口閃點(重油)、閉口閃點(輕油))
f、膠質(油品在儲存和使用過程中形成粘稠、不易揮發的褐色膠狀物質稱為膠質);
9、辛烷值(衡量汽油在氣缸內抗爆震燃燒能力的一種數字指標,其值高表示抗爆性好。);
h、十六烷值(表示柴油發火性能的指標。代表柴油在發動機中發火性能的一個約定量值);
i、誘導期(指在規定的加速氧化條件下,油品處於穩定狀態所經歷的時間,以min
表示。它表示油品在長期儲存中氧化並生成膠質的傾向。);
j、錐入度(潤滑脂稠度的一個量度。錐入度越大,脂越軟):
k、破乳化時間(乳化是液一液界面現象,兩種不相溶的液體,如油與水,在容器中
分成兩層,密度小的油在上層,密度大的水在下層。若加入適當的表面活性劑在強
烈的攪拌下,油被分散在水中,形成乳狀液,該過程叫乳化。)。
7、什麼叫飽和蒸汽壓,什麼叫餾程?汽油、煤油、輕柴油的大致餾程范圍是多少?
答:飽和蒸汽壓:衡量油品在內燃機燃料供給系統中是否易於產生的指標,同時還可以
相對衡量油品在儲存運輸中的損耗傾向(汽油的飽和蒸汽壓越大,蒸發性越強,發
動機就越容易冷啟動)。
餾程:餾程是指以油品在規定條件下蒸餾所得到從初餾點到終餾點,表示其蒸發特
征的溫度范圍。
餾程:汽油0-205;煤油0-270;柴油0-365
8、黏度的概念是什麼,以及黏度的表示方法有哪些?
答: 黏度的概念:液體流動時內磨擦力的量度叫粘度,粘度值隨溫度的升高而降低。粘
度一般有5種表示方式,即動力粘度、運動粘度、恩氏粘度、雷氏粘度和賽氏粘度。
(1)動力粘度:rl t是二液體層相距1厘米,其面積各為l(平方厘米)相對移動速
度為l厘米/秒時所產生的阻力,單位為克/里米•秒。l克/厘米•秒=1泊一般:
工業上動力粘度單位用泊來表示。
(2)運動粘度:在溫度t℃時,運動粘度用符號Y表示,在國際單位制中,運動
粘度單位為斯,即每秒平方米(m2/s),實際測定中常用厘斯,(cst)表示厘斯的
單位為每秒平方毫米(即lcst=lmm2/s)。運動粘度廣泛用於測定噴氣燃料油、柴
油、潤滑油等液體石油產品深色石油產品、使用後的潤滑油、原油等的粘度,運
動粘度的測定採用逆流法
(3)恩氏粘度又叫思格勒(Engler)粘度。是一定量的試樣,在規定溫度(如:50
℃、80。C、100。C)下,從恩氏粘度計流出200毫升試樣所需的時間與蒸餾水在20
℃流出相同體積所需要的時間(秒)之比。溫度t。時,恩氏粘度用符號Et表示,
恩氏粘度的單位為條件度。
(4)賽氏粘度,即賽波特(sagbolt)粘度。是一定量的試樣,在規定溫度(如100。F、
F210。F或122。F等)下從賽氏粘度計流出200毫升所需的秒數,以「秒,,單位。
賽氏粘度又分為賽氏通用粘度和賽氏重油粘度(或賽氏弗羅(Fur01)粘度)兩種。
(5)雷氏粘度即雷德烏德(Redwood)黏度。是一定量的試樣,在規定溫度下,從
雷氏度計流出50毫升所需的秒數,以「秒」為單位。雷氏粘度又分為雷氏l號
(Rt表示)和雷氏2號(用RAt表示)兩種。
9、什麼叫粘溫性能,由什麼來表示?
答:油品黏度隨溫度變化的這個特性稱為油品的粘溫特性。它由黏度指數表示。
10、原油含鹽含水有什麼危害,以及原油在煉制前是如何除鹽除水的?
答:危害:1.增加儲運設備的負荷;
2.腐蝕金屬設備;
3.降低傳熱效率,增大阻力:
4.使催化劑失活;
5.影響常減壓的工作。
脫水除鹽:脫水原理:l.高頻脈沖電脫水法
2.微波脫水法
3.超聲波脫水法
4.生物脫水法
除鹽:蒸餾。
11、催化重整的目的。
答:提高油品辛烷值,生產高腥烷值汽油或苯、甲苯、二甲苯等苯類產品及氫氣。
12、汽油發動機產生爆震的原因是什麼,如何避免這種情況的發生?
答:汽油機的爆震是由於汽油的不正確燃燒所引起的,汽油機產生爆震燃燒的根本原因
是未燃混合氣產生自燃。
爆震之原因:(1)汽油辛烷值太低; (2)壓縮比過高; (3)點火時間太早; (4)
燃燒室局部過熱; (5)混合汽溫度或壓力太高; (6)混合汽太稀; (7)預熱; (8)
汽缸內部積碳; (9)其他如冷卻系或故障等。
提高汽油辛烷值可以避免發生爆震現象。
減少爆震方法:(1)提高汽油辛烷值: (2)減低壓縮比: (3)校正點火正時; (4)
降低進汽溫度; (5)減少燃燒室尾部混合汽量; (6)增加進汽渦流; (7)縮短火
焰路程; (8)保持冷卻系作用良好。
13、汽油辛烷值是如何確定定義的?
答:定義:有異辛烷、正庚烷根據需要按一定體積比例配成標准燃料。規定異辛烷的辛
烷值為100,正庚烷的辛烷值為0。
辛烷值=V(正庚烷)%術0+V(異辛烷)%*100
14、乙醇汽油如何組成的,有那些性能特點?
答:乙醇汽油由10%的變性乙醇,和90%催化裝置生產的汽油組成。
性能特點:1.良好的燃燒性能; 2.優秀的抗暴性能;3.與環境友好; 4.減少積炭生成;5.是一種優良的有機溶劑,具有良好的清潔作用,能消除雜質的沉澱和 凝固,具有良好的油路疏通作用。
15、簡述柴油機的工作原理以及其與汽油機工作原理的不同之處。
答:不同:1.進氣沖程:柴油機吸入的是純空氣,汽油機吸入的是空氣與汽油的混合氣
體;
2.壓縮沖程:柴油機壓縮的是空氣,汽油機壓縮的是空氣與汽油的混合氣體;
3.作工沖程:柴油機是自燃做工,汽油機是點燃爆炸做工。
16、柴油機的工作粗暴是如何形成的,如何避免?
答:滯燃期過長,著火前噴入的柴油及產生的過氧化物積累過多,到急燃期時,溫度、 壓力劇烈增高,沖擊活塞頭劇烈運動而發出金屬敲擊聲,稱謂粗暴現象。選擇適當的十六烷值,可以避免柴油機的粗暴。
17、柴油有哪些低溫性能指標,各自的意義是什麼,以及柴油的牌號是由什麼確定的?
答:低溫性能指標:濁點、傾點、凝點、冷濾點。
濁點:柴油開始出現渾濁的最高溫度;
傾點:試驗規定的條件下冷卻時,油品能夠流動的最低溫度;
凝點:柴油在低溫下失去流動性的最高溫度;
冷濾點:在試驗規定的條件下,柴油試樣在60s內開始不能通過過濾器20mL時最高溫度。
柴油的牌號有凝點確定,分為10號、5號、0號、一10號、一20號、一35號、一50號7個品種。
18、為什麼噴氣飛機使用的煤油餾分作為燃料而不是汽油?
答:原因:煤油餾分熱值較高,燃燒穩定,蒸發較小,低溫流動性好,積炭生成較少,
腐蝕也小:汽油燃燒不穩定,蒸發較大,低溫流動性差,而且腐蝕較大,故
選用煤油做噴氣飛機的餾分。
19、噴氣發動機由哪五個主要部分組成,其作用各自是什麼?
答:l、壓縮室:壓縮空氣,提高空氣壓力以提高熱能利用程度;
2、燃燒室:發動機給氣體加熱的主要部件。提高氣體的溫度、壓力;
3、渦輪:將燃氣的部分熱能轉換為機械能;
4、加力燃燒室:燃氣出渦輪後噴入燃料,與多餘的空氣混合,再次點火燃燒,加
熱燃氣,提高流速,增大推力;
5、噴管:使高壓、高溫燃氣膨脹和加速。
20、噴氣發動機在工作過程中形成的積碳對發動機有什麼一系列的影響?
答:影響:積聚在燃燒室火焰筒壁上的積炭,惡化熱傳導,產生局部過熱,使火焰筒壁變形,甚至產生裂紋。火焰筒壁上的積炭有時可能脫落下來,隨氣流進入高速旋轉的燃氣渦輪,造成堵塞,侵蝕和打壞葉片等事故。積炭附在噴油嘴上,使燃料霧化惡化,燃燒狀況變壞,促使火焰筒壁生成積炭。電點火器電極上的積炭,會使電極聯橋而短路,影響發動機起動。
21、防止噴氣燃料產生冰晶的方法有哪些?並簡述其使用原理或過程。
答:方法:從壓縮器引來熱空氣加熱燃料或油濾,用潤滑油加溫燃料,加防冰添加劑,
冷凍過濾。
防冰添加劑:燃料在低溫下會產生冰晶,是由於燃料具有可逆的水溶性。在燃料中
加入醇類或醚類,可以將燃料的溶水性變為不可逆的過程,即可防止或消除
燃料中的冰晶。效果較好的防冰添加劑是醇醚化合物。
冷凍過濾方法:在冬季氣溫低於0℃時,將地下油罐中溫度較高的燃料,泵送到容
量較小的露天油罐內,經過24h以上的冷凍,使燃料中水分析出,凍結成冰
晶,然後經過濾除去。
22、為什麼要在噴氣燃料中加入抗靜電添加劑?
答:噴氣發動機的耗油很大,為節省注油時間,機場採用高速加油。噴氣燃料與管道、
容器、注油設備發生劇烈摩擦,產生大量靜電荷。高速注油時產生的靜電荷積聚起
來,可能引起火花放電,最終可能引發火災,故在噴氣燃料中加入抗靜電添加劑。
下半學:
1、潤滑劑有哪些分類及作用?液體、固體潤滑劑又有哪些分類?
答:分類:a、液體潤滑劑;
b、半固體潤滑劑(潤滑脂):
C、固體潤滑劑:
d、氣體潤滑劑。
作用:a、減少摩擦;b、減少磨損;C、冷卻降溫;d、防止腐蝕;e、傳遞作用力;f、減振作用;9、絕緣作用;h、清洗作用;i、密封作用。
液體潤滑劑:a、礦物潤滑油;b、合成潤滑油;c、動植物油;d、水基液體。
固體潤滑劑:a、軟金屬潤滑劑;b、金屬化合物潤滑劑;c、無機物潤滑劑;d、
有機物潤滑劑。
2、動力黏度、運動黏度的關系及黏度指數。
答:動力粘度是指流體單位接觸面積上的內摩擦力與垂直於運動方向上的流速變化率的
比值。
運動粘度是指動力粘度與同溫.同壓下流體的密度的比值。
黏度指數:Vl:黏度指數。
L:低;M:中;H:高;VH:很高。
W:低凝:S:深度精製。
BS:光亮油;無:中性油。
例:HVIWl50:高黏度指數低凝l50中性油;
MVlS90BS:中黏度指數深度精製90光亮油。
3、什麼是油性、極壓性,極壓性是否越高越好?
答:油性、極壓性是反映潤滑油潤滑性能的指標:油性是指潤滑油在金屬表面形成吸附
膜減少摩擦的性能:極壓性是指潤滑劑在低速高負荷和高速沖擊條件下,在摩擦表
面反應生成反應膜而防止摩擦部件發生燒結、擦傷的能力。
極壓性不是越高越好;極壓性太強,易造成腐蝕性磨損。因此,潤滑油油應具有適
度的極壓性,以維持適當的承載性和抗腐蝕性
4、影響抗氧化安定性的因素。
答:把潤滑油在加熱和在金屬催化作用下抵抗氧化變質的能力稱為潤滑油的抗氧化安定性。
潤滑油的抗氧化安定性主要取決於它的化學組成。此外,抗氧化安定性與使用條件 (溫度、氧壓、接觸金屬、接觸面積、氧化時間)有關。
5、什麼是破(抗)乳化性及乳化對設備的影響?
答:抗乳化性是潤滑油抵抗與水混合形成乳化液的性能。潤滑油的抗乳化性與其清潔度有很大關系。
抗乳化性是汽輪機油的重要質量指標。抗乳化劑不好的汽輪機油在使用中形成乳狀液破壞潤滑油形成的油膜就會增加摩擦、磨損和產生腐蝕。此外,抗乳化劑影響著壓縮機油的循環潤滑和氧化安定性。
6、內燃機油的基本性能有哪些?
答:性能:a、良好的粘溫性能,適當的黏度;
b、良好的清凈分散性;
c、較強的抗氧化能力,較好的穩定性;
d、良好的如潤滑性,抗磨損性;
e、較好的抗腐蝕性和中和酸性物質的能力。
7、SAE l5W/40表示什麼意義?
答:SAE l5W/40表示該油既符合SAE40黏度等級要求,其l00"C運動黏度應在12.5~16.3
mill 2/s范圍內,又符合SAEl5W對低溫性的要求。
8、何謂多級油?
答:多級油是既能滿足冬季(低溫)使用要求,又能滿足夏季(高溫)使用要求,把冬
用潤滑油的粘度等級號和夏用潤滑油的粘度等級號同時並用。如長城金吉星
IOW/40S J,他既具有lOW油的低溫性能,又具有40的高溫粘度,包括兩個粘度級
別,故屬於多級油。 (與單級油相比,多級油具有以下優勢:1、冬夏通用、四季
通用,換季不用換油;2、提高燃油經濟性,降低燃油和機油的消耗;3、減少發
動機的磨損;4、冬季(低溫)啟動順暢,能提供良好的低溫潤滑性。)
9、什麼是潤滑脂,及其特點(優點、局限性)?
答:潤滑脂是將一種(或幾種)稠化劑分散到一種或(幾種)液體潤滑油中,形成的一
種固體到半固體的產物。
優點:a、不需復雜的密封裝置和供油系統,簡化軸承尺寸,利於設備小型化、輕
量化:
b、黏附性好,在摩擦表面上保持能力強,密封性好。可以防止水分、灰塵
的侵入,保護金屬長期不腐蝕;
C、使用壽命長,供油次數少:
d、油膜比潤滑油厚度大,對低轉速高負荷和沖擊負荷的部位,有良好的潤
滑性。而且減震效果好,軸承的噪音相對較小;
f、使用溫度范圍比潤滑油寬。
局限性:a、摩擦部件上加脂或換脂比較困難,軸承的清洗就不十分方便;
b、混入的水分、灰塵、磨屑難以分離出來;
C、攪拌阻力較大,因而發熱量較大,冷卻效果差:
d、對高轉速不太適用。
10、潤滑脂的基礎油有哪幾類?
答:分類:a、礦物油:
b、合成烴(Q一烯烴、烷基苯、烷基萘);
C、酯類油(二元酸雙酯、新戊基多元醇酯、復酯等);
d、硅油(甲基硅油、乙基硅油、甲基苯基硅油、甲笨氯笨基硅油、氟硅油):
f、聚醚類油(聚笨醚、聚亞烷基醚油、含氟油)。
11、潤滑脂的稠化劑分哪幾類,各有哪些特點並舉例?
答:a、烴基稠化劑(石蠟、地臘、石油脂);抗水性好,不分油,防護性強,但耐溫性
很差,使用溫度一般在60℃以下:
b、皂化稠化劑(單皂、復合皂):
單皂:
種類 抗水性 耐溫性 低溫性
鈣皂 好 差70~80℃ 差
鈉皂 很差 好120℃ 差
鋰皂 好 較好 交好-20~120。C
鋇皂 好 好 一般
鋁皂 好 很差 一般
鋅皂 好 很差 一般
鉛皂 好 差 較好
復合皂:
①復合鈣皂:a、滴點高,>250℃:
b、極壓性良好:
C、抗水淋性能好:
d、原料來源廣,價格比較便宜;
缺點:儲存中吸收微量水分而表面硬化結皮。
②復合鉛皂:a、高滴點,>250℃:
b、良好抗水性、良好機械安定性、膠體安定性和氧化安定性;
缺點:制備工藝比較復雜;不能合成油成脂;相比其他合成脂,軸承壽
命不長:
③復合鋰皂:a、良好耐溫性,高滴點,>260。C:
b、壽命(軸承)長:
C、良好的抗微動磨損性;
d、良好的機械安定性和良好的泵送性;
e、良好的稠化能力。
④復合鋇皂:a、高滴點,>230。C:
b、穩定性能好;
C、壽命(軸承)較長,良好的抗微動磨損性;
缺點:稠化劑用量較多,機械安定性較差,制備工藝難以掌握。
④復合鈉皂:a、滴點高,>260。C:
b、稠化能力比較強:
缺點:機械安定性較差,抗水性能差。
c、有機稠化劑;a、醯胺:
b、脲基稠化劑;
c、氟碳稠化劑;
d、三聚氰酸二醯胺。
d、無機稠化劑;a、彭潤土;
b、硅膠;
c、氮化硼。
12、穩定劑的工作原理及過多或過少的影響?
答:穩定劑的作用是使稠化劑和基礎油能穩定的結合而不易產生分油。穩定劑含有極性
團,它們趨向於吸附在皂分子的極性端間,皂纖維中的皂分子的排列的距離就相應
的增大,使基礎油膨化到皂纖維內的量增大。
穩定劑的用量過多或過少都對潤滑脂的質量有不利影響。過少,皂的聚結程度較大,
膨化和吸附的油量較少,皂一油體系不安定;過多,由於極性影響,也會造成膠體結
構的破壞,所以穩定劑用量要適量。
13、潤滑脂的滴點及形成本質?
答:在試驗條件下,潤滑脂因受熱從脂杯中滴下第一滴或成柱狀觸及試管底時的溫度,
叫做潤滑脂的滴點。測定潤滑脂的滴點按GB/T 4929方法進行。潤滑脂滴點的高低,
主要取決於稠化劑的種類和數量。
14、潤滑脂的工作錐入度和錐入度。
答:在試驗條件下,將規定質量的標准圓錐體在5秒鍾內刺入潤滑脂的深度,叫做潤滑
脂的錐入度,以0.I mill為單位。錐入度是表示潤滑脂的稠度大小或軟硬的尺度(錐
入度越大,潤滑脂越軟)。測試潤滑脂錐入度時,規定攪拌60次,這時的錐入度稱
為工作錐入度。若攪拌超過60次測定的錐入度,稱為延長工作錐入度。
15、潤滑脂的保護性、安定性和抗水性。
答:保護性:
潤滑脂的保護性能是指對金屬的保護作用,防止金屬受到腐蝕和生銹的性
能。用作保護的潤滑脂,必須具備的條件:
a、本身不腐蝕金屬(不易氧化,酸性小);
b、抗水性好(不吸水,不易被水沖掉);
C、黏附性好,高溫不滑落,低溫不龜裂,能有效的使金屬表面與空氣隔絕。
其指標有:1.腐蝕性;2.潤滑脂防腐性試驗;3.游離有機酸和游離鹼。
安定性:
膠體安定性是指潤滑脂在儲存和使用中抑制分油的能力:
化學安定性(氧化安定性)是指潤滑脂在儲存和使用過程中抵抗氧化的能
力;化學安定性與它組成有關,特別是稠化劑有關;
機械安定性是指潤滑脂在機械工作條件下抵抗稠度變化的能力。
抗水性:
潤滑脂的抗水性是指不溶於水的能力。抗水性主要取決於稠化劑的抗水性。
其評定方法有:
1.抗水淋性能試驗;
2.加水剪切和加水滾筒試驗;
3.熱水中的安定性(水浸泡法)試驗。
16、潤滑脂工業分類中各個編號字母的意義。
答:石油產品基礎知識P208~209(三張表)。
17、液體燃料儲存中變化的原因。
答:引起液體燃料變質的原因有蒸發、氧化、機械雜質與水分的混入以及混油等。
i、輕質成分蒸發引起的質量變化
輕質液體燃料,餾分輕,沸點較低,容易蒸發,損失很大。蒸發造成數量減少,
而且會引起質量變化(汽油辛烷值下降)。影響蒸發損失的因素包括燃料的性質
和儲存條件兩方面。從燃料性質講,與蒸發損失關系最大的是燃料的飽和蒸汽
壓,飽和蒸汽壓越大,越容易造成蒸發損失。從儲存條件講,對蒸發損失影響
較大的因素包括:
1.溫度和溫差大小:
2.表面積大小:
3.液面上空間大小;
4.收發油次數多少。
2、液體燃料氧化引起質量變化
(i)氧化引起的質量變化;低級烴一高級烴(活潑烴一惰性烴)
(2)影響燃料氧化的因素:
1.燃料組成;
2.儲存條件。
(3)液體燃料氧化的一般規律:誘導期一加速期一平緩期。
3、液體燃料的潔凈度下降
引起潔凈度的物質:
1.水分:溶解水、游離水;
2.機械雜質;
3.表面活性物質;
4.燃料中的細菌。
4、混油
不同品種,不同牌號,含添加劑與不含添加劑,質量不同。
5、其他質量變化
腐蝕性異常增大,異常色變,懸浮物。
18、油品蒸發過程中大小呼吸的意思。
答:「大呼吸」:注油時燃料蒸汽的大量逸出和御油時新鮮空氣的大量進入:
「小呼吸」:儲油容器內的蒸汽由於晝夜溫差而引起周期性的膨脹和收縮,膨脹時含
油蒸汽逸出,收縮時進入新鮮空氣,晝夜溫差愈大,小呼吸損失也愈大。
19、影響燃料氧化的因素。
答:燃料是否易於氧化,首先與其化學有關,溫度、空氣、水分等外界條件對燃料的氧
化起加速作用。
1•燃料組成:不飽和烴在常溫時易和空氣中的氧反應,是燃料氧化變質的主要原
因。含S或N的化合物也能引起燃料變色或變質降低燃料安定性。
2•儲存條件:溫度、空氣、金屬、水分、光線等對燃料氧化均有影響。
20、汽油的三增三降一變。
答:「三增」:餾程、酸度、膠質增高;
「三降」:飽和蒸汽壓、辛烷值、四乙基鉛含量下降;
「一變」:顏色變深。
21、導致噴氣燃料色變的因素。
答:引起色變的主要原因是燃料中酸性膠質和鹼性膠質。33號添加劑和銅的存在對色
❻ 材料化學究竟是學什麼
材料化學是材料學的一個分支,研究在制備、生產、應用和廢棄過程中新型材料的化學性質,研究范圍涵蓋整個材料領域,包括無機和有機 的各類應用材料的化學性能,是根據材料的基本理論和方法對工業生產中與化學有關的問題進行應用基礎理論和方法的研究以及實驗開發研究的一門科學。
材料化學專業主要培養系統掌握材料化學的基本理論與技術,具備材料化學相關的基本知識和基本技能,能運用化學和材料科學的基礎理論、基本知識和實驗技能在材料科學與化學及其相關的領域從事研究、教學、科技開發及相關管理工作的具有開拓型、前瞻性、復合型的高級人才。
(6)制備氮化鈣蒸餾水作用擴展閱讀
知識技能
1、掌握數學、物理、化學等方面的基本理論和基本知識;
2、掌握材料制備(或合成)、材料加工、材料結構與性能測定等方面的基礎知識、基本原理和基本實驗技能;
3、了解相近專業的一般原理和知識;
4、熟悉國家關於材料科學與工程研究、科技開發及相關產業的政策,國內外知識產權等方面的法律法規;
5、了解材料化學的理論前沿、應用前景和最新發展動態,以及材料科學與工程產業的發展狀況。
❼ 鈣在加熱時能與氮氣、氫氣反應.氫化鈣遇水立即反應生成氫氧化鈣和氫氣,氫化鈣通常用氫氣與金屬鈣加熱制
(1)利用濃硫酸配製體積比為1:4的稀硫酸,需要用量筒量取濃硫酸1體積,把濃硫酸沿燒杯內壁緩緩注入4體積蒸餾水中並不斷攪拌溶解得到,依據操作過程分析需要的玻璃儀器為燒杯、玻璃棒、量筒;
故答案為:玻璃棒、量筒;
(2)裝置D中的豎直玻璃管是起到平衡壓強的作用,可以防止液體倒流;
故答案為:平衡壓強,防止液體倒流;
(3)確認進入裝置C的氫氣已經乾燥,可在B、C之間再接一裝置乾燥管,利用乾燥管中的無水硫酸銅遇到水是否變藍色,證明氫氣是否已經乾燥;依據氫氣的驗純方法是收集一試管氣體,將管口靠近酒精燈火焰,若聽到「噗噗」的聲音,說明H2已經純凈;
故答案為:無水硫酸銅;純凈;
(4)鈣在加熱時能與氮氣、氫氣反應.氫化鈣遇水立即反應生成氫氧化鈣和氫氣,上述裝置制備過程中先利用生成的氫氣充滿整套裝置,在最後收集驗純,所以裝置中無空氣存在,不會生成氮化鈣,無水蒸氣存在,不會生成氫氧化鈣和氧化鈣;
故答案為:abc;
(5)分析可知裝置操作中產生誤差的原因可能為裝置中H2通入不足,反應器中有空氣,鈣與H2未充分反應,導致氫化鈣質量減小,都可以造成實驗誤差,產物與空氣接觸不影響純度的測定,依據的是鈣元素守恆和生成氫氣的體積計算得到;
故答案為:①②;
(6)丙同學根據乙同學的實驗數據列了一個關系式,42x+40y=0.046、2x+y=
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❽ 2022高考化學知識點考點
2022高考化學知識點考點有哪些你知道嗎?化學的知識點要做到用起來得心應手,很多時候題目考的知識點是重復的,有時候看起來很難的題目其實就是變著法子考常考知識點。一起來看看2022高考化學知識點考點,歡迎查閱!
高考化學知識點考點
金屬氧化物
1、低價態的還原性:
6FeO+O2===2Fe3O4
FeO+4HNO3===Fe(NO3)3+NO2+2H2O
FeO+4H++NO3?D=Fe3++NO2↑+2H2O
2、氧化性:
Na2O2+2Na 2Na2O(此反應用於制備Na2O)
MgO,Al2O3幾乎沒有氧化性,很難被還原為Mg,Al.一般通過電解制Mg和Al.
Fe2O3+3H2 2Fe+3H2O(制還原鐵粉)
Fe3O4+4H2 3Fe+4H2O CuO+H2 Cu+H2O
2Fe3O4+16HI==6FeI2+8H2O+2I2
2Fe3O4+16H++4I?D=6Fe2++8H2O+2I2
Fe2O3+Fe 3FeO (煉鋼過程中加入廢鋼作氧化劑)
FeO+C Fe+CO (高溫煉鋼調節C含量)
2FeO+Si 2Fe+SiO2 (高溫煉鋼調節Si含量)
3、與水的作用:
Na2O+H2O==2NaOH
Na2O+H2O=2Na++2OH–
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
2Na2O2+2H2O=4Na++4OH–+O2↑
(此反應分兩步:Na2O2+2H2O===2NaOH+H2O2;2H2O2===2H2O+O2 H2O2的制備可利用類似的反應:BaO2+H2SO4(稀)===BaSO4+H2O2)
MgO+H2O===Mg(OH)2(緩慢反應)
4、與酸性物質的作用:
Na2O+SO3==Na2SO4 Na2O+CO2==Na2CO3 MgO+SO3===MgSO4
Na2O+2HCl==2NaCl+H2O
Na2O+2H+=2Na++H2O
2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2↑
Na2O2+H2SO4(冷,稀)===Na2SO4+H2O2
MgO+H2SO4===MgSO4+H2O
MgO+2H+=Mg2++H2O
Al2O3+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2O
Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O (Al2O3兩性氧化物)
Al2O3+2OH?D=2AlO2?D+H2O
FeO+2HCl===FeCl2+H2O
FeO+2H+=Fe2++H2O
Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O
Fe?2O3+6H+=2Fe3++3H2O
Fe3O4+8HCl===FeCl2+2FeCl3+4H2O
Fe?3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O
高三復習化學必考知識
(1)、水合、水化:
水與二氧化硫、三氧化硫、二氧化碳、五氧化二磷等酸性氧化物化合成酸。(能與二氧化硅化合嗎?)
水與氧化鈉、氧化鈣等鹼性氧化物化合成鹼。(氧化鋁、氧化鐵等與水化合嗎?)
氨的水合、無水硫酸銅水合(變色,可檢驗液態有機物中是否含水)、濃硫酸吸水、工業酒精用生石灰吸水然後蒸餾以制無水酒精、乙烯水化成乙醇
(2)、水解:
鹵代烴水解、乙酸乙酯水解、油脂水解(酸性水解或皂化反應)、水與碳化物——電石反應制乙炔、鹽類的水解、氮化物水解、糖類的水解、氫化物——氫化鈉水解
高中化學知識點歸納
化學反應的速率和限度
1、化學反應的速率
(1)概念:化學反應速率通常用單位時間內反應物濃度的減少量或生成物濃度的增加量(均取正值)來表示。
計算公式:
①單位:mol/(L·s)或mol/(L·min)
②B為溶液或氣體,若B為固體或純液體不計算速率。
③以上所表示的是平均速率,而不是瞬時速率。
④重要規律:
速率比=方程式系數比
變化量比=方程式系數比
(2)影響化學反應速率的因素:
內因:由參加反應的物質的結構和性質決定的(主要因素)。
外因:①溫度:升高溫度,增大速率
②催化劑:一般加快反應速率(正催化劑)
③濃度:增加C反應物的濃度,增大速率(溶液或氣體才有濃度可言)
④壓強:增大壓強,增大速率(適用於有氣體參加的反應)
⑤ 其它 因素:如光(射線)、固體的表面積(顆粒大小)、反應物的狀態(溶劑)、原電池等也會改變化學反應速率。
2、化學反應的限度——化學平衡
(1)在一定條件下,當一個可逆反應進行到正向反應速率與逆向反應速率相等時,反應物和生成物的濃度不再改變,達到表面上靜止的一種「平衡狀態」,這就是這個反應所能達到的限度,即化學平衡狀態。
化學平衡的移動受到溫度、反應物濃度、壓強等因素的影響。催化劑只改變化學反應速率,對化學平衡無影響。
在相同的條件下同時向正、逆兩個反應方向進行的反應叫做可逆反應。通常把由反應物向生成物進行的反應叫做正反應。而由生成物向反應物進行的反應叫做逆反應。
在任何可逆反應中,正方應進行的同時,逆反應也在進行。可逆反應不能進行到底,即是說可逆反應無論進行到何種程度,任何物質(反應物和生成物)的物質的量都不可能為0。
(2)化學平衡狀態的特徵:逆、動、等、定、變。
①逆:化學平衡研究的對象是可逆反應。
②動:動態平衡,達到平衡狀態時,正逆反應仍在不斷進行。
③等:達到平衡狀態時,正方應速率和逆反應速率相等,但不等於0。即v正=v逆≠0。
④定:達到平衡狀態時,各組分的濃度保持不變,各組成成分的含量保持一定。
⑤變:當條件變化時,原平衡被破壞,在新的條件下會重新建立新的平衡。
(3)判斷化學平衡狀態的標志:
①VA(正方向)=VA(逆方向)或nA(消耗)=nA(生成)(不同方向同一物質比較)
②各組分濃度保持不變或百分含量不變
③藉助顏色不變判斷(有一種物質是有顏色的)
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❾ 請找高中化學奧賽初賽試題
全國化學競賽初賽模擬試卷(二)
(時間:3小時 滿分:100分)
題 號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
滿 分 6 7 6 4 4 8 10 6 17 18 12
H
1.008 相對原子質量 He
4.003
Li
6.941 Be
9.012 B
10.81 C
12.01 N
14.01 O
16.00 F
19.00 Ne
20.18
Na
22.99 Mg
24.31 Al
26.98 Si
28.09 P
30.97 S
32.07 Cl
35.45 Ar
39.95
K
39.10 Ca
40.08 Sc
44.96 Ti
47.88 V
50.94 Cr
52.00 Mn
54.94 Fe
55.85 Co
58.93 Ni
58.69 Cu
63.55 Zn
63.39 Ga
69.72 Ge
72.61 As
74.92 Se
78.96 Br
79.90 Kr
83.80
Rb
85.47 Sr
87.62 Y
88.91 Zr
91.22 Nb
92.91 Mo
95.94 Tc
[98] Ru
101.1 Rh
102.9 Pd
106.4 Ag
107.9 Cd
112.4 In
114.8 Sn
118.7 Sb
121.8 Te
127.6 I
126.9 Xe
131.3
Cs
132.9 Ba
137.3 La-Lu Hf
178.5 Ta
180.9 W
183.8 Re
186.2 Os
190.2 Ir
192.2 Pt
195.1 Au
197.0 Hg
200.6 Tl
204.4 Pb
207.2 Bi
209.0 Po
[210] At
[210] Rn
[222]
Fr
[223] Ra
[226] Ac-La
一.(6分)將一個洗凈的雞蛋完整地放入玻璃杯中。
1.若因杯口較窄,拿著雞蛋的手無法伸進杯中將雞蛋放入杯底,則放入雞蛋的正確方法是 。
2.再向杯中倒入質量分數為0.2的鹽酸,使液面高於雞蛋約1厘米,雞蛋靜止後的狀態可能是 (大or小)頭朝上,原因是 。
3.半分鍾後觀察,雞蛋表面聚集了很多小氣泡,並不斷增多、變大,寫出發生反應的化學方程式為 。
4.大約5分鍾後,可觀察到雞蛋自動上浮,浮出水面後部分氣泡消失,雞蛋隨即下沉,如此不斷反復。請解釋雞蛋為什麼上浮。
二.(7分)已知IOH是兩性化合物,根據它的性質試回答:
1.寫出IOH的兩性電離的方程式:
2.完成下列化學方程式:
①.IOH+NaOH→
②.IOH+HCl→
③.IOH+H2S→
④.IOH+KMnO4+H2SO4→
三.(6分)合成氨工業中,原料氣(N2,H2及少量CO,NH3的混合氣)在進入合成塔前常用[Cu(NH3)2]Ac溶液來吸收原料氣中的CO,其反應為:
[Cu(NH3)2]Ac+CO+NH3 [Cu(NH3)3]Ac•CO+Q
1.命名:[Cu(NH3)2]Ac
2.必須除去原料氣中的CO的原因是 ;
3.[Cu(NH3)2]Ac吸收CO的生產適宜條件應是 ;
4.吸收CO的[Cu(NH3)2]Ac溶液經適當處理後又可再生,恢復其CO的吸收能力以供循環使用,[Cu(NH3)2]Ac再生的適宜條件是 。
四.(4分)「瘦肉精」學名鹽酸克侖特羅。用作飼料後,豬吃了它能減肥,人吃了它會中毒甚至死亡。自20世紀80年代開始,歐美等世界各國均將其定為禁用葯品。
1.鹽酸克侖特羅的化學名為α-〔(叔丁氨基)甲基〕一對氨基—3,5一二氯苯甲醇鹽酸鹽,化學式為C12H18Cl2N2O•HCl。畫出它的結構簡式。
2.在該結構簡式上有*標出具有光學活性的原子,並比較它們的強弱。
五.(4分)硫代乙醯胺( )的水溶液只具有微弱的氣味,使用時不需要氣體發生器,在制備硫化物的實驗中常用硫代乙酸胺代替硫化氫。硫代乙酸胺在水溶液中相當穩定,常溫時水解很慢,加熱時水解加快,在酸、鹼性水溶液中加熱均易發生水解。
1.在酸性溶液中,水解反應的離子方程式為 ;
2.在鹼性溶液中,水解反應的離子方程式為 。
六.(8分)以BaS為原料制備Ba(OH)2•8H2O的過程是:BaS與HCl反應,所得溶液在70℃~90C時與過量NaOH溶液作用,除雜,冷卻後得到Ba(OH)2•8H2O晶體。據最新報道,生產效率高、成本低的Ba(OH)2•8H2O晶體的新方法是使BaS與CuO反應……
1.新方法的反應方程式為:
2.該反應反應物CuO是不溶物,為什麼該反應還能進行:
3.簡述新方法生產效率高、成本低的原因。
七.(10分)下面是有關氫硫酸存放的諸多實驗事實:
①.在蒸餾水中充H2S至飽和製成的氫硫酸溶液,敞口置放它一兩天,一定明顯失效,但沒有明顯變渾濁的現象產生;如果密閉存放,即使是十天半月,甚至一月以上,溶液既不渾濁,也不失效。
②.在酒精中充H2S至飽和製成氫硫酸的酒精溶液,敞口在空氣中置放它十天半月,不會有渾濁現象發生;當然你可以認為是氧化析出的S溶解在酒精中了,但是這種溶液完全可以替代氫硫酸的水溶液去做氫硫酸的全部性質實驗。
③.如果在普通自來水中通入H2S,就在充制的過程中都會有渾濁現象發生,待充制完畢已變得白色渾濁,完全不能作為一種試劑來使用了。
對以上事實和現象,回答下列問題:
1.制氫硫酸的重要方法方法是 ;
貯存氫硫酸的一個重要訣竅是 。
2.氫硫酸失效的主要因素是 。
因這種因素失效的常用試劑還有 、 等
3.為什麼用自來水配製氫硫酸溶液有渾濁?
4.寫出氫硫酸溶液與Cl2、HClO、Fe3+反應的方程式。
八.(6分)用容量法測定磷肥含磷量的主要步驟如下:准確稱取磷肥0.385 g,用硫酸和高氯酸在高溫下使之分解,磷轉化為磷酸。過濾、洗滌、棄去殘渣。以硫酸-硝酸為介質,加入過量鉬酸銨溶液生成鉬磷酸銨沉澱(NH4)3H4PMo12O42•H2O。過濾、洗滌、沉澱溶於40.00 cm3 1.026 mol/L NaOH標准溶液中,以酚酞為指示劑,用0.1022 moL/L鹽酸標准溶液滴定至終點(MoO42-、HPO42-),耗去15.20 cm3。計算磷肥中磷的百分含量(以P2O5計)。(P2O5的摩爾質量:142 g•mol-1)
九.(17分)石墨晶體由層狀石墨「分子」按ABAB方式堆積而成,如右圖所示,圖中用虛線標出了石墨的一個六方晶胞。
1.該晶胞的碳原子個數 。
2.寫出晶胞內各碳的原子坐標。
3.已知石墨的層間距為334.8 pm,C-C鍵長為142 pm,計算石墨晶體的密度為 。
石墨可用作鋰離子電池的負極材料,充電時發生下述反應:Li1-xC6+xLi++xe-→LiC6 其結果是,Li+嵌入石墨的A、B層間,導致石墨的層堆積方式發生改變,形成化學式為LiC6的嵌入化合物。
4.右圖給出了一個Li+沿C軸投影在A層上的位置,試在右圖上標出與該離子臨近的其他6個Li+的投影位置。
5.在LiC6中,Li+與相鄰石墨六元環的作用力屬何種鍵型?
6.某石墨嵌入化合物每個六元環都對應一個Li+,寫出它的化學式。
鋰離子電池的正極材料為層狀結構的LiNiO2。已知LiNiO2中Li+和Ni3+均處於氧離子組成的正八面體體心位置,但處於不同層中。
7.將化學計量的NiO和LiOH在空氣中加熱到770℃可得LiNiO2,試寫出反應方程式。
8.寫出LiNiO2正極的充電反應方程式。
9.鋰離子完全脫嵌時LiNiO2的層狀結構會變得不穩定,用鋁取代部分鎳形成LiNi1-yAlyO2。可防止理離子完全脫嵌而起到穩定結構的作用,為什麼?
十.(18分)環硼氮烷可由氨或銨鹽與氯化棚合成。經單晶X射線衍射分析證實其分子中存在共軛π鍵,其結構與苯相似,因而具有相似的物理性質,但因分子中硼和氮原子的電負性不同,它顯示高度的反應活性,最典型的是同氯化氫發生加成反應。環硼氮烷在化學中被稱之「無機苯」,在應用基礎研究中已合成了氮化硼薄膜,它在替代有機物合成薄膜等材料中具有廣泛的應用價值。
1.畫出環硼氮烷的結構式:
所有12個原子是 (共or不共)平面的。
2.Stock通過對乙硼烷和氨的加合物加熱合成了環硼氮烷,產率50%。寫出總反應方程式。
3.Geanangel在Stock合成方法的基礎上進行改進,他將氯化銨與三氯化硼混合,然後加入硼氫化鈉合成了環硼氮烷,產率達80%。寫出這兩步反應方程式。
後來,Geanangel研究發現用氯化銨和硼氫化鋰直接反應,也能合成環硼氮烷,且其步驟簡化,產率能達到90%。寫出反應方程式。
4.自環硼氮烷問世後,人們又開始了對烴基環硼氮烷合成方法的研究。Altenau經過反復實驗,發現銨鹽和三氯化硼混合後,加入硼氫化鈉反應可得到烴基環硼氮烷,產率48%。寫出這兩步反應方程式。
若將三氯三烴基環硼氮烷與烴基鋰反應可得到六烴基環硼氮烷。寫出反應方程式。
5.判斷比較硼、氮原子的電負性大小和硼、氮原子上的電子雲密度大小;確定硼、氮原子的酸鹼性:
6.環硼氮烷能和氯化氫發生反應,產率為95%。寫出反應方程式。
7.溴和環硼氮烷發生加成反應生成A,然後發生消去反應生成B。寫出A、B的結構簡式。
8.除了六元的環硼氮烷之外,Laubengayer合成了萘的類似物C,及聯苯類似物D。寫出C、D的結構簡式。
A B C D
十一.(14分)早在1874年就合成了有機物DDT,1944年後廣泛用作殺蟲劑,後因具有高殘毒被禁止使用。從某些方面看,氯苯與苯酚具有相似的化學性質,DDT可由氯苯和CCl3CHO相互作用反應製得。DDT的化學式為C14H9Cl5。
1.寫出DDT的結構式,並命名;寫出制備DDT的反應方程式。
2.DDT已影響到全球的生態,它可以在動物的脂肪中富集,影響遺傳物質DNA的結構,在南極的企鵝體內發現了DDT。請說明企鵝體內存在DDT的原因。
3.三氯殺蟎醇是20世紀50年代推出的一種殺蟎劑。從結構上看,它是DDT的醇體,可看成DDT上的一個氫原子被羥基取代後所得到的醇。則三氯殺蟎醇的結構式為:
系統命名三氯殺蟎醇 。
4.合成三氯殺蟎醇的方法可分為以下兩種途徑:
請寫出A和B的結構簡式:A ,B ,反應(2)的條件是 。反應(3)的類型是 。完成(4)的反應方程式 。
命題:胡波 審定:張映輝 2002年7月於浙江慈溪長河
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參考答案與分析
一.1.把玻璃杯傾斜,使雞蛋沿杯壁緩慢滑下,就可將雞蛋完整地放入杯中。(1分)
聯想把塊狀或大顆粒狀固體(如鋅粒或大理石)放入試管的操作方法
2.大(1分) 裡面有氣室(1分)
雞蛋的密度比鹽酸大,沉在杯底;從雞蛋的形狀看,一頭尖,一頭圓,圓頭部分內有氣室,根據物理學中重心最低的道理,小頭在底部。
3.CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑(1分)
雞蛋殼的主要成分是碳酸鈣,它能與鹽酸反應生成大量二氧化碳氣體。
4.生成的氣體聚集在雞蛋的表面,增大了排開液體的體積。(1分)
蛋殼發生了化學反應,使雞蛋的質量減輕。(1分)
生成的二氧化碳氣體以氣泡的形式粘附在蛋殼上,根據阿基米德定律,排開的液體體積增多,則浮力增大,它產生的浮力能把雞蛋托舉到溶液表面上來;雞蛋露出液面後一部分二氧化碳逃逸到空氣中,浮力減小,雞蛋又沉入杯底;過一會兒雞蛋又浮出液面,隨即潛入杯底……;如此反復,使我們彷彿看到一個會「潛泳」的雞蛋。反應後雞蛋的質量減輕,所受重力減小,有利於雞蛋上浮。
二.1.I++OH- IOH H++OI-(2分)
2.①.2IOH+NaOH=NaOI+H2O(1分)
②.IOH+HCl=ICl+H2O(1分)
③.IOH+H2S=S↓+HI+H2O(1分)
④.10IOH+8KMnO4+7H2SO4=8KIO3+Mn(IO3)2+7MnSO4+12H2¬O
或10IOH+8MnO4-+14H+=10IO3-+8Mn2++12H2¬O(2分)
IOH在反應①中表現出酸性,在反應②中表現出鹼性,在反應③中表現出氧化性,在反應④中表現出氧化性。反應③中IOH的的還原產物是HI而不是I2,I2還能與H2S反應;反應④建議寫離子反應比較簡單(更能表現出實際的化學反應),能給出氧化還原產物給1分。
三.1.醋酸二氨合銅(Ⅰ)(2分,不指明銅的化合價給1分)
2.防止催化劑中毒(1分)
3.低溫(1分)、加壓(1分)
4.高溫低壓(1分)
關注與實際生產生活結合的平衡問題,運用相關的平衡原理去解釋問題;另外請不要忽略配合物的命名。
四.1. (2分)
①確定是鹽酸鹽,寫出有機部分後加•HCl,②有機部分主幹是苯甲醇,對位上有氨基,3,5位上有氯取代基;③醇的α位有甲基取代,而甲基的一個氫原子又被叔丁氨基(-NH(CH3)3)取代。
2.略(與羥基相連的碳原子和中間的氮原子)(1分) C>N(1分)
N的光學活性一般很弱,往往不太考慮。
五.1. +H++2H2O CH3COOH+H2S+NH4+
2. +3OH- CH3COO-+S2-+NH3+H2O
善於捕捉信息,將問題轉換為一個簡單的命題,是解答此類題的關鍵所在。本題中的硫代乙醯胺學生不會很熟悉。但題中已給出了它的結構簡式,從醯胺的水解,及產物中產生H2S或S2-等信息,問題就轉化成了考查學生有關一些弱電解質在酸、鹼性介質中的存在形式了,問題也就迎刃而解。
本題在考查學生解決問題的嚴謹性方面,不失為一個好題,在書寫實測中,學生顧此失彼,少有全對者。
六.1.BaS+CuO+9H2O=Ba(OH)2•8H2O+CuS〔也可寫Ba(OH)2〕(2分)
2.CuS的溶度積比CuO小得多(更難溶),有利於該反應正向進行。(2分)
3.CuS為難溶物(未反應的CuO也不溶),過濾後,將濾液濃縮、冷卻,就可在溶液中析出Ba(OH)2•8H2O晶體,故生產效率高(2分);CuS在空氣中焙燒氧化可得CuO與SO2,故CuO可反復使用(SO2可用於制硫的化合物),因而成本低(2分)。
七.1.在蒸餾水中充H2S至飽和(1分) 密閉存放(1分)。
2.H2S的揮發性(2分) 氫鹵酸(1分) 氨水(1分)
敞口置放在空氣中的氫硫酸因空氣的氧化性而變質的趨勢是極其微弱的,或者說是微不足道的;因H2S的揮發性損失導致氫硫酸失效才是絕對主要的。從這個角度講,氫硫酸跟氫鹵酸、氨水很相似:本身很穩定,極易揮發失效。可見,氫硫酸的變質與失效是既有聯系又有區別的兩個不同的概念:變質,一定會失效(或減效),但失效不一定是變質的結果。這一點似乎是最為容易忽視的。
3.自來水中的氧化劑的氧化(1分)
密閉存放的氫硫酸置放它十天半月,甚至一個月不會有明顯失效本身,說明氫硫酸有它相對的穩定性;那種用自來水配備成的氫硫酸迅速變質的原因,主要不是由於空氣中的O2,而是來自水中的其他氧化劑。如給自來水消毒用的Cl2、HClO,以及凈化水用的FeCl3所殘余的Fe3+等氧化劑所致。
4.H2S+Cl2=S↓+2HCl(1分);H2S+HClO=S↓+HCl+H2O(1分);
H2S+2Fe3+=S↓+2Fe2++2H+(1分)
八.(NH4)3H4PMo12O42•H2O+26NaOH=12Na2MoO4+Na2HPO4+3NH3+17H2O
NH3+HCl=NH4Cl
計量關系P2O5~(NH4)3H4PMo12O42•H2O~NaOH 1~2~46
P2O5%:(1.026 mol•dm-3×0.04000 dm3-0.1022 mol•dm3×0.01520 dm-3)
×142 g•mol-1 /(46×0.385 g)=0.317=31.7%
(方程式正確得2分,計量關系正確得1分,計算合理得2,結果正確1分,有效數字錯不得此1分)
本題根據2002年全國化學競賽決賽題略加改編。
九.1.4個(2分)
2.(0,0,0),(0,0,1/2),(1/3,2/3,0),(2/3,1/3,1/2)(2分)
3.2.27 g•cm-3(3分)
4.見右圖(3分)
5.離子鍵或靜電作用(1分)
6.LiC2(2分)
7.4NiO+4LiOH+O2=4LiNiO2+2H2O(2分)
8.LiNiO2=Li1-xNiO2+xLi++xe-(1分)
9.Al無變價,因此與之對應的Li+不能脫嵌。(1分)
本題根據2002年全國化學競賽決賽題略加改編。有關石墨密度的計算在99年的高考模擬試卷中已經出現,不妨看看,在《三維化學》中也有詳述。其中第4、6題這類問題在99年競賽模擬試卷(四)中幾乎一樣的出現。
十.1. 或 (1分) 共(1分)
2.3B2H6+6NH3 2B3N¬3H6+12H2(1分)
3.3NH4Cl+3BCl3→Cl3B3N3H3+9HCl(1分)
2Cl3B3N3H3+6NaBH4→2B3N¬3H6+3B2H6+6NaCl(1分)
3NH4Cl+3LiBH4→B3N3H6+3LiCl+9H2(1分)
4.3RNH3Cl+3BCl3→Cl3B3N3R3+9HCl(1分)
2Cl3B3N3R3+6NaBH4→2H3B3N¬3R3+3B2H6+6NaCl(1分)
Cl3B3N3R3+3LiR』→R』3B3N3R3+3LiCl(1分)
5.氮原子電負性比硼原子大(1分),氮原子上電子雲密度比硼原子大(1分),氮原子有部分鹼性,硼原子有部分酸性(1分)。
6. (2分,產物正確得1分)
7.A: (1分) B: (1分)
8.C: (1分) D: (1分)
本題根據《化學世界》中一篇《環硼氮烷的研究進展》改編而成。
十一.1. (2分,寫鄰位取代物給1分)
2,2-二-(對氯苯基)-1,1,1-三氯乙烷(1分)
(1分)
2.DDT脂溶性好(1分),通過物質的循環以及食物鏈在企鵝體內富集(1分)。
3. (2分)
1,1-二-(對氯苯基)-2,2,2-三氯乙醇(1分)
4.A (1分) B (1分)
KOH的醇溶液(1分) 加成(1分)
+OH-→ +Cl-(1分)
❿ 鈣的化學性質
鈣的化學性質:
加熱時與大多數非金屬直接反應,如與硫、氮、碳、氫反應生成硫化鈣CaS、氮化鈣Ca3N2、碳化鈣CaC2和氫化鈣CaH2。加熱時與二氧化碳反應。
化學性質活潑,在空氣中表面上能形成一層氧化物或氮化物薄膜,可減緩進一步腐蝕。可跟氧化合生成氧化鈣,跟氮化合生成氮化鈣Ca3N2,跟氟、氯、溴、碘等化合生成相應鹵化物,跟氫氣在400℃催化劑作用下生成氫化鈣。常溫下跟水反應生成氫氧化鈣並放出氫氣,跟鹽酸稀硫酸等反應生成鹽和氫氣,跟碳在高溫下反應生成碳化鈣CaC2。加熱時幾乎能還原所有金屬氧化物,在熔融時也能還原許多金屬氯化物。
化合物:鈣的重要化合物有氫化鈣、氧化鈣、過氧化鈣、氯化鈣、氟化鈣、碳化鈣、氫氧化鈣、氰氨化鈣、碳酸鈣、次氯酸鈣、硫酸鈣等。鈣與液氨反應生成Ca(NH3)6,是一種具金屬光澤的導電固體;鈣離子可以生成螯合物[CaEDTA]2-(EDTA為乙二胺四乙酸),鈣離子與含有N、O配原子的化合物可生成配合物,與冠醚、穴醚生成大環配合物。氟化鈣CaF2為白色晶體或粉末,密度3.18克/立方厘米,熔點1,418℃,沸點2,533.4℃,難溶於水,溶於強濃無機酸放出氟化氫。自然界的氟化鈣礦物為螢石或氟石,常呈灰、黃、綠、紫等色。工業上常用氫氧化鈣與氫氟酸中和制備氟化鈣;用水吸收生產鈣鎂磷肥時的廢氣再用石灰乳中和,亦可製得氟化鈣。過氧化鈣CaO2為黃白色晶體,屬四方晶系,密度2.9克/立方厘米,加熱至275℃爆炸分解;易潮解,微溶於水,與稀硫酸反應生成過氧化氫。向氯化鈣水溶液加入過氧化氫和氨水,或將氫氧化鈣、氯化銨溶於水,再加入過氧化氫,兩反應皆在0℃左右進行,並析出CaO2·8H2O晶體;在150~200℃脫水乾燥,可得到無水過氧化鈣。
(10)制備氮化鈣蒸餾水作用擴展閱讀:
長時期里,化學家們將從含碳酸鈣的石灰石焙燒獲得的鈣的氧化物當作是不可再分割的物質。在1789年拉瓦錫發表的元素表中就列有它。但戴維不顧這些,在1808年開始對氧化鈣進行電解。戴維剛開始選用的方法並不理想,所以無法將金屬鈣分離出來。到1808年5月,戴維從貝齊里烏斯和瑞典皇家醫生蓬丁共同電解生石灰和水銀的混合物取得鈣的實驗中獲得了啟發。他將濕潤的生石灰和氧化汞按3比1的比例混合後,放置在一鉑片上,與電池的正極相接,然後又在混合物中作一窪穴,灌入水銀,插入一鉑絲,與電池的負極相接,得到較大量鈣汞合金。把鈣汞合金經蒸餾後得到了銀白色的金屬鈣。從此鈣被確定為元素,並被命名為calcium,元素符號是Ca。calcium來自拉丁文中表示生石灰的詞calx。
元素發布:地殼中鈣含量為4.15%,占第五位。主要的含鈣礦物有石灰石CaCO3、白雲石CaCO3·MgCO3、石膏CaSO4·2H2O、螢石CaF2、磷灰石Ca5(PO4)3F等。蛋殼、珍珠、珊瑚、一些動物的殼體和土壤中都含有鈣。海水中氯化鈣佔0.15%。