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高中三年级化学

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首页 高中三年级化学知识 热化学方程式 其他物质的制备（硫酸铜晶体、铁红等） 燃料和能源（氢能、风能、核能、太阳能等） 试题正文
  • 填空题
    工业上为了使原料和能量得到充分的利用，常常采用循环操作。
    I、利用热化学循环制氢能缓解能源矛盾。最近研究发现，复合氧化物铁酸锰(MnFe2O4)可用于热化学循环分解水制氢。MnFe2O4的制备

    已知Fe3+、Mn2+沉淀的pH如下表所示。

    （1）此工艺中理论上投入原料Fe(NO3)3和Mn(NO3)2的物质的量之比应为_________________。
    （2）控制pH的操作中m的值为_________________。
    II、用MnFe2O4热化学循环制取氢气：

    （3）由上可知，H2燃烧的热化学方程式是_______________________。
    （4）该热化学循环制取氢气的优点是____________(填字母编号)。
    A．过程简单、无污染 B．物料可循环使用 C．氧气和氢气在不同步骤生成，安全且易分离
    III、工业上可用H2、HCl通过下图的循环流程制取太阳能材料高纯硅。

    反应①：
    反应②：
    （5）上图中，假设在每一轮次的投料生产中，硅元素没有损失，反应①中HCl的利用率和反应②中H2的利用率均为75％。则在下一轮次的生产中，需补充投入HCl和H2的体积比是______________。
    本题信息：2010年0130模拟题化学填空题难度极难 来源:于丽娜
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本试题 “工业上为了使原料和能量得到充分的利用，常常采用循环操作。I、利用热化学循环制氢能缓解能源矛盾。最近研究发现，复合氧化物铁酸锰(MnFe2O4)可用于热化学循...” 主要考查您对

热化学方程式

其他物质的制备（硫酸铜晶体、铁红等）

燃料和能源（氢能、风能、核能、太阳能等）

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  • 热化学方程式
  • 其他物质的制备（硫酸铜晶体、铁红等）
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热化学方程式：

1．定义表示反应所放出或吸收热量的化学方程式，叫做热化学方程式。
2．表示意义不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明厂化学反应中的能量变化。例如：：，表示在25℃、101kPa下，2molH2(g)和1mol O2(g)完全反应生成2molH2O(l)时要释放571．6kJ 的能量。
热化学反应方程式的书写：

热化学方程式与普通化学方程式相比，在书写时除厂要遵守书写化学方程式的要求外还应注意以下问题：
1．注意△H的符号和单位 △H只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边。若为放热反应，△H为“-”；若为吸热反应，△H为“+”。△H的单位一般为kJ／moJ。
2．注意反应条件反衄热△H与测定条件(温度、压强等)有关。因此书写热化学方程式时应注明△H的测定条件。绝大多数△H是是25℃、101kPa下测定的，此条件下进行的反应可不注明温度和压强。
3．注意物质的聚集状态反应物和生成物的聚集状态不同，反应热△H不同。因此，必须注明物质的聚集状态才能完整地体现出热化学方程式的意义。气体用“g”，液体用：l“，固体用“s”，溶液用“aq”。
4．注意热化学方程式的化学计量数
(1)热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，并不表示物质的分子数或原子数，因此化学计量数可以是整数，也可以是分数。
(2)热化学方程式中的反应热表示反应已完成时的热量变化，由于△H与反应完成的量有关，所以方程式中化学式前面的化学计量数必须与△H相对应，如果化学计量数加倍，则△H也要加倍。当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。

实验室制取甲烷（CH4）：

(1)反应原理：CH3COONa＋NaOHCH4＋Na2CO3
(2)发生装置：固+固气
(3)净化方法：浓硫酸（除水蒸气）
(4)收集方法：排水集气法/向下排空气法
(5)尾气处理：无
(6)检验方法：①点燃，淡蓝色火焰，燃烧产物是H2O和CO2

实验室制取一氧化氮（NO）：

(1)反应原理：3Cu＋8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
(2)发生装置：固+液→气
(3)净化方法：浓硫酸（除水蒸气）
(4)收集方法：排水集气法
(5)尾气处理：收集法（塑料袋）
(6)检验方法：无色气体，暴露于空气中立即变为红棕色

实验室制取二氧化氮（NO2）：

(1)反应原理：Cu＋4HNO3(浓)==Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
(2)发生装置：固+液→气
(3)净化方法：浓硫酸（除水蒸气）
(4)收集方法：向上排空气法
(5)尾气处理：碱液吸收 (3NO2+H2O==2HNO3+NO;NO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O)

实验室制取氯化氢（HCl）：
(1)反应原理：2NaCl＋H2SO4Na2SO4＋2HCl?
(2)发生装置：固＋液→气
(3)净化方法：浓硫酸（除水蒸气）
(4)收集方法：向上排空气法
(5)尾气处理：水（防倒吸装置）
(6)检验方法：①能使湿润的蓝色石蕊试纸变红 ②靠近浓氨水冒白烟

五水硫酸铜的制备：

(1)实验原理：铜是不活泼金属，不能直接和稀硫酸发生反应制备硫酸铜，必须加入氧化剂。在浓硝酸和稀硫酸的混合液中，浓硝酸将铜氧化成Cu2+，Cu2+与SO42-结合得到硫酸铜： Cu+2HNO3+H2SO4====CuSO4+2NO2+2H2O 未反应的铜屑（不溶性杂质）用倾滗法除去。利用硝酸铜的溶解度在0～100℃范围内均大于硫酸铜溶解度的性质，溶液经蒸发浓缩析出硫酸铜，经过滤与可溶性杂质硝酸铜分离，得到粗产品。硫酸铜的溶解度随温度升高而增大，可用重结晶法提纯。在粗产品硫酸铜中，加适量水，加热成饱和溶液，趁热过滤除去不溶性杂质。滤液冷却，析出硫酸铜，过滤，与可溶性杂质分离，得到纯的硫酸铜。


(2)实验步骤
①称量1.5g铜屑，灼烧至表面呈现黑色，冷却；
②加5.5mL3mol/L硫酸，2.5mL浓硝酸，反应平稳后水浴加热，补加2.5mL3mol/L硫酸，0.5mL浓硝酸；
③铜近于完全溶解后，趁热倾滗法分离；
④水浴加热，蒸发浓缩至结晶膜出现；
⑤冷却、过滤；
⑥粗产品以1.2mL水/g的比例，加热溶于水，趁热过滤；
⑦滤液冷却、过滤、晾干，得到纯净的硫酸铜晶体。
⑧称重，计算产率。

实验室制取硫化氢（H2S）：

(1)反应原理：FeS＋2HCl→H2S↑＋FeCl2
(2)发生装置：固+液→气（启普发生器）
(3)净化方法：饱和NaHS（除HCl），固体CaCl2（除水蒸气）
(4)收集方法：向上排空气法
(5)尾气处理：CuSO4溶液或碱液吸收（H2S+2NaOH==Na2S+H2O或H2S+NaOH==NaHS+H2O）
(6)检验方法：①湿润的蓝色石蕊试纸变红 ②湿润的醋酸试纸黑
燃料和能源：

1．能源的分类：

2．各种能源的特点：
(1)传统燃料。柴草是农村使用的重要能源，但它的利用率低，且污染严重。
(2)化石燃料。这是人们目前使用的主要能源，它们的蕴藏量有限，而且不能再生，最终会枯竭，属于不可再生能源。
(3)新能源。新能源来源丰富，多数可以再生，没有污染或污染很小，所以可能成为未来的主要能源，但它们也有自己的缺点，如太阳能的能量密度低，使用成本高；氢能储仔、运输困难；风能不稳定，受地区、季节、气候的影响大。
3．我国的能源状况
(1)能源种类。我国的能源种装有化石燃料、水能和核能，其中化石燃料和水能的人均值太低，核能—一铀已探日月的储量很低，仅够4000万干瓦核电站运行 30年。
(2)我国能源的总消费量和人均消费量从改革开放以来～直到1995年逐年增加，从1995年开始有减少的趋势。
(3)我国能源利用率低，只有9％，能源节约的空间很大。
4．使用化石燃料的利弊及新能源的开发
(1)燃料充分燃烧的两个条件：
①要有足够的空气；
②燃料与空气要有足够大的接触面积。
(2)重要的化石燃料：煤、石油、天然气
(3)煤作燃料的利弊问题：
①煤是重要的化工原料；
②煤直接燃烧时产生SO2等有毒气体和烟尘，对环境造成严重污染；
③煤作为固体燃料，燃烧反应速率小，热利用率低，且运输不方便；
④可以通过清洁煤技术，如煤的液化和气化以及实行烟气净化脱硫等，大大减少燃煤对环境造成的污染，提高煤燃烧的热利用率。
(4)新能源的开发：
①调整和优化能源结构，降低燃煤在能源结构中的比率，节约油气资源，加强科技投入，加快开发新能源等；
②现在正在探索的新能源有太阳能、地热能、海洋能、生物质能、风能和氢能等。
发现相似题
与“工业上为了使原料和能量得到充分的利用，常常采用循环操作。I...”考查相似的试题有：