题目内容

【题目】月球含有H、He、N、Na、Mg、Si等元素,是人类未来的资源宝库。

(1)3He是高效核能原料,其原子核内中子数为__________。

(2)Na的原子结构示意图为_________,Na在氧气中完全燃烧所得产物的电子式为________。

(3)MgCl2在工业上应用广泛,可由MgO制备。

①MgO的熔点比BaO的熔点________(填“高”或“低”)。

②月球上某矿石经处理得到的MgO中含有少量SiO2,除去SiO2的离子方程式为:_________。

③MgO与炭粉和氯气在一定条件下反应可制备MgCl2。若尾气可用足量NaOH溶液完全吸收, 则生成的盐为__________(写化学式)。

(4)月壤中含有丰富的3He,月壤中提炼1kg3He,同时可得6000kgH2和700 kg N2,若以所得H2和N2为原料经一系列反应最多可生产破酸氢铵________kg。

【答案】(1)1

(2);

(3)①高 ②2OH-+SiO2=SiO32-+H2O;原子晶体 ③NaCl、NaClO、Na2CO3

(4)3950

【解析】

试题分析:(1)3He是高效能原料,其原子核内的中子数=质量数-质子数=3-2=1。

(2)钠是11号元素,原子核外电子数为11,依据核外电子排布规律写出原子结构示意图;钠在氧气中燃烧生成过氧化钠,过氧化钠是离子化合物,由过氧根离子和钠离子构成,其电子式为:。

(3)①氧化镁和氧化钡是离子化合物,钡离子半径大于镁离子半径,氧化镁形成的离子键强,熔点高。

②氧化镁是碱性氧化物,二氧化硅是酸性氧化物,可以利用二氧化硅溶于氢氧化钠溶液除去,反应的离子方程式为:SiO2+2OH-=SiO32-+H2O;二氧化硅是硅原子和氧原子构成,每个硅原子和四个氧原子形成共价键,每个氧原子和两个硅原子形成共价键,属于原子晶体。

③MgO与碳粉和氯气在一定条件下反应可制备MgCl2,反应产物为二氧化碳,若尾气可用足量NaOH溶液完全吸收,即氯气、二氧化碳和氢氧化钠反应,反应的化学方程式为:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,产物为NaCl,NaClO,Na2CO3。

(4)得6000kg H2和700kg N2,依据化学方程式N2+3H2=2NH3,若以得到H2和N2为原料想可知氢气过量,依据氮气中氮元素守恒计算,经一系列反应最多可生产碳酸氢铵的质量=700kg÷28g/mol×2×79g/mol=3950kg。

练习册系列答案
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【题目】I、煤制天然气的工艺流程简图如下:

⑴反应I:C(s) + H2O(g)CO(g) + H2(g) ΔH = +135 kJ·mol-1,通入的氧气会与部分碳发生燃烧反应。请利用能量转化及平衡移动原理说明通入氧气的作用:___________________________。

⑵反应II:CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) ΔH = 41 kJ·mol-1。如图表示不同温度条件下,煤气化反应I发生后的汽气比(水蒸气与CO物质的量之比)与CO平衡转化率的变化关系。

① 判断T1、T2和T3的大小关系:______________。(从小到大的顺序)

② 若煤气化反应I发生后的汽气比为0.8,经煤气化反应I和水气变换反应II后,得到CO与H2的物质的量之比为1:3,则反应II应选择的温度是_______(填“T1”或“T2”或“T3”)。

⑶① 甲烷化反应IV发生之前需要进行脱酸反应III。煤经反应I和II后的气体中含有两种酸性气体,分别是H2S和_______。

② 工业上常用热碳酸钾溶液脱除H2S气体得到两种酸式盐,该反应的离子方程式是_______。

II、利用甲烷超干重整CO2技术可得到富含CO的气体,将甲烷和二氧化碳转化为可利用的化学品,其能源和环境上的双重意义重大。该技术中的化学反应为:

CH4 (g)+3CO2 (g)2H2O(g)+4CO(g) H>0

CH4超干重整CO2的催化转化原理示意如图:

⑷过程II,实现了含氢物种与含碳物种的分离。生成H2O(g)的化学方程式是______________。

⑸假设过程I和过程II中的各步均转化完全,下列说法正确的是_______。((填序号)

a.过程I和过程II中均含有氧化还原反应

b.过程II中使用的催化剂为Fe3O4 和CaCO3

c.若过程I投料,可导致过程II中催化剂失效

(6)一定条件下,向体积为2L的恒容密闭容器中充入1.2 mol CH4(g)和4.8 mol CO2(g),发生反应CH4 (g)+3CO2 (g)2H2O(g)+4CO(g) H>0,实验测得,反应吸收的能量和甲烷的体积分数随时间变化的曲线图像如图。计算该条件下,此反应的H=________________。

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