【知识点详解】
1. **化学能源与环境**:在题目中提到的成就中,核电、光电、风电、水电以及5G技术都与化学密切相关。电能并非一次能源,而是二次能源,由一次能源转化而来。清洁能源如核电是通过核裂变或聚变产生,光电则是太阳能电池将光能转化为电能。
2. **材料科学**:大飞机C919采用的铝锂合金属于金属材料,这种合金具有轻质、高强度的特点,适合航空领域应用。而光缆的主要成分是二氧化硅,不是晶体硅。
3. **化学反应与化学计量**:在化学方程式中,Fe3+数目与SO42-数目之比通常不等于1:2,因为离子数目会受到水解等因素的影响。在溶液中,离子的数目可能会发生变化。
4. **气体体积与反应定量关系**:标准状况下,22.4L NO2不完全转化为NO时,生成的NO分子数不一定是0.5NA个,因为NO2与水反应生成硝酸和NO,反应方程式为3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO。
5. **化学键与结构**:石墨和金刚石都是碳的同素异形体,1mol碳原子在石墨中形成3NAC-C键,而在金刚石中形成4NAC-C键,因此混合物中C-C键数目在3N到4NA之间。
6. **有机化学**:C4H8O2的酯类物质的同分异构体数量取决于碳骨架的排列方式,一般有多种可能性。糖类中的单糖、二糖可以水解,油脂可以水解成甘油和脂肪酸,但葡萄糖等单糖不水解。乙烯与Br2发生加成反应,乙醇被高锰酸钾氧化,反应类型不同。
7. **氧化还原反应**:“84”消毒液的有效成分是次氯酸钠,具有强氧化性。与酸反应会生成氯气,Cl2氧化性强于HClO,可以漂白和消毒。实验现象分析涉及到次氯酸钠与酸的反应机理和氧化还原反应。
8. **电化学知识**:钠离子电池的充放电过程中,阴极发生还原反应,阳极发生氧化反应。充电时,阴极反应生成的Na1+xTi2(PO4)3表明阳离子Na+进入阴极。
9. **元素周期表与性质**:短周期元素X、Y、Z、W的原子序数增大,戊的pH为13,说明是强碱,可能是氢氧化钠。元素Y与X、Z形成的化合物可能是共价化合物,例如氢化物或氧化物。
10. **氮氧化合物的处理**:NO的分解过程涉及化学吸附和解吸,能量状态最低的步骤对应化学平衡。烃催化还原NOx是汽车尾气处理的一种方法,可以减少氮氧化物排放,反应①和②给出了两种具体的反应。
11. **热化学方程式与反应热**:热化学方程式给出反应的能量变化,例如反应①和②,可以计算相关反应的焓变。
12. **化学动力学与反应速率**:吸附和解吸过程的能量变化影响了反应速率,固体催化剂的性质决定了反应速率的快慢。
13. **氮的固定**:反应②展示了CH4还原NO生成N2的过程,这是氮的固定的一种形式,将游离态的氮转化为氮的化合物。
这些题目涵盖了化学能源、材料科学、化学反应定量关系、有机化学、氧化还原反应、电化学、元素周期表、氮氧化合物处理等多个方面的知识,体现了化学在实际生活和科技发展中的重要作用。