A、B、C、D、E五种元素原子序数逐渐增大,且均不超过18。其中A与C、B与E分别为同族元素。原子半径A<B<E<D<C,B原子最外层电子数是次外层的3倍,C、D的核外电子数之和与B、E核外电子数之和相等。回答下列问题:
(1)A B (用元素符号表示)
(2)D的最高价氧化物对应水化物的化学式为 。
(3)C与E组成的常见化合物的电子式为 。
乙二胺四乙酸可由乙二胺(H2NCH2CH2NH2)、氰化钠(NaCN)和甲醛水溶液作用制得,能和Fe3+形成稳定的水溶性配合物乙二胺四乙酸铁钠,原理如下:
(1)Fe3+基态核外电子排布式为。
(2)与CN-互为等电子体的一种非极性分子为(填化学式)。
(3)乙二胺四乙酸中C原子的轨道杂化类型是;C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是。
(4)乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺,但乙二胺比三甲胺的沸点高得多,原因是。
(5)请在乙二胺四乙酸铁钠结构图中用“箭头”表示出配位键。
镁铝碱式碳酸盐[MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O]阻燃剂具有阻燃、消烟、填充等功能,是一种不溶于水的新型无机阻燃剂。
(1)将MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O表示成氧化物形式。
(2)为确定镁铝碱式碳酸盐的组成,进行如下实验:
准确称取15.050 g样品进行灼烧至恒重,生成CO2 0.560 L(已换算成标准状况下)。分析测得残留物中MgO为6.000 g,Al2O3为2.550 g,通过计算确定该镁铝碱式碳酸盐的化学式。(写出计算过程)
(3)该镁铝碱式碳酸盐可以由MgCl2、NaAlO2、NaOH和Na2CO3反应制备,制备的化学方程式为。
中国环境监测总站数据显示,PM2.5、SO2、NOx等是连续雾霾过程影响空气质量显著的污染物,其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此,对它们进行研究具有重要意义。请回答:
(1)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:
离子 |
K+ |
Na+ |
NH |
SO![]() |
NO |
Cl- |
浓度(mol/L) |
4×10−6 |
6×10−6 |
2×10−5 |
4×10−5 |
3×10−5 |
2×10−5 |
根据表中数据计算PM2.5待测试样的pH =。
(2)NOx是汽车尾气的主要污染物之一。汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如下:
N2(g)+O2(g)2NO(g) △H=。
(3)消除氮氧化物和硫氧化物有多种方法。
Ⅰ.NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图所示:
①由图可知SCR技术中的氧化剂为。
②用Fe做催化剂时,在氨气足量的情况下,当=1:1时,脱氮率最佳,已知每生成28g N2放出的热量为QkJ,该反应的热化学方程式为。
Ⅱ.工业上变“废”为宝,吸收工业中SO2和NO,可获得Na2S2O4和NH4NO3产品的流程图如下(Ce为铈元素):
①装置Ⅰ中的主要反应的离子方程式为。
②装置Ⅲ还可以使Ce4+再生,若用甲烷燃料电池电解该装置中的溶液,当消耗1mol CH4时,
理论上可再生mol Ce4+。
Ⅲ.用活性炭还原法可以处理氮氧化物。如发生反应:
C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)△H=Q kJ/mol。
在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
![]() 浓度(mol/L) |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
NO |
1.00 |
0.58 |
0.40 |
0.40 |
0.48 |
0.48 |
N2 |
0 |
0.21 |
0.30 |
0.30 |
0.36 |
0.36 |
CO2 |
0 |
0.21 |
0.30 |
0.30 |
0.36 |
0.36 |
①Tl℃时,该反应的平衡常数K=。
②30 min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡,根据上表中的数据判断改变的条件可能是________(答一种即可)。
铁、铝、铜及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用。请回答下列问题:
(1)铝离子的结构示意图为。
(2)制造电路板的工艺中,FeCl3溶液可以蚀刻铜箔,该反应的离子方程式为。
(3)氢氧化铝是医用的胃酸中和剂的一种。用离子方程式表示其作用机理是。
(4)与明矾相似,硫酸铁也可用作絮凝剂,在使用时发现硫酸铁并不能使酸性废水中的悬浮物沉降除去,其原因是。
(5)下表中,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性的判断都正确的是(填字母序号)。
选项 |
陈述Ⅰ |
陈述Ⅱ |
判断 |
A |
铁是地壳中含量最高的金属元素 |
铁是人类最早使用的金属材料 |
Ⅰ对;Ⅱ对。 |
B |
常温下铁与稀硫酸反应生成氢气 |
高温下氢气能还原氧化铁生成铁 |
Ⅰ对;Ⅱ对。 |
C |
铁比铝更易锈蚀 |
铝比铁活泼 |
Ⅰ错;Ⅱ对。 |
D |
铝在空气中表面生成致密氧化膜 |
可用铝罐储存运输浓硫酸、浓硝酸 |
Ⅰ错;Ⅱ对。 |
(6)钢铁的析氢腐蚀简单示意图如下图所示,正极的电极反应式为。该图某处稍作修改即可成为钢铁电化学防护的简单示意图,其中一种方法是将C换成Zn等比Fe活泼的金属,请完善另一种方法的示意图。
[化学—有机化学基础〕尼泊金甲醋和香兰素在食品、化妆品行业有广泛用途。它们的结构简式如下:
(1)尼泊金甲醋中显酸性的官能团是(填名称)。
(2)下列说法中,正确的是(填标号)。
A.尼泊金甲醋和香兰素分子式都是C8H803 |
B.尼泊金甲醋和香兰素都能发生水解反应 |
C.1 mol尼泊金甲醋或香兰素均能与4mol H2发生加成反应 |
D.利用银氨溶液可以鉴别尼泊金甲酷和香兰素 |
(3)大茴香酸与香兰素互为同分异构体,它是一种羧酸,且具备以下3个特点。大茴香酸
的结构简式为。
a.分子中含有甲基 b.遇FeC13溶液不显紫色 c.苯环上的一氯代物只有两种
(4)以丁香油酚为原料,通过下列路线合成香兰素。
(注:分离方法和其他产物已经略去;乙酸酐的结构简式为)
①由合成丁香油酚的反应类型为。
②步骤II中,反应的化学方程式为。
③W的结构简式为。