五种短周期元素的性质或原子结构信息如下表:
元素 |
元素性质或原子结构信息 |
Q |
原子核外有6种不同运动状态的电子 |
R |
最外层电子数是次外层电子数的3倍 |
X |
气态氢化物的水溶液呈弱碱性 |
Y |
第三周期元素的简单离子中离子半径最小 |
Z |
单质为银白色固体,在空气中燃烧发出黄色火焰 |
请根据表中信息回答下列问题:
(1)Q原子的电子排布式为___________________________,其同位素有 。
(2)R与Z组成的化合物的化学式是 。
(3)X气态氢化物分子的空间构型为 。X的最高价氧化物对应的水化物其浓溶液与同类物质相比在化学性质上表现的特殊性有 。
(4)Y单质与V2O5反应的化学方程式为 。
(5)在1.01×105Pa、298K时,1.4gQR气体在1.6gR2气体中完全燃烧,生成QR2气体时放出14.15kJ热量,表示QR燃烧的热化学方程式为 。
(12分)【化学——有机化学基础】
“心得安”是治疗心脏病的药物,下面是它的一种合成路线(具体反应条件和部分试剂略):
回答下列问题:
(1)试剂a是_________________。
(2)③的反应类型是______________。
(3)试剂b可由丙烷经三步反应合成:
反应l的试剂与条件__________________;
反应2的化学方程式为_______________________________________________;
反应3的反应方程式为_______________________________________________。
(4)芳香化合物D_____(填“是”或“不是”)1—萘酚的同分异构体。
(18分)
下图表示的化合物I的名称为甲基环氧乙烷,化合物I常用于制备药物和合成高分子材料。
(1)化合物I的分子式为______________。
(2)化合物I在催化剂作用下能与水发生反应得到二元醇,该反应的化学方程式为_______________。
(3)慢心律是一种治疗心律失常的药物,它的合成路线如下:
①III+I→Ⅳ的反应类型为__________________;III的结构简式为_________________。
②写出化合物III与浓溴水反应的化学方程式:___________________________________。
③由III和I制备Ⅳ的过程中有少量副产物V生成,V与Ⅳ互为同分异构体,V的结构简式为______________。
(4)已知,聚合物
可用于制备高吸水性树脂,其单体的结构简式为__________________。以CH3COOH和化合物I为原料可合成该单体,涉及的反应的化学方程式为_______________、_________________。
(16分)某工厂对工业生产钛白粉产生的废液进行综合利用,废液中含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2(SO4)3、TiOSO4,可用于生产颜料铁红和补血剂乳酸亚铁。其生产工艺流程如下:
已知:
①TiOSO4可溶于水,在水中可以电离为TiO2+和SO42-:
②)TiOSO4水解的反应为:TiOSO4+(x+1)H2O=TiO2∙xH2O↓+H2SO4
请回答:
(1)步骤①所得滤渣的主要成分为__________________。
(2)步骤③硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫,该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比_______。
(3)步骤④需控制反应温度低于35℃,其目的是___________________。
(4)步骤④反应的离子方程式是______________________。
(5)已知:FeCO3(s) Fe2+(aq)+CO32-(aq),试用平衡移动原理解释步骤⑤生成乳酸亚铁的原因__________。
(6)溶液B常被用于电解生产(NH4)2S2O8(过二硫酸铵)。电解时均用惰性电极,阳极发生的电极反应可表示为_____________________________________。
(7)Fe3+对H2O2的分解具有催化作用。利用下图(a)和(b)中的信息,按图(c)装置(连通的A、B瓶中已充有NO2气体)进行实验。可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的_________(填“深”或“浅”),其原因是______________。
(19分)(1)利用H2S废气制取氢气的方法有多种。
①高温热分解法:已知:H2S(g) H2(g)+1/2S2(g)ΔH在恒容密闭容器中,控制不同温度进行H2S分解实验。以H2S起始浓度均为c mol/L测定H2S的转化率,结果见图。
图中a为H2S的平衡转化率与温度关系曲线,b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率。ΔH_____0(填>,=或<):说明随温度的升高,曲线b向曲线a靠近的原因:________________________。
②电化学法:该法制氢过程的示意图如图。
反应池中反应的离子方程式是_____________________________;
反应后的溶液进入电解池,电解总反应的离子方程式为___________________________________。
(2)以Al和NiO(OH)为电极,NaOH溶液为电解液可以组成一种新型电池,放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2。
①该电池的负极反应式__________________。②电池总反应的化学方程式__________________。
(3)某亚硝酸钠固体中可能含有碳酸钠和氢氧化钠,现测定亚硝酸钠的含量。
已知:5NaNO2+2KMnO4+3H2SO4=5NaNO3+2MnSO4+K2SO4+3H2O
称取4.000g固体,溶于水配成250mL溶液,取25.00mL溶液于锥形瓶中,用0.1000mol/L,酸性KMnO4溶液进行滴定,实验所得数据如下表所示;
滴定次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
KMnO4溶液的体积/ml |
20.60 |
20.02 |
20.00 |
19.98 |
①滴入最后一滴酸性KMnO4溶液,溶液___________,30秒内不恢复,可判断达到滴定终点。
②第一组实验数据出现异常,造成这种异常的原因可能是____________(填序号)。
A.酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗;
B.锥形瓶洗净后未干燥;
C.滴定终了仰视读数
③根据表中数据,计算所得固体中亚硝酸钠的质量分数_____________。
亚氯酸钠(NaClO2)是一种强氧化性漂白剂,广泛用于纺织、印染和食品工业。它在碱性环境中稳定存在。某同学查阅资料后设计生产NaClO2的主要流程如下。
(1)Ⅰ、Ⅲ中发生反应的还原剂分别是、(填化学式)。
(2)Ⅱ中反应的离子方程式是。
(3)A的化学式是,装置Ⅲ中A在极区产生。
(4)ClO2是一种高效水处理剂,可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备。写出该制备反应的化学方程式。
(5)NaClO2变质可分解为NaClO3和NaCl。取等质量变质前后的NaClO2试样均配成溶液,分别与足量FeSO4溶液反应时,消耗Fe2+的物质的量。(填“相同”,“不同”或“无法判断”)