A.原子数相同、电子总数相同的分子,互称为等电子体。
Ⅰ.已知A、B、C、D和E五种分子所含原子的数目依次为1、2、3、6和6,且都含有18个电子,又知B、C和D是由两种元素的原子组成,且D分子中两种原子个数比为1 :2。
请回答:
(1)组成A分子的原子的元素符号是 ;已知E是有毒的有机物,E的熔、沸点比CH4的熔、沸点高,其主要原因是____________________________________。
(2)C的立体结构呈 ____ 形,该分子属于 分子(填“极性”或“非极性”);
(3)火箭中可充入四氧化二氮和D作为燃料反应生成氮气和水,该反应的化学方程式为_______ __________________。(不需要写反应条件)
Ⅱ.CO与N2互为等电子体。
(4)CO的总键能大于N2的总键能,但CO比N2容易参加化学反应。
根据下表数据,说明CO比N2活泼的原因是____________________________________。
|
|
A-B |
A=B |
A≡B |
CO |
键能(kJ/mol) |
357.7 |
798.9 |
1071.9 |
键能差值kJ/mol) |
441.2 273 |
|||
N2 |
键能(kJ/mol) |
154.8 |
418.4 |
941.7 |
键能差值kJ/mol) |
263.6 523.3 |
(5)它们的分子中都包含___________个σ键,______________个π键。
(6)Fe、Co、Ni等金属能与CO反应的原因与这些金属原子的电子层结构有关。
Ni原子的价电子排布式为 _____ 。Fe(CO)5常温下呈液态,熔点为
-20.5℃,沸点为103℃,易溶于非极性溶剂,据此可判断Fe(CO)5晶体属于 ____(填晶体类型);Fe(CO)5是配合物,配体是__________ 。
B.茶中含有多种有益于人体健康的成分,据测定茶叶中含有450种以上的有机成分与15种以上的元素。某化学研究小组欲探究茶叶中钙元素的含量,设计了探究实验方案如下:(已知茶叶中的铝、铁元素对钙离子的测定有影响)
步骤1:称取500g干燥的茶叶,置于通风橱中,充分灼烧使茶叶灰化,再用研钵磨细后移入烧杯中,然后将200mL 1 mol·L-1盐酸加入灰中搅拌、过滤、洗涤。
步骤2:向步骤1所得滤液中逐滴加入稀氢氧化钠溶液,调节溶液的pH至6~7左右,使铝、铁元素以氢氧化物的形式完全沉淀,再加热煮沸30 min,加入7.95g无水碳酸钠,充分搅拌,待沉淀完全后,过滤,洗涤,过滤后得到滤液和沉淀。
步骤3:将步骤2所得的滤液稀释至500 mL,取其中的20.00 mL溶液以甲基橙作指示剂,用0.100mol·L-1的HCl标准溶液滴定,终点时消耗盐酸的体积为20.00mL,计算结果。
请回答下列问题:
步骤 1中,使茶叶灰化时需要用到三角架、泥三角、酒精喷灯、 ___、 ____ 等仪器。
步骤2中,改用试剂 _______ (写试剂名称)来调节pH将更为方便;判断沉淀已经洗净的方法是 。
步骤3中,滴定过程中,眼睛应注视 ____________________,被滴定的20 mL滤液中含CO32-的物质的量为 __ mol,试计算原500g茶叶中钙离子的质量分数为 _______ ,计算过程如下:
某温度时,在2L密闭容器中气态物质X和Y反应生成气态物质Z,生成4mol z时放出热量Q KJ, 它们的物质的量随时间的变化如表所示。
t/min |
X/mol |
Y/mol |
Z/mol |
0 |
1.00 |
1.00 |
0.00 |
1 |
0.90 |
0.80 |
0.20 |
3 |
0.75 |
0.50 |
0.50 |
5 |
0.65 |
0.30 |
0.70 |
9 |
0.55 |
0.10 |
0.90 |
10 |
0.55 |
0.10 |
0.90 |
14 |
0.55 |
0.10 |
0.90 |
(1)根据上表中数据,在答卷该题相应位置上画出X、Y、Z的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线:
(2) 写出体系中发生反应的热化学方程式 ______;
(3) 列式计算该反应在0-3min时间内产物Z的平均反应速率:
(4) 该反应达到平衡时反应物X的转化率等于______________________;
(5) 改变实验条件(温度、压强、催化剂)得到Z随时间变化的曲线1、2、3(如下图所示)则曲线1、2、3所对应的实验条件改变分别是:1 _____2_____3_____的曲线:
实验室常利用甲醛法(HCHO)测定(NH4)2SO4样品中氮的质量分数,其反应原理为:
4NH4+ +6HCHO =3H++6H2O+(CH2)6N4H+ [滴定时,1 mol (CH2)6N4H+消耗NaOH与 l mol H+相当],然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸。某兴趣小组用甲醛法进行了如下实验:
步骤I称取样品1.500 g。
步骤II将样品溶解后,完全转移到250 mL容量瓶中,定容,充分摇匀。
步骤III移取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中,加入10 mL 20%的中性甲醛溶液,摇匀、静置5 min后,加入1~2滴酚酞试液,用NaOH标准溶液滴定至终点。按上述操作方法再重复2次。
(1)根据步骤III填空:
①碱式滴定管用蒸馏水洗涤后,直接加入NaOH标准溶液进行滴定,则测得样品中氮的质量分数________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
②锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,则滴定时用去NaOH标准溶液的体积________________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
③滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察____________
(A)滴定管内液面的变化 (B)锥形瓶内溶液颜色的变化
④滴定达到终点时,酚酞指示剂由_________色变成_________色。
(2)滴定结果如下表所示:
滴定 次数 |
待测溶液的体积 /mL |
标准溶液的体积/mL |
|
滴定前刻度 |
滴定后刻度 |
||
1 |
25.00 |
1.02 |
21.03 |
2 |
25.00 |
2.00 |
21.99 |
3 |
25.00 |
0.20 |
20.20 |
滴定时消耗NaOH标准溶液的体积的平均值V="__________mL;" 若NaOH标准溶液的浓度为0.1010 mol·L-1,则250 mL溶液中的n(NH4+)=__________mol,该样品中氮的质量分数为______。
向草酸(H2C2O4)溶液中逐滴加入酸性高锰酸钾溶液时,溶液褪色总是先慢后快。对其原因,某研究性学习小组结合化学反应原理提出猜想与假设,并设计了一系列实验进行探究:
实验(1):在两支试管中分别加入10mL等浓度的草酸溶液,在②号试管中加入少量硫酸锰固体。然后在两支试管中分别加入5滴0.1 mol·L-1的硫酸酸化高锰酸钾溶液。现象如下(表1)
①号试管 |
②号试管 |
|
加入药品 |
草酸溶液 硫酸酸化高锰酸钾溶液 |
草酸溶液 硫酸酸化高锰酸钾溶液 硫酸锰固体 |
实验现象(褪色时间) |
溶液褪色很慢(30s) |
溶液褪色很快(2s) |
实验(2):在两支试管中分别加入5 mL等浓度的草酸溶液,在②号试管中再滴加10滴稀硫酸,然后各加入5滴0.1 mol·L-1的高锰酸钾溶液。现象如下(表2)
编号 |
①号试管 |
②号试管 |
褪色时间 现象 |
100 s |
90 s |
均有气泡产生;②号试管的溶液褪色比①号试管的溶液快,它们颜色变化如下:紫红色→红色→橙红色→橙色→黄色→无色。 |
实验(3):取3支试管分别加入5 mL等浓度草酸溶液,然后在①、②、③号试管中依次加入10滴、1 mL、2 mL稀硫酸溶液,各加入5滴0.1 mol·L-1的高锰酸钾溶液,然后置于温度为65℃的水浴中加热。观察现象(表3)。
编号 |
①号试管 |
②号试管 |
③号试管 |
褪色时间 实验现象 |
80 s |
100 s |
120 s |
均有气泡产生;①号试管的溶液褪色比②、③号试管的溶液快,它们颜色变化如下:紫红色→红色→橙红色→橙色→黄色→无色。 |
(1)该研究性学习小组的实验目的是。
(2)该研究性学习小组进行实验时所用的方法是科学实验中常用的一种方法,该方法叫法;
(3)实验(1)得出的结论是。
(4)由实验(2)和实验(3)得出的结论是(写三点)
_________________________,_____________________,_______________;
(5)据有关现象写出草酸溶液与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式:
H2C2O4+MnO4—+ =Mn2++ + H2O
现有含淀粉、NaCl、Na2SO4、CaCl2的混合溶液,选择适当的试剂和方法从中提纯出NaCl晶体。相应的实验过程如下:
(1)a.操作①是利用胶体中胶体粒子______________(填“能”或“不能”)透过半透膜,溶液溶质分子、离子__________(填“能”或“不能”)透过半透膜进行分离提纯。
b.如何用实验证明淀粉未透过半透膜而Cl-已透过半透膜:
______________________________________________________
___________________
(2)写出上述实验过程中所用试剂:
试剂①_______________________;试剂③________________________。
(3)判断试剂①已过量的方法是:________________________________________。
(4)用化学方程式表示加入试剂②的作用:
____________________________________________________________________
(5)操作④的名称是__________________________。
运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重要意义。(1)合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),若在恒温、恒压条件下,向平衡体系中通入氩气,平衡移动(填“向左”“向右”或“不”);使用
催化剂后反应的△H(填“增大”“减小”或“不改变”)。
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中N2O5可发生化学反应:2 N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)△H>0
①下表为反应T1温度下的部分实验数据:
t/s |
0 |
500 |
1000 |
C(N2O5)/mol·L-1 |
5.00 |
3.52 |
2.48 |
则500s内N2O5的分解速率为。
②在T2温度下,反应1000s时测得NO2的浓度为4.98 mol·L-1,则T2T1(填
“>”“<”“=”)
(3)已知肼分子(H2N—NH2)可以在氧气中燃烧生成氮气和水。
①利用肼、氧气与KOH溶液组成碱性燃料电池,请写出电池负极的电极反应式
②用电离方程式表示肼的水溶液呈碱性的原因
③肼是强还原剂,与氧化剂反应时放出大量的热,如:N2H4(1)+2H2O2(1)==N2(g)+4H2O(g)△H= —642.2kJ·mol-1
因此肼可以作为火箭推进剂。根据上述信息,你认为是否可以通过改变反应条件,由氮气和水蒸气来制取肼。说明原因。