短周期元素A、B、C、D在周期表中的位置如下图所示,回答下列问题:
A |
B |
C |
|
D |
|
(1)设A、B、C、D四种元素的原子序数之和为M,则M____________。
A.必为奇数 B.必为偶数 C.可能为奇数,也可能为偶数
(2)若D是地壳中含量位居第二的元素,其单质是制造太阳能电池板的关键材料,其氧化物在数据传输方面贡献突出,则:
①D的元素符号为____________;
②B形成的一种单质分子(甲)可以和钾“掺杂”
在一起制造出化合物乙,其晶胞如右图所示,则该晶
体中甲分子和钾原子的个数比为 ;
(3)若D元素原子的次外层电子数等于其它各层电子数之和,则:
①用电子式表示D元素氢化物的形成过程 ;
②过量A元素的氢化物与D元素最高价氧化物对应水化物反应生成化合物Z,则Z的水溶液中所有离子的浓度由大到小的顺序为 ;
③用上述某元素的氢化物X与另一元素的氧化物Y反应,可生成一种强酸,则X、Y可能为:
和 ,或 和 (填分子式)。
下图是煤化工产业链的一部分,试运用所学知识,解决下列问题:
I.已知该产业链中某反应的平衡表常数达式为:K=,它所对应反应的化学方程式为。
II.二甲醚(CH3OCH3)在未来可能替代柴油和液化气作为洁净液体燃料使用,工业上以CO和H2为原料生产CH3OCH3。工业制备二甲醚在催化反应室中(压力2.0~10.0Mpa,温度230~280℃)进行下列反应:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1=-90.7kJ·mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2=-23.5kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H3=-41.2kJ·mol-1
(1)催化反应室中总反应的热化学方程式为。
830℃时反应③的K=1.0,则在催化反应室中反应③的K1.0(填“>”、“<”或“=”)。
(2)在某温度下,若反应①的起始浓度分别为:c(CO)=1 mol/L,c(H2)=2.4 mol/L,5 min后达到平衡,CO的转化率为50%,则5 min内CO的平均反应速率为 ;若反应物的起始浓度分别为:c(CO)=4 mol/L,c(H2)=a mol/L;达到平衡后,c(CH3OH)=2 mol/L,a=mol/L。
(3)反应②在t℃时的平衡常数为400,此温度下,在0.5L的密闭容器中加入一定的甲醇,反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下:
物质 |
CH3OH |
CH3OCH3 |
H2O |
c(mol/L) |
0.8 |
1.24 |
1.24 |
①此时刻v正v逆(填“大于”“小于”或“等于”
②平衡时二甲醚的物质的量浓度是。
以二甲醚、空气、KOH 溶液为原料,以石墨为电极可直接构成燃料电池,则该电池的负极反应式为;若以1.12L/min(标准状况)的速率向电池中通入二甲醚,用该电池电解500mL2mol/L CuSO4溶液,通电0.50 min后,计算理论上可析出金属铜的质量为
(10 分)氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量FeCO3 )为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下:
(1)MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为。
(2)加入H2O2氧化时,发生反应的化学方程式为。
(3)滤渣2 的成分是(填化学式)。
(4)煅烧过程存在以下反应:
2MgSO4+C2MgO+2SO2↑+CO2↑
MgSO4+CMgO+SO2↑+CO↑
MgSO4+3CMgO+S↑+3CO↑
利用下图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。
①D中收集的气体可以是(填化学式)。
②B中盛放的溶液可以是(填字母)。
a.NaOH 溶液 b.Na2CO3溶液 c.稀硝酸 d.KMnO4溶液
③A中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应,产物中元素最高价态为+4,写出该反应的离子方程式:。
在一定条件下,单质B、C、D、E都能与A单质发生化合反应,转化关系如图所示。已知:①G是黑色晶体,能吸附B单质;②H能与氢氧化钠溶液或盐酸反应;③实验时在G和C的混合物表面加入某强氧化剂粉末,在表面上插入一根除去氧化膜的E片,点燃E引发G与C的反应;④I是绿色植物光合作用的原料,温室中常用它作肥料。根据上述信息,回答下列问题:
(1)I的电子式为 ,G的俗名是。
(2)以C和E为电极在NaOH溶液中构成原电池,该原电池的负极反应式为。
(3)根据E和A反应的能量变化图像写出热化学方程式:。
(4)两种常见含C元素的盐,一种pH>7,另一种pH<7,写出这两种溶液混合时发生反应的离
子方程式:
(5)写出B在高温下和水蒸气反应的化学方程式并标出电子转移方向和总数。
咖啡酸苯乙酯是一种天然抗癌药物,在一定条件下能发生如
下转化:
请填写下列空白。
(1)D分子中的官能团是________。
(2)高分子M的结构简式是______________。
(3)写出A→B反应的化学方程式:___________________。
(4)B→C发生的反应类型有______________。
(5)A的同分异构体很多种,其中,同时符合下列条件的同分异构体有____种。
①苯环上只有两个取代基;
②能发生银镜反应;
③能与碳酸氢钠溶液反应;
④能与氯化铁溶液发生显色反应。
(6)以下对A具有的性质描述正确的是()
a.1molA可消耗2molNaOH
b.一定条件下1molA最多能与1mol氢气加成
c.能发生银镜反应
d.能发生取代反应
化学键和分子间作用力影响着物质的性质。分子间作用力包括范德华力和氢键。水分子间存在氢键的作用,彼此结合而形成(H2O)n。在冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形的正四面体,通过氢键相互连接成庞大的分子晶体——冰。
(1)氢键虽然为分子间作用力的范畴,但氢键具有饱和性和方向性,请你解释氢键的饱和性和方向性:______________________________________________________________。
(2)实验测得冰中氢键的作用能为18.8 kJ·mol-1,而冰的熔化热却为5.0 kJ·mol-1,这说明了____________________________________________。
(3)有机物的结构可以表示为
(虚线表示氢键),而有机物
只能形成分子间氢键,工业上用水蒸气蒸馏法将A和B进行分离,则首先被蒸出出的成分是__________。
(4)氨气极易溶于水,除了遵循相似相溶原理外,还有一个重要原因是_______________,NH3·H2O的结构式可以表示为(用虚线表示氢键)___________________________。