下表是元素周期表的一部分,回答下列有关问题(用化学符号回答):
![]() 周期 |
ⅠA |
ⅡA |
ⅢA |
ⅣA |
ⅤA |
ⅥA |
ⅦA |
0 |
2 |
|
|
|
|
① |
② |
③ |
|
3 |
④ |
⑤ |
⑥ |
⑦ |
|
|
⑧ |
⑨ |
4 |
⑩ |
|
|
|
|
|
|
|
(1)在①~⑩元素中,最活泼的金属元素是 ,最活泼的非金属元素是 ,最不活泼的元素是 。
(2)在①~⑩元素的最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的是 ,碱性最强的是 ,呈两性的是 。写出在水溶液中三者之间相互反应的离子方程式: , ,
。
甲醇是一种重要的化工原料,在生产中有着重要应用。工业上用甲烷氧化法合成甲醇,反应流程中涉及如下反应(下列焓变数据均在25℃测得):
(1)25℃时,用CH4和O2直接制备甲醇蒸气的热化学方程式为________________;
(2)某温度下,向容积为4 L的恒容密闭容器中通入6 molCO2和6 mol CH4,发生反应①,5 min后反应在该温度下达到平衡,这时测得反应体系中各组分的体积分数相等,则该反应在0~5 min内的平均反应速率v(CO)=________mol·L-1·min-1;在相同温度下,将上述反应改在某恒压容器内进行,该反应的平衡常数________(填“增大”“不变”或“减小”);
(3)工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯,25℃时,其反应的热化学方程式为:
科研人员对该反应进行了研究,部分研究结果如下图所示:
①根据反应体系的压强对甲醇转化率的影响并综合考虑生产成本因素,在下列各压强数据中,工业上制取甲酸甲酯应选择的是_______(填下列序号字母)
a.3.5×106Pab.4.0×l06Pac.5.0×106Pa
②用上述方法制取甲酸甲酯的实际工业生产中,采用的温度是80℃,其理由是______________
(4)直接甲醇燃料电池(简称DMFC)由于其结构简单、能量转化率高、对环境无污染、可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。DMFC的工作原理如图所示:
①通入气体a的电极是电池的_____(填“正”或“负”)极,其电极反应式为__________;
②25℃时,用此电池以石墨作电极电解0.5 L饱和食盐水(足量),若两极生成的气体共1.12 L(已折算为标准状况下的体积),则电解后溶液的pH为_____(忽略溶液体积的变化)。
【化学、选修3--物质结构和性质】
I.如图为20个碳原子组成的空心笼状分子C20,该笼状结构是由许多正五边形构成如图。
①C20分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键;
②多面体的顶点数、面数和棱边数的关系,遵循欧拉定理:顶点数+面数-棱边数=2,
请回答:
C20分子共有________个正五边形,共有________条棱边。
II.A、B、C是短周期非金属元素,核电荷数依次增大。A原子外围电子排布为ns2np2,C是地壳中含量最多的元素。D元素的核电荷数为29。
请用对应的元素符号或化学式填空:
(1)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为________。
(2)分子(AB)2中键与键之间的夹角为180°,并有对称性,每个原子最外层电子数均满足八电子,其结构式为_______,1 mol该分子中含有π键的数目为______。该分子中碳原子的杂化轨道类型是_______,该分子属于________分子(填“极性”或“非极性”)。
(3)基态D原子的电子排布式为________________。
【化学、选修2--化学与技术】TiO2用途非常广泛,工业上用钛铁精矿(FeTiO3)提炼TiO2的工艺流程如下:
(1)写出硫酸酸浸溶解钛铁精矿的离子方程式,酸浸时为了提高浸出率,可以采取的措施有(任写二种)。
(2)钛铁精矿酸浸后冷却、结晶得到的副产物A为,结晶析出A时,为保持较高的酸度不能加水,其原因可能为。
(3)滤液水解时往往需加大量水稀释同时加热,其目的是。
(4)上述工艺流程中体现绿色化学理念的是。
(5)工业上将TiO2和炭粉混合加热氯化生成的TiCl4,然后在高温下用金属镁还原TiCl4得到金属钛,写出TiO2制备Ti的化学方程式:,。
锌还原四氯化硅是一种有着良好应用前景的制备硅的方法,该制备过程示意图如下:
(1)1mol焦炭在过程Ⅰ中失去mol电子。
(2)过程Ⅱ中Cl2用电解饱和食盐水制备,制备Cl2的离子方程式为。
(3)步骤(2)中的电解过程中,若用甲醇燃料电池作电源,用KOH作电解质,负极反应为。
(4)整过生产过程必须严格控制无水,回答下列问题:
①SiCl4遇水剧烈水解生成SiO2和一种酸,化学反应方程式为。
②干燥Cl2时从有利于充分干燥和操作安全的角度考虑,需将约90℃的潮湿氯气先冷却至12℃,然后再通入浓H2SO4中。冷却的作用是。
(5)Zn还原SiCl4的可逆反应如下:
SiCl4(g)+2Zn(s)Si(S)+2ZnCl2(g) △H<0下列说法正确的是()
A.还原过程需在无氧的气氛中进行 |
B.投入1molZn可生成14g还原产物 |
C.增加SiCl4(g)的量,该反应平衡常数不变 |
D.若SiCl4(g)过量可增大△H的值 |
(6)有一种由硅制作的材料中常加入Ag2SO4 ,已知某温度下Ag2SO4(M=312g/mol)的溶解度为0.624g/100g H2O,该温度下Ag2SO4的Ksp=(两位有效数字)。
氧和硫的化合物在化工生产上应用非常广泛。试回答下列问题:
(1)O3可通过电解稀硫酸(原理如下图所示,该条件下3O2=2O3可以发生)制得。图中阳极为(填A或B)。若C处通入O2,则A极的电极反应式为:,若C处不通入O2 ,D、E处分别收集到1mol和0.4mol气体, 则E处收集的气体中O3所占的体积分数为(忽略O3 的分解)。
(2)臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应。己知:
6Ag(s)+O3(g)===3Ag2O(s);△H =" -235" kJ/mol;
2 Ag2O(s)===4Ag(s)+O2(g);△H = +60kJ/mol;
则反应 2O3(g)= 3O2(g)的△H = 。
(3)SO2Cl2常用于制造医药品、染料、表面活性剂等。已知:SO2Cl2(g)SO2(g)+Cl2(g)△H=+98 kJ·mol-1。某温度时向体积为2 L的恒容密闭容器中充入0.20mol SO2Cl2,达到平衡时,容器中含0.1mol SO2,该温度时反应的平衡常数为____(请带单位)。将上述所得混合气体溶于足量BaCl2溶液中,最终生成沉淀的质量为_______。
(4)对(3)中的反应,在400℃,1.01×105Pa条件下,向容积为2L的恒容密闭容器中充入一定量的SO2Cl2,n(SO2)和n(SO2Cl2)随时间的变化曲线如图所示。
①0~20min反应的平均速率υ(SO2Cl2)=___________。
②下列叙述正确的是
A.A点υ正(SO2Cl2)>υ逆(SO2Cl2)
B.密度和平均摩尔质量不变均说明处于平衡状态
C.其它条件不变,若增大压强 ,n(SO2)比图中D点的值大
D.其它条件不变,500℃时反应达平衡,n(SO2)比图中D点的值大