A、B、C、D是四种短周期元素,它们的原子序数依次增大,其中A、C及B、D分别是同主族元素。又知B、D两元素的原子核中质子数之和是A、C两元素的原子核中质子数之和的2倍。这四种元素的单质中常温下有两种是气体,其中一种气体易燃烧,另外两种为固体,其中一种是黄色晶体,质脆,易研成粉末。
⑴写出元素符号:A ▲ B ▲ C ▲ D ▲ 。
⑵写出两种均含A、B、C、D四种元素的化合物相互反应放出气体的化学方程式:
▲ 。
⑶用电子式表示化合物C2D形成过程 ▲ 。
⑷用A和B两元素的单质可以制成燃料电池,电池中装有浓KOH溶液。用多孔的惰性电极浸入浓KOH溶液中,两极均有特制的防止气体透过隔膜,在一极通入A的单质,另一极通入B的单质。写出通入B单质的一极电极反应式是: ▲ 。
有机物A为无色粘稠液体,易溶于水。为研究A的组成与结构,进行了如下实验:
| 实 验 步 骤 |
解 释 或 实 验 结 论 |
| (1)称取A 9.0g,升温使其汽化,测其密度是相同条件下H2的45倍。 |
试通过计算填空:(1)A的相对分 子质量为:。 |
| (2)将此9. 0gA在足量纯O2充分燃烧,并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,发现两者分别增重5.4g和13.2g。 |
(2)A的分子式为:。 |
| (3)另取A 9.0g,跟足量的NaHCO3粉末反应,生成2.24LCO2(标准状况),若与足量金属钠反应则生成2.24LH2(标准状况)。 |
(3)用结构简式表示A中含有的官能团:。 |
(4)A的核磁共振氢谱如下图:![]() |
(4)A中含有种氢原子。 |
| (5)综上所述,A的结构简式。 |
根据下面的反应路线及所给信息填空。
(1)A的结构简式是__________,名称是__________。
(2)①的反应类型是__________;②的反应类型是__________。
(3)反应④的化学方程式是_______________________________________。
(共10分)将两个铂电极插入KOH溶液中,向两极分别通入CH4和O2,构成甲烷燃料电池。已知,通入CH4的一极,其电极反应式是:CH4-8e-+10OH-==CO32-+7H2O;通入O2的另一极,其电极反应式是:2O2+8e-+4H2O==8OH-。请完成下列各空:
(1)通入CH4的电极为极,发生反应。
(2)该燃料电池的总反应式为。
(3)若将该电池中的燃料改为氢气,请写出此时正负极的反应式:
正极:,负极。
(共12分)恒温下,将a mol N2与b mol H2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中,发生如下反应:N2 (g)+3 H2(g)
2NH3(g)
(1)若反应某时刻t时,n t (N2) ="=" 13 mol,n t (NH3)="=" 6 mol,则a ==__________mol;
(2)反应达平衡时,混合气体的体积为716.8 L(标况下),其中NH3的含量(体积分数)为25%,平衡时NH3的物质的量__________;
(3)原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写出最简整数比、下同),n(始)∶n(平) =__________;
(4)原混合气体中,a∶b =__________;
(5)达到平衡时,N2和H2的转化率之比,α(N2)∶α(H2)="=" __________;
(6)平衡混合气体中,n(N2)∶n(H2)∶n(NH3) ==__________________。
(共9分)现有A、B、C、D、E、F六种短周期元素,原子序数依次增大。已知A与D、C与E分别同主族,D、E、F同周期;A、B的最外层电子数之和与C的最外层电子数相等,A与C形成的化合物常温下均为液态,A分别与E、F形成的气体分子电子总数相等。请回答下列问题:
(1)元素B在周期表中的位置。
(2) A2C比A2E沸点高的原因是____________________________。
(3)写出同时含A、B、C、E四种元素的三种盐的化学式 、、 。
(4)A2C的电子式为,C和D形成的一种化合物与A2C发生氧化还原反应,该反应的离子方程式为 。
(5)B元素的最高价氧化物的水化物与其氢化物反应的离子方程式 。
(6)在一定条件下,A、C的单质和A、C、D形成的离子化合物的水溶液可构成电池,该电池在放电过程中,电解质溶液的pH将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。