(14分)下表是元素周期表的一部分,请回答有关问题:
主族![]() |
IA |
IIA |
IIIA |
IVA |
VA |
VIA |
VIIA |
0 |
2 |
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|
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① |
② |
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③ |
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3 |
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⑤ |
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⑥ |
⑦ |
⑧ |
4 |
⑨ |
④ |
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⑩ |
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(1)表中化学性质最不活泼的元素,其原子结构示意图为 。
(2)表中能形成两性氢氧化物的元素是 (用元素符号表示),写出该元素的
质与⑨最高价氧化物的水化物反应的化学方程式
(3)④元素与⑦元素形成化合物的电子式
(4)①、②、⑥、⑦四种元素的最高价氧化物的水化物中酸性最强的是
(填化学式)。
(5)③元素与⑩元素两者核电荷数之差是 。
(6)设计实验方案:比较⑦与⑩单质氧化性的强弱,请将方案填入下表。
实验步骤 |
实验现象与结论 |
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(1)0.02mol/L的CH3COOH溶液与0.02mol/L CH3COONa溶液等体积混合,已知该混合溶液中,c(H+)>c(OH-),用“>、<、=”符号填空:
①溶液中c(Na+)_____c(CH3COO-) ②c(CH3COO-)_______ c(CH3COOH)
③c(CH3COOH)+c(CH3COO-)0.04 mol/L
(2)酸HnA与碱B(OH)m完全反应生成正盐.
①若HnA为HCl,且该盐溶液的pH<7,用离子方程式说明原因:
②若将0.4mol·L-1的NaOH溶液与0.2mol·L-1的HnA溶液等体积混合后pH=10,
则HnA为(填序号).
a.一元强酸 b. 一元弱酸 c. 二元强酸 d. 二元弱酸
(3)某学校课外兴趣小组从海水晒盐后的盐卤(主要含Na+、Mg2+、Cl-、Br-等)中模拟工业生产来提取镁,主要过程如下:回答下列问题:
ⅰ.从过程①得到的Mg(OH)2沉淀中混有少量的Ca(OH)2 ,除去少量Ca(OH)2的方法是先将沉淀加入到盛有溶液的烧杯中,充分搅拌后经过滤、洗涤可得纯净的Mg(OH)2。
ⅱ.过程③的转化需要在HCl气流中加热,HCl的作用是
ⅲ.写出过程④中发生反应的化学方程式
(1) 室温下,如果将0.1mol NH4Cl和0.05mol NaOH全部溶于水,形成混合溶液(假设无损失),
①___和___两种粒子的物质的量之和等于0.1mol。
②___和___两种粒子的物质的量之和比OH―多0.05mol。 (2)今有a.盐酸 b.硫酸 c.醋酸三种酸:
①在同体积,同pH的三种酸中,分别加入足量的碳酸钠粉末,在相同条件下产生CO2的体积由大到小的顺序是_________________。(填酸的序号,下同)。
②在同体积、同浓度的三种酸中,分别加入足量的碳酸钠粉末,在相同条件下产生CO2的体积由大到小的顺序是_________________。
③物质的量浓度为0.1 mol/L的三种酸溶液的pH由大到小的顺序是___________;如果取等体积的0.1 mol/L的三种酸溶液,用0.1 mol/L的NaOH溶液中和,当恰好完全反应时,消耗NaOH溶液的体积由大到小的顺序是______________。
微生物燃料电池(MFC)是燃料电池中特殊的一类,它利用微生物作为反应主体,将有机物的化学能转化为电能。以葡萄糖溶液作底物为例,其工作原理如图所示。
已知石墨电极上反应为:
C6H12O6+6H2O-24e- 6CO2+24H+
⑴电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。电池工作时质子移向电源的极
铂碳上所发生的电极反应式为_____________。
⑵燃烧热是指1摩尔物质完全燃烧生成稳定的物质(如H转化为液态水,C转化为二氧化碳)所放出的热量。葡萄糖的燃烧热为2800kJ/mol,写出葡萄糖燃烧的热化学方程式。
⑶化学需氧量(COD)是重要的水质指标,其数值表示将1L水中的有机物氧化为CO2、H2O所需消耗的氧气的质量。科学家设想利用微生物燃料电池来处理某些污水,并进行发电,该设想已经在实验室中获得成功。但如果1L废水中有机物(折算成葡萄糖)氧化提供的化学能低于5.6kJ,就没有发电的必要。则下列污水中,不适合用微生物燃料电池发电的是(填序号)。
序号 |
A |
B |
C |
D |
E |
污水类型 |
生活污水 |
印染 |
电镀 |
造纸 |
硫酸工业废水 |
COD值(mg/L) |
520 |
870 |
20 |
960 |
120 |
(13分)合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。其原理为:
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)△H=" -92.4" kJ/mol据此回答以下问题:
(1)合成氨工业采取的下列措施中,不能用勒沙特列原理解释的是(填序号)。
①反应压强为20Mpa~50Mpa②500℃的高温③铁触媒作催化剂④将生成的氨液化并及时从体系中分离出来,未反应的N2、H2循环到合成塔中。
(2)一定条件下NH3的平衡体积分数随n(N2)变化如图所示(T-温度)。则T2T1(填>、=、<),判断的依据是:
(3)合成氨气所需的氢气可以由水煤气分离得到。涉及反应信息如下:
反应一:C(s)+H2O(g) H2(g)+CO(g) 平衡常数K1
反应二:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)平衡常数K2
① K1的表达式:K1=
②将一定量的H2O(g)和CO(g)分别通入到体积为1L的密闭容器中,在不同条件下进行反应,得到以下三组数据:
实验组别 |
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所需时间/min |
||
H2O |
CO |
H2 |
CO |
|||
1 |
650 |
1 |
2 |
0.8 |
1.2 |
5 |
2 |
900 |
0.5 |
1 |
0.2 |
0.8 |
3 |
3 |
T |
a |
b |
c |
d |
t |
(Ⅰ)实验1中,用CO2表示反应开始到平衡的平均反应速率为
(Ⅱ)在实验3,当a=0.5、b=1时,要使c、d数据与实验2相同,且t<3,可以采取的措施为(填序号)
A.其它条件不变温度T<900℃ B.其它条件不变温度T>900℃
C.充入一定量氖气 D.使用高效催化剂
(Ⅲ)对于反应二,当升高温度时K2(填“增大”、“减小”或“不变”)。
Ⅰ.已知:R-CH=CH-O-R′ R-CH2CHO + R′OH
(烃基烯基醚)
烃基烯基醚A的相对分子质量(M r)为176,分子中碳氢原子数目比为3∶4 。与A相关的反应如下:
请回答下列问题:
(1) A的结构简式为; B的名称是。
(2) 写出C → D反应的化学方程式:。
(3) 写出两种同时符合下列条件的E的同分异构体的结构简式:
、。
①属于芳香醛;②苯环上有两种不同环境的氢原子。
Ⅱ.由E转化为对甲基苯乙炔的一条路线如下:
(4) 第②步反应类型是,第④步反应条件是。
⑸写出G→H的化学方程式:。