粗食盐中除含有钙离子(CaCl2)、镁离子(MgCl2)、硫酸根离子等可溶性杂质外,还含有泥砂等不溶性杂质。我们食用的精盐是用粗食盐提纯而得到的。通过教材中“粗盐的提纯”及你做过的该实验回答下列问题。
(1)实验室进行NaCl溶液蒸发时,一般有以下操作过程 ①放置酒精灯 ;②固定铁圈位置 ;③放上蒸发皿(蒸发皿中盛有NaCl溶液);④加热搅拌; ⑤停止加热。其正确的操作顺序为 。
何时停止加热 。
(2)如何运用最简方法检验溶液中有无SO42-离子,所用试剂 。如何检验SO42-离子是否除净简单操作为 。
(3)粗食盐中除去钙离子所用试剂为 。化学反应方程式
(4)粗食盐中除去镁离子所用试剂为 。化学反应方程式
(15分)
X、Y、W、M、N五种元素分别位于周期表中三个紧邻的周期,且原子序数逐渐增大,X和Y的氢化物都比同族元素氢化物的沸点高,但在同周期中却不是最高的。W是同周期元素中离子半径最小的元素。M原子的最外能层上有两个运动状态不同的电子。N是一种“明星金属”,广泛应用于航天、军事等工业领域。请回答下列问题:
⑴X、Y两种元素的元素符号是:、。X、Y可以形成一种共价化合物,其中两种元素最外层电子数都达到8,则其分子的空间构型是:;中心原子的杂化方式是:。
⑵X的氢化物易溶于水的其原因是:。
⑶N的电子排布式是:。
⑷X和Y两元素的第一电离能大小关系:小于(填元素符号)。
⑸M与Y形成的化合物的晶体类型属于:;其晶胞如图所示,其中M离子的配位数是:。
(15分)
纯碱一直以来都是工业生产的重要原料,很长一段时间来纯碱的制法都被欧美国家所垄断。上个世纪初我国著名的工业化学家侯德榜先生,经过数年的反复研究终于发明了优于欧美制碱技术的联合制碱法(又称侯氏制碱法)。并在天津建造了我国独立研发的第一家制碱厂。其制碱原理的流程如下:
⑴侯德榜选择天津作为制碱厂的厂址有何便利条件(举二例说明)、。
⑵合成氨工厂需要向制碱厂提供两种原料气体,它们分别是:、。(填化学式)这两种气体在使用过程中是否需要考虑添加的顺序:(填“是”或“否”),原因是:。
⑶在沉淀池中发生的反应的化学方程式是:。
⑷使原料水中溶质的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了(填上述流程中的编号)的循环。从母液中可以提取的副产品的应用是(举一例)。
(12分) 天然气(主要成分甲烷)是一种清洁、高效的能源,现在许多城市家庭用于厨房使用的燃料已经由煤气(主要成分是H2和CO按体积比1︰1混合的气体混合物)换成了天然气;此外天然气也是很好的燃料电池的燃料,甲烷在燃料电池中的能量转换率可达到85%—90%。请回答下列问题:
⑴已知H2、CO和CH4的燃烧热分别是286kJ/mol、283 kJ/mol和890 kJ/mol,则反应2CH4(g)+3O2(g)=CO(g)+H2(g)+CO2(g)+3H2O(l)的反应热△H=。
⑵以甲烷、空气为反应物,KOH溶液作电解质溶液构成燃料电池,则负极反应式为:。随着反应的不断进行溶液的pH(填“增大”“减小”或“不变”)。
⑶如果以该燃料电池为电源、石墨作两极电解饱和食盐水,则该电解过程中阳极反应式为:;如果电解一段时间后NaCl溶液的体积为1L,溶液的pH为12,则理论上消耗甲烷在标准状况下的体积为:mL。
⑷将⑶中电解结束后的溶液取出,向其中加入含有Mg2+和Fe2+的溶液甲,Mg(OH)2和Fe(OH)2同时生成,已知Mg(OH)2和Fe(OH)2在该温度下的溶度积常数分别是2×10—11和8×10—16,则甲溶液中Mg2+和Fe2+的浓度比为:。
(14分) 已知在下图转化关系(某些转化关系中的产物已略去)中都是中学化学常见的物质,物质A、D、G是单质,F是混合物,黑色物质C是某金属矿物的主要成份,有磁性,E是一种非氧化性酸,H是极易溶于水的碱性气体。
请回答下列问题:
⑴写出下列物质的化学式:A、C、I
⑵写出反应①的化学方程式:
⑶在一定温度、压强和有催化剂存在的条件下将1 mol G和2.5 mol D放入500mL密闭容器中。经过20min达到平衡,平衡后H的浓度为2mol/L,则用G表示20min内的平均反应速率为:,该温度下此反应的平衡常数K=,D的转化率为。如果保持温度不变,再向容器中同时充入1.5 mol G和1 mol H,D的转化率将(填“升高”、“不变”或“降低”),再次平衡后H的体积分数为。
(6分)下列你所熟悉的物质中,甲、乙为两种金属单质,其中甲的合金用量最大;丙、丁为非金属单质,其中丁在常温下是黄绿色气体;A~E均为金属化合物。在适当的条件下,它们之间可以发生如下图所示的转化。
(1)NaOH的电子式为;组成单质丁的元素的原子结构简图为。
(2)写出B与甲反应生成A的离子反应方程式。
(3)写出乙与NaOH溶液反应的化学方程式。