某化学兴趣小组按照下列方案进行“由含铁废铝制备硫酸铝晶体”的实验:
步骤1:取一定量含铁废铝,加足量的NaOH溶液,反应完全后过滤。
步骤2:边搅拌边向滤液中滴加稀硫酸至溶液的pH=8~9,静置、过滤、洗涤。
步骤3:将步骤2中得到的固体溶于足量的稀硫酸。
步骤4:将得到的溶液蒸发浓缩、冷却、结晶、过滤、干燥。
请回答以下问题
(1)上述实验中的过滤操作需要玻璃棒、______________、______________等玻璃仪器。
(2)步骤1过滤的目的是__________________________________________。
(3)当步骤2中的溶液pH=8~9时,检验沉淀是否完全的方法是____________。
Q、R、X、Y、Z是原子序数依次增大的五种短周期元素,在短周期的所有元素中Q的原子半径与Z的原子半径之比最小(不包括稀有气体),R、X、Y三种元素的原子核外电子层数相同,同一周期中R的一种单质的熔点最高,Y与Q、R、X、Z均能形成多种常见化合物。
(1)X在周期表中的位置:,其原子核外有种不同形状的电子云。这五种元素中,最外层有两个未成对电子的元素是(用元素符号表示)。
(2)ZYQ的电子式是_______________。
(3)Q分别与X、Y形成的最简单化合物的稳定性______>______(用分子式表示)
(4)Q与R两元素可组成多种分子,其空间构型可能是(填写序号)。
a.直线型 b.平面形 c.三角锥形 d.正四面体
(5)常温下液态化合物甲只含上述元素中的两种,分子中原子个数比1︰1,请你仅用一个化学方程式表示甲既有氧化性又有还原性:________________________________。
2013年初,雾霾天气多次肆虐天津、北京等地区。其中,燃煤和汽车尾气是造成空气污染的原因之一。
(1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g)。△H<0
①该反应平衡常数表达式
②若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是(填代号)。
(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。
煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染。
已知:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867 kJ/mol
2NO2(g)N2O4(g)△H=-56.9 kJ/mol
H2O(g) = H2O(l)ΔH = -44.0 kJ/mol
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的热化学方程式:。
(3)甲烷燃料电池可以提升能量利用率。下图是利用甲烷燃料电池电解100mL1mol/L食盐水,电解一段时间后,收集到标准状况下的氢气2.24L(设电解后溶液体积不变).
①甲烷燃料电池的负极反应式:。
②电解后溶液的pH=(忽略氯气与氢氧化钠溶液反应)
③阳极产生气体的体积在标准状况下是L
已知:① 在稀碱溶液中,溴苯难发生水解
②
现有分子式为C10H10O2Br2的芳香族化合物X,其苯环上的一溴代物只有一种,其核磁共振氢谱图中有四个吸收峰,吸收峰的面积比为1:2:6:1,在一定条件下可发生下述一系列反应,其中C能发生银镜反应,E遇FeCl3溶液显色且能与浓溴水反应。
请回答下列问题:
(1)X中官能的名称是;A的电子式。
(2)I的结构简式为____________________;
(3)E不具有的化学性质(选填序号)
a.取代反应 b.消去反应
c.氧化反应 d.1molE最多能与2molNaHCO3反应
(4)只用一种试剂鉴别C和D,该试剂是______________________;
(5)写出下列反应的化学方程式:
①F→H:;
②X与足量稀NaOH溶液共热:_______________________________________________;
(6)同时符合下列条件的E的同分异构体共有种,其中一种的结构简式为。
a.苯环上核磁共振氢谱有两种
b.不能发生水解反应
c.遇FeCl3溶液不显色
d.1molE最多能分别与1molNaOH和2molNa反应
A、B、C、D、E为五种元素的单质,其余为化合物。其中只有E为金属元素,五种元素的原子序数按B、D、C、A、E顺序依次增大,D、C元素在周期表中位置相邻,在一定条件下,B分别和A、C、D化合生成甲、乙、丙,乙、丙每个分子中均含有10个电子;C和D化合可得丁。各物质相互转化关系如下图:
请回答下列问题:
(1)写出E元素在周期表的位置。
(2)戊的名称为_________________;用途(只写一种)。
(3)写出实验室制取A反应的离子方程式_________________________________。
(4)常温下A与足量的丙发生反应生成单质D,写出该反应的化学方程式
____________________________________________________________________。
(5)写出足量E和稀硝酸反应的化学方程式:
_______________________________________________________________________。
(6)实验室配制庚溶液的方法是______________________________________________。
2013年初,雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中,汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。
(l)汽车尾气净化的主要原理为:。在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线,如图所示。据此判断:
①该反应的ΔH______0(选填“>”、“<”)。
②该反应的平衡常数表达式为____________________
③在T2温度下,0 ~ 2s内的平均反应速率v(N2)_______。
④当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1>S2,在上图中画出c(CO2)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
⑤该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是__________(填代号)。
(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如:
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式______