某课外活动小组研究金属钾的性质。他们首先通过分析钾与钠的原子结构示意图及查阅有关资料,知道钾与钠属于同一类物质,在性质上有许多相似之处。但在金属活动性顺序表中,钾排在钠的前面,钾在空气中燃烧的产物是超氧化钾(KO2)。
完成下列问题:
(1)钾的原子核外有19个电子,画出钾的原子结构示意图_______________。
(2)预测钾的化学性质,完成下列反应的化学方程式。
①点燃钾剧烈燃烧_____________________________________________________
②将小块钾投入冷水中________________________________________________
(3)推测钾在自然界中的存在方式是____________(填“游离态”或“化合态”)
元素A、B、C、D、E、F是位于元素周期表前四周期元素,且原子序数依次增大。其中 D、F为常见金属元素;A元素原子核内只有一个质子,元素A与B形成的气态化合物甲在标准状况下的密度为0.759g·L—1,C元素原子的最外层电子数是其内层电子数的3倍,E与C同主族,由D或F元素组成的单质或某些离子(或化合物)在溶液中均有下列转化关系(其它参与反应的物质未列出):
其中,均含D元素的乙、丙、丁微粒间的转化全为非氧化还原反应;均含F元素的乙、
丙、丁微粒间的转化全为氧化还原反应;相邻的乙与丙或丙与丁两两间均互不发生化学反应。请回答下列问题:
(1)写出化合物甲的电子式:。
(2)写出化合物甲的水溶液与D元素对应的金属阳离子反应的离子方程式;
写出均含有F元素的乙与丁在溶液中发生反应的离子方程式。
(3)由A、C元素组成化合物的戊和A、E元素组成的化合物己,式量均为34。其中戊的熔沸点高于己,其原因是:。
(4)复盐是指由2种或2种以上阳离子和一种酸根离子组成的盐。请写出由A、B、C、E、F元素组成的一种具有还原性的复盐庚的化学式。该复盐是一种重要的化学试剂,据中学课本介绍,工业上常用如下方法制取:将一定量的两种盐配成混合溶液,再加热浓缩混合溶液,冷却至室温则析出带有6个结晶水的该复盐晶体。写出相关反应的化学方程式,析出该复盐晶体的原理是 。
室温下取0.2 mol·L-1HA溶液与0.2 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化),测得混合溶液的pH=8,试回答以下问题:
(1)①混合溶液中水电离出的c(OH-)0.1mol·L-1NaOH溶液中水电离出的c(OH-);(填“>”、“<”、或“=”)
②求出混合溶液中下列算式的精确计算结果(填具体数字):
c(Na+) -c(A-)=mol·L-1
c(OH-)-c(HA) =mol·L-1
(2)室温下如果取0.2 mol·L-1 HA溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合,测得混合溶液的pH>7,则说明HA的电离程度NaA的水解程度。(填“>”、“<”、或“=”),溶液中各离子浓度由大到小的顺序为。
为了合理利用化学能,确保安全生产,化工设计需要充分考虑化学反应的反应热,并采取相应措施。化学反应的反应热通常用实验进行测定,也可进行理论推算。
(1)实验测得,5g甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5kJ的热量,则甲醇的标准燃烧热ΔH= 。
(2)今有如下两个热化学方程式:则a b(填“>”、“=”或“<”)
H2(g)+ 1/2O2(g)=H2O(g) ΔH1=a kJ·mol-1
H2(g)+ 1/2O2(g)=H2O(l)ΔH2=b kJ·mol-1
(3)拆开1mol气态物质中某种共价键需要吸收的能量叫键能。从化学键的角度分析,化学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程。在化学反应过程中,拆开化学键需要消耗能量,形成化学键又会释放能量。
化学键 |
H-H |
N-H |
N≡N |
键能/kJ·mol-1 |
436 |
391 |
945 |
已知反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=a kJ·mol-1。试根据表中所列键能数据估算a 的值:_______________(注明“+”或“-”)。
(4)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的反应热进行推算。利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
① 2H2(g) + CO(g) CH3OH(g);ΔH =-90.8 kJ·mol-1
② 2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g);ΔH=-23.5 kJ·mol-1
③ CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g);ΔH=-41.3 kJ·mol-1
总反应:3H2(g) + 3CO(g) CH3OCH3(g) + CO2 (g)的ΔH= ;
高炉炼铁中发生的基本反应如下:FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g)(正反应为吸热反应),已知1100℃时,该反应的化学平衡常数为0.263。
若在1100℃时,测得高炉中c(CO2)=0.025mol·L-1,c(CO)=0.1mol·L-1,在这种情况下该反应是否处于平衡状态(填“是”或“否”),此时化学反应速率是V正V逆(填“>”、“<”或“=”),其原因是。
依据氧化还原反应:2Ag+(aq) + Cu(s) = Cu2+(aq) + 2Ag(s)设计的原电池如图所示。
请回答下列问题:
(1)电极X的材料是;电解质溶液Y是;
(2)银电极为电池的极,发生的电极反应为;X电极上发生的电极反应为;
(3)外电路中的电子是从电极流向电极。