在2008年初我国南方遭遇的冰雪灾害中,使用了一种融雪剂,其主要成分的化学式为XY2,X、Y均为周期表前20号元素,其阳离子和阴离子的电子层结构相同,且1 molXY2含有54 mol电子.
(1)该融雪剂的化学式是 ;X与氢元素形成的化合物的电子式是 .
(2)元素D、E原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,D与Y相邻,则D的离子结构示意图是 ;写出D与E形成分子的电子式 ;D所在族元素的氢化物中,沸点最低的是 .
(3)元素W与Y同周期,其单质是原子晶体;元素Z的单质分子Z2中有3个共价健;W与Z能形成一种新型无机非金属材料,其化学式是 .
(4)元素R与Y同主族,其氢化物能用于刻蚀玻璃,R2与NaOH溶液反应的产物之一是OR2,该反应的离子方程式为 .
工业上炼铁的主要反应为:Fe2O3 +3CO2Fe+3CO2 。其中,氧化剂是(填化学式),被氧化的物质是(填化学式);若反应中消耗了3 mol CO,则生成mol Fe。
(共10分) 甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。工业上一般采用下列两种反应合成甲醇。反应Ⅰ:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),△H1
反应Ⅱ:C02(g)+3H2(g) CH30H(g)+ H2O(g),△H2
下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数(K):
温度 |
250℃ |
300℃ |
350℃ |
K |
2.O |
0.27 |
0.012 |
(1)在一定条件下将2 molCO和6molH2充入2L的密闭容器中发生反应I,5min后测得c(CO)="0.4" mol/L,计算此段时间的反应速率(用H2表示)mol/(L·min)。
(2)由表中数据判断△H10(填“>”、“<”或“=”)反应C02(g)+H2(g)CO(g)+H20(g)△H3=(用△H1和△H2表示)。
(3)若容器容积不变,下列措施可提高反应Ⅰ中CO转化率的是(选字母)。
a.充入CO,使体系总压强增大
b.将CH3OH(g)从体系中分离
e.充入He,使体系总压强增大
d.使用高效催化剂
(4)写出反应Ⅱ的化学平衡常数表达式:K=;保持恒温恒容的条件下将反应Ⅱ的平衡体系各物质浓度均增加一倍,则化学平衡(填“正向”、“逆向”或“不”)移动,平衡常数K(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(5)这两种合成甲醇的方法比较,原子利用率较高的是(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(每空2分,共10分)(1)常温时,将PH=13的强碱溶液与PH=2的强酸溶液混合,所得混合液PH=11,则混合时强碱与强酸溶液的体积比为__________。
(2)某温度下,纯水中的C(H+)="2.0×10" -7 mol•L-1, 则此时溶液的C(OH-)为___________________ mol•L-1;若温度不变,滴入稀盐酸使C(H+)=5.0×10-4mol•L-1,
则溶液中C(OH-)为_____________ mol•L-1, 由水电离产生的C(H+)为_____________ mol•L-1,此时温度_________(填“高于”“低于”或“等于”)25℃.
(每空2分,共12分)(1)用NA代表阿伏加德罗常数,在C2H2(g)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中,每有5NA个电子转移时,放出650 kJ的热量。其热化学方程式为___________________________。
(2)已知拆开1 mol H-H键、1mol N-H键、1mol N≡N键分别需要的能量是436 kJ,391kJ,946 kJ,则N2和H2反应生成NH3的热化学方程式为______________________。
(3)实验室有PH=4的盐酸、硫酸、醋酸三瓶溶液:(以下用“>、=、<”表示)
① 若取相同体积的上述三种酸分别加入蒸馏水稀释至PH=6,需要水的体积依次为V1、 V2、V3则其关系为。
② 若完全中和体积和物质的量浓度均相同的Ba(OH)2,需上述三种酸的体积依次为V1、V2、V3,则其关系是。
③ 若取同体积的上述三种酸溶液分别加入足量的锌粉,反应开始放出H2的速率依次为v1,v2,v3,则其关系是;相同状况下产生气体体关系是__________ (用V1、V2、V3表示)。
(9分)实验室常利用甲醛法测定(NH4)2SO4样品中氮的质量分数,其反应原理4NH4++6HCHO=3H++6H2O+(CH2)6N4H+(滴定时,1 mol(CH2)6N4H+与 l mol H+相当),然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸,某兴趣小组用甲醛法进行了如下实验:
步骤I:称取样品1.500g。
步骤II:将样品溶解后,完全转移到250 mL容量瓶中,定容,充分摇匀。
步骤Ⅲ:移取25.00mL样品溶液于250mL锥形瓶中,加入10mL20%的中性甲醛溶液,摇匀、静置5 min后,加入1~2滴 酚 酞试液,用NaOH标准溶液滴定至终点。按上述操作方法再重复2次。
(1)根据步骤Ⅲ填空:
①碱式滴定管用蒸馏水洗涤后,直接加入NaOH标准溶液进行滴定,则测得样品中氮的质量分数__________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
②锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,则滴定时用去NaOH标准溶液的体积_________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
③滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察。
A.滴定管内液面的变化 B.锥形瓶内溶液颜色的变化
④滴定达到终点时,酚 酞指示剂由色变成色。
(2)滴定结果如下表所示:
若NaOH标准溶液的浓度为0.1010mol·L-1则该样品中氮的质量分数为 。