(11分)J、L、M、R、T是原子序数依次增大的短周期主族元素,J、R在周期表中的相对位置如右表;J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等;M是地壳中含量最多的金属元素。
(1)M的离子结构示意图为___ __;元素T周期表中位于第__ __族。
(2)J和氢组成的化合物分子有4个原子,其结构式为____ __。
(3)M和T形成的化合物在潮湿的空气中冒白色烟雾,反应的化学方程式为___ __。
(4)L的最简单气态氢化物甲的水溶液显碱性。
①在微电子工业中,甲的水溶液可作刻蚀剂H2O2的清除剂,所发生反应的产物不污染环境,其化学方程式为_ __ ___。
②由甲与氧气、KOH 溶液构成原电池,负极会产生L的单质。则其负极反应式为__________________________ ____。
(5)由J、R形成的液态化合物JR2 0.2mol在O2中完全燃烧,生成两种气态氧化物,298K时放出热量215kJ。 该反应的热化学方程式为____ ____。
【化学选修-化学与技术】(15分)
电石浆是氯碱工业中的一种废弃物,其大致组成如下表所示:
用电石浆可生产无水CaCl2,某化工厂设计了以下工艺流程:
已知氯化钙晶体的化学式是:CaCl2·6H2O;H2S是一种酸性气体,且具有还原性。
⑴反应器中加入的酸应选用___________________。
⑵脱色槽中应加入的物质X是_______________;设备A的作用是______________;设备B的名称为________________;设备C的作用是____________________。
⑶为了满足环保要求,需将废气H2S通入吸收池,下列物质中最适合作为吸收剂的是_____________。反应的化学方程式为_________________。
A.水 | B.浓硫酸 | C.石灰乳 | D.硝酸 |
⑷将设备B中产生的母液重新引入反应器的目的是______________________。
⑸氯碱工业离子方程式_____________________。
某化学小组以苯甲酸为原料,制取苯甲酸甲酯,已知有关物质的沸点如表:
物质 |
甲醇 |
苯甲酸 |
苯甲酸甲酯 |
沸点/℃ |
64.7 |
249 |
199.6 |
Ⅰ.合成苯甲酸甲酯粗产品
在圆底烧瓶中加入12.2 g苯甲酸和20 mL甲醇(密度约为0.79 g·cm-3),再小心加入3mL浓硫酸,混匀后,投入几块碎瓷片,小心加热使反应完全,得苯甲酸甲酯粗产品。
⑴浓硫酸的作用是_________________________________________________;
若反应产物水分子中有同位素18O,写出能表示反应前后18O位置的化学方程式
___________________________________________________。
⑵甲和乙两位同学分别设计了如图所示的两套实验室合成苯甲酸甲 酯的装置 (夹持仪器和加热仪器均已略去)。
根据有机物的沸点,最好采用______(填“甲”或“乙”)装置。
理由是______________________________________________。
⑶若要提高苯甲酸甲酯的产率,可采取的措施_
_______。(任写一条)
Ⅱ.粗产品的精制
⑷苯甲酸甲酯粗产品中往往含有少量甲醇、苯甲酸和水等,现拟用下列流程图进行精制,请在流程图中方括号内填入操作方法的名称。
⑸通过计算,苯甲酸甲酯的产率为__________________________________。
2013年10月我市因台风菲特遭受到重大损失,市疾控中心紧急采购消毒药品,以满足灾后需要。复方过氧化氢消毒剂具有高效、环保、无刺激无残留,其主要成分H2O2是一种无色粘稠液体,请回答下列问题:
⑴火箭发射常以液态肼(N2H4)为燃料,液态H2O2为助燃剂。已知:
N2H4(1)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H="-" 534 kJ·mol-1 ①
H2O2(1)=H2O(1)+1/2O2(g) △H="-" 98.64 kJ·mol-1②
H2O(1)=H2O(g) △H=+44kJ·mol-l③
则反应N2H4(1)+2H2O2(1)=N2(g)+4H2O(g)的△H=,
⑵据报道,以硼氢化合物NaBH4(B元素的化合价为+3价)和H2O2作 原料的燃料电池,负极材料采用Pt/C,正极材料采用MnO2,可用作空军通信卫星电,其工作原理如图所示。
则该电池的正极反应____ ___
⑶H2O2是一种不稳定易分解的物质。右图是H2O2在没有催化剂时反应进程与能量变化图,请在图上画出使用催化剂加快分解速率时能量与进程图 。
⑷某化学兴趣小组欲测定H2O2的分解速率,取溶液0.5L进行分析,数据如表格所示:
t(S) |
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
n(H2O2) (moL) |
0.8 |
0.7 |
0.62 |
0.55 |
0.27 |
0.03 |
在上述表格中已知某一时刻向H2O2溶液中加入催化剂,则加入催化剂后整段时间内H2O2的平均分解速率___________。
⑸H2O2还是一种药物化学分析的氧化剂,能用于药物的分析。
①此检验过程中加过量H2O2反应的离子方程式为______________。
②从红褐色的悬浊液到最后的称量,其过程中所需的基本操作有___________(按操作的顺序填写)。
A.过滤 B.洗涤 C.萃取 D.分液 E.冷却 F.灼烧
③最后称量红棕色固体的质量为0.8960g,那么该药片中硫酸亚铁的质量分数为
_________(小数点后面保留一位有效数字)。
(Ⅰ)、A、B、C、D、E、五种元素均是短周期元素,且原子序数依次增大。B、E原子的最外层电子数均为其电子层数的2倍。D、E元素原子的最外层电子数相等。X、Y、Z、W、G、甲、乙七种物质均由上述中的两种或三种元素组成。元素B形成的单质M与甲、乙(相对分子质量:甲<乙)浓溶液的反应分别是:甲与M反应生成X、Y、Z,乙与M反应生成Y、Z、W,反应条件均省略。回答下列有关问题:
⑴X、Y、W均能与Z反应,若将标准状况下的X和D2按4:1充满试管后将其倒立于水槽中,待水不在上升时,试管内溶质的物质的量浓度是(假设溶质不扩散)
⑵若将X、W、D2按4:4:3通入Z中充分反应,写出总的离子方程式
⑶G是一种既能与强酸又能与强碱反应的酸式盐,则G的电子式,取0.2mol/L的NaOH溶液与0.1mol/L的G溶液等体积混合后,加热至充分反应后,待恢复至室温剩余溶液中离子浓度的由大到小顺序是,此时测得溶液的PH=12,则此条件下G中阴离子的电离平衡常数Ka =
(Ⅱ)⑷某温度时,向AgNO3溶液中加入K2CrO4溶液会生成
Ag2CrO4沉淀,Ag2CrO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
该温度下,下列说法正确的是_________。
A. Ag2CrO4的溶度积常数(Ksp)为1×10-8
B. 含有大量CrO的溶液中一定不存在Ag+
C. a点表示Ag2CrO4的不饱和溶液,蒸发可以使溶液由a点变到b点
D. 0.02mol·L-1的AgNO3溶液与0.02mol·L-1的Na2CrO4溶液等体积混合会生成沉淀
⑸若常温下Ksp[Cr(OH)3]=10-32,要使c(Cr3+)降至10-5mol·L-1,溶液的pH应调至_______。
H是一种新型香料的主要成分之一,其结构中含有三个六元环。H的合成路线如下(部分产物和部分反应条件略去):
已知:①
②B中核磁共振氢谱图显示分子中有6种不同环境的氢原子。
③D和G是同系物
请回答下列问题:
(1)A→B反应过程中涉及的反应类型有、。
(2)生成A的化学方程式: 。
(3)D分子中含有的官能团名称:。
(4)E的分子式:。
(5)H的结构简式:。
(6)同时满足下列条件的G的同分异构体有种(不包括立体异构):
①与FeCl3溶液发生显色反应;②能发生水解反应;③苯环上有两个取代基。
其中核磁共振氢谱为5组峰的为(写结构简式)。