A、B、C、D、E五种短周期元素,它们的原子序数依次增大;A元素的原子半径最小;B元素的最高价氧化物对应水化物与其氢化物能生成盐;D与A同主族,且与E同周期;E元素原子的最外层电子数比次外层电子数少2;A、B、D、E这四种元素,每一种与C元素都能形成原子个数比不相同的若干种化合物。请回答:
(1)C和E两种元素相比较,原子得电子能力较强的是(填元素名称) ,以下三种说法中,可以验证该结论的是(填写编号) ;
A.比较这两种元素的常见单质的沸点
B.二者形成的化合物中,C元素的原子显负价
C.比较这两种元素的气态氢化物的稳定性
(2)A、B、C、E可形成两种酸式盐(均含有该四种元素),这两种酸式盐在水溶液中相互反应的离子方程式为 。
(3)C与D形成的某种化合物可作潜水面具中的供氧剂,每生成标准状况下11.2LO2,消耗该化合物的质量为___________。
(4)B2A4是一种可燃性液体,B2A4—空气燃料电池是一种碱性燃料电池,B2A4的氧化产物为B2。用该燃料电池电解足量的饱和食盐水,如下图所示,电解装置内发生反应的离子方程式为__________________________________________;检验Y极产物的方法是___________________________________________________
______________________________;每生成0.1mol该产物,燃料电池中消耗B2A4的物质的量为___________。
1,3―丙二醇是重要的化工原料,用乙烯合成1,3―丙二醇的路线如下:
CH2=CH2 HOCH2CH2CHO
HOCH2CH2CH2OH
⑴通过反应①用乙烯和空气混合气体制备,测得反应前和某一时刻气体的体积分数如下表。
C2H4 |
O2 |
N2 |
![]() |
|
反应前体积分数 |
25.0% |
15.0% |
60.0% |
0 |
某一时刻体积分数 |
5.56% |
5.54% |
66.7% |
22.2% |
计算此时乙烯的转化率。
⑵某化工厂已购得乙烯14t,考虑到原料的充分利用,反应②、③所需的CO和H2可由以下两个反应获得:
C+H2OCO+H2 CH4+H2O
CO+3H2
假设在生产过程中,反应②中CO和H2、反应③中H2均过量20%,且反应①、②、③中各有机物的转化率均为100%。
计算至少需要焦炭、甲烷各多少吨,才能满足生产需要?
苹果酸广泛存在于水果肉中,是一种常用的食品添加剂。1mol苹果酸能中和2molNaOH、能与足量的Na反应生成1.5mol的H2。质谱分析测得苹果酸的相对分子质量为134,李比希法分析得知苹果酸中ω(C)=35.82%、ω(H)=4.48%、ω(O)=59.70%,核磁共振氢谱显示苹果酸中存在5种不同环境的H原子。
苹果酸的人工合成线路如下:已知:
![]() |
①
②
⑴写出苹果酸的结构简式 ▲。
⑵C→D这一步反应的目的是 ▲;由D生成E的化学方程式为 ▲。
⑶上述合成线路中,涉及到的加成反应共有 ▲步。
⑷苹果酸消去一分子水后的产物与乙二醇发生缩聚反应,生成的高分子化合物可用于制造玻璃钢。写出生成的该高分子化合物反应的化学方程式 ▲。
江苏拥有较长的海岸线,浩瀚的海洋是一个巨大的物质宝库。目前世界各国都在研究如何充分利用海洋资源。
⑴如右图所示,在电场中利用膜技术(阳离子交换膜只允许阳离子通过,阴离子交换膜只允许阴离子通过)淡化海水,该方法称为电渗析法。
①图中膜a应选用 ▲膜。
②电渗析法还可用来处理电镀废液,写出用该方法处理含硝酸银废液时所发生反应的化学方程式 ▲。
⑵海水中的氘(含HDO 0.03‰)发生聚变的能量,足以保证人类上亿年的能源消费,工业上可采用“硫化氢—水双温交换法”富集HDO。其原理是利用H2S、HDS、H2O和HDO四种物质,在25℃和100℃两种不同的温度下发生的两个不同反应得到较高浓度的HDO。
①从物质的微粒构成看,H2O、HDO的不同点是 ▲。
②右图为“硫化氢—水双温交换法”所发生的两个反应中涉及的四种物质在反应体系中的物质的量随温度的变化曲线。写出100℃时所发生反应的化学方程式 ▲;工业上富集HDO的生产过程中,可以循环利用的一种物质是 ▲。
下图所示各物质均由短周期元素组成,部分反应的产物略去。A的摩尔质量为65g/mol,B、F为金属单质,D、H、G为无色气态非金属单质,C、K、L和X都属于氧化物,E、J、M均为重要的化工产品。
回答下列问题:
⑴ X的电子式为 ▲。 ⑵反应②的离子方程式为 ▲。
⑶反应③的化学方程式为 ▲。 ⑷A的化学式为 ▲。
下列两题分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修课程模块的内容,请你选择其中一题作答,如果两题全做,则按A题评分。
A.【物质结构与性质】
1915年诺贝尔物理学奖授予Henry Bragg和Lawrence Bragg,以表彰他们用X射线对晶体结构的分析所作的贡献。
⑴科学家通过X射线探明,NaCl、KCl、MgO、CaO晶体结构相似,其中三种晶体晶格能数据如下表:
晶体 |
NaCl |
KCl |
CaO |
晶格能/(kJ·mol-1) |
786 |
715 |
3 401 |
4种晶体NaCl、KCl、MgO、CaO熔点由高到低的顺序是 ▲。
⑵科学家通过X射线推测胆矾中既含有配位键,又含有氢键,其结构示意图可简单表示如下,其中配位键和氢键均采用虚线表示。
①写出基态Cu原子的核外电子排布式 ▲;金属铜采用下列 ▲(填字母代号)堆积方式。
![]() |
A B C D
②写出胆矾晶体中水合铜离子的结构简式(必须将配位键表示出来) ▲。
③水分子间存在氢键,请你列举两点事实说明氢键对水的性质的影响 ▲。
④SO42-的空间构型是 ▲。
B.【实验化学】
硫酸亚铁铵的化学式为(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O,又名莫尔盐,是分析化学中常见的还原剂。某化学研究小组设计如下实验来制备莫尔盐并测定硫酸亚铁铵的纯度。
步骤一:铁屑的处理与称量。在盛有适量铁屑的锥形瓶中加入Na2CO3溶液,加热,过滤、洗涤、干燥、称量,质量记为m1。
步骤二:FeSO4的制备。将上述铁屑加入到一定量的稀H2SO4中,充分反应后过滤并用少量热水洗涤锥形瓶和滤纸。滤液及洗涤液完全转移至蒸发皿中。滤渣干燥后称重,质量记为m2。
步骤三:硫酸亚铁铵的制备。准确称取所需质量的(NH4)2SO4加入“步骤二”中的蒸发皿中,缓缓加热一段时间后停止,冷却,待硫酸亚铁铵结晶后过滤。晶体用无水乙醇洗涤并自然干燥,称量所得晶体质量。
步骤四:用比色法测定硫酸亚铁铵的纯度。
回答下列问题:
⑴步骤三中称取的(NH4)2SO4质量为 ▲。
⑵①铁屑用Na2CO3溶液处理的目的是 ▲。制备FeSO4溶液时,用右图装置趁热过滤,原因是 ▲。
②将(NH4)2SO4与FeSO4混合后加热、浓缩,停止加热的时机是 ▲。
③比色法测定硫酸亚铁铵纯度的实验步骤为:Fe3+标准色阶的配制、待测硫酸亚铁铵溶液的配制、比色测定。标准色阶和待测液配制时除均需加入少量稀HCl溶液外,还应注意的问题是 ▲。
④该实验最终通过 ▲确定硫酸亚铁铵产品等级。