第一电离能I1是指气态原子X(g)失去一个电子成为气态阳离子X+(g)所需的能量。下图是部分元素原子的第一电离能I1随原子序数变化的曲线图。
请回答以下问题:
(1)认真分析上图中同周期元素第一电离能的变化规律,将Na——Ar之间六种元素用短线连接起来,构成完整的图像。
(2)从上图分析可知,同一主族元素原子的第一电离能I1变化规律是
。
(3)上图中6号元素在周期表中的位置是 ;
其原子M层电子的轨道表示式为 。
(4)上图中4,5,6三种元素的气态氢化物的沸点均比同主族上一周期的元素气态氢化物低很多,原因是: 。
研究大气中含硫化合物(主要是SO2和H2S)的转化具有重要意义。
(1)高湿条件下,写出大气中SO2转化为HSO3-的方程式: 。
(2)土壤中的微生物可将大气中H2S经两步反应氧化成SO42-,两步反应的能量变化示意图如下:
1mol H2S(g)全部氧化成SO42-(aq)的热化学方程式为 。
(3)二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池可以利用大气所含SO2快速启动,其装置示意图如下:
①质子的流动方向为 (“从A到B”或“从B到A”)。
②负极的电极反应式为 。
(4)燃煤烟气的脱硫减排是减少大气中含硫化合物污染的关键。SO2烟气脱除的一种工业流程如下:
①用纯碱溶液吸收SO2将其转化为HSO3-,反应的离子方程式是 。
②若石灰乳过量,将其产物再排回吸收池,其中可用于吸收SO2的物质的化学式是 。
大气中的部分碘源于O3对海水中I¯的氧化。某科学小组进行O3与含I¯溶液反应的相关研究。
(1)O3将I¯氧化生成I2的过程由3步反应组成:
① I¯(aq)+ O3(g)="==" IO¯(aq)+O2(g)△H1
② IO¯(aq)+H+(aq)HOI(aq)△H2
③ HOI(aq) + I¯(aq) + H+(aq)I2(aq) + H2O(l)△H3
用热化学方程式表示O3氧化I¯生成I2的反应____________________。
(2)O3在水中易分解,一定条件下,O3的浓度减少一半时所需的时间(t)如下表所示。已知:O3的起始浓度为0.0216 mol/L。
![]() |
3.0 |
4.0 |
5.0 |
6.0 |
20 |
301 |
231 |
169 |
58 |
30 |
158 |
108 |
48 |
15 |
50 |
31 |
26 |
15 |
7 |
① 在30℃、pH=4.0条件下,O3的分解速率为__________mol/(L·min)。
② pH增大能加速O3分解,表明对O3分解起催化作用的是___________。
③ 根据表中数据,推测O3在下列条件下分解速率依次增大的顺序为_________(填字母代号)。
a.40℃、pH=3.0 b.10℃、pH=4.0 c.30℃、pH=7.0
(3)I2在KI溶液中存在下列平衡:I2(aq)+I-(aq)I3-(aq)。测得不同温度下该反应的平衡常数如图1所示,下列说法正确的是_____________。
A.反应I2(aq)+I-(aq) I3-(aq)的ΔH>0
B.利用该反应可以除去硫粉中少量的碘单质
C.在上述平衡体系中加入苯,平衡不移动
D.25℃时,在上述平衡体系中加入少量KI固体,平衡常数K小于680
图1图2
(4)将I2溶于CCl4中,得到紫红色的溶液,再加入一定浓度的KI溶液,现象如图2所示:
①上层溶液中含碘元素的微粒有____________________(用化学符号表示)。
②由实验现象可推测关于I2溶解性的结论是_________________________。
铝及其化合物用途广泛,研究其性质具有重要意义。
(1)铝离子的结构示意图为 。
(2)美国普度大学研究开发出一种利用铝镓合金制备氢气的新工艺,过程如图1所示:
图1图2
① 铝镓合金与水反应的化学方程式为______________________。
② 该工艺过程中,能量的转化形式分别有_______________(填“什么能转变为什么能”)。
③ 该工艺过程总反应的实质是_____________________。
(3)室温下,往0.2 mol/LAl2 ( SO4)3溶液中逐滴加入1.0 mol/L NaOH溶液,实验测得溶液pH随NaOH溶液体积变化的曲线如图2所示。解释c→d过程中pH增大且幅度较大的原因(请结合必要的化学用语)_____________________。
知识的梳理和感悟是有效学习的方法之一。某学习小组将有关“电解饱和食盐水”的相关内容进行梳理,形成如下问题(显示的电极均为石墨)。
(1)图1中,电解一段时间后,气球b中的气体是___________(填化学式),U形管__________(填“左”或“右”)边的溶液变红。
(2)利用图2制作一种环保型消毒液发生器,电解可制备“84”消毒液的有效成分,则c为电源的________极;该发生器中反应的总离子方程式为___________________。
(3)氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30%以上。该工艺的相关物质传输与转化关系如图3所示(其中的电极未标出,所用的离子膜都只允许阳离子通过)。
图3
①燃料电池B中的电极反应式分别为:负极_______________,正极______________。
②分析图3可知,氢氧化钠的质量分数a%、b%、c%由大到小的顺序为___________。
高分子化合物PTT是一种性能优异的新型纤维,是当前国际上最新开发的热门高分子新材料。PTT的一种合成路线如下图:
(1)已知A→B是加成反应,B的结构简式为______________,C分子中含有的官能团是_____________。
(2)用系统命名法给有机物D进行命名_______________________________。
(3)芳香烃E的相对分子质量为106,E的一氯代物只有2种,则E的结构简式为___________。
(4)E→F的反应类型为________反应,合成PTT的化学方程式为____________。
(5)有机物I的同分异构体有很多种,写出同时符合下列条件的所有同分异构体的结构简式_____________。
①含有苯环 ②核磁共振氢谱有三个峰