(8分)化合物A含硫(每个分子只含一个硫原子)、氧以及一种或几种卤素。少量A与水反应完全水解但不发生氧化或还原反应,所有反应产物均可溶于水。将A配成水溶液稀释后分成几份,分别加入一系列0.1mol/L的试剂,现象如下:
①加入硝酸酸化的硝酸银,产生白色沉淀;
②加入氯化钡溶液,无沉淀产生;
③溶液经酸化后加入高锰酸钾溶液,紫色褪去,再加入硝酸钡溶液,产生白色沉淀。
⑴由①判断组成该化合物的元素中,肯定存在的卤素有 ,由②判断A与水反应后生成的溶液中肯定不存在的离子有 。由③判断A与水反应后生成的溶液中肯定存在的离子有 .
⑵要确定该化合物的分子式,称取11.90gA溶于水稀释至250.00mL,取25.00mL溶液加入足量的高锰酸钾和硝酸钡溶液,使沉淀完全,沉淀经洗涤、干燥后称重为2.33g。试确定A的化学式,写出计算推理过程。
(15分)X、Y、Z、W为前四周期的元素,其原子序数依次增大。Y元素最外层电子数是其内层电子数的3倍。X与Y形成的常见化合物多于两种。Z与Y、W分处不同周期,且Z的离子是构成叶绿素中重要大环有机物的中心离子。W被称为继铁、铝之后的第三金属。请根据上述信息回答下列问题:
(1)请画出X基态原子价电子的电子排布图:。
(2)X、Y、Z三种元素第一电离能由大到小顺序是:(写元素符号)。
(3)X最高价氧化物对应水化物中X的杂化方式是:。
(4)X气态氢化物分子的空间构型为:,X的气态氢化物与Y的气态氢化物比较沸点高的是:(写分子式),键角较大的是(写分子式)。
(5)W晶体的晶胞如图所示,其配位数为:。假设该晶胞中的钛原子的直径为a pm, Na为阿伏伽德罗常数,请列式表示该晶体的密度为g/cm3。
煤的液化是将煤进行深加工的重要工业过程,请结合下图回答相关问题
(1)煤的液化是将煤转化为的过程。
(2)煤的液化分为两种分别是和,上图中展示的是。
(3)该流程中将净化后的氢气和一氧化碳在催化剂的作用下合成、及化学品等,该过程中可以循环使用的是。
(4)这种煤的液化操作条件比较温和,几乎不依赖于煤的种类,关键是的选择。
(17分)某反应A(g)+B(g)C(g)在任一时刻的正、逆反应速率可用υ正、υ逆表示:
υ正=k1·c(A)·c(B),υ逆=k2·c(C),其中k1、k2在一定温度下为常数,c(A)、c(B)、c(C)分别代表某时刻三种物质的物质的量浓度。
(1)上述反应达到平衡时,请用题干中的符号分别表示三种物质的浓度关系为 ,
平衡常数K=_ __。
(2)在300 K时,开始反应的A、B浓度均为0.1 mol/L,达到平衡时B的转化率为50%,则k1、k2之间的关系是__________________。
(3)升高温度,k1的变化是 ,k2的变化是_________(填“增大”、“减小”或“不变”);此时若k1/k2增大,则说明正反应是___________(填“吸”或“放”)热反应。
(4) CO2可与H2合成绿色燃料甲醇。300oC时,在两个容积均为2L的密闭容器中,当c(CO2)=1.00 mol·L-1、c(H2)=1.60 mol·L-1时,分别选择催化剂Ⅰ、催化剂Ⅱ开始反应,t0时达到平衡状态M1、M2。若υ逆(M1)<υ正(M2)。且达M1时,CO2的转化率为20%,请画出两个状态的浓度商(Qc)-时间(t)的关系图像,并标明相关数据。
=
(5)实验室可利用甲醇、空气、铜(或氧化铜)制备甲醛。关于甲醇和甲醛的沸点和水溶性见下表:
沸点 |
水溶性 |
|
甲醇 |
65℃ |
与水相溶 |
甲醛 |
-21℃ |
与水相溶 |
下图是某同学设计的实验装置,已知A处放入甲醇,C处收集到甲醛,若D处的气球在反应临近结束时使用,则B处应放入______(填化学式),请回答A、B、C三处采取控温的方式分别为A_____、B 、C ,(从下列选项中选择)
a.热水浴加热 b.冰水浴冷却 c.酒精灯加热 d.酒精喷灯灼烧 e.常温即可
实验临近结束时,挤压D处气球使空气进入装置,该操作的目的是____________________。
(14分)某含铬的污水可用下图所示装置处理,该装置可将污水中的Cr2O72-还原为Cr3+。
(1)图中左右两个装置中,(填“左”或“右”)装置为电解池。电源中负极的活性物质为(填化学式);电源中两电极间,带负电荷的离子运动的方向为(填“从左至右”或“从右到左”),该离子为(填化学式)。
(2)请写出阳极上的电极反应式及Cr2O72-被还原为Cr3+的离子方程式分别是:
、。
(3)为保证正常工作,图中A物质必须循环使用,其化学式为:。
(4)镧系元素均为稀土元素(常用作电极)位于元素周期表第六周期,该周期元素形成的氢氧化物中碱性最强的为(填写化学式)。铈(Ce)有两种氢氧化物Ce(OH)3和Ce(OH)4,前者对空气比较敏感,请用化学方程式表示其原因。
(12分)某湖泊底部为石灰石(CaCO3)质,假设湖水中只溶有少量CO2。
⑴写出CaCO3的溶解平衡平衡表达式:。
⑵当大气中CO2含量升高时,CaCO3可能发生的变化是(用化学方程式表示)。
实验编号 |
c(NaOH)mol/L |
V(NaOH)mL |
V(强酸)mL |
1 |
0.1154 |
25.72 |
25.09 |
2 |
0.1154 |
26.70 |
25.00 |
3 |
0.1154 |
26.79 |
25.09 |
4 |
0.1154 |
26.71 |
25.00 |
则该溶液中的c(H+)=mol/L。