现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表:
元素编号 |
元素性质或原子结构 |
T |
最外层电子占核外电子总数的3/8[来 |
X |
最外层电子数是次外层电子数的2倍 |
Y |
常温下单质为双原子分子,其氢化物水溶液呈碱性 |
Z |
元素最高正价是+7价 |
(1)元素X的一种同位素可测定文物年代,其中子数为8,则这种同位素的符号是 。
(2) Y的氢化物与Y的最高价氧化物的水化物反应生成的物质名称为:
(3)T与X形成的常见化合物的结构式为:
(4)Z所在族元素的四种氢化物水溶液中,酸性最弱的物质的化学式为:
(5)T的同主族短周期元素M,M的氢化物与T的氢化物比较,沸点较高的是(填化学式) ,请解释原因:
利用“化学蒸气转移法”制备TaS2晶体,某温度下的2L恒容密闭容器中加入一定量 的 I2(g)和TaS2(s)发生如下反应
TaS2(s)+2I2(g) TaI4(g)+S2(g)△H=a kJ·mol-1(I)
达平衡时,TaS2(s)、I2(g)、TaI4(g)、、S2(g)的物质的量分别为3 mol 、2mol、2mol、2mol。
(1)反应(I)的平衡常数表达式K=
(2)若该温度下该容器中某时刻TaS2(s)、I2(g)、TaI4(g)、、S2(g)的物质的量分别为2mol、2mol、4mol、4mol,则该时刻平衡向(填“正反应”或“逆反应”)移动,v正v逆(填“>”、“=”或“<”)。
(3)在不同温度下,该反应的平衡常数K如下表:
温度/℃ |
40 |
80 |
200 |
平衡常数K |
1 |
1.5 |
4 |
该反应的△H0(填“>”、“=”或“<”)。
(4)40℃时,向该恒容密闭容器中加入2mol I2(g)和4mol TaS2(s),I2(g)的平衡转化率为 (写出计算过程,结果保留小数点后1位)
按要求完成下列问题:
(1)在25℃、101kPa下,1g甲醇(液体,分子式为CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为____________________;将该反应设计成碱性燃料电池,写出该电池的负极电极反应方程式。
(2)氢气是一种清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
已知: CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H=+206.2kJ·mol-1
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=-247.4 kJ·mol-1
以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为。
(3)已知白磷、红磷燃烧的热化学方程式分别为
P4(s,白磷)+ 5O2=P4O10(s);ΔH=–2986kJ·mol-1
4P(s,红磷)+ 5O2=P4O10(s);ΔH=–2956kJ·mol-1
则白磷比红磷(填“稳定”或“不稳定”)
(4) 已知一定条件下A2与B2自发反应生成AB3,则反应
A2(g)+3B2(g)=2AB3(g) 的ΔS=0,ΔH0 (填“<”、“>”、“=”)
(5)右图为电解精炼银的示意图,(填a或b)极为含有杂质的粗 银,若b极有少量红棕色气体生成,则生成该气体的电极反应式为
3,5—二甲氧基苯酚是重要的有机合成中间体,其合成反应如下:
该反应后的混合物含有:3,5—二甲氧基苯酚、甲醇、水和HCl。
已知:甲醇、乙醚和3,5—二甲氧基苯酚的部分物理性质如下表:
物质 |
沸点/℃ |
熔点/℃ |
密度(20℃)/(g/cm3) |
溶解性 |
甲醇 |
64.7 |
— |
0.7915 |
易溶于水 |
乙醚 |
34.5 |
— |
0.7138 |
难溶于水 |
3,5—二甲氧基苯酚 |
172 |
36 |
— |
易溶于甲醇、乙醚, 微溶于水 |
现在实验室对反应后的混合物进行分离提纯:
(1)利用与其它物质差异较大的特点,可先用蒸馏法分离出甲醇,蒸馏操作时使用的玻璃仪器有:酒精灯、、温度计、冷凝管 、接引管、锥形瓶。
(2)①蒸馏出甲醇后,加入乙醚进行、操作,有机层在分液漏斗的层。
②双项选择:选用乙醚这种试剂的主要原因是( )
A.乙醚易挥发
B.3,5—二甲氧基苯酚在乙醚中溶解度大于在水中的溶解度
C.乙醚难溶于水
D.3,5—二甲氧基苯酚熔点较低
(3)经上述步骤分离得到的有机层再用饱和NaHCO3溶液洗涤,其目的是。
(4)洗涤完成后,加入无水CaCl2干燥,过滤除去干燥剂,蒸馏除去乙醚,得到固体产物,为进一步提纯固体产物还要进行操作。
工业上利用某工厂的废渣(主要含CuO70%、MgFe2O420%,还含有少量FeO、NiO等氧化物)制取精铜和颜料铁红。流程如图所示。
回答下列问题:
(1)净化Ⅰ操作分为两步:
第一步是将溶液中少量的Fe2+氧化;
第二步是控制溶液pH,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀。
①写出酸性条件下用H2O2氧化Fe2+反应的离子方程式:。
②25 ℃时,pH=3的溶液中,c(Fe3+)=___________mol·L-1(已知25 ℃,Ksp[Fe( OH)3]=4.0×10-38)。
③净化Ⅰ中第二步可选用CuO实现转化,用化学平衡移动原理说明其原因:
。
(2)用净化II所得的金属为电极进行电解得精铜,请写出阴极所发生的电极反应式:______________________________。
(3)为准确测定酸浸液中Fe2+的物质的量浓度以确定H2O2的用量,测定步骤如下:
①取出25.00mL酸浸液,配制成250.0mL溶液。
②滴定:准确量取25.00mL所配溶液于锥形瓶中,将0.2000mol/LKMnO4溶液装入
(填仪器名称),进行滴定,记录数据,重复滴定3次,平均消耗KMnO4溶液V mL。(反应离子方程式:5Fe2++MnO+10H+=5Fe3++Mn2++5H2O)
③计算酸浸液中Fe2+的物质的量浓度=mol/L (只列出算式,不做运算)。
工业上也可以用CO2和H2反应制得甲醇。在2×105Pa、300℃的条件下,若有44g CO2与6g H2恰好完全反应生成气体甲醇和水,放出49.5kJ的热量。试写出该反应的热化学方程式:。
某次实验将6molCO2和8molH2充入2L的密闭容器中,测得H2的物质的量随时间变化如下图所示(实线)。
试回答下列问题:
(1)a点正反应速率(填大于、等于或小于)逆反应速率。
(2)下列时间段平均反应速率最大的是,最小的是。
A.0~1min |
B.1~3min |
C.3~8min |
D.8~11min |
(3)计算该实验平衡时氢气的转化率和该条件下反应的平衡常数K(写出计算过程)。
(4)仅改变某一实验条件再进行两次实验,测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示,曲线I对应的实验条件改变是,曲线II对应的实验条件改变是。