I.有A、B、C、D四种短周期元素,其中A、D同主族;又已知B和A可形成组成为BA的化合物,其中A的化合价为-1,B和C可形成组成为B2C2的化合物,A、B、C形成的单核离子的核外电子总数相同。
(1)元素A在周期表中的位置是 。
(2)B、C、D可形成组成为BDC的化合物,该化合物水溶液中通入过量CO2发生反应的离子方程式为 。
(3)B2C2在酸性条件下可形成具有二元弱酸性质的物质,该弱酸性物质和B的最高价氧化物对应水化物反应时可生成一种酸式盐,该酸式盐的电子式为 。
II.长期以来一直认为氟的含氧酸不存在。但是自1971年斯图杰尔和阿佩里曼(美)成功地合成了次氟酸后,这种论点被剧烈地动摇了。他们是在0℃以下将氟化物从细冰末的上面通过,得到毫克量的次氟酸。已知次氟酸的分子构成与次氯酸相仿。
⑴次氟酸中氧元素的化合价为 。
⑵下面给出了几个分子和基团化学键的键能(E):
|
H2 |
O2 |
F2 |
O-H |
O-F |
H-F |
E/(kJ/mol) |
432 |
494 |
155 |
424 |
220 |
566 |
请计算反应:2HFO=2HF+O2的反应热(△H)的近似值为 kJ/mol。
⑶次氟酸刹那间能被热水所分解,生成一种常见的物质H2O2,写出次氟酸与热水反应的化学方程式: 。
(4)1986年,化学家Karl Christe首次用2K2MnF6 + 4SbF5 ="==" 4KSbF6 + 2MnF3 + F2↑化学方法制得了F2。该反应中被还原的元素化合价从 价变为 价,若反应中生成标准状况下11.2 L的F2,则有 mol电子发生转移。
硫酸亚铁蓉易被氧化,而硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]较稳定,常用于代替硫酸亚铁作还原剂。
现以铁屑为主要原料制备硫酸亚铁铵晶体,其反应如下:
Fe+H2SO4(稀)FeSO4+H2↑
FeSO4+(NH4)2SO4+6H2O(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O
步骤l:在盛有适量铁屑的锥形瓶审加入某种试剂除去油污,加热,充分反应后过滤、洗涤、干燥、称量,铁屑质量为。
步骤2:将处理过的铁屑加入到一定量的稀H2SO4中,加热至50℃—80℃充分反应,趁热过滤并用少量热水洗涤,滤液及洗涤液都转移至蒸发皿中。滤渣于燥后称重,剩余铁屑质量为。
步骤3:准确称取所需质量的硫酸铵晶体加入“步骤2”的蒸发皿中,搅拌使之溶解,缓缓加热一段时间,将其冷却气结晶、过滤。用无水乙醇洗涤晶体并自然干燥,称量所得晶体质量为。
回答下列问题:
(1)能够甩于除去铁屑表面油污的试剂是(填字母)。
A.纯碱溶液 | B.烧碱溶液 | C.明矾溶液 | D.稀硫酸 |
(2)实验中三次用到过滤操作,完成该操作的玻璃仪器有。
步骤2中趁热过滤的目的是。
(3)硫酸亚铁在潮湿的空气中易被氧化生成一种物质(碱式硫酸铁),该反应的化学方程式为。
(4)铁屑表面常有少量的铁锈(Fe2O3·H2O),对FeSO4的制备(填“有”、“无”)影响,理由是(用离子方程式回答)。
(5)若忽略铁锈的影响,上述实验中硫酸亚铁铵晶体的产率为。
(6)请设计一个简单的实验,检验硫酸亚铁铵晶体中含有结晶水(简述实验操作、现象和结论)。
。
CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体。因此,控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。
I.将CO2转化成有机物可有效实现碳循环。
(1)绿色植物通过光合作用可将CO2转化为有机物。该有机物经过一系列变化可转化为乙醇。用乙醇代替汽油作为燃料的优点是。(任写一项)
(2)科学家最近成功开发出一种能将CO2转化为液体燃料的转基因蓝藻。这种蓝藻能通过光合作用消耗CO2并产生异丁醇[(CH3)2CHCH2 OH],其名称是(系统命名)。实验测得37 g异丁醇完全燃烧放出1333.8 kJ热量,异丁醇燃烧反应的热化学方程式为。
II.永开发低碳熊源是未来的发展趋势。
锂二空气电溜能够提供相当于普通锂离子电池l0倍的能量,因此它是最有前途的电池技术。下图是锂二空气电池放电和充电时的工作示意图。
(3)图I中电极a是极。
(4)用锂一空气电池电解100mL 0.5mol/L CuSO4溶液,当电池中消耗1.4g Li时,在阴极会析出g铜。
(5)电池中间的固体电解质(含阳离子交换膜)还能阻止H2O、N2、O2等物质的通过,防止Li和这些物质反应。Li和水在常温下发生反应的化学方程式为。
(6)当给图Ⅱ中的锂空气电池充电时,d极应接电源的极,该电极的电极反应式为。
X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素。X与W可形成正四面体型的共价化合物,Y的次外层电子数等于其最外层和最内层电子数之和的2倍,Y、Z的最外层电子数之和等于W的最外层电子数。
回答下列问题:
(1)用化学符号表示X的一种核素。
(2)写出Y的单质与X的最高价氧化物反应的化学方程式。
(3)乙的单质在W的单质中燃烧,生成的产物中各原子的最外层均达到8电子稳定结构的分子属于(填“极性分子”或“非极性分子”)。
(4)Y与W形成的化合物的电子式为。
(5)与Z同主族的元素M可与X形成一种化合物,该化畲物是新近人工合成的比金刚石硬度大的无机非金属材料,其化学式为。
(6)W的氢化物R是实验室一种常用试剂的主琴成分,该试剂可用于实验室多种气体的制备,写出实验室制取气体时满足下列条件的离子方程式。
①R作氧化剂:。
②R作还原剂:。
某课外学习小组设计如下的简易实验装置,证明在相同条件下,体积相同、物质的量浓度也相同的两种强弱不同的一元酸与足量镁带反应时,生成氢气的体积相同而反应速率不同,同时测定该实验条件下的气体摩尔体积。请回答下列问题:
⑴请将该实验的主要操作步骤补充完整:
①配制浓度均为 1 mol·L-1的盐酸和醋酸溶液;
②用量取10.00 mL 1 mol·L-1的盐酸和醋酸分别移入两个锥形瓶中;
③分别称取除去表面氧化膜的镁带 ag,并系于铜条末端,a的数值要大于;
④在广口瓶中装满水,按图连接好装置并检查装置的气密性;
⑤将铜条向下移动,使足量的镁带浸入酸中(铜条不与酸接触),至反应完全后,记录下;
⑥反应结束后,读取量筒中水的体积为V mL(包括导管中的水)。
⑵该实验中应该选用规格的量筒。(填序号)
A. 100 mL B. 200 mL C. 500 mL
⑶若不考虑水蒸气的影响,在该实验室条件下,气体摩尔体积的计算式为。若仰视读取量筒内水的体积,则测得气体摩尔体积将(填偏大、偏小或不变)。
A、B、C、D、E、F六种物质的相互转化关系如右图所示(反应条件未标出),其中反应①是置换反应。
(1)若A是常见的金属单质,D、F是气态单质,反应①在水溶液中进行,反应后溶液呈浅绿色。则反应②(在水溶液中进行)的离子方程式是;已知1 g D与F反应生成B时放出92.3 kJ热量,写出该反应的热化学方程式。
(2)若B、C、F都是气态单质,且B有毒,③和④两个反应中都有水生成,反应②需要放电才能发生,A、D相遇有白烟生成,则A的分子构型为,C的结构式是。
(3)若A、D为短周期元素单质,且所含元素的原子序数A是D的2倍,所含元素的原子核外最外层电子数D是A的2倍,③和④两个反应中都有红棕色气体生成,,反应④的化学方程式是。
(4)若A、D、F都是非金属单质,且A、D所含元素同主族,A、F所含元素同周期,则反应①的化学方程式是。