A、B两种固体,都由甲、乙两种元素组成。在A、B中,甲(金属元素)、乙(非金属元素)两种元素的原子个数比分别为1:1和1:2。高温煅烧A、B时,产物都是C(固体)和D(气体)。由D可制得E(酸),E和另一种酸组成的混合酸跟甲苯反应可生成三硝基甲苯。C与E的稀溶液反应得到溶液F,往F溶液中加入NaOH溶液,有红褐色沉淀生成,该沉淀经灼烧后转变成C。往F溶液中加入甲元素的单质得到溶液G。试根据以上信息填写下列空白:
(1)A的化学式是
(2)B煅烧生成C和D的化学方程式是
(3)甲元素的单质与F溶液反应的离子方程式是
(4)往G溶液中加入NaOH溶液发生的现象是 ,
写出该反应的化学方程式 、 。
(5)工业上用D制E时,在原料气相同的情况下,测得压强对D平衡转化率的影响见下表:根据表中数据,考虑综合经济效益,你认为该反应应在下列哪中压强下进行最为有利: 。
|
0.1MPa |
0.5MPa[ |
1 MPa |
10 MPa |
400℃ |
99.2% |
99.6%[ |
99.7% |
99.9%[来 |
500℃ |
93.5% |
96.9% |
97.8% |
99.3% |
600℃ |
73.7% |
85.8% |
89.5% |
96.4% |
(15分)氟化钠是一种重要的氟盐,主要用作农业杀菌剂、杀虫剂、木材防腐剂和生产含氟牙膏等。实验室可通过下图所示的流程以氟硅酸(H2SiF6)等物质为原料制取氟化钠,并得到副产品氯化铵:
有关物质在水中溶解度(g/100gH2O)如下:
温度 |
10℃ |
20℃ |
30℃ |
溶解度:20℃NaF—4 0℃NH4F—100; 常温Na2SiF6微溶于水 |
NH4Cl溶解度 |
33![]() |
37.2 |
41.4 |
请回答下列问题:
(1)操作Ⅰ需要用到的玻璃仪器有。
(2)上述流程中发生两步反应,化学方程式为:
(3)操作II的作用是
操作Ⅲ的具体过程是
(4)流程中NH4HCO3必须过量,其原因是
_______________________________________________________________________
二甲醚与水蒸气重整制氢气作为燃料电池的氢源,比其他制氢技术更有优势。主要反应为:
① CH3OCH3(g) + H2O(g)2CH3OH(g) ΔH=+37 kJ·mol-1
② CH3OH(g) + H2O(g) 3H2(g) + CO2(g) ΔH=+49 kJ·mol-1
③ CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g) ΔH=+41.3 kJ·mol-1
其中反应③是主要的副反应,产生的CO能毒害燃料电池Pt电极。请回答下列问题:
(1)二甲醚可以通过天然气和CO2合成制得,该反应的化学方程式为
。
(2)CH3OCH3(g)与水蒸气重整制氢气的热化学方程式为
。
(3)下列采取的措施和解释正确的是。(填字母序号)
A.反应过程在低温进行,可减少CO的产生
B.增加进水量,有利于二甲醚的转化,并减少CO的产生
C.选择在低温具有较高活性的催化剂,有助于提高反应②CH3OH的转化率
D.体系压强升高,对制取氢气不利,且对减少CO的产生几乎无影响
(4)在温度相同的3个密闭容器中,按不同方式
投入反应物,保持恒温、恒压,发生反应①,测得反应达到平衡时的有关数据如下。
容器 |
甲 |
乙 |
丙 |
反应物投入量 |
1mol CH3OCH3、1mol H2O |
2mol CH3OH |
1mol CH3OH |
CH3OH的浓度(mol/L) |
c1 |
c2 |
c3 |
反应的能量变化 |
吸收a kJ |
放出b kJ |
放出c kJ |
平衡时体积(L) |
V1 |
V2 |
V3 |
反应物转化率 |
α 1 |
α 2 |
α 3 |
下列说法正确的是。(填字母序号)
A. a+2c="37" B. α1 + α2="1" C. V1 > V3D. c1=
2c3
(5)以二甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极也可直接构成燃料电池。该电池中负极上的电极反应式是。
(15分)某中学课外兴趣小组用惰性电极电解饱和食盐水(含少量Ca2+、Mg2+)作系列探究,装置如下图所示:
(1)电解时,甲同学发现电极a附近溶液出现浑浊,请用离子方程式表示原因
______________________________________________________________。
(2)一段时间后,你认为C中溶液可能出现的现
象是__________________,请用离子方程式表示原因___________________________________________________。
(3)实验结束后,乙同学将A中的物质冷却后加入到H2S溶液中发现有气泡出现,但加人到稀盐酸中却没有任何现象。请用化学方程式和简要的文字解释原因:
____________________________________________________________________.
(4)随着反应的进行,兴趣小组的同学们都特别注意到D中溶液红色逐渐褪去。他们对溶液红色褪去主要原因提出了如下假设,请你完成假设二。
假设一:B中逸出气体与水反应生成的物质有强氧化性,使红色逐渐褪去;
假设二:__________________________________________。
(5)请你设计实验验证上述假设一,写出实验步骤及结论____________________________________________________________________。
在一个固定体积的密闭容器中,向容器中充入2 mol A 和1 mol B,发生如下反应:2A(g) + B(g) 2C(g) + D(g),达到平衡时C的浓度为0.4 mol·L-。维持相同的温度和相同的容积,按下列四种配比作为起始物质,达到新平衡时C的浓度仍是1.2mol/L。
⑴若使容器温度升高,平衡时混合气体的平均相对摩尔质量减小,则正反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。
⑵若维持容器体积和温度不变,按下列方法加入起始物质,达到平衡时C的浓度为1.2 mol/L的是_____ (用序号填空)。
A.4 mol A+2 mol B | B.3mol C+1 mol D+1 mol B |
C.3 mol C+ 2mol D | D.1.6mol A+0.8 mol B+0.6 mol C |
⑶某温度下,向容器中加入3mol C和0.8mol D,反应达到平衡时C的浓度仍为1.2mol/L,则容器的容积V应大于________L,小于________L。
乙炔是有机合成工业的一种原料。工业上曾用CaC2与水反应生成乙块。
⑴CaC2中C22-与O22+互为等电子体,O22+的电子式可表示为;1mol O22+中含有的键数目为。
⑵将乙炔通入[Cu(NH3)2]Cl溶液生成CaC2红棕色沉淀。Cu+基态核外电子排布式为。
⑶乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈(H2C=CH-CN)。丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是;分子中处于同一直线上的原子数目最多为。
⑷CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如图所示),但CaC2晶体中哑铃形C22-的存在,使晶胞沿一个方向拉长。CaC2晶体中1个Ca2+周围距离最近的C22-数目为。