有一瓶澄清溶液,可能含有NH4+、K+、Na+、Mg2+、Ba2+、Al3+、Fe3+、Cl-、I-、NO3-、CO32-、SO42-中的一种或几种。取该溶液进行以下实验:
①用pH试纸检验,表明溶液呈强酸性;
②取出部分溶液,加入少量CCl4及数滴新制氯水,经振荡CCl4层呈紫红色;
③另取部分溶液,向其中逐滴加入NaOH溶液,使溶液从酸性变为碱牲,在滴加过程中先生成白色沉淀后完全溶解;取部分碱性溶液加热,有气体放出,该气体能使润湿的红色石蕊试纸变蓝。
④另取部分③中的碱性溶液,向其中加入Na2CO3溶液,有白色沉淀生成。
根据以上实验事实回答下列问题:
(1)该溶液中肯定存在的离子是 ,肯定不存在的离子是 ;
(2)步骤③加入NaOH溶液过程中先生成白色沉淀后完全溶解的离子方程式为 ;
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。
能源开发、环境保护、资源利用等是当今社会的热门话题。请根据所学化学知识回答下列问题:
(1)汽车上安装催化转化器,可使汽车尾气中的主要污染物(CO、NOx、碳氢化合物)进行相互反应,生成无毒物质,减少汽车尾气污染。
已知:N2(g) + O2(g)=2NO(g)△H=+180.5 kJ · mol-1;
2C(s)+ O2(g)=2CO(g)△H=-221.0 kJ · mol-1;
C(s)+ O2(g)=CO2(g)△H=-393.5 kJ · mol-1
则尾气转化反应2NO(g) +2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)的△H=________________。
(2)汽车尾气分析仪对CO的含量分析是以燃料电池为工作原理,其装置如下图所示,该电池中电解质为氧化钇-氧化钠,其中O2-可以在固体介质中自由移动。
下列说法中正确的是_____________(填字母序号)。
A.负极的电极反应式为:CO + O2-―2e-=CO2 |
B.工作时电子由电极a通过传感器流向电极b |
C.工作时电极b作正极,O2-由电极a通过固体介质向电极b迁移 |
D.传感器中通过的电流越大,尾气中CO的含量越高 |
(3)某硝酸厂利用甲醇处理废水。在一定条件下,向废水中加入CH3OH,将HNO3还原成N2。若该反应消耗32 g CH3OH转移6 mol电子,则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比为______________。
(4)煤的间接液化是先转化为CO和H2,再在催化剂作用下合成甲醇。若在一定温度下,向1 L密闭容器中加入CO和H2,发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),经10 min反应达到平衡时测得各组分的浓度如下:
物质 |
CO |
H2 |
CH3OH |
浓度/(mol·L-1) |
1.2 |
1.0 |
0.6 |
①该反应的平衡常数表达式为:K=_____________________。
②该时间内反应速率v(H2)=_________________。
③平衡时CO的转化率为_________________(保留1位小数)。
有机化合物A~H的转换关系如下所示:
请回答下列问题:
(1)链烃A有支链且只有一个官能团,其相对分子质量在65~75之间,1 mol A完全燃烧消耗7 mol O2,则A的分子式为_______________,结构简式为_________________,A的名称是_______________________。
(2)在特定催化剂作用下,A与等物质的量的H2反应生成E。由E转化为F的化学方程式是_____________________________________________________________________。
(3)G与金属钠反应能放出气体。G分子中所含官能团的名称是___________________;由G转化为H的化学方程式是_______________________________________________。
(4)①的反应类型是______________;③的反应类型是_______________。
(5)写出由F转化为A的反应条件是_________________________。
(6)链烃B是A的同分异构体,分子中的所有碳原子共平面,其催化氢化产物为正戊烷,写出B所有可能的结构简式:__________________________________________。
(7)丁二酸( )与乙二醇(HOCH2CH2OH)在催化剂作用下,经聚合反应可制成一种新型可生物降解的高分子材料。请写出该聚合物的结构简式:
_____________________________________________________。
(18分) 0.1 mol某烃在足量的氧气中完全燃烧,生成CO2和水各0.6 mol,则该烃的分子式为_________________。若该烃不能使溴水或高锰酸钾溶液褪色,但在一定条件下,可以和液溴发生取代反应,其一溴取代物只有一种,则此烃的结构简式为_________________,名称是_________________。
若该烃能使溴水褪色,且能在催化剂作用下与H2发生加成反应,生成2.2—二甲基丁烷,则此烃属于_______ 烃,结构简式为_______________,名称是 _________________。
(1)键线式表示的分子式___________;名称是___________。
(2)中含有的官能团的名称为___________________。
(3)丁基的4个结构简式为___________________________; ___________________________;___________________________;___________________________。
(4)含有杂质的工业乙醇的蒸馏装置中,玻璃仪器有酒精灯、蒸馏瓶、_________、_________、尾接管、锥形瓶。