(15分)X、Y、Z、W是四种短周期元素,X原子的M层上的电子数是原子核外电子层数的2倍;Y原子最外层电子数是次外层电子数的2倍;2的最外层电子数与核外电子总数之比为5:7;W元素最高正价为+7价。
(1)元素W在周期表中的位置是_______________
(2)X、W两种元素的气态氢化物中,稳定性强的是_________(填化学式)
(3)在X2W2分子中,每个原子最外层均达到8电子稳定结构,则X2W2的电子式
为_______________.
(4)由Y2H6、O2、KOH溶液组成的燃料电池中。负极上发生的电极反应为___________________________.
(5)在碱性条件下,用W2将废水中的YZ-转化成Z2和YO32-等,从而使废水得到净化,则
其反应的离子方程式为__________________________________
(6)在常温下,0.2mol YX2(液态)在O2中完全燃烧,生成两种气态氧化物时放出的热量为215kJ,该反应的热化学方程式为_______________________________________.
某矿样含有大量的CuS、少量铁的氧化物及少量其它不溶于酸的杂质。某化学课外小组设计以下流程,取该矿样为原料生产CuC12·2H2O 晶体。
已知:常温下,金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH 见下表。
金属离子 |
氢氧化物开始沉淀的pH |
氢氧化物沉淀完全的pH |
Fe2+ |
7.0 |
9.0 |
Fe3+ |
1.9 |
3.2 |
Cu2+ |
4.7 |
6.7 |
回答下列问题:
(l)步骤①的焙烧过程中需要通入氧气。在实验室中,可使用常见化学物质利用上图所示装置制取氧气,试写出熟悉的符合上述条件的两个化学方程式:______________________、______________________。
(2)焙烧产生的尾气中含有的一种气体是形成酸雨的污染物,若将尾气通入氨水中,能发生多个反应,写出其中可能发生的两个氧化还原反应的化学方程式:____________________、__________________。
(3)步骤②酸浸过程中,需要用到3 mol · L-1的盐酸100 mL,配制该盐酸溶液时,除了用到烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还需要的仪器有_______________________________________。
(4)步骤④加入物质X的目的是_________________________________________,物质X 可以选用下列物质中的______________________。
(A)氢氧化钠(B)稀盐酸(C)氨水(D)氧化铜
(5)当溶液中金属离子浓度低于1×10-5 mol · L-1时,认为该金属离子沉淀完全,则Ksp[Fe(OH)2]=_____。
平衡指的是两个相反方向的变化最后所处的运动状态;在平衡时,两种变化仍在继续进行,但是它们的速率相等;根据变化的性质可分为物理平衡和化学平衡,中学阶段涉及的平衡有气体可逆反应的平衡、酸碱电离平衡、水解平衡及沉淀-溶解平衡等等。
(1)现有容积为1 L的恒温恒容密闭容器,向其中加入2 mol A气体和2 mol B气体后发生如下反应:A(g)+B(g)C(g) △H=" -" a kJ·mol-1,20s后,反应达到平衡状态,生成1 mol C气体,放出热量Q1kJ。回答下列问题。
①计算20s内B气体的平均化学反应速率为___________,写出该反应的平衡常数表达式___________。
②保持容器温度和容积不变,若改为向其中加入1molC气体,反应达到平衡时,吸收热量Q2kJ,则Q1 与Q2的相互关系正确的是____________(填字母)。
(A)Q1 + Q2 = a(B) Q1 + 2Q2 < 2a(C)Q1 + 2Q2 > 2a(D)Q1 + Q2 < a
③在原平衡基础上,保持容器温度和容积不变,向容器中再通入bmolA气体(b>0)时,v(正)_____v(逆)(填“>”、“<”或“=”),重新达平衡后,C气体的平衡体积分数(C) =
,则b = ____________。
(2)常温下,将VmL、0.1000mol·L-1氢氧化钠溶液逐滴加入到20.00mL、0.1000mol·L-1醋酸溶液中,充分反应。回答下列问题。(忽略溶液体积的变化)
①如果溶液pH=7,此时V的取值_____20.00(填“>”、“<”或“=”),而溶液中c(Na+)、c(CH3COO-)、c(H+)、c(OH-)的大小关系为_____________________________________________。
②如果V=40.00,则此时溶液中c(OH-) -c(H+) - c(CH3COOH)= ___________________mol·L-1。
工业上利用硫酸渣(含Fe2+、Fe3+的硫酸盐及少量CaO和MgO)制备高档颜料铁红(Fe2O3)和回收(NH4)2SO4,具体生产流程如下:
(1)在废渣溶解时需要使用酸,应选用__________,为了提高废渣的浸取率,可采用的措施有哪些?
_____________________________________________________________(至少写出两点)。
(2)物质A是一种氧化剂,工业上最好选用_____________(供选择使用的有:空气、Cl2、MnO2),其理由是(至少写出两点)。
(3)“结晶”反应的化学方程式为__________________________________________________。
(4)上述生产流程中多处采用了过滤操作,实验室中完成相应的操作需要用到的玻璃仪器有烧杯及____________________________________________。
原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W,四种元素的原子序数之和为32,在周期表中X是原子半径最小的元素,Y、Z左右相邻,Z、W位于同主族。
(1)画出元素Y 的原子结构示意图
(2)X与W组成的化合物中存在键(填“离子”“共价”)。
(3)由X、Y、Z、W四种元素中的三种组成的一种强酸,该强酸的稀溶液能与铜反应,离子方程式为。
(4)由X、Y、Z、W四种元素组成的一种离子化合物A
①已知1mol A能与足量NaOH浓溶液反应生成标准状况下44.8L气体。写出加热条件下A与NaOH溶液反应的离子方程式。
②又知A既能与盐酸反应,又能与氯水反应,写出A与氯水反应的离子方程式
。
(5)由X、Y、Z、W和Fe五种元素组成的式量为392的化合物B,1 mol B中含有6mol结晶水。对化合物B进行如下实验:
a 取B的溶液加入过量浓NaOH溶液并加热,无色刺激性气味气体和白色沉淀。白色沉淀变为灰绿色,最终变为红褐色;
b 另取B的溶液,加入过量BaCl2溶液产生白色沉淀,加盐酸沉淀不溶解
B的化学式为。
②已知1 mol·L—1 100mL B的溶液能与1 mol·L—1 20mLKMnO4溶液(硫酸酸化)恰好反应。写出反应的离子方程式
A、B、C、D都是由短周期元素组成的常见物质,其中A、B、C均含同一种元素,在一定条件下相互转化关系如下图所示(部分产物已略去)。
请按要求回答下列问题:
(1)若B、C 为氧化物,C能够与水反应生成一种强酸。
①当B为无色易溶于水的刺激性气体时,写出B转化为C的化学方程式:
。
②当B为无色不溶于水的气体时,写出C与水反应的化学方程式:
(2)若D为氧化物,A、B、C都是强电解质,C可用于食品发酵、泡沫灭火。写出A与D反应的离子方程式:
(3)若D为强酸或强碱溶液时都能发生图示转化关系,且A和C在溶液中反应生成白色沉淀B。
当D为强酸时,A→B反应的离子方程式:;
当D为强碱时,B→C反应的离子方程式:.