(8分)(1)2003年3月日本筑波材料科学国家实验室一个研究小组发现首例带结晶水的晶体在5K下呈现超导性。据报道,该晶体的化学式为 Na0.35CoO2• 1.3H2O。试计算:该晶体中钴原子与氢原子的物质的量之比是___▲_____; 1mol该晶体中含有的氧原子数目是____▲_______。
(2)有钠、氢、氧、硫四种元素,用其中的一种或几种元素可以组成多种物质,写出符合下列要求的化学方程式:
①酸性氧化物和碱反应: ▲ ;
②碱性氧化物和酸反应: ▲ 。
完成下列化学方程式(8分)
(1) 与足量金属钠发生反应
(2) 与NaOH的醇溶液共热
(3) 葡萄糖和新制Cu(OH)2及NaOH共热
(4)与足量H2反应
OHC-CH=CH-COOH+H2
(12分):【化学——物质结构与性质】
A、B、C、D、E都是元素周期表中前20号元素,其原子序数依次增大。B、C、D同周期,A、D同主族,E和其它元素既不在同周期也不在同主族。B、C、D的最高价氧化物的水化物均能互相反应生成盐和水,D的原子半径是同周期原子中最小的。
根据以上信息,回答下列问题:
(1)上述A、B、C、D四种元素中第一电离能最小的是,电负性最大的是,原子半径由小到大的顺序为。 (填相关元素的元素符号)
(2)A和D的氢化物中,沸点较高的是(填相关物质的分子式);其原因是。
(3)A和E可形成离子化合物,其晶胞结构如图所示:则每个晶胞中含阳离子的数目为,含阴离子的数目为,该离子化合物的化学式为。
(12分)【化学——化学与技术】
海水占地球总储水量的97.2%。若把海水淡化和化工生产结合起来,既可以解决淡水资源缺乏的问题,又可以充分利用海洋资源。
(1)多级闪蒸法是目前“海水淡化”的主要技术。该法是在一定条件下将海水变成蒸汽,蒸汽经过冷却而得高纯度淡水。由此可判断多级闪蒸法是(填“物理变化” 或“化学变化”)。
(2)利用海水晒盐的原理是;分离食盐晶体后的母液中含有KCl、MgCl2,经过分离、提纯后,可用于。
(3)“氯碱工业”利用电解饱和食盐水制得重要化工产品。在氯碱工业中,隔膜法电解(如图甲所示)工艺逐渐被离子交换膜电解(如图乙所示)技术取代。
①写出两电极的反应式:阳极,阴极。
②石棉隔膜的作用是。离子交换膜电解槽中⑥、⑦分别是、。
(18分)能源的开发和利用是当前科学研究的重要课题。
(1)利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下前实现如下变废为宝的过程:
mCeO2(m-x)CeO2
xCe+xO2
(m-x)CeO2xCe+xH2O+xCO2
mCeO2+xH2+xCO
上述过程的总反应是,该反应将太阳能转化为。
(2)CO、O2和KOH溶液构成的燃料电池的负极电极反应式为。该电池反应可获得K2CO3溶液,某温度下0.5molL-1 K2CO3溶液的pH=12,若忽略CO32-的第二级水解,则CO32- +H2O
HCO3-+OH-的平衡常熟Kh= 。
(3)氯碱工业是高耗能产业,下列将电解池与燃料电池相组合的工艺可以节能30%以上。
①电解过程中发生反应的离子方程式是,阴极附近溶液PH(填“不变”、“升高”或“下降”)。
②如果粗盐中SO42-含量较高,精制过程需添加钡试剂除去SO42-,该钡试剂可选用下列试剂中的。
a.Ba(OH)2 b.Ba(NO3)2 c.BaCl2
现代工艺中更多使用BaCO3除SO42-,请写出发生反应的离子方程式。
③图中氢氧化钠溶液的质量分数a%b%(填“>”、‘‘=”或“<”),,燃料电池中负极上发生的电极反应为。
(16分)合成氨技术的发明使工业化人工固氮成为现实。
(1)已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
H=-92.2kJ·mol-1。在一定条件下反应时,当生成标准状况下33.6LNH3时,放出的热量为。
(2)合成氨混合体系在平衡状态时NH3的百分含量与温度的关系如下图所示。由图可知:
①温度T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2,则K1K2 (填“>”或“<”)。若在恒温、恒压条件下,向平衡体系中通入氦气,平衡移动、(填“向左”、“向右”或“不”)。
②T2温度时,在1L的密闭容器中加入2.1mol N2、l.5molH2,经10min达到平衡,则v(H2)=。达到平衡后,如果再向该容器内通入N2、H2、NH3各0.4mol,则平衡移动(填“向左”、“向右”或“不”)。
(3)工业上用CO2和NH3反应生成尿素:CO2(g)+2NH3(g)H2O(1)+CO(NH2)2(1) △H,
在一定压强下测得如下数据:
①则该反应△H0,表中数据ad,bf(均选填“>”、‘‘=”或“<”)。
②从尿素合成塔内出来的气体中仍含有一定量的CO2、NH3,应如何处理。