(8分)四种短周期非金属元素A、B、C、D,原子序数依次增大。A是原子半径最小的元素,B原子的最外层电子数是次外层电子数的两倍,D在地壳中含量最大。请回答:
(1)B元素的原子结构示意图是 。
(2)化合物CA3的电子式是 ,BD2分子的结构式为 。
(3)丙为含有上述四种元素的常见无机酸式盐,则丙的化学式为 。
填空题
(1)下图所示是分离混合物时常用的仪器,回答下列问题:
①写出仪器A、C、E的名称、、
②分离以下混合物应该主要选用上述什么仪器?(填字母符号)
A.粗盐和泥沙:B.花生油和水:
(2)写出下列物质溶于水时的电离方程式:
①Fe2(SO4)3
②NaHSO4
③KMnO4
(10分)下图是一种药物分子合成的部分路线图(反应条件已经略去):
已知①LiBH4可将醛、酮、酯类还原成醇,但不能还原羧酸、羧酸盐、碳碳双键,遇酸分解。
(1)写出一种满足下列条件的A的同分异构体的结构简式为
①属于芳香族化合物;②能使FeCl3溶液显色;③分子中有4种不同化学环境的氢原子。
(2)有机物E分子中含氧官能团名称为。
(3)C用LiBH4还原可以得到D。C→D不直接用氢气(镍作催化剂)还原的原因是。
(4)检验D是否完全转化为E的实验方法是(用化学方程式表示)
(5)请写出B→C的合成路线图(CH3I和无机试剂任选)。合成路线流程图例如下:
2014年雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中,汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。
(1)CO2是大气中含量最高的一种温室气体,控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。目前,由CO2来合成二甲醚已取得了较大的进展,其化学反应是: 2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H>0。
①写出该反应的平衡常数表达式。
②判断该反应在一定条件下,体积恒定的密闭容器中是否达到化学平衡状态的依据是。
A.容器中密度不变 |
B.单位时间内消耗2molCO2,同时消耗1mol二甲醚 |
C.v(CO2)︰v(H2)=1︰3 |
D.容器内压强保持不变 |
(2)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO (g) 2CO2 (g) +N2 (g)在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线,如图所示。据此判断:
① 该反应的ΔH0(选填“>”、“<”)。
②当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1>S2,在右图中画出c(CO2)在T2、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
(3)已知:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) rH =" -a" kJ•mol-1。
①经测定不同温度下该反应的平衡常数如下:
温度(℃) |
250 |
300 |
350 |
K |
2.041 |
0.270 |
0.012 |
若某时刻、250℃测得该反应的反应物与生成物的浓度为c(CO)="0.4" mol·L-1、c(H2)="0.4" mol·L-1、c(CH3OH)="0.8" mol·L-1,则此时v正v逆(填“>”、“<”或“=”)。
②某温度下,在体积固定的2L的密闭容器中将1 mol CO和2 mol H2混合,测得不同时刻的反应前后压强关系如下:
时间(min) |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
压强比(P后/P前) |
0.98 |
0.90 |
0.80 |
0.70 |
0.70 |
0.70 |
达到平衡时CO的转化率为。
纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注,下表为制取Cu2O的三种方法:
(1)工业上常用方法Ⅱ和方法Ⅲ制取Cu2O而很少用方法Ⅰ,其原因是。
(2)已知:①2Cu(s)+1/2O2(g)=Cu2O(s)△H = -akJ·mol-1
②C(s)+1/2O2(g)=CO(g)△H = -bkJ·mol-1
③Cu(s)+1/2O2(g)=CuO(s)△H = -ckJ·mol-1
则方法Ⅰ发生的反应:2CuO(s)+C(s)= Cu2O(s)+CO(g)△H =kJ·mol-1。
(3)方法Ⅱ采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度而制备纳米Cu2O,装置如图所示,该电池的阳极反应式为。
(4)方法Ⅲ为加热条件下用液态肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2来制备纳米级Cu2O,同时放出N2。该制法的化学方程式为。已知肼与氨相似,则它与足量盐酸反应的方程式
(5)在相同的密闭容器中,用以上两种方法制得的Cu2O分别进行催化分解水的实验:
2H2O(g) 2H2(g)+ O2(g)△H>0 水蒸气的浓度随时间t变化如下表所示。
下列叙述正确的是(填字母代号)。
A.实验的温度:T2<T1
B.实验①前20 min的平均反应速率 v(O2)=7×10-5 mol·L-1 min-1
C.实验②比实验①所用的催化剂催化效率高
已知:硼镁矿主要成分为Mg2B2O5·H2O,硼砂的化学式为Na2B4O7·10H2O。利用硼镁矿制取金属镁及粗硼的工艺流程为:
回答下列有关问题:
(1)硼砂中B的化合价为,将硼砂溶于热水后,常用稀H2SO4调pH=2~3制取H3BO3,该反应的离子方程式为。
(2)MgCl2·7H2O需要在HCl氛围中加热,其目的是。若用惰性电极电解MgCl2溶液,其阴极反应式为。
(3)镁-H2O2酸性燃料电池的反应原理为 Mg+H2O2+2H+===Mg2++2H2O, 则正极反应式为。常温下,若起始电解质溶液pH=1,则当溶液pH=6时,(填“有”或“没有”)Mg(OH) 2沉淀析出。(已知Ksp[Mg(OH) 2]=5.6×10-12)。
(4)制得的粗硼在一定条件下生成BI3,BI3加热分解可以得到纯净的单质硼。现将0.020 g粗硼制成的BI3完全分解,生成的I2用0.30 mol·L-1Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液18.00 mL。该粗硼样品的纯度为____(提示:I2+2===2I-+
)(结果保留一位小数)。