已知X、Y、Z、W是短周期中四种非金属元素,它们的原子序数依次增大。X元素原子形成的离子只有一个质子;Z、W在元素周期表中处于相邻的位置,它们的单质在常温下均为无色气体;Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍。
(1)写出下列字母所代表元素的名称:X ;Y ;Z ;W 。
(2)X单质和Z单质在一定条件下反应生成化合物E,写出该反应的化学方程式(并注明反应条件) ;Y单质和W单质(足量)在加热条件下反应生成化合物F,则F分子的空间构型为 ,电子式为 。
(3)这四种元素可组成X、Y、Z、W原子个数比为5∶1∶1∶3的化合物,该化合物的水溶液与足量浓NaOH溶液反应的离子方程式为:
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酸性锌锰干电池是一种一次电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是有碳粉,二氧化锰,氯化锌和氯化铵等组成的填充物,该电池在放电过程产生MnOOH,回收处理该废电池可以得到多种化工原料,有关数据下图所示:
溶解度/(g/100g水)
化合物 |
Zn(OH)2 |
Fe(OH)2 |
Fe(OH)3 |
Ksp近似值 |
10-17 |
10-17 |
10-39 |
回答下列问题:
(1)该电池的负极为 ,正极反应式为 ,
(2)维持电流强度为0.5A,电池工作5分钟,理论消耗Zn g(已知F=96500C/mol)。
(3)废电池糊状填充物加水处理后,过滤,滤液中主要有氯化锌和氯化铵,两者可以通过 分离回收,滤渣的主要成分是二氧化锰、 和 ,欲从中得到较纯的二氧化锰,最简便的方法是 ,其原理是 。
(4)用废电池的锌皮制作七水合硫酸锌,需去除少量杂质铁,其方法是:加入稀硫酸和双氧水,溶解,铁变为 加碱调节PH为 ,铁刚好完全沉淀(离子浓度≤1×10-5mo1·L-1时即可认为离子沉淀完全)继续加碱调节PH为 锌开始沉淀(假定此时溶液中Zn2+的浓度为0.1 mo1·L-1)。若上述过程不加双氧水的后果 ,原因是 。
某饮料果醋的成分之一M的结构简式为:,合成M的流程图如下:
已知:①X、Y都是烃,在核磁共振氢谱图上都只有一个峰
②RC≡CH+HCHORC≡C﹣CH2OH
③RCH2BrRCH2COOH
请回答下列问题:
(1)有机物C的系统命名为 。
(2)实验室制备Y的化学方程式为 。由F制G可能发生的有机反应类型为 。
(3)D含有的官能团名称是 。
(4)写出下列反应的化学方程式
①由G制备M 。
②F和足量的碱性新制氢氧化铜悬浊液 。
(5)T是G的同分异构体,T含有三种含氧官能团:羧基、羟基和醛基,两个羟基不连在同一个碳原子上。写出T可能的结构简式 。
(15分) A、B、X、Y、Z是元素周期表前四周期中的常见元素,原子序数依次增大。A元素可形成自然界硬度最大的单质;B与A同周期,核外有三个未成对电子;X原子的第一电离能至第四电离能分别是:I1 ="578" kJ/mol,I2="1" 817 kJ/mol,I3=" 2" 745 kJ/mol,I4 ="11" 575 kJ/mol;常温常压下,Y单质是固体,其氧化物是形成酸雨的主要物质;Z的一种同位素的质量数为63,中子数为34。请回答下列问题:
(1)AY2是一种常用的溶剂,为 分子(填“极性”或“非极性”),分子中存在 个σ键。
(2)X形成的单质与NaOH溶液反应的离子方程式为 超高导热绝缘耐高温纳米XB在绝缘材料中应用广泛,其晶体与金刚石类似,属于 晶体。B的最简单氢化物容易液化,理由是 。
(3)X、氧、B元素的电负性由大到小的顺序为 (用元素符号作答) 。
(4)Z的基态原子核外电子排布式为 。元素Z与人体分泌物中的盐酸以及空气反应可生成超氧酸:Z+HCl+O2=ZCl+HO2, HO2(超氧酸)不仅是一种弱酸而且也是一种自由基,具有极高的活性。下列说法或表示不正确的是 (填序号)
①氧化剂是O2
②HO2在碱中不能稳定存在
③氧化产物是HO2
④1 mol Z参加反应有1 mol电子发生转移
(5)已知Z的晶胞结构如下图所示,又知Z的密度为9.00 g/cm3,则晶胞边长为 cm。ZYO4常作电镀液,其中YO42-的空间构型是 ,Y原子的杂化轨道类型是 杂化。
氮和硫的化合物对大气都有严重污染,据所学化学反应原理回答下列问题:
(1)NO2与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时发生反应:
2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)∆H =" a" KJ/mol
则该反应为 反应(填放热或吸热),产物ClNO的结构式为 。
(2)实验室可用NaOH溶液吸收NO2,反应为2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O。含0.2mol NaOH的水溶液与0.2mol NO2恰好完全反应得1L溶液A,溶液B为0.1mol/L的CH3COONa溶液,则两溶液中c(NO3-)、c(NO2-)和c(CH3COO-)由大到小的顺序为 (已知HNO2的电离常数Ka=7.1×10-4mol/L,CH3COOH的电离常数K a=1.7×10-5mol/L,可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是 。
a.向溶液A中加适量水 b.向溶液A中加适量NaOH
c.向溶液B中加适量水 d.向溶液B中加适量NaOH
(3)若将SO2,NO2,O2按4:4:3通入水中充分反应,写出总的离子方程式 。
(4)向氨水中通入过量的H2S,所得溶液M中溶质的电子式为 ;取0.2mol/L的NaOH溶液与0.1mol/L的M溶液等体积混合,加热至充分反应后,待恢复至室温,剩余溶液中离子浓度由大到小的顺序是 ,此时测得溶液的pH=12,则此条件下M溶液中阴离子的电离平衡常数Ka= (提示:若涉及多元弱酸的电离或多元弱酸根离子的水解,均只考虑第一步电离或水解)
丙烷在燃烧时能放出大量的热,它也是液化石油气的主要成分,作为能源应用于人们的日常生产和生活。
已知:①2C3H8(g)+7O2(g)=6CO(g)+8H2O (l)△H1=﹣2741.8kJ/mol
②2CO (g)+O2(g)=2CO2(g)△H2=﹣566kJ/mol
(1)反应C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) 的△H= 。
(2)现有1mol C3H8在不足量的氧气里燃烧,生成1mol CO和2mol CO2以及气态水,将所有的产物通入一个固定体积为1L的密闭容器中,在一定条件下发生如下可逆反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H=+41.2kJ/mol
①下列事实能说明该反应达到平衡的是 。
a.体系中的压强不发生变化
b.V正(H2)="V" 逆(CO)
c.混合气体的平均相对分子质量不发生变化
d.CO2的浓度不再发生变化
②5min后体系达到平衡,经测定,H2为0.8mol,则v(H2O)= ;此时该反应的平衡常数K为 。
③向平衡体系中充入少量CO则平衡常数K (填“增大”、“减小”或“不变”)
依据(1)中的反应可以设计一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丙烷气体;燃料电池内部是熔融的掺杂着氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在其内部可以传导O2﹣,电池内部O2﹣由 极移向 极(填“正”或“负”);电池的负极电极反应式为 。
(3)用上述燃料电池和惰性电极电解足量Mg(NO3)2和NaCl的混合溶液.电解开始后阴极区的现象为 。