I、磷、硫元素的单质和化合物应用广泛。
(1)磷酸钙与焦炭、石英砂混合,在电炉中加热到1500℃生成白磷,反应为:
2Ca3(PO4)2+6SiO26CaSiO3+P4O10 10C+P4O10
P4+10CO
每生成1mol P4时,就有__________mol电子发生转移。
(2)硫代硫酸钠(Na2S2O3)是常用的还原剂。在维生素C(化学式C6H8O6)的水溶液中加入过量I2溶液,使维生素C完全氧化,剩余的I2用Na2S2O3溶液滴定,可测定溶液中维生素C的含量。发生的反应为:C6H8O6+I2C6H6O6+2H++2I- 2
+I2
+2I-在一定体积的某维生素C溶液中加入a mol·L-1 I2溶液V1mL,充分反应后,用Na2S2O3溶液滴定剩余的I2, 消耗b mol·L-1Na2S2O3溶液V2mL。该溶液中维生素C的物质的量是___________mol。
(3)在酸性溶液中,碘酸钾(KIO3)和亚硫酸钠可发生如下反应:2+5
+2H+
I2+5
+H2O生成的碘可以用淀粉溶液检验,根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。某同学设计实验如下表所示:
该实验的目的是______________;表中X=__________mL
Ⅱ、稀土元素是宝贵的战略资源,我国的蕴藏量居世界首位。
(4)铈(Ce)是地壳中含量最高的稀土元素。在加热条件下CeCl3易发生水解,无水CeCl3可用加热CeCl3·6H2O和NH4Cl固体混合物的方法来制备。其中NH4Cl的作用是_______________________.
(5)在某强酸性混合稀土溶液中加入H2O2,调节pH≈3,Ce3+通过下列反应形成Ce(OH)4沉淀得以分离。完成反应的离子方程式:Ce3++
H2O2+
H2O
Ce(OH)4↓+
______________
三氟化氮是一种无色、无味、无毒且不可燃的气体,在半导体加工,太阳能电池和液晶显示器的制造中得到广泛应用。NF3是一种三角锥型分子,键角102°,沸点-129°C;可在铜的催化作用下由F2和过量NH3反应得到。
(1)写出制备NF3的化学反应方程式:。
(2)NF3的沸点比NH3的沸点(-33°C)低得多的主要原因是。
(3)与铜属于同一周期,且未成对价电子数最多的元素基态原子核外电子排布式为
。
(4)理论上HF、NaAlO2和NaCl按6∶1∶2的物质的量之比恰好反应生成HCl、H2O和一种微溶于水的重要原料,该物质含有三种元素,在金属铝的冶炼中有重要作用。该物质为配合物,其中心离子是,配位数为。
(5)根据下列五种元素的第一至第四电离能数据(单位:kJ·mol-1),回答下面各题:
①在周期表中,最可能处于同一族的是和。
②T元素最可能是(填“s”、“p”、“d”、“ds”等)区元素,位于族。
若T为第二周期元素,F是第三周期元素中原子半径最小的元素,则T、F形成化合物的空间构型为,其中心原子的杂化方式为。
2,3-二氢呋喃是抗肿瘤药物的中间体,也用于电子化学品和香料中,可由丙烯为原料合成:
已知:
(1)写出A、E的结构简式: A ________________ E ________________。
(2)试剂①是___________,该步反应类型是反应。
(3)反应③的条件是____________,该步还产生另一有机副产物:____________。
(4)写出满足下列条件的呋喃的一种同分异构体的结构简式。
①没有支链,且一取代产物只有两种;②与银氨溶液不发生银镜反应;
(5)四氢呋喃还可以由化合物G (C4H9ClO)在氢氧化钠作用下制得,请写出该反应的方程式___________。
(6)化合物是合成某些药物的中间体。试设计合理方案由化合物
合成
。提示:①合成过程中无机试剂任选;②
在400摄氏度金属氧化物条件下能发生脱羰基反应;③合成反应流程图表示方法示例如下:
二甲醚(CH3OCH3)和甲醇(CH3OH)被称为21世纪的新型燃料。以CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下:
请填空:
(1)在一定条件下,反应室1中发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H>0。
在其它条件不变的情况下降低温度,逆反应速率将(填“增大”、“减小”或“不变”)。将1.0molCH4和2.0molH2O通入反应室1(假设容积为100L),10min末有0.1molCO生成,则10min内反应的平均速率V(H2)=。
(2)在一定条件下,已知反应室2的可逆反应除生成二甲醚外还生成了气态水,其化学方程式为。
(3)在压强为0.1MPa条件下,反应室3(容积为VL)中amolCO与2amolH2在催化剂作用下反应生成甲醇:CO(g) +2H2(g) CH3OH(g),CO的平衡转化率与温度、压强的关系如右图所示,则:
① P1P2 (填“<”、“>”或“=")。
②在其它条件不变的情况下,反应室3再增加amolCO与2amolH2,达到新平衡时,CO的转化率______(填“增大”、“减小”或“不变”。下同。),平衡常数。
③在P1压强下,100℃时,CH3OH(g) CO(g) + 2H2(g)反应的平衡常数为
(用含a、V的代数式表示)。
下列框图涉及到的物质所含元素中,除一种元素外,其余均为1~18号元素。已知:A、F为无色气体单质,B为具有刺激性气味的气体,C为黑色氧化物,E为红色金属单质(部分反应的产物未列全)。
请回答下列问题:
(1)B的电子式为。
(2)J、K是同种金属的氯化物,且K为白色沉淀。写出SO2还原J生成K的离子方程式。
(3)汽车尾气中常含有D。B在加热和催化剂存在的条件下能消除D的污染。已知:
①4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) △H=-905 kJ·mol-1
②4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) △H=-1268 kJ·mol-1
则B与D反应的热化学方程式为。
(4)有人认为:“表面化学”研究成果能使B和D的反应在催化剂表面进行时的效率大大提高,从而使污染物D的转化率大大提高。请你应用化学基本理论对此观点进行评价:。
锂被誉为“高能金属”。工业上用硫酸与β-锂辉矿(LiAlSi2O6和少量钙镁杂质)在250~300℃反应,生成Li2SO4以及硅铝化合物、MgSO4等,其工业生产流程如下:
(1)用氧化物形式表示LiAlSi2O6的组成:___________________。
(2)沉淀X的主要成分是(写化学式)________________________。
(3)流程中两次使用了Na2CO3溶液,试说明前后浓度不同的原因:________________。
(4)锂和氢气在加热时能反应生成白色固体氢化锂,氢化锂遇到水就立即溶解并释放出大量的气体。试写出氢化锂遇水反应的化学方程式:______________________。
(5)将盐酸与Li2C03完全反应后的溶液,加热蒸干得到固体,再将其熔融电解生产锂。电解时产生的氯气中会混有少量氧气,原因是_____________________________。