有A、B、C、D四种短周期元素, 它们的原子序数由A到D依次增大,已知A和B原子有相同的电子层数, 且A的L层电子数是K层电子数的两倍, C在空气中燃烧时呈现黄色火焰, C的单质在高温下与B的单质充分反应, 可以得到与D单质颜色相同的淡黄色固态化合物。
试根据以上叙述回答:
(1)元素名称: A ______ B _____ C _____ D ______。
(2)D元素位于周期表中 周期 族。
(3)写出AB2与C2B2反应的化学方程式 。
(4)画出B的原子结构简图 ___________________。
(5)用电子式表示化合物 C2D 的形成过程: 。
氨气在科研、生产中有广泛应用。
(1)在三个1L的恒容密闭容器中,分别加入0.1mol N2和0.3mol H2发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH1<0,实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中c(N2)随时间(t)的变化如图所示(T表示温度)。
①实验Ⅲ在前10分钟内N2平均反应速率v(N2)=;(写出计算过程)
②与实验Ⅱ相比,实验Ⅰ、实验Ⅲ分别采用的实验条件可能为、。
(2)常温下NH4+(aq)+H2O(l)NH3•H2O(aq)+H+(aq)的化学平衡常数为5.55×10-10 mol·L-1,则NH3•H2O的电离平衡常数K=(保留三位有效数字)。
(3)常温下,将1mL pH均为11的氨水与NaOH溶液分别加水稀释,请在右图中画出两溶液的pH随体积稀释倍数的变化曲线(加必要标注)。
(4)工业上用NH3消除NO污染。在一定条件下,已知每还原1molNO,放出热量120kJ,请完成下列热化学方程式: NO(g)+NH3(g)=N2(g)+(g)ΔH2=。
香料Ⅴ的制备方法如下:
(1)化合物I的分子式为,Ⅳ中含氧官能团的名称是。
(2)化合物I可由经两步反应制得,写出第一步反应的化学方程式。
(3)1mol的化合物II和Ⅲ分别与H2反应,最多消耗H2的物质的量之比为。
(4)该工艺中第①步的目的是。为检验①中CH3I的碘原子,实验室的操作是:取少量CH3I于试管中,加入足量的NaOH水溶液,加热充分反应,冷却后加入,再加入少量硝酸银溶液。
(5)芳香化合物Ⅵ是Ⅲ的一种无甲基同分异构体,能发生水解反应和银镜反应,Ⅵ的结构简式为。
(6)一定条件下,化合物Ⅳ与乙二醇发生类似反应④的反应,该有机产物的结构简式为。
“结晶玫瑰”具有强烈的玫瑰香气,是一种很好的定香剂。其化学名称为“乙酸三氯甲基苯甲酯”通常用三氯甲基苯基甲醇和醋酸酐为原料制备:
已知:
三氯甲基苯基甲醇 |
式量:224.5。无色液体。不溶于水,溶于乙醇。 |
醋酸酐 |
无色液体。溶于水形成乙酸,溶于乙醇。 |
结晶玫瑰 |
式量:267.5。白色至微黄色晶体。熔点:88℃。不溶于水,溶于乙醇,70℃时在乙醇中溶解度为a g。 |
醋酸 |
无色的吸湿性液体,易溶于水、乙醇。 |
请根据以上信息,回答下列问题:
(1)加料时,应先加入三氯甲基苯基甲醇和醋酸酐,然后慢慢加入浓硫酸并。待混合均匀后,最适宜的加热方式为(填“水浴加热”或“油浴加热”)。
(2)粗产品的成分是结晶玫瑰与少量____________________的混合物,设计了如下方案进行提纯和检验,实验结果表明推测正确。请在答题卡上完成表中内容。
序号 |
实验方案 |
实验现象 |
结论 |
① |
将粗产品溶解在中,按粗产品、溶剂的质量比为1:混合,用水浴加热到70℃回流溶剂使粗产品充分溶解 |
得到无色溶液 |
|
② |
将步骤1所得溶液___________ |
||
③ |
干燥步骤2所得白色晶体, |
__________________ |
白色晶体是结晶玫瑰 |
(3)某同学欲在重结晶时获得较大的晶体,查阅资料得到如下信息:
由信息可知,从高温浓溶液中获得较大晶体的操作为。
(4)22.45g三氯甲基苯基甲醇与足量乙酸酐充分反应得到结晶玫瑰22.74g,则产率是____。(保留两位有效数字)
锶(Sr)为第五周期ⅡA族元素,其化合物六水氯化锶(SrCl2·6H2O)是实验室重要的分析试剂,工业上常以天青石(主要成分为SrSO4)为原料制备,生产流程如下:
已知:① 经盐酸浸取后,溶液中除含有Sr2+和Cl-外,还含有少量Ba2+杂质;
② SrSO4、BaSO4的溶度积常数分别为3.3×10-7、1.1×10-10;
③ SrCl2·6H2O的摩尔质量为:267 g/mol。
(1)天青石焙烧前先研磨粉碎,其目的是_________________________________________。
(2)隔绝空气高温焙烧,若0.5 mol SrSO4中只有S被还原,转移了4 mol电子。写出该反应的化学方程式:_____________________________________________。
(3)为了得到较纯的六水氯化锶晶体,过滤2后还需进行的两步操作是_______________。
(4)加入硫酸的目的是______________________。为了提高原料的利用率,滤液中Sr2+的浓度应不高于_________ mol/L(注:此时滤液中Ba2+浓度为1×10-5 mol/L)。
(5)产品纯度检测:称取1.000 g产品溶解于适量水中,向其中加入含AgNO3 1.100×10-2 mol的AgNO3溶液(溶液中除Cl―外,不含其它与Ag+反应的离子),待Cl―完全沉淀后,用含Fe3+的溶液作指示剂,用0.2000 mol/L的NH4SCN标准溶液滴定剩余的AgNO3,使剩余的Ag+ 以AgSCN白色沉淀的形式析出。
①滴定反应达到终点的现象是_________________________________________。
②若滴定过程用去上述浓度的NH4SCN溶液20.00 mL,则产品中SrCl2·6H2O的质量百分含量为______________(保留4位有效数字)。
燃煤废气中的氮氧化物(NOx)、二氧化碳等气体,常用下列方法处理,以实现节能减排、废物利用等。
(1)对燃煤废气进行脱硝处理时,常利用甲烷催化还原氮氧化物:
①CH4 (g)+4NO2(g)==4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-570 kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO(g)="=2" N2(g) +CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1160 kJ·mol-1
则CH4 (g)+2NO2(g)="=" N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=___________。
(2)将燃煤废气中的CO2转化为甲醚的反应原理为:2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g)
已知在压强为a MPa下,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率见下图:
①此反应为(填“放热”、“吸热”);若温度不变,提高投料比[n(H2)/n(CO2)],则K将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②若用甲醚作为燃料电池的原料,请写出在碱性介质中电池正极的电极反应式_______________________。
③在a MPa和一定温度下,将6 mol H2和2 mol CO2在2 L密闭容器中混合,当该反应达到平衡时,测得平衡混合气中CH3OCH3的体积分数约为16.7%(即1/6),此时CO2的转化率是多少?(计算结果保留2位有效数字)
④在a MPa和500K下,将10mol H2和5 mol CO2在2 L密闭容器中混合,5min达到平衡,请在答题卡的坐标图中画出H2浓度变化图。(请标出相应的数据)