元素A、B、C、D、E、F是位于元素周期表前四周期元素,且原子序数依次增大。其中 D、F为常见金属元素;A元素原子核内只有一个质子,元素A与B形成的气态化合物甲在标准状况下的密度为0.759g·L—1,C元素原子的最外层电子数是其内层电子数的3倍,E与C同主族,由D或F元素组成的单质或某些离子(或化合物)在溶液中均有下列转化关系(其它参与反应的物质未列出):
其中,均含D元素的乙、丙、丁微粒间的转化全为非氧化还原反应;均含F元素的乙、
丙、丁微粒间的转化全为氧化还原反应;相邻的乙与丙或丙与丁两两间均互不发生化学反应。请回答下列问题:
(1)写出化合物甲的电子式: 。
(2)写出化合物甲的水溶液与D元素对应的金属阳离子反应的离子方程式 ;
写出均含有F元素的乙与丁在溶液中发生反应的离子方程式 。
(3)由A、C元素组成化合物的戊和A、E元素组成的化合物己,式量均为34。其中戊的熔沸点高于己,其原因是: 。
(4)复盐是指由2种或2种以上阳离子和一种酸根离子组成的盐。请写出由A、B、C、E、F元素组成的一种具有还原性的复盐庚的化学式 。该复盐是一种重要的化学试剂,据中学课本介绍,工业上常用如下方法制取:将一定量的两种盐配成混合溶液,再加热浓缩混合溶液,冷却至室温则析出带有6个结晶水的该复盐晶体。写出相关反应的化学方程式 ,析出该复盐晶体的原理是 。
(有机化学)乙醇是一种重要的化工原料。
(1)葡萄糖在酒化酶的作用下转化为乙醇的化学方程式是。
(2)香豆素是一种用途广泛的香料,它可以利用乙醇和B通过以下途径合成。
① D的结构简式是;
② 完成下列化学方程式:
E在一定条件下发生加成聚合反应:;
E→香豆素:;
③ B有多种同分异构体,其中含有苯环且核磁共振氢谱有四个峰的所有同分异构体的结构简式是;
④ 有关香豆素的说法正确的是(填字母)。
a.只能与溴单质发生加成反应,不能发生取代反应
b. 1mol香豆素可与5molH2发生加成反应
c. 1mol香豆素可与2molNaOH发生反应
d. 1mol香豆素完全燃烧消耗9.5molO2
(15分)氟化钠是一种重要的氟盐,主要用作农业杀菌剂、杀虫剂、木材防腐剂和生产含氟牙膏等。实验室可通过下图所示的流程以氟硅酸(H2SiF6)等物质为原料制取氟化钠,并得到副产品氯化铵:
有关物质在水中溶解度(g/100gH2O)如下:
温度 |
10℃ |
20℃ |
30℃ |
溶解度:20℃NaF—4 0℃NH4F—100; 常温Na2SiF6微溶于水 |
NH4Cl溶解度 |
33![]() |
37.2 |
41.4 |
请回答下列问题:
(1)操作Ⅰ需要用到的玻璃仪器有。
(2)上述流程中发生两步反应,化学方程式为:
(3)操作II的作用是
操作Ⅲ的具体过程是
(4)流程中NH4HCO3必须过量,其原因是
_______________________________________________________________________
二甲醚与水蒸气重整制氢气作为燃料电池的氢源,比其他制氢技术更有优势。主要反应为:
① CH3OCH3(g) + H2O(g)2CH3OH(g) ΔH=+37 kJ·mol-1
② CH3OH(g) + H2O(g) 3H2(g) + CO2(g) ΔH=+49 kJ·mol-1
③ CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g) ΔH=+41.3 kJ·mol-1
其中反应③是主要的副反应,产生的CO能毒害燃料电池Pt电极。请回答下列问题:
(1)二甲醚可以通过天然气和CO2合成制得,该反应的化学方程式为
。
(2)CH3OCH3(g)与水蒸气重整制氢气的热化学方程式为
。
(3)下列采取的措施和解释正确的是。(填字母序号)
A.反应过程在低温进行,可减少CO的产生
B.增加进水量,有利于二甲醚的转化,并减少CO的产生
C.选择在低温具有较高活性的催化剂,有助于提高反应②CH3OH的转化率
D.体系压强升高,对制取氢气不利,且对减少CO的产生几乎无影响
(4)在温度相同的3个密闭容器中,按不同方式
投入反应物,保持恒温、恒压,发生反应①,测得反应达到平衡时的有关数据如下。
容器 |
甲 |
乙 |
丙 |
反应物投入量 |
1mol CH3OCH3、1mol H2O |
2mol CH3OH |
1mol CH3OH |
CH3OH的浓度(mol/L) |
c1 |
c2 |
c3 |
反应的能量变化 |
吸收a kJ |
放出b kJ |
放出c kJ |
平衡时体积(L) |
V1 |
V2 |
V3 |
反应物转化率 |
α 1 |
α 2 |
α 3 |
下列说法正确的是。(填字母序号)
A. a+2c="37" B. α1 + α2="1" C. V1 > V3D. c1=
2c3
(5)以二甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极也可直接构成燃料电池。该电池中负极上的电极反应式是。
(15分)某中学课外兴趣小组用惰性电极电解饱和食盐水(含少量Ca2+、Mg2+)作系列探究,装置如下图所示:
(1)电解时,甲同学发现电极a附近溶液出现浑浊,请用离子方程式表示原因
______________________________________________________________。
(2)一段时间后,你认为C中溶液可能出现的现
象是__________________,请用离子方程式表示原因___________________________________________________。
(3)实验结束后,乙同学将A中的物质冷却后加入到H2S溶液中发现有气泡出现,但加人到稀盐酸中却没有任何现象。请用化学方程式和简要的文字解释原因:
____________________________________________________________________.
(4)随着反应的进行,兴趣小组的同学们都特别注意到D中溶液红色逐渐褪去。他们对溶液红色褪去主要原因提出了如下假设,请你完成假设二。
假设一:B中逸出气体与水反应生成的物质有强氧化性,使红色逐渐褪去;
假设二:__________________________________________。
(5)请你设计实验验证上述假设一,写出实验步骤及结论____________________________________________________________________。
在一个固定体积的密闭容器中,向容器中充入2 mol A 和1 mol B,发生如下反应:2A(g) + B(g) 2C(g) + D(g),达到平衡时C的浓度为0.4 mol·L-。维持相同的温度和相同的容积,按下列四种配比作为起始物质,达到新平衡时C的浓度仍是1.2mol/L。
⑴若使容器温度升高,平衡时混合气体的平均相对摩尔质量减小,则正反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。
⑵若维持容器体积和温度不变,按下列方法加入起始物质,达到平衡时C的浓度为1.2 mol/L的是_____ (用序号填空)。
A.4 mol A+2 mol B | B.3mol C+1 mol D+1 mol B |
C.3 mol C+ 2mol D | D.1.6mol A+0.8 mol B+0.6 mol C |
⑶某温度下,向容器中加入3mol C和0.8mol D,反应达到平衡时C的浓度仍为1.2mol/L,则容器的容积V应大于________L,小于________L。