已知A、B、C、D、E五种分子所含原子数目依次为1、2、3、4和6,且都含有18个电子。又知B、C和D是由两种元素的原子组成。请回答:
(1)组成A分子的元素在元素周期表中的位置是 ;
(2)B和C的分子式分别是_______和_______,C分子的立体构型呈_____形,属于_______分子(填“极性”或“非极性”);
(3)若向D的稀溶液中加入少量二氧化锰,有无色气体生成,则D的结构式是________,该反应的化学方程式为__________________;
(4)若将1mol E在氧气中完全燃烧,只生成1mol CO2和2mol H2O,则E是 (填名称)。E可以作为燃料电池的燃料,请写出以E为燃料,O2做氧化剂,KOH为电解质溶液组成的燃料电池的负极反应方程式 。
已知A、B、C、D、E、X存在下图示转化关系(部分生成物和反应条件略)。
(1)若E为,则A与水反应的化学方程式。表示X溶液呈碱性的离子方程式为,用结构式表示C分子:。
②当X为金属单质时,则X与B的稀溶液反应生成C的离子反应方程式为。
(2)若E为常见单质气体,D为白色胶状沉淀,A的化学式可能是,B中含有的化学键类型为,C与X反应的离子方程式为。
(3)若A、B均为气体单质,D可与水蒸气在一定条件下发生可逆反应生成C和一种可燃性气体单质,则该可逆反应的化学方程式为。t℃时,在密闭恒容的某容器中投入等物质的量的D和水蒸气,一段时间后达到平衡,该温度下反应的化学平衡常数K=1,则D的转化率为。
(15分)I.NH4Al(SO4)2是食品加工中最为快捷的食品添加剂,用于焙烤食品中;NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。请回答下列问题:
(1)相同条件下,0.1 mol·L-1NH4Al(SO4)2中c(NH4+)(填“等于”、“大于”或“小于”)0.1 mol·L-1NH4HSO4中c(NH4+)。
(2)如图1是0.1 mol·L-1电解质溶液的pH随温度变化的图像。
①其中符合0.1 mol·L-1NH4Al(SO4)2的pH随温度变化的曲线是(填写字母);
②20℃时,0.1 mol·L-1NH4Al(SO4)2中2c(SO42-)-c(NH4+)-3c(Al3+)=mol·L-1(填数值)。
(3)室温时,向100 mL 0.1 mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L-1NaOH溶液,得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图2所示。
试分析图中a、b、c、d四个点,水的电离程度最大的是;在b点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是。
II.pC是指极稀溶液中溶质物质的量浓度的常用对数负值, 类似pH。如某溶液溶质的浓度为1×10-3 mol·L-1,则该溶液中该溶质的pC=-lg10-3=3。已知H2CO3溶液中存在下列平衡:CO2+H2OH2CO3 H2CO3
H++HCO3- HCO3-
H++CO32-
图3为H2CO3、HCO3-、CO32-在加入强酸或强碱溶液后,达到平衡时溶液中三种成分的pCpH图。请回答下列问题:
(1)在pH=9时,H2CO3溶液中浓度最大的含碳元素的离子为。
(2)pH<4时,溶液中H2CO3的pC总是约等于3的原因是。
(3)已知M2CO3为难溶物,则其Ksp的表达式为;现欲将某溶液中的M+以碳酸盐(Ksp=)的形式沉淀完全,则最后溶液中的CO32-的pC最大值为(溶液中的离子浓度小于1×10-5 mol·L-1时,沉淀完全)。
实验室用铜制备CuSO4溶液有多种方案,某实验小组给出了以下三种方案:
请回答有关问题:
(1)甲方案:
①写出该反应的离子方程式;
②为了节约原料,硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为,n(H2SO4):n(HNO3)=。
(2)乙方案:将6.4g铜丝放到90mL 1.5mol·L-1的稀硫酸中,控温在50℃。加入40mL 10%的H2O2,反应0.5小时,升温到60℃,持续反应1小时后,经一系列操作,得CuSO4·5H2O 20.0g【已知有关摩尔质 量:M(Cu)=64g/mol, M(CuSO4·5H2O) =250g/mol】。
①反应时温度控制在50℃~60℃,不宜过高的原因是;
②本实验CuSO4·5H2O的产率为。
(3)丙方案:将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中,发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO4,即发生反应,生成硫酸铜。反应完全后,加物质A调节pH至4 ,然后过滤、浓缩、结晶。
①物质A可选用以下的(填序号);
A.CaO | B.NaOH | C.CuCO3 | D.Cu2(OH)2CO3 E.Fe2(SO4)3 |
②反应中加入少量FeSO4可加速铜的氧化,FeSO4的作用是;
(4)对比甲、乙、丙三种实验方案,丙方案的优点有(写两条):
、。
工业碳酸钠(纯度约为98%)中含有Mg2+、Fe2+、Cl-和SO42-等杂质,提纯工艺流程如下:
已知:碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如下图所示:
回答下列问题:
(1)溶解时通入热空气的作用有(写出两条即可);生成氢氧化镁沉淀的离子方程式为。
(2)“趁热过滤”时的温度应控制在;简述过滤后洗涤固体的操作。
(3)为检验母液中是否含有Cl-,必须加入的试剂为。
(4)实验室进行“灼烧”的陶瓷仪器有。
(5)室温下用石墨电极电解饱和Na2CO3溶液(装置如图),写出Y电极反应式:;一段时间后X电极可收集到的气体一定有,可能有。
醋酸是中学常用的一种弱酸。
(1)取0.10mol CH3COOH作导电性实验,测得其导电率随加入的水量变化如图所示:
①开始时导电率为0说明:。
② 比较a、b点的相关性质(填“>”、“<”、“=”):n(H+):ab;c(CH3COO-):ab;完全中和时消耗NaOH的物质的量:ab;
③若b点时,溶液中c(CH3COOH)=0.10mol/L,c(H+)=1.3×10-3mol/L,则此时c(CH3COO-)约为mol/L;计算b点时醋酸的电离平衡常数,写出计算过程。
(2)已知:H+(aq) + OH-(aq) = H2O(l)△H1="-57.3" kJ/mol
CH3COOH(aq) H+(aq) +CH3COO-(aq)△H2="+1.3" kJ/mol
写出稀醋酸与稀烧碱溶液反应的热化学方程式:。
(3)室温下,取浓度均为0.10mol/L的醋酸与醋酸钠溶液等体积混合后,测得其pH<6,写出混合溶液中的物料守恒关系式;并列出其中的离子浓度大小顺序(由大到小)。