氯碱工业中,通过电解饱和食盐水获得重要的化工原料:氯气、氢气和氢氧化钠。其中氯气用途十分广泛,除用于净水、环境消毒外,还用于生产盐酸、硅、聚氯乙烯、氯苯等。
(1)写出工业上制取盐酸的化学反应方程式:
(2)工业上可用氯气和石灰乳为原料制造漂白粉,写出漂白粉在空气中的漂白原理(用化学方程式表示) 。
(3)工业上生产半导体材料硅的流程如下:
①写出在制备粗硅时反应的化学方程式_____________________________,此反应中焦炭的作用是____________(填“氧化剂”或“还原剂”),若有 0.6mol硅生成,反应中转移电子的物质的量是 mol。
②粗硅与氯气反应后得到沸点较低的液态四氯化硅中常混有一些高沸点,难挥发性杂质,必须进行分离提纯。其提纯方法为____________。(填序号)
A.蒸馏 | B.过滤 | C.萃取 | D.结晶 |
③由四氯化硅通入氢气得到高纯硅和氯化氢气体,写出该反应的化学方程式:
________________________________________________________________________。
有原子序数依次增大的A、B、C、D、E五种元素,A是短周期中族序数等于周期数的非金属元素;B元素的原子既不易失去也不易得到电子,其基态原子中每种能级电子数相同;C元素的价电子构型为nsnnpn+1;D的最外层电子数与电子层数之比为3:1;E是地壳中含量仅次于铝的金属元素,其合金用途最广,用量最大。
(1)E元素在周期表中的位置;E元素价电子排布式为。
(2)A分别与B、C、D能形成电子数为10的化合物,它们的沸点由高到低的顺序是(写分子式)。
(3)B与D形成的非极性分子的电子式为________。
(4)B、C、D三种元素的第一电离能由大到小的顺序是____________(用元素符号表示)。
(5)C的单质分子中σ键和π键的个数比为________。
(6)已知在25℃、101kPa下:ABC(aq)+A2D(1)BC-(aq)+A3D+(aq) ΔH=+45.6kJ·mol-1
A3D+(aq)+DA-(aq)=2A2D(1)ΔH=-57.3kJ·mol-1
则在25℃、101kPa的稀溶液中,ABC与DA-反应的热化学方程式是(以离子方程式表示):。
NaHSO3可被过量KIO3氧化,当NaHSO3完全消耗时即有I2析出。某课题组用淀粉作指示剂,通过测定溶液变蓝所用时间来探究影响化学反应速率的因素。
(1)写出NaHSO3溶液与过量KIO3溶液反应生成I2的离子方程式:。
(2)调节反应物浓度和温度进行对比实验,记录结果如下:
编号 |
0.02mol/LNaHSO3溶液/mL |
0.02mol/LKIO3溶液/mL |
H2O/mL |
反应温度/℃ |
溶液变蓝的时间t/s |
① |
10 |
15 |
a |
10 |
t1 |
② |
10 |
40 |
0 |
10 |
t2 |
③ |
10 |
b |
0 |
20 |
t3 |
表中a=,b=。
(3)改变反应温度,重复实验③,得到温度(T)与溶液变蓝所需时间(t)的关系如下图所示(“×××”表示超过50℃后溶液不会再变蓝)。
①在30℃下,若溶液变蓝时,I2的物质的量为n mol,则从反应开始至溶液变蓝,IO3-的平均反应
速率mol·L-1·s-1(写出表达式即可,不要化简)。
②根据图像,请你分析温度低于50℃时,溶液变蓝所需时间与反应温度的关系:。
(4)将NaHSO3溶液与KIO3溶液混合(预先加入可溶性淀粉为指示剂),用速率检测仪检测出起始阶段反应速率逐渐增大,一段时间后反应速率又逐渐减小。课题组对起始阶段反应速率逐渐增大的原因提出如下假设,请你完成假设二:
假设一:反应生成的I2对反应起催化作用;
假设二:;
………………
(5)请你设计实验验证上述假设一,完成下表中内容(反应速率可用测速仪测定)。
实验方案(不要求写出具体操作过程) |
预期实验现象和结论 |
工业上可以利用含铝、铁、铜合金的废料获得的绿矾(FeSO4·7H2O)、胆矾等,甲同学设计的实验方案如下:
请回答:
(1)操作①、操作②所用的玻璃仪器是;沉淀C的化学式为。
(2)为了检测滤液D中含有的金属离子,可设计实验方案为(试剂自选)。
(3)在滤渣B中滴加稀硫酸时,发现反应速率比一般的铁粉反应要快,其原因是。
(4)若考虑绿色化学工艺,在滤渣E中加入稀硫酸和H2O2制胆矾晶体,则反应④的离子化学方程式为;若不考虑绿色化学工艺,所选试剂Y为1mol/L HNO3,欲使3mol Cu全部溶解且溶液中含铜元素的溶质仅为CuSO4,则需该硝酸的体积L。
邻羟基桂皮酸(D)是合成香精的重要原料,下列为合成邻羟基桂皮酸的路线之一
试回答:
(1)A中含氧官能团的名称是和。
(2)B→C的反应类型。
(3)D与过量NaOH溶液反应的化学方程式。
(4)有机物E与D互为同分异构体,且E有如下特点:
① 是苯的对位取代物, ② 能与NaHCO3反应放出气体 ,③能发生银镜反应。
请写出E的一种结构简式。
(5)下列说法正确的是。
a.A的化学式为C7H8O2b.B能与NaHCO3溶液反应
c.C可能发生聚合反应d.1mol有机物D最多能与4mol H2加成
Na、Cu、Fe、Cl、O、N是常见的6种元素。
(1)Fe位于元素周期表第_____周期第_____族;O的基态原子核外有______个未成对电子。
Cu的基态原子电子排布式为________。
(2)用“>”或“<”填空:
第一电离能 |
原子半径 |
稳定性 |
N_______O |
Cl_______Na |
NH3______H2O |
(3)液态N2H4与液态N2O4反应生成气态水,在25℃、101kPa下,已知该反应每消耗1mol N2H4放出519.85kJ的热量,该反应的热化学反应方程式是:。
(4)古老的但仍是最有用的制备N2H4的方法是NaClO溶液氧化过量的NH3,写出该反应的离子方程式,并标出电子转移的方向和数目。