A、B、C是中学化学中常见的三种短周期元素。已知:①A元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍;②B元素最高正价与最低负价的代数和为2;③C元素有多种化合价,且常温下C元素的单质与某种一元强碱溶液反应,可得到两种含C元素的化合物;④B、C两种元素质子数之和是A元素质子数的4倍。
(1)写出常温下C的单质和强碱溶液反应的离子方程式____________________。
(2)意大利罗马大学的FuNvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的B4气态分子。B4分子结构与白磷分子结构相似,已知断裂1 mol B—B键吸收167 kJ的热量,生成1 mol B≡B键放出942 kJ热量。试判断相同条件下B4与B2的稳定性顺序是:______________。
(3)由B、C两种元素组成的化合物X,常温下为易挥发的淡黄色液体,X分子为三角锥形分子,且分子里B、C两种原子最外层均达到8个电子的稳定结构。X遇水蒸气可形成一种常见的漂白性物质。则X与水反应的化学方程式是____________________________。
(4)A、B两种元素可形成一种硬度比金刚石还大的化合物Y。在化合物Y中,A、B原子间以单键相结合,且每个原子的最外层均达到8个电子的稳定结构。则Y的化学式为
______________,其熔沸点比金刚石_____(填“高”、“低“或“无法比较”)。
在密闭容器中进行下列反应CO2(g)+C(s) 2CO(g) ΔH>0,达到平衡后,改变下列条件,则指定物质的浓度及平衡如何变化。
(1)增加C的用量,平衡__________,c(CO)________。
(2)减小密闭容器的体积,保持温度不变,则平衡____________,c(CO2)________。
(3)通入N2,保持密闭容器的体积和温度不变,则平衡____________,c(CO2)________。
(4)保持密闭容器的体积不变,升高温度,则平衡____________,c(CO2)________。
酯是重要的有机合成中间体,广泛应用于溶剂、增塑剂、香料、黏合剂及印刷、纺织等工业。乙酸乙酯的实验室和工业制法常采用如下反应:CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O。请根据要求回答下列问题:
(1)试管a中需加入浓硫酸、冰醋酸和乙醇各2 mL,正确的加入顺序及操作是
________________________________________________________________________。
(2)为防止a中的液体在实验时发生暴沸,在加热前应采取的措施是
________________________________________________________________________。
(3)实验中加热试管a的目的是:①__________________;
②________________________________________________________________________。
(4)此反应以浓硫酸为催化剂,可能会造成____________、____________________等问题。
(5)目前对该反应的催化剂进行了新的探索,初步表明质子酸离子液体可用作此反应的催化剂,且能重复使用。实验数据如下表所示(乙酸和乙醇以等物质的量混合)。
同一反应时间 |
同一反应温度 |
||||
反应温度/℃ |
转化率/% |
选择性/% |
反应时间/h |
转化率/% |
选择性/% |
40 |
77.8 |
100 |
2 |
80.2 |
100 |
60 |
92.3 |
100 |
3 |
87.8 |
100 |
80 |
92.6 |
100 |
4 |
92.3 |
100 |
120 |
94.5 |
98.7 |
6 |
93.0 |
100 |
选择性100%表示反应生成的产物是乙酸乙酯和水 |
①根据表中数据,下列________(填字母)为该反应的最佳条件。
A.120 ℃,4 h B.80 ℃,2 h
C.60 ℃,4 h D.40 ℃,3 h
②当反应温度达到120 ℃时,反应选择性降低的原因可能为
________________________________________________________________________。
某化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用,设计并进行了以下一系列实验,实验结果记录如下:
编号 |
电极材料 |
电解质溶液 |
电流计指针偏转方向 |
1 |
Mg Al |
稀盐酸 |
偏向Al |
2 |
Al Cu |
稀盐酸 |
偏向Cu |
3 |
Al 石墨 |
稀盐酸 |
偏向石墨 |
4 |
Mg Al |
NaOH溶液 |
偏向Mg |
5 |
Al Zn |
浓硝酸 |
偏向Al |
根据上表中的实验现象完成下列问题:
(1)实验1、2中Al所作的电极是否相同?
________________________________________________________________________。
(2)指出铝和石墨的电极并写出实验3中的电极反应式和电池总反应方程式。
铝为( ):
________________________________________________________________________。
石墨为( ):
________________________________________________________________________。
电池总反应:
________________________________________________________________________。
(3)实验4中的铝作正极还是负极?________,为什么?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)解释实验5中电流计指针偏向铝的原因:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)根据实验结果总结:在原电池中金属铝作正极还是负极受到哪些因素的影响?________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
利用反应Cu+2FeCl3===CuCl2+2FeCl2组成一个化学电池。
(1)指出正极为________,电极反应式为__________________________________;负极为____________,电极反应式为____________________________。
(2)若电池内溶液为100 mL 0.5 mol/L的FeCl3溶液;当溶液中FeCl3全部被还原成FeCl2时,溶液中CuCl2的物质的量浓度是________,导线上通过的电子是________mol。
按如图所示进行铁腐蚀的实验,一周后观察:
(1)若试管中液面上升,发生的是________腐蚀,电极反应为:
正极_________________________________________________________;
负极___________________________________________________________。
(2)若试管中液面下降,发生的是____________腐蚀,电极反应为:正极
________________________________________________________________________;
负极________________________________________________________________________。