含有氨基(—NH2)的化合物通常能够与盐酸反应,生成盐酸盐,如:R—NH2+HCl―→R—NH2·HCl(R代表烷基、苯基等).
现有两种化合物A和B,它们互为同分异构体.已知:
①它们都是对位二取代苯;
②它们的相对分子质量都是137;
③A既能被NaOH溶液中和,又可以跟盐酸成盐,但不能与FeCl3溶液发生显色反应;B既不能被NaOH溶液中和,也不能跟盐酸成盐;
④它们的组成元素只可能是C、H、O、N、Cl中的几种.
请按要求填空:
(1)A和B的分子式是________.
(2)A的结构简式是______________________;
B的结构简式是______________________.
常温下,将某一元酸HA(甲、乙、丙、丁代表不同的一元酸)和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的物质的量浓度和混合溶液的pH如表所示:
实验 编号 |
HA的物质的量 浓度(mol·L-1) |
NaOH的物质的量 浓度(mol·L-1) |
混合后溶 液的pH |
甲 |
0.1 |
0.1 |
pH=a |
乙 |
0.12 |
0.1 |
pH=7 |
丙 |
0.2 |
0.1 |
pH>7 |
丁 |
0.1 |
0.1 |
pH=10 |
(1)从甲组情况分析,从a值大小如何判断HA是强酸还是弱酸?_________________。
(2)乙组混合溶液中c(A-)和c(Na+)的大小关系是_______。
A.前者大B.后者大C.二者相等D.无法判断
(3)从丙组实验结果分析,该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是 。
(4)分析丁组实验数据,写出该混合溶液中下列算式的精确结果(列式):
c(Na+)-c(A-)=_______ mol·L-1。
(5)某二元酸(化学式用H2B表示)在水中的电离方程式是:H2B===H++HB-
HB-H++B2-。
在0.1 mol·L-1的Na2B溶液中,下列粒子浓度关系式正确的是 。
A.c(B2-)+c(HB-)=0.1 mol·L-1
B.c(B2-)+c(HB-)+c(H2B)=0.1 mol·L-1
C.c(OH-)=c (H+)+c(HB-)
D.c(Na+)+c(OH-)=c(H+)+c(HB-)
(12分)铁在地壳中的含量约占 5 %左右。铁矿石的种类很多,重要的有磁铁矿石(主要成分是Fe3O4)、赤铁矿石(主要成分是 Fe2O3)等。
(1)红热的铁能跟水蒸气反应,一种产物与磁铁矿的主要成分相同,另一种产物是可燃性气体,则其反应的化学方程式为 。该可燃气体在酸性条件下,可制成燃料电池,写出该气体发生的电极反应式 。
(2)在常温下,铁跟水不起反应。但在潮湿的空气中,铁很容易生锈(铁锈的主要成分是 Fe2O3)而被腐蚀,每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。铁生锈的化学原理如下,请你用离子方程式和化学方程式补充完整。
①原电池反应:
负极:2Fe-4e-=2Fe2+、正极: ;
②氢氧化物的形成: Fe2 + + 2OH-= Fe(OH)2↓ 。
③氢氧化物的分解: 2Fe(OH)3 =Fe2O3+3H2O。
(3)为了防止铁生锈,可在铁制品表面镀上一层铜(如图装置),a为 (填“正极”或“负极”),铁制品表面发生的电极反应式 为 。
(18分)A、B、C、D、E、F是周期表中的前20号元素,原子序数逐渐增大。A元素是宇宙中含量最丰富的元素,其原子的原子核内可能没有中子。B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道,且每种轨道中的电子总数相等;C元素原子最外层p能级比s能级多1个电子;D原子p轨道上成对电子数等于未成对电子数;E的常见化合价为+3;F最高正价与最低负价的代数和为4;G+的M层电子全充满。用化学式或化学符号回答下列问题:
(1)G的基态原子的外围电子排布式为__________,在周期表中属于________区。
(2)B与F形成的一种非极性分子的电子式为__________;F的一种具有强还原性的氧化物分子的VSEPR模型为__________。
(3)BD2在高温高压下所形成的晶胞如下图所示。该晶体的类型属于______(选填“分子”、“原子”、“离子”或“金属”)晶体。
(4)设C元素的气态氢化物为甲,最高价氧化物的水化物为乙,甲与乙反应的产物为丙。常温下,有以下3种溶液:①pH=11的甲的水溶液 ②pH=3的乙的水溶液 ③pH=3的丙溶液,3种溶液中水电离出的c(H+)之比为____________。
(5)丁、戊分别是E、F两种元素最高价含氧酸的钠盐,丁、戊溶液能发生反应。当丁、戊溶液以物质的量之比为1∶4混合后,溶液中各离子浓度大小顺序为________。
(6)A和C形成的某种氯化物CA2Cl可作杀菌剂,其原理为CA2Cl遇水反应生成一种具有强氧化性的含氧酸,写出CA2Cl与水反应的化学方程式:_______________。
(7)往G的硫酸盐溶液中加入过量氨水,可生成一种配合物X,下列说法正确的是_______。
A.X中所含化学键有离子键、极性键和配位键
B.X中G2+给出孤对电子,NH3提供空轨道
C.组成X的元素中第一电离能最大的是氧元素
D.SO42-与PO43-互为等电子体,空间构型均为正四面体
(12 分)为探索工业废料的再利用,某化学兴趣小组设计了如下实验流程,用含有铝、铁和铜的合金废料制取氯化铝、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体。
请回答:
(1)写出步骤Ⅰ反应的离子方程式: 。
(2)试剂X是 。步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均需进行的实验操作是 。
(3)进行步骤Ⅱ时,该小组用如图所示装置及试剂制取CO2并将制得的气体通入溶液A中。一段时间后,观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少。为了避免固体C减少,可采取的改进措施是 。
(4)用固体F制备CuSO4溶液,可设计以下三种途径:
写出途径①中反应的离子方程式 ,请选出你认为的最佳途径并说明选择的理由 。
常见的五种盐X、Y、Z、M、N,它们的阴离子可能是SO42-、Cl-、NO3-、CO32-,阳离子可能是Ag+、NH4+、Na+、Al3+、Cu2+、Ba2+、Fe3+,已知:
①M的焰色反应呈黄色。
②五种盐均溶于水,水溶液均为无色。
③X的溶液呈中性,Y、Z、N的溶液呈酸性,M的溶液呈碱性。
④若在这五种盐的溶液中分别加入Ba(NO3)2溶液,只有X、Z的溶液不产生沉淀。
⑤若在这五种盐的溶液中,分别加入氨水,N和Z的溶液中生成沉淀,继续加氨水,Z中沉淀消失。
⑥把X的溶液分别加入到Y、Z、N的溶液中,均能生成不溶于稀硝酸的沉淀。
请回答下列问题:
(1)五种盐中,一定不含有的阳离子是_________;所含阴离子相同的两种盐的化学式是________。
(2)M的化学式为_____________,M溶液显碱性的原因是_____________(用离子方程式表示)。
(3)X和Z的溶液反应的离子方程式是__________;
N和氨水反应的离子方程式是______________。
(4)若要检验Y中所含的阳离子,正确的实验方法是____________。