在元素周期表中,相邻近的元素在结构和性质上有许多相似之处。
(1)第二周期的碳、氮、氧、氟都可以形成氢化物,氧元素的氢化物除H2O外,还有H2O2;碳元素的氢化物除CH4外,还有C2H6等;与之相似的氮元素的氢化物除NH3外,还有________(填化学式),其沸点比液氨____(填“高”或“低”),该氢化物与足量盐酸反应的化学方程式为______________________________。
(2)氮原子间也可形成链状结构,假设氮原子间只以N-N键形式连接,并形成氢化物,则该系列氢化物的通式为___________________。
(3) (2)题的通式中氮原子数是2的化合物和NO2混合发生反应生成N2和H2O(气),今知4 g该气态化合物在上述反应中放出71kJ热量,写出其热化学方程式为:
。由于该反应放出大量热,可作火箭推进剂,发射宇宙飞船。载人飞船内需要有一种化合物来吸收宇航员呼出的 CO2并提供O2,写出该物质的电子式________________。飞船中需要制造一种适合宇航员生存的人工生态环境,应该在氧气中充入一种气体用于稀释氧气,该气体分子的电子式是__________。
Ⅰ.(8分)利用下图装置作电解50mL 0.5 mol·L-1的CuCl2溶液实验。
实验记录:
A.阳极上有黄绿色气体产生,该气体使湿润的淀粉碘化钾试纸先变蓝后褪色(提示:Cl2氧化性大于IO3-);
B.电解一段时间以后,阴极表面除有铜吸附外,还出现了少量气泡和浅蓝色固体。
(1)分析实验记录A中试纸颜色变化,用离子方程式解释:① ;
② 。
(2)分析实验记录B中浅蓝色固体可能是 (写化学式),
试分析生成该物质的原因 。
Ⅱ.(10分)A、B、C、D、E、F六种元素的原子序数依次递增,A+核外无电子,B元素的一种单质是自然界中最硬的物质,C、D、E的简单离子具有相同的核外电子排布,舍勒是D元素单质的发现者之一,戴维最早制得了E元素的单质,F元素的单质历史上曾作为流通货币,A、C、D、F四种元素形成的化合物W可用于制镜工业。
(1)D、E两元素通常可形成两种离子化合物,其中一种化合物X可用做供氧剂,X与A2D反应会产生大量气体,该气体能使带火星的木条复燃。请写出X与A2D反应的化学方程式 。
(2)A、B、D、E四种元素形成的某化合物,摩尔质量为68 g·mol-1,请用离子方程式解释其水溶液呈碱性的原因 。
(3)B、C的氧化物是汽车尾气中的主要有害物质,通过钯碳催化剂,两者能反应生成无毒物质,请写出该反应的化学方程式 。
(4)W的水溶液久置会析出一种沉淀物Z,Z由C、F两元素形成且两元素原子个数比为1:3,Z极易爆炸分解生成两种单质。请写出Z分解的化学方程式 。请从化学反应原理的角度解释Z能发生分解反应的原因 。
(10分)化合物A为烃的含氧衍生物,1mo1A经完全燃烧后,生成CO2和H2O的物质的量之比为l:l,A的相对分子质量为90,1molA分别与足量的NaHCO3和Na完全反应,相同条件下,生成气体的体积比为1:l。A与C互为同分异构体。有关转化如下图所示:
已知:
请回答:
(1)写出A的分子式 ;
(2)写出A→B的反应类型 ;
(3)写出3-溴丙酸在NaOH/H2O加热条件下反应的化学反应方程式 ;
(4)写出A与C在浓硫酸存在条件下加热反应生成七元环的化学反应方程式 ;
(5)写出烃E的结构简式 。
【化学—有机化学基础】
对甲基苯甲酸乙酯(
)是用于合成药物的中间体.请根据下列转化关系图回答有关问题:
·
(1)D中含有官能团的名称是 ,A-B的反应类型为 。
(2)G的结构简式为 。
(3)写出1种属于酯类且苯环上只有一个取代基的C8H8O2的同分异构体 。
(4)丁香酚(
)是对甲基苯甲酸乙酯的同分异构体,下列物质与其能发生反应的是 (填序号)。
| A.NaOH(aq) | B.NaHCO3(aq) | C.酸性KMnO4(aq) | D.FeCl3(aq) |
(5)写出合成对甲基苯甲酸乙酯的化学方程式 。
【化学——物质结构与性质】
氢能是一种洁净的可再生能源,制备和储存氢气是氢能开发的两个关键环节。
Ⅰ.氢气的制取
(1)水是制取氢气的常见原料,下列说法正确的是 (填序号)。
A.H3O+的空间构型为三角锥形
B.水的沸点比硫化氢高
C.冰晶体中,1 mol水分子可形成4 mol氢键
(2)科研人员研究出以钛酸锶为电极的光化学电池,用紫外线照射钛酸锶电极,使水分解产生氢气。已知钛酸锶晶胞结构如图,则其化学式为 。
Ⅱ.氢气的存储
(3)Ti(BH4)2是一种储氢材料。
①Ti原子在基态时的核外电子排布式是 。
②Ti(BH4)2可由TiCl4和LiBH4反应制得,TiCl4熔点-25.0℃,沸点136.94℃,常温下是无色液体,则TiCl4晶体类型为 。
(4)最近尼赫鲁先进科学研究中心借助ADF软件对一种新型环烯类储氢材料(C16S8)进行研究,从理论角度证明这种分子中的原子都处于同一平面上(结构如图所示),每个平面上下两侧最多可储存10个H2分子。
①元素电负性大小关系是:C S(填“>”、“=”或“<”)。
②分子中C原子的杂化轨道类型为 。
③有关键长数据如下:
| C—S |
C=S |
C16S8中碳硫键 |
|
| 键长/pm |
181 |
155 |
176 |
从表中数据可以看出,C16S8中碳硫键键长介于C—S与C=S之间,原因可能是: 。
④C16S8与H2微粒间的作用力是 。
【化学——选修2:化学与技术】
海洋是一个丰富的资宝库,通过海水的综合利用可获得许多物质供人类使用。
(1)海水中盐的开发利用:
①海水制盐目前以盐田法为主,建盐田必须选在远离江河入海口,多风少雨,潮汐落差大且又平坦空旷的海滩。所建盐田分为贮水池、蒸发池和 池。
②目前工业上采用比较先进的离子交换膜电解槽法进行氯碱工业生产,在电解槽中阳离子交换膜只允许阳离子通过,阻止阴离子和气体通过,请说明氯碱生产中阳离子交换膜的作用: (写一点即可)。
(2)电渗析法是近年发展起的一种较好的海水淡化技术,其原理如图所示。其中具有选择性的阴离子交换膜和阳离子交换膜相间排列。请回答下面的问题:
①海水不能直接通入到阴极室中,理由是 。
②A口排出的是 (填“淡水”或“浓水”)。
(3)用苦卤(含
等离子)可提取溴,其生产流程如下:
①若吸收塔中的溶液含BrO3-,则吸收塔中反应的离子方程式为: 。
②通过①氯化已获得含Br2的溶液,为何还需经过吹出、吸收、酸化重新获得含Br2的溶液? 。
③向蒸馏塔中通入水蒸气加热,控制温度在90℃左右进行蒸馏的原因是 。