表为元素周期表的一部分,请参照元素①~⑨在表中的位置,用化学用语回答下列问题:
族 周期 |
IA |
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0 |
|||||
1 |
① |
ⅡA |
ⅢA |
ⅣA |
ⅤA |
ⅥA |
ⅧA |
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2 |
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② |
③ |
④ |
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3 |
⑤ |
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⑥ |
⑦ |
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⑧ |
⑨ |
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(1)证明⑨的非金属性比⑧强的实验事实是 ;
②的单质与③、⑧的最高价氧化物对应水化物的浓溶液都能发生反应,与⑧反应的化学方程式为 。
(2)现有Z、W两种中学化学中的常见物质,它们由①、③、④中的两种或三种元素组成。Z的浓溶液常温下能使铁钝化,由此可知Z的化学式为 ;W中①、③两种元素的质量比为3:14,写出W的电子式 ;W与④的单质在催化剂、加热条件下发生的反应是工业制取Z的基础,写出该反应的化学方程式: 。
(3)电动汽车的某种燃料电池,通常用NaOH作电解质,用⑥的单质、石墨作电极,在石墨电极一侧通入空气,该电池负极的电极反应 。
⑧的一种氧化物,通常情况为气体,是形成酸雨的主要原因之一,可利用某种燃料电池,通常用硫酸溶液作电解质,用石墨作电极,在一端通入空气,另一端通入该气体,该电池负极的电极反应 。该燃料电池的产物为 。
甲醇是一种很好的燃料,工业上用CH4和H2O为原料,通过反应Ⅰ和Ⅱ来制备甲醇。
⑴将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入反应室(容积为100L),在一定条件下发生反应:
CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)……Ⅰ。CH4的转化率与温度、压强的关系如上图。
①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示的平均反应速率为。
②图中的P1P2(填“<”、“>”或“=”),100℃时平衡常数为。
③该反应的△H0(填“<”、“>”或“=”)。
⑵在压强为0.1 MPa条件下,将a mol CO与 3amol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g);△H<0……Ⅱ。
④若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是。
A.升高温度 B.将CH3OH(g)从体系中分离
C.充入He,使体系总压强增大 D.再充入1mol CO和3mol H2
⑤为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。
A.则上表中剩余的实验条件数据:a=________、b=_______。
B.根据反应Ⅱ的特点,右上图是在压强分别为0.1MPa和5MPa下CO的转化率随温度变化的曲线图,请指明图中的压强Px=_________MPa。
某校化学研究性学习小组查阅资料了解到以下内容:
乙二酸(HOOC-COOH,可简写为H2C2O4)俗称草酸,易溶于水,属于二元中强酸(为弱电解质),且酸性强于碳酸,其熔点为101.5℃,在157℃升华。为探究草酸的部分化学性质,进行了如下实验:
⑴向盛有1 mL饱和NaHCO3溶液的试管中加入足量乙二酸溶液,观察到有无色气泡产生。该反应的离子方程式为________________________________。
⑵向盛有乙二酸饱和溶液的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO4溶液,振荡,发现其溶液的紫红色褪去,说明乙二酸具有_____________(填“氧化性”、“还原性”或“酸性”),请配平该反应的离子方程式:
____ MnO4– + ____ H2C2O4 + _____ H+ =" _____" Mn2+ + _____ CO2↑ + _____ H2O
⑶将一定量的乙二酸放于试管中,按下图所示装置进行实验(夹持装置未标出):
实验发现:装置C、G中澄清石灰水变浑浊,B中CuSO4粉末变蓝,F中CuO粉末变红。据此回答:
上述装置中,D的作用是__________________。乙二酸分解的化学方程式为______________________。
⑷该小组同学将2.52 g草酸晶体(H2C2O4·2H2O)加入到100 mL 0.2 mol·L-1的NaOH溶液中充分反应,测得反应后溶液呈酸性,其原因是___________________________________(用文字简单表述)。
⑸以上溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为:_____________________________(用离子符号表示);
A、B、C、D是短周期元素形成的四种气体单质。E、F均为气体,且F为红棕色。有关的转化关系如下图所示(反应条件均已略去)。
请回答下列问题:
⑴D的化学式为。
⑵反应③的离子方程式为。
⑶Y和E在一定条件下可反应生成B和Z,这是一个具有实际意义的反应,可消除E对环境的污染,该反应的化学方程式为。
⑷0.1 mol·L-1的X溶液和0.1 mol·L-1的Y溶液等体积混合,溶液呈________性(填“酸”、“碱”或“中”),原因是_______________________________________(用离子方程式说明)。
⑸常温下0.1 mol·L-1的Y溶液中c(H+)/c(OH-)=1×10-8,下列叙述正确的是()
A.该溶液的pH=11
B.该溶液中的溶质电离出的阳离子浓度0.1 mol·L-1
C.该溶液中水电离出的c(H+)与c(OH-)乘积为1×10-22
D.pH=3的盐酸溶液V1 L与该0.1 mol·L-1的Y溶液V2 L混合,若混合溶液pH=7,则:V1>V2
E.将以上溶液加水稀释100倍后,pH为9
将2molA和2molB两种气体混合于2L密闭容器中,发生如下反应:,2分钟末反应达到平衡状态,生成了0.8mol D,请填写下面空白:
(1)B的平衡浓度为____________。
(2)A的转化率为_____________。
(3)用D表示的平均反应速率为_________________。
(4)如果缩小容器容积(温度不变),则平衡体系中混合气体的密度、平均相对分子质量__________、__________。(两空均填“增大、“减少”或“不变” )
(5)如果上述反应在相同条件下从逆反应开始进行,开始加C和D各4/3 mol,要使平衡时各物质的体积分数与原平衡相等,则还应加入____molB物质。
K分别代表有关反应的一种反应物或生成物,其中A、C、F、K是固体,且A是一种不含金属元素的盐,受热分解能得到三种物质的量相等的产物, A加热后生成的气体混合物若通过碱石灰,只剩余气体B(B为无色有刺激性气味的气体),若通过浓硫酸则只剩余气体D,回答列问题:
(1)写出C的电子式 。
(2)写出固体A的溶液与足量NaOH溶液反应的离子方程式 。
(3)写出实验室制取B的化学方程式
。
(4)写出N与K反应方程式
。
(5)火星探测车在火星大气中检测到了气体M。资料显示,M分子是三原子分子,其相对分子质量为60,在地球环境下M易分解。粉末状的KSCN与浓硫酸在一定条件下可得到气体M和两种硫酸氢盐,生成物的物质的量之比是1∶1∶1。则气体M的结构式是。