X、Y、Z、Q、M为常见的短周期元素,其原子序数依次增大。有关信息如下表:
X |
动植物生长不可缺少的元素,是蛋白质的重要成分 |
Y |
地壳中含量居第一位 |
Z |
短周期中其原子半径最大 |
Q |
生活中大量使用其合金制品,工业上可用电解其氧化物的方法制备 |
M |
海水中大量富集的元素之一,其最高正化合价与负价的代数和为6 |
(1)X的气态氢化物的大量生产曾经解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿和死亡问题,请写出该气态氢化物的电子式____________。
(2)已知37Rb和53I都位于第五周期,分别与Z和M同一主族。下列有关说法正确的是____________(填序号)。
A.原子半径: Rb>I
B.RbM中含有共价键
C.气态氢化物热稳定性:M>I
D.Rb、Q、M的最高价氧化物对应的水化物可以两两发生反应
(3)化合物QX导热性好,热膨胀系数小,是良好的耐热冲击材料。抗熔融金属侵蚀的能力强,是熔铸纯铁、铝或铝合金理想的坩埚材料。有关化合物QX的制备及化学性质如下(所有热量数据均已折合为25℃、101.3 kPa条件下的数值)
可用Q和X的单质在800 ~ 1000℃制得,每生成1 mol QX,吸收a kJ的热量。
可用Q的氧化物、焦炭和X的单质在1600 ~ 1750℃生成QX,每生成1 mol QX,消耗18 g碳,吸收b kJ的热量。
请根据上述信息写出在理论上Q的氧化物跟焦炭反应生成Q单质和CO的热化学方程式________________。
(4)X、Y组成的一种无色气体遇空气变为红棕色。将标准状况下40 L该无色气体与15 L氧气通入一定浓度的NaOH溶液中,恰好被完全吸收,同时生成两种盐。请写出该反应的离子方程式 。
有一种广泛用于汽车、家电产品上的高分子涂料,按下列流程图生产。流程图中M(C3H4O)和A都可以发生银镜反应,N和M的分子中碳原子数相等,A的烃基上一氯取代位置有三种。
填写下列空白:
⑴物质的结构简式:A_________,高分子涂料___________________。
⑵写出下列转化的反应类型:A→B_____,B→D______。
⑶写出下列反应的化学方程式:
A发生银镜反应:_______________________________________________,
B与N反应生成D:_______________________________________________。
环境污染中除了有害气体产生的空气污染外,重金属离子在溶液中引起的水体污染也相当严重.近年来城市汽车拥有量呈较快增长趋势,汽车尾气的主要有害成分一氧化碳和氮氧化物加重了城市空气污染.研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理及研究重金属离子水污染的处理具有非常重要的意义.
(1)一定条件下,NO2与SO2反应生成SO3和NO两种气体.将体积比为1∶2的NO2、SO2气体置于密闭容器中发生上述反应,若测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1∶6,则平衡常数K=.
(2)工业上常用Na2CO3溶液吸收法处理氮的氧化物(以NO和NO2的混合物为例).
已知:NO不能与Na2CO3溶液反应.
NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2;2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2
用足量的Na2CO3溶液完全吸收NO和NO2的混合物,每产生22.4L(标准状况)CO2(全部逸出)时,吸收液质量就增加44g,则混合气体中NO和NO2的体积比为.
(3)如图是MCFC燃料电池,它是以水煤气(CO、H2)为燃料,一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质.A为电池的极(选填“正”或“负”).写出B极电极反应式.(4)含铬化合物有毒,对人畜危害很大.因此含铬废水必须进行处理才能排放.
已知:
在含+6价铬的废水中加入一定量的硫酸和硫酸亚铁,使+6价铬还原成+3价铬;再调节溶液pH在6~8之间,使Fe3+和Cr3+转化为Fe(OH)3、Cr(OH)3沉淀而除去.用离子方程式表示溶液pH不能超过10的原因.
(5)铬化学丰富多彩,由于铬光泽度好,常将铬镀在其他金属表面,同铁、镍组成各种性能的不锈钢,CrO3大量地用于电镀工业中.
CrO3具有强氧化性,热稳定性较差,加热时逐步分解,其固体残留率随温度的变化如图所示.则B点时剩余固体的成分是(填化学式).
Ⅰ.A、B、C、D均是前四周期元素组成的常见不同单质或化合物。它们之间有如下转化关系:
(1)若A、B、C、D都是氧化物,且A为光导纤维的主要材料,试写出③化学反应方程式: _______ __________
(2)若A、B、C、D均含有同一种常见金属元素,B是黑色磁性固体,D是一种红褐色沉淀,反应②在常见稀酸中进行,C是该反应中生成的唯一盐,反应②的离子方程式是________ _______, C盐水溶液PH______7 (填“>”“<”“ =”)。
(3)若A、B、C、D均含有同一种短周期的金属元素,且B和D在溶液中反应生成沉淀C,则下列判断正确的是______(填“小写”字母)。
a.A可能是一种耐火材料;
b.B的溶液一定呈碱性;
c.C 一定既溶于盐酸又溶于苛性钠溶液;
若A为金属单质,则用1molA金属制备C,最少需_____mol HCl和_____mol NaOH。
Ⅱ.汽车安全气囊是行车安全的重要保障。当车辆发生碰撞的瞬间,安全装置通电点火使其中的固体粉末释放出大量的氮气形成气囊,从而保护司机及乘客免受伤害。为研究安全气囊工作的化学原理,取安全装置中的固体粉末进行实验。经组成分析,确定该粉末仅含有Na、Fe、N、O四种元素。水溶性实验表明,固体粉末部分溶解。经检测,可溶物为化合物甲,不溶物为红棕色固体,可溶于盐酸。取13.0g化合物甲(摩尔质量为65g/ mol),加热使其完全分解,生成氮气和单质乙,生成的氮气折合成标准状况下的体积为6.72L。单质乙在高温隔绝空气的条件下与不溶物红棕色粉末反应生成一种碱性氧化物丙和另一种单质。化合物丙与空气接触可转化为可溶性盐。
请回答下列问题:
(1)甲受热分解的化学方程式为。
(2)丙的电子式为。
(3)以下物质中,有可能作为安全气囊中红棕色粉末替代品的是。
A.KClB.KOH C.Na2S D.CuO
明矾石是制取钾肥和氢氧化铝的重要原料,明矾石的组成和明矾[KAl(SO4)2•12H2O]相似,此外还含有氧化铝和少量氧化铁杂质。具体实验步骤如下图所示:
根据上述图示,完成下列填空:
(1)明矾石焙烧后用稀氨水浸出。配制500ml稀氨水(每升含有39.00g氨)需要取浓氨水(每升含有250g氨)__________ml,用规格为_______ml量筒量取。
(2)氨水浸出后得到固体混合体系,过滤,滤液中除K+、SO42-外,还有大量的NH4+。检验NH4+的方法是_______________________________________________________。
(3)写出沉淀物中所有物质的化学式________________________________________。
(4)滤液的成分是水和______________。
(5)为测定混合肥料K2SO4、(NH4)2SO4中钾的含量,请完善下列步骤:
①称取钾氮肥试样并溶于水,加入足量______溶液,产生白色沉淀。②_______、______、干燥(填实验操作名称)。③冷却、称重。
(6)若试样为mg,沉淀的物质的量为n mol,则试样中K2SO4的物质的量为:______(用含有m、n的代数式表示)。
根据化学学科中的基本理论,请回答下列问题:
Ⅰ、常温下,取pH=2的盐酸和醋酸溶液各100 ml, 向其中分别加入适量的Zn粒,反应过程中两溶液的pH变化如图所示。则图中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是_____ (填“A”或“B”)。
Ⅱ、丙烷在燃烧时能放出大量的热,它也是液化石油气的主要成分,作为能源应用于人们的日常生产和生活。
已知:①2C3H8(g)+7O2(g)=6CO(g)+8H2O(l),△H1=-2741.8kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H2=-566kJ/mol
(1)写出丙烷的燃烧热的热化学方程式:。
(2)现有1mol C3H8在不足量的氧气里燃烧,生成1mol CO和2mol CO2以及气态水,将所有的产物通入一个固定体积为1L的密闭容器中,在一定条件下发生如下可逆反应:
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+ H2(g) △H1=+41.2kJ/mol
①下列事实能说明该反应达到平衡的是
a.体系中的压强不发生变化 b.v正(H2)=v逆(CO)
c.混合气体的平均相对分子质量不发生变化d.CO2的浓度不再反生变化
②5min后体系达到平衡,经测定,H2为0.8mol,则v(H2)=。
③向平衡体系中充入少量CO,则平衡常数(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)依据(1)中的反应可以设计一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丙烷气体;燃料电池内部是熔融的掺杂着氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在其内部可以传导O2-。在电池内部O2-移向极(填“正”或“负”);电池的正极电极反应为。