下图表示在没有通风橱的条件下制备氯气时设计的装置,图中a、b是可控制的弹簧铁夹。(氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度较小。)
(1)仪器A的名称是 ;水槽中应盛放的是 ;烧杯中盛放的是 ;烧瓶中反应的化学方程式 ;
在收集氯气时,应打开 关闭 (填a, b)当氯气收集完毕,尾气处理时烧杯中发生反应的离子方程式 。
(14分)A、B、C、D、E五种元素均位于短周期,且原子序数依次增大。B、E原子的最外层电子数均为其电子层数的2倍。D、E元素原子的最外层电子数相等。X、Y、Z、W、G、甲、乙七种物质均由上述元素中的两种或三种组成。元素B形成的单质M与甲、乙(相对分子质量:甲<乙,反应条件省略)的浓溶液反应,分别是甲+M→X+Y+Z,乙+M→Y+Z+W,且X、Y、W均能与Z反应。回答下列有关问题:
(1)若将标准状况下一定量的X充入试管后将其倒立于水槽中,待水不再上升时,试管内溶质的物质的量浓度是(假设溶质不扩散)。
(2)若将X、W、D2按4:4:3通入Z中充分反应,写出总的离子方程式。
(3)G是一种既能与强酸反应又能与强碱反应的酸式盐,则G的电子式为;取0.2mol/L的NaOH溶液与0.1mol/L的G溶液等体积混合后,加热至充分反应后,待恢复至室温,剩余溶液中离子浓度由大到小的顺序是,此时测得溶液的pH=12,则此条件下G中阴离子的电离平衡常数Ka=(提示:若涉及多元弱酸的电离或多元弱酸根离子的水解,均只考虑第一步电离或水解)。
(4)由E形成的单质能与热的浓NaOH溶液反应生成两种具有还原性的盐,写出该反应的化学方程式,氧化剂和还原剂的质量比为。
(15分)金刚石和石墨均为碳的同素异形体,它们在氧气不足时燃烧生成CO,充分燃烧时生成CO2,反应放出的能量如图1所示
(1)在通常状况下,更稳定(填“金刚石”或“石墨”),金刚石转化为石墨的热化学方程式为。
(2)CO、O2和熔融Na2CO3可制作燃料电池,其原理见图2。石墨Ⅰ上电极反应式为。
(3)用CO2生产甲醇燃料的方法为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0kJ/mol,将6molCO2和8molH2充入2L的密闭容器中,测得H2的物质的量随时间变化如图3所示(实线)。图中数据a(1,6)表示:在1min时H2的物质的量是6 mol。
①下列时间段平均反应速率最大的是。
A.0~1min | B.1~3min | C.3~8min | D.8~11min |
②仅改变某一个实验条件再进行两次实验测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示。曲线Ⅰ对应的实验条件改变是,曲线Ⅱ对应的实验条件改变是,体积不变,再充入3molCO2和4molH2,H2O(g)的体积分数(填“增大”“减小”或“不变”)。
选做[化学—物质结构与性质]氨是重要的化工原料,用途很广。
(1)合成氨工厂常用醋酸二氨合铜(由[Cu(NH3)2]+ 和CH3COO-构成)溶液吸收对氨合成催化剂有毒害的CO气体。
①醋酸二氨合铜所含的元素中,第一电离能最大的是(填元素名称)。
②醋酸二氨合铜所含元素组成的单质,所属的晶体类型有(填标号)。
a.离子晶体b.分子晶体c.原子晶体d.金属晶体
③第4周期元素中,基态原子与基态Cu原子具有相同未成对电子数的有种(不含Cu)。
(2)BF3气体与NH3相遇立即生成一种白色晶体:BF3 + NH3= F3B—NH3。
①BF3和NH3分子的空间构型分别为、。
②晶体F3B—NH3中,B原子的杂化轨道类型为。
(3)NH3可用于合成尿素、硫酸铵等氮肥。某化肥厂从生产的硫酸铵中检出一种组成为N4H4(SO4)2的物质。该物质易溶于水,在水溶液中以SO42-和N4H44+两种正四面体构型的离子存在。N4H44+遇碱生成一种形似白磷的N4分子。
①下列相关说法中,正确的是(填序号)。
a.N4是N2的同分异构体
b.1mol N4分解生成N2,形成了4mol π键
c.白磷的沸点比N4高,原因是P—P键键能比N—N键大
d.白磷的化学性质比N2活泼,说明P的非金属性比N强
②画出N4H44+的结构(标明其中的配位键):。
K2CO3有广泛的用途。
(1)钾肥草木灰中含有K2CO3、K2SO4、KCl等。将草木灰用水浸取,过滤、蒸发得浓缩液。
①该浓缩液呈碱性的原因用离子方程式表示为。
②检验该浓缩液中Cl-所用的试剂有。
A.AgNO3溶液 |
B.硝酸 |
C.盐酸 |
D.Ba(NO3)2溶液 |
E.BaCl2溶液
(2)工业上曾利用如下反应生产碳酸钾:K2SO4 + C + CaCO3 → K2CO3+ X+ CO2↑(未配平)
已知X为两种元素组成的化合物,则X的化学式为;反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为。
(3)离子膜电解-炭化法是目前生产碳酸钾的常用的方法。
第一步:精制KCl溶液
粗KCl中含有Ca2+、Mg2+等离子,按以下流程精制:
已知:加入K2CO3后,溶液中部分Mg2+转化为MgCO3沉淀。
Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12,Ksp(CaCO3)=2.8×10-9,Ksp(MgCO3)=6.8×10-6。
①操作Ⅰ的名称是。
②当加入KOH后,溶液中n(CO32-)增大,主要原因是。
第二步:电解精制后的KCl溶液制取KOH,其它产物制取盐酸。
第三步:将KOH与CO2反应转化为KHCO3,再将KHCO3分解得到产品。
③离子膜电解-炭化法的整个过程中,可以循环利用的物质有。
A、B、C、X是中学化学常见物质,它们在一定条件下具有如下转化关系:
A + X → B + C + H2O
(1)若X是淀粉水解的最终产物,B为砖红色难溶于水的氧化物。
①X的化学式为。
②A溶于硝酸的离子方程式为。
③将淀粉水解液中和后,与A的悬浊液(含NaOH)共热至沸腾,产生砖红色沉淀则证明淀粉已经水解。若要进一步探究淀粉是否完全水解,还需用到的试剂是。
(2)若A是由M+和R-构成的盐,X为二元强碱,B为气体。
①B与氧气一定条件下可以发生置换反应,当生成18g液态水时,放出能量Q kJ,该反应的热化学方程式为;若将该反应设计成燃料电池(以硫酸溶液为电解质溶液),其负极反应式为。
②室温时,20mL 0.10mol·L-1的B溶液用0.050mol·L-1的硫酸溶液滴定,所得滴定曲线如图所示。曲线上a点,c(M+)c(SO42-)(填“>”、“<”或“=”)。曲线上b点,溶液中c(H+)≈(只保留一位有效数字)。