X、Y、Z、W是元素周期表前四周期常见的四种元素,原子序数依次增大。X原子核外有两种形状的电子云,四种伸展方向,常温下以双原子分子存在,性质稳定;Y的单质是生活中常见的合金材料成分之一,原子核外只有一个未成对电子,Z原子的半径比X大,其基态原子最外层的p电子是该层s电子的两倍,W是最常见的黑色金属之一。
(1)Z位于元素周期表中的位置是 ,W3+的最外层电子排布式是______,X的氧化物XO2与H2O比较,熔点较高的是______ (填化学式)。
(2)加热条件下,Z的单质与足量的X的最高价氧化物的水化物的浓溶液反应,生成Z的最髙价含氧酸,写出此反应的化学方程式 。.
(3)比较Y、W性质的活泼性 (用一个化学反应方程式表示)。
(4)2013年初,全国各地多个城市都遭遇“十面霾伏”,造成“阴霾天”的主要根源之一是汽车尾气和燃煤尾气排放出来的固体小颗粒PM2.5。汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g)。在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线如图所示。
据此判断:
该反应为 反应(放热、吸热);在T2温度下,0~2s内的平均反应速率:υ(N2)= ;
(5)当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1>S2,
在上图中画出c(CO2)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
(6)若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是 (填代号)。
(下图中υ正、K、n、w分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量和质量)
将磷肥生产中形成的副产物石膏(CaSO4·2H2O)转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料,无论从经济效益、资源综合利用还是从环境保护角度看都具有重要意义。以下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流程示意图。
(1)本工艺中所用的原料除CaSO4·2H2O、KCl外,还需要等原料
(2)写出石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后发生反应的离子方程式:
(3)过滤Ⅰ操作所得固体中,除CaCO3外还含有(填化学式)等物质,该固体可用作生产水泥的原料。
(4)过滤Ⅰ操作所得滤液是(NH4)2SO4溶液。检验滤液中含有CO32-的方法是:____________。
(5)已知不同温度下K2SO4在100g水中达到饱和时溶解的量如下表:
温度(℃) |
0 |
20 |
60 |
K2SO4溶解的量(g) |
7.4 |
11.1 |
18.2 |
60℃时K2SO4的饱和溶液591g冷却到0℃,可析出K2SO4晶体g
(6)氯化钙结晶水合物(CaCl2·6H2O)是目前常用的无机储热材料,选择的依据是
a、熔点较低(29℃熔化) b、能导电 c、能制冷 d、无毒
(7)上述工艺流程中体现绿色化学理念的是:
存在于茶叶的有机物A,其分子中所含的苯环上有2个取代基,取代基不含支链,且苯环上的一氯代物只有2种。A遇FeCl3溶液发生显色反应。F分子中除了2个苯环外,还有一个六元环。它们的转化关系如下图:
请回答下列问题:(1)有机物A中含氧官能团的名称是;
(2)写出下列反应的化学方程式
A→B:;
M→N:;
(3)A→C的反应类型为,E→F的反应类型为;
(4)1mol A可以和mol Br2 反应;
(5)某营养物质的主要成分(分子式为C16H14O3)是由A和一种芳香醇R发生酯化反应生成的,则R的含有苯环的同分异构体有种(不包括R);
(6)A→C的过程中还可能有另一种产物C1,请写出C1在NaOH水溶液中反应的化学方程式
随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了各国的普遍重视。
⑴目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为1 L的密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),△H=-49.0kJ/mol,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=___________mol/(L·min)。
②该反应的平衡常数表达式为__________________。
③下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是___________。
A.升高温度 |
B.充入He(g),使体系压强增大 |
C.将H2O(g)从体系中分离 |
D.再充入1mol CO2和3mol H2 |
⑵在载人航天器的生态系统中,不仅要求分离去除CO2,还要求提供充足的O2。某种电化学装置可实现如下转化:2 CO2=2 CO+O2,CO可用作燃料。
已知该反应的阳极反应为:4OH――4e―=O2↑+2H2O,则阴极反应式为:_________________________。
有人提出,可以设计反应2CO=2C+O2(△H>0、△S<0)来消除CO的污染。请你判断是否可行并说出理由:__________________________________________。
根据下列框图关系填空,已知反应①、③是我国工业生产中的重要反应,X常温下为无色无味透明液体;C焰色反应火焰呈黄色,J为红褐色沉淀;D、E常温下为气体,且E能使品红溶液褪色;A固体中仅含两种元素,其中金属元素的质量分数约为46.7%。
(1)A的化学式为; F的化学式为;
(2)反应 ③的化学方程式:;
(3)反应②的离子方程式:;
(4)反应④的离子方程式:;
(5)已知每生成16 g E,放出106.5 kJ热量,则反应①的热化学方程式为:。
(10 分)硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、A12O3等杂质)。用该烧渣制取药用辅料——红氧化铁的工艺流程如下:
(1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有______________。
(2)“酸浸”时间一般不超过20 min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是____________________(用离子方程式表示)。
(3)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则操作B 是_______。
(4)煅烧A 的反应方程式是___________________________________。
(5)a g 烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g。药典标准规定,制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%,则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于_____________(用含a、b 的表达式表示)。