Q、R、X、Y、Z为周期表中原子序数依次递增的前四周期元素。已知:
①Q为元素周期表中原子半径最小的元素;
②R的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道,且每种轨道中的电子总数相同;
③Y的基态原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍;
④Z有“生物金属”之称,Z4+离子和氩原子的核外电子排布相同。
请回答下列问题(答题时,Q、R、X、Y、Z用所对应的元素符号表示):
(1)Q、R、Y三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体,化合物M的空间构型为 ,其中心原子采取 杂化;Q、R两种元素组成的原子个数比为1:1的化合物N是中学化学中常见的有机溶剂,化合物N在固态时的晶体类型为 。
(2)R、X、Y三种元素的第一电离能由小到大的顺序为 。
(3)由上述一种或多种元素组成的与RY2互为等电子体的分子为 (写分子式)。
(4)由R、X、Y三种元素组成的RXY-离子在酸性条件下可与NaClO溶液反应,生成X2、RY2等物
质,该反应的离子方程式为 。
(5)Z原子基态时的外围电子排布式为 ;已知Z的一种含氧酸钡盐的密度为ρ g.cm-3,其晶胞的结构如图所示,则晶 体中氧原子与钡原子的最近距离为 cm。(只要求列算式, 不必计算出数值。阿伏伽德罗常数为NA)
常见化合物A、B,其焰色反应均呈黄色,C是一种单质。转化关系如图所示(其他物质均已略去)。
回答下列问题:
(1)A在通常情况下为淡黄色粉末,常做潜水艇中的供氧剂,写出A的化学式__________。
(2)写出④的化学方程式______________________________________。
(3)若溶液E中仅含一种溶质,写出⑤的离子方程式______________________________。
(4)若A、B混合物在密闭容器中加热,充分反应后,只得到一种固体化合物。则A、B的物质的量之比为____________。
某化学课外兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应,用下图所示的装置进行实验:
请回答下列问题:
(1)B是用收集实验中产生气体的装置,但未将导管画全,请将装置图补充完整。
(2)实验中他们取6.4g铜片和12mL18mol·L-1浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,直到反应停止,最后发现烧瓶中还有铜片剩余,该小组中的同学认为还有一定量的硫酸剩余。
①写出铜与浓硫酸反应的化学方程式:_________________________________________;
实验中若有m g铜参加了反应,则有______mol硫酸被还原,电子转移数目为___。
②下列试剂中,能证明反应停止后烧瓶中有硫酸剩余的是__________(填写字母编号)。
A.硫酸钠溶液 | B.氯化钡溶液 | C.银粉 | D.碳酸钠溶液 |
③为什么有一定量的硫酸剩余但未能使铜片完全溶解?你认为的原因是
__________________________________________________________________。
(3)为了测定消耗硫酸的物质的量,该兴趣小组设计了两个实验方案:
方案一:将装置A产生的气体缓缓通过已称量过的装有碱石灰的干燥管,反应停止后再次称量,两次质量差即是吸收的二氧化硫。
方案二:将装置A产生的气体缓缓通入足量的用硫酸酸化的高锰酸钾溶液,再加入足量的氯化钡溶液,过滤、洗涤、干燥,称得沉淀的质量即是二氧化硫转化为硫酸钡沉淀的质量。
实际上,方案一、二均不可取。
方案一产生的气体中含有,使干燥管增重偏大;也可能由于
,使干燥管增重偏小。
方案二:由于与氯化钡溶液反应,使测定消耗硫酸的物质的量结果偏大。
(15分)合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为:
N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3 (g)△H = -92.4 kJ·mol-1 ,一种工业合成氨的简易流程图如下:
(1)天然气中的H2S杂质常用氨水吸收,产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式 。
(2)步骤Ⅱ中制氢气原理如下:
①CH4 (g) + H2O (g) CO (g) + 3H2 (g)△H = +206.4 kJ·mol-1
②CO (g) + H2O (g) CO2 (g) + H2 (g)△H = -41.2 kJ·mol-1
写出氢气和二氧化碳气体反应生成甲烷和水蒸气的热化学方程式 。
对于反应①,一定可以提高平衡体系中H2百分含量,又能加快反应速率的措施是 。
a.升高温度b.增大水蒸气浓度c.加入催化剂 d.降低压强
利用反应②,将CO进一步转化,可提高H2产量。若1 mol CO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应,得到1.18 mol CO、CO2和H2的混合气体,则CO转化率为 。
(3)图1表示500℃、60.0 M Pa条件下,原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数___________。
(4)上述流程图中,使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是(填序号) 。
简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法(任写一种) 。
(5)依据温度对合成氨反应的影响,在图2坐标系中,画出一定条件下的密闭容器内,从通入原料气开始,随温度不断升高,NH3物质的量变化的曲线示意图。
(18分)Ⅰ.(1)城市饮用水处理时可用二氧化氯(ClO2)替代传统的净水剂Cl2。工业上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2。写出该反应的离子方程式 。
(2)某地污水中的有机污染物主要成分是三氯乙烯(C2HCl3),向此污水中加入KMnO4(高锰酸钾的还原产物为MnO2)溶液可将其中的三氯乙烯除去,氧化产物只有CO2,写出该反应的化学方程式 。
Ⅱ.已知二元化合物甲可以用次氯酸钠溶液和过量的氨气制得,6.4g 甲完全燃烧得到4.48L的氮气(已折算成标准状况)。甲可以与新制Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀,同时生成密度为1.25g/L的无色无味的气体(已折算成标准状况)。
请回答下列问题。
(1)甲的化学式为 。
(2)写出次氯酸钠与过量氨气反应的化学方程式 。
甲的制备过程中氨气需要过量的理由是 。
(3)写出甲与新制Cu(OH)2反应的化学方程式 。
(4)已知乙是一种与甲含有相同电子数的液态物质,它可与甲反应生成一种常见的液态化合物和一种常见的稳定单质,同时放出大量的热,则乙的电子式为 。写出甲的一种用途 。
(10分)现有A、B两种烃,已知A的分子式为C5Hm,而B的最简式为C5Hn(m、n均为正整数)。
(1)下列关于烃A和烃B的说法中不正确的是 (填字母编号)
a.烃A和烃B可能互为同系物
b.烃A和烃B可能互为同分异构体
c.当m=12时,烃A一定为烷烃
d.当n=11时,烃B可能的分子式有两种
e.烃A和烃B可能都为芳香烃
(2)若烃A为链状烃,且分子中所有碳原子都在一条直线上,则A的结构简式为 。
(3)若烃A为链状烃,分子中所有碳原子不可能都在同一平面上。在一定条件下,1mol A最多只能与1mol H2发生加成反应。写出烃A与氢气完全加成后的产物名称 。
(4)若烃B为苯的同系物,取一定量的烃B完全燃烧后,生成物先通过足量浓硫酸,浓硫酸增重1.26g,再通过足量碱石灰,碱石灰增重4.4g,则烃B的分子式为 。若其苯环上的一溴代物只有一种,则符合条件的烃B有 种。