(1)甲醇可作为燃料电池的原料。以CH4和H2O为原料,通过下列反应来制备
甲醇。
Ⅰ:CH4 (g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH="+206.0" kJ·mol-1
Ⅱ:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH=—129.0 kJ·mol-1
CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH(g)和H2(g)的热化学方程式为
。
(2)甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是:通电后,将Co2+氧化成C,然后以C
作氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用如图装置完成上述过程:
①写出阳极电极反应式: 。
②写出除去甲醇的离子方程式: 。
(3)写出以NaHCO3溶液为介质的Al—空气原电池的负极电极反应式: 。
铁是目前人类使用量最大的金属,它能形成多种化合物。
(1)取5.6 g的生铁与足量的稀硫酸混合反应,无论怎样进行实验,最终收集了的气体体积均小于2.24 L(标准状况),最主要的原因是__________,所得溶液在长时间放置过程中会慢慢出现浅黄色,试用离子方程式解释这一变化的原因____________。
(2)ZnFe2Ox是一种新型纳米材料,可将工业废气中的某些元素转化为游离态,制取纳米ZnFe2Ox 和用于除去废气的转化关系如图。若上述转化反应中消耗的
,x的值为_________________。请写出 ZnFe2Ox与NO2反应的化学方程式______________(x用前一问求出的具体值)。
(3)LiFePO4(难溶干水)材料被视为最有前途的锂离子电池材料之一。
①以 FePO4(难溶于水)、Li2CO3、单质碳为原料在高温下制备LiFePO4 ,,该反应还生成一种可燃性气体,则反应方程式为____________.
②磷酸铁锂动力电池有几种类型,其中一种(中间是锂离子聚合物的隔膜,它把正极与负桩隔开)工作原理为。则放电时正极上的电极反应式为___________.
(4)已知25℃时,,此温度下若在实验室中配制5 mol/L 100 mL FeCl3溶液,为使配制过程中不出现浑浊现象,则至少需要加人2 mol/L的盐酸__________ml(忽略加入盐酸体积)。
有A、B、C、D、E、F六种元素。已知:
①它们位于三个不同的短周期,核电荷数依次增大。
②B与F同主族。
③B、C分别都能与D按原子个数比1∶1或1∶2形成化合物。
④A、E分别都能与D按原子个数比1∶1或2∶1形成化合物。
⑤E元素的电离能数据如下 (kJ·mol-1):
I1 |
I2 |
I3 |
I4 |
… |
496 |
4562 |
6912 |
9540 |
… |
(1)写出只含有A、B、D、E四种元素的两种无水盐的化学式________、________。
(2)B2A4分子中存在______个σ键,______个π键。
(3)人们通常把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱,也可以用于计算化学反应的反应热(ΔH),化学反应的ΔH等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。下表列出了上述部分元素形成的化学键的键能:
化学键 |
A—A |
C—C |
A—C |
键能/kJ·mol-1 |
436 |
946 |
390.8 |
试计算A单质与C单质反应生成CA3时的反应热ΔH=_____ (要写单位)。
(8分) Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。已知:①Z的原子序数为29,其余的均为短周期主族元素;②Y原子价电子(外围电子)排布为msnmpn;③R原子核外L层电子数为奇数;④Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4。请回答下列问题:
(1)Z2+的核外电子排布式是_____________。
(2)在[Z(NH3)4]2+离子中,Z2+的空轨道接受NH3分子提供的______形成配位键。
(3)Q与Y形成的最简单气态氢化物分别为甲、乙,下列判断正确的是__________。
a.稳定性:甲>乙,沸点:甲>乙 b.稳定性:甲>乙,沸点:甲<乙
c.稳定性:甲<乙,沸点:甲<乙 d.稳定性:甲<乙,沸点:甲>乙
(4)Q、R、Y三种元素的第一电离能数值由小至大的顺序为___________ (用元素符号作答)。
(5)Q的一种氢化物相对分子质量为26,其分子中σ键与π键的键数之比为______。
(6)五种元素中,电负性最大与最小的两种非金属元素形成的晶体属于______(填晶体类型)。
已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数A<B<C<D<E。B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;D原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍。A、B、D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,A、B二种元素组成的原子个数比为1:1的化合物N是常见的有机溶剂。E的原子序数为26。请根据以上情况,回答下列问题:(答题时,A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示)
(1)下列叙述正确的是___________。(填字母)
a.M分子空间构型为平面三角形,而BD2为直线形,BA4为正四面体形
b.M和BD2分子中的中心原子均采取sp2杂化,而CA3分子中采取sp3杂化
c.N 是非极性分子,且分子中σ键 和π键的个数比为3:1
d.BD2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低
(2)B、C、D三种元素的电负性由小到大的顺序为_______;C的第一电离能大于D的第一电离能原因是_______。
(3)化合物CA3的沸点比化合物BA4的高,其主要原因是_________。
(4)B、D、E三元素能形成化合物E(BD)5,常温下呈液态,熔点为-20.5℃,沸点为103℃。据此可判断E(BD)5晶体为__________。基态E2+离子的电子排布式为_________。
(5)化合物BD与元素B、C形成的阴离子互为等电子体,阴离子的化学式是_________。
下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一化学元素。
(1)上述元素的单质可能是电的良导体的是_______(填字母代号)。
(2)下表是一些气态原子的第一、二、三、四级电离能(kJ·mol-1):
锂 |
X |
Y |
|
第一电离能 |
519 |
502 |
580 |
第二电离能 |
7296 |
4570 |
1820 |
第三电离能 |
11799 |
6920 |
2750 |
第四电离能 |
9550 |
11600 |
①通过上述信息和表中的数据分析为什么锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量: 。
②表中的Y可能为以上13种元素中的 (填元素符号)元素,用元素符号表示X和j按原子个数1:1形成化合物的电子式 。
(3)根据构造原理,用电子排布式表示e的核外电子排布式 。
(4)以上13种元素中, (填元素符号)元素原子失去核外第一个电子需要的能量最多。
(5)a、e、f三种元素的最高价氧化物的水化物显碱性,其碱性最强的为_______(用化学符号作答)。f的氧化物具有两性,写出其与NaOH溶液反应的离子方程式___________。