每年世界上钢铁的产量很高,但钢铁腐蚀也给人类带来了巨大的损失,因此如何更好地进行金属防护,一直是科学研究领域中的重要课题。
(1)钢铁在潮湿的空气中的锈蚀主要属于________,沿海地区的钢铁腐蚀比内陆地区更严重的原因是_______________________________________________________。
(2)据环保部门测定,我国一些大城市的酸雨pH=3.5。在酸雨季节铁制品极易腐蚀,则在其腐蚀中正极发生的反应是_____________________________。
(3)在工业上常用亚硫酸钠除去水中溶解的氧,防止输水管被腐蚀,请简要说明原因__________________________________________________________。
【化学—选修3物质结构与性质】(14分)
现有X、Y、Z、W原子序数依次增大的四种元素,常温下X元素单质的密度在自然界中最小,Y是短周期元素中未成对电子数与原子序数之比最大的原子,Z元素基态原子的核外电子排布式中,s亚层电子总数与p亚层电子总数相等,且Y与Z可形成多种气态化合物,W是常见的有色可变价金属单质,常温下可溶于Y的最高价氧化物水化物中,其基态原子的内层轨道全部排满电子,且最外层电子数为1。
(1)Y与W所形成化合物晶体的晶胞如图所示。在1个晶胞中,W离子的数目为。
(2)在Y与X形成的分子中,Y原子轨道的杂化类型是。
(3)X与Y形成的气态物质在X与Z形成的气态物质中有很大的溶解度,其原因是存在氢键,若在两种氢化物的混合溶液中,再滴加少量的乙醇,则分子间存在种不同类型的氢键。
(4)Y与Z可形成化合物Y2Z。
①请写出一种与Y2Z互为等电子体的分子的化学式。
②请预测Y2Z分子的空间构型为。
(5)Y与Z元素相比,基态原子的第一电离能谁大?(用元素名称回答)。
(6)X的氯化物与Y元素的气态氢化物的水溶液反应可形成配合物[W(YX3)4]Cl2,1 mol该配合物中含有σ键的数目为个。
电解原理在工业生产中有广泛的应用。
(1)如图为离子交换膜法电解饱和食盐水的原理示意图,
下列说法不正确的是。
A.直流电源的左侧为负极 |
B.从E口逸出的气体是H2 |
C.从B口加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性 |
D.从C口出来的溶液为NaOH溶液 |
E.每生成22.4 L Cl2,便产生2 mol NaOH
F.粗盐水中含Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等离子,精制时先加Na2CO3溶液
G.该离子交换膜为阳离子交换膜
(2)双氧水是一种重要的绿色试剂,工业上可采取电解较稀浓度的硫酸来制取双氧水(H2O2只为还原产物),其电解的化学方程式为:3H2O+3O2 O3+3H2O2。则阳极的电极反应式为,阴极的电极反应式为。
(3)高铁酸钾(K2FeO4)易溶于水,具有强氧化性,是一种新型水处理剂。工业上用如下方法制备高铁酸钾:以Fe2O3为阳极电解KOH溶液。
①高铁酸钾溶液长时间放置不稳定,会产生红色絮状物质及气泡,则该过程的离子方程式为。
②电解制高铁酸钾时阳极的电极反应式为。
煤的气化过程中发生反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),若在恒温压容器中充入1 mol CO和3 mol 水蒸气发生上述反应,达到平衡时测得反应物与生成物的物质的量之比为5∶3,且吸收热量180 kJ,请回答下列问题:
(1)该反应的热化学方程式可写为。
(2)两种反应物的转化率之和为。
(3)该条件下此反应的平衡常数为。
(4)若要在相同的温度下和相同的容器中,按下列物料配比充入,建立平衡后CO的体积百分含量与题干平衡相同,下列选项中可行的是。
物质 选项 |
n(CO) |
n(H2O) |
n(CO2) |
n(H2) |
A |
0 mol |
4 mol |
2 mol |
2 mol |
B |
0.5 mol |
2.5 mol |
0.5 mol |
0.5 mol |
C |
1 mol |
4 mol |
0.5 mol |
0.5 mol |
D |
0 mol |
0 mol |
1 mol |
3 mol |
(5)若要在相同的温度下和相同的容器中,充入下列物料建立平衡,平衡后CO2的体积分数与题干平衡的CO2的体积分数相同,但CO的体积分数与题干平衡中CO的体积分数不同的是。
物质 选项 |
n(CO) |
n(H2O) |
n(CO2) |
n(H2) |
A |
0 mol |
0 mol |
1 mol |
3 mol |
B |
2.5 mol |
0.5 mol |
0.5 mol |
0.5 mol |
C |
3 mol |
1 mol |
0 mol |
0 mol |
D |
0 mol |
0 mol |
3 mol |
1 mol |
【化学选修——有机基础化学】
醋柳酯是一种镇咳祛痰药,用于上呼吸道感染、感冒咳嗽、急慢性支气管炎症等的治疗,其结构简式如图。
回答下列问题:
(1)醋柳酯的分子式为。
(2)关于醋柳酯的说法中,正确的是()
A.是高分子化合物 |
B.可与氢气发生加成反应 |
C.不能发生银镜反应 |
D.能发生水解反应且只生成2种有机物 |
(3)醋柳酯可由下图所示路线合成:
①A的含氧官能团名称为;中间产品C中混有反应物A和B,检验C中含有A的试剂是。
②由C制醋柳酯的反应类型为;写出C和足量NaOH溶液反应的化学方程式。
③A的同分异构体很多,写出一种属于酯类、且能与FeCl3溶液反应显紫色的同分异构体的结构简式。
【化学—物质结构与性质】
CuCl和CuCl2都是重要的化工原料,常用作催化剂、颜料、防腐剂和消毒剂等。已知:
①CuCl可以由CuCl2用适当的还原剂如SO2、SnCl2等还原制得:
2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O=2CuCl↓+4H++SO42-
2CuCl+SnCl2=2CuCl↓+SnCl4
②CuCl2溶液与乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)可形成配离子[Cu(En)2]2+(En是乙二胺的简写):
请回答下列问题:
(1)配离子[Cu(En)2]2+的中心原子基态外围电子排布式为,H、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序是;
(2)SO2分子的空间构型为;
(3)乙二胺分子中氮原子轨道的杂化类型为,乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺,但乙二胺比三甲胺的沸点高的多,原因是。
(4)配离子[Cu(En)2]2+的配位数为,该微粒含有的微粒间的作用力类型有(填字母);
A.配位键 |
B.极性键 |
C.离子键 |
D.非极性键 |
E.氢键
F.金属键
(5)CuCl的晶胞结构如图所示,
其中Cl-的配位数(即与Cl- 最近距离的Cu+的个数)为。