为探究乙炔与溴的加成反应,甲同学设计并进行了如下实验:先取一定量工业用电石与水反应,将生成的气体通入溴水中,发现溶液褪色,即证明乙炔与溴水发生了 加成反应。乙同学发现在甲同学的实验中,褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊,推测在制得的乙炔中还可能含有少量还原性的杂质气体,由此他提出必须先除去之,再与溴水反应。
请你回答下列问题:
(1)写出甲同学实验中两个主要的化学方程式 、 。
(2)甲同学设计的实验 (填能或不能)验证乙炔与溴发生加成反应,其理由是
(a)使溴水褪色的反应,未必是加成反应
(b)使溴水褪色的反应,就是加成反应
(c)使溴水褪色的物质,未必是乙炔
(d)使溴水褪色的物质,就是乙炔
(3)乙同学推测此乙炔中必定含有的一种杂质气体是 ,它与溴水反应的化学方程式是 ;在验证过程中必须将此杂质全部除去。
(4)请你选用下列四个装置(可重复使用)来实现乙同学的实验方案,将它们的编号填入方框,并写出装置内所放的化学药品。
、I.德国和美国科学家首先制出由20个碳原子组成的空心笼状分子C20,该笼状结构是由许多正五边形构成如图。
①C20分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键;
②多面体的顶点数、面数和棱边数的关系,遵循欧拉定理:顶点数+面数+棱边数=2,
请回答: C20分子共有________个正五边形,共有________条棱边。
II.A、B、C是短周期非金属元素,核电荷数依次增大。A原子外围电子排布为ns2np2,C是地壳中含量最多的元素。D元素的核电荷数为29。请用对应的元素符号或化学式填空:
(1)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为________。
(2)分子(AB)2中键与键之间的夹角为180°,并有对称性,每个原子最外层电子数均满足八电子,其结构式为________,1 mol该分子中含有π键的数目为________。该分子中碳原子的杂化轨道类型是__________________,该分子属于________分子(填“极性”或“非极性”)。
(3)基态D原子的电子排布式为________________。
已知:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH=Q,其平衡常数随温度变化如下表所示:
温度/℃ |
400 |
500 |
850 |
平衡常数 |
9.94 |
9 |
1 |
请回答下列问题:
(1)上述反应的化学平衡常数表达式为,该反应的Q0。
(2)850℃时在体积为10L反应器中,通入一定量的CO和H2O(g),发生上述反应,CO和H2O(g)浓度变化如图所示,则0~4min时平均反应速率v(CO)=。
(3)若在500 ℃时进行,且CO、H2O(g)的起始浓度均为0.020mol/L,该条件下,CO的最大转化率为。
(4)若在850℃时进行,设起始时CO和H2O(g)共为1mol,其中水蒸气的体积分数为x平衡时CO的转化率为y,试推导y随x变化的函数关系式为。
(5)某电化学装置可实现2CO2=2CO+O2的转化,使CO重复使用。已知该反应的阳极应为4OH--4e-=2H2O+O2,则阴极反应式为。
(6)有人提出可以设计反应2CO=2C+O2(ΔH>0)来消除CO的污染,请判断上述反应能否发生(填“可能”或“不可能”),理由是。
【物质结构与性质】
芦笋中的天冬酰胺(结构如图)和微量元素硒、铬、锰等,具有提高身体免疫力的功效。
(1)天冬酰胺所含元素中_______(填元素名称)元素基态原子核外未成对电子数最多。
(2)天冬酰胺中碳原子的杂化轨道类型有_______种。
(3)H2S和H2Se的参数对比见下表。
①H2Se的晶体类型为_________,含有的共价键类型为_________。
②H2S的键角大于H2Se的原因可能为____________________。
(4)已知钼(Mo)位于第五周期VIB族,钼、铬、锰的部分电离能如下表所示
A是____________(填元素符号),B的价电子排布式为。
A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种短周期元素。A和D最外层电子数相同;C、E最低负价相同。B、C的最外层电子数之和等于D的原子核外电子数,A和C可形成两种常见的化合物甲和乙(相对分子质量甲<乙),D2C中阳离子与阴离子的电子层结构相同。请回答下列问题:
(1)B的氢化物与E的氢化物比较,沸点较高的是(填化学式)。
(2)已知乙能与由A、C、D组成的化合物的溶液反应,请写出反应的离子方程式。
(3)A、B两种元素可形成一种离子化合物,该离子化合物的电子式为。
(4)向A、B、C三种元素组成的某盐溶液中滴加AgNO3溶液生成白色沉淀,该反应的化学方程式为____________。已知该盐溶液呈酸性,0.1mol·L-1该盐溶液中离子浓度由大到小的顺序是_________________________。
(5)化合物X、Y由A、C、D、E四种元素中的三种组成的强电解质,且两种物质水溶液的酸碱性相同,组成元素的原子数目之比均为1∶1∶1,若X能抑制水的电离,Y能促进水的电离,则X与Y反应的离子方程式是。
【化学与技术】
工业上以氨气为原料制备硝酸的过程如图1所示:
某课外小组模拟上述部分过程设计了如图2所示实验装置制备硝酸(所有橡胶制品均已被保护)
(1)工业上用氨气制取NO的化学方程式是;
(2)连接好装置后,首先进行的操作是;
(3)通入a气体的目的是;
(4)盛有Na2CO3溶液的烧杯为尾气处理装置,该装置中发生反应的化学方程式是。
(5)已知:温度低于21.15℃时,NO2几乎全部转变为N2O4,工业上可用N2O4与水反应来提高硝酸产率,N2O4与a气体在冷水中生成硝酸的化学方程式是;
(6)一定条件下,某密闭容器中N2O4和NO2的混合气体达到平衡时,c(NO2)=0.500mol/L,c(N2O4)=0.125mol/L.则2NO2(g)N2O4(g)的平衡常数K=,若NO2起始浓度为2mol/L,相同条件下,NO2的最大转化率为。