氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下:
依据上图完成下列问题:
在电解过程中,阴极上生成气体的电子式为 。
(2)精制过程中除去阳离子中的Ca2+、Mg2+等杂质,除去Mg2+的离子方程式为 。
(3)精制过程要除去,可选择下列溶液中的 (填字母序号),并将加入的顺序以箭头符号(↓)的形式画在图上(精制过程中加入试剂从左到右的顺序为先后顺序)。
a.Ba(OH)2 b.Ba(NO3)2 c.BaCl2
(4)在实际生产中也可以用BaCO3除去(已知溶解度BaSO4<BaCO3),试用平衡移动原理加以解释: 。
(5)脱盐工作中,利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异,通过蒸发、冷却、 、(填操作名称)而制得50%的NaOH溶液。
合成氨的流程示意图如下:
回答下列问题:
(1)工业合成氨的原料是氮气和氢气。氮气是从空气中分离出来的,通常使用的两种分离方法是,;氢气的来源是水和碳氢化合物,写出分别采用煤和天然气为原料制取氢气的化学反应方程式,;
(2)设备A中含有电加热器,触媒和热交换器,设备A的名称是,其中发生的化学反应方程式为;
(3)设备B的名称是,其中m和n是两个通水口,入水口是(填"m"或"n")。不宜从相反方向通水的原因是;
(4)设备C的作用是;
(5)在原料气制备过程中混有的CO对催化剂有毒害作用,欲除去原料气中的CO,可通过以下反应来实现:
已知1000K时该反应的平衡常数 ,若要使 的转化率超过90%,则起始物中的 不低于。
铜在我国有色金属材料的消费中仅次于铝,广泛地应用于电气、机械制造、国防等领域。回答下列问题:
(1)铜原子基态电子排布式为;
(2)用晶体的
射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数。对金属铜的测定得到以下结果:晶胞为面心立方最密堆积,边长为361
。又知铜的密度为9.00
,则铜晶胞的体积是
、晶胞的质量是
,阿伏加德罗常数为(列式计算,己知
=63.6);
(3)氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物,这两种化合物都可用于催化乙炔聚合,其阴离子均为无限长链结构(如下图),
位置上
原子的杂化轨道类型为。已知其中一种化合物的化学式为
,另一种的化学式为;
(4)金属铜单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应,但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应,其原因是,反应的化学方应程式为。
(9分)
实验室制备1,2-二溴乙烷的反应原理如下:
可能存在的主要副反应有:乙醇在浓硫酸的存在下在l40℃脱水生成乙醚。
用少量的溴和足量的乙醇制备1,2-二溴乙烷的装置如下图所示:
有关数据列表如下:
乙醇 |
1,2-二溴乙烷 |
乙醚 |
|
状态 |
色液体 |
无色液体 |
无色液体 |
密度/ | 0.79 |
2.2 |
0.71 |
沸点/℃ |
78.5 |
132 |
34.6 |
熔点/℃ |
一l30 |
9 |
-1l6 |
回答下列问题:
(1)在此制各实验中,要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右,其最主要目的是;(填正确选项前的字母)
a.引发反应 b.加快反应速度 c.防止乙醇挥发 d.减少副产物乙醚生成
(2)在装置
中应加入,其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体:(填正确选项前的字母)
a.水 b.浓硫酸 c.氢氧化钠溶液 d.饱和碳酸氢钠溶液
(3)判断该制各反应已经结束的最简单方法是;
(4)将1,2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物应在层(填"上"、"下");
(5)若产物中有少量未反应的
,最好用洗涤除去;(填正确选项前的字母)
a.水 b.氢氧化钠溶液 c.碘化钠溶液 d.乙醇
(6)若产物中有少量副产物乙醚.可用的方法除去;
(7)反应过程中应用冷水冷却装置D,其主要目的是;但又不能过度冷却(如用冰水),其原因是。
(15分)氮元素的化合物在工农业以及国防科技中用途广泛,但也会对环境造成污染,如地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题。请回答下列问题:
(1)某课题组模拟地下水脱氮过程,利用Fe粉和KNO3溶液反应探究脱氨原理。
①用适量0.1molL-1H2SO4洗涤Fe粉,主要反应的化学方程式为,之后用蒸馏水洗涤铁粉至中性;
②将KNO3溶液的pH调至2.5;
③向②调节pH后的KNO3溶液中持续通入一段时间N2,目的是。
④用足量Fe粉还原③处理后的KNO3溶液。充分反应后,取少量反应液,加入足量NaOH溶液,加热,产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,请根据以上信息写出Fe粉和KNO3溶液反应的离子方程式__。
(2)神舟载人飞船的火箭推进器中常用肼(N2H4)作燃料。NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4),该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(3)常温下向含0.01 mol HCl的溶液中缓缓通入224 mLNH3(标准状况,溶液体积变化忽略不计)。
①在通入NH3的过程中,溶液的导电能力 _________ (填“增强”、“减弱”或“基本不变”),理由是;水的电离程度(填“增大”、“减小”或“基本不变”)。
②向HCl和NH3完全反应后的溶液中继续通入NH3,所得溶液中的离子浓度大小关系可能正确的是(填字母编号)。
a.c(H+)>c(C1-)>c(OH-)>c(NH4+)b.c(NH4+)>c(C1-)>c(H+)>c(OH-)
c.c(NH4+)>c(H+)>c(C1-)>c(OH-) d.c(C1)=c(NH4+)>c(H+)=c(OH-)
(15分)W、M、N、X、Y、Z是六种常见的短周期元素,其原子半径随原子序数的变化如右图所示,已知W的一种同位素的质量数为18,中子数为10;M和Ne原子的核外电子数相差1;N与X相邻,N的单质是日常生活中常用的金属材料;Y的最外层电子数是其最内层电子数的3倍;Z的非金属性在同周期主族元素中最强。
(1)W的另一种同位素的质子数与中子数相等,原子符号表示为;元素Y在周期表中的位置是。
(2)下列有关物质性质的比较中,正确的是(填字母编号)。
A.W、X、Y三种元素最简单氢化物的稳定性:W>Y>X |
B.M、X、Z三种元素形成的单质熔点:X>M>Z |
C.Y、Z两种元素的含氧酸酸性:Z>Y |
D.Y、Z两种元素的单核阴离子还原性:Y>Z |
(3)元素W与M按原子个数比1:l形成的化合物的电子式为。
(4)元素X与Z形成的五原子分子的空间结构属于形。
(5)与Z同族的元素都能与氢元素形成氢化物,其中水溶液酸性最弱的是(填化学式)。
(6)含有N元素的两种离子在溶液中相遇能快速发生反应,写出该反应的离子方程式。