有机物A可由葡萄糖发酵得到,也可从酸牛奶中提取,纯净的A为无色粘稠液体,易溶于水,为研究A的组成与结构,进行了如下实验:
实验步骤 |
解释或实验结论 |
(1)称取A 9.0 g,升温使其汽化,测其密度是相同条件下H2的45倍 |
(1)A的相对分子质量为:________ |
(2)将此9.0 g A在足量纯O2中充分燃烧,并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,发现两者分别增重5.4 g和13.2 g |
(2)A的分子式为:________ |
(3)另取A 9.0 g,跟足量的NaHCO3粉末反应,生成2.24 L CO2(标准状况),若与足量金属的反应则生成2.24 L H2(标准状况) |
(3)用结构简式表示A中含有的官能团:________、________ |
(4)A的核磁共振氢谱如图: |
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(4)A中含有________种氢原子 |
(5)综上所述,A的结构简式为________ |
(15分)2012年4月15日,央视曝光河北一药用胶囊厂用皮革废料所生产明胶作原料。这些企业用生石灰处理皮革废料进行脱色漂白和清洗,随后熬制成工业明胶,卖给浙江新昌县药用胶囊生产企业,最终流向药品企业,进入消费者腹中。记者调查发现9家药厂的13个批次药品所用胶囊重金属铬含量超标。重铬酸钠俗称红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O)是重要的化工产品和强氧化剂。工业制备的流程如下:
(1)化学上可将某些盐写成氧化物的形式,如Na2SiO3可写成Na2O·SiO2,则Fe(CrO2)2可写成。
(2)煅烧铬铁矿时,矿石中难溶的Fe(CrO2)2生成可溶于水的Na2CrO4,反应化学方程式如下:4Fe(CrO2)2+8Na2CO3+7O2 = 2Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2为了加快该反应的反应速率,可采取的措施是。(写一种即可)
(3)已知CrO42-在不同的酸性溶液中有不同的反应,如:2CrO42-+2H+= Cr2O72-+H2O ;
3CrO42-+4H+= Cr3O102-+2H2O ① 往混合溶液甲中加入硫酸必须适量的原因是。
② 混合溶液乙中溶质的化学式是。
(4)在含Cr2O72-废水中存在着平衡:Cr2O72-+H2O 2CrO42-+2H+,请写出该平衡的平衡常数表达式K=,若继续加水稀释,平衡将移动(填“正向”、“逆向”“不”)。
(5)请配平碱性溶液还原法中发生的离子反应:□Cr2O72-+□S2-+□H2O - □Cr(OH)3+□S2O32-+□OH-
某市对大气进行监测,发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于2.5的悬浮颗粒物),其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此,对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。
请回答下列问题:
(1)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。
若测得该试样所含离子的化学组分及其浓度如下表:
离子 |
H+ |
K+ |
Na+ |
NH4+ |
SO42- |
NO3- |
Cl- |
浓度/mol·L-1 |
未测定 |
4×10-6 |
6×10-6 |
2×10-5 |
4×10-5 |
3×10-5 |
2×10-5 |
根据表中数据判断试样的pH=。
(2)为减少SO2的排放,常采取的措施有:
①将煤转化为清洁气体燃料。
已知:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) △H=-241.8kJ·mol-1
C(s)+1/2O2(g)="CO" (g)△H=-110.5kJ·mol-1
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式: 。
②洗涤含SO2的烟气。以下物质可作洗涤剂的是。
A.Ca(OH) 2 B.Na2CO3 C.CaCl2D.NaHSO3
(3)汽车尾气中有NOx和CO的生成及转化
① 若1mol空气含0.8molN2和0.2molO2,汽缸中的化学反应式为N2 (g)+O2(g)2NO(g)△H
0
1300℃时将1mol空气放在密闭容器内反应达到平衡,测得NO为8×10-4mol。计算该温度下的平衡常数K=。
汽车启动后,汽缸温度越高,单位时间内NO排放量越大,其原因是。
②目前,在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NOx的污染,其化学反应方程式为 。
③ 汽车燃油不完全燃烧时产生CO,有人设想按下列反应除去CO,2CO(g)=2C(s)+O2(g)
已知该反应的△H0,判断该设想能否实现并简述其依据:。
A、B、C、D、E、F六种元素,其中A、B、C、D、E为短周期主族元素。它们之间的关系如下:
(Ⅰ)原子半径:A < C < B < E < D
(Ⅱ)原子的最外层电子数:A = D, C = E, A+B = C。
(Ⅲ)原子的核外电子层数:B = C = 2A
(Ⅳ)B元素的主要化合价:最高正价+最低负价 = 2
(Ⅴ)F的单质或合金是用量最大的金属材料。
请回答:(1)甲由A、B两种元素按原子数之比为3:1组成的物质,写出其电子式;
(2)写出某含F黑色的磁性氧化物与B最高价氧化物对应水化物的稀溶液反应的离子方程式: 。
(3)由A、C、E三种元素组成的两种气体化合物,相互反应能生成淡黄色固体的化学反应方程式为:。
(4)上述元素中A、B、C、E、F的五种元素可形成一种常见复盐,经检测该复盐由三种离子组成且离子个数比为1:1:2,向该盐溶液加入酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀;加入NaOH溶液并加热,产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,则该复盐的化学式为。为检验该复盐中的某种有色离子存在,请写出实验的操作步骤和现象;
(5)将上述复盐配成0.1L 0.1mol/L的溶液,向其中加入0.06mol的BaCl2固体完全反应后,该溶液中c(SO42-)为: (已知:忽略溶液体积变化。该沉淀的Ksp=2×10-9)
已知X、Y、Z、W、K五种元素均位于周期表的前四周期,且原子序数依次增大。元素X是周期表中原子半径最小的元素;Y的基态原子中电子占据了三种能量不同的原子轨道,且这三种轨道中的电子数相同;W位于第2周期,其原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍;K位于ds区且原子的最外层电子数与X的相同。
请回答下列问题:(答题时,X、Y、Z、W、K用所对应的元素符号表示)
⑴Y、Z、W元素的第一电离能由大到小的顺序是 。
⑵K的二价离子电子排布式是 。
⑶Y、Z元素的某些氢化物的分子中均含有18个电子,则Y的这种氢化物的化学式是 ;Y、Z的这些氢化物的沸点相差较大的主要原因是 。
⑷若X、Y、W形成的某化合物(相对分子质量为46)呈酸性,则该化合物分子中Y原子轨道的杂化类型是 ;1 mol该分子中含有 σ键的数目是 。
⑸Z、K两元素形成的某化合物的晶胞结构如图所示,则该化合物的化学式是 ,Z原子的配位数是 。
中国环境监测总站数据显示,颗粒物(PM2.5等)为连续雾霾过程影响空气质量最显著的污染物,其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此,对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题:
⑴ 将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:
离子 |
K+ |
Na+ |
NH4+ |
SO42- |
NO3- |
Cl- |
浓度/mol•L-1 |
4×10-6 |
6×10-6 |
2×10-5 |
4×10-5 |
3×10-5 |
2×10-5 |
根据表中数据计算PM2.5待测试样的pH = 。
⑵ NOx是汽车尾气的主要污染物之一。汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如下:
① N2(g)+O2(g)2NO(g)△H= 。
② 当尾气中空气不足时,NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式 。
③ 汽车汽油不完全燃烧时还产生CO,有人设想按下列反应除去CO:
2CO(g)=2C(s)+O2(g),已知该反应的△H>0,该设想能否实现? 。
⑶ 碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染,同时又能制得氢气,具体流程如下:
① 用离子方程式表示反应器中发生的反应 。
② 用化学平衡移动的原理分析,在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是 。
③ 用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH)表示),NiO(OH)作为电池正极材料,KOH溶液作为电解质溶液,可制得高容量、长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为:Ni(OH)2+MNiO(OH)+MH,电池放电时,负极电极反应式为 ; 充电完成时,全部转化为NiO(OH),若继续充电,将在一个电极产生O2,O2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗,从而避免产生的气体引起电池爆炸,此时,阴极电极反应式为 。