(15分)I.NH4Al(SO4)2是食品加工中最为快捷的食品添加剂,用于焙烤食品中;NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。请回答下列问题:
(1)相同条件下,0.1 mol·L-1NH4Al(SO4)2中c(NH4+) (填“等于”、“大于”或“小于”)0.1 mol·L-1NH4HSO4中c(NH4+)。
(2)如图1是0.1 mol·L-1电解质溶液的pH随温度变化的图像。
①其中符合0.1 mol·L-1NH4Al(SO4)2的pH随温度变化的曲线是 (填写字母);
②20℃时,0.1 mol·L-1NH4Al(SO4)2中2c(SO42-)-c(NH4+)-3c(Al3+)= mol·L-1(填数值)。
(3)室温时,向100 mL 0.1 mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L-1NaOH溶液,得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图2所示。
试分析图中a、b、c、d四个点,水的电离程度最大的是 ;在b点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是 。
II.pC是指极稀溶液中溶质物质的量浓度的常用对数负值, 类似pH。如某溶液溶质的浓度为1×10-3 mol·L-1,则该溶液中该溶质的pC=-lg10-3=3。已知H2CO3溶液中存在下列平衡:CO2+H2OH2CO3 H2CO3
H++HCO3- HCO3-
H++CO32-
图3为H2CO3、HCO3-、CO32-在加入强酸或强碱溶液后,达到平衡时溶液中三种成分的pCpH图。请回答下列问题:
(1)在pH=9时,H2CO3溶液中浓度最大的含碳元素的离子为 。
(2)pH<4时,溶液中H2CO3的pC总是约等于3的原因是 。
(3)已知M2CO3为难溶物,则其Ksp的表达式为 ;现欲将某溶液中的M+以碳酸盐(Ksp=)的形式沉淀完全,则最后溶液中的CO32-的pC最大值为 (溶液中的离子浓度小于1×10-5 mol·L-1时,沉淀完全)。
现有A、B、C、D、E、F六种短周期元素,它们的原子序数依次增大,D与E的氢化物分子构型都是V型。A、B的最外层电子数之和与C的最外层电子数相等,A能分别与B、C、D形成电子总数相等的分子,且A与D可形成的化合物,常温下均为液态。
请回答下列问题(填空时用实际符号):
(1) C的元素符号是;元素F在周期表中的位置。
(2) B与D一般情况下可形成两种常见气态化合物,假若现在科学家制出另一种直线型气态化合物 B2D2分子,且各原子最外层都满足8电子结构,则B2D2电子式为,其固体时的晶体类型是。
(3) 最近意大利罗马大学的FuNvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的C4分子。C4分子结构如右所示。科学家最近又用脉冲激光烧蚀CCl4又发现了C2分子。根据以上信息,下列说法正确的是。
① C4属于一种新型的化合物
② C4沸点比P4(白磷)低
③ C4与C2互为同素异形体
④ C4稳定性比P4(白磷)差
⑤ C4属于原子晶体
⑥ C4和P4 (白磷)的晶体都属于分子晶体
⑦ C4与C2互为同分异构体
(4) C与F两种元素形成一种化合物分子,各原子最外层达8电子结构,则该分子的结构式为,其空间构型为。
(5) 为了除去化合物乙(A2ED4)稀溶液中混有的A2ED3,常采用A2D2为氧化剂,发生反应的离子方程式为:
(6) E与F形成的化合物E2F2在橡胶工业上有重要用途,遇水易水解,其空间结构与A2D2极为相似。对此以下说法正确的是。
a .E2F2的结构式为:F- E—E- F
b. E2Br2与E2F2结构相似,熔沸点:E2Br2 < E2F2
c. E2F2与H2O反应的化学方程式可能为:2 E2F2+2H2O=EO2↑+ 3E↓+4HF
纯碱一直以来都是工业生产的重要原料,很长一段时间来纯碱的制法都被欧美国家所垄断。上个世纪初我国著名的工业化学家侯德榜先生,经过数年的反复研究终于发明了优于欧美制碱技术的联合制碱法(又称侯氏制碱法)。并在天津建造了我国独立研发的第一家制碱厂。其制碱原理的流程如下:
⑴侯德榜选择天津作为制碱厂的厂址有何便利条件(举二例说明)、。
⑵合成氨工厂需要向制碱厂提供两种原料气体,它们分别是:、。(填化学式)这两种气体在使用过程中是否需要考虑添加的顺序:(填“是”或“否”),原因是:。
⑶在沉淀池中发生的反应的化学方程式是:。
⑷使原料水中溶质的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了(填上述流程中的编号)的循环。从母液中可以提取的副产品的应用是(举一例)。
A、B、C、D均为中学化学中常见的单质或化合物,它们之间的关系如图所示(部分产物已略去)。
(1)若A为金属单质,D是某强酸的稀溶液,则反应C+D→B的离子方程式为。
(2)若A、B为盐,D为强碱,A的水溶液显酸性,则
①C的化学式为。
②反应B+A→C的离子方程式为。
(3)若A为强碱,D为气态氧化物。常温时,将B的水溶液露置于空气中,其PH随时间t变化可能如上图的图b或图c所示(不考虑D的溶解和水的挥发)。
①若图b符合事实,则D为(填化学式),此时图b中x 7(填“﹥”“﹤”“﹦”)
②若图c符合事实,则其PH变化的原因是(用离子方程式表示);已知图c中y﹤7,B的焰色反应为黄色,则B溶液中各离子浓度由大到小的顺序是。
(4)若A为非金属单质,D是空气的主要成分之一。它们之间转化时能量变化如上图a,请写出A+D→C的热化学方程式:。
固定和利用CO2,能有效地利用资源,并减少空气中的温室气体。工业上正在研究利用CO2来生产甲醇燃料的方法,该方法的化学方程式是:
CO2(g) + 3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g)△H=" -49.0" kJ·mol-1
某科学实验将6 mol CO2和8 mol H2充入一容积为2 L的密闭容器中(温度保持不变),测得H2的物质的量随时间变化如右图中实线所示(图中字母后的数字表示对应的坐标):
回答下列问题:
(1)该反应在条件下能自发进行(填编号)。
A、高温 B、低温 C、任何温度
(2)该反应在0~8 min内CO2的平均反应速率是mol/(L•min)。
(3)该反应的平衡常数K=。
(4)仅改变某一条件再进行实验,测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示。与实线相比,曲线Ⅰ改变的条件可能是,曲线Ⅱ改变的条件可能是。
若实线对应条件下平衡常数为K,曲线Ⅰ对应条件下平衡常数为K1,曲线Ⅱ对应条
件下平衡常数为K2,则K、K1和K2的大小关系是。
(5)根据化学反应速率与化学平衡理论,联系化工生产实际,你认为下列说法不正确的是
。
A.化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品
B.有效碰撞理论可指导怎样提高原料的转化率
C.勒夏特列原理可指导怎样使用有限原料多出产品
D.催化剂的使用是提高产率的有效方法
E.正确利用化学反应速率和化学反应限度都可以提高化工生产的综合经济效益
芳香族化合物A有如下的转化关系:
已知C的结构简式为,F能使溴的CCl4溶液褪色。请回答下列问题:
(1)写出结构简式:A;F。
(2)请写出B→D反应的化学方程式:。
(3)检验B中官能团的实验方法是
。
(4)若有机物G与D互为同分异构体,则与有机物B互为同系物的G的同分异构体有种,
任写一种符合此条件的G的结构简式。