碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛,在提倡健康生活已成潮流的今天,“低碳生活”不再只是一种理想,更是一种值得期待的新的生活方式。
(1)甲烷燃烧放出大量的热,可作为能源用于人类的生产和生活。
已知:①2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(l) △H=" —1214" kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=" —566" kJ/mol
则表示甲烷燃烧热的热化学方程式 。
(2) 将两个石墨电极插入KOH溶液中,向两极分别通入CH4和O2,构成甲烷燃料电池。其负极电极反应式是: 。
(3)某同学利用甲烷燃料电池设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如下图所示),通电后,溶液中产生大量的白色沉淀,且较长时间不变色。下列说法中正确的是 (填序号)
A.电源中的a一定为正极,b一定为负极
B.可以用NaCl溶液作为电解液
C.A、B两端都必须用铁作电极
D.阴极发生的反应是:2H+ + 2e-= H2↑
(4)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入体积
为2L的恒容密闭容器中,进行反应:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
实验组 |
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所需时间/min |
|
H2O |
CO |
CO2 |
|||
1 |
650 |
2 |
4 |
1.6 |
5 |
2 |
900 |
1 |
2 |
0.4 |
3 |
3 |
900 |
1 |
2 |
0.4 |
1 |
①实验1中,以v (H2)表示的平均反应速率为 。
②实验3跟实验2相比,改变的条件可能是 (答一种情况即可)
已知A、B、C、D、E都是元素周期表中前36号的元素,其原子序数依次增大。A与其他4种元素既不在同一周期又不在同一族。B和C属同一主族,D和E属同一周期,又知E是周期表中1—18列中的第8列元素。D的原子序数比E小6,D跟B可形成离子化合物其晶胞结构如右图。请回答:
(1)
A与B形成的化合物在固态时的晶体类型是;A与B形成的化合物比A与C形成的化合物熔点要____(填高、低)
(2)写出C的单质与水反应的离子方程式;
(3)如图所示,D跟B形成的离子化合物的化学式为;鉴别该离子化合物是否为晶体,最可靠的科学方法是,该离子化合物晶体的密度为ag·cm-3,B、D两元素的相对原子质量分别为b、c,则晶胞的体积是cm3(只要求列出算式)。
下表为长式周期表的一部分,其中的编号代表对应的元素。
① |
|||||||||||||||||
② |
③ |
④ |
⑤ |
⑥ |
|||||||||||||
⑦ |
⑧ |
||||||||||||||||
⑨ |
⑩ |
(1)写出上表中元素⑨原子的外围电子排布式 。
(2)在元素③与①形成的水果催熟剂气体化合物中,元素③的杂化方式为:
(3)按要求完成下列各题
a.第一电离能:元素④ 元素⑤(选填“>”、“=”、“<”)。
b.与元素④所形成的单质互为等电子体的分子、离子的化学式 、 (各写一种)。
c.元素④的气态氢化物X的水溶液在微电子工业中,可作刻蚀剂H2O2的清除剂,所发生反应的产物不污染环境,其化学方程式为________________________________
d.由X与氧气、KOH溶液构成原电池,负极会产生元素④的单质。则其负极反应式为_____________________________。
(4)由元素③和⑧形成的液态化合物Z,是非极性的直线形分子。0.2mol的Z在O2中完全燃烧,生成两种气态氧化物,298K时放出热量215kJ。该反应的热化学方程式为_________________________
(5)在测定①与⑥形成化合物的相对分子质量时,实验测得的值一般高于理论值的主要原因是: 。
(6)元素⑩所形成的单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示,其晶胞特征如下图乙所示,原子之间相互位置关系的平面图如下图丙所示。已知该原子的半径为d pm,相对原子质量为M,NA代表阿伏加德罗常数,请回答:
晶体中该原子的配位数为 ,一个晶胞中包含的原子数目为 ;该晶体的密度为 g·cm-3(用字母表示,不必化简)。
(8分)⑴键线式表示的分子式;名称是。
⑵中含有的官能团的名称为。
⑶用价层电子对互斥理论推测下列分子的空间构型:
SO2; HCHO___________.
⑷重结晶的首要工作是选择适当的溶剂,要求该溶剂:
a.杂质在此溶剂中溶解度______________ 。
b.被提纯的物质在此溶剂中溶解度__________________。
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)。请回答: C20分子共有_______个正五边形,共有_______条棱边,C20晶体属于_______ (填晶体类型).
某工业废水中仅含下表离子中的5种,且各种离子的物质的量浓度相等,均为0.1mol/L。
阳离子 |
K+ Cu2+ Fe3+ Al3+ Fe2+ |
阴离子 |
Cl-CO32- NO3- SO42- SiO32- |
欲探究废水的组成,进行如下实验:
Ⅰ.用铂丝蘸取少量溶液,在火焰上灼烧,无紫色火焰(透过蓝色钴玻璃观察)。
Ⅱ.取少量溶液,加入KSCN溶液无明显变化。
Ⅲ.另取溶液加入少量盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇空气变成红棕色,此时溶液依然澄清,且溶液中阴离子种类不变。
Ⅳ.向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成。
请推断:
(1)仅由Ⅰ、Ⅱ判断,溶液中一定不含有的阳离子是(写离子符号)。
(2)将Ⅲ中所得红棕色气体通入水中,气体变无色,所发生的化学方程式为:
___________________________________
(3)原溶液中所含阳离子是,阴离子是。(写离子符号)