[化学--修2:化学与技术](15分)
世界环保联盟建议全面禁止使用氯气用于饮用水的消毒,而建议采用高效“绿色”消毒剂二氧化氯。二氧化氯是一种极易爆炸的强氧化性气体,易溶于水、不稳定、呈黄绿色,在生产和使用时必须尽量用稀有气体进行稀释,同时需要避免光照、震动或加热。实验室以电解法制备ClO2的流程如下:
(1) ClO2中所有原子 (填“是”或“不是”)都满足8电子结构。上图所示电解法制得的产物中杂质气体B能使石蕊试液显蓝色,除去杂质气体可选用
A.饱和食盐水 B.碱石灰 C.浓硫酸 D.蒸馏水
(2)稳定性二氧化氯是为推广二氧化氯而开发的新型产品,下列说法正确的是
A.二氧化氯可广泛用于工业和饮用水处理
B.应用在食品工业中能有效地延长食品贮藏期
C.稳定性二氧化氯的出现大大增加了二氧化氯的使用范围
D.在工作区和成品储藏室内,要有通风装置和监测及警报装置
(3) 欧洲国家主要采用氯酸钠氧化浓盐酸制备。化学反应方程式为 。缺点主要是产率低、产品难以分离,还可能污染环境。
(4) 我国广泛采用经干燥空气稀释的氯气与固体亚氯酸钠(NaClO2)反应制备,化学方程式是 ,此法相比欧洲方法的优点是 。
(5) 科学家又研究出了一种新的制备方法,利用硫酸酸化的草酸(H2C2O4)溶液还原氯酸钠,化学反应方程式为_______________________。此法提高了生产及储存、运输的安全性,原因是_________。
已知有四种有机物A、B、C、D,其分子式均为C3H6O2,分子结构中均有甲基把它们分别进行实验并记录现象如下:
有机物 |
氢氧化钠 |
银氨溶液 |
新制氢氧化铜 |
金属钠 |
A |
发生中和反应 |
不反应 |
溶解 |
放出氢气 |
B |
不反应 |
发生银镜反应 |
生成红色沉淀 |
放出氢气 |
C |
发生水解反应 |
发生银镜反应 |
生成红色沉淀 |
不反应 |
D |
发生水解反应 |
不反应 |
不反应 |
不反应 |
则A、B的结构简式为:A________;B________;C、D的名称:C__________;D________
在一定温度下,在10L密闭容器中加入5molSO2和一定量的氧气,在一定条件下发生反应: 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。达平衡时容器中SO3的物质的量浓度为0.4mol/L,还剩余氧气3.0mol。
(1)氧气的起始浓度为。
(2)平衡时剩余SO2mol;
(3)该条件下SO2的最大转化率为;
(4)平衡时体系中SO3的百分含量(体积分数)为 ;
(5)平衡体系中SO2、O2和SO3的物质的量之比为。
能源是人类生活和社会发展的基础,研究化学反应中的能量变化,有助于更好地利用化学反应为生产和生活服务。阅读下列有关能源的材料,回答有关问题:
(1)从能量的角度看,断开化学键要吸收能量,形成化学键要放出能量。已知拆开1 mol H-H键、1 mol I-I、1 mol H-I键分别需要吸收的能量为436 kJ、151 kJ、299 kJ。则由氢气和碘单质反应(H2+I2=2HI)生成1 mol HI需要(填“放出”或“吸收”)___kJ的热量。
(2)在生产和生活中经常遇到化学能与电能的相互转化。
在如图甲装置中,负极电极反应式为,发生的是反应(填“氧化”或“还原”,下同)。正极电极反应式为;总反应的离子方程式为。
(3)若用氢氧化钾溶液做电解质溶液,用氢气做燃料,空气做氧化剂制成燃料电池,其负极反应式为;正极反应式为。当有标状下2.24L氢气消耗时,另一极消耗氧气的物质的量为。
(4)在如下图所示的原电池中,铝做极,导线上电子由极流向极。
某温度时,在一个2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,试填写下列空白:
(1)该反应的化学方程式为;
(2)从开始至2min,Z的平均反应速率为;
(3)3min时,混合物中X的物质的量浓度为。
(4)2分钟后X、Y、Z各物质的量不再随时间的变化而变化,说明在这个条件下,反应已达到了状态。
(5)下列叙述能说明上述反应达到平衡状态的是(填序号)
A.X、Y、Z的物质的量之比为1∶2∶3![]() |
B.混合气体的压强不随时间的变化而变化![]() |
C.单位时间内每消耗3 mol X,同时生成2 mol Z![]() |
D.混合气体的总质量不随时间的变化而变化 |
E.混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化
F.混合气体的平均相对分子质量不再随时间的变化而变化
G.混合气体的密度不再随时间的变化而变化
H.2υ正(X)= 3υ逆(Z)
下列为元素周期表中的一部分,用化学式或元素符号回答下列问题:
族 周期 |
ⅠA |
ⅡA |
ⅢA |
ⅣA |
ⅤA |
ⅥA |
ⅦA |
0 |
二 |
⑥ |
⑦ |
![]() |
|||||
三 |
① |
③ |
⑤ |
⑧ |
⑩ |
|||
四 |
② |
④ |
⑨ |
(1)11种元素中,化学性质最不活泼的是。
(2)①②⑤中,最高价氧化物对应的水化物碱性最强的是。
(3)②③④中形成的简单离子半径由大到小的顺序是。
(4)元素⑦的氢化物分子式为,该氢化物常温下和元素②的单质反应的离子方程式是_____________________________________________,该氢化物与元素⑧的单质反应的离子方程式是_________________________________________。
(5)①和⑨的最高价氧化物对应的水化物的化学式为和。①和⑨两元素形成化合物的化学式为,该化合物灼烧时焰色为色,该化合物的水溶液与元素⑧的单质反应的离子方程式为。
(6)①和⑤最高价氧化物对应的水化物相互反应的化学方程式为
。
(7)⑧⑨三种元素形成的气态氢化物最稳定的是。