(实验班做,12分)
I. 臭氧层是地球生命的保护神,臭氧比氧气气具有更强的氧化性。实验室可将氧气通过高温放电管来制取臭氧:3O2 2O3 。
(1)若在上述反应中有40%的氧气转化为臭氧,所得混合气体的平均摩尔质量为__________g/mol。(保留一位小数)
(2)将9L氧气通过高压放电管后,恢复到原状况,得到气体6.5L,其中臭氧为________L。
(3)实验室将氧气和臭氧的混合气体1.568L(标准状况)通入盛有20.0g铜粉的反应器中,充分反应后,粉末质量变为23.2g。则原混合气体中臭氧的体积分数为________。(保留一位小数)。
II.将1.28g铜片投入足量硝酸溶液中充分反应,铜片溶解,溶液变蓝,同时收集到一定量混合气体。经测定,该混合气体中含有N2O,NO2,N2O4,NO四种成分,将该混合气体与足量空气混合,同时通入足量NaOH溶液中,氮氧化物完全被吸收,生成NaNO3。则空气中参与反应的O2的物质的量为__________。
短周期元素X、Y、Z、M、N原子序数依次增大,有关信息如下:
元素 |
有关信息 |
X |
最外层电子数是次外层的2倍 |
Y |
元素的主要化合价为-2价 |
Z |
其单质及化合物的焰色为黄色 |
M |
与X同主族,其单质为半导体材料 |
N |
其单质在Y单质中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰 |
(1)XY2的电子式是;Z2Y2中所含化学键类型是;XY2与Z2Y2反应的化学方程式是。
(2)恒容条件下,一定量的NY2、Y2发生反应:2NY2(g)+Y2(g)2NY3(g)。温度分别为T1和T2时,NY3的体积分数随时间变化如下图。该反应的△H0(填“>”、“<”或“=”,下同);若T1、T2时该反应的化学平衡常数分别为K1、K2,则K1K2。
(3)X的非金属性比M(填“强”或“弱”),能证明此结论的事实是(用离子方程式表示)。
某兴趣小组用废铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe)制备磁性Fe3O4纳米材料的流程示意图如下:
|
溴及其化合物广泛应用在有机合成、化学分析等领域。
(1)海水提溴过程中溴元素的变化如下:
①过程Ⅰ,海水显碱性,调其pH<3.5后,再通入氯气。
ⅰ.通入氯气后,反应的离子方程式是______。
ⅱ.调海水pH可提高Cl2的利用率,用平衡原理解释其原因是______。
②过程Ⅱ,用热空气将溴赶出,再用浓碳酸钠溶液吸收。完成并配平下列方程式。
Br2+Na2CO3=
NaBrO3+
CO2+
______
③过程Ⅲ,用硫酸酸化可得Br2和Na2SO4的混合溶液。
相同条件下,若用盐酸酸化,则所得溴的质量减少,原因是______。
(2)NaBrO3是一种分析试剂。向硫酸酸化的NaI溶液中逐滴加入NaBrO3溶液,当加入2.6 mol NaBrO3时,测得反应后溶液中溴和碘的存在形式及物质的量分别为:
粒子 |
I2 |
Br2 |
IO3- |
物质的量/mol |
0.5 |
1.3 |
则原溶液中NaI的物质的量为______mol。
活性炭可处理大气污染物NO。T℃时,在1L密闭容器中加入NO气体和炭粉,发生反应生成两种气体A和B,测得各物质的物质的量如下:
活性炭/mol |
NO/mol |
A/mol |
B/mol |
|
起始状态 |
2.030 |
0.100 |
0 |
0 |
2 min时 |
2.000 |
0.040 |
0.030 |
0.030 |
(1)2 min内,用NO表示该反应的平均速率v(NO)=______mol·L-1·min-1。
(2)该反应的化学方程式是______;T℃时,它的平衡常数K=9/16,则2 min时反应______(填“是”或“不是”)平衡状态;已知升高温度时,K增大,则该反应为______(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)为了提高反应速率和NO的转化率,可采取的措施是______。
短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如图所示,其中T所处的周期序数与主族序数相等。
Q |
R |
||
T |
W |
(1)T的原子结构示意图是______。用化学方程式表示工业常用冶炼T单质的原理是______。
(2)与W同主族的某元素,其氢化物分子中含有18个电子,该分子中存在的共 价键的类型是______。
(3)元素的非金属性:Q______W(填“强于”或“弱于”),结合方程式简述其原因是______。
(4)甲是R的氧化物,通常状况下呈红棕色。现有一试管甲,欲使元素R全部转化为其最高价氧化物对应水化物,实验步骤:将盛有甲的试管倒扣在水槽中,______。