硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]较硫酸亚铁不易被氧气氧化,是分析化学中重要的试剂,常用于代替硫酸亚铁。硫酸亚铁铵在 500℃时隔绝空气加热完全分解。回答下列问题:
(1)硫酸亚铁铵隔绝空气加热完全分解,发生了氧化还原反应,固体产物可能有FeO和Fe2O3,气体产物可能有NH3、SO3、H2O、N2和 。
(2)为检验分解产物的成份,设计如下实验装置进行实验,加热A中的硫酸亚铁铵至分解完全。
①A中固体充分加热较长时间后,通入氮气,目的是 。
②为验证A中残留物是否含有FeO,需要选用的试剂有 。
A.KSCN溶液 | B.稀硫酸 | C.浓盐酸 | D.KMnO4溶液 |
③装置B中BaCl2溶液的作用是为了检验分解产物中是否有 气体生成,若含有该气体,观察到的现象为 。
④若A中分解产物有N2,固体残留物只有Fe2O3,Fe2O3的物质的量为bmol,C中沉淀物质的量为amol,则
b a(填“大于”、“小于”或“等于”)
⑤实验中,观察到C中有白色沉淀生成,则C中发生的反应为 (用离子方程式表示)。
(3)已知亚铁离子被氧气氧化的反应是:4Fe2+ + O2 + (4+2x) H2O2Fe2O3•xH2O + 8H+,硫酸亚铁铵 溶液较硫酸亚铁溶液不易被氧气氧化,其原因是 。
(18分)化合物A是一种重要的有机化工原料,A的有关转化反应如下(部分反应条件略去)。已知:F和E互为同分异构体:R表示烃基,R和R表示烃基或氢
(1)G是常用的指示剂酚酞,G的含氧官能团名称:,G的分子式为。
(2)反应②的反应类型:;A与甲醛在酸催化条件下可生成一种绝缘树脂材料,此反应类型为。
(3)写出下列反应的化学方程式:
A与饱和溴水的反应:;
反应⑤(写明反应条件)。
(4)化合物H是D的同分异构体,其核磁共振氢谱表明只有两种吸收峰。符合上述条件的H的结构有多种,写出其中一种化合物的结构简式:。
(5)结合已知信息,请补充以A和HCHO为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任选),方框内写有机物结构简式,在“→”上或下方写反应所需条件或试剂。
(14分)A、B、C、D为原子序数依次增大的四种第三周期元素,其单质及其化合物的性质或结构信息如下表所述。
元素 |
A |
B |
C |
D |
性质 结构 信息 |
工业上常用电解熔融AD2制取A的单质。 |
B的最外层电子数比最内层电子数多1。 |
C的最高价氧化物的水化物经聚合、脱水,可作袋装食品干燥剂。 |
D的一种气态氧化物甲对空气的相对密度为3,它溶于水得到单一溶质的弱酸性溶液(有漂白性),该溶液光照后酸性增强。 |
请按要求回答下列问题:
(1)工业上制取A的单质的化学方程式:。
(2)在25oC、10l kPa下,已知13.5g的B的固体单质在D的气体单质中完全燃烧后恢复至原状态,放热419 kJ,该反应的热化学方程式是。
(3)Sn与元素C同主族,周期数比元素C的大2.则Sn的原子序数为;配制SnCl2溶液时需用盐酸溶解其晶体,其目的是。
(4)甲中各原子都满足8电子稳定结构,其电子式为;甲溶于水后光照一段时间溶液酸性增强的原因(用离子方程式表示) 。
(5)将A的单质、B的单质棒用导线连接后插入稀NaOH溶液中。写出负极反应的电极方程式。
如下图装置所示,是用氢氧燃料电池B进行的某电解实验:
(1)若电池B使用了亚氨基锂(Li2NH)固体作为储氢材料,其储氢原理是:Li2NH+H2=LiNH2+LiH,则下列说法中正确的是________。
A.Li2NH中N的化合价是-1价 | B.该反应中H2既是氧化剂又是还原剂 |
C.Li+ 和H+的离子半径相等 | D.此法储氢和钢瓶储氢的原理相同 |
(2)在电池B工作时:
①若用固体Ca(HSO4)2为电解质传递H+,则电子由________极流出,H+向________极移动。(填“a”或“b”)
②b极上的电极反应式为:________________________________
③外电路中,每转移0.1 mol电子,在a极消耗________上的H2(标准状况下)。
(3)若A中X、Y都是惰性电极,电解液W是滴有酚酞的饱和NaCI溶液,则B工作时:
①电解池中X极上的电极反应式是 ________________________________。
在X极这边观察到的现象是 _____________________________________。
②检验Y电极上反应产物的方法是 _________________________________。
③若A中其它均不改变,只将电极Y换成铁棒,可实现的实验目的是_____________________。
氯丁橡胶M是理想的电线电缆材料,工业上可由有机化工原料A或E制得,其合成路线如下图所示。
已知:H2C=CH-C≡CH由E二聚得到。
完成下列填空:
(1)A的名称是_________________,反应③的反应类型是_________反应。
(2)写出反应②的化学反应方程式: _______________________________________。
(3)为研究物质的芳香性,将E三聚、四聚成环状化合物,写出它们的结构简式: _________、_________ ;鉴别这两个环状化合物的试剂为_________________。
(4)以下是由A制备工程塑料PB的原料之一一l,4-丁二醇(BDO)的合成路线:
写出上述由A制备BDO的化学方程式:
反应④_______________________________________________________________
反应⑤_______________________________________________________________
反应⑥_______________________________________________________________
X、Y、Z、W、P为短周期的主族元素,其原子序数依次增大。Y、Z、W、P位于同一周期。X 元素形成的单质是自然界中含量最多的气体,1mol Y的单质分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应生成的气体在标况下均为33.6L。W的原子最外层电子数与核外电子总数之比为3:8,X的原子序数是Z的原子序数的一半。
(1)Y在周期表中的位置是________;X的氢化物与P的氢化物接近时的现象是_________。
(2)W与P可形成原子个数比为1:2的化合物,其电子式为__________。
(3)Y与P形成的化合物溶液显____性;用离子反应方程式表示显这种性质的原因________________。
(4)Z、W、P三种元素的气态氢化物稳定性由高到低的顺序是______________________(填化学式)。
(5)X的三氟化物是微电子工业中优良的等离子刻蚀气体,但在潮湿的环境中能与水发生反应生成无色气体,遇空气变为红棕色。写出此三氟化物与水反应的化学反应方程式_____,若0.6mol X的三氟化物完全与水反应,则转移的电子总数约为_________个。