碳、硅元素的单质及其化合物是构成自然界的重要物质。
(1)甲烷是最简单的有机物,实验室可通讨下列反应制取:
CH3COONa+NaOHCH4↑+X(已配平),X属于 晶体(填晶体类型)。
(2)金刚石和石墨是两种重要的碳单质。
①以Ni—Cr—Fe为催化剂,一定条件下可将石墨转化为金刚石。基态Cr3+离子中未成对电子数有 个。
②石墨晶体能导电,导电的粒子是 。
(3)甲硅烷(SiH4)的结构与甲烷相似,甲硅烷能与硝酸银发生如下反应:
SiH4+8 AgNO3+2 H2O =" 8" Ag↓+SiO2↓+8 HNO3该反应中氢元素被氧化,由此可判断电负性:Si H(填“>”、“<”或“=”)
(14分)(1)用质量分数为36.5%的浓盐酸(密度为1.16g/cm3)配制成1mol/L的稀盐酸。现实验室仅需要这种盐酸220mL。试回答下列问题:
①配制稀盐酸时,应选用容量为______mL的容量瓶;
②经计算需要______mL浓盐酸,在量取时宜选用下列量筒中的______。
A.5ml | B.10mL | C.25mL | D.50mL |
(2)若某药品质量约为32.0 g,用托盘天平准确称其质量,若用↓表示在右盘放上砝码,用↑表示将砝码取下,在下列表格的空格内,用↓和↑表示相应砝码的放上或取下。
50 g |
20 g |
20 g |
10 g |
5 g |
(3)在配制一定物质的量浓度的溶液时,用“偏高、偏低、无影响”表示下列操作对所配溶液浓度的影响。
①用量筒取液态溶质,读数时,俯视量筒,所配制溶液的浓度。
②将量取液态溶质的量筒用水洗涤,洗涤液倒入容量瓶,所配制溶液的浓度。
③定容摇匀后,有少量溶液外流,对所配制溶液的浓度。
碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂,在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下:
已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Al(OH)3 |
开始沉淀 |
2.3 |
7.5 |
3.4 |
完全沉淀 |
3.2 |
9.7 |
4.4 |
(1)加入少量NaHCO3的目的是调节pH在范围内,使溶液中的沉淀(写离子符号)。
(2)反应Ⅱ中加入NaNO2的目的是发生反应的离子方程式为
(3)在实际生产中,反应Ⅱ常同时通入O2以减少NaNO2的用量,若参与反应的O2有11.2 L(标准状况),则相当于节约NaNO2的物质的量为。
(4)碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)2+离子,Fe(OH)2+可部分水解生成Fe2(OH)42+ 聚合离子,该水解反应的离子方程式为
(5)在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准,产品中不得含有Fe2+及NO3-。为检验所得产品中是否含有Fe2+,应使用的最佳试剂为。
A.溴水B.KSCN溶液C.NaOH溶液 D.酸性KMnO4溶液
甲醇是一种可再生燃料。在容积为2L的密闭容器中进行反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ,其他条件不变,在300℃和500℃时,物质的量n(CH3OH)-反应时间t的变化曲线如图所示。
(1)该反应的△H0 (填>、<或=)
(2)300℃时,0-t1min内 CH3OH的平均生成速率为
(3)若要提高甲醇的产率,可采取的措施有_______。(填字母)
A 缩小容器体积 B 降低温度
C 升高温度D 使用合适的催化剂
E.甲醇从混合体系中分离出来
(4)300℃时,CO、H2的起始物质的量分别为2mol和3mol,若图中n1数据为0.5mol,试计算300℃下,该反应的平衡常数(写出计算过程,保留两位有效数字)
(5)工业上也可以用CO2和H2反应制得甲醇。在2×105Pa、300℃的条件下,若有440g CO2与H2恰好完全反应生成甲醇和水,放出495kJ的热量,试写出该反应的热化学方程式。
丙烯酸乙酯(化合物Ⅳ)是制备塑料、树脂等高聚物的重要中间体,可由下面路线合成:
(1)化合物Ⅳ的分子式为,1 mol化合物Ⅳ完全燃烧消耗O2为mol。
(2)化合物Ⅱ能使溴水褪色,其反应方程式为。
(3)反应②属于反应,化合物Ⅰ可以由化合物Ⅴ(分子式为C3H6O)催化氧化得到,则化合物Ⅴ→Ⅰ的反应方程式为。
(4)化合物Ⅵ是化合物Ⅳ的同分异构体,Ⅵ含碳碳有双键并能与NaHCO3溶液反应放出气体,其核磁共振氢谱峰面积之比为1:1:6,则化合物Ⅵ的结构简式为。
(5)一定条件下,化合物 也可与化合物Ⅲ发生类似反应③的反应,则得到的产物的结构简式为。
水煤气(CO 和H2)是重要燃料和化工原料,可用水蒸气通过炽热的炭层制得:
C (s) + H2O(g)CO (g) +H2 (g)△H= +131.3 kJ•mol-1
(1)该反应的平衡常数K随温度的升高而___________(增大 / 减小 / 不变)。
(2)上述反应达到平衡后,将体系中的C (s)全部移走,平衡_______________(向左移 / 向右移 / 不移动)。
(3)下列事实能说明该反应在一定条件下已达到平衡状态的有_______(填序号)。
A.单位体积内每消耗1 mol CO的同时生成1molH2 |
B.混合气体总物质的量保持不变 |
C.生成H2O(g)的速率与消耗CO的速率相等 |
D.H2O(g)、CO、H2的浓度相等 |
(4)上述反应在t0时刻达到平衡(如下图),若在t1时刻改变某一条件,请在右图中继续画出t1时刻之后c(CO)随时间的变化。
① 缩小容器体积(用实线表示)。
② 降低温度(用虚线表示)。
(5)某温度下,将6.0 mol H2O(g)和足量的炭充入2 L的密闭容器中,发生如下反应,
C (s) + H2O(g)CO (g) +H2 (g),达到平衡时测得lgK= -1.0,求此温度下H2O(g)的
转化率(计算结果保留3位有效数字,要求写出计算过程)。
(6)己知:① C (s) + H2O(l)CO (g) +H2 (g)△H1
② 2CO(g) + O2(g) = 2CO2 (g)△H2
③ H2O (l)= H2 (g) +1/2 O2 (g)△H3
则2C (s) + O2 (g) = 2CO2 (g)的△H= _____________。