(14分)短周期主族元素A、B、C、D、E原子序数依次增大,A是元素周期表中原子半径最小的元素,B是形成化合物种类最多的元素,C原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,D是同周期中金属性最强的元素,E的负一价离子与C的某种氢化物分子含有相同的电子数。
(1)A、C、D形成的化合物中含有的化学键类型为 。
(2)已知:
① E-E→2E △H=+a kJ/mol;
② 2A→A-A △H=-b kJ/mol;
③ E+A→A-E △H=-c kJ/mol;
写出298K时,A2与E2反应的热化学方程式 。
(3)在某温度下容积均为2L的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温恒容,使之发生反应:2A2(g)+BC(g)
X(g) △H=-Q kJ/mol(Q>0,X为A、B、C三种元素组成的一种化合物)。初始投料与各容器达到平衡时的有关数据如下:
| 实验 |
甲 |
乙 |
丙 |
| 初始投料 |
2 molA2、1 molBC |
1 molX |
4 molA2、2 molBC |
| 平衡时n(X) |
0.5mol |
n2 |
n3 |
| 反应的能量变化 |
放出Q1kJ |
吸收Q2kJ |
放出Q3kJ |
| 体系的压强 |
P1 |
P2 |
P3 |
| 反应物的转化率 |
1 |
2 |
3 |
①在该温度下,假设甲容器从反应开始到平衡所需时间为4 min,则A2的平均反应速率v (A2)= 。
②计算该温度下此反应的平衡常数K = 。
③三个容器中的反应分别达平衡时下列各组数据关系正确的是 (填字母)。
A.α1+α2=1
B.Q1+Q2=Q
C.α3<α1
D.P3<2P1=2P2
E.n2<n3<1.0mol
F.Q3=2Q1
④在其他条件不变的情况下,将甲容器的体积压缩到1L,若在第8min达到新的平衡时A2的总转化率为75%,请在下图中画出第5min 到新平衡时X的物质的量浓度的变化曲线。
(4)熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)是一种高温燃料电池,被称为第二代燃料电池,是未来民用发电的理想选择方案之一,其工作原理如图所示。
现以A2(g)、BC(g)为燃料,以一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质。写出该碳酸盐燃料电池(MCFC)正极的电极反应式____________________________。
实验室里需要纯净的氯化钠溶液,但手边只有混有Na2SO4、NH3HCO3 等杂质的NaCl。某学生设计了如下图方案提取纯净物的NaCl溶液。(已知:NH4HCO3
NH3↑+H2O+CO2↑)
如果此方案正确,那么:
(1)操作①可选择 或_____ (仪器)。
(2)操作②为什么不用加硝酸钡溶液?其理由是 。
(3)进行操作②后,如何判断SO42-已除尽的方法是___________________ 。
(4)操作③的目的是________________,为什么不先过滤后加碳酸钠溶液,理由是______________ 。
(5)操作④的目的是_________________________________。
已知A、B、C、D分别是AlCl3、BaCl2、FeSO4、NaOH四种化合物中的一种,它们的水溶液之间的一些反应现象如下:
① A + B→白色沉淀,加入稀硝酸,沉淀不溶解
② B + D→白色沉淀,在空气中放置,沉淀由白色迅速变为灰绿色,最后转化为红褐色
③ C + D→白色沉淀,继续加入D溶液,白色沉淀逐渐消失
(1)试推断A B C D (化学式)。
(2)写出下列反应的化学方程式或离子方程式:
①实验中沉淀由白色迅速变为灰绿色,最后转化为红褐色的化学方程式
②C溶液与D溶液反应后生成的白色沉淀溶解于D溶液中的离子方程式 。
胃酸过多是常见的胃病。下面是甲、乙两种常见胃药的说明摘要。
甲:(1)白色结晶状粉末;(2)能溶于水,水溶液呈弱碱性;(3)受热分解;(4)遇酸及酸性药物则产生二氧化碳;(5)胃酸过多患者服用后多见胃胀气,甚至有引起溃疡穿孔的危险。
乙:(1)与胃酸的中和作用缓慢持久,可维持3~4小时;(2)凝胶本身覆盖于溃疡面上,具有保护作用,并能吸附H+;(3)可溶于稀酸或氢氧化钠溶液。
(1)请你推测,甲中含有的主要化学成分是 (填化学式,下同);乙中含有的主要化学成分是 。
(2)试写出甲中含有的主要化学成分引起胃胀气的离子方程式
(3)试写出实验室以氨水为原料制备乙中含有的主要化学成分的离子方程式
(1)除去混入NaCl溶液中少量Na2CO3杂质的试剂是 ,离子方程式为
(2)除去Na2CO3粉末中混入的NaHCO3杂质用 方法,化学方程式为
(3)除去铁粉中混有铝粉的试剂是 ,离子方程式为
(4)除去FeCl2溶液中混有FeCl3的试剂是 ,离子方程式为
镍是有机合成的重要催化剂,某化工厂有含镍催化剂废品(主要成分是镍、杂质是铁、铝单质及其化合物,还有少量难溶性杂质)。某学习小组设计如下流程利用含镍催化剂废品制备硫酸镍晶体:
几种难溶碱开始沉淀和完全沉淀的pH:
| 沉淀物 |
开始沉淀 |
完全沉淀 |
| Al(OH)3 |
3.8 |
5.2 |
| Fe(OH)3 |
2.7 |
3.2 |
| Fe(OH)2 |
7.6 |
9.7 |
| Ni(OH)2 |
7.1 |
9.2 |
回答下列问题:
(1)溶液①中含金属元素的离子是_________________。
(2)用离子方程式表示加入双氧水的目的___________;双氧水可以用下列物质替代的是_______。
A.氧气 B.漂白液 C.氯气 D.硝酸
(3)操作a和c需要共同的玻璃仪器是_____________;操作C的名称是______________。
(4)如果加入双氧水量不足或“保温时间较短”,则所制备的产品可能含有的杂质为_____________;请选择合适的试剂,设计实验证明产品中是否含“杂质” ______________。
(5)含镍金属氢化物MH-Ni燃料电池是一种绝色环保电池,广泛应用于电动汽车。其中M代表储氢合金,MH代表金属氢化物,电解质溶液可以是KOH水溶液.它的充、放电反应为:xNi(OH)2+M
MHx+xNiOOH;电池充电过程中阳极的电极反应式为_____________,放电时负极的电极反应式为___________。