【化学——选修2:化学与技术】
I、污水经过一级、二级处理后,还含有少量Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子,可加入沉淀剂使其沉淀。下列物质不能作为沉淀剂的是( )
A.氨水 | B.硫化氢气体 | C.硫酸钠溶液 | D.纯碱溶液 |
II、合成氨的流程示意图如下:
回答下列问题:
(1)工业合成氨的原料是氮气和氢气。氮气是从空气中分离出来的,通常使用的两种分离方法是 , ;氢气的来源是水和碳氢化合物,写出分别采用煤和天然气为原料制取氢气的化学反应方程式 ;
(2)设备A中含有电加热器、触煤和热交换器,设备A的名称 ,其中发生的化学反应方程式为 ;
(3)设备B的名称 ,其中m和n是两个通水口,入水口是 (填“m”或“n”)。不宜从相反方向通水的原因 ;
(4)设备C的作用 ;
(5)在原料气制备过程中混有CO对催化剂有毒害作用,欲除去原料气中的CO,可通过如下反应来实现:CO(g)+H2O(g)CO2 (g)+ H2 (g),已知1000K时该反应的平衡常数K=0.627,若要使CO的转化超过90%,则起始物中c(H2O):c(CO)不低于 。
在下表所列的各元素组中,除一种元素外,其余都可以按某种共性归属一类。请选出各组中的例外元素,并将该组其他元素的可能归属按所给6种类型的编号填入表内。归属类型为:①主族元素;②过渡元素;③同周期元素;④同族元素;⑤金属元素;⑥非金属元素。
元素 |
例外元素 |
其他元素所属类型 |
(1)S、N、Na、Mg |
||
(2)Li、K、Ca、Cs |
||
(3)Rb、B、I、Fe |
X、Y、Z、R、M是元素周期表中原子序数依次增大的五种短周期元素,其相关信息如下表:
元素 |
相关信息 |
X |
X的一种核素的原子核中没有中子 |
Y |
Y原子的核外电子占据4个原子轨道 |
Z |
Z的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 |
R |
R是地壳中含量最高的元素 |
M |
M的单质与冷水剧烈反应,生成的强碱中含有电子数相同的阴阳离子 |
(1)Y、Z、R的第一电离能从大到小的顺序是________________(填元素符号)
(2)Z、R的最简单氢化物中稳定性强的是________,沸点高的是________(填化学式)
(3)甲是由上述3种元素组成的常见化合物,常温下pH=3的甲溶液中由水电离c(H+)=10-3mol/L,则甲的化学式是________。
(4)直线型分子Y2Z2中所有原子都达到8电子稳定结构,则分子中σ键与π键的个数之比是________。(5)常温下0.58gY4H10完全燃烧放出29kJ的热量,请写出Y4H10燃烧热的热化学方程式____________。
有机物A为芳香烃,质谱分析表明其相对分子质量为92,某课题小组以A为起始原料可以合成酯类香料H和高分子化合物I,其相关反应如下图所示:
已知以下信息:
①碳烯(:CH2)又称卡宾,它十分活跃,很容易用它的两个未成对电子插在烷烃分子的C-H键之间使碳链增长。
②通常在同一个碳原子连有两个羟基不稳定,易脱水形成羰基。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为。
(2)由B生成C的化学方程式为 ,该反应类型为。(3)G的结构简式为。
(4)请写出由F生成I的化学方程式。
(5)写出G到H的反应方程式。
(6)H的所有同分异构体中,满足下列条件的共有种;
①含有苯环②苯环上只有一个取代基 ③属于酯类
其中核磁共振氢谱有五种不同化学环境的氢,且峰面积比为1:1:2:2:6的是(写结构简式)。
X、Y、Z、W、R、T为前四周期元素且原子序数依次增大。T原子序数等于X、Y、R原子序数之和。Z为地壳中含量最多的元素。X、Z原子核外均有2个未成对电子。Z与R位于同一主族。X、Y、Z、W、R、T中只有两种金属元素,且存在下列反应: 2W+XZ2X+2WZ
回答下列问题:
(1)X、Y、Z的第一电离能最大的是(用元素符号表示)。
(2)在元素R和元素Z形成的常见化合物中,属于非极性分子的是(填化学式),该分子中中心原子以杂化。
(3)由X、T元素组成的单质中一定不存在(填序号)。
A.离子晶体 | B.分子晶体 | C.原子晶体 | D.金属晶体 |
(4)基态T原子的核外电子排布式为。
(5)T+能与NH3通过配位键结合为[T(NH3)n]+。该离子中T+的4s轨道及4p轨道通过sp杂化接受NH3提供的孤电子对。① [T(NH3)n]+中n=。② [T(NH3)n]+中T+与n个氮原子构成的空间结构呈型。
(6)化合物WZ和NaCl的晶胞结构形似
(氯化钠晶胞结构如右图所示)。
①在WZ中,阳离子和阴离子的配位数均为。
②已知WZ的密度为a g/cm3,则WZ中距离最近的阳离子间的距离为pm(用含a的算式表示,阿伏伽德罗常数为NA)。
硝酸铵在现代农业生产和国防中都占有重要地位,下图是云南天然气化工厂合成硝酸铵的简要生产工艺流程:
回答下列问题:
(1)N2的电子式,合成氨的反应中,若生成1g氨放出热量a KJ,写出该反应的热化学方程式 。
(2)氨催化氧化的化学方程式是,
试从化学反应速率和化学平衡原理分析温度、压强对合成氨反应的影响。
(3)若输送NH3的管道某处发生泄漏,检测的简单方法。
(4)农业生产上长期、过量使用化肥硝酸铵,会加重土壤酸化,原因是(用离子方程式回答)。
(5)25℃时,将x mol NH4NO3溶于一定量水中,向该溶液中滴加y L氨水后溶液呈中性,则滴加氨水过程中水的电离平衡将(填“正向” “不”或“逆向”)移动,所滴加氨水的物质的量浓度为(25℃时,Kb(NH3·H2O)="2.0" × 10-5mol·L-1)。