(14分)已知有A、B、C、D、E五种短周期元素元素,其原子序数依次增大。F是常见的金属,在潮湿的空气中被腐蚀形成红棕色固体。A、C同主族,A与B、A与E形成共价化合物,A与B形成化合物的水溶液呈碱性,E元素的最高正价与最低负价的代数和为6,D是同周期中离子半径最小的元素。
(1)五种元素中,金属性最强的元素在周期表的位置是_______写出D元素的原子结构示意图________
(2)B元素的气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物化合,生成物的水溶液呈_______性,原因____________(离子方程式表示)上述化合物浓溶液滴加到Mg(OH)2悬浊液中,沉淀逐渐消失最后澄清,请解释澄清的原因______________________________________________
(3)含F的二价离子的酸性溶液,在空气中易被氧化变质,该过程的离子反应为:__________________
检验该二价离子没有被完全氧化的方法为:_______________________________
(4)E元素的最高价氧化物对应的水化物与D元素的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为____________________________________________________
某研究性学习小组在网上搜集到信息:钾、钙、钠、镁等活泼金属能在CO2气体中燃烧。他们对钠在CO2气体中燃烧进行了下列实验:
操作过程 |
实验现象 |
将干燥的玻璃燃烧匙中燃烧的钠迅速 伸入到盛有装满CO2的集气瓶中 |
钠在盛有CO2的集气瓶中继续燃烧 |
反应后冷却 |
集气瓶底附着黑色颗粒,瓶壁上附着有白色 物质 |
(1)要熄灭燃烧的钠,可以选用的物质是____(填字母)
a.水 b.泡沫灭火剂 c.干沙土 d.二氧化碳
(2)该小组同学对瓶壁上的白色物质的成分进行讨论并提出假设
I.白色物质是Na2O;
II.白色物质是Na2CO3;
III.白色物质还可能是
(3)
实验步骤 |
实验现象 |
①取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全 部溶于水,向其中加入过量的CaCl2溶液 |
出现白色沉淀 |
②静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无色酚酞试液 |
无明显现象 |
①通过对上述实验的分析,你认为上述三个假设中,____成立。
②写出该反应的方程式。
双安妥明是一种降血脂药物,主要用于降低血液中胆固醇浓度,安全,副作用小,其结构简式为:
已知: I.
II.
双安妥明的合成路线如下:
已知:C的分子式为C4H8,且有支链;
I能发生银镜反应且1molI能与2mol氢气发生加反应;
K的结构具有对称性.
试回答下列问题:
(1)写出C与氯气在催化剂条件下反应后产物的名称:;J的结构简式:
(2)反应②的条件是反应③的类型是
(3)写出反应④的化学方程式为:
(4)与F互为同分异构体,且属于酯类的有机物有种,并写出其中能发生银镜反应的有机物的结构简式:、。
碳及其化合物有广泛的用途。
(1)在电化学中,常用碳作电极。在碱性锌锰干电池中,碳棒作极。
(2)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气.反应为:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g);△H=+131.3kJ•mol-1,则要制备标准状况下22.4升水煤气,转移的电子的物质的量为,需要吸收的热量为kJ。
(3)工业上把水煤气中的混合气体经过处理后,获得的较纯H2用于合成氨:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g);△H=-92.4kJ•mol-1。下图1是在两种不同实验条件下模拟化工生产进行实验所测得N2随时间变化示意图。
①与实验Ⅰ比较,实验Ⅱ改变的条件为:。
②实验Ⅲ比实验Ⅰ的温度要高,其它条件相同,请在上图2中画出实验Ⅰ和实验Ⅲ中NH3浓度随时间变化的示意图。
(4)Na2CO3可在降低温室气体排放中用作CO2的捕捉剂。1L0.2mol/L Na2CO3溶液吸收标准状况下2.24LCO2后,溶液中各离子浓度由大到小的顺序为。
(16分) 以电解法生产金属锰产生的阳极泥中,其锰含量高达40%~50%,主要成分为MnO2的水合物,且含有显著量的Pb2+、Sn2+等重金属杂质。本工艺采用的木屑富含的纤维素在较浓硫酸的作用下膨胀、水解生成还原糖,酸性条件下,可与二氧化锰反应生成可溶性的硫酸锰。
(1)工业上电解硫酸锰的水溶液生产金属锰,阳极的电极反应式为。
(2)写出木屑水解反应的化学方程式:。配平浸出步骤反应方程式C6H12O6 + MnO2 + H2SO4→ MnSO4 + CO2 + H2O
(3)若取消除酸操作步骤,将会产生气体(填化学式)而污染环境;
(4)本工艺的一种副产品是重要的农业生产资料,写出其化学式;
(5)取一定量的阳极泥进行实验分析,得到如下图像。硫酸的最合适用量为mL,若再增加硫酸的用量,将会导致(填化学式)的消耗量增大。
(6)某阳极泥中MnO2(相对分子质量为87)的质量分数为50.0%,将174g该阳极泥与320g36.5%的浓盐酸混合加热,则产生的氯气在标准状况下应少于L。(假设阳极泥中的其它成分不参与反应)
化工工业中常用乙苯脱氢的方法制备苯乙烯。
(1)已知某温度下:
反应①:CO2(g) +H2 (g)→CO(g) + H2O(g),ΔH= +41.2 kJ/mol
反应②: (g)→
(g)+H2(g),ΔH=" +117.6" kJ/mol
②的化学反应平衡常数分别为K1、K2。
请写出二氧化碳氧化乙苯制备苯乙烯的热化学反应方程式。该反应的化学平衡常数K=(用K1、K2表示)。
(2)对于反应①,恒温恒容条件下,向密闭容器中加入2molCO2和2molH2,当反应达到平衡后,以下说法正确的是。
A.因为该反应是吸热反应,所以升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小; |
B.若继续加入1molCO2、1mol H2,平衡向正反应方向移动; |
C.若继续通入1mol CO2则平衡向正反应方向移动,CO2的转化率增大; |
D.压缩体积,平衡不移动,反应物和产物的浓度都不变; |
(3)温恒容条件下,反应①达到平衡后;t1时刻通入少量CO2;请在下图中画出t1之后的正逆反应曲线,并作出标注。
(4)已知某温度下, Ag2SO4(M=312g/mol)的溶解度为0.624g/100g H2O,该温度下Ksp(Ag2SO4)=;(两位有效数字)
(5)电解法制备高铁酸钠(Na2FeO4),总反应式为:Fe+2H2O+2OH- = FeO42-+3H2,电解质溶液选用NaOH溶液。该电解池阳极材料是(写化学式) ;阳极的电极反应式为:。