如下表所示为元素周期表的一部分,参照元素①~⑦在表中的位置,请回答下列问题:
族 周期 |
IA |
|
0 |
|||||
1 |
① |
ⅡA |
ⅢA |
ⅣA |
ⅤA |
ⅥA |
ⅦA |
|
2 |
|
|
|
|
|
② |
③ |
|
3 |
④ |
|
⑤ |
|
|
⑥ |
⑦ |
|
(1)③、④、⑦的原子半径由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。
(2)⑥和⑦的最高价含氧酸的酸性强弱为 (用酸的化学式表示)。
(3)①、②两种元素按原子个数之比为1:1组成的常见液态化合物,在酸性溶液中能将Fe2+氧化,写出该反应的离子方程式 ;
(4)由表中元素形成的物质可发生如图中的反应,其中B、C、G是单质,B为黄绿色气体,D溶液显碱性。
①写出D溶液与G反应的化学方程式 。
②写出检验A溶液中溶质的阴离子的方法 。
③常温下,若电解1L0.1 mol·L-1的A溶液,一段时间后测得溶液pH为12(忽略溶液体积变化),则该电解过程中转移电子的物质的量为 。
④写出过量的E与F溶液中溶质反应的离子方程式 。
(5)由②、④、⑥元素组成的化合物W(在酸性溶液中发黄,W还原性较强),在溶液中易被⑦的单质氧化,该反应的离子方程式为 。
(15分)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:
(1)已知:
化学键 |
C-H |
C-C |
C=C |
H-H |
键能/kJ·molˉ1 |
412 |
348 |
612 |
436 |
计算上述反应的△H=________ kJ·mol-1。
(2)维持体系总压强p恒定,在温度T时,物质的量为n、体积为V的乙苯蒸汽发生催化脱氢反应。已知乙苯的平衡转化率为α,则在该温度下反应的平衡常数K=____________(用α等符号表示)。
(3)工业上,通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1︰9),控制反应温度600℃,并保持体系总压为常压的条件下进行反应。在不同反应温度下,乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下:
①掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率,解释说明该事实___________。
②控制反应温度为600℃的理由是____________。
(4)某研究机构用CO2代替水蒸气开发了绿色化学合成工艺——乙苯-二氧化碳耦合催化脱氢制苯乙烯。保持常压和原料气比例不变,与掺水蒸汽工艺相比,在相同的生产效率下,可降低操作温度;该工艺中还能够发生反应:CO2+H2=CO+H2O,CO2+C=2CO。新工艺的特点有_________(填编号)。
①CO2与H2反应,使乙苯脱氢反应的化学平衡右移
②不用高温水蒸气,可降低能量消耗
③有利于减少积炭
④有利于CO2资源利用
Ⅰ.(6分)请回答:
(1)H2O2的电子式___________。
(2)镁燃烧不能用CO2灭火,用化学方程式表示其理由________________。
(3)在AgCl沉淀中加入KBr溶液,白色沉淀转化为淡黄色沉淀,写出反应的离子方程式_____________。
(4)完成以下氧化还原反应的离子方程式:
()MnO4-+()C2O42-+______=()Mn2++()CO2↑+________
Ⅱ.(12分)化合物甲和NaAlH4都是重要的还原剂。一定条件下金属钠和H2反应生成甲。甲与水反应可产生H2,甲与AlCl3反应可得到NaAlH4。将4.80g甲加热至完全分解,得到金属钠和2.24 L(已折算成标准状况)的H2。
请推测并回答:
(1)甲的化学式__________。
(2)甲与AlCl3反应得到NaAlH4的化学方程式__________。
(3)NaAlH4与水发生氧化还原反应的化学方程式__________。
(4)甲在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂(铁锈的成分表示为Fe2O3),脱锈过程发生反应的化学方程式 。
(5)某同学认为:用惰性气体赶尽反应体系中的空气,将铁和盐酸反应后的气体经浓硫酸干燥,再与金属钠反应,得到固体物质即为纯净的甲;取该固体物质与水反应,若能产生H2,即可证明得到的甲一定是纯净的。
判断该同学设想的制备和验纯方法的合理性并说明理由___________。
氯化亚铜(
)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。
难溶于醇和水,可溶于氯离子浓度较大的体系,在潮湿空气中易水解氧化。以海绵铜(主要成分是
和少量
)为原料,采用硝酸铵氧化分解技术生产
的工艺过程如下:
回答下列问题:
(1)步骤①中得到的氧化产物是,溶解温度应控制在60~70度,原因是。
(2)写出步骤③中主要反应的离子方程式。
(3)步骤⑤包括用
=2的酸洗、水洗两步操作,酸洗采用的酸是(写名称)。
(4)上述工艺中,步骤⑥不能省略,理由是 。
(5)步骤②、④、⑤、⑧都要进行固液分离。工业上常用的固液分离设备有(填字母)
A. | 分馏塔 | B. | 离心机 | C. | 反应釜 | D. | 框式压滤机 |
(6)准确称取所制备的氯化亚铜样品 ,将其置于若两的 溶液中,待样品完全溶解后,加入适量稀硫酸,用 的 溶液滴定到终点,消耗 溶液 ,反应中 被还原为 ,样品中 的质量分数为。
碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题:
(1)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,再向浓缩液中加
和
,即可得到
,该反应的还原产物为。
(2)上述浓缩液中含有
、
等离子,取一定量的浓缩液,向其中滴加
溶液,当
开始沉淀时,溶液中
为:,已知
=1.8×10-10,
=8.5×10-17。
(3)已知反应
的
,1
、1
分子中化学键断裂时分别需要吸收436
、151
的能量,则1
分子中化学键断裂时需吸收的能量为
。
(4)
研究了下列反应:
在716
时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数
与反应时间
的关系如下表:
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
120 |
|
1 |
0.91 |
0.85 |
0.815 |
0.795 |
0.784 |
|
0 |
0.60 |
0.73 |
0.773 |
0.780 |
0.784 |
①根据上述实验结果,该反应的平衡常数K的计算式为:。
②上述反应中,正反应速率为
正=
正·
,逆反应速率为
逆=
逆·
,其中
正、
逆为速率常数,则
逆为(以
和
正表示)。若
正 = 0.0027
,在
=40
时,
正=
③由上述实验数据计算得到
正~
和
逆~
的关系可用下图表示。当升高到某一温度时,反应重新达到平衡,相应的点分别为(填字母)
苯酚和丙酮都是重要的化工原料,工业上可用异丙苯氧化法生产苯酚和丙酮,其反应和工艺流程示意图如下:
相关化合物的物理常数
物质 |
相对分子质量 |
密度(
) |
沸点/℃ |
异丙苯 |
120 |
0.8640 |
153 |
丙酮 |
58 |
0.7898 |
56.5 |
苯酚 |
94 |
1.0722 |
182 |
回答下列问题:
(1)在反应器
中通入的
是。
(2)反应①和②分别在装置和中进行(填装置符号)。
(3)在分解釜
中加入的
为少置浓硫酸,其作用是,优点是用量少,缺点是。
(4)反应②为(填"放热"或"吸热")反应。反应温度控制在50-60℃,温度过高的安全隐患是。
(5)中和釜D中加入的Z最适宜的是(填编号。已知苯酚是一种弱酸)。
a.
b.
c.
d.
(6)蒸馏塔
中的馏出物
和
分别为和,判断的依据是。
(7)用该方法合成苯酚和丙酮的优点是。