Ⅰ:A、B、W、D、E为短周期元素,且原子序数依次增大,质子数之和为39,B、W同周期,A、D同主族,A、W能形成两种液态化合物A2W和A2W2,E元素的周期序数与主族序数相等。
(1)E元素在周期表中的位置为 。
(2)由A、B、W三种元素组成的18电子微粒的电子式为 。
(3)废印刷电路板上含有铜,以往的回收方法是将其灼烧使铜转化为氧化铜,再用硫酸溶解。现改用A2W2和稀硫酸浸泡废印刷电路板既达到上述目的,又保护了环境,试写出反应的离子方程式 。
(4)元素D的单质在一定条件下,能与A单质化合生成一种化合物DA,熔点为800℃,DA能与水反应放氢气,若将1molDA和1molE单质混合加入足量的水,充分反应后成气全的体积是 (标准状况下)。
(5)D的某化合物呈淡黄色,可与氯化亚铁溶液反应。若淡黄色固体与氯化亚铁反应的物质的量之比为1:2,且无气体生成,则该反应的离子方程式为 。
Ⅱ:X、Y、Z为三种不同短周期非金属元素的单质。在一定条件下发生如下反应:
(6)若常温下X、Y、Z均为气体,且A和B化合生成一种固体时的现象是有白烟,则:
Y的化学式是 ;生成固体的电子式为 。
(7)若常温下Y为固体,X、Z为气体,A 在空气中充分燃烧可生成B,B具有漂白性,则:将B与氯气的水溶液充分反应可生成两种强酸,该反应的化学方程式为_________________________。
二甲醚具有优良的燃烧性能,被称为21世纪的“清洁能源”,以下为其中一种合成二甲醚的方法:在一定温度、压强和催化剂作用下,在同一反应器中进行如下反应:
①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g)△H1=-49.1 kJ·mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=-24.5 kJ·mol-1
③CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H3=+ 41.2 kJ·mol-1
(1)写出CO2(g)加H2(g)转化为CH3OCH3(g)和H2O(g)的热化学方程式是。
(2)一定条件下,原料气中n(H2)/n(CO2)比值和温度对CO2转化率影响的实验数据如下图。
①温度为T1 K时,在1 L反应容器中投入2mol CO2 和8mol H2进行反应,试计算达到平衡时CO2的浓度为。
②结合数据图,归纳CO2平衡转化率受外界条件影响的变化规律:
a。
b。
(3)为研究初始投料比与二甲醚产率关系,在一定温度和压强下,投入一定物质的量的H2、CO、CO2进行试验,实验发现二甲醚的平衡产率随原料气中n(CO)/〔n(CO)+n(CO2)〕比值增大而增大,试分析其原因。
(4)下图是科学家现正研发的,以实现反应①在常温常压下进行的装置。
写出甲槽的电极反应。
由有机物Ⅰ合成Ⅳ(香豆素)的合成路线如下:
回答下列问题:
(1)写出分子式:丙烯酸甲酯____________________;
(2)写出反应类型:Ⅰ→Ⅱ ;若要Ⅱ→Ⅲ的反应完全,则Ⅱ→Ⅲ 反应需要的条件是;
(3)已知化合物Ⅳ的相对分子质量为146,写出结构简式:Ⅳ;
(4)化合物V是Ⅲ的一种同分异构体,V有如下特征:分子中除苯环外,无其它环状结构;在核磁共振氢谱图中,有四个吸收峰;能发生银镜反应;1 mol V最多能与2mol的NaOH反应。V的结构简式为________________;
(5)根据已有知识并模仿香豆素合成路线的相关反应,试写出以氯苯和丙烯(CH2=CH-CH3)为原料,合成的化学方程式(无机试剂任选)。
(12分)【选做题】本题包括A、B两小题,请选定其中一小题作答。若多做,则按A小题评分。
A.【物质结构与性质】
利用工业废铁粉(主要成为Fe3O4、Fe)与硫酸反应可制备硫酸盐。
(1)Fe2+基态核外电子排布式为________。
(2)FeSO4隔绝空气受热分解生成SO2、SO3、Fe2O3。SO2分子的空间构型为__________,其中S原子的杂化类型为________。与SO3互为等电子体的离子与分子分别为________、________(填化学式)。
(3)苯酚可以与Fe3+发生显色反应。1 mol苯酚中含有σ键的数目为________。
(4)Fe3O4具有反尖晶石结构。某化合物MgxAlyOz与反尖晶石结构相仿,其结构如下图所示,它是由下列A、B方块组成。该化合物的化学式为________。
(14分)大气污染越来越成为人们关注的问题,烟气中的NOx必须脱除(即脱硝)后才能排放。
(1)已知:CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l);ΔH=-890.3 kJ·mol-1
N2(g)+O2(g)===2NO(g);ΔH=+180 kJ·mol-1
CH4可用于脱硝,其热化学方程式为CH4(g)+4NO(g)===CO2(g)+2N2(g)+2H2O(l),ΔH=________。
(2)C2H4也可用于烟气脱硝。为研究温度、催化剂中Cu2+负载量对其NO去除率的影响,控制其他条件一定,实验结果如图1所示。为达到最高的NO去除率,应选择的反应温度和Cu2+负载量分别是________。
(3)臭氧也可用于烟气脱硝。
①O3氧化NO结合水洗可产生HNO3和O2,该反应的化学方程式为____。
②一种臭氧发生装置原理如图2所示。阳极(惰性电极)的电极反应式为________。
(4)图3是一种用NH3脱除烟气中NO的原理。
①该脱硝原理中,NO最终转化为________(填化学式)和H2O。
②当消耗2 mol NH3和0.5 mol O2时,除去的NO在标准状况下的体积为________。
(5)NO直接催化分解(生成N2与O2)也是一种脱硝途径。在不同条件下,NO的分解产物不同。在高压下,NO在40 ℃下分解生成两种化合物,体系中各组分物质的量随时间变化曲线如图4所示。写出Y和Z的化学式:____。
(12分)碱式次氯酸镁[Mga(ClO)b(OH)c·xH2O]是一种有开发价值的微溶于水的无机抗菌剂。为确定碱式次氯酸镁的组成,进行如下实验:
①准确称取1.685 g碱式次氯酸镁试样于250 mL锥形瓶中,加入过量的KI溶液,用足量乙酸酸化,用0.800 0 mol·L-1的Na2S2O3标准溶液滴定至终点(离子方程式为2S2O32-+I2===2I-+S4O),消耗25.00 mL。
②另取1.685 g碱式次氯酸镁试样,用足量乙酸酸化,再用足量3%H2O2溶液处理至不再产生气泡(H2O2被ClO-氧化为O2),稀释至1 000 mL。移取25.00 mL溶液至锥形瓶中,在一定条件下用0.020 00 mol·L-1的EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定其中的Mg2+(离子方程式为Mg2++H2Y2-===MgY2-+2H+),消耗25.00 mL。
(1)步骤①需要用到的指示剂是________。
(2)步骤②若滴定管在使用前未用EDTA标准溶液润洗,测得的Mg2+物质的量将________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
(3)通过计算确定碱式次氯酸镁的化学式(写出计算过程)。