【2015天津理综化学】(14分)随原子序数的递增,八种短周期元素(用字母X表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。
根据判断出的元素回答问题:
(1)f在元素周期表的位置是__________。
(2)比较d、e常见离子的半径的小(用化学式表示,下同)_______>__________;比较g、h的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱是:_______>__________。
(3)任选上述元素组成一种四原子共价化合物,写出其电子式__________。
(4)已知1mole的单质在足量d2中燃烧,恢复至室温,放出255.5kJ热量,写出该反应的热化学方程式:___________。
(5)上述元素可组成盐R:zx4f(gd4)2,向盛有10mL1mol·L-1R溶液的烧杯中滴加1mol·L-1NaOH溶液,沉淀物质的量随NaOH溶液体积变化示意图如下:
①R离子浓度由大到小的顺序是:__________。
②写出m点反应的离子方程式____________。
③若R溶液改加20mL1.2 mol·L-1Ba(OH)2溶液,充分反应后,溶液中产生沉淀的物质的量为_______mol。
钒(V)及其化合物在工业催化、新材料和新能源等领域中有广泛的应用,其中接触法制硫酸工业中就要用到V2O5作催化剂:
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH<0。
某温度下,将2 mol SO2和1 mol O2置于10 L密闭容器中,在V2O5作催化剂下经5min反应达平衡,SO2的平衡转化率(α)为80%。
(1)5min内 v(SO3 )= mol·L-1·min-1
(2)该温度下平衡常数K=
(3)若缩小容器体积,至达到新的平衡,在图中画出反应速率变化图象。
(4)硫酸工业尾气SO2用浓氨水吸收,反应的离子方程式是 ,吸收后的产物最终可制成肥料硫铵[即(NH4)2SO4]。
(5)某含钒化合物及硫酸的电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置,其原理如下图所示。
①用该电池电解(NH4)2SO4溶液生产(NH4)2S2O8(过二硫酸铵)。电解时均用惰性电极,阳极电极反应式可表示为 ;若电解得1mol(NH4)2S2O8,则电池左槽中H+将 (填“增大”或“减少”) mol。
②电池使用一段时间后对其进行充电,充电过程中,阳电极反应式为: 。
已知:A、B、D为中学常见的单质,只有一种是金属,对应的元素均处在周期表中的短周期;甲、乙、丙、丁、戊、己为短周期元素组成的化合物。其中,丙是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无色气体;丁是一种高能燃料,其组成元素与丙相同,分子中不同原子的个数比为1:2,各原子最外层电子都达到稳定结构;乙是一种耐火材料;己是一种无色气体。
各物质间的转化关系如下图所示(某些条件已略去)。
请回答:
(1)单质B的组成元素在周期表中的位置是 。
(2)丁的电子式为。
(3)反应①的化学方程式为。
(4)丁的燃烧产物对环境无污染。丁—空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%—30%的KOH溶液。该电池放电时,通入丁的电极反应式是:
,电池工作一段时间后,电解质溶液的pH将 (填“增大”、“减小”、“不变”)。
(5)反应②中,0.5 mol NaClO参加反应时,转移1mol 电子,其化学方程式为:
。
(6)标准状况下用排水法收集满一烧瓶己(水蒸气不计),塞上带导管的橡皮塞,通过导管向其中缓慢通入氧气,现象是: ,一段时间后,常压下不能再通入氧气,则将烧瓶倒立,导管插入盛水的水槽中,用粘冰水的毛巾冷却烧瓶,即看到烧瓶中出现“喷泉”,“喷泉”结束时,瓶中溶液的物质的量浓度是: 。(精确到小数点后三位)
用菱锌矿(主要成分为碳酸锌,还含有Fe2+、Fe3+、Mg2+、Ca2+、Cu2+等)制备氯化锌的一种流程如下。
(1) 在反应3前要将菱锌矿研磨,其目的是。
(2) 反应4将Fe2+ 氧化为Fe3+,该反应的离子方程式为。
(3) 加入氧化锌调节至pH=4.5,反应5的离子方程式为。
(4) 锌粉不在反应4之前加入的原因是。
(5) 若用石墨做电极电解滤液Y,则可以得到参与本流程反应的物质有。
有机化合物A是一种农药生产的中间体,A在一定条件下可发生下列转化:
请回答下列问题:
(1)A分子中不含氧官能团的名称为。
(2)C不能发生反应的类型有(填字母)。
a.取代 b.消去 c.加成 d.氧化 e.加聚
(3)F可能的结构简式为
(4)反应①的化学方程式为。
(5)E在一定条件下反应能生成高分子化合物,其可能的结构简式为 、。
(17分)
A、B、C、D、E是位于前三周期的五种元素,原子序数依次增大,其中B与D为同一主族元素,它们可形成化合物DB2、DB3。在同周期元素中,C的金属性最强,E的非金属性最强。请回答:
(1)E的原子结构示意图为。
(2)A、B形成的原子个数比为1∶1的化合物的电子式为,该化合物与DB2化合生成一种强酸的化学方程式为。
(3)已知在一定条件下1 mol气态DB2完全转化为气态DB3,放出98.3 kJ的热量。该反应的热化学方程式是,工业上进行这一反应的设备是。
(4)用铂做电极电解由C、E形成化合物的饱和溶液时,检验阳极产物的实验方法为;电解一段时间后,将阳极产物和阴极溶液混合,反应的离子方程式是。工业中实际常采用阳离子交换膜电解槽进行电解,若某一电极由碳钢网制成,则该电极为电解槽的(填“阴”或“阳”)极。