某原料经测定主要含有A、B、C、D、E五种前四周期元素,且原子序数依次增大。元素A、B、C、D、E的原子结构等信息如下:
元素 |
元素性质或原子结构 |
A |
周期表中原子半径最小 |
B |
原子核外有三种不同的能量的原子轨道且各个轨道所填充的电子数相同 |
C |
最外层p轨道半充满 |
D |
位于短周期,其原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍 |
E |
位于ds区且原子的最外层电子数与A的相同 |
请回答下列问题(用A、B、C、D、E所对应的元素符号作答):
(1)B、C、D第一电离能由小到大为______________。
(2)E的二价离子的电子排布式为______________。
(3)A2B2D4是一种有机羧酸,常用作除锈剂,该分子中B的杂化方式为____________;1 mol A2B2D4分子中含有σ键数目为____________。
(4)与化合物BD互为等电子体的阴离子化学式为__________(任写一种)。
(5)B2A6、C2A4分子中均含有18个电子,它们的沸点相差较大,主要原因是__________________。
(6)BD2在高温高压下所形成晶体的晶胞如右图所示。一个该晶胞中含________个D原子。
(1)利用Zn+2FeCl3=ZnCl2+2FeCl2反应,设计一个原电池,写出电极反应式。正极 ,负极 ,电解质溶液 ,电极反应式 、 。
(2)下列操作中能使所配制的NaOH溶液浓度偏高的是
A称量的是长期暴露在空气中的NaOH
B容量瓶不干燥
C将溶解于烧杯中的NaOH溶液未经冷却就转移到容量瓶中进行配制。
D混匀容量瓶中溶液后,发现液面低于刻度线,再向容量瓶中加蒸馏水至刻度线
E.定容时,俯视液面使之与刻度线相切
25℃时,几种酸的电离平衡常数如下:
化学式 |
CH3COOH |
H2CO3 |
HClO |
电离平衡常数 |
1.8×10-5 |
Ka1= 4.3×10-7 Ka2= 5.6×10-11 |
3.0×10-8 |
回答下列问题:
(1)物质的量浓度均为0.1mol/L的下列四种溶液:a.Na2CO3溶液,b.NaClO溶液,c.CH3COONa溶液d.NaHCO3溶液;pH由大到小的顺序是:_______________________(填编号)。
(2)常温下0.1mol/L的CH3COOH溶液加水稀释过程中,下列各项的数值一定变小的是:__________。
A. c(H+) B. c(H+)/c(CH3COOH) C. c(H+)·c(OH-) D. c(OH-)/c(H+)
(3)体积均为10mL pH均为2的CH3COOH溶液与一元酸HX溶液分别加水稀释至1000mL,稀释过程pH变化如图:稀释后, HX溶液中水电离出来的c(H+)_____(填“大于”、“等于”或“小于”)
CH3COOH溶液中水电离出来的c(H+),理由是__________________________________。
(4)25℃时,测得CH3COOH与CH3COONa的混合溶液PH=6,则溶液中c(CH3COO-)- c(Na+)=_______________________。(填准确数值)
“烂版液”是制印刷锌板时,用稀硝酸腐蚀锌板后得到的“废液”(含有少量的Cl-、Fe3+),某化学兴趣小组拟用“烂版液”制取Zn(NO3)2·6H2O的过程如下:
已知:Zn(NO3)2·6H2O是一种无色晶体,水溶液呈酸性,Zn(NO3)2能与碱反应,得到的产物具有两性。
生成氢氧化物沉淀的pH
Fe(OH)3 |
Zn(OH)2 |
|
开始沉淀时 |
1.5 |
8.0 |
完全沉淀时 |
2.8 |
11.1 |
注: 金属离子的起始浓度为0.1 mol/L
回答下列问题:
(1)“烂版液”中溶质的主要成分是Zn(NO3)2,若稀硝酸腐蚀锌板产生的气体为N2O,写出稀硝酸腐蚀锌板反应的主要化学方程式______________________。
(2)在操作①中保持pH=8的目的是_________________________________。
(3)沉淀Ⅰ的主要成分是___________________________________________。
(4)操作③中调节pH的范围是_______________;目的是_____________________________________。
煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。
(1)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
一定温度下,在一个容积固定的密闭容器中,发生上述反应,下列不能判断该反应达到化学平衡状态的是 (填字母)。
a.容器中的压强不变 b.1mol H-H 键断裂的同时断裂2molH-O键
c.v正(CO)= v逆(H2O) d.c(CO) =c(H2)
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中,进行反应
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+ H2(g),得到如下三组数据:
实验组 |
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所 需时间/min |
||
H2O |
CO |
H2 |
CO |
|||
1 |
650 |
2 |
4 |
1.6 |
2.4 |
5 |
2 |
900 |
1 |
2 |
0.4 |
1.6 |
3 |
3 |
900 |
a |
b |
c |
d |
t |
①该反应的逆反应为 (填“吸”或“放’’)热反应
②若实验3要达到与实验2中各物质的质量分数分别相等,且t<3min,则a、b应满足的关系是
(用含a、b的数学式表示)。
(3)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇。一定条件下发生反应:
CO2(g)+ 3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),右图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ·mol)的变化。
①在体积为1 L的恒容密闭容器中,充入l molCO2和3molH2,下列措施中能使c(CH3OH)增大的是 (填字母)
a.升高温度 b.充入He(g),使体系压强增大
c.将H2O(g)从体系中分离出来 d.再充入l mol CO2和3 molH2
②当反应达到平衡时不断改变条件(但不改变各组分物质的量和状态)反应速率随时间的变化如图:其中表示平衡混合物中CH3OH含量最高的一段时间是 ;如t0~t1平衡常数为K1,t2~t3平衡常数为K2,则K1 K2(填“大于”、“等于”或“小于”)。
铁及其化合物在日常生活中应用广泛,请根据下列实验回答问题:
(1)钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀的正极反应式为 。
(2)生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe3C),X在足量的空气中高温煅烧,生成有磁性氧化物Y,Y可溶于过量盐酸,形成黄绿色的溶液,写出Y与盐酸反应的化学方程式 。
(3)某炼铁废渣中含有大量CuS及少量铁的化合物,工业上以该废渣为原料生产CuCl2·H2O的工艺流程如下:
已知:Fe(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2沉淀完全时的pH值分别为9.7、3.3、6.4。
试回答下列问题:
①试剂F应选用 (填编号)。
A.Cl2 B.NaClO C.HNO3 D.浓硫酸
理由是 。
②为了获得晶体,对滤液B进行的操作是蒸发浓缩,趁热过滤,滤液经冷却结晶,过滤得到产品。分析有关物质的溶解度曲线(如图),“趁热过滤”得到的固体是 。