(8分)X、Y、Z是短周期三种元素,它们在周期表中的位置如图所示。试回答:
(1)X元素单质的化学式是______________。(2)Z元素的原子结构示意图为______________________。(3)Y在元素周期表中的位置是_____________。(4)与Z同主族的下一周期元素的原子序数是________。
(14分)如下图中A~J分别代表有关反应中的一种中学化学常见单质或化合物,其中B、C、D、I均为无色气体,G为白色沉淀。(部分产物和反应条件已略去)(1)若A加热后得到等物质的量的B和C,则A的化学式为 。(2)实验室检验B的方法是 。(3)写出上述由I生成J的化学方程式: 。(4)写出C和少量Na[Al(OH)4]溶液反应的离子方程式: 。(5)若实验室要制备纯净的物质C(可含水蒸气)所需试剂最好选择 (填代号)。A.石灰石 B.稀硝酸 C.稀硫酸 D.稀盐酸 E.纯碱所需气体发生装置是 (填代号);所选装置中涉及的玻璃仪器的名称为________________________。
(10分)榴石矿石可以看作由CaO、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成。工业上对其进行综合利用的流程如下:(1)SiO2的用途广泛,试写出其中的一种重要用途 ;(2)溶液Ⅰ中除了Ca2+外,还含有的金属阳离子有 ;(3)步骤③中NaOH参加反应的离子方程式是 ,鼓入空气并充分搅拌的目的是(用化学方程式表示): 。(4)在工业生产中,步骤④通入过量CO2而不加入盐酸的原因是 ________。
(8分)氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程。下面是一个还原过程的反应式:NO3— + 4H+ + 3e-NO↑+2H2O; KMnO4、Na2CO3、Cu2O、Fe2(SO4)3四种物质中的一种物质(甲)能使上述还原过程发生。(1)写出并配平该氧化还原反应的方程式: 。(2)反应中硝酸体现了 等化学性质。(3)反应中若产生0.2 mol气体,则转移电子的物质的量是 mol。(4)若1 mol甲与某浓度硝酸反应时,被还原硝酸的物质的量增加,原因是 。
(6分)(1)甲醇可作为燃料电池的原料。以CH4和H2O为原料,通过下列反应来制备甲醇。Ⅰ:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)ΔH="+206.0" kJ·mol-1Ⅱ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH="-129.0" kJ·mol-1CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH(g)和H2(g)的热化学方程式为 _____________。(2)甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是:通电后,将Co2+ 氧化成Co3+,然后以Co3+ 作氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用如图装置模拟上述过程:①写出阳极电极反应式 _______ 。②写出Co3+除去甲醇的离子方程式 。
(8分)工业生产硝酸铵的流程图如下:请回答下列问题:(1)写出硝酸铵在工农业生产中的重要作用_____________________________(任写一条)。(2)已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g),ΔH=-92.4 kJ·mol-1。在一定温度压强和铁催化条件下向一密闭容器中充入1molN2和3molH2,充分反应后,放出的热量___________(填“<” “>” “=”)92.4kJ,理由是 。 (3)写出氨催化氧化的化学方程式:___________________________________________________。