在下图所示的物质转化关系中,A是用于制造汽车发动机的耐高温陶瓷材料,A由两种元素组成,且两种元素化合价的绝对值相等。常温下,C、F、K是无色无味的气体单质,D、H是固体单质。E是常见的两性氧化物。B、G是汽车尾气中的主要污染气体,所含元素均为第二周期元素。反应②常用于汽车尾气的处理。(1)C的电子式 。(2)A的化学式 。(3)反应③的化学方程式 。(4)反应④的离子方程式 。
(16分)钢厂酸洗废液(成分如下表所示)在工业生产中还具有很多用途。(1)欲检验该酸洗废液中含有的少量Fe3+,最宜选用的试剂是_____溶液;为检验其中的Fe2+,某同学设计了如下实验:取该酸洗废液少许加入试管中,滴入几滴酸性KMnO4溶液后发现紫色消失。该同学得出结论:该溶液中含有Fe2+。大家认为该同学的实验设计不合理,理由是____________________________(用必要的文字和离子方程式解释)。(2)采用石墨作电极电解上述酸洗废液时,初始阶段,阳极板上有气泡生成,此时与该现象有关的阳极电极反应式为______;向上述酸洗废液中加入KOH溶液中和后,在合适的电压下电解,可在__________(填“阴”或“阳”)极生成高铁酸钾(K2FeO4)。(3)利用上述酸洗废液、含铝矿石(主要成分为Al2O3、Fe2O3和SiO2)以及新制的硅酸(活化硅酸),制备聚硅酸氯化铝铁絮凝剂(简称PAFSC),具体方法如下:①适当调高滤液A的pH,Al3+和Fe2+转化为沉淀,原因是______________(请用沉淀溶解平衡的理论解释)。②PAFSC絮凝剂净化水的过程中,Al3+参与反应的离子方程式为________________。③25℃时,PAFSC的除浊效果随溶液pH的变化如图所示(图中的NTU为浊度单位),则在下列pH范围中,PAFSC除浊效果最佳的是______(填下列序号字母)。a.4~5 b.5~7 c.7~8 d.8~925℃时,pH>7且随pH增大,PAFSC的除浊效果明显变差,原因是碱性增强,使胶体发生了_____现象。
(17分)二氧化硫为重要的含硫化合物,是形成酸雨的主要污染物之一。(1)在实验室中,若用70%的硫酸溶液和亚硫酸钠粉末反应制取二氧化硫,并要求方便控制反应速率,可选用下图所示气体发生装置中的_____(填下列序号字母)。(2)SO2经催化氧化可生成SO3,该反应的热化学方程式为:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H="a" kJ·mol-1在T1℃时,将2 mol SO2、1mol O2充入容积为2 L的密闭容器A中,充分反应并达到平衡,此过程中放出热量98.3 kJ,测得SO2的平衡转化率为50%,则a=_____,T1℃时,上述反应的平衡常数K1=____L·mol-1。若将初始温度为T1℃的2 mol SO2和1 molO2充入容积为2 L的绝热密闭容器B中,充分反应,在T2℃时达到平衡,在此温度时上述反应的平衡常数为K2。则K1______K2(填“>”、“<”或“=”)。(3)某热电厂上空大气中所含二氧化硫严重超标,现对该区域雨水样品进行探究。首先用pH试纸测定雨水样品的pH,操作方法为___________________________,测得样品pH约为3;为进一步探究由SO3所形成酸雨的性质,将一定量的SO2通入蒸馏水中,配成pH为3的溶液,然后将溶液分为A、B两份,向A中加入适量的NaOH固体,使溶液恰好呈中性(不考虑氧化性物质和其它酸性物质的影响),则此中性溶液中离子的浓度间存在的关系式为:[Na+]=______________;将溶液B久置于空气中,与久置前相比,久置后的溶液B中水的电离程度将__________(填“增大”、“减小”或“不变”)。(4)工业上常用如下图所示的流程处理工业尾气中的SO2:上述流程中有一种物质可以再生循环利用,该物质再生的化学方程式为___________________.
选做(12分)【化学——有机化学基础】香豆素是一种天然香料,经常存在于黑香豆、兰花等植物中。(1)以上是两种常见香豆素,关于香豆素和双香豆素,下列说法正确的是______(填序号)
(2)写出香豆素与足量NaOH溶液反应的化学方程式______。(3)以甲苯为原料生产香豆素流程如下:已知:(i)B可与FeCl3溶液发生显色反应;(ii)同一个碳原子上连两个羟基通常不稳定,易脱水形成羰基。①C的结构简式是______A→B的反应类型是____________②D与乙酸酐反应,除生成外,另一种产物是____________。③异香豆素与香豆素互为同分异构体,具有以下特点:(a)含有苯环;(b)含有与香豆素相似的两个六元环;(c)l mol异香豆素与足量NaOH溶液反应时消耗1 mol NaOH。写出异香豆素的结构简式______。
选做【化学——物质结构与性质】氢能的存储是氢能应用的主要瓶颈,配位氢化物、富氢载体化合物是目前所采用的主要储氢材料。(1)Ti(BH4)2是一种过渡元素硼氢化物储氢材料。①在基态Ti2+中,电子占据的最高能层符号为________,该能层具有的原子轨道数为______。②BH4-的空间构型是________(用文字描述)。(2)液氨是富氢物质,是氢能的理想载体,利用,实现储氢和输氢。下列说法正确的是________。a.[Cu(NH3)4]2+中,N原子是配位原子b.NH3分子中氮原子的轨道杂化方式为sp2杂化c.键角NH4+<NH3d.相同压强时,NH3的沸点比PH3的沸点高(3)富氢材料NH3和F2在Cu催化剂存在下反应直接得到NF3上述化学方程式中的5种物质所属的晶体类型有________(填序号)a.离子晶体 b.分子晶体c.原子晶体 d.金属晶体(4)某种合金材料有较大的储氢容量,其晶体结构的最小单元如图所示。则这种合金的化学式为________________。
X、Y、Z、W、E五种短周期元素在元素周期表的位置如图。其中W的原子序数是Y的2倍。(1)能证明X、Z两元素非金属性强弱的离子方程式为(2)一定条件下,在恒容容器中,充人一定量的WY2 (g)和XY (g),发生反应:时,各物质的平衡浓度如下表:①若温度升高到 T2℃时,反应的平衡常数为6.64,则该反应的逆反应为______反应(填“吸热”或“放热”)。②其他条件不变,若该反应在恒压条件下进行,平衡时XY的转化率a2______a1(T1℃时的转化率)(填“<”“>”“=”)(3)室温下,Mg(OH)2饱和溶液______(填“能”或“不能”)使石蕊试液变蓝,通过计算说明原因(已知:。答(4)化学反应在工业生产中有重要的地位,若要提高E2的转化率,可采取的措施是______(填字母代号)a.升高温度 b.加催化剂 c.增加H2的浓度 d.分离出EH3一定条件下,1mol E2与3molH2在密闭容器中反应达到平衡,E2的转化率为25%且放出23.lkJ能量,则该条件下反应的热化学反应方程式为____________________.(5)电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染,其原理如图所示。其中B为电源的______极,其电极反应式为______。