已知KCl、K2Cr2O7、CrCl3、Cl2、HCl在溶液中可以形成一个氧化还原反应体系。
（1）已知反应中有水生成，则反应物分别是K2Cr2O7和 （填化学式），当电子转移数为6mol时，化学方程式中水的化学计量数是 。
（2）反应过程中，被还原的元素是_________。
A、B、C、D、E五种短周期元素,已知:
①原子半径递增顺序为:A、D、C、B、E
②短周期(除稀有气体元素外)所有元素中A的原子半径与E的原子半径之比为最小
③B、C、D三种元素电子层相同,三者原子序数之和为21,且D原子次外层电子数为最外层电子数的,
请回答下列问题:
(1)写出E单质在D单质中燃烧产物的电子式: 。
(2)C2A4·H2O与NH3·H2O相似,水溶液也呈弱碱性,用电离方程式表示其水溶液呈弱碱性的原因: 。
(3)B、D、E三种元素可组成常见化合物X,A、B、D、E可组成常见化合物Y,X、Y均是生活中常见的化学试剂,它们在一定条件下可互相转化。当a mol Y转化成a mol X时:(溶液中进行)
①若加入a mol纯净物Z就可实现转化,则加入Z为 (填一种Z物质化学式)。
②若加入0.5a mol纯净物Z就可实现转化,则加入Z为 (填一种Z物质化学式)。
(4)C2A4可用作高能燃料电池的燃料,生成物之一为C的单质,惰性材料作电极,KOH作电解质溶液构成原电池,写出负极的电极反应: ;用该电池电解过量CuSO4溶液,共收集到3.36 L(标准状况)的气体,电池消耗6.4 g C2A4,则该燃料的利用率为 。
X、Y、Z、W、R是元素周期表前四周期中的常见元素,其相关信息如下表:
| 元素 |
相关信息 |
| X |
组成蛋白质的基础元素,其最高正化合价与最低负化合价的代数和为2 |
| Y |
地壳中含量最高的元素 |
| Z |
存在质量数为23,中子数为11的核素 |
| W |
生活中大量使用其合金制品,工业上可用电解熔融氧化物的方法制备其单质 |
| R |
有多种化合价,其白色氢氧化物在空气中会迅速变成灰绿色,最后变成红褐色 |
(1)W在元素周期表中的位置为 ;X、Y、Z、W四种元素的原子半径从大到小的顺序是 (用元素符号表示)。
(2)X与氢两元素按原子数目比1∶3和2∶4构成分子A和B,A的结构式为 ;B的电子式为 。化合物ZY中存在的化学键类型为 。
(3)砷(As)是人体必需的微量元素,与X同一主族,As原子比X原子多两个电子层,则砷的原子序数为 ,其最高价氧化物对应的水化物的化学式为 。该族二、三、四周期元素的气态氢化物的稳定性从大到小的顺序是 (用化学式表示)。
(4)用RCl3溶液腐蚀铜线路板的离子方程式为 。检验溶液中R3+常用的试剂是 ,可以观察到的现象是 。
(5)Z
W合金(Z17W12)是一种潜在的贮氢材料,由Z、W单质在一定条件下熔炼而成。该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为:Z17W12+17H2
17ZH2+12W,得到的混合物Q(17ZH2+12W)在6.0 mol·L-1 HCl溶液中能完全释放出H2。1 mol Z17W12完全吸氢后得到的混合物Q与上述盐酸完全反应,释放出H2的物质的量为 。
丙酸的结构为CH3—CH2—COOH,丙酸盐是安全有效的防霉、防腐剂,一种以碱式碳酸锌为原料的生产工艺流程如下:
| 序号 |
n(丙酸)∶ n(碱式碳酸锌) |
反应温度/℃ |
丙酸锌产率/% |
| 1 |
1∶0.25 |
60 |
67.2 |
| 2 |
1∶0.25 |
80 |
83.5 |
| 3 |
1∶0.25 |
100 |
81.4 |
| 4 |
1∶0.31 |
60 |
89.2 |
| 5 |
1∶0.31 |
80 |
90.1 |
| 6 |
1∶0.31 |
100 |
88.8 |
(1)探究本实验中最佳工艺条件(见上表):反应时间2 h,用水量45 g,n(丙酸)∶n(碱式碳酸锌)=1∶
,反应温度 ℃。
(2)本工艺采用“闭路循环”方式,除具有制备工艺简便、产率高外,还具有 的优点。
(3)某次实验时,将37.0 g丙酸溶于220 mL水中,按上述流程在上述优化的条件下制备,最终得丙酸锌49.6 g,则该次实验丙酸锌的产率为 (写出计算过程)。
亚硝酸(HNO2)是一种与醋酸酸性相当的弱酸,很不稳定,通常在室温下立即分解。
(1)写出亚硝酸的电离方程式: 。
(2)在酸性条件下,当NaNO2与KI按物质的量之比1∶1恰好完全反应,且I-被氧化为I2时,产物中含氮的物质为 (填化学式)。
(3)要得到稳定的HNO2溶液,可以向冷冻的NaNO2浓溶液中加入或通入某种物质,下列物质不适合的是 (填字母)。
a.稀硫酸 b.二氧化碳 c.二氧化硫 d.磷酸
(4)碱性工业废水中的N
可用铝粉除去。已知此反应体系中含有Al、NaAlO2、NaNO2、NaOH、NH3·H2O、H2O六种物质。
①写出上述反应的离子方程式: 。
②发生上述反应后废水的pH将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)酸性工业废水中的N可用尿素除去。尿素
(
)与N在酸性条件下反应生成两种无毒气体。该反应中生成16.8 L(已折算为标准状况)混合气体时,消耗尿素的质量为 g。
氯气及其化合物在工农业生产和人类生活中都有着重要的应用。
(1)Ca(ClO)2、NaClO、NaClO2等含氯化合物都是常用的消毒剂和漂白剂,是因为它们都具有 性,请写出工业上用氯气与NaOH溶液反应生产消毒剂NaClO的离子方程式 。
(2)棕黄色强刺激性气体Cl2O为国际公认高效安全灭菌消毒剂之一,实验室可用潮湿的Cl2与Na2CO3反应制取少量Cl2O和NaHCO3的离子方程式 。
(3)黄色气体ClO2可用于污水杀菌和饮用水净化。
①KClO3与SO2在强酸性溶液中反应可制得ClO2,此反应的离子方程式为 。
②ClO2遇浓盐酸会生成Cl2,每生成1 mol Cl2转移电子的物质的量为 。
③ClO2可将废水中的Mn2+转化为MnO2而除去,本身还原为Cl-,该反应过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(4)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应4HCl+O2
2Cl2+2H2O,可实现氯的循环利用。
已知:①上述反应中,4 mol HCl被氧化放出115.6 kJ的热量。
则断开1 mol H—O键与断开1 mol H—Cl键所需能量相差约为 kJ,H2O中H—O键比HCl中H—Cl键(填“强”或“弱”) 。
粤公网安备 44130202000953号