下图是Na、Cu、Si、H、C、N等元素单质的熔点高低的顺序,其中c、d均是热和电的良导体。(1)请写出上图中d单质对应元素原子的电子排布式 _______。(2)单质a、b、f对应的元素以原子个数比1:1:1形成的分子中含____σ键,_____π键。(3)a与b的元素形成的10电子中性分子X的空间构型为_____;将X溶于水后的溶液滴入到含d元素高价离子的溶液中至过量,生成的含d元素离子的化学式为_____,其中X与d的高价离子之间以____ 键组合。
(14分)乙醇汽油是被广泛使用的新型清洁燃料,工业生产乙醇的一种反应原理为:2CO(g)+4H2 (g) CH3CH2OH(g)+H2O(g) △H=—256.1kJ·mol—1。 已知:H2O(l)=H2O(g) △H=+44kJ·mol—1 CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=—41.2kJ·mol—1 ⑴以CO2(g)与H2(g)为原料也可合成乙醇,其热化学方程式如下: 2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(l) △H=。 ⑵CH4和H2O(g)在催化剂表面发生反应CH4+H2OCO+3H2,该反应在不同温度下的化学平衡常数如下表:
①该反应是_____反应(填“吸热”或“放热”); ②T℃时,向1L密闭容器中投入1molCH4和1mol H2O(g),平衡时c(CH4)=0.5mol·L—1,该温度下反应CH4+H2OCO+3H2的平衡常数K=。 ⑶汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放,这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以Ag-ZSM-5 为催化剂,测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图。 ①若不使用CO,温度超过775℃,发现NO的分解率降低,其可能的原因为;在n(NO)/n(CO)=1的条件下,应控制的最佳温度在左右。 ②用CxHy(烃)催化还原NOx也可消除氮氧化物的污染。写出CH4与NO2发生反应的化学方程式:。 ⑷乙醇-空气燃料电池中使用的电解质是搀杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2—离子。该电池负极的电极反应式为。
(12分)某种铅酸蓄电池具有廉价、长寿命、大容量的特点,它使用的电解质是可溶性的甲基磺酸铅,电池的工作原理: ⑴放电时,正极的电极反应式为;充电时,Pb电极应该连接在外接电源的(填“正极”或“负极”)。 ⑵工业用PbO2来制备KClO4的工业流程如下: ①写出NaClO3与PbO2反应的离子方程式:。 ②工业上可以利用滤液Ⅰ与KNO3发生反应制备KClO4的原因是。 ⑶PbO2会随温度升高逐步分解,称取23.9gPbO2,其受热分解过程中各物质的质量随温度的变化如右图所示。 若在某温度下测得剩余固体的质量为22.94g,则该温度下PbO2分解所得固体产物的组成为(写化学式),其物质的量之比为。
(15分)有机物G是一种食品香料,其香气强度为普通香料的3~4倍,有机物I的合成路线如下: 已知: ⑴该香料长期暴露于空气中易变质,其原因是。 ⑵写出A中含氧官能团的名称:,由C到 D的反应类型为。 ⑶有机物E的结构简式为。 ⑷有机物G同时满足下列条件的同分异构体有种。 ①与FeCl3溶液反应显紫色; ②可发生水解反应,其中一种水解产物能发生银镜反应; ③分子中有4种不同化学环境的氢。 ⑸写出以为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下:
(12分)酸性条件下,锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式。SnSO4是一种重要的硫酸盐,广泛应用于镀锡工业,其制备路线如下: 回答下列问题: ⑴SnCl2用盐酸而不用水直接溶解的原因是,加入Sn粉的作用是。 ⑵反应I生成的沉淀为SnO,写出该反应的化学方程式:。 ⑶检验沉淀已经“漂洗”干净的方法:。 ⑷反应Ⅱ硫酸的作用之一是控制溶液的pH,若溶液中c(Sn2+)=1.0mol·L—1,则应控制溶液pH。已知:Ksp[Sn(OH)2]=1.0×10—26。 ⑸酸性条件下,SnSO4还可以用作双氧水去除剂,试写出发生反应的离子方程式:。
茶是我国人民喜爱的饮品。某校化学兴趣小组的同学设计以下实验来定性检验茶叶中含有钙、铁、铝三种金属元素。 [查阅部分资料]:草酸铵[(NH4)2C2O4]属于弱电解质;草酸钙(CaC2O4)难溶于水;Ca2+、A13+、Fe3+完全沉淀的pH:Ca(OH)2:pH≥13;A1(OH)3:pH≥5.5;Fe(OH)3:pH≥4.1。 试根据上述过程及信息填空: (1)步骤②加盐酸的作用是 _________________________________________ ; (2)写出检验Ca2+的离子方程式 ___________________________; (3)写出沉淀C所含主要物质的化学式 _____________________________; (4)写出步骤⑧用A试剂生成红色溶液的离子方程式_____________________________; (5)步骤⑨的作用是; (6)猜测步骤⑩的目的是 _________________________________ ; (7)已知:2Fe (s)+ 3/2O2 (g)= Fe2O3(s),△H = — Q1kJ·mol-1 2Al(s) + 3/2O2 (g)= Al 2O3(s),△H = — Q2kJ·mol-1 则Q1 ___________Q2(填“>”,“<”或“=”)