某固体混合物可能由Al、(NH4)2SO4、MgCl2、AlCl3、FeCl2中的一种或几种组成,现对该混合物做如下实验,所得现象和有关数据如图所示(气体体积数据已换算成标准状况下的体积):
回答下列问题:
(1)混合物中是否存在FeCl2:____________(填“是”或“否”)。
(2)混合物中是否存在(NH4)2SO4:____________(填“是”或“否”)。
(3)写出反应⑤的离子方程式:________________________。
(4)请根据图中数据分析,原固体混合物的成分为 (写化学式)
物质A-L之间的转化关系如图,部分反应物和生成物及反应条件已省略。化合物A是由三种元素组成的一种矿石的主要成分。A在氧气中高温煅烧生成B、C、D。B为砖红色固体,D、I均为红色固体,E、I、K是三种常见金属,其中组成E的元素是地壳中含量最高的金属元素。L可作净水剂,向L溶液中加入BaCl2溶液,会生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,H溶液呈蓝色。
请回答下列问题:
(1)写出E和G的化学式:E 、G 。
(2)L可用作净水剂的原因是 (用离子方程式表示)。
(3)写出B和G反应的化学方程式 。
(4)D+E→K+J的反应中放出大量的热,这类反应被称为 反应,举出这类反应的一个应用实例: 。
(5)A的相对分子质量为184,A与O2反应得到B、C、D三种物质的物质的量之比为1︰4︰1,某种检验葡萄糖的反应中含有B生成,则A的化学式为 。
(6)过量的I与含n molG的浓G溶液共热生成m molC,若给反应后的溶液中加入足量的K的粉末,则溶解掉K的质量为 g(用含n和m的代数式表示)。
纳豆是一种减肥食品,从其中分离出一种由C、H、O三种元素组成的有机物A,为确定其结构现进行如下各实验:
①6.0gA在一定条件下完全分解,生成3.36L(标准状况下)一氧化碳和1.8g水;
②中和0.24g物质A消耗0.2mol/L的NaOH溶液20.00mL;
③0.01mol物质A完全转化为酯,需要乙醇0.92g,0.01molA能与足量钠反应放出0.336L(标准状况下)氢气。
通过计算确定:⑴A的摩尔质量是 A的化学式为
⑵A的结构简式是
、氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定,请回答:
(1)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是 ,在导线中电子流动方向为 (用a、b 表示)。
(2)负极反应式为 。
(3)电极表面镀铂粉的原因为 。
(4)该电池工作时,H2和O2连续由外部供给,电池可连续
不断提供电能。因此,大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料,吸氢和放氢原理如下:Ⅰ. 2Li + H2 2LiH Ⅱ. LiH + H2O ="=" LiOH + H2↑
①反应Ⅰ中的还原剂是 ,反应Ⅱ中的氧化剂是 。
②已知LiH固体密度约为0.8g/cm3。用锂吸收224L(标准状况)H2,生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为 。
③由②生成的LiH与H2O作用,放出的H2用作电池燃料,若能量转化率为80%,则导线中通过电子的物质的量为 mol。
.以富含硫酸亚铁的工业废液为原料生产氧化铁的工艺如下(部分操作和条件略):
Ⅰ.从废液中提纯并结晶出FeSO4·7H2O。
Ⅱ.将FeSO4·7H2O配制成溶液。
Ⅲ.FeSO4溶液与稍过量的NH4HCO3溶液混合,得到含FeCO3的浊液。
Ⅳ.将浊液过滤,用90 ℃热水洗涤沉淀,干燥后得到FeCO3固体。
Ⅴ.煅烧FeCO3,得到Fe2O3固体。
已知:NH4HCO3在热水中分解。
(1)Ⅰ中,加足量的铁屑除去废液中的Fe3+,该反应的离子方程式是_________________。
(2)Ⅱ中,需加一定量酸,该酸最好是 。运用化学平衡原理简述该酸的作用________________________________________________________________________。
(3)Ⅲ中,生成FeCO3的离子方程式是___________________________________________
若FeCO3浊液长时间暴露在空气中,会有部分固体表面变为红褐色,该变化的化学方程式是_______________________________________。
(4)Ⅳ中,通过检验SO来判断沉淀是否洗涤干净,检验SO的操作是__________
________________________________________________________________________。
(5)已知煅烧FeCO3的化学方程式是4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2。现煅烧464.0 kg的FeCO3,得到316.8 kg产品。若产品中杂质只有FeO,则该产品中Fe2O3的质量是________kg。(摩尔质量/g·mol-1:FeCO3 116 Fe2O3 160 FeO 72)
四种短周期元素在周期表中的相对位置如下所示,其中Z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍。
请回答下列问题:
(1)元素Z位于周期表中第______________周期,___________族;
(2)这些元素的氢化物中,水溶液碱性最强的是_______________(写化学式);
(3)XW2的电子式为_______________;
(4)Y的最高价氧化物的化学式为________________;
(5)W和Y形成的一种二元化合物具有色温效应,相对分子质量在170~190之间,且W的质量分数约为70%。该化合物的化学式为_________________。
某固体混合物可能含Al、(NH4)2SO4、MgCl2、A1Cl3、FeCl2、NaCl中的一种或几种,现对该混合物作如下实验,所得现象和有关数据如图(气体体积已换算成标况下体积):回答下列问题:
(1)混合物中是否存在FeCl2 ___ (填“是”或“否”);
(2)混合物中是否存在(NH4)2SO4 ___(填“是”或“否”),你的判断依据是 。
(3)写出反应⑤的离子方程式: 。
(4)请根据计算结果判断混合物中是否含有AlCl3 ___(填“是”或“否”),你的判断依据是 。
下表列出了3种燃煤烟气脱硫方法的原理。
方法I |
用氨水将转化为,再氧化成。 |
方法II |
用生物质热结气(主要成分:、、)将在高温下还原成单质硫 |
方法III |
用溶液吸收,再经电解转化为。 |
(1)光谱研究表明,易溶于水的所形成的溶液中存在着下列平衡:
据此,下列判断中正确的是______________。
A. 该溶液中存在着分子
B. 该溶液中浓度是浓度的2倍
C. 向该溶液中加入任何足量的强酸都能放出气体
D. 向该溶液中加入过量可得到、的混合溶液
(2)方法I中用氨水吸收燃煤烟气中的离子方程式为______________。能提高燃煤烟气中去除率的措施有______________(填字母)
A. 增大氨水浓度 B. 升高反应温度
C. 使燃煤烟气与氨水充分接触 D. 通入空气使转化为
采用方法I脱硫,并不需要先除去燃煤烟气中大量的,原因是(用离子方程式表示)________________________________________________________。
(3)方法II主要发生了下列反应:
反应生成的热化学方程式为___________________。
(4)方法III中用惰性电极电解溶液的装置如下图所示(阴离子交换膜只允许阴离子通过)。阳极区放出的气体的成分为_____________(填化学式)。
芬必得是一种高效的消炎药,其主要成分为布洛芬,它有多种合成路线,下图所示就是一种合成方法:
已知卤代烃有如下反应:
回答下列问题:
(1)B的结构简式_________________;D的分子式_________________。
(2)的反应类型为_________________反应;的反应类型为_________________反应。
(3)有机物C和苯酚的关系是_________________(填选项字母)。
A.互为同分异构体 | B.互为同系物 | C.均属于芳香族化合物 | D.均属于芳香醇类 |
(4)与A具有相同的分子式、且苯环上只有一个取代基的有机物共有四种,写出除A外的其余三种结构简式___________________________________________________。
(5)布洛芬的化学方程式为__________________________________。
下表为元素周期表的一部分,参照元素①~⑧在表中的位置,用化学用语回答下列问题:
(1)④、⑤、⑦形成的简单离子的半径由大到小的顺序是____________________。
(2)含⑦的最高价氧化物对应水化物的稀溶液与足量⑤的最高价氧化物对应水化物的稀溶液反应放出热量,此反应的热化学方程式为____________________。
(3)由表中元素形成的常见物质X、Y、Z、M、N可发生以下反应:
X溶液与Y溶液反应的离子方程式为______________________________。
N⑥的单质的化学方程式为________________________________________。
M溶液中离子浓度由大到小的顺序为________________________________________。
(4)设计实验探究⑧、⑨两种元素非金属性的相对强弱。
可选用的试剂有:氯水、溶液、溶液、。
请完成实验报告单:
实验内容 |
现象 |
步骤一:试管1:取少量氯水:试管2:取少量溶液,滴加少量氯水。 |
试管2中的现象是:____________________ |
步骤二:分别向试管1、试管2中加入试剂________,振荡。 |
试管2中的现象是_________________ |
①试管1的作用是________________________________。 ②实验结论是____________________________________________,产生该结论的原因是:同主族元素从上到下________,得电子能力逐渐减弱。 |
下表中列出五种短周期元素A、B、C、D、E的信息,请推断后作答:
元素 |
有关信息 |
A |
元素主要化合价为—2,原子半径为0.074 n m |
B |
所在主族序数与所在周期序数之差为4 |
C |
原子半径为0.102 n m,其单质在A的单质中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰 |
D |
最高价氧化物的水化物,能按1∶1电离出电子数相等的阴、阳离子 |
E |
原子半径为0.075 n m,最高价氧化物的水化物与其氢化物组成一种盐X |
(1)画出B的离子结构示意图 ;写出D元素最高价氧化物的水化物电子式
(2)盐X水溶液显 (填“酸”“碱”“中”)性,用离子方程式解释其原因
(3)D2CA3的溶液与B的单质能发生反应,其反应的离子方程式为
(4)已知E元素的某种氢化物Y与A2的摩尔质量相同。Y与空气组成的燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20~30%的KOH溶液。该燃料电池放电时,正极的电极反应式是
(5)如右图是一个电解过程示意图。
假设使用Y-空气燃料电池作为本过程的电源,铜片质量变化128g,则Y一空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气(设空气中氧气的体积含量为20%) L
(16分)三氟化氮(NF3)是一种无色、无味、无毒且不可燃的气体,在半导体加工、太阳能电池制造和液晶显示器制造中得到广泛应用。它可在铜的催化作用下由F2和过量的NH3反应得到,该反应另一种产物为盐。
(1)该反应的化学方程式为 ▲ ,每生成1molNF3,转移的电子数为 ▲ ,生成物NF3中氮原子的杂化方式为 ▲ ,NF3分子空间构型为 ▲ ;
(2)N、F两种元素的氢化物稳定性比较,NH3 ▲ HF(选填“>”或“<”);
(3)N3-被称为类卤离子,写出1种与N3-互为等电子体的分子的化学式 ▲ ;
(4) 氯化铜溶液中加入过量氨水,可以生成四氨合铜络离子, 写出该反应的化学方程式 ▲ ;
(5)元素A基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2,A跟氟可形成离子化合物,其晶胞结构如左图,该离子化合物的化学式为 ▲ 。
燃煤废气中的氮氧化物(NOx)、二氧化碳等气体,常用下列方法处理,以实现节能减排、废物利用等。
(1)对燃煤废气进行脱硝处理时,常利用甲烷催化还原氮氧化物,如:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574 kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1160 kJ·mol-1
则CH4(g)将NO2(g)还原为N2(g)等的热化学方程式为 ▲ 。
(2)将燃煤废气中的CO2转化为甲醚的反应原理为:2CO2(g) + 6H2(g)CH3OCH3(g) + 3H2O(g)
已知一定压强下,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率见下表:
投料比[n(H2) / n(CO2)] |
500 K |
600 K |
700 K |
800 K |
1.5 |
45% |
33% |
20% |
12% |
2.0 |
60% |
43% |
28% |
15% |
3.0 |
83% |
62% |
37%[ |
22% |
①若温度升高,则反应的平衡常数K将 ▲ (填“增大”、“减小”或“不变”。下同);若温度不变,提高投料比[n(H2) / n(CO2)],则K将 ▲ 。
②若用甲醚作为燃料电池的原料,请写出在碱性介质中电池负极的电极反应式 ▲ 。
③在②所确定的电池中,若通入甲醚(沸点为-24.9 ℃)的速率为1.12 L·min-1(标准状况),并以该电池作为电源电解2 mol·L-1 CuSO4溶液500 mL,则通电30 s后理论上在阴极可析出金属铜 ▲ g。
MnO2是一种重要的功能无机材料,粗MnO2的提纯是工业生产的重要环节。某研究性学习小组设计了将粗MnO2(只含有较多的MnO和MnCO3)样品转化为纯MnO2的实验,其流程如下:
(1)第①步加稀H2SO4时,将粗MnO2样品中▲ ,▲ (写化学式)转化为可溶性物质。
(2)第②步反应的离子方程式是(补充完整并配平): Mn2++ ClO3—+ = MnO2↓+ Cl2↑+ ;
(3)第③步蒸发操作必需的仪器有铁架台(含铁圈)、 ▲ 、 ▲ 、玻璃棒。
(4)若粗MnO2样品的质量为12.69g,第①步反应后,经过滤得到8.7g MnO2,并收集到0.224LCO2(标准状况下),则在第①步反应中至少需要▲ mol H2SO4。写出计算过程 (已知摩尔质量:MnO2 -87g/mol; MnO-71g/mol; MnCO3-115 g/mol)
(5)已知2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)△H=a kJ·mol-1反应过程的能量变化如图所示。则
①该反应为 ▲ 反应(填“吸热”或“放热”)。
②请用虚线在右图中画出使用MnO2作催化剂的情况下反应过程中体系能量变化示意图。
|
已知:
(1)该反应的生成物中含有的官能团的名称是__________,该物质在一定条件下能发生_______(填序号)。
①氧化反应 ②还原反应 ③酯化反应
(2)已知HCHO分子中所有原子都在同一平面内,若要使R1CHO分子中所有原子可能都在同一平面内,R1可以是________(填序号)。
①—CH3 ② ③—CH═CH2
(3)某氯代烃A的分子式为C6H11Cl,它可以发生如下转化:
结构分析表明E分子中含有两个甲基且没有支链。
①写出AB的化学方程式:
②E的结构简式为:
③写出D的同时符合下列条件的同分异构体的结构简式: a.属于二元醇; b.主链上有4个碳原子;