A、B、C、D均为中学化学中常见的单质或化合物,它们之间的关系如图所示(部分产物已略去)。
(1)若A为金属单质,D是某强酸的稀溶液,则反应C+D→B的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________;
(2)若A、B为盐,D为强碱,A的水溶液显酸性,则
①C的化学式为________________________ ________________________________ ________;
②反应B+A→C的离子方程式为________________________________________ ________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________;
(3)若A为强碱,D为气态氧化物。常温时,将B的水溶液露置于空气中,其pH随时间t变化可能如上图的图b或图c所示(不考虑D的溶解和水的挥发)。
①若图b符合事实,则D的化学式为________________________________________________________________________________ ;
②若图c符合事实,则其pH变化的原因是 ________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(用离子方程式表示);
(4)若A为非金属单质,D是空气的主要成分之一。它们之间转化时能量变化如上图a,请写出A+D→C的热化学方程式________________________________________________________________________ ________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________;
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两瓶颜色一致的红棕色液体,其中一瓶是溴水,怎样快速简便地鉴别出溴水?
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难溶性杂卤石(K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O)属于“呆矿”,在水中存在如下平衡:K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O(s)2Ca2+(aq)+2K+(aq)+Mg2+(aq)+4SO(aq)+2H2O
为能充分利用钾资源,用饱和Ca(OH)2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾,工艺流程如下:
(1)滤渣主要成分有________和________以及未溶杂卤石。
(2)用化学平衡移动原理解释Ca(OH)2溶液能溶解杂卤石浸出K+的原因:_______________________。
(3)“除杂”环节中,先加入________溶液,经搅拌等操作后,过滤,再加入 ________溶液调滤液pH至中性。
(4)不同温度下,K+的浸出浓度与溶浸时间的关系如图。由图可得,随着温度升高,①___,
②_________________________________________________________。
(5)有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂,则溶浸过程中会发生:CaSO4(s)+CO(aq)CaCO3(s)+SO(aq)
已知298 K时,Ksp(CaCO3)=2.80×10-9,
Ksp(CaSO4)=4.90×10-5,求此温度下该反应的平衡常数K(计算结果保留三位有效数字)。_________
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(14分)工业上用硫碘开路循环联产氢气和硫酸的工艺流程如下图所示:
回答下列问题:
(1)在反应器中发生反应的化学方程式是______________。
(2)在膜反应器中发生反应:2HI(g) H2(g)十I2 △H>0。若在一定条件下密闭容器中加入l mol HI(g), n(H2)随时间(t)的变化如图所示:
①该温度下,反应平衡常数K=_______,若升高温度,K值将_______
(填“增大”、“减小”或“不变?’)。
②用化学平衡原理解释使用膜反应器及时分离出H2的目的是___________________
(3)电渗析装置如下图所示:
①结合电极反应式解释阴极区HIx转化为HI的原理是______________________________
②该装置中发生的总反应的化学方程式是________________________
(4)上述工艺流程中循环利用的物质是_________。
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菠萝酯是一种食用香料,是化合物甲与苯氧乙酸发生酯化反应的产物。
(1)甲一定含有的官能团的名称是 。
(2)5.8 g甲完全燃烧产生0.3 mol CO2和0.3 mol H2O,甲蒸气对氢气的相对密度是29,甲分子中不含甲基,且为链状结构,其结构简式是 。
(3)苯氧乙酸有多种酯类的同分异构体,写出其中能与FeCl3溶液发生显色反应,且苯环上只有两种一硝基取代物的所有可能的同分异构体的结构简式:
。
(4)已知:
菠萝酯的合成路线如下:
①试剂X不能选用的是(选填字母) 。
a.CH3COONa溶液 b.NaOH溶液
c.NaHCO3溶液 d.Na
②丙的结构简式是 ,反应Ⅱ的反应类型是 。
③反应Ⅳ的化学方程式是 。
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由金属Na、Cu、C、N、B等元素组成的物质在生活和工业上有着广泛用途。
(1)基态Cu+的外围电子轨道式为_______。
(2)H3BNH3是储氢材料,其制备原理为:3CH4+2(HB=NH)3+6H2O→3CO2+6H3BNH3,其中(HB=NH)3是一种六元环状化合物。化合物H3BNH3中B原子的杂化方式为_______;1个(HB=NH)3分子中含有 ___个σ键。
(3) B、C、N、O原子的第一电离能由大到小的顺序为_____________________。
(4)金属晶体的四种堆积如下图,金属钠的晶体堆积模型为____(填字母)。
(5)已知NaCl的摩尔质量为Mg·mol-1,密度为pg·㎝-3,阿伏加德罗常数为NA mol-1,在NaCl晶体中,两个距离最近的Cl-中心间的距离为____________。
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CO是生命体系气体信号分子,它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题:
(1)几种共价键的键能如下表所示:
化学键 | O=O | H—H | O—H |
键能(kJ/mol) | 496 | 436 | 462 |
已知:O2(g)+2C(s)=2CO(g) △H= -220kJ·mol-1,则H2O(g)+C(s) = CO(g)+H2(g) △H=___ kJ·mol-1。
(2)200℃时,将物质的量均为1mol的CO2和C(s)加入2L的密闭容器中,在一定条件下发生反应:CO2(g)+C(s) 2CO(g) △H,平衡时CO的体积分数为40%。
①下列事实能够说明该反应达到平衡状态的是____________。
a.混合气体的平均相对分子质量不变
b.该反应的△H不变
c. CO2和CO的生成速率相等
d.混合气体的密度不变
②达到平衡时CO2的转化率为__________________。
③若在300°C时,将物质的量均为lmol的CO2和C(s)加入1L的密闭容器中,平衡时CO的体积分数为50%,则该反应的△H_____0 (填“>”或“<”)。
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元素及其化合物在生活及生产中有很多重要用途.
Ⅰ.卤素化学丰富多彩,能形成卤化物、卤素互化物、多卤化物等多种类型的化合物.
(1)拟卤素如(CN)2、(SCN)2、(OCN)2 等与卤素单质结构相似、性质相近.已知(CN)2分子中所有原子都满足 8 电子稳定结构,则其分子中 σ 键与 π 键数目之比为_______.(SCN)2对应的酸有两种,理论上硫氰酸(H﹣S﹣C≡N )的沸点低于异硫氰酸(H﹣N=C=S)的沸点,其原因是_____________.
(2)卤化物 RbICl2 在加热时会分解为晶格能相对较大的卤化物 A 和卤素互化物或卤素单质,A 的化学式_____________.
Ⅱ.SiC、GaN、GaP、GaAs 等是人工合成半导体的材料, 具有高温、高频、大功率和抗辐射的应用性能而成为半导体领域研究热点.试回答下列问题:
(3)碳的基态原子 L 层电子轨道表达式为_______,砷属于_________区元素.
(4)N 与氢元素可形成一种原子个数比为 1:1 的粒子,其式量为 60,经测定该粒子中有一正四面体构型,判断该粒子中存在的化学键_________.
A.配位键 B.极性共价键 C.非极性共价键 D.氢键
(5)CaC2晶体的晶胞结构与 NaCl 晶体的相似(如图1 所示),但 CaC2 晶体中含有的哑铃形 C22﹣的存在,使晶胞沿一个方向拉长. CaC2 晶体中 1 个 Ca2+周围距离最近的 C22﹣数目为________.
Ш. A、B、C 为原子序数依次递增的前四周期的元素,A 的第一电离能介于镁和硫两元素之间,A 单质晶体的晶胞结构如图2 所示. B的价电子排布为(n+1)sn(n+1)pn+2,C位于元素周期表的 ds 区,其基态原子不存在不成对电子. B与 C所形成化合物晶体的晶胞如图3 所示.
(6)A 单质晶体属于_________晶体(填晶体类型).
(7)B 与 C 所形成化合物晶体的化学式___________.
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胆矾是一种常见的化合物,工业上它也是一种制取其它含铜化合物的原料,现有废铜(主要杂质为 Fe)来制备胆矾.有人设计了如下流程:
pH 值控制可参考下列数据
物质 | 开始沉淀时的 pH 值 | 完全沉淀时的 pH 值 |
氢氧化铁 | 2.7 | 3.7 |
氢氧化亚铁 | 7.6 | 9.6 |
氢氧化铜 | 5.2 | 6.4 |
请根据上述流程回答下列问题:
(1) A 可选用________(填字母).
a.稀 H2SO4 b.浓 H2SO4、加热 c.浓 FeCl3 溶液 d.浓 HNO3
(2) Ⅰ中加 H2O2 的目的____________.
(3) Ⅱ中加 Cu2(OH)2CO3 的目的是_________,其优点是___________.
(4) Ⅲ加热煮沸时发生的化学反应的离子方程式为 _____________.
(5) V 中加 H2SO4 调节 pH=1 是为了____________,某工程师认为上述流程中所加的 A 物质并不理想,需作改进,其理由是_________,若你是工程师,将对所加的 A 物质作何改进?请提出建议_________.
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某兴趣小组的同学发现,将CuSO4溶液与K2CO3溶液混合会产生蓝绿色沉淀,它们对沉淀的组成和兴趣,决定采用实验大方法进行探究。
(1)【提出猜想】
猜想1:所得沉淀为Cu(OH)2;
猜想2:所得沉淀为______________________;(填化学式)
猜想3:所得沉淀为碱式碳酸铜[化学式可表示为mCu(OH)2·nCuCO3]。
【查阅资料】无论是哪一种沉淀受热均易分解(假设均不含结晶水)。
【实验探究】
步骤1:将所得悬浊液过滤,先用蒸馏水洗涤,再用无水乙醇洗涤,风干;
步骤2:甲同学取一定量固体,用气密性良好的如下装置(夹持仪器未画)进行定性实验;
(2)若反应后A中蓝绿色固体变黑,C中无明显现象,证明假设________成立。
(3)乙同学认为只要将上图中B装置的试剂改用下列某试剂后,便可验证上述所有假设,该试剂是_______(填代号)。
A.浓硫酸 B.无水CuSO4 C.碱石灰 D.P2O5
(4)乙同学验证假设3成立的实验现象是______________。
【定量探究】
(5)乙同学进一步探究假设3中固体的组成:
①乙同学查得一些物质在常温时的数据(如下表)后,将C中的澄清石灰水改为Ba(OH)2溶液,其原因是__________(填代号)。
溶解度(S)/p | 溶度积(Ksp) | 摩尔质量(M)/g·mol | |||
Ca(OH)2 | Ba(OH)2 | CaCO3 | BaCO3 | CaCO3 | BaCO3 |
0.16 | 3.89 | 2.9×10-9 | 2.6×10-9 | 100 | 197 |
A.Ba(OH)2溶解度大于Ca(OH)2,能充分吸收CO2
B.Ba(OH)2为强碱,Ca(OH)2为弱碱
C.吸收等量CO2生成的BaCO3的质量大于CaCO3,测量误差小
D.相同条件下,CaCO3的溶解度明显大于BaCO3
②若所取蓝绿色固体质量为27.1g,实验结束后,装置B的质量增加2.7g,C中产生沉淀的质量为19.7g。则该蓝绿色固体的化学式为__________;A中发生反应的化学方程式为_____。
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