已知A、B、R、D都是周期表中前四周期的元素,它们的原子序数依次增大。其中A元素基态原子第一电离能比B元素基态原子的第一电离能大,B的基态原子的L层、R基态原子的M层均有2个单电子,D是第Ⅷ族中原子序数最小的元素。
(1)写出基态D原子的电子排布式 。
(2)已知高纯度R的单质在现代信息技术与新能源开发中具有极为重要的地位。工业上生产高纯度R的单质过程如下:
写出③的反应方程式 ,已知RHCl3的沸点是31.5℃, 则该物质的晶体类型是 ,组成微粒的中心原子的轨道杂化类型为 ,空间构型是 。
(3)A的第一电离能比B的第一电离能大的原因是 ,A、B两元素分别与R形成的共价键中,极性较强的是 。A、B两元素间能形成多种二元化合物,其中与A3-互为等电子体的物质的化学式为 。
(4)已知D单质的晶胞如图所示,则晶体中D原子的配位数为 ,一个D的晶胞质量为 。
煤是重要的能源,也是化工生产的重要原料。
(1)煤燃烧产生的废气直接排放到空气中,可能导致的环境问题是 。
(2)设法把煤转化为中热值气是煤的综合利用之一,中热值气的成分是 ,其主要用途有 、 (答两种)。
(3)煤经过 (填加工方法)可以得到焦炉煤气、煤焦油和焦炭。煤焦油经过 (填加工方法)可得到芳香族化合物。煤也可以用氢化法转化成 燃油,氢化法的本质是 。
(4)新型氨法烟气脱硫技术采用氨吸收烟气中SO2生成亚硫酸铵和亚硫酸氢铵,再用一定量的磷酸进行反应,在反应回收SO2后的混合物中通入适量的氨气得到一种产品。该技术的优点是 。
CO2和CH4是两种主要的温室气体,通过CH4和CO2反应制造更高价值的化学品是目前的研究目标。
(1)250℃时,以镍合金为催化剂,向4L容器中通入6mol CO2、6mol CH4,发生如下反应:
CO2(g) + CH4(g) 2CO(g) + 2H2(g)。平衡体系中各组分的体积分数如下表:
物质 | CH4 | CO2 | CO | H2 |
体积分数 | 0.1 | 0.1 | 0.4 | 0.4 |
①此温度下该反应的平衡常数K= 。
②已知:CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(g) △H=-890.3kJ•mol-1
CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g) △H=+2.8kJ•mol-1
2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g) △H=-566.0kJ•mol-1
反应CO2(g) + CH4(g) 2CO(g) + 2H2(g)的△H= 。
(2)以二氧化钛表面覆盖的Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成为乙酸。
①在不同温度下,催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的变化关系如图所示。250~300℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是 。
②为了提高该反应中CH4的转化率,可以采取的措施是 。
③将Cu2Al2O4溶解在稀硝酸中的离子方程式为 。
(3)以CO2为原料可以合成多种物质。
①聚碳酸酯是一种易降解的新型合成材料,它是由CO2加聚而成的。写出聚碳酸酯的结构简式: 。
②以氢氧化钾水溶液作为电解质进行电解,CO2在铜电极上可转化为甲烷,电极反应式为 。
MnO2又名黑锰矿,主要用于生产优质软磁铁氧体。MnO2的合成方法按制备工艺中所用原料的不同,分为固相合成和液相合成。已知:MnO2不溶于水,其中锰的价态有+2价,也可能有+3价和+4价。
请回答下列问题:
(1)若Mn3O4中锰的价态看作由+2和+4价组成,写出它由氧化物形成的表达式: 。
(2)MnOOH中锰的价态为 价,写出②的化学方程式: 。
(3)将(NH4)2SO4溶于水使锰的悬浊液显酸性,随即缓慢地产生气泡,试用相应的离子方程式解释原因: 。过滤出的Mn(OH)2需要洗涤,简要说明洗涤沉淀的操作过程: 。
(4)若③中收集到672mL(标准状况下)的H2,则理论上可以得到 g Mn3O4。
某研究性学习小组用下列装置(铁架台等支撑仪器略)探究氧化铁与乙醇的反应[Cu(OH)2悬浊液用于检验反应产物]。
(1)组装好仪器后必须进行的操作是 。
(2)为快速得到乙醇气体,可采取的方法是 ;
若实验时小试管中的溶液已经开始发生倒吸,应采取的措施是 (填字母)。
A.取下小试管 B.移去酒精灯 C.将导管从乳胶管中取下 D.以上都可以
(3)乙醇被氧化的产物是 (写结构式)。
(4)若M的成分为FexOy,用CO还原法定量测定其化学组成。称取a g M样品进行定量测定,实验装置和步骤如下:
①组装仪器 ②点燃酒精灯 ③加入试剂 ④打开分液漏斗活塞 ⑤检查气密性 ⑥停止加热 ⑦关闭分液漏斗活塞 ⑧称重
ⅰ.正确的操作顺序是 (填字母)。
a.①⑤④③②⑥⑦⑧ b.①③⑤④②⑦⑥⑧
c.①⑤③④②⑥⑦⑧ d.①③⑤②④⑥⑦⑧
ⅱ.尾气处理的方法是 。
若测得碱石灰增重b g,则x:y= (用含有a、b的代数式表示)。
下列有关实验设计、观察或记录、结论或解释都正确的是( )
选项 | 实验设计 | 观察或记录 | 结论或解释 |
A | 将浓硝酸分多次加入Cu和稀硫酸的混合液中 | 产生红棕色气体 | 浓硝酸的还原产物是NO2 |
B | 测某铵盐溶液的pH | pH>7 | NH4+水解生成NH3•H2O,使溶液显碱性 |
C | 用湿润的淀粉碘化钾试纸检验某气体 | 试纸变蓝 | 该气体一定是Cl2 |
D | 将盛少量水的分液漏斗静置、倒置、将塞子旋转180°后再次倒置 | 漏斗口和活塞不漏水 | 分液漏斗不漏液 |