(15分)
奶油中含有有一种可作香料的化合物A,A中只含C、H、O三种元素。通过红外光谱图分析可知A中含有碳氧双键;通过李比希法分析得到A分子中C、H、O原子个数比为2:4:1,通过质谱仪分析其相对分子质量为88。
已知:
与A相关的反应如下 :
⑴ A的分子式为 ,H的结构简式为 。
⑵写出B → D反应的化学方程式: 。
⑶ 在空气中长时间搅拌奶油,A可转化为相对分子质量为86的化合物G。G有多种同分异构体,其中符合下列两个条件的同分异构体共有 种。(不包括G)
A.无环状结构 B.不含碳碳双键和碳碳叁键
⑷请设计合理方案从合成OHC(CH2)4CHO(用反应流程图表示,注明反应物、反应条件;无机试剂可自选)。
反应流程图示例(由乙醇合成聚乙烯):
(15分)
已知:A、B、C、D、E、F五种元素核电荷数依次增大,属周期表中前四周期的元素。其中A原子核外有三个未成对电子;化合物B2E的晶体为离子晶体,E原子核外的M层中只有两对成对电子;C元素是地壳中含量最高的金属元素;D单质的熔点在同周期元素形成的单质中是最高的;F原子核外最外层电子数与B相同,其余各层均充满。请根据以上信息,回答下列问题:
(1)A、B、C、D的第一电离能由小到大的顺序为 。(用元素符号表示)
(2)B的氯化物的熔点比D的氯化物的熔点 (填高或低),理由是 。
(3)E的最高价氧化物分子的空间构型是 。
(4)F的核外电子排布式是 ,F的高价离子与A的简单氢化物形成的配离子的化学式为 .
(5)A、F形成某种化合物的晶胞结构如图所示,则其化学式为 ;(黑色球表示F原子)
(6)A、C形成的化合物具有高沸点和高硬度,是一种新型无机非金属材料,其晶体中所含的化学键类型为 。
(15分)
氮化硅(Si3N4)是一种优良的高温结构陶瓷,在工业生产和科技领域有重要用途.
I.工业上有多种方法来制备氮化硅,常见的方法有:
方法一 直接氮化法:在1300℃-1400℃时,高纯粉状硅与纯氮气化合,其反应方程式为 .
方法二 化学气相沉积法:在高温条件下利用四氯化硅气体、纯氮气、氢气反应生成氮化硅和HCl,与方法一相比,用此法制得的氮化硅纯度较高,其原因是 .
方法三 Si(NH2)4热分解法:先用四氯化硅与氨气反应生成Si(NH2)4和一种气体(填分子式) ;然后使Si(NH2)4受热分解,分解后的另一种产物的分子式为 .
II.工业上制取高纯硅和四氯化硅的生产流程如下:
已知:X、高纯硅、原料B的主要成分都可与Z反应,Y与X在光照或点燃条件下可反应,Z的焰色呈黄色.
(1)写出焦炭与原料B中的主要成分反应的化学方程式: .
(2)上述生产流程中电解A的水溶液的化学方程式: .
(13 分)
(1)CuSO4溶液是中学化学及工农业生产中常见的一种试剂。某同学利用CuSO4溶液,进行以下实验探究。
① 图一是根据反应Zn + CuSO4 = Cu + ZnSO4 设计成的锌铜原电池。电解质甲溶液是 (填“ZnSO4”或“CuSO4”)溶液;Cu极的电极反应式是 。
②图二中,Ⅰ是甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的结构示意图,该同学想在Ⅱ中实现铁上镀铜,则b处通入的是 (填“CH4”或“O2”),a处电极上发生的电极反应式是 。
(2)将蓝矾(CuSO4·5H2O)、生石灰和水按一定比例混合,即可得到波尔多液(杀菌剂),其 有效成分为难溶的碱式硫酸铜[xCuSO4 ·yCu(OH)2]。为测定某碱式硫酸铜的组成进行了如下实验:取等质量的碱式硫酸铜样品两份,一份滴加稀盐酸至恰好完全溶解,另一份高温灼烧后只得到CuO固体。所得数据显示n(HCl)︰n(CuO)=3︰2,则该碱式硫酸铜的化学式中x︰y= 。
(3)E是非金属性最强的元素,M是E的气态氢化物,在固定体积的密闭容器中,气体M存在如下关系:
xM(g)Mx (g),反应物和生成物的物质的量随时间的变化关系如下图。下 列说法正确的是
B.平衡时混合气体的平均摩尔质量是33.3
C.t1时刻,保持温度不变,再充入1molM,重新达到平衡时,将增大
D.M的沸点比同主族下一周期元素的气态氢化物沸点低
(16分)某化学研究小组为证明CO具有还原性,首先查阅相关资料,获取下列信息:
① ;
②CO和H2都可在加热条件下与CuO反应;
③CO有剧毒,在空气中可以燃烧。
根据以上信息和有关知识,他们设计了如图所示的实验装置。
试回答下列问题:
(1)装置A中反应的离子方程式是______________ 。
(2)装置B.中最适宜的试剂是_______;必须用装置C吸收气体中水蒸气的理由是_______。
(3)按照如图装置进行实验时,首先应进行的操作是检查气密性,并要排净整套装置中的空气,则排净装置中空气的必要性是______
(4) 根据该实验中的_______现象,可证明CO具有还原性,有关反应的化学方程式为______________。
(5) 若要根据装置F中石灰水变浑浊的现象确认CO具有还原性,则应在上图装置_______与_______之间连接右图中的_______装置(填序号)。
(14分)X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素,相关信息如下表:
元 素 |
相关信息 |
X |
X原子核外最外层电子数是次外层的2倍 |
Y |
Y的气态氢化物的水溶液显弱碱性 |
Z |
Z是地壳中含量最多的金属元素 |
W |
常温常压下,W的单质是淡黄色固体 |
Q |
…… |
根据上述信息回答下列问题:
(1)元素Q在元素周期表中的位置______________________________.
(2)Y的最简单气态氢化物甲的水溶液可与H2O2发生反应,其产物不污染环境,化学方程式为______________________________________.(用元素符号表示,下同)
(3)X和氢元素组成的化合物分子有6个原子,其结构式为 .
(4)已知:X(s)+O2(g) =XO2(g) △H = -393.5kJ·mol-1
2X(s)+O2(g) =2XO(g) △H = -221.0kJ·mol-1
则XO的燃烧热的热化学方程式__________________________________________________.
(5)元素Y与氢元素形成的五核阳离子乙,向含乙和Z的阳离子的混合溶液中加入固体Na2O2, 加入Na2O2的物质的量与产生沉淀有如图所示关系:
写出有关反应离子方程式:(每段只用一个离子方程式表示)
o—a段
a—b段 .