(6分)水是生命之源,它与我们的生活密切相关。在化学实验中,水也是一种常用的试剂。
(1)水分子与H+形成水合氢离子( H3O + )的立体构型为 。
(2)冰是立方面心结构。下列是钠、碘、金刚石、干冰、氯化钠晶体的晶胞示意图(未按顺序排序)。上述五种晶体中与冰的晶体类型相同的是 ;(填写编号)。
(3) 在冰的晶体中,每个水分子与相邻的 4 个水分子形成氢键(如图所示),
已知冰的升华热(即 1 mol 水由冰转化为水蒸汽所需能量)是51KJ/mol,除氢键外,水分子间还存在范德华力(11 kJ / mol ) , 则冰晶体中氢键的“键能”(破坏 lmd 氢键所需的能量即为氢键的“键能”)是 KJ kJ / mol 。
(8分)乙烯是一种重要的化工原料,以乙烯为原料衍生出部分化工产品的反应如下(部分反应条件已略去)。
请回答下列问题:
(1) A 的化学名称是 ;
(2) B 和 A 反应生成 C 的化学方程式为 ,该反应的类型为 ;
(3) D 是环状化合物,它的结构简式为 ;
(4) F 的结构简式为 。
(10分)某研究性学习小组利用如图所示装置完成有关实验。
【实验一】快速制氨气
(1)用装置I快速制氨气,则装置I的a仪器中可加入浓氨水,b仪器中加入 。装置Ⅱ从 管口进气可作为氨气的收集装置。
【实验二】收集 NO
(2)利用装置Ⅱ可收集 NO,试简述操作方法: 。
【实验三】比较硫、碳、硅三种元素的非金属性强弱
(3)设计实验,完成下列表格(可以不填满,也可以再加行)
装置序号 |
仪器中所加物质名称 |
现象 |
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(8分)短周期元素 X、Y、Z 可组成化学式均为 XYZ3 的四种化合物甲、乙、丙、丁。
(l)若甲中 X 的原子只有一个质子,Y 、Z均是第二周期元素,则 Y 元素原子的电子排布式为 ; X、Y 原子间可形成与烷烃结构类似的化合物,则该系列化合物的通式为 。
(2)若乙是一种微溶于水的物质,其 Ksp 约为 6.8×10ˉ6,且 X、Y、Z 三种元素的原子序数之和为 26 , Y、Z 同周期,则乙的溶解平衡可表示为 ,其饱和溶液中X的离子的物质的量浓度约为 mol/ L.
(3)若丙中X元素的焰色反应为黄色,Y与X同周期,Y 是同周期中原子半径最小的元素,丙与浓盐酸反应生成 Y 单质的化学方程式为 .
(4)若丁中 X、Y、Z 处于不同周期,且 X 原子最外层电子数为其次外层电子数的二倍,Z原子最外层电子数是其电子层数的二倍多1,则丁的结构式为 。
(12 分)能源问题是人类社会面临的重大课题。甲醇是未来重要的绿色能源之一。
(l)已知:在 25 ℃、101 kPa 下,1g 甲醇燃烧生成 CO2和液态水时放热 22.70kJ 。请写出甲醇燃烧的热化学方程式 。
(2)由CO2和H2合成甲醇的化学方程式为:CO2(g)+ 3H2 (g)CH3OH(g)+H2O (g ).在其它条件不变的情况下,实验测得温度对反应的影响如下图所示(注:T1、T2均大于300 ℃)
①合成甲醇反应的△H 0。(填“>”、“<”或“=” )。
②平衡常数的表达式为: .温度为T2时的平衡常数 温度为T1时的平衡常数(填“>”、“<”或“=”)
③在T1温度下,将1mol CO2和 1 molH2充入一密闭恒容容器中,充分反应达到平衡后,若CO2转化率为α,则容器内的压强与起始压强的比值为 。
(3)利用甲醇燃料电池设计如下图所示的装置。
该装置中 Pt 极为 极;写出 b极的电极反应式 .
铁氧磁体法处理的废水的原理可概述为:向的酸性废水中加人FeSO4·7H2O ,将还原为Cr3+,调节溶液的 pH,使溶液中的铁、铬元素转化为组成相当于FeⅡ[FeⅢ XCrⅢ 2-X]O4(铁氧磁体、罗马数字表示元素的价态)的沉淀。处理含 1 mol的废水至少需要加人amol FeSO4·7H2O 。下列结论正确的是 ( )
A.x= 0.5 , a= 8 B.x = 0.5 , a=10 C .x = 1.5 , a= 8 D.x = 1.5 , a= 10