(12分
下图是元素周期表的一部分:
⑴表中区域名称s、p……等确定的依据是_______________________________________。
⑵已知A原子的M层和N层的电子数分别比B原子的M层和N层的电子数少7个和4个,则A的核外电子排布式为______________,B在元素周期表中的位置是___________。
⑶上表中元素x的一种氢化物的晶体结构如图所示,写出该化合物在氯气中燃烧的化学方程式 。
除x外,第四周期中最外层只有一个电子的还有 (填元素名称)。
⑷表中短周期非金属元素之间可以形成形形色色的有机物,如邻羟基苯甲醛()和对羟基苯甲醛(),前者沸点低于后者,理由是
_____ 。
(14分)氟和氟盐是化工原料。由于氟气性质活泼,很晚才制取出来。
(1)不能通过电解纯净的液态HF获得F2,其原因是 ;但电解液态KHF2时,两极分别得到F2和H2,写出阳极上HF2- 放电产生气体的电极反应式 。
(2)利用K2MnF6和SbF5在一定条件下发生反应也能制取氟,同时生成KSbF6 和MnF3,化学方程式为 ,其中还原产物是 。
(3)已知氟化氢气体中存在下列平衡 :H3F3 3HF △H >0, H2F2 2HF △H >0。
①若在定温定容条件下再充入H3F3,则H3F3与HF的浓度(mol/L)比值 (填“增大”“减小”或“不变”,下同);
②若在定温定容条件下再充入HF,则H3F3与HF 的浓度(mol/L)比值 。
(4)一定浓度的HF和Al2(SO4)3混合液中,铝的 各种微粒含量ƒ随pH的分布曲线如图示。用NaOH使混合液的pH从5调整到7,写出有关反应的离子方程式为
。
(15分)氧化二氯是黄棕色具有强烈刺激性的气体。它的熔点-116℃,沸点3.8℃.氧化二氯不稳定,接触一般有机物易爆炸;它易溶于水(1∶100)同时反应生成次氯酸溶液.制备出之后要冷却为固态才便于操作和贮存。制取少量氧化二氯,是用干燥的氧化汞与氯气反应(还生成HgO·HgCl2)。装置如图,铁架台和夹持仪器已略去。
部分物质的有关物理数据如下:
化学式 |
熔点(单位:℃) |
沸点(单位:℃) |
N2 |
-209.86 |
-195.8 |
O2 |
-218.4 |
-183 |
CO2 |
-57 |
/ |
NH3 |
-77.3 |
-33.35 |
Cl2 |
-101 |
-34.6 |
试回答:
(1)A中盛有深色固体试剂a是 ,分液漏斗中b试剂是 。
(2)B中盛有液体c是 ,C中的液体d是 。
(3)D中发生化学反应的化学方程式是 。
(4)E中的保温瓶中盛有致冷剂,它应是 (在干冰、冰水、液态空气、液氨中选择)。在E的内管得到的Cl2O中可能含有的主要杂质是 。
(5)装置A、B、C间的连接方式与D、E间的连接方式有明显的区别,这区别是 ,用这些不同的连接方式的主要理由是 。
(12分) 从回收的含铜电缆废料中提取铜时,假若设计如下两种方案,回答有关问题。
方案甲:
方案乙:
(1)两个方案中,符合当前生产中绿色化学理念的是方案 ,理由是 。
(2)方案乙中铜溶解生成蓝色溶液时发生反应的离子方程式为________________________,
若不考虑绿色化学要求,溶解铜生成硫酸铜时,还可将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中,加热使铜溶解完全,则理论上硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为: ︰ 。
(3)为了提高原料的利用率,最后一步所得浅绿色滤液通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、自然干燥可得到一种结晶水合物的晶体。获得晶体后对其进行检测:
①先取a g的晶体进行脱水实验,获得无水固体为(a—1.26)g
②将无水固体溶于足量的水配成溶液后滴加1.00mol/L的氯化钡溶液,当滴加10.00mL溶液时,沉淀恰好完全。
通过计算测知该晶体的化学式是 。
(4)氯化亚铜(CuCl)是重要的化工原料。国家标准规定合格的CuCl产品的主要质量指标为CuCl的质量分数大于96.5% 。工业上用硫酸铜等原料常通过下列反应制备CuCl :
2CuSO4+ Na2SO3 + 2 NaCl + Na2CO3 = 2 CuCl ↓+ 3 Na2SO4 + CO2↑
测定CuCl质量分数时先准确称取所制备的0.2500g CuCl样品置于一定量的0.5mol·L-1 FeCl3 溶液中,待样品完全溶解后,加水20mL,用0.1000mol·L-1 Ce(SO4)2溶液滴定到终点,消耗24.60mL Ce(SO4)2溶液。有关反应的离子方程式为:
Fe 3++CuCl=Fe 2++Cu2++Cl- ,Ce4+ + Fe 2+ = Fe 3+ + Ce3+
通过计算说明上述样品中CuCl的质量分数是否符合标准。
(15分)氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途。下图是模拟工业制备氢溴酸粗品并精制流程:
根据上述流程回答下列问题:
(1)混合①中发生反应的化学方程式为 。
(2)混合①中使用冰水的目的是 。
(3)操作Ⅱ和操作Ⅲ的名称分别是 、 。
操作Ⅲ一般适用于分离____________混合物。(选填编号)
a.固体和液体 b.固体和固体 c.互不相溶的液体 d.互溶的液体
(4)混合②中加入Na2SO3的目的是 。
(5)纯净的氢溴酸应为无色液体,但实际工业生产中制得的氢溴酸(工业氢溴酸)带有淡淡的黄色。于是甲乙两同学设计了简单实验加以探究:
甲同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为含Fe3+,则用于证明该假设所用的试剂为 ,若假设成立可观察到的现象为 。
乙同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为________,其用于证明该假设所用的试剂 。
(12分)饮用水中含有一定浓度的NO3一将对人类健康产生危害,NO3一能氧化人体血红蛋白中的Fe(II),使其失去携氧功能。为了降低饮用水中NO3一的浓度,某兴趣小组提出如下方案:
请回答下列问题:
⑴已知过滤后得到的滤渣是一种混合物,则在溶液中铝粉和NO3一反应的离子方程式为
__________________________________________。
⑵该方案中选用熟石灰调节pH,理由是_______________________、__________________,在调节pH时,若pH过大或过小都会造成 的利用率降低。
⑶用H2催化还原法也可降低饮用水中NO3-的浓度,已知反应中的还原产物和氧化产物均可参与大气循环,则催化还原法的离子方程式为____________________________________。
⑷饮用水中的NO3- 主要来自于NH4+。已知在微生物作用的条件下,NH4+ 经过两步反应被氧化成NO3- 。两步反应的能量变化示意图如下:
试写出1 mol NH4+ (aq)全部氧化成NO3- (aq)的热化学方程式是 。