化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关,下列说法正确的是( )
A.大量使用化肥和农药,以提高农作物产量
B.用CO2合成聚碳酸酯可降解塑料,实现“碳”的循环利用
C.“天宫一号”中使用的碳纤维,是一种新型有机高分子材料
D.为改善食品的色、香、味并防止变质,可加入大量食品添加剂
(12分)现有部分前四周期元素的性质或原子结构如下表:
元素编号 |
元素性质或原子结构 |
A |
原子的电子排布图为 |
B |
常温下单质为双原子分子,原子间形成三对共用电子对 |
C |
原子的s轨道电子数等于p轨道电子数,元素的最低负价为-2价 |
D |
二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构 |
E |
原子序数是D两倍, |
根据以上情况,回答下列问题:(答题时A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示)
(1)A、B、C的电负性由小到大的顺序为 ;
(2)B的氢化物的分子空间构型是 ,该氢化物的等电子体是 ;
(3)E的价电子排布式是 ,ECl3能与B、C的氢化物形成六配位的配合物,且两种配体的物质的量之比为2∶1,三个氯离子位于外界,ECl3形成的配合物的化学式为 ;
(4)AC2在高温高压下所形成的晶胞如图所示。该晶体的类型属于 (选填“分子”、“原子”、“离子”或“金属”)晶体,该晶体中A原子的杂化形式为 ;
(5)D 的单质在空气中燃烧发出耀眼的白光,请用原子结构的知识解释发光的原因: 。
(10分)、硫铁矿又称黄铁矿,是生产硫酸的原料,其主要成分为FeS2。850℃~900℃时,硫铁矿在纯净的氧气中煅烧,可能发生下列反应:
① 3FeS2+8O2→Fe3O4+6SO2 ② 4FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2
⑴为使FeS2煅烧完全生成Fe2O3,使用过量氧气,当氧气过量20%时,求所得炉气中SO2的体积分数。(写出计算过程)
⑵480 g纯净的FeS2在氧气中完全反应,若所得固体中,Fe和O的物质的量之比
n(Fe)∶n(O)=4∶a,此时消耗氧气b mol。
① 试写出b与a的关系式:_______ ______。
② b的最大值为 ____,最小值为_______ ____。
(18分)锡是一种银白色而又柔软的金属, 2000年前人类就已开始使用锡。金属锡为排列在白金,黄金及银后面的第四种贵金属,它富有光泽、无毒、不易氧化变色,具有很好的杀菌、净化、保鲜效用。生活中常用于食品保鲜、罐头内层的防腐膜等。请回答下列有关锡的问题:
(1)锡在自然界几乎都以锡石的形式存在,此外还有极少量的锡的硫化物矿。以锡石(SnO2)为原料,用足量的焦炭作还原剂,在高温下可制得粗锡,该反应的化学方程式为 ,粗锡经电解精炼可得纯锡,精炼时的阴极反应式为____________。
(2)锡的氯化物有SnCl2和SnCl4。SnCl2是生产和化学实验中常用的还原剂,易发生水解;SnCl4常温下是无色液体,在空气中极易水解,熔点—36℃,沸点114℃。
Ⅰ.若实验室中以SnCl2固体配制SnCl2溶液,试简述操作方法 。
Ⅱ.某实验小组拟利用下图中的仪器,设计组装一套实验装置,用熔融的金属锡与干燥的氯气直接作用制取无水四氯化锡(此反应过程放出大量的热),已知金属锡的熔点为231℃。请回答下列各问题:
①用玻管(未画出)连接上述装置,正确的顺序是(填各接口的代码字母)____接____、____接____、____接____、____接____、____接____。
②装置Ⅵ的作用是___________;装置Ⅳ的作用是___________。
③冷凝管里冷却水的流向是从___________进入,从___________流出。
④试验时点燃Ⅰ处酒精灯,加热温度应大于 ℃,待 即可停止加热。
⑤如果将制取的四氯化锡少许暴露于空气中,预期可看到的现象是_______________。
⑥该实验装置中还存在的一个问题是 。
(14分)、联碱法(候氏制碱法)和氨碱法的生产流程简要表示如下图:
⑴沉淀池中发生反应的化学方程式为_____________________;
⑵X是______,Y是______(填化学式);
⑶从理论上分析,在氨碱法生产过程中_______(填“需要”、“不需要”)补充氨气,从原料到产品,氨碱法总反应过程用化学方程式表示,可写为 ;
⑷根据联碱法中从母液中提取氯化铵晶体的过程推测,所得结论正确是____;
a.常温时氯化铵的溶解度比氯化钠小 b.通入氨气目的是使氯化铵更多析出
c.加入食盐细粉目的是提高Na+的浓度, 促进碳酸氢钠结晶析出
⑸相比于氨碱法,指出联碱法的一项优点______________。
(12分)、高铁酸钾(K2FeO4)是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其生产工艺如下:
已知:① 2KOH + Cl2 → KCl + KClO + H2O(条件:温度较低)
② 6KOH + 3Cl2 → 5KCl + KClO3 + 3H2O(条件:温度较高)
③ 2Fe(NO3)3 + 2KClO + 10KOH → 2K2FeO4 + 6KNO3 + 3KCl + 5H2O
回答下列问题:
⑴该生产工艺应在 __ (填“温度较高”或“温度较低”)的情况下进行;
⑵写出工业上制取Cl2的化学方程式 __ ;
⑶配制KOH溶液时,是在每100 mL水中溶解61.6 g KOH固体(该溶液的密度为1.47 g/mL),它的物质的量浓度为 __ ;
⑷在“反应液I”中加KOH固体的目的是 __ :
A.与“反应液I”中过量的Cl2继续反应,生成更多的KClO
B.KOH固体溶解时会放出较多的热量,有利于提高反应速率
C.为下一步反应提供反应物 D.使副产物KClO3转化为 KClO
⑸从“反应液II”中分离出K2FeO4后,会有副产品 _ (写化学式),它们都是重要的化工产品,具体说出其中一种物质的用途 _ 。