(8分)CO,CH4均为常见的可燃气体。
(1)等体积的CO,CH4在相同的条件下分别完全燃烧,转移的电子数之比为 。
(2)120℃,101kPa下,a mL由CO,CH4组成的混合气体在b mL氧气中完全燃烧后,恢复至原来的温度与压强。
①若混合气体与氧气恰好完全反应,产生b mLCO2,则混合气体中CH4的体积分数为多少?
②若燃烧后气体体积缩小了a/4 mL,求a与b关系的数学表达式。
(6分)如图所示,U形管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气(体积比为1∶4)的混合气体,假定氯气在水中的溶解度可以忽略。将封闭有甲烷和氯气的混合气体的装置放置在有光亮的地方,让混合气体缓慢地反应一段时间。
(1) 假设甲烷与氯气反应充分,且只产生一种有机物,
请写出化学方程式:
_____________________________________________________。
(2)若题目中甲烷与氯气的体积比为1∶1,则得到的产物为________。
A.CH3Cl HCl
B.CCl4 HCl
C.CH3Cl CH2Cl2
D.CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4 HCl
(3)经过几个小时的反应后,U形管右端的水柱变化是
________________________________________________________________________。
A.升高 B.降低 C.不变 D.无法确定
(4)若水中含有Na2SiO3,则在U形管左端会观察到
________________________________________________________________________。
(5)右端玻璃管的作用是______________________________________。
(10分)某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题:
(1)上述实验中发生反应的化学方程式有____________________________
____________________ _;
(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是________________ ;
(3)实验室中现有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4种溶液,可与上述实验中CuSO4
溶液起相似作用的是________;
(4)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有________________(答两种);
(5)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列的实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。
实验 混合溶液 |
A |
B |
C |
D |
E |
F |
4 mol·L-1 H2SO4/mL |
30 |
V1 |
V2 |
V3 |
V4 |
V5 |
饱和CuSO4溶液/mL |
0 |
0.5 |
2.5 |
5 |
V6 |
20 |
H2O/mL |
V7 |
V8 |
V9 |
V10 |
10 |
0 |
①请完成此实验设计,其中:V1=__________,V6=__________,V9=________。
②该同学最后得出的结论为:当加入少量CuSO4溶液时,生成氢气的速率会大大提高,但当加入的CuSO4溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因_______________________。
(6分)短周期的四种元素W、X、Y、Z,原子序数依次变小,四种元素的原子核外电子层数之和为8。X元素的原子最外层电子数等于Y和Z两元素的原子最外层电子数之和。W元素和Y元素的原子最外层上的电子数分别是各自电子层数的2倍。X和Z可以形成XZ3的化合物。
(1)(XZ4)2W属于离子化合物,写出此化合物的化学式_________________。
(2)在A物质的一个分子里含有一个W原子,一个X原子,一个Y原子和一个Z原子,四个原子共形成5对共用电子对,写出此分子的结构式_______________。A物质生成的钾盐溶液常用检验___________(填写一种阳离子符号)。
(5分)下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量(kJ):
物质 |
Cl2 |
Br2 |
I2 |
HCl |
HBr |
HI |
H2 |
能量(kJ) |
243 |
193 |
151 |
432 |
366 |
298 |
436 |
根据上述数据回答下列问题:
(1)下列物质本身具有的能量最低的是 。
A.H2 B.Cl2 C.Br2 D.I2
(2)X2+H2 2HX (X代表Cl、Br、I)的反应是放热反应还是吸热反应?
(3)相同条件下,X2 (X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应,当消耗等物质的量的氢气时,放出或吸收的热量最多的是 。
(4)若无上表中的数据,你能回答问题(3)吗? (回答“能”或“不能”)。你的依据是 。
(6分)经验表明,除氢和氦外,当元素原子的电子层数(n)多于或等于原子最外层电子数(m)时,该元素属于金属元素;当元素原子的最外层电子数(m)多于电子层数(n)时,该元素属于非金属元素,其数学表达式为n≥2;(n-m)≥0时是金属元素;(n-m)<0时是非金属元素。试回答以下问题:
(1)第n周期有 种主族金属元素。有 种非金属元素。
(2)第m主族有 种非金属元素。
(3)根据以上规则,预言未来发现的第七周期元素中,有 种非金属元素,其理由是 。