(16分)某同学利用下列装置实现铜与浓硝酸、稀硝酸反应,过程如下:
I. 取一段铜丝,用稀硫酸除去铜锈[主要成分是Cu2(OH)2CO3]。
Ⅱ.将洗涤后的铜丝做成匝数较多的螺旋状。
III.按如图所示装置连接仪器、检查气密性、装入化学试剂。
(1)过程I发生反应的离子方程式是 。
(2)写出过程III中检查气密性的方法 。
⑶过程III的后续操作如下:
①打开止水夹a和b,轻推注射器,使浓硝酸与铜丝接触,观察到的现象是 ,一段时间后使反应停止的操作是 ,关闭a,取下注射器。
②打开b和分液漏斗活塞,当玻璃管充满稀硝酸后,关闭b和分液漏斗活塞,打开a,观察到有气泡产生。稀硝酸充满玻璃管的实验目是 ,该反应的离子方程式是 。
(4)另取3支盛满NO2气体的小试管分别倒置在盛有常温水、热水和冰水的3只烧杯中,发现液面上升的高度明显不一致。结果如下表所示(忽略温度对气体体积的影响):
①根据上表得出的结论是温度越 (填“高”或“低”),进入试管中的溶液越多。
②查阅资料:
a.NO2与水反应的实际过程为:2NO2+H2O=HNO3+HNO2 3HNO2 =HNO3+2NO+H2O;
b.HNO2不稳定。
则产生上述现象的原因是 。
(14分)合成氨对化学工业和国防工业具有重要意义。
(1)向合成塔中按物质的量之比l:4充入N2、H2进行氨的合成,图A为T℃时平衡混合物中氨气的体积分数与压强(p)的关系图。
①图A中氨气的体积分数为15%时,H2的转化率为 。
②图B中T=450℃,则温度为500℃时对应的曲线是 (填“a”或“b”)。
(2)合成氨所需的氢气可由甲烷与水反应制得,反应的热化学方程式为
CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) △H>0,一定温度下,在体积为2 L的恒容容器中发生上述反应,各物质的物质的量变化如下表:
①分析表中数据,判断5 min时反应是否处于平衡状态? (填“是”或“否”),前5 min反应的平均反应速率v(CH4)= 。
②该温度下,上述反应的平衡常数K= 。
③反应在7~10 min内,CO的物质的量减少的原因可能是 (填字母)。
a.减少CH4的物质的量 b.降低温度 c.升高温度 d.充入H2
④若第7分钟时将容器压缩至1L,请在下列坐标系中画出从第7分钟到第11分钟建立新平衡时甲烷浓度随时间的变化曲线。
a
(12分)下图中,A到L为常见物质或该物质的水溶液,B在A气体中燃烧产生棕色烟,B、G为中学化学中常见金属单质,I的焰色反应为黄色,组成J的元素原子核内只有一个质子,F为无色、有刺激性气味气体,且能使品红溶液褪色。
回答下列问题:
(1)K所含的化学键有 。
(2)D的水溶液与G反应的总离子方程式为_______________________________________________。
(3)写出工业上制取单质G的化学方程式 。
(4)将气体F通入下列装置中
写出A、B中的离子方程式:
、 。
(5)若将F通入一定量K的水溶液中,则所得溶液中各离子浓度一定满足的关系式为
。
(8分)(1)甲醇可作为燃料电池的原料。以CH4和H2O为原料,通过下列反应来制备甲醇。
I:CH4 ( g ) + H2O ( g ) =CO ( g ) + 3H2 ( g ) △H =+206.0 kJ·mol-1
II:CO ( g ) + 2H2 ( g ) = CH3OH ( g ) △H =—129.0 kJ·mol-1
CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH (g)和H2(g)的热化学方程式为
(2)甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是:通电后,将Co2+氧化成Co3+,然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用右图装置模拟上述过程:
①写出阳极电极反应式 。
②写出除去甲醇的离子方程式 。
(3)写出以NaHCO3溶液为介质的Al—空气原电池的电极反应式
负极 。
(10分)有A、B、C、D、E五种短周期主族元素,A、B、C、D原子序数依次增大,原子半径按D、A、B、C、E依次减小,A、B的核电荷数之和等于D的核电荷数,D的最外层电子数为C的最外层电子数的一半,E可以分别与A、B、C形成电子总数相同的共价分子。
⑴写出元素D在周期表中的位置 。
⑵元素A的非金属 (填“>”或“<”)元素C
⑶C离子与D离子的电子数相等,比较这两种离子的半径大小:C离子 (填“>”或“<”)D离子
⑷写出由元素A和元素E组成的10电子分子的电子式 。
⑸氧化铜与D的单质在高温下发生化学反应的方程式
,若得到1mol氧化产物,则该反应转移电子 mol。取该反应的还原产物3.2g与12.5mL、8mol/L的硫酸溶液(98%的硫酸其物质的量的浓度为18mol/L)混合,按右图装置进行实验,实验发现,3.2g还原产物几乎被消耗掉,请你解释其原因 。
某强酸性溶液X中可能含有Fe2+、A13+、NH4+、CO32―、SO32―、SO42―、C1―中的若干种,现取X溶液进行连续实验,实验过程及产物如下:
下列说法正确的是
A.气体A是NO2 B.X中肯定存在Fe2+、A13+、NH4+、SO42―
C.溶液E和气体F不能发生化学反应 D.X中不能确定的离子是 A13+和C1―