X、Y、Z、Q、M为常见的短周期元素,其原子序数依次增大。有关信息如下表:
X | 动植物生长不可缺少的元素,是蛋白质的重要成分 |
Y | 最外层电子数是次外层的3倍 |
Z | 短周期中,其原子半径最大 |
Q | 生活中大量使用其合金制品,工业上可用电解其氧化物的方法制备 |
M | 海水中大量富集的元素之一,其最高正化合价与负价的代数和为6 |
下列有关说法中正确的是( )
A.原子半径:X > Y > M
B. 由X、M和氢三种元素不可能形成离子化合物
C.气态氢化物热稳定性:M > Y > X
D.Z、Q、M的最高价氧化物对应的水化物可以两两发生反应
设NA表示阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是( )
A.1 mol Na2O2中含有的阴离子数为0.2NA
B.标准状况下,由H2O2制得2.24LO2转移的电子数目为0.4NA
C.常温常压下,8gO3含有4 NA个电子
D.常温下,1 L pH=2的H2SO4溶液中含有的H+数目为0.02NA
下列说法正确的是( )
A.煤的干馏和石油的分馏均属化学变化
B.酯类和糖类均能发生水解反应
C. 生活中常见的石英玻璃、陶瓷都属于硅酸盐产品
D. 合金材料都是导体,可能含有非金属元素
(本题16分)Ⅰ。某实验小组同学为了探究铜与浓硫酸的反应,进行了如下系列实验。
【实验1】铜与浓硫酸反应,实验装置如图所示。
实验步骤:
①先连接好装置,检验气密性,加入试剂;
②加热A试管直到B中品红褪色,熄灭酒精灯;
③将Cu丝上提离开液面。
(1)装置A中发生反应的化学方程式为 。
(2)熄灭酒精灯后,因为有导管D的存在,B中的液体不会倒吸,其原因是 。
(3)拆除装置前,不需打开胶塞,就可使装置中残留气体完全被吸收,应当采取的操作是 。
Ⅱ。饱和的NaHSO3溶液可以与醛发生加成反应,生成水溶性的α-羟基磺酸钠。发生的反应为:
R-CHO + NaHSO3 R-CH(OH)SO3Na
反应是可逆的,在通常条件下有70%--90%向正反应方向转化。
(4)利用Ⅰ中装置制取少量NaHSO3溶液,应采取措施,将装置进行部分改变。这种措施是:_____________________________________________________________________;确认有NaHSO3生成的现象是:_______________________________________.
(5)若溴苯中混有杂质乙醛,欲将此杂质除去,可采用的试剂是:__________,其分离的方法是:_____________________.
(6)若在CH3-CH(OH)SO3Na 水溶液中加入足量盐酸,有机物转化为:___________,将该转化产物分离出来的方法常用__________________.
(本题16分)无水AlCl3可用作有机合成的催化剂、食品膨松剂等。工业制备无水AlCl3的流程如下:
(1)氯化炉中通入O2的目的是 _________。
(2)氯化炉中Al2O3、C12和C反应的化学方程式是____________________________。
(3)氯化炉中导出的气体,通常用亚硫酸钠溶液来吸收,请写出用Na2SO3溶液处理尾气时发生反应的离子方程式___________________________________________________。
(4)在升华器中加入铝粉的目的是_________________________________________。
(5)用氯化铝晶体(AlCl3·6H2O)在HCl气中加热也能进行无水氯化铝的制备。但若实验条件控制不当,最终得到的物质是碱式氯化铝[化学式为Al2(OH)nCl(6-n)],且质量是原氯化铝晶体(AlCl3·6H2O)的40%,则可推算n的值为 。
(6)镀铝电解池中,金属铝为阳极,熔融盐电镀液中铝元素主要以AlCl4-形式存在,则阳极的电极反应式为___________________________________。
(本题16分)工业上利用CO2和H2在一定条件下反应合成甲醇。
(1)已知在常温常压下:
① 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g) ΔH=-1275.6 kJ/mol
② 2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g) ΔH=-566.0 kJ/mol
③ H2O(g) = H2O(l) ΔH=-44.0 kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:____________ ________
(2)甲醇脱氢可制取甲醛CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g),甲醇的平衡转化率随温度变化曲线如下图所示。回答下列问题:
①脱氢反应的△H_____0,600K时,Y点甲醇的υ(正) _____υ(逆)(填“>”或“<”)
②从Y点到X点可采取的措施是_______________________________________________。
③有同学计算得到在t1K时,该反应的平衡常数为8.1mol·L-1。你认为正确吗?请说明理由__________________________________________________________________________。
(3)纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注。在相同的密闭容器中,使用不同方法制得的Cu2O(Ⅰ)和(Ⅱ)分别进行催化CH3-OH的脱氢实验:
CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)
CH3OH的浓度(mol·L-1)随时间t (min)变化如下表:
序号 | 温度 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
① | T1 | 0.050 | 0.0492 | 0.0486 | 0.0482 | 0.0480 | 0.0480 |
② | T1 | 0.050 | 0.0488 | 0.0484 | 0.0480 | 0.0480 | 0.0480 |
③ | T2 | 0.10 | 0.094 | 0.090 | 0.090 | 0.090 | 0.090 |
可以判断:实验①的前20 min的平均反应速率 ν(H2)= ;实验温度T1 T2(填“>”、“<”);催化剂的催化效率:实验① 实验②(填“>”、“<”)。
(4)用CH3-OH、空气、KOH溶液和石墨电极可构成燃料电池。则该电池的负极反应式为:
___________________________________________。