(13分)(1)钠镁铝三种元素中第一电离能最大的是 。
(2)某正二价阳离子核外电子排布式为[Ar]3d54s0,该金属的元素符号为 。
(3)微粒间存在非极性键、配位键、氢键及范德华力的是 。
A. NH4Cl晶体 B. Na3AlF6晶体 C. Na2CO3•10H2O晶体
D. CuSO4溶液 E. CH3COOH溶液
(4)部分共价键键能数据如下表:
键 | H-H | N-H | N-N | N=N | N≡N |
键能/kJ•mol-1 | 436 | 391 | 159 | 418 | 945 |
根据上表数据推算并写出由氮气和氢气合成氨气的热化学方程式: 。
(5)乙醇和乙醚是同分异构体,但它们性质存在差异:
| 分子式 | 结构简式 | 熔点 | 沸点 | 水溶性 |
乙醇 | C2H6O | C2H5OH | -114.3℃ | 78.4 °C | 互溶 |
二甲醚 | C2H6O | CH3OCH3 | -138.5℃ | -24.9℃ | 微溶 |
乙醇和二甲醚沸点及水溶性差异的主要原因是 。
(6)金属铜溶于在浓氨水与双氧水的混合溶液,生成深蓝色溶液。该深蓝色的浓溶液中加入乙醇可见到深蓝色晶体析出,请画出呈深蓝色的离子的结构简式 。
(15分)乙醇、乙酸都是有机化工重要的基础原料。
(1).空气中,乙醇蒸气能使红热铜丝保持红热,该反应的化学方程式为 。
(2).浓硫酸催化下,乙酸和乙醇生成乙酸乙酯
某化学兴趣小组的同学用以下装置进行该酯化反应的探究实验:
①要向大试管中加2mL浓硫酸、3mL乙醇、2mL乙酸,其具体操作是 。
②小试管中装的是浓Na2CO3溶液,导气管不插入液面下是为了防止 。
③相关物质的部分性质:
| 乙醇 | 乙酸 | 乙酸乙酯 |
沸点 | 78.0℃ | 117.9℃ | 77.5℃ |
水溶性 | 易溶 | 易溶 | 难溶 |
根据上表数据有同学提出可用水替代小试管中的Na2CO3溶液,你认为可行吗?说明理由: 。④分离小试管中的乙酸乙酯应使用的仪器名称是 ;
⑤分离时,乙酸乙酯应该从仪器 (填“下口放” 或“上口倒出”)。
⑥兴趣小组多次试验后,测出乙醇与乙酸用量和最后得到的乙酸乙酯生成量如下表:
实验序号 | 乙醇(mL) | 乙酸(mL) | 乙酸乙酯(mL) |
a | 2 | 2 | 1.33 |
b | 3 | 2 | 1.57 |
c | 4 | 2 | X |
d | 5 | 2 | 1.76 |
e | 2 | 3 | 1.55 |
表中数据X的范围是 ;实验a与实验e探究的目的是 。
(15分)含铬污水处理是污染治理的重要课题。污水中铬元素以Cr2O72-和CrO42-形式存在,常见除铬基本步骤是:
(1)加酸可以使CrO42-转化为Cr2O72-: 2CrO42- + 2H+ Cr2O72- + H2O
若常温下pH=1溶液中Cr2O72-浓度为0.1 mol•L-1,Cr2O72-浓度是CrO42-浓度的10倍,该化学平衡常数K= 。
(2)六价铬的毒性大约是三价铬的100倍,二氧化硫还原法是在酸性溶液中通SO2将Cr2O72-还原,反应的离子方程式为 。而后再加碱将Cr3+沉淀,已知常温下Ksp[Cr(OH)3] =10-32,要使c(Cr3+)降低到10-5mol•L-1,溶液的pH应升高到 。
(3)电解还原法是利用电解产生的Fe2+将Cr2O72-还原为Cr3+.电解装置所用的电极材料是碳棒和铁片,其中铁片连接直流电源的 极。
(4)Cr(OH)3为绿色粘性沉淀,类似于Al(OH)3既溶于酸又能溶于强碱溶液。Cr(OH)3溶于稀硫酸的化学方程式为 。往100.00mL 0.1000 mol•L-1CrCl3溶液滴加1.000mol•L-1NaOH溶液, 请画出生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液体积的关系图:
(15分)四种主族元素的性质或结构信息如下:
元素编号 | 相关信息 |
X | 地壳中含量最大的金属元素;元素最高价为+3价。 |
Y | 原子最外层电子数是电子层数的2倍,最外层电子数是X最外层电子数的2倍。 |
Z | 同周期主族元素中原子半径最小,常温下单质呈液态。 |
M | 能从海水中提取的金属元素,单质可在氮气或二氧化碳中燃烧。 |
(1)M的原子结构示意图是 ;上述元素最高价氧化物对应的水化物碱性最强的是(写分子式) (元素用元素符号表示,下同!)。
(2)Y单质溶于热浓的硫酸产生的气体的化学式为 。
(3)能体现Z单质比Y单质活泼性强的一个化学方程式: 。
(4)常温下,不能与X的单质持续发生反应的是(填选项序号) 。
A.CuSO4溶液 B.Fe2O3 C.浓硫酸 D.NaOH溶液 E.Na2CO3固体
(5)铁元素与Z元素形成化合物FeZ3,FeZ3溶液按下图所示进行试验。装置通电后,连接电源 (填“正极”或“负极”)碳棒边的煤油颜色将变深,另一碳棒附近溶液将出现的现象是 。
常温下,向l00mL 0.01 mol•L-1 盐酸中逐滴加入0.02 mol•L-1 MOH溶液,如下图所示,曲线表示混合溶液的pH变化情况(溶液体积变化忽略不计)。下列说法中不正确的是( )
A.MOH是弱碱
B.N点c(Cl-) = c(M+)
C.随着MOH溶液的滴加,比值 不变
D.K点对应的溶液c(MOH)+c(OH-)-c(H+) = 0.005 mol•L-1
甲醇燃料电池体积小巧、洁净环保、理论能量比高,已在便携式通讯设备、汽车等领域应用。某型甲醇燃料电池的总反应式2CH4O + 3O2 = 2CO2↑+ 4H2O,下图是该燃料电池的示意图。下列说法错误的是( )
A.燃料电池将化学能转化为电能
B. a是甲醇、b是氧气
C.质子从M电极区穿过交换膜移向N电极区
D.负极反应:CH4O - 6e- + H2O = CO2↑+ 6H+