短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是其电子层数的1/2倍,Y是地壳中含量最高的金属元素,Z、W与Y同周期且互不相邻。下列叙述正确的是
A.X与氧气反应可生成不止一种氧化物
B.原子半径:W>Z>Y>X
C.气态氢化物稳定性:HmZ>HnW
D.W位于第3周期第ⅦA族
对于工农业生产和日常生活中与化学有关的问题,下列认识不正确的是
A.含有氯化钠融雪剂的使用会加快桥梁的腐蚀
B.铝合金的大量使用是因为人们能用焦炭等还原剂从氧化铝中获取铝
C.光缆在信息产业中有广泛应用,制造光缆的主要材料是二氧化硅
D.高温结构陶瓷氮化硅(Si3N4)具有较高的硬度和耐磨性,可用于制造汽车发动机
(14分)硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]较硫酸亚铁不易被氧气氧化,是分析化学中重要的试剂,常用于代替硫酸亚铁。硫酸亚铁铵在 500℃时隔绝空气加热完全分解。回答下列问题:
(1)硫酸亚铁铵隔绝空气加热完全分解,发生了氧化还原反应,固体产物可能有FeO和Fe2O3,气体产物可能有NH3、SO3、H2O、N2和 。
(2)为检验分解产物的成份,设计如下实验装置进行实验,加热A中的硫酸亚铁铵至分解完全。
①A中固体充分加热较长时间后,通入氮气,目的是 。
②为验证A中残留物是否含有FeO,需要选用的试剂有 。
A.KSCN溶液 B.稀硫酸 C.浓盐酸 D.KMnO4溶液
③装置B中BaCl2溶液的作用是为了检验分解产物中是否有 气体生成,若含有该气体,观察到的现象为 。
④若A中分解产物有N2,固体残留物只有Fe2O3,Fe2O3的物质的量为bmol,C中沉淀物质的量为amol,则
b a(填“大于”、“小于”或“等于”)
⑤实验中,观察到C中有白色沉淀生成,则C中发生的反应为 (用离子方程式表示)。
(3)已知亚铁离子被氧气氧化的反应是:4Fe2+ + O2 + (4+2x) H2O2Fe2O3•xH2O + 8H+,硫酸亚铁铵 溶液较硫酸亚铁溶液不易被氧气氧化,其原因是 。
(12分)
(1)20℃时0.1 mol·L-1NaOH分别滴定0.1 mol·L-1HCl、0.1 mol·L-1CH3COOH的pH变化曲线如下。
根据上述曲线回答下列问题:
①测得醋酸起点pH为3,则20℃时该浓度醋酸的电离度为 ;
②滴定开始后醋酸曲线变化比盐酸快的原因是 ;
(2)25 ℃时0.1 mol·L-1的H2R水溶液中,用氢氧化钠来调节溶液pH,得到含有H2R、HR-、R2-三种微粒的溶液。当c(Na+)=c(R2-)+c(HR-)+c(H2R)时溶液的溶质为 (填化学式)。
(3)下图是某水溶液在pH从0至14的范围内H2CO3、HCO3-、CO32-三种成分平衡时的组成分数。
①下列叙述正确的是 。
A.此图是1.0 mol·L-1碳酸钠溶液滴定1.0 mol·L-1 HCl溶液的滴定曲线
B.在pH分别为6.37及10.25时,溶液中c(H2CO3)=c(HCO3-)=c(CO32-)
C.人体血液的pH约为7.4,则CO2在血液中多以HCO3-形式存在
D.若用CO2和NaOH反应制取NaHCO3,宜控制溶液的pH为7~9之间
(4)将尿素施入土壤后,大部分是通过转化为碳酸铵或碳酸氢铵后才被作物所利用,尿素分子在微生物分泌的脲酶作用下,转化为碳酸铵。已知弱电解质在水中的电离平衡常数(25℃)如下表:
弱电解质 | H2CO3 | NH3·H2O |
电离平衡常数 | Ka1=4.30×10-7 Ka2=5.61×10-11 | 1.77×10-5 |
现有常温下0.1 mol·L-1的(NH4)2CO3溶液,
①你认为该溶液呈 性(填“酸”、“中”、“碱”),原因是 。
②就该溶液中粒子之间有下列关系式,你认为其中正确的是 。
A.c (NH4+)>c (CO32-)>c (HCO3-)>c (NH3·H2O)
B.c(NH4+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+c(CO32-)
C.c (CO32-) + c (HCO3-) +c (H2CO3)=0.1 mol·L-1
D.c (NH4+)+ c (NH3·H2O)=2 c (CO32-) + 2c (HCO3-) +2 c (H2CO3)
(11分)2013年雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中,汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。
(1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO (g) 2CO2 (g) +N2 (g) 在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线,如图所示。
据此判断:
①该反应的平衡常数表达式为 。
②该反应的ΔH 0(选填“>”、“<”)。
③当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1>S2,在右
图中画出c(CO2)在T2、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。
①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
CH4(g)+2NO2(g) = N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) =-867kJ·mol-1
2NO2(g) N2O4(g) =-56.9kJ·mol-1
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式 。
②将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的。下图是通过光电转化原理以廉价原料制备新产品的示意图。
写出上述光电转化过程的化学反应方程式 。催化剂a、b之间连接导线上电子流动方向是 (填a→b或b→a)。
(9分)甲、丙、丁是由短周期元素组成的物质,它们之间存在如下转化关系。
甲 + H2O → 丙 + 丁
(1)转化关系中所涉及的反应为非氧化还原反应。
①若甲是一种钠盐,丁为两性氢氧化物,则甲的化学式为 ,丁的酸式电离方程式为 。
②若甲是由N和Cl元素组成的化合物,其分子结构模型如图所示,丙具有漂白性。则甲中Cl元素的化合价是 ,丁与H2O有相同的电子总数,则丁的电子式为
(2)转化关系中所涉及的反应为氧化还原反应。
①若甲和丙是同主族元素组成的单质,且组成甲的元素位于第三周期,此反应的离子方程式是 。
②若丙和丁都可在一定条件下还原CuO,此反应的化学方程式是 。