(8分)利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组拟在实验室中模拟上述过程,其设计的模拟装置如图。根据要求填空:
(1)写出CH4与Cl2生成一氯代物的化学反应方程式 。
(2)B装置有三种功能:①控制气体流速;②将气体混合均匀;③ 。
(3)D装置中的石棉上吸附着KI饱和溶液及KI粉末,其作用是 。
(4)E装置中除了有盐酸生成外,还含有有机物,从E中分离出盐酸的最佳方法为 。
(5)该装置还有缺陷,原因是没有进行尾气处理,尾气的主要成分是 。(填编号)
A.CH4
B.CH3Cl
C.CH2Cl2
D.CHCl3
E.CCl4
(8分)为证明化学反应有一定的限度,进行如下探究活动: I.取5m1 0.1mol/L的KI溶液,滴加几滴FeCl3稀溶液(已知:2Fe3++2I-=I2+2Fe2+) Ⅱ.继续加入2ml CCl4振荡. Ⅲ.取萃取后的上层清液,滴加KSCN溶液。
(1)探究活动I的实验现象为 ;
探究活动Ⅱ的实验现象为 。
(2)探究活动Ⅲ的意图是通过生成血红色的Fe(SCN)3溶液,验证有Fe3+残留,从而证明化学反应有一定的限度,但在实验中却未见溶液呈血红色。对此同学们提出了下列两种猜想:
猜想一:Fe3+全部转化为Fe2+ ;
猜想二:生成的Fe(SCN)3浓度极小,其颜色肉眼无法观察。
为了验证猜想,查阅资料获得下列信息:
信息一:乙醚微溶于水,Fe(SCN)3在乙醚中的溶解度比在水中大,Fe(SCN)3在乙醚中与在水中呈现的颜色相同;
信息二:Fe3+可与[Fe(CN)6] 4-反应生成蓝色沉淀,用K4[Fe(CN)6](黄色)溶液检验Fe3+的灵敏度比用KSCN更高。结合新信息,现设计以下实验方案验证猜想:
ⅰ.请完成下表实验操作、现象和结论
实 验 操 作 | 现 象 和 结 论 |
步骤一:取萃取后的上层清液滴加2滴K4[Fe(CN)6] | 若产生① , 则② 不成立; |
步骤二:往探究Ⅲ所得溶液中加入少量乙醚,充分振荡、静置分层 | 若③ , 则④ 成立; |
ⅱ.写出实验操作“步骤一”中反应的离子方程式为 。
(9分)乙烯是重要的有机化工原料。
(1)实验室中,乙烯可由乙醇脱水制得。工业上,乙烯的获取主要来自于石油的 。
(2)将乙烯通入溴水中,可以观察到溴水褪色,请写出反应的化学方程式并注明反应类型: ,反应类型为 。
(3)下列物质与乙烯催化加氢得到的产物互为同系物的是 (选填编号)。
a.C2H6 b.C3H6 c.C3H8 d.C4H8
(4)水果保鲜时常使用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土,其原因是 。
(8分)Ⅰ.对于4FeS2+11O2 ==2Fe2O3+8SO2,试回答有关的问题:
(1)常选用哪些物质浓度的变化来表示该反应的速率 ;
(2)为了提高生成SO2的速率,可以采取的措施是 ;
A.增加FeS2的量 B.增大O2的浓度 C.升高温度 D.减小压强
Ⅱ.某可逆反应在某体积为5L的密闭容器中进行,在从0—3分钟各物质的量的变化情况如下图所示(A,B,C均为气体)
(3)该反应的化学方程式为 ;
(4)在一定温度下,体积不变的密闭容器中,上述反应达到平衡的标志是 (填字母)
A.气体总质量保持不变
B.A、B、C的浓度都相等
C.A、B、C的浓度不再发生变化
D.A、B、C的分子数之比为2∶1∶2
E.正反应和逆反应都已停止
F.容器内气体密度不再发生变化
(12分)下表为元素周期表的一部分,请参照元素①~⑧在表中的位置,回答下列问题:
(1)地壳中含量最高的金属元素在周期表中的位置是 。
(2)⑧形成的单质与水反应的离子方程式为 。
(3)②⑦的非金属性强弱可通过比较这两种元素 (填编号)
a.原子的得电子的能力 b.含氧酸的酸性
c.气态氢化物的稳定性 d.单质的熔沸点
(4)写出一种由④⑤⑧元素形成的既含有离子键又含有共价键的物质的电子式 。
(5)化工行业最近合成了由元素②和③形成的化合物,其硬度比金刚石还大。该物质所形成的的晶体还可能具有的性质或特点有 (填编号)
①熔点很高 ②可以导电
③不存在单个分子 ④具有空间网状结构
(6)①和③形成的某液态化合物摩尔质量与氧气相同。在常温常压下0.25mol该液态物质在足量的氧气中完全燃烧生成③的气态单质和液态水,同时放出QkJ的热量。写出该反应的热化学方程式____________________________ ______。
(7分)I、在化学反应中,随着物质的变化,化学能也发生改变,还可能伴随着不同形式的能量转化。已知:破坏1mol氢气中的化学键需要吸收436kJ能量;破坏1/2mol氧气中的化学键需要吸收249kJ的能量;形成水分子中 1mol H-O 键能够释放463kJ能量。下图表示氢气和氧气反应过程中能量的变化,请将图中①、②、③的能量变化的数值,填在右边的横线上。
① kJ
② kJ
③ kJ
II、二甲醚(CH3OCH3)是一种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用。下图是二甲醚、乙烷燃烧过程的能量变化图:
请回答下列问题:
(1)据图分析,a= ;
(2)当有3g乙烷完全燃烧时,可放出热量Q = 。
(3)请根据该图写出1mol二甲醚完全燃烧的热化学方程式 。