中新网报道美国准备试验绿色航天推进剂-离子液体火箭推进剂AF-M315E,其主要成分是羟基硝酸铵,它比肼燃烧释放能量更高,更安全、环保,预计最早将在今年进行卫星飞行试验。羟基硝酸铵的结构如图所示,下列说法不正确的是
A.固态时羟基硝酸铵是离子晶体
B.羟基硝酸铵中各原子共平面
C.羟基硝酸铵中含有离子键和共价键
D.9.6g羟基硝酸铵中含有0.2NA个离子
化学与生产、生活和社会密切相关。下列说法不正确的是
A.漂白粉长期暴露在空气中会变质失效
B.雾霾天车灯照射的光亮通路属于丁达尔现象
C.硬铝属于合金材料,瓷器属于硅酸盐制品
D.不锈钢具有较强的抗腐蚀性,是因为在钢铁表面镀上了金属铬
(12分)【化学-有机化学基础】有机物I是一种药物合成的中间体,可以通过下图所示的路线合成:
已知:A分子中有一个碳原子上没有氢原子;F、I与氯化铁溶液能发生显色反应,F分子中苯环上有三个间位取代基。
请回答下列问题:
(1)D的结构简式为__________________。
(2)E分子中官能团的名称为_________,反应①~⑥中,属于取代反应的有______步。
(3)E的同分异构体有多种,其中符合下列条件的有机物有________种
①只有一种官能团
②能发生银镜反应
(4)写出I与氢氧化钠溶液发生反应的化学方程式:_______________________。
(18分)硫酸铜溶液常用于农业上制波尔多液。下图是用废铜料(铁、铜混合物)来生产硫酸铜的过程,请根据图示回答下列问题。
(1)试剂X的化学式为_______________,操作①的名称为_______________。
(2)甲同学认为途径Ⅰ比途径Ⅱ更为合理,其理由是_________(填编号)
a.对环境污染少 b.反应速率快
c.铜的利用率高 d.硫酸的利用率高
(3)实验室用浓硫酸与铜反应,采用下列装置制备并收集干燥的SO2气体。
①A装置的名称_______________。
②连接上述仪器的正确顺序是(填各接口处的字母):a接______,______接______,______接______,______接h。
③反应终止后,发现烧瓶中有黑色物质出现,其中可能含有CuO、CuS等杂质。已知硫化铜不与H+反应,与足量稀硝酸反应生成Cu2+、+6价的S和NO气体,该反应的离子方程式为____________。利用所给试剂设计实验,检测黑色物质中是否存在CuS。其方案为:将烧瓶中混合物加入到蒸馏水中,充分反应后过滤,向滤渣中 _____________(补充实验操作、现象和结论)。
供选择的试剂:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、氯化钡溶液、硝酸银溶液
(17分)金属作为一种能源受到越来越多的关注。
(1)起始阶段,金属主要作为燃料的添加剂。如航天飞机曾用金属铝粉和高氯酸铵混合物作为固体燃料,加热铝粉使其氧化并放出大量热量,促使混合物中另一种燃料分【解析】
4NH4ClO46H2O↑+2N2↑+4HCl↑+5O2↑,在该反应中还原产物与氧化产物的物质的量比为_______,每有1molNH4ClO4分解,转移电子的物质的量为__________。
(2)随着研究的深入,金属燃料直接作为能源出现。
①铁和铝的燃烧可以提供大量能量。
已知:4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) △H 1;3Fe(s)+2O2(g)=Fe3O4(s) △H 2
则相同质量的铝和铁完全燃烧,铝提供能量是铁提供能量的_____倍(用△H 1和△H 2表示)。
②关于金属燃料的下列说法错误的是________
a.较易控制金属燃烧后产物,减少对环境的污染
b.镁可以通过与二氧化碳的反应,达到既节能又减碳的效果
c.将金属加工为纳米金属时,表面积增大更容易燃烧
d.电解法冶炼镁铝的技术比较成熟,制取的镁铝可作为燃料用于发电
(3)相比金属燃料来讲,将金属中的化学能转化为电能在现在得到了更为广泛的应用。
①下图为某银锌电池的装置图,则该装置工作时,负极区pH______(填“增大”、“减小”或“不变),正极反应式为__________________。
②一种新型电池是以Li2FeSiO4、嵌有Li的石墨为电极,含Li+的导电固体为电解质,放、充电的总反应式可表示为Li+LiFeSiO4 Li2FeSiO4。放电时,Li+向________(填“正”或“负”)极移动;充电时,每生成1mol LiFeSiO4转移_________mol电子。
(18分)C、N、S是重要的非金属元素,按要求回答下列问题:
(1)烟道气中含有的CO和SO2是重要的污染物,可在催化剂作用下将它们转化为S(s)和CO2,此反应的热化学方程式为______________________________________。
已知:CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H=-283.0kJ·mol-1;S(s)+O2=SO2(g) △H=-296.0 kJ·mol-1
(2)向甲、乙两个均为1L的密闭容器中,分别充入5mol SO2和3mol O2,发生反应:2 SO2 (g)+O2 (g)2 SO3 (g) △H<0。甲容器在温度为T1的条件下反应,达到平衡时SO3的物质的量为4.5mol;乙容器在温度为T2的条件下反应,达到平衡时SO3的物质的量为4.6mol。则T1________T2(填“>”“<”),甲容器中反应的平衡常数K=___________。
(3)如图所示, A是恒容的密闭容器,B是一个体积可变的充气气囊。保持恒温,关闭K2,分别将1 mol N2和3mol H2通过K1、K3充入A、B中,发生的反应为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),起始时A、B的体积相同均为a L。
①下列示意图正确,且既能说明A容器中反应达到平衡状态,又能说明B容器中反应达到平衡状态的是___。
②容器A中反应到达平衡时所需时间t s,达到平衡后容器的压强变为原来的5/6,则平均反应速率v(H2)=____。
(4)将0.1mol氨气分别通入1L pH=1的盐酸、硫酸和醋酸溶液中,完全反应后三溶液中NH4+离子浓度分别为c1、c2、c3,则三者浓度大小的关系为_______ (用c1、c2、c3和>、<、=表示)。已知醋酸铵溶液呈中性,常温下CH3COOH的Ka=1×10-5 mol·L-1,则该温度下0.1 mol·L-1的NH4Cl溶液的pH为_________。