某兴趣小组在实验室用乙醇、浓硫酸和溴化钠反应来制备溴乙烷,并探究溴乙烷的性质。反应原理和实验装置如下(加热装置未画出):
H2SO4(浓)+NaBrNaHSO4+HBr↑ CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O
有关数据见下表:
| 乙醇 | 溴乙烷 | 溴 |
状态 | 无色液体 | 无色液体 | 深红色液体 |
密度/(g·cm−3) | 0.79 | 1.44 | 3.1 |
沸点/℃ | 78.5 | 38.4 | 59 |
Ⅰ.溴乙烷的制备:
(1)若图甲中A加热温度过高或浓硫酸的浓度过大,均会使C中收集到的粗产品呈橙色,原因是A中发生了副反应,其化学方程式为__________;F连接导管通入稀NaOH溶液中,其目的主要是_________;导管E的末端须低于D的水面,其目的是__________。
(2)为了除去粗产品中的氧化性杂质,宜选择下列_________ (填序号)溶液来洗涤所得粗产品。
A.氢氧化钠 B.碘化钾 C.碳酸氢钠 D.亚硫酸钠
(3)粗产品用上述溶液洗涤、分液后,再经过蒸馏水洗涤、分液,然后加入少量的无水硫酸镁固体,静置片刻后过滤,再将所得滤液进行蒸馏,收集到的馏分约10.0 g。从乙醇的角度考虑,本实验所得溴乙烷的产率是___________。
Ⅱ.溴乙烷性质的探究
用如图乙实验装置(铁架台、酒精灯略)验证溴乙烷的性质:在试管中加入10 mL 6 mol·L−1NaOH溶液和2 mL溴乙烷,振荡、静置,液体分层,水浴加热。
(4)观察到___________,表明溴乙烷与NaOH溶液已完全反应。
(5)为证明溴乙烷在NaOH乙醇溶液中反应的气体产物为乙烯,将生成的气体通入如图丙装置。a试管中的水的作用是 ___________,若无a试管,b试管中的试剂应为___________ 。
已知A、B、C、D、E、F、G都是元素周期表中前四周期的元素,它们的原子序数依次增大。A是宇宙中含量最丰富的元素,B、D原子的L层有2个未成对电子。E3+离子M层3d轨道电子为半满状态,F比E原子序数大1且位于同一族,G的最外层只有1个电子。请根据以上情况,回答下列问题:(答题时,用所对应的元素符号表示)
(1)写出E的电子排布式____________,E位于周期表____区。
(2)B、C、D的第一电离能由小到大的顺序为___________。
(3)A、B、D三种元素可以形成组成为A2BD、A4BD、A2BD2的分子,其中B原子采取sp3 杂化的是_________(填结构简式)
(4)的空间构型为___________,键角为_______。
(5)F可形成分子式均为F(NH3)5BrSO4的两种配合物,其中一种化学式为[F(NH3)5Br]SO4往其溶液中加BaCl2溶液时,现象是_______;往另一种配合物的溶液中加入BaCl2溶液时,无明显现象,若加入AgNO3溶液时产生淡黄色沉淀,则第二种配合物的化学式为_______
(6)B元素在自然界有多种同素异形体,硬度最大晶体中每个晶胞中平均含有___个B原子。若晶胞的棱长为acm,则它的密度为____g/cm3(NA表示阿伏加德罗常数)
(7)G的一种氧化物M的晶胞结构如图所示(小圆圈代表氧原子),则M的化学式为________,该晶体中氧原子的配位数为_______。
氮元素是重要的非金属元素,可形成卤化物、氮化物,叠氮化物及配合物等多种化合物。
(1)NF3、NBr3、NCl3的沸点由高到低的顺序是______,这三种化台物中N原子的杂化类型是______,分子的空间构型是______
(2)N、F、Br三种元素的电负性由大到小顺序为____________
(3)叠氮酸(HN3)是一种弱酸。可部分电离出H+和N3-,请写出两种与N3-互为等电子体的分子______
(4)Fe2+、Cu2+、Co3+等过渡金属离子都能与叠氮化物、氰化物形成配合物。Fe2+的核外电子排布式为______;配合物[Co(N3)(NH3)5]SO4中Co的配位数为______,Co3+与NH3之间的作用力是______
(5)NaN3与KN3相比,NaN3的晶格能______KN3的晶格能(填“>”、“=”或“<”)+
(6)某元素X与N形成的氮化物中,X+中K、L、M三个电子层均充满了电子。它与N3-形成晶体的结构如图所示,X+的符号是______,晶体中每个N3-与其距离最近的X+有______个。
NiSO4·xH2O是一种绿色易溶于水的晶体,广泛用于镀镍、电池等,可由电镀废渣(除镍外,还含有铜、锌、铁等元素)为原料获得。操作步骤如下:
(1)在待镀件上镀镍时,待镀件应作_____极,电镀过程中电解质溶液浓度 _____(填“增大”、“减小”、“不变”)
(2)向滤液Ⅰ中加入FeS是为了除去Cu2+、Zn2+等杂质,则除去Cu2+的离子方程式为_____________。当Zn2+恰好沉淀完全时,在CuS、ZnS共存的混合液中c(Zn2+)=10-5mol/L ,则c(Cu2+)=_____mol/L (已知Ksp(CuS)=1.3×10-36,Ksp(ZnS)=1.6×10-24)。
(3)对滤液Ⅱ中先加H2O2再调pH,调pH的目的是__________________________。
(4)滤液Ⅲ溶质的主要成分是NiSO4,加入Na2CO3过滤后再加适量稀硫酸溶解又生成NiSO4,这两步操作的目的是______________________________。
(5)为测定NiSO4·xH2O晶体x的值,称取26.3 g晶体加热至充全失去结晶水,剩余固体15.5 g,则x的值等于___________。
工业生产中产生的、NO直接排放将对大气造成严重污染.利用电化学原理吸收和NO,同时获得 和 产品的工艺流程图如下为铈元素.
请回答下列问题.
装置Ⅱ中NO在酸性条件下生成的离子方程式 ______ .
含硫各微粒、和存在于与NaOH溶液反应后的溶液中,它们的物质的量分数与溶液pH的关系如图1所示.
①下列说法正确的是 ______ 填标号.
A 时,溶液中
B 由图中数据,可以估算出的第二级电离平衡常数
C 为获得尽可能纯的 ,应将溶液的pH控制在 为宜
D 和 时的溶液中所含粒子种类不同
②若的NaOH溶液完全吸收标况下,则反应的离子方程式为 ______ .
③取装置Ⅰ中的吸收液vmL,用的酸性高锰酸钾溶液滴定.酸性高锰酸钾溶液应装在 ______ 填“酸式”或“碱式”滴定管中,判断滴定终点的方法是 ______ .
装置Ⅲ的作用之一是再生,其原理如图2所示.图中A为电源的 ______ 填“正”或“负”极.右侧反应室中发生的主要电极反应式为 ______ .
已知进人装置Ⅳ的溶液中的浓度为 ,要使 该溶液中的完全转化为 ,需至少向装置Ⅳ中通入标准状况下的 的体积为 ______ L.
热化学和各类平衡等都是化学研究的对象
(1)已知:①2O2(g)+N2(g)=N2O4(l) ΔH1;
②N2(g)+2H2(g)=N2H4(g) ΔH2;
③O2(g)+2H2(g)=2H2O(g) ΔH3;
④2N2H4(g)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH4
上述反应热效应之间的关系式为ΔH4 =___________(用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的代数式表示)
(2)将不同量的H2O(g)和CO(g)分别通入体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应:H2O(g)+CO(g)⇌H2(g)+CO2(g),得到如下表三组数据:
实验组 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min | ||
H2O | CO | H2 | CO | |||
1 | 800 | 2 | 4 | 4/3 | 8/3 | 6 |
2 | 900 | 1 | 2 | 0.4 | 0.6 | 3 |
3 | 900 | a | b | c | d | t |
① 该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应;实验2的平衡常数K= _________。
② 若实验3达到平衡时与实验2达到平衡状态时各物质的体积分数分别相等,且t<3,则a、b应满足的关系是_______(用含a、b的代数式表示)。
③若保持温度和容积不变,向实验1再增加4mol H2O(g),使反应达到新平衡,下列说法不正确的是_______。
A.新旧平衡时容器气体压强之比为5:3
B.新平衡时H2O的转化率增大
C.新平衡时CO的浓度是0.8 mol·L-1
D.新旧平衡时容器气体密度之比为5:3
(3)室温下,用0.1 mol·L-1的KOH溶液滴定10.00 mL 0.10 mol·L-1H2C2O4 (二元弱酸)溶液,所得滴定曲线如图(混合溶液的体积可看成混合前溶液的体积之和)。请回答下列问题:
①点②所示的溶液中的电荷守恒式为_____________。
②点③所示溶液中各离子浓度由大到小的顺序为___________。
③点④所示溶液中c(K+) + c(H2C2O4 ) + c() + c() =_______ mol·L-1。