【題目】現(xiàn)有部分短周期元素的原子結(jié)構(gòu)如下表:
元素 編號 | 元素原子結(jié)構(gòu) |
X | 原子結(jié)構(gòu)示意圖為 |
Y | 最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍 |
Z | 原子核內(nèi)含有12個中子,且其離子的結(jié)構(gòu)示意圖為 |
(1)寫出X的元素名稱:________,元素Y的最簡單氫化物的結(jié)構(gòu)式為___________;
(2)Z元素原子的質(zhì)量數(shù)為________;
(3)X和Z兩種元素的簡單離子,離子半徑大的是________(填離子符號),X和Z兩種元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物相互反應(yīng)的離子方程式為_____________;
(4)Y和Z兩種元素的最高價氧化物發(fā)生氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________,若反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6.02×1023,則消耗Y的最高價氧化物的質(zhì)量為__________;
(5)寫出Z2O2的電子式______________。
【答案】氮 23 N3- H++OH-=H2O 2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2 44 g
【解析】
根據(jù)X的原子結(jié)構(gòu)示意圖為,K層最多兩個電子,則b=2,a=7,所以X為N元素;Y最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍,次外層2個電子,最外層4個電子,所以Y為C元素;Z離子的結(jié)構(gòu)示意圖為,核電荷數(shù)是11,Z為Na元素。
(1)根據(jù)分析,X為N元素,名稱:氮,元素Y為C元素,最簡單氫化物是甲烷,結(jié)構(gòu)式為;
(2) Z為Na元素,原子核內(nèi)含有12個中子,質(zhì)量數(shù)為11+12=23;
(3)X 簡單離子為N3-、Z簡單離子為Na+,電子層數(shù)相同的粒子,其半徑是原子序數(shù)越大半徑越小,離子半徑大的是N3-,X的最高價氧化物對應(yīng)的水化物為硝酸,是強酸,Z的最高價氧化物對應(yīng)的水化物為氫氧化鈉,是強堿,相互反應(yīng)的離子方程式為H++OH-=H2O;
(4)Y的最高價氧化物是CO2,Z的最高價氧化物可以是Na2O或Na2O2,能發(fā)生氧化還原反應(yīng)的是Na2O2,化學(xué)方程式為2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2,6.02×1023個電子為1mol,根據(jù)方程式,Na2O2中O為-1價,一個O升高,一個O降低,1mol Na2O2則轉(zhuǎn)移1mol電子,則CO2消耗1mol,質(zhì)量為44 g;
(5) Z2O2是Na2O2,Na2O2是離子化合物,由Na+離子和O離子構(gòu)成,電子式為。
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【題目】對于以下反應(yīng):A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),在一定溫度、壓強下,在一體積可變的容器中,當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時就可確定反應(yīng)一定達到平衡狀態(tài)的是
A.容器的體積不再發(fā)生變化
B.B的生成速率和D的反應(yīng)速率之比為3∶1
C.混合氣體的密度不隨時間變化
D.B、C、D的分子個數(shù)之比為3∶2∶1
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【題目】利用下列實驗裝置不能完成相應(yīng)實驗的是( )
A. 用裝置①測量生成氧氣的化學(xué)反應(yīng)速率
B. 用裝置②比較NaHCO3和Na2CO3的熱穩(wěn)定性
C. 裝置③中分液漏斗內(nèi)的液體可順利加入蒸餾燒瓶
D. 裝置④可實現(xiàn)制取CO2實驗中的“即關(guān)即止,即開即用”的作用
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【題目】最近科學(xué)家利用下列裝置圖成功地實現(xiàn)了CO2和H2O合成CH4。下列敘述錯誤的是( )
A.電池工作時,實現(xiàn)了將太陽能轉(zhuǎn)化為電能
B.電池內(nèi) H+ 透過質(zhì)子交換膜從左向右移動
C.銅電極為正極,電極反應(yīng)式為CO2+8H+-8e-=CH4+2H2O
D.為提高該人工光合系統(tǒng)的工作效率,可向裝置中加入少量稀硫酸
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【題目】實驗室以一種工業(yè)廢渣(主要成分為MgCO3、Mg2SiO4和少量Fe、Al的氧化物) 為原料制備Mg CO3·3H2O。實驗過程如下:
(1)酸溶過程中主要反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:
MgCO3(s)+2H+(aq)=Mg2+(aq)+CO2(g)+H2O H = -50.4kJ·mol-1
Mg2SiO4(s) +4 H+(aq)=2 Mg2+(aq) +H2SiO3(s) + H2O(l) H =-225.4kJ··mol-1
向Mg2SiO4懸濁液中通入CO2析出H2SiO3的熱化學(xué)方程式為__________,該反應(yīng)能正向進行的熱力學(xué)原因是_________。該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為__________。
(2)對氧化后的溶液,加入萃取劑磷酸二異辛酯(C16H35O4P)的煤油溶液,并調(diào)節(jié)pH為1.4~4.3,萃取劑的體積約為水溶液的0.5倍,充分振蕩、靜止、分層(上層為含三價鐵的有機層),分液。向分液得到的有機層加硫酸反萃取得到硫酸鐵溶液,從而與有機層分離。萃取反應(yīng)為:Fe2(SO4)3(水層)+6HA(有機層)=2FeA3(有機層)+3H2SO4(水層)
①提高萃取效率的措施有__________。
A 適當(dāng)提高萃取劑的濃度 B 適當(dāng)提高溶液酸度
C 充分振蕩,多次萃取 D 不斷地從下層排除出有機層
②在反萃取中加硫酸的作用是___________。
(3)萃取后的水溶液制備Mg CO3·3H2O的實驗方案:滴加氨水調(diào)節(jié)溶液的pH在一定范圍內(nèi),過濾。向濾液中滴加Na2 CO3溶液,攪拌、靜置、過濾,用水洗滌固體2~3次,在50℃下干燥,得到Mg CO3·3H2O。[已知該溶液中pH=8.5時Mg(OH)2開始沉淀;pH=5.0時Al(OH)3沉淀完全]。
①調(diào)節(jié)溶液pH的范圍____________。
②判斷向濾液中滴加Na2CO3溶液過量的方法__________。
(4)從廢渣制備Mg CO3·3H2O的整體實驗方案看,酸溶時所加H2SO4不宜過量太多的原因是_________。
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【題目】中國化學(xué)家研究出一種新型復(fù)合光催化劑(C3N4/CQDs),能利用太陽光高效分解水,原理如圖所示。下列說法不正確的是
A.通過該催化反應(yīng),實現(xiàn)了太陽能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化
B.反應(yīng)I中涉及到非極性鍵的斷裂和極性鍵的形成
C.反應(yīng)II為:2H2O22H2O+O2↑
D.總反應(yīng)為:2H2O2H2↑+O2↑
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【題目】化學(xué)電源在日常生活和高科技領(lǐng)域中都有廣泛應(yīng)用。下列說法不正確的是
A.圖1:鋅銅原電池中,Zn2+向Cu電極方向移動,Cu電極附近溶液中H+濃度減小
B.圖2:紐扣式銀鋅電池中,正極的電極反應(yīng)式為Ag2O+2e-+H2O+2H+=2Ag+2H2O
C.圖3:鋅錳干電池中,鋅筒作負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),鋅筒會變薄
D.圖4:鉛蓄電池使用一段時間后,電解質(zhì)溶液的酸性減弱,導(dǎo)電能力下降
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【題目】甲醇是一種常見的燃料和有機溶劑。下列為合成甲醇的有關(guān)熱化學(xué)方程式:
Ⅰ.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)△H1=+206kJmol-1
Ⅱ.2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)△H2=-90kJmol-1
Ⅲ.H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)△H3=-125.5kJmol-1
Ⅳ.3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H4
回答下列問題:
(1)上述反應(yīng)中△H4=______kJmol-l。
(2)現(xiàn)將1.0mol CH4和2.0mol H2O(g)通入恒容反應(yīng)室(容積為100L)中,在一定條件下發(fā)生反應(yīng)I,平衡時CH4的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如圖甲所示。
①下列說法能表明該反應(yīng)已達平衡狀態(tài)的是______(填字母序號);
a.生成CO和H2的物質(zhì)的量之比為1:3
b.容器內(nèi)混合氣體的密度保持不變
c.混合氣體的壓強保持不變
d.甲烷的生成速率與H2的生成速率之比為1:3
②已知100℃時達到平衡所需的時間為5min,則用H2表示的平均反應(yīng)速率為______molL-lmin-1;
③圖中的p1______p2(選填“<”“>”或“=”),100℃時的平衡常數(shù)為______mol2L-2。
(3)在壓強為0.1MPa條件下,1mol CO與3mol H2的混合氣體在催化劑作用下能自發(fā)發(fā)生反應(yīng)Ⅱ生成甲醇。
①若容器容積不變,下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是______(填字母序號);
a.升高溫度
b.將CH3OH(g)從體系中分離
c.充人氦氣,使體系總壓強增大
d.再充人1mol CO和3mol H2
②根據(jù)反應(yīng)Ⅱ的特點,圖乙是在壓強分別為0.2MPa和5MPa下CO的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線,請指明圖乙中的壓強px=______MPa。
(4)在總壓p=5MPa的恒壓密閉容器中進行反應(yīng)Ⅳ,按照不同氫碳比投料測得CO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度關(guān)系如圖丙所示(已知Kp是用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)),則:
①X點時,H2的轉(zhuǎn)化率為______,
②600℃、m=3時,Kp=______MPa-2(保留兩位小數(shù))。
(5)復(fù)旦大學(xué)先進材料實驗室科研團隊研究出以過渡金屬為催化劑的電催化還原二氧化碳制甲醇的途徑,大大提高了甲醇的產(chǎn)率,原理如圖丁所示。
①石墨2電極上發(fā)生______(選填“氧化”或“還原”)反應(yīng);
②石墨1發(fā)生的電極反應(yīng)式為______。
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【題目】科學(xué)研究發(fā)現(xiàn),高度對稱的有機分子具有致密性高、穩(wěn)定性強、張力能大等特點。飽和烴中有一系列高度對稱結(jié)構(gòu)的烴,如(正四面體烷C4H4)、(棱晶烷C6H6)、(立方烷C8H8),下列有關(guān)說法正確的是
A.上述三種物質(zhì)中的C原子都形成4個單鍵,因此它們都屬于烷烴
B.上述三種物質(zhì)互為同系物,它們的通式為C2nH2n(n≥2)
C.棱晶烷與立方烷中碳原子均為飽和碳原子,其二氯代物的數(shù)目不同
D.棱晶烷與立方烷在光照條件下均可與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)
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