题目内容
【题目】元素X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素,且原子序数依次增大。已知Y原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4,M原子的最外层电子数与次外层电子数之比为3∶4,且M原子的质子数是Y原子的2倍;N-、Z+、X+ 离子半径逐渐减小;化合物XN常温下为气体,据此回答:
(1)Z与M可形成常见固体化合物C,用电子式表示C的形成过程__________________ 。
(2)X与Y可分别形成10电子和18电子的分子,写出该18电子分子转化成10电子分子的化学方程式:____________________________。
(3)上图表示由上述两种元素组成的气体分子在一定条件下的密闭容器中充分反应前后的转化关系,请写出该转化过程的化学方程式:________________________________。
(4)均由X、Y、Z、M四种元素组成的两种盐发生反应的离子方程式是____________ ;其中一种是强酸所成的酸式盐,写出Ba(OH)2溶液中逐滴加入该盐溶液至中性的离子方程式_______________ 。
【答案】 2H2O22H2O+O2↑ 2SO2+O22SO3 HSO3-+ H+== H2O + SO2↑ Ba2++ 2OH-+2H++ SO42-== BaSO4↓+ 2H2O
【解析】元素X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素,且原子序数依次增大.Y元素原子最外层电子数与核外电子总数之比为3:4,最外层电子数只能为6,则原子总数为8,Y为O元素;M原子的质子数是Y原子的2倍,则M为S元素;结合N-、Z+、X+的半径逐渐减小,化合物XN在常温下为气体,可判N为Cl元素,Z为Na元素,X为氢元素,
(1)Z与M形成的固体化合物C化学式为Na2S, 电子式表示C的形成过程:
(2)H与O可分别形成10电子和18电子的分子,分别为H2O、H2O2, H2O2在二氧化锰作催化剂条件下分解生成水与氧气,反应方程式为: 2H2O22H2O+O2↑,
因此,本题正确答案是: 2H2O22H2O+O2↑;
(3)由图可以知道,该转化过程为SO2与O2反应生成三氧化硫,反应化学方程式为: 2SO2+O22SO3,因此,本题正确答案是: 2SO2+O22SO3;
(4)均由H、O、Na、S四种元素组成的两种盐,为亚硫酸氢钠与硫酸氢钠,发生反应的离子方程式是HSO3-+ H+== H2O + SO2↑;
向Ba(OH)2溶液中逐滴加入硫酸氢钠溶液至中性,二者按1:2反应生成硫酸钡、硫酸钠、水,三者物质的量为1:1:2,反应的离子方程式为: 2OH-+2H++ SO42-== BaSO4↓+ 2H2O ↓
因此,本题正确答案是: 2OH-+2H++ SO42-== BaSO4↓+ 2H2O;
【题目】实验室制乙酸乙酯得主要装置如图1所示,主要步骤①在a试管中按2:3:2的体积比配制浓硫酸、乙醇、乙酸的混合物;
②按A图连接装置,使产生的蒸气经导管通到b试管所盛的饱和碳酸钠溶液(加入几滴酚酞试液)中;
③小火加热a试管中的混合液;
④等b试管中收集到约2mL产物时停止加热.撤下b试管并用力振荡,然后静置待其中液体分层;
⑤分离出纯净的乙酸乙酯.
请回答下列问题:
(1)步骤④中可观察到b试管中有细小的气泡冒出,写出该反应的离子方程式: .
(2)A装置中使用球形管除起到冷凝作用外,另一重要作用是 , 步骤⑤中分离乙酸乙酯必须使用的一种仪器是 .
(3)为证明浓硫酸在该反应中起到了催化剂和吸水剂的作用,某同学利用如图A所示装置进行了以下4个实验.实验开始先用酒精灯微热3min,再加热使之微微沸腾3min.实验结束后充分振荡小试管b再测有机层的厚度,实验记录如下:
实验编号 | 试管a中试剂 | 试管b中试剂 | 测得有机层的厚度/cm |
A | 3mL乙醇、2mL乙酸、1mL18molL﹣1 浓硫酸 | 饱和Na2CO3溶液 | 5.0 |
B | 3mL乙醇、2mL乙酸 | 0.1 | |
C | 3mL乙醇、2mL乙酸、6mL 3molL﹣1 H2SO4 | 1.2 | |
D | 3mL乙醇、2mL乙酸、盐酸 | 1.2 |
①实验D的目的是与实验C相对照,证明H+对酯化反应具有催化作用.实验D中应加入盐酸的体积和浓度分别是mL和molL﹣1 .
②分析实验(填实验编号)的数据,可以推测出浓H2SO4的吸水性提高了乙酸乙酯的产率.浓硫酸的吸水性能够提高乙酸乙酯产率的原因是 .
③加热有利于提高乙酸乙酯的产率,但实验发现温度过高乙酸乙酯的产率反而降低,可能的原因是 .
④分离出乙酸乙酯层后,经过洗涤杂质;为了干燥乙酸乙酯可选用的干燥剂为(填字母) .
A.P2O5 B.无水Na2SO4 C.碱石灰 D.NaOH固体
⑤为充分利用反应物,该同学又设计了图2中甲、乙两个装置(利用乙装置时,待反应完毕冷却后,再用饱和碳酸钠溶液提取烧瓶中的产物).你认为更合理的是 . 理由是: .