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(11分)X、Y、Z、W和N均是由短周期元素组成的五种化合物。已知五种化合物水溶液的焰色反应均呈黄色,Y、Z和N均由三种元素组成。请根据题目要求回答下列问题。
(1)固体化合物X为浅黄色粉末,该化合物中含有的化学键有________(填序号)。
| A.离子键 |
| B.极性共价键 |
| C.非极性共价键 |
| D.氢键 |
________________________________________________________________________。
(3)下表为Y与Z实验的部分内容:
| 序号 | 主要实验步骤及实验现象 |
| ① | 在含Y的溶液中,加入稀硫酸放置,产生浅黄色沉淀和无色有刺激性气味的气体,该气体可使品红溶液褪色 |
| ② | 在含Z的溶液中,滴加盐酸,开始有白色沉淀,继续滴加盐酸,白色沉淀先增加后消失,然后加入过量的氨水又出现白色沉淀 |
| ③ | 将实验②最终得到的混合物加热蒸发、灼烧,最终得到白色固体 |
________________________________________________________________________。
(4)写出含0.1 mol Z的溶液与20 mL 5 mol·L-1的盐酸反应的离子反应式
__________________________。实验③加热蒸发、灼烧得到的最终产物主要是________。
(5)化合物W和N可以相互转化:W△CO2+H2ON。若有W和N·xH2O的混合物6.52 g,加热到完全反应后,气体产物通过浓硫酸增重1.71 g,剩余气体通过碱石灰增重1.10 g,则混合物中W的质量为________,N·xH2O的化学式为__________。 查看习题详情和答案>>
(11分) 甲、乙、丙、丁四种单质在点燃条件下两两化合生成X、Y、Z、W四种化合物,转化关系如右图所示。
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已知:
① 甲、乙、丙均为前三周期元素的单质,常温下均为气体,丁是日常生活中的一种常见金属。
② 常温下,X是无色液体,Y是黑色固体。
③ 丙在乙中燃烧发出苍白色的火焰,W的水溶液呈黄色。
请回答:
(1)写化学式:甲_____________, Z_____________。
(2)丁与X在高温下也能得到Y,请写出该反应的化学方程式
___________________________________________________。
(3)将少量W的溶液滴入几滴KSCN溶液,迅速变为红色,请写出该反应的化学方程式____________________________________________________。
(4)甲与丙两单质的元素可形成原子个数比1∶1的化合物H,将H滴入品红后,溶液的颜色逐渐褪去,加热后溶液为 (填颜色)。
(5)将Y恰好溶于Z的水溶液后,检验其中低价金属离子的方法是滴入酸性KMnO4,紫色褪去,说明有该离子,仔细分析后发现该结论存在缺陷,此“缺陷”是 。
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(11分)以CO2为碳源制取低碳有机物成为国际研究焦点,下面为CO2加氢制取低碳醇的热力学数据:
反应I: CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H = —49.0 kJ·mol-1
反应II:2CO2(g)+6H2(g)
CH3CH2OH(g)+3H2O(g) △H =" —173.6" kJ·mol-1
(1)写出由CH3CH2OH+_____
2CH3OH的热化学方程式为:__________________。
(2)在一定条件下,对于反应I:在体积恒定的密闭容器中,达到平衡的标志是__ (填字母)
a.CO2和CH3OH 浓度相等 b.H2O的百分含量保持不变
c.H2的平均反应速率为0 d.v正(CO2)=3v逆(H2)
e.混合气体的密度不再发生改变
f. 混合气体的平均相对分子质量不再发生改变
如果平衡常数K值变大,该反应 (填字母)
a.一定向正反应方向移动 b.在平衡移动时正反应速率先增大后减小
c.一定向逆反应方向移动 d.在平衡移动时逆反应速率先减小后增大
其他条件恒定,如果想提高CO2的反应速率,可以采取的反应条件是 (填字母) ,
达到平衡后,想提高H2转化率的是_______________(填字母)
a、降低温度 b、补充H2 c、移去甲醇 d、加入催化剂
(3)在密闭容器中,对于反应II中,研究员以生产乙醇为研究对象,在5MPa、m= n(H2)/n(CO2)=3时,测得不同温度下平衡体系中各种物质的体积分数(y%)如图所示,则表示CH3CH2OH体积分数曲线的是 ;表示CO2的体积分数曲线的是 。
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(4)当质量一定时,增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率。上图是反应:2NO(g) + 2CO(g)
2CO2(g)+ N2(g) 中NO的浓度随温度(T)、催化剂表面积(S)和时间(t)的变化曲线,若催化剂的表面积S1>S2 ,在上图中画出NO的浓度在T1、S2 条件下达到平衡过程中的变化曲线,并注明条件。
(11分)已知短周期元素X、W、Z、Y核电荷数依次增大。X为原子半径最小的元素,W的最外层电子数是次外层的二倍,Y的最外层电子数为电子层数的三倍。
(1)写出Z单质的电子式_______________________
(2)由X、W、Z三种元素可组成火箭燃料甲,三种元素质量比为2∶6∶7,甲蒸气密度是同温同压下氢气密度的30倍,甲分子式________。Z、Y可形成多种化合物,其中化合物乙Z2Y4可做为火箭燃料燃烧时的供氧剂。虽然化合物甲与乙都有毒,但燃烧产物却无毒。写出化合物甲与乙反应的化学方程式: ________________________
该反应生成物能量总和 (填“大于”、“小于”或“等于”)反应物能量总和。
(3)X、Y两种元素的单质已被应用于字宙飞船的燃料电池中,如图所示,两个电极均由多孔性碳构成,通入的两种单质由孔隙逸出并在电极表面放电。![]()
①b是电池的_____________极,a电极上的电极反应式是_________________________,消耗n molY单质时电池内转移的电子个数约为_______________。
②如果燃料电池中,a电极上改为通入X与W两种元素形成 的化合物丙(其它条件不变)写出b电极上的电极反应式是_________________________________。
③如果只把燃料电池电解质改为掺入了三氧化二釔的ZrO2晶体,它在高温下传导O2-(其它条件不变),电池工作时,固体电解质里的O2-向____________极(填a或b)移动,正极反应式为________________________。
(11分)设计燃料电池使汽油氧化直接产生电流,是本世纪最富有挑战性的课题之一。最近有人制造了一种燃料电池,一个电极通入空气,另一个电极通入汽油蒸气,电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2-。回答下列问题:
(1)以辛烷(C8H18)为汽油的代表物,则这个电池放电时必发生反应的化学方程式是 。
(2)这个电池负极的电极反应式为C8H18 + 25O2- =8CO2 + 9H2O +50e-,,正极的电极反应式为 ,固体电解质里O2-的移动方向是 。
(3)用此电池分别电解以下两种溶液,假如电路中转移了0.02 mol e-,且电解池的电极均为惰性电极,试回答下列问题。
①电解M(NO3)x溶液时某一电极增加了
g M,则金属M的相对原子质量
(用含“
、x”的表达式表示)。
②电解含有0.01 mol CuSO4和0.01 mol NaCl的混合溶液100mL,阳极产生的气体在标准状况下的体积是 ;将电解后的溶液加水稀释至1L,此时溶液的c(H+)= 。