请从给出的3道化学题中任选一题做答

1.[化学——选修化学与技术]

请回答氯碱工业中的如下问题:

(1)氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k(质量比)生成的产品。理论上k__________(要求计算表达式和结果);

(2)原料粗盐中常含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质,必须精制后才能供电解使用。精制时,粗盐溶于水过滤后,还要加入的试剂分别为①Na2CO3、②HCl(盐酸)、③BaCl2,这3种试剂添加的合理顺序是_________(填序号);

(3)氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30%以上。在这种工艺设计中,相关物料的传输与转化关系如下图所示,其中的电极未标出,所用的离子膜都只允许阳离子通过。

①图中X、Y分别是_________、_________(填化学式),分析比较图示中氢氧化钠质量分数a%与b%的大小_________;

②分别写出燃料电池B中正极、负极上发生的电极反应

正极:_________;负极:_________;

③这样设计的主要节(电)能之处在于(写出2处)

___________________________、___________________________。

2.[化学——选修物质结构与性质]

已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物X2Y3,Z元素可以形成负一价离子。请回答下列问题:

(1)X元素原子基态时的电子排布式为_________,该元素的符号为_________;

(2)Y元素原子的价层电子的轨道表示式为_________,该元素的名称是_________;

(3)X与Z可形成化合物XZ3,该化合物的空间构型为________________________;

(4)已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为XZ3,产物还有ZnSO4和H2O,该反应的化学方程式是____________________________________;

(5)比较X的氢化物与同族第二、三周期元素所形成的氢化物稳定性、沸点高低并说明理由____________________________________。

3.[化学——选修有机化学基础]

A~J均为有机化合物,它们之间的转化如下图所示:

 
实验表明:

①D既能发生银镜反应,又能与金属钠反应放出氢气;

②核磁共振氢谱表明F分子中有三种氢,且其峰面积之比为1∶1∶1;

③G能使溴的四氯化碳溶液褪色;

④1 mol J与足量金属钠反应可放出22.4 L氢气(标准状况)。

请根据以上信息回答下列问题:

(1)A的结构简式为_________(不考虑立体异构),由A生成B的反应类型是_________反应;

(2)D的结构简式为___________________________;

(3)由E生成F的化学方程式为____________,E中的官能团有____________(填名称),与E具有相同官能团的E的同分异构体还有____________(写出结构简式,不考虑立体异构);

(4)G的结构简式为____________________________________;

(5)由I生成J的化学方程式为________________________。

下面涉及的是工业生产硝酸铵的过程。

(1)写出NO2和水反应的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目。                                                                

(2)已知:

4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)   △H= 一1266.8kJ/mol

N2(g)+O2(g)=2NO(g)        △H= +180.5 kJ/mol

写出氨高温催化氧化的热化学方程式:                          

氨催化氧化生成NO反应的化学平衡常数表达式K=                   

(3)已知:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)    △H=-92 kJ/mol。为提高氢气的转化率,宜采取的措施有        。(填字母)

A.升高温度            B.使用催化剂

C.及时移出氨          D.循环利用和不断补充氮气

(4)在一定温度和压强下,将H2和N2按3:1(体积比)在密闭容器中混合,当该反应达到平衡时,测得平衡混合气中NH3的气体体积分数为17.6%,此时H2的转化率为           

(5)许多有机物在特定的装置内进行氧化的同时还可产生电能,这种装置即为燃料电池。  

例如,乙烯被氧化生成乙醛的化学反应:2CH2=CH2 + O2 →2CH3CHO可设计成燃料电池:

  正极为:O2+4H++4e-=2H2O       负极为:                                   

电池工作时,负极附近溶液的pH             (填“升高”、“降低”或“不变”)。

 

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