A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的六种元素,其中A、B、C、D、E为短周期主族元素。常温下A、B、C的常见单质均为无色、无味的气体,D、E的单质均为固体。C与E同主族,且E的原子序数为C的2倍,D的最外层电子数比最内层多1个,F是人体血红蛋白中含有的一种金属元素,请回答下列问题:

(1)D元素在周期表中的位置是     周期      族。

(2)A与C形成的18电子分子的结构式为       。

(3)最近意大利罗马大学的Funvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的B4分子。B4分子结构如右图所示,已知断裂l molB-B吸收167kJ热量,生成1 mo1B2放出942kJ热量。根据以上信息和数据,下列说法正确的是        。

A.B4比P4(白磷)既含有极性键又含有非极性键 

B.l molB4气体转变为B2吸收882kJ热量  

C.B4与B2互为同素异形体

D.B4与B2分子中各原子最外电子层均达到8电子稳定结构

(4)写出过量的F与稀硝酸反应的离子方程式                

(5)以D为阳极,在H2SO4溶液中电解,D表面形成氧化膜,阳极电极反应式为            。

(6)在常温,常压和光照条件下,B2在催化剂(TiO2)表面与A2C反应,生成1molBA3(g)和C2时的能量变化值为382.5kJ,此反应BA3生成量与温度的实验数据如下表。则该反应的热化学方程式为                      。

        T/K

303

313

323

BA3生成量/(10-1mol)

4.3

5.9

6.0

 

 

碳、氮和铝的单质及其化合物在工农业生产和生活中有重要的作用。

(1)真空碳热还原—氯化法可实现由铝矿制备金属铝,其相关的热化学方程式如下:

2Al2O3(s)+2AlCl3(g)+6C(s)=6AlCl(g)+6CO(g)    △H=a kJ·mol-1

3AlCl(g) =2Al(l)+AlCl3(g)                     △H=b kJ·mol-1

反应Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的△H=       kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示);

(2)用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,发生反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)  △H=Q kJ·mol-1在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:

           时间(mol/L)

浓度(mol/L)

 0

10

20

30

40

50

NO

1.00

0.68

0.50

0.50

0.60

0.60

N2

0

0.16

0.25

0.25

0.30

0.30

CO2

0

0.16

0.25

0.25

0.30

0.30

①0~10min内,NO的平均反应速率v(NO)=        ,T1℃时,该反应的平衡常数K=       ;

②30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡,根据上表中的数据判断改变的条件可能是       (填字母编号)。

a.通入一定量的NO            b.加入一定量的活性炭

c.加入合适的催化剂           d.适当缩小容器的体积   

③若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为3:1:1,则Q         0(填“>”或“<”)。

④在恒容条件下,能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是      (填选项编号)。

a.单位时间内生成2n mol NO(g)的同时消耗n mol CO2(g) 

b.反应体系的温度不再发生改变

c.混合气体的密度不再发生改变                

d.反应体系的压强不再发生改变

(3)铝电池性能优越,Al—Ag2O电池可用作水下动力电源,其原理如下图所示:

           

请写出该电池正极反应式           ;常温下,用该化学电源和惰性电极电解300ml硫酸铜溶液(过量),消耗27mg Al,则电解后溶液的pH=      (不考虑溶液体积的变化)。

 

某课外活动小组同学用如图装置进行实验,试回答下列问题。

(1)若开始时开关K与b连接,则B极的电极反应式为           ,总反应的离子方程式为           ,有关上述实验,下列说法正确的是(填序号)       。

①溶液中Na+向A极移动

②从A极处逸出的气体能使湿润KI淀粉试纸变蓝

③反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度

④若标准状况下B极产生2.24 L气体,则溶液中转移0.2 mol电子

(2)上述实验反应一小段时间后,再把开关K与a连接,则B极的电极反应式为         。

(3)该小组同学认为如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法,则可以设想用如下图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。

①该电解槽的阳极反应式为      。此时通过阴离子交换膜的离子数      (填”大于”或”小于”或”等于”)通过阳离子交换膜的离子数。

②制得的氢氧化钾溶液从出口       (填写“A”、“B”、“C”、“D”)导出。

③通电开始后,阴极附近溶液pH会增大,请简述原因                 。

④若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池,则电池正极的电极反应式为                    。

⑤燃料电池所用燃料可以是氢气,也可以是其他燃料,如甲醇、肼等。液态肼(分子式N2H4)可以在氟气中燃烧生成氮气和氟化氢。利用肼、氟气与KOH溶液组成碱性燃料电池,请写出该电池负极的电极反应式?      ?     。

 

二甲醚(CH3OCH3)是一种重要的清洁燃料气,其储运、燃烧安全性、理论燃烧温度等性能指标均优于液化石油气,也可用作燃烧电池的燃料,具有很好的好展前景。

(1)已知H2、CO和CH3OCH3的燃烧热(ΔH)分别为-285.5kJ/mol、-283kJ/mol和-1460.0 kJ/mol,则工业上利用水煤气成分按1:1合成二甲醚的热化学方程式为:             。

(2)工业上采用电浮远凝聚法处理污水时,保持污水的pH在5.0,通过电解生成Fe(OH)3胶体,吸附不溶性杂质,同时利用阴极产生的H2,将悬浮物带到水面,利于除去。实验室以二甲醚燃料电池模拟该方法设计的装置如下图所示:

①乙装置以熔融碳酸盐为电解质,稀土金属材料为电极。写出该燃料电池的正极电极反应式          ;下列物质可用做电池熔融碳酸盐的是              。

A.MgCO3       B.Na2CO3      C.NaHCO3     D.(NH4)2CO3

②写出甲装置中阳极产物离子生成Fe(OH)3沉淀的离子方程式                   。

③已知常温下Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,电解一段时间后,甲装置中c(Fe3+)=    。

④已知:H2S的电离平衡常数:K1=9.1×10-8、K2=1.1×10-12;H2CO3的电离平衡常数:K1=4.31×10-7、K2=5.61×10-11。测得电极上转移电子为0.24mol时,将乙装置中生成的CO2通入200mL 0.2mol/L的Na2S溶液中,下列选项正确的是

A.发生反应的离子方程式为:CO2+S2-+H2O=CO32-+H2S

B.发生反应的离子方程式为:CO2+S2-+H2O=HCO3-+HS-

C.c(Na+)=2[c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)]

D.c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+2c(S2-)+c(OH-)

E.c(Na+)>c(HCO3-)>c(HS-)>c(OH-)

 

 0  124982  124990  124996  125000  125006  125008  125012  125018  125020  125026  125032  125036  125038  125042  125048  125050  125056  125060  125062  125066  125068  125072  125074  125076  125077  125078  125080  125081  125082  125084  125086  125090  125092  125096  125098  125102  125108  125110  125116  125120  125122  125126  125132  125138  125140  125146  125150  125152  125158  125162  125168  125176  203614 

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