(12分)A、B、C、D为原子序数依次增大的四种短周期元素,其性质或结构信息如下表:
元素 | A | B | C | D | E |
性质 或结 构信 息 | 室温下单质呈气态,原子最外层电子数与D相同 | D3B中阳离子与阴离子的电子层结构相同 | A和C可形成两种常见的化合物甲和乙,乙具有弱酸性 | 单质质软、银白色固体、导电性强,在空气中燃烧生成淡黄色固体 | E的气态氢化物和最高价氧化物对应的水化物均为强酸,C、D和E三种元素形成的一种盐丙为某消毒液的主要成分 |
试回答以下问题
(1)B在周期表中的位置是 ,B的氢化物与E的氢化物比较,沸点较高的是 (填化学式)。
(2)D3B可与水反应生成2种碱性物质,请写出这一化学方程式 。
(3)写出丙的电子式为 。并说明丙在空气中漂白的原理(用化学方程式表示) 。(请参考下表数据)
酸 | 电离常数 |
HClO | Ka=3.0×10-8 |
H2CO3 | Ka1=4.3×10-7,Ka2=5.6×10-11 |
(4)由A、B、C、D四种元素中的三种元素组成的一种盐丁,其外观与氯化钠相似,丁的水溶液呈碱性。将光亮的铜丝插入丁溶液中,没有现象发生,如用盐酸酸化,反应迅速发生,铜丝缓慢溶解生成深绿色溶液,写出该反应的离子方程式 。
(12分)甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
(1)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应Ⅰ:CO(g) + 2H2(g)
CH3OH(g) ΔH1
反应Ⅱ:CO2(g) + 3H2(g)
CH3OH(g) + H2O(g) ΔH2
①下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
由表中数据判断ΔH1 0 (填“>”、“=”或“<”)。
②某温度下,将2mol CO和6 mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)= 0.2 mol/L,则CO的转化率为 ,此时的温度为 (从上表中选择)。
(2)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(l) ΔH1=-1451.6kJ/mol
②2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g) ΔH2 =-566.0kJ/mol
(3)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如图所示的电池装置:
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①工作一段时间后,测得溶液的pH减小。请写出该电池的负极的电极反应式。
②用该电池电解(惰性电极)500mL某CuSO4溶液,电解一段时间后,为使电解质溶液恢复到原状态,需要向溶液中加入9.8g Cu(OH)2固体。则原CuSO4溶液的物质的量浓度为 mol/L(假设电解前后溶液体积不变)。