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(18分)堿金屬元素的單質及其化合物被廣泛應用于生產、生活中。

②一定量的Na在足量O2中充分燃燒,參加反應的O2體積為5.6 L(標準狀況),則該反應過程中轉移電子的數(shù)目為_________。

(2)金屬鋰廣泛應用于化學電源制造,鋰水電池就是其中的一種產品。該電池以金屬鋰和 鋼板為電極材料,以LiOH為電解質,加入水即可放電。

總反應為:2Li+2H2O=2LiOH+H2↑

①鋰水電池放電時,向_________極移動。

②寫出該電池放電時正極的電極反應式:_________________。

③電解熔融LiCl可以制備金屬Li。但LiC1熔點在873 K以上,高溫下電解,金屬Li產量極低。經過科學家不斷研究,發(fā)現(xiàn)電解LiCl—KCl的熔鹽混合物可以在較低溫度下生成金屬Li。

你認為,熔鹽混合物中KCl的作用是_________________________________________。

寫出電解該熔鹽混合物過程中陽極的電極反應式:______________________________。

(3)最新研究表明,金屬鉀可作工業(yè)上天然氣高溫重整的催化劑,有關反應為:

。一定溫度下,向2 L容積不變的密閉容器中充入4 mol 和6 mo1 H2O(g)發(fā)生反應,10 min時,反應達到平衡狀態(tài),測得CH4(g)和H2(g)的物質的量隨時間變化的曲線如圖所示。

①0~10 min內用(CO)表示的化學反應速率為_________。

②下列敘述中,能夠證明該反應已達到平衡狀態(tài)的是_________(填序號)。

a.生成3 molH-H鍵的同時有4 molC-H鍵斷裂

b.其他條件不變時,反應體系的壓強保持不變

c.反應混合氣體的質量保持不變

d.

③此溫度下,該反應的化學平衡常數(shù)K=_________mo12·L-2。

 

(18分)

(1)①—317(2分)②3.01×1025或0.5NA(2分)

(2)①負(2分)②2H2O+2e?=2OH?+H2↑(2分)③降低LiCl的熔點(2分);2Cl?-2e?=Cl2↑(2分)

(3)①0.1mol?L-1?min-1(2分)②b(2分)③13.5(2分)

【解析】

試題分析:(1)①根據(jù)蓋斯定律,?H=2?H1—?H2=—317kJ?mol?1

②Na在足量O2中充分燃燒,生成Na2O2,參加反應的O2體積為5.6 L(標準狀況),物質的量為0.25mol,則該反應過程中轉移電子的物質的量為0.5mol,則數(shù)目為3.01×1025或0.5NA。

(2)①原電池內部電解質溶液中陽離子向正極移動,陰離子向陰極移動,所以OH?向陰極移動。

②以LiOH為電解質,加入水即可放電,所以電池放電時正極反應為:2H2O+2e?=2OH?+H2↑

③電解時LiCl為熔融態(tài),電解LiCl—KCl的熔鹽混合物可以在較低溫度下生成金屬Li,所以熔鹽混合物中KCl的作用是降低LiCl的熔點;陽極Cl?失電子生成Cl2,電極方程式為:2Cl?-2e?=Cl2↑

(3)①v(CO)=v(CH4)=(4mol-2mol)÷2L÷10min=0.1mol?L-1?min-1。

②a、生成3 molH-H鍵,說明生成了3mol H2,同時有4 molC-H鍵斷裂,說明1mol CH4反應,都是正反應,錯誤;b、反應容器恒容,反應前后氣體系數(shù)不相等,其他條件不變時,反應體系的壓強保持不變,證明該反應已達到平衡狀態(tài),正確;c、反應物均為氣體,根據(jù)質量守恒定律,不論反應是否平衡,氣體的質量不變,錯誤;d、H2O與H2的濃度之比與反應是否平衡無關,錯誤。

③根據(jù)圖像可得平衡時,c(CO)=1mol?L?1,c(H2)=3mol?L?1,c(CH4)=1mol?L?1,c(H2O)=2mol?L?1,則平衡常數(shù)K=33×1÷(1×2)mo12·L-2=13.5mo12·L-2。

考點:本題考查蓋斯定律、氧化還原反應原理、原電池與電解池原理、反應速率、化學平衡的判斷及計算。

 

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①液氯 ② ③白磷 ④18O ⑤

⑥紅磷 ⑦16O ⑧氯氣

 

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(1)寫出F的結構簡式:______________。

(2)C所含官能團的名稱是____________。

(3)C→D的反應類型屬于_____________;F→G的反應類型屬于____________。

(4)寫出滿足以下三個條件的I的同分異構體的結構簡式:______________。

i屬于芳香族化合物 ii不與金屬鈉發(fā)生化學反應iii核磁共振氫譜有4組峰,且峰面積比為3:3:2:2。

(5)寫出E和I反應最終生成J的化學方程式:____________________________________。

 

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B.M和Y兩種元素,可以形成電子層結構相同的兩種簡單離子

C.X元素最高價氧化物對應水化物的酸性弱于Y元素的

D.M元素的氧化物既可以與酸溶液反應,也可以與堿溶液反應

 

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(1)堿性鋅錳干電池的負極材料是 (填化學式)。

(2) 第I步操作得濾渣的成分是 ;第Ⅱ步操作的目的是 。

(3)步驟Ⅲ中制得MnSO4,該反應的化學方程式為 。

(4)第Ⅳ步操作是對濾液a進行深度除雜,除去Zn2+的離子方程式為 。

(已知:Ksp(MnS)=2.510-13,Ksp(ZnS)=1.610-24)

(5)已知:MnCO3難溶于水和乙醇,潮濕時易被空氣氧化,l00oC時開始分解;Mn(OH)2開始沉淀時pH為7.7。

第V步系列操作可按以下步驟進行:

操作l:加入試劑X,控制pH<7.7; 操作2:過濾,用少量水洗滌2~3次;

操作3:檢測濾液; 操作4:用少量無水乙醇洗滌2~3次;

操作5:低溫烘干。

①試劑X是 ;

②操作3中,說明SO42-已除干凈的方法是 。

 

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