1. 氧族元素
(1)氧族元素位于元素周期表中的第ⅥA族,包
括O、S、Se、Te、Po五种元素。
(2)相似性:它们的原子最外层有6个电子,最低价为-2价,最高价为+6价(O除外),还有中间价态+4价(O除外);气态氢化物通式为H2R,都有氧化物RO2、RO3(O除外),有含氧酸H2RO3、H2RO4。
(3)递变性:随着电子层数的递增,原子半径逐渐增大,元素的非金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强,氧、硫表现出显著的非金属性,硒是半导体,碲能导电;单质熔沸点O2→Te逐渐升高,密度逐渐增大,氧化性逐渐减弱;氢化物稳定性减弱,还原性增强。
(4)硫俗称硫磺,淡黄色晶体,不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2。有较弱的还原性和氧化性(与Fe反应生成FeS)。
(5)臭氧(O3),特殊臭味的淡蓝色气体,密度、溶解度、活泼性、氧化性均大于氧气。具有不稳定性、极强的氧化性、漂白性。与O2互为同素异形体。
(6)过氧化氢(H2O2),是含有非极性键的极性分子。无色粘稠液体,呈弱酸性。具有不稳定性、强氧化性、漂白性和还原性。水溶液俗称双氧水,在实验室可用于制氧气。
23.(13 分 )
金属 (M) 的腐蚀是因为发生反应: M-ne-→Mn+。金属腐蚀造成很大的经济损失,甚至超过自然灾害,其中钢铁锈蚀最为严重,寻求防止钢铁腐蚀的方法意义重大。
一种钢铁防腐的方法是将钢铁放在冷的浓硝酸中浸泡。但是加热或在稀 HNO3中,铁与硝酸会不断反应。不同浓度的 HNO3 与铁反应的还原产物很复杂,其分布曲线如图。
(1) 钢铁在冷的浓硝酸中浸泡能防腐的原因是:
。
(2)工业上一般不用冷浓硝酸进行铁表面处理,其可能的原因是:
。
(3)由图示可知,密度等于1.35 g·mL-1的硝酸与铁反应时,其还原产物主要是 ;足量的铁与一定量的浓硝酸反应时,反应过程中可能的气体产物有 ;还原产物中NH4+的物质的量分数随 而增大;请用一句话概括该图反映出的基本结论: 。
(4)m mol 铁与极大量的密度为1.35 g·mL-1的硝酸溶液完全反应放出n L气体(体积在标准状况下测定),此时溶液中Fe元素的存在方式是 , n 的值最接近 (填字母编号)。
A.22.4m B.33.6m C.44.8m D.67.2m
(5)除了上述处理的方法外,下列方法也能起到防腐作用的是 (填字母编号)
A.在铁中掺入铬、镍等金属,改变其内部结构,制成不锈钢
B.在铁制品表面镀锌
C.提高铁中含碳量,制成生铁
D.将水库铁闸门与直流电源的负极相连
22.(10分)
重晶石(BaSO4)难溶于水,要转化成BaCO3再制备其他钡盐。工业上一般采用高温煅烧还原法;实验室可以采用沉淀转化法。
●高温煅烧还原法
(1)煅烧还原的热化学方程式为:
有关的数据:Ba(s)+S(s)+2O2(g)=BaSO4(s);△H= -1473.2 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO(g);△H= -110.5 kJ·mol-1
Ba(s)+S(s)=BaS(s);△H= -460kJ·mol-1
(2)经检验BaS的水溶液呈碱性,原因是(用离子方程式表示)
●沉淀转化法
向BaSO4沉淀中加入饱和Na2CO3溶液时,会有如下转化:
BaSO4(s)+CO32―(aq)BaCO3(s)+SO42―(aq)(平衡常数K=0.042)。
BaSO4沉淀转化为BaCO3沉淀的做法是把BaSO4置于一定量的饱和Na2CO3溶液中浸泡,再充分搅拌,弃去上层清液;如此处理多次,可使BaSO4全部转化为BaCO3。
(3)向足量BaSO4沉淀中加入一定量 c mol/L Na2CO3溶液,充分搅拌后溶液中SO42―的浓度是多少?(写出计算过程,结果用含c的代数式表示)
(4)现有0.40 mol BaSO4,欲使之全部转化为BaCO3。若每次用1.00 L 2.0 mol·L-1饱和Na2CO3溶液处理,至少需要处理 次。
(5)从“绿色化学”角度分析,用饱和Na2CO3溶液沉淀转化法的优点是
21.(15分)氮化硅是一种新型陶瓷材料,它可由石英与焦炭在高温的氮气流中,通过以下反应制得:
□ +□C+□N2□Si3N4+□CO
(1)补充并配平上述反应的化学方程式(填写化学式和化学计量数)。
(2)该反应的平衡常数表达式为K =_______________________;升高温度时平衡常数减小,则其反应热DH________零(填“大于”、“小于”或“等于”);若在一定温度下,当上述反应达到平衡时增加氮气的流量,平衡常数将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)当制得14 g Si3N4时,碳作为 剂将 (填“得到”或“失去”) mol电子,所得的CO为 产物(填氧化或还原); 增加碳的用量时平衡 (填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”)。
(4)氮化硅作为新型材料,具有耐高温、耐腐蚀、抗氧化、耐磨损等优异性能。但作为结构材料,它还存在抗机械冲击强度低、容易发生脆性断裂等缺点。为此工业上常以氮化硅作为基体,加入碳化硅作为添加剂来制造复合材料。以下属于复合材料的是 。
A.玻璃钢 B.钢筋混凝土 C.聚苯乙烯塑料 D.搪瓷
(5)有人曾设想用氧化镁作为制氮化硅时的烧结助剂,此时可能发生的副反应是:
20.(10分)依据氧化还原反应:2Ag+(aq)+Cu(s) = Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示。
请回答下列问题:
(1)电极X的材料是________;电解质溶液Y是___________;
(2)银电极为电池的________极,发生的电极反应为______________________________;
X电极上发生的电极反应为____________________________;
(3)当Ag+的消耗速率为0.05mol/(L·min)时,Cu2+的生成速率是 。
(4)铜与盐酸的反应可用于设计原电池吗?简述原因。
19.(9分)蛋白质是一类复杂的含氮化合物,每种蛋白质都有其恒定的含氮量[约在14%~18%(本题涉及的含量均为质量分数)],故食品中蛋白质的含量测定常用凯氏定氮法。其测定原理是:
Ⅰ.蛋白质中的氮(用氨基表示)在强热和CuSO4、浓H2SO4 作用下,生成一种无机含氮化合物,反应式为:
2NH2-+H2SO4+2H+
Ⅱ.该无机化合物在凯氏定氮器中与碱作用,通过蒸馏释放出NH3 ,收集于H3BO3 溶液中,生成(NH4)2B4O7。
Ⅲ.用已知浓度的HCl标准溶液滴定,根据HCl消耗的量计算出氮的含量,然后乘以相应的换算系数,即得蛋白质的含量。
(1)上述原理第Ⅰ步生成的无机含氮化合物化学式为 。
(2)上述原理第Ⅱ步有关反应的离子方程式为:
,
(3)乳制品的换算系数为6.38,即若检测出氮的含量为1%,蛋白质的含量则为6.38%。不法分子通过在低蛋白含量的奶粉中加入三聚氰胺来“提高”奶粉中的蛋白质含量,导致许多婴幼儿肾结石。
已知三聚氰胺的分子式是C3H6N6,即含氮量为66.7% 。假定奶粉中蛋白质含量为16%即为合格,不法分子在一罐总质量为500g、蛋白质含量为0的假奶粉中掺入 g的三聚氰胺就可使奶粉“达标”。
18、下列叙述中不正确的是
A.在0.1 mol/L CH3COOH溶液中,c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
B.常温下将10 mL 0.02 mol/L NaOH溶液与10 mL 0.02 mol/L H2SO4溶液充分混合,
若混合后溶液的体积为20 mL,则混合后溶液的pH=2
C.在0.1 mol/L NH4Cl溶液中,c(H+)=c(NH3·H2O)+c(OH-)
D.在0.1 mol/L Na2CO3溶液中,2c(Na+)=c(H2CO3)+c(CO32-)+c(HCO3-)
17、为确定某溶液的离子组成,进行如下实验: ①测定溶液的pH,溶液显强碱性。 ②取少量溶液加入稀盐酸至溶液呈酸性,产生无刺激性、能使澄清石灰水变浑浊的气体。 ③在上述溶液中再滴加Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀。 ④取上层清液继续滴加Ba(NO3)2溶液至无沉淀时,再滴加Ag NO3溶液,产生白色沉淀。 根据实验以下推测正确的是 A.一定有SO32-离子 B.一定有CO32-离子 C.Cl-离子一定存在 D.不能确定HCO3-离子是否存在
16、在一定条件下,可逆反应:
2X(气) 2Y(气)+Z(气)+Q在t1时刻达到平衡,然后在t2时刻开始加热到一定温度后停止加热并保温,到t3时刻又建立平衡,下图能表示这一变化的是
15、一种新型乙醇电池用磺酸类质子作溶剂,比甲醇电池效率高出32倍。电池总反应为:
C2H5OH +3O2= 2CO2 +3H2O,电池示意图如图。
下面对这种电池的说法正确的是
A.b极为电池的负极
B.电池工作时电子由a极沿导线经灯泡再到b极
C.电池正极的电极反应为:4H+ +O2 +4e- =2H2O
D.设每个电子所带电量为q库仑,则1mol乙醇被氧化产生6NAq库仑的电量
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