4.X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,X原子M层有1个电子,Y原子最外层电子数为最内层电子数的2倍,Z元素的最高化合价为最低化合价绝对值的3倍。下列叙述正确的是()
硝基苯是是医药和染料的中间体,还可做有机溶剂。反应如下:
组装如右上图反应装置。有关数据列表如右下表:
制备硝基苯流程如下:
请回答:
8.步骤①配制混酸:取100 mL烧杯,用20 mL浓硫酸与18 mL浓硝酸配制混和酸,操作是:在烧杯中先加入________,再 ,并不断搅拌、冷却;把配好的混和酸加入恒压漏斗中;最后在三颈烧瓶中加入18 mL苯。
9.在室温下向三颈瓶中的苯逐滴加入混酸,边滴边搅拌,混和均匀、加热。实验装置中长玻璃管最好用________代替(填仪器名称);上图中的加热方式称为 ;反应温度控制在50~60 ℃的原因是 。硝基苯的提纯步骤为:
10.步骤⑤表明混合物中有苯和硝基苯的操作和现象是 。
11.步骤⑥验证中,液体已洗净的操作和现象是:取最后一次洗涤液, ;为了得到更纯净的硝基苯,还须先向液体中加入无水CaCl2除去水,然后 (填操作名称)。
12.设计实验证明中:“粗产品2”中含二硝基苯 。
13.用铁粉、稀盐酸与硝基苯(用Ph-NO2表示 )反应可生成染料中间体苯胺(Ph-NH2),其反应的化学方程式为 。
为回收利用废钒催化剂(含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣),科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺,主要流程如下:
部分含钒物质在水中的溶解性见右表。回答下列问题:
14.工业上用铝热剂法由V2O5冶炼金属钒的化学方程式为 。
15.滤渣1中含矾的物质被Na2SO3还原的离子方程式为 ;
请配平滤液2中VOSO4被KClO3氧化的化学方程式: VOSO4+ KClO3+ ==3(VO2)2SO4
+KCl+ 3H2SO4。
16.步骤⑤沉钒率的高低除受溶液pH影响外,还需要控制氯化铵系数(NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比)和温度。根据右图判断沉矾最佳控制氯化铵系数和温度分别为 、
;从平衡移动角度解释沉矾过程中控制n(NH4+):n(VO3-)>1:1,原因是 ,以保证VO3-沉淀完全。
17.步骤⑥反应的化学方程式为 。
18.全矾液流电池的电解质溶液为VOSO4溶液,电池的工作原理为:VO2++V2++2H+ VO2++H2O+V3+
,电池充电时阳极的电极反应式为 ;若用放电的电流强度I=2.0A,电池工作10分钟,电解精炼铜得到铜mg,则电流利用效率为 (写出表达式,不必计算出结果。已知:电量Q=It,t为时间秒;电解时Q=znF,z为每摩尔物质得失电子数、法拉弟常数F=96500C/mol, )。
天然气是一种重要的清洁能源和化工原料,其主要成分为甲烷。
19.天然气中的H2S杂质常用氨水吸收,产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并再生出吸收液,则该反应的化学方程式为 。
20.天然气的一个重要用途是制取H2,其原理为:CO2(g)+CH4(g)
2CO(g)+2H2(g) 。在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1mol·L-1的CH4与CO2,在一定条件下发生反应,测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如右图1所示,则压强P1
P2(填“>”或“<”);
压强为P2时,在Y点:v(正) v(逆)(填“>”、“<”或“=”);写出X点对应温度下的该反应的平衡常数计算式K= (不必计算出结果)。
21.以二氧化钛表面覆盖CuAl2O4 为催化剂,可以
将CH4 和CO2直接转化成乙酸。
①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率
如图2所示。在275~400℃之间,乙酸的生成速率先降低后升高的原因是 。
②为了提高该反应中CH4的转化率,可以采取的措施是(写一条) 。
③乙酸(用HAc表示)电离方程式为HAcH++Ac-,电离常数用Ka表示;乙酸根的水解方程式为Ac-+H2O
OH-+ HAc,水解常数用Kh表示,则Kh= (用Ka和水的离子积KW表示)。
H、C、N、O、Na、Fe、Cu是常见的七种元素,请回答下列问题:
23.N、O、Na原子第一电离能由小到大的顺序是 (用元素符号和“<”表示);Cu原子的特征电子轨道式为 。
24.N、Na+、Fe3+、Cu2+四种微粒基态的核外电子排布式中未成对电子数最多的是_____;Cu2+在水中呈现蓝色是因为形成了水合铜离子,其化学式为 ,水分子与铜离子间结合的化学键名称为 。
25.根据价层电子对互斥理论判断下列分子或离子中空间构型是V形的是_____(填序号):①H3O+ 、②H2O、 ③NO2+ 、④NO2- 。
27.O和Na形成的一种只含有离子键的离子化合物,其晶胞结构如图,该离子化合物的化学式为___________;已知该晶胞的密度为,阿伏加德罗常数为NA,求晶胞边长a=
________cm。(用含
、NA的代数式表示)。
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