利用化石燃料开采、加工过程产生的H2S废气制取氢气,既价廉又环保。
(1)工业上可用组成为K2O·M2O3·2RO2·nH2O的无机材料纯化制取的氢气。
①已知元素M、R均位于元素周期表中第三周期,两种元素原子的质子数之和为27,则R的原子结构示意图为________。
②常温下,不能与M单质发生反应的是________(填序号)。
a.CuSO4溶液 b.Fe2O3 c.浓硫酸 d.NaOH溶液 e.Na2CO3固体
(2)利用H2S废气制取氢气的方法有多种。
①高温热分解法
已知:H2S(g)H2(g)+S2(g)
在恒容密闭容器中,控制不同温度进行H2S分解实验。以H2S起始浓度均为c mol·L-1测定H2S的转化率,结果见下图。图中a为H2S的平衡转化率与温度关系曲线,b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率。据图计算985℃时H2S按上述反应分解的平衡常数K=________;说明随温度的升高,曲线b向曲线a逼近的原因:____________________________________。
②电化学法
该法制氢过程的示意图如下。反应池中反应物的流向采用气、液逆流方式,其目的是______________________________;
反应池中发生反应的化学方程式为____________________。反应后的溶液进入电解池,电解总反应的离子方程式为_______________。
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(1)19世纪末,人们开始揭示原子内部的秘密,最早发现电子的科学家是________。
(2)道尔顿的原子学说曾起了很大的作用。他的学说包含下列三个论点:①原子是不能再分的粒子,②同种元素的原子的各种性质和质量都相同,③原子是微小的实心球体。从现代的观点看,你认为三个论点中不确切的是________。
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有H、D、T三种原子,各自可形成双原子分子H2、D2、T2,请填写下列各题。
(1)标准状况下,它们的密度之比为________。
(2)相同物质的量的三种单质中,质子数之比为________。
(3)各1 g三种单质中,它们的质子数之比为________。
(4)同温同压下,1 L各单质气体中所含电子数之比为________。
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甲元素的原子序数是11,乙元素原子核外有两个电子层,最外电子层上有6个电子;丙是元素周期表第ⅠA族中金属性最弱的碱金属元素。由此推断:
(1)甲元素在周期表中位于第________周期;乙元素在周期表中位于第________族;丙元素的名称为________。
(2)甲的单质与水反应的离子方程式为__________________________。乙单质与丙单质反应的化学方程式为______________________________________________________。
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现有七种短周期主族元素,其原子序数按A、B、C、D、E、F、G的顺序递增。A元素的最高正化合价和最低负化合价的代数和等于0,且A是形成化合物种类最多的元素;C原子能形成分别含10电子、18电子的两种阴离子,且C与F位于同一主族;D单质投入冷水中反应缓慢,投入沸水中迅速产生气泡;E的简单阳离子是同周期元素所形成的简单离子中半径最小的。回答下列问题:
(1)B位于周期表第________周期第________族。
(2)A、B、C三种元素能形成等电子体,请写出其中一组等电子体:________________________________________________________________________。
(3)元素M位于E与F元素之间,且M单质是优良的半导体材料,广泛用于太阳能电池。M、F、G的气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序为______________(用化学式表示)。
(4)若选择三种试剂设计实验能证明非金属性:B>A>M,用化学方程式表示实验原理:__________________________________________________。
(5)A、M、F、G的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为________________________(用化学式表示)。
(6)下列实验方法能证明D与E的金属性强弱关系的是________(填字母序号)。
A.比较D和E的单质分别与稀硫酸反应产生气泡的快慢
B.比较D和E的单质分别与同浓度的氢氧化钠溶液反应产生气泡的快慢
C.比较D和E的单质分别与氯气、氧气、硫等非金属单质反应的产物
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2009年《自然》杂志报道了我国科学家通过测量SiO2中26Al和10Be两种元素的比例确定“北京人”年龄的研究结果,这种测量方法叫“铝铍测年法”。完成下列填空:
(1)10Be和9Be________。
a.是同一种原子
b.具有相同的中子数
c.具有相同的化学性质
(2)Al和Be具有相似的化学性质,写出BeCl2水解反应的化学方程式_______________。
(3)研究表明26Al可以衰变为26Mg,可以比较这两种元素金属性强弱的方法是_________
_______________________________________________________________。
a.比较这两种元素的单质的硬度和熔点
b.在氯化铝和氯化镁的溶液中分别滴加过量的氢氧化钠溶液
c.将打磨过的镁带和铝片分别和热水作用,并滴入酚酞溶液
d.将空气中放置已久的这两种元素的单质分别和热水作用
(4)目前还有一种测量方法叫“钾氩测年法”。写出和Ar核外电子排布相同的阴离子的半径由大到小的顺序________(用化学符号表示);其中一种离子与钾相邻元素的离子所形成的化合物可用做干燥剂,此化合物的电子式是________。
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元素周期表的形式多种多样,下图是扇形元素周期表的一部分,对照中学化学常见长式元素周期表,回答下列问题:
(1)元素C的最高价氧化物的电子式为 ;元素G的离子结构示意图为 。
(2)元素L位于周期表的第 族, 1mol/L LM2溶液500ml与0.4 mol K单质恰好完全反应的离子方程式为_______________________________________。
(3)化合物X是由B、E、G三种元素组成,其水溶液呈_______性,原因是___________
_____________________________________________________(用离子方程式表示)
(4)D和G组成的化合物GD,被大量用于制造电子元件。工业上用G的氧化物、C单质和D单质在高温下制备GD,其中G的氧化物和C单质的则该反应的化学方程式为 。
(5)制取粗硅的过程中,SiO是反应中间产物,隔绝空气时SiO和NaOH溶液反应(产物之一是硅酸钠)的化学方程式______________________________________________
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下表为部分短周期元素化合价及相应原子半径的数据:
元素性质 | 元素编号 | |||||||
A | B | C | D | E | F | G | H | |
原子半径(nm) | 0.102 | 0.110 | 0.117 | 0.074 | 0.075 | 0.071 | 0.099 | 0.077 |
最高化合价 | +6 | +5 | +4 | | +5 | | +7 | +4 |
最低化合价 | -2 | -3 | -4 | -2 | -3 | -1 | -1 | -4 |
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甲、乙、丙、丁、戊、己为原子序数依次增大的短周期主族元素。甲、丙处于同一主族,丙、丁、戊处于同一周期,乙元素最高化合价与最低价的代数和为0;丙、丁、戊的最高价氧化物的水化物之间都能发生反应。用化学用语回答下列问题:
(1)甲的阴离子的结构示意图为 ;用电子式表示乙与戊形成化合物的过程 。
(2)丙、丁、戊的离子半径由大到小的顺序为 ;乙、戊、己的氢化物的还原性最弱的是 。
(3)写出由甲乙两元素形成的化合物中,既含有极性键又含有非极性键,且相对分子质量最小的物质的结构式 ;该物质与空气在酸性条件下可构成燃料电池,该电池放电时,负极的反应式为 。
(4)丙、丁的最高价氧化物的水化物之间发生反应的离子方程式为 。由甲、丙、戊、己中部分元素形成的两种化合物的水溶液之间可以发生反应,该化学方程式为: 。
(5)按下图电解丙和己形成化合物的饱和溶液,该装置可用于家庭用水的消毒。写出该电解池中发生反应的总反应方程式: 。
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