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5.2015年8月12日23:30左右,天津滨海新区某公司仓库发生爆炸,事发仓库里存放了大量的硝酸铵、氰化钠(NaCN)和金属钠等危险化学品.
(1)钠在周期表中的位置是第三周期第IA族,实验室少量的钠保存于煤油或石蜡中.
(2)NaCN的电子式是
(3)氰化钠是一种重要的化工原料,也是剧毒危险品,皮肤伤口接触、吸入、吞食微量可中毒死亡.氰化钠易溶于水,水溶液呈强碱性.氰化钠泄露可用双氧水或硫代硫酸钠中和.
①用离子方程式表示其水溶液呈强碱性的原因:CN-+H2O?HCN+OH-
②用双氧水处理产生一种酸式盐和一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,请写出该反应的离子方程式CN-+H2O2+H2O=HCO3-+NH3↑;
③用硫代硫酸钠中和的离子方程式为:CN-+S2O32-=A+SO32-,A为SCN-(填化学式).
④可用纯碱、焦炭、氨气反应制取NaCN,写出反应的化学方程式,并用单线桥标明电子转移的方向和数目
(4)CN-中C元素显+2价,N元素显-3价,则非金属性N>C(填<、=或>),请用简单的实验方法证明(要求说明简单操作、现象和结论):取少量NaHCO3溶液于试管中,加入稀硝酸,有无色气泡生成,说明酸性HNO3>H2CO3,则非金属性N>C.

分析 (1)Na原子核外有3个电子层、最外层电子数是1个电子,主族元素原子核外电子层数与其周期数相等,最外层电子数与其族序数相等;实验室少量的Na保存在煤油和石蜡中;
(2)NaCN中钠离子和氢氰根离子之间存在离子键、C-N原子之间存在共价键;
(3)①NaCN是强碱弱酸盐,氢氰根离子水解导致溶液呈碱性;
②NaCN和双氧水反应生成一种酸式盐为碳酸氢钠,同时生成一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体为氨气;
③CN-+S2O32-=A+SO32-,根据原子守恒、电荷守恒确定A的化学式;
④纯碱、焦炭、氨气反应生成NaCN,该反应中C元素化合价由0价、+4价变为+2价,转移电子数为2;
(4)在微粒中非金属性较强的元素显负价,非金属性较强的元素显正价,元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,根据强酸制取弱酸判断非金属性强弱.

解答 解:(1)Na原子核外有3个电子层、最外层电子数是1个电子,主族元素原子核外电子层数与其周期数相等,最外层电子数与其族序数相等,则Na位于第三周期第IA族;实验室少量的Na保存在煤油和石蜡中,
故答案为:第三周期第IA族;煤油或石蜡;
(2)NaCN中钠离子和氢氰根离子之间存在离子键、C-N原子之间存在共价键,NaCN电子式为
故答案为:
(3)①NaCN是强碱弱酸盐,氢氰根离子水解导致溶液呈碱性,水解离子方程式为CN-+H2O?HCN+OH-
故答案为:CN-+H2O?HCN+OH-
②NaCN和双氧水反应生成一种酸式盐为碳酸氢钠,同时生成一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体为氨气,离子方程式为CN-+H2O2+H2O=HCO3-+NH3↑,
故答案为:CN-+H2O2+H2O=HCO3-+NH3↑;
③CN-+S2O32-=A+SO32-,根据原子守恒、电荷守恒确定A的化学式为SCN-
故答案为:SCN-
④纯碱、焦炭、氨气反应生成NaCN,该反应中C元素化合价由0价、+4价变为+2价,转移电子数为2,电子转移方向和数目为
故答案为:
(4)在微粒中非金属性较强的元素显负价,非金属性较强的元素显正价,所以非金属性N>C;元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,根据强酸制取弱酸判断非金属性强弱,其检验方法为:取少量NaHCO3溶液于试管中,加入稀硝酸,有无色气泡生成,说明酸性HNO3>H2CO3,则非金属性N>C,
故答案为:>;取少量NaHCO3溶液于试管中,加入稀硝酸,有无色气泡生成,说明酸性HNO3>H2CO3,则非金属性N>C.

点评 本题考查位置结构性质相互关系及应用,为高频考点,涉及非金属性强弱实验方案设计、氧化还原反应、化学用语等知识点,侧重考查学生知识综合运用能力,易错点是(4)题实验方案设计,注意化学用语的正确运用,题目难度不大.

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7.不能用金属单质与非金属单质直接化合而得到的物质是(  )
A.FeCl3B.FeCl2C.Fe3O4D.CuCl2

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16.甲醇是重要的化工原料.利用合成气(主要成分CO,CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生主要反应如下:
?CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)?CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)
甲醇与CO的结构式分别如图:

(1)已知反应?中相关化学键键能数据如表:
化学键H-HC-OC≡OH-OC-H
键能(kJ.mol-14363431076465413
利用反应?合成1mol甲醇反应放出(填“放出”或“吸收”)能量99kJ
(2)温度为110℃条件下,向体积2L的密闭容器充2molCO2与4molH2,发生反应?,10min后达到平衡状态后测得甲醇浓度为0.5mol.L-1.求氢气的反应速率:0.15mol/(L•min).
(3)将甲醇与氧气分别通入如图所示的装置的电极中,可构成甲醇燃料电池,请回答下列问题:
通入甲醇的电极是负(填“正”或“负”)极,反应时该电极附近的现象是溶液红色变浅,溶液中K+向正(填“正”或“负”)极移动:写出正极反应式:O2+2H2O+4e-=4OH-;若电池工作过程中通过2mol电子,则理论上消耗O211.2L(标准状况).

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13.反应 X (s)+3Y (g)?2Z (g)+Q(Q>0)处于平衡状态,为了使平衡向生成Z的方向移动,应选择的条件是(  )
A.升高温度B.降低压强C.及时分离出ZD.使用催化剂

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20.二甲醚是一种重要的清洁燃料,工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚.利用水煤气合成二甲醚的热化学方程式为:3H2(g)+3CO(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-274kJ•mol-1
(1)该反应在一定条件下的密闭容器中达到平衡后,为同时提高反应速率和二甲醚的产率,可以采取的措施是cd(填字母代号).
a.降低温度   b.加入催化剂  c.缩小容器体积   d.增加H2的浓度   e.分离出二甲醚
(2)该反应可以分两步进行:
4H2(g)+2CO(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)△H1
CO(g)+H2O(g)═CO2 (g)+H2(g)△H2=-42kJ•mol-1
则反应①的焓变△H1=-232kJ•mol-1,熵变△S<0(填“>”、“<”或“=”).
(3)二甲醚也可以通过CH3OH分子间脱水制得:2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H3=-23.5kJ•mol-1.在T1℃,恒容密闭容器中建立上述平衡,体系中各组分浓度随时间变化如图所示.
①该条件下反应平衡常数表达式K=$\frac{c(C{H}_{3}OC{H}_{3})c({H}_{2}O)}{{c}^{2}(C{H}_{3}OH)}$.
②相同条件下,若改变起始浓度,某时刻各组分浓度依次为:c( CH3OH)=0.4mol•L-1、c(H2O)=0.6mol•L-1、c(CH3OCH3)=1.2mol•L-1,此时正、逆反应速率的大小:v>v(填“>”、“<”或“=”).
(4)二甲醚、空气可组成一种高效的燃料电池,在氢氧化钾溶液中电池反应方程式为:CH3OCH3(l)+3O2(g)+4KOH(aq)═2K2CO3(aq)+5H2O(l),写出负极的电极反应式CH3OCH3-12e-+16OH-?2CO32-+11H2O.

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10. Bodensteins 研究了反应+I2(g)?H2(g)+I2(g)△H=+11kL•mol-1在716 K时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如表:
l/min020406080120
x(HI)10.910.850.8150.7950.784
x(HI)00.600.730.7730.7800.784
由上述实验数据计箅得到v~x( HI)和v~x( H2)的 关系可用如图表示.当改变条件,次再达到平衡时,下列有关叙述不正确的是(  )
A.若升高温度到某一温度,则再次达到平衡时,相应点 可能分別是A、E
B.若再次充人a molHI,则达到平衡时,相应点的播坐 标值不变,纵坐标值增大
C.若改变的条件是增大压强,则再次达到平衡时,相应 点与改变条件前相间
D.若改变的条件是使用催化剂.则再次达到平衡时,相 应点与改变条件前不间.

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17.最近几年雾霾天气多次肆虐我国中东部地区.其中,汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一.
(1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO(g)$\stackrel{催化剂}{?}$2CO2(g)+N2(g),在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线,如1图所示.据此判断:

①该反应的△H<0(选填“>”、“<”).
②当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率.若催化剂的表面积S1>S2,在图中画出c(CO2)在T2、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线.
③研究表明在紫外线照射下,由于TiO2的催化作用,空气中的某些物质会产生OH自由基,如图2所示,OH与NO2反应为NO2+OH=HNO3,写出NO与OH反应的化学方程式NO+3OH═HNO3+H2O.
(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题.
①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染.
例如:
CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867kJ/mol
2NO2(g)?N2O4(g)△H=-56.9kJ/mol
H2O(g)=H2O(l)△H=-44kJ/mol
写出CH4(g)催化还原N2O4(g)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式:CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l),△H=-898.1kJ/mol.
②将煤燃烧产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的.NH3与CO2在120℃,催化剂作用下反应生成尿素:CO2(g)+2NH3(g)?(NH22CO(s)+H2O(g).现将物质的量为1:1的NH3与CO2混合在密闭固体容器中反应,平衡后,NH3的体积分数为20%,则NH3的平衡转化率为75%.
③25℃时,将amol•L-1的氨水与b mol•L-1盐酸等体积混合,反应后溶液恰好显中性,用a、b表示NH3•H2O的电离平衡常数为$\frac{b×1{0}^{-7}}{a-b}$.

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14.砷的常见酸性氧化物有As2O3和As2O5,根据图中信息回答下列问题:
(1)As2O5分解生成As2O3和O2的反应中,加入催化剂,E减小(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),△H1不变.
(2)As2O3分解生成As和O2的热化学方程式为As2O3(s)=2As(s)+$\frac{3}{2}$O2(g)△H=+619kJ/mol.
(3)As2O3和O2反应生成As2O5的热化学方程式为As2O3(s)+O2(g)=As2O5(s)△H=-295 kJ•mol-1
(4)若1mol As2O5分解生成0.4mol As2O3和1.2mol As,则该分解过程中,需吸收的总能量为666.4kJ.

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15.下列说法正确的是(  )
A.将二氧化硫通入到紫色石蕊溶液中,溶液先变红后褪色
B.原电池工作时负极质量一定减少
C.红热的铁与水蒸气反应生成氧化铁和氢气
D.石油的分馏属于物理变化,煤的干馏属于化学变化

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