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請(qǐng)從給出的3道化學(xué)題中任選一題做答

1.［化學(xué)——選修化學(xué)與技術(shù)］

請(qǐng)回答氯堿工業(yè)中的如下問(wèn)題：

(1)氯氣、燒堿是電解食鹽水時(shí)按照固定的比率k(質(zhì)量比)生成的產(chǎn)品。理論上k__________(要求計(jì)算表達(dá)式和結(jié)果)；

(2)原料粗鹽中常含有泥沙和Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、等雜質(zhì)，必須精制后才能供電解使用。精制時(shí)，粗鹽溶于水過(guò)濾后，還要加入的試劑分別為①Na₂CO₃、②HCl(鹽酸)、③BaCl₂，這3種試劑添加的合理順序是_________(填序號(hào))；

(3)氯堿工業(yè)是高耗能產(chǎn)業(yè)，一種將電解池與燃料電池相組合的新工藝可以節(jié)(電)能30%以上。在這種工藝設(shè)計(jì)中，相關(guān)物料的傳輸與轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示，其中的電極未標(biāo)出，所用的離子膜都只允許陽(yáng)離子通過(guò)。

①圖中X、Y分別是_________、_________(填化學(xué)式)，分析比較圖示中氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)a%與b%的大小_________；

②分別寫(xiě)出燃料電池B中正極、負(fù)極上發(fā)生的電極反應(yīng)

正極：_________；負(fù)極：_________；

③這樣設(shè)計(jì)的主要節(jié)(電)能之處在于(寫(xiě)出2處)

___________________________、___________________________。

2.［化學(xué)——選修物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)］

已知X、Y和Z三種元素的原子序數(shù)之和等于42。X元素原子的4p軌道上有3個(gè)未成對(duì)電子，Y元素原子的最外層2p軌道上有2個(gè)未成對(duì)電子。X跟Y可形成化合物X₂Y₃，Z元素可以形成負(fù)一價(jià)離子。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)X元素原子基態(tài)時(shí)的電子排布式為_(kāi)________，該元素的符號(hào)為_(kāi)________；

(2)Y元素原子的價(jià)層電子的軌道表示式為_(kāi)________，該元素的名稱(chēng)是_________；

(3)X與Z可形成化合物XZ₃，該化合物的空間構(gòu)型為_(kāi)_______________________；

(4)已知化合物X₂Y₃在稀硫酸溶液中可被金屬鋅還原為XZ₃，產(chǎn)物還有ZnSO₄和H₂O，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________________________；

(5)比較X的氫化物與同族第二、三周期元素所形成的氫化物穩(wěn)定性、沸點(diǎn)高低并說(shuō)明理由____________________________________。

3.［化學(xué)——選修有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)］

A～J均為有機(jī)化合物，它們之間的轉(zhuǎn)化如下圖所示：

 
實(shí)驗(yàn)表明：

①D既能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，又能與金屬鈉反應(yīng)放出氫氣；

②核磁共振氫譜表明F分子中有三種氫，且其峰面積之比為1∶1∶1；

③G能使溴的四氯化碳溶液褪色；

④1 mol J與足量金屬鈉反應(yīng)可放出22.4 L氫氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。

請(qǐng)根據(jù)以上信息回答下列問(wèn)題：

(1)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)________(不考慮立體異構(gòu))，由A生成B的反應(yīng)類(lèi)型是_________反應(yīng)；

(2)D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)__________________________；

(3)由E生成F的化學(xué)方程式為_(kāi)___________，E中的官能團(tuán)有____________(填名稱(chēng))，與E具有相同官能團(tuán)的E的同分異構(gòu)體還有____________(寫(xiě)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，不考慮立體異構(gòu))；

(4)G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)___________________________________；

(5)由I生成J的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________。

(A)【物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】

下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分別代表某一種化學(xué)元素。

(1)T³⁺的核外電子排布式是____________。

(2)Q、R、M的第一電離能由大到小的順序是___________________(用元素符號(hào)表示)。

(3)下列有關(guān)上述元素的說(shuō)法中，正確的是______________________(填序號(hào))。

①G單質(zhì)的熔點(diǎn)高于J單質(zhì)，是因?yàn)镚單質(zhì)的金屬鍵較強(qiáng)

②J比X活潑，所以J可以在溶液中置換出X

③將J₂M₂溶于水，要破壞離子鍵和共價(jià)鍵

④RE₃沸點(diǎn)高于QE₄，主要是因?yàn)榍罢呦鄬?duì)分子質(zhì)量較大

⑤一個(gè)Q₂E₄分子中含有五個(gè)σ鍵和一個(gè)π鍵

(4)加拿大天文臺(tái)在太空發(fā)現(xiàn)了EQ₉R，已知分子中所有原子均形成8電子或2電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，是直線形分子，不存在配位鍵。寫(xiě)出其結(jié)構(gòu)式：_________________。

(5)G與R單質(zhì)直接化合生成一種離子化合物G₃R。該晶體具有類(lèi)似石墨的層狀結(jié)構(gòu)。每層中，G原子構(gòu)成平面六邊形，每個(gè)六邊形的中心有一個(gè)R原子。層與層之間還夾雜一定數(shù)量的原子。請(qǐng)問(wèn)這些夾雜的原子應(yīng)該是____________(填G或R的元素符號(hào))。

(B)【實(shí)驗(yàn)化學(xué)】

某資料顯示，能使雙氧水分解的催化劑有很多種，生物催化劑(如豬肝)、離子型催化劑(如FeCl₃)和固體催化劑(如MnO₂)等都是較好的催化劑。某實(shí)驗(yàn)小組通過(guò)測(cè)定雙氧水分解產(chǎn)生的O₂的壓強(qiáng)，探究分解過(guò)氧化氫的最佳催化劑以及探究最佳催化劑合適的催化條件。

(一)探究一：

實(shí)驗(yàn)步驟

(1)往錐形瓶中加入50 mL 1.5％的雙氧水

(2)分別往錐形瓶中加0.3 g不同的催化劑粉末，立即塞上橡皮塞

(3)采集和記錄數(shù)據(jù)。

(4)整理數(shù)據(jù)得出下表

不同催化劑“壓強(qiáng)對(duì)時(shí)間斜率”的比較

①該“探究一”實(shí)驗(yàn)的名稱(chēng)是_____________________________________________________。

②該實(shí)驗(yàn)所得出的結(jié)論是_______________________________________________________。

(二)探究二：二氧化錳催化的最佳催化條件

該實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在進(jìn)行探究二的實(shí)驗(yàn)時(shí)，得到了一系列的圖表和數(shù)據(jù)。參看下圖和表格分別回答相關(guān)問(wèn)題。

3%的雙氧水與不同用量二氧化錳的壓力—時(shí)間圖

表：不同濃度的雙氧水在不同用量的二氧化錳作用下收集相同狀況下同體積O₂所需時(shí)間

分析圖、表中數(shù)據(jù)我們可以得出：

③同濃度的雙氧水的分解速率隨著二氧化錳用量的增加而_________________，因而反應(yīng)時(shí)間_______________。

④如果從實(shí)驗(yàn)結(jié)果和節(jié)省藥品的角度綜合分析，你認(rèn)為當(dāng)我們選用3.0%的雙氧水，加入___________ g的二氧化錳能使實(shí)驗(yàn)效果最佳。你判斷的理由是______________________。

⑤該小組的某同學(xué)通過(guò)分析數(shù)據(jù)得出了當(dāng)催化劑用量相同時(shí)雙氧水的濃度越小反應(yīng)速率越快的結(jié)論，你認(rèn)為是否正確____________，你的理由是________________________________。