(2)Z元素是Si,其在自然界中常见的二元化合物是SiO2,
故答案为:Si;SiO2;
(3)X碳与硫的单质在高温下反应生成CS2,反应化学方程式为C+2SCS2,产物分子为直线形,结构与二氧化碳类似,由于是由不同元素原子形成的共价键,其化学键属于极性共价键,
故答案为:C+2SCS2;极性;
(4)四种元素中只有Mg为金属元素,密度比较小,制成的合金硬度大,可用于航空航天合金材料的制备,Mg为活泼金属,与与稀盐酸发生置换反应生成氢气,反应的化学方程式为:Mg+2HCl═MgCl2+H2↑,
故答案为:Mg;Mg+2HCl═MgCl2+H2↑.
14.KAl(SO4)2•12H2O(明矾)是一种复盐,在造纸等方面应用广泛.实验室中,采用废易拉罐(主要成分为Al,含有少量的Fe、Mg杂质)制备明矾的过程如下图所示.回答下列问题:
(1)为尽量少引入杂质,试剂①应选用d(填标号).
a.HCl溶液 b.H2SO4溶液 c.氨水 d.NaOH溶液
(2)易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑.
(3)沉淀B的化学式为Al(OH)3;将少量明矾溶于水,溶液呈弱酸性,其原因是Al3+水解,使溶液中H+浓度增大.
(4)已知:Kw=1.0×10﹣14,Al(OH)3⇌AlO2﹣+H++H2O K=2.0×10﹣13.Al(OH)3溶于NaOH溶液反应的平衡常数等于20.
【考点】制备实验方案的设计.
【分析】易拉罐的主要成分为Al,含有少量的Fe、Mg杂质,可选择浓NaOH溶解,得到偏铝酸钠溶液,并通过过滤除去Fe、Mg等杂质,滤液中加入NH4HCO3溶液后,促进AlO2﹣水解生成Al(OH)3沉淀,过滤后将沉淀溶解在稀硫酸中,得到硫酸铝溶液,添加K2SO4溶液后蒸发浓缩并冷却结晶得到晶体明矾;
(1)铝是两性金属能与强酸、强碱反应,而Mg、Fe只能溶解于酸,据此选择试剂;
(2)用NaOH溶液溶解Al生成偏铝酸钠及氢气,据此写出反应化学方程式;
(3)滤液中加入NH4HCO3溶液后,促进AlO2﹣水解生成Al(OH)3沉淀;Al3+水解使明矾溶液显酸性;
(4)Al(OH)3沉淀溶解在NaOH溶液里发生的反应为Al(OH)3+OH﹣⇌AlO2﹣+2H2O,结合水的离子积和氢氧化铝的电离平衡常数计算此反应的平衡常数.
【解答】解:(1)根据铝能溶解在强酸和强碱性溶液,而铁和镁只能溶解在强酸性溶液中的性质差异,可选择NaOH溶液溶解易拉罐,可除去含有的铁、镁等杂质,故答案为:d;
(2)铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,发生反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑;故答案为:2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑;
(3)滤液中加入NH4HCO3溶液后,电离出的NH4+和HCO3﹣均能促进AlO2﹣水解,反应式为NH4++AlO2﹣+2H2O=Al(OH)3↓+NH3•H2O,生成Al(OH)3沉淀;因Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+,则明矾水溶液显酸性,故答案为:Al(OH)3;Al3+水解,使溶液中H+浓度增大;
(4)Al(OH)3⇌AlO2﹣+H++H2O①H2O⇌H++OH﹣②,①﹣②可得Al(OH)3+OH﹣⇌AlO2﹣+2H2O,则Al(OH)3溶于NaOH溶液反应的平衡常数=K÷Kw==20,故答案为:20.
15.乙二酸二乙酯(D)可由石油气裂解得到的烯烃合成.回答下列问题:
(1)B和A为同系物,B的结构简式为CH2=CHCH3.
(2)反应①的化学方程式为CH2=CH2+H2OCH3CH2OH,其反应类型为加成反应.
(3)反应③的反应类型为水解反应或取代反应.
(4)C的结构简式为HOOC﹣COOH.
(5)反应②的化学方程式为HOOC﹣COOH+2CH3CH2OHCH3CH2OOCCOOCH2CH3+2H2O.
【考点】有机物的推断.
【分析】C2H6O与C反应生成D,由D的结构简式可知C为HOOC﹣COOH,C2H6O为CH3CH2OH,则A为CH2=CH2,与水发生加成反应生成乙醇.C3H5Cl发生卤代烃的水解反应生成CH2=CHCH2OH,则C3H5Cl为CH2=CHCH2Cl,B为CH2=CHCH3,CH2=CHCHO发生氧化反应得到HOOC﹣COOH.
【解答】解:C2H6O与C反应生成D,由D的结构简式可知C为HOOC﹣COOH,C2H6O为CH3CH2OH,则A为CH2=CH2,与水发生加成反应生成乙醇.C3H5Cl发生卤代烃的水解反应生成CH2=CHCH2OH,则C3H5Cl为CH2=CHCH2Cl,B为CH2=CHCH3,CH2=CHCHO发生氧化反应得到HOOC﹣COOH.
(1)由上述分析可知,B的结构简式为:CH2=CHCH3,
故答案为:CH2=CHCH3;
(2)反应①是CH2=CH2和水发生加成反应生成乙醇,化学方程式为:CH2=CH2+H2OCH3CH2OH,属于加成反应,
故答案为:CH2=CH2+H2OCH3CH2OH,加成反应;
(3)反应③是CH2=CHCH2Cl发生水解反应生成CH2=CHCH2OH,也属于取代反应,
故答案为:水解反应或取代反应;
(4)C的结构简式为:HOOC﹣COOH,