【物质结构与性质】硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)均属于硼族元素(第ⅢA族),它们的化合物或单质都有重要用途。回答下列问题:
(1)写出基态镓原子的电子排布式 。
(2)已知:无水氯化铝在178℃升华,它的蒸气是缔合的双分于(Al2Cl6),结构如图
缔合双分子Al2Cl6中Al原子的轨道杂化类型是 。
(3)B原子的电子有 个不同的能级;晶体硼熔点为2300℃,则其为 晶体。
(4)磷化硼(BP)是一种有价值的耐磨硬涂层材料,它是通过在高温氢气氛围下(>750℃)三溴化硼和三溴化磷反应制得。BP晶胞如图所示。
①画出三溴化硼和三溴化磷的空间结构式。
三溴化硼 三溴化磷
②在BP晶胞中B的堆积方式为 。
③计算当晶胞晶格参数为a pm(即图中立方体的每条边长为 a pm)时,磷化硼中硼原子和磷原子之间的最近距离 。
过氧化钙在常温下是无色或淡黄色粉末,易溶于酸,难溶于水、乙醇等溶剂,常用于种子消毒、药物制造、鱼池增氧等。某实验小组用如图1在实验室用钙盐制取CaO2·8H2O(该反应为放热反应)。
(1)仪器X的作用是 。
(2)甲为实验室制取氨气的装置,写出甲中发生反应的化学方程式 。
(3)制取CaO2•8H2O一般在0~5℃的低温下进行,原因是 。
(4)将过滤得到的CaO2•8H2O经水洗.醇洗后,加热至130℃时逐渐变为无水CaO2。该实验小组欲通过测量气体的体积来探究过氧化钙与SO2反应的特点。装置如图2:
【提出假设】
假设1:反应只发生2SO2+2CaO2═2CaSO3+O2,SO2未被氧化;
假设2:反应只发生SO2+CaO2═CaSO4,SO2完全被氧化;
假设3:上述两个反应均发生,SO2部分被氧化;
【实验探究】
该实验设计有一处明显错误,请指出:① 。试剂A可以选用② 。
【实验数据处理及讨论】
实验测得装置C中过氧化钙质量增加了m1 g,装置D质量增加了m2 g,装置E中收集到的气体为V L(已换算成标准状况下),用上述有关测量数据表示SO2部分被氧化时的V的关系式③ (用m1表示)。
合成氨的工业化生产,解决了世界粮食问题,是重大的化学研究成果。现将lmolN2和3molH2投入1L的密闭容器,在一定条件下,利用反应模拟哈伯合成氨的工业化生产。当改变某一外界条件(温度或压强)时,NH3的体积分数ψ(NH3)变化趋势如下图所示。
回答下列问题:
(1)已知:
则反应的△H= (用含△H1、△H2的代数式表示)。
(2)合成氨的平衡常数表达式为 ,平衡时,M点NH3的体积分数为10%,则N2的转化率为 (保留两位有效数字)。
(3)上图中,Y轴表示 (填“温度”或“压强”),判断的理由是 。
(4)利用氨气设计一种环保燃料电池,一极通入氨气,另一极通入空气,电解质是掺杂氧化钇(Y203)的氧化锆(ZrO2)晶体,它在熔融状态下能传导O2-。写出负极的电极反应式 。
(1)在25℃条件下,将pH=11的氨水稀释100倍后溶液的pH为(填序号) 。
A.9 B.13 C.11~13之间 D.9~11之间
(2)25℃时,向0.1mol/L的氨水中加入少量氯化铵固体,当固体溶解后,测得溶液pH减小,主要原因是(填序号) 。
A.一水合氨水与氯化铵发生化学反应
B.氯化铵溶液水解显酸性,增加了c(H+)
C.氯化铵溶于水,电离出大量铵离子,抑制了一水合氨水的电离,使c(OH―)减小
(3)在25℃条件时,pH均为5的H2SO4溶液和NH4Cl溶液,H2SO4溶液中c(H+)·c(OH-) = mol2·L-2。NH4Cl溶液中由水电离出的c(H+):
(4)室温下,如果将0.1mol NH4Cl和0.05mol NaOH全部溶于水,形成混合溶液(假设无损失),① 和 两种粒子的物质的量之和等于0.1mol。② 和 两种粒子的物质的量之和比OH―多0.05mol。
高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途。工业上制备K2FeO4的常用方法有两种。
方法一:湿法。工艺流程如图1。
(1)完成“氧化”过程中反应的化学方程式:
_____FeCl3+_____NaOH+_____NaClO═______Na2FeO4+_________+___________,
其中氧化剂是__________(填化学式)。
(2)加入饱和KOH溶液的目的是__________;用异丙醇洗涤的目的是__________。
方法二:干法。把Fe2O3、KNO3、KOH混合加热生成紫红色高铁酸盐和KNO2等产物。
(3)在干法制备K2FeO4的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________。
已知25℃时,。现向1L 0.2mol·L-1HF溶液中加入1L 0.2mol·L-1CaCl2溶液,则下列说法中,正确的是
A.25℃时,0.1mol·L-1HF 溶液中pH=1
B.Ksp(CaF2)随温度和浓度的变化而变化
C.加入CaCl2溶液后体系中的c(H+)不变
D.该体系中HF与CaCl2反应产生沉淀