下列有关化学用语使用正确的是
A.CO2的电子式: B.核内有8个中子的碳原子:
C.Cl-离子的结构示意图: D.乙烯的比例模型:
在“十二五”期间,江苏省将大力实施“清水蓝天”工程。下列不利于“清水蓝天”工程实施的是
A.加大稀土资源的开采和出口,保证经济快速发展
B.加强城市生活污水脱氮除磷处理,遏制水体富营养化
C.积极推广太阳能、风能、地热能及水能等的使用,减少化石燃料的使用
D.大力实施矿物燃料“脱硫、脱硝技术”,减少硫的氧化物和氮的氧化物污染
(14分)下图所示为血红蛋白和肌红蛋白的活性部分――血红素的结构式。
回答下列问题:
⑴血红素中含有C、H、O、N、Fe五种元素,C、N、O三种元素的第一电离能由小到大的顺序是_______________,写出基态Fe原子的核外电子排布式_________________。
⑵血红素中N原子的杂化方式分别为________、________,在右图的方框内用“→”标出Fe2+的配位键。
⑶铁有δ、γ、α三种同素异形体,γ晶体晶胞中所含有的铁原子数为_________,δ、α两种晶胞中铁原子的配位数之比为____________。
(12分)我国是个钢铁大国,钢铁产量为世界第一,高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法。高炉内可能发生如下反应:
C(s)+O2(g) = CO2(g) △H1=-393.5 kJ·mol—1 ①
C(s)+CO2(g) = 2CO(g) △H2=+172.5 kJ·mol—1 ②
4CO(g)+Fe3O4(s) = 4CO2(g)+3Fe(s) △H3=-13.7 kJ·mol—1 ③
请回答下列问题:
⑴计算3Fe(s)+2O2(g) = Fe3O4(s)的△H=___________________。
⑵800℃时,C(s)+CO2(g)2CO(g)的平衡常数K=1.64,相同条件下测得高炉内c(CO)=0.20 mol·L-1、c(CO2)=0.05 mol·L-1,此时反应向_______(填“正”或“逆”)方向进行。
⑶某种矿石中铁元素以氧化物FemOn形式存在,现进行如下实验:将少量铁矿石样品粉碎,称取25.0 g样品于烧杯中,加入稀硫酸充分溶解,并不断加热、搅拌,滤去不溶物。向所得滤液中加入10.0 g铜粉充分反应后过滤、洗涤、干燥得剩余固体3.6 g。剩下滤液用浓度为2 mol·L-1的酸性KMnO4滴定,至终点时消耗KMnO4溶液体积25.0 mL。
提示:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ 8H++MnO4-+5Fe2+=Mn2++5Fe3++4H2O
①计算该铁矿石中铁元素的质量分数。(请写出必要的解题步骤)
②计算氧化物FemOn的化学式(m、n为正整数)(请写出必要的解题步骤)
(12分)以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高,为控制砷的排放,采用化学沉降法处理含砷废水,相关数据如下表。
难溶物 |
Ksp |
Ca3(AsO4)2 |
6.8×10-19 |
AlAsO4 |
1.6×10-16 |
FeAsO4 |
5.7×10-21 |
表1.几种砷酸盐的Ksp
污染物 |
H2SO4 |
As |
浓度 |
28.42 g/L |
1.6 g·L-1 |
排放标准 |
pH 6~9 |
0.5 mg·L-1 |
表2.工厂污染物排放浓度及允许排放标准
回答以下问题:
⑴该硫酸工厂排放的废水中硫酸的物质的量浓度c(H2SO4)=______________mol·L-1。
⑵写出难溶物Ca3(AsO4)2的Ksp表达式:Ksp[Ca3(AsO4)2]=______________,若混合溶液
中Al3+、Fe3+的浓度均为1.0×10-4mol·L-1,c(AsO43-)的最大是_______________mol·L-1。
⑶工厂排放出的酸性废水中的三价砷(H3AsO3弱酸)不易沉降,可投入MnO2先将其氧化
成五价砷(H3AsO4弱酸),写出该反应的离子方程式________________________________。
⑷在处理含砷废水时采用分段式,先向废水中投入生石灰调节pH到2,再投入生石灰将pH
调节到8左右使五价砷以Ca3(AsO4)2形式沉降。
①将pH调节到2时废水中有大量沉淀产生,沉淀主要成分的化学式为______________;
②Ca3(AsO4)2在pH调节到8左右才开始沉淀的原因为_____________________________。
(15分)尿素(H2NCONH2)是一种非常重要的高氮化肥,工业上合成尿素的反应如下:
2NH3(l)+CO2(g) H2O(l)+H2NCONH2 (l) △H=-103.7 kJ·mol-1
试回答下列问题:
⑴下列措施中有利于提高尿素的产率的是___________。
A.采用高温
B.采用高压
C.寻找更高效的催化剂
⑵合成尿素的反应在进行时分为如下两步:
第一步:2NH3(l)+CO2(g) H2NCOONH4(氨基甲酸铵) (l) △H1
第二步:H2NCOONH4(l) H2O(l)+H2NCONH2(l) △H2
某实验小组模拟工业上合成尿素的条件,在一体积为0.5 L密闭容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳,实验测得反应中各组分随时间的变化如下图Ⅰ所示:
①已知总反应的快慢由慢的一步决定,则合成尿素总反应的快慢由第_____步反应决定,总反应进行到_________min时到达平衡。
②反应进行到10 min时测得CO2的物质的量如图所示,则用CO2表示的第一步反应的速率v(CO2)=_______________________。
③第二步反应的平衡常数K随温度的变化如上右图Ⅱ所示,则△H2__________0(填“>”“<”或“=”)