(12分) 未来生活中金属钛的运用越来越广泛,如可在催化剂TiO2作用下,先用NaClO将CN-(毒性很强)氧化成CNO-,再在酸性条件下继续被NaClO氧化成N2和CO2。环保工作人员在密闭系统中用下图装置进行实验,以证明处理方法的有效性,并通过测定二氧化碳的量确定CN-被处理的百分率。
将浓缩后含CN-离子的污水与过量NaClO溶液的混合液共200mL(其中CN-的浓度为0.05mol·L-1)倒入甲中,塞上橡皮塞,一段时间后,打开橡皮塞和活塞,使溶液全部放入乙中,关闭活塞。回答下列问题:
(1)甲中反应的离子方程式为__________________________________
(2)乙中生成的气体除N2和CO2外,还有HCl及副产物Cl2等,上述实验是通过测定二氧化碳的量来确定对CN-的处理效果。则丙中加入的除杂试剂是______(填字母)
a.饱和食盐水 b.饱和NaHCO3溶液 c.浓NaOH溶液 d.浓硫酸
(3)丁在实验中的作用是____________________________装有碱石灰的干燥管的作用是____________________________
(4)戊中盛有含Ca(OH)20.02mol的石灰水,若实验中戊中共生成0.82 g沉淀,则该实验中测得CN-被处理的百分率等于________请说明该测得值与实际处理的百分率相比偏高还是偏低_________?简要说明可能的原因__________________________________。
(5)请提出一个能提高准确度的建议(要有可操作性,不宜使操作变得过于复杂)
_________________________________________________________________________
(10分)一定温度时,在容积一定的密闭容器中,反应A(s)+B(g)C(g)+D(g)达到平衡后,升高温度容器内气体的密度增大。请回答下列问题:
(1)正反应是 (填“放热”或“吸热”)反应;该反应的化学平衡常数的表达式是 。
(2)能判断该反应一定达到平衡状态的依据是 。(填写字母编号)
A. 体积分数组成C%=D%
B. 单位时间内生成n moAl的同时生成n molC
C. 温度和体积一定是,某一生成物浓度不再变化
D. 温度和体积一定是,容器内压强不再变化
(3)该反应的正反应速率随时间变化的关系如右图所示。
T2时改变了某种条件,改变的条件是 。(填写字母编号)
A.升温 B.加压 C.催化剂 D.增加A的量
(4)升高温度到T℃时,在一密闭容器中充入2mol A和3mol B,发生上述反应。平衡后测得K=1。然后在温度不变的情况下,扩大容器容积至原来的10倍,结果A的百分含量始终未改变,则此时B的转化率是 。
(10分)氮是地球上含量丰富的原子元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)25℃时,0.1mol/LNH4NO3溶液中水的电离程度 (填“大于”、“等于”或“小于”) 0.1mol/L NaOH溶液中水的电离程度。
(2)若将0.1mol/L NaOH溶液和0.2mol/LNH4NO3溶液等体积混合,混合溶液中
2c(NH4+)>c(NO3-),所得溶液中离子浓度由大到小的顺序是 。
(3)发射火箭时肼(N2H4)为燃料,二氧化氮作氧化剂,两者反应生成氮气和气态水。经测定16g气体在上述反应中放出284kJ的热量。
则该反应的热化学方程式是 。
(4)右图是1mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图。
已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180kJ/mol
2NO (g)+O2(g)=N2(g)+2CO2(g) △H=-112.3kJ/mol
则反应:2NO(g)+CO(g)N2(g)+2CO2(g)的△H是 。
(10分)生物质能是一种洁净、可再生能源。生物质气(主要成分为CO、CO2、H2等)与混合,在含有Zn、Cu等元素的催化剂条件下能合成一种生物质能——甲醇。
(1) 与CO互为等电子体的物质的化学式是 。
(2) CO2分子中碳原子的杂化类型是 杂化。
(3) 按电子排布Zn在元素周期表中属于 区,其晶体属于六方最密堆积,它的配位数是 。
(4) Cu的一种氯化物晶体的晶胞结构如右图所示(空心球代表氯离子),则一个晶胞中所含的数目是 。
(8分)已知X、Y、Z、M、W、R是前四周期中的六种元素。X元素原子形成的离子是一个质子,Y原子的价电子构型为2s22p2,Z的单质在常温下是无色气体且Z原子的单电子个数是同周期元素原子中最多的。
(1) 24R原子最外层的电子排布图是 ,ZO3-的空间构型是 ;
(2) Z、M、W原子序数依次增大,三种元素的第一电离能由大到小的顺序是 ;Y、Z、W三种元素的电负性由大到小的顺序是 。(填元素符号)
(3) Ne与Wn-的电子数相同,W所在族的各元素的氢化物的水溶液均显酸性,则该族元素的氢化物中沸点最低的是 。(填化学式)
(4)ZX4W在物质中,各种粒子间的相互作用力包括 。(填字母编号)
A.非极性共价键 B.极性共价键 C.配位键 D.离子键 E.氢键
用a、b两个质量相等的Pt电极电解AlCl3和CuSO4的混合溶液[n(AlCl3):n(CuSO4)=1:9 ]。t1时刻a电极得到混合气体,其中Cl2在标准状况下为 224 mL(忽略气体的溶解);t2时刻Cu全部在电极上析出。下列判断正确的是
A.a电极与电源的负极相连
B.t2时,两电极的质量相差3.84 g
C.电解过程中,溶液的pH不断增大
D.t2时,b电极的电极反应是2H2O-4e-=2OH-+H2↑