(15分)可以由下列反应合成三聚氰胺:CaO+3CCaC2+CO↑,CaC2+N2CaCN2+C,CaCN2+2H2O===NH2CN+Ca(OH)2,NH2CN与水反应生成尿素[CO(NH2)2],尿素合成三聚氰胺。
(1)写出与Ca在同一周期且最外层电子数相同、内层排满电子的基态原子的电子排布式:______________________________________________________________________。
CaCN2中阴离子为CN,与CN互为等电子体的分子有N2O和________(填化学式),由此可以推知CN的空间构型为________。
(2)尿素分子中C原子采取________杂化。尿素分子的结构简式是________________。
(3)三聚氰胺 俗称“蛋白精”。动物摄入三聚氰胺和三聚氰酸后,
三聚氰酸与三聚氰胺分子相互之间通过________结合,在肾脏内易形成结石。
(4)CaO晶胞如图所示,CaO晶体中Ca2+的配位数为______________。
已知CaO晶体的密度为ρ,求晶胞中距离最近的两个钙离子之间的距离 ________________ __(列出计算式)
CaO晶体和NaCl晶体的晶格能分别为:CaO 3 401 kJ·mol-1、NaCl 786 kJ·mol-1。导致两者晶格能差异的主要原因是______________ ______。
(13分)某学习小组为研究低价态氮元素物质的还原性,以NH3为例设计了如下图实验(夹持设备略去)
I.检验气密性后关闭弹簧夹I打开弹簧夹II,点燃酒精灯,铜丝红热后打开分液漏斗的活塞,A中气体进入B中时不断通入空气,反应一段时间后熄灭酒精灯。
II.当D中有明显现象时关闭弹簧夹II;打开弹簧夹I
(1)能证明有氨气产生的现象是 ;氨分子电子式为 。
(2)C中铜丝在熄灭酒灯后仍保持红热说明其中反应为 反应(填“吸热”或“放热”)NH3在
C中反应的化学方程式为 。
(3)D中产生红棕色气体和白烟,产生白烟的化学方程式为:
(4)F中也产生大量白烟,写出该反应中反应物的物质的量之比n(NH3):n(Cl2)
(5)用化学方程式及相应理论说明A中能产生大量NH3气体的原因 ,比较某时刻A中分液漏斗溶液平衡常数K1和三颈瓶中溶液的平衡常数K2大小关系,K1 K2(填“<”“=”“>”)。
(12分)天然气(主要成分甲烷)是一种清洁、高效的能源,现在许多城市家庭用于厨房使用的燃料已经由煤气(主要成分是H2和CO按体积比1︰1混合的气体混合物)换成了天然气;此外天然气也是很好的燃料电池的燃料,甲烷在燃料电池中的能量转换率可达到85%—90%。请回答下列问题:
⑴已知H2、CO和CH4的燃烧热分别是286kJ/mol、283 kJ/mol和890 kJ/mol,则反应2CH4(g)+3O2(g)=CO(g)+H2(g)+CO2(g)+3H2O(l)的反应热△H= 。
⑵以甲烷、空气为反应物,KOH溶液作电解质溶液构成燃料电池,则负极反应式为: 。随着反应的不断进行溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。
⑶如果以该燃料电池为电源、石墨作两极电解饱和食盐水,则该电解过程中阳极反应式为: ;如果电解一段时间后NaCl溶液的体积为1L,溶液的pH为12,则理论上消耗甲烷在标准状况下的体积为: mL。
⑷将⑶中电解结束后的溶液取出,向其中加入含有Mg2+和Fe2+的溶液甲,Mg(OH)2和Fe(OH)2同时生成,已知Mg(OH)2和Fe(OH)2在该温度下的溶度积常数分别是2×10—11和8×10—16,则甲溶液中Mg2+和Fe2+的浓度比为: 。
(12分)化学学习中有很多形如“A+B→C+D”的反应,请根据不同的情况回答下列问题:
(1)如果上式中A、B、C、D均为多核10电子微粒,其中A为阳离子,B为阴离子,C、D均为分子,且C的相对分子质量比D大1.
则:①A+B→C+D表示的离子方程式为 。
②标准状况下,若2.24L的D被100mL 2mol/L盐酸吸收,则所得溶液中各离子浓度从大到小的顺序为_ ___.
(2)如果上式中A、C为生活中常见的金属单质,B、D为两种氧化物且它们的摩尔质量比为12:17,其中D能与NaOH溶液反应.
则:①A+B→C+D表示的化学方程式为 .
②D与NaOH溶液反应的化学方程式为___ _.
③工业上,将B、D按一定的量溶于盐酸后,继续通入气体Z,再加入NaOH溶液调节pH可得高效净水剂(化学式为CA(OH)aCl6-n ),则气体Z的作用是__ __,B、D的最佳物质的量之比是___ _.
④工业上,通常第一步先用C与过量稀硫酸作用得溶液X:第二步再往溶液X中加入亚硝酸钠来制备C(OH)SO4,同时有气体NO生成,写出第二步反应的化学方程式为__ __。
下列溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是 ( )
A.0.1mol/LNH4Cl溶液与0.05mol/LNaOH溶液等体积混合后所得的碱性溶液中:
c(Cl-)>c(Na+)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)
B.等物质的量的NaClO、NaHCO3混合溶液中:
c(HClO)+c(ClO-)=c(HCO3-)+c(H2CO3)+c(CO32-)
C.pH=2的HA溶液与pH=12的MOH溶液等体积混合:
c(M+)=c(A-)>c(OH-)=c(H+)
D.某二元弱酸的酸式盐NaHA溶液:c(Na+)+ c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+c(A2-)
铜和镁的合金4.6g完全溶于浓硝酸,若反应中硝酸被还原只产生4480mL的NO2气体和336mlN2O4(都已折算到标准状况),在反应后的溶液中,加入足量的氢氧化钠溶液,生成沉淀的质量为( )。
A.8.51g B.8.26g C.7.04g D.9.02g