[化学—选修 物质结构与性质]
第二周期中碳、氮、氧是构成生命物质的三种主要元素,在生产生活中也有着重要的应用。
(1)第二周期中,第一电离能处于B与N之间的元素有_______种。
(2)某元素位于第四周期Ⅷ族,其基态原子的未成对电子数与基态碳原子的未成对电子数相同,则其基态原子的价层电子排布式为____________。
(3)NH3分子的VSEPR模型为_________,SO3分子的空间构型为_________。
(4)乙烯酮(CH2=C=O)是一种重要的有机中间体,可用CH3COOH在痕量(C2H5O)3P=O存在下加热脱H2O得到.乙烯酮分子中碳原子杂化轨道类型有_________;CH3COOH的沸点比HCOOCH3的高,其主要原因是_______________________________。
(5 CH2=CHCN是制备晴纶的原料,其分子中σ键和π键的个数之比为)_________(填最简整数比)。
(6)[LiC60]PF6与NaCl晶体具有类似的晶胞结构([LiC60]+表示1个Li+位于1个C60内部)。[LiC60]PF6晶体中包含的化学键有__________(填字母):
A 金属键 B 离子键 C 极性键 D 非极性键 E 范德华力
[化学—选修 化学与技术]
七铝十二钙(12CaO•7Al2O3)是新型的超导材料和发光材料,用白云石(主要含CaCO3和MgCO3)和废Al片制备七铝十二钙的工艺如下:
(1)锻粉主要含MgO和_______,用适量NH4NO3溶液浸取煅粉后,镁化合物几乎不溶,或滤液Ⅰ中c(Mg2+)小于5×10-6mol•L-1,则溶液pH大于______;该工艺中不能用(NH4)2SO4代替NH4NO3,原因是_______。(Mg(OH)2的Ksp=5×10-12)
(2)滤液Ⅰ中阴离子有__________(忽略杂质成分的影响);若滤液Ⅰ中仅通入CO2,会生成_________,从而导致CaCO3产率降低。
(3)用NaOH溶液可除去废Al片表面的氧化膜,反应的离子方程式为_________。
(4)电解制备Al(OH)3时,电极分别为Al片和石墨,电解总反应方程式为_________。
(5)一种可超快充电的新型铝电池,充放电时AlCl4-和Al2Cl7-两种离子在Al电极上相互转化,其它离子不参与电极反应,放电时负极Al的电极反应式为_________。
运用化学反应原理研究部分单质及其化合物的反应有重要意义。
(1)氨是氮循环过程中的重要物质,是氮肥工业的重要原料。氨的合成目前普遍使用的人工固氮方法:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。请回答:
①已知:H-H键能为436kJ/mol,N N键能为945kJ/mol,N一H键能为391kJ/mol.由键能计算消耗1molN2时的△H=_________。若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气,平衡_______移动(填“向左”、“向右”或“不”);
②如图中:当温度由T1变化到T2时,KA______KB(填“>”、“<”或“=”)。
(2)氨气溶于水得到氨水。NO2可用氨水吸收生成NH4NO3,25℃时,将amolNH4NO3溶于水,溶液显酸性,原因是___________(用离子方程式表示),向该溶液滴加bL氨水后溶液呈中性,则滴加氨水的过程中水的电离平衡将__________(填“正向”、“不”或“逆向”)移动,所滴加氨水的浓度为________mol/L(用含a、b的代数式表示),(NH3·H2O的电离平衡常数取Kb=2×10-5mol/L)
(3)硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3:SO2(g)+1/2O2(g)SO3(g)△H<0,是工业上生产硫酸的关键步骤。
①在某温度时,该反应的平衡常数K=0.75,若在此温度下,向100L的恒容密闭容器中,充入3mol SO2、4mol O2和4mol SO3,则反应开始时正反应速率________逆反应速率(填“<”、“>”或“=”)。
②在①中的反应达到平衡后,改变下列条件,能使SO2(g)平衡浓度比原来减小的是________。
a.保持温度和容器体积不变,充入1.0mol SO3(g)
b.保持温度和容器内压强不变,充入2.0mol He
c.降低温度
d.在其他条件不变时,减小容器的容积
③由硫酸可制得硫酸盐.在一定温度下,向K2SO4溶液中滴加Na2CO3溶液和BaCl2溶液,当两种 沉淀共存时,=_________。
[已知该温度时,Ksp(BaSO4)=1.3×10-10,Ksp(BaCO3)=5.2×10-9]
乙醛能与银氨溶液反应析出银,如果条件控制适当,析出的银会均匀分布在试管上,形成光亮的银镜,这个反应叫银镜反应。银镜的光亮程度与反应条件有关,某课外活动小组同学在课外活动中对乙醛的银镜反应进行了探究。
Ⅰ.探究银镜反应的最佳实验条件的部分实验数据如下表:
实验序号 | 银氨溶液 | 乙醛的量/滴 | 水浴温度/℃ | 反应混合液的pH | 出现银镜时间 |
1 | 1 | 3 | 65 | 11 | 5 |
2 | 1 | 3 | 45 | 11 | 6.5 |
3 | 1 | 5 | 65 | 11 | 4 |
4 | 1 | 3 | 30 | 11 | 9 |
5 | 1 | 3 | 50 | 11 | 6 |
6 | 1 | 5 | 80 | 11 | 3 |
请回答下列问题:
(1)若只进行实验1和实验3,其探究目的是____________________。
(2)推理当银氨溶液的量为1mL,乙醛的量为3滴,水浴温度为40℃,反应混合液pH为11
时,出现银镜的时间范围是____________________。
(3)进一步实验还可探索_______________对出现银镜快慢的影响。
Ⅱ.探究对废液的回收处理:银氨溶液放久后会变成氮化银而引起爆炸,直接排放会污染环
境,且造成银资源的浪费.通过查找资料,已知从银氨溶液中提取银的一种实验流程如下:
(4)操作④的方法是把Ag2S和铁粉放到烧杯中加浓盐酸搅拌煮沸,使Ag2S变成银粉,反应的化学方程 式为__________________。过滤需要用到的玻璃仪器有_______(填编号)。要得到纯净的Ag2S沉淀,需要洗涤沉淀,实验室过滤器中洗涤沉淀的操作是:________________________。
(5)根据电化原理也可Ag2S转变为Ag,方法是:在铝质容器中加入食盐溶液,再将表面生成Ag2S的银器浸入该溶液中,一段时间后发现黑色会褪去。
①该装置中银器为______极。
②该装置总反应的化学方程式为___________________________。
A、B、D、R、Q五种短周期主族元素,其原子序数依次增大,其中A原子核内无中子,B与D同周期,R与Q同周期,A与R同主族,D与Q同主族,D元素的原子最外层电子数是次外层电子数的三倍,B元素的最高正价和最低负价代数和为2。请用对应的化学用语回答下列问题:
(1)Q元素位于元素周期表中第______周期_____族。
(2)D、R、Q三种元素形成的简单离子的半径由大到小的顺序是________(用离子符号表示)。
(3)由A、B两种元素以原子个数比为5:1形成的离子化合物X,X的电子式为_______。
(4)由A、B元素形成的A2B4可以与O2、KOH溶液形成原电池,该原电池负极的电极反应式为____。
(5)由A、D、R、Q四种元素形成的化合物Y(RAQD3)(已知A2QD3的Ka1=1.2×10-2、Ka2=6.3×10-8),则Y溶液中各离子浓度由大到小的顺序为_______________;室温下,向Y溶液中加入一定量的NaOH,使溶液中c(AQD3-)=c(QD32-),则此时溶液呈______(填“酸性”、“碱性”或“中性”)
(6)Fe与D元素可形成Fe2D3、Fe3D4等化合物。向5.2g Fe2D3、Fe3D4、Cu的混合中加入0.5mol/L的硫酸溶液140mL时,固体恰好完全溶解,所得溶液中不含Fe3+。若用过量的CO在高温下还原相同质量的原混合物,固体减少的质量为______g。
一定条件下合成乙烯:6H2(g)+2CO2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g);已知温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图,下列说法不正确的是:
A.生成乙烯的速率:v(M)有可能小于v(N)
B.平衡常数:KM>KN
C.当温度高于250℃,升高温度,平衡向逆反应方向移动,从而使催化剂的催化效率降低
D.若投料比n(H2):n(CO2)=3:1,则图中M点时,乙烯的体积分数为7.7%