X、Y、Z、W、Q五种元素的原子序数依次增大,X、Y、Z、W属于短周期元素。已知X位于周期表的s区,其原子中电子层数和未成对电子数相同;Y原子核外有三个能级,且每个能级上容纳的电子数相同;W原子最外层电子数是次外层电子数的3倍;Q元素的原子核外有26个运动状态完全不相同的电子。回答下列问题:
(1)仅由X与W组成的含18个电子的分子的结构式为___________。
(2)Y、Z、W中第一电离能最大的是_________(填元素符号),Q的基态原子核外电子排布式为________。
(3)YW32-离子的空间构型是________,其中心原子的杂化轨道类型是__________。
(4)已知由Q、Z、W三种元素按照1:3:9的原子个数比可形成某离子化合物,常温下测得该离子化合物的水溶液pH=2,则该溶液中由水电离产生的c(H+)为_________。
(5)Y的一种单质相对分子质量为720,分子构型为一个32面体,其中有12个五元环,20个六元环(如图1)。则1个这种单质分子中所含π键的数目为____________。
(6)Q元素的单质在形成晶体时,其晶胞如图2所示。则Q原子的配位数为___________,若Q的原子半径为acm,阿伏加德罗常数的值为NA,则该单质的密度为_________g/cm3(不必化简)。
工业上以N2、H2为原料制取硝酸铵的流程如图所示。
回答下列问题:
(1)氨合成塔适宜的压强是20~50MPa,如果压强过大,除对设备要求高外,还会导致的结果是_______________。
(2)合成硝酸的吸收塔内填充瓷环,其作用是_________,吸收塔中还需补充空气的目的是_________________。
(3)若输送NH3的管道某处发生泄漏,检测的简单方法为_______________。
(4)在一定温度和压强的密闭容器中,将物质的量之比为3:2的H2和N2混合,当该反应达到平衡时,测出平衡混合气中氨的体积分数为25%,此时H2的转化率为______________。
(5)制硝酸氧化炉中氨气和氧气在145℃就开始反应,在不同温度和催化剂条件下生成不同产物(如图所示)。温度较低时以生成_____________为主,900℃时发生主要反应的化学方程式为___________________,当温度高于900℃时,NO产率明显下降的原因是________________。
(6)若N2、H2合成氨时,H2的转化率为60%,NH3催化氧化制HNO3时的损失20%的氨,其它环节的损失忽略不计。则10tH2最多可以制取____________t硝酸铵。
雾霾严重影响人们的生活,汽车尾气的排放是造成雾霾天气的重要原因之一。已知汽车尾气排放时容易发生以下反应:
①N2(g)+O2(g) 2NO(g) △H1= a kJ·mol-1
②CO(g)+1/2 O2(g)CO2(g) △H2= c kJ·mol-1
③2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) △H3
请回答下列问题:
(1)△H3=_________kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示)。
(2)对于有气体参与的反应,表示平衡常数Kp时用气体组分(B)的平衡压强p(B)代替该气体物质的量浓度c(B),则反应①的平衡常数表达式Kp=___________。
(3)能说明反应③已达平衡状态的标志是________(填字母)。
A.单位时间内生成1mol CO2的同时消耗了lmol CO
B.在恒温恒容的容器中,混合气体的密度保持不变
C.在绝热恒容的容器中,反应的平衡常数不再变化
D.在恒温恒压的容器中,NO的体积分数保持不变
(4)在一定温度下,向体积为VL的恒容密闭容器中充入一定量的NO和CO,发生反应③。在t1时刻达到平衡,此时n(CO)=xmol,n(NO)=2xmol,n(N2)=ymol,则NO的平衡转化率为______________ (用含x、y的代数式表示);再向容器中充入ymolCO2和xmolNO,则此时v(正)_____________ (填“>”、“<”或“=”)v(逆)。
(5)烟气中也含有氮氧化物,C2H4可用于烟气脱硝。为研究温度、催化剂中Cu2+负载量对NO去除率的影响,控制其它条件一定,实验结果如图所示。为达到最高的NO去除率,应选择的反应温度约为____________,Cu2+负载量为__________________。
以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等,用硫酸渣制备铁红(Fe2O3)的过程如下:
回答下列问题:
(1)酸溶时,粉碎硫酸渣的目的是________________。
(2)还原过程中加入FeS2粉增大溶液中Fe2+的含量,同时有H2SO4生成,写出该反应的离子方程式:____________________________。
(3)滤渣A的主要成分为_________。
(4)为得到纯净的Fe(OH)3固体,需要对沉淀进行洗涤,判断沉淀Fe(OH)3是否洗净的方法是__________。
(5)当离子浓度≤1×10-5mol/L时可认为其沉淀完全。若要使Mg2+完全沉淀则要保持c(OH-)≥_________。{已知Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12,}
亚硝酸(HNO2)是一种弱酸,且不稳定,易分解生成NO、NO2和H2O。它能被常见的强氧化剂氧化,在酸性溶液中它又是一种氧化剂,如能把Fe2+氧化成Fe3+。AgNO2是一种难溶于水、易溶于酸的化合物。试回答下列问题:
(1)常温下,NaNO2溶液的pH_______(填“>”、“<”或“=”)7,其原因是__________(用离子方程式表示)
(2)NaNO2能和HI发生反应:2 NaNO2+4HI=2NO+I2+2NaI+2H2O,若有0.5mol的还原剂被氧化,则消耗氧化剂________mol,该过程中转移的电子数为____________。
(3)下列方法中,不能用来区分NaNO2和NaCl的是________(填序号)。
A.测定这两种溶液的pH
B.分别在两种溶液中滴加甲基橙
C.在酸性条件下加入KI—淀粉溶液来区别
D.用AgNO3和HNO3两种试剂来区别
(4)某工厂废液中含2%的NaNO2,直接排放会造成污染,下列试剂中:①NaCl ②NH4Cl③H2O2 ④ 浓硫酸,能使其转化为不引起二次污染的N2的是________(填序号),反应的离子方程式为_______________。
硼与铝的性质相似,能与氧气、氢氧化钠溶液等物质反应。硼与氯气反应生成三氯化硼(BCl3),生成的三氯化硼遇水水解产生白雾(已知:BCl3的熔点为-107.3℃,沸点为12.5℃),且三氯化硼用于制取乙硼烷(B2H6)。某兴趣小组设计如图所示装置制备三氯化硼。
回答下列问题:
(1)盛浓盐酸的装置名称为______________________。
(2)装置B的作用是______________________,装置E的作用是__________。
(3)装置D中发生反应的化学方程式为____________________________。
(4)装置F的作用是__________,可以用一个盛装____________(填试剂名称)的干燥管代替装置F和G,使实验更简便。
(5)为了顺利完成实验,点燃酒精灯的正确操作是______(填字母),其理由是__________。
A.先点燃A处酒精灯,后点燃D处酒精灯
B. 先点燃D处酒精灯,后点燃A处酒精灯
C.同时点燃A、D两处酒精灯