磷元素在生产和生活中有广泛的应用
(1)P原子价电子排布图为_________。
(2)四(三苯基膦)钯分子结构如下图1:
P原子以正四面体的形态围绕在钯原子中心上,钯原子的杂化轨道类型为_________;判断该物质在水中溶解度并加以解释_________,该物质可用于图2所示物质A的合成:
物质A中碳原子杂化轨道类型为 _________;一个A分子中手性碳原子数目为 _________。
(3)在图3中表示出四(三苯基膦)钯分子中配位键:
(4)PCl5是一种白色晶体,在恒容密闭容器中加热可在148℃液化,形成一种能导电的熔体,测得其中含有一种正四面体形阳离子和一种正六面体形阴离子,熔体中P-Cl的键长只有198nm和206nm两种,这两种离子的化学式为_________;正四面体形阳离子中键角小于PCl3的键角原因为_________;该晶体的晶胞如右图4所示,立方体的晶胞边长为a pm,NA为阿伏伽德罗常数的值,则该晶体的密度为_________g/cm3.
(5)PBr5气态分子的结构与PCl5相似,它的熔体也能导电,经测定知其中只存在一种P-Br键长,试用电离方程式解释PBr5熔体能导电的原因_________。
利用氟磷灰石[(Ca5(PO4)3F)]生产磷铵[(NH4)3PO4]并制取硫酸、联产水泥。其工艺流程如下图所示:
(1)操作I的名称________________;在实验室中操作II包括___________、____________。
(2)沸腾槽的材质是_______________(从“玻璃”、“钢铁”、“附有聚偏氟乙烯防腐层的石墨”中选择),选择的理由是__________________________________________________
(3)工业上还可以用氟磷灰石与焦炭、石英砂混合,在电炉中加热到1500℃生成白磷,同时逸出SiF4和CO,反应方程式为:_________________________________________。
(4)黏土中有一种成分为石脂(Al2[OH]4Si2O5·nH2O),其用氧化物表示为____________。
(5)已知SO2的催化氧化反应为2SO2(g)十O2(g) 2SO3(g) △H<0。
从化学反应原理的角度说明催化氧化时使用热交换器的原因__________________。
(6)制硫酸所产生的尾气除了含有N2、O2外,还含有SO2、微量的SO3和酸雾。拟用下图所示的装置测定硫酸尾气中SO2的含量:
若下列各组中的试剂,前者浓度为0.1mol·L-1,后者适量,溶液体积为5mL;通入尾气10L(已换算为标准状况)时反应管中的溶液恰好变色。判断下列试剂组能否测定硫酸尾气中SO2的体积分数。能者,确定SO2的体积分数;不能者,说明原因。
编号 | 试剂组 | 结论 |
① | NaOH溶液、酚酞试液 |
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② | Na2CO3溶液、酚酞试液 |
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③ | 碘水、淀粉溶液 |
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④ | KMnO4溶液、稀硫酸 |
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冬季是雾霾天气高发的季节,其中汽车尾气和燃煤尾气是造成雾霾的原因之一.
(1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g)
①一定条件下,在一个容积固定为2L的密闭容器中充入0.8mol NO和1.2mol CO,开始反应至2min时测得CO转化率为20%,则用N2表示的平均反应速率为v(N2)=_________。
②对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(PB)代替物质的量浓度(CB)也可以表示平衡常数(记作KP),则该反应平衡常数的表达式KP=_________。
③该反应在低温下能自发进行,该反应的△H_________0(填“>”、“<”)
④在某一绝热、恒容的密闭容器中充入一定量的NO、CO发生上述反应,测得正反应的速率随时间变化的曲线如图所示(已知:t2-t1=t3-t2)则下列说法不正确的是_________(填编号)
A.反应在c点未达到平衡状态
B.反应速率a点小于b点
C.反应物浓度a点大于b点
D.NO的转化率:t1~t2>t2~t3
(2)使用甲醇汽油可以减少汽车尾气对环境的污染.某化工厂用水煤气为原料合成甲醇,恒温条件下,在体积可变的密闭容器中发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)到达平衡时,测得CO、H2、CH3OH分别为1mol、1mol、1mol,容器的体积为3L,现往容器中继续通入3mol CO,此时v(正)_________v(逆)(填“>”、“<”或“=”),判断的理由_________。
(3)二甲醚也是清洁能源.用合成气在催化剂存在下制备二甲醚的反应原理为:2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),已知一定条件下,该反应中CO的平衡转化率随温度、投料比 的变化曲线如图:
①a、b、c按从大到小的顺序排序为_________。
②某温度下,将某温度下,将2.0molCO(g)和6.0molH2(g)充入容积为2L的密闭容器中,反应到达平衡时,改变压强和温度,平衡体系中CH3OCH3(g)的物质的量分数变化情况如图3所示,关于温度和压强的关系判断正确的是_________
A.P3>P2,T3>T2B.P1>P3,T1>T3
C.P2>P4,T4>T2D.P1>P4,T2>T3
③在恒容密闭容器里按体积比为1:3充入一氧化碳和氢 气,一定条件下反应达到平衡状态.当改变反应的某一个条件后,下列变化能说明平衡一定向逆反应方向移动的是_________
A.正反应速率先增大后减小 B.逆反应速率先增大后减小
C.化学平衡常数K值增大 D.反应物的体积百分含量增大
E.混合气体的密度减小 F.氢气的转化率减小.
某课外活动小组设计了以下实验验证Ag与浓硝酸反应的过程中可能产生NO.其实验流程图如下:
(1)测定硝酸的物质的量反应结束后,从如图装置B中所得100mL溶液中取出25.00mL溶液,用0.1mol•L-1的NaOH溶液滴定,用酚酞作指示剂,滴定前后的滴定管中液面的位置如上图所示.在B容器中生成硝酸的物质的量为_________mol,则Ag与浓硝酸反应过程中生成的NO2在标准状况下的体积为_________mL。
(2)测定NO的体积
①从如图3所示的装置中,你认为应选用_________装置进行Ag与浓硝酸反应实验,选用的理由是_________。
②选用如图3所示仪器组合一套可用来测定生成NO体积的装置,其合理的连接顺序是_________填各导管口编号)。
③在测定NO的体积时,若量筒中水的液面比集气瓶的液面要低,此时应将量筒的位置_________(填“下降”或“升高”),以保证量筒中的液面与集气瓶中的液面持平。
(3)气体成分分析
若实验测得NO的体积为112.0mL(已折算到标准状况),则Ag与浓硝酸反应的过程中_________(填“有”或“没有”)NO产生,作此判断的依据是_________。
锰是一种银白色的脆性金属,强度不如铁,但把锰加到钢铁中,竟然能使钢铁的强度提高4~8倍,而且还提高了钢的耐磨性,所以锰钢在工农业生产及国防建设中有着广泛的用途。
用阴离子膜电解法的新技术从含有MnCO3、MnO2、FeCO3、SiO2、Al2O3等成分的锰矿石中提取金属锰,其工艺流程如下:
已知FeCO3、MnCO3难溶于水.
(1)设备1中反应后,滤液1里锰元素只以Mn2+的形式存在,且滤渣1中也无MnO2.则滤渣1的主要成分是_________(填化学式)。
(2)设备1中发生氧化还原反应的离子方程式是_________。
(3)设备2中加足量双氧水的作用是_________。设计实验方案检验滤液2中是否存在Fe2+:_________。
(4)设备4中加入过量氢氧化钠溶液,沉淀部分溶解.用化学平衡移动原理解释原因:_________。
(5)设备3中用阴离子膜法提取金属锰的电解装置如图:
①电解装置中箭头表示溶液中阴离子移动的方向,则A电极是直流电源的_________极。实际生产中,阳极以稀硫酸为电解液,其电极反应式为_________。
②该工艺之所以采用阴离子交换膜,是为了防止Mn2+进入阳极区发生副反应生成MnO2造成资源浪费,写出该副反应的电极反应式_________。
C-NaMO2电池是科学家正在研发的钠离子电池,据悉该电池可以将传统锂电池的续航能力提升7倍。该电池的电池反应式为:NaMO2+nC⇌Na(1-x)MO2+NaxCn,下列有关该电池的说法正确的是( )
A.电池放电时,溶液中钠离子向负极移动
B.该电池负极的电极反应为:NaMO2-xe-═Na(1-x)MO2+xNa+
C.消耗相同质量金属时,用锂作负极产生电子的物质的量比用钠时少
D.电池充电时的阳极反应式为:nC+x Na+-xe-═NaxCn