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早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由三种Al、Cu、Fe三种金属元素组成.回答下...

早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由三种Al、Cu、Fe三种金属元素组成.回答下列问题:

(1)可通过      方法区分晶体、和非晶体.

(2)基态Fe原子有      个未成对电子,Fe3+的电子排布式为      .可用硫氰化钾检验Fe3+,形成的配合物的颜色为     

(3)新制备的Cu(OH)2可将乙醛(CH3CHO)氧化为乙酸,而自身还原成Cu2O.乙醛中碳原子的杂化轨道类型为      ,1mol乙醛分子中含有的σ键的数目为      .乙酸的沸点明显高于乙醛,其主要原因是     

(4)Cu2O为半导体材料,在其立方晶胞内部有4个氧原子,其余氧原子位于面心和顶点,则该晶胞中有      个铜原子.Al单质为面心立方晶体,其晶胞参数a=0.405nm,晶胞中铝原子的配位数为      .列式表示Al单质的密度     g•cm﹣3(不必计算出结果).

 

(1)X射线衍射; (2)4;1s22s22p63s23p63d5;血红色; (3)sp3、sp2;6NA;乙酸存在分子间氢键; (4)16;12;. 【解析】 试题分析:(1)晶体对X射线发生衍射,非晶体不发生衍射,准晶体介于二者之间; (2)根据Fe原子的核外电子排布式确定未成对电子数,失去电子变为铁离子时,先失去4s上的电子后失去3d上的电子,硫氰化铁为血红色; (3)乙醛中甲基上的C采取sp3杂化类型,醛基中的C采取sp2杂化类型;1个乙醛分子含有6个σ键和一个π键;乙酸分子间可形成氢键导致沸点较高; (4)根据O数目和Cu2O中Cu和O的比例计算晶胞中Cu原子的数目;在Al晶体的一个晶胞中与它距离相等且最近的Al原子在通过这个顶点的三个面心上,面心占,通过一个顶点可形成8个晶胞. 【解析】 (1)从外观无法区分三者,但用X光照射挥发现:晶体对X射线发生衍射,非晶体不发生衍射,准晶体介于二者之间,因此通过有无衍射现象即可确定, 故答案为:X射线衍射; (2)26号元素Fe基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,可知在3d上存在4个未成对电子,失去电子变为铁离子时,先失去4s上的2个电子后失去3d上的1个电子,因此Fe3+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,硫氰化铁为血红色, 故答案为:4;1s22s22p63s23p63d5;血红色; (3)乙醛中甲基上的C形成4条σ键,无孤电子对,因此采取sp3杂化类型,醛基中的C形成3条σ键和1条π键,无孤电子对,采取sp2杂化类型;1个乙醛分子含有6个σ键和一个π键,则1mol乙醛含有6molσ键,即6NA个σ键;乙酸分子间可形成氢键,乙醛不能形成氢键,所以乙酸的沸点高于乙醛, 故答案为:sp3、sp2;6NA;乙酸存在分子间氢键; (4)该晶胞中O原子数为4×1+6×+8×=8,由Cu2O中Cu和O的比例可知该晶胞中铜原子数为O原子数的2倍,即为16个;在Al晶体的一个晶胞中与它距离相等且最近的Al原子在通过这个顶点的三个面心上,面心占,通过一个顶点可形成8个晶胞,因此该晶胞中铝原子的配位数为8×3×=12;一个晶胞中Al原子数为8×+6×=4,因此Al的密度ρ===g•cm﹣3, 故答案为:16;12;.  
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《科学》曾评出10大科技突破,其中“火星上‘找’到水的影子”名列第一.水是一种重要的自然资源,是人类赖以生存不可缺少的物质.水质优劣直接影响人体健康.海洋是化学资源宝库,海洋资源的综合利用具有广阔的前景.人类把海水淡化,就可以得到大量的饮用水,常规蒸馏法,技术和工艺比较完备,但也存在较大缺陷,大量推广离子交换法和电渗析法.

(1)天然水在净化处理过程中加入明矾做混凝剂,其净水作用的原理是      (用离子方程式表示)

(2)家庭用水可以用肥皂水检验其硬度,因为      .家用净水器中装有活性炭和阳离子交换树脂(NaR),用过的阳离子交换树脂放入      中可再生.

(3)电渗析法淡化海水的示意图如图所示,其中阴(阳)离子交换膜仅允许阴(阳)离子通过.阳极的主要电极反应式是      .在阴极附近加入无色酚酞,看到的现象是      .淡水的出口为      (填“a”“b”或“c”).

(4)利用海水制得的食盐,制取纯碱的简要过程如下:向饱和食盐水中先通入气体A,后通入气体B,充分反应后过滤得到晶体C和滤液D,将晶体C灼烧即可制得纯碱.

①滤出晶体C后,从滤液D中提取氯化铵有两种方法:

方法一、通入氨,冷却、加食盐,过滤;

方法二、不通氨,冷却、加食盐,过滤.

对两种方法的评价正确的是(选填编号)     

a.方法一析出的氯化铵纯度更高         

b.方法二析出的氯化铵纯度更高

c.方法一的滤液可直接循环使用         

d.方法二的滤液可直接循环使用

②提取的NH4Cl中含有少量Fe2+、SO42﹣.将产品溶解,加入H2O2,加热至沸,再加入BaCl2溶液,过滤,蒸发结晶,得到工业氯化铵.加热至沸的目的是      .滤渣的主要成分是           

 

 

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氯气是一种重要的化工原料.某学习小组在实验室中利用如图所示装置制取氯气并探究其性质.

(1)实验室用二氧化锰和浓盐酸加热制取氯气,发生装置中除圆底烧瓶和导管外还需用到的玻璃仪器有           

(2)装置A中盛有的试剂是:      ,作用是:     

(3)若D中品红溶液褪色,则B装置发生反应的离子方程式是:     

(4)证明FeBr2与Cl2发生了(3)中氧化还原反应的实验方法是:      (填操作方法).

某研究性学习小组用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液吸收处理上述实验后的尾气.经分析吸收尾气一段时间后,吸收液(呈强碱性)中肯定存在Cl、OH、CO32﹣和SO42﹣,对于可能存在的其他阴离子,研究小组提出以下3种假设:

假设1:只存在SO32﹣ 假设2:只存在ClO 假设3:既不存在SO32﹣,也不存在ClO

(5)学习小组判断同时存在SO32﹣和ClO是不可能的,理由是:     

(6)现限选以下试剂,设计实验方案,进行实验,请写出实验步骤以及预期现象和结论.

a.3mol•L﹣1 H2SO4  b.0.01mol•L﹣1 KMnO4 c.1mol•L﹣1 BaCl2溶液 d.淀粉碘化钾溶液 e.酚酞试液

步骤一:取少量吸收液于试管中,滴加3mol•L﹣1 H2SO4至溶液呈中性,然后将所得溶液分装于A、B两试管中.

步骤二:向A试管中滴加少量      (填序号),若溶液      (填现象),则假设1成立.

步骤三:向B试管中滴加少量      (填序号),若溶液      (填现象),则假设2成立.

 

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用含有Al2O3、SiO2和少量FeO•xFe2O3的铝灰制备Al2(SO43•18H2O,工艺流程如下(部分操作和条件略):

Ⅰ.向铝灰中加入过量稀H2SO4,过滤;

Ⅱ.向滤液中加入过量KMnO4溶液,调节溶液的pH约为3;

Ⅲ.加热,产生大量棕色沉淀,静置,上层溶液呈紫红色;

Ⅳ.加入MnSO4至紫红色消失,过滤;

Ⅴ.再经过一系列操作,分离得到产品.

(1)步骤Ⅰ中过滤所得滤渣主要成分为:      ,H2SO4溶解Al2O3的离子方程式为:     

(2)步骤Ⅱ中加入KMnO4时发生反应的离子方程式为:     

(3)已知:生成氢氧化物沉淀的pH

 

Al(OH)3

Fe(OH)2

Fe(OH)3

开始沉淀时

3.4

6.3

1.5

完全沉淀时

4.7

8.3

2.8

注:金属离子的起始浓度均为0.1mol•L﹣1

①根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的:     

②当Al3+开始沉淀时,Fe3+的浓度约为:     

(4)已知:一定条件下,MnO4可与Mn2+反应生成MnO2

①向Ⅲ的沉淀中加入浓盐酸并加热,能说明沉淀中存在MnO2的现象是:     

②步骤Ⅳ中加入MnSO4的目的是:     

(5)步骤Ⅴ中“一系列操作”是           

 

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工业制硝酸的主要反应为:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(l)△H

(1)已知氢气的燃烧热为△H=﹣285.8kJ/mol.

N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=﹣92.4kJ/mol;

N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180.6kJ/mol.

则上述工业制硝酸的主要反应的△H=     

(2)在容积固定的密闭容器中发生上述反应,容器内部分物质的物质的量浓度如表:

浓度

c(NH3)(mol/L)

c(O2)(mol/L)

c(NO)(mol/L)

起始

0.8

1.6

0

第2min

0.6

a

0.2

第4min

0.3

0.975

0.5

第6min

0.3

0.975

0.5

第8min

0.7

1.475

0.1

①反应在第2min到第4min时,O2的平均反应速率为     

②反应在第6min时改变了条件,改变的条件可能是      (填序号).

A.使用催化剂    B.升高温度    C.减小压强    D.增加O2的浓度

③下列说法中能说明4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)达到平衡状态的是      (填序号).

A.单位时间内生成n mol NO的同时,生成n mol NH3

B.条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化

C.百分含量w(NH3)=w(NO)

D.反应速率v(NH3):v(O2):v(NO):v(H2O)=4:5:4:6

E.若在恒温恒压下容积可变的容器中反应,混合气体的密度不再变化

(3)某研究所组装的CH2=CH2﹣O2燃料电池的工作原理如图1所示.

①该电池工作时,b口通入的物质为     

②该电池负极的电极反应式为:     

③以此电池作电源,在实验室中模拟铝制品表面“钝化”处理(装置如图2所示)的过程中,发现阳极周围变浑浊并有气泡产生,其原因可能是:      (用相关的离子方程式表示).

 

 

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下列有关说法不正确的是(  )

A.25℃时,0.1mol•L﹣1的三种溶液的pH关系为:pH(Na2CO3)>pH(NaHCO3)>pH(CH3COONa)

B.25℃时,pH=5的CH3COOH溶液和pH=5的NH4Cl溶液,c(H+)相等

C.25℃时,BaCO3在纯水中的KSP比在Na2CO3溶液中的KSP

D.NaHCO3和Na2CO3混合溶液中,一定有c(Na+)+c(H+)=c(OH)+c(HCO3)+2c(CO32﹣

 

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