[化学-选修3:物质结构与性质]
氧族元素是指位于元素周期表第16列的元素,包括氧、硫、硒(Se)、碲(Te)、钋(Po)五种元素。
请回答下列问题:
(1)与氧同周期的相邻元素中,第一电离能由大到小的顺序为_______________。
(2)臭鼬排放的臭气主要成分为3-MBT(3-甲基-2-丁烯硫醇,结构如下图)。
1mol3-MBT中含有σ键数目为_______________(NA为阿伏伽德罗常数的值)。沸点:3-MBT____________(CH3)2C=CHCH2OH(填“高于”或“低于”),主要原因是___________________。
(3)S有+4和+6两种价态的氧化物。
①下列关于气态SO3和SO2的说法中正确的是_____________(填选项字母)。
A.中心原子的价层电子对数目相等 |
B.都是极性分子 |
C.中心原子的孤对电子数目相等 |
D.都含有极性键 |
②SO3分子的空间构型为________,与其互为等电子体的阴离子为_____________(举一例)。将纯液态SO3冷却到289.8K时凝固得到一种螺旋状单链结构的固体,其结构如图,此固态SO3中S原子的杂化轨道类型是_______。
(4)元素X与硒同周期,X元素原子核外未成对电子数最多,X为________(填元素符号),X的基态原子的电子排布式为_______。
(5)单质钋是由_____键形成的晶体;若已知Po的摩尔质量为Mg·mol-1,原子半径为r pm,阿伏伽德罗常数的值为NA,则钋晶体的密度的表达式为_________g/cm3
[化学-选修2:化学与技术]
直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题,将烟气通过装有石灰石浆液的脱硫装置可以除去其中的二氧化硫,最终生成硫酸钙。硫酸钙可参与下图所示的几个工厂利用废气,废渣(液)联合生产化肥硫酸铵的工艺。
请回答下列问题:
(1)煤燃烧产生的烟气直接排放到空气中,引发的主要环境问题有____________。(填写字母编号)
A.温室效应 B.酸雨 C.粉尘污染 D.水体富营养化
(2)在烟气脱硫的过程中,所用的石灰石浆液在进入脱硫装置前,需通一段时间二氧化碳,以增加其脱硫效率;脱硫时控制浆液的pH值,此时浆液含有的亚硫酸氢钙可以被氧气快速氧化生成硫酸钙。
①二氧化碳与石灰石浆液反应得到的产物为_________。
②亚硫酸氢钙被足量氧气氧化生成硫酸钙的化学方程式为:________。
(3)工艺操作①、②分别为___________、___________。
(4)工业合成氨的原料氢气来源是水和碳氢化合物,请写出以天然气为原料制取氢气的化学方程式:_____________。
(5)写出生成“产品”的离子方程式:_______。
(6)副产品的化学式为______________。该联合生产工艺中可以循环使用的物质是___________。
碘及其化合物在生产、生活和科技等方面都有着重要的应用。回答下列问题:
(1)碘不宜溶于水,但易溶于碘化钾溶液并生成多碘离子,反应如下:
①I2(s)+I-(aq)I3-(aq) △H<0;②I2(s)+2I-(aq)I42-(aq)。反应②的平衡常数的表达式为K=___________。温度升高时,反应①的平衡常数将____________(填“增大”“减小”或“不变”)
(2)碘与钨在一定温度下,可发生如下可逆反应:W(s)+I2(g)WI2(g)。现准确称取0.508g碘和0.736g金属钨放置于50.0mL的密闭容器中,并加热使其反应。如图是混合气体中的WI2蒸气的物质的量随时间变化关系的图象[n(WI2)~t],其中曲线Ⅰ(0~t2时间段)的反应温度为450℃,曲线Ⅱ(从t2时刻开始)的反应温度为530℃。
①该反应△H__________0(填“>”或“<”)。
②反应从开始到t1(t1= 3 min)时间内的平均速率v(I2)= 。
③在450℃时,该反应的平衡常数K=______________。
④能够说明上述反应已经达到平衡状态的有 (填选项字母)。
A.I2与WI2的浓度相等
B.单位时间内,金属钨消耗的物质的量与单质碘生成的物质的量相等
C.容器内混合气体的密度不再改变
D.容器内气体压强不发生变化
(3)I2O5是白色粉末状固体,可用作氧化剂使H2S、CO、HC1等氧化,在合成氨工业中常用I2O5来定量测量CO的含量。已知:①2I2(s)+5O2(g)=2I2O5(s) ΔH=-75.56kJ•mol-1②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566.0kJ•mol-1 。写出CO(g)与I2O5(s)反应析出固态I2的热化学方程式:__________________________。
氰化钠是一种重要的基本化工原料,同时也是一种剧毒物质,严重危害人类健康。一旦泄露需要及时处理,一般可以通过喷洒双氧水或硫代硫酸钠溶液来处理,以减轻环境污染。
I.已知:氰化钠化学式为NaCN,氰化钠是一种白色结晶颗粒,剧毒,易溶于水,水溶液呈碱性,易水解生成氰化氢。
(1) CN-中C元素显+2价,N元素显-3价,则非金属性N_______C(填“﹤”“﹥”或“=”),请设计实验证明:_____________________。
(2) NaCN用双氧水处理后,产生一种酸式盐和一种能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,该反应的离子方程式是____________________。
II.硫代硫酸钠的工业制备的反应原理为2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2。某化学兴趣小组用上述原理实验室制备硫代硫酸钠,并检测用硫代硫酸钠溶液处理后的氰化钠废水能否达标排放。
【查阅资料】
i.Na2S2O3易溶于水,其稀溶液与BaCl2溶液混合物沉淀生成;
ii.Na2S2O3易被氧化;BaSO3难溶于水,可溶于稀盐酸。
【实验一】实验室通过如下图所示装置制备Na2S2O3。
(1)实验中要控制SO2生成速率,可采取的措施有___________(写出一条)。
(2)b装置的作用是______________。
(3)反应开始后,c中先有淡黄色浑浊产生,后又变为澄清,此浑浊物为__________(填化学式)。
(4)实验结束后,在e处最好连接盛__________(填“NaOH溶液”、“水”、“CCl4”中一种)的注射器,接下来的操作为__________,最后拆除装置。
(5)为验证产品中含有Na2SO3和Na2SO4,该小组设计了以下实验方案,请将方案补充完整。(所需试剂从稀HNO3、稀H2SO4、稀HCl、蒸馏水中选择)取适量产品配成稀溶液,滴加足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,________,若沉淀未完全溶解,并有刺激性气味的气体产生,则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。
【实验二】测定用硫代硫酸钠溶液处理后的废水中氰化钠的含量。
已知:①废水中氰化钠的最高排放标准为0.50mg/L;
②Ag++2CN-=[Ag(CN)2]-,Ag++I-=AgI↓,AgI呈黄色,且CN-优先于Ag+反应。
实验如下:取20.00mL处理后的氰化钠废水于锥形瓶中,并滴加几滴KI溶液作指示剂,用1.00×10-4mol/L的标准AgNO3溶液滴定,消耗AgNO3溶液的体积为1.50mL。
(6)滴定终点的现象:_____________________。
(7)处理后的废水是否达到排放标准:________(填“是”或“否”)。
锡及其化合物在生产、生活中有着重要的用途。已知:Sn的熔点为231℃;Sn2+易水解、易被氧化;SnCl4极易水解、熔点为-33 ℃、沸点为114 ℃。请按要求回答下列相关问题:
(1)元素锡比同主族碳的周期数大3,锡的原子序数为_______________。
(2)用于微电子器件生产的锡粉纯度测定:①取1.19 g试样溶于稀硫酸中(杂质不参与反应),使Sn完全转化为Sn2+;②加入过量的Fe2(SO4)3;③用0.1000 mol/L K2Cr2O7溶液滴定(产物中Cr呈+3价),消耗20.00 mL。步骤②中加入Fe2(SO4)3的作用是__________________;此锡粉样品中锡的质量分数_____________。
(3)用于镀锡工业的硫酸亚锡(SnSO4)的制备路线如下:
①步骤Ⅰ加入Sn粉的作用: __________________及调节溶液pH。
②步骤Ⅱ、步骤Ⅴ的操作名称为________________,写出该过程用到的一种玻璃仪器的名称:_______________。
③步骤Ⅲ生成SnO的离子方程式:__________________。
④步骤Ⅴ操作依次为 _____________、____________、过滤、洗涤、低温干燥。
(4)SnCl4蒸气遇氨及水汽呈浓烟状,因而可制作烟幕弹,其反应的化学方程式为__________________。
短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大,元素X的一种高硬度单质是宝石,Y2+电子层结构与氖相同,Z的质子数为偶数,室温下M单质为淡黄色固体。判断下列说法不正确的是( )
A. M元素位于周期表中的第三周期第VIA族。
B. Z元素是硅,其在自然界中存在游离态
C. X与M的单质在高温下反应得到的二元化合物分子中,存在极性共价键
D. 四种元素中的Y单质可用于航空航天合金材料的制备