[化学—选修3:物质结构与性质]
(1)写出Fe2+的最高能层的电子排布式:_____________。将Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共融可制取绿色净水剂K2FeO4,其中KNO3被还原为KNO2,写出该反应的化学方程式_____________。
(2)[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O中Cr的配位数为__________;已知CrO5中Cr为+6价,则CrO5的结构式为____________。
(3)金属镍粉在CO气流中轻微加热,生成无色挥发性液体Ni(CO)n,该物质的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18,则n=_____________。
(4)金刚砂(SiC)结构与金刚石结构相似,若将金刚石晶体中一半的C原子换成Si原子且同种原子不成键,则得到金刚砂(SiC)结构。
①SiC是_________晶体,键角是______________。
②如果我们以一个硅原子为中心,设SiC晶体中硅原子与其最近的碳原子的最近距离为d,则与硅原子次近的第二层有_________个原子,离中心原子的距离是_________。
(5)铜是第四周期最重要的过渡元素之一,其单质及化合物具有广泛用途。CuH的晶体结构如右图所示,若CuH的密度为dg·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶胞的边长为 ___cm(用含d和NA的式子表示)。
[化学—选修2:化学与技术]
信息时代给人们的生活带来了极大的便利,但同时也产生了大量的电子垃圾。某化学兴趣小组将一批废弃的线路板简单处理后,得到了主要含Cu、Al及少量Fe、Au等金属的混合物,并设计了如下制备硫酸铜晶体和硫酸铝晶体的路线:
部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
(1)过滤操作中用到的玻璃仪器有___________。
(2)Cu可溶于稀硫酸与H2O2的混合溶液,其离子方程式是____________。
(3)滤渣a的主要成分是_________________。
(4)步骤③中X的取值范围是____________________。
(5)为了测定硫酸铜晶体的纯度,该组甲同学准确称取4.0g样品溶于水配成100mL溶液,取10mL溶液于带塞锥形瓶中,加适量水稀释,调节溶液pH=3~4,加入过量的KI和淀粉指示剂,用0.1000 mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点。共消耗14.00mLNa2S2O3标准溶液。上述过程中反应的离子方程式如下:
2Cu2++4I-=2CuI(白色)↓+I2 2S2O32-+I2=2I-+S4O62-
①样品中硫酸铜晶体的质量分数为____________。
②该组乙同学提出通过直接测定样品中SO42-的量也可求得硫酸铜晶体的纯度,老师审核后予以否决,其原因是______________。
(6)请你设计一个由滤渣c得到Al2(SO4)3·18H2O的实验方案___________。
低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式,低碳循环正成为科学家研究 的主要课题。最近有科学家提出构想:把空气吹 入饱和碳酸钾溶液,然后再把CO2从溶液中提取 出来,经化学反应后使之变为可再生燃料甲醇。 该构想技术流程如下:
(1)向分解池中通入高温水蒸气的作用是________________。
(2)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) △H=-1275.6 kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566.0 kJ·mol-1
③H2O(g)=H2O(l) △H=-44.0 kJ·mol-1
则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为______________。
(3)依据甲醇燃烧的反应原理。设计如右图所示的电池装置。该装置负极的电极反应式为____________。
(4)已知Ksp(CaCO3)=2.8×10-9mol2·L-2.现将CaCl2溶液与0.02 mol·L-1Na2CO3溶液等体积混合,生成CaCO3沉淀时,所需CaCl2溶液的最小物质的量浓度为_____________。
(5)CO(g)和H2O(g)在一定条件下反应可得到清洁燃料H2。将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中发生反应:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g),不同温度下得到三组数据:
①实验1前6 min的反应速率v(CO2)=___________(保留小数点后两位,下同)。
②实验2条件下平衡常数K=_____________。
③该反应的△H____________0 (填“<”或“>”=。)
④实验3中,若平衡时的转化率α(CO)>α(H2O),则a/b的取值范围是_______________。
铬是用途广泛的金属元素,但在生产过程中易产生有害的含铬工业废水。
(1)还原沉淀法是处理含Cr2O72-和CrO42-工业废水的一种常用方法,其工艺流程为:
其中第Ⅰ步存在平衡:2Cr2O42-(黄色)+2H+Cr2O72-(橙色)+H2O
①若平衡体系的pH=0,该溶液显__________色。
②根据 2Cr2O42-(黄色)+2H+Cr2O72-(橙色)+H2O设计如图装置(均为惰性电极)电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7。Na2Cr2O7中铬元素的化合价为_________,图中右侧电极连接电源的_________极,其电极反应式为_________________。
③第Ⅱ步反应的离子方程式:_________________________。
(2)CrO3具有强氧化性,遇到有机物(如酒精)时,猛烈反应以至着火。若该过程中乙醇被氧化成乙酸,CrO3被还原成绿色的Cr2(SO4)3。完成该反应的化学方程式:
(3)CrO3的热稳定性较差,加热时逐步分解,其固体残留率随温度的变化如图所示。B点时剩余固体的成分是____________(填化学式)。
Ⅰ.现有含CaO杂质的CaC2试样。设计以下实验,测定CaC2试样的纯度。(反应方程式为:CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑),请从下图中选用适当的装置,完成该实验。
(1)制取C2H2最好选④中的_________装置(填“甲”“乙”或“丙”),所选用装置的连接顺序是_________________。(填各接口A~E的顺序)
(2)若实验时称取的试样为1.4 g,产生的乙炔在标准状况下的体积为448 mL,此试样中CaC2的质量分数为____________。(保留3位有效数字)
Ⅱ.某同学在实验室从如图标签的试剂瓶中取少许钠进行燃烧实验,实验后发现还有少许黑色固体生成。从反应物及实验操作猜测:
该黑色物质可能为炭与另一种氧化物组成的混合物。根据题意和图示回答下面问题:
(1)装置图⑤中A的名称_______________。
(2)此氧化物可能是___________或___________(写化学式)。
(3)对黑色固体物质的组成作如图⑥所示探究
①实验I加入盐酸溶液的目的是________________。
②仅通过实验Ⅱ,用最简步骤能快速确定黑色氧化物的组成,请完善该设计。(限选试剂:稀盐酸、KSCN溶液、10%H2O2溶液)
25℃时,有c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.1 mol·L-1的一组醋酸、醋酸钠混合溶液,溶液中c(CH3COOH)、c(CH3COO-)与pH的关系如图所示。下列有关溶液中离子浓度关系的叙述不正确的是
A.由题给图示可求出25℃时醋酸的电离平衡常 数Ka=10-4.75
B.W点所表示的溶液中:c(Na+)+c(H+) =c(CH3COOH)+c(OH-)
C.pH=3.5的溶液中:c(Na+)+c(H+)-c(OH-)+c(CH3COOH)=0.1 mol·L-1
D.向W点所表示的1.0L溶液中通入0.05mol HCl气体(溶液体积变化可忽略):c(H+) = c(CH3COOH) + c(OH-)