[化学—选修3:物质结构与性质]
硫化锌(ZnS)晶体用作分析试剂、荧光体、光导体材,久置湿空气中易被氧化为ZnSO4。回答下列问题:
⑴写出基态Zn原子的价电子排布式__________,基态S原子核外未成对电子数为_____。
⑵ZnSO4中三种元素的电负性由大到小的顺序为_____________________,SO42-的立体构型为________________,其中S的杂化轨道类型为_________。
⑶硫酸锌溶于氨水可生成[Zn(NH3)4]SO4溶液,[Zn(NH3)4]SO4溶液中不存在的微粒间作用力有___________。
a.离子键 b.共价键 c.配位键 d.范德华力 e.氢键
⑷根据下列锌卤化物的熔点和溶解性,判断ZnF2晶体的类型为___________;分析ZnCl2、ZnBr2、ZnI2熔点依次增大的原因________________。
| ZnF2 | ZnCl2 | ZnBr2 | ZnI2 |
熔点/℃ | 872 | 275 | 394 | 446 |
在乙醇、乙醚中溶解性 | 不溶 | 溶解 | 溶解 | 溶解 |
⑸立方ZnS晶体的密度为ρg·cm-3,其晶胞结构如图。S2-周围等距离且最近的Zn2+、S2-依次为______、______;ZnS晶胞中的晶胞参数a=________nm(列出计算式)。
汽车尾气中的主要污染物是NO、NO2和CO。为减轻大气污染,人们提出通过以下反应来处理汽车尾气:
[研究一]用NaOH溶液吸收NO、NO2,
⑴当n(NO)﹕n(NO2)=1时只生成一种盐,这种盐的化学式为__________
⑵当只有NO2时,生成两种盐:2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O。若NaOH溶液恰好完全吸收NO2后溶液显碱性,该溶液中离子浓度由大到小的顺序是:___________。
[研究二]一定条件将CO和NO转化为无污染产物:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) △H
⑶已知:2C(s)+O2(g)=2CO(g);△H1=-221.0KJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g);△H2=-393.5KJ/mol
N2(g)+O2(g)=2NO(g);△H3=+180.5KJ/mol。
则△H=______
⑷T℃下,在固定容积的密闭容器中,通入一定量NO和CO,用气体传感器测得不同时间NO和CO的浓度如下表:
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(NO) 10−4 mol/L | 10.0 | 4.50 | 2.00 | 1.50 | 1.00 | 1.00 |
c(CO) 10−3 mol/L | 3.60 | 3.05 | 2.80 | 2.75 | 2.70 | 2.70 |
①该条件下,2s内N2的平均反应速率v(N2)=_____________
②若往容器中加入一定量生石灰,CO平衡转化率_____(选填“增大”、“减小”或“不变”)
③其它条件不变,只适当升高温度,则4s时,c(NO)=c1mol/L,则c1可能是_______
a.1.10×10﹣3 b.1.25×10﹣4 c.1.00×10﹣4 d.9.00×10﹣5
【研究三】测定汽车尾气中CO的含量
⑸用CO分析仪测定:该分析仪的工作原理类似于燃料电池,其中电解质是能传导O2﹣的Y2O3和ZrO2晶体,负极的电极反应式为____________。
⑹用五氧化二碘(I2O5)固体氧化定量检测:I2O5+5CO=I2+5CO2
抽取10L汽车尾气,用足量I2O5吸收,然后配成100mL溶液,量取其中的20.00mL溶液,用0.0050mol/LNa2S2O3溶液滴定,三次平行实验平均消耗Na2S2O3溶液的体积为20.00mL,已知:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI,则尾气中c(CO)=___________
锡(Sn)是一种重要的金属,纯锡可用于作超导材料、半导体。锡元素位于周期表第5周期,第IVA族。
⑴锡在化合物中常见的化合价有两种:+2和_________。
⑵锡既能与盐酸也能与NaOH溶液反应,生成的盐都是含+2价的锡,写出锡与NaOH溶液反应的离子方程式_____________________________。
⑶如图是工业冶炼锡的基本流程:
①炼前处理包含锡精矿(主要含锡、铁、铜、铅的硫化物和砷化物)在空气中焙烧及流程,使硫和砷元素转化为易挥发的SO2和As2O3,请写出砷磁黄铁矿(FeAsS2)焙烧生成红棕色固体的化学方程式______________,生成的气体用过量的NaOH溶液吸收,则溶液中的浓度最大的含氧酸根离子是_______
②还原熔炼的反应原理为:SnO2(s)+2CO(g)Sn(s)+2CO2(g),一定温度下,在固定容积的密闭容器中,SnO2与CO反应,平衡后容器内气体的平均摩尔质量为37.6,该温度下的平衡常数K=____________
③粗锡中主要含有Fe、Cu、Pb、Sb金属,常采用电解精炼方法获得精锡。其中SnSO4溶液作电解液,精锡连接电源的______极,检测可知电解后阳极泥中含有Sb、Cu、PbSO4等,则电解过程中阳极电极反应式为________________________________________。
④精炼后产生的渣及还原熔炼产生的硬头中一定含有的元素是________。
CuCl广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解CuCl2·2H2O制备CuCl,并验证其它分解产物。
【查阅资料】
①
②CuCl是一种白色难溶固体,潮湿CuCl在空气中缓慢被氧化
⑴配平潮湿CuCl在空气中被氧化的化学方程式_________
____CuCl+_____O2+_____□=_______3CuO·CuCl2·3H2O+______HCl
【实验探究】该小组选用下图装置进行实验(夹持加热仪器略)。
⑵装置A用于制取HCl:NaCl+H2SO4=NaHSO4+HCl↑,浓硫酸在该反应中体现强酸性和_________性;
⑶按实验要求选择上图装置,连接顺序为:a_______(按气流方向,用小写字母表示);
⑷根据完整的实验装置进行实验,实验步骤如下:
①连接装置,_______;②装入药品;③打开分液漏斗活塞;④控制温度加热硬质玻璃管一段时间;⑤停止通HCl,升温继续加热;…
步骤①是__________________;步骤④通HCl的目的是_________________;
⑸装置E中发生反应的离子方程式是______________________。
【实验分析与改进】
⑹装置B中试纸先变蓝后又褪色,经查资料获知过量的Cl2能将I2氧化。甲同学认为可将湿润的淀粉KI试纸改成足量的淀粉KI溶液以克服Cl2过量的问题,但小组分析后认为该方案存在一个明显安全问题:_____________________
⑺反应结束后,CuCl产品中可能含有少量未分解的CuCl2,乙同学认为只用一种日常生活常见的液体即可检验。该实验方案为:取少量固体放入小试管中,_________________。
草酸(H2C2O4)是二元弱酸(K1=5.9×10-2、K2=6.4×10-5)。向10mL稀H2C2O4溶液中滴加等浓度NaOH溶液,H2C2O4、HC2O4—、C2O42—的浓度分数δ随溶液pH变化的关系如图,以下说法正确的是( )
A. HC2O4—的浓度分数随pH增大而增大
B. 交点a处对应加入的NaOH溶液的体积为5mL
C. 交点b处c(H+)=6.4×10-5
D. pH=5时存在c(Na+)+c(H+)=c(C2O42—)+c(HC2O4—)+c(OH—)
一定条件下,利用如图装置可实现有机物的储氢,下列有关说法正确的是( )
A. 苯在电极D放电时断开的化学键是极性键
B. 气体X在反应中通常体现还原性
C. 若阳极区的电解质溶液为稀硫酸,则电解一段时间后,阳极区溶液的pH增大
D. 电极D的电极反应式为C6H6+6H++6e-===C6H12