根据已学物质结构与性质的有关知识,回答下列问题:
(1)某元素被科学家称之为人体微量元素中的“防癌之王”,其基态原子的外围电子排布是4s24p4,该元素的名称是____________。
(2)第四周期元素的基态原子的电子排布中4s轨道上只有1个电子的元素有________种,该周期元素的第一电离能随原子序数的增大,总趋势是逐渐增大的,但是30Zn与31Ga的第一电离能不符合这一规律,原因是________________________________________。
(3)AsH3中心原子的杂化类型为________;一定压强下将AsH3、NH3、PH3的混合气体降温时首先液化的是________,理由是______________________________________。
(4)配合物Fe(CO)5的配位体是________;常温下,Fe(CO)5为黄色液体,熔点为251 K,沸点为376 K,据此,可判断Fe(CO)5晶体属于________晶体。
(5)金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式,晶胞分别如图所示。则体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为____________;已知两种晶体中最邻近的铁原子间距离相同,则体心立方晶胞和面心立方晶胞的密度之比为_______。
工业上,以钛铁矿为原料制备二氧化钛的工艺流程如下图所示。钛铁矿主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3),其中一部分Fe2+在风化过程中会转化为+3价。
已知:TiO(OH)2(即H2TiO3)为两性氢氧化物
(1)步骤②中,发生反应的主要离子方程式为______________________。
(2)步骤③中,实现混合物的分离是利用物质的____________(填字母序号)。
A.熔沸点差异 B.溶解性差异 C.氧化性、还原性差异
(3)步骤②、③、④中,均需用到的操作是____________(填操作名称)。
(4)请结合化学用语用化学平衡理论解释步骤④中将TiO2+转化为H2TiO3的原理:
___________________________________________________________。
(5)上述工艺流程中可以循环利用的物质是____________。
(6)在酸性环境中,利用电化学原理可生成的羟基自由基(·OH) 其反应为Fe2++H2O2=Fe3++OH-+·OH- ,成的羟基自由基对有机物有极强的氧化能力,可用于水体里有机污染物降解的高级氧化技术。电解原理如图:
① 写出阳极所发生反应的电极反应式__________________________________________。
②电解过程中,假设电极上每1molFe3+转变为Fe2+ 的同时也 消耗1molO2,则 每消耗1molO2电解液中可以产生______mol ·OH
乙酸是重要的化工原料,在生活、生产中被广泛应用。
(1)写出乙酸在水溶液中的电离方程式_______________________。若某温度下,CH3COOH(aq)与NaOH(aq)反应的焓变△H= - 46.8kJ·mol-1 ,HCl(aq)与NaOH(aq)反应的焓变△H= - 55.6 kJ·mol-1,则CH3COOH在水中电离的焓变△H=_________kJ·mol-1。
(2)已知常温下CH3COOH的电离常数K=1.6×10-5,该温度下,1 mol·L-1CH3COONa溶液pH约为________(已知lg2=0.3)。向pH=2的CH3COOH溶液中加入pH=2的稀硫酸溶液,保持溶液温度不变,溶液的pH将________________填“变大”或“变小”或“不变”)。
(3)常温下,向10 mL 0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中逐滴滴入0.1 mol·L-1的ROH溶液,所得溶液pH及导电性变化如图。下列分析正确的是_______。
b点导电能力最强,说明ROH为强碱
b点溶液pH=5,此时酸碱恰好中和
C.c点溶液存在c(R+)>c(CH3COO-)、c(OH-)>c(H+)
D.b~c任意点溶液均有c(H+)·c(OH-)=KW=1.0×10-14
(4)近年来用乙烯和乙酸为原料、杂多酸作催化剂合成乙酸乙酯的新工艺,具有明显经济优势。其合成的基本反应如下:
①在恒温恒容容器中投入一定量的乙烯和足量的乙酸,下列分析正确的是________。
A.当乙烯断开1mol碳碳双键的同时乙酸恰好消耗1mol,说明反应已达到化学平衡
B.当体系中乙烯的百分含量保持不变,说明反应已达到化学平衡
C.达到化学平衡后再通入少量乙烯,再次达到化学平衡时,乙烯的浓度与原平衡相等
D.该反应的平衡常数表达式为K=
②乙烯与乙酸等物质的量投料条件下,某研究小组在不同压强下进行了在相同时间点乙酸 乙酯的产率随温度的变化的测定实验,实验结果如图所示。回答下列问题:
温度在60~80℃范围内,乙烯与乙酸反应速率由大到小的顺序是__________________[用(P1)、(P2)、(P3)分别表示不同压强下的反应速率]。在压强为P1MPa、温度超过80℃时,乙酸乙酯产率下降的原因可能是___________________________。根据测定实验结果分析,较适宜的生产条件是_________________(填出合适的压强和温度)。为提高乙酸乙酯的合成速率和产率,可以采取的措施有___________________(任写出一条)。
氯苯在染料、医药工业中有广泛的应用,某实验小组利用如下装置合成氯苯(支撑用的铁架台部分省略)并通过一定操作提纯氯苯。
反应物和产物的相关数据列表如下:
| 密度/g·cm-3 | 沸点/℃ | 水中溶解性 |
苯 | 0.879 | 80.1 | 微溶 |
氯苯 | 1.11 | 131.7 | 不溶 |
请按要求回答下列问题。
(1)装置A中橡胶管c的作用是______________,装置E的作用是__________________。
(2)实验时;使a中的浓盐酸缓缓滴下,可观察到仪器b内的现象是________________,写出反应的离子方程式______________________________________。
(3)为证明氯气和苯发生的是取代而不是加成反应,该小组用装置F说明,则装置F置于
________之间(填字母),F中小试管内CCl4的作用是___________________,还需使用的试剂是______________。
(4)已知D中加入5 mL苯,经过提纯后收集到氯苯3.0 g,则氯苯的产率为_________%(保留三位有效数字)。
常温下,下列说法正确的是
A. AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、MgCl2溶液中的溶度积相同
B. 在0.1mol/L的NaOH溶液中,由水电离出的c(H+)>
C. 将NH4Cl溶液从20 ℃升温至30 ℃,溶液中增大
D. CH3COONa和盐酸两溶液混合后,呈中性的混合溶液中:c(Na+)=c(Cl-)>c(CH3COOH)
以甲烷为燃料的新型电池得到广泛的研究,下图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池的工作原理示意图。下列说法错误的是
A. 以甲烷为燃料,其成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池
B. A电极为电池正极,发生还原反应
C. B电极反应式为CH4+4O2--8e-===CO2+2H2O
D. 若用该燃料电池作电源,用石墨作电极电解100 mL 1 mol·L-1的硫酸铜溶液,当两极收集到的气体体积相等时,理论上消耗的甲烷的体积为22.4L(标准状况下)