铜是重要的金属,广泛应用于电气、机械制造、国防等领域,铜的化合物在科学研究和工农业生产中有许多用途。回答下列问题:
(1)CuSO4晶体中S原子的杂化方式为________,SO42-的立体构型为_______________。
(2)超细铜粉可用作导电材料、催化剂等,其制备方法如下:
①NH4CuSO3中金属阳离子的核外电子排布式为__________________。N、O、S三种元素的第一电离能大小顺序为__________________________(填元素符号)。
②向CuSO4溶液中加入过量氨水,可生成[Cu(NH3)4]SO4,下列说法正确的是________
A.氨气极易溶于水,原因之一是NH3分子和H2O分子之间形成氢键的缘故
B.NH3分子和H2O分子,分子空间构型不同,氨气分子的键角小于水分子的键角
C.Cu(NH3)4]SO4溶液中加入乙醇,会析出深蓝色的晶体
D.已知3.4 g氨气在氧气中完全燃烧生成无污染的气体,并放出a kJ热量,则NH3的燃烧热的热化学方程式为:NH3(g)+3/4O2(g)=1/2N2(g)+3/2H2O(g) ΔH=-5a kJ·mol-1
(3)硫酸铜溶液中滴入氨基乙酸钠(H2NCH2COONa)即可得到配合物A,其结构如下左图所示。
①1 mol氨基乙酸钠(H2NCH2COONa)含有σ键的数目为________________。
②氨基乙酸钠分解产物之一为二氧化碳。写出二氧化碳的一种等电子体:____________(写化学式)。
③已知:硫酸铜灼烧可以生成一种红色晶体,其结构如上右图所示。则该化合物的化学式是________________。
资源的高效利用对保护环境、促进经济持续健康发展具有重要作用,如回收利用电解精炼铜的阳极泥中含有的银、铂、金等贵重金属。提炼阳极泥的方法有多种,湿法提炼是其中重要的一种,其主要生产流程如下:
请回答下列问题:
(1)各步生产流程中都涉及了同一种分离方法,该方法需要的玻璃仪器有玻璃棒和_______。
(2)脱铜渣A中含有AgCl,它溶于浓氨水的离子方程式为________________。
(3)已知N2H4被银氨溶液氧化的产物是氮气,则每生成1molAg,需要消耗_______g N2H4。
(4)固体B中单质Au在酸性环境下与NaClO3、NaCl反应生成NaAuCl4;在NaAuCl4中Au元素的化合价为______,该反应的离子方程式为____________________。
(5)阳极泥中的铜可以用FeC13溶液浸出,所得溶液主要含有的阳离子为Cu2+、Fe3+和Fe2+;结合如图分析:(其中的纵坐标代表金属阳离子浓度的对数)
①要从浸出液中提纯铜,最好先加入酸化的双氧水,目的是_______________,然后加入适量的CuO调节pH=3.7,除去______离子;
②从图中数据计算可得Cu(OH)2的Ksp约为_______________。
利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主反应如下:
①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1;
②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2 ③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H3;
回答下列问题:
化学键 | H-H | C-O | CO | H-O | C-H |
E/(kJ·mol-1) | 436 | 343 | 1076 | 465 | 413 |
(1)已知反应①中的相关的化学键键能(“CO”表示CO的化学键)数据见表:由此计算△H2=________ kJ·mol-1,已知△H1=-58kJ·mol-1,则△H3=________kJ·mol-1
(2)反应①、②、③对应的平衡常数K1、K2、K3之间的关系式为_______________。
(3)一定条件下,在2L的恒容密闭容器中充入1molCO2和2molH2发生反应①。
下如图是反应体系中CO2的平衡转化率与温度的关系曲线。
①当温度为500K时,该反应10min达到平衡。0~10min时间内用CH3OH表示该反应的化学反应速率为_____________________。
②若改充入1mol CO2 和3mol H2,则如图1中的曲线会_________(填“上移”或“下移”)。
(4)某温度下在容积为2L的密闭容器中充入1mol CO和2mol H2合成甲醇,发生反应②,各组分的物质的量随时间的变化情况如上如图所示。
①5min至10min时速率变化的原因可能是_____________;
②若该反应在恒温恒压下进行,能说明该反应达到平衡状态的是____________。
A.单位时间内消耗CO的浓度与生成CH3OH的浓度相等
B.混合气体的密度不变
C.CO和H2的体积分数之比不变
D.混合气体的平均相对分子质量不变
③15min时,仅增加反应体系中CO的物质的量(其他条件不变),至20min时反应重新达到平衡;则新加入的CO的物质的量为_________mol(保留两位有效数字)。
SO2是高中化学重点学习的三大气体之一,是常见的大气污染物之一,同时也是重要的工业原料,探究其制备方法和性质具有非常重要的意义,请回答下列问题。
Ⅰ.某研究小组将纯净的SO2气体通入0.5 mol·L-1的Ba(NO3)2溶液中,得到了BaSO4沉淀。为探究上述溶液中何种微粒能氧化通入的SO2,该小组提出了如下假设:
假设一:溶液中的NO3-;假设二:溶液中溶解的O2
(1)验证假设一:
①请在下表空白处填写相关实验现象
实 验 步 骤 | 实验现象 | 结论 |
实验1:在盛有不含O2的10 mL 0.5 mol/L BaCl2溶液的烧杯中,缓慢通入纯净的SO2气体。 | ______ | 假设一 成立 |
实验2:在盛有不含O2的10 mL 0.5mol/L Ba(NO3)2溶液的烧杯中,缓慢通入纯净的SO2气体。 | ______ |
②设计实验一的目的是________________。
(2)为深入研究该反应,该小组还测得上述两个实验中溶 液的pH随通入SO2体积的变化曲线如图甲。实验2中溶液pH小于实验1的原因是(用离子方程式表示)___________________。
Ⅱ.我国规定空气中SO2含量不得超过0.02 mg/L。某化学兴趣小组选用图乙实验装置,测定工业原料气(含SO2、N2、O2)中SO2的含量。
(1)若原料气从左向右流,上述装置连接的顺序是:原料气→_______________(用字母和箭头表示)。当装置②中出现______现象时,立即停止通气。
(2)你认为以下试剂中,可以用来代替试管中的酸性高锰酸钾溶液的是________。
A.NaOH溶液 B.溴水
C.氨水 D.BaCl2溶液
Ⅲ.中华人民共和国国家标准(GB2760-2011)规定葡萄酒中SO2最大使用量为0.25g/L。某兴趣小组用图丙装置(夹持装置略)收集某葡萄酒中SO2,并对含量定性测定。
(1)B中加入250.00ml葡萄酒和适量盐酸,加热使SO2全部逸出并与C中H2O2完全反应,除去C中过量的H2O2,然后用0.0600mol/LNaOH标准溶液进行滴定,滴定至终点时,消耗NaOH溶液25.00ml,该葡萄酒中SO2含量为__________g/L。
(2)该测定结果比实际值偏高,分析原因并利用现有装置提出改进措施______________。
室温下,用相同浓度的KOH溶液,分别滴定浓度均为0.1 mol·L-1的三种酸(HA、HB和HD)溶液,滴定曲线如图所示,下列判断正确的是( )
A. 滴定至P点时,溶液中:c(A-)>c(K+)>c(HA)>c(H+)>c(OH-)
B. 当中和百分数达100%时,将三种溶液混合后: c(HA)+c(HB)+c(HD)-c(OH-)=c(H+)
C. 同浓度的KA、KB、KD三种盐溶液的pH大小关系:pH(KA) > pH(KB) > pH(KD)
D. 当三种酸都中和至中性时,消耗KOH溶液的体积的大小关系为:V(HA) < V(HB) < V(HD)
短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大;X与Y、W可分别形成10e-、18e-的化合物甲和化合物乙,甲为非电解质,乙为强电解质,甲与乙常温下可化合得到离子化合物丙。X、Y、Z的最外层电子数之和等于W的最外层电子数。则下列说法正确的是( )
A. 化合物甲比乙的沸点低
B. X、Y、Z、W的简单离子半径大小为:W>Y >Z >X
C. 丙属于正盐,其水溶液呈中性
D. X和Z形成的二元化合物与乙的化学键类型相同