太阳能电池板材料除单晶硅外,还有铜、铟、镓、硒等化学物质。
(1)硼、铟与镓同是ⅢA族元素,写出镓元素基态原子的价电子排布图:_______________。B3N3H6可用来制造具有耐油、耐高温性能的特殊材料,它的一种等电子体的分子式为_________,B3N3H6分子中N、B原子的杂化方式分别为_________、______。
(2)多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐,其主要包括砷化镓、硫化镉、磷化镓及铜铟硒薄膜电池等。其中元素As、S、P、Ga的电负性由小到大的顺序为:______________________________________________。
(3)铜离子是人体内多种酶的辅因子,人工模拟酶是当前研究的热点。某化合物Y与Cu(Ⅰ)(Ⅰ表示化合价为+1)结合形成图甲所示的离子。该离子中含有化学键的类型有____________________(填序号)。
A.极性键 B.离子键 C.非极性键 D.配位键
(4)向氯化铜溶液中通入足量的二氧化硫,生成白色沉淀M, M的晶胞结构如图乙所示。写出该反应的离子方程式:________________________________________________。
(5)已知由砷与镓元素组成的化合物A为第三代半导体。已知化合物A的晶胞结构与金刚石相似,其晶胞结构如图丙所示,请写出化合物A的化学式_____________。设化合物A的晶胞边长为pm,则每立方厘米该晶体中所含砷元素的质量为____________________g(NA表示阿伏加德罗常数的值)。
甲醇是重要的化工原料。在催化剂的作用下,利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)合成甲醇的主要化学反应如下:
Ⅰ.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1
Ⅱ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=−58 kJ·mol−1
Ⅲ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH3
请回答下列问题:
(1)化学反应热ΔH=生成物标准生成热总和−反应物标准生成热总和。已知四种物质的标准生成热如下表:
物质 | CO(g) | CO2(g) | H2(g) | CH3OH(g) |
标准生成热(kJ·mol−1) | −110.52 | −393.51 | 0 | −201.25 |
①计算ΔH1=________ kJ·mol−1 。
②ΔH3________ 0 (填“=”“>”或“<”)。
(2)当合成气的组成比n(H2) /n(CO+CO2)=2.60时,体系中CO的平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图所示:
①α(CO)随温度升高而________(填“增大”或“减小”)。
②图中p1、p2、p3的大小关系为________,判断的理由是___________________________________________________________________________。
(3)在一定条件下由甲醇可以制备甲醚。一定温度下,在三个体积均为1 L的恒容密闭容器中发生反应:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),实验数据见下表:
编号 | 温度/℃ | 起始物质的量/mol | 平衡物质的量/mol | |||
CH3OH(g) | CH3OCH3(g) | H2O(g) | CH3OCH3(g) | H2O(g) | ||
a | 387 | 0.2 | 0 | 0 | 0.08 | 0.08 |
b | 387 | 0.4 | 0 | 0 |
|
|
c | 207 | 0.2 | 0 | 0 | 0.09 | 0.09 |
下列说法正确的是________。
A.该反应的正反应是放热反应
B.平衡时容器a中CH3OH的体积分数比容器b中的小
C.若a是容积为1 L的绝热容器,则平衡时a中CH3OH的转化率增大
D.若起始时向容器a中充入0.15molCH3OH(g)、0.15molCH3OCH3(g)和0.1molH2O(g),则反应向正反应方向进行
(4)直接甲醇燃料电池(Direct Methanol Fuel Cell,DMFC)属于质子交换膜燃料电池,其工作原理如图所示:
①c处通入的气体是________。
②负极的电极反应式是__________________________________________。
某化学兴趣小组利用工业废弃固体(主要成分为Cu2S和FeS2)制备硫酸铜溶液和硫酸亚铁晶体,设计方案如图所示:
已知:T℃时,Ksp[Cu(OH)2]=2.0×10−20,Ksp[Fe(OH)2]=6.0×10−16,
Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10−38。
(1)为了提高废弃固体的灼烧速率,可以采取的措施有____________、___________(写出两条)。
(2)FeS2在空气中灼烧时氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。
(3)溶液C在氮气的环境下,通过____________、____________、过滤、洗涤、干燥制取硫酸亚铁晶体。
(4)常温下,固体D、O2和稀硫酸混合后几乎不反应,但加入少量溶液C立即发生反应,则溶液C对该反应起________作用,其中发生反应的离子方程式为_______________________________、__________________________________。
(5)除杂时先加入双氧水,然后加入试剂Z调节溶液的pH值使铁离子完全沉淀:
①加入的试剂Z可以是________。
A. NaOH B.CuO C.Cu(OH)2 D.NH3·H2O
②若除杂时溶液中Cu2+浓度为2.0mol·L−1,则加入试剂Z调节溶液的pH至_______________________。
化学实验装置的科学设计是实验是否取得预期效果的关键。请回答下列有关实验装置的相关问题:
Ⅰ.下图A为“人教版”教材制备乙酸乙酯的实验装置,甲同学认为下图B装置进行酯化反应效果比A 要好,他的理由是______________________________;乙同学经查阅资料认为下图C装置进行酯化反应效果更好,他的理由是 ________________________________。
Ⅱ.某实验小组欲探究碳与浓硝酸反应的情况。甲同学设计了图1装置,认为若有红棕色气体产生就说明碳与浓硝酸发生了反应。(已知:C+4HNO3 (浓) 4NO2↑+CO2↑+2H2O)
(1)甲同学的实验应该在___________中进行,才符合化学实验安全性的要求。
(2)乙同学认为红棕色气体不一定是碳与浓硝酸发生反应而得,所以他认为甲同学观点是错误的,他的理由是___________________________ (用化学方程式表示),为此乙同学查阅相关资料得知“0℃时四氧化二氮为液体”,从而改进了实验装置如图2所示。
(3)常温下存在:2NO2 N2O4请用平衡移动原理解释B装置的作用_______________________________________________________(用文字表述)。
(4)C装置中出现的现象是_________________,经检测C的溶液中还含有少量氮元素,只以NO3-形式存在,写出生成该离子的离子方程式 ___________________________。
A、B、C、D是原子序数依次增大的第二、三周期主族元素,A、B、C的单质(用a、b、c表示)及其化合物x、y、z有如下转化关系,D与B同主族,下列说法正确的是
A. x、y、z均是离子化合物
B. 简单氢化物的沸点:C﹥B﹥D
C. 最高价氧化物对应的水化物的酸性:A﹥D
D. 简单离子半径:D﹥C﹥B
若用AG来表示溶液的酸度,其表达式为:AG=lg[]。298 K时,用0.1 mol/L的盐酸溶液滴定10 mL 0.1 mol/L 的MOH溶液,滴定曲线如图所示:
下列说法正确的是
A. 该滴定实验最好选择酚酞作为指示剂
B. C点时加入盐酸溶液的体积等于10 mL
C. 滴定过程中从A点到D点,溶液中水的电离程度
先逐渐减小,后逐渐增大
D. 若B点加入的盐酸溶液体积为5mL,则所得溶液中:c(M+)+2c(H+)=c(MOH)+2c(OH−)