我国科学家在某杂志上发表研究报告称,利用铬同位素的系统分析发现,“古代大气氧含量高于现代水平的1%”。铬的同位素有、、、。铬及其化合物在生活、生产中有广泛应用。回答下列问题:
(1)基态的价层电子排布图为_________
(2)交警用“酒精仪”查酒驾,其化学反应原理如下:
2K2Cr2O7+3CH3CH2OH+8H2SO4→3CH3COOH+2Cr2(SO4)3+2K2SO4+11H2O
①CH3CH2OH、CH3COOH的沸点高于对应的CH3OCH3(二甲醚)、HCOOCH3(甲酸甲酯),其主要原因是___________。
②CH3COOH分子中碳原子的杂化类型是______;CH3COOH分子中σ键和π键数目之比为_________。
③K2SO4晶体中阴离子的空间构型是________。上述反应中,只含极性键的极性分子有________(填分子式)。
(3)晶体铬的晶胞结构如图1所示,其堆积模型为___________;铬原子的配位数为___________。
(4)铬的一种氧化物晶胞结构如图2所示。六棱柱边长为a nm,高为b nm,NA代表阿伏加德罗常数的值。该晶体的化学式为______;该晶体的密度ρ=_______g·cm-3。
亚硝酸氯(ClNO)是有机合成中的重要试剂。亚硝酸氯可由NO与Cl2在通常条件下反应得到,化学方程式为2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)。
(1)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酸氯,涉及如下反应:
①4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) K1
②2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) K2
③2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K3
则K1、K2、K3之间的关系为K3=____________。
(2)T℃时,2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)的正反应速率表达式为υ正=kcn(ClNO),测得速率和浓度的关系如下表:
序号 | c(ClNO)/mol·L-1 | υ/mol·L-1· s-1 |
① | 0.30 | 3.6×10-8 |
② | 0.60 | 1.44×10-7 |
③ | 0.90 | 3.24×10-7 |
n=__________;k=___________(注明单位)。
(3)在2 L的恒容密闭容器中充入4 mol NO(g)和2molCl2(g),在不同温度下测得c(ClNO)与时间的关系如图I。
① 温度为T1时,能作为该反应达到平衡的标志的有__________。
a.气体体积保持不变 b.容器压强保持不变 c.平衡常数K保持不变
d.气体颜色保持不变 e.υ(ClNO)=υ(NO) f.NO与ClNO的物质的量比值保持不变
② 反应开始到10min时,Cl2的平均反应速率υ(Cl2)=_______________。
③ 温度为T2时,10 min时反应已经达到平衡,该反应的平衡常数K=____________。
(4)一定条件下在恒温恒容的密闭容器中按一定比例充入NO(g)和Cl2(g),平衡时ClNO的体积分数φ随的变化如图II,则A、B、C三个状态中,NO的转化率最小的是____点,当时,达到平衡状态时ClNO的体积分数φ可能是D、E、F三点中的_____点。
无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。
(1)氯化铝水溶液呈_____性,原因是(用离子方程式表示)________;把AlCl3溶液蒸干,灼烧,最后得到的主要固体产物是_______。
(2)工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含有Fe2O3、SiO2等杂质)制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下:
已知:
物质 | SiCl4 | AlCl3 | FeCl3 | FeCl2 |
沸点/℃ | 57.6 | 180(升华) | 300(升华) | 1023 |
①步骤Ⅰ中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多,其作用是___________(只要求写出一种)。
②步骤Ⅱ中若不通入氯气和氧气,则反应生成相对原子质量比硅大的单质是_____。
③ 已知:
Al2O3(s)+3C(s)=2Al(s)+3CO(g) ΔH1=+1344.1kJ ·mol-1
2AlCl3(g)=2Al(s)+3Cl2(g) ΔH2=+1169.2kJ ·mol-1
由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为______________。
④步骤Ⅲ经冷却至室温后,气体用足量的NaOH冷溶液吸收,生成的盐主要有3种,其化学式分别为_______、 _______ 、 _________。
⑤结合流程及相关数据分析,步骤Ⅴ中加入铝粉的目的是___________________。
某化学兴趣小组的同学利用下图所示实验装置进行实验(图中a、b、c表示止水夹)。
请按要求填空:
(1)A装置中甲仪器名称为______。
(2)A、C、E相连后的装置可用于制取Cl2并进行相关的性质实验。
① A中乙为MnO2固体,甲中盛有浓盐酸,则烧瓶中发生反应的化学方程式为_____________。
② 若在丙中加入适量水,即可制得氯水。将所得氯水分成两份,进行Ⅰ、Ⅱ两个实验,实验操作、现象结论如下:
Ⅰ. 将氯水滴入品红溶液中,现象________________。
Ⅱ. 氯水中加入 NaHCO3粉末,有无色气泡产生,某同学得出结论:氯气与水反应的产物具有较强的酸性。请你评价该同学的结论是否合理?若不合理,请说明理由。 ___________________
③E装置的作用__________________。
(3)B、D、E装置相连后,在B中盛装浓硝酸和铜片(放在有孔塑料板上),关闭止水夹c,制得NO2,接着再进行有关实验。
① 欲用D装置验证NO2与水的反应,其操作步骤为:先关闭止水夹_____,再打开止水夹_____,使烧杯中的水进入试管丁的操作是_________________。
② NO2尾气可用NaOH溶液吸收生成两种钠盐,写出反应的化学方程式为____________。
室温下,将尿酸钠(NaUr)悬浊液静置,取上层清液,再通入HCl,溶液中尿酸的浓度c(HUr)与pH 的关系如图所示。已知:Ksp(NaUr)=4.9×10-5,Ka(HUr)=2.0×10-6。下列说法正确的是
A. 上层清液中,c(Ur-) = 7.0×10-2mol·L-1
B. 在M→N 的变化过程中,c(Na+)·c(Ur-)将逐渐减小
C. 当c(HUr)= c(Ur-)时,c(Cl-)=c(Ur-)
D. 当pH=7时,2c(Na+)= c(Ur-)+c(Cl-)
用间接电化学法可对大气污染物NO进行无害化处理,其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. 电极I为阴极,电极反应式为2H2O+2e一=2OH-+H2↑
B. 电解时H+由电极I向电极II迁移
C. 吸收塔中的反应为2NO+2S2O42-+2H2O=N2+4HSO3-
D. 每处理1 mol NO,可同时得到32gO2