形形色色的物质,构成了我们这个五彩缤纷的世界。世上万物,神奇莫测,常常超乎人们按“常理"的想象。学习物质结构和性质的知识,能使你想象的翅膀变得更加有力。
(1)基态Ga原子的核外电子排布式是[Ar]__,基态Ga原子核外电子占据最高能级的电子云轮廓图为___。
(2)HC≡CNa(乙炔钠)广泛用于有机合成,乙炔钠中C原子的杂化类型为___。乙炔钠中存在___(填字母)。
A.金属键 B.σ键 C.π键 D.氢键 E.配位键 F.离子键 G.范德华力
(3)NaN3是汽车安全气囊中的主要化学成分,其阴离子的立体构型为____。写出和该阴离子互为等电子体的一种分子的结构式___。
(4)钙和铁都是第四周期元素,且原子的最外层电子数相同,铁的熔沸点远高于钙,其原因是____。
(5)配体中配位原子提供孤电子对的能力与元素的电负性有关,SCN-的结构式可以表示为[S=C=N]-或[S-C≡N]-,SCN-与Fe3+、Au+和Hg2+等离子能形成配离子,N、C、S的电负性依次为3.0、2.5和2.5。SCN-中提供孤电子对的原子可能是___。
(6)某离子晶体的晶胞结构如图所示。
①晶体中在每个X周围与它最近且距离相等的X共有___个。
②设该晶体的摩尔质量为Mg·mol-1,晶胞的密度为ρg.cm-3,阿伏加德罗常数为NA,则晶体中两个最近的X间的距离为___cm。
含氮化合物是化工、能源、环保等领域的研究热点。回答下列问题:
(1)N2O在金粉表面发生热分解反应:2N2O(g)2N2(g)+O2(g) ∆H
己知:4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l) ∆H1
2NH3(g)+3N2O(g)=4N2(g)+3H2O(l) ∆H2
∆H=____(用含∆H1、∆H2的代数式表示)。
(2)一氧化二氮可反生2N2O(g)2N2(g)+O2(g)。不同温度(T),N2O分解半哀期随起始压强的变化关系如图所示(图中半衰期指任一浓度N2O消耗一半时所需的相应时间),则T1___T2(填“>”、“=”或“<”)。当温度为T1、起始压强为P0,反应至t1min时,体系压强P=____(用P0表示)。
(3)将NH3与O2按体积比4:5充入刚性容器中,起始体系总压强为P0kPa,分别在催化剂M、N作用下发生反应4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) ∆H3=-905.0kJ/mol,NH3的分压(P)与时间和温度的关系如图所示:
①催化剂的催化效果:M____N(填“强于”或“弱于”)。
②T°C时,0~12.5min内P(NH3)减小量___(填“>”、“=”或“<”)12.5~25min内P(NH3)减小量,理由为___。
(4)NaClO2是一种绿色消毒剂和漂白剂,工业上采用电解法制备NaClO2的原理如图所示。
①交换膜应选用___(填“阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”)。
②阳极的电极反应式为_____。
我国黄铜矿的储量比较丰富,主要产地集中在长江中下游地区、川滇地区、山西南部、甘肃的河西走廊以及西藏高原等地。黄铜矿是一种铜铁硫化物矿物,外观黄铜色,主要成分是CuFeS2,还含有少量的SiO2和Ni、Pb、Ag、Au等元素。为实现黄铜矿的综合利用,设计了如下的工艺流程。
已知:①a、b、c均为整数;②CuCl+2Cl-CuCl32-。
(1)CuFeS2中S的化合价为___。铁红的主要成分是___(填化学式)。
(2)实验测得“反应I”中有SO42-生成,该反应离子方程式为___,选H2O2溶液优于HNO3的原因是___。
(3)“反应II”中NaCl浓度过大,碱式氯化铜产率较低,其原因是____。
(4)写出“焙烧I”发生反应的化学方程式___。
(5)废电解液中含有少量的Pb2+,从废电解液中除去Pb2+的方法是往其中通人H2S至饱和,使Pb2+转化为硫化物沉淀,若废电解液的pH=4,为保证不生成NiS沉淀,Ni2+浓度应控制在___以下。(已知:饱和H2S溶液中c(H2S)为0.1mol/L,H2S的电离常数Ka1=1.0×10-7,Ka2=2.0×10-15,Ksp(NiS)=1.4×10-16)
废旧电池中的Zn、Mn元素的回收,对环境保护有重要的意义。锌锰干电池的负极是作为电池壳体的金属锌,正极是被二氧化锰和碳粉包围的石墨电极,电解质是氯化锌和氯化铵的糊状物,该电池放电过程中产生MnOOH。
I.回收锌元素,制备ZnCl2
步骤一:向除去壳体及石墨电极的黑色糊状物中加水,搅拌,充分溶解,经过滤分离得固体和滤液;
步骤二:处理滤液,得到ZnCl2·xH2O晶体;
步骤三:将SOCl2与ZnCl2·xH2O晶体混合制取无水ZnCl2。
制取无水ZnCl2,回收剩余的SOCl2并验证生成物中含有SO2(夹持及加热装置略)的装置如下:
已知:SOCl2是一种常用的脱水剂,熔点-105℃,沸点79℃,140℃以上时易分解,与水剧烈水解生成两种气体。
(1)接口的连接顺序为a→___→____→h→i→___→___→___→e。
(2)三颈烧瓶中反应的化学方程式:____。
(3)步骤二中得到ZnCl2·xH2O晶体的操作方法:___。
(4)验证生成物中含有SO2的现象为:___。
II.回收锰元素,制备MnO2
(5)步骤一得到的固体经洗涤,初步蒸干后进行灼烧,灼烧的目的____。
III.二氧化锰纯度的测定
称取1.0g灼烧后的产品,加入1.34g草酸钠(Na2C2O4)固体,再加入足量的稀硫酸并加热(杂质不参与反应),充分反应后冷却,将所得溶液转移到100mL容量瓶中用蒸馏水稀释至刻度线,从中取出10.00mL,用0.0200mol/L高锰酸钾溶液进行滴定,滴定三次,消耗高锰酸钾溶液体积的平均值为10.00mL。
(6)写出MnO2溶解反应的离子方程式___。
(7)产品的纯度为____。
在25°C时,向amL0.10mol·L-1的HNO2溶液中逐滴加入0.10mol·L-1的NaOH溶液。滴定过程中混合溶液的pOH[pOH=-lgc(OH-)]与NaOH溶液的体积V的关系如图所示。已知P点溶液中存在c(OH-)=c(H+)+c(HNO2),下列说法不正确的是( )
A.25°C时,HNO2电离常数的数量级是10-4
B.M点溶液中存在:2c(H+)+c(HNO2)=c(OH-)+c(NO2-)
C.图上M、N、P、Q四点溶液中所含离子的种类相同
D.a=10.80
我国对二氧化硫一空气质子交换膜燃料电池的研究处于世界前沿水平,该电池可实现硫酸生产、发电和环境保护三位一.体的结合。其原理如图所示。下列说法不正确的是( )
A.Pt1电极附近发生的反应为:SO2+2H2O-2e-=H2SO4+2H+
B.相同条件下,放电过程中消耗的SO2和O2的体积比为2:1
C.该电池工作时质子从Pt1电极经过内电路流到Pt2电极
D.该电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合