决定物质性质的重要因素是物质结构。请回答下列问题:
(1)已知元素M是组成物质Ca5(PO4)3F的一种元素。元素M的气态原子逐个失去第1个至第5个电子所需能量(即电离能,用符号I1至I5表示)如表所示:
电离能 | I1 | I2 | I3 | I4 | I5 |
电离能/(kJ·mol-1) | 589.8 | 1145.4 | 4912.4 | 6491 | 8153 |
元素M化合态常见化合价是________价,其基态原子电子排布式为________________。
(2)Ca3(PO4)3F中非金属元素电负性由大到小的顺序为________________。
(3)PO43-的中心原子的杂化方式为________,该离子的空间构型为________,键角为________,其等电子体有________(请写出两种)。
(4)已知MgO与CaO的晶体结构相似,其摩氏硬度的大小关系为________,原因为__________________。
(5)CaF2晶胞结构如图所示,则CaF2晶体中与Ca2+最近且等距离的Ca2+数目为________;已知Ca2+和F-半径分别为a cm、b cm,阿伏加德罗常数为NA,M为摩尔质量,则晶体密度为________ g·cm-3(不必化简)。
砂质土壤分析中常用KarlFischer法是测定其中微量水含量,该方法原理是I2和SO2反应定量消耗水(假设土壤中其他成分不参加反应),据此回答下列问题:
(1)写出该反应的化学反应方程式:________________________。
步骤①:消耗反应样品中的水
下图是某同学在实验室模拟KarlFischer法的实验装置图:
(2)装置连接的顺序为a__________(填接口字母顺序);M仪器的名称为__________,其在实验过程中的作用是__________________________。
(3)操作步骤①:连接装置并检查装置气密性,装入药品,_________________;关闭弹簧夹,打开分液漏斗活塞;反应结束后,关闭分液漏斗活塞,继续通入N2,取下D装置;步骤②:测定剩余的碘时,向反应后的D装置加入蒸馏水,过滤,充分洗涤滤渣,并合并洗涤液和滤液,将其配成250.00mL溶液,取25.00mL用0.20mol·L-1Na2S2O3标准液滴定剩余的碘单质,已知反应如下:2S2O+I2=S4O+2I-。
(4)Na2S2O3标准液应装在________(填“酸式”“碱式”)滴定管中;上述操作中,合并洗涤液和滤液的目的是________________________________。
(5)滴定实验重复四次得到数据如下:
实验 | 1 | 2 | 3 | 4 |
消耗的标准液的体积/mL | 18.37 | 20.05 | 19.95 | 20.00 |
①若实验开始时,向D装置中加入10.00g土壤样品和10.16gI2(已知I2过量),则样品土壤中水的含量为________%(计算结果保留小数点后一位)。
②若Na2S2O3标准液已部分氧化变质,则水含量测定结果将________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
钼酸钠晶体(Na2MoO4·2H2O)常用于制造阻燃剂和无公害型冷水系统的金属抑制剂。下图是利用钼精矿(主要成分是MoS2,含少量PbS等)为原料生产钼酸钠晶体的工艺流程图:
根据以上工艺流程图,回答下列问题:
(1)提高焙烧效率的方法有______________________________。(写任意一种即可)
(2) “焙烧”时MoS2转化为MoO3,该反应的氧化产物是________。
(3) “碱浸”时生成CO2的电子式为________,“碱浸”时含钼化合物发生的主要反应的离子方程式为____________________________。
(4)若“除重金属离子”时加入的沉淀剂为Na2S,则废渣成分的化学式为__________________。
(5)测得“除重金属离子”中部分离子的浓度:c(MoO)=0.20 mol·L-1,c(SO)=0.01 mol·L-1。“结晶”前应先除去SO,方法是加入Ba(OH)2固体。假设加入Ba(OH)2固体后溶液体积不变,当BaMoO4开始沉淀时,去除的SO的质量分数为________%。[已知Ksp(BaSO4)=1×10-10,Ksp(BaMoO4)=2.0×10-8]
(6)钼精矿在酸性条件下,加入NaNO3溶液,也可以制备钼酸钠,同时有SO生成,该反应的离子方程式为__________________________。
1,2-二氯丙烷(CH2ClCHClCH3)是一种重要的化工原料,工业上可用丙烯加成法制备,主要副产物为3-氯丙烯(CH2=CHCH2Cl),反应原理为:
I.CH2=CHCH3(g)+Cl2(g) CH2ClCHClCH3(g) ∆H1=-134kJ·mol-1
II.CH2=CHCH3(g)+Cl2(g) CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g) ∆H2=-102kJ·mol-1
请回答下列问题:
(1)已知CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g) CH2ClCHClCH3(g)的活化能Ea(正)为132kJ·mol-1,则该反应的活化能Ea(逆)为___________kJ·mol-1。
(2)一定温度下,密闭容器中发生反应I和反应II,达到平衡后增大压强,CH2ClCHClCH3的产率____________(填“增大”“减小”或“不变”),理由是_________________________________。
(3)起始时向某恒容绝热容器中充入1 mol CH2=CHCH3和1 mol Cl2发生反应II,达到平衡时,容器内气体压强_________________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)某研究小组向密闭容器中充入一定量的CH2=CHCH3和Cl2,分别在A、B两种不同催化剂作用下发生反应,一段时间后测得CH2ClCHClCH3的产率与温度的关系如图所示。p点是否为对应温度下CH2ClCHClCH3的平衡产率,_________填“是”或“否”)判断理由是_______________________。
(5)一定温度下,向恒容密闭容器中充入等物质的量的CH2=CHCH3(g)和Cl2(g)。在催化剂作用下发生反应I,容器内气体的压强随时间的变化如下表所示。
时间/min | 0 | 60 | 120 | 180 | 240 | 300 | 360 |
压强/kPa | 80 | 74.2 | 69.4 | 65.2 | 61.6 | 57.6 | 57.6 |
①用单位时间内气体分压的变化来表示反应速率,即,则前120min内平均反应速率v(CH2ClCHClCH3)=__________ kPa·min-1。(保留小数点后2位)。
②该温度下,若平衡时HCl的体积分数为,则丙烯的平衡总转化率____________;反应I的平衡常数Kp=____________________kPa-1(Kp为以分压表示的平衡常数,保留小数点后2位)。
H2C2O4(草酸)为二元弱酸,在水溶液中H2C2O4、HC2O4-和C2O42-物质的量分数与pH关系如图所示,下列说法不正确的是
A.根据图中数据计算可得C点溶液pH为2.7
B.向草酸溶液中滴加氢氧化钠溶液至pH为4.2时c(Na+)+c(H+)=3c(C2 O42-)+c(OH-)
C.0.1 mol·L-1NaHC2O4溶液中c(Na+)>c(HC2O4-)>c(H+)>c(OH-)
D.当混合溶液呈中性时,c(Na+)>c(HC2O4-)> c(C2 O42-) >c(H+)=c(OH-)
微生物燃料电池可净化废水,同时还能获得能源或有价值的化学产品,图1为其工作原理,图2为废水中Cr2O72-离子浓度与去除率的关系。下列说法正确的是
A.M为电池正极,CH3COOH被还原
B.外电路转移4mol电子时,M 极产生22.4LCO2
C.反应一段时间后,N极附近的溶液pH下降
D.Cr2O72-离子浓度较大时,可能会造成还原菌失活