我国秦俑彩绘和汉代器物上用的颜料被称为“中国蓝”、“中国紫”,直到近年来人们才研究出来其成分为BaCuSi4O10,BaCuSi2O6。
(1)“中国蓝”、“中国紫”中均具有Cun+离子,n=___,基态时该阳离子的价电子排布式为______。
(2)在5500年前,古代埃及人就己经知道如何合成蓝色颜料—“埃及蓝”CaCuSi4O10,其合成原料中用CaCO3代替了BaCO3,其它和“中国蓝”一致。CO32一中键角∠OCO为___。根据所学,从原料分解的角度判断“埃及蓝”的合成温度比“中国蓝”更___(填“高”或“低”)。
(3)配离子Cu(CN)32-中,中心离子的杂化类型是___________,该配离子的空间构型为___________;CN-中配位原子是___________ (填名称)。
(4)CaCux合金可看作由如图所示的(a)、(b)两种原子层交替堆积排列而成。(a)是由Cu和Ca共同组成的层,层中Cu—Cu之间由实线相连;(b)是完全由Cu原子组成的层,Cu—Cu之间也由实线相连。图中虚线构建的六边形,表示由这两种层平行堆积时垂直于层的相对位置;(c)是由(a)和(b)两种原子层交替堆积成CaCux合金的晶体结构图。在这种结构中,同一层的Ca—Cu距离为294pm,相邻两层的Ca—Cu距离为327pm。
①该晶胞中Ca有___________个Cu原子配位(不一定要等距最近)。
②同一层中,Ca原子之间的最短距离是___________pm,设NA为阿伏加德罗常数的值,CaCu晶体的密度是___________g/cm3(用含m、n的式子表示)。
(1)已知反应2HI(g)=H2(g) + I2(g)的△H=+11kJ·mol-1,1molH2(g)、1molI2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436KJ、151KJ的能量,则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为___kJ。
(2)已知某密闭容器中存在下列平衡:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),CO的平衡物质的量浓度c(CO)与温度T的关系如图所示。
①该反应△H__________ 0(填“>”或“<”)
②若T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2,则K1_______K2(填“>”、“<”或“=”)。
③T3时在某刚性容器中按1:2投入CO(g)和H2O(g),达到平衡后测得CO的转化率为75%,则T3时平衡常数K3=____________。
(3)在恒容密闭容器中,加入足量的MoS2和O2,仅发生反应: 2MoS2(s)+7O2(g) 2MoO3(s)+4SO2(g) ΔH。
测得氧气的平衡转化率与起始压强、温度的关系如图所示:
①p1、p2、p3的大小:_________。
②若初始时通入7.0 mol O2,p2为7.0 kPa,则A点平衡常数Kp=________(用气体平衡分压代替气体平衡浓度计算,分压=总压×气体的物质的量分数,写出计算式即可)。
(4)中科院兰州化学物理研究所用Fe3(CO)12/ZSM-5催化CO2加氢合成低碳烯烃反应,所得产物含CH4、C3H6、C4H8等副产物,反应过程如图。
催化剂中添加Na、K、Cu助剂后(助剂也起催化作用)可改变反应的选择性,在其他条件相同时,添加不同助剂,经过相同时间后测得CO2转化率和各产物的物质的量分数如下表。
助剂 | CO2转化率(%) | 各产物在所有产物中的占比(%) | ||
C2H4 | C3H6 | 其他 | ||
Na | 42.5 | 35.9 | 39.6 | 24.5 |
K | 27.2 | 75.6 | 22.8 | 1.6 |
Cu | 9.8 | 80.7 | 12.5 | 6.8 |
①欲提高单位时间内乙烯的产量,在Fe3(CO)12/ZSM-5中添加_______助剂效果最好;加入助剂能提高单位时间内乙烯产量的根本原因是_____;
②下列说法正确的是______;
a 第ⅰ步所反应为:CO2+H2CO+H2O
b 第ⅰ步反应的活化能低于第ⅱ步
c 催化剂助剂主要在低聚反应、异构化反应环节起作用
d Fe3(CO)12/ZSM-5使CO2加氢合成低碳烯烃的ΔH减小
e 添加不同助剂后,反应的平衡常数各不相同
高锰酸钾是常用的氧化剂。工业上以软锰矿(主要成分是MnO2)为原料制备高锰酸钾晶体。中间产物为锰酸钾。下图是实验室模拟制备KMnO4晶体的操作流程:
已知:锰酸钾(K2MnO4)是墨绿色晶体,其水溶液呈深绿色,这是锰酸根离子(MnO42-)在水溶液中的特征颜色,在强碱性溶液中能稳定存在;在酸性、中性和弱碱性环境下,MnO42-会发生自身氧化还原反应,生成MnO4-和MnO2。
回答下列问题:
(1)KOH的电子式为____________,煅烧时KOH和软锰矿的混合物应放在________中加热(填标号)。
A 烧杯 B 瓷坩埚
C 蒸发皿 D 铁坩埚
(2)调节溶液pH过程中,所得氧化产物与还原产物的物质的量之比为____________。
(3)趁热过滤的目的是_____________________________________________。
(4)已知20 ℃时K2SO4、KCl、CH3COOK的溶解度分别为11.1 g、34 g、217 g,则从理论上分析,选用下列酸中________(填标号),得到的高锰酸钾晶体纯度更高。
A 稀硫酸 B 浓盐酸
C 醋酸 D 稀盐酸
(5)产品中KMnO4的定量
①配制浓度为0.1250 mg· mL-1的KMnO4标准溶液100 mL。
②将上述溶液稀释为浓度分别为2.5、5.0、7.5、10.0、12.5、15.0(单位:mg·L-1)的溶液,分别测定不同浓度溶液对光的吸收程度,并将测定结果绘制成曲线如下。
③称取KMnO4样品(不含K2MnO4)0.1250 g按步骤①配得产品溶液1000 mL,取10 mL稀释至100 mL,然后按步骤②的方法进行测定,两次测定所得的吸光度分别为0.149、0.151,则样品中KMnO4的质量分数为________。
(6)酸性KMnO4溶液与FeSO4溶液反应的离子方程式为____________。
二苯甲酮广泛应用于药物合成,同时也是有机颜料、杀虫剂等的重要中间体。实验室以苯与苯甲酰氯为原料,在AlCl3作用下制备二苯甲酮的实验流程如下图所示:
相关物理常数和物理性质如下表:
名称 | 相对分 子质量 | 密度/g·cm-3 | 熔点/oC | 沸点/oC | 溶解性 |
苯 | 78 | 0.88 | 5.5 | 80.1 | 难溶水,易溶乙醇 |
苯甲酰氯 | 140.5 | 1.22 | −1 | 197 | 遇水分解 |
无水氯化铝 | 133.5 | 2.44 | 190 | 178(升华) | 遇水水解,微溶苯 |
二苯甲酮 | 182 | 1.11 | 48.5 | 305(常压) | 难溶水,易溶苯 |
已知:反应原理为:。该反应剧烈放热。
回答下列问题:
(1)反应装置如图所示(加热和夹持装置已略去),迅速称取7.5 g无水三氯化铝放入三颈瓶中,再加入30 mL无水苯,搅拌,缓慢滴加6 mL新蒸馏过的苯甲酰氯。反应液由无色变为黄色,三氯化铝逐渐溶解。混合完后,保持50℃左右反应1.5~2 h。
仪器A的名称为_______。装置B的作用为_______。缓慢滴加苯甲酰氯的原因是______。能作为C中装置的是_______(填标号)。
(2)操作X为___________。
(3)NaOH溶液洗涤的目的是_____________。
(4)粗产品先经常压蒸馏除去__________,再减压蒸馏得到产品。
(5)当所测产品熔点为________时可确定产品为纯品。已知实验最终所得纯品8.0 g,则实验产率为_________ %(保留三位有效数字)。
己知AgCl在水中的溶解是吸热过程。不同温度下,AgCl在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。己知T1温度下Ksp(AgCl)=1.6×10-9,下列说法正确的是
A. T1>T2
B. a =4.0×10-5
C. M点溶液温度变为T1时,溶液中Cl-的浓度不变
D. T2时饱和AgCl溶液中,c(Ag+)、c(Cl-)可能分别为2.0×10-5mol/L、4.0×10-5mol/L
用下列实验方案及所选玻璃容器(非玻璃容器任选)就能实现相应实验目的的是
| 实验目的 | 实验方案 | 所选玻璃仪器 |
A | 除去KNO3中少量NaCl | 将混合物制成热的饱和溶液,冷却结晶,过滤 | 酒精灯、烧杯、玻璃棒 |
B | 证明CH3COOH与HClO的酸性强弱 | 相同温度下用pH试纸测定浓度均为0.1 mol·L-1NaClO、CH3COONa溶液的pH | 玻璃棒、玻璃片 |
C | 配制1 L 1.6%的CuSO4溶液(溶液密度近似为1 g·mL-1) | 将25 g CuSO4·5H2O溶解在975 g水中 | 烧杯、量筒、玻璃棒
|
D | 检验蔗糖水解产物具有还原性 | 向蔗糖溶液中加入几滴稀硫酸,水浴加热几分钟,再向其中加入新制的银氨溶液,并水浴加热 | 试管、烧杯、酒精灯、滴管 |
A.A B.B C.C D.D