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钙钛矿太阳能电池具有转化效率高、低成本等优点,是未来太阳能电池的研究方向。回答下...

钙钛矿太阳能电池具有转化效率高、低成本等优点,是未来太阳能电池的研究方向。回答下列问题:

(1)下列状态的钙中,电离最外层一个电子所需能量最大的是__________(填字母标号)

A.[Ar]4s1     B.[Ar]4s2     C.[Ar]4s14p1     D.[Ar]4p1

(2)基态钛原子的核外价电子轨道表达式为____________

(3)一种有机金属卤化钙钛矿中含有NH2CHNH2,该离子中氮原子的杂化类型为___________,其对应分子NH2CHNH的熔沸点高于CH3CH2CHCH2的熔沸点的原因为__________

(4)一种无机钙钛矿CaxTiyOz的晶体结构如图所示,则这种钙钛矿化学式为___________,已知CaO离子之间的最短距离为a pm,设阿伏加德罗常数的值为NA,则这种钙钛矿的密度是___________g·cm3(列出计算表达式)

(5)以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标,例如图中原子1的坐标为(),则原子23的坐标分别为____________________

 

A sp2和sp3 NH2—CH=NH分子间可形成氢键,熔沸点比CH3CH2CH=CH2高 CaTiO3 (0,1,1) 【解析】 (1)[Ar]4s1属于基态的Ca+,由于Ca的第二电离能高于其第一电离能,故其在失去一个电子所需能量较高,[Ar]4s2属于基态的Ca原子,其失去一个电子变为基态Ca+,[Ar]4s14p1属于激发态Ca原子,其失去以电子所需要的能量低于基态Ca原子,[Ar]4p2属于激发态的Ca+,其失去一个电子所需要的能量低于基态的Ca+,综上所述,电离最外层一个电子所需能量最大的是[Ar]4s1,A正确,故答案为:A; (2)基态Ti原子的原子序数为22,其核外价电子排布式为3d24s2,轨道表达式为,故答案为:; (3)NH2—CH=NH2+中左边的N有3对共用电子对,还有1对孤电子对,则价层电子对为4,杂化类型为sp3,右边的N与C形成双键杂化类型为sp2,NH2—CH=NH分子间可形成氢键,熔沸点比CH3CH2CH=CH2高,故答案为:sp2和sp3;NH2—CH=NH分子间可形成氢键,熔沸点比CH3CH2CH=CH2高; (4)根据钙钛矿CaxTiyOz的晶体结构分析,Ca2+位于晶胞的体心,Ti4+位于晶胞的顶点,O2-位于以Ti4+为体心的正八面体的顶点,则一个晶胞中含有1个Ca2+,1个Ti4+和3个O2-,则化学式为CaTiO3,Ca2+和O2-之间的最短距离为a pm,则晶胞参数为pm,一个晶胞相当于有一个CaTiO3,根据密度公式可得,故答案为:CaTiO3;; (6)根据坐标建立的方向,由原子1的坐标为,则原子2的坐标为(0,1,1),原子3的坐标为,故答案为:(0,1,1);。  
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煤燃烧排放的烟气含有SO2NOx,大量排放烟气形成酸雨、污染大气,因此对烟气进行脱硫、脱硝,对环境保护有重要意义。回答下列问题:

.利用CO脱硫

(1)工业生产可利用CO气体从燃煤烟气中脱硫,则25℃时CO从燃煤烟气中脱硫的热化学方程式2CO(g)SO2(g)2CO2(g)S(s)的焓变△H_____________25℃,100kPa时,由元素最稳定的单质生成1mol纯化合物时的反应热称为标准摩尔生成焓,已知一些物质的标准摩尔生成焓如下表所示:

物质

CO(g)

CO2(g)

SO2(g)

标准摩尔生成焓fHm(25)/kJmol-1

-110.5

-393.5

-296.8

 

(2)在模拟脱硫的实验中,向多个相同的体积恒为2L的密闭容器中分别通入2.2mol CO1mol SO2气体,在不同条件下进行反应,体系总压强随时间的变化如图所示。

①在实验b中,40 min达到平衡,则040 minSO2表示的平均反应速率v(SO2)_______

②与实验a相比,实验b可能改变的条件为_______________,实验c可能改变的条件为_________________

.利用NH3脱硝

(3)在一定条件下,用NH3消除NO污染的反应原理为:4NH3(g)6NO(g)5N2(g)6H2O(l)H=-1807.98kJ·mol1。在刚性容器中,NH3NO的物质的量之比分别为XYZ(其中X<Y<Z),在不同温度条件下,得到NO脱除率(NO转化率)曲线如图所示。

NH3NO的物质的量之比为X时对应的曲线为_____________(“a”“b”“c”)

②各曲线中NO脱除率均先升高后降低的原因为__________

900℃条件下,设Z,初始压强p0,则4NH3(g)6NO(g)5N2(g)6H2O(l)的平衡常数Kp_____________(列出计算式即可)

.利用NaCIO2脱硫脱硝

(4)利用NaClO2的碱性溶液可吸收SO2NO2(物质的量之比为1:1)的混合气体,自身转化为NaCl,则反应的离子方程式为________________

 

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对废银合金触电材料进行分离回收既节约矿物资源,又可以减少环境污染。某废银合金触电材料含AgCuSn等,现欲利用以下工艺流程回收其中的金属资源。

回答下列问题:

(1)“加热溶解Cu发生的离子方程式为_________

(2)“加热溶解时温度常控制在50℃左右,温度不宜过高也不宜过低的原因为_________

(3)“酸溶解过程中会产生少量遇空气变为红棕色的无色气体,则酸溶解过程主要的化学方程式为_____________

(4)常温下,Cu2/Sn4混合液中c(Cu3)0.022mol·L1,将混合液加热搅拌后冷却至室温,再加尿素调节溶液的pH范围为__________(当溶液中的离子浓度小于105mol·L1时,沉淀完全,已知:Ksp[Sn(OH)4]1×1055Ksp[Cu(OH)2]2.2×1020)

(5)检验Sn(OH)4沉淀是否洗涤干净的方法是____________

(6)用惰性电极电解CuCl2溶液,阴极反应式是___________,若想由CuCl2溶液得到无水CuCl2固体,则需进行的实验操作为_______________

 

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葡萄糖酸锌{M[Zn(C6H11O7)2]455g·mol1)是一种重要的补锌试剂,其在医药、食品、饲料、化妆品等领城中具有广泛的应用。纯净的葡葡糖酸锌为白色晶体,可溶于水,极易溶于热水,不溶于乙醇,化学兴趣小组欲在实验室制备葡萄糖酸锌并测定产率。实验操作分以下两步:

Ⅰ.葡萄糖酸(C6H12O7)的制备。量取50 mL蒸馏水于100 mL烧杯中,搅拌下缓慢加入2.7 mL(0.05 mol)H2SO4,分批加入21.5 g葡萄糖酸钙{M[Ca(C6H11O7)2]430g·mol1,易溶于热水},在90℃条件下,不断搅拌,反应40min后,趁热过滤。滤液转移至小烧杯,冷却后,缓慢通过强酸性阳离子交换树脂,交换液收集在烧杯中,得到无色的葡葡糖酸溶液。

Ⅱ.葡萄糖酸锌的制备。向上述制得的葡萄糖酸溶液中分批加入足量的ZnO,在60℃条件下,不断搅拌,反应1h,此时溶液pH≈6。趁热减压过滤,冷却结晶,同时加入10 mL 95%乙醇,经过一系列操作,得到白色晶体,经干燥后称量晶体的质量为18.2g

回答下列问题:

(1)制备葡萄糖酸的化学方程式为________________

(2)通过强酸性阳离子交换树脂的目的是_______________

(3)检验葡萄糖酸溶液中是否存在SO42-的操作为_________

(4)制备葡萄糖酸时选用的最佳加热方式为_______________

(5)制备葡萄糖酸锌时加入乙醇的目的是________一系列操作具体是指_______

(6)葡萄糖酸锌的产率为______(用百分数表示),若pH≈5时就进行后续操作,产率将_____(增大”“减小不变”)

 

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常温下,向20 mL 0.1mol·L1一元酸HA中滴加相同浓度的KOH溶液,溶液中由水电离的氢离子浓度随加入KOH溶液体积的变化如图所示。则下列说法错误的是

A.HA的电离常数约为105

B.b点溶液中存在:c(A)c(K)

C.c点对应的KOH溶液的体积V20 mLc(H)约为7×106 mol·L1

D.导电能力:c>a>b

 

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对于反应2NO(g)2H2(g)→N2(g)2H2O(g),科学家根据光谱学研究提出如下反应历程:

第一步:2NON2O2快速平衡

第二步:N2O2H2→N2OH2O慢反应

第三步:N2OH2→N2H2O快反应

其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列叙述正确的是

A.若第一步反应△H<0,则升高温度,v减小,v增大

B.第二步反应的活化能大于第三步的活化能

C.第三步反应中N2OH2的每一次碰撞都是有效碰撞

D.反应的中间产物只有N2O2

 

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