钴的合金及其配合物用途非常广泛。
(1) Co3+基态核外电子排布式为________。
(2) 一种Pt、Co金属间化合物可作为质子交换膜燃料电池的催化剂,其晶胞结构如图所示,该金属间化合物的化学式为________。
(3) BNCP可用于激光起爆器等,BNCP可由HClO4、CTCN、NaNT共反应制备。
①ClO4-的空间构型为________ (用文字描述)。
②CTCN的化学式为[Co(NH3)4CO3]NO3,与Co(Ⅲ)形成配位键的原子是________ (已知CO32-的结构式为)。
③NaNT可由(双聚氰胺)为原料制备。双聚氰胺中碳原子杂化轨道类型为________,1 mol该分子中含σ键的数目为________。
SO2、NO是大气污染物,NH4NO3、H2SO4等是水体污染物,有效去除这些污染物是一项重要课题。
(1) NO、SO2可以先氧化,后用碱吸收。其氧化过程的反应原理如下:
NO(g)+O3(g)⇌NO2(g)+O2(g);ΔH1=-200.9 kJ·mol-1
SO2(g)+O3(g)⇌SO3(g)+O2(g);ΔH2=-241.6 kJ·mol-1
2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g);ΔH3=-196.6 kJ·mol-1
则反应2NO2(g)⇌2NO(g)+O2(g)的ΔH= ________kJ·mol-1。
(2) 土壤中的硫循环如图所示,土壤中的黄铁矿(FeS2)在过程Ⅰ中会转化成硫酸亚铁和硫酸,该过程发生的化学方程式为________;某种反硫化细菌在过程Ⅱ中需要有乳酸参与反应消耗硫酸,生成H2S并伴有热量放出,那么乳酸除在反应中作还原剂外,还存在另一作用并解释原因:________。
(3) 电解法除去工业废水中的硝酸铵的装置示意图如图所示,阴极电极反应式为_______。
(4) 向恒容密闭容器中充入1 mol NO和2 mol O3,发生如下反应:NO(g)+O3(g)⇌NO2(g)+O2(g);ΔH<0。不同温度下反应相同时间后,体系中NO转化率随温度变化曲线如图。温度低于100 ℃时,NO转化率随温度升高而增大的主要原因是________;当温度高时,O3分解生成活性极高的氧原子,NO转化率随温度升高而降低,可能的原因有:①________,②________。
以SO2、软锰矿(主要成分MnO2,少量Fe、Al、Ca及Pb的化合物等)、氨水及净化剂等为原料可制备MnSO4溶液和Mn3O4,主要实验步骤如下:
步骤Ⅰ:如图所示装置,将SO2通入B中的软锰矿浆液中(MnO2+SO2 = MnSO4)。
步骤Ⅱ:充分反应后,在不断搅拌下依次向三口烧瓶中加入适量纯净的MnO2、MnCO3,最后加入适量Na2S沉铅等重金属。
步骤Ⅲ:过滤得MnSO4溶液。
(1)装置A用于制取SO2,反应的化学方程式为_____。
(2)装置B中反应应控制在90~100℃,适宜的加热方式是_____。
(3)装置C的作用是_____。
(4)“步骤Ⅱ”中加入纯净MnO2的目的是_____,用MnCO3调节溶液pH时,需调节溶液pH范围为_____(该实验条件下,部分金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH如下)。
金属离子 | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Mn2+ |
开始沉淀pH | 7.04 | 1.87 | 3.32 | 7.56 |
沉淀完全pH | 9.18 | 3.27 | 4.9 | 10.2 |
(5)已知:①用空气氧化Mn(OH)2浊液可制备Mn3O4[6Mn(OH)2+O22Mn3O4+6H2O],主要副产物为MnOOH;反应温度和溶液pH对产品中Mn的质量分数的影响如下图所示:
②反应温度超过80℃时,Mn3O4产率开始降低。
③Mn(OH)2是白色沉淀,Mn3O4呈黑色;Mn3O4、MnOOH中锰的质量分数理论值依次为72.03%、62.5%。
请补充完整由步骤Ⅲ得到的MnSO4溶液,并用氨水等制备较纯净的Mn3O4的实验方案:_____,真空干燥6小时得产品Mn3O4。
三氯氧磷(POCl3)常用作有机合成的氯化剂、催化剂和阻燃剂等。POCl3遇水会强烈水解,生成H3PO4和HCl。为测定某POCl3样品中Cl元素含量,进行下列实验:
①准确称取30.70 g POCl3样品,置于盛有60.00 mL蒸馏水的水解瓶中摇动至完全水解;
②将水解液配成100.00 mL溶液A,取10.00 mL溶液A于锥形瓶中;
③加入10.00 mL 3.200 mol·L-1 AgNO3标准溶液,并加入少许硝基苯用力摇动,使沉淀表面被有机物覆盖;
④加入指示剂,用0.200 0 mol·L-1 KSCN溶液滴定过量的AgNO3溶液,达到滴定终点时共用去10.00 mL KSCN溶液。
已知:AgSCN是白色沉淀,Ksp(AgSCN)=2×10-12,Ksp(AgCl)=1.8×10-10。
(1) 滴定选用的指示剂是________ (填字母);滴定终点的现象为________。
A. FeCl2 B. NH4Fe(SO4)2 C. 淀粉 D. 甲基橙
(2) 用硝基苯覆盖沉淀的目的是________;若无此操作,所测Cl元素含量将会________ (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(3) 计算三氯氧磷样品中Cl元素的含量________ (写出计算过程)。
以含锂电解铝废渣(主要成分为LiF、AlF3、NaF,少量CaO等)为原料,生产碳酸锂的工艺流程如下:(已知:常温下,LiOH可溶于水,Li2CO3微溶于水)
(1)含锂电解铝废渣与浓硫酸在200~400 ℃条件下反应2 h,加水浸取后过滤,得到的滤渣主要成分是________(填化学式)。
(2)流程中浸取后的过滤操作需要趁热在恒温装置中进行,否则会导致Li2SO4的收率下降,原因是________。(已知部分物质的溶解度数据见下表)
温度/℃ | Li2SO4/g | Al2(SO4)3/g | Na2SO4/g |
0 | 36.1 | 31.2 | 4.9 |
10 | 35.4 | 33.5 | 9.1 |
20 | 34.8 | 36.5 | 19.5 |
30 | 34.3 | 40.4 | 40.8 |
40 | 33.9 | 45.7 | 48.8 |
(3)40℃下进行碱解反应,得到粗碳酸锂与氢氧化铝的混合滤渣,生成氢氧化铝的离子方程式为________。
(4)苛化过程中加入的氧化钙将不溶性的碳酸锂转化成氢氧化锂溶液。若氧化钙过量,则可能会造成________。
(5)碳化反应中,CO2的吸收采用了气、液逆流的方式,这样做的优点是________。整个工艺流程中可以循环利用的物质有________。
一定温度下,在三个容积均为2L的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物,发生反应:2CO(g) + 4H2(g)⇌CH3OCH3(g) + H2O(g) △H<0,测得反应的相关数据如下表:
| 容器1 | 容器2 | 容器3 |
反应温度T/K | 600 | 600 | 500 |
反应物投入量 | 0.2mol CO 0.4mol H2 | 0.4mol CO 0.8mol H2 | 0.2mol CH3OCH3 0.2mol H2O |
平衡v(CO)/(mol·L-1·s-1) | v1 | v2 | v3 |
平衡n(H2)/(mol) | 0.2 | n2 | n3 |
平衡体系总压强p/Pa | p1 | p2 | p3 |
物质的平衡转化率a | a1(CO) | a2(CO) | a3(CH3OCH3) |
平衡常数K | K1 | K2 | K3 |
下列说法正确的是
A.v1<v2,n2>0.4 B.K2=2.5×103,p2>p3
C.2p1<p3,a1(CO) >a2(CO) D.n3<0.4,a2(CO) + a3(CH3OCH3)<1