教材插图具有简洁而又内涵丰富的特点。请回答以下问题:
(1)第三周期的某主族元素,其第一至第五电离能数据如图1所示。则该元素对应的原子有___种不同运动状态的电子。
(2)如图2所示.每条折线表示周期表IVA–VIIA中的某一族元素氢化物的沸点变化。请解释AsH3比NH3沸点低的原因___。
(3)CO2在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图3所示。则该CO2晶体属于___晶体。
(4)第一电离能介于Al、P之间的第三周期元素有__种。BCl3中B原子的杂化方式为___。
(5)Fe的一种晶体如甲、乙所示,若按甲虚线方向切乙得到的A-D图示中正确的是__(填字母标号)。
铁原子的配位数是___,假设铁原子的半径是rcm,该晶体的密度是ρg/cm3,则铁的相对原子质量为___(设阿伏加德罗常数的值为NA)。
运用化学反应原理研究碳、氮、硫的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
I.氨为重要的化工原料,有广泛用途。
(1)合成氨中的氢气可由下列反应制取:
a.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ∆H1=+216.4kJ/mol
b.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ∆H2=–41.2kJ/mol
则反应CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)∆H=__。
(2)起始时投入氮气和氢气的物质的量分别为1mol、3mol,在不同温度和压强下合成氨。平衡时混合物中氨的体积分数与温度的关系如图。
①恒压时,反应一定达到平衡状态的标志是__(填序号)。
A.N2和H2的转化率相等
B.反应体系密度保持不变
C.保持不变
D.=2
②P1__P2(填“>”“<”“=”或“不确定”,下同);反应的平衡常数:B点__D点。
③C点H2的转化率为__;在A、B两点条件下,该反应从开始到平衡时生成氮气的平均速率:v(A)___v(B)。
Ⅱ.用间接电化学法去除烟气中NO的原理如图所示。
(3)已知阴极室溶液呈酸性,则阴极的电极反应式为__。反应过程中通过质子交换膜(ab)的H+为2mol时,吸收柱中生成的气体在标准状况下的体积为__L。
乙酰苯胺()在工业上可用作橡胶硫化促进剂、纤维酯涂料的稳定剂、过氧化氢的稳定剂等,可通过苯胺()和乙酸酐()反应制得。已知:纯乙酰苯胺是白色片状晶体,相对分子质量为135,熔点为114℃,易溶于有机溶剂。在水中的溶解度如下。
温度/℃ | 20 | 25 | 50 | 80 | 100 |
溶解度/(g/100g水) | 0.46 | 0.56 | 0.84 | 3.45 | 5.5 |
实验室制备乙酰苯胺的步骤如下(部分装置省略):
Ⅰ.粗乙酰苯胺的制备。将7mL(0.075mol)过量乙酸酐放入三颈烧瓶c中,在a中放入5mL(0.055mol)新制得的苯胺。将苯胺在室温下逐滴滴加到三颈烧瓶中。苯胺滴加完毕,在石棉网上用小火加热回流30min,使之充分反应。待反应完成,在不断搅拌下,趁热把反应混合物缓慢地倒入盛有100mL冷水的烧杯中,乙酰苯胺晶体析出。充分冷却至室温后,减压过滤,用__洗涤晶体2-3次。用滤液冲洗烧杯上残留的晶体,再次过滤,两次过滤得到的固体合并在一起。
Ⅱ.乙酰苯胺的提纯。将上述制得的粗乙酰苯胺固体移入250mL烧杯中,加入100mL热水,加热至沸腾,待粗乙酰苯胺完全溶解后,再补加少量蒸馏水。稍冷后,加入少量活性炭吸附色素等杂质,在搅拌下微沸5min,趁热过滤。待滤液冷却至室温,有晶体析出,__、洗涤、干燥后称量产品为5.40g。
回答下列问题:
(1)仪器b的名称是__。
(2)步骤I中,减压过滤的优点是过滤速度快,同时所得固体更干燥,用滤液而不用蒸馏水冲洗烧杯的原因是__;洗涤晶体最好选用__(填字母)。
A.乙醇 B.CCl4 C.冷水 D.乙醚
(3)步骤Ⅱ中,粗乙酰苯胺溶解后,补加少量蒸馏水的目的是__。
(4)步骤Ⅱ中,洗涤干燥前的操作是___。上述提纯乙酰苯胺的方法叫__。
(5)乙酰苯胺的产率为___。(计算结果保留3位有效数字)
锶(Sr)为第五周期IIA族元素,其化合物六水氯化锶(SrCl2•6H2O)是实验室重要的分析试剂,工业上常以天青石(主要成分为SrSO4)为原料制备,生产流程如图:
已知:①经盐酸浸取后的溶液中除含有Sr2+和Cl-外,还有少量的Ba2+杂质。
②BaSO4的溶度积常数为2.2×10-10,SrSO4的溶度积常数为3.3×10-7。
③SrCl2•6H2O的摩尔质量为267g/mol。
(1)工业上天青石焙烧前应先研磨粉碎,其目的是__。
(2)工业上天青石隔绝空气高温焙烧时,若0.5molSrSO4中只有S元素被还原,且转移了4mol电子。则该反应的化学方程式为__。
(3)浸取后加入硫酸的目的是___,用离子方程式表示___。
(4)产品纯度检测:称取2.000g产品溶解于适量水中,向其中加入含AgNO30.01mol的AgNO3溶液。溶液中除Cl-外,不含其它与Ag+反应的离子,待Cl-完全沉淀后,滴入1—2滴含Fe3+的溶液作指示剂,用0.2000mol/L的NH4SCN标准溶液滴定剩余的AgNO3,使剩余的Ag+以AgSCN白色沉淀的形式析出。已知:SCN-先与Ag+反应。
①滴定反应达到终点的现象是__。
②若滴定过程用去上述浓度的NH4SCN溶液20.00mL,则产品中SrCl2•6H2O的质量百分含量为___(请列出计算式,无需计算)。
(5)由SrCl2•6H2O晶体制取无水氯化锶的主要仪器除了酒精灯、泥三角、三脚架外,还有___。
羟氨(NH2OH)在水溶液中的电离方程式为:NH2OH+H2ONH3OH++OH-,用0.1mol/L盐酸滴定20mL0.1mol/L NH2OH溶液,恒定25℃时,滴定过程中由水电离出来的OH-浓度的负对数与盐酸体积的关系如图所示,下列说法错误的是( )
A.A到D溶液中,NH2OH电离常数不变
B.由A到D,水电离出的c(OH-)逐渐减小
C.B点对应的溶液中c(Cl-)=c(NH3OH+)
D.C点对应的溶液中c(H+)=c(OH-)+ c(NH2OH)
以熔融的碳酸盐(K2CO3)为电解液,泡沫镍为电极,氧化纤维布为隔膜(仅允许阴离子通过)可构成直接碳燃料电池,其结构如图所示,下列说法正确的是
A.该电池工作时,CO32-通过隔膜移动到b极
B.若a极消耗1mol碳粉,转移电子数为4NA
C.b极的电极反应式为2CO2+O2-4e-=2CO32-
D.为使电池持续工作,理论上需要补充K2CO3