金属氮化物具有高熔点、高硬度、高化学稳定性以及良好的导热、导电性,目前已经广泛应用于磁学、电子工业 、耐高温结构陶瓷等领域 。回答下列问题
(1)下列不同状态的氮原子其能量最高的是________(填字母),基态氮原子处于最高能级的电子其电子云轮廓图形状为________
(2)第一电离能I1(N)______(填“> ”“< ”或“=”)I1(P),其原因是_____________。
(3)A和B两种金属的含氮化合物的结构如图所示:
①基态 Ni 原子的核外电子排布式为[ Ar]________________。
②物质A 中碳原子的杂化方式为__________________。
③A的熔点高于 B 的,具主要原因是_______。
④B中含有的化学键类型有_____________(填字母)。
a.金属键 b. σ建
c.π键 d. 配位键
(4)氮化铝晶胞如图所示。氮原子的配位数为_______,每个铝原子周围紧邻__________个铝原子;已知立方氮化铝晶体密度为ρg• cm-3,晶胞中最近的两个铝原子之间的距离为___pm(列出计算式即可,阿伏加德罗常数为6. 02×1023mol -1)。
SO2是空气污染物 ,含有SO2 的尾气需处理后才能排放,有多种方法可除 去尾气中SO2。回答下列问题:
(1)氨水吸收法。利用氨水吸收烟气中的SO2, 其相关反应的主要热化学方程式如下:
SO2(g)+NH 3 • H2O(aq)=NH4HSO3(aq) △H1=akJ•mol-1;
NH 3 • H2O(aq)+NH4HSO3(aq)=(NH4)2SO3(aq)+H2O(1)△H2= b kJ• mol-1;
2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4 (aq)△H3 =ckJ• mol-1;
则反应 2SO2(g)+4 NH 3 • H2O(aq)+ O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(l)的△H=___________kJ• mol-1(用含a、b、c的代数式表示)。
(2)热解气还原法。已知CO与SO2 在加热和催化剂作用 下生成生成S(g)和CO2。
①该反应的化学方程式为__________。
②在T °C时,向lL恒容的密闭容器中入充1 mol CO、0.5molSO2发生上述反应(S为气态).5min时达到化学平衡,平衡时测得SO2的转化率为90 %,则 0 ~ 5 mi n 内 反应的平均速率v(SO2)=__________。此温度下该反应的平衡常数 K1=_______。下列选项中能够说明该反应已经达到平衡状态的是_____(填字母)。
a.体系的压强保持不变
b.混合气体的密度保持不变
c.混合气体的平均摩尔质量保持不变
d.单位时间内CO消耗的物质的量与 SO2 生成的物质的量之比为2:1
(3)氧化锌吸收法。配制ZnO悬浊液(含少量 MgO、CaO)在吸收塔中封闭循环脱硫。发生的主要反应为ZnO十SO2 = ZnSO3(s).吸收过程中,测得pH、吸收效率η随 时间t的变化如图a所示。溶液中含硫元素微粒各组分浓度之比如图b所示。
①已知纯ZnO的悬浮液 pH 约为6.8,判断在pH-t曲线cd 段发生的主要反应的离子方程式为____________。
②SO2的吸收效率η随 pH 降低而减小的原因是____________。
氯化亚铜(CuCl)广泛应用于冶金、电镀、医药等行业。某同学以含铜废料(主要成分是 CuO、MgO、MnO、SiO2及少量的杂质)为主要原料制备CuCl的主要流程如下:
已知:①CuCl难溶于水和乙醇 ,在潮湿的空气中易被氧化;
②在水溶液中存在平衡 :CuCl(白色)+2Cl-[CuCl3]2-(色无溶液)。
③几种金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表:
氢氧化物 | 开始沉淀的 pH | 完全沉淀的 pH |
Mg(OH)2 | 8. 4 | 10. 8 |
Cu(OH)2 | 4.2 | 6. 7 |
Mn(OH)2 | 7. 8 | 8. 8 |
问答下列问题:
(1)滤渣1 的主要成分是 _________________(写化学式,下同)。
(2)“调pH”所用粉末状试剂 X 是_____________;pH的调节范闱为____________。
(3)“反应”发生 Cu2+ +Cu+6Cl-=2[CuCl3]2-,表明已完全反应的现象是_______________。
(4)向“滤液3” 加大量的水,过滤可得 CuCl。所得沉淀需再用乙醇洗涤.并在低温下干燥,其原因是___________。
(5)产品纯度的测定,步骤如下:称取mg试样置于锥形瓶中,加入直径 4 ~ 5 mm 玻璃珠适量,并加入 10 mL FeCl3溶液,摇动至样品全部溶解后(CuCl+FeCl3=CuCl2+FeCl2),再加入50 mL,水和2滴邻菲罗啉指示剂,立刻用c mol• L-1 的硫酸高铈[Ce(SO4)2]标准溶液滴定(Fe2++Ce4+=Fe3++Ce3+)'滴至终点时共消耗硫酸高铈标准溶液V mL。
①锥形瓶中加入玻璃珠的作用是____________________。
②样品中 CuCl 的质量分数为_____(列出表达式即可 , 用含(c、m、V的代数式表示)。
环戊二烯基铁[ Fe(C5H5)2]是一种有机过渡金属化合物,常温下为橙黄色粉末,难溶于水,易溶于有机溶剂,温度超过100 °C能够升华,实验室制备环戊二烯基铁的装置和步骤如下:
实验步骤:
步骤1:在三颈烧瓶中加入10mL乙二醇二甲醚(作溶剂)和4. 5 g研细的 KOH 粉末,通入氮气并开启磁力搅拌器 ,然后加入1. 5mL环戊二烯(过量);
步骤2:将1.5g FeCl2•4H2O溶于5 mL二甲基亚砜中 ,并转入滴液漏斗中,将步骤1中的混合物猛烈搅拌10 min,打开滴液漏斗将氯化亚铁的二甲基亚砜溶液在45 min钟左右滴完;
步骤3:关闭滴液漏斗,在氮气保护下继续搅拌30 min;
步骤4:将反应后的混合液倒入100 m L烧杯内,加入少量盐酸除去剩余的KOH,再加入20mL 水,继续搅拌悬浊液15min,抽滤产物,并用水洗涤产物3~4次,最后将产物铺在面皿上,置于真空干燥器内干燥。回答下列问题:
(1)仪器a的作用是___________________。
(2)制备过程中若不通入氮气,会降低环戊二烯基铁的产率,试分析其中的原因: __________。
(3)硅油的主要作用是______。
(4)步骤4中分离环戊二烯基铁也可采用如下方法,请将分离步骤补充完整:向反应后的混合液加入10 mL乙醚(ρ= 0.71g• cm-3 ) 充分搅拌,然后转入_____(填仪器名称)中,依次用盐酸、水各洗涤两次,待液体分层后_____________(填完整操作过程),将含有二环戊二烯基合铁的溶液在通风橱中蒸发得到二环戊二烯基合铁粗产品。
(5)可采用如图所示的简易装置分离提纯环戊二烯基铁。将颗粒状环戊二烯基铁放入蒸发皿中并小火加热,环戊二烯基铁在扎有小孔的滤纸上凝结,该分离提纯方法的名称是_______________,装置棉花的作用是___________。
(6)若最终制得环戊二烯基铁质量为 0.16g,则产率为_____%(保留一位小数)。
25°C, 在 0. 1 mol• L-1 的CH3COOH 溶液中滴加 NaOH溶液,溶液中c(CH3COOH)、c(CH3COO-)与 pH的关系如图所示。下列叙述正确的是
A.曲线I表示混合溶液中c(CH3COO-)随pH变化关系
B.a点溶液的导电能力比b点的强
C.25℃时,CH3COOH的电离平衡常数为10-4.75
D.pH=5.5的溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(CH3COOH)
通过下列实验操作和实验现象,得出的结论正确的是
选项 | 实验操作和现象 | 结论 |
A | 常温下,分别测定浓度均为0.1mol• L-1的Na2CO3溶液与CH3COONa溶液的 pH,Na2CO3溶液的pH大于CH3COONa溶液 | HCO3电离出H+的能力比CH3COOH的弱 |
B | 将乙醇与浓硫酸混合加热,产生的气体通入酸性KMnO4溶液,溶液紫红色褪去 | 产生的气体中一定含有乙烯 |
C | 将亚硫酸钠样品溶于水,加入盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀产生 | 样品接触空气己氧化变质 |
D | 取少量酸催化后的淀粉水解液于试管中,先加入过量氢氧化钠溶液中和酸,再加少量碘水,溶液未变蓝 | 淀粉已经完全水解 |
A.A B.B C.C D.D