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KMnO4是一种高效氧化剂可用来氧化吸附有机异味物.也可以与水中的杂质如二价铁、...

KMnO4是一种高效氧化剂可用来氧化吸附有机异味物.也可以与水中的杂质如二价铁、锰、硫、氰、酚等反应。实验室常用Na2C2O4标准溶液标定未知浓度的KMnO4溶液,发生反应:5C2O42-+2MnO4-+16H++4H2O=2[Mn(H2O)6]2++10CO2。根据以上信息,完成下列问题:

(1)按电子排布K位于元素周期表的_______,基态Mn2+的核外电子排布式可表示为_____

(2)1 mol [Mn( H2O)6]2+中所含有的共价键数目为__________

(3)基态C原子的核外电子中占据最高能级的电子云轮廓图为_______.C2O42-中碳原子的轨道杂化类型是___________________.

(4)同主族元素氧、硫、硒对应最简单氢化物的沸点:H2O>H2Se>H2S,原因是__________

(5)β-MnSe的结构中Se为面心立方最密堆积,晶胞结构如图所示。

β-MnSeMn的配位数为_____________

②若该晶体的晶胞参数为apm,阿伏加德罗常数的值为NA。则距离最近的两个锰原子之间的距离为______pm, β-MnSe 的密度ρ= ______ ( 列出表达式)g·cm-3

 

s 1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5 18NA 哑铃形 sp2杂化 相对分子质量越大,范德华力就越大,沸点就越高,但水分子间形成氢键,使熔沸点较高 4 【解析】 (1)K位于周期表中第4周期第IA族,则K位于元素周期表的s区;基态Mn原子的核外电子排布式为[Ar]3d54s2,失去4s2两个电子变成Mn2+,则基态Mn2+的核外电子排布式可表示为:1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5; (2)[Mn(H2O)6]2+中所含有的σ键数目为:6×2=12个氢氧键和6个配位键,所以1mol[Mn(H2O)6]2+中所含有的σ键数目为18NA; (3)基态C原子的核外电子排布为1s22s22p2,核外电子中占据最高能级为2p,则基态C原子的核外电子中占据最高能级的电子云轮廓图为哑铃形,C2O42-中碳原子和一个氧原子形成碳氧双键,和另一个氧原子形成碳氧单键,和另一个碳原子形成碳碳单键,所以碳原子的轨道杂化类型为sp2杂化; (4)O、S、Se为同主族元素,形成的H2O、H2S和H2Se均为分子晶体,H2O分子间氢键导致沸点异常升高,H2S和H2Se随着相对分子质量增大,分子间作用力增强,沸点升高,氢键影响大于分子间作用力影响,所以最简单氢化物的沸点:H2O>H2Se>H2S; (5)①根据晶胞结构分析,Mn位于四面体中心,周围有4个Se,则Mn的配位数为4; ②1个晶胞中含有Mn数目为4,含有Se的数目为8×+6×=4,根据晶胞结构可知两个Mn原子的最近距离为面对角线的一半,距离为cm;一个晶胞体积为V=(a×10-10)3cm3,所以密度为ρ=g/cm3。
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运用化学链燃烧技术有利于提高燃料利用率。化学链燃烧技术的基本原理是借助载氧剂(如Fe2O3FeO等)将燃料与空气直接接触的传统燃烧反应分解为几个气固反应,燃料与空气无须接触,由载氧剂将空气中的氧气传递给燃料。回答下列问题:

Fe2O3作载氧剂的化学链燃烧循环转化反应的部分热化学方程式如下,循环转化的原理如图1所示。

C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)H1akJ•mol1

CO(g)+2H2(g)+O2(g)═CO2(g)+H2O(g)H2bkJ•mol1

1)写出图1中总反应的热化学方程式:_____

2)空气经反应器A后得到的尾气_____(填不能)直接用作工业合成氨的原料气,原因是_____

.用FeO作载氧剂,部分反应的lgKp[K是用平衡分压(平衡分压=总压×物质的量分数)代替平衡浓度]与温度的关系如图2所示。

  

3)图2涉及的反应中,属于吸热反应的是反应_____(填字母)。

4R点对应温度下,向某恒容密闭容器中通入1mol CO,并加入足量的FeO,只发生反应CO(g)+FeO(s)Fe(s)+CO2(g),则CO的平衡转化率为_____

.在T℃下,向某恒容密闭容器中加入1mol CH4(g)4mol FeO(s)进行反应:CH4(g)+4FeO(s)4Fe(s)+2H2O(g)+CO2(g)。反应起始时压强为p0,反应进行至10min时达到平衡状态,测得此时容器的气体压强是起始压强的2倍。

5T℃下,该反应的Kp_____

6)若起始时向该容器中加入1mol CH4(g)4mol FeO(s)1mol H2O(g)0.5mol CO2(g),此时反应向_____(填正反应逆反应)方向进行。

7)其他条件不变,若将该容器改为恒压密闭容器,则此时CH4(g)的平衡转化率_____(填增大”“减小不变)。

 

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苯胺(又名氨基苯)是最重要的胺类物质之一,可作为炸药中的稳定剂、汽油中的防爆剂,也可作为医药磺胺药的原料等。苯胺为无色油状液体,有特殊气味,可用水蒸气蒸馏提纯。用纳米铁粉还原硝基苯制备苯胺的原理及装置图(略去夹持装置和加热装置)如下:

4+9Fe+4H2O4+3Fe3O4

已知部分有机物的一些数据如下表:

名称

密度(g•mL-1)

熔点()

沸点()

溶解性

备注

硝基苯

1.2037

5.7

210.8

难溶于水,易溶于乙醇、乙醚

 

苯胺

1.0217

-6.3

184.4

难溶于水,易溶于乙醇、乙醚

空气中易变质

乙醚

0.7134

-116.3

34.6

微溶于水,易溶于乙醇

 

 

.合成:在装置1中的仪器X中,加入9g纳米铁粉、20mL水、1mL冰醋酸,加热至煮沸,煮沸35min后冷却至室温,再将7.0mL硝基苯逐滴加入(该反应强烈放热),搅拌、加热、回流半小时,至反应完全。

.分离提纯:将装置1改为装置2进行水蒸气蒸馏,取装置2中的馏出物约56mL,转移至分液漏斗中,分离出有机层后,水层加入1.3gNaCl固体,用乙醚萃取3(每次用7.0mL乙醚),合并有机层和乙醚萃取液,加入粒状NaOH干燥,过滤后转移至干燥的圆底烧瓶中,水浴蒸去乙醚,残留物再利用装置3蒸馏并收集温度T℃时的馏分。

请回答下列问题:

1)由苯制取硝基苯的化学方程式为__

2)仪器X的名称是__;加入硝基苯时,逐滴加入的目的是__

3)分离提纯过程中加入NaCl固体的作用是__

4)装置2和装置3都需要通冷凝水,冷凝水的作用是__;装置2中长导管B的作用是__

5)萃取分液操作过程中要远离明火和热源,原因是__

6)温度T的范围为__,实验结束得到6.0mL产物,则苯胺的产率为__(保留三位有效数字)

 

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某研究小组在实验室以废铜屑(主要成分是CuCuO,含有少量的FeFe2O3)为原料制备碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3],具体流程如下:

已知:Cu2(OH)2CO3为绿色固体,难溶于冷水和乙醇,水温越高越易分解。

(1)为加快废铜屑在稀硫酸中的溶解速率,可采取的措施为____(任写一种)

(2)“操作Ⅱ中铜发生反应的离子方程式为 ___

(3)“调节pH”操作中加入的试剂为____(填化学式)

(4)洗涤Cu2(OH)2CO3沉淀的操作为____

(5)“操作Ⅲ中温度选择5560℃的原因是____;该步骤生成Cu2(OH)2CO3的同时产生CO2,请写出该反应的化学方程式:____

(6)某同学为测定制得的产品中Cu2(OH)2CO3的质量分数,进行了如下操作:称取m1g产品,灼烧至固体质量恒重时,得到黑色固体(假设杂质不参与反应),冷却后,称得该黑色固体质量为m2g,则样品中Cu2(OH)2CO3的纯度为____(用含m1m2的代数式表示)

 

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PbO为原料回收铅的过程如下:

.PbO溶解在HClNaCl的混合溶液中,得到含Na2PbC14的溶液;

.电解Na2PbCl4溶液后生成Pb,原理如图所示。

下列判断不正确的是

A.阳极区的溶质主要是H2SO4

B.电极Ⅱ的电极反应式为PbCl42+2e=Pb+4Cl

C.当有2. 07 g Pb生成时,通过阳离子交换膜的阳离子为0.04 mol

D.电解过程中为了实现物质的循环利用,可向阴极区补充PbO

 

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下列实验操作对应的现象不符合事实的是

选项

实验操作

现象

A

向盛有溶液的试管中滴入几滴稀盐酸,充分振荡后滴加KSCN溶液

溶液逐渐变为黄色,滴加KSCN后溶液变血红色

B

向盛有溶液的试管中通入乙烯

溶液逐渐褪色,静置后观察到溶液有分层现象

C

溶液中滴加氨水,充分反应后再加入过量的溶液

先产生白色沉淀,后沉淀消失

D

向盛有溶液的试管中滴加稀硫酸

有刺激性气味气体产生,溶液变浑浊

 

 

A.A B.B C.C D.D

 

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