氮化硼( BN)是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂(主要成分Na2B4O7)为起始物,经过一系列反应可以得到BN和火箭高能燃料及有机合成催化剂BF3的过程如下:
(1)写出由B203制备BF3的化学方程式 ,BF3中,B原子的杂化轨道类型为____________,BF3分子空间构型为____________。
(2)在硼、氧、氟、氮中第一电离能由大到小的顺序是(用元素符号表示)________________。
(3)已知:硼酸的电离方程式为H3B03 +H20 [B(OH)4] - +H+,试依据上述反应写出[ Al( OH)4] -的结构式____________,并推测1mol NH4BF4(氟硼酸铵)中含有____________个配位键。
(4)由12个硼原子构成如图1的结构单元,硼晶体的熔点为1873℃,则硼晶体的1个结构单元中含有________________个B-B键。
(5)氮化硼(BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼(晶体结构如图2)是通常存在的稳定相可作高温润滑剂。立方相氮化硼(晶体结构如图3)是超硬材料,有优异的耐磨性。
①关于这两种晶体的说法,不正确的是____________(填字母)。
a.两种晶体均为分子晶体
b.两种晶体中的B-N键均为共价键
c.六方相氮化硼层间作用力小,所以质地软
d.立方相氮化硼含有σ键和π键,所以硬度大
②六方相氮化硼晶体内B-N键数与硼原子数之比为 __,其结构与石墨相似却不导电,原因是____________。
③立方相氮化硼晶体中,每个硼原子连接____________个六元环。该晶体的天然矿物在青藏高原地下约300 km的古地壳中被发现。根据这一矿物形成事实,推断实验室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是 。
利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测和处理。某工厂对制铬工业
污泥中Cr(Ⅲ)的回收与再利用工艺如下(硫酸浸液中金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Fe2+、Al3+、Ca2+、Mg2+):
常温下部分阳离子的氢氧化物形成沉淀时溶液的pH见下表:
(1)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施是 (至少一条)。
(2)调pH= 4.0是为了除去__________
(3)钠离子交换树脂的作用原理为,被交换的杂质离子是_________
(4)试配平下列氧化还原反应方程式:
(5)通入SO2的目的是__________________
研究含氮污染物的治理是环保的一项重要工作。合理应用和处理氮的化合物,在生产生活中有重要意义。
I.污染物SO2、NO2经O2预处理后用CaSO3悬浊液吸收,可减少尾气中S02、NOx的含量。
T℃时,O2氧化烟气中S02、NOx的主要反应的热化学方程式为:
(1)T℃时,反应3NO (g) +O3(g)3NO2(g)的△H= kJ.mol-1。
(2)T℃时,将0.6 mol NO和0.2 molO3气体充入到2L固定容积的恒温密闭容器中,NO的浓度随反应时间的变化如图1所示。
①T℃时,反应3NO(g) +O3(g)3NO2(g)的平衡常数K=______________。
②不能说明反应达到平衡状态的是______________。
A.气体颜色不再改变
B.气体的平均摩尔质量不再改变
C.气体的密度不再改变
D.单位时间内生成O3和NO2物质的量之比为1:3
II.N02的二聚体N204是火箭中常用氧化剂。完成下列问题:
(3)如图2所示,A是由导热材料制成的密闭容器,B是一耐化学腐蚀且易于传热的透明气囊。关闭K2,将各1 molNO2通过K1、K3分别充入真空A、B中,反应起始时A、B的体积相同均为aL(忽略导管中的气体体积)。
①若容器A中到达平衡所需时间ts,达到平衡后容器内压强为起始压强的0.8倍,则平均化学反应速率v(NO2)=________________。
②若打开K2,平衡后B容器的体积缩至0.4aL,则打开K2之前,气球B体积为__________L。
③若平衡后在A容器中再充入0.5 mol N2O4,则重新到达平衡后,平衡混合气中NO2的体积分数 (填“变大…“变小”或“不变”)。
CN-可以造成水体污染,某小组采用如下方法对污水进行处理。
I.双氧水氧化法除NaCN
(1)NaCN的电子式为____________,用离子方程式表示NaCN溶液呈碱性的原因____________
(2)碱性条件下加入H202除CN-,可得到纯碱和一种无色无味的无毒气体,该反应的离子方程式为________________
Ⅱ.CN -和Cr2072-联合废水处理法
(3)②中反应后无气体放出,该反应的离子方程式为____________
(4)步骤③中,每处理0.4 mol Cr2072-,至少消耗Na2S2O3 mol。
Ⅲ,电化学法处理CN–
如下图装置模拟电化学法处理CN -,有关结果见右表。
(5)若乙池中石墨(I)极产生无毒无害的物质,其电极反应式为____________
(6)该实验表明电化学法处理CN -时,影响处理速率的因素有 、____________
某化学兴趣小组设计如下实验方案。将浓硫酸与铜片反应制备SO2并进行相关实验探究,实验装置如下图所示:
请回答下列问题:
(1)装置B的作用是________________
(2)设计装置C的目的是验证SO2的____________性,装置C中发生反应的离子方程式是____________。装置D中NaOH全部转化为NaHSO3的标志是________________。
(3)向NaHSO3溶液中加入NaCl0溶液时,反应有三种可能的情况:
I.HSO3-与ClO -恰好反应
Ⅱ.NaClO不足
Ⅲ.NaClO过量
甲同学分别取上述混合溶液于试管中,通过下列实验确定该反应属于哪一种情况,请完成下表:(已知酸性:H2SO3>H2CO3>HCl0)
(4)请设计简单实验证明:室温下HS03-的电离平衡常数Ka与水解平衡常数Kb,的相对大小:________
在常温下,用0.1000 mol/L的盐酸滴定25 mL 0.1000 mol/L Na2CO3溶液,所得滴定曲线如下图所示。下列有关滴定过程中溶液相关微粒浓度间的关系不正确的是
A.a点:c( HCO3-)>c(Cl-)>c(C032-)
B.b点:c(Na+)+c(H+)=c(Cl一)+c(HCO3-)+c(CO32-)+c(OH -)
C.c点:c(OH -)+c(CO32-)=c(H+)+c(H2CO3)
D.d点:c(Cl-)=c(Na+)