硼的化学丰富多彩,也是材料化学研究的热点之一。
⑴ 最近美国Rice University的教授Boris Yakobson与其同事预测
了一种硼巴基球(Bn,如图所示)的存在,这种分子组成与C60相似,
但在它每个六边形的中心有一个额外的原子,显著提高了其稳定性。
则n="_______"
⑵ 硼是制造超硬材料的元素之一。提高材料的硬度有两种方法,一是制造具有类似金刚石结构的物质,如立方BM,若M为第三周期的元素,则 M为_______(填元素符号),二是寻找“不可压缩性的”的金属,这类金属具有高密度,低硬度的特点,它们和硼的化合物有异乎寻常的硬度,最近《Science》杂志报道合成了一种可与金刚石相媲美的超硬材料XB2,X是第VIIB族元素,则X为______(填元素名称)
⑶ 氮化硼纳米管是一种具有优异性能的材料,于1995年美国加州大学的教授首次合成。该材料可由高温热解法制得,用N2将由(NH4)2SO4与NaBH4反应生成的物质A带入含Co、Ni催化剂的硅晶基片上,加热到1000-1100℃反应生成,已知A为苯的等电子体,写出两步反应的方程式
(共10分)根据下面物质间转换的框图,回答有关问题:
(1)由反应①产生的A、B混合物的工业名称是。
(2)写出框图中D、E的化学式:D
;E
(3)如果2mol Na2O2与足量水蒸气反应,可得标准状况下气体的体积是多少L,同时反应中转移电子总数是
。(NA表示阿佛加德罗常数)
(4)请设计一个简单易行的小实验,证明反应⑤是放热反应。实验方法是
(5)如果A、B混合气体7.8g(平均摩尔质量10g·mol-1),在与G充分反应后,通过足量Na2O2层,可使Na2O2增重g,并得到O2m
ol。
(共10分)某无色溶液,其中可能存在Na+、Ba2+、AlO2-、S2-、SO32-、SO42-。取该溶液进行有关实验,实验结果如下图所示。
请回答下列问题:
(1)沉淀甲的化学式为;
(2)由溶液甲生成沉淀乙的离子方程式为_______________;
(3)沉淀丙中一定含有(填化学式,下同),可能含有;
(4)综合上述信息,该溶液中肯定存在的离子有___________________。
(共14分) 2SO2(g)+O
2(g) =2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1mol SO2(g)氧化为1mol SO3的ΔH=-99kJ·mol-1.请回答下列问题:
(1)图中A、C分别表示、,E的大小对该反应的反应热有无影响?(填“有影响”或“无影响”)。该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点升高还是降低?,理由是;
(2)图中△H=KJ·mol-1;
(3)V2O5的催化循环机理可能为:V2O5氧化SO2时,自身被还原为四价钒化合物;四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化
学方程式;
(4)如果反应速率υ(SO2)为0.05 mol·L-1·min-1,则υ(O2)= mol·L-1·min-1、υ(SO3)=mol·L-1·min-1;
(5)已知单质硫的燃烧热为296 KJ·mol-1,计算由S(s)生成3 molSO3(g)的△H(要求计算过程)。
(共6分)瑞典皇家
科学院宣布,将2007年诺贝尔化学奖授予德国马普学会弗里茨-哈伯(Fritz-Haber)研究所的格哈德·埃特尔(Gerhard Ertl)教授,以表彰他在固体表面化学过程研究领域作出的开拓性成就。合成氨工业生产中所用的α-Fe催化剂的主要成分是FeO、Fe2O3。
(1)某FeO、Fe2O3混合物中,铁、氧的物质的量之比为4:5,其中Fe2+与Fe3+物质的量之比为_________。
(2)当催化剂中Fe2+与Fe3+物质的量之比为1:2时,其催化活性最高,此时铁的氧化物混合物中铁的质量分数为_________(用小数表示)。
(3)以Fe2O3为原料制备上述催化剂,可向其中加入适量碳粉,发生如下反应:
2Fe2O3 +C
=4FeO +CO2↑,为制得这种催化活性最高的催化剂,应向480g Fe2O3粉末中加入碳粉的质量为_________ g。
从某些植物树叶提取的挥发油中含有下列主要成分:
(1)有关A、B、C三种物质的说法正确的是(填序号)
a.均能发生加聚反应 b.只有B能与FeCl3发生显色反应
c.均不能与氢氧钠溶液反应 d.只有C能发生银镜反应
(2)A中苯环上的一卤代物的同分异构体的数目为。
(3)0.5molB与足量的溴水充分反应,消耗mol单质溴。
(4)写出A与B在一定条件下相互反应,生成高分子化合物的化学方程式:
(5)已知:

有机物C9H8O发生如下反应:
则C9H8O的结构简式为。