已知:A、B、C、D、E五种物质间存在如下转化关系:A + B→C + D + E
(1)C溶液呈蓝色,D为红棕色气体,则该转化关系中涉及的离子方程式为
。
(2)若C为刺激性气味的气体且可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,D为中性干燥剂。
① C的结构式为 ;C是 (填“极性”或“非极性”)分子。
② A + B→C + D + E的化学方程式为 。
③工业上合成C的反应条件为 。
(3)若该转化关系中涉及的反应为氯碱工业的主要反应。
①以铁网和铂网作为电极,则铁网为 极,电极反应式为 。
②若反应后得到1L pH=13的E溶液,则两电极共产生气体 L(标准状况下)。
(4)若C、D均为无色气体,且C可以使品红溶液褪色。
①工业上利用黄铁矿生成C的设备是 。
②将2mol C和1mol O2充入2L密闭容器中,10min后达到平衡,此时C的转化率为75%。则10min内SO3的平均速率为 。
[化学一选修3:物质结构与性质]利用铜萃取剂M,通过如下反应实现铜离子的富集:
(1)X难溶于水、易溶于有机溶剂,其晶体类型为。
(2)M所含元素的电负性由大到小顺序为,N原子以轨道与O原子形成σ键。
(3)上述反应中断裂和生成的化学键有(填序号)。
a.离子键
b.配位键
c.金属键
d.范德华力
e.共价键
(4)M与W(分子结构如图)相比,M的水溶性小,更利于Cu2+的萃取。M水溶性小的主要原因是。
(5)基态Cu2+的外围电子排布式为,Cu2+等过渡元素水合离子是否有颜色与原子结构有关,且存在一定的规律。判断Sc3+、Zn2+的水合离子为无色的依据是。
离子 |
Sc3+ |
Ti3+ |
Fe2+ |
Cu2+ |
Zn2+ |
颜色 |
无色 |
紫红色 |
浅绿色 |
蓝色 |
无色 |
[化学——选修2:化学与技术](15分)最近的研究发现,复合氧化物铁酸锰(MnFe2O4)可以用于热化学循环分解水制氢,因而受到许多发达国家的青睐。MnFe2O4的制备流程如下:
(1)原料Fe(NO3)n中n=____,投入原料Fe(NO3)n和Mn(NO3)2的质量之比应为______。
(2)步骤二中“连续搅拌”的目的是___________________________________________;
步骤三中洗涤干净的标准_____________________________________________。
(3)利用MnFe2O4热化学循环制氢的反应可表示为
请认真分析上述两个反应并回答下列问题:
①若MnFe2O4-x中x=0.6,则MnFe2O4-x中Fe2+占全部铁元素的百分率为_______。
②该热化学循环新氢法的优点有____________________________(答两点即可)。
③该热化学循环法制氢尚有不足之处,进一步改进的研究方向是_____________。
铬元素及其化合物在生产、生活中具有广泛的用途。
(1)在常温下,铬能缓慢与稀硫酸反应,生成蓝色溶液。其金属性比铜(填“强”或“弱”)。
(2)Cr(OH)3和Al(OH)3性质类似,则Cr(OH)3与KOH反应的离子方程式为。
(3)工业上净化处理铬污染的可用电解法。将含K2Cr2O7酸性废水放入电解槽内,加入适量的NaCl,以Fe作阳极和石墨作阴极进行电解。经过一段时间后,溶液中Cr和Fe转化为Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀除去。
①写出阴极的电极反应式:。
②溶液中Fe、Cr元素最终转化为Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀除去,原理为(用离子方程式和必要的文字说明)。
③电解后的溶液中c(Fe3+)为2.0×10-13 mol·L-1,则溶液中c(Cr3+)为mol·L-1
(已知Ksp[ Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cr(OH)3]=6.0×l0-31)。
(4)CrO3具有强氧化性,可用于查处酒驾,原理是在酸性条件下能将乙醇氧化成乙酸,CrO3被还原成绿色的硫酸铬[Cr2(SO4)3],则该反应的化学方程式为。
(5)CrO3的热稳定性较差,加热时逐步分解,其固体残留率()随温度的变化如图所示,则B点时剩余固体的成分是____________(填化学式)。
(14分)雾霾由多种污染物形成,其中包含颗粒物(包括PM2.5在内)、氮氧化物(NOx)、CO、SO2等。化学在解决雾霾污染中有着重要的作用。
(1)已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH=-113.0 kJ·mol-1
则反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)ΔH=kJ·mol-1。
一定条件下,将NO2与SO2以体积比1:2置于恒温恒容的密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的有。
a.体系密度保持不变
b.混合气体颜色保持不变
c.SO3和NO的体积比保持不变
d.每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2
测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1:5,则平衡常数K=。
(2)CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右,选择此压强的理由是。
(3)下图是一种用NH3脱除烟气中NO的原理。
①该脱硝原理中,NO最终转化为H2O和(填化学式)。
②当消耗1 mol NH3和0.5 molO2时,除去的NO在标准状况下的体积为L。
(4)NO直接催化分解(生成N2和O2)也是一种脱硝途径。在不同条件下,NO的分解产物不同。在高压下,NO在40℃下分解生成两种化合物,体系中各组分物质的量随时间变化曲线如图所示,写出NO分解的化学方程式。
【化学—选修3:物质结构与性质】在研究金矿床物质组分的过程中,通过分析发现了Cu-Ni-Zn-Sn-Fe多金属互化物。
(1)某种金属互化物具有自范性,原子在三维空间里呈周期性有序排列,该金属互化物属于(填“晶体”或“非晶体”),可通过方法鉴别。
(2)基态Ni2+的核外电子排布式;配合物Ni(CO)4常温下为液态,易溶于CCl4、苯等有机溶剂。固态Ni(CO)4属于晶体;Ni2+和Fe2+的半径分别为69 pm和78 pm,则熔点NiOFeO(填“<”或“>”)。
(3)铜能与类卤素(SCN)2反应生成Cu(SCN)2,1mol(SCN)2分子中含有σ键的数目为;类卤素(SCN)2对应的酸有两种,理论上硫氰酸(H—S—C≡N)的沸点低于异硫氰酸(H—N=C=S)的沸点,其原因是;写出一种与SCN—互为等电子体的分子(用化学式表示)。
(4)氨基乙酸铜的分子结构如图,碳原子的杂化方式为。
(5)立方NiO(氧化镍)晶体的结构如图-1所示,其晶胞边长为apm,列式表示NiO晶体的密度为g/cm3(不必计算出结果,阿伏加德罗常数的值为NA)。人工制备的NiO晶体中常存在缺陷(如图-2):一个Ni2+空缺,另有两个Ni2+被两个Ni3+所取代,其结果晶体仍呈电中性,但化合物中Ni和O的比值却发生了变化。已知某氧化镍样品组成Ni0.96O,该晶体中Ni3+与Ni2+的离子个数之比为。