[化学与技术]硫酸在日常生产生活中应用非常广泛。请回答硫酸工业中的如下问题:
(1)早期生产硫酸以黄铁矿为原料,目前很多国家都已经限制以黄铁矿为原料而以硫黄为原料,以硫黄为原料的优点是 。
(2)工业上生产硫酸时,利用催化氧化反应将SO2转化为SO3,是一个关键步骤。压强及温度对SO2转化率的影响如下表(原料气各成分的体积分数为:SO27%;O21l%;N2 82%);
![]() ![]() 转化率/% 温度/℃ |
0.1 |
0.5 |
1 |
10 |
400 |
99.2 |
99.6 |
99.7 |
99.9 |
500 |
93.5 |
96.9 |
97.8 |
99.3 |
600 |
73.7 |
85.8 |
89.5 |
96.4 |
利用表中数据分析。在实际生产中选择的适宜生产条件是:温度_______ ℃,压强 ___________MPa。
(3)选择适宜的催化剂,是否可以提高SO2的转化率? _______(填“是”或“否”),是否可以增大该反应所放出的热量? (填“是” 或“否”)。
(4)为提高SO3吸收率,实际生产中用 吸收SO3。
(5)在催化反应室中设有热交换装置,以下叙述与热交换装置的作用有关的是______(填写序号)。
A.保护环境。防止空气污染 | B.充分利用热量,降低生产成本 |
C.升高温度,提高SO2的转化率 | D.防止催化剂中毒 |
(6)在硫酸工业尾气中,SO2是主要大气污染物,必须进行净化处理,处理方法可用 ________(填名称)吸收,然后再用硫酸处理,重新生成SO2和一种生产水泥的辅料,写出这两步反应的化学方程式_______________________________________。
下列有关实验操作或判断正确的是______。
A.配制一定物质的量浓度溶液,定容时俯视刻度线会导致所配溶液浓度偏大 |
B.用干燥的蓝色石蕊试纸检验氯气 |
C.配制稀硫酸时,可先在烧杯中加入一定体积的蒸馏水,再边缓慢加入浓硫酸边搅拌 |
D.实验室制取NO气体时,既可用排水法收集又可用排空气法收集 |
E.在天平左右两盘中各放一张白纸后,即可将NaOH固体放在白纸上称量
F.观察钾元素焰色反应的操作:先将铂丝放在稀盐酸中洗涤,然后蘸取固体氯化钾,置于酒精灯的火焰上进行灼烧,透过蓝色钴玻璃进行观察
G.NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色
(1)+3价Co的配合物CoClm·nNH3,中心原子的配位数为6,若1 mol该配合物与足量AgNO3溶液反应生成1 mol AgCl沉淀,用配合物形式写出该配合物的化学式。
(2)研究物质磁性表明:金属阳离子含未成对电子越多,则磁性越大磁记录性能越好。离子型氧化物MnO2和Fe3O4及Cr2O3中,磁性最大的是___________。
(3)碳纳米管有单层或多层石墨层卷曲而成,其结构类似于石墨(如下左图),每个碳原子通过 杂化与周围碳原子成键。
(4)铁元素应用广泛,Fe2+与KCN溶液反应得Fe(CN)2沉淀,当加入过量KCN溶液时沉淀溶解,生成黄血盐,其配离子结构如上右图。
①已知CN—与N2结构相似,1molCN-中键数目为。
②上述沉淀溶解过程的化学方程式为。
第四周期元素的单质及化合物在工农业生产中应用广泛。
(1)第四周期元素中,基态原子的最外层只有1个电子的元素共有种。
(2)铂丝蘸取氯化钙在酒精灯上灼烧,火焰呈现砖红色,显色原因是(填序号)。
A.氯化钙受热挥发 | B.氯化钙受热分解 |
C.钙离子中电子跃迁 | D.氯离子中电子跃迁 |
(3)无水硫酸铜呈白色,吸水后形成胆矾,呈蓝色。科学家通过X射线测定出胆矾的结构,其结构可用右图表示。
①胆矾晶体中除共价键、配位键及微弱的范德华力外,还存在的两种作用力是和。
②胆矾晶体CuSO4·5H2O可以写出[Cu(H2O)4]SO4·H2O,其中中心原子(离子)是,配体是,配位原子是,配位数是。
③铜离子形成胆矾中配位离子的离子方程式为。
(4)Mn、Fe均为第四周期过渡元素,两元素的部分电离能数据如右表。据表判断Mn2+和Fe2+再失去-个电子的难易,并从原子结构的角度筒述其原因。
已知与碳元素同主族的X元素位于周期表中的第1个长周期,短周期元素Y原子的最外层电子数比内层电子总数少3,它们所形成化合物的分子式是XY4。试回答:
(1)X元素的原子基态时电子排布式为。
(2)若X、Y两元素电负性分别为2.1和2.85,则XY4中X与Y之间的化学键为(填“共价键”或“离子键”)。
(3)XY4的立体构型为,该化合物分子为(填“极性分子”或“非极性分子”)。
(4)XY4在常温下为液体,该化合物中存在的微粒间作用力有。
(5)XY4的沸点与SiCl4比较,(填化学式)的高,原因是。
已知:核电荷数小于18的三种元素X、Y、Z;X原子最外能层的p能级中有一个轨道填充了2个电子,Y原子的最外层中p能级的电子数等于前一能层电子总数,且X和Y具有相同的电子层;Z与X在周期表中位于同一主族。回答下列问题:
(1)X的价电子排布式为,Y的轨道表示式为。
(2)ZX2的分子构型为,YX2的电子式为。
(3)Y与Z形成的化合物中化学键是______键(填“极性”或“非极性”,下同),该分子属于__________分子。
(4)X的最简单氢化物中键角为,Y的最简单氢化物中中心原子是______杂化。