【化学——选修:物质结构与性质】( 15分)
原子序数依次增加的A、B、C、D、E、F六种常见元素中,A、B、C、D是短周期非金属元素,B、C、D同周期,E、F是第四周期的金属元素,F+的三个能层电子全充满。下表是主要化合价及原子半径数据:
|
A |
B |
C |
D |
E |
F |
主要化合价 |
-1 |
-3 +5 |
-2 +6 |
-1 +7 |
+2 |
+1 +2 |
原子半径nm |
0.071 |
0.11 |
0.102 |
0.099 |
0.197 |
0.117 |
请回答下列问题:
(1)B、C、D三种元素第一电离能数值由小到大的顺序是 (填元素符号);
(2)B的氢化物中心原子采取 杂化,空间构型是 形,是 分子
(填“极性”或“非极性”);
(3)F2+与NH3 形成配离子的化学式为 ,F单质晶体晶胞是下图的
(填①、②、③或④);
(4)A 、E两种元素形成晶体晶胞是下图中的 (填①、②、③或④),A离子的配位数是 ;
(5)右图四条折线分别表示ⅣA族、ⅤA族、ⅥA族、ⅦA族元素气态氢化物沸点变化,
请选出C的氢化物所在的折线 (填n、m、x或y)。
有机化学中的反应类型较多,将下列反应归类(填序号)。
①由乙炔制氯乙烯 ②乙烷在空气中燃烧③乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色
④乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色 ⑤由乙烯制聚乙烯
⑥甲烷与氯气在光照的条件下反应 ⑦溴乙烷和氢氧化钠乙醇溶液共热
⑧溴乙烷和氢氧化钠溶液共热
其中属于取代反应的是;属于氧化反应的是.;属于加成反应的是;属消去反应的是;属于聚合反应的是。
完全燃烧乙烷、丙烯、丁炔各1 mol,需要氧气最多的是,生成的的质量相等。1 mol某不饱和烃可以和1 molCl2发生加成反应,生成2,3-二氯-2-甲基戊烷,该不饱和烃结构简式为,其系统命名为。
金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。请回答下列问题:
(1)Ni原子的核外电子排布式为;
(2)NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同,Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69 pm和78 pm,则熔点NiO FeO(填“<”或“>”);
(3)NiO晶胞中Ni和O的配位数分别为、;
(4)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料,其晶胞结构示意图如左下图所示。该合金的化学式为;
(5)丁二酮肟常用于检验Ni2+:在稀氨水介质中,丁二酮肟与Ni2+反应可生成鲜红色沉淀,其结构如右上图所示。
①该结构中,碳碳之间的共价键类型是σ键,碳氮之间的共价键类型是,氮镍之间形成的化学键是;
②该结构中,氧氢之间除共价键外还可存在;
③该结构中,碳原子的杂化轨道类型有。
下图为工业制备硝酸的设备示意图,其生产过程中发生的反应主要有:
①4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(l)△H<0
②2NO(g)+O2(g)2NO2(g)△H<0
③3NO2(g)+H2O(l)2HNO3(l) +NO(g)△H<0
(1)能使吸收塔内反应速率增大,且能提高HNO3产率的措施是。
A.适当升高温度 | B.适当增大吸收塔内的压强 |
C.增大空气中O2的浓度 | D.吸收塔内填充瓷环,增大气液接触面 |
(2)在2L密闭容器内充入0.50 mol NO和0.25 mol O2,维持反应温度为800℃,当反应达到平衡时,NO的转化率为50%。则800℃时反应2NO+O2=2NO2的平衡常数K=。
(3)某工厂每套设备每小时可生产20 t 63%的硝酸(密度为1.4 g/cm3)。假设工业生产硝酸过程中,通过循环操作可以使NH3、O2得以完全利用。
回答下列问题:
①该工厂设备所生产硝酸的物质的量浓度是。
②每小时从吸收塔淋下的水的质量应是多少吨?
烟气的脱硫(除SO2)技术和脱硝(除NOx)技术都是环境科学研究的热点。
(1)烟气脱硫、脱硝的环境意义是。
(2)选择性催化还原法的脱硝原理为:6NOx+4x NH3(3+2x)N2+6xH2O
①上述反应中每转移3mol电子,生成标准状况下N2的体积为L。
②已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O (g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1
N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=-180.5kJ·mol-1
则反应6NO(g)+4NH3(g)=5N2(g)+6H2O(g)的ΔH =。
(3)目前,科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝(NO)原理,其脱硝机理示意图如下图1,脱硝率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如图2所示。
图1图2
①写出该脱硝原理总反应的化学方程式:。
②为达到最佳脱硝效果,应采取的条件是。