某班级同学查阅资料,对Na2S有了一定的认识,并提出了以下几个问题,请回答:
(1)1000℃时,在密闭容器中加入一定量的Na2SO4固体使其发生以下反应达到平衡:
Na2SO4(s)+4H2(g) Na2S(s)+4H2O(g) ΔH>0若反应在恒温恒容状态下进行,回答以下问题:
向容器中分别加入以下物质,判断对平衡有无影响,有影响的填写出平衡移动的方向。
①加入Na2SO4 。②加入焦炭 。
(2)向Na2S的浓溶液中逐滴加入稀盐酸,直到不再生成H2S气体为止,则在此过程中,溶液的c(HS-)变化趋势可能是 。
a.逐渐减小 b.逐渐增大
c.先逐渐增大,而后减小 d.先逐渐减小,而后增大
(3)Na2S溶液与下列溶液混合,不能发生反应的是 。
①H2S ②SO2 ③Na2SO3 ④酸性KMnO4溶液 ⑤CuSO4 ⑥氯水
(4)写出Na2S和AlCl3溶液反应的离子方程式 。
(12分)【选做题】本题包括A、B两小题,请选定其中一小题,并作答。若多做,则按A小题评分。
A.[物质结构与性质]原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素,X基态原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍,Y基态原子的2p原子轨道上有3个未成对电子,Z是地壳中含量最多的元素,W的原子序数为22。
(1)W基态原子的核外电子排布式为________。元素X、Y、Z的电负性由大到小的顺序为________。
(2)与XYZ-互为等电子体的一种分子、一种离子分别为________、________(填化学式)。
(3)二元弱酸H2X2Z4中X原子轨道的杂化类型是_______,1 molH2X2Z4分子中含有σ键的数目为_______。
(4)YH3极易溶于水的主要原因是________________。元素W的氧化物WO2可与氢氟酸发生非氧化还原反应,生成配合物HnWF6,该反应的化学方程式为________。
(5)Z、W与Ca形成晶体的晶胞如图所示,该晶体的化学式为________。
(14分)CO和联氨(N2H4)的性质及应用的研究是能源开发、环境保护的重要课题。
(1)①用CO、O2和KOH溶液可以制成碱性燃料电池,则该电池反应的离子方程式为________。
②用CO、O2和固体电解质还可以制成如图1所示的燃料电池,则电极d的电极反应式为________。
(2)联氨的性质类似于氨气,将联氨通入CuO浊液中,有关物质的转化如图2所示。
①在图示的转化中,化合价不变的元素是________(填元素名称)。
②在转化过程中通入氧气发生反应后,溶液的pH将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。转化中当有1 mol N2H4参与反应时,需要消耗O2的物质的量为________。
③加入NaClO时发生的反应为:Cu(NH3)+2ClO-+2OH-===Cu(OH)2↓+2N2H4↑+2Cl-+2H2O
该反应需在80℃以上进行,其目的除了加快反应速率外,还有________、________。
(3)CO与SO2在铝矾土作催化剂、773 K条件下反应生成CO2和硫蒸气,该反应可用于从烟道气中回收硫,反应体系中各组分的物质的量与反应时间的关系如图3所示,写出该反应的化学方程式:________________。
【选做题】本题包括A、B两小题,请选定其中一小题,并在相应的答题区域内作答。若多做,则按A小题评分。
A.[物质结构与性质]
高氯酸三碳酰肼合镍{[Ni(CHZ)3](ClO4)2 }是一种新型的起爆药。
(1)Ni2+基态核外电子排布式为。
(2)ClO4-的空间构型是;与ClO4-互为等电子体的一种分子为(填化学式)。
(3)化学式中CHZ为碳酰肼,组成为CO(N2H3)2,碳酰肼中碳原子的杂化轨道类型为;1molCO(N2H3)2分子中含有σ键数目为。
(4)高氯酸三碳酰肼合镍可由NiO、高氯酸及碳酰肼化合而成。NiO的晶胞结构如图所示,晶胞中含有的Ni2+数目为a,Ni2+的配位数为b,NiO晶体中每个镍离子距离最近的镍离子数目为c,则a∶b∶c=。
黄铁矿(主要成分FeS2)、黄铜矿(主要成分CuFeS2)均是自然界中的常见矿物资源。
(1)Stumm和Morgan提出黄铁矿在空气中氧化的四步反应如题20图-1所示:
① a反应中每生成1molFeSO4转移电子的物质的量为 mol。
② d反应的离子方程式为 。
(2)用细菌冶铜时,当黄铜矿中伴有黄铁矿可明显提高浸取速率,其原理如题20图-2
①冶炼过程中,正极周围溶液的pH (选填:“增大”、“减小”或“不变”)
②负极产生单质硫的电极反应式为 。
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(3)煤炭中的硫主要以黄铁矿形式存在,用氢气脱除黄铁矿中硫的相关反应(见下表),其相关反应的平衡常数的对数值与温度的关系如题20图-3。
相关反应 |
反应热 |
平衡常数K |
FeS2(s) + H2(g) ![]() |
ΔH1 |
K1 |
1/2 FeS2(s) + H2(g)![]() |
ΔH2 |
K2 |
FeS(s) + H2(g)![]() |
ΔH3 |
K3 |
①上述反应中,ΔH1 0(选填:“>”或“<”)。
②提高硫的脱除率可采取的措施有 (举1例)。
③1000K时,平衡常数的对数lgK1、lgK2和lgK3之间的关系为 。
(12分)【选做题】本题包括A、B两小题,请选定其中一小题作答。若多做,则按A小题评分。
A.【物质结构与性质】
氧化锌(ZnO)、氮化镓(GaN)及新型多相催化剂组成的纳米材料能利用可见光分解水,生成氢气和氧气。
(1)Zn2+基态核外电子排布式为________。
(2)与水分子互为等电子体的一种阴离子是________(填化学式)。
(3)氮化镓(GaN)的晶体结构如图1所示,其中氮原子的杂化轨道类型是________;N、Ga原子之间存在配位键,该配位键中提供电子对的原子是________。
(4)ZnO是两性氧化物,能跟强碱溶液反应生成[Zn(OH)4]2-。 不考虑空间构型,[Zn(OH)4]2-的结构可用示意图表示为________。
(5)某种ZnO晶体的晶胞如图2所示,与O2-距离最近的Zn2+有________个。