二氧化硫和氮氧化物是常用的化工原料,也会给大气带来严重污染,综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一。
(1) 新型氨法烟气脱硫技术的化学原理是采用氨水吸收烟气中的SO2,其吸收的化学反应方程式为 再用一定量的磷酸与上述吸收产物反应。该技术的优点除了能回收利用SO2外,还能得到一种复合肥料,该复合肥料可能的化学式为 (只要求写一种)。
(2) 工业上生产硫酸时,将SO2氧化为SO3是关键一步。
① 某温度下,SO2(g)+1/2O2(g)SO3(g);△H=" —98" kJ· mol—1。开始时在10L的密闭容器中加入4.0mol SO2(g)和5.0molO2(g),当反应
达到平衡时混合气体的总物质的量为8.0mol,该温度下平衡常数K= 。
② 一定条件下,向一带活塞的密闭容器中充入2molSO2和1molO2,发生下列反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)达到平衡后改变下述条件,SO3的体积分数变大的是
A.保持温度和容器压强不变,充入2mol SO3 |
B.保持温度和容器体积不变,充入2mol N2 |
C.保持温度和容器体积不变,充入0.5mol SO2和0.25mol O2 |
D.升高温度 |
E、移动活塞压缩气体
(3) 某人设想以如图所示装置用电化学原理生产硫酸,通入O2的一极的电极为 极; 写出通入SO2的电极的电极反应式: 。
【物质结构与性质】
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。根据要求回答下列问题:
(1)基态Ni的价电子构型(电子排布式)为______________________。
(2)Ni(CO)4常温为液态,易溶于CCl4、苯等有机溶剂,则Ni(CO)4属于_______晶体。
(3)Ni2+可与丁二酮肟()作用生成腥红色配合物沉淀A。
①丁二酮肟分子中碳原子的杂化轨道类型有______________,1mol该分子中含有的碳碳σ键和碳氮σ键的总数为__________。
②氨气在水中的溶解度远大于甲烷,其原因是____________。
③腥红色配合物沉淀A中(结构如右)除含有一般共价键外,还含有配位键和氢键,请在右图中标出配位键和氢键。(提示:Ni2+的配位数为4,配位键用“→”表示,氢键用“…”表示)
(4)据报道,某种含有镁、镍和碳三种元素的晶体具有超导性,该新型超导晶体的一个晶胞的结构如下图所示,则该晶体的化学式为__________ 。
Al2O3、Al(OH)3都是重要化工原料。根据要求回答问题:
Ⅰ、电解法制高品质Al(OH)3装置如下(中间用离子交换膜隔开):
4Na[Al(OH)4]+2H2O4Al(OH)3↓+4NaOH+O2↑+2H2↑
(1)产物Al(OH)3在区(填“阴极”或“阳极”)沉积;
(2)电解中转移2mol e—时,将制得__________mol的Al(OH)3。
Ⅱ、制取纳米Al2O3需要纯净的硫酸铝。现有0.05mol·L-1硫酸铝溶液,经检测,含有Fe2+、Fe3+。可按下述操作提纯:往溶液中加足量H2O2充分反应,再用试剂X调节溶液pH=3.5。(室温下,0.1mol·L-1的Fe2+、Al3+开始沉淀的pH分别为7.0和3.7,Fe3+完全沉淀的pH=3.2)
(3)纳米氧化铝分散在分散剂中将形成胶体。则纳米氧化铝的直径约为_________m。
(4)检验硫酸铝溶液含有Fe3+时,所采用的试剂及现象是_____________________。
(5)往溶液中加入H2O2的作用是(用离子方程式表示)。
(6)加入的X试剂(填选项编号)是。
A.CuO | B.Al(OH)3 | C.NaOH | D.NaHCO3 |
若调节后溶液的pH偏离3.5,可能带来的后果是__________________________。
甲、乙、丙是常见的三种物质,它们之间有如图所示的转化关系。根据要求回答问题:
I、已知:甲是常见单质,丙为氢气。
(1)若乙为氧化物且有磁性,则乙发生铝热反应的化学方程式为。
(2)若甲为碳,则产物乙、丙可合成甲醇。
①已知:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.0 kJ·mol-1
CH4(g)+H2O(g)CH3OH(g)+H2(g) ΔH=+77.0 kJ·mol-1
写出气体乙与气体丙反应生成CH3OH(g)的热化学方程式:__________________。
②乙和丙合成甲醇的反应在不同温度下的化学平衡常数(K)如下表。则T1 ______ T2(填“>”、“<”、“=”)。
温度/℃ |
T1 |
T2 |
K |
2.041 |
0.012 |
③乙可做某碱性燃料电池的燃料,该电池的负极反应式为_________________。
II、已知:甲是由两种短周期元素组成的化合物,丙的水溶液显碱性。
(3)若构成甲的阴、阳离子个数比为2:3,丙是气体。则构成甲的阴、阳离子半径大小关系为(用具体的微粒表示)。
(4)若乙是O2,则甲的一种重要用途是;产物丙与Cl2按2:1(物质的量)反应得到丁溶液,丁溶液中阴离子浓度从大到小的顺序是。
(1)甲醇(CH3OH)是重要的能源物质,研究甲醇具有重要意义。为提高甲醇燃料的利用率,科学家发明了一种燃料电池,电池的一个电极通入空气,另一个电极通入甲醇气体,电解质是掺入了Y2O3的ZrO2晶体,在高温下它能传导O2-。电池工作时正极反应式为。
若以该电池为电源,用石墨做电极电解100 mL含有如下离子的溶液。
离子 |
Cu2+ |
H+ |
Cl- |
![]() |
c/mol·L-1 |
1 |
4 |
4 |
1 |
电解一段时间后,当两极收集到相同体积(相同条件)的气体时(忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象),阳极上收集到氧气标况下的体积为L。
(2)甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是:通电后将Co2+氧化成Co3+,然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用下图装置模拟上述过程:
①写出阳极电极反应式;
②除去甲醇的离子反应为,该过程中被氧化的元素是,当产生标准状况下2.24 L CO2时,共转移电子mol。
现有七种元素,其中A、B、C、D、E为短周期主族元素,F、G为第四周期元素,它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息,回答问题。
A元素的核外电子数和电子层数相等 |
B元素原子的核外p电子数比s电子数少1 |
C原子的第一至第四电离能如下: I1=738 kJ·mol-1 I2=1451 kJ·mol-1 I3=7733 kJ·mol-1 I4=10540 kJ·mol-1 |
D原子价电子层的p轨道半满 |
E元素的主族序数与周期数的差为4 |
F是前四周期中电负性最小的元素 |
G在周期表的第七列 |
(1)写出BA3的电子式:________。
(2)B元素基态原子中能量最高的电子,其电子云在空间有________个取向,原子轨道呈________形。
(3)某同学根据上述信息,推断C基态原子的核外电子排布图为
该同学所画的电子排布图违背了______________________________________。
(4)比较B和D的电负性_________>_______(填元素符号)
(5)G位于________族________区,该元素的核外电子排布式为________________________。
(6)检验F元素的方法是____________,请用原子结构的知识解释产生此现象的原因:_____。