在一体积为1L的容器中,通入一定量的N2O4,在100℃时发生如下反应,N2O42NO2–Q(Q>0),其N2O4和NO2浓度变化如图如示。
(1)上述反应的平衡常数表达式为______________,升高温度K值_______(填“增大”、“减小”或“不变”)
(2)在0-60s这段时间内,四氧化二氮的平均反应速率为________mol/L.s
(3)120℃时,在相同的容器中发生上述反应,容器内各物质的物质的量变化如图:
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(8分)研究化学反应原理对于生产、生活及环境保护具有重要意义。
(1)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知:
Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g)△H=+64.39kJ•mol-1
2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)△H=-196.46kJ•mol-1
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H=-285.84kJ•mol-1
在H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O的热化学方程式为______________。
(2)某反应中反应物与生成物有:AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一种未知物质X。
①已知0.4 mol KBrO3在反应中得到2 mol电子生成X,则X的化学式为_______;该反应的还原剂及其配平后的系数是_____。
②根据上述反应可推知_______。
a.氧化性:KBrO3>H3AsO4
b.氧化性:H3AsO4>KBrO3
c.还原性:AsH3>X
d.还原性:X>AsH3
选做(12分)【化学——物质结构与性质】A、B、C是中学化学中常见的三种元素(A、B、C代表元素符号)。A位于元素周期表中第4周期,其基态原子最外层电子数为2且内层轨道全部排满电子。短周期元素B的一种常见单质为淡黄色粉末。元素C的原子最外层电子数是其内层电子数的3倍。
(1)在第3周期中,第一电离能大于B的元素有种;A与B形成晶体的晶胞如图所示,该晶胞实际拥有Bn-的数目为;
(2)B的氢化物(H2B)分子的空间构型为 ;
在乙醇中的溶解度:sH2C)>s(H2B),其原因是。
(3)B与C可形成BC42-
①BC42-中,B原子轨道的杂化类型是。
②人们将价电子数和原子数分别相同的不同分子、离子或原子团称为等电子体。与BC42-互为等电子体的分子的化学式为(写出一种即可)。
(4)A的氯化物与氨水反应可形成配合物[A(NH3)4]Cl2,l mol该配合物中含有键的物质的量为mol。
(17分)铁及其化合物应用广泛。
(1)三氯化铁是一种水处理剂,工业制备无水三氯化铁固体的部分流程如下图:
①检验副产品中含有X时,选用的试剂是(填下列各项中序号)。
a.NaOH溶液b.KSCN溶液c.酸性KMnO4溶液 d.铁粉
②在吸收塔中,生成副产品FeCl。的离子方程式为
(2)高铁酸钾(K2FeO4)也是一种优良的水处理剂,工业上,可用铁作阳极,电解KOH溶液制备高铁酸钾。电解过程中,阳极的电极反应式为;电解一段时间后,若阳极质量减少28 g,则在此过程中,阴极析出的气体在标准状况下的体积为L。
(3)硫化亚铁常用于工业废水的处理。
①你认为,能否用硫化亚铁处理含Cd2+的工业废水?(填“能”或“否”)。请根据沉淀溶解平衡的原理解释你的观点(用必要的文字和离子方程式说明):
(已知:25℃时,溶度积常数Ksp(FeS)=6.3×10-18、Ksp(CdS)=3.6×10-29)
②工业上处理含Cd2+废水还可以采用加碳酸钠的方法,反应如下:2Cd2++2CO32-+H2O===Cd2(OH)2CO3+A。则A的化学式为。
决定物质性质的重要因素是物质结构。请回答下列问题。
(1)下图是石墨的结构,其晶体中存在的作用力有(填序号)
A:σ键
B:π键
C:氢键
D:配位键
E:分子间作用力
F:金属键
G:离子键
(2)下面关于晶体的说法不正确的是___________
A.晶体熔点由低到高:CF4<CCl4<CBr4<CI4 |
B.硬度由大到小:金刚石>碳化硅>晶体硅 |
C.熔点由高到低:Na>Mg>Al |
D.晶格能由大到小:NaF>NaCl>NaBr>NaI |
(3)CaF2结构如图Ⅰ所示,Cu形成晶体的结构如Ⅲ所示,Ⅱ为H3BO3晶体结构图(层状结构,层内的H3BO3分子通过氢键结合)
①图I所示的晶体中与Ca2+离子最近且等距离的Ca2+离子数为,图III中未标号的Cu原子形成晶体后周围最紧邻的Cu原子数为;
②H3BO3晶体中B原子杂化方式______;
③三种晶体中熔点高低的顺序为(填化学式),H3BO3晶体受热熔化时,克服的微粒之间的相互作用为_______________。
(4)碳的某种单质的晶胞如图所示,一个晶胞中有_____个碳原子;若该晶体的密度为ρ g/cm3,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶体中最近的两个碳原子之间的距离为_____cm(用代数式表示)。
(选考)镍电池广泛应用于混合动力汽车系统,电极材料由Ni(OH)2、炭粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成。由于电池使用后电极材料对环境有危害,某兴趣小组对该电池电极材料进行资源回收研究,并设计出相关实验流程图
已知:①NiCl2易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+
②某温度下一些金属氢氧化物的Ksp及沉淀析出的理论pH如表所示:
M(OH)n |
Ksp |
pH |
|
开始沉淀 |
沉淀完全 |
||
Al(OH)3 |
1.9×10-33 |
3.43 |
4.19 |
Fe(OH)3 |
3.8×10-38 |
2.53 |
2.94 |
Ni(OH)2 |
1.6×10-14 |
7.60 |
9.75 |
回答下列问题:
(1)根据表数据判断步骤②依次析出沉淀Ⅱ和沉淀Ⅲ(填化学式),则pH1pH2(填填“>”、“=”或“<”),控制两种沉淀析出可利用。.
A.pH试纸B.石蕊指示剂C.pH计
(2)已知溶解度:NiC2O4>NiC2O4•H2O>NiC2O4•2H2O,则反应③的化学方程式是。第③步反应后,过滤沉淀时需要的玻璃仪器有.若过滤时发现滤液中有少量浑浊,从实验操作的角度给出两种可能的原因 、。
(3)④中阳极反应产生的气体E为 ,验证该气体的试剂为 。
(4)试写出反应⑥的离子方程式_____________________________________________。