过渡金属元素氧化物应用研究是目前科学研究的前沿之一,回答下列问题:
Ⅰ、二氧化钛作光催化剂能将居室污染物甲醛、苯等有害气体可转化为二氧化碳和水,达到无害化。有关甲醛、苯、及水说法正确的是_____________。
A.苯分子中含有碳碳键的键能较大,不易发生化学反应
B.苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,说明其分子中不含碳碳双键
C.甲醛的沸点比甲酸低,主要原因是甲酸分子间可以形成氢键
D.水分子稳定性高,是因为水分子间能形成氢键
Ⅱ、2007年诺贝尔物理学奖为法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔共同获得,以表彰他们在巨磁电阻效应(CMR效应)研究方面的成就。某钙钛型复合氧化物(如右图),以A原子为晶胞的顶点,A位可以是+2价的Ca、Sr、Ba或Pb,当B位是V、Cr、Mn、Fe时,这种化合物具有CMR效应。
用A、B、O表示这类特殊晶体的化学式__________。(A、B为元素代号,O为氧元素)
⑵已知La为+3价,当被钙等二价元素A替代时,可形成复合钙钛矿化合物La1-xAxMnO3, (x < 0.1),此时一部分锰转变为+4价。导致材料在某一温度附近有反铁磁-铁磁、铁磁-顺磁转变及金属-半导体的转变,则La1-xAxMnO3中三价锰与四价锰的物质的量之比为:____________。(用含x的代数式表示)
⑶26Fe3+的核外电子排布式为: 。
⑷下列有关说法正确的是__________________。
A.镧、锰、氧分别位于周期表f、d、p区
B.晶体铬属于体心立方堆积,其堆积方式如右图:
C.锰的电负性为1.59 ,Cr的电负性为1.66,说明锰的金属性比铬强
I.利用含锰废水(主要含Mn2+、SO、H+、Fe2+、Al3+、Cu2+)可制备高性能磁性材料碳酸锰(MnCO3)。其中一种工业流程如下:
已知某些物质完全沉淀的pH如下表:
回答下列问题:
(1)过程②中,所得滤渣的主要成分是。
(2)过程③中,发生反应的离子方程式是。
(3)过程④中,若生成的气体J可使澄清石灰水变浑浊,则生成MnCO3的反应的离子方程式是。
(4)由MnCO3可制得重要的催化剂MnO2:2MnCO3+O2=2MnO2+2CO2。
现在空气中加热460.0 g MnCO3,得到332.0 g产品,若产品中杂质只有MnO,则该产品中MnO2的质量分数是(用百分数表示,小数点后保留1位)。
Ⅱ.常温下,浓度均为0.1 mol/L的下列六种溶液的pH如下表:
(1)上述盐溶液中的阴离子,结合H+能力最强的是。
(2)根据表中数据判断,浓度均为0.0l mol/L的下列物质的溶液中,酸性最强的是
(填序号)。
A.HCNB.HC1O C.C6H5OH D.CH3 COOH E.H2 CO3
(3)据上表数据,请你判断下列反应不能成立的是(填序号)。
A.HCN+ Na2 CO3=NaHCO3+NaCN
B.CH3 COOH+NaCN=CH3 COONa+HCN
C.CO2 +H2O+2C6 H5ONa=Na2 CO3 +2C6 H5OH
D.CH3 COONa+HClO=NaClO十CH3 COOH
有机物H是用于合成药物的中间体,G为合成涤纶。请根据下列转化关系回答有关问题:
已知以下信息:
①B能与碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳,其苯环上一氯代物只有2种
②G为C和F一定条件下1:1反应生成的高分子化合物
③(-R1、-R2表示氢原子或烃基)
(1)A的化学名称为;C中含氧官能团名称为。
(2)H的结构简式为;A→D的反应类型为。
(3)写出C和F反应生成高分子化合物的化学方程式。
(4)同时符合下列条件的B的同分异构体共有种(不考虑立体异构);
①能发生银镜反应②含有苯环结构③能在碱性条件下水解
(5)其中核磁共振氢谱中出现4组峰,且峰面积之比为3:2:2:1的是(写出结构简式)。
VA族的氮、磷、砷(As)等元素的化合物在科研和生产中有许多重要用途,请回答下列问题。
(1)砷的基态原子的电子排布式为。
(2)原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量,N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序为。
(3)NH3的沸点比PH3高,原因是;PO43-离子的立体构型为。
(4)AsH3是无色稍有大蒜气味的气体,在AsH3中As原子的杂化轨道类型为。
(5)H3AsO4和H3AsO3是砷的两种含氧酸,请根据结构与性质的关系,解释H3AsO4比H3AsO3酸性强的原因。
(6)磷的一种单质白磷(P4)属于分子晶体,其晶胞结构如下图。已知最近两个白磷分子间的距离为 a pm,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体的密度为 g/cm3(只要求列算式,不必计算)。
海洋是一个丰富的资源宝库,通过海水的综合利用可获得许多物质供人类使用。
(1) 海水中盐的开发利用:
Ⅰ.海水制盐目前以盐田法为主,建盐田必须选在远离江河入海口,多风少雨,潮汐落差大且又平坦空旷的海滩。所建盐田分为贮水池、蒸发池和_______池。
II.目前工业上采用比较先进的离子交换膜电解槽法进行氯碱工业生产,在电解槽中阳离子交换膜只允许阳离子通过,阻止阴离子和气体通过,请说明氯碱生产中阳离子交换膜的作用____________________________________________。(写一点即可)
(2)电渗析法是近年来发展起来的一种较好的海水淡化技术,其原理如下图所示。请回答后面的问题:
Ⅰ.海水不能直接通入到该装置中,理由是_____________________________________________。
Ⅱ. B口排出的是________(填“淡水”或“浓水”)。
(3)用苦卤(含Na+、K+、Mg2+、Cl-、Br-等离子)可提取溴,其生产流程如下:
Ⅰ.若吸收塔中的溶液含BrO3-,则吸收塔中反应的离子方程式为_____________
_________________________________________。
Ⅱ.通过①氯化已获得含Br2的溶液,为何还需经过吹出、吸收、酸化来重新获得含Br2的溶液?_____________________________________________________________________。
Ⅲ.向蒸馏塔中通入水蒸气加热,控制温度在900C左右进行蒸馏的原因是___________________________________________________________________________。
氮氧化物是大气污染物之一,消除氮氧化物的方法有多种。
(1)利用甲烷催化还原氮氧化物。已知:
CH4 (g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H =-574 kJ/mol
CH4(g)+4NO(g) = 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H =-1160 kJ/mol
则CH4 将NO2 还原为N2 的热化学方程式为。
(2)利用NH3催化还原氮氧化物(SCR技术)。该技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。 反应的化学方程式为:2NH3(g)+NO(g)+NO2(g) 2N2(g)+3H2O(g) ΔH < 0
为提高氮氧化物的转化率可采取的措施是(写出1条即可)。
(3)利用ClO2氧化氮氧化物。其转化流程如下:
NONO2
N2
已知反应Ⅰ的化学方程式为2NO+ ClO2 + H2O = NO2 + HNO3 + HCl,则反应Ⅱ的化学方程式是;若生成11.2 L N2(标准状况),则消耗ClO2 g 。
(4)利用CO催化还原氮氧化物也可以达到消除污染的目的。
已知质量一定时,增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率。如图是反应2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g) 中NO的浓度随温度(T)、等质量催化剂表面积(S)和时间(t)的变化曲线。据此判断该反应的△H0 (填“>”、“<”或“无法确定”);催化剂表面积S1S2 (填“>”、“<”或“无法确定”)。