“低碳循环”引起各国的高度重视,而如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了全世界的普遍重视。所以“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题
(1)用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒(杂质),这种颗粒可用如下氧化法提纯,请完成该反应的化学方程式:
___ C+ ___ KMnO4+6 H2SO4 = ____CO2↑+ ____MnSO4 + ____K2SO4+ 6H2O
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下二组数据:
实验组 |
温度℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所需时间/min |
||
CO |
H2O |
H2 |
CO |
|||
1 |
650 |
4 |
2 |
1.6 |
2.4 |
6 |
2 |
900 |
2 |
1 |
0.4 |
1.6 |
3 |
①实验1中以v (CO2) 表示的反应速率为 (保留小数点后二位数,下同)。
②实验2条件下平衡常数K=_________,该反应为 (填“吸”或“放”)热反应。
(3)已知在常温常压下:
① 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g) ΔH = -1275.6 kJ/mol
② 2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g) ΔH = -566.0 kJ/mol
③ H2O(g) = H2O(l) ΔH = -44.0 kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:
⑷某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如右图所示的电池装置。
① 该电池正极的电极反应为
。
②该电池工作时,溶液中的OH-向______极移动。
聚合铝(PAC)是一种新型高效的无机高分子絮凝剂,广泛用于水的处理。用铝灰、铝土矿、铝渣等为原料(主要成分为Al、Al2O3)可制取聚合铝。实验步骤如下:
写出铝、氧化铝分别与盐酸反应的离子方程式:
,,
A是该周期中(除稀有气体元素外)原子半径最大的元素,从原子结构上看其原因是________________________________________________。A、B、C三元素形成简单离子的半径大小顺序为____________。(用离子符号表示)
比较A、B单质活泼性的实验方法是__________________________________________。
已知A、B、C为同一短周期的三种元素,它们的原子序数依次增大且和为40;A是该周期中(除稀有气体元素外)原子半径最大的元素,B元素的原子核外M层上的电子数比K层上的电子数多1。解答26-30小题:
1.A原子的结构示意图为__________;A元素在周期表中位置为_____________________。
2.写出B的最高价氧化物与A的最高价氧化物对应水化物的溶液之间反应的离子方程式_______________________________________。
3.A和C形成的化合物的电子式为_____________,该化合物的水溶液呈__________性(填“酸”或“碱”)。
“物质结构与性质”
(1)第ⅢA、ⅤA元素组成的化合物GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型半导体材料,其晶体结构与单晶硅相似。Ga原子的电子排布式为。在GaN晶体中,与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为。在四大晶体类型中,GaN属于晶体。
(2)铜、铁元素能形成多种配合物。微粒间形成配位键的条件是:一方是能够提供孤电子对的原子或离子,另一方是具有的原子或离子
(3)CuCl2溶液与乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)可形成配离子:请回答下列问题:
① H、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序是。
②SO2分子的空间构型为。与SnCl4互为等电子体的一种离子的化学式为。
③乙二胺分子中氮原子轨道的杂化类型为。乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺,但乙二胺比三甲胺的沸点高的多,原因是。
④⑶中所形成的配离子中含有的化学键类型有。
a.配位键 b.极性键 c.离子键 d.非极性键
⑤CuCl的晶胞结构如右图所示,其中Cl原子的配位数为。
以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高,为控制砷的排放,采用化学沉降法处理含砷废水,相关数据如下表。
难溶物 |
Ksp |
Ca3(AsO4)2 |
6.8×10-19 |
AlAsO4 |
1.6×10-16 |
FeAsO4 |
5.7×10-21 |
污染物 |
H2SO4 |
As |
浓度 |
28.42 g/L |
1.6 g·L-1 |
排放标准 |
pH 6~9 |
0.5 mg·L-1 |
表1.几种砷酸盐的Ksp表2.工厂污染物排放浓度及允许排放标准
回答以下问题:
⑴该硫酸工厂排放的废水中硫酸的物质的量浓度c(H2SO4)=mol·L-1。
⑵写出难溶物Ca3(AsO4)2的Ksp表达式:Ksp[Ca3(AsO4)2]=,若混合溶液中Al3+、Fe3+的浓度均为1.0×10-4mol·L-1,c(AsO43-)最大的是mol·L-1。
⑶工厂排放出的酸性废水中的三价砷(H3AsO3弱酸)不易沉降,可投入MnO2先将其氧化成五价砷(H3AsO4弱酸),写出该反应的离子方程式。
⑷在处理含砷废水时采用分段式,先向废水中投入生石灰调节pH到2,再投入生石灰将pH调节到8左右使五价砷以Ca3(AsO4)2形式沉降。
①pH调节到2时废水中有大量沉淀产生,沉淀主要成分的化学式为;
②Ca3(AsO4)2在pH调节到8左右才开始沉淀的原因为。