氮元素可以形成多种化合物。回答以下问题:
(1)基态氮原子的电子排布式是____________。
(2)C、N、O三种元素第一电离能从小到大的顺序是______________。
(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。
①NH3分子的空间构型是__________;N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是_________。
②肼可用作火箭燃料,燃烧时发生的反应是:
N2O4(l)+2N2H4(l)===3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1038.7 kJ·mol-1
若该反应中有2 mol N—H键断裂,则形成的π键有________mol。
③肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同,则N2H6SO4的晶体内不存在__________________(填标号)。
a.范德华力 b.共价键 c.配位键 d.离子键
黄铁矿主要成分是FeS2。某硫酸厂在进行黄铁矿成分测定时,取0.1000 g样品在空气中充分灼烧,将生成的SO2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后,用浓度为0.02000 mol/L的K2Cr2O7标准溶液滴定至终点,消耗K2Cr2O7溶液25.00 mL 。
已知:SO2 + 2Fe3+ + 2H2O→SO+ 2Fe2+ + 4H+
Cr2O+ 6 Fe2+ + 14 H+ →2 Cr3+ + 6 Fe3+ + 7 H2O
(1)样品中FeS2的质量分数是(假设杂质不参加反应)。
(2)若灼烧6 g FeS2产生的SO2全部转化为SO3气体时放出9.83 kJ热量,产生的SO3与水全部化合生成H2SO4,放出13.03kJ热量,写出SO3气体转化为H2SO4的热化学方程式:。
(3)煅烧10 t上述黄铁矿,理论上产生SO2的体积(标准状况)为,制得98%的硫酸质量为t ,SO2全部转化为H2SO4时放出的热量是kJ。
铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr2O3,还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质,以下是以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的流程图:
已知:①4FeO·Cr2O3+ 8Na2CO3+ 7O28Na2CrO4 + 2 Fe2O3 + 8CO2↑;
②Na2CO3 + Al2O32NaAlO2 + CO2↑;③Cr2O72-+ H2O
2CrO42- + 2H+
根据题意回答下列问题:
(1)固体X中主要含有_________(填写化学式);要检测酸化操作中溶液的pH是否等于4.5,应该使用__________(填写仪器或试剂名称)。
(2)酸化步骤用醋酸调节溶液pH<5,其目的是_________________________________。
(3)操作Ⅲ有多步组成,获得K2Cr2O7晶体的操作依次是:加入KCl固体、蒸发浓缩、、过滤、_______、干燥。
(4)下表是相关物质的溶解度数据,操作Ⅲ发生反应的化学方程式是:Na2Cr2O7+2KCl →K2Cr2O7↓+2NaCl。
物质 |
溶解度/(g/100g水) |
||
0°C |
40°C |
80°C |
|
KCl |
28 |
40.1 |
51.3 |
NaCl |
35.7 |
36.4 |
38 |
K2Cr2O7 |
4.7 |
26.3 |
73 |
Na2Cr2O7 |
163 |
215 |
376 |
该反应在溶液中能发生的理由是_______________。
(5)副产品Y主要含氢氧化铝,还含少量镁、铁的难溶化合物及可溶性杂质,精确分析Y中氢氧化铝含量的方法是称取n g样品,加入过量______(填写试剂)、溶解、过滤、再______(填写试剂)、灼烧、冷却、称量,得干燥固体m g 。计算样品中氢氧化铝的质量分数为_________(用含m、n的代数式表示)。
高锰酸钾(KMnO4)是一种常用的氧化剂。
(1)有下列变化:CO32-→CO2、C2O42-→CO2、Fe3+→Fe2+,找出其中一个变化与“MnO4-→Mn2+”组成一个反应,写出该反应配平后的离子方程式____________________。
(2)不同条件下高锰酸钾可发生不同如下反应:
MnO4-+5e+8H+→Mn2++4H2O MnO4-+3e+2H2O→MnO2+4OH-MnO4-+e→MnO42-
由此可知,高锰酸根离子(MnO4-)反应后的产物与有关。
(3)高锰酸钾可代替二氧化锰用来制取Cl2,反应中氧化剂和还原剂物质的量之比为_____________。
(4)高锰酸钾溶液与硫化亚铁在酸性条件下发生如下反应:
10FeS + 6KMnO4 + 24H2SO4 → 3K2SO4 + 6MnSO4 + 5Fe2(SO4)3 + 10S + 24H2O
若上述反应前后固体的质量减少了2.8g,则硫元素与KMnO4之间发生电子转移的数目为。
β型硼氮化合物—-(BN)n是一种无机合成材料[最简式为(BN)],具有高硬度、耐高温的特点,是做超高温耐热陶瓷材料、磨料、精磨刃具的好材料。用硼砂(Na2B4O7)与尿素在高温高压下反应可以获得。例如: Na2B4O7 + 2CO(NH2)2 → 4(BN) + Na2O + 2CO2
(1)请用氧化物的形式表示硼砂的化学式。β型(BN)n比晶体硅具有更高硬度和耐热性的原因是: 。
(21)上述反应式中具有4种不同能量电子的原子,它代表的元素在周期表中处于第周期,第族。
(3)能用于比较N与O非金属性相对强弱的事实是。
A.最高价氧化物对应水化物的酸性 | B.H2O(g) 比NH3(g)稳定 |
C.单质与H2反应的难易程度 | D.NO中氮元素显正价,氧元素显负价 |
(4)写出生成物中含极性键的非极性分子的电子式为。
(5)与硼同主族且相邻周期的元素,其最高价氧化物与NaOH溶液反应的离子方程式为:。
A—J是中学化学中常见的物质,它们之间的转化关系如下框图所示(部分产物已略去)。已知A是一种高熔点物质,J是一种红褐色沉淀。
请回答下列问题:
(1)A的化学式为,在水中的溶解性(选填“易溶”、“可溶”、“难溶”)。
(2)H溶液中通入过量的CO2,其反应的离子方程式是。
G→J的化学方程式为。
反应的现象是。
(3)D物质恰好溶于一定量的稀盐酸后,用合适的化学用语表示所得溶液显酸性的原因。