硫酸盐主要来自地层矿物质,多以硫酸钙、硫酸镁的形态存在。
(1)已知:①Na2SO4(s)=Na2S(s)+2O2(g) ΔH1="+1011.0" kJ·mol-1
②C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=-393.5 kJ·mol-1
③2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH3=-221.0 kJ·mol-1
则反应④Na2SO4(s)+4C(s)=Na2S(s)+4CO(g) ΔH4=________kJ·mol-1;工业上制备Na2S时往往还要加入过量的炭,同时还要通入空气,目的有两个,其一是使硫酸钠得到充分还原(或提高Na2S产量),其二是_____________________________________________。
(2)智能材料是当今材料研究的重要方向之一,纳米Fe3O4由于具有高的比表面、高的比饱和磁化强度和顺磁为零的超顺磁性而被广泛地用作磁流体的磁性粒子。水热法制备Fe3O4纳米颗粒的反应是:
3Fe2+ + 2S2O32- + O2 + xOH-=Fe3O4+S4O62-+2H2O
请回答下列问题:
①水热法所制得的水基磁流体超过30天都未出现分层和混浊现象,因为该分散系是________。
②上述反应方程式x=___________________。
③该反应中1molFe2+被氧化时,被Fe2+还原的O2的物质的量为_____。
(3)高温时,用CO还原MgSO4可制备高纯MgO。
①750℃时,测得气体中含等物质的量SO2和SO3,此时反应的化学方程式是____________。
②由MgO可制成“镁—次氯酸盐”燃料电池,其装置示意图如上图,该电池反应的化学方程式为_____________________________________________________。
磁性材料氮化铁镍合金可用Fe(NO3)3、Ni(NO3)2、丁二酮肟、氨气、氮气、氢氧化钠、盐酸等物质在一定条件下反应制得。
(1)基态Ni原子的价电子排布式是。
(2)丁二酮肟(结构式如图所示)中碳原子的杂化方式为。
(3)NH3的沸点高于PH3,其主要原因是。
(4)与N 3- 离子具有相同电子数的三原子分子的空间构型是。
(5)向Ni(NO3)2溶液中滴加氨水,刚开始时生成绿色Ni(OH)2沉淀,当氨水过量时,沉淀会溶解,生成[Ni(NH3)6]2+的蓝色溶液,则1 mol [Ni(NH3)6]2+含有的σ键为mol。
(6)下图是一种镍基合金储氢后的晶胞结构示意图。该合金储氢后,含1 mol La的合金可吸附H2的数目为。
氮可以形成多种离子,如N3--,NH2--,N3-,NH4+,N2H5+,N2H62+等,已知N2H5+与N2H62+是由中性分子结合质子形成的,类似于NH4+,因此有类似于 NH4+的性质。
(1)写出N2H62+在碱性溶液中反应的离子方程式_________。
(2)NH2-的电子式为__________。
(3)N3-有 ______个电子。
(4)写出二种由多个原子组成的含有与N3-电子数相同的物质的化学式________。
(5)等电子数的微粒往往具有相似的结构,试预测N3-的构型_______________。
(6)据报道,美国科学家卡尔·克里斯特于1998年11月合成了一种名为“N5”的物质,由于其具有极强的爆炸性,又称为“盐粒炸弹”。迄今为止,人们对它的结构尚不清楚,只知道“N5”实际上是带正电荷的分子碎片,其结构是对称的,5个N排成V形。如果5个N结合后都达到8电子结构,且含有2个N≡N键。则“N5”分子碎片所带电荷是_________。
下图是各个原子的性质和原子序数(1~20)的关系图,各图的纵轴可能代表下列的某一性质:质量数、质子数、中子数、最高正价、原子半径相对大小、得电子相对能力。图3中原子序数8、9和图4中原子序数2、10、18在纵轴上没有对应的数值。
(1)图1~图4的纵轴分别代表________、________、______。
(2)已知aA、bB、cC、dD、eE、gG六种元素原子序数依次增大,原子半径按A、E、D、C、B、G的顺序增大,它们分散在三个短周期中。B是生命体的构架元素,E是同周期中半径最小的元素,G的最高价含氧酸的产量是衡量一个国家化工实力的标志。它们的原子序数存在如下关系:a+b=c,(e+c)/2=c,(c+e)/2=d,请根据提供的信息,回答下列问题:
①下图是元素周期表前三周期的边界,请将A~G六种具体元素符号填在表中相应的位置。
②写出铜与上述某一元素最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式: _________(任写一个即可)。
③X、Y、Z、W是仅由上述元素组成的四种物质,且有如下转化关系:X+Y―→Z+W。若X为单质,Y、Z、W均为化合物,其相应的化学方程式为__________;若X、Y、Z、W均为化合物,其相应的化学方程式为______________________________(任写一个,合理即可)。
钛呈银白色,因它坚硬、强度大、耐热、密度小,被称为高技术金属。目前生产钛采用氯化法,即将金红石或钛铁矿与焦炭混合,通入氯气并加热制得TiCl4:
2FeTiO3+7Cl2+6C 2TiCl4+2FeCl3+6CO
TiO2+2Cl2+2C TiCl4+2CO
将TiCl4蒸馏并提纯,在氩气保护下与镁共热得到钛:TiCl4+2Mg Ti+2MgCl2
MgCl2和过量Mg用稀盐酸溶解后得海绵状钛,再在真空熔化铸成钛锭。
请回答下列问题:
(1)基态钛原子的价电子排布式为_________。
(2)与CO互为等电子体的离子为_______(填化学式)。
(3)在CH2Cl2、C6H6、CO2、C2H4中,碳原子采取sp杂化的分子有___________。
(4)TiCl4在常温下是无色液体,在水或潮湿空气中易水解而冒白烟。则TiCl4属于__________(填“原子”、“分子”或“离子”)晶体。
(5)与钛同周期的另一种元素钴(Co)可形成分子式均为Co(NH3)5BrSO4的两种配合物,其中一种化学式为[Co(NH3)5Br]SO4,往其溶液中加BaCl2溶液时,现象是_______;往另一种配合物的溶液中加入BaCl2溶液时,无明显现象,若加入AgNO3溶液时,产生淡黄色沉淀,则第二种配合物的化学式为_________。
据报道科研人员应用计算机模拟出结构类似C60的物质N60。已知:①N60分子中每个氮原子均以N—N键结合三个N原子而形成8电子稳定结构;②N—N键的键能为167 kJ•mol-1。请回答下列问题。
(1)N60分子组成的晶体为_______晶体,其熔、沸点比N2________(填“高”或“低”),原因是_________
(2)1 mol N60分解成N2时吸收或放出的热量是_______________________________
kJ(已知N≡N键的键能为942 kJ•mol-1),表明稳定性N60________(填“>”、“<”或“=”)N2。
(3)由(2)列举N60的用途(举一种) ______________