(8分)以 ①2NaOH+ Cl2NaCl+NaClO+H2O ② 2Na + Cl2
2NaCl
③ 2Fe3+ + 2I–2Fe2+ + I2 ④ 2Fe2+ + Br2
2Fe3+ + 2Br–
这四个反应为例,我们来探究氧化还原反应。
(1)氧化还原反应的本质是 。
(2)对于反应①,氧化剂是 。
(3)对于反应②,Na的化合价由0价变成+1价,化合价升高的原因是 。
(4)由③、④两反应,可以推断Fe3+、Br2、I2的氧化性强弱顺序为 。
(12分)【选做题】本题包括A、B两小题,请选定其中一小题,并在相应的答题区域内作答。若多做,则按A小题评分。
A.[物质结构与性质]钛的化合物如TiSe2、Ti(NO3)4、TiCl4、酒石酸钛等均有着广泛用途。
(1)写出Se的基态原子的外围电子排布式。
(2)酒石酸钛配合物广泛应用于药物合成。酒石酸(结构如图所示)中羧基氧原子的轨道杂化类型分别是,1 mol酒石酸中π键的数目是。
(3)TiCl4熔点是—25℃,沸点136.4℃,可溶于苯或CCl4,该晶体属于晶体;NO3—离子的空间构型为。
(4)主族元素A和钛同周期,具有相同的最外层电子数,元素B原子的p能级所含电子总数与s能级所含电子总数相等,且其形成的氢化物分子之间存在氢键。元素A、元素B和钛三者形成的晶体的晶胞如图所示,写出该晶体的化学式(用元素符号表示)。
(14分)近几年来关于氮污染的治理倍受关注。
(1)三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂,能同时实现汽车尾气中的CO、CxHy、NOx三种成分的净化,其催化剂表面物质转化的关系如图1所示,化合物X可借助傅里叶红外光谱图(如图2所示)确定。
①在图示的转化中,被还原的元素是,X的化学式为。
②SCR技术可使NOx与NH3的直接反应,实现无害转化。当NO与NO2的物质的量之比为4:1时,写出发生反应的化学方程式:。
(2)加入过量次氯酸钠可使废水中NH4+完全转化为N2,而本身被还原为NaCl。
①写出上述反应的离子方程式:。
②若处理废水产生了0.448 L N2(标准状况),则需消耗浓度为0.5 mol·L—1的次氯酸钠的体积为mL。
(3)某工业废水中含有毒性较大的CN—,可用电解法将其转变为N2,装置如图所示。气体甲是(写化学式),电解池中生成N2的电极反应式为。
[化学一选修3:物质结构与性质]利用铜萃取剂M,通过如下反应实现铜离子的富集:
(1)X难溶于水、易溶于有机溶剂,其晶体类型为。
(2)M所含元素的电负性由大到小顺序为,N原子以轨道与O原子形成σ键。
(3)上述反应中断裂和生成的化学键有(填序号)。
a.离子键
b.配位键
c.金属键
d.范德华力
e.共价键
(4)M与W(分子结构如图)相比,M的水溶性小,更利于Cu2+的萃取。M水溶性小的主要原因是。
(5)基态Cu2+的外围电子排布式为,Cu2+等过渡元素水合离子是否有颜色与原子结构有关,且存在一定的规律。判断Sc3+、Zn2+的水合离子为无色的依据是。
离子 |
Sc3+ |
Ti3+ |
Fe2+ |
Cu2+ |
Zn2+ |
颜色 |
无色 |
紫红色 |
浅绿色 |
蓝色 |
无色 |
[化学——选修2:化学与技术](15分)最近的研究发现,复合氧化物铁酸锰(MnFe2O4)可以用于热化学循环分解水制氢,因而受到许多发达国家的青睐。MnFe2O4的制备流程如下:
(1)原料Fe(NO3)n中n=____,投入原料Fe(NO3)n和Mn(NO3)2的质量之比应为______。
(2)步骤二中“连续搅拌”的目的是___________________________________________;
步骤三中洗涤干净的标准_____________________________________________。
(3)利用MnFe2O4热化学循环制氢的反应可表示为
请认真分析上述两个反应并回答下列问题:
①若MnFe2O4-x中x=0.6,则MnFe2O4-x中Fe2+占全部铁元素的百分率为_______。
②该热化学循环新氢法的优点有____________________________(答两点即可)。
③该热化学循环法制氢尚有不足之处,进一步改进的研究方向是_____________。
铬元素及其化合物在生产、生活中具有广泛的用途。
(1)在常温下,铬能缓慢与稀硫酸反应,生成蓝色溶液。其金属性比铜(填“强”或“弱”)。
(2)Cr(OH)3和Al(OH)3性质类似,则Cr(OH)3与KOH反应的离子方程式为。
(3)工业上净化处理铬污染的可用电解法。将含K2Cr2O7酸性废水放入电解槽内,加入适量的NaCl,以Fe作阳极和石墨作阴极进行电解。经过一段时间后,溶液中Cr和Fe转化为Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀除去。
①写出阴极的电极反应式:。
②溶液中Fe、Cr元素最终转化为Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀除去,原理为(用离子方程式和必要的文字说明)。
③电解后的溶液中c(Fe3+)为2.0×10-13 mol·L-1,则溶液中c(Cr3+)为mol·L-1
(已知Ksp[ Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cr(OH)3]=6.0×l0-31)。
(4)CrO3具有强氧化性,可用于查处酒驾,原理是在酸性条件下能将乙醇氧化成乙酸,CrO3被还原成绿色的硫酸铬[Cr2(SO4)3],则该反应的化学方程式为。
(5)CrO3的热稳定性较差,加热时逐步分解,其固体残留率()随温度的变化如图所示,则B点时剩余固体的成分是____________(填化学式)。