在1911年前后,物理学家卢瑟福把一束变速运动的α粒子(相对原子质量约为4的带2个单位正电荷的质子粒),射向一片极薄的金箔。他惊奇地发现,过去一直认为原子是“实心球”,而由这种“实心球”紧密排列而成的金箔,竟能让大多数α粒子畅通无阻地通过,就像金箔不在那儿似的。但也有极少数的α粒子发生偏转,或被笔直地弹回。根据以上实验现象能得出关于金箔中Au原子结构的一些结论。试写出其中的三点:
(1)______________________________________________________________
(2)______________________________________________________________
(3)______________________________________________________________
合成氯是人类研究的重要课题,目前工业合成氨的原理为:
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-93.0kJ/mol
(1)某温度下,在2 L密闭容器中发生上述反应,测得数据如下
时间/h 物质的量/mol |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
N2 |
2.0 |
1.83 |
1.7 |
1.6 |
1.6 |
H2 |
6.0 |
5.49 |
5.1 |
4.8 |
4.8 |
NH3 |
0 |
0.34 |
0.6 |
0.8 |
0.8 |
①0~2 h内,v(N2)= 。
②平衡时,H2的转化率为____;该温度下,反应2NH3(g) N2(g)+3H2(g)的平衡常数K= 。
③若保持温度和体积不变,起始投入的N2、H2、NH3的物质的量分别为a mol、b mol、c mol,达到平衡后,NH3比的浓度与上表中相同的为 (填选项字母)。
A.a=l、b=3.c=0B.a=4、b=12、c=0
C.a=0、b=0.c=4D.a=l、b=3、c=2
(2)另据报道,常温、常压下,N2在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应,生成NH3和O2。已知:H2的燃烧热ΔH=-286kJ/mol,则陪制NH3反应的热化学方程式为 。
(3)采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H'),通过电解法也可合成氨,原理为:
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。在电解法合成氨的过程申,应将N2不断地通入 ___极,该电极反应式为 。
钛有强度高和质地轻的优点,广泛应用于飞机制造业等。工业上利用钛铁矿,其主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3)制备钛金属,工业流程如下: 已知:Ti与TiO2化学性质稳定,不溶于稀硫酸、稀盐酸等。
(1)请写出FeTiO3与稀盐酸反应的离子方程式:。
(2)请写出“熔融氧化”的化学方程式:。
(3)电解氯化镁的阴极反应式为:,可循环利用的物质为:(填化学式)。
(4)热还原法中能否改用钠代替镁作还原剂:(填“能”或“不能”);原因为:。
(5)用此方法制备得到的Ti金属常混有MgCl2和Mg,除杂试剂是(填化学式)。
煤制备CH4是一种有发展前景的新技术。
I. 煤炭气化并制备CH4包括以下反应:
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH1=+131kJ/mol
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH2= −41kJ/mol
CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g)ΔH3= −206kJ/mol
(1)写出煤和气态水制备CH4(产物还有CO2)的热化学方程式。
(2)煤转化为水煤气(CO和H2)作为燃料和煤直接作为燃料相比,主要的优点有。
(3)写出甲烷—空气燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)中负极的电极反应式。
II. 对以上反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH2= −41kJ/mol,起始时在密闭容器中充入1.00 molCO和1.00 molH2O,分别进行以下实验,探究影响平衡的因素(其它条件相同且不考虑任何副反应的影响)。实验条件如下表:
实验编号 |
容器体积/L |
温度/°C |
① |
2.0 |
1200 |
② |
2.0 |
1300 |
③ |
1.0 |
1200 |
(1)实验①中c(CO2)随时间变化的关系见下图,请在答题卡的框图中,画出实验②和③中c(CO2)随时间变化关系的预期结果示意图。
(2)在与实验①相同的条件下,起始时充入容器的物质的量:n(CO)=n(H2O)=n(CO2) =n(H2)=1.00mol。通过计算,判断出反应进行的方向。(写出计算过程。)
脱羧反应形成新的C-C键为有机合成提供了一条新的途径,例如:
(1)化合物I的分子式为_________,化合物I含有的官能团名称是______________,1mol化合物I完全燃烧需要消耗_____mol O2。
(2)化合物III与新制氢氧化铜反应的化学方程式为。
(3)与
也可以发生类似反应①的反应,有机产物的结构简式为:________。
(4)化合物I有多种同分异构体,请写出任意2种符合下列条件的同分异构体的结构简式: ______________。(要求:①能与FeCl3溶液发生显色反应;②苯环上一氯取代产物有2种)
二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土氧化物。平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量可溶于稀酸的物质)。某课题组以此粉末为原料回收铈,设计实验流程如下:
(1)洗涤滤渣A的目的是为了除去____________(填离子符号),检验该离子是否洗净的方法是_________________________________________________________。
(2)第②步反应的离子方程式是______________________________________,滤渣B的主要成分是___________________。
(3)萃取是分离稀土元素的常用方法,已知化合物TBP作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来,TBP______________(填“能”或“不能”)与水互溶。实验室进行萃取操作时用到的主要玻璃仪器有_______________、烧杯、玻璃棒、量筒等。
(4)取上述流程中得到的Ce(OH)4产品0.536 g,加硫酸溶解后,用0.100 0 mol·L-1 FeSO4标准溶液滴定至终点时(铈被还原为Ce3+),消耗25.00 mL标准溶液。该产品中Ce(OH)4的质量分数为___________(结果保留两位有效数字)。