氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可用石英与焦炭在高温的氮气流中反应制得: SiO2 + C + N2 Si3N4 + CO
根据题意完成下列各题:
(1)配平上述化学反应方程式。
(2)为了保证石英和焦炭尽可能的转化,氮气要适当过量。某次反应用了20mol氮气,反应生成了5mol一氧化碳,此时混合气体的平均相对分子质量是 。
(3)分析反应可推测碳、氮气的氧化性:C N2(填“>”“<”“=”)。
完全燃烧乙烷、丙烯、丁炔各1 mol,需要氧气最多的是,生成的的质量相等。1 mol某不饱和烃可以和1 molCl2发生加成反应,生成2,3-二氯-2-甲基戊烷,该不饱和烃结构简式为,其系统命名为。
金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。请回答下列问题:
(1)Ni原子的核外电子排布式为;
(2)NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同,Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69 pm和78 pm,则熔点NiO FeO(填“<”或“>”);
(3)NiO晶胞中Ni和O的配位数分别为、;
(4)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料,其晶胞结构示意图如左下图所示。该合金的化学式为;
(5)丁二酮肟常用于检验Ni2+:在稀氨水介质中,丁二酮肟与Ni2+反应可生成鲜红色沉淀,其结构如右上图所示。
①该结构中,碳碳之间的共价键类型是σ键,碳氮之间的共价键类型是,氮镍之间形成的化学键是;
②该结构中,氧氢之间除共价键外还可存在;
③该结构中,碳原子的杂化轨道类型有。
下图为工业制备硝酸的设备示意图,其生产过程中发生的反应主要有:
①4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(l)△H<0
②2NO(g)+O2(g)2NO2(g)△H<0
③3NO2(g)+H2O(l)2HNO3(l) +NO(g)△H<0
(1)能使吸收塔内反应速率增大,且能提高HNO3产率的措施是。
A.适当升高温度 | B.适当增大吸收塔内的压强 |
C.增大空气中O2的浓度 | D.吸收塔内填充瓷环,增大气液接触面 |
(2)在2L密闭容器内充入0.50 mol NO和0.25 mol O2,维持反应温度为800℃,当反应达到平衡时,NO的转化率为50%。则800℃时反应2NO+O2=2NO2的平衡常数K=。
(3)某工厂每套设备每小时可生产20 t 63%的硝酸(密度为1.4 g/cm3)。假设工业生产硝酸过程中,通过循环操作可以使NH3、O2得以完全利用。
回答下列问题:
①该工厂设备所生产硝酸的物质的量浓度是。
②每小时从吸收塔淋下的水的质量应是多少吨?
烟气的脱硫(除SO2)技术和脱硝(除NOx)技术都是环境科学研究的热点。
(1)烟气脱硫、脱硝的环境意义是。
(2)选择性催化还原法的脱硝原理为:6NOx+4x NH3(3+2x)N2+6xH2O
①上述反应中每转移3mol电子,生成标准状况下N2的体积为L。
②已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O (g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1
N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=-180.5kJ·mol-1
则反应6NO(g)+4NH3(g)=5N2(g)+6H2O(g)的ΔH =。
(3)目前,科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝(NO)原理,其脱硝机理示意图如下图1,脱硝率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如图2所示。
图1图2
①写出该脱硝原理总反应的化学方程式:。
②为达到最佳脱硝效果,应采取的条件是。
高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂。以下是工业上用软锰矿制备高锰酸钾的一种工艺流程。
(1)KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂。其消毒机理与下列(填序号)物质相似。
A.75%酒精 | B.双氧水 | C.苯酚 |
D.84消毒液(NaClO溶液) |
(2)写出MnO2、KOH的熔融混合物中通入空气时发生的主要反应的化学方程式:
。
(3)向K2MnO4溶液中通入CO2以制备KMnO4,该反应中的还原剂是:。
(4)上述流程中可以循环使用的物质有石灰、二氧化碳、和写化学式)。
(5)若不考虑物质循环与制备过程中的损失,则1 mol MnO2可制得mol KMnO4。