根据所学知识,回答以下问题:
(1)Ni(CO)4是无色液体,沸点42.1℃,熔点-19.3℃,难溶于水,易溶于有机溶剂推测Ni(CO)4是____________分子(填“极性”或“非极性”)。
(2)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。
①N2H4的结构式为 ;NH4+的空间构型是 。
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) △H=-1038.7 kJ·mol-1若该反应中有259.7kJ能量释放时,则形成的π键有______mol。
(3)硼砂是含结晶水的四硼酸钠,其阴离子Xm-(含B、O、H三种元素)的球棍模型如图所示:则Xm-的化学式为 ,硼原子轨道的杂化类型有 杂化,原子3的轨道杂化类型为 杂化,Na+与Xm-之间的作用力是 。
(4)BN晶体,具有熔沸点高,耐磨擦和较高的硬度等性质。则BN的晶体类型是 ,N的价层电子的电子排布图为 。
(Ⅰ)某化学兴趣小组的同学得上用下图所示实验装置进行实验(图中a、b、c表示止水夹)。
(1)请利用上述装置设计一个简单的实验验证Cl-和Br-的还原性强弱。
①选择合理的装置连接:→→(填字母编号)。
②选择所需的试剂:(填字母编号)。
a.固体氯化钠 b.固体二氧化锰 c.浓硫酸
d.浓盐酸 e.稀盐酸 f.溴化钠溶液
③实验现象及结论:。
(Ⅱ)电极材料由Ni(OH)2、碳粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成。由于电池使用后电极材料对环境有危害,某兴趣小组对该电池电极材料进行资源回收并制备NiSO4·7H2O晶体,设计实验流程如下:
已知:①NiSO4易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+
②某温度下一些金属氢氧化物的KSP及析出理论pH如下表所示:
M(OH)n |
Ksp |
pH |
|
开始沉淀 |
沉淀完全 |
||
Al(OH)3 |
1.9×10-23 |
3.43 |
4.19 |
Fe(OH)3 |
3.8×10-38 |
2.53 |
2.94 |
Ni(OH)2 |
1.6×10-14 |
7.60 |
9.75 |
回答下列问题:
(1)根据上表数据判断操作2依次析出的沉淀I是沉淀II是(填化学式),pH1pH2(填“>”、“<”或“=”);
(2)操作1和操作2所用到的仪器除铁架台(带铁圈)、酒精灯、烧杯、玻璃棒外还需要的主要仪器为。
(3)“调节pH为2-3”的目的是;
(4)NiSO4在强碱溶溶中用NaClO氧化,可制得碱性镍镉电池电极材料——NiOOH。该反应的离子方程式是。
A、B、C、D、E、F、G、H是元素周期表中八种原子序数依次增大的短周期元素。
①A元素的原子半径在周期表中最小
②B元素的原子最外层电子数是次外层电子数的两倍
③C元素的最高价氧化物的水化物和氢化物反应生成盐
④D元素和E元素可以形成E2D、E2D2两种离子化合物
⑤G与D两种元素同主族,F、G、H三种元素同周期
⑥F元素是同周元素中离子半径最小的元素,H元素是同周期元素中原子半径最小的元素
(1)写出A、D、E三种元素形成的化合物的电子式;
(2)用惰性电极电解由E与H两元素形成的化合物的水溶液,其化学方程式为;
(3)八种元素中任意三种组成的易溶于水的酸性物质,能促进水电离的是,能抑制水电离的是(各写一种化学式);
(4)某科研单位依据电化学原理用GD2来制备一种强酸R,装置如右图,电极为含有某种催化剂的多孔材料,能吸附气体,同时也能使气体与电解质溶液充分接触。通入GD2的电极为极,其电极反应式为;
(5)甲、乙、丙分别是B、F、G三种元素最高价含氧酸的钠盐,甲、乙都能与丙发生反应,且丙用量不同,反应产物不同。回答问题:
①向甲溶液中缓慢滴加过量的丙溶液,可观察到的实验现象是;
②向乙溶液中缓慢滴加过量的丙溶液发生反应的离子方程式为、。
(I)某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以NH 4 +和NH 3·H 2O的形式存在。在微生物作用下,NH 4 +经过两步反应被氧化成NO 3 -,两步反应的能量变化示意图如下:
(1)1molNH 4 +(aq)全部氧化成NO 3 -(aq)的热化学方程式是 。
(2)在一定条件下,向废水中加入CH 3OH,将HNO 3还原成N 2,若该反应消耗32gCH 3OH转移6mol电子,则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是 。
(Ⅱ)超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO 2和N 2,化学方程式如下:
2NO+2CO 2CO 2+N 2△H
某温度下用气体传感器测得不同的时间的NO和CO浓度如下表:
时间/s |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
C(NO)(×10 -4mol·L -1) |
10.0 |
4.50 |
2.50 |
1.50 |
1.00 |
1.00 |
C(CO)(×10 -3mol·L -1) |
3.60 |
3.05 |
2.85 |
2.75 |
2.70 |
2.70 |
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
(1)在上述条件下反应能够自发进行,则反应的△H 0(填写">"、"<"、"=")
(2)前2s内的平均反应速率v(N 2)= ;
(3)在该温度下,反应的平衡常数K= (只写出计算结果);
(4)某同学设计了三组实验,分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,部分实验条件如下表:
实验编号 |
T/℃ |
NO初始浓度/mol·L -1 |
CO初始浓度/mol·L -1 |
催化剂的比表面积/m 2·g -1 |
I |
28 ![]() |
1.20×10 -3 |
5.80×10 -3 |
82 |
II |
280 |
1.20×10 -3 |
5.80×10 -3 |
124 |
III |
350 |
1.20×10 -3 |
5.80×10 -3 |
124 |
该同学画出了表中三个实验条件下,混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图,请在图上标明各条曲线的实验编号;
(5)有人认为:催化剂比表面积增大,会提高NO和CO的反应效率,从而使污染物NO和CO的转化率提高。请用化学基本理论对此观点进行评价: 。
(9分) 已知>C=C<可被酸性高锰酸钾溶液氧化成二元醇,如:
现以甲基丙烯为原料合成有机玻璃和环状化合物E(C8H12O4):
(1) 试写出下列的结构简式:B ______________ C _____________ E _______________
(2) 反应方程式:
B → E _____________________________________________;
B → C _____________________________________________;
C → D _____________________________________________。
(7分)已知(1)丙烯与水进行加成反应,其可能的产物有两种:(2)下图中E为开链的酯类化合物,其分子式为C6H12O2
(1)请依据上述条件和图中转化关系,在方框中填入合适的化合物的结构简式。
(2)B和银氨溶液反应生成C的化学方程式。