已知某无色溶液中可能含有Na+、Ba2+、Fe3+、MnO4—、SO32—、Cl—、HCO3— 中的几种,依次进行以下实验,观察到的现象如下:①用PH试纸检验,溶液的PH>7;
②向溶液中滴加氯水,没有气体产生,得到无色溶液;
③向②的溶液中滴加硝酸酸化硝酸银溶液,产生白色沉淀;
④向②的溶液中滴加BaCl2溶液,产生不溶于盐酸的白色沉淀。
则(1)原溶液中一定含有的阴离子是 ;肯定没有的阳离子是 。
(2)步骤②的离子反应方程式为 。
(3)能否确定含有阳离子 ,(若有,写出离子符号,没有则写没有),其理由是 。
(15分)元素周期表第ⅤA族元素包括氮、磷、砷(As)、锑(Sb)等。这些元素无论在研制新型材料,还是在制作传统化肥、农药等方面都发挥了重要的作用。请回答下列问题:
(1)N4分子是一种不稳定的多氮分子,这种物质分解后能产生无毒的氮气并释放出大量能量,能被应用于制造推进剂或炸药。N4是由四个氮原子组成的氮单质,其中氮原子采用的轨道杂化方式为sp3,该分子的空间构型为________,N—N键的键角为________。
(2)基态砷原子的最外层电子排布式为________。
(3)N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序为____________(用元素符号表示)。
(4)叠氮化钠(NaN3)用于汽车安全气囊中氮气的发生剂,写出与N3-互为等电子体的分子的化学式________(任写一种即可)。
(5)天然氨基酸的命名常用俗名(根据来源与性质),例如,最初从蚕丝中得到的氨基酸叫丝氨酸[HOCH2CH(NH2)COOH]。判断丝氨酸是否存在手性异构体?________(填“是”或“否”)
(6)砷化镓为第三代半导体,以其为材料制造的灯泡寿命长,耗能少。已知立方砷化镓晶胞的结构如图所示,其晶胞边长为c pm,则密度为_______g·cm-3(用含c的式子表示,设NA为阿伏加德罗常数的值),a位置As原子与b位置As原子之间的距离为________pm(用含c的式子表示)。
现代传感信息技术在化学实验中有广泛的应用。
Ⅰ.某小组用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理(图1)。
(1)制取氨气。烧瓶中制取NH3的化学方程式为 ,检验三颈瓶集满NH3的方法是 。
(2)关闭a,将吸有2mL水的胶头滴管塞紧颈口c,打开b,完成喷泉实验,电脑绘制三颈瓶内气压变化曲线(图2)。图2中 点时喷泉最剧烈。
Ⅱ.测定NH3•H2O的浓度及电离平衡常数Kb
(3)从三颈瓶中用 (填仪器名称)量取25.00mL氨水至锥形瓶中,用0.0500 mol•L-1HCl滴定。用pH计采集数据、电脑绘制滴定曲线如下图。
(4)据图,计算氨水的浓度为 mol•L-1;写出NH3•H2O电离平衡常数Kb的表达式,Kb= ,当pH=11.0时计算Kb的近似值,Kb≈ 。
(5)关于该滴定实验的说法中,正确的是 。
A.锥形瓶中有少量蒸馏水不影响测定结果 |
B.未滴加酸碱指示剂,实验结果不科学 |
C.酸式滴定管未用盐酸润洗会导致测得氨水的浓度偏高 |
D.滴定终点时俯视读数会导致测得氨水的浓度偏高 |
铝硅合金材料性能优良。铝土矿(含30% SiO2、40.8% Al2O3和少量Fe2O3等)干法制取该合金的工艺如下:
(1)若湿法处理铝土矿,用强酸浸取时,所得溶液中阳离子有 。
(2)铝硅合金材料中若含铁,会影响其抗腐蚀性。原因是 。
(3)焙烧除铁反应:4(NH4)2SO4+ Fe2O3 2NH4Fe(SO4)2 + 3H2O + 6NH3↑(Al2O3部分发生类似反应)。氧化物转化为硫酸盐的百分率与温度的关系如图,最适宜焙烧温度为 。指出气体Ⅰ的用途 (任写一种)。
(4)操作①包括:加水溶解、 。若所得溶液中加入过量NaOH溶液,含铝微粒发生反应的离子方程式为 。
(5)用焦炭还原SiO2、Al2O3会产生中间体SiC、Al4C3。任写一个高温下中间体又与Al2O3反应生成铝、硅单质的化学方程式 。
(6)不计损失,投入1t铝土矿,当加入27kg纯铝后,铝硅合金中m:n = (摩尔质量:SiO2---60g/mol Al2O3---102 g/mol)。
一定条件下合成乙烯:
6H2(g)+2CO2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g) △H1
已知:2H2(g)+O2(g)=2 H2O(g)△H2=-480 kJ•mol-1
CH2=CH2(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2 H2O(g) △H3=-1400 kJ•mol-1
(1)△H1= 。请标出该反应电子转移的方向和数目 。
(2)温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图,下列说法正确的是 。
A.生成乙烯的速率:v(M)有可能小于v(N)
B.平衡常数:KM >KN
C.催化剂会影响CO2的平衡转化率
(3)若投料比n(H2)∶n(CO2)=3∶1,则图中M点时,乙烯的体积分数为 (保留两位有效 数字)。
(4)为提高CO2的平衡转化率,除改变温度外,还可采取的措施有 (任写一条)。
(5)电解法可制取乙烯(下图),电极a接电源的 极,该电极反应式为 。
糠醛()与丙二酸合成香料过程中发生了
(1)糠醛的分子式为 ,1mol糠醛最多能与 mol H2反应。
(2)关于化合物Ⅰ的说法正确的是 。
A.核磁共振氢谱中有4组信号峰 | B.能使酸性KMnO4溶液褪色 |
C.能发生加聚反应和缩聚反应 | D.能发生取代反应和加成反应 |
(3)芳香化合物Ⅱ是化合物Ⅰ的同分异构体,能发生银镜反应,遇FeCl3溶液显紫色,任写一个Ⅱ的结构简式 。
(4)下面是由ClCH2CH2COOH合成丙二酸二乙酯的过程:
反应②的条件是 ,反应③的化学方程式为 。
(5)水杨醛()与丙二酸可发生类似反应①的反应,写出有机产物的结构简式 。