已知尿素的结构式为:尿素可用于制有机铁肥,主要代表物有三硝酸六尿素合铁(Ⅲ),化学式为[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3。
(1)基态Fe3+的核外电子排布式为 ;C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是 。
(2)尿素分子中N原子的杂化方式是 。
(3)NH+4中H—N—H键角比NH3中H—N—H键角大,原因为 。
(4)CO2和NH3是工业上制备尿素的重要原料,固态CO2(干冰)的晶胞结构如图所示。
①1个CO2分子周围等距离且距离最近的CO2分子有 个。
②NaCl晶胞也为面心立方结构,已知NaCl晶体密度为 g·cm-3NA表示阿伏加德罗常数,则NaCl晶胞体积为 cm3
X、Y、Z、R、W是原子序数依次增大的五种短周期主族元素。X的单质为密度最小的气体,Y是地壳中含量最多的元素, Y和R同主族,可组成共价化合物RY2,Z 能与冷水剧烈反应生成一种可燃性气体,X在W中燃烧,产物溶于水得到一种强酸。请回答下列问题:
(1)R在周期表中的位置是________,Z、R、W三种元素最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的是________。(填化学式)
(2)X、Y、Z两种或三种元素组成的化合物中,既含有共价键又含有离子键的有、。(填化学式)
(3)X和Y组成的化合物中,既含有极性共价键又含有非极性共价键的是____________(填化学式)。此化合物可将碱性工业废水中的CN-氧化为碳酸盐和氨,相应的离子方程式为_____________________。
(4)Y、Z、R三种元素组成的盐,R的质量分数为40.5%,其水溶液与W单质反应的离子反应方程式为____________________________________________。
【化学—--选修3:物质结构与性质】
元素 |
A |
B |
C |
D |
性质 结构 信息 |
原子核外有两个电子层,最外层有3个未成对的电子 |
原子的M层有1对成对的p电子 |
原子核外电子排布为[Ar]3d104sx,有+1、+2两种常见化合价 |
有两种常见氧化物,其中有一种是冶金工业常用的还原剂 |
四种常见元素的性质或结构信息如下表。试根据信息回答有关问题。
(1)A元素与其同周期相邻两种元素原子的第一电离能由大到下的顺序为(用元素符号表示);
(2)B元素的低价氧化物分子中心原子的杂化方式为,B元素与D元素形成分子空间构型为;
(3)D元素最高价氧化物的熔点比同主族相邻元素最高价氧化物的熔点 (填“高”或“低”),其原因是______________________________________;
(4)往C元素的硫酸盐溶液中逐滴加入过量A元素的氢化物水溶液,观察到的现象为________________;
(5)C晶体的堆积方式如图所示,
设C原子半径为r,晶胞中C原子的配位数为_______,晶胞的空间利用率为。
利用某含铬废液[含较低浓度的Na2Cr2O7、Fe2(SO4)3]制备K2Cr2O7。
流程如下:
Ⅰ.用NaOH溶液调pH至3.6,产生红褐色沉淀,过滤;
Ⅱ.向滤液中加入Na2SO3,一定操作后分离出Na2SO4;
Ⅲ.将分离出Na2SO4后的溶液调pH约为5,得到Cr(OH)3沉淀;
Ⅳ.在KOH存在条件下,向Cr(OH)3中加入足量H2O2溶液,得到黄色溶液;
Ⅴ.向黄色溶液中加入物质A后,溶液变为橙红色,一定操作后得到K2Cr2O7固体;
Ⅵ.测定K2Cr2O7固体的纯度。
已知:Cr2O72-(橙红色)+H2O2CrO42-(黄色)+2H+
(1)步骤Ⅰ中红褐色沉淀的化学式是。
(2)步骤Ⅱ中加入Na2SO3的目的是。
(3)步骤Ⅳ中反应的离子方程式是。
(4)步骤Ⅴ中加入的物质A可以是。(填序号)
a.KOH b.K2CO3 c.H2SO4 d.SO2
(5)步骤Ⅵ的操作是:取0.45 g K2Cr2O7产品配成溶液,酸化后滴入18.00 mL 0.50 mol/L的FeSO4溶液,恰好使Cr2O72-完全转化为Cr3+。产品中K2Cr2O7的纯度是。(注:K2Cr2O7的摩尔质量为294 g/mol)
(6)向橙红色的K2Cr2O7溶液中,滴加Ba(NO3)2溶液,产生黄色沉淀,溶液pH减小。试推测黄色沉淀是,溶液pH变小的原因是。
(14分)人们应用原电池原理制作了多种电池,以满足不同的需要。以下每小题中的电池广泛使用于日常生活、生产和科学技术等方面,请根据题中提供的信息,填写空格。
(1)蓄电池在放电时起原电池作用,在充电时起电解池的作用。铅蓄电池在放电时发生的电池反应式为:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。正极电极反应式为。
(2)FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板,发生2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2,若将此反应设计成原电池,则负极所用电极材料为_________,当线路中转移0.2mol电子时,则被腐蚀铜的质量为g
(3)将铝片和铜片用导线相连,一组插入浓硝酸中,一组插入烧碱溶液中,分别形成了原电池,在这两个原电池中,负极分别为___________。
A.铝片、铜片 B.铜片、铝片 C.铝片、铝片
(4)已知甲醇燃料电池的工作原理如图所示。
该电池工作时,b口通入的物质为___________,该电池正极的电极反应式为:___________,工作一段时间后,当6.4 g甲醇(CH3OH)完全反应生成CO2时,有___________mol电子发生转移。
汽车尾气里含有NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致:
N2(g) + O2(g) 2NO(g) △H > 0
已知该反应在2404℃时,平衡常数K=64×10-4。请回答:
(1)该反应的平衡常数表达式为。
(2)该温度下,向2L密闭容器中充入N2和O2各1mol,平衡时,N2的转化率是%(保留整数)。
(3)该温度下,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1mol/L、4.0×10-2mol/L和3.0×10-3mol/L,此时反应(填“处于化学平衡状态”、“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”),理由是。
(4)将N2、O2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中,下列变化趋势正确的是(填字母序号)。
(5)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2,达到平衡状态后再向其中充入一定量NO,重新达到化学平衡状态。与原平衡状态相比,此时平衡混合气中NO的体积分数(填“变大、“变小”或“不变”)。