2012年12月,我国成功实现歼—15飞机在“辽宁号”航母上的起降实验,建造航母平台和舰载飞机离不开如钛、物质A等材料。请回答下列问题:
(1)写出钛基态原子的核外电子排布式:___________________________。
(2)已知元素A处于第3周期,其原子的第一至第四电离能数据如表所示:
电离能(kJ/mol) |
I1 |
I2 |
I3 |
I4 |
A |
738 |
1 451 |
7 733 |
10 540 |
①A的元素符号为________。
②与元素A同周期的电负性最大的元素为________(填元素符号),该元素能与同周期的另一种非金属元素形成5原子分子,该分子的中心原子采用的杂化方式是________,该分子的空间构型为________。
(3)钛镁合金是制造高性能飞机的重要材料。已知钛、镁金属均采用六方最密堆积(),下列说法正确的是________(填序号)。
A.用钛镁合金来制造高性能飞机,主要由于其价格昂贵,制造出的飞机能卖个好价钱
B.在高温下切割金属钛不会产生任何安全事故
C.钛、镁金属晶体中,其配位数均为12
D.金属钛的熔点很高(1 668 ℃),与金属键关系不大
(4)钙钛型复合氧化物(如图所示)可用于制造航空母舰中的热敏传感器,该晶体以A原子为晶胞的顶点,A可以是Ca、Sr、Ba或Pb,当B是V、Cr、Mn或Fe时,这种化合物具有很好的电化学性能。用A、B、O表示钙钛型复合氧化物晶体的化学式为________。
(13分)(1)已知:H2(g)+O2(g)H2O(g),反应过程中能量变化如图所示,则:
①a、b、c分别代表什么意义?
a
b
c
②该反应是反应(填“吸热”或“放热”),ΔH0(填“>”或“<”)。
(2)发射“天宫”一号的火箭使用的推进剂是液氢和液氧,这种推进剂的优点是,
。(请写两条)
(3)已知:H2(g)+1/2O2(g)H2O(l) ΔH="-285.8" kJ·mol-1
H2(g)H2(l) ΔH="-0." 92 kJ·mol-1
O2(g)O2(l) ΔH="-6.84" kJ·mol-1
H2O(l)H2O(g) ΔH="+44.0" kJ·mol-1
请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式:
(9分)依据叙述,写出下列反应的热化学方程式。
(1)若适量的N2和O2完全反应,每生成23 g NO2需要吸收16.95 kJ热量。其热化学方程式为____________________________________________________。
(2)用NA表示阿伏加德罗常数,在C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中,每有5NA个电子转移时,放出650 kJ的热量。其热化学方程式为____________________________________________。
(3)已知拆开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为__________________________________________________。
(16分)某化学兴趣小组要完成中和热的测定。
(1)实验桌上备有大、小两个烧杯、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、环形玻璃搅拌棒、0.5 mol·L-1盐酸、0.55 mol·L-1NaOH溶液,实验尚缺少的玻璃用品是、。
(2)实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒?(填“能”或“否”),其原因是。
(3)他们记录的实验数据如下:
实验用品 |
溶液温度 |
中和热 |
|||
t1 |
t2 |
ΔH |
|||
① |
50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液 |
50 mL 0.5 mol·L-1 HCl溶液 |
20 ℃ |
23.3 ℃ |
|
② |
50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液 |
50 mL 0.5 mol·L-1 HCl溶液 |
20 ℃ |
23.5 ℃ |
已知:Q=cm(t2-t1),反应后溶液的比热容c为4.18 kJ·℃-1·kg-1,各物质的密度均为1 g·cm-3。
①计算完成上表。
②根据实验结果写出NaOH溶液与HCl溶液反应的热化学方程式:。
(4)若用KOH代替NaOH,对测定结果(填“有”或“无”)影响;若用醋酸代替HCl做实验,对测定结果(填“有”或“无”)影响。
(8分)煤燃烧的反应热可通过以下两种途径来利用:
a.利用煤在充足的空气中直接燃烧产生的反应热;
b.先使煤与水蒸气反应得到氢气和一氧化碳,然后使得到的氢气和一氧化碳在充足的空气中燃烧。这两个过程的热化学方程式为:a.C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=E1①,b.C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=E2②,H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=E3③,CO(g)+
O2(g)===CO2(g) ΔH=E4④
回答:(1)与途径a相比途径b有较多的优_______________________________
(2)上述四个热化学方程式中的哪个反应ΔH>0________。
(3)等质量的煤分别通过以上两条不同的途径产生的可利用的总能量关系正确的是________。
A.a比b多 B.a比b少[来源C.a与b在理论上相同
(4)根据能量守恒定律,E1、E2、E3、E4之间的关系为______________。
为验证氧化性Cl2>Fe3+>SO2,某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器和A中加热装置已略,气密性已检验)。
实验过程:
Ⅰ.打开弹簧夹K1~K4 ,通入一段时间N2 ,再将T型导管插入B中,继续通入N2,然后关闭K1、K3、K4。
Ⅱ.打开活塞a ,滴加一定量的浓盐酸,给A加热。
Ⅲ.当B中溶液变黄时,停止加热,关闭K2 。
Ⅳ.打开活塞b,使约2 mL的溶液流入D试管中,检验其中的离子。
Ⅴ.打开K3和活塞c,加入70%的硫酸,一段时间后关闭K3。
Ⅵ.更新试管D,重复过程Ⅳ,检验B溶液中的离子。
(1)过程Ⅰ的目的是_____________________________________________________。
(2)检验B中溶液是否还有Fe2+ 的方法之一是:取少量B中溶液于试管中,滴加几滴含有+3价铁元素的配合物溶液,会产生蓝色沉淀,写出该反应的离子方程式。
(3)若向第III步B中的黄色溶液中通入H2S气体,会观察到有淡黄色沉淀生成,写出该反应的离子方程式。
(4)若将制取的SO2通入硫酸酸化的高锰酸钾溶液可使溶液褪色,其反应的化学方程式为_________________________________________________。
(5)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验,结论如下表所示。他们的检测结果一定能够证明氧化性Cl2>Fe3+>SO2的是________(填“甲”、“乙”或“丙”)。
过程Ⅳ,B溶液中含有的离子 |
过程Ⅵ,B溶液中含有的离子 |
|
甲 |
有Fe3+无Fe2+ |
有SO![]() |
乙 |
既有Fe3+又有Fe2+ |
有SO![]() |
丙 |
有Fe3+无Fe2+ |
有Fe2+ |
(6)将B中的FeCl2溶液换成100mLFeBr2溶液并向其中通入1.12LCl2(标准状况下),若溶液中有1/2的Br-被氧化成单质Br2,则原FeBr2溶液中FeBr2的物质的量浓度为。