(1)过渡金属元素铁能形成多种配合物,如:[Fe(H2NCONH2)6] (NO3)3[三硝酸六尿素合铁(Ⅲ)]和Fe(CO)x等。
① 基态Fe3+的M层电子排布式为 。
② 尿素(H2NCONH2)分子中C、N原子的杂化方式分别是 、 ;
③ 配合物Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18,则x= 。 Fe(CO)x常温下呈液态,熔点为-20.5℃,沸点为103℃,易溶于非极性溶剂,据此可判断Fe(CO)x晶体属于 (填晶体类型)
(2)O和Na形成的一种只含有离子键的离子化合物的晶胞结构如右图,距一个阴离子周围最近的所有阳离子为顶点构成的几何体为 。已知该晶胞的密度为ρ g/cm3,阿伏加德罗常数为NA,求晶胞边长a= cm。 (用含ρ、NA的计算式表示)
(3)下列说法正确的是 _。
A.第一电离能大小:S>P>Si
B.电负性顺序:C<N<O<F
C.因为晶格能CaO比KCl高,所以KCl比CaO熔点低
D.SO2与CO2的化学性质类似,分子结构也都呈直线型,相同条件下SO2的溶解度更大
E.分子晶体中,共价键键能越大,该分子晶体的熔沸点越高
(4)图1是Na、Cu、Si、H、C、N等元素单质的熔点高低的顺序,其中c、d均是热和电的良导体。
① 图中d单质的晶体堆积方式类型是 。
② 单质a、b、f 对应的元素以原子个数比1:1:1形成的分子中含 个σ键, 个π键。
③ 图2是上述六种元素中的一种元素形成的含氧酸的结构,请简要说明该物质易溶于水的原因: 。
雾霾含有大量的污染物SO2、NO。工业上变“废”为宝,吸收工业尾气SO2和NO,可获得Na2S2O4和NH4NO3产品的流程图如下(Ce为铈元素):
(1)装置Ⅰ中的主要离子方程式为。
(2)含硫各微粒(H2SO3、HSO3-和SO32-)存在于SO2与NaOH溶液反应后的溶液中,它们的物质的量分数X(i)与溶液pH的关系如图所示。
①若是0.1molNaOH反应后的溶液,测得溶液的pH=8时,溶液中各离子浓度由大到小的顺序是。
②向pH=5的NaHSO3溶液中滴加一定浓度的CaCl2溶液,溶液中出现浑浊,pH降为2,用化学平衡移动原理解释溶液pH降低的原因:。
(3)写出装置Ⅱ中,酸性条件下反应的离子方程式,。
(4)装置Ⅲ还可以使Ce4+再生,其原理如图所示。①生成Ce4+从电解槽的(填字母序号)口流出。②写出阴极的反应式。
(5)已知进入装置Ⅳ的溶液中,NO2-的浓度为a g·L-1,要使1 m3该溶液中的NO2-完全转化为NH4NO3,需至少向装置Ⅳ中通入标准状况下的O2L。(用含a代数式表示,计算结果保留整数)
Ⅰ、短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如下图所示。
X |
|||
Y |
Z |
25℃,0.1 mol·L-1M溶液(M为Y的最高价氧化物的水化物)的pH为13。
(1)Y的离子结构示意图为。
(2)X、Z的气态氢化物稳定性较强的是(填化学式)。
(3)不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛装M溶液的原因是(用离子方程式表示)。
(4)工业上,用X单质制取Z单质的化学方程式为。
(5)X的最高价氧化物与某一元有机酸的钾盐(化学式为KA,A-为酸根)溶液反应的化学方程式为。(已知25℃,X的最高价氧化物的水化物的电离常数为Kal =4.2×10-7,Ka2=5.6×10-11;HA的电离常数Ka=1.1×10-10)
Ⅱ、碳和氮的化合物与人类生产、生活密切相关。低碳经济呼唤新能源和清洁环保能源。煤化工中常需研究不同温度下的平衡常数、投料比及热值等问题。
已知:CO(g) + H2O(g)H2(g) + CO2(g)的平衡常数随温度的变化如下表:
温度/℃ |
400 |
500 |
平衡常数 |
9.94 |
9 |
请回答下列问题:
(6)上述正反应方向是反应(填“放热”或“吸热”)。
(7)写出该反应的化学平衡常数表达式:K= 。
(8)830K时,若起始时:C(CO)=2mol/L,C(H2O)=3mol/L,平衡时CO的转化率为60%,水蒸气的转化率为;K值为。
(9)在一恒温、恒容密闭容器中发生反应:Ni (s)+4CO(g)Ni(CO)4(g),ΔH<0。
利用该反应可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍。下列说法正确的是(填字母编号)。
A.增加Ni的量可提高CO的转化率,Ni的转化率降低
B.缩小容器容积,平衡右移,ΔH减小
C.反应达到平衡后,充入CO再次达到平衡时, CO的体积分数降低
D.当4v正[Ni(CO)4]= v正(CO)时或容器中混合气体密度不变时,都可说明反应已达化学平衡状态
CuCl2常用于颜料、木材防腐等工业,并用作消毒剂、媒染剂、催化剂。工业上用粗制的氧化铜粉末(含杂质FeO和SiO2)来制取无水CuCl2的流程如下:
已知:Fe3+、Fe2+、Cu2+ 转化为相应的氢氧化物,开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表:
离子符号 |
Fe3+ |
Fe2+ |
Cu2+ |
氢氧化物开始沉淀时的pH |
2.5 |
7.0 |
4.7 |
氢氧化物完全沉淀时的pH |
3.2 |
9.7 |
6.7 |
(1)第②步反应的离子方程式为。
(2)滤渣A的成分有(填化学式),检验滤液C中的Fe3+ 离子是否除尽的方法是。
(3)第④步蒸发操作必要的仪器有铁架台(含铁圈)、坩埚钳、石棉网、。需要在氯化氢气流中蒸干制取无水氯化铜的原因是。
(4)称取30.250g已制得的无水CuCl2产品(含少量FeCl3杂质),溶于水中,加入过量的铁粉充分反应后过滤,得250mL滤液,量取25.00mL滤液于锥形瓶中,用0.100mol∙L-1酸性KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积平均为46.00mL,则该无水CuCl2产品中CuCl2的质量分数为(用小数表示,计算结果保留2位小数)。
某强酸性溶液X中可能含有H+、A13+、NH4+、Fe2+、CO32-、SO42-、C1-、NO3- 中的若干种。某研究性小组为了探究其成分,进行了如下实验:
请回答下列问题:
(1)沉淀C的化学式为,气体A的化学式为。
(2)写出向溶液H中通入过量CO2气体生成沉淀I的离子方程式:。
(3)通常可以利用KClO在KOH溶液中氧化沉淀G来制备一种新型、高效、多功能水处理剂K2MO4。(M为G中的一种元素,K2MO4易溶于水)请写出制备过程中的离子方程式(M用具体的元素符号表示)。
(4)无法确定的离子是,请设计实验验证该离子是否存在的方法。
KMnO4是一种常用的强氧化剂,工业上常用电解法制备,总反应为2K2MnO4+2H2O2 KMnO4+2KOH+H2↑。请回答下列问题:
(1)电解时,分别用铂棒和铁棒作电极材料,其中铁棒为(填“阳”或“阴”,下同)极材料。
(2)通电后,电解质溶液中K+ 向极移动,MnO42- 向极移动。
(3)电解一段时间后,向电解质溶液中滴加酚酞,极呈红色。
(4)铂棒上发生(填“氧化”或“还原”)反应,该极的电极反应式为。