镍具有优良的物理和化学特性,是许多领域尤其是高技术产业的重要原料。羰基法提纯粗镍涉及的两步反应依次为:
反应Ⅰ Ni(S)+4CO(g)
Ni(CO)4(g)△H1<0
反应Ⅱ Ni(CO)4(g)
Ni(S)+4CO(g) △H2
(1)在温度不变的情况下,要提高反应Ⅰ中Ni(CO)4的产率,可采取的措施有 、 。
(2)已知350K下的2L密闭容器中装有100g粗镍(纯度98.5%,所含杂质不与CO反应),通入6 molCO气体发生反应Ⅰ制备Ni(CO)4,容器内剩余固体质量和反应时间的关系如图所示,10min后剩余固体质量不再变化。
①反应Ⅰ在0~10min的平均反应速率v(Ni(CO)4)= 。
②若10min达到平衡时在右端得到29.5g纯镍,则反应Ⅰ的平衡常数K1为多少?(写出计算过程)
(3)反应Ⅱ中 △H2 0(填“>”、“<”、“=”);若反应Ⅱ达到平衡后,保持其他条件不变,降低温度,重新达到平衡时 。(双选)
a.平衡常数K增大 b.CO的浓度减小 c.Ni的质量减小 d.v逆[Ni(CO)4]增大
(4)用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH)表示),NiO(OH)作为电池正极材料,KOH溶液作为电解质溶液,可制得高容量,长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为:
NiO(OH)+MH
Ni(OH)2+M 电池充电时,阳极的电极反应式为 。电池充电时阴极上发生 (填“氧化”或“还原”)反应
有机物A(C5H10O)能够发生如图所示的相关反应。已知A分子中含有2个位置不同的甲基,E属于烃类化合物。
(1)A的名称是,Ⅲ的反应类型是。
(2)试剂a最好是。
(3)A的一种同分异构体的核磁共振氢谱中有4个峰,该同分异构体的结构简式为。
(4)与B含有相同官能团的同分异构体有种。
(5)一定条件下,B与C反应生成有香味的有机化合物,写出该反应的化学方程式。
决定物质性质的重要因素是物质的结构。请回答下列问题:
(1)N、O、S三种元素的第一电离能从大到小的顺序为 。
(2)甲醛(H2C=O)分子碳原子的杂化方式为 用价层电子对互斥理论推断甲醛中H—C—H的键角120o(填“>”“<”或“=”)。
(3)科学家通过X射线探明,KCl、MgO、CaO的晶体结构与NaCl的晶体结构相似(图a所示)。KCl、CaO、MgO三种离子晶体熔点从高到低的顺序是。
(4)设MgO晶胞的边长为acm,则MgO的密度是g·cm-3(只要求列算式。阿伏加德罗常数为NA)。
(5)某配合物的分子结构如图b所示,其分子内不含有(填字母)。
| A.离子键 | B.共价键 | C.金属键 | D.配位键 E.氢键 F. 键 |

下图是某化学兴趣小组设计的利用电子垃圾(含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt)制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线:
已知下列信息:
Cu可与稀硫酸和H2O2的混合液反应生成硫酸铜;铁、铝、铜等离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表:
| 沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Al(OH)3 |
Cu(OH)2 |
| 开始沉淀 |
1.1 |
4.0 |
5.4 |
| 完全沉淀 |
3.2 |
5.2 |
6.7 |
请回答下列问题:
(1)写出Cu与稀硫酸和H2O2的混合液反应的化学方程式:.。
(2)在操作Ⅱ中,x的取值范围是。
(3)在操作Ⅲ中,蒸发浓缩需要的玻璃仪器有。
(4)由滤渣a制取Al2(SO4)3·l8H2O,探究小组设计了三种方案:
综合考虑上述三种方案,最具可行性的是(填序号)。
(5)为测定CuSO4·5H2O晶体的纯度,进行下列实验:取a g试样配成l00 mL溶液,每次取20.00mL,消除干扰离子后,用b mol·L-1EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定其中的Cu2+(离子方程式为Cu2++H2Y2-=CuY2-+2H+),滴定至终点,平均消耗EDTA溶液l2.00 mL。(常温时,5%的Na2H2Y水溶液,其pH为4—6。)
①CuSO4·5H2O晶体的纯度是 。
②下列滴定方式中,最合理的是(夹持部分略去) (填序号)。
氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)在T℃时,将0.6molH2和0.4molN2置于容积为2 L的密闭容器中(压强为mPa)发生反应:3H2+N2
2NH3△H<0。若保持温度不变,某兴趣小组同学测得反应过程中容器内压强随时间变化如图所示:8 min内分钟NH3的平均生成速率为mol·L-1·min-1。
(2)仍在T℃时,将0.6molH2和0.4molN2置于一容积可变的密闭容 器中。
①下列各项能说明该反应已达到平衡状态的是(填序号)。
a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为l:3:2
b.3v正(N2)=v逆(H2)
c.3v正(H2)=2v逆(NH3)
d.混合气体的密度保持不变
e.容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
②该条件下达到平衡时NH3的体积分数与题(1)条件下NH3的体积分数相比 (填“变大”“变小”或“不变”)。
③达到平衡后,改变某一条件使反应速率发生了如图所示的变化,改 变的条件可能是。
a.升高温度,同时加压
b.降低温度,同时减压
c.保持温度、压强不变,增大反应物浓度
d.保持温度、压强不变,减小生成物浓度
(3)硝酸厂的尾气含有氮氧化物,不经处理直接排放将污染空气。氨气能将氮氧化物还原为氮气和水,其反应机理为:
2NH3(g)+5NO2(g)=7NO(g)+3H2O(g)
H=-akJ·mol-1
4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g)
H=-bkJ·mol-1
则NH3直接将NO2还原为N2的热化学方程式为:。
若标准状况下NO与NO2混合气体40.32L被足量氨水完全吸收,产生标准状况下氮气42.56L。该混合气体中NO与NO2的体积之比为。
Ⅰ.玻璃棒是化学实验中常用的仪器,其作用是用于搅拌、过滤或转移液体时引流等等。下列有关实验过程中,肯定不需要使用玻璃棒进行操作的是 (可以多选)
A.用pH试纸测定Na2CO3溶液的pH
B.从氯酸钾和二氧化锰制取氧气的剩余固体中提取KCl
C.实验室用新制的FeSO4溶液和预处理过的NaOH溶液制备Fe(OH)2白色沉淀
D.配制一定物质的量浓度的氯化钠溶液
E.取某溶液做焰色反应实验,说明该溶液中含有钠元素
F.用适量的蔗糖、浓硫酸和水在小烧杯中进行浓硫酸的脱水性实验
G.促使过饱和的硝酸钾溶液析出晶体
Ⅱ.二氧化氯(ClO2)是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。ClO2是一种黄绿色的气体,易溶于水,有刺激性气味,对人的呼吸系统有损伤,可与碱发生作用。实验室以NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料制备ClO2的流程如下:
(1)写出电解时发生反应的化学方程式 ;
(2)除去ClO2中的NH3可选用的试剂是 (填序号);
A.饱和食盐水 B.碱石灰 C.浓硫酸 D.水
(3)测定ClO2(如图)的过程如下:在锥形瓶中加入足量的碘化钾,用100 mL水溶解后,再加3 mL足量硫酸溶液;在玻璃液封管中加入水;将生成的ClO2气体通过导管在锥形瓶中被吸收(假设吸收完全);将玻璃封管中的水封液倒入锥形瓶中,加入几滴淀粉溶液,用c mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定(I2+2S2
2I-+S4
),共用去V mL硫代硫酸钠溶液。
①装置中玻璃液封管的作用是 ;
②请写出上述二氧化氯气体与碘化钾溶液反应的离子方程式;
③测得ClO2的质量m(ClO2)= 。(用含c、V的代数式表示)。