【化学——选修3:物质结构与性质】
Ⅰ.顺铂是美国教授B Rosenberg等人于1969年发现的第一种具有抗癌活性的金属配合物,它的化学式为Pt(NH3)2Cl2。
(1)与氮元素处于同一周期且相邻的两种元素分别是 ,这三种元素的第一电离能由大到小的顺序是 ,电负性由小到大的顺序是 。
(2)与NH3互为等电子体的分子、离子有 、 (各举一例)。
(3)碳铂是1,1-环丁二羧酸二氨合铂(Ⅱ)的简称,是第二代铂族抗癌药物,其毒副作用低于顺铂。碳铂的结构如图:
碳铂分子中含有的作用力有 (填字母)。
A.极性共价键 | B.非极性共价键 | C.配位键 | D.离子键 |
E.金属键 F.键 G.
键
(4)碳铂中C原子的杂化方式有 。
(5)铂(Pt)单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示,其晶胞特征如下图乙所示,原子之间相互位置关系的平面图如下图丙所示。
晶胞中铂(Pt)原子的配位数为 。若已知铂(Pt)的摩尔质量为M g/mol,阿伏加德罗常数为NA,Pt原子半径为b pm,则该晶胞的密度为= g/cm3。(用含M、NA、b的计算式表示,不用化简)。
Ⅱ.原子序数小于36的元素A和B,在周期表中既处于同一周期又位于同一族,且原子序数B比A多1,基态B原子中含有三个未成对电子,B元素在周期表中的位置为 ,A2+在基态时外围电子(价电子)占据的能层符号为 ,外围电子(价电子)排布式 。
[化学——物质结构与性质
氮、磷、砷是同族元素,该族元素单质及其化合物在农药、化肥等方面有重要应用。回答下列问题:
(1)基态砷原子的电子排布式为 ;
(2)K3[Fe(CN)6]晶体中Fe3+与CN之间化学键类型为_________键,与CN互为等电子体的化合物分子式为 ;
(3)PM2.5富含大量的有毒、有害物质,易引发二次光化学烟雾污染,光化学烟雾中含有0
NOx、O3、CH2=CHCHO、HCOOH、CH3—C—0—0—N02 (PAN)等二次污染物。
①N2O结构式可表示为N=N=O,N2O中中心氮原子的杂化轨道类型为 ;
1 mol PAN含σ键数目为 ;
②测定大气中PM2.5的浓度方法之一是-射线吸收法,
-射线放射源可用85Kr。K晶体为面心立方晶体,若晶体中与每个Kr原子相紧邻的Kr原子有m个,晶胞中含Kr原子为n个,则
= (填数字)。已知Kr晶体的密度为pg/cm3,摩尔质量为Mg/mol,阿伏伽德罗常数用Na表示,列式表示Kr晶胞参数a= nm。
[化学—化学与技术]
海洋是一个丰富的资宝库,通过海水的综合利用可获得许多物质供人类使用。
(1)海水中盐的开发利用:
①海水制盐目前以盐田法为主,建盐田必须选在远离江河人海口,多风少雨,潮汐落差大且又平坦空旷的海滩。所建盐田分为贮水池、蒸发池和 池。
②目前工业上采用比较先进的离子交换膜电解槽法进行氯碱工业生产,在电解槽中阳离子交换膜只允许阳离子通过,阻止阴离子和气体通过,请说明氯碱生产中阳离子交换膜的作用: (写一点即可)。
(2)电渗析法是近年发展起的一种较好的海水淡化技术,其原理如图所示。其中具有选择性的阴离子交换膜和阳离子交换膜相间排列。请回答下面的问题:
①海水不能直接通人到阴极室中,理由是 。
②A口排出的是 (填“淡水”或“浓水”).
(3)用苦卤(含Na+、K+、Mg2+CL-、Br-等离子)可提取溴,其生产流程如下:
①若吸收塔中的溶液含BrOf,则吸收塔中反应的离子方程式为: .
②通过①氯化已获得含Br2的溶液,为何还需经过吹出、吸收、酸化重新获得含Br2的溶液? 。
③向蒸馏塔中通人水蒸气加热,控制温度在90°C左右进行蒸馏的原因是 。
钼(Mo)是一种过渡金属元素,通常用作合金及不镑钢的添加剂,这种元素可增强合金的强度、硬度、可焊性及韧性,还可增强其耐高温及耐腐蚀性能。如图是化工生产中制备 金属钼的主要流程图,已知钼酸难溶于水。
(1)写出反应①的化学方程式: 。
(2)写出反应②的化学方程式: 。
(3)反应①的尾气可以用碳酸钠溶液吸收。已知:根据表中提供的数据可知,在溶液中不能大量共存的微粒是______________;
A.HCO3-、HSO3- | B.HCO3-、SO32- | C.HCO3-、H2S03 | D.HSO3- CO32- |
向过量碳酸钠溶液中通人少量二氧化硫,写出反应的离子方程式: 。
(4)如果在实验室模拟操作1和操作2,则需要使用的主要玻璃仪器有 。
(5)工业上制备还原性气体CO和H2的反应原理为C02+CH42CO + 2H2,CH4 + H2
CO + 3H2,含甲烷体积分数为80%的10L(标准状况)天然气与足量二氧化碳和水蒸气的混合物在高温下反应,甲烷转化率为90%,用产生的还原性气体(CO和H2)还原Mo03制钼,理论上能生产钼的质量为g(小数点后保留1位,钼的相对原子质量为96)。
雾霾天气肆虐给人类健康带来了严重影响。燃煤和汽车尾气 是造成空气污染的原因之一。
(1)汽车尾气净化的主要原理为: 2NO(g)+2CO(g)= 2C02 (g)+N2 (g) △H<0 。
①该反应的速率时间图像如右图中左图所示。若其他条件不变,仅在反应前加人合适的催化剂,则其速率时间图像如右图中右图所示。
以下说法正确的是 (填对应字母)。
A.a1>a2 | B.b1<b2 |
C.t1>t2 | D.右图中阴影部分面积更大 |
E.左图中阴影部分面积更大
②若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是 (填代号)。
(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
已知:CH4(g)+2NO2(g) = N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H="-867" kJ/mol
2NO2(g)= N2O4(g)△H="-56.9" kJ/mol
H2O(g) = H2O(l)△H ="-44.0" kJ/mol
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(1)的热化学方程式: 。
(3)CH4和H2O(g)在催化剂表面发生反应CH4+H2OCO+3H2 ,该反应在不同温度下的化学平衡常数如下表:
①该反应是 反应(填“吸热”或“放热”)。
②T℃时,向1L密闭容器中投入1mol CH4 和1mol H2Og),平衡时C(CH4)=0.5 mol·L- ,该温度下反应CH4 + H2O= CO+3H2的平衡常数K= 。
(4)甲烷燃料电池可以提升能量利用率。如图是利用甲烷燃料电池电解l00mLlmol/L食盐水,电解一段时间后,收集到标准状况下的氢气2.24L(设电解后溶液体积不变)。
①甲烷燃料电池的负极反应式: 。
②电解后溶液的pH= ,(忽略氯气与氢氧化钠溶液反应)。
③阳极产生气体的体积在标准状况下是 L。
无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。
(1)氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体,其反应的离子方程式为 ;
(2)工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含有Fe2O3、SiO2等杂质)制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下:
已知:
物质 |
SiCl4 |
AlCl3 |
FeCl3 |
FeCl2 |
沸点/℃ |
57.6 |
180(升华) |
300(升华) |
1023 |
①步骤Ⅰ中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多,其作用是 (只要求写出一种);
②步骤Ⅱ中若不通入氯气和氧气,则反应生成相对原子质量比硅大的单质是 ;
③已知:
Al2O3(s)+3C(s)=2Al(s)+3CO(g)ΔH1="+1344.1kJ" ·mol-1
2AlCl3(g)=2Al(s)+3Cl2(g)ΔH2="+1169.2kJ" ·mol-1
由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为 ;
④步骤Ⅲ经冷却至室温后,气体用足量的NaOH冷溶液吸收,生成的盐主要有3种,其化学式分别为 ;
⑤结合流程及相关数据分析,步骤Ⅴ中加入铝粉的目的是 。