某市对大气进行监测,发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于2.5μm的悬浮颗粒物),其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此,对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。
请回答下列问题:
(1)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。
若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:
| 离子 |
K+ |
Na+ |
N |
S |
N |
Cl- |
| 浓度/mol·L-1 |
4×10-6 |
6×10-6 |
2×10-5 |
4×10-5 |
3×10-5 |
2×10-5 |
根据表中数据判断PM2.5的酸碱性为 ,试样的pH= 。
(2)为减少SO2的排放,常采取的措施有:
①将煤转化为清洁气体燃料。
已知:H2(g)+
O2(g) H2O(g) ΔH="-241.8" kJ·mol-1 ①
C(s)+O2(g) CO(g) ΔH="-110.5" kJ·mol-1 ②
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式: 。
②洗涤含SO2的烟气。以下物质可作洗涤剂的是 。
a.Ca(OH)2 b.Na2CO3 c.CaCl2 d.NaHSO3
(3)汽车尾气中NOx和CO的生成及转化
①已知汽缸中生成NO的反应为:
N2(g)+O2(g)
2NO(g) ΔH>0
若1 mol空气含0.8 mol N2和0.2 mol O2,1 300℃时在密闭容器内反应达到平衡,测得NO为8×10-4mol。计算该温度下的平衡常数K= 。
汽车启动后,汽缸温度越高,单位时间内NO排放量越大,原因是 。
②汽车燃油不完全燃烧时产生CO,有人设想按下列反应除去CO:
2CO(g) 2C(s)+O2(g)
已知该反应的ΔH>0,简述该设想能否实现的依据:
。
③目前,在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NO的污染,其化学反应方程式为 。
金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。请回答下列问题：
(1)Ni原子的核外电子排布式为______________________________；
(2)NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni2+和Fe2＋的离子半径分别为69 pm和78 pm，则熔点NiO ________ FeO(填“<”或“>”)；
(3)NiO晶胞中Ni和O的配位数分别为_______________、_______________；
(4)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料，其晶胞结构示意图如左下图所示。该合金的化学式为_______________；
(5)丁二酮肟常用于检验Ni2+：在稀氨水介质中，丁二酮肟与Ni2+反应可生成鲜红色沉淀，其结构如右上图所示。
①该结构中，碳碳之间的共价键类型是
键，碳氮之间的共价键类型是______________，氮镍之间形成的化学键是_______________；
②该结构中，氧氢之间除共价键外还可存在_______________；
③该结构中，碳原子的杂化轨道类型有_______________。
某工厂的废金属屑的主要成分为Cu、Fe和Al，此外还含有少量Al2O3和Fe2O3，该厂用上述废金属屑制取新型高效水处理剂Na2FeO4(高铁酸钠)等产品，过程如下：
Ⅰ.向废金属屑中加入过量的NaOH溶液，充分反应后过滤；
Ⅱ.向Ⅰ所得固体中加入过量稀H2SO4，充分反应后过滤；
Ⅲ.向Ⅱ所得固体中继续加入热的稀H2SO4，同时不断鼓入空气，固体溶解得CuSO4溶液；
Ⅳ.……
(1)步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式为___________、______________。
(2)步骤Ⅱ所得的滤液中加入KSCN溶液无明显现象，表明滤液中不存在Fe3＋，用离子方程式解释其可能的原因：__________。
(3)步骤Ⅲ获得CuSO4溶液的离子方程式为____________。
(4)步骤Ⅱ所得滤液经进一步处理可制得Na2FeO4，流程如下：
ⅰ.H2O2ⅱ.调pHNaClO/NaOH混合溶液
①测得滤液中c(Fe2＋)为a mol·L－1，若要处理1 m3滤液，理论上需要消耗25%的H2O2溶液________kg(用含a的代数式表示)。
②写出由Fe(OH)3制取Na2FeO4的化学方程式：_____________。
A、B、C、D均为中学化学中常见的单质或化合物，它们之间的关系如图所示（部分产物已略去）。
（1）若A为金属单质，D是某强酸的稀溶液，则反应C+D→B的离子方程式为；
（2）若A、B为盐，D为强碱，A的水溶液显酸性，则
①C的化学式为；
②反应B+A→C的离子方程式为；
（3）若A为强碱，D为气态氧化物。常温时，将B的水溶液露置于空气中，其pH随时间t变化可能如上图的图b或图c所示（不考虑D的溶解和水的挥发）。
①若图b符合事实，则D的化学式为；
②若图c符合事实,则其pH变化的原因是（用离子方程式表示）；
（4）若A为非金属单质，D是空气的主要成分之一。它们之间转化时能量变化如上图a，请写出A+D→C的热化学方程式；
没食子酸丙酯简称PG，结构简式为 
，是白色粉末，难溶于水，微溶于棉子油等油脂，是常用的食用油抗氧化剂。
⑴PG的分子式为，请写出PG分子中所含官能团的名称，1molPG与足量氢氧化钠溶液完全反应时，消耗的氢氧化钠的物质的量是。
PG可发生如下转化：
⑵A的结构简式为 ，1mol没食子酸最多可与mol H2加成。
⑶上图的有关变化中，属于氧化反应的有（填序号）。
⑷从分子结构或性质上看，PG具有抗氧化作用的主要原因是(填序号)。
| A．含有苯环 | B．含有羧基 | C．含有酚羟基 | D．微溶于食用油 |
⑸反应④的化学方程式为：
⑹B有多种同分异构体，写出其中符合下列要求的同分异构体的结构简式：
i．含有苯环，且苯环上的一溴代物只有一种；ii．既能发生银镜反应，又能发生水解反应。
近现代战争中，制造坦克战车最常用的装甲材料是经过轧制和热处理后的合金钢，热处理后整个装甲结构的化学和机械特性和最大限度的保持一致。钢中合金元素的百分比含量为：铬0.5~1.25镍0.5~1.5 钼0.3~0.6锰0.8~1.6碳0.3
（1）铬元素的基态原子的价电子层排布式是。
（2）C元素与其同主族下一周期元素组成的晶体中，C原子的杂化方式为 .
（3）Mn和Fe的部分电离能数据如表：
| 元素 |
Mn |
Fe |
|
| 电离能 /kJ·mol－1 |
I1 |
717 |
759 |
| I2 |
1509 |
1561 |
|
| I3 |
3248 |
2957 |
根据表数据，气态Mn2＋再失去一个电子比气态Fe2＋再失去一个电子难，其原因是。
（4）镍（Ni）可形成多种配合物，且各种配合物有广泛的用途。
某镍配合物结构如右图所示，分子内含有的作用力
有（填序号）。
A．氢键 B．离子键 C．共价键 D．金属键 E．配位键
组成该配合物分子且同属第二周期元素的电负性由大到小的顺序是 。
（5）金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液态Ni(CO)4，呈四面体构型。423K时，Ni(CO)4分解为Ni和CO，从而制得高纯度的Ni粉。试推测：四羰基镍的晶体类型是
（6）铁能与氮形成一种磁性材料，其晶胞结构如右图所示，则该磁性材料的化学式为 