图23是C60、硅、干冰和砷化镓的晶体结构或分子模型。
请回答下列问题:
(1)硅与碳同主族,写出硅原子基态时的核外电子排布式: 。
(2)从晶体类型来看,C60(如图甲)属于 晶体。
(3)二氧化硅结构跟晶体硅(如图乙)的结构相似,即二氧化硅的结构相当于在硅晶体结构中每个硅与硅的化学键之间插入一个O原子。观察图乙晶体硅的结构,结合题中所给二氧化硅的结构信息,分析晶体二氧化硅中硅原子与共价键的个数比为 。
(4)图丙是干冰的晶胞模型,图中显示出的二氧化碳分子数为14个。实际上一个二氧化碳晶胞中含有 个二氧化碳分子,二氧化碳分子中σ键与π键的个数比为 。
(5)有机化合物中碳原子的成键方式有多种,这也是有机化合物种类繁多的原因之一。丙烷和丙烯分子中2号碳原子的杂化方式分别是 和 。
(6)砷化镓属于第三代半导体,它能直接将电能转变为光能,砷化镓灯泡寿命是普通灯泡的100倍,而耗能只有其中10%,推广砷化镓等发光二极管(LED)照明,是节能减排的有效举措,图丁的砷化镓晶胞。试回答下列问题:
①下列说法正确的是 (填序号)。
A.砷化镓晶胞结构与NaCl相同 B.第一电离能:As<Ga
C.电负性:As<Ga D.砷和镓都属于p区元素
②砷化镓是将(CH3)3Ga和AsH3用MOCVD方法制备得到,该反应在700℃进行,反应的方程式为 。
【化学——选修2:化学与技术】
KMnO4是一种常用的强氧化剂,工业上以软锰矿(主要成分MnO2)为原料,通过液相法生产。即在反应器中碱性条件下用氧气氧化KnO2得到K2MnO4,分离后得到K2MnO4,再在电解槽中用铂板作用阳极,铁作阴极电解K2MnO4溶液得到KMnO4,简略生产过程如下所示:
回答下列问题:
(1)写出反应器中反应的方程式_______
(2)生产过程中最好使用含MnO280%以上的富矿,因为MnO2含量较低的贫矿中Al的氧化物含量较高,会导致KOH消耗量偏离,用离子方程式表示KOH消耗偏高的原因____。
(3)写出电解槽中阴极和阳极的电极反应方程式阴极:_______ :阳极:____。
(4)在传统工艺中,得到K2MnO4后,向其溶液中避入CO2制备KMnO4,配平方程式:
K2MnO4+_______CO2=" _______KMnO4+_______" MnO2+ _______K2CO3
将所得到的KMnO4配成0.1mol·L-1KMnO4溶液,滴定20.00 rnL未知浓度的FeCl2液,消耗KMnO4溶液30.00 mL。滴定达到终点时的现象为:_______ ,则FeCl2溶液的浓度为_______mol/L。
在海底和青藏高原都发现了名为“可燃冰”的环保型新能源,主要成分是CH4,CH4在光照下可与Cl2反应,也可以用CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇等新型燃料。
(1)CH4可与Cl2反应,其反应机理如下:
(2)Cl2→2Cl2 △H=" +243" kJ·mol-1
则CH4与Cl2反应生成CH3Cl(g)的热化学方程式为:________
(2)在一定条件下,发生反应:CH4(g)+H2O(g)ClO(g)+3H2(g)△H>0。
在其它条件不变的情况下降低温度,逆反应速率将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。若在2L密闭容器中发生反应,T℃时,通入2 mol CH4(g)和2 mol H2O(g),反应达平衡后,生成l mol CO,此时向容器中同时加入1mol CO和3 molH2的混合气体(保持温度不变),则平衡将_______(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)移动,达到新平衡后平衡常数_______
(3)CH4(g)和H2O(g)生成的CO和H2在一定条件下可发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H=—90.1kJ·mol-1,恒容条件下达平衡,下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO)增大的有________(选填序号)。
a.再充入1 mol H2 b.使用健化剂 c.再充入2 mol CO d.升高温度
(4)CH4可用于设计燃料电池,甲烷燃料电池的工作原理如下图所示:则正极的电极反应式为________;反应一段时间后溶液的pH________(填“升高”、“降低”
或“不变”)。
图中A~X分别代表一种反应物或生成物,其中F、G、X为单质,短周期元素X原予的核电荷数是其最外层和最内层电子数之和的3倍。已知A受热分解得到等物质的量的B、C、D三种气态物质,D气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色,其它为化合物,图中部分生成物未列出。
请回答:
(1)B的电子式________,写出F的一种同素异形体____,D分子的空间构型为____。
(2)写出反应B与X反应的化学方程式________ 。
(3)写出A与足量K溶液加热时反应的离子方程式________。
(4)在一定条件下,2 L的H气体与0.5 L的G气体相混合,若该混合气体被NaOH溶液恰好完全吸收,只生成一种盐。请写出该反应过程中总的化学反应方程式:________。
(5)在F与J的反虚中当转移了1.5 mol电子时,产生标准状况下的I气体的体积为_______L。
(18分)以工业碳酸钙(含少量Na+、A13+、Fe3+等杂质)生产医用二水合氯化钙晶体(CaCl2·2H2O的质量分数为97.3—99.3%)的工艺流程为(可能用到的原子量Cl 35.5 Ca 40 O 16)
(1)CaCO3与盐酸反应的离子方程式。
(2)①加入氢氧化钙溶液调节溶液的PH为8.0—8.5,此时A13+、Fe3+沉淀完全,则滤渣主要成分的化学式为。
②过滤时需用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外还有。
(3)酸化时加盐酸将溶液的PH调节到4.0左右,其目的为:
①,②防止Ca2+在蒸发时发生水解。
(4)操作Ⅰ中应包括、、过滤等实验步骤。
(5)为测定样品中CaCl2·2H2O的含量,称取0.735g样品配成250mL溶液,量取该溶液25.00mL于锥形瓶中,用0.05mol/L AgNO3溶液进行滴定,消耗AgNO3溶液的体积为20.40mL。
①通过计算,样品含CaCl2·2H2O的质量百分数为 .(只写计算式不计算结果)。
②若所测样品CaCl2·2H2O的质量百分数偏高(忽略其它实验操作误差),可能的原因之一为。
(1)大气中SO2含量过高会导致雨水中含有 (填化学式)而危害植物和建筑物。工厂排放的SO2尾气用饱和Na2SO3溶液吸收可得到重要化工原料NaHSO3,反应的化学方程式为。
(2)SO2是空气质量报告的指标之一,可用SO2还原KIO3生成I2的反应测定空气中SO2含量。每生成0.01mol I2,参加反应的SO2为 mol。(3)合成氨的反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) △H = -92.4 kJ·mol-1,一定条件下的密闭容器中,该反应达到平衡,要提高N2的转化率,可以采取的措施是__________(填字母代号)。
a.升高温度b.加入催化剂 c.增加H2的浓度
d.增加N2的浓度e.分离出NH3 (4)在25℃下,向浓度均为0.1 mol·L-1的MgCL2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成__________沉淀(填化学式),生成该沉淀的离子方程式为____________。已知25℃时Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,KsP[Cu(OH)2]=2.2×10-20。
(5)在25℃下,将a mol·L-1的氨水与0.01 mol·L-1的盐酸等体积混合,反应后溶液中c(NH4+)=c(Cl-),则溶液显_____________性(填“酸”“碱”或“中”), 可推断a 0.01(填大于、等于或小于)。