电镀厂曾采用有氰电镀工艺,由于排放的废水中含有的剧毒CN-离子,而逐渐被无氰电镀工艺替代。处理有氰电镀的废水一般采用氧化法,常用的氧化剂有氯气、二氧化氯、次氯酸盐双氧水等。
(1)工业上常用双氧水处理含CN-离子浓度较低的废水,流程如下:
操作X的名称为 。滤液中常含有H2O2,排放前需除去,写出除去H2O2的方法
(2)实验室中可在催化剂TiO2作用下,先用NaClO将CN-离子氧化成OCN-,再在酸性条件下继续被NaClO氧化成N2和CO2。环保工作人员在密闭系统中用下图装置进行实验,以证明处理方法的有效性,并测定CN-被处理的百分率。将浓缩后含CN-离子的污水与过量NaClO溶液的混合液共200mL(其中CN-的浓度为0.05mol·L-1)倒入甲中,塞上橡皮塞,一段时间后,打开橡皮塞和活塞,使溶液全部放入乙中,关闭活塞。
回答下列问题:
①乙中反应的离子方程式为 。丁在实验中的作用是 。
②乙中生成的气体除N2和CO2外,还有副产物HCl及Cl2等,上述实验是通过测定二氧化碳的量来确定对CN-的处理效果。则丙中加入的除杂试剂是 (填字母)
A.饱和食盐水 | B.饱和NaHCO3溶液 | C.浓NaOH溶液 | D.浓硫酸 |
③若该测得值与实际处理的百分率相比偏低,请简要说明可能的原因 。请提出一个能提高准确度的建议(具体操作) 。
④处理后的溶液,主要含有HClO、Na+、H+、Cl-等,请设计实验证明溶液中含有HClO和H+的实验方案:
叠氮化物是一类重要化合物,氢叠氮酸(HN3)是一种弱酸,如图为分子结构示意图。肼(N2H4)被亚硝酸氧化时便可生成氢叠氮酸(HN3):N2H4+HNO2===2H2O+HN3。它的酸性类似于醋酸,可微弱电离出H+和N3-。
试回答下列问题:
(1)下列说法正确的是________(选填序号)。
A.酸性:HNO2>HNO3
B.N2H4中两个氮原子采用的都是sp2杂化
C.HN3、H2O都是极性分子
D.N2H4沸点高达113.5 ℃,说明肼分子间可形成氢键
(2)叠氮化物能与Fe3+、Cu2+及Co3+等形成配合物,如:[Co(N3)(NH3)5]SO4,在该配合物中钴显______价,根据价层电子对互斥理论可知SO42-的立体构型为________________,基态Fe原子有个未成对电子,可用硫氰化钾检验Fe3+,形成的配合物的颜色为。
(3)由叠氮化钠(NaN3)热分解可得纯N2:2NaN3(s)===2Na(l)+3N2(g),下列说法正确的是________(选填序号)。
A.NaN3与KN3结构类似,前者晶格能较小
B.钠晶胞结构如上图,晶胞中分摊2个钠原子
C.氮的第一电离能大于氧
D.氮气常温下很稳定,是因为氮元素的电负性小
(4)与N3-互为等电子体的分子有:________、________(举二例),写出其中之一的电子式。
(12分)硼(B)及其化合物在化学中有重要的地位。请回答下列问题:
(1)Ga与B同主族,Ga的基态原子核外电子排布式为B与同周期相邻两元素第一电离能由大到小的顺序是
(2)硼酸(H3BO3)是白色片状晶体(层状结构如图),有滑腻感,在冷水中溶解度很小,加热时溶解度增大。
①硼酸中B原子的杂化轨道类型为。
②硼酸晶体中存在的作用力有范德华力和。
③加热时,硼酸的溶解度增大,主要原因是。
④硼酸是一元弱酸,在水中电离时,硼酸结合水电离出的OHˉ 而呈酸性。写出硼酸的电离方程式_。
(3)立方氮化硼是一种新型陶瓷材料,结构和形体都类似金刚石,是现时所知的几乎最硬的物质,化学式为BN,则立方氮化硼中B原子的杂化轨道类型为;1mol立方氮化硼中B-N的物质的量为。
目前,全世界镍的消费量仅次于铜、铝、铅、锌,居有色金属第五位。镍行业发展蕴藏着巨大潜力。
(1)配合物Ni(CO)4常温下为液态,易溶于CCl4、苯等有机溶剂。固态Ni(CO)4属于
晶体;Ni元素在元素周期表中的位置是第周期,第族;镍有 Ni和 Ni两种原子,它们互称为。
(2)如图所示配合物分子内的作用力有(填编号)。
A.氢键 |
B.离子键 |
C.共价键 |
D.金属键 |
E.配位键
(3)很多不饱和有机物在Ni催化下可以与H2发生加成反应。
如①CH2=CH2、②CH≡CH、③、④HCHO等,其中分子属于平面结构的有(填物质序号),预测HCHO分子的立体结构为形。
(4)氢气是新型清洁能源,镧(La)和镍(Ni)的合金可做储氢材料。该合金的晶胞如图所示,晶胞中心有一个镍原子,其他镍原子都在晶胞面上,镧原子都在晶胞顶点上。该晶体的化学式为。
已知X、Y、Z、Q、E五种元素的原子序数依次增大,其中X原子核外电子有6种不同的运动状态,s能级电子数是p能级电子数的两倍;Z原子L层上有2对成对电子;Q是第三周期中电负性最大的元素;E的单质是常温下唯一呈液态的非金属。请回答下列问题:
(1)X、Y、Z第一电离能由小到大的顺序为(填元素符号)。Y的氢化物的分子空间构型是。其中心原子采取杂化,属__________(填“极性”或“非极性”)分子。
(2)E元素基态原子的电子排布式为。
(3)XZ2分子中含有个π键。
(4)Z氢化物的沸点比Q氢化物的沸点高,理由是。
(5)X元素可形成X60单质,它与金属钾掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物,其晶胞如图所示(白球位于立方体的体心和顶点,小黑球位于立方体的面上),该化合物中X60与钾原子个数比为。
下表为元素周期表的一部分,a、b、c……为部分元素。回答下列问题:
a |
|||||||||||||||||
f |
h |
i |
|||||||||||||||
b |
e |
j |
|||||||||||||||
c |
d |
g |
k |
||||||||||||||
l |
(1)请写出上述元素d3+的核外电子排布式;
(2)请写出j的单质与a、h形成的化合物发生反应的化学方程式;
(3)请比较b、e、j三种元素的电负性由大到小的顺序(写元素符号);此三种元素的第一电离能由大到小的顺序(写元素符号);
(4)g、e两种元素的最高价氧化物对应的水合物的化学性质相似,请写出e元素最高价氧化物对应的水合物与a、c、h三种元素形成的化合物反应的离子方程式;
(5)j、k、l三种元素之间能以原子个数比1∶1两两形成互化物,这些互化物的性质类似于这些元素单质的性质。请写出k、l的互化物的电子式,它是由键(根据原子轨道的重叠程度填写)形成的化合物(填“离子”或“共价”)。