[化学——选修3:物质结构与性质]
已知A、B、C、D四种短周期元素,它们的核电荷数依次增大。A原子,C原子的L能层中,都有两个未成对的电子,C、D同主族。E、F都是第四周期元素,E原子核外有4个未成对电子,F原子除最外能层只有1个电子外,其余各能层均为全充满。根据以上信息填空:
(1)基态D原子中,电子占据的最高能层符号 ,该能层具有的原子轨道数为 ;
(2)E2+离子的价层电子轨道表示式是 ,F原子的电子排布式是 ;
(3)A元素的最高价氧化物对应的水化物中心原子采取的轨道杂化方式为 ,B元素的气态氢化物的分子模型为 ;
(4)化合物AC2、B2C和阴离子DAB-互为等电子体,它们结构相似,DAB-的电子式为 ;
(5)配合物甲的焰色反应呈紫色,其内界由中心离子E3+与配位体AB-构成,配位数为6,甲的水溶液可以用于实验室中E2+离子的定性检验,检验E2+离子的离子方程式为 ;
(6)某种化合物由D,E,F三种元素组成,其晶胞 如图所示,则其化学式为 ,该晶胞上下底面为正方形,侧面与底面垂直,根据图中所示的数据列式计算该晶体的密度:d= g/cm3。
纤维素是由很多单糖单元构成的,每一个单糖单元有三个醇羟基,因此纤维素能够表现出醇的一些性质,如生成硝酸酯、乙酸酯等。
(1)试写出生成纤维素硝酸酯和纤维素乙酸酯的化学方程式。
(2)工业上把酯化比较安全、含氮量高的纤维素硝酸酯叫做火棉,火棉可用来制造无烟火药,试简述可做火药的理由。
(3)纤维素乙酸酯俗名醋酸纤维,常用作电影胶片的片基。试分析醋酸纤维和硝酸纤维哪个容易着火,为什么?
用哪种试剂,可以把苯酚、乙醇、NaOH、KSCN四种溶液鉴别开来?现象分别是什么?
用一张滤纸浸湿些食盐水和酚酞试剂,放在表面皿上,滤纸两端用电极与直流电源相连,过一会发现其中一根导线连接的电极所接触的滤纸附近出现红色。简述出现红色的原因并指出该导线是直流电源的哪一极。
在氨的工业合成中,有三个关键的技术问题,请结合所学知识解决它们。
(1)合成氨的化学原理是N2+3H22NH3,在工业上选择20~50 MPa的较高压强和450 ℃左右的温度来进行反应,请结合有关的化学原理解释。
(2)在生产过程中需要大量氢气,现有以下几种获得氢气的方法,请你选出最适宜的,并说明理由。
A.电解水制取氢气
B.由煤或焦炭来制取氢气:煤或焦炭经加热,炽热的炭与水蒸气反应生成氢气
C.由天然气或重油制取氢气:天然气的主要成分甲烷在高温、催化剂的作用下与水蒸气反应生成氢气和一氧化碳;一氧化碳在催化剂存在的条件下与水蒸气反应得到氢气和二氧化碳
(3)合成氨的生产工艺流程:首先用适当的方法生产出合成氨的原料气——氮气和氢气。氮气和氢气的混合气体在合成塔中于一定条件下,通过催化剂的作用产生氨气,再通过氨分离器不断地把生成的氨分离出来,同时未转化的反应气体再进入合成塔循环加工。这就是合成氨的工艺流程。请根据这一描述过程画出流程方框图。
地球上海水资源丰富,但淡水资源紧缺。据专家们估计,地球表面积的71%是海洋,地球上淡水只占总水量的2.5%,而淡水中很大一部分又被南极洲、格陵兰和北极的冰山或冰川以冰的形式封存起来,剩下来的大部分为地下水。所有的湖泊、溪流、江河和雨水则仅占淡水总量的0.1%还不到。
(1)已知海洋的平均深度为3.8 km,地球的平均半径为6371 km,海水的平均密度为1.03×103 kg·m-3。你能估算地球上海水的总体积和海水的总质量吗?(用3位有效数字表示)
(2)你能估算地球上所有的湖泊、溪流、江河中淡水总质量吗?(用3位有效数字表示)
(3)地球上海水资源丰富,但淡水资源紧缺。你知道可用哪些物理方法淡化海水吗?