下图是各种不同密度的硝酸与铁反应(相同温度)时主要还原产物的分布图。请认真读图分析,回答有关问题。
(1)下列叙述中正确的是(填序号) 。
A.图中横坐标是硝酸的密度,硝酸的密度越大,其浓度越小。 |
B.当还原剂和温度相同时,不同浓度的硝酸被还原的产物不是单一的,只是在某浓度时,以某种产物为主而已。 |
C.硝酸的浓度越大,还原产物中N元素低化合价产物越少。 |
D.当硝酸密度大于1.3 g·cm-3时,还原产物主要为NO、NO2 |
(2)当硝酸溶液的密度为1.36 g·cm-3时,Fe与过量硝酸反应的化学方程式是_________________。
(3)限用下列仪器、药品验证由铁和过量1.36 g·cm-3硝酸反应产生的气体中含有NO(不考虑N2O4)。设计一个合理而简单的实验方案(仪器可选择使用,N2的用量可自由控制,加热装置和固定装置省略)。
第1步:反应并收集生成的气体:
①实验中气体发生装置应选择 (填装置序号),理由是 。
②装置的连接顺序是(填各装置接口的序号):[ ]→[ ] [ ]→[8] [9]→[ ]。
③检查装置气密性后,开始反应。待E中充满红棕色气体,停止实验。
第2步:验证E中有NO。
④取下试管E,倒立在F中,轻轻摇动试管。
确认生成的气体中有NO的现象是 。
(4)某工厂生产硝酸的流程简要表示如下:
①氧化炉中反应的化学方程式为_____________________________________________________。
②工业上通常用质量分数为15%的Na2CO3水溶液(密度1.16 g·mL-1)作为NOx吸收剂,它的物质的量浓度为_____________ mol·L-1(保留2位小数)。
【物质结构与性质】
根据元素周期表中第四周期元素的相关知识,回答下列问题:
(1)第四周期元素的基态原子的电子排布中4s轨道上只有1个电子的元素有________种;写出Cu+的核外电子排布式________。
(2)按电子排布,可将周期表里的元素划分成五个区域,第四周期元素中属于s区的元素有________种,属于d区的元素有________种。
(3)CaO晶胞如所示,CaO晶体中Ca2+的配位数为;CaO的焰色反应为砖红色,许多金属或它们的化
合物都可以发生焰色反应,其原因是_______。
(4)由叠氮化钾(KN3)热分解可得纯N2:2KN3(s)=2K(l)+3N2(g),下列有关说法正确的是_______(填选项字母)。
A NaN3与KN3结构类似,前者晶格能较小
B晶体钾的晶胞结构如图所示:,每个晶胞中分摊2个钾原子
C氮的第一电离能大于氧
D氮气常温下很稳定,是因为氮的电负性小
(5)二氧化钛(TiO2)是常用的、具有较高催化活性和稳定性的光催化剂。O2在其催化作用下,可将CN-氧化成CNO-。CN-的电子式为_______,CNO-的中心原子的杂化方式为______。
(6)在CrCl3溶液中,一定条件下存在组成为[CrCln(H2O)6-n]x+ (n和x均为正整数)的配离子,将其通过氢离子交换树脂(R-H),可发生离子交换反应:
[CrCln(H2O)6-n]X++ xR-Rx[CrCln(H2O)6-n]+xH+。将含0.0015 mol[CrCln(H2O)6-n]x+的溶液,与R-H完全交换后,中和生成的H+需浓度为0.1200 mol·L-1NaOH溶液25.00 mL,则该配离子的化学式为_______。
人民网2012年11月8日西宁电,青海盐湖海纳化工有限公司15万吨电石项目投产。以电石(CaC2 )为原料可生产许多重要的有机物质,电石可由CaO制得(同时还得到一种可燃性气体物质),有关转化关系如下图所示
(1)写出制备电石及由电石生成乙炔的化学方程式为__________________、__________________。
(2)基态Ca2+的电子排布式为______________,上面转化关系图中涉及到的元素中,电负性最大的元素是______________,第一电离能最小的元素是________________。
(3)乙炔、乙烷分子中的碳原子杂化类型分别为________________、______________,甲烷的空间构型是________________,该空间构型中,键角__________(填>、<、=)109°28′。
(4)与CH2=CH2相比,CH2=CHCl属于易液化的气体,原因是___________________。
(5)假设下图是电石的晶胞,则一个晶胞中含有________个钙离子,研究表明,亚玲形C的存在,使晶胞沿一个方向拉长,则该晶胞中一个Ca2+周围距离相等且最近的C有________个。
【化学与技术】
由黄铜矿(主要成分是CuFeS2)炼制精铜的工艺流程示意图如下:
(1)在反射炉中,把铜精矿砂和石英砂混合加热到1000℃左右,黄铜矿与空气反应生成Cu和Fe的低价硫化物,且部分Fe的硫化物转化为低价氧化物。该过程中两个主要反应的化学方程式是、,反射炉内生成炉渣的主要成分是;
(2)冰铜(Cu2S和FeS互相熔合而成)含Cu量为20%~50%。转炉中将冰铜加熔剂(石英砂)在1200℃左右吹入空气进行吹炼。冰铜中的Cu2S被氧化成Cu2O,生成的Cu2O与Cu2S反应,生成含Cu量约为98.5%的粗铜,该过程发生反应的化学方程式是、;
(3)粗铜的电解精炼如图所示。
在粗铜的电解过程中,粗铜板是图中电极(填图中的字母);在电极d上发生的电极反应为;若粗铜中还含有Au、Ag、Fe,它们在电解槽中的存在形式和位置为。
【物质结构与性质】
X、Y、Z、M、N、Q为元素周期表前四周期的六种元素。其中X原子核外的M层中只有两对成对电子,Y原子核外的L层电子数是K层的两倍,Z是地壳内含量(质量分数)最高的元素,M的内层电子数是最外层电子数的9倍,N的原子序数比M小1, Q在元素周期表的各元素中电负性最大。请回答下列问题:
(1)X元素在周期表中的位置是,属区元素,它的最外层电子的电子排布图为。
(2)XZ2分子的立体结构是,YZ2分子中Y的杂化轨道类型为,相同条件下两者在水中的溶解度较大的是(写分子式),理由是。
(3)含有元素N的盐的焰色反应为色,许多金属盐都可以发生焰色反应,其原因是。
(4)元素M与元素Q形成晶体结构如图所示,设其晶胞边长为a pm,则a位置与b位置之间的距离为_______pm(只要求列算式)。
、I.德国和美国科学家首先制出由20个碳原子组成的空心笼状分子C20,该笼状结构是由许多正五边形构成如图。
①C20分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键;
②多面体的顶点数、面数和棱边数的关系,遵循欧拉定理:顶点数+面数+棱边数=2,
请回答: C20分子共有________个正五边形,共有________条棱边。
II.A、B、C是短周期非金属元素,核电荷数依次增大。A原子外围电子排布为ns2np2,C是地壳中含量最多的元素。D元素的核电荷数为29。请用对应的元素符号或化学式填空:
(1)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为________。
(2)分子(AB)2中键与键之间的夹角为180°,并有对称性,每个原子最外层电子数均满足八电子,其结构式为________,1 mol该分子中含有π键的数目为________。该分子中碳原子的杂化轨道类型是__________________,该分子属于________分子(填“极性”或“非极性”)。
(3)基态D原子的电子排布式为________________。