选考【化学-物质结构与性质】(13分)物质结构理论有助于人们理解物质变化的本质,进行分子设计和研究反应规律。请回答下列问题:
(1)金属钛性能优越,被誉为“第三金属”。
①写出Ti基态原子的电子排布式 。
②月球岩石·玄武岩的主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3)。FeTiO3与80%的硫酸反应可生成TiOSO4。SO2—4的空间构型为 ,其中硫原子采用 杂化。
(2)镍的抗腐蚀性佳,镍属于亲铁元素。
①已知NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同,Ni2+和Fe2+的离子半径分为0.069nm和0.078nm,则熔点NiO_____FeO(填“<”或“>”);NiO晶体中Ni2+的配位数为______。
②Ni(CO)4是一种无色液体,沸点为42.1℃,熔点为-19.3℃。Ni(CO)4的晶体类型是 。
(3)继C60之后,科学家又合成了Si60、N60。C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是_______(用元素符号表示)。Si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键,且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构,则Si60分子中π键的数目为____________。
为减小CO2对环境的影响,在限制其排放量的同时,应加强对CO2创新利用的研究。
(1)① 把含有较高浓度CO2的空气通入饱和K2CO3溶液。
② 在①的吸收液中通高温水蒸气得到高浓度的CO2气体。
写出②中反应的化学方程式________。
(2)如将CO2与H2以1:3的体积比混合。
①适当条件下合成某烃和水,该烃是_______(填序号)。
A.烷烃 | B.烯烃 | C.炔烃 | D.苯的同系物 |
② 适当条件下合成燃料甲醇和水。在体积为2L的密闭容器中,充入2 mol CO2和6 mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0 kJ/mol。
测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
从反应开始到平衡,v(H2)=______;氢气的转化率=_______;能使平衡体系中n(CH3OH)增大的措施有______。
(3)如将CO2与H2以1:4的体积比混合,在适当的条件下可制得CH4。
已知:
CH4 (g) + 2O2(g) CO2(g)+ 2H2O(l) ΔH1=― 890.3 kJ/mol
H2(g) + 1/2O2(g) H2O(l)ΔH2=-285.8 kJ/mol
则CO2(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态水的热化学方程式是________。
(4)某同学用沉淀法测定含有较高浓度CO2的空气中CO2的含量,经查得一些物质在20℃的数据如下表。
溶解度(S)/g |
溶度积(Ksp) |
||
Ca(OH)2 |
Ba(OH)2 |
CaCO3 |
BaCO3 |
0.16 |
3.89 |
2.9×10-9 |
2.6×10-9 |
(说明:Ksp越小,表示该物质在水溶液中越易沉淀)
吸收CO2最合适的试剂是_________[填“Ca(OH)2”或“Ba(OH)2”]溶液,实验时除需要测定工业废气的体积(折算成标准状况)外,还需要测定__________。
已知溶液中:还原性HSO3->I-,氧化性IO3-> I2 > SO42-。
在含3 molNaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液,加入的KIO3和析出的I2的物质的量的关系曲线如右图所示,试回答下列问题:
(1)写出a点反应的离子方程式________________;
反应中还原剂是_________;被还原的元素是_________。
(2)写出b点到c点反应的离子方程式___________。
(3)当溶液中的I-为0.4 mol时,加入的KIO3为_____________mol 。
(4)若往100 mL1mol/L的KIO3溶液中滴加NaHSO3溶液,反应开始时的离子方程式为
____________________________________________________。
(1)银锌电池广泛用做各种电子仪器的电源,其电极分别是Ag2O和锌,电解液为KOH溶液。工作时原电池的总反应是:Ag2O + Zn + H2O ="==" 2Ag + Zn(OH)2,根据上述变化判断:①原电池的正极是__________。②工作时原电池两极反应式为:
负极,正极
(2)用铜电极电解NaOH溶液,写出
①阳极的电极反应_____________________________________
②电解总反应_______________________________________
硫铁矿高温下被空气氧化产生二氧化硫:4FeS2+11O28SO2+2Fe2O3
设空气中O2和N2的体积分数分别为20%和80%。试完成下列各题:
(1)1 mol FeS2完全氧化,理论上(不考虑各种气体损失,以下同)需要空气体积(标准状况)为L。
(2)55 L空气(标准状况)和足量FeS2完全反应后,气体体积变为(标准状况)L。
(3)在工业生产H2SO4中,为提高SO2的转化率,进入接触室的SO2和O2的体积比往往为1∶1,那么在工业生产中氧化1mol FeS2最少需空气的体积(标准状况)为___________L。进入接触室的混合气体中SO2的体积分数为____________。
(15分)填写下列空白:
(1)Fe(OH)3胶体呈红褐色,插入两个惰性电极,通直流电一段时间,阴极附近的颜色逐渐变深,这种现象叫______________。
(2)强光通过Fe(OH)3胶体,可看到光带,这种现象叫________________。
(3)淀粉与食盐的混合液放在肠衣(半透膜)中,并把它悬挂在盛有蒸馏水的烧瓶里,从而使淀粉与食盐分离,这种方法_______________。
(4)Fe(OH)3胶体加硅酸胶体,胶体变得浑浊,这是发生了____________。
(5)已知冰的熔化热为6.0 kJ/mol,冰中氢键键能为20 kJ/mol,假设1 mol冰中有2 mol 氢键,且熔化热完全用于破坏冰的氢键,则最多只能破坏冰中_____%的氢键