(Ⅰ)磷是生物体中不可缺少的元素之一,在自然界中磷总是以磷酸盐的形式出现的,例如磷酸钙矿Ca3(PO4)2、磷灰石Ca5F(PO4)3等。
(1)磷的某种核素中,中子数比质子数多1,则表示该核素的原子符号为____________。
(2)磷酸钙与焦炭、石英砂混合,在电炉中加热到1500℃生成白磷,反应为:
2Ca3(PO4)2+6SiO2= 6CaSiO3+P4O10 10C+P4O10= P4↑+10CO↑
上述反应中的各种物质,属于酸性氧化物的有 。
(3)白磷有剧毒,不慎沾到皮肤上,可用CuSO4溶液冲洗解毒。白磷可与热的CuSO4溶液反应生成磷化亚铜,与冷溶液则析出铜,反应方程式分别(均未配平)为:
①P4+CuSO4+H2O→Cu3P+H3PO4+H2SO4
②P4+CuSO4+H2O→Cu+H3PO4+H2SO4
反应①中,氧化剂为 ,若上述两反应中被氧化的P4的物质的量相等,则消耗的CuSO4的物质的量之比为 。
(Ⅱ)离子交换膜是一类具有离子交换功能的高分子材料。一容器被离子交换膜分成左右两部分,如图所示。
若该交换膜为阳离子交换膜(只允许阳离子自由通过),左边充满盐酸酸化的H2O2溶液,右边充满滴有KSCN溶液的FeCl2溶液(足量),一段时间后右边可观察到的现象: ;若该交换膜为阴离子交换膜(只允许阴离子自由通过),左边充满含2mol NH4Al(SO4)2的溶液,右边充满含3mol Ba(OH)2的溶液,当有2mol SO42-通过交换膜时(若反应迅速完全),则左右两室沉淀的物质的量之比为 。
(Ⅲ)某初级石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等杂质,利用相关工艺可进行提纯与综合利用。通入一定量的N2后,在1500℃下与Cl2充分反应得到纯化石墨与气体混合物,然后降温至80℃,分别得到不同状态的两类物质a和b。(注:石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物,SiCl4的沸点为57.6℃,金属氯化物的沸点均高于150℃。)
(1)若a与过量的NaOH溶液反应,可得两种盐,其中一种盐的水溶液具有粘合性,
化学反应方程式为 _________。
(2)若b与过量的NaOH溶液充分反应后,过滤,所得滤液中阴离子有 _________。
HNO3与金属反应时,还原产物可能是NO2、NO、N2O、N2或NH3的一种或几种。现有一定量的Al粉和Fe粉的混合物与100mL稀HNO3充分反应,反应过程中无任何气放出。在反应结束后的溶液中,逐渐加入4 mol·L-1的NaOH溶液,加入NaOH溶液的体积(mL)与产生沉淀的物质的量关系如下图。请回答:
(1)与HNO3反应后Fe元素的化合价是_____________
(2)纵坐标中A点数值是______________,B点数值是____________,原HNO3浓度是______________
化学用语是化学学科的特色语言,化学用语可以准确表述化学现象、变化以及本质。完成下列有关方程式。
(1)Na2S2O3还原性较强,在溶液中易被Cl2氧化成SO,常用作脱氯剂,该反应的离子方程式为_______________________;
(2)酸性高锰酸钾溶液与过氧化氢溶液反应的离子方程式: ________________。
(3)化学反应多姿多彩,把SO2通入硝酸铁溶液中,溶液由棕黄色变为浅绿色,但立即又变为棕黄色,此时向溶液中滴加氯化钡溶液,有白色沉淀产生。请写出上述变化中溶液由棕黄色变为浅绿色,但立即又变为棕黄色所涉及的两个离子方程式: ________________、_________________。
(4)向含有n mol 溴化亚铁的溶液中通入等物质的量的的氯气,请写出离子方程式: 。
【化学——选修3:物质结构与性质】
(1)美国化学家鲍林教授具有独特的化学想象力:只要给他物质的分子式,他就能大体上想象出这种物质的分子结构模型。多核离子所带电荷可以认为是中心原子得失电子所致,根据VSEPR模型,下列离子中所有原子都在同一平面上的一组是 。
A、NO2-和NH4+B、H3O+和ClO3- C、NO3-和CO32-D、PO43-和SO42-
(2)铜、锌两种元素的第一电离能、第二电离能如表所示
电离能/kJ·mol-1 |
I1 |
I2 |
铜 |
746 |
1958 |
锌 |
906 |
1733 |
铜的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能,而铜的第二电离能(I2)却大于锌的第二电离能,其主要原因是 。
(3)石墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。其结构如图:
有关说法正确的是
A、固态时,碳的各种单质的晶体类型相同 B、石墨烯中含有非极性共价键
C、从石墨中剥离石墨烯需要破坏化学键 D、石墨烯具有导电性
(4)最近科学家成功以CO2为原料制成了一种新型的碳氧化合物,该化合物晶体中每个碳原子均以4个共价单键与氧原子结合为一种空间网状的无限延伸结构,则该晶体中碳原子采用 杂化与周围氧原子成键;晶体中碳氧原子个数比为 ;碳原子数与C-O化学键数之比为 。
(5)已知钼(Mo)的晶胞为体心立方晶胞,钼原子半径为a pm,相对原子质量为M,以NA表示阿伏伽德罗常数的值,请写出金属钼密度的计算表达式 g/cm3。
【化学——选修2:化学与技术】
(1)纯碱是一种重要的化工原料。目前制碱工业主要有“氨碱法”和“联合制碱法”两种工艺。
①“氨碱法”产生大量CaCl2废弃物,写出该工艺中产生CaCl2的化学方程式:_______________;
②写出“联合制碱法”有关反应的化学____________________________________;
③CO2是制碱工业的重要原料,“联合制碱法”与“氨碱法”中CO2的来源有何不同?_________________;
(2)钢铁工业对促进经济和社会发展起了重要作用。
① 炼钢时,加入硅、锰和铝的目的是_______________________________。
② 不锈钢含有的Cr元素是在炼钢过程的氧吹__________(填“前”或“后”)加入。
③ 炼铁和炼钢生产中,尾气均含有的主要污染物是________。从环保和经济角度考虑,上述尾气经处理可用作_________。
合成氨反应是化学上最重要的反应:
(1)合成氨原料气中的氢气可利用天然气(主要成分为CH4)在高温、催化剂作用下与水蒸气反应制得,反应中每生成2 mol CO2吸收316kJ热量,该反应的热化学方程式是_______________________,该方法制得的原料气中主要杂质是CO2,若用K2CO3溶液吸收,该反应的离子方程式是________________。
(2)已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0。下图是当反应器中按n(N2)∶n(H2)=1∶3投料后,在200 ℃、400 ℃、600 ℃下,反应达到平衡时,混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线。
①曲线a对应的温度是________。
②关于工业合成氨的反应,下列叙述正确的是________(填序号)
A.上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系为K(M)=K(Q) >K(N) |
B.加催化剂能加快反应速率但H2的平衡转化率不变 |
C.相同压强下,投料相同,达到平衡消耗时间关系为c>b>a |
D.由曲线a可知,当压强增加到100 MPa以上,NH3的物质的量分数可达到100% |
③N点时c(NH3)=0.2 mol·L-1,N点的化学平衡常数K=_________________(精确到小数点后两位)。
(3)合成氨工业中含氨废水的处理方法之一是电化学氧化法,将含氨的碱性废水通入电解系统后,在阳极上氨被氧化成氮气而脱除,阳极的电极反应式为______________________。
(4)NH3可以处理NO2的污染,方程式如下: NO2+ NH3N2+ H2O(未配平)当转移0.6 mol电子时,消耗的NO2在标准状况下是 L。