[化学——选修3:物质结构与性质]“可燃冰”是蕴藏于海底的一种潜在能源。它由盛有甲烷、氮气、氧气、硫化氢等分子的水分子笼构成。
(1)水分子间通过 相互结合构成水分子笼。N、O、S元素第一电离能由大到小的顺序为 (填元素符号)。
(2)从海底取得的“多金属结核”样本,样本中含铁、锰等多种金属。
①基态铬原子的电子排布式为 。
②金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式,晶胞分别如下图所示。面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为________。
(3)胆矾CuSO4·5H2O可写成[Cu(H2O) 4]SO4·H2O,其结构示意图如下:
①写出基态Cu2+的核外电子排布式 。
②胆矾中含有的粒子间作用力是 (填序号)。
a.离子键
b.极性键
c.金属键
d.配位键
e.氢键
f.非极性键
③在硫酸铜溶液中加入过量KCN,生成配合物[Cu(CN)4]2-,指出1molCN-中p键的数目为 。胆矾受热分解得到铜的某种氧化物,其晶胞结构如上图所示,则氧的配位数是 。
阅读下面科普短文。
氮氧化物(NOx)种类很多,造成大气污染的主要是一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)。NO通常为无色气体。熔点为-163.6℃,沸点为-151.5℃。它的性质不稳定,在空气中易氧化成NO2。NO结合血红蛋白的能力比CO还强,更容易造成人体缺氧。NO分子作为一种传递神经信息的信使分子,在使血管扩张、增强免疫力、记忆力等方面有着极其重要的作用。NO2通常为红棕色有刺激性气味的气体,溶于水生成硝酸(HNO3)和NO,工业上利用这一原理制取HNO3。NO2能使多种织物褪色,损坏多种织物和尼龙制品,对金属和非金属材料也有腐蚀作用。城市大气中的NOx大多来自于化石燃料的燃烧。经测算,天然气、煤和石油燃烧产生NOx的量分别为:6.35 kg/t、8~9 kg/t、9.1~12.3 kg/t。以汽油、柴油为燃料的汽车,尾气中NOx的浓度相当高。在非采暖期,北京市一半以上的NOx来自机动车排放。
依据文章内容,回答下列问题:(各答1条即可)
(1)分别说明NO的“利与弊”:“利”是___________________,“弊”是
___________________。
(2)NO2溶于水发生反应的化学方程式是_________________________________。
(3)与煤和石油相比,天然气是比较清洁的燃料,结合数据解释原因:______________________。
(4)减少NOx污染的有效措施是________________________________________________。
金属和金属材料在人类的生产、生活中有着重要的作用。
(1)冬天取暖用的暖气片有铸铁材料、铜铝材料等多种。这主要利用了金属的性。
(2)铁生锈的条件是,因此,铸铁暖气片通常在表面刷漆以防铁被腐蚀。
(3)生产、生活中对钢铁的需求量特别大,在炼铁炉中,还原氧化铁的化学方程式为。
(4)新型材料纳米铁粉具有广泛的用途,它比普通铁粉更易与氧气反应,其制备的主要流程如下图所示。
纳米级铁粉遇氧气无需加热就能燃烧,生成物的化学式为。
高温反应器中发生反应的化学方程式为。反应前需向反应器中通入氮气,目的是。
重晶石矿的主要成分为硫酸钡(BaSO4),纯净的硫酸钡才能作为医用“钡餐”。工业上用重晶石矿制硫酸钡的流程如下:
(1)步骤①中,生成的一氧化碳具有炼铁和 等用途;生成的硫化钡中硫元素的化合价为-2,写出硫化钡的化学式 。
(2)已知步骤②、③均为为复分解反应。反应②的化学方程式是 ,若C在该生产过程中可循环使用,则B的化学式是 。
保护环境是我们共同关注的社会问题。
(1)当空气受SO2污染时,可通过飞机喷洒X粉末,使空气中的SO2含量降低,该过程发生的反应是:2X +2SO2+O2==2CaSO4 +2CO2,X的化学式为 。
(2)为限制二氧化碳的排放,科学家采取“组合转化”技术,将二氧化碳和氢气在催化剂和加热条件下转化为乙烯(C2H4)和水,该反应的化学方程式为 。
(3)煤的气化过程会产生物质A和B, A和B在一定条件下反应生成C和D,微观过程如下图所示。该反应中,B和C的质量比为 。物质C是一种清洁燃料,其完全燃烧的化学方程式为 。
二氧化氯(ClO2)是一种环保型杀菌消毒剂。在生活中主要用于饮用水的消毒和食品保鲜。用二氧化氯消毒后的水可以直接饮用。
二氧化氯是一种黄绿色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,其熔点为-59℃,沸点为11.0℃,易溶于水,且与水反应得到酸性溶液。该气体具有强烈的腐蚀性,吸入高浓度二氧化氯气体会引起咳嗽和呼吸道粘膜的损伤。
二氧化氯极其不稳定,受热或见光易发生爆炸性分解,直接造成氯气泄漏而污染环境,所以只有依靠现场制备。工业上用稍潮湿的氯酸钾(KClO3)和草酸(H2C2O4)在60℃时反应制得。由于制取二氧化氯需要使用的氯酸钾是易爆危险品,所以制备和运输成本很高,因此我国目前还未广泛用其消毒自来水。
请依据文章回答下列问题:
(1)本文介绍了二氧化氯的性质、制法和 等方面内容。
(2)二氧化氯的化学性质有① ;② 。
(3)请将制备二氧化氯反应的化学方程式填写完全:
2KClO3 + 2H2C2O42ClO2↑+ 2CO2↑ + K2C2O4 +
(4)发生二氧化氯泄漏时,紧急处理方法是 。