石墨烯(图甲)是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料,石墨烯中部分碳原子被氧化后,其平面结构会发生改变,转化为氧化石墨烯(图乙)。
(1)图甲中,1号C与相邻C形成σ键的个数为 。
(2)图乙中,1号C的杂化方式是 ,该C与相邻C形成的键角 (填“>”“<”或“=”)图甲中1号C与相邻C形成的键角。
(3)若将图乙所示的氧化石墨烯分散在H2O中,则氧化石墨烯中可与H2O形成氢键的原子有 (填元素符号)。
(4)石墨烯可转化为富勒烯(C60),某金属M与C60可制备一 种低温超导材料,晶胞如图丙所示,M原子位于晶胞的棱上与内部。该晶胞中M原子的个数为 ,该材料的化学式为 。
某化学兴趣小组对“农夫山泉”矿泉水进行检测时,发现1.0 L该矿泉水中含有45.6 mgMg2+,则Mg2+的物质的量浓度为。
12.4gNa2X中含Na+0.4mol,则Na2X的摩尔质量是,X的相对原子质量是。
(12分) 工业上以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料可得到硫酸钾、过二硫酸钠和铁红颜料等产品,该方法原料的综合利用率较高。
(1)基态钛原子的核外电子排布式为。
(2)TiCl4在常温下呈液态,而FeCl3可用升华法提纯,则两种氯化物均属于晶体。
(3)SO42—和 S2O82—(过二硫酸根)结构中,硫原子均位于由氧原子组成的四面体的中心,且所有原子的最外层电子均满足8电子结构。下列说法正确的是。
A.SO42—中存在σ键和π键且与PO43—离子互为等电子体
B.S2O82—中存在非极性键且有强氧化性
C.S2O82—比SO42—稳定且两者的氧元素的化合价相同
(4)KCl与MgO的晶体结构跟NaCl的晶体结构相似,则KCl与MgO两者中熔点高的是,原因是。
(5)硫与氯可形成化合物SCl2,则该分子中硫原子的杂化方式为,分子的空间构型为。
(6)在一定条件下铁形成的晶体的基本结构单元如下图1和图2所示,则图1和图2的结构中铁原子的配位数之比为。
(16分)尿素[CO(NH2)2]是首个由无机物人工合成的有机物。
⑴工业上尿素由CO2和NH3在一定条件下合成,其反应方程式为。
⑵当氨碳比=4时,CO2的转化率随时间的变化关系如右图所示。
①A点的逆反应速率v逆(CO2)B点的正反应速率v正(CO2)(填 “大于”、“小于”或“等于”)
②NH3的平衡转化率为。
⑶人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素,原理如右图。
①电源的负极为(填“A”或“B”)。
②阳极室中发生的反应依次为、。
③电解结束后,阴极室溶液的pH与电解前相比将;若两极共收集到气体13.44 L(标准状况),则除去的尿素为g(忽略气体的溶解)。
已知:N2O4(g)2NO2(g)ΔH=+52.70 kJ·mol—1。
(1)在恒温、恒容的密闭容器中进行上述反应时,下列描述中能说明该反应已达平衡的是。
a.v(N2O4)正=2 v(NO2)逆
b.容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
c.容器中气体的密度不随时间而变化
d.容器中气体的分子总数不随时间而变化
(2)t℃恒温下,在固定容积为2L的密闭容器中充入0.054 mol N2O4,半分钟后达到平衡,测得容器中含n(NO2)=0.06 mol,则v(NO2) =,t℃时反应N2O4(g)2NO2(g)的平衡常数K=。若向容器内继续通入少量N2O4,则平衡移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”),再次达到平衡后NO2的体积分数原平衡时NO2的体积分数(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)取五等份NO2,分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生反应:2NO2(g)N2O4(g)。反应相同时间后,分别测定体系中NO2的百分含量(NO2%),并作出其随反应温度(T)变化的关系图。下列示意图中,可能与实验结果相符的是。