【化学——选修3 物质结构与性质】选考下图为元素周期表的一部分,字母下方数值为该元素电负性,根据信息回答下列问题(用相应元素符号进行答题):
(1)b、h两元素可形成化合物bh2,写出其电子式: 。
(2)e、g两元素可形成两种化合物eg3、e2g6,eg3的分子构型为 ,eg3、e2g6中心原子e的杂化方式分别为 、 。
(3)d元素形成的单质可与g的氢化物浓溶液在加热条件下反应生成一种以二价d离子为内界中心原子(配位数为4)的配位化合物与一种可燃性气体,写出反应的化学方程式: 。
(4)f、g、h、i四种元素对应单质分子的键能如下表:
共价键 |
f—f |
g—g |
h—h |
i—i |
键能(kJ/mol) |
157 |
242.7 |
193.7 |
152.7 |
试从原子半径角度阐述f—f键键能反常的原因: 。
(5)c元素的元素符号是 ,价电子排布式为 ,下图是
一种受到较多关注的c元素单质与金属镧(La)形成的储氢材料的结构示意图,请在图中勾画出该晶体的一个晶胞。计算出该合金的化学式为: 。
狄尔斯和阿尔德在研究1,3-丁二烯的性质时发现如下反应:(也可表示为:
+║→
)。回答下列问题:
(1)狄尔斯-阿尔德反应属于 反应(填反应类型)。
(2)下列具有类似1,3-丁二烯性质的有机物是____________(填写序号);
a. b.
c.
d.
(3)工业上通常以甲醛、乙炔为原料制取1,3-丁二烯,生成流程为:
①X的结构简式为____________.
②写出X变成1,3-丁二烯的化学方程式 。
(4)三元乙丙橡胶的一种单体的键线式为,它的分子式为 。下列有关它的说法中,不正确的是 。
A.在催化剂作用下,1mol A可以消耗2mol H2 |
B.能使酸性KMnO4溶液褪色 |
C.与等物质的量的Br2发生加成反应,能生成三种有机物 |
D.分子中含有2个手性碳原子 |
研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:
2NO2(g) + NaCl(s)NaNO3(s) + ClNO(g) K1∆H < 0 (I)
2NO(g) + Cl2(g)2ClNO(g) K2∆H < 0 (II)
(1)4NO2(g) + 2NaCl(s) 2NaNO3(s) +2NO(g) + Cl2(g) 的平衡常数K= (用K1、K2表示)。
(2)为研究不同条件对反应(II)的影响,在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl2,10min时反应(II)达到平衡。测得10min内v(ClNO)=7.5×10-3mol•L-1•min-1,则平衡后n(Cl2)= mol,NO的转化率а1= 。其它条件保持不变,反应(II)在恒压条件下进行,平衡时NO的转化率а2 а1(填“>”“<”或“=”),平衡常数K2 (填“增大”、“减小”或“不变”)。若要使K2减小,可采用的措施是 。
(3)实验室可用NaOH溶液吸收NO2,反应为2NO2 + 2NaOH ="=" NaNO3 + NaNO2 + H2O。含0.2mol NaOH的水溶液与0.2mol NO2恰好完全反应得1L溶液A,溶液B为0.1mol·L‾1的CH3COONa溶液,则两溶液中c(NO3—)、c(NO2—)和c(CH3COO‾)由大到小的顺序为 。(已知HNO2的电离常数Ka=7.1×10—4mol·L‾1,CH3COOH的电离常数K a=1.7×10—5mol·L‾1),可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是 (选填序号)。
A.向溶液A中加适量水 | B.向溶液A中加适量NaOH |
C.向溶液B中加适量水 | D.向溶液B中加适量NaOH |
CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。一种利用水钴矿(主要成分为Co2O3、Co(OH)3,还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等)制取CoCl2·6H2O的工艺流程如下:
已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等;
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:(金属离子浓度为:0.01mol/L)
沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Co(OH)2 |
Al(OH)3 |
Mn(OH)2 |
开始沉淀 |
2.7 |
7.6 |
7.6 |
4.0 |
7.7 |
完全沉淀 |
3.7 |
9.6 |
9.2 |
5.2 |
9.8 |
③CoCl2·6H2O熔点为86℃,加热至110~120℃时,失去结晶生成无水氯化钴。
(1)写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式 。
(2)写出NaClO3发生反应的主要离子方程式 ;若不慎向“浸出液”中加过量NaClO3时,可能会生成有毒气体,写出生成该有毒气体的离子方程式
(3)“加Na2CO3调pH至5.2”,过滤所得到的沉淀成分为 ,加入萃取剂的目的是 。
(4)制得的CoCl2·6H2O在烘干时需减压烘干的原因是 。
(5)为测定粗产品中CoCl2·6H2O含量,称取一定质量的粗产品溶于水,加入足量HNO3酸化的AgNO3 溶液,过滤、洗涤,将沉淀烘干后称其质量。通过计算发现粗产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100%,其原因可能是 。(答一条即可)
氯元素是生产生活中常见的非金属元素
(1)将Cl2通入NaOH溶液中得到以NaClO为有效成分的漂白液,写出该反应的离子方程式: 。
(2)使用Cl2为自来水消毒时,会与水中的有机物生成对人体有害的有机氯化物。下列物质中可以替代Cl2为自来水杀菌消毒的是 (填字母序号)。
a. 臭氧 b.NH3 c. 明矾 d.ClO2
(3)生物质混煤燃烧是当今能源燃烧利用的最佳方式之一,但生物质中氯含量较多,燃烧过程中会形成金属氯化物(如NaCl)和Cl2等物质,对金属炉壁造成腐蚀。
①NaCl和Cl2中化学键的类型分别是 和 。
②燃煤过程中生成的SO2会与NaCl等物质发生反应,生成硫酸盐和Cl2。若生成Cl222.4 L(标况)时转移电子数为4×6.02×1023,该反应的化学方程式是 。
③已知:2H2O2(l) ="==" 2H2O(l)+O2(g)ΔH1=-196.46 kJ·mol-1
H2(g)+1/2O2(g) ="==" H2O(l) ΔH2=-285.84 kJ·mol-1
Cl2(g)+H2(g) ="==" 2HCl(g) ΔH3=-184.60 kJ·mol-1
在催化剂作用下,用H2O2(l)可除去上述燃烧过程中产生的Cl2。依据上述已知反应,写出该反应的热化学方程式: 。
(4)工业上通过如下转化可制得KClO3晶体:
NaCl溶液NaClO3溶液
KClO3晶体
完成Ⅰ中电解过程中阳极的反应式: 。
HNO2是一种弱酸,且不稳定,易分解生成NO和NO2;它能被常见的强氧化剂氧化;在酸性溶液中它也是一种氧化剂,如能把Fe2+氧化成Fe3+。AgNO2是一种难溶于水、易溶于酸的化合物。试回答下列问题:
(1)人体正常的血红蛋白含有Fe2+。若误食亚硝酸盐(如NaNO2),则导致血红蛋白中的Fe2+转化为Fe3+而中毒,服用维生素C可解毒。下列叙述不正确的是 (填序号)。
A.亚硝酸盐被还原 | B.维生素C是还原剂 |
C.维生素C将Fe3+还原为Fe2+ | D.亚硝酸盐是还原剂 |
(2)某同学把新制的氯水加到NaNO2溶液中,观察到氯水褪色,同时生成NaNO3和HCl,请写出反应的离子方程式: _。
(3)Fe与过量稀硫酸反应可以制取FeSO4。若用反应所得的酸性溶液,将Fe2+转化为Fe3+,要求产物纯净,可选用的最佳试剂是 (填序号)。
a.Cl2 b.Fe c.H2O2 d.HNO3
(4) FeSO4可用于制备一种新型、高效、多功能绿色水处理剂高铁酸钾高铁酸钾(K2FeO4),氧化性比Cl2、O2、ClO2、KMnO4更强,主要反应为:2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+ O2↑
①该反应中的氧化剂是 ,还原剂是 。
②简要说明K2FeO4作为水处理剂时所起的作用 。