卤族元素的单质和化合物很多,请用物质结构与性质的相关知识回答:
(1)在一定浓度的氢氟酸溶液中,存在(HF)n缔合分子,使HF分子缔合的作用力是___。
(2)ClO4-中心氯原子的杂化方式为_____,离子的立体构型为__________。
(3)已知碘酸(HIO3)和高碘酸(H5IO6)的分子结构分别如图I、II所示:请比较酸性强弱:HIO3_____H5IO6(填“>”、“<”或“=”)。H5IO6分子中σ键与π键的个数比为 。
(4)下图为碘晶体晶胞结构。有关说法中正确的是___。
A.用均摊法可知平均每个晶胞中有4个碘原子 |
B.碘晶体中分子的配位数为12,具有分子密堆积特征 |
C.碘晶体中存在的相互作用有非极性键和范德华力 |
D.碘晶体中碘分子有3种排列方向 |
(5)观察CaF2晶胞结构,判断F-占据Ca2+ 形成的 面体空隙中,Ca2+ 占据F-形成的 面体空隙中。若相邻两个Ca2+ 的核间距为a cm,晶胞密度为ρ g/cm3,NA为阿伏加德罗常数,则CaF2的摩尔质量可以表示为________g/mol。
(1)近年来,我国储氢纳米碳管研究取得重大进展,用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒(杂质),这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯,其反应化学方程式为:
C+ K2Cr2O7+ H2SO4 ═ CO2↑+ K2SO4+ Cr2(SO4)3+ H2O
请完成并配平上述化学方程式.其中氧化剂是 ,氧化产物是
(2)甲醇是一种新型燃料,甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产.工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为:
CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) △H1=﹣116kJ•mol﹣1
①已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H2=﹣566kJ•mol﹣1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H3=﹣484kJ•mol﹣1
则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO2和水蒸气时的热化学方程式为 ;
②在容积为1L的恒容容器中,分别研究在230℃、250℃、270℃三种温度下合成甲醇的规律.如图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系.请回答:
A)在上述三种温度中,曲线Z对应的温度是
B)利用图中a点对应的数据,计算出曲线Z在对应温度下CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)的平衡常数K= .(写明单位)
③在某温度下,将一定量的CO和H2投入10L的密闭容器中,5min时达到平衡,各物质的物质的浓度(mol•L﹣1)变化如下表所示:
0min |
5min |
10min |
|
CO |
0.1 |
0.05 |
|
H2 |
0.2 |
0.2 |
|
CH3OH |
0 |
0.04 |
0.05 |
若5min~10min只改变了某一条件,所改变的条件是 ;且该条件所改变的量是 .
Cu2S是一种灰黑色硫化物,不溶于水,能溶于硝酸。当溶于过量的一定浓度的硝酸时,生成Cu(NO3)2与CuSO4的混合溶液、NO气体和另一产物。
(1)写出该条件下反应的化学方程式: 。
(2)当有0.7 mol的SO42-生成时,该反应中转移的电子数为 。
(3)该反应中的氧化产物为 ,硝酸在该反应中体现了 (选填“氧化性”、“还原性”、“酸性”)。
写出下列过程所发生反应的离子方程式
(1)用400 mL 0.5 mol·L-1的NaOH溶液吸收8.96 g SO2气体: 。
(2)将过量铝粉投入NaOH溶液: 。
I.常温下,向25mL 0.1mol/L MOH溶液中逐滴加入0.2mol/L HA溶液,曲线如图所示(体积变化忽略不计).回答下列问题:
(1)写出MOH的电离方程式:__________________
(2)MOH与HA恰好完全反应时,溶液呈________性(填“酸”、“碱”或“中”),理由是(用离子方程式表示):________________________________________________。
(3)D点时,溶液中c(A﹣)+c(HA)__________2c(M+)(填“>”、“<”或“=”).
II.室温下,几种物质的溶度积常数见下表:
物质 |
Cu(OH)2 |
Fe(OH)3 |
CuI |
Ksp |
2.2×10-20 |
2.6×10-39 |
1.3×10-12 |
(1)室温下,某酸性CuCl2溶液中含少量的FeCl3,为得纯净CuCl2溶液,宜加入__________调至溶液pH=4,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,此时溶液中的c(Fe3+)=__________________
(2)某学习小组用“间接碘量法”测定含有CuCl2•2H2O晶体的试样(杂质不与I―发生氧化还原反应)的纯度,过程如下:取试样溶于水,加入过量KI固体,充分反应,有白色沉淀(CuI)产生。用0.1000 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定,到达滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液V mL。(已知:I2+2S2O32-S4O62-+2I―。)
①CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为______________________________。
②可选用________作滴定指示剂,滴定终点的现象是:滴入最后一滴Na2S2O3,________________。
消除氮氧化物污染有多种方法。
(1)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-574kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-1160kJ·mol-1
③H2O(g)=H2O(l)ΔH=-44.0kJ·mol-1
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式__________
(2)用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)某研究小组向恒容密闭容器加入一定量的活性炭和NO,恒温条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下
浓度/mol·L-1 时间/min |
NO |
N2 |
CO2 |
0 |
0.100 |
0 |
0 |
10 |
0.058 |
0.021 |
0.021 |
20 |
0.040 |
0.030 |
0.030 |
30 |
0.040 |
0.030 |
0.030 |
40 |
0.032 |
0.034 |
0.017 |
50 |
0.032 |
0.034 |
0.017 |
①不能作为判断反应达到化学平衡状态的依据是___ ____
A.容器内CO2的浓度保持不变B.v正(N2)="2" v正(NO) C.容器内压强保持不变
D.混合气体的密度保持不变E.混合气体的平均相对分子质量保持不变
②计算该温度下该反应的平衡常数为 (保留两位小数);
③在30 min,改变某一条件,反应重新达到平衡,则改变的条件是____ _ _ ___。
(3) 甲烷燃料电池可以提升能量利用率,下图是利用甲烷燃料电池电解50mL2mol/L的氯化铜溶液的装置示意图:
请回答:
①甲烷燃料电池的负极反应式是
②当A中消耗0.15mol氧气时,B中 (用a或b 表示)极增重 g.