“海底黑烟囱”是海底热泉将地壳深处金属、非金属化合物带出时逐渐沉积形成的烟囱状通道,含有铜、锌、锰、钻、镍等金属的硫化物及金、银、铂等贵金属。“海底黑烟囱”的研究对海底矿产资源的勘探及金属硫化物成矿过程的认识均有极大的推动作用。
(1)“烟囱”周围的水样中发现了中子数是1,质子数是2的核素,该核素符号是 。
(2)“烟囱”内壁含有的结晶黄铁矿(主要成分是FeS2)在一定条件下发生如下反应:14CuSO4+5FeS2+12H2O﹦7X+5FeSO4+12H2SO4,X的化学式是 ,氧化剂是 。
(3)“烟囱”外壁含有石膏(CaSO4﹒2H2O),在1400 0C时能分解生成CaO,水蒸气和另外两种气体,其中一种气体可使品红溶液褪色。写出1400℃时石膏分解的化学方程式 。
(4)“烟囱”底部存在的难溶物ZnS遇CuSO4溶液会慢慢转化为铜蓝(CuS)。根据沉淀溶解平衡理论写出由ZnS转化为CuS的离子方程式 ;
(5)“烟囱”中含有钻元素,LiCoO2可用作一种锂离子电池的正极材料。该锂离子电池充电过程中,负极发生的反应为6C+xLi++xe-﹦LixC6,正极发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化,写出放电时电池总反应方程式 。
下表是元素周期表的一部分,回答下列有关问题:
族 周期 |
ⅠA |
ⅡA |
ⅢA |
ⅣA |
ⅤA |
ⅥA |
ⅦA |
0 |
||||
2 |
① |
② |
||||||||||
3 |
③ |
④ |
⑤ |
⑥ |
⑦ |
⑧ |
⑨ |
|||||
4 |
⑩ |
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|
⑴.在这些元素的最高价氧化物对应水化物中,酸性最强的是(填化学式,下同) ,碱性最强的是 ,呈两性的氢氧化物是 ,
⑵.写出工业上冶炼⑤的化学方程式为 ;⑤与一种黑色晶体反应冶炼铁的化学方程式为: 。
⑶.在⑧与⑦中,非金属性较强的元素是 ,写出可以验证该结论的一个离子反应方程式 。
分别取40mL的0.50 mol/L盐酸与40mL的0.55 mol/L氢氧化钠溶液进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。请回答下列问题。
(1)理论上稀强酸、稀强碱反应生成1 mol 水时放出57.3 kJ的热量,写出表示稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和热的热化学方程式__________________________________。
(2)如图所示,A为泡沫塑料板,上面有两个小孔,分别插入温度计和环形玻璃搅拌棒,两个小孔不能开得过大,其原因是_____________________________________________;
(3)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g/cm3,又知中和后生成溶液的比热容c=4.18 J/(g·℃)。为了计算中和热,实验时还需测量的数据有(填序号)________。
A.反应前盐酸溶液的温度 |
B.反应前盐酸溶液的质量 |
C.反应前氢氧化钠溶液的温度 |
D.反应前氢氧化钠溶液的质量 |
E.反应后混合溶液的最高温度
F.反应后混合溶液的质量
(4)某学生实验记录数据如下:
实验 序号 |
起始温度t1/℃ |
终止温度t2/℃ |
|
盐酸 |
氢氧化钠 |
混合溶液 |
|
1 |
20.0 |
20.1 |
23.2 |
2 |
20.2 |
20.4 |
23.4 |
3 |
20.5 |
20.6 |
23.6 |
依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热ΔH=________;
地球上的资源是有限的,要合理的开发和利用。海水化学资源的利用具有非常广泛的前景。
I.下列有关海水综合利用的说法中,正确的是()
A.海水中含有钾元素,只需经过物理变化就可以得到金属钾
B.用蒸馏、电渗析、离子交换等方法能从海水中提取淡水
C.从海水中可以得到氯化钠,电解熔融氯化钠可制取金属钠
D.利用潮汐发电是将化学能转化为电能
II.海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了以下实验:
请填写下列空白:
(1)步骤①灼烧海带时,除需要三脚架外,还需要用到的实验仪器是______________(从下列仪器中选出所需的仪器,用标号字母填写空白处)。
A.烧杯 B.坩埚 C.表面皿 D.泥三角 E.酒精灯 F.干燥器 G.坩埚钳
(2)步骤③⑤的实验操作名称分别是______;,步骤⑥的目的是从含碘的苯溶液中分离出单质碘和回收苯,该步骤的实验操作名称是________。
(3)步骤④反应的离子方程式是____________________________________________。
(4)请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法:
________________________________________________________________________
研究物质的微观结构,有助于人们理解物质变化的本质。请回答下列问题:
(1)O、Si、N元素的电负性由大到小的顺序是_______________。
C60和金刚石都是碳的同素异形体,二者比较熔点高的是_______,原因是________________。
(2)利用CO可以合成化工原料COCl2、配合物Fe(CO)5等。
①COCl2分子的结构式为每个COCl2分子内含有个δ键,个π键。其中心原子采取杂化轨道方式。
②Fe(CO)5在一定条件下发生分解反应:Fe(CO)5(s)=Fe(s)+5CO(g)反应过程中,断裂的化学键只有配位键,则形成的化学键类型是_______________。
(3)CaTiO3晶体中(晶胞结构如图所示),Ti4+的氧配位数为________;晶体中,若将Ti4+置于立方体的体心,Ca2+置于立方体的顶点,则O2-处于立方体的______;
现在普遍应用的工业合成氨的方法是哈伯于1905年发明的,但此法反应物的转化率不高。
(1)已知1 mol N2(g)与适量H2(g)完全反应,当生成NH3(g)0.1mol时,放出9.22kJ热量,写出反应的热化学方程式:。
(2)若该反应在298K、398K时的化学平衡常数分别为K1、K2,则K1K2(填“>” “="”" 或 “<” )。
(3)在一定温度下,向容积不变(始终为10L)的密闭容器中加入2 mol N2、8 mol H2 及固体催化剂。10分钟后反应达到平衡状态,容器内气体压强变为起始的80%,此时氨气的体积分数为,用氮气表示的反应速率:。若想提高氨气的产率,根据化学平衡移动原理,请提出合理的建议:(任意写一条)。
(4)在上述相同条件下,若起始时加入4 mol NH3、2 mol H2及固体催化剂,反应达到平衡时NH3的体积分数比(3)中(填“大”、“小”或“相等”)。
(5)随着对合成氨研究的发展,2001年两位希腊化学家提出了电解合成氨的方法,即在常压下把氢气和用氦气稀释的氮气,分别通入一个加热到570℃的电解池中,采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质,用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极,实现了常压、570℃条件下高转化率的电解法合成氨(装置如右图)。在电解法合成氨的电解池中(填“能”或“不能”) 用水作电解质溶液的溶剂,原因是。
钯电极A是电解池的极(填“阳”或“阴”),该极上的电极反应式是。