铜是过渡元素。化合物中,铜常呈现+1价或+2价。
(1)铜原子的原子结构示意图: ;
(2)右图为某铜矿晶体结构单元,该铜矿的化学式为 。
(3)已知,铜的第一电离能为746kJ·mol-1,第二电离能为1958kJ·mol-1。请结合核外电子排布相关知识解释,铜第二电离能远远大于第一电离能的原因: 。
(4)对于CuX(X为卤素)而言,铜与X形成的化学键极性越强,对应的CuX的溶解度越大。据此可知,CuCl的溶解度比CuI的溶解度__________(填“更大”或“更小”);
(5)CO、NH3都能提供孤电子对与Cu+形成配合物。Cu+与NH3形成的配合物可表示为[Cu(NH3)n]+。该配合物中,Cu+的4s轨道及4p轨道通过sp杂化接受NH3提供的孤电子对。
①[Cu(NH3)n]+中n =______________________;
②[Cu(NH3)n]+中Cu+与n个氮原子构成的空间结构呈 型;
③[Cu(NH3)n]+溶液可用于吸收合成氨原料气中的CO,加热吸收CO后的溶液又将放出CO。加热分解放出CO的过程中,必须克服微粒间的作用力是 。
(6)+2价铜的氢氧化物难溶于水,但可溶于浓氨水形成配位数为4的配合物。写出氢氧化铜溶解于浓氨水的离子方程式 。
已知乙烯能发生以下转化:
(1)乙烯的结构式为:。
(2)写出化合物官能团的化学式及名称:
B中含官能团名称;D中含官能团名称;
(3)写出反应的化学方程式
①:反应类型:
②:反应类型:
③:反应类型:
冶炼金属常用以下几种方法:①以C、CO或H2做还原剂 ②以活泼金属Na、Mg等还原 ③利用铝热反应原理还原 ④电解法 ⑤热分解法。下列金属各采用哪种方法还原最佳。(用序号填写下列空白。)
(1)Fe、Zn、Cu等中等活泼金属 。
(2)Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属。
(3)Hg、Ag等不活泼金属。
(4)V、Cr、Mn、W等高熔点金属。
(5)K、Rb、Cs、Ti等金属通常还原方法是。
有下列各组微粒或物质
①组两种微粒互为同位素;②组两种物质互为同素异形体;
③组两种物质属于同系物;④组两物质互为同分异构体;
⑤组两物质是同一物质。
(17分)运用化学反应原理研究溶液的组成与性质具有重要意义。请回答下列问题:
(1)用惰性电极电解含有NaHCO3的NaCl溶液,假设电解过程中产生的气体全部逸出,测得溶液pH变化如图所示。
则在0→t1时间内,阳极反应式为,溶液pH升高比较缓慢的原因是(用离子方程式回答)。
(2)含氨废水易引发水体富营养化。向NH4Cl溶液中加入少量NaOH固体,
溶液中______________(填“增大”“减小”或“不变);25℃时,NH3·H2O的电离平衡常数Kb=1.8×10—5mol·L—1,该温度下,1 mol·L—1的NH4Cl溶液中c(H+)="________________" mol
L
。(已知
)
(3)如果粗盐中SO42-含量较高,精制过程需添加钡试剂除去SO42-,该钡试剂可选用下列试剂中的。
a.Ba(OH)2 b.Ba(NO3)2 c.BaCl2
现代工艺中更多使用BaCO3除SO42-,请写出发生反应的离子方程式。
(4)某工业生产中,向含有大量Ca2+、Mn2+的溶液中加入足量NH4HCO3,生成MnCO3沉淀和CO2,写出该反应的离子方程式,剩余溶液中<。
[已知Ksp(MnCO3)=1×10-11(mol·L-1)2,Ksp(CaCO3)="5" ×10-9(mol·L-1)2]
氮氧化物(NOx)、SO2和CO2等气体会造成环境问题。对燃煤废气进行脱硝、 脱硫和脱碳等处理,可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。
(1)脱硝。利用甲烷催化还原NOx:
CH4(g) + 4NO2(g) =4NO(g) + CO2(g) + 2H2O(g)△H1=-574 kJ·mol-1
CH4(g) + 4NO(g) =2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g)△H2=-1160 kJ·mol-1
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为。
(2)脱碳。将CO2转化为甲醇:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)△H3
在一恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图所示。
则0~10 min内,氢气的平均反应速率为_______mol/(L·min);第10 min后,保持温度不变,向该密闭容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g),则平衡(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。
(3)脱硫。利用Na2SO3溶液可脱除烟气中的SO2。Na2SO3可由NaOH溶液吸收SO2制得。NaOH溶液吸收SO2的过程中,pH随n(SO32-)︰n(HSO3﹣)变化关系如下表:
n(SO32﹣)︰n(HSO3﹣) |
91︰9 |
1︰1 |
9︰91 |
pH |
8.2 |
7.2 |
6.2 |
①由上表判断,NaHSO3溶液显性,用化学平衡原理解释:。
②当溶液呈中性时,离子浓度关系正确的是(选填字母):。
a.c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)
b.c(Na+) > c(HSO3-) > c(SO32-) > c(H+) = c(OH-)
c.c(Na+) + c(H+) = c(SO32-) + c(HSO3-) + c(OH-)
(4)利用下图所示装置(电极均为惰性电极)可吸收SO2,用阴极排出的溶液可吸收NO2。
①阳极的电极反应式为_________________。
②在碱性条件下,用阴极排出的溶液吸收NO2,使其转化为无害气体,同时有生成。该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______________。