电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度的量。已知如下表数据(25 ℃):
化学式 |
电离平衡常数 |
HCN |
K=4.9×10-10 |
CH3COOH |
K=1.8×10-5 |
H2CO3 |
K1=4.4×10-7,K2=4.7×10-11 |
(1)25 ℃时,等浓度的三种溶液(a.NaCN溶液、b.Na2CO3溶液、c.CH3COONa溶液)的pH由大到小的顺序为________________________________。(填写序号)
(2)25 ℃时,向NaCN溶液中通入少量CO2,所发生反应的化学方程式为_________。
(3)现有浓度为0.02 mol/L的HCN与0.01mol/L NaOH等体积混合后,测得C(Na+)>C(CN-),下列关系正确的是 。
A.C(H+)>C(OH-) B.C(H+)<C(OH-)
C.C(H+)+C(HCN) = C(OH-) D.C(HCN)+ C(CN-)=0.01mol/L
(4)浓的Al2(SO4)3溶液和浓的小苏打(NaHCO3)溶液混合可用于灭火,请用离子反应方程式表示灭火的原理________________________________ 。
(5)已知NaHC2O4水溶液显酸性,请写出该溶液中各离子浓度的大小___________________;质子守恒表达式 ___________________ 。
(6)H2C2O4溶液和KMnO4酸性溶液可发生反应:H2C2O4+MnO+H+→CO2+Mn2++H2O,若将该反应设计成原电池,请写出原电池的负极的电极反应___________________,反应中每生成标况下4.48LCO2气体,外电路中通过的电子的物质的量为__________mol。
下表为元素周期表的一部分,请参照元素①~⑧在表中的位置,用化学用语回答下列问题:
IA |
0 |
|||||||
1 |
① |
ⅡA |
ⅢA |
ⅣA |
ⅤA |
ⅥA |
ⅦA |
|
2 |
② |
③ |
④ |
|||||
3 |
⑤ |
⑥ |
⑦ |
⑧ |
(1)④、⑤、⑥的离子半径由大到小的顺序是(写离子符号)。
(2)③、⑦、⑧的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是________________(写化学式)。
(3)④、⑤中的某些元素可形成既含离子键又含共价键的化合物,写出其电子式:_____________。
(4)由表中元素形成的常见物质X、Y、Z、M、N可发生以下反应:
则X溶液与Y溶液反应的离子方程式为_______________________________。
(1)PM2.5富含大量的有毒、有害物质,易引发二次光化学烟雾,光化学烟雾中含有NOx、HCOOH、(PAN)等二次污染物。
①1mol PAN中含有的σ键数目为____。PAN中四种元素的第一电离能由大到小的顺序为_______。
②NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物[Fe(NO)(H2O)5]SO4,该配合物中中心离子的配位数为____,心离子的核外电子排布式为_______________。
③相同压强下,HCOOH的沸点比CH3OCH3____(填“高”或“低”),其原因是___________________。
(2)PM2.5微细粒子包含(NH4)2SO4、NH4NO3等。
①(NH4)2SO4晶体中各种微粒间的作用力不涉及___________(填序号)。
a.离子键
b.共价键
c.配位键
d.范德华力
e.氢键
②NH4NO3中阳离子的空间构型为_____,阴离子的中心原子轨道采用_______杂化。
(3)测定大气中PM2.5的浓度方法之一是β—射线吸收法,β—射线放射源可用85Kr。已知Kr晶体的晶胞结构如图所示,设晶体中与每个Kr原子紧相邻的Kr原子有m个,晶胞中Kr原子为n个,则m/n=_____(填数字)。
欧盟原定于2012年1月1日起征收航空碳排税以应对冰川融化和全球变暖,使得对如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用碳资源的研究显得更加紧迫。请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质。
(1)用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒(杂质),这种颗粒可用如下氧化法提纯,请完成该反应的化学方程式:
(2)焦炭可用于制取水煤气。测得12 g 碳与水蒸气完全反应生成水煤气时,吸收了131.6 kJ热量。该反应的热化学方程式为 。
(3)活性炭可处理大气污染物NO。在2 L密闭容器中加入NO和活性炭(无杂质),生成气体E和F。当温度分别在T1和T2时,测得各物质平衡时物质的量如下表:
上述反应T1℃时的平衡常数为K1,T2℃时的平衡常数为K2。
Ⅰ.计算K1= 。
Ⅱ.根据上述信息判断,温度T1和T2的关系是(填序号) 。
(4)CO2经常用氢氧化钠来吸收,现有0.4 molCO2,若用200ml 3mol/LNaOH溶液将其完全吸收,溶液中离子浓度由大到小的顺序为: 。
(5)CO还可以用做燃料电池的燃料,某熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,该电池用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2的混和气为正极助燃气,制得在 650 ℃下工作的燃料电池,其负极反应式:则
正极反应式:___ ,电池总反应式 。
【化学 ― 选修 3 物质结构与性质】
氮的化合物在无机化工领域有着重要的地位。请回答下列问题:
(1)基态氮原子的价电子排布图为 。
(2)氮的最高价氧化物为无色晶体,它由两种离子构成:已知其阴离子构型为平面正三角形,则其阳离子的构型为 形,阳离子中氮的杂化方式为 。
(3)某氮铝化合物X具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质,广泛用于陶瓷工业等领域。工业上用氮气、氧化铝和碳在一定条件下反应生成CO和X (X的晶体结构如图所示),工业制备 X 的化学方程式为 。
(4)X晶体中包含的化学键类型为 (填字母标号)。
A.离子键 | B.共价键 | C.配位键 | D.金属键 |
(5)已知氮化硼与X晶体类型相同,且氮化硼的熔点比X高,其原因是 。
(6)若X的密度为ρg/cm3,则晶体中最近的两个Al 原子的距离为 cm (阿伏加德罗常数用 NA表示,不必化简)。
(14分)(1)与OH-电子数和质子数均相同的单核微粒的离子结构示意图为____________
(2)250C时,2.3 g酒精在血液中被氧气完全氧化放出66.8 kJ热量,该反应的热化学方程式为________________
(3)汽车安全气囊中含MYn和红棕色金属氧化物。M、Y为短周期元素,其最外层电子数之和等于氧原子的最外层电子数,且可发生下图的转化。
①写出元素符号:M______;Y_______.
②在2L密闭容器中,起始投入2 mol Y2和3.5 mol H2发生反应II,测得平衡时的数据如表。
若该反应ΔH <0,则T1______T2(填“ >”、“ <”或“=”);在温度T2下,若经过10 min反应达到平衡,则平均速率v(YH3)=" ______,平衡常数为______" (保留两位有效数字)
③反应III的化学方程式为___________________。