2015年8月12日晚,天津滨海新区某公司仓库发生爆炸,事发仓库里存放了大量的硝酸铵、氰化钠(NaCN)、金属钠等危险化学品。回答下列问题:
(1)NaCN的电子式为: 。
(2)金属钠属于危化品中的易燃固体,其着火时不能用水灭火,请用化学方程式解释其原因:_____________________________。
(3)氰化钠是一种重要的化工原料,也是剧毒危险品,皮肤伤口接触、吸入、吞食微量可中毒死亡。氰化钠易溶于水,水溶液呈强碱性。氰化钠泄露可用双氧水或硫代硫酸钠中和。
①用离子方程式表示氰化钠水溶液呈强碱性的原因: 。
②用双氧水处理产生一种酸式盐和一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,请写出该反应的化学方程式_____________________________;
③用硫代硫酸钠中和的离子方程式为CN—+S2O32—→A+SO32—(已配平),A为 (填化学式)。
(4)CN— 中C元素显+2价,N元素显﹣3价,则非金属性N_______C(填<、=或>),请用简单的实验方法证明(要求说明简单操作、现象和结论): 。
(5)0.4mol/L 的NaCN和0.2mol/L的HCl等体积混合,溶液显碱性,其溶液中离子浓度大小排列顺序是
[化学——物质结构与性质](15分)
1967年舒尔滋提出金属互化物的概念,其定义为固相金属间化合物拥有两种或两种以上的金属元素,如Cu9Al4、Cu5Zn8等。回答下列问题:
(1)某种金属互化物具有自范性,原子在三维空间里呈周期性有序排列,该金属互化物属于(填“晶 体”或“非晶体”)。
(2)基态铜原子有个未成对电子,二价铜离子的电子排布式为,在CuS04溶液中滴入过量氨水,形成配合物的颜色为。
(3)铜能与类卤素(SCN)2反应生成Cu(SCN)2,1 mol(SCN)2分子中含有共价键的数目为;类卤素(SCN)2对应的酸有两种,理论上硫氰酸(H-S-C≡N)的沸点低于异硫氰酸(H-N="C=S" )的沸点,其原因是 。
(4)ZnS的晶胞结构如图1所示,在ZnS晶胞中,S2-的配位数为 。
(5)铜与金形成的金属互化物结构如图2,其晶胞边长为a nm,该金属互化物的密度为(用含“a、NA 的代数式表示)g·。
(14分)甲醇是一种重要的化工原料,在生产中有着重要的应用。工业上用甲烷氧化法合成甲醇的反应有:
(1)用CH4和02直接制备甲醇蒸气的热化学方程式为。
(2)某温度下,向4 L恒容密闭容器中通人6 mol C02和6mol CH4,发生反应(i),平衡体系中各组分的体积分数均为,则此温度下该反应的平衡常数K=,CH4的转化率为。
(3)工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯,其反应的热化学方程式为:,科研人员对该反应进行了研究,部分研究结果如下:
①从反应压强对甲醇转化率的影响“效率”看,工业制取甲酸甲酯应选择的压强是(填“3.5× 106 Pa”“4.O×106 Pa”或“5.0× 106 Pa”)。
②实际工业生产中采用的温度是80℃,其理由是。
(4)直接甲醇燃料电池(简称DMFC)由于其结构简单、能量转化率高、对环境无污染,可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。DMFC的工作原理如图所示:
①通入a气体的电极是电池的(填“正”或“负”)极,其电极反应式为 .
②常温下,用此电池以惰性电极电解O.5 L饱和食盐水(足量),若两极共生成气体1.12 L(已折算为标准状况下的体积),则电解后溶液的pH为(忽略溶液的体积变化)。
立方烷()具有高度的对称性、高致密性、高张力能及高稳定性等特点,因此合成立方烷及其衍生物成为化学界关注的热点。下面是立方烷衍生物I的一种合成路线:
回答下列问题:
(1)C的结构简式为,E的结构简式为。
(2)③的反应类型为,⑤的反应类型为。
(3)化合物A可由环戊烷经三步反应合成:
反应1的试剂与条件为:反应2的化学方程式为:反应3可用的试剂为。
(4)在I的合成路线中,互为同分异构体的化合物是(填化合物代号)。
(5)I与碱石灰共热可转化为立方烷,立方烷的核磁共振氢谱中有个峰。
(6)立方烷经硝化可得到六硝基立方烷,其可能的结构有种。
A、B、C、D、E五种化合物,均含有前18号元素中某种常见元素,它们的转化关系如图所示,其中A为澄清溶液,C为难溶的白色固体,E则易溶于水,若取A溶液灼烧,焰色反应为浅紫色(透过蓝色钴玻璃)。
(1)写出化学式:A________,B________,C________,D________.
(2)写出下列反应的离子方程式:
B→D___________________,C→E_______________________
10 ℃时加热NaHCO3饱和溶液,测得该溶液的pH发生如下变化:
温度(℃) |
10 |
20 |
30 |
加热煮沸后冷却到50 ℃ |
pH |
8.3 |
8.4 |
8.5 |
8.8 |
(1)甲同学认为,该溶液的pH升高的原因是HCO3-的水解程度增大,故碱性增强,该反应的离子方程式为________________________________________________。
乙同学认为,溶液pH升高的原因是NaHCO3受热分解,生成了Na2CO3,并推断Na2CO3的水解程度________(填“大于”或“小于”)NaHCO3。
(2)丙同学认为甲、乙的判断都不充分。丙认为,只要在加热煮沸的溶液中加入足量的试剂X,若产生沉淀,则__________(填“甲”或“乙”)的判断正确。试剂X是________。
A.Ba(OH)2溶液 B.BaCl2溶液C.NaOH溶液D.澄清的石灰水
(3) 查阅资料,发现NaHCO3的分解温度为150 ℃,丙断言________(填“甲”或“乙”)的判断是错误的,理由是________________________________________。