《华北电力大学学报:社会科学版》2014年第2期的文章《欧盟暂停征收航空碳排放税的法律思考》,该文章从欧盟暂停征收航空碳排放税的背景人手,分析了欧盟征收航空碳排放税的争议焦点所在,最后对欧盟暂停征收航空碳排放税进行了评析,并提出征收航空碳排放税是未来趋势的观点,希望在反对声中换一个视角来阐述征收航空碳排放税对于环境保护、技术革新和国际法的促进作用。
(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:
____C+____KMnO4+____H2SO4→____CO2↑+____MnSO4+____K2SO4+____H2O
(2)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:
![]() ![]() T/℃ n/mol |
活性炭 |
NO |
E |
F |
初始 |
2.030 |
0.100 |
0 |
0 |
T1 |
2.000 |
0.040 |
0.030 |
0.030 |
T2 |
2.005 |
0.050 |
0.025 |
0.025 |
上述反应T1℃时的平衡常数为K1,T2℃时的平衡常数为K2。
①计算:K1=__________________。
②根据上述信息判断,温度T1和T2的关系是(填序号) 。
A. T1大于T2 B. T1小于T2 C.无法比较
(3)工业上利用CO和水蒸气在一定条件下发生反应制取氢气:
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H=-41 kJ/mol
已知:2H2O (g) ="=" 2H2 (g) + O2 (g) ΔH=+484 kJ/mol,
①写出CO完全燃烧生成CO2的热化学方程式: 。
②某温度下,在一容积可变的容器中, CO转化生成CO2的反应达到平衡时, CO、O2和CO2的物质的量分别为4 mol、2 mol、和4 mol.保持温度和压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量作如下调整,可使平衡右移的是:____________________。
A. 均增加1 mol B. 均加倍 C. 均减少1 mol D. 均减半
(4)草酸二甲酯水解产物草酸(H2C2O4)为二元中强酸
① 草酸氢钾溶液中存在如下平衡:
H2OH++OH-、HC2O4-
H++C2O42-和 。
② 向0.1 mol/L的草酸氢钾溶液里滴加NaOH溶液至中性,此时溶液里各粒子浓度关系正确的是 _____________________(填序号)。
a.c(K+) = c(HC2O4-) + c(H2C2O4) + c(C2O42-)
b.c(K+) + c(Na+) = c(HC2O4-) + c(C2O42-)
c.c(Na+) = c(H2C2O4) + c(C2O42-)
d.c(K+) > c(Na+)
N和B元素在化学中有很重要的地位。
(1)写出与N元素同主族的As元素的基态原子核外电子排布式_________________。从原子结构的角度分析B、N和O元素的第一电离能由大到小的顺序为___________。
(2)N元素与B元素的氟化物化学式相似,均为AB3型,但分子的空间结构有很大不同,其中NF3的分子空间构型为,BF3的分子空间构型为。
(3)NaN3是抗禽流感药物“达菲”合成过程中的中间活性物质,NaN 3也可用于汽车的保护气囊。3 mol NaN 3受撞击会生成4 mol N2气体和一种离子化合物A。
①请写出上述NaN3撞击反应的化学方程式。
②根据电子云的重叠方式判断:N2分子与NH3分子中σ键数目之比为:。
(10分)在Na+浓度为0.5 mol·L-1的某澄清溶液中,还可能含有下表中的若干种离子。
阳离子 |
K+ Ag+ Mg2+ Ba2+ |
阴离子 |
NO![]() ![]() ![]() ![]() |
现取该溶液100 mL进行如下实验(气体体积均在标准状况下测定)。
序号 |
实验内容 |
实验结果 |
Ⅰ |
向该溶液中加入足量稀盐酸 |
产生白色沉淀并放出标准状况下0.56 L气体 |
Ⅱ |
将Ⅰ的反应混合液过滤,对沉淀洗涤、灼烧至恒重,称量所得固体质量 |
固体质量为2.4 g |
Ⅲ |
向Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液 |
无明显现象 |
请回答下列问题。
(1)实验Ⅰ能确定一定不存在的离子是。
(2)实验Ⅰ中生成沉淀的离子方程式为___________________________。
(3)通过实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要计算,填写下表中阴离子的浓度(能计算出的,填写计算结果,一定不存在的离子填“0”,不能确定是否存在的离子填“?”)。
阴离子 |
NO![]() |
CO![]() |
SiO![]() |
SO![]() |
c/(mol·L-1) |
(4)判断K+是否存在,若存在,求出其最小浓度,若不存在说明理由: ____________,_______。
(共14分)有A、B、C、D、E、F、G七种元素核电荷数依次增加,A是非金属元素外围电子排布式为nsn,B的价电子层电子排布nsnnpn,C的基态原子中2p轨道有三个未成对的单电子,D是周期表中电负性数值最大的元素, E原子核外电子数是D与C核外电子数之和,F是主族元素且与G同周期,G能形成红色(或砖红色)的G2O和黑色的GO两种氧化物,D与F可形成离子化合物,其晶胞结构如下图所示。请回答下列问题。
(1)E的气态氧化物EO3分子结构模型是。
(2)CA3极易溶于水,其原因主要是,试判断CA3溶于水后,形成CA3·H2O的最合理结构为(填字母)。
(3)从图中可以看出,D跟F形成的离子化合物的电子式为 ;该离子化合物晶体的密度
为ag· cm-3。,则晶胞的体积是(只要求列出算式),每个D原子周围最近的F原子有个。
(4)某科研小组为了处理污水,设计了如下图所示的的装置,Ⅱ装置为BA4燃料电池,两电极分别通入BA4和混合气体(空气和气体甲),电解质为熔融碳酸盐。Ⅰ是污水处理的装置,其方法如下:保持污水的pH在5.0~6.0之间,通过电解生成Fe(OH)3。Fe(OH)3具有吸附性,可吸附污物而沉积下来,有净化水的作用。
①向污水中加入适量的H2SO4的目的是;
②为了使燃料电池乙长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定,电池工作时,循环的物质A为Ⅱ装置中负极上发生的反应;
③Ⅰ装置中碳电极是电解池的极,Fe电极上发生的反应为;
④Ⅱ装置中有0.8mol BA4参加反应时,C电极理论上生成气体的体积在标准状况下为。
(共10分)如图所示三套实验装置,分别回答下列问题。
(1)装置1为铁的吸氧腐蚀实验。一段时间后,向插入铁钉的玻璃筒内滴入K3[Fe(CN)6]溶液,即可观察到铁钉附近的溶液有蓝色沉淀,表明铁被______(填“氧化”或“还原”);向插入石墨棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液,可观察到石墨棒附近的溶液变红,该电极反应式为__________________。
(2)装置2中的铜是____极(填“正”或“负”),该装置中石墨电极所发生的反应为____________。
(3)装置3中甲烧杯盛放100 mL 0.2 mol·L-1的NaCl溶液,乙烧杯盛放100 mL 0.5 mol·L-1的CuSO4溶液。反应一段时间后,停止通电。向甲烧杯中滴入几滴酚酞,观察到石墨电极附近首先变红。
①电源的N端为_____极;甲烧杯中石墨电极的电极反应式为__________________。
②乙烧杯中电解反应的离子方程式为__________________________________。
③停止电解,取出Cu电极,洗涤、干燥、称量,电极增重0.64 g,甲烧杯中产生的气体在标准状况下的体积为________ mL 。
(共11分)下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表一种化学元素。
试回答下列问题:
(1)请写出H的单质与二氧化碳反应的方程式。
(2)D的气态氢化物的VSEPR模型为,其中心原子的杂化类型为。
(3)G、H和I的第一电离能数值由大到小的顺序为:(用元素符号作答)。
(4)由A、C、D形成的ACD分子中,含有个σ键,个π键。
(5)N晶体的堆积模型是。
(6)元素M的化合物(MO2Cl2)在有机合成中可作氧化剂或氯化剂,能与许多有机物反应。请回答下列问题:
①与M同周期的所有元素的基态原子中最外层电子数与M原子相同的元素还有___(填元素符号;
②MO2Cl2常温下为深红色液体,能与CCl4、CS2等互溶,据此可判断MO2Cl2是__________(填“极性”或“非极性”)分子;
③在C2H4、CH3Cl、CH2O、CCl4四种化合物中,碳原子采取sp2杂化的分子有_____(填分子式)。