【化学一选修3:物质结构与性质】由N、B、Ni等元素组成的新型材料有着广泛用途。
(1)基态Ni原子的最外层电子排布式为_____________________。
(2)化合物A(H3BNH3)是一种潜在的储氢材料,它可由六元环状化合物(HB=NH)3通过
3CH4+2(HB=NH)3+6H2O=3CO2+6H3BNH3制得。
①与上述化学方程式有关的叙述不正确的是_________。(填标号)
A.反应前后碳原子的轨道杂化类型不变
B.CH4、H2O、CO2分子空间构型分别是:正四面体形、V形、直线形
C.第一电离能:N>O>C>B
D.化合物A中存在配位键
②1个(HB=NH)3分子中有__________个键。
(3)立方氮化硼结构和硬度都与金刚石相似,但熔点比金刚石低,原因是__________。右图是立方氮化硼晶胞沿z轴的投影图,请在图中圆球上涂“●”和画“×”分别标明B与N的相对位置。
(4)在硼酸盐中,阴离子有链状、环状等多种结构形式。图(a)是一种链状结构的多硼酸根,则多硼酸根离子符号为________,图(b)是硼砂晶体中阴离子的环状结构,其中硼原子采取的杂化类型为_________。
(5)在一定温度下,NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”(如右图),可以认为氧离子作密置单层排列,镍离子填充其中,氧离子的半径为a pm,则每平方米面积上分散的该晶体的质量为_________g(用a、NA表示)
【化学一选修2:化学与技术】某矿石中除含SiO2外,还有9.24%CoO、2.78%Fe2O3、0.96%MgO、0.084%CaO,从该矿石中提取钴的主要流程如下:
(1)在一定浓度的H2SO4溶液中,钴的浸出率随时间、温度的变化如图所示。考虑生产成本和效率,最佳的浸泡时间为_________h,最佳的浸出温度为_________℃。
(2)请配平下列除铁的化学方程式:
□Fe(SO4)3+□H2O+□Na2CO3===□Na2SO4+□CO2↑+□Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓
(3)“除钙、镁”的反应原理如下:MgSO4+2NaF===MgF2↓+Na2SO4;CaSO4+2NaF==CaF2↓+Na2SO4已知Ksp(CaF2)=1.11×10-10、Ksp(MgF2)=7.40×10-11,加入过量NaF溶液反应完全后过滤,则滤液中的=___________。
(4)“沉淀”表面吸附的主要离子有__________;“操作X”名称为__________。
(5)某锂离子电池正极是LiCoO2,以含Li+的导电固体为电解质。充电时,Li+还原为Li,并以原子形式嵌入电池负极材料C6中,电池反应为:LiCoO2+C6CoO2+LiC6则LiC6中Li的化合价为_______价。若放电时有1 mol e-转移,正极质量增加_______g。
减少CO2的排放以及CO2的资源化利用具有重要意义。
(1)H2NCOONH4是工业合成尿素的中间产物,该反应的能量变化示意图如图1所示:用CO2和氨气合成尿素的热化学方程式为________________。
(2)用氨水捕集烟气中的CO2生成铵盐,是减少CO2排放的可行措施之一。
①写出氨水捕集烟气中的CO2生成碳酸氢铵的主要化学方程式__________________。
②分别用不同pH的吸收剂吸收烟气中的CO2,CO2脱除效率与吸收剂的pH关系如图2所示,烟气中CO2的含量为12%,烟气通入氨水的流量为0.052 m3/h(标准状况),用pH为12.81的氨水吸收烟气30min,脱除的CO2的物质的量最多为____________(精确到0.01)。
③通常情况下温度升高,CO2脱除效率提高,但高于40℃时,脱除CO2效率降低的主要原因是______________。
(3)将CO2和甲烷重整制合成气(CO和H2)是CO2资源化利用的有效途径。合成气用于制备甲醇的反应为2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) △H=﹣90kJ/mol。在T1℃时,容积相同的甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,按不同方式投入反应物,测得反应过程如下图所示。
容器 | 甲 | 乙 | 丙 |
起始反应物投入量 | 2molH2、1molCO | 1 molCH3OH | 2mol CH3OH |
①能代表丙反应的曲线是________(选填I、II),a、b点的压强关系为Pa________Pb(填>、<、=),理由是________________。
②b点时反应吸收的能量为________kJ。
③在T2℃、恒容条件下,该反应的平衡常数Kp=6.0×10-3(kPa)-2。若甲容器中反应达到平衡时p(CH3OH)=24.0 kPa,则平衡混合气体中CH3OH的物质的量分数为___________(Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算所得平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
铝氢化钠(NaAlH4)是有机合成的重要还原剂,其合成线路如下图所示。
(1)铝氢化钠遇水发生剧烈反应,其反应的化学方程式为_____________________。
(2)AlCl3与NaH反应时,需将AlCl3溶于有机溶剂,再将得到的溶液滴加到NaH粉末上,此反应中NaH的转化率较低的原因是__________________。
(3)实验室利用下图装置制取无水AlCl3。
①A中所盛装的试剂是_______________。
②点燃D处酒精灯之前需排除装置中的空气,其操作是______________________。
(4)改变A和D中的试剂就可以用该装置制取NaH,若装置中残留有氧气,制得的NaH中可能含有的杂质为____________
(5)现设计如下四种装置,测定铝氢化钠粗产品(只含有NaH杂质)的纯度。
从简约性、准确性考虑,最适宜的装置是_________(填编号)。称取15.6g样品与水完全反应后,测得气体在标准状况下的体积为22.4L,样品中铝氢化钠的质量分数为___________。(结果保留两位有效数字)
、氮、磷及其化合物在生产、生活中有重要的用途。回答下列问题:
I(1)直链聚磷酸是由n个磷酸分子通过分子间脱水形成的,常用于制取阻燃剂聚磷酸铵。
①写出磷酸主要的电离方程式____________________。
②直链低聚磷酸铵的化学式可表示为(NH4)(n+2)PnOx,x=______________(用n表示)。
(2)在碱性条件下,次磷酸盐可用于化学镀银,完成其反应的离子方程式。
□H2PO2-+□Ag++□______=□PO43-+□Ag++□______
(3)由工业白磷(含少量砷、铁、镁等)制备高纯白磷(熔点44℃,沸点280℃),主要生产流程如下:
①除砷过程在75℃下进行,其合理的原因是_______(填字母)。
a.使白磷熔化,并溶于水 b.降低白磷的毒性
c.温度不宜过高,防止硝酸分解 d.适当提高温度,加快化学反应速率
②硝酸氧化除砷时被还原为NO,氧化相同质量的砷,当转化为亚砷酸的量越多,消耗硝酸的量越__________(填“多”或“少”)。
③某条件下,用一定量的硝酸处理一定量的工业白磷,砷的脱除率及磷的产率随硝酸质量分数的变化如右图,砷的脱除率从a点到b点降低的原因是_________________。
II(4)查阅资料可知:银氨溶液中存在平衡:Ag+(aq)+2NH3(aq)Ag(NH3)2+(aq),该反应平衡常数的表达式K稳[Ag(NH3)2+]=________,已知某温度下,K稳[Ag(NH3)2+]=1.10×107,Ksp[AgCl]=1.45×10﹣10。计算得到可逆反应AgCl(s)+2NH3(aq)Ag(NH3)2+(aq)+Cl-(aq)的化学平衡常数K=________(保留2位有效数字),1L 1mol/L氨水中最多可以溶解AgCl________mol(保留1位有效数字)。
在25℃时,H2R及其钠盐的溶液中,H2R、HR-、R2-三者所占的物质的量分数(a)随溶液pH变化关系如下图所示,下列叙述错误的是
A.H2R是二元弱酸,其Kal=1×10-2
B.当溶液恰好呈中性时,c(Na+)=2c(R2-)+c(HR-)
C.NaHR在溶液中水解倾向大于电离倾向
D.含Na2R与NaHR各0.1mol的混合溶液的pH=7.2