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[化学—物质结构与性质] 现有A、B、C、D、E、F六种物质或粒子,其中A、B、...

[化学物质结构与性质]

现有ABCDEF六种物质或粒子,其中ABCD都具有如图所示的结构或结构单元,(图中正四面体以外可能有的部分未画出,虚线不表示化学键或分子间作用力,XY可以相同也可以不同)。ABG为原子晶体,工业上利用单质A的同素异形体与B物质发生置换反应来制取单质G的粗产品。CDEF均含有10个电子,且D是阳离子,DF的组成元素相同。CEF为分子晶体,E常温下呈液态。

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1)与A同主族的第四周期元素基态原子的价电子排布图为             

2 D的中心原子J的杂化类型为            F易溶于E,其原因是           

3)科学家把A60和钾(K)掺杂在一起制造出了一种化合物,其晶胞如图所示,该物质在低温时是一种超导体。其化学式为            

A60后,科学家又合成了G60J60AGJ原子电负性由大到小的顺序是            (填元素符号)。G60分子中每个G原子只跟相邻的3G原子形成共价键,且每个G原子最外层都满足8电子稳定结构,则1mol G60分子中π键的数目为            

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4)已知某红紫色配合物为CoCl3·5F·H2O,其水溶液显弱酸性,加入强碱无现象,加热至沸腾有F放出,同时产生Co2O3沉淀。加AgNO3于该配合物溶液中,有AgCl沉淀生成,过滤后加AgNO3溶液于滤液中无变化,但加热至沸腾有AgCl沉淀生成,且其质量为第一次沉淀量的二分之一。则该配合物的化学式为       

 

(1) (2)sp3 氨分子与水分子间形成氢键 (3)K3C60 N>C>Si 1.806×1025 (4)1s22s22p63s23p63d44s2 [CoCl(NH3)5]Cl2•H2O 【解析】 试题分析:A、B、C、D、E、F六种物质或粒子,其中A、B、C、D都具有正四面体结构或结构单元,D是阳离子,故D为NH4+;C、D、E、F含有相等的电子数,故电子数为10,D与F的组成元素相同,故F为NH3;由E构成的物质常温下呈液态,故E为H2O;C、E、F的晶体类型相同,属于分子晶体,故C为CH4;A、B的晶体类型相同,单质A的同素异形体能与B物质发生置换反应,A为金刚石,B为二氧化硅,G为Si;(1)与A同主族的第四周期元素处于第四周期IVA族,基态原子的价电子排布图为;(2)D为NH4+,中心原子J为N,中N原子价层电子对数为4,杂化类型为sp3杂化,F为NH3,易溶于原因是氨分子与水分子间形成氢键;(3)晶胞中C60分子数目为8×+1=2,K原子数目为2×6×=6,故化学式为K3C60,同一周期,从左到右,电负性逐渐增大,同一主族,从上到下,电负性逐渐减小,因此,原子电负性由大到小的顺序是:N>C>Si,每个硅形成的这3个键中,必然有1个双键,这样每个硅原子最外层才满足8电子稳定结构.显然,双键数应该是Si原子数的一半,而每个双键有1个π键,显然π键数目为30,则1mol G60分子中π键的数目为 1.806×1025;(4)CoCl3•5F•H2O中的中心离子钴离子在基态时核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d44s2,CoCl3•5NH3•H2O水溶液加AgNO3于该化合物溶液中,有AgCl沉淀生成,说明外界离子有Cl-,过滤后再加AgNO3溶液于滤液中无变化,但加热至沸腾有AgCl沉淀生成,说明配体中含有Cl-,且其质量为第一次沉淀量的二分之一,说明外界离子有Cl-与配体Cl-之比为2:1,该配离子化学式可能为[CoCl(NH3)5]Cl2•H2O。 【考点定位】对物质结构与性质的考查,涉及微粒推断、核外电子排布、配合物、晶胞计算等。 【名师点晴】准确推测元素,并利用均摊法进行晶胞有关计算,理解配合物中内界与外界性质的不同是解题关键;A、B、C、D、E、F六种物质或粒子,其中A、B、C、D都具有正四面体结构或结构单元,D是阳离子,故D为NH4+;C、D、E、F含有相等的电子数,故电子数为10,D与F的组成元素相同,故F为NH3;由E构成的物质常温下呈液态,故E为H2O;C、E、F的晶体类型相同,属于分子晶体,故C为CH4;A、B的晶体类型相同,单质A的同素异形体能与B物质发生置换反应,A为金刚石,B为二氧化硅,G为Si,据此分析作答。  
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[化学化学与技术]

水是一种重要的自然资源,是人类赖以生存不可缺少的物质,水质优劣直接影响人体健康。请回答下列问题:

1)某贫困山区,为了寻找合适的饮用水,对山上的泉水进行了分析化验,结果显示,水中主要含Ca2Mg2ClSO42。则该硬水属于___________(暂时永久”)硬度,若要除去Ca2Mg2,可以往水中加入石灰和纯碱,试剂加入时先加___________后加___________

2)我国规定饮用水的硬度不能超过25度。硬度的表示方法是:将水中的Ca2Mg2都看作Ca2,并将其折算成CaO的质量,通常把1升水中含有10mgCaO称为1度。某化学实验小组对本地区地下水的硬度进行检测。实验涉及的部分反应

M2(金属离子)EBT(铬黑T)===MEBT

              蓝色      酒红色

M2(金属离子)Y4(EDTA)===MY2

MEBTY4(EDTA)===MY2EBT(铬黑T)

实验过程:

取地下水样品25.00mL进行预处理。写出由Mg2引起的暂时硬度的水用加热方法处理时所发生反应的化学方程式:____________________

预处理的方法是向水样中加入浓盐酸,煮沸几分钟,煮沸的目的是______________________

将处理后的水样转移到250mL的锥形瓶中,加入氨水氯化铵缓冲溶液调节pH10,滴加几滴铬黑T溶液,用0.010mol/LEDTA标准溶液进行滴定。滴定终点时共消耗EDTA溶液15.00mL,则该地下水的硬度为_________________

3)某工业废水中含有CNCr2O72-等离子,需经污水处理达标后才能排放,污水处理厂拟用下列流程进行处理:

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回答下列问题:

流程中,反应后无气体放出,该反应的离子方程式为________________

Cr3废水需进一步处理,请你设计一个处理方案:__________________

 

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雾霾天气是一种大气污染状态,其污染的来源多种多样,如汽车尾气、工业排放、建筑扬尘、垃圾焚烧等。

1)汽车尾气中的NOg)和COg)在一定温度和催化剂的条件下可净化。

已知部分化学键的键能如下

化学键

N≡O

C≡O

C=O

N≡N

键能(KJ/mol

632

1072

750

946

请完成汽车尾气净化中发生反应的热化学方程式

2NO(g)+2CO(g)满分5 manfen5.comN满分5 manfen5.com2(g)+2CO2(g)  ΔH=         kJ/mol

若上述反应在恒温、恒容的密闭体系中进行,t1时刻达到平衡状态,则下列示意图不符合题意的是         (填选项序号)。

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2t1下,向体积为10L的恒容密闭容器中通入NOCO , 测得了不同时刻NOCO的物质的量如下表:

时间/s

0

1

2

3

4

5

n(NO)/×l0-2mol

10.0

4.50

2.50

1.50

1.00

1.00

n(CO)/×l0-1mol

3.60

3.05

2.85

2.75

2.70

2.70

t1时该反应的平衡常数K=           ,既能增大反应速率又能使平衡正向移动的措施是              。(写出一种即可)

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3NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。在氨气足量的情况下,不同c(NO2)/c(NO),不同温度对脱氮率的影响如图所示(已知氨气催化还原氮氧化物的正反应为放热反应),请回答:温度对脱氮率的影响        给出合理的解释:             

 

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锰是一种银白色的脆性金属,强度不如铁,但把锰加到钢铁中,竟然能使钢铁的强度提高4~8倍,而且还提高了钢的耐磨性,所以锰钢在工农业生产及国防建设中有着广泛的用途。

用阴离子膜电解法的新技术从含有MnCO3MnO2FeCO3SiO2Al2O3等成分的锰矿石中提取金属锰,其工艺流程如下:

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已知FeCO3MnCO3难溶于水。

1)设备1中反应后,滤液1里锰元素只以Mn2+的形式存在,且滤渣1中也无MnO2。则滤渣1的主要成分是        (填化学式)。

2)设备1中发生氧化还原反应的离子方程式是                   

3)设备2中加足量双氧水的作用是                            

设计实验方案检验滤液2中是否存在Fe2+                        

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4设备4中加入过量氢氧化钠溶液,沉淀部分溶解。用化学平衡移动原理解释原因:                 

5)设备3中用阴离子膜法提取金属锰的电解装置如图:

电解装置中箭头表示溶液中阴离子移动的方向,则A电极是直流电源的        极。实际生产中,阳极以稀硫酸为电解液,其电极反应式为                  

该工艺之所以采用阴离子交换膜,是为了防止Mn2+进入阳极区发生副反应生成MnO2造成资源浪费,写出该副反应的电极反应式                   

 

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天津港8.12”爆炸事故中,因爆满分5 manfen5.com炸冲击导致氰化钠泄漏,可以通过喷洒双氧水或硫代硫酸钠溶液来处理,以减轻环境污染。

资料:氰化钠化学式NaCN(C元素+2价,N元素-3),白色结晶颗粒,剧毒,易溶于水,水溶液呈碱性,易水解生成氰化氢。

1 NaCN水溶液呈碱性,其原因是                (用离子方程式解释)。

2 NaCN用双氧水处理后,产生一种酸式盐和一种能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,写出该反应的化学方程式                 

某化学兴趣小组实验室制备硫代硫酸钠(Na2S2O3),并检测用硫代硫酸钠溶液处理后的氰化钠废水能否达标排放。
【实验一】实验室通过下图装置制备Na2S2O3

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3a装置中盛Na2SO3固体的仪器名称是          b装置的作用是          

4c装置中的产物有Na2S2O3CO2等,d装置中的溶质有NaOHNa2CO3,还可能有          

5)实验结束后,在e处最好连接盛         (选填“NaOH溶液“CCl4中任一种)的注射器,再关闭K2打开K1,防止拆除装置时污染空气。

【实验二】测定用硫代硫酸钠溶液处理后的废水中氰化钠的含量。

已知:

废水中氰化钠的最高排放标准为0.50 mg/L

Ag++2CN- = [ Ag (CN)2]-, Ag++I- = AgI,AgI呈黄色,且CN-优先与Ag+反应。

实验如下:

25.00 mL处理后的氰化钠废水于锥形瓶中,并滴加几滴KI溶液作指示剂,用1.000 ×10-4 mol/L的标准AgNO3溶液滴定,消耗AgNO3溶液的体积为2.50 mL

6 滴定终点的判断方法是                  

7 处理后的废水中氰化钠的含量为        mg/L

 

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25时,电离常数Ka(HF)=3.6×10-4mol/L,溶度积Ksp(CaF2)=1.46×10-10Ksp(AgCl)=4×10-10Ksp(AgI)=1.0×10-16。下列说法正确的是

AAgCl不能转化为AgI

B25时,0.1mol/L HF溶液pH=l

C.向1L0.1 mol/LHF溶液中加入1L 0.1 mol/LCaCl2溶液,没有沉淀产生

D25时,使AgCl转化为AgI,则加入KI溶液的浓度不低于5×10-12 mol/L

 

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