【化学——物质结构与性质】
氮及其化合物与人类生产、生活息息相关。回答下列问题:
(1)基态N原子中电子在2p轨道上的排布遵循的原则是________。前4周期元素中,基态原子核外电子排布成单电子数最多的元素的价层电子排布式为__________________。
(2)C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是__________________________
(3)N2F2分子中N原子的杂化方式是___________________,l mol N2F2含有______mol键。
(4)NF3的键角______NH3的键角(填“<”“>”或“=”),原因是__________________。
(5)NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。l mol NH4BF4_________mol配位键。
(6)安全气囊的设计原理为6NaN3+FeIO3Na2O+2Fe+9N2↑
①等电子体的原理是:原子总数相同,价电子总数相同的分子或离子具有相似的化学键特征,具有许多相近的性质。写出两种与N3-互为等电子体的分子或离子____________。
②Na2O的晶胞结构如图所示,品胞边长为566pm,晶胞中氧原子的配位数为_____,Na2O晶体的密度为_____g·cm-3(只要求列算式,不必计算出结果)
[化学~选修2:化学与技术]
高炉炼铁的烟尘中主要含有锌、铁、铜等金属元素。从烟尘中提取硫酸锌,可以变废为宝,减少其对环境的危害。下图是用高炉烟尘制取硫酸锌的工业流程。
已知:①20℃时,0.1 mol.L-1的金属离子沉淀时的pH
②过二硫酸铵是一种强氧化剂。
回答下列问题:
(1)为提高烟尘中金属离子的浸出率,除了适度增加硫酸浓度外,还可以采取什么措施?
(举出1种) 。
(2)上述流程测得溶液pH=5.0,此处可以选择的测量仪器是 。
(3)加入MnO2的目的是 。
(4)写出过二硫酸铵把硫酸锰(MnSO4)氧化的化学方程式 。
(5)写出还原过程发生的主要反应的离子方程式 。
(6)操作甲中为使锌离子完全沉淀,添加的最佳试剂是 。
A锌粉 B氨水 C( NH4)2CO3 D NaOH
(7)若pH=5.0时,溶液中的Cu2+尚未开始沉淀,求溶液中允许的Cu2+浓度的最大值
氨气在工业上有广泛用途。请回答以下问题:
(1)工业上利用N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ∆H<0合成氨,某小组为了探究外界条件对该反应的影响,以c0 mol/L H2参加合成氨反应,在a、b两种条件下分别达到平衡,如图A。
①相对a而言,b可能改变的条件是 ,判断的理由是__________________。
②a条件下,0~t0的平均反应速率v(N2)= mol·L-1·min-1。
(2)有人利用NH3和NO2构成电池的方法,既能实现有效消除氮氧化物的排放减少环境污染,又能充分利用化学能进行粗铝的精炼,如图B所示,e极为精铝。
a极通入 气体(填化学式),判断的理由是___________________________________
(3)某小组往一恒温恒压容器充入9mol N2和23mol H2模拟合成氨反应,图C为不同温度下平衡混合物中氨气的体积分数与总压强(p)的关系图。若体系在T2、60MPa下达到平衡。
图C
①能判断N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)达到平衡的是______(填序号)。
a.容器内压强不再发生变化 b.混合气体的密度不再发生变化
c.v正(N2)=3v逆(H2) d.混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
②若T1、T2、T3温度下的平衡常数分别为K1、K2、K3,则K1、K2、K3由大到小的排序为 .
③此时N2的平衡分压为 MPa。(分压=总压×物质的量分数)
计算出此时的平衡常数Kp= 。(用平衡分压代替平衡浓度计算,结果保留2位有效数字并带上单位)
平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2等物质).某课题以此粉末为原料,资源回收的工艺流程如下:
(1)铈(Ce)是稀土元素之一,萃取是分离稀土元素的常用方法,已知化合物TBP作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来,TBP应满足的条件________________________。
(2)写出第①步反应的离子方程式________________________________,第①步不能用浓盐酸的理由____________________________________________
(3)第①步洗涤滤渣A,检验滤渣A是否洗净的方法是___________________________,写出第②步反应的化学方程式________________________________
(4)工业上利用上述回收的资源以及焦炭、氯气、氢气制取纯硅,写出制取纯硅的相关化学方程式_______________________________________________
(5)取上述流程中得到的Ce(OH)4 产品0.5g ,加硫酸溶解后,用0.1000mol/LFeSO4 标准溶液滴定到终点时( 还原产物为Ce3+ ),消耗20mL 标准溶液,该产品中Ce(OH)4 的质量分数为__________(保留小数点后一位)。
某探究小组设计如右图所示装置(夹持、加热仪器略),模拟工业生产进行制备三氯乙醛(CCl3CHO)的实验。查阅资料,有关信息如下:
(1)仪器A中发生反应的化学方程式是______;装置B中的试剂是_______。
(2)若撤去装置C,可能导致装置D中副产物_____(填化学式)的量增加;装置D可采用 加热的方法以控制反应温度在70℃左右。
(3)反应结束后,有人提出先将D中的混合物冷却到室温,再用过滤的方法分离出CCl3COOH。你认为此方案是否可行,为什么?_______________。
(4)装置E中可能发生的无机反应的离子方程式有_________________。
(5)测定产品纯度:称取产品0.30 g配成待测溶液,加入0.1000 mol·L-1碘标准溶液20.00 mL,再加入适量Na2CO3溶液,反应完全后,加盐酸调节溶液的pH,立即用0.02000 mo1·L-1Na2S2O3溶液滴定至终点。进行平行实验后,测得消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。则产品的纯度为_________。(CCl3CHO的相对分子质量为147.5)滴定的反应原理:CCl3CHO+OH-==CHCl3+HCOO-、HCOO-+I2==H++2I-+CO2↑ 、I2+2S2O32-==2I-+S4O62-
(6)已知:常温下Ka(CCl3COOH)=1.0×10-1mol·L-1,Ka (CH3COOH)= 1.7×10-5mol·L-1,请设计实验证明三氯乙酸、乙酸的酸性强弱。
0.1 mol·L-1HIO3溶液加水稀释的图像如下,下列对该溶液叙述正确的是( )
A.若使溶液的pH升高1,可提高溶液的温度
B.若使溶液的pH升高1,将溶液稀释到原体积的10倍
C.0.1 mol·L-1HIO3溶液稀释10倍后,溶液中c(H+)> c(IO3—)> c(HIO3)
D.加水稀释过程中n(HIO3)+n((IO3-)减小