实验室用燃烧法测定某种α- 氨基酸X (CxHyOzNp)的分子组成。取3.34 g X放在纯氧中充分燃烧,生成CO2、H2O和N2。现用下图所示装置进行实验(铁架台、铁夹、酒精灯等未画出),请回答有关问题:
(1)实验开始时,首先打开止水夹a,关闭止水夹b,通一段时间的纯氧气,这样做的目的是 ;之后则需关闭止水夹a,打开止水夹b。
(2)上述装置中A、D处都需要用酒精灯加热,操作时应先点燃 处的酒精灯。
(3)装置D的作用是 。
(4)实验结果:
①B中浓硫酸增重1.62 g,C中碱石灰增重7.04 g,F中收集到224 mL气体(标准状况)。
②X的相对分子质量为167,它是通过 测定的(填一种现代化学仪器)
试通过计算确定该有机物X的分子式(写出计算过程)。
(5)另取3.34 g X与0.2 mol/L 的NaOH溶液反应,最多能中和NaOH溶液200 mL,有机物X的13C-NMR(即核磁共振碳谱,其作用与核磁共振氢谱类似)如下图所示。试确定有机物X的结构简式为 。
I. 钛被称为继铁、铝之后的第三金属,制备金属钛的一种流程如下:
回答下列问题:
(1)已知TiCl4在通常情况下是无色液体,熔点为-37℃,沸点为136℃,可知TiCl4为___________晶体。
(2)钙钛矿晶体的结构如图所示。钛离子位于立方晶胞的角顶,被____个氧离子包围成配位八面体;钙离子位于立方晶胞的体心,被____个氧离子包围。
(3)纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂,其催化的一个实例如下:
化合物甲中C原子的杂化方式为_______________;化合物乙的沸点明显高于化合物甲,主要原因是_______________________________。
II. 金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。请回答下列问题:
(4)镍元素在元素周期表中的位置为 。
(5)NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同,Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69 pm和78 pm,则熔点NiO________FeO(填“<”或“>”);
(6)甲醛(H2C=O)在Ni催化作用下加氢可得甲醇(CH3OH)。甲醇分子内的O—C—H键角______(填“大于”“等于”或“小于”)甲醛分子内的O—C—H键角。
(7)Ni的氯化物与氨水反应可形成配合物[Ni(NH3)4]Cl2,2mol该配合物中含有σ键______mol。
A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的六种元素,A的一种同位素可用于考古测定生物的死亡年代,C原子的最外层电子数是次外层的3倍,D与B同主族;E的原子序数是A、B之和的2倍;F的原子序数为29。回答下列问题:
(1)六种元素中第一电离能最大的是 (填元素符号),其中D原子价电子排布图为 。
(2)基态E原子核外未成对电子数为 。
(3)BC2-的立体构型为 ,与其互为等电子体的分子是 (写化学式)。
(4)FC在加热条件下容易转化为F2C,从原子结构的角度解释原因 ;F晶体的堆积方式为 (填序号)。
①简单立方堆积 ②体心立方堆枳 ③六方最密堆积 ④面心立方最密堆积
(5)硼与D可形成一种耐磨材料G,其结构与金刚石相似(如图),可由硼的三溴化物和D的三溴化物高温下在氢气的氛围中合成。G的晶胞边长为a Pm,则该晶体密度的表达式为 g· cm﹣3(含a、NA的式子表示,不必化简)。
某兴趣小组用下图装置探究氨的催化氧化。
(1)浓氨水中存在多种形式的氢键,用氢键表示式写出浓氨水中存在的所有氢键_________________。
(2)氨催化氧化的化学方程式为_____________________。
(3)加热玻璃管2一段时间后,挤压1中打气球鼓入空气,观察到2中物质呈红热状态;停止加热后仍能保持红热,该反应是_________反应(填“吸热”或“放热”)。
(4)三氧化二铬在反应中做催化剂。写出基态铬原子的核外电子排布式_________________;这样排布使整个体系能量最低,原因是 。
(5)若取消装置3,在装置4中仅观察到大量白烟,为保证在装置4中观察到红棕色气体,装置3应装入______________。
(6)为实现氨催化氧化,也可用装置5替换装置1,化合物X(一种)中存在的化学键类型________。
煤燃烧排放的烟气中(主要含SO2、CO2)的SO2形成酸雨、污染大气,对烟气进行脱硫,回答下列问题:
(1)采用Ca(ClO)2烟气脱硫可得到较好的效果。已知下列反应:
①SO2(g)+2OH− (aq) =SO32− (aq)+H2O(l) ΔH1
②ClO− (aq)+SO32− (aq) =SO42− (aq)+Cl− (aq) ΔH2
③CaSO4(s) =Ca2+(aq)+SO42−(aq) ΔH3
则反应SO2(g)+ Ca2+(aq)+ ClO− (aq) +2OH− (aq) = CaSO4(s) +H2O(l) +Cl− (aq)的ΔH=_ 。
(2)采用氨水烟气脱硫,最终可得到氮肥。将相同物质的量的SO2与NH3溶于水所得溶液中c(H+)﹣c(OH-)= (填字母编号).
A.c(SO32-)﹣c(H2SO3)
B.c(SO32-)+c(NH3·H2O)﹣c(H2SO3)
C.c(HSO3-)+c(SO32-)﹣c(NH4+)
D.c(HSO3-)+2c(SO32-)﹣c(NH4+)
(3)烟气在较高温度经下图方法脱除SO2,并制得H2SO4。
①在阴极放电的物质是 。
②在阳极生成SO3的电极反应式是 。
③已知室温下,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10。将脱除SO2后制得的H2SO4配成pH=4 的H2SO4溶液,与pH=9的 Ba(OH)2 溶液混合,若所得混合溶液的 pH=7,则 Ba(OH)2 溶液与 H2SO4 溶液的体积比为 。欲使溶液中c(SO42-) =2.0×10-4mol·L-1,则应保持溶液中 c(Ba2+) = mol·L-1。
(4)一定条件下,用Fe2O3、NiO或Cr2O3作催化剂,利用如下反应回收燃煤烟气中的硫。反应为:2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(l) ΔH= - 270KJ·mol-1其他条件相同、催化剂不同时,SO2的转化率随反应温度的变化如图1,不考虑催化剂的价格因素,选择_ 为该反应的催化剂较为合理(选填序号)。
a. Cr2O3 b. NiO c. Fe2O3
选择该催化剂的理由是:_ 。
某科研小组用选择的催化剂,在380℃时,研究了n(CO) : n(SO2)分别为1:1、3:1时,SO2转化率的变化情况(图2)。则图2中表示n(CO) : n(SO2)=3:1的变化曲线为 。
室温下,用相同浓度的NaOH溶液,分别滴定100mL浓度均为0.1mol·L-1的三种酸(HM、HN和HR)溶液,滴定的曲线如图所示,下列判断错误的是
A.三种酸的电离常数关系:KHM>KHN>KHR
B.pH=7时,三种溶液中:c(M-)>c(N-)>c(R-)
C.滴定至P点时,溶液中:c(Na+)> c(N-)>c(HN)>c(H+)>c(OH-)
D.当中和百分数达100%时,将三种溶液混合后:c(HM)+c(HN)+c(HR)=c(OH-)-c(H+)