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碳、氮、氟、硅、铜等元素的化合物广泛存在于自然界,回答下列问题: (1)氮气分子...

碳、氮、氟、硅、铜等元素的化合物广泛存在于自然界,回答下列问题:

(1)氮气分子中σ键和π键的比值为           ;基态铜原子的电子排布式为               

(2)C、N、F三种元素第一电离能由大到小的顺序为                  ;三种元素分别形成的最简单氢化物中属于非极性分子的是               (填化学式).

(3)NF3是微电子工业中优良的等离子刻蚀气体,NF3分子的空间构型为              在NF3中,N原子的杂化轨道类型为               

(4)金刚砂(SiC)的硬度为9.5,其晶胞结构如图所示.金刚砂晶体类型为             ,每个C原子周围最近的C原子数目为              ,若晶胞的边长为a cm,阿伏加德罗常数为NA,则金刚砂的密度为            g•cm﹣3(不需要化简).

 

(1)1:2;1s22s22p63s23p63d104s1;(2)F>N>C;CH4 (3)三角锥形;sp3(1分);(4)原子晶体 12 . 【解析】 试题分析:(1)氮气分子中有1个σ键和2个π键,所以比值为1:2;铜为29号元素,基态铜原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。 (2)非金属性越强,第一电能越大,因此C、N、F三种元素第一电离能由大到小的顺序为F>N>C;三种元素分别形成的最简单氢化物分别为CH4、NH3、HF,甲烷呈正四面体形,属于非极性分子,氨气呈三角锥形,属于极性分子,HF是双原子形成的极性分子,所以属于非极性分子的是CH4。 (3)NF3的中心N原子价电子对数(5+3)/2=4,N原子的杂化轨道类型为sp3杂化,N原子有一对孤对电子,NF3分子的空间构型为三角锥形。 (4)金刚砂晶体中原子呈立体网状排列,晶体类型为原子晶体;每个C原子周围最近的C原子数目为12; 若晶胞的边长为a cm,阿伏加德罗常数为NA,每个晶胞中含有Si原子8×1/8+6×1/2=4,每个晶胞中含有C原子为4,则金刚砂的密度为(40×4)÷(NA×a3)=g·cm-3。 考点:考查化学键类型,核外电子排布,第一电离能,晶胞的计算等知识。  
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铝硅合金材料性能优良。铝土矿(含30%SiO2、40.8% Al2O3、和少量的 Fe2O3等)干法制取该合金的工艺如下:

(1)铝硅合金中若含有铁,会影响其抗腐蚀性能,

原因是________________________

(2)焙烧除铁反应时,Fe2O3转化为NH4Fe(SO4 )2,Al2O3 少部分发生类似反应,写出Fe2O3反应的化学方程式:           _____氧化物转化为硫酸盐的百分率与温度的关系如图,最适宜的焙烧温度是_______

(3)若操作①所得的溶液中加入过量的NaOH溶液,含铝微粒发生的离子反应方程式是:___________。

(4)用焦炭还原SiO2 Al2O3 会产生SiC 等中间体。写出中间体SiC再与 Al2O3 生成硅、铝单质的化学反应方程式,并用单线桥标出电子转移方向和数目:_________________。

(5)已知25℃ Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33 , Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,向FeCl3和AlCl3的混合溶液中逐滴滴入NaOH溶液,生成Al(OH)3和Fe(OH)3 沉淀,当两种沉淀共存时,上层清液中c(Al3+):c(Fe3+)=____________。

 

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我省煤资源丰富,通过煤的气化和液化,能使煤炭得以更广泛的应用.

Ⅰ.工业上先将煤转化为CO,再利用CO和水蒸气反应制H2时,存在以下平衡:

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)

(1)向2L恒容密闭容器中充入CO和H2O(g),800℃时测得部分数据如下表.

t/min

0

1

2

3

4

n(H2O)/mol

1.20

1.04

0.90

0.70

0.70

n(CO)/mol

0.80

0.64

0.50

0.30

0.30

则从反应开始到2min时,用H2表示的反应速率为           ;该温度下反应的平衡常数K=         (小数点后保留1位有效数字).

(2)相同条件下,向2L恒容密闭容器中充入1molCO、3mol H2O(g)、2molCO2(g)、2mo1H2(g),此时v         v(填“>”“<”或“=”).

Ⅱ.已知CO(g)、H2(g)、CH3OH(l)的燃烧热分别为283kJ•mol﹣1、286kJ•mol﹣1、726 kJ•mol﹣1

(3)利用CO、H2合成液态甲醇的热化学方程式为        

(4)依据化学反应原理,分析升高温度对制备甲醇反应的影响        

Ⅲ.为摆脱对石油的过度依赖,科研人员将煤液化制备汽油,并设计了汽油燃料电池,电池工作原理如右图所示:一个电极通入氧气,另一电极通入汽油蒸气,电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2﹣

(5)以己烷(C6H14)代表汽油,写出该电池工作时的负极反应方程式                    

(6)用该电池电解1L饱和食盐水,当固体电解质中有0.05mol O2-发生迁移时,理论上,被电解的食盐水的pH=_______(忽略电解过程中溶液体积变化)

 

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里用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾(FeSO4·H2O),过程如下:

请回答下列问题:

(1)写出过程①中FeS和O2、H2SO4反应的化学方程式:___________________。

(2)将过程中产生的气体通入下列溶液中,溶液会褪色的是_________。

A.品红溶液    B.紫色石蕊试液    C.酸性高锰酸钾溶液    D.溴水

(3)过程③中,需要加入的物质是_______________(化学式)。

(4)过程④中,蒸发结晶需要使用酒精灯、三角架、泥三角,还需要的仪器有_____________。

(5)过程中,将溶液Z加热到70~80℃,目的是:__________________________。

(6)检验X溶液中的金属阳离子,通常使用的试剂和现象是_________________。

 

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在10 L密闭容器中,A、B、C三种气态物质构成了可逆反应的体系;当在某一温度时,A、B、C 物质的量与时间的关系如图甲,C的百分含量与温度的关系如图乙。下列分析不正确的是(  )

A.0~4 min时,A的平均反应速率为0.02 mol·L-1·min-1

B.该反应的平衡常数表达式K=

C.由T1向T2变化时,正反应速率大于逆反应速率

D.该反应正反应是放热反应

 

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A. A形成化合物的稳定性C>B>E

B. 形成简单离子的半径E>D>B

C. 单质BD在常温下化合生成D2B2

D. C的最高价氧化物对应水化物的酸性最强

 

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