磷是生物体中不可缺少的元素之一,它能形成多种化合物。
(1)基态磷原子中,电子占据的最高能层符号为___________;该能层能量最高的电子云在空间有___________个伸展方向,原子轨道呈__________形。
(2)磷元素与同周期相邻两元素相比,第一电离能由大到小的顺序为___________。
(3)单质磷与Cl2反应,可以生成PCl3和PCl5.其中各原子均满足8电子稳定结构的化合物中,P原子的杂化轨道类型为__________,其分子的空间构型为____________。
(4)磷化硼(BP)是一种超硬耐磨涂层材料,如图为其晶胞,硼原子与磷原子最近的距离为acm。用Mg/mol表示磷化硼的摩尔质量,NA表示阿伏加德罗常数的值,则磷化硼晶体的密度为___________。
(5)H3PO4为三元中强酸,与Fe3+形成H3[Fe(PO4)2],此性质常用于掩蔽溶液中的Fe3+。基态Fe3+的核外电子排布式为__________;PO43-作为_________为Fe提供_________。
(6)磷酸盐分为直链多磷酸盐、支链状超磷酸盐和环状聚偏磷酸盐三类。某直链多磷酸钠的阴离子呈如图所示的无限单链状结构,其中磷氧四面体通过共用顶角氧原子相连。则该多磷酸钠的化学式为_______。
某兴趣小组的同学设计了如下装置进行试验探究,请回答下列问题:
(1)为准确读取量气管的读数,除视线应与量气管凹液面最低处水平,还应注意 。考虑到分液漏斗滴入瓶中液体的体积(其它操作都正确),则该装置测得气体的体积将 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(2)若在瓶中放入生铁,用此装置验证生铁在潮湿空气中发生吸氧腐蚀。
①通过分液漏斗向瓶中加入的试剂可选用下列 (填序号)
a.NaOH溶液 B.C2H5OH c.NaCl溶液 D.稀硫酸
②能证明生铁在潮湿空气中发生吸氧腐蚀的现象是 。
(3)若瓶中放入粗铜片(杂质不参与反应),分液漏斗内放稀硝酸,通过收集并测量NO气体的体积来探究粗铜样品的纯度。你认为此方法是否可行 (填“可行”或“不可行”),若填“不可行”请说明原因 。
(4)为探究MnO2在H2O2制取O2过程中的作用,分别将等量 H2O2加入到瓶中,进行2次实验(气体体积在同一状况下测定):
序号 | 瓶中的物质 | 分液漏斗的物质 | 测得气体体积 |
实验1 | 足量MnO2 | 20mL H2O2 | V1 |
实验2 | 稀硫酸和足量MnO2 | 20mL H2O2 | V1<V2<2V1 |
若实验1中MnO2的作用是催化剂,则实验2中发生反应的化学方程式为 。
(5)若瓶中放入镁铝合金,分液漏斗内放NaOH溶液,分别进行四次实验,测得以下数据(气体体积均已换算成标准状况):
编号 | 镁铝合金质量 | 量气管第一次读数 | 量气管第二次读数 |
Ⅰ | 1.0 g | 10.00 mL | 346.30 mL |
Ⅱ | 1.0 g | 10.00 mL | 335.50 mL |
Ⅲ | 1.0g | 10.00 mL | 346.00 mL |
Ⅳ | 1.0 g | 10.00 mL | 345.70 mL |
则镁铝合金中镁的质量分数为 。
CH4和H2O在一定条件下, 可以转化为合成一系列有机化合物、氨的重要原料(CO+H2),这种方法称作甲烷水蒸气重整法制合成气,其能量变化如图:
(1)甲烷水蒸气重整法制合成气的热化学方程式为_______;该反应只有在_____(填“高温”、“低温”或“常温”)才自发进行。
(2)下列有关甲烷水然气重整法制合成气的说法正确的是_____(填字母)。
A.相同条件下,该反应的逆反应更易发生
B.恒温恒容时充入一定量CO2,可促进CH4转化并可调节CO和H2的比例
C.若反应的高效催化剂为A,则A一定是CO和H2合成CH4的高效催化剂
D.恒温时向上述平衡体系中充入少量Ar,平衡一定不移动
E.有副反应:H2O+COCO2+H2
(3)在恒容密闭容器中充入2mol的CH4和H2O(g)混合气体,且CH4和H2O(g)的物质的量之比为x,相同温度下测得H2平衡产率与x的关系如图所示。请问a、b两点比较(填“>”、“<”、“=”);CH4的转化率a点____b点,a点CH4的浓度_____b点H2O(g)的浓度,氢气的产率a点_____b点。
(4)当充入CH4和H2O(g)物质的量之比1:2.2时,温度、压强p对平衡时CO体积分数φ(CO)的影响如图,则压强由大到小的排序是_____;当T<450℃和T≥1000℃时,压强p对φ(CO)几乎无影响的原因是_____________________。
(5)在下图左室充入1molCH4和H2O(g)混合气体(物质的量之比为1:1),恒温条件下反应建立平衡,测得CH4的转化率为50%,则其平衡常数为_________ 。
卤块的主要成分是MgCl2,此外还含Fe3+、Fe2+和Mn2+等离子。若以它为原料按图所示工艺流程进行生产,可制得轻质氧化镁(轻质体积蓬松,体积是等质量的重质氧化镁的三倍)。
若要求产品尽量不含杂质,而且生产成本较低,根据表1和表2提供的资料,填写空白:
表l 生成氢氧化物沉淀的pH
物质 | 开始沉淀 | 沉淀完全 |
Fe(OH)3 | 2.7 | 3.7 |
Fe(OH)2 | 7.6 | 9.6 |
Mn(OH)2 | 8.3 | 9.8 |
Mg(OH)2 | 9.6 | 11.l |
已知:Fe2+氢氧化物呈絮状,不易从溶液中除去,常将它氧化为Fe3+,生成Fe(OH)3沉淀除去。表2原料价格表
物质 | 价格/元 吨-1 |
漂液(含25.2%NaClO) | 450 |
双氧水(含30%H2O2) | 2400 |
烧碱(含98%NaOH) | 2100 |
纯碱(含99.5%Na2CO3) | 600 |
(1)为了加快卤块的溶解,我们可以选择那些方法_______(请写出两种方法);
(2)在步骤②中加入的试剂X,最佳的选择是________,在酸性条件下,其对应的离子方程式是________________
(3)在步骤③中加入的试剂应是________;之所以要控制pH=9.8,其目的是__________
(4)在步骤④中加入的试剂Z应是___________;
(5)在步骤⑤中发生的反应是__________
已知锌及其化合物的性质与铝及其化合物的性质相似。现向ZnCl2溶液中逐渐滴加NaOH溶液,溶液的PH与某些离子的浓度关系如图(横坐标为溶液的pH,纵坐标为Zn2+或[Zn(OH)4]2-的物质的量浓度的对数;假设Zn2+的浓度为10-5mol/L时,已沉淀完全)。则下列说法不正确的是
A. 某废液中含Zn2+,沉淀对Zn2+以控制溶液pH的范围是(8,12 ) ,
B. 往ZnCl2溶液中加入足量的氢氧化钠溶液,反应的离子方程式可表示为:Zn2++4OH-=[Zn(OH)4]2-
C. 向1L 0.01mol/LZnCl2溶液中逐渐滴加NaOH溶液,当PH>6时Zn2+开始沉淀
D. 向1L 0.01mol/LZnCl2溶液中逐渐滴加NaOH溶液至PH=7,此时溶液中Zn2+的浓度为10-3mol/L
英国赫瑞瓦特大学陶善文博士研究出以尿素为动力的燃 料电池新技术。用这种电池可直接去除城市废水中的尿素,既能产生净化的水,又能发电。尿素燃料电池结构如图所示,关于该电池描述正确的是
A.电池工作时H+移向负极
B.该装置还可以将电能转化成为化学能
C.理论上电池工作时,每消耗67.2L O2时,可以净化2mol CO(NH2)2
D.电池的负极反应式为:CO(NH2)2+H2O-6e-=CO2+N2+6H+