CH4、NH3、H2O和HF均为含10e-的分子。
(1)C、N、O、F四种元素中,与C基态原子的核外未成对电子数相等的元素是_______(写元素名称),其基态原子的核外电子排布式为_____________。
(2)C、N、O、F四种元索第电一离能由大到小的顺序是__________(用元素符号表示)
(3)CH4、NH3和H2O分子中,从原子轨道的重叠方向来说.三种分子的中心原子的杂化轨道类型均为__________。
(4)CH4燃烧生成 CO、CO2和H2O
①在CO气流中轻微加热金属镍(Ni),生成无色挥发性液态Ni(CO)4, 423K时 Ni(CO)4分解为Ni和CO,从而制得高纯度的Ni粉..试推测四碳基镍的晶体类型为_________。
②CO2、H2O和NH3反应生成(NH4)2CO3,根据电子对互斥理论知CO32-的空间构型为_____。
(5)CH4、H2O和HF三种物质中H2O的熔沸点最高,其原因是__________。
(6)硅晶体的结构跟金刚石的结构相似.而SiO2的结构相当于在硅晶体结构中每个硅与硅 化学键之间插入一个O原子。观察下图金刚石的结构,分析SiO2的空间结构中,Si,O形成的最小环上O原子的数目是_______________。
二氧化锗被广泛用于制作高纯金属锗、锗的化合物、化工催化剂及医药工业, 某工厂用褐煤烟灰(主要成分为C、GeO2,还有少量Al2O3和SiO2)为原料制备GeO2,其流程如 下:
已知:GeO2不溶于水,不跟水反应,是以酸性为主的两性氧化物,可溶于浓盐酸生成四氯化锗,也可溶于强碱溶液,生成锗酸盐。操作X为蒸馏
(1)褐煤灰中加入NaOH和Na2CO3固体进行焙烧时,要加入过量的粉碎的NaOH和Na2CO3固体,其原因是_________________。写出GeO2与NaOH反应的化学方程式:__________。
(2)为提高含锗化合物的浸出率,除采用水浸取焙烧物2小时外,还可采取的措施有_____________。(写出两条即可)
(3)浸出液中滴加7mol/L盐酸,调节溶液的pH约为11,目的是__________。
(4)滴加7mol/L盐酸使滤液“酸化”,若滤液“酸化”时酸度不够,溶液会出现明显的浑浊,该沉淀物是________________,(写化学式)
(5)GeCl4的沸点是83.1℃,其电子式为______________。
(6)单质锗可用作电子工业的半导体材料。由纯净的GeO2和H2在加热的条件下可制得单质锗.该反应的化学方程式为_________________。
氮及其化合物在工农业生产、生活、航空航天等方面应用广泛。
(1)肼(N2H4)与O2反应的能量变化如图所示。
已知,N—H键、O=O键的键能分别为391kJ/mol、497kJ/mol,则E1=_______kJ/mol,N2H4(g)中N-N键的键能为____________。
(2)某温度下,在1L恒容密闭容器中投入2mol N2H4(g)和lmolN2O4(g),发生反应:
2 N2H4(g)+ N2O4(g)=3N2(g) +4H2O (g) △H=-1097kJ/mol,该反应中 N2以平均反应速率为0.06mol/(L·min)进行10min时达到平衡状态。
①下列叙述能说明反应达到平衡状态的是________。
A.c(N2):c(H2O)=3:4 B.混合气体密度保持不变
C.混合气体平均相对分子质量保持不变 D.混合气体中N2体积分数保持不变
②平衡时,为________,混合气体总物质的量为_______。
③甲、乙是体积相同的恒容密闭容器,起始投入N2H4(g)和N2O4(g)的量相同,甲在恒温条件下达到平衡,乙在绝热条件下达到平衡。平衡时,N2H4(g)的转化率较大的是_____(填 “甲”或“乙”)
(3)如图是反应I:4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)和反应Ⅱ:N2(g)+O2(g)=2NO(g)的平衡常数的负对数(pK=-lgK)与温度T的关系。
①根据图中的数据判断,下列说法正确的是_______。
a.反应I为放热反应
b.常温下,反应I的速率很大,二而反应Ⅱ的速率很小
c.升高温度.反应I的速率减小,反应Ⅱ的速率增大
d.x K时,反应I和反应Ⅱ的反应程度相差很大
②下列叙述对反应I自发性判断正确的是_____。
A. 较高温度下能自发进行
B. 较低温度下能自发进行
C. 所有温度下均能自发进行
D. 任何温度下都不能自发进行
碱式碳酸钴[Cox(OH)y(CO3)z,相对分子质量为365]常用作电子材料、磁性材料的添加剂.碱式碳酸钴中的Co的化合价类似与Fe3O4中Fe的化合价,其中高价态具有强氧化性,而低价态在溶液中能稳定存在,受热时可分解生成三种氧化物。为了确定其组成,某化学兴趣小组同学设计了如图所示的装置进行实验:
(1)请完成下列实验步骤:
① 称取一定量的样品置于硬质玻璃管内,称量乙、丙装置的质量;
② 按如图所示装置组装好仪器,并_______________;
③ 加热甲中玻璃管,当乙装置中________(填实验现象),停止加热;
④ 打开活塞a,缓缓通入空气数分钟后,称量乙、丙装置的质量;
⑤ 计算。
(2)步骤④中缓缓通入空气数分钟的目的是____________。
(3)上述实验装置中存在一个明显缺陷。为解决这一问题,可在_____(填装置连接位置)增加一个_____装置(填字母)。
A.盛有浓硫酸的洗气瓶 B. 盛有无水氯化钙的U形管
C. 盛有P2O5的干燥管 D. 盛有碱石灰的干燥管
(4)若按正确装置进行实验,测得乙裝置增重0.36g,丙装置增重0.88g, 则该碱式碳酸钴的化学式为_________。
(5)该碱式碳酸钴与浓盐酸反应时,起酸性作用的HCl与被氧化的HC1的物质的量之比为_________。
为了除去NO、NO2、N2O4对大气的污染,常采用氢氧化钠溶液进行吸收处理反应方程式:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O;NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O。现有amolNO、bmolNO2、cmolN2O4组成的混合气体,能被1.0mol/L的氢氧化钠溶液完全吸收,则消耗氢氧化钠溶液的体积最小为
A. (a+b+c)L B. 2(a+b+c)L C. (a+b+2c)L D. 3(a+b+c)L
我国科学家成功研发了甲烷和二氧化碳的共转化技术,利用分子筛催化剂高效制得乙酸,下列有关说法正确的是( )
A. 所有反应物和产物中都既含极性键又含非极性键
B. 消耗22.4LCO2可制得乙酸60g
C. 该反应不是氧化还原反应
D. 该反应过程符合“绿色化学”原理,其原子利用率为100%