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一种Ru络合物与g-C3N4复合光催化剂将CO,还原为HCOOH的原理图如图。 ...

一种Ru络合物与g-C3N4复合光催化剂将CO,还原为HCOOH的原理图如图。

(1)基态碳原子的价电子排布图为___________

(2)1molHCOOH中含有的σ键数目为___________HCOOH的沸点比CO2高的原因为___________

(3)Ru络合物中第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序为___________

(4)Ru络合物中与Ru配位的原子有N___________

(5)一类石墨的聚合物半导体g-C3N4,其单层平面结构如图1,晶胞结构如图2

g-C3N4中氮原子的杂化类型是______________

②根据图2,在图1中用平行四边形画出一个最小重复单元。______________

③已知该晶胞的体积为Vcm3,中间层原子均在晶胞内部。设阿伏加德罗常数的值为NA,则g-C3N4的密度为______________g.cm-3

 

或 4NA HCOOH和CO2都为分子晶体,HCOOH分子间形成氢键 N>O>C Cl,C sp2杂化 【解析】 根据能量最低原理,由基态碳原子的价电子排布式确定其价电子排布图;HCOOH和CO2都为分子晶体,HCOOH分子间形成了氢键,导致沸点偏高;同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大,且同一周期的第ⅡA元素的第一电离能大于第ⅢA族的,第ⅤA族的大于第ⅥA族的;由图一可知N形成三个化学键,有3个杂化轨道,杂化轨道间的夹角为120°。 (1)根据能量最低原理,基态碳原子的价电子排布式为2s22p2,故其价电子排布图为或; (2)一个单键就是一个σ键,一个双键中含有一个σ键,一个π键,根据甲酸分子结构可知1分子甲酸中含4个σ键,则1molHCOOH中含有的σ键数目为4NA;HCOOH和CO2都为分子晶体,但HCOOH分子间形成了氢键,氢键比普通分子间作用力要强,故HCOOH的沸点比CO2高; (3)Ru络合物中含有的第二周期元素为C、N、O,同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大,且同一周期的第ⅡA元素的第一电离能大于第ⅢA族的,第ⅤA族的大于第ⅥA族的,故第一电离能由大到小的顺序为N>O>C; (4)由Ru络合物的结构可知,其中与Ru配位的原子有N、Cl、C; (5)①由图一可知N形成三个化学键,有3个杂化轨道,杂化轨道间的夹角为120°,故N原子的杂化类型为sp2杂化; ②根据图2,在图1中用平行四边形画出一个最小重复单元为; ③ρ=m/V=M/VNA=g.cm-3  
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“NaH2PO2还原法制备高纯度氢碘酸和亚磷酸钠(Na2HPO3)的工业流程如图。

已知:25℃时,H3PO3pKa1=1.3pKa2=6.6

1合成过程,主要氧化产物为H3PO3,相应的化学方程式为___________

2除铅过程,FeS除去微量Pb2+的离子方程式为___________

3减压蒸馏过程,I-回收率为95%,则剩余固体的主要成分为___________(填化学式)。

4pH=11”的作用是___________

5)氢碘酸也可以用电解法制备,装置如图所示。其中双极膜(BPM)是阴、阳复合膜,在直流电的作用下,阴、阳膜复合层间的H2O解离成H+OH-AB为离子交换膜。

B膜最佳应选择___________

②阳极的电极反应式是___________

③少量的I-因为浓度差通过BPM膜,若撤去A膜,其缺点是:___________

 

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(1)已知反应2HI(g)=H2(g)+I2(g)的△H=+11kJ·mol-11molH2(g)1molI2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ151kJ的能量,则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为______________kJ

(2)已知某密闭容器中存在下列平衡:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)CO的平衡物质的量浓度c(CO)与温度T的关系如图所示。

①该反应△H_____________0(”)

②若T1T2时的平衡常数分别为K1K2,则K1_____________K2(“=”)

(3)在恒容密闭容器中,加入足量的MoS2O2,仅发生反应:2MoS2(s)+7O2(g)2MoO3(s)+4SO2(g)ΔH。测得氧气的平衡转化率与起始压强、温度的关系如图所示:

p1p2p3的大小:___________

②若初始时通入7.0molO2p27.0kPa,则A点平衡常数Kp=___________(用气体平衡分压代替气体平衡浓度计算,分压=总压×气体的物质的量分数,写出计算式即可)

(4)中科院兰州化学物理研究所用Fe3(CO)12/ZSM-5催化CO2加氢合成低碳烯烃反应,所得产物含CH4C3H6C4H8等副产物,反应过程如图。

催化剂中添加NaKCu助剂后(助剂也起催化作用)可改变反应的选择性,在其他条件相同时,添加不同助剂,经过相同时间后测得CO2转化率和各产物的物质的量分数如表。

助剂

CO2转化率(%)

各产物在所有产物中的占比(%)

C2H4

C3H6

其他

Na

42.5

35.9

39.6

24.5

K

27.2

75.6

22.8

1.6

Cu

9.8

80.7

12.5

6.8

 

①欲提高单位时间内乙烯的产量,在Fe3(CO)12/ZSM-5中添加_______助剂效果最好;加入助剂能提高单位时间内乙烯产量的根本原因是:___________

②下列说法正确的是______

a.第步的反应为:CO2+H2CO+H2O

b.第步反应的活化能低于第

c.催化剂助剂主要在低聚反应、异构化反应环节起作用

dFe3(CO)12/ZSM-5使CO2加氢合成低碳烯烃的ΔH减小

e.添加不同助剂后,反应的平衡常数各不相同

 

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二苯甲酮广泛应用于药物合成,同时也是有机颜料、杀虫剂等的重要中间体。实验室以苯与苯甲酰氯为原料,在AlCl3作用下制备二苯甲酮的实验流程如下图所示:

相关物理常数和物理性质如下表:

名称

相对分

子质量

密度/g·cm-3

熔点/oC

沸点/oC

溶解性

78

0.88

5.5

80.1

难溶水,易溶乙醇

苯甲酰氯

140.5

1.22

−1

197

遇水分解

无水氯化铝

133.5

2.44

190

178(升华)

遇水水解,微溶苯

二苯甲酮

182

1.11

48.5

305(常压)

难溶水,易溶苯

 

已知:反应原理为:。该反应剧烈放热。

回答下列问题:

1)反应装置如图所示(加热和夹持装置已略去),迅速称取7.5 g无水三氯化铝放入三颈瓶中,再加入30 mL无水苯,搅拌,缓慢滴加6 mL新蒸馏过的苯甲酰氯。反应液由无色变为黄色,三氯化铝逐渐溶解。混合完后,保持50℃左右反应1.52 h

仪器A的名称为_______。装置B的作用为_______。缓慢滴加苯甲酰氯的原因是______。能作为C中装置的是_______(填标号)。

2)操作X___________

3NaOH溶液洗涤的目的是_____________

4)粗产品先经常压蒸馏除去__________,再减压蒸馏得到产品。

5)当所测产品熔点为________时可确定产品为纯品。已知实验最终所得纯品8.0 g,则实验产率为_________ %(保留三位有效数字)。

 

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已知常温下,3种物质的电离平衡常数如下表:

物质

HCOOH

CH3COOH

NH3·H2O

电离平衡常数K

1.77×10−4

1.75×10−5

1.76×10−5

 

下列说法不正确的是

A.等物质的量浓度时,溶液pHHCOONaCH3COONa

B.pH均为3时,溶液浓度:c(HCOOH)c(CH3COOH)

C.HCOOH溶液与氨水混合,当溶液pH7时,c(HCOO-)c(NH4+)

D.等物质的量浓度等体积的CH3COOH溶液和氨水混合,溶液pH约为7

 

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下列依据实验方案和现象对浓硫酸性质做出的判断合理的是

实验方案

实验I:

实验II:

实验现象

试纸中心区域变黑,边缘变红

黑色固体溶解,溶液接近无色(溶液中锰元素仅以存在),产生能使带火星的木条复燃的无色气体

 

A.I可知,浓硫酸具有脱水性 B.I可知,浓硫酸具有弱酸性

C.II可知,浓硫酸具有强氧化性 D.II可知,浓硫酸具有吸水性

 

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