[化学——选修3:物质结构与性质](15分)As、N、O等非金属元素的化合物在工业生产中有重要的应用。
(1)核电荷数比As小4的元素基态原子的电子排布式为 。
(2)前四周期元素中,基态原子中未成对电子与其所在周期数相同的元素有 种。
(3)已知氮的最高价氧化物为无色晶体.它由两种离子构成,其阴离子构型为平面正三角形,则其阳离子的构型为 形,阳离子中氮的杂化方式为 。
(4)磷化硼有多种晶型,下图示意的是磷化硼分子的分子结构图,其分子式为 。
(5)钙在氧气中燃烧时得到一种钙的氧化物晶体,其结构如下图所示。由此判断该钙的氧化物的化学式为 。已知该氧化物的密度是ρg·cm -3.则晶胞离得最近的两个钙离子间的距离为 cm(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏加德罗常数为NA)。
选做[化学—一选修2:化学与技术](15分) 以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下:
(1)沸腾炉中发生反应的化学方程式为 。
(2)接触室中发生如下反应:2 SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=一196.6 kJ·mol-1某研究小组模拟工业生产,在实验室中研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响.下列分析正确的是 。
a.图I研究的是t0时刻增大O2的浓度对反应速率的影响
b.图Ⅱ研究的是t0时刻加入催化剂对反应速率的影响
c.图Ⅲ研究的是催化剂对平衡的影响,且甲的催化效率比乙高
d.图Ⅲ研究的是温度对化学平衡的影响,且乙的温度较低
(3)已知:SO3(g)+H2O(1)=H2SO4(1) ΔH=一130.3 kJ·mol-1。当有6.72×104L(已折算为标准状况下)SO3气体与H2O化合时放出的热量为 (保留两位有效数字)。
(4)依据工艺流程图判断下列说法正确的是 (选填序号字母)。
a.沸腾炉排出的矿渣可供炼铁
b.过量空气能提高SO2的转化率
c.使用催化剂能提高SO2的反应速率和转化率
d.为使黄铁矿充分燃烧,需将其粉碎
(5)吸收塔吸收SO3用98.3%浓硫酸的原因是 。
(6)某硫酸厂为测定接触室所得气体中S02的体积分数,取280 mL(已折算成标准状况)气体样品与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后,用浓度为0.02 mol·L-1的K2Cr2O7标准溶液滴定至终点,消耗K2Cr2O7溶液25.00mL。
已知:Cr2O72-+Fe2++H+→Fe3++H2O十Cr3+(未配平)
①SO2通入Fe2(SO4)3溶液中发生反应的离子方程式为 。
②接触室所得气体中SO2的体积分数为 。
(15分)目前工业合成氨的原理是N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=一93.0kJ·mol-1
(1)已知一定条件下:2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g) △H=十l 530.0kJ·mol一1。则氢气燃烧热的热化学方程式为 。
(2)如图,在恒温恒容装置中进行合成氨反应。
①表示N2浓度变化的曲线是 。
②前25 min内,用H2浓度变化表示的化学反应速率是 。
③在25 min末刚好平衡,则平衡常数K= 。
(3)在恒温恒压装置中进行工业合成氨反应,下列说法正确的是 。
A.气体体积不再变化,则已平衡
B.气体密度不再变化,尚未平衡
C.平衡后,往装置中通入一定量Ar,压强不变,平衡不移动
D.平衡后.压缩容器,生成更多NH3
(4)电厂烟气脱氮的主反应①:4NH3(g)+6NO(l)5N2(g)+6H2O(g) △H<0,副反应②:2NH3(g)+8NO(g)5N2O(g)+3H2O(g) △H>0。平衡混合气中N2与N2O含量与温度的关系如图。
请回答:在400~600 K时,平衡混合气中N2含量随温度的变化规律是 ,导致这种规律的原因是 (任答合理的一条原因)。
(5)直接供氨式燃料电池是以NaOH溶液为电解质溶液,电池反应为4NH3(g)+3O2=2N2+6H2O。则负极电极反应式为 。
(6)取28.70 g ZnSO4·7H2O加热至不同温度,剩余固体的质量变化如下图所示。680℃时所得固体的化学式为 (填字母序号)。
a.ZnO b.Zn3O(SO4)2 c.ZnSO4 d.ZnSO4·H2O
(15分)某铜矿石的成分中含有Cu2O,还含有少量的Al2O3、Fe203和Si02。某工厂利用此矿石炼制精铜的工艺流程示意图如下:
已知:CuO2+2H+=Cu+Cu2++H2O
(1)滤液A中铁元素的存在形式为 (填离子符号),生成该离子的离子方程式为 ,检验滤液A中存在该离子的试剂为 (填试剂名称)。
(2)金属E与固体F发生的某一反应可用于焊接钢轨,该反应的化学方程式为 。
(3)常温下.等pH的NaAlO2和NaOH两份溶液中,由水电离出的c(OH一)前者为后者的108倍,则两种溶液的pH= 。
(4)将Na2CO3溶液滴入到一定量的CuCl2溶液中,除得到蓝色沉淀,还有无色无味气体放出,写出相应的离子方程式: 。
(5)①粗铜的电解精炼如图所示。在粗铜的电解精炼过程中,c为粗铜板,则a端应连接电源的 (填“正”或“负”)极,若粗铜中含有Au、Ag、Fe杂质,则电解过程中c电极上发生反应的方程式有 、 。
②可用酸性高锰酸钾溶液滴定法测定反应后电解液中铁元素的含量。滴定时不能用碱式滴定管盛放酸性高锰酸钾溶液的原因是 、滴定中发生反应的离子方程式为 , 滴定时.锥形瓶中的溶液接触空气,则测得铁元素的含量会 (填“偏高”或“偏低”)。
(14分)四氯化锡用作媒染剂和有机合成上的氯化催化剂,实验室制备四氯化锡的反应、装置示意图和有关信息数据如下:
有关信息数据:①将金属锡熔融,通入干燥氯气进行反应。生成四氯化锡。②无水四氯化锡是无色易流动的液体,熔点-33℃,沸点114.1℃。⑧无水四氯化锡暴露于空气中与空气中的水分反应生成白色烟雾。有强烈的刺激性。回答下列问题:
(1)仪器C的名称是 ,仪器D的作用是 。
(2)制备无水四氯化锡各装置的连接顺序是( )一( )一( )一( )一( )(填装置序号)。
(3)试剂E和F分别是 、 ,装置V的作用是 。
(4)若无装置V存在,在装置Ⅲ中除生成SnCl4外,还存在的副产物的化学式为 。
(5)实验制得的SnCl4中因溶解了C12而略显黄色,提纯SnCl4的方法是 。
(6)若Ⅱ中用去锡粉5.95 g.反应后,Ⅲ中锥形瓶里收集到12.0 g SnCl4,则SnCl4的产率为 (结果保留三位有效数字)。
硫酸生产中,其尾气是大气污染来源之一,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。现在一种新型纳米材料氧缺位铁酸盐CoFe2OX由铁酸盐CoFe2O4经高温还原而得,常温下,它能使工业废气中的酸性氧化物分解除去。下图是某温度下SO2的平衡转化率(a)与体系总压强(p)的关系,下列说法正确的是
A.新型纳米材料氧缺位铁酸盐CoFe2OX的X的值是5
B.新型纳米材料氧缺位铁酸盐CoFe2OX在将酸性氧化物分解除去的过程中起催化作用
C.温度升高,SO2浓度增大,该反应的焓变为正值
D.平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)=K(B)