根据题给要求填空
(1)某元素的基态原子最外层电子排布式为3s23p2,它的次外层上电子云形状有________种,原子中所有电子占有________个轨道,核外共有________种运动状态不同的电子。
(2)E原子核外占有9个轨道,且具有1个未成对电子,E离子结构示意图是_______。
(3)F、G都是短周期元素,F2-与G3+的电子层结构相同,则G元素的原子序数是________,F2-的电子排布式是______。
(4)M能层上有________个能级,有________个轨道,作为内层最多可容纳________个电子,作为最外层时,最多可含有________个未成对电子。
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二氧化碳的回收利用是环保领域研究热点。
(1)在太阳能的作用下,以CO2为原料制炭黑的流程如图所示。总反应的化学方程式为__;
(2)有一种用CO2生产甲醇燃料的方法:CO2+3H2 CH3OH+H2O。
已知298K和101kPa条件下:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(l) ΔH=-akJ/mol;
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-bkJ/mol;
CH3OH(g)=CH3OH(l) ΔH=-ckJ/mol;
则CH3OH(l)的标准燃烧热ΔH=__;
(3)在催化剂M的作用下,CO2经过催化氢化合成低碳烯烃等。
CO2和H2同时发生下列两个反应:
①2CO2(g)+6H2(g) CH2=CH2(g)+4H2O(g) ΔH<0
②2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH<0
如图是乙烯在相同时间内,不同温度下的产率,当温度高于460℃时乙烯产率降低的原因不可能是__。
A.催化剂M的活性降低
B.①反应的平衡常数变大
C.生成甲醚的量增加
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铁是用途最广的金属材料之一,但生铁易生锈。请讨论电化学实验中有关铁的性质。
(1)①某原电池装置如图所示,右侧烧杯中的电极反应式为__,左侧烧杯中的c(Cl-)__(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②已知如图甲、乙两池的总反应式均为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,且在同侧电极(指均在“左电极”或“右电极”)产生H2。请在两池上标出电极材料_____(填“Fe”或“C”)。
(2)装置丙中,易生锈的是__(填“a”或“b”)点。装置丁中可观察到的实验现象是__。
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溶液中的化学反应大多是离子反应。根据要求回答下列问题:
(1)盐碱地(含较多Na2CO3、NaCl)不利于植物生长,试用化学方程式表示:盐碱地产生碱性的原因:___;农业上用石膏降低其碱性的反应原理:___;
(2)若取pH、体积均相等的NaOH溶液和氨水分别用水稀释m倍、n倍,稀释后pH仍相等,则m__n(填“>”“<”或“=”)
(3)常温下,在pH=6的CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中水电离出来的c(OH-)=__;
(4)25℃时,将amol/L氨水与0.01mol/L盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中c(NH)=c(Cl-),则溶液显__(填“酸”“碱”或“中”)性。
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已知在氨水中存在下列平衡:NH3+H2ONH3•H2ONH+OH-。
(1)向氨水中加入MgCl2固体时,平衡向__移动,OH-离子的浓度__,NH离子的浓度__;
(2)向氨水中加入浓盐酸,平衡向__移动,此时溶液中浓度减小的微粒有__、__、__;
(3)向浓氨水中加入少量的NaOH固体,平衡向__移动,此时发生的现象是__。
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雾霾天气严重影响人们的生活和健康。其中首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5,其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此改善能源结构、机动车限号等措施能有效减少PM2.5、SO2、NOx等污染。请回答下列问题:
(1)将一定量的某PM2.5样品用蒸馏水溶解制成待测试样(忽略OH-)。常温下测得该试样的组成及其浓度如下表:根据表中数据判断该试样的pH=___________。
离子 | K+ | Na+ | NH4+ | SO42- | NO3- | Cl- |
浓度(mol·L-1) | 4×10-6 | 6×10-6 | 2×10-5 | 4×10-5 | 3×10-5 | 2×10-5 |
(2)汽车尾气中NOx和CO的生成:
已知汽缸中生成NO的反应为:N2(g)+O2(g) 2NO(g) ΔH>0。恒温,恒容密闭容器中,下列说法中,能说明该反应达到化学平衡状态的是____。
A.混合气体的密度不再变化 B.混合气体的压强不再变化
C.N2、O2、NO的物质的量之比为1∶1∶2 D.氧气的转化率不再变化
(3)为减少SO2的排放,可洗涤含SO2的烟气。下列可作为洗涤含SO2烟气的洗涤剂是 ___________。
A.NaHCO3饱和溶液 B.FeCl2饱和溶液 C.酸性CaCl2饱和溶液
(4)汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放,这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究性小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂,测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图所示。若不使用CO,温度超过775K,发现NO的分解率降低,其可能的原因为___________________________________,在n(NO)/n(CO)=1的条件下,为更好的除去NOx物质,应控制的最佳温度在_____K左右。
(5)车辆排放的氮氧化物、煤燃烧产生的二氧化硫是导致雾霾天气的“罪魁祸首”。活性炭可处理大气污染物NO。在5L密闭容器中加入NO和活性炭(假设无杂质),一定条件下生成气体E和F。当温度分别在T1℃ 和T2℃时,测得各物质平衡时物质的量(n/mol)如下表:
物质 温度℃ | 活性炭 | NO | E | F |
初始 | 3.000 | 0.100 | 0 | 0 |
T1 | 2.960 | 0.020 | 0.040 | 0.040 |
T2 | 2.975 | 0.050 | 0.025 | 0.025 |
①写出NO与活性炭反应的化学方程式____________________ (E,F均用化学式表示)。
②若T1<T2,则该反应的ΔH___________0。(填“>”“<”或“=”)
③计算上述反应T1℃时的平衡常数K=__________________。
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盐溶液受盐的水解影响,导致性质具有一定的复杂性。
Ⅰ.在0.1mol·L-1的重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液中存在如下平衡:
Cr2O72-+H2O2HCrO4-2CrO42-+2H+
(1) K2Cr2O7溶液呈___性。在强碱溶液中,铬元素的主要存在形式为______ (填离子符号)。向K2Cr2O7溶液中加入适量稀硫酸,溶液中c(Cr2O72-)/c(CrO42-)将______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)向K2Cr2O7溶液中加入AgNO3溶液,发生离子互换反应,生成砖红色沉淀且溶液pH减小,则生成的砖红色沉淀的化学式为___________。
Ⅱ.已知25 ℃时,0.1 mol·L-1醋酸溶液的pH约为3,向其中加入醋酸钠晶体,晶体溶解后,溶液的pH增大。对上述现象有两种不同的解释:
甲同学:醋酸钠水解呈碱性,增大了c(OH-),因而溶液的pH增大;
乙同学:醋酸钠溶于水电离出大量醋酸根离子,抑制了醋酸的电离,使c(H+)减小,因此溶液的pH增大。
(1)为了验证上述哪种解释正确,继续做如下实验:向0.1 mol·L-1的醋酸溶液中加入少量下列物质中的________(填写编号),然后测定溶液的pH。(已知25 ℃时CH3COONH4溶液呈中性)
A.固体CH3COOK B.固体CH3COONH4
C.气体NH3 D.固体NaHCO3
若____(填“甲”或“乙”)的解释正确,溶液的pH应_____(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)常温下,将0.1 mol·L-1的醋酸和0.1 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,所得混合溶液的pH=8。写出该混合溶液中下列算式的精确结果(列式):
c(Na+)-c(CH3COO-)=____ mol·L-1。
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按要求回答以下问题:
Ⅰ.认真观察下列装置,回答下列问题:
(1)装置B中PbO2上发生的电极反应方程式为________。连接装置B、C的U形管中装填含有琼脂的KCl饱和溶液,其作用是______。
(2)装置A中总反应的离子方程式为___________________。
(3)若装置E的目的是在Cu材料上镀银,则X为_____,极板N的材料为_____。
(4)装置D中NaCl溶液的pH会__________。(填“增大”“减小”“不变”)
Ⅱ.为提高甲醇燃料的利用率,科学家发明了一种燃料电池,电池的一个电极通入空气,另一个电极通入甲醇气体,电解质是掺入了Y2O3的ZrO2晶体,在高温下它能传导O2-。电池工作时正极反应式为____________。
Ⅲ.二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体,是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺。
(1)图中用石墨作电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2。则阳极产生ClO2的电极反应式为____________。
(2)电解一段时间,当阴极产生的气体体积为112 mL(标准状况)时,停止电解。通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量___mol;请用方程式解释阴极区pH增大的原因:___________。
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钛及其化合物被广泛应用于飞机、火箭、卫星、舰艇、医疗以及石油化工等领域。
(1)Ti的基态原子的电子排布式为________。
(2)已知TiC在碳化物中硬度最大,工业上一般在真空和高温(>1800℃)条件下用C还原TiO2制取TiC:TiO2+3CTiC+2CO↑。该反应中涉及的元素按电负性由大到小的顺序排列为_____________;根据所给信息,可知TiC是________晶体。
(3)钛的化合物TiCl4,熔点为-24℃,沸点为136.4℃,常温下是无色液体,可溶于甲苯和氯代烃。
①固态TiCl4属于________晶体,其空间构型为正四面体,则钛原子的杂化方式为__________。
②TiCl4遇水发生剧烈的非氧化还原反应,生成两种酸,反应的化学方程式为_________
③用锌还原TiCl4的盐酸溶液,经后续处理可制得绿色的配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O.该配合物中含有化学键的类型有_________、__________。
(4)钛的一种氧化物是优良的颜料,该氧化物的晶胞如右图所示:
该氧化物的化学式为________;在晶胞中Ti原子的配位数为_______,若晶胞边长为a nm,NA为阿伏伽德罗常数的数值,列式表示氧化钛晶体的密度:___________g/cm3。
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根据水溶液中的离子平衡回答下列问题。
(1)已知:a.常温下,醋酸和NH3·H2O的电离常数相同。
b.
则CH3COONH4溶液呈______性(填“酸”“碱”或“中”),NH4HCO3溶液中物质的量浓度最大的离子是______(填化学式)。
(2)25℃时,浓度均为0.10 mo/L的CH3COOH和CH3COONa的混合溶液pH=4.76。
①CH3COONa水解的离子方程式是___________。
②该混合溶液中所有离子浓度由大到小的顺序为___________。
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