Fe、Co、Ni均为第Ⅷ族元素,它们的化合物在生产生活中有着广泛的应用。
(1)基态Co原子的价电子排布式为____________
(2)已知HN3是一种弱酸,其在水溶液中的电离方程式为HN3H++N3-,与N3-互为等电子体的一种分子为:_______,N3-离子杂化类型为___________。
(3)Co3+的一种配离子[Co(N3)(NH3)5]2+中,Co3+ 的配位数是___________,1mol该配离子中所含σ键的数目为____,配位体NH3的空间构型为:___________ 。
(4)某蓝色晶体中,Fe2+、Fe3+分别占据立方体互不相邻的顶点,而立方体的每条棱上均有一个CN-,K+位于立方体的某恰当位置上。据此可知该晶体的化学式为____________,立方体中Fe2+间连接起来形成的空间构型是_____________。
(5)NiO的晶体结构如下图所示,其中离子坐标参数A为(0,0,0),B为(1,1,0),则C离子坐标参数为_______________。
(6)一定温度下,NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”,可以认为O2-作密置单层排列,Ni2+填充其中(如下图),已知O2-的半径为a pm,每平方米面积上分散的该晶体的质量为__________g(用含a、NA的代数式表示)。
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我国科研工作者近期提出肉桂硫胺I()可能对2019-nCoV有疗效,有人设计肉桂硫胺的一种合成路线如图:
已知:
回答下列问题:
(1)芳香烃A的名称为______,B→C的反应条件是______。
(2)C→D的化学方程式是________。
(3)E中所含官能团的名称为______,F和H合成肉桂硫胺的反应类型是______。
(4)J为E的同分异构体,写出符合下列条件的J的结构简式:______。
①J是二取代的芳香族化合物
②J可水解,水解产物遇FeCl3溶液显紫色
③核磁共振氢谱显示J的苯环上有两种化学环境的氢
(5)G→H的化学方程式是______。
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如图表示几种难溶氢氧化物在不同pH下的溶解度(S/mol·L-1)。回答下列问题:
(1)向浓度均为0.1 mol/L的Cu2+,Ni2+混合溶液中加入烧碱,优先生成的沉淀是________(填化学式)。无法通过调节溶液pH的方法除去Ni(NO3)2溶液中含有的少量Co2+杂质,原因是_________。
(2)向Cu(OH)2悬浊液中滴加饱和FeCl3溶液,反应的离子方程式为______,已知,,该反应的平衡常数K=______。
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数十年来,化学工作者对氮的氧化物、碳的氧化物做了广泛深入的研究并取得一些重要成果。
I.已知2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步:
第一步:2NO(g)N2O2(g)(快)∆H1<0;v1正=k1正c2(NO);v1逆=k1逆c(N2O2)
第二步:N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢)∆H2<0;v2正=k2正c(N2O2)c(O2);v2逆=k2逆c2(NO2)
一定温度下,反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)达到平衡状态,请写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常数表达式K=____________;
II.利用CO2和CH4重整不仅可以获得合成气(主要成分为CO、H2),还可减少温室气体的排放
已知重整过程中部分反应的热化方程式为:
①CH4(g)=C(s)+2H2(g)ΔH>0
②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH>0
③CO(g)+H2(g)=C(s)+H2O(g)ΔH<0
固定n(CO2)=n(CH4),改变反应温度,CO2和CH4的平衡转化率见图甲。
在密闭容器中通入物质的量均为0.1mol的CH4和CO2,在一定条件下发生反应CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g),CH4的平衡转化率与温度及压强(单位Pa)的关系如图乙所示。y点:v(正)_____v(逆)(填“大于”“小于”或“等于”)。已知气体分压(p分)=气体总压(p总)×气体的物质的量分数。用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数Kp,已知P2=aPa求x点对应温度下反应的平衡常数Kp=__________________。
III.根据2+2H++H2O设计如图丙装置(均为惰性电极)电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7,图丙中左侧电极连接电源的____________极,电解制备过程的总反应的离子方程式为____________。测定阳极液中Na和Cr的含量,若Na与Cr的物质的量之比为a:b,则此时Na2CrO4的转化率为____________。若选择用熔融K2CO3作介质的甲烷燃料电池充当电源,则负极反应式为____________。
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“还原法”制备高纯度氢碘酸和亚磷酸钠的工业流程如图。
已知:ⅰ.为一元弱酸
ⅱ.为二元酸,25℃时其电离常数:,
ⅲ.25℃时:,
回答下列问题:
(1)属于______(填“正盐”或“酸式盐”)。
(2)“合成”过程,主要氧化产物为,相应的化学方程式为______。
(3)“除铜”过程发生的反应为,经过计算可得该反应的平衡常数______。
(4)常温下的______7(填“>”、“=”或“<”)。
(5)常温下溶液呈碱性的原因为(用离子方程式表示)______。
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2020年,智能材料已大量涌现,为生物医疗、国防军事以及航空航天等领域发展提供支撑。
(1)快离子导体是具有优良离子导电能力的固体电解质。反应 BF3+NH3= NH3·BF3的产物分子中形成配位键提供孤电子对的配位原子名称是 ___;采取sp3杂化轨道形成化学键的原子符号是___ 。
(2)第三代半导体材料氮化镓(GaN)适合于制作高温、高频、抗辐射及大功率器件,通常称为高温半导体材料。基态Ga原子最高能层的电子数为 ________ ,第一电离能介于硼和氮之间的第二周期元素有_____ 种。
(3)金属钛性能优越,被誉为继Fe、Al后应用广泛的“第三金属”。钛(Ti)在元素周期表中位于 ___区,钛(Ti)的基态原子M能层中有___ 种能量不同的电子。
(4)镍能形成多种配合物,如正四面体形的Ni(CO)4和正方形的[Ni(CO)4]2-、正八面体形的[Ni(NH3)6]2+ 等。下列说法正确的有___(填标号)。
A CO与N2互为等电子体,其中CO分子内σ键和π键个数之比为1:2
B NH3的空间构型为平面三角形
C Ni2+在形成配合物时,其配位数只能为4
D Ni(CO)4和[Ni(CO)4]2-中,镍元素均是sp3杂化
(5)一种四方结构的超导化合物汞钡铜氧晶体的晶胞如图所示。
则汞钡铜氧晶体的密度为____g•cm-3(设NA为阿伏加德罗常数的值)。
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铜制印刷电路板蚀刻液的选择及再生回收是研究热点。
(1)用HCl-FeCl3溶液作蚀刻液
①该溶液蚀刻铜板时发生主要反应的离子方程式为__________.
②从废液中可回收铜井使蚀刻液再生。再生所用的试剂有Fe和______(填化学式)。
(2)用HCl-CuCl2溶液作蚀刻液蚀刻铜后的废液中含Cu+ 用下图所示方法可使蚀刻液再生并回收金属铜。
第一步BDD电极上生成强氧化性的氢氧自由基(HO·):H2O-e-==HO·+H+: .
第二步HO·氧化Cu+实现CuCl蚀刻液再生:________(填离子方程式) .
(3)用碱性CuCl2溶液(用NH3·H2O-NH4Cl调节pH)作蚀刻液
原理为:CuCl2+ 4NH3·H2O==Cu(NH3)4Cl2+ 4H2O;Cu(NH3)4Cl2+Cu== 2Cu(NH3)2Cl
①过程中只须及时补充NH3·H2O和NH4Cl就可以使蚀刻液再生,保持蚀刻能力。蚀刻液再生过程中作氧化剂的是_________(填化学式) 。
②50℃,c(CuCl2)=2.5mol·L-1, pH对蚀刻速串的影响如图所示。适宜pH约为8.3~9.0,pH过小或过大,蚀刻速率均会减小的原因是______________.
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NH4Al(SO4)2是食品加工中最为快捷的食品添加剂,用于焙烤食品;NH4HSO4在分析化学、医药工业中用途广泛。请回答下列问题:
(1)NH4Al(SO4)2可作净水剂,其原理是_______(用必要的化学用语和相关文字说明).
(2)相同条件下,0.1mol·L-1的NH4Al(SO4)2溶液中c((NH4+)________(填“等于”、“大于”或“小于”)0.1mol·L-1 NH4HSO4中c((NH4+).
(3)均为0.1mol·L-1的几种电解质溶液的pH随温度变化的曲线如图1所示.
①其中符合0.1mol·L-1 NH4Al(SO4)2的pH随温度变化的曲线是__,导致pH随温度变化的原因是___________________;
②20℃时,0.1mol·L-1的NH4Al(SO4)2中2c(SO42-)-c(NH4+)-3c(Al3+)=______.
(4)室温时,向100mL 0.1mol·L-1的NH4HSO4溶液中滴加0.1mol·L-1的NaOH溶液,溶液pH与所加NaOH溶液体积的关系曲线如图所示。试分析图中a、b、c、d四个点,水的电离程度最大的是________点;在b点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是________.
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据报道,科研人员应用计算机模拟出结构类似C60的物质N60,已知N60分子中每个氮原子均以N—N键结合三个N原子而形成8电子稳定结构。已知N—N键键能为159 kJ·mol-1,试回答下列问题:
(1)根据上述信息推测N60的结构特点:________________。
(2)1 mol N60分解成N2时吸收或放出的热量是____kJ。(已知N≡N的键能为946 kJ·mol-1)
(3)由(2)列举N60的一些用途:______________________________________。
(4)若N60分子中只含x个五边形和y个六边形,则x=________,y=____________。(已知:多面体中,棱边数=顶点数+面数-2)
(5)∠NNN=________。
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世界上最早发现并使用锌的是中国,明朝末年《天工开物》一书中有关于炼锌技术的记载。回答下列问题:
(1)Zn在元素周期表中位于______区。
(2)硫酸锌溶于过量的氨水可形成配合物[Zn(NH3)4]SO4。
①中,中心原子轨的道杂化类型为______。
②NH3极易溶于水,除了因为它们都是极性分子外,还因为______。
(3)Zn2+的4s和4p轨道可以形成sp3型杂化轨道,那么[ZnCl4]2-的空间构型为______。
(4)氧化锌的结构有多种其中一种立方闪锌矿的结构如图所示,若该晶胞的边长为anm,NA为阿伏加德罗常数的值,则立方闪锌矿晶体的密度为______(列出计算式即可)g•cm-3。
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