铁及其氧化物是日常生活生产中应用广泛的材料。请回答下列问题:
(l)基态铁原子的价电子轨道表达式为__________。
(2)铁元素常见的离子有Fe2+和Fe3+,稳定性Fe2+_______Fe2+(填“大于”或“小于”),原因是________________。
(3)纳米氧化铁能催化火箭推进剂NH4ClO4的分解,NH4+的结构式为______(标出配位键),空间构型为_________,其中氮原子的杂化方式为_______;与ClO4-互为等电子体的分子或离子有__________(任写两种)。
(4)金属铁晶体原子采用________堆积.铁晶体的空间利用率为______(用含π的式子表示)。
(5)某种离子型铁的氧化物晶胞如图所示,它由A、B方块组成。则该权化物中Fe2+、Fe3+、O2-的个数比为_______(填最简整数比);己知该晶体的密度为dg/cm3,阿伏加德罗常数的值为NA,则品胞参数a 为_______nm(用含d 和NA的代数式表示)。
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二烯烃是有机化工中的重要物质,分子中存在单双键交替出现的结构称为共轭结构,含共轭结构的多烯烃称为共轭烯烃。完成下列填空:
(1)下列物质中不含有共轭结构的是______。(填编号)
a.
b.
c.
d.CH3CH2CH=CH2
(2)共轭二烯烃的加成位置有多种可能,天然橡胶的单体与溴反应的产物可能有_______种。
(3)共轭二烯及其衍生物可以与含碳碳双键、叁键的化合物进行加成。例如:
则要制备,含共轭结构的原料可以是___________。(写结构简式)
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随着环保意识增强,清洁能源越来越受到人们关注。
(1)甲烷是一种理想的洁净燃料。已知:CH4(g)+2O2(g)= CO2(g)+ 2H2O(g);△H= -802.3kJ·mol-1 H2O(1)=H2O(g),△H =+44.0kJ·mol-l
写出常温常压下甲烷完全燃烧的热化学方程式____,计算4.8g甲烷气体完全燃烧生成液态水,放出热量为____kJ。
(2)利用甲烷与水反应制备氢气,因原料廉价,具有推广价值。该反应为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)△H=+206.lkJ·mol-l。
①800℃时,反应的化学平衡常数K=l.0,某时刻测得该温度下密闭容器中各物质的物质的量浓度如下表。
CH4 | H2O | CO | H2 |
3.0 mol•L‾1 | 8.5 mol•L‾1 | 2.0 mol•L‾1 | 2.0 mol•L‾1 |
则此时正、逆反应速率的关系是正反应速率____逆反应速率。(填“>”、“<”、“=”)
②为了探究温度、压强对上述化学反应速率的影响,某同学设计了以下三组对比实验(温度为360℃或480℃、压强为101 kPa或303 kPa,其余实验条件见下表)。
实验序号 | 温度/℃ | 压强/kPa | CH4初始浓度/ mol•L‾1 | H2O初始浓度/ mol•L‾1 |
1 | 360 | p | 2.00 | 6.80 |
2 | t | 101 | 2.00 | 6.80 |
3 | 360 | 101 | 2.00 | 6.80 |
表中t=___,P=____;设计实验2、3的目的是____;实验l、2、3中反应的化学平衡常数的大小关系是____(用K1、K2、K3表示)。
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铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题:
(1)常温下,铁制器皿__(填能或不能)存放浓硫酸,是因为__。
(2)Fe2O3与铝粉的混合物称为__,该混合物反应的化学方程式为__;若有1molAl反应,则转移__mol电子。
(3)氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂,反应的离子方程式为__;检验腐蚀后的溶液中是否含有Fe3+的方法是__,从腐蚀废液回收得到金属铜,还需要的试剂是__、__;将铜分离出来的操作是___。
(4)与明矾相似,硫酸铁也可用作净水剂,在使用时发现硫酸铁并不能使酸性废水中的悬浮物沉降除去,其原因是__。
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碳循环可以通过下列途径:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)
+49.0kJ,在容积为2 L的密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,在两种不同的实验条件下进行反应,测得CH3OH(g)的物质的量随时间变化情况如图所示:
(1)前5 min内实验①的平均反应速率v(H2)=_____mol/(L•min)。
(2)能说明上述反应达到平衡状态的是_________(填编号)。
a.混合气体的平均相对分子质量不随时间变化而变化
b.单位时间内每消耗3 mol H2,同时生成1 mol H2O
c.CO2的体积分数在混合气体中保持不变
d.v逆(CO2) =3v正(H2)
(3)与①相比,②仅改变一种反应条件,所改变的条件是____________,判断的理由_______________________________________________________ 。
(4)在一定温度下,把2.0 LCO2和6.0 LH2通入一个带活塞的体积可变的密闭容器中,活塞的一端与大气相通,反应达到平衡后,测得混合气体为7.0 L。若需控制平衡后混合气体为6.5 L,则可采取的措施是_____;欲使反应的K减小,可以采取的措施是_____。
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(1)比较非金属性强弱:C_____Cl(填“>”,“<”,“=”)用一个化学方程式说明:________。
(2)Mg2C3可以和水作用生成丙炔,试写出Mg2C3的电子式________。
(3)氨基酸的熔点较一般分子晶体高,可能原因(不是氢键)是_______。(提示:从氨基酸的化学性质入手)
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向等物质的量浓度的Na2S、NaOH混合溶液中滴加稀盐酸至过量。其中主要含硫各物种(H2S、HS—、S2—)的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与滴加盐酸体积的关系如下图所示(忽略滴加过程H2S气体的逸出)。
(1)含硫物种B表示__________(填离子符号)。
(2)在滴加盐酸过程中,溶液中c(Na+)与含硫各物种浓度的大小关系为_____________(填选字母)。
a.c(Na+)= c(H2S)+c(HS—)+2c(S2—)
b.2c(Na+)=c(H2S)+c(HS—)+c(S2—)
c.c(Na+)=3[c(H2S)+c(HS—)+c(S2—)]
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一定条件下,2L密闭容器中,金属钠和CO2可制得金刚石:4Na+3CO2⇌2Na2CO3+C(s,金刚石)。
(1)上述反应中涉及的元素原子的半径从大到小的顺序为:___。
(2)能证明碳元素与氧元素非金属性强弱的事实是___(选填编号)。
a.最高价氧化物水化物的酸性 b.两种元素的气态氢化物的沸点
c.CO2中元素的化合价 d.与氢气反应的难易程度
(3)高压下,科学家成功地将CO2转化为具有类似SiO2结构的原子晶体,比较两种原子晶体的熔沸点:___,并说明理由:___。除了金刚石外,碳的单质还有许多同素异形体,比如石墨、C60等。石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料,可由石墨剥离而成,是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新材料。
(4)石墨烯中的碳原子间以___键结合,下列关于石墨烯的叙述正确的是___。
A.石墨烯与石墨属于同位素
B.石墨烯与石墨完全燃烧的产物都是二氧化碳
C.石墨烯是一种烯烃。
D.12g石墨烯中含有6.02×1022个碳原子
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铁和铝是两种重要的金属,它们的单质及化合物存在着各自的性质。
(1)在一定温度下,氧化铁可以与一氧化碳发生下列反应:Fe2O3(g)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)
①该反应的平衡常数表达式为:K=___;
②该温度下,在2L盛有Fe2O3粉末的密闭容器中通入CO气体,10min后,生成了单质铁11.2g。则10min内CO的平均反应速率为___;
(2)请用上述反应中某种气体的有关物理量来说明该反应已达到平衡状态。
①___;②___。
(3)某些金属氧化物粉末和Al粉在镁条的引燃下可以发生铝热反应。下列反应速率(v)和温度(T)的关系示意图中与铝热反应最接近的是___。
a. b.
c. d.
(4)写出氢氧化铝在水中发生酸式电离的电离方程式:___;欲使上述体系中Al3+浓度增加,可加入的物质是___。
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工业上制取冰晶石(Na3AlF6)的化学方程式如下:2Al(OH)3+ 12HF+ 3Na2CO3=2Na3AlF6+ 3CO2↑+ 9H2O,根据题意完成下列填空:
(1) 在上述反应的反应物和生成物中,属于非极性分子的电子式______,属于弱酸的电离方程式______。
(2)反应物中有两种元素在元素周期表中位置相邻,下列能判断它们的金属性或非金属性强弱的是______(选填编号)。
a.气态氢化物的稳定性 b.最高价氧化物对应水化物的酸性
c.单质与氢气反应的难易 d.单质与同浓度酸发生反应的快慢
(3)反应物中某些元素处于同一周期。它们最高价氧化物对应的水化物之间发生反应的离子方程式为______。
(4) Na2CO3俗称纯碱,属于______晶体。工业上制取纯碱的原料是______。
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