氮氧化物是大气的主要污染物之一,能形成酸雨、雾霾。大气中的氮氧化物主要来源于燃料的燃烧。
(1)已知:N2(g)+O2(g)2NO(g)△H= -180 kJ•mol-1。 NN 键的键能为941 kJ• mol-1、O=O键的键能为499 kJ•mol-1,则NO中NO键的键能为 _____________kJ•mol-1。
(2)T℃时,向1 L恒容密闭容器中充入1 mol N2O3和1 molO2,发生反应:N2O3(g) + O2(g)N2O5(g) △H=-62 kJ•mol-1。若平衡时 N2O3 和 N2O5的体积分数相等,则T℃时,该反应的平衡常数K =_____________,达到平衡时,反应放出的热量为_____________。
(3)用活化后的V2O5作催化剂,氨气可将NO和O2还原成N2和H2O。若参加反应的NH3和NO的物质的量相等,则该反应的化学方程式为_____________。已知该反应的平衡常数于温度的关系为lgK=5.08+217/T。若该反应在t℃下达到平衡,升高温度时,平衡_____________(填“正向”、“逆向”或“不”)移动,逆反应速率将______________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)图Ⅰ是用食盐水作电解液电解烟气脱氮的一种原理图,NO被阳极产生的氧化性物质氧化为NO3-,尾气经氢氧化钠溶液吸收后再排入空气中。电流密度和溶液PH对烟气脱氮的影响如图Ⅱ。
①处理后的尾气中,一定含有的气体单质是_____________(填化学式)。
②溶液的pH对NO除去率有影响的原因是______________________________________________。
③若电极板面积为10 cm2,实验烟气含NO的体积分数为1.5%,流速为0.070 L • s-1 (气体体积已折算成标准状况,且烟气中无其他气体被氧化),测得电流密度为1.0 A•cm-2。实验中NO除去率为_____________。(法拉第常数为96500C•mol-1)
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溴化亚铜可用于彩色照相,是一种白色结晶状粉末,见光分解,在空气中会慢慢氧化成绿色,溶于氢溴酸、盐酸、硝酸和氨水,在热水中也会发生分解。实验室制备CuBr的装置示意图和步骤如下:
实验步骤:
①在装置A中加人50.0 g CuSO4o5H2O、30.9 g NaBr、150 mL蒸馏水,60℃时不断搅拌,以适当流速通入SO2;
②溶液冷却后倾去上层清液,在避光的条件下过滤;
③依次用溶有少量SO2的水、溶有少量SO2的乙醇、纯乙醚洗涤;
④在双层干燥器(分别装有浓硫酸和氢氧化钠)中干燥3〜4h,再经氢气流干燥,最后进行真空干燥,得到产品21.6 g。
回答下列问题:
(1)步骤②中过滤需要避光的原因是________________________________________________。
(2)步骤①中实验所用蒸馏水事先要进行的处理操作是_______________,控制反应在60℃条件下进行,实验中可采取的措施是________________________。
(3)步骤③中洗涤剂需“溶有SO2”的原因是__________________________________;最后洗涤剂改用乙醚的目的是_____________________________________。
(4)装置A中反应生成CuBr的离子方程式为__________________________;说明反应已完成的现象是_____________________________________________________。
(5)本实验产品的产率是_____________________。
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以丙烯为原料合成抗炎药物D和机体免疫增强制剂Ⅰ的合成路线如下(部分反应条件和产物己经略去):
回答下列问题:
(1)由丙烯生成A的反应类型为________,由H生成I的反应类型为______________。
(2)E的结构简式为_____________,F中含氧官能团的名称为___________________。
(3)化合物G的化学式为C5H10O3N2,则其结构简式为___________________。
(4)A→B反应的化学方程式为 ________。
(5)A的同分异构体中属于苯的同系物的共有________种(不包含A),其中核磁共振氢谱有四组峰的
是________ (写一种结构简式)。
(6)已知:。结合上述流程中的信息,设计由制备制备的合成路线:_______________________。
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卤族元素能形成多种物质。
(1)基态Br原子的核外电子排布式为[Ar]_________________,有_______个未成对电子。
(2)比较下列卤化钠的熔点和沸点,分析其变化规律及原因:_______________________。
卤化物 | NaCl | NaBr | NaI |
熔点/K | 1074 | 1020 | 934 |
沸点/K | 1686 | 1663 | 1577 |
(3)SnCl2的链状聚合结构式如图所示,其中存在的化学键是_____________。
(4)氧氰[(OCN)2]是一种拟卤素,其结构式为N≡C-O-O-C≡N。1mo1(OCN)2分子中含有σ键的数目为_______个;其中C原子的杂化方式为_________;O、C、N第一电离能由大到小的顺序为_________。
(5)如图为一种铜的溴化物晶胞,晶胞参数为apm。
①晶胞中,Br原子采取A1型最密堆积,则Br的原子半径是_________pm(用含a的计算式表示,下同)。
②该铜的溴化物密度为________g·cm-3。
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氯化亚铜是一种重要的化工原料,广泛应用于有机合成、石油、油脂、染料等工业。一种利用低品位铜矿(Cu2S、CuS及FeO和Fe2O3等)为原料制取CuCl的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ“浸取”前需将铜矿粉碎的目的是______________;“浸取”时,被氧化的元素有________(填元素符号)
(2)已知Cu2+、Mn2+、Fe3+开始生成沉淀和沉淀完全的pH如下表,则步骤Ⅱ“中和”时,pH应控制的范围为_______________。
物质 | Cu(OH)2 | Mn(OH)2 | Fe(OH)3 |
开始沉淀pH | 4.7 | 8.3 | 1.2 |
完全沉淀pH | 6.7 | 9.8 | 3.2 |
(3)步骤IV加热“蒸氨”时发生反应的化学方程式为________________。
(4)步骤VI反应的离子方程式为______________,其中盐酸需过量,其原因是________________。
(5)步骤Ⅶ获得CuCl晶体需经过滤、洗涤、干燥。洗涤时,常有无水乙醇代替蒸馏水做洗涤剂的优点是______________(写一点)。
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氢氰酸(HCN)是一种具有苦杏仁气味的无色液体,易溶于水。回答下列问题:
(1)一定的温度和催化剂作用下,利用甲烷、氨气为原料氧化合成氢氰酸。
①氨气的电子式为______________。
②合成氢氰酸的化学方程式为________。
(2)已知25℃时HCN和H2CO3的电离常数(Ka)如下表:
物质 | 电离常数(Ka) |
HCN | Ka=5×10-10 |
H2CO3 | Ka1=4. 5×10-7 Ka2=4.7×10-11 |
25 ℃时,物质的量浓度均为0.1 mol • L-1的NaCN、NaHCO3和Na2CO3三种溶液,其pH最大的是________ (填化学式)。
(3)—定条件下,HCN与H2和H2O反应如下:
I. HCN(g)+3H2(g)NH3(g)+CH4(g) △H1
Ⅱ.HCN(g) + H2O(g)NH3(g)+CO(g) △H2
①反应Ⅲ,CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)的△H=__________(用△H1、△H2表示)。
②对于反应Ⅱ,减小压强,HCN的转化率______(填“提高”、“不变”或“降低”)。
③反应I、Ⅱ的平衡常数对数值(lgK)与温度的关系如图甲所示,则T1K时,反应Ⅲ的平衡常数对数值lgK=_________。
(4)电解法处理含氰废水的原理如图乙所示,阳极CN-先发生电极反应:CN-+2OH--2e-= CNO-+H2O,CNO-在阳极上进一步氧化的电极反应式为________________。
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某化学兴趣小组制备硫化亚铁并探究其自燃性质。
实验I 在石棉网上把研细的硫粉和铁粉按一定比例混合均匀,用灼热的玻璃棒触及混合物,当混合物呈红热状态时,移开玻璃棒,得到黑色FeS。
(1)玻璃棒的作用是______________________。
(2)常温下,该实验制得的硫化亚铁__________(填“能”或“不能”)自燃。
实验II 将H2S气体长时间通入硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液中进行硫化,制备硫化亚铁。
装置示意图如下。
(3)B装置的作用是________________。
(4)C中反应生成硫化亚铁的离子方程式为________。
(5)C中的固液混合物经过滤、洗涤、干燥得到产品。检验过滤所得固体物质是否洗涤干净的方法是________________________ 。
(6)产品分析结果如下表:
硫质量分数/% | 总铁质量分数/% | 亚铁质量分数/% | 硫化亚铁质量分数/% |
22. 00 | 44.60 | 38.50 | x |
①表中x =________。
②总铁质世分数大于亚铁质量分数,原因是________
(7)制得的硫化亚铁在常温下能发生缓慢氧化而自燃,写出该过程的化学方程式:________ (写一个)。
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有机物G可用于治疗哮喘、系统性红斑狼疮等。其合成路线如下图所示。
已知:
①通常在同一碳原子上连有两个烃基不稳定,易脱水形成羰基
②醛能发生羟醛缩合反应,最终脱水生成不饱和醛:
③
请回答:
(1)A生成B的反应类型为_________,B中含有的官能团名称为_________。
(2)写出两个符合下列条件的A的同分异构体结构简式________。
①能与氯化铁溶液发生显色反应
②核磁共振氢谱显示分子中苯环上有两种不同化学环境的氢原子
(3)化合物C的结构简式为_________。
(4)DE的化学方程式为__________。
(5)1molG在一定条件下与足量H2充分反应,需要消耗H2__________mol。
(6)可由和有机物H分子间脱去一分子水而得,则H的名称为______;通常采用为原料合成,请参照题目路线图设计该合成路线______(无几时机任选)。
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原子序数依次增大的四种元素A、B、C、D分别处于第一至第四周期。自然界存在多种A的化合物,B原子核外电子由6种不同的运动状态,B与C可形成正四面体形分子,D的M能层没有空轨道且只有2个未成对电子。请回答下列问题:
(1)A与B元素形成的B2A2种含有的σ键、π键数目之比为________。
(2)B元素的一种单质晶体结构如图1所示,理论上12g该晶体中有________个六元环;图2位在元素周期表中与B相邻的元素位置关系,B、G形成的晶胞结构如图3所示(其中“●”为B元素原子,“〇”为G元素原子),图中“●”点构成的堆积方式与图4中_____(填序号)所表示的堆积方式相同;图3的结构中,设晶胞边长为a cm,B原子直径为bcm,G原子直径为c cm,则该晶胞的空间利用率为_______(用含a、b、c的式子表示)。
(3)请说出E的氟化物(EF3)和F的氢化物(FH3)能发生反应的原因,并写出反应的化学方程式_____(用化学式表示)。
(4)元素C的含氧酸中,酸性最强的是_________(写化学式),该酸根离子的立体构型为________。
(5)基态D原子的核外电子排布式为[Ar]_______;D形成的配合物D(CO)n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18,则n=______;由D一铝合金为原料可制得一种历史悠久、应用广泛的催化剂,其催化的i实例为:化合物b中进行sp3杂化的原子有__________(填元素符号)。
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氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl难溶于醇和水,可溶于氯离子浓度较大的体系,在潮湿空气中易水解氧化。以海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)为原料,采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下:
回答下列问题:
(1)写出“溶解”过程中发生的氧化还原反应的离子方程式(N元素被还原到最低价):_______,溶解温度应控制在60-70℃,原因是_______。
(2)写出步骤③中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。已知NH4Cl、Cu2+的物质的量之比[n(NH4Cl)/n(Cu2+)]与Cu2+沉淀率的关系如图所示,当氯化铵用量增加到一定程度后的氯化亚铜的沉淀率减少,其可能的原因是__________。
(3)步骤⑤包括用pH=2的酸洗、水洗两步操作,酸洗采用的酸是_____(写名称),回收的主要物质是____(写化学式)
(4)上述工艺中,步骤⑥醇洗的作用是__________。
(5)称取2.000g CuCl样品(杂质不参与反应),溶于一定量的0.5000mol/L FeCl3溶液中,加水稀释至200mL得到溶于,取20.00mL用0.1000mol/L的Ce(SO4)2溶液滴定到终点,消耗20.00mL Ce(SO4)2
有关反应式:Fe3++CuCl═Fe2++Cu2++Cl﹣ Ce4++Fe2+═Fe3++Ce3+
则样品中CuCl的质量分数_________。
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