（实验班）(15分)钡(Ba)和锶(Sr)及其化合物在工业上有着广泛的应用，它们在地壳中常...

（实验班）(15分)钡(Ba)和锶(Sr)及其化合物在工业上有着广泛的应用，它们在地壳中常以硫酸盐的形式存在，BaSO4和SrSO4都是难溶性盐。工业上提取钡和锶时首先将BaSO4和SrSO4转化成难溶弱酸盐。

已知：SrSO4(s) Sr2＋(aq)＋SO(aq)　　 Ksp＝2.5×10－7

SrCO3(s)Sr2＋(aq)＋CO(aq)　 　Ksp＝2.5×10－9

（1）将SrSO4转化成SrCO3的离子方程式为________________________________，该反应的平衡常数为_________　 ________（填具体数字）；该反应能发生的原因是

_________________________________________(用沉淀溶解平衡的有关理论解释)。

（2）对于上述反应，实验证明增大CO的浓度或降低温度都有利于提高SrSO4的转化率。判断在下列两种情况下，平衡常数K的变化情况(填“增大”、“减小”或“不变”)：

①升高温度，平衡常数K将________；②增大CO的浓度，平衡常数K将________。

（3）已知，SrSO4和SrCO3在酸中的溶解性与BaSO4和BaCO3类似，设计实验证明上述过程中SrSO4是否完全转化成SrCO3。实验所用的试剂为________；实验现象及其相应结论为_________________________________________________________。

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钡(Ba)和锶(Sr)及其化合物在工业上有着广泛的应用，它们在地壳中常以硫酸盐的形式存在，BaSO4和SrSO4都是难溶性盐。工业上提取钡和锶时首先将和转化成难溶弱酸盐。

已知：

(1)将SrSO4转化成SrCO3的离子方程式为:_______________________________________，该反应的平衡常数表达式为_____________________________________；该反应能发生的原因是:________________________________。(用沉淀溶解平衡的有关理论解释)

(2)对于上述反应，实验证明增大CO32-的浓度或降低温度都有利于提高SrSO4的转化率。判断在下列两种情况下，平衡常数K的变化情况(填“增大”“减小”或“不变”)：

①升高温度，平衡常数K将__________________________________；

②增大CO32-的浓度，平衡常数K将________。

(3)已知，SrSO4和SrCO3在酸中的溶解性与BaSO4和BaCO3类似，设计实验证明上述过程中SrSO4是否完全转化成SrSO4。实验所用的试剂为________；实验现象及其相应结论为______________________。

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（Ⅰ）硫在地壳中主要以硫化物、硫酸盐等形式存在，其单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用。已知：重晶石（BaSO4）高温煅烧可发生一系列反应，其中部分反应如下：

①BaSO4（s）+4C（s）＝BaS（s）+4CO（g）△H＝+571.2kJ・mol—1

②BaS（s）＝Ba（s）+S（s）△H＝+460kJ・mol—1

已知：③2C（s）+O2（g）＝2CO（g）△H=-221kJ・mol—1

则：Ba（s）+S（s）+2O2（g）＝BaSO4（s）　 △H＝　　　　　　　　　　　 。

（Ⅱ）污染与环境保护已经成为现在我国最热门的一个课题，污染分为空气污染，水污染，土壤污染等。

（1）为了减少空气中SO2的排放，常采取的措施就洗涤含SO2的烟气。以下物质可作洗涤剂的是　　　　　　 （选填序号）。

a．Ca（OH）2　　　　　　　　　　 b．CaCl2　　　　　　　　　　　　　 c．Na2CO3　　　　　　　　　　 d．NaHSO3

（2）为了减少空气中的CO2，目前捕碳技术在降低温室气体排放中具有重要的作用，捕碳剂常用（NH4）2CO3，反应为：（NH4）2CO3（aq）＋H2O（l）＋CO2（g）＝2NH4HCO3 （aq）　 ΔH3　 为研究温度对（NH4）2CO3捕获CO2效率的影响，在某温度T1下，将一定量的（NH4）2CO3溶液置于密闭容器中，并充入一定量的CO2气体（用氮气作为稀释剂），在t时刻，测得容器中CO2气体的浓度。然后分别在温度为T2、T3、T4、T5下，保持其他初始实验条件不变，重复上述实验，经过相同时间测得CO2气体浓度，其关系如图

则：

① △H3　　　　　　　 0（填“＞”、“＝”或“＜”）。

② 在T4～T5这个温度区间，容器内CO2气体浓度变化趋势的原因是：　　　　　　　　　　　　 。

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磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素,主要以难溶于水的磷酸盐如Ca3(PO4)2等形式存在。它的单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用。

（1）白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定条件下反应获得。相关热化学方程式如下:

①2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)6CaO(s)+P4(s)+10CO(g）ΔH1=+3 359．26 kJ·mol-1

②CaO(s)+SiO2(s)CaSiO3(s） ΔH2=-89．61 kJ·mol-1

2Ca3(PO4)2(s)+6SiO2(s)+10C(s)6CaSiO3(s)+P4(s)+10CO(g）ΔH3则ΔH3=　　 kJ·mol-1。

（2）白磷中毒后可用CuSO4溶液解毒,解毒原理可用下列化学方程式表示: 11P4+60CuSO4 +96H2O20Cu3P +24H3PO4+60H2SO4　 6 mol CuSO4能氧化白磷的物质的量是　　　　　　 。

（3）磷的重要化合物NaH2PO4、Na2HPO4和Na3PO4可通过H3PO4与NaOH溶液反应获得,含磷各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如图所示。

①为获得尽可能纯的NaH2PO4,pH应控制在 ； pH=8时,溶液中主要含磷物种浓度大小关系为　　 。

②Na2HPO4溶液显碱性,若向溶液中加入足量的CaCl2溶液,溶液则显酸性,其原因是　　 (写离子方程式)。

（4）磷的化合物三氯氧磷()与季戊四醇()以物质的量之比2∶1反应时,可获得一种新型阻燃剂中间体X,并释放出一种酸性气体。季戊四醇与X的核磁共振氢谱如下图所示。

①酸性气体是 　　　　　　　　　　 (填化学式)

②X的结构简式为　　 　　　　　　 　　　　 。

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（1）磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素，主要以难溶于水的磷酸盐如Ca3（PO4）2等形式存在。它的单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用。

白磷（P4）可由Ca3（PO4）2、焦炭和SiO2在一定条件下反应获得。相关热化学方程式如下：

2Ca3（PO4）2（s）+10C（s）═6CaO（s）+P4（s）+10CO（g）△H1＝+3359.26 kJ•mol﹣1

CaO（s）+SiO2（s）═CaSiO3（s）△H2＝﹣89.61 kJ•mol﹣1

写出白磷（P4）由Ca3（PO4）2、焦炭和SiO2在一定条件下反应的热化学方程式为：_____。

（2）电子工业中清洗硅片上的SiO2（s）的反应为SiO2（s）+4HF（g）═SiF4（g）+2H2O（g）△H（298.15 K）＝﹣94.0 kJ•mol﹣1△S（298.15 K）＝﹣75.8 J•mol﹣1•K﹣1，设△H和△S不随温度而变化，此反应自发进行的温度是_____

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钪及其化合物具有许多优良的性能，在宇航、电子、超导等方面有着广泛的应用。从钛白工业废酸(含钪、钛、铁、锰等离子)中提取氧化钪(Sc2O3)的一种流程如下：

回答下列问题：

（1）洗涤“油相”可除去大量的钛离子。洗涤水是用93%的硫酸、27.5%的双氧水和水按一定比例混合而成。混合的实验操作是______________________________。

（2）先加入氨水调节pH＝3，过滤，滤渣主要成分是__________；再向滤液加入氨水调节pH＝6，滤液中Sc3+的浓度为_____________。（已知：Ksp[Mn(OH)2]＝1.9×10－13、Ksp[Fe(OH)3]＝2.6×10－39，Ksp[Sc(OH)3]＝9.0×10－31）

（3）用草酸“沉钪”。25 ℃时pH＝2的草酸溶液中＝__________(保留两位有效数字)。写出“沉钪”得到草酸钪的离子方程式__________________________________。[已知Ka1(H2C2O4)＝5.9×10－2，Ka2(H2C2O4)＝6.4×10－5]

（4）草酸钪“灼烧”氧化的化学方程式为_____________________________。

（5）废酸中含钪量为15 mg·L－1，V L废酸最多可提取Sc2O3的质量为____________。

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钠和铜的单质及其化合物在社会实际中有着广泛的应用。

（1）NaCl晶体的晶胞结构如图所示，每个NaCl的晶胞中含有的阴离子的个数为__，阳离子周围最近且等距离得阴离子的个数为__。

（2）碘化钠溶液和硫酸铜溶液能反应生成一种铜的碘化物A（白色沉淀），A的晶胞如右图所示，则A的化学式是__，A中铜元素的化合价为__。

（3）向硫酸铜溶液中滴加氨水会生成蓝色沉淀，再滴加氨水到沉淀刚好全部溶解可得到深蓝色溶液，继续向其中加入极性较小的乙醇可以生成深蓝色的[Cu(NH3)4]SO4·H2O沉淀，该物质中的NH3通过___键与中心离子Cu2＋结合，NH3分子中N原子的杂化方式是__。与NH3分子互为等电子体的一种阳离子是__。

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磷单质及其化合物在工业生产巾有着广泛的应用。向磷可用于制备高纯度的磷酸（磷酸结构简式为 ），三聚磷酸钠是常用的水处理剂，次磷酸钠（Nail2P@）可用于化学镀镍等等。完成下列填空：

（1）磷元素原子核外最外层电子排布式为 　　　　　　 。NaH2PO2中涉及到四种元素，它们的原子半径由小到大的顺序为　　　　 （填元素符号）。

（2）氧原子核外有 　　　 种不同能量的电子。

（3）海产品添加剂多聚磷酸钠是由Na+与多聚磷酸根离子组成的，某种多聚磷酸根的结构如图。

①磷原子的杂化类型为　　　　 ；②这种多聚磷酸钠的化学式为　　　　　　

（4） 次磷酸（H3PO2）是一种精细磷化工产品，具有较强还原性

①NaH2PO2为 　　　　　　 （填“正盐”或“酸式盐”），其溶液显 　　　　 （填“弱酸性”“中性”或“弱碱性”）

②次磷酸钠（NaH2PO2）可用于化学镀镍．化学镀镍的溶液中含有Ni2+和H2PO2-，在一定条件下能发生如下反应生成Ni和H2PO3-，写出上述反应离子方程式 　　　　　　

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N、O、S、Cl、Cu五种元素的单质及其化合物在现代工业生产中有着广泛应用。请回答下列问题：

（1）第一电离能：N_____O（填“”或“”，下同），电负性：S____Cl。

（2）的沸点比高的原因是___________；属于________（填“极性”或“非极性”）分子，

（3）Cu与Cl形成化合物的晶胞如图所示。该晶体的化学式为________。

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胆矾(CuSO4·5H2O)是铜的重要化合物，在工业生产中应用广泛。实验室制备胆矾的流程如下：

(1) 稀硫酸、稀硝酸与铜粉反应生成一种无色气体，该气体是_____(写化学式)，制得的胆矾晶体中可能存在的杂质是_____(写名称)。

(2) 实验室可采用沉淀法测定所得胆矾晶体中CuSO4·5H2O的含量，步骤如下：

①取样、称量；②加水充分溶解；③加入BaCl2溶液；④过滤、洗涤、干燥；⑤称量、计算。在过滤前，需要检验SO42-是否沉淀完全，检验方法是____________________________________________

(3) 若改变反应条件可获得化学式为Cux(OH)y(SO4)z·nH2O的晶体，用热重分析仪对Cux(OH)y(SO4)z·nH2O晶体进行分析并推断该晶体的化学式。取3.30 g晶体样品进行热重分析，所得固体质量的变化曲线如下图所示。已知：体系温度在650 ℃及以下时，放出的气体只有水蒸气；实验测得温度在650 ℃时，残留固体的组成可视为aCuO·bCuSO4；温度在1 000 ℃以上时，得到的固体为Cu2O。

请回答下列问题：

①温度650～1 000 ℃产生的气体中，n(O)∶n(S)____(填“>”“<”或“＝”)3。

②通过计算推断Cux(OH)y(SO4)z·nH2O晶体的化学式：__________。

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