【题目】央视报道《王者归“铼”》:中国发现超级金属“铼”,飞机火箭上天全靠它,有望打破美国垄断。
(1)铼(Re)被称为类锰元素,与锰的外围电子结构数相同,已知Mn的外围电子排布式为3d54s2,写出75Re的外围电子排布式:______,其最高价氧化物的化学式为_______。
(2)铢合金可作为醇脱氢反应的催化剂:CH3OHHCHO+H2↑,上述反应两种有机物中碳原子的杂化形式分别是______和_______。C、H、O三种元素中,电负性最大的是______(填元素符号)。
(3)实验中常用过硫酸盐氧化法测定钢铁中锰的含量,反应原理为2Mn2++5S2O82-+8H2O2MnO4-+10SO42-+16H+。已知H2S2O8的结构简式如图所示。
上述反应中S2O82-断裂的共价键类型为___(填“σ键”或“π键”),每生成0.3molMnO4-,过硫酸根中断裂的共价键数目为_____NA。
(4)科学家研制出一种新型的超硬材料,类似于金刚石的结构,但硬度比金刚石大,该晶体元素组成为C和N,其晶胞如图所示(图示原子都包含在晶胞内),则该晶胞所含氮原子的个数为____。已知晶胞参数分别为a nm、b nm、c nm,,该晶体的摩尔质量为Mg·mol-1,密度为ρg·cm-3,则阿伏加德罗常数的数值为___(用含a、b、c、ρ、M的代数式表示)。
【答案】5d56s2 Re2O7 sp3 sp2 O σ 0.75 8
【解析】
(1)铼(Re)被称为类锰元素,与锰的外围电子结构数相同,锰元素为25号元素,铼为75号元素位于第6周期第ⅤⅡB族,结合Mn的外围电子排布式为3d54s2,75Re的外围电子排布式:5d56s2,最高价为+7价,据此写出氧化物化学式为Re2O7。
(2)铢合金可作为醇脱氢反应的催化剂:CH3OHHCHO+H2↑,甲醇分子内碳原子形成4个σ键,杂化方式为sp3杂化,甲醛(H2C=O)分子内碳原子形成3个σ键,无孤对电子,杂化方式为sp2杂化;同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增大,电负性C<O,H的电负性最小,H<C<O,则O原子电负性最大。
(3)反应中S2O82-中过氧键发生断裂生成SO42-,断裂的是σ键,每生成1mol MnO4-消耗S2O82-为1mol×=2.5mol,每生成0.3mol MnO4-,反应中S2O82-中过氧键发生断裂生成SO42-,故断裂0.75NA个过氧键非极性键;
(4)图示原子都包含在晶胞内,该晶体元素组成为C和N,每个晶胞中含有6个C原子,8个N原子;每个晶胞含2个C3N4,每个晶胞质量=g,每个晶胞的体积为abc×10-21cm3,则密度ρ=
=
g·cm-3,NA=
。
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【题目】金属钒(V)及其化合物有着广泛的用途。请回答下列问题:
(1)钒在溶液中的主要聚合状态与溶液的pH关系如图1所示。V2O74-中V元素的化合价是________,溶液中VO3-转化为V2O74-的离子方程式为________。
(2)偏钒酸铵是最普通的钒酸盐,将V2O5溶于碳酸钠溶液中(有气体生成),然后加入氯化铵,便可析出偏钒酸铵(NH4VO3),该过程总反应的化学方程式为________;当pH超过8.0时偏钒酸铵会发生转化,其原因是溶液中的VO3-转化为V2O74-、________(请另写出一点原因)。
(3)NH4VO3在高温下分解产生的V2O5可作为硫酸工业中2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=pkJ/mol反应的催化剂,其催化原理如图2所示。
①过程a和过程b的热化学方程式为
V2O5(s)+SO2(g)=V2O4(s)+SO3(g) ΔH=qkJ/mol
V2O4(s)+O2(g)+2SO2(g)=2VOSO4(s) ΔH=rkJ/mol
则过程c的热化学方程式为_________。
②T℃时反应2SO3(g)2SO2(g)+O2(g) ΔH>0中SO3的转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图3所示。T℃时,将2molSO3置于10L密闭容器中,反应达到平衡后,体系总压强为0.10MPa。则T℃时B点的化学平衡常数Kc=_________。
(4)全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置,其原理如图4所示。
①充电过程中,右槽溶液颜色逐渐由________色变为________色;
②充电时若转移的电子数为NA个,则左槽溶液中n(H+)的变化量为______。
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【题目】实验室用燃烧法测定某种氨基酸(CxHyOzNm)的分子组成。取Wg该种氨基酸放在纯氧中充分燃烧,生成二氧化碳、水和氮气。按下图所示装置进行实验。
回答下列问题:
(1)实验开始时,首先通入一段时间的氧气,其理由是__________________。
(2)以上装置中需要加热的仪器有_______ (填写字母),操作时应先点燃_____处的酒精灯。
(3)A装置中发生反应的化学方程式是____________________________。
(4)D装置的作用是____________________________。
(5)读取氮气的体积时,应注意①_________________;②_________________。
(6)实验中测得氮气的体积为VmL(标准状况),为确定此氨基酸的分子式,还需要的有关数据有____________________。
A.生成二氧化碳气体的质量
B.生成水的质量
C.通人氧气的体积
D.氨基酸的相对分子质量
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【题目】已知下列热化学方程式:
①H2O(l)=H2(g)+ O2(g) △H=+285.8 kJ/mol
②H2(g)+ O2(g)=H2O(g) △H=-241.8 kJ/mol
③NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H=-57.3kJ/mol
④C(s)+ O2(g)=CO(g) △H=-110.5 kJ/mol
⑤C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5 kJ/mol
回答下列问题:
(1)上述反应中属于吸热反应的是____________________ 。
(2)C的燃烧热为____________________。
(3)燃烧10g H2生成液态水,放出的热量为______________。
(4)写出表示CO燃烧热的热化学方程式:__________________;写出制水煤气的热化学方程式:______________________。
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【题目】75%的酒精、“84”消毒液、双氧水等化学品均是抗疫期间常用的消毒剂。下列有关“84”消毒液(NaClO和NaCl混合溶液)的叙述正确的是( )
A.该溶液中,H+、、
、I-可以大量共存
B.该溶液中,Ag+、K+、、CH3CH2OH可以大量共存
C.向该溶液中加入浓盐酸,会产生黄绿色气体Cl2
D.向该溶液中滴入少量FeSO4溶液的离子方程式为:2Fe2++ClO-+2H+=Cl-+2Fe3++H2O
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【题目】在2L恒容密闭容器中,某可逆反应(ABC均为气体)进行过程中, 在不同反应时间各物质物质的量的变化情况如图所示。则该反应的化学方程式为_________________;开始至2分钟时,用C表示其反应速率为__________。
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【题目】铬及其化合物常被应用于冶金、化工、电镀、制药、纺织等行业,但使用后的废水因其中含高价铬的化合物而毒性很强,必须进行处理。工业上往往采取下列循环工艺防止铬的污染:
(1)上述各步反应中属于氧化还原反应的是__________(填序号)。
(2)第①步,含的废水在酸性条件下用绿矾FeSO4·7H2O处理,写出该反应的离子方程式:_________。
(3)第②步,向上述反应后的溶液中加入适量的碱石灰,使铬离子转变为Cr(OH)3沉淀。处理后,沉淀物中除了Cr(OH)3外,还有_____、____(写化学式)。已知Cr(OH)3性质类似Al(OH)3,是既能与强酸反应又能与强碱反应的两性物质,从沉淀中分离出Cr(OH)3的流程如图:
写出从该沉淀物中分离出Cr(OH)3的离子方程式__________、____________。
(4)回收所得的Cr(OH)3,经③④⑤步处理后又可转变成K2Cr2O7。纯净的K2Cr2O7常用于准确测定Na2S2O3溶液的物质的量浓度,方法如下:
①+6I-+14H+=3I2+2Cr3++7H2O
②2+I2=
+2I-
准确称取纯净的K2Cr2O7 0.1225g配成溶液,用上述方法滴定,消耗Na2S2O3溶液25.00mL。则Na2S2O3溶液的物质的量浓度为______(保留四位有效数字)。
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【题目】下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.将Na2S 溶液加入到含Hg2+的废水中,可生成HgS 沉淀
B.将 AlCl3 溶液加热、蒸干、灼烧,最终得到 Al2O3
C.工业合成氨选择高压而不是常压作为反应条件
D.用稀H2SO4 洗涤 BaSO4 沉淀,可减少沉淀损失量
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【题目】SO2经一系列反应可以得到硫酸和芒硝(Na2SO4·10H2O),其转化关系如图:
(1)SO2可用于H2SO4。已知25℃、101kPa 时:
2SO2(g)+O2(g)+2H2O(l) = 2H2SO4(l) ΔH1=-456kJ/mol
SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l) ΔH2=-130kJ/mol
则I中SO2(g)→SO3(g)的热化学方程式是_____。
(2)若Ⅲ中将SO2通入NaHCO3溶液中,反应的离子反应方程式是_____。已知:25℃时,H2CO3电离平衡常数:K1=4.3×10-7K2=5.6×10-11;H2SO3电离平衡常数:K1=1.5×10-2K2=6.0×10-8
(3)若Ⅲ中将SO2通入NaOH 溶液中,得到NaHSO3溶液,用化学用语表示NaHSO3在水溶液中存在的可逆过程_____。25℃时,SO2与NaOH溶液反应后的溶液中,含硫各微粒(H2SO3、和
)的物质的量分数 X(i)与溶液 pH 的关系如图所示,下列说法不正确的是_____(填字母)。
A.为获得更多的NaHSO3,应将溶液的 pH 控制在 4~5
B.pH=3 时,溶液中 c()>c(H2SO3)> c(
)
C.由 M 点坐标,可以计算H2SO3H++的电离常数
D.pH=9 时,溶液中存在c(H+)=c()+2c(
)+c(OH-)
(4)通过电解法可分离NaHSO3与Na2SO3混合物,如图所示,结合化学用语解释 c 室只排出Na2SO3的原因_____。
(5)步骤 IV 中可以将NaHSO3转化为Na2SO4的试剂是_____,_____(任意写两种)。
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