【题目】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Ni原子价电子中成对电子数与未成对电子数之比为_________。
(2)MgO与CaO这两个物质,其中熔点较高的是______,原因是___________________________________________。
(3)第二周期中,第一电离能介于B元素和N元素之间的元素有_________种。
(4)半夹心结构催化剂M能催化乙烯、丙烯、苯乙烯的聚合, 其结构如图所示。
①组成M的元素中,电负性最大的是__________ (填名称)。
②M中碳原子的杂化方式为__________。
③M中不含__________ (填代号)。
a、π键 b、σ键 c、离子键 d、配位键
(5)NiO的晶体结构如图所示,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________________。
【答案】4:1 MgO 它们都是离子晶体,由于Mg2+的半径小于Ca2+,所以MgO的晶格能大于CaO 3 氧 sp2 、sp3 C (1,,
)
【解析】
根据原子的电子排布图可以判断其价电子中的成对电子数和未成对电子数。根据影响晶格能的因素比较离子晶体的熔点高低。根据同一周期中第一电离能的变化规律分析第一电离能的相对大小。根据O和Cl形成的化合物中元素的化合价比较其电负性的大小关系。根据碳原子的成键特点判断其所形成的共价键的类型。根据晶胞结构及其中粒子的空间分布特点判断其坐标参数。
(1)基态Ni原子价电子排布式为3d84s2,其轨道表示式为,因此,其中成对电子数与未成对电子数分别为8和2,因此,其比值为4:1。
(2)组成和结构相似的离子晶体,其晶格能越高,其熔点越高。MgO与CaO均属于离子晶体,由于Mg2+的半径小于Ca2+,因此,MgO的晶格能高于CaO,其中熔点较高的是MgO。
(3)同一周期中的元素,其第一电离能从左到右呈增大趋势,其中第IIA和第VA的元素因其价电子排布处于较稳定的状态,其第一电离能高于邻近的两种元素,因此,第二周期中,第一电离能介于B元素和N元素之间的元素有Be、C、O等3种。
(4)①非金属元素的电负性通常高于金属元素的电负性,组成M的元素中属于非金属元素的有H、C、O、Cl,H、C、O的电负性依次增大,O和Cl形成的化合物中,O显负价,故其中电负性最大的是氧元素。
②M分子中,苯环上的碳原子和形成碳碳双键的碳原子,其杂化方式为sp2,M分子中还有3个饱和的碳原子,其杂化方式为sp3。
③M分子中,苯环上的碳原子和碳碳双键中的碳原子既形成了σ键,又形成了π键,Ti原子与O原子之间形成了配位键,但是不含离子键,故选C。
(5)根据NiO的晶体结构示意图可知,其晶胞与氯化钠的晶胞相似,其中离子坐标参数A为(0,0,0),B为(1,1,0),C离子位于晶胞侧面的面心,根据A和B的坐标可知,C离子坐标参数为(1,,
)。
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【题目】已知:pOH=-lgc(OH-)。室温下,将稀盐酸滴加到某一元碱(BOH)溶液中,测得混合溶液的pOH与离子浓度的变化关系如图所示。下列叙述错误的是
A. BOH属于弱碱
B. BOH的电离常数K=1×10-4.8
C. P点所示的溶液中:c(Cl-)>c(B+)
D. N点所示的溶液中:c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)-c(BOH)
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【题目】25℃时,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.无色溶液:NH、Cu2+、NO
、SO
B.能使紫色石蕊试液变红的溶液:Al3+、Fe3+、NO、Cl-
C.滴加KSCN溶液显红色的溶液:Ba2+、K+、Cl-、OH-
D.与铝反应产生大量氢气的溶液:Na+、Mg2+、CO、NO
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【题目】如图是某化学兴趣小组制备PCl3的实验装置(部分仪器已省略):
有关物质的部分性质如下:
熔点/℃ | 沸点/℃ | 其他 | |
黄磷 | 44.1 | 280.5 | 2P(过量)+3Cl2 |
PCl3 | -112 | 75.5 | 遇水生成H3PO3和HCl,遇O2生成POCl3 |
POCl3 | 2 | 105.3 | 遇水生成H3PO4和HCl,能溶于PCl3 |
请回答下列问题:
(1)仪器戊的名称为___。
(2)实验时甲中所发生反应的化学方程式为___。
(3)乙中盛放的试剂是___,其作用是___;丙中盛放的试剂是___,其作用是___。
(4)向仪器丁中通入干燥、纯净的Cl2之前,应先通入一段时间的CO2,其目的主要是___。
(5)碱石灰的作用是___(答出一条即可)。
(6)PCl3粗产品中常含有POCl3、PCl5等,加入黄磷(化学式用P表示)经加热除去PCl5的化学反应方程式为___,后通过___(填实验操作名称),即可得到PCl3纯品。
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【题目】将一定量的Cl2通入一定浓度的苛性钾溶液中,两者恰好完全反应(已知反应过程放热),生成物中有三种含氯元素的离子,其中ClO-和ClO两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的变化示意图如图所示。下列说法不正确的是
A. 反应中转移电子的物质的量是0.21 mol
B. ClO的生成可能是由于温度升高引起的
C. 标准状况下有3.36 L氯气参加反应
D. 苛性钾溶液中KOH的物质的量为0.2 mol
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【题目】铁系元素是人体必需的微量元素, Fe3+可以与KSCN溶液、苯酚等发生显色作用。镁元素也是人体所必需的阳离子元素之一,它能够维持核酸结构的稳定性,调节机体免疫功能,对人体抵抗新冠病毒等病毒侵袭起着重要作用。
(1)与SCN互为等电子体且为非极性分子的化学式为__________(任写一种)。
(2)普鲁士蓝俗称铁蓝,晶胞如图甲所示(K+未画出),平均每两个晶胞立方体中含有一个K+,又知该晶体中铁元素有+2价和+3价两种,则Fe3+与Fe2+的个数比为___________。
(3)血红素铁(图乙)用作铁强化剂,其吸收率比一般铁剂高3倍,在图乙中画出Fe2+与N原子间的化学键(若是配位键,需要用箭头加以表示)_____________
(4)某种磁性氮化铁的结构如图2所示,Fe为____________堆积,N随机排列在Fe构成的正四面体空隙中,空隙的占有率为,则该化合物的化学式为___________。 其中铁原子最近的铁原子的个数为________;氮化铁晶胞底边长为a nm,高为c nm,则这种磁性氮化铁的晶体密度为______ g·cm-3 (用含a、c和NA的计算式表示)。
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【题目】对工业废气进行脱硝有多种方法。
(1)用活性炭还原法处理氮氧化物的反应为C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。一定条件下按下表所示条件向体积固定的容器中充入物质发生该反应。
容器 | 温度 | 体积 | C(s) | NO(g) | N2(g) | CO2(g) |
甲 | 600℃ | V L | 1mol | 2mol | 0 | 0 |
乙 | 600℃ | V L | 0 | 0 | 2mol | 2mol |
①下列能说明甲容器中反应达到平衡状态的是_______。
a.容器的压强保持不变 b.v(NO)正=2v(CO2)逆
c.混合气体的密度保持不变 d.NO、N2、CO2的物质的量之比为2∶1∶1
②关于平衡时的甲、乙两容器,下列说法一定正确的是_______。
a.p(甲)=p(乙) b.c(NO)甲=c(CO2)乙
c.2c(CO2)甲=c(N2)乙 d.体积分数φ(CO2)甲=φ(N2)乙
(2)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用生成亚硝酰氯(ClNO),涉及反应如下:4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) K1 ;2NO2(g)+NaCl(s)
NaNO3(s)+ClNO(g) K2;2NO(g)+Cl2(g)
2ClNO(g) K3;则K1、K2 、K3之间的关系为K3=_______
(3)利用O3进行如下脱硝反应:2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g) ΔH<0。其他条件一定时,NO2(g)的平衡转化率随温度和压强的变化情况如下图甲所示。X表示_______(填“压强”或“温度”),L1_______L2(填“<”或“>”)。
(4)用稀硝酸吸收NOx进行脱硝,得到HNO3和HNO2(弱酸)的混合溶液,电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。写出电解时阳极的电极反应式:_______。
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【题目】化工原料异丁烯(C4H8)可由异丁烷(C4H10)直接催化脱氢制备:C4H10(g) C4H8(g) + H2(g)ΔH=+139 kJ/mol
(1)该反应的化学平衡常数的表达式为_________________。
(2)一定条件下,以异丁烷为原料生产异丁烯。温度、压强改变对异丁烷平衡转化率的
影响如下图所示。
①判断p1、p2的大小关系:p1_________________(填“>”或“<”)p2,理由是_________________。
②若异丁烷的平衡转化率为40%,则平衡混合气中异丁烯的物质的量分数最多为______%(保留小数点后1位)。
(3)目前,异丁烷催化脱氢制备异丁烯的研究热点是催化活性组分以及载体的选择。下表是以V-Fe-K-O为催化活性物质,反应时间相同时,测得的不同温度、不同载体条件下的数据。
温度/℃ | 570 | 580 | 590 | 600 | 610 | |
以γ-Al2O3为载体 | 异丁烷转化率/% | 36.41 | 36.49 | 38.42 | 39.23 | 42.48 |
异丁烯收率/% | 26.17 | 27.11 | 27.51 | 26.56 | 26.22 | |
以TiO2为载体 | 异丁烷转化率/% | 30.23 | 30.87 | 32.23 | 33.63 | 33.92 |
异丁烯收率/% | 25.88 | 27.39 | 28.23 | 28.81 | 29.30 |
说明:收率=(生产目标产物的原料量/原料的进料量)×100%
①由上表数据,可以得到的结论是____________(填字母序号)。
a.载体会影响催化剂的活性
b. 载体会影响催化剂的选择性
c.载体会影响化学平衡常数
②分析以γ-Al2O3为载体时异丁烯收率随温度变化的可能原因:___________。
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【题目】在汽车尾气净化装置中,气体在催化剂表面吸附与解吸的过程如图所示。下列说法正确的是
A.N2 是氧化产物
B.NO 和O2 必须在催化剂表面才能反应
C.吸附过程发生化合反应,解吸过程发生分解反应
D.催化转化的总反应为2NO+O2+4CO4CO2+N2
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