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【題目】第四周期有18種元素,其相關(guān)化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域均有著廣泛的應(yīng)用。請回答下列問題:
(1)基態(tài)鈣原子核外電子云形狀為____________,電子占據(jù)的最高能層符號是____________。
(2)五氧化二釩(V2O5)是硫酸工業(yè)中重要的催化劑,基態(tài)釩原子的價(jià)電子排布式為____________。
(3)琥珀酸亞鐵片是用于缺鐵性貧血的預(yù)防和治療的常見藥物,其中“亞鐵”是關(guān)鍵成分,K3[Fe(CN)6]溶液是檢驗(yàn)Fe2+的試劑,1molCN-中含π鍵的數(shù)目為____________,臨床建議服用維生素C促進(jìn)“亞鐵”的吸收,避免生成Fe3+,從結(jié)構(gòu)角度來看,Fe2+易被氧化成Fe3+的原因是____________。
(4)鎵、鍺、砷、硒的第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>____________(用元素符號表示);其中鍺的化合物四氯化鍺可用作光導(dǎo)纖維滲雜劑,其熔點(diǎn)為-49.5℃,沸點(diǎn)為83.1℃,則其晶體類型為____________,中心原子的雜化類型為____________;砷酸酸性弱于硒酸,從分子結(jié)構(gòu)的角度解釋原因____________;砷化硼是一種新型材料,或成為最好的熱導(dǎo)體,其結(jié)構(gòu)與金剛石相似,已知砷化硼晶胞參數(shù)為bpm,則該晶體的密度為____________ g ·cm-3。(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。
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【題目】氮的固定是幾百年來科學(xué)家一直研究的課題。
(1)下表列舉了不同溫度下大氣固氮和工業(yè)固氮的部分K值。
反應(yīng) | 大氣固氮 N2(g)+O2(g) | 工業(yè)固氮 N2(g)+3H2(g) | |||
溫度/℃ | 27 | 2000 | 25 | 400 | 450 |
K | 3.84×10-31 | 0.1 | 5×108 | 0.507 | 0.152 |
①分析數(shù)據(jù)可知:大氣固氮反應(yīng)屬于_______(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
②分析數(shù)據(jù)可知:現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)不采用“大氣固氮”原理的原因:_______。
③從平衡視角考慮,工業(yè)固氮應(yīng)該選擇常溫條件,但實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)卻選擇500℃左右的高溫,解釋其原因______________。
(2)工業(yè)固氮反應(yīng)中,在其他條件相同時(shí),分別測定N2的平衡轉(zhuǎn)化率在不同壓強(qiáng)(P1、P2)下隨溫度變化的曲線,下圖所示的圖示中,正確的是____(填“A”或“B”);比較P1、P2的大小關(guān)系_______。
(3)20世紀(jì)末,科學(xué)家采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷(能傳遞H+)為介質(zhì),用吸附在它內(nèi)外表面上的金屬鈀多晶薄膜做電極,實(shí)現(xiàn)高溫常壓下的電化學(xué)合成氨,提高了反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,其實(shí)驗(yàn)簡圖如C所示,陰極的電極反應(yīng)式是__________。
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(4)近年,又有科學(xué)家提出在常溫、常壓、催化劑等條件下合成氨氣的新思路,反應(yīng)原理為:2N2(g)+6H2O(l)
4NH3(g)+3O2(g),則其反應(yīng)熱△H=________。(已知:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) △H=-92.4kJ·mol-1;2H2(g)+O2(g)
2H2O(l) △H=-571.6kJ·mol-1)
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【題目】相同質(zhì)量的SO2和SO3,它們之間的關(guān)系正確的是
A. 所含硫原子的物質(zhì)的量之比為1:1 B. 所含氧原子的物質(zhì)的量之比為3:2
C. 氧元素的質(zhì)量比為6: 5 D. 硫元素的質(zhì)量比為5:4
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【題目】A、B兩元素為同一周期ⅡA族和ⅢA族元素,若A元素的原子序數(shù)為x,則B元素的原子序數(shù)可能為:( )
①x+1 ②x+8 ③x+11 ④x+18 ⑤x+25 ⑥x+32
A.②④⑥B.①③⑥C.①②③④D.①③⑤
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【題目】VL Al2(SO4)3溶液中含a g Al3+,從中取出V/2L,并稀釋至V L,則稀釋后SO42—的物質(zhì)的量濃度為
A. a/(54V)mol·L—1 B. a/(18V)mol·L—1 C. a/(36V)mol·L—1 D. a/(27V)mol·L—1
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【題目】工業(yè)上利用氯堿工業(yè)中的固體廢物鹽泥(主要成分為Mg(OH)2、CaCO3、BaSO4,除此之外還有NaCl、Al(OH)3、Fe(OH)3、Mn(OH)2等。)與廢稀硫酸反應(yīng)制備七水硫酸鎂,產(chǎn)率高,既處理了三廢,又有經(jīng)濟(jì)效益。其工藝流程如下:
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已知:
i)部分陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)溶液的pH
沉淀物 | Mn(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Mg(OH)2 |
pH值(完全沉淀) | 10.02 | 8.96 | 3.20 | 4.70 | 11.12 |
ii)兩種鹽的溶解度圖(單位為g/100g水)
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根據(jù)以上流程圖并參考表格pH數(shù)據(jù)和溶解度圖,請回答下列問題。
(1)酸解時(shí),加入的酸為____________,在酸解過程中,想加快酸解速率,請?zhí)岢鰞煞N可行的措施____________、____________。
(2)加入的NaClO可與Mn2+反應(yīng)產(chǎn)生MnO2沉淀,該反應(yīng)的離子方程式是____________。
(3)本工藝流程多次用到抽濾操作,其優(yōu)點(diǎn)在于____________,四次抽濾時(shí):抽濾①所得濾渣A的成分為____________、CaSO4;抽濾②所得濾渣B的成分為MnO2、____________、____________;抽濾③所得濾液C中主要雜質(zhì)陽離子的檢驗(yàn)方法是____________;抽濾④將產(chǎn)品抽干。
(4)依據(jù)溶解度曲線,操作M應(yīng)采取的方法是適當(dāng)濃縮,____________。
(5)每制備1噸MgSO4·7H2O,需要消耗鹽泥2噸。若生產(chǎn)過程中的轉(zhuǎn)化率為70%,則鹽泥中鎂(以氫氧化鎂計(jì))的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為____________。
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【題目】實(shí)驗(yàn)室需要0.3 mol·L-1 NaOH溶液480 mL和一定濃度的硫酸溶液。根據(jù)這兩種溶液的配制情況回答下列問題:
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(1)如圖所示的儀器中配制溶液肯定不需要的是___(填序號),配制上述溶液還需用到的玻璃儀器是___(填儀器名稱)。
(2)在配制NaOH溶液時(shí):
①根據(jù)計(jì)算用托盤天平稱取NaOH的質(zhì)量為________g;
②若NaOH溶液在轉(zhuǎn)移至容量瓶時(shí),灑落了少許,則所得溶液濃度________(填“>”、“<”或“=”)0.3 mol·L-1。
(3)實(shí)驗(yàn)室采購了98%(ρ=1.84gcm﹣3)的硫酸配制3.68molL﹣1的硫酸溶液500mL需準(zhǔn)確量取98%的硫酸_____mL;
(4)該同學(xué)實(shí)際配制硫酸溶液的濃度為3.50 mol·L-1,原因可能是___________(填序號)。
A.用膠頭滴管加水時(shí)俯視刻度 B.容量瓶中原來存有少量水
C.稀釋硫酸的燒杯,溶液轉(zhuǎn)移后未洗滌 D.用膠頭滴管加水定容時(shí)仰視刻度
(5)若在滴加蒸餾水時(shí),不慎超過了刻度線,此時(shí)應(yīng)如何處理?______________。
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【題目】COS 和H2S 是許多煤化工產(chǎn)品的原料氣。已知:
Ⅰ.COS(g)+H2(g)
H2S(g)+CO(g) ΔH=X kJ·mol-1;
I.CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) ΔH=-42 kJ·mol-1;
(1)斷裂1mol分子中的化學(xué)鍵所需吸收的能量如下表所示:
分子 | COS(g) | H2(g) | CO(g) | H2S(g) | H2O(g) | CO2(g) |
能量/kJ·mol-1 | 1321 | 440 | 1076 | 680 | 930 | 1606 |
則X=_____________________。
(2)向10 L容積不變的密閉容器中充入1mol COS(g)、1mol H2(g)和1mol H2O(g),進(jìn)行上述兩個(gè)反應(yīng),在某溫度下達(dá)到平衡,此時(shí)CO的體積分?jǐn)?shù)為4%,且測得此時(shí)COS的物質(zhì)的量為0.80mol,則該溫度下反應(yīng)I的平衡常數(shù)為_________________(保留兩位有效數(shù)字)
(3)現(xiàn)有兩個(gè)相同的2 L恒容絕熱(與外界沒有熱量交換)密閉容器M、N,在M 中充入1mol CO和1molH2O,在N 中充入1molCO2和1molH2,均在700℃下開始按Ⅱ進(jìn)行反應(yīng)。達(dá)到平衡時(shí),下列說法正確的是_________。
A.兩容器中CO 的物質(zhì)的量M>N
B.兩容器中正反應(yīng)速率M
C.容器M 中CO的轉(zhuǎn)化率與容器N 中CO2的轉(zhuǎn)化率之和小于1
D.兩容器中反應(yīng)的平衡常數(shù)M>N
(4)氫硫酸、碳酸均為二元弱酸,其常溫下的電離常數(shù)如下表:
H2CO3 | H2S | |
Ka1 | 4.4× 10-7 | 1.3×10-7 |
Ka2 | 4.7× 10-11 | 7.1×10-15 |
煤的氣化過程中產(chǎn)生的H2S 可用足量的Na2CO3溶液吸收,該反應(yīng)的離子方程式為______________;常溫下,用100mL0.2mol·L-1InaOH溶液吸收448mL(標(biāo)況)H2S氣體,反應(yīng)后溶液中離子濃度從大到小的順序?yàn)?/span>__________________________________。
(5)25℃時(shí),用Na2S沉淀Cu2+、Sn2+兩種金屬離子 (M2+),所需S2-最低濃度的對數(shù)值1gc(S2-)與Igc(M2+
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①25℃時(shí)Ksp(CuS)=_______________。
②25℃時(shí)向50mL的Sn2+、Cu2+濃度均為0.01mol/L的混合溶液中逐滴加入Na2S溶液,當(dāng)Na2S溶液加到150mL時(shí)開始生成SnS沉淀,則此時(shí)溶液中Cu2+濃度為_____________mol/L。
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【題目】氮化鎵(GaN)被稱為第三代半導(dǎo)體材料,其應(yīng)用已經(jīng)取得了突破性的進(jìn)展。
已知:(i)氮化鎵性質(zhì)穩(wěn)定,不與水、酸反應(yīng),只在加熱時(shí)溶于濃堿。
(ii)NiCl2 溶液在加熱時(shí),先轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2,后分解為NiO。
(iii)制備氮化鎵的反應(yīng)為:2Ga+2NH3
2GaN+3H2
某學(xué);瘜W(xué)興趣小組實(shí)驗(yàn)室制備氮化鎵,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示:
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設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①滴加幾滴NiCl2 溶液潤濕金屬鎵粉末,置于反應(yīng)器內(nèi)。
②先通入一段時(shí)間后的H2,再加熱。
③停止通氫氣,改通入氨氣,繼續(xù)加熱一段時(shí)間。
④停止加熱,繼續(xù)通入氨氣,直至冷卻。
⑤將反應(yīng)器內(nèi)的固體轉(zhuǎn)移到盛有鹽酸的燒杯中,充分反應(yīng)過濾、洗滌、干燥。
(1)儀器X中的試劑是___________,儀器Y的名稱是__________________。
(2)指出該套裝置中存在一處明顯的錯(cuò)誤是________________________。
(3)步驟①中選擇NiCl2 溶液,不選擇氧化鎳的原因是____________________。
a.增大接觸面積,加快化學(xué)反應(yīng)速率
b使鎳能均勻附著在鎵粉的表面,提高催化效率
c.為了能更好形成原電池,加快反應(yīng)速率
(4)步驟③中制備氮化鎵,則判斷該反應(yīng)接近完成時(shí)觀察到的現(xiàn)象是____________________。
(5)請寫出步驟⑤中檢驗(yàn)產(chǎn)品氮化鎵固體洗滌干凈的操作________________________。
(6)鎵元素與鋁同族,其性質(zhì)與鋁類似,請寫出氮化鎵溶于熱NaOH溶液的離子方程式:______________________。
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【題目】當(dāng)今化學(xué)界關(guān)注的熱點(diǎn)之一是C60 , 它與金剛石的關(guān)系是( )
A.同素異形體
B.同一物質(zhì)
C.同位素
D.以上關(guān)系均不正確
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