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下表為長式周期表的一部分,其中的編號代表對應的元素。
請回答下列問題:
(1)表中屬于d區(qū)的元素是 (填編號)。
(2)科學發(fā)現(xiàn),②、④、⑨三種元素的原子形成的晶體具有超導性,其晶胞的結構特點如右圖(圖中②、④、⑨分別位于晶胞的
體心、頂點、面心),則該化合物的化學式為
(用對應的元素符號表示)。
(3)元素②的一種氫化物是重要的化工原料,
常把該氫化物的產(chǎn)量作為衡量石油化工發(fā)展水
平的標志。有關該氫化物分子的說法正確的是 。
A.分子中含有氫鍵 B.屬于非極性分子
C.含有4個σ鍵和1個π鍵 D.該氫化物分子中,②原子采用sp2雜化
(4)某元素的特征電子排布式為nsnnpn+1,該元素原子的核外最外層電子的孤對電子數(shù)為 ;該元素與元素①形成的分子X構形為 ;X在①與③形成的分子Y中的溶解度很大,其主要原因是 。
(5)A、B均為短周期金屬元素。依據(jù)下表數(shù)據(jù),寫出B原子的電子排布式:
電離能/kJ·mol-1 | I1 | I2 | I3 | I4 |
A | 932 | 1821 | 15390 | 21771 |
B | 738 | 1451 | 7733 | 10540 |
(6)過渡金屬離子與水分子形成的配合物是否有顏色,與其d軌道電子排布有關。一般而言,為d0或d10排布時,無顏色;為d1~d9排布時,有顏色,如[Co(H2O)6]2+顯粉紅色。據(jù)此判斷,[Mn(H2O)6]2+ 顏色(填“無”或“有”)。
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工業(yè)含鉻(Cr)廢水的處理原理是將Cr2O72-轉化為Cr3+,再將Cr3+轉化為沉淀。廢水pH與Cr2O72-轉化為Cr3+的關系如圖1,實驗室模擬工業(yè)電解法處理含鉻廢水的裝置如圖2:
請根據(jù)以上知識回答下列問題:
⑴ 含鉻廢水預處理的方法是 。
⑵ 在圖2中連接鐵棒的一極是電源的 極。
⑶ 實驗中除能觀察到廢水顏色發(fā)生變化外,還能觀察到的現(xiàn)象是 。
表一:
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cr(OH)3 | Al(OH)3 |
開始沉淀 | 2.7 | 7.5 | 4.3 | 3.4 |
完全沉淀 | 4.1 | 9.7 | 5.6 | 5.2 |
⑷ 當廢水顏色不再發(fā)生明顯變化時,切斷電源,取出電極,再調節(jié)電解液的pH至8左右。調節(jié)pH的目的是 。
⑸ 含鉻廢水國家排放標準為含量≤0.1000mg/L。取上述電解后的廢水200.00mL,調節(jié)pH=1后置于錐形瓶中,用濃度為0.0001mol/L的KI溶液滴定,至滴定終點時,用去KI溶液9.00mL。已知酸性條件下,I-被Cr2O72-氧化的產(chǎn)物為I2。用計算所得數(shù)據(jù)說明上述電解法處理后的廢水是否符合國家排放標準 。
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某種芳香族化合物A,其蒸氣密度是相同條件下H2密度的82倍。A由碳、氫、氧三種元素組成,經(jīng)測定碳、氫的質量分數(shù)分別為73.2%和7.32%。
(1)A的分子式是 。
(2)已知:
ⅰ. (R1、R2、R3代表烴基)
ⅱ.
又知,A在一定條件下能發(fā)生如下轉化,某些生成物(如H2O等)已略去。
請回答:
① 步驟Ⅰ的目的是 ;
② 若G為碳酸,則E的結構簡式是 ;E的核磁共振氫譜中有 個吸收峰(填數(shù)字);③ F→H的反應類型是 ;
④ F在一定條件下可發(fā)生酯化反應,生成M(M與FeCl3反應,溶液呈紫色;且分子結構中含有苯環(huán)和一個七元環(huán))請寫出該反應的化學方程式 ;
⑤ A的結構簡式是 ;上述轉化中B→D的化學方程式是 。
(3)已知A的某種同分異構體N具有如下性質:
① N與FeCl3反應,溶液呈紫色;
② N在一定條件下可發(fā)生銀鏡反應,N與H2在苯環(huán)側鏈上按照物質的量之比1:1作用后的生成物不能發(fā)生消去反應;
③ 在通常情況下,1mol N能與含1mol Br2的濃溴水發(fā)生取代反應;
④ N分子中苯環(huán)上的取代基上無支鏈。
請寫出:N可能的結構簡式 (寫一種即可)。KmnO4/H+
(4)請設計合理方案,完成從到的合成路線(用合成路線流程圖表示,并注明反應條件)。
提示:①;合成過程中無機試劑任選;②合成路線流程圖示例如下:
CH3CH2OHCH2=CH2CH2-CH2
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工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產(chǎn),流程如下:
(1)工業(yè)生產(chǎn)時,制取氫氣的一個反應為:CO+H2O(g)CO2+H2
①t℃時,往1L密閉容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸氣。反應建立平衡后,體系中c(H2)=0.12mol·L-1。該溫度下此反應的平衡常數(shù)K=_____(填計算結果)。
②保持溫度不變,向上述平衡體系中再加入0.1molCO,當反應重新建立平衡時,水蒸氣的轉化率α(H2O)=________。
(2)合成塔中發(fā)生反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g);△H<0。下表為不同溫度下該反應的平衡常數(shù)。由此可推知,表中
T1____573K(填“>”、“<”或“=”)。
(3)NH3和O2在鉑系催化劑作用下從145℃就開始反應:
4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) △H=-905kJ·mol-1
不同溫度下NO產(chǎn)率如圖所示。溫度高于900℃時,
NO產(chǎn)率下降的原因 。
(4)廢水中的N、P元素是造成水體富營養(yǎng)化的關鍵因素,農(nóng)藥廠排放的廢水中常含有較多的NH4+和PO43-,一般可以通過兩種方法將其除去。
①方法一:將Ca(OH)2或CaO 投加到待處理的廢水中,生成磷酸鈣,從而進行回收。當處理后的廢水中c(Ca2+)=2×10-7 mol/L時,溶液中c(PO43-)= mol/L。
(已知Ksp[Ca3(PO4)2]=2×10-33)
②方法二:在廢水中加入鎂礦工業(yè)廢水,就可以生成高品位的磷礦石―鳥糞石,反應的方程式為Mg2++NH4++PO43-=MgNH4PO4↓。該方法中需要控制污水的pH為7.5~10,若pH高于10.7,鳥糞石的產(chǎn)量會大大降低。其原因可能為 。與方法一相比,方法二的優(yōu)點為 。
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2007年度http://today.ks5u.com諾貝爾化學獎獲得者格哈德·埃特爾建立了合成氨反應機理,T=673K時,各步反應的能量變化如圖所示,圖中的能量單位為kJ·mol-1。(注:圖中“吸”表示在催化劑表面的吸附)請回答下列問題:
(1)合成氨反應的機理為
① ;
②N2 N2吸 2N 2N吸
③ ;
④NH吸+H吸 NH2吸;
⑤NH2吸+H吸 NH3吸 NH3。
(2)T=673K時,合成氨反應的熱化學方程為 。
(3)液氨與水頗為相像,它能溶解多種無機及有機分子,其電離方程式可表示為:
2NH3 NH+4+NH-2(某溫度http://today.ks5u.com下其離子積常數(shù)為10-30)。液氨中的pNH4與水中的pH類似,則該溫度http://today.ks5u.com下液氨的pNH4= 。
(4)鹽酸肼(N2H4Cl2)是一種重要的化工原料,屬于離子化合物,易溶于水,溶液呈酸性,水解原理與NH4Cl類似。寫出鹽酸肼第一步水解反應的離子方程式 。
(5)肼(N2H4)又稱聯(lián)氨,是一種可燃性的液體,可用作火箭燃料。已知在101kPa時,N2H4在氧氣中完全燃燒生成氮氣,肼—空氣燃料電池是一種堿性燃料電池,電解質溶液是20%~30%的KOH溶液。肼—空氣燃料電池放電時:
負極的電極反應式是 。
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鋰在原子能工業(yè)中具有十分獨特的地位,被譽為“高能金屬”,它推動著能源工業(yè),尤其是電池技術的發(fā)展。鹽湖鹵水中鋰的含量較高,資源豐富,提煉鋰的價格低廉,成為國內外開發(fā)生產(chǎn)鋰的主攻方向。把鹽湖鹵水自然日曬和冷凍,從鹵水中析出食鹽、瀉利鹽、鉀鹽鎂礬和光鹵石等一系列鹽類,得到富含MgC12的濃縮母液,其中LiC1的濃度達10%以上。把濃縮母液經(jīng)高溫爐分解除去MgC12等一系列過程,最終得到金屬鋰。其主要生產(chǎn)工藝流程如下:
已知:Li2CO3在不同溫度的溶解度如下表:
溫度/℃ | 0 | 10 | 20 | 50 | 75 | 100 |
Li2CO3的溶解度/g | 1.539 | 1.406 | 1.329 | 1.181 | 0.866 | 0.728 |
(1)寫出濃縮母液在高溫爐中分解的化學方程式
(2)寫出鹽酸與Li2CO3反應的離子方程式
(3)洗滌所得Li2CO3沉淀要用熱水而非冷水,原因是 。
(4)熔融LiCl電解的環(huán)境是
a.氫氣中b.氮氣中c.空氣中d.真空中e.He氣
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已知常溫下甲醛是一種無色、有刺激性氣味的氣體,易溶于水,是世界衛(wèi)生組織(WHO)確認的致癌物和致畸物質之一。我國規(guī)定:居室中甲醛含量不得超過0.08 mg/m?衫盟嵝愿咤i酸鉀溶液測定甲醛含量。
測定原理:KMnO4 (H)溶液為強氧化劑,可氧化甲醛和草酸。
有關離子方程式為: 4MnO4—+5HCHO+12H+ 4Mn2++5CO2↑+11H2O
2MnO4—+5H2C2O4+6H+ 2Mn2++10CO2↑+8H2O
測定裝置:部分裝置如右圖所示(a、b為止水夾)。
測定步驟:
①收集待檢新裝修的房屋居室空氣5 L。
②準確量取5.00 mL 1.00×10 mol/L的高錳酸
鉀溶液于250 mL錐形瓶中,滴入3滴6 mol/L
的HSO溶液,加水45 mL稀釋,備用。
③將1.00×10 mol/L的草酸標準溶液置于酸式滴定管中備用。
④打開a,關閉b,用注射器抽取100 mL新裝修的房屋的室內空氣。關閉a,打開b,再緩緩推動注射器,將氣體全部推入酸性高錳酸鉀溶液中,使其充分反應。再如此重復4次。
⑤用標準草酸溶液滴定錐形瓶中的溶液,記錄滴定所消耗的草酸溶液的體積。
⑥再重復實驗2次(每次所取的高錳酸鉀溶液均為5.00 mL)。3次實驗所消耗草酸溶液的體積平均值為12.38 mL。
回答以下問題:
(1)使用_________量取5.00 mL高錳酸鉀溶液。
(2)如果注射器壓送氣體速度過快,可能會產(chǎn)生什么不良后果?使結果偏高還是偏低? 。
(3)本實驗是否需要外加指示劑?若需要請指出指示劑的名稱,若不需要,試說明如何確定滴定的終點。
。
(4)計算該居室內空氣中甲醛的濃度_________mg/m,該居室的甲醛________(填“是”或“否”)超標。
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教材中經(jīng)常利用如圖裝置進行有關物質的制備和性質檢驗。
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(1)請按要求填充下表空格
實驗名稱 | 選用的儀器(填字母) | C或D中所盛試劑(填名稱) | C或D中的現(xiàn)象 |
區(qū)別固體Na2CO3和NaHCO3 | BD | 澄清石灰水 | |
銅和濃硫酸反應 | AC | 溶液紅色褪去 | |
制備乙酸乙酯 | 飽和碳酸鈉溶液 | 上層有透明油狀液體產(chǎn)生并有香味 |
(2)針對上述實驗下列說法正確的是(填字母代號) 。
A.Cu和濃硫酸反應時,可在裝置C的試管口塞沾有堿液的棉花
B.加熱已吸收Cu和濃硫酸反應生成物的溶液不能出現(xiàn)紅色
C.制備乙酸乙酯時,裝置C的導管末端在液面以下
D.B裝置可用于制備氨氣
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