未知物A的实验式和分子式都是C2H6O。A的红外光谱图如图(a),未知物A的核磁共振氢谱有三个峰如图(b),峰面积之比是1∶2∶3,未知物A的结构简式为____________。
在一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力如图所示。请回答: (1)“O”点导电能力为“0”的理由是。 (2)A、B、C三点pH由大到小的顺序是__________________。 (3)A、B、C三点电离度最大的是_____________。
(14分)下图所示为血红蛋白和肌红蛋白的活性部分――血红素的结构式。 回答下列问题: ⑴血红素中含有C、H、O、N、Fe五种元素,C、N、O三种元素的第一电离能由小到大的顺序是_______________,写出基态Fe原子的核外电子排布式_________________。 ⑵血红素中N原子的杂化方式分别为________、________,在下图的方框内用“→”标出Fe2+的配位键。 ⑶铁有δ、γ、α三种同素异形体,γ晶体晶胞中所含有的铁原子数为_________,δ、α两种晶胞中铁原子的配位数之比为____________。
(12分)我国是个钢铁大国,钢铁产量为世界第一,高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法。高炉内可能发生如下反应: C(s)+O2(g) = CO2(g)△H1=-393.5 kJ·mol—1① C(s)+CO2(g) = 2CO(g)△H2=+172.5 kJ·mol—1② 4CO(g)+Fe3O4(s) = 4CO2(g)+3Fe(s)△H3=-13.7 kJ·mol—1③ 请回答下列问题: ⑴计算3Fe(s)+2O2(g) = Fe3O4(s)的△H=___________________。 ⑵800℃时,C(s)+CO2(g)2CO(g)的平衡常数K=1.64,相同条件下测得高炉内c(CO)=0.20 mol·L-1、c(CO2)=0.05 mol·L-1,此时反应向_______(填“正”或“逆”)方向进行。 ⑶某种矿石中铁元素以氧化物FemOn形式存在,现进行如下实验:将少量铁矿石样品粉碎,称取25.0 g样品于烧杯中,加入稀硫酸充分溶解,并不断加热、搅拌,滤去不溶物。向所得滤液中加入10.0 g铜粉充分反应后过滤、洗涤、干燥得剩余固体3.6 g。剩下滤液用浓度为2 mol·L-1的酸性KMnO4滴定,至终点时消耗KMnO4溶液体积25.0 mL。 提示:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ 8H++MnO4-+5Fe2+=Mn2++5Fe3++4H2O ①计算该铁矿石中铁元素的质量分数。(请写出必要的解题步骤) ②计算氧化物FemOn的化学式(m、n为正整数)(请写出必要的解题步骤)
(12分)以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高,为控制砷的排放,采用化学沉降法处理含砷废水,相关数据如下表。 表1.几种砷酸盐的Ksp表2.工厂污染物排放浓度及允许排放标准 回答以下问题: ⑴该硫酸工厂排放的废水中硫酸的物质的量浓度c(H2SO4)=______________mol·L-1。 ⑵写出难溶物Ca3(AsO4)2的Ksp表达式:Ksp[Ca3(AsO4)2]=______________,若混合溶液 中Al3+、Fe3+的浓度均为1.0×10-4mol·L-1,c(AsO43-)的最大是_______________mol·L-1。 ⑶工厂排放出的酸性废水中的三价砷(H3AsO3弱酸)不易沉降,可投入MnO2先将其氧化成五价砷(H3AsO4弱酸),写出该反应的离子方程式_________________________。 ⑷在处理含砷废水时采用分段式,先向废水中投入生石灰调节pH到2,再投入生石灰将pH调节到8左右使五价砷以Ca3(AsO4)2形式沉降。 ①将pH调节到2时废水中有大量沉淀产生,沉淀主要成分的化学式为______________; ②Ca3(AsO4)2在pH调节到8左右才开始沉淀的原因为_____________________________。
(15分)尿素(H2NCONH2)是一种非常重要的高氮化肥,工业上合成尿素的反应如下: 2NH3(l)+CO2(g)H2O(l)+H2NCONH2 (l)△H=-103.7 kJ·mol-1 试回答下列问题: ⑴下列措施中有利于提高尿素的产率的是___________。 A.采用高温 B.采用高压 C.寻找更高效的催化剂 ⑵合成尿素的反应在进行时分为如下两步: 第一步:2NH3(l)+CO2(g) H2NCOONH4(氨基甲酸铵) (l)△H1 第二步:H2NCOONH4(l)H2O(l)+H2NCONH2(l)△H2 某实验小组模拟工业上合成尿素的条件,在一体积为0.5 L密闭容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳,实验测得反应中各组分随时间的变化如下图Ⅰ所示: ①已知总反应的快慢由慢的一步决定,则合成尿素总反应的快慢由第_____步反应决定,总反应进行到_________min时到达平衡。 ②反应进行到10 min时测得CO2的物质的量如图所示,则用CO2表示的第一步反应的速率v(CO2)=_______________________。 ③第二步反应的平衡常数K随温度的变化如上右图Ⅱ所示,则△H2__________0(填“>”“<”或“=”)