【物质结构与性质】碳、氮、氧是构成生命物质的三种主要元素。(1)碳、氮、中,原子核外电子未成对电子数最多的是 (用元素符号表示)。(2)已知CN-与N2结构相似,则HCN分子中σ键与π键数目之比为 。(3)H2O2分子中氧原子的杂化方式为 。(4)与NO2+互为等电子体的微粒有 、 (举2例),NO3-的空间构型是 。(5)已知元素A的氧化物的晶胞结构如图所示,则该氧化物的化学式为 。
雾霾天气严重影响人们的生活质量,其中氮氧化物和硫氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一。消除氮氧化物和硫氧化物有多种方法。 (1)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图31-1所示: ①由图31-1可知SCR技术中的氧化剂为:。 ②图31-2是不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氮率,由图可知最佳的催化剂和相应的温度分别为:、。 ③用Fe做催化剂时,在氨气足量的情况下,不同c(NO2)/c(NO)对应的脱氮率如图31-3所示,脱氮效果最佳的c(NO2)/c(NO)=。已知生成1molN2反应放出的热量为QkJ,此时对应的脱氮反应的热化学方程式为。 (2)利用喷雾干燥法脱硫工艺是除去SO2的常见方法,先将含SO2的废气溶于水,再用饱和石灰浆吸收,具体步骤如下: SO2(g)+H2O(l)H2SO3(l)H+(aq)+HSO3—(aq) I HSO3—(aq)H+(aq)+SO32—(aq)II Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH—(aq)III Ca2+(aq)+SO32—(aq)CaSO3(s)IV ④步骤II的平衡常数K的表达式为。 ⑤该温度下,吸收液中c(Ca2+)一直保持为0.70mol/L,已知Ksp(CaSO3)=1.4×10-7,则吸收后溶液中的SO32-的浓度。(写出计算过程,保留2位有效数字)
工业上以黄铁矿为原料生产硫酸主要分为三个阶段进行,即煅烧、催化氧化、吸收。请回答下列个问题: (1)煅烧黄铁矿形成的炉气必须经除尘、洗涤、干燥后进入(填设备名称) (2)催化氧化阶段反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g);△H<0,550 ℃时,SO2转化为SO3的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示。 理论上要提高SO2的转化率,反应的条件应是温 、高压(填“高”、“低”、或“常” ),但通常情况下工业生产中采用常压的原因是。 将2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于5 L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10 M Pa。该反应的平衡常数等于。 (3)为循环利用催化剂,科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺,回收率达91.7%以上。已知废钒催化剂中含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣。查阅资料知:VOSO4可溶于水,V2O5难溶于水,NH4VO3难溶于水。该工艺的流程如下图。 则:反应①②③④中属于氧化还原反应的是(填数字序号),反应③的离子方程式为。该工艺中反应③的沉淀率(又称沉矾率)是回收钒的关键之一,沉钒率的高低除受溶液pH影响外,还需要控制氯化铵系数(NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比)和温度。根据下图试建议控制氯化铵系数和温度:、。
D、A、B、C为四种原子序数依次增大的短周期元素,A、B、C同周期,A的原子半径是同周期中最大的;B、D同主族。已知D元素的一种单质是日常生活中饮水机常用的消毒剂,C元素的单质可以从A、B两元素组成的化合物的水溶液中置换出B元素的单质。 (1)C元素在周期表中的位置周期族。 (2)A、B元素形成的常见化合物水溶液显性,原因是(用离子方程式表示)用石墨做电极电解该化合物的水溶液,则阴极反应式为, (3)A、D元素可以形成化合物A2D2,写出A2D2与CO2反应的化学方程式(用元素符号表示)。该反应中还原剂是。 (4)B元素的单质在不同的条件下可以与O2发生一系列反应:① B(s)+O2(g)=BO2(g);△H=-296.8kJ/mol②2BO2(g)+O2(g) 2BO3(g);△H=-196.6kJ/mol 则1 mol BO3(g)若完全分解成B(s),反应过程中的热效应为。
[化学——物质结构与性质]由Cu、N、B等元素组成的新型材料有着广泛用途。 (1)基态 Cu+ 的核外电子排布式为。在高温下CuO 能分解生成Cu2O,试从原子结构角度解释其原因:。 (2)立方氮化硼是一种新型的超硬、耐磨、耐高温的结构材料,它属于 晶体。 (3)化合物A (H3BNH3) 是一种潜在的储氢材料,它可由六元环状化合物 (HB=NH)3通过3CH4 + 2 (HB=NH)3 + 6H2O →3CO2 + 6H3BNH3 制得。 ①与上述化学方程式有关的叙述不正确的是。(填标号)
②1个 (HB=NH)3分子中有 个σ键。 (4)在硼酸盐中,阴离子有链状、环状等多种结构形式。图(a)是一种链状结构的多硼酸根,则多硼酸根离子符号为 。图(b)是硼砂晶体中阴离子的环状结构,其中硼原子采取的杂化类型为 。
短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置如图所示,其中W的氧化物是酸雨形成的主要物质。 (1) 写出W的原子结构示意图:。 (2) 将足量X的最高价氧化物通入含Y元素的阴离子溶液中。反应的离子方程式为。 (3) 已知:①X(s) + O2(g) =XO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1 ②H2(g) + 1/2 O2(g) =H2O(g) ΔH=-242.0 kJ·mol-1 ③XH4(g) + 2O2(g) =XO2(g) + 2H2O(g)ΔH=-802.0 kJ·mol-1 则XH4气体分解成氢气和X固体的热化学方程式为 。 (4) ZO是由单质X和ZO2反应制取单质Z的中间产物。隔绝空气时,ZO与NaOH溶液反应(产物含有一种固体单质和一种钠盐)的化学方程式为_______________。 (5) 利用原电池原理,可用W的一种氧化物、O2和H2O来制备W的最高价氧化物对应水化物。写出该电池负极反应式:___________。 (6) 将W的气态氢化物通入一定量的NaOH溶液中,在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量,生成气体与HCl的物质的量的关系如图所示(忽略气体的溶解和HCl的挥发)。 ①O点溶液中所含溶质的化学式为____________。 ②a点溶液中,c(Na+): c(Cl-)= _______________。