(8分)有一包白色固体混合物,该混合物可能含有CuSO4、Na2CO3、Na2SO4、MgCl2,现进行如下实验:(1)将混合物溶于水,得到无色透明溶液。(2)取上述溶液分成两份盛于试管中,其中一份滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加稀硝酸,沉淀不溶解;另一份滴加NaOH溶液,有白色沉淀生成。试根据实验现象推断,并完成下面的填空:该混合物中肯定没有________和________;肯定含有________和________(写化学式)。
〔化学—选修3:物质结构与性质〕(15分)已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次递增,A、B、C、D位于短周期。A位于周期表的s区,其原子中电子层数和未成对电子数相同;B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道,且每种轨道中的电子总数相同;D原子最外层电子数是次外层电子数的3倍。E有“生物金属”之称,E4+和氩原子的核外电子排布相同。 请回答下列问题: (1)B、C、D三种元素的电负性由小到大的顺序为,E的基态原子的电子排布式为。 (2)由B、D形成的BD32-离子中,其VSEPR模型名称是,离子的中心原子采用杂化。 (3)已知由A、C、D三种元素按照4:2:3的原子个数比可形成某离子化合物,常温下测得该离子化合物的水溶液pH=5,则该溶液中水电离出的氢离子浓度为。 (4)D、E和钡三种元素构成的某化合物的晶胞结构如图所示,该化合物的化学式为。 纳米级的EO2是一种广泛使用的催化剂,实验室往往通过ECl4在大量水中加热水解制得EO2·xH2O,该反应的化学方程式为。
〔化学—选修2:化学与技术〕(15分)Na2S2O3·5H2O可作为高效脱氯剂,工业上用硫铁矿(FeS2)为原料制备该物质的流程如下。 已知:I.气体A可以使品红溶液褪色,与硫化氢(H2S)混合能获得单质硫。 II.pH约为11的条件下,单质硫与亚硫酸盐可以共热生成硫代硫酸盐。 回答下列问题: (1)沸腾炉中将粉碎的硫铁矿用空气吹动使之达到“沸腾”状态,其目的是。 (2)吸收塔中的原料B可以选用(填字母序号)。 A.NaCl溶液 B.Na2CO3溶液 C.Na2SO4溶液 (3)某小组同学用下图装置模拟制备Na2S2O3的过程(加热装置已略去)。 ①A中使用70%的硫酸比用98%的浓硫酸反应速率快,其原因是。装置B的作用是。 ②C中制备Na2S2O3发生的连续反应有:Na2S+H2O+SO2 = Na2SO3+H2S、和Na2SO3+S Na2S2O3。 (4)工程师设计了从硫铁矿获得单质硫的工艺,将粉碎的硫铁矿用过量的稀盐酸浸取,得到单质硫和硫化氢气体,该反应的化学方程式为。
乙二胺四乙酸可由乙二胺(H2NCH2CH2NH2)、氰化钠(NaCN)和甲醛水溶液作用制得,能和Fe3+形成稳定的水溶性配合物乙二胺四乙酸铁钠,原理如下: (1)Fe3+基态核外电子排布式为。 (2)与CN-互为等电子体的一种非极性分子为(填化学式)。 (3)乙二胺四乙酸中C原子的轨道杂化类型是;C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是。 (4)乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺,但乙二胺比三甲胺的沸点高得多,原因是。 (5)请在乙二胺四乙酸铁钠结构图中用“箭头”表示出配位键。
镁铝碱式碳酸盐[MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O]阻燃剂具有阻燃、消烟、填充等功能,是一种不溶于水的新型无机阻燃剂。 (1)将MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O表示成氧化物形式。 (2)为确定镁铝碱式碳酸盐的组成,进行如下实验: 准确称取15.050 g样品进行灼烧至恒重,生成CO2 0.560 L(已换算成标准状况下)。分析测得残留物中MgO为6.000 g,Al2O3为2.550 g,通过计算确定该镁铝碱式碳酸盐的化学式。(写出计算过程) (3)该镁铝碱式碳酸盐可以由MgCl2、NaAlO2、NaOH和Na2CO3反应制备,制备的化学方程式为。
中国环境监测总站数据显示,PM2.5、SO2、NOx等是连续雾霾过程影响空气质量显著的污染物,其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此,对它们进行研究具有重要意义。请回答: (1)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:
根据表中数据计算PM2.5待测试样的pH =。 (2)NOx是汽车尾气的主要污染物之一。汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如下: N2(g)+O2(g)2NO(g) △H=。 (3)消除氮氧化物和硫氧化物有多种方法。 Ⅰ.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。反应原理如图所示: ①由图可知SCR技术中的氧化剂为。 ②用Fe做催化剂时,在氨气足量的情况下,当=1:1时,脱氮率最佳,已知每生成28g N2放出的热量为QkJ,该反应的热化学方程式为。 Ⅱ.工业上变“废”为宝,吸收工业中SO2和NO,可获得Na2S2O4和NH4NO3产品的流程图如下(Ce为铈元素): ①装置Ⅰ中的主要反应的离子方程式为。 ②装置Ⅲ还可以使Ce4+再生,若用甲烷燃料电池电解该装置中的溶液,当消耗1mol CH4时, 理论上可再生mol Ce4+。 Ⅲ.用活性炭还原法可以处理氮氧化物。如发生反应: C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)△H=Q kJ/mol。 在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
①Tl℃时,该反应的平衡常数K=。 ②30 min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡,根据上表中的数据判断改变的条件可能是________(答一种即可)。