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【題目】中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所有機(jī)氟化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在尋找新的反應(yīng)砌塊的過程中,意外發(fā)現(xiàn)一種安全、高效合成罕見的硫(Ⅵ)氟類無機(jī)化合物(氟磺酰基疊氮)的方法,該化合物對(duì)于一級(jí)胺類化合物有極高的重氮轉(zhuǎn)移反應(yīng)活性和選擇性.請(qǐng)回答下列問題:
(1)基態(tài)硫的價(jià)電子排布為_________________,氟的最高能級(jí)中電子云的形狀為_______________.
(2)中四種元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>___________________.
(3)以和NaN3為原料在一定條件下可合成(氟磺;B氮).
①NaN3中陰離子的中心氮原子的雜化方式為__________________.
②中不存在_______________(填字母).
A.極性鍵B.非極性鍵C.離子鍵D.金屬鍵E.σ鍵F.π鍵
(4)H-S-C≡N和H-N=C=S均為疊氮酸(HN3)的等電子體,二者的沸點(diǎn): H-S-C≡N<H-N=C=S,其原因是_________________,H-S-C≡N、H-N=C=S晶體中,有一種采用分子密堆積,即配位數(shù)為12,該物質(zhì)是_____________________(填結(jié)構(gòu)式).
(5)NaN3晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示.
①晶體中,每個(gè)Na+周圍與它距離最近且相等的Na+共有_____________個(gè)
②設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,晶胞參數(shù)為apm,則NaN3晶體的密度為_____________g·cm-3(列出計(jì)算式).
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【題目】磷酸二氫鉀(KH2PO4)是一種大型非線性光學(xué)晶體,在未來能源領(lǐng)域——“人造太陽(yáng)”計(jì)劃中有重要作用.以氯磷灰石(主要成分為Ca5(PO4)3Cl,還含有少量Al2O3、Fe2O3等雜質(zhì))為原料制備KH2PO4的一種工藝流程如圖所示:
已知:①離子完全沉淀時(shí)的pH為Fe3+:3.5,Al3+:5.2.
②Ca3(PO4)2與CaHPO4均難溶于水,Ca(H2PO4)2能溶于水
(1)已知“酸浸”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為,該反應(yīng)體現(xiàn)了濃硫酸的______________________性和___________________性.
(2)如果將原料改為氟磷灰石,則“酸浸”時(shí)不能使用玻璃容器,原因是______________________.
(3)“反應(yīng)Ⅱ”的化學(xué)方程式為________________________________________.
(4)常溫下磷酸的電離平衡常數(shù)、、,的電離常數(shù)、,則常溫下KH2PO4水溶液顯____________________(填“酸性”“堿性”或“中性”);將少量磷酸滴入碳酸鈉溶液中反應(yīng)的離子方程式為______________________________.
(5)KH2PO4也可以通過如圖所示裝置電解制備:
則陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為___________________.假如通電前a、b兩室溶液的質(zhì)量相等,若有2NA個(gè)K+通過交換膜,則兩室溶液的質(zhì)量差為__________________g.
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【題目】新冠肺炎疫情期間,多種含氯消毒劑如84消毒液、Cl2、NaClO2等對(duì)病毒均具有很好的消殺作用,其中亞氯酸鈉(NaClO2)在工業(yè)上常以ClO2氣體為原料制備,實(shí)驗(yàn)室制備亞氯酸鈉的裝置如圖所示(夾持裝置已略)。
已知:①控制電壓電解飽和食鹽水可得到ClO2;
②Cl2易溶于CCl4;
③亞氯酸鈉在不同溫度下的溶解度如下表所示:
溫度℃ | 20 | 40 | 60 |
溶解度/g | 6.2 | 23.4 | 48.3 |
回答下列問題:
(1)裝置甲中產(chǎn)生ClO2的電極反應(yīng)式為_____________________。
(2)裝置乙中CCl4的作用為________________________________。
(3)裝置丙中生成NaClO2的化學(xué)方程式為____________________________。
(4)從裝置丙反應(yīng)后的溶液中獲得NaClO2晶體的步驟如下:
其中步驟①加熱到_________________(填現(xiàn)象)時(shí)停止加熱,步驟②是__________________。
(5)準(zhǔn)確稱取2.26gNaClO2粗品,加入盛有20.00mL剛煮沸并冷卻過的水、足量10%的稀硫酸和30.00mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的KI溶液(足量)的碘量瓶中,立即密封并搖晃碘量瓶至試樣完全反應(yīng),再加入淀粉作指示劑用濃度為3.00mol/L的Na2S2O3溶液滴定(已知整個(gè)過程中發(fā)生的反應(yīng)依次為+4I-+4H+=2I2+Cl-+2H2O,),
①若三次平行實(shí)驗(yàn)測(cè)得消耗的Na2S2O3溶液的平均體積為30.00mL,則粗品的純度為_________________%(保留三位有效數(shù)字),
②若使用的水未煮沸,則測(cè)定結(jié)果會(huì)___________________(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。
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【題目】羰基硫(COS)在常溫常壓下為有臭雞蛋氣味的無色氣體,廣泛應(yīng)用于農(nóng)藥、醫(yī)藥和其他化工生產(chǎn)中,存在于煤、石油和天然氣中的羰基硫會(huì)腐蝕設(shè)備、污染環(huán)境,更會(huì)危害人體健康,工業(yè)上處理羰基硫常見的方法有水解反應(yīng)和氫解反應(yīng)。
(1)已知羰基硫中所有原子最外層均達(dá)到8電子結(jié)構(gòu),則其結(jié)構(gòu)式為________________。
(2)①已知:H2(g)+COS(g)H2S(g)+CO(g)△H1=+6.2kJ·mol-1;
②H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)△H2=+41.2kJ·mol-1;
則COS水解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為H2O(g)+COS(g)=H2S(g)+CO2(g),△H=___________kJ/mol.
②已知:COS水解反應(yīng)的機(jī)理如下,其中吸附在催化劑表面的物種用*標(biāo)注。
a. 吸附:H2O→H2O*
b. 反應(yīng):COS+H2O*→CO2+H2S*
c. 脫附:H2S*→H2S
已知COS水解反應(yīng)的反應(yīng)速率由b決定,則a、b、c三步中活化能最大的是__________________。
(3)已知COS氫解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為H2(g)+COS(g)H2S(g)+CO(g) △H=+6.2kJ·mol-1,一定溫度下,向某恒容密閉容器中充入4molCOS(g)和6molH2(g)發(fā)生氫解反應(yīng),H2、COS的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示,
①H2的平衡轉(zhuǎn)化率為_________________,
②該溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)K為__________________,
③其他條件不變,20min時(shí),向該容器中充入2molH2和3molCO,此時(shí)v(正)______________v(逆)(填“大于”“小于”或“等于”)。
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【題目】已知X、Y、Z、W、M均為短周期主族元素,X與W、M形成的化合物XW2、XM4均為重要的溶劑,25℃時(shí),濃度均為0.1moL·L-1的上述元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物溶液的pH隨原子序數(shù)的變化如圖所示.
回答下列問題:
(1)M在元素周期表中的位置為___________________.
(2)W可與Z形成化合物Z2W2,寫出該物質(zhì)的電子式:___________________________.
(3)寫出一個(gè)能說明W與M非金屬性強(qiáng)弱的離子方程式:__________________________.
(4)Z的單質(zhì)可以與X的最高價(jià)氧化物反應(yīng)生成一種鹽和黑色固體單質(zhì),若每轉(zhuǎn)移1mol電子,恢復(fù)至室溫時(shí)該反應(yīng)放出QkJ熱量,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:________________________________________.
(5)M的單質(zhì)為有毒氣體,且在工業(yè)上用途廣泛,常用Y的簡(jiǎn)單氫化物檢驗(yàn)其運(yùn)輸管道是否漏氣,漏氣時(shí)的現(xiàn)象為產(chǎn)生白煙,該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為___________________.
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【題目】298K時(shí)用0.05mol·L-1氨水滴定20mL0.05mol·L-1的疊氮酸(HN3)溶液,滴定過程中混合溶液的電阻率變化情況如圖所示,已知NH3·H2O的電離常數(shù)Kb=1.7×10-5,HN3的電離常數(shù)Ka=1.9×10-5.下列說法中錯(cuò)誤的是
A.電阻率與離子濃度和離子所帶電荷有關(guān)
B.a、b、c、d四點(diǎn)中,水的電離程度最大的是c
C.c~d之間可能存在:c(N3-)=c(NH4+)>c(H+)=c(OH-)
D.若用0.05mol·L-1HN3溶液滴定20mL0.05mol·L-1氨水,則所得曲線完全相同
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【題目】沼氣是重要的生物質(zhì)能,主要由有機(jī)廢棄物發(fā)酵產(chǎn)生,其成分有CH4、CO2和H2S等,由沼氣獲得高純度CH4的工作原理如圖所示(交換膜左側(cè)為酸性溶液,右側(cè)為堿性溶液),下列說法中錯(cuò)誤的是
A.對(duì)沼氣池進(jìn)行檢修時(shí)應(yīng)預(yù)先通風(fēng)并戴防毒面具
B.陰離子應(yīng)從左側(cè)向右側(cè)遷移
C.在陽(yáng)極上可能發(fā)生反應(yīng):HS--2e-=S↓+H+
D.一定條件下反應(yīng)釜中的反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,主要原因是該反應(yīng)放熱
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【題目】X、Y、Z、M、N是原子序數(shù)依次增大的五種短周期主族元索,它們能形成一種有機(jī)酸(結(jié)構(gòu)如圖),五種元素原子的最外層電子數(shù)之和為24,Z和N同主族,M是非金屬性最強(qiáng)的元素,下列說法錯(cuò)誤的是
A.最高正化合價(jià):N>Y>X
B.Z、N可分別與X形成等電子數(shù)的化合物
C.原子半徑:N>Z>Y>M>X
D.Y和N均存在某種含氧酸能使酸性KMnO4溶液褪色
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【題目】某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)如下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)證明:①氧化性:Fe3+>I2,②反應(yīng)2Fe3++2I-=2Fe2++I2為可逆反應(yīng),下列說法中錯(cuò)誤的是
A.實(shí)驗(yàn)1試管中加入淀粉后溶液變藍(lán),該條件下氧化性:Fe3+>I2
B.實(shí)驗(yàn)2中最后電流表指針不再偏轉(zhuǎn)可證明上述反應(yīng)為可逆反應(yīng)
C.實(shí)驗(yàn)1反應(yīng)結(jié)束后,向試管中加入KSCN能判斷該反應(yīng)是否為可逆反應(yīng)
D.實(shí)驗(yàn)2電流表指針不再偏轉(zhuǎn)時(shí),向右側(cè)燒杯中加入單質(zhì)碘可判斷該反應(yīng)是否為可逆反應(yīng)
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【題目】下列物質(zhì)分離和提純的方法錯(cuò)誤的是
A.除去MgCl2溶液中的少量FeCl3
B.分離碘粉和鐵粉的混合物
C.除去NaCl中的少量KNO3
D.分離砂子、雞蛋清和葡萄糖溶液的混合物
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