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2、
早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由Al、Cu.Fe三种金属元素组成,回答下列问题:
(1)①铜元素位于周期表中_____区。Cu2+离子的价层轨道表示式为____。
②锰、铁、钴三种元素的逐级电离能如下表:
电离能/KJ/mol
I1
I2
I 3
I4
Mn
717.3
1509.0
3248
4940
Fe
762.5
1561.9
2957
5290
Co
760.4
1648
3232
4950
铁元素的第三电离能明显低于锰元素和钴元素,其原因是____。
③实验室可用赤血盐K3[Fe(CN)6]检验Fe2+离子,在赤血盐中铁元素的化合价为____,中心离子的配位数为______。
(2)利用反应:X+C2H2+NH3→Cu2C2+NH4Cl(未配平)可检验乙炔。
①化合物X晶胞结构如图,据此可知X的化学式为_______。
②乙炔分子中σ键与π键数目之比为______,碳原子的杂化方式为_______;NH4+空间构型为______(用文字描述)。
(3)①下列三种化合物a.AlCl3 b.NaCl c.Al2O3沸点由高到低依次是_______(填编号),其原因是____________。
②Al单质中原子采取面心立方最密堆积,其晶胞边长为0.405nm,列式表示Al单质的密度_______g/cm3(不必计算出结果)。
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3、
镍电池广泛应用于混合动力汽车系统,电极材料由NiO2、Fe和碳粉涂在铝箔上制成。放电过程中产生Ni(OH)2和Fe(OH)2,Fe(OH)2最终氧化、脱水生成氧化铁。由于电池使用后电极材料对环境有危害,某兴趣小组对该电池电极材料进行回收研究。
已知:①NiCl2易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+。
②某温度下一些金属氢氧化物的Ksp及开始沉淀和完全沉淀时的理论pH如表所示:
M(OH)n
Ksp
pH
开始沉淀
沉淀完全
Al(OH)3
2.0×10-32
3.8
——
Fe(OH)3
4.0×10-38
1.9
3.2
Fe(OH)2
8.0×10-16
6.95
9.95
Ni(OH)2
6.5×10-18
5.9
8.9
回答下列问题:
(1)该电池的负极材料是___________________,正极反应式为_________________,
(2)若电池输出电压为3V,给2W灯泡供电,当电池消耗0.02gFe,理论上电池工作__________min(小数点后保留2位)。(已知F=96500C/mol)
(3)将电池电极材料用盐酸溶解后加入适量双氧水,其目的是_____________。过滤,在滤液中慢慢加入NiO固体,则开始析出沉淀时的离子方程式是_______________和___________________。若将两种杂质阳离子都沉淀析出,pH应控制在___________(离子浓度小于或等于1×10-5mol/L为完全沉淀,lg2=0.3、lg3=0.5);设计将析出的沉淀混合物中的两种物质分离开来的实验方案_____________。
(4)将加入NiO过滤后的溶液加入Na2C2O4,得到NiC2O4·2H2O和滤液A,A的主要成分是_____________;电解滤液A,在阴极产生气体B______(填分子式);在阳极产生气体C______(填分子式)。将NiC2O4·2H2O加入到电解后的溶液,再通入电解时某电解产生的气体,即可得到回收产品Ni(OH)3,所通入气体为______(填“B”、“C”)极气体,判断依据是_________。
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5、
二甲醚又称甲醚,简称DME,熔点-141.5 ℃,沸点-24.9 ℃,与石油液化气(LPG)相似,被誉为“21世纪的清洁燃料”。制备原理如下:
Ⅰ.由天然气催化制备二甲醚:
①2CH4(g)+O2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ∆H1
Ⅱ.由合成气制备二甲醚:
②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ∆H2=-90.7 kJ·mol-1
③2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ∆H3
回答下列问题:
(1)若甲烷和二甲醚的燃烧热分别是890.3 kJ·mol-1、1453.0 kJ·mol-1;1mol液态水变为气态水要吸收44.0 kJ的热量。反应③中的相关的化学键键能数据如下:
化学键
H-H
C-O
H-O(水)
H-O(醇)
C-H
E/(kJ.mol-1)
436
343
465
453
413
则∆H1=__________kJ·mol-1、∆H3=__________kJ·mol-1
(2)反应①的化学平衡常数表达式为_____________。
制备原理Ⅰ中,在恒温、恒容的密闭容器中合成,将气体按n(CH4):n(O2)=2:1混合,能正确反映反应①中CH4的体积分数随温度变化的曲线是_______________。
下列能表明反应①达到化学平衡状态的是________。
a.混合气体的密度不变
b.反应容器中二甲醚的百分含量不变
c.反应物的反应速率与生成物的反应速率之比等于化学计量数之比
d.混合气体的压强不变
(3)有人模拟制备原理Ⅱ,在500K时的2L的密闭容器中充入2molCO和6molH2,8min达到平衡,平衡使CO的转化率为80%,c(CH3OCH3)=0.3mol·L-1,用H2表示反应②的速率是___________;可逆反应③的平衡常数K3=_____________。若在500K时,测得容器中n(CH3OH)=n(CH3OCH3),此时反应③v(正)_________v(逆),说明原因___________。
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10、
用HNO3和HF的混酸处理某金属后,产生的酸洗废液中含有Fe3+、Ni2+、NO3-、F-和Cr2O72-等。下图是综合利用该酸洗废液的工艺流程:
已知:
金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH:
Fe3+
Ni2+
Cr3+
开始沉淀
1.5
6.7
4.0
沉淀完全
3.4
9.5
6.9
②Ni2+与足量氨水的反应为:Ni2++6NH3 [Ni(NH3)6]2+
(1)再生酸中含有HNO3,采取减压蒸馏的目的为____________,
(2)滤渣1的主要成份为:____________。
(3)请写出“转化”时NaHSO3与Cr2O72-发生反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比:________。
(4)已知[Ni(NH3)6]2+为难电离的络合离子,则“沉镍”的离子方程式为:____________。
(5)滤渣3的主要成分为CaSO4、Ca(OH)2和_____。
(6)经检测,最后的残液中c(Ca2+)=0.001 mol•L-1,则残液中F-浓度为____mg•L-1,______(填“符合”或“不符合”)排放标准[已知Ksp(CaF2)=4×10-11,国家排放标准要求氟离子浓度小于10 mg•L-1]。