【題目】蛋白質(zhì)是構(gòu)成生物體內(nèi)的基本物質(zhì),蛋白質(zhì)的組成元素主要有氫、碳、氮、氧、硫,同時還有微量元素鐵、鋅等。回答下列問題:
(1)碳、氮、氧三元素的第一電離能由小到大的順序為________________(用元素符號表示);
(2)N3-的立體構(gòu)型是___________形:與N3-互為等電子體的一種分子是___________(填分子式)。
(3)將足量的氨水逐滴地加入到ZnSO4溶液中,先生成沉淀,然后沉淀溶解生成配合物[Cu(NH3)4SO4,配位化合物中的陽離子結(jié)構(gòu)式為___________;SO42-中的硫原子雜化方式為___________;用價層電子對互斥理論解釋SO42-的鍵角大于SO32-的原因是_________________________________。
(4)碲化鋅晶體有兩種結(jié)構(gòu),其中一種晶胞結(jié)構(gòu)如下圖,晶胞中與Zn原子距離最近的Te原子圍成____體圖形;與Te原子距離最近的Te原子有___個;若Zn與距離最近的Te原子間距為apm,則晶體密度為____g/cm3。
(已知相對原子質(zhì)量:Zn-65、Te-128)
【答案】C<O<N 直線 N2O或CO2或BeCl2 sp3 兩種離子的中心硫原子均為sp3雜化, SO42-中沒有孤對電子,SO32-有一對孤對電子,孤電子對對成鍵電子有擠壓作用,因此鍵角更小 正四面體 12
【解析】
(1)根據(jù)元素的第一電離能變化規(guī)律分析;
(2)原子個數(shù)相等且價電子數(shù)相等的微粒為等電子體,N3-與CO2互為等電子體,二者結(jié)構(gòu)相似;
(3)在絡合物中心離子Cu與氨分子之間形成配位鍵,外界離子SO42-中S原子采用sp3雜化,從中心原子是否含有孤電子對分析SO42-、SO32-;
(4)根據(jù)碲化鋅晶體結(jié)構(gòu)、采用均攤方法計算微粒數(shù)目,并計算晶體密度。
(1)一般情況下同一周期的元素,元素的原子序數(shù)越大,元素的第一電離能越大,但由于N原子最外層電子處于2p軌道的半充滿穩(wěn)定狀態(tài),所以失去電子比O難,即第一電離能N>O,因此碳、氮、氧三元素的第一電離能由小到大的順序為C<O<N;
(2)原子個數(shù)相等且價電子數(shù)相等的微粒為等電子體,則與N3-互為等電子體的分子有:N2O或CO2或CS2等,N3-與CO2互為等電子體,二者結(jié)構(gòu)相似,所以N3-的立體構(gòu)型是為直線型結(jié)構(gòu);
(3)在配合物[Cu(NH3)4]SO4中的內(nèi)界離子的中心Cu2+離子,與NH3的N原子形成配位鍵,結(jié)合4個氨分子,配位化合物中的陽離子[Cu(NH3)4]2+為正四面體形; SO42-為外界離子,其中S原子采用sp3雜化,無論是SO42-還是SO32-,S原子都是采用sp3雜化,由于SO42-中沒有孤對電子,SO32-的中心S原子上有孤對電子,孤對電子對成鍵電子對有排斥作用,使其鍵角變;
(4)根據(jù)碲化鋅晶體結(jié)構(gòu)中Te與Zn相對位置可知:晶胞中與Zn原子距離最近的Te原子有四個,它們圍成正四面體形;Te原子位于晶胞的頂點和面心上,在一個晶胞中與Te原子位置最近且相等的Te原子在三個平面的中心,通過一個頂點能夠形成8個晶胞,由于每個Te原子重復數(shù)了2次,所以與Te原子距離最近的Te原子有含有Te原子個數(shù):(3×8)÷2=12個;若與Zn距離最近的Te原子間距為apm,由于Zn原子位于正方體的對角線的處;則晶胞對角線為4apm,晶胞的邊長L為pm,在一個晶胞中含有Te:×6=4,含有Zn原子為4個,即一個晶胞中含有4個ZnTe,故晶體密度為g/cm3。
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【題目】短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相對位置如圖所示,其中W原子的最外層電子數(shù)是最內(nèi)層電子數(shù)的3倍。下列判斷正確的是
A. 原子半徑:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)
B. Y元素的單質(zhì)只能跟酸反應,不能跟堿反應
C. 最簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性:W>Z
D. W元素的各種氧化物對應的水化物均為強酸
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【題目】在生產(chǎn)生活中氮及其化合物的應用和處理已引起廣泛關注。
(1)合成氨的反應原理為N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH = -92.4 kJ/mol,如下圖所示,將6 mol N2和14 mol H2充入一容積可變的密閉容器中發(fā)生反應,反應開始時活塞的位置如圖1所示,當反應達到平衡時,活塞位置如圖2所示,下列表述能用來判斷圖2所示狀態(tài)已達平衡的是________,則該條件下反應的平衡常數(shù)為________。
A.活塞不再移動 B.容器內(nèi)氣體壓強不再改變
C.容器內(nèi)氣體密度不再改變 D.容器內(nèi)氣體的平均分子質(zhì)量不再改變
(2)研究者通過探索,發(fā)現(xiàn)利用反向燃料電池可以在溫和的條件下將電解水制氫與氮、氫反應制氨合并(即將電解產(chǎn)生的活性氫作為中間產(chǎn)物直接還原氮氣),其工作原理示意圖如下:寫出陰極電極方程式________。
(3)SCR法是工業(yè)上消除氮氧化物的常用方法,反應原理為:4NH3(g)+4NO(g)+ O2(g)4N2(g)+6H2O(g),
①已知4NH3(g)+ 3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) ΔH1 = -1269.0 kJ/mol;
N2(g)+ O2(g)2NO(g) ΔH2 = +180.8 kJ/mol
則反應4NH3(g)+4NO(g)+ O2(g)4N2(g)+6H2O(g)的ΔH = ________。
②將一定比例的O2、NH3和NOx的混合氣體,勻速通入裝有催化劑M的反應容器中反應10時測得NOx的去除率隨反應溫度的變化曲線如下圖所示,請解釋當反應溫度高于380℃時NOx的去除率隨溫度升高先迅速下降后緩慢下降的原因________。
③請在下圖中畫出反應8min時NOx的去除率隨溫度變化的曲線。___
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【題目】已知溶液中主要存在下列離子,試判斷該溶液的溶質(zhì)并寫出其電離方程式:
(1)H+、CH3COO-_____________、_____________________。
(2)Fe3+、SO42-_____________、_______________________。
(3)Na+、HCO3-_____________、_______________________。
(4)H+、HS-、S2-_____________、______________________。
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【題目】Cu2O是一種半導體材料,基于綠色化學理念設計的制取Cu2O的電解池示意圖如右,電解總反應為:2Cu+H2OCu2O+H2↑。下列說法正確的是
A. 石墨電極上產(chǎn)生氫氣
B. 銅電極發(fā)生還原反應
C. 銅電極接直流電源的負極
D. 當有0.1 mol電子轉(zhuǎn)移時,有0.1 mol Cu2O生成
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【題目】常溫下,現(xiàn)有濃度都為0.1mol·L-1HA、HB的溶液各20mL,分別用0.1mol·L-1NaOH溶液滴定。溶液的pH與加入NaOH溶液體積V的關系如圖所示。下列判斷錯誤的是
A. 滴定過程中,水電離的c(H+)·c(OH-)均不變
B. 相同條件下,HB的電離程度小于HA的電離程度
C. V=10mL時,c(HB)+c(B-)=2c(Na+)
D. V=20mL時,c(A-)>c(B-)
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【題目】鎂及其合金是一種用途很廣的金屬材料,目前世界上60%的鎂是從海水中提取的。主要步驟如下:
(1)為了使MgSO4轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2,試劑①可以選用________,要使MgSO4完全轉(zhuǎn)化為沉淀,加入試劑的量應為________________。
(2)加入試劑①后,能夠分離得到Mg(OH)2沉淀的方法是_____________。
(3)試劑②選用________;寫出其反應的離子方程式_______。
(4)無水MgCl2在熔融狀態(tài)下,通電后產(chǎn)生鎂和氯氣,該反應的化學方程式為________。
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【題目】秋冬季是霧霾高發(fā)季節(jié),其中汽車尾氣和燃煤尾氣是造成霧霾的主要原因之一。
(1)工業(yè)上利用甲烷催化還原NOX可減少氮氧化物的排放。已知:
CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ/mol
CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ/mol
甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學方程式為_______________________________。
(2)汽車尾氣催化凈化是控制汽車尾氣排放、減少汽車尾氣污染的最有效的手段,主要原理為2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)△H<O。向一定條件下的恒容密閉容器中充入NO和CO,用傳感器測得該反應在不同時刻NO和CO的濃度如下表所示:
時間/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
c(NO)/mol·L-1 | 9.00×10-3 | 4.00×10-3 | 2.00×10-3 | 1.00×10-3 | 1.00×10-3 |
c(CO)/mol·L-1 | 9.00×10-3 | 4.00×10-3 | 2.00×10-3 | 1.00×10-3 | 1.00×10-3 |
①下列可判斷反應達到平衡狀態(tài)的是___________(填字母代號)。
A.c(NO)不再改變 B.c(NO)/c(CO)不再改變
C.c(NO)/c(CO2)不再改變 D.V(CO)=V(CO2)
②此條件下達到平衡時,計算該反應的平衡常數(shù)K=________。
③為了提高尾氣處理的效果,可采取的措施有_____________________(寫出兩種即可)。
(3)工業(yè)上常采用“堿溶液吸收”的方法來同時吸收SO2和氮的氧化物氣體(NOx),請寫出氫氧化鈉溶液吸收NO和NO2(兩者體積比1:1)的離子方程式 ___________________。
(4)鈰元素(Ce)是鑭系金屬中自然豐度最高的一種,常見有+3、+4兩種價態(tài)。霧霾中含有大量的污染物NO,可以被含Ce4+的溶液吸收,生成NO2-、NO3-(兩者物質(zhì)的量之比為1:1)?刹捎秒娊夥▽⑸鲜鑫找褐械腘O2-轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì),同時再生Ce4+,其原理如下圖所示。
①Ce4+從電解槽的_____(填字母代號)口流出。
②寫出陰極的電極反應式:______________。
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【題目】溴及其化合物廣泛用于醫(yī)藥、塑料阻燃劑等,苦鹵提溴的工業(yè)流程如下:
(1)Cl2和苦鹵中的Br﹣反應生成Br2的離子方程式是_____。
(2)結(jié)合元素周期律解釋Cl的非金屬性強于Br的原因:_____。
(3)吸收塔中,A吸收了Br2后的溶液中含有Br﹣和BrO3﹣,則A是_____(填序號)。
a.NaCl溶液 b.Na2CO3溶液 c.SO2氣體
(4)從吸收塔出來的溶液中加入稀H2SO4得到Br2的離子方程式是_____。
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