【題目】[2017·新課標Ⅲ]砷(As)是第四周期ⅤA族元素,可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物,有著廣泛的用途;卮鹣铝袉栴}:
(1)畫出砷的原子結(jié)構(gòu)示意圖____________。
(2)工業(yè)上常將含砷廢渣(主要成分為As2S3)制成漿狀,通入O2氧化,生成H3AsO4和單質(zhì)硫。寫出發(fā)生反應的化學方程式________。該反應需要在加壓下進行,原因是________________________。
(3)已知:As(s)+ H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s) ΔH1
H2(g)+ O2(g)=H2O(l) ΔH2
2As(s)+ O2(g)=As2O5(s) ΔH3
則反應As2O5(s) +3H2O(l)= 2H3AsO4(s)的ΔH =_________。
(4)298 K時,將20 mL 3x mol·L1 Na3AsO3、20 mL 3x mol·L1 I2和20 mL NaOH溶液混合,發(fā)生反應: (aq)+I2(aq)+2OH(aq) (aq)+2I(aq)+ H2O(l)。溶液中c()與反應時間(t)的關系如圖所示。
①下列可判斷反應達到平衡的是__________(填標號)。
a.溶液的pH不再變化
b.v(I)=2v()
c.c()/c()不再變化
d.c(I)=y mol·L1
②tm時,v正_____ v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。
③tm時v逆_____ tn時v逆(填“大于”“小于”或“等于”),理由是_____________。
④若平衡時溶液的pH=14,則該反應的平衡常數(shù)K為___________。
【答案】(1)
(2)2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S
增加反應物O2的濃度,提高As2S3的轉(zhuǎn)化速率
(3)2△H13△H2△H3
(4)①ac ②大于 ③小于 tm時生成物濃度較低
④
【解析】(1)砷是33號元素,原子核外K、L、M電子層均已經(jīng)排滿,故其原子結(jié)構(gòu)示意圖為。
(2)根據(jù)提給信息可以得到As2S3+O2→H3AsO4+S,As2S3總共升高10價,根據(jù)得失電子守恒配平得2As2S3+5O2→4H3AsO4+6S,再考慮質(zhì)量守恒,反應前少12個H和6個O,所以反應原理為2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S。該反應加壓時,能增加反應物O2的濃度,能夠有效提高As2S3的轉(zhuǎn)化速率。
(3)根據(jù)蓋斯定律,熱化學反應As2O5(s) +3H2O(l)= 2H3AsO4(s)可以由反應①×2-反應②×3-反應③轉(zhuǎn)化得到,則2△H13△H2△H3。
(4)①a.溶液pH不變時,則c(OH)也保持不變,反應處于平衡狀態(tài);b.根據(jù)速率關系,v(I)/2=v(),則v(I)=2v()始終成立,v(I)=2v()時反應不一定處于平衡狀態(tài);c.由于提供的Na3AsO3總量一定,所以c()/c()不再變化時,c()與c()也保持不變,反應處于平衡狀態(tài);d.平衡時c(I)=2c()=2×y mol·L1=2y mol·L1時,即c(I)=y mol·L1時反應不是平衡狀態(tài)。②反應從正反應開始進行,tm時反應繼續(xù)正向進行,v正>v逆。③tm時比tn時濃度小,所以逆反應速率:tm<tn。④反應前,三種溶液混合后,Na3AsO3濃度為3x mol·L1×20/(20+20+20)= x mol·L1,同理I2濃度為x mol·L1,反應達到平衡時,生成c()為y mol·L1,則反應生I濃度c(I)=2y mol·L1,消耗、I2濃度均為y mol·L1,平衡時c()為 (xy) mol·L1,c(I2)為(xy)mol·L1,溶液中c(OH)=1 mol·L1,K=(mol·L-1)-1。
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【題目】【化學一一選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】過渡金屬元素的單質(zhì)及化合物在科學研究和工業(yè)生產(chǎn)中具有許多用途,根據(jù)所學知識回答下列問題:
(1)基態(tài)Ni2+的核外電子排布式_______________;配合物Ni(CO)4常溫下為液態(tài),易溶于CCl4,苯等有機溶劑,固態(tài)Ni(CO)4,屬于_______________晶體;鎳的羰基配合物Ni(CO)4是獲得高純度納米鎳的原料,該配合物中鎳原子的價電子排布為3d10,則其雜化軌道類型為_______________,Ni(CO)4是_______________(填“極性”或“非極性” )分子。
(2)氯化亞銅是一種白色固體,實驗測得其蒸氣密度是同條件下氫氣密度的99.5倍,則氯化亞銅的分子式為_______________;氯化亞銅的鹽酸溶液可定量吸收CO形成配合物Cu2(CO)2Cl2·2H2O(結(jié)構(gòu)如圖所示),該反應可用于測定空氣中CO的含量,每個Cu2(CO)2Cl2·2H2O分子中含_______________個配位鍵。
(3)銅能與類鹵素(SCN)2反應生成Cu(SCN)2,(SCN)2 分子中含有σ鍵與π鍵的數(shù)目比為__________; 類鹵素 (SCN)2 對應的酸有兩種,理論上硫氰酸(H-S-C≡N)的沸點低于異硫氰酸(H-N=C=S)的沸點,其原因是_______________。
(4)立方NiO(氧化鎳)晶體的結(jié)構(gòu)如圖所示,其晶胞邊長為apm,列式表示NiO晶體的密度為_______________g/cm3(不必計算出結(jié)果,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA)。
人工制備的NiO晶體中常存在缺陷(如圖):一個Ni2+空缺,另有兩個Ni2+被兩個Ni3+所取代,其結(jié)果晶體仍呈電中性,但化合物中Ni和O的比值卻發(fā)生了變化。已知某氧化鎳樣品組成Ni0.96O,該晶體中Ni3+與Ni2+的離子個數(shù)之比為_______________。
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【題目】下列各物質(zhì)以不同比例混合后,只能生成一種含鈉化合物的是
A、碳酸鈉,鹽酸 B、氫氧化鈉,二氧化碳
C、碳酸氫鈉,石灰水 D、過氧化鈉,二氧化碳
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【題目】硫鐵礦燒渣的主要成分為 Fe2O3、Fe3O4,以及少量 SiO2、Al2O3 等。由硫鐵礦燒渣制備鐵紅(Fe2O3) 的一種工藝流程如下:
已知:還原焙燒時,大部分 Fe2O3、Fe3O4 轉(zhuǎn)化為 FeO。 幾種離子開始沉淀和完全沉淀時的 pH 如下表所示:
(1) “酸浸、過濾”步驟中所得濾液中的金屬陽離子有(填離子符號)______________。
(2)Fe 粉除調(diào) pH 外,另一作用是___________;Fe 粉調(diào)節(jié)溶液的 pH 范圍為__________。
(3) 已知“沉鐵、過濾”中生成沉淀為碳酸鐵沉淀,則高溫條件下,“氧化”步驟中發(fā)生反應的化學方程式為______________。
(4) Fe2O3 也是赤鐵礦的主要成分,工業(yè)上若要得到 120t 純度為 93%生鐵需要含雜質(zhì) 20%的(雜質(zhì)不含鐵 元素)赤鐵礦的質(zhì)量為________。
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【題目】屬于人工固氮的是
A. 分離液態(tài)空氣制氮氣 B. 閃電時N2轉(zhuǎn)化為NO
C. 工業(yè)合成氨 D. 豆科作物根瘤菌將N2轉(zhuǎn)化為NH3
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【題目】堿式碳酸鎳[Nix(OH)y(CO3)z·nH2O是一種綠色粉末晶體,常用作催化劑和陶瓷著色劑,300℃以上時分解生成3種氧化物。為確定其組成,某同學在實驗室中進行了有關的實驗探究;卮鹣铝袉栴}:
(l)甲、乙兩裝置可分別選取下列裝置______、_______(填字母,裝置可重復選。。
(2)稱取一定量的堿式碳酸鎳樣品,放入硬質(zhì)玻璃管內(nèi);安裝好實驗儀器,檢查裝置氣密性;加熱硬質(zhì)玻璃管,當裝置C中__________(填實驗現(xiàn)象)時,停止加熱;打開活塞K,緩緩通入空氣。其目的是_______________________。
(3)裝置A的作用是_________,裝置E的作用是_____________。
(4)實驗前后測得下表所示數(shù)據(jù):
裝置B中樣品質(zhì)量/g | 裝置C 質(zhì)量/g | 裝置D質(zhì)量/g | |
實驗前 | 3.77 | 132.00 | 41.00 |
實驗后 | 2.25 | 133.08 | 41.44 |
已知堿式碳酸鎳中Ni化合價為+2價,則該堿式碳酸鎳的化學式為___________。
(5)采取上述實驗裝置進行該實驗時,必須小心操作,且保證裝置氣密性良好,否則濃硫酸倒吸,可導致加熱的硬質(zhì)玻璃管炸裂。為防止?jié)饬蛩岬刮胗操|(zhì)玻璃管中,提出你的改進措施:______________________。
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【題目】LED產(chǎn)品的使用為城市增添色彩。下圖是氫氧燃料電池驅(qū)動LED發(fā)光的一種裝置示意圖。下列有關敘述正確的是
A.a處通入氧氣,b處通氫氣
B.通入H2的電極發(fā)生反應:H22e2H+
C.通入O2的電極發(fā)生反應:O2 + 4e + 2H2O4OH
D.該裝置將化學能最終轉(zhuǎn)化為電能
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