题目内容
(A)(13分)在晶体中,微观粒子是有规律排布的。而实际上的晶体与理想结构或多或少会产生偏离,这种偏离称为晶体的缺陷。由于晶体缺陷,氧化铁FexO中的x常常不确定。
(1)请写出铁原子基态电子排布式 。
(2)Fe2+与Fe3+相比,较稳定的是 ,请从二者结构上加以解释 。
(3)硫氰根离子和异硫氰根离子都可用SCN-表示,碳原子都处于中央,则碳原子的轨道杂化类型为 。其中异硫氰根离子与CO2是等电子体,异硫氰根离子的电子式为 。Fe3+与SCN―可以形成配位数1~6的配离子,若Fe3+与SCN―以个数比1:5配合,则FeCl3与KSCN在水溶液中发生反应的化学方程式可以表示为 。
(4)如图:铁有δ、γ、α三种同素异形体,三种晶体在不同温度下能发生转化。下列说法不正确的是
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A.γ-Fe晶体中,铁原子的配位数为12
B.δ-Fe晶体和α-Fe晶体都是非密置在三维空间堆积而成的,堆积后非密置层都保持原来的结构不变
C.三种晶体的空间利用率大小为:γ-Fe晶体>δ-Fe晶体>α-Fe晶体
D.三种晶胞的棱长之比为:
3
(5)FexO有NaCl结构的晶胞。今有某种FexO晶体中就存在如图所示的缺陷,其密度为5.71 g·cm-3,晶胞棱长为a=4.28×10-8cm(已知:4.283=78.4),则x= 。
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下列实验操作不能达到其对应目的的是
序号 | 实验内容 | 实验目的 |
A. | 向盛有10滴0.1 mol/L AgNO3溶液的试管中滴加0.1 mol/L NaCl溶液,至不再有沉淀生成,再向其中滴加0.1 mol/L Na2S溶液 | 证明AgCl沉淀能转化为溶解度更小的Ag2S沉淀 |
B. | 向2 mL甲苯中加入3滴KMnO4酸性溶液,振荡;向2mL己烷中加入3滴KMnO4酸性溶液,振荡 | 证明与苯环相连的甲基易被氧化 |
C. | 向Na2SiO3溶液中通入CO2 | 证明碳酸的酸性比硅酸强 |
D. | 在淀粉溶液中加入稀硫酸,水浴加热,一段时间后,再加入新制的氢氧化铜并加热 | 验证淀粉已水解 |
(14分)
研究表明丰富的CO2完全可以作为新碳源,解决当前应用最广泛的碳 源(石油和天然气)到本世纪中叶将枯竭的危机,同时又可缓解由CO2累积所产生的温室效应,实现CO2的良性循环。
(1)目前工业上有一种方法是用CO2和H2在230℃催化剂条件下转化生成甲醇蒸汽和水蒸气。下图表示恒压容器中0.5 mol CO2和1.5 mol H2转化率达80%时的能量变化示意图。能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_____________。
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a.容器中压强不变
b.H2的体积分数不变
c.c(H2)=3c(CH3OH)
d.容器中密度不变
e.2个C=O断裂的同时有6个H-H断裂。
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应
CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
实验组 | 温度℃ | 起始量/mol[ | 平衡量/mol | 达到平衡所需 时间/min | ||
CO | H2O | H2 | CO | |||
1 | 650 | 4 | 2 | 1.6 | 2.4 | 6 |
2 | 900 | 2 | 1 | 0.4 | 1.6 | 3 |
3 | 900 | a | b | c | d | t |
①实验2条件下平衡常数K= 。
②实验3中,若平衡时,CO的转化率大于水蒸气,则a/b 的值______(填具体值或取值范围)。
③实验4,若900℃时,在此容器中加入CO、H2O、CO2 、H2均为1mol,则此时V正 V逆(填“<”,“>”,“=”)。
(3)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g) ΔH=-1275.6 kJ/mol
②2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g) ΔH=-566.0 kJ/mol
③H2O(g) = H2O(l) ΔH=-44.0 kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式: 。
(4)已知草酸是一种二元弱酸,草酸氢钠(NaHC2O4)溶液显酸性。常温下,向10 mL 0.01 mol·L-1 H2C2O4溶液中滴加10mL 0.01mol·L-1 NaOH溶液时,比较溶液中各种离子浓度的大小关系 ;
(5)以甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极可构成燃料电池。该电池的负极反应式为________;