(15分)氯化亚铜(CuCl)是一种白色固体,微溶于水,不溶于酒精。研究该物质的应用新领域、生产新方法及生产过程中的环保新措施都具有重要意义。

(1)镁—氯化亚铜海水电池,可用于鱼雷上。该电池被海水激活时,正极导电能力增强,同时产生气泡,则正极上被还原的物质有 、 (填化学式)。

(2)工业上以铜作催化剂,氯代甲烷和硅粉反应合成甲基氯硅烷的过程中产生大量废渣(主要成分为硅粉、铜、碳等)。某课外小组以该废渣为原料制CuCl,流程示意图如下:

回答下列问题:

①氯代甲烷有4种,其中属于重要工业溶剂的是 (写出化学式)。

②“还原”阶段,SO32-将Cu2+还原得[CuCl2]-,完成下列离子方程式。

Cu2++Cl-+SO32-+[CuCl2]-+ +

③在稀释过程中存在下列两个平衡:

ⅰ [CuCl2]-CuCl+Cl- K=2.32

ⅱ CuCl(s)Cu+(aq)+Cl- Ksp=1.2×10-6

当[CuCl2]-完成转化时(c([CuCl2]-)≤1.0×10-5 mol·L-1),溶液中c(Cu+)≥ 。

④获得CuCl晶体需经过滤、洗涤、干燥。洗涤时,常用无水乙醇代替蒸馏水做洗涤剂的优点是 (写一点)。

(3)工业生产CuCl过程中产生浓度为2~3 g·L-1的含铜废水,对人及环境都有较大的危害,必须进行回收利用。用萃取法富集废水中的铜,过程如下:

①实验室完成步骤ⅰ时,依次在分液漏斗中加入曝气后的废水和有机萃取剂,经振荡并 后,置于铁架台的铁圈上静置片刻,分层。分离上下层液体时,应先 ,然后打开活塞放出下层液体,上层液体从上口倒出。

②写出步骤ⅱ的离子方程式: 。

 

[化学——物质结构与性质](13分)

氢能是一种洁净的可再生能源,制备和储存氢气是氢能开发的两个关键环节。

Ⅰ 氢气的制取

(1)水是制取氢气的常见原料,下列说法正确的是 (填序号)。

A.H3O+的空间构型为三角锥形

B.水的沸点比硫化氢高

C.冰晶体中,1 mol水分子可形成4 mol氢键

(2)科研人员研究出以钛酸锶为电极的光化学电池,用紫外线照射钛酸锶电极,使水分解产生氢气。已知钛酸锶晶胞结构如图,则其化学式为 。

Ⅱ 氢气的存储

(3)Ti(BH4)2是一种储氢材料。

①Ti原子在基态时的核外电子排布式是 。

②Ti(BH4)2可由TiCl4和LiBH4反应制得,TiCl4 熔点-25.0℃,沸点136.94℃,常温下是无色液体,则TiCl4晶体类型为 。

(4)最近尼赫鲁先进科学研究中心借助ADF软件对一种新型环烯类储氢材料(C16S8)进行研究,从理论角度证明这种分子中的原子都处于同一平面上(结构如图所示),每个平面上下两侧最多可储存10个H2分子。

①元素电负性大小关系是:C S(填“>”、“=”或“<”)。

②分子中C原子的杂化轨道类型为 。

③有关键长数据如下:

 

C—S

C=S

C16S8中碳硫键

键长/pm

181

155

176

从表中数据可以看出,C16S8中碳硫键键长介于C—S与C=S之间,原因可能是: 。

④C16S8与H2微粒间的作用力是 。

 

 0  125164  125172  125178  125182  125188  125190  125194  125200  125202  125208  125214  125218  125220  125224  125230  125232  125238  125242  125244  125248  125250  125254  125256  125258  125259  125260  125262  125263  125264  125266  125268  125272  125274  125278  125280  125284  125290  125292  125298  125302  125304  125308  125314  125320  125322  125328  125332  125334  125340  125344  125350  125358  203614 

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