化合物A(H3BNH3)是一种潜在的储氢材料,可由六元环状物质(HB=NH)3通过反应3CH4+2(HB=NH)3+6H2O→3CO2+6H3BNH3制得。A在一定条件下通过多步去氢可最终转化为氮化硼(BN)。请回答:

(1)与(HB=NH)3互为等电子体的分子为                    (填分子式)。

(2)下列关于合成A的化学方程式的叙述不正确的是          (填选项字母)。

     a.反应前后碳原子的轨道杂化类型不变

     b.CH4、H2O、CO2的分子空间构型分别为正四面体形、V形、直线形

     c.第一电离能的大小关系为:N>O>C>B

     d.A中存在配位键

(3)氮化硼(BN)有多种晶型,其中立方氮化硼与金刚石的构型类似,则其晶胞中共有

                      个硼原子,             个氮原子。

(4)人工可以合成硼的一系列氮化物,其物理性质与烷烃相似,故称之为硼烷。工业上采用LiAlH4和BF3,在乙醚介质中反应制得乙硼烷(B2H6) ,同时生成另外两种产物,该反应的化学方程式为                                          。 

(5)相关化学键的键能如下表所示,简要分析和解释下列事实。

    

自然界中不存在硼单质,硼氢化物也很少,主要是含氧化物,其原因为

                                                                              

(6)在硼酸盐中,阴离子有链状、环状、骨架状等多种结  

     构形式,图(a)为一种无限长单链状结构的多硼酸根,

     其化学式为               ;图(b)为硼砂晶体中的阴

     离子,其中硼原子采取的杂化类型                 。


CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。一种利用水钴矿(主要成分为Co2O3、Co(OH)3,还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等)制取CoCl2·6H2O的工艺流程如下:

已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等;

②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:(金属离子浓度为:0.01mol/L)

沉淀物

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Co(OH)2

Al(OH)3

Mn(OH)2

开始沉淀

2.7

7.6

7.6

4.0

7.7

完全沉淀

3.7

9.6

9.2

5.2

9.8

③CoCl2·6H2O熔点为86℃,加热至110~120℃时,失去结晶水生成无水氯化钴。
(1)写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式________________________。
(2)写出NaClO3发生反应的主要离子方程式_____________________________;若不慎向“浸出液”中加过量NaClO3时,可能会生成有毒气体,写出生成该有毒气体的离子方程式______________________________________。
(3)“加Na2CO3调pH至a”,过滤所得到的沉淀成分为                    。
(4)“操作1”中包含3个基本实验操作,它们依次是_________、__________和过滤。制得的CoCl2·6H2O在烘干时需减压烘干的原因是__________________。

(5)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图。向“滤液”中加入萃取剂的目的是___________________;其使用的最佳pH范围是_________。
 A.2.0~2.5   B.3.0~3.5 
 C.4.0~4.5    D.5.0~5.5
(6)为测定粗产品中CoCl2·6H2O含量,称取一定质量的粗产品溶于水,加入足量AgNO3溶液,过滤、洗涤,将沉淀烘干后称其质量。通过计算发现粗产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100%,其原因可能是_____________________。(答一条即可)


硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料。铜不能与稀硫酸直接反应,本实验中将适量浓硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中,加热使之反应完全,通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体(装置如图1、2所示)。
    
(1)图1烧瓶中发生的离子反应方程式为:                                      
(2)图2是图1的改进装置,其优点有:
①                          ;②                                      。
(3)为符合绿色化学的要求,某研究性学习小组进行如下设计:
方案1:以空气为氧化剂。将铜粉在仪器B中反复灼烧,使铜与空气充分反应生成氧化铜,再将氧化铜与稀硫酸反应。
方案2:将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中,发现在常温下几乎不反应。向反应液中加FeSO4或Fe2(SO4)3,即发生反应。反应完全后向其中加物质甲调节pH到3~4,产生Fe(OH)3沉淀,过滤.蒸发.结晶,滤渣作催化剂循环使用。(已知Fe(OH)3和Cu(OH)2完全沉淀时的pH分别为3.7.6.4。)
请回答下列问题:
①方案1中的B仪器名称是            。
②方案2中甲物质是   (填字母序号)。a.CaO   b.CuCO3   c.CaCO3    d.NH3▪H2O
以加入FeSO4为例,用离子方程式解释反应发生的原因                                   
                                            。
方案3 :将3.2g铜丝放到45 mL 1.5mol/L的稀硫酸中,控温在50℃。加入18mL 10%的H2O2,反应0.5小时后,升温到60℃,持续反应1 小时后,过滤.蒸发结晶.减压抽滤等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4·5H2O10.6g。
③上述三种方案中,更符合绿色化学理念的是       ,(填方案1、方案2、方案3)
理由是                     .                       .                   。


氨的合成是最重要的化工生产之一。

Ⅰ.工业上合成氨用的H2有多种制取的方法:

① 用焦炭跟水反应:C(s) + H2O(g)  CO(g) + H2(g);

② 用天然气跟水蒸气反应:CH4(g) + H2O(g)  CO(g)+ 3H2(g)

已知有关反应的能量变化如下图,且方法②的反应只能在高温下发生,

则方法②中反应的ΔH =___________ kJ/moL。

Ⅱ.在3个1L的密闭容器中,同温度下、使用相同催化剂分别进行反应:

3H2(g) + N2(g)  2NH3(g),按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,反应达到平衡时有关数据为:

容 器

反应物投入量

3 mol H2、2 mol N2

6 mol H2、4mol N2

2 mol NH3

达到平衡的时间(min)

        t

5

8

平衡时N2的浓度(mol·L-1)

c1

3

N2的体积分数

ω1

ω2

ω3

混合气体密度(g·L-1)

ρ1

ρ2

(1) 下列能说明该反应已达到平衡状态的是

a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1︰3︰2    b.v(N2)正=3v(H2)逆   

    c.容器内压强保持不变                         d.混合气体的密度保持不变

(2) 甲容器中达到平衡所需要的时间t    5min (填>、< 或=)

(3) 乙中从反应开始到平衡时N2的平均反应速率                 (注明单位)。

(4) 分析上表数据,下列关系正确的是________.

a.2c1 = 3mol/L         b.ω1 = ω2       c. 2ρ1 = ρ2    

(5) 该温度下,容器乙中,该反应的平衡常数K=__________(用分数表示)(mol/L)-2。
(6) 常温下NH4+(aq) + H2O(l)  NH3•H2O(aq) + H+(aq)的化学平衡常数为5.55×10—10 mol·L—1,则NH3•H2O的电离平衡常数K=                 (保留三位有效数字)。已知草酸的电离常数为:Ka1=5.9×10—2  Ka2=6.4×10—5,则草酸氢铵的水溶液中离子浓度由大到小的顺序是:________________________________________。
Ⅲ.(1)有人设想以N2和H2为反应物,以溶有A的稀盐酸为电解质溶液,可制造出既能提供电能,又能固氮的新型燃料电池,装置如图1所示。
电池正极的电极反应式是                             ,A是             。

(2)用氨合成尿素的反应为2NH3(g) + CO2(g)  CO(NH2)2(s)+ H2O(g)。工业生产时,原料气带有水蒸气。图2表示CO2的转化率与氨碳比、水碳比的变化关系。
①曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的水碳比最大的是                     。
②测得B点氨的转化率为40%,则x1                        。

 0  142104  142112  142118  142122  142128  142130  142134  142140  142142  142148  142154  142158  142160  142164  142170  142172  142178  142182  142184  142188  142190  142194  142196  142198  142199  142200  142202  142203  142204  142206  142208  142212  142214  142218  142220  142224  142230  142232  142238  142242  142244  142248  142254  142260  142262  142268  142272  142274  142280  142284  142290  142298  203614 

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