7.太阳能的开发利用在新能源研究中占据重要地位,单晶硅太阳能电池片在加工时,一般掺杂微量的铜、锎、硼、镓、硒等.回答下列问題:
(1)二价铜离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d9.已知高温下Cu2O比CuO更稳定,试从铜原子核外电子结构变化角度解释亚铜离子价电子排布式为3d10,亚铜离子核外电子处于稳定的全充满状态.
(2)如图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图,可确定该晶胞中阴离子的个数为4.
(3)往硫酸铜溶液中加入过量氨水,可生成[Cu(NH34]2+配离子.已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形,但NF3不易与Cu2+形成配离子,其原因是:F的电负性比N大,N-F成键电子对偏向F,导致NF3中氮原子核对其孤电子对的吸引能力增强,难以形成配位键.
(4)铜与类卤素(SCN)2反应生成Cu(SCN)2,1mol(SCN)2中含有π键的数目为4NA,类卤素(SCN)2对应的酸有两种,理论上硫氰酸(H-S-C≡N )的沸点低于异硫氰酸(H-N=C=S)的沸点.其原因是异硫氰酸分子间可形成氢键,而硫氰酸不能
(5)硼元素具有缺电子性,其化合物可与具有孤电子对的分子或离子形成配合物,如BF3能与NH3反应生成BF3•NH3在BF3•NH3中B原子的杂化方式为sp3,B与N之间形成配位键,氮原子提供孤对电子.
(6)六方氮化硼晶体结构与石墨晶体相似,层间相互作用为分子间作用力.
六方氮化硼在高温高压下,可以转化为立方氮化硼,其结构和硬度都与金刚石相似,晶胞边长为361.5pm,立方氮化硼的密度是$\frac{4×25}{{N}_{A}×(361.5×1{0}^{-10})^{3}}$g/cm3.(只要求列算式).
6.研究化肥的合成、废水的处理等有现实的重要意义.
(1)硝酸铵的生产方法是采用硝酸与氨气化合,工业合成氨是一个放热反应,因此低温有利于提高原料的转化率,但实际生产中却采用400~500℃的高温,其原因是催化活性最强,增加反应速率,缩短达到平衡的时间;工业生产中,以氨气为原料合成硝酸,写出工业生产硝酸的最后一步的化学方程式3NO2+H2O=2HNO3+NO.
(2)甲、乙、丙三个化肥厂生产尿素所用的原料不同,但生产流程相同:

已知:CO+H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO2+H2
①甲厂以焦炭和水为原料;        ②乙厂以天然气和水为原料;
③丙厂以石脑油(主要成分为C5H12)和水为原料.
按工业有关规定,利用原料所制得的原料气H2和CO2的物质的量之比,若最接近合成尿素的原料气NH3(换算成H2的物质的量)和CO2的物质的量之比,则对原料的利用率最高.据此判断甲、乙、丙三个工厂哪个工厂对原料的利用率最高?丙.
(3)将工厂废气中产生的SO2通过下列流程如图1,可以转化为有应用价值的硫酸钙等.
①写出反应Ⅰ的化学方程式:2CaCO3+O2+2SO2=2CaSO4+2CO2
②生产中,向反应Ⅱ的溶液中加入强还原性的对苯二酚等物质,目的是防止亚硫酸铵(NH42SO3被氧化.
③检验经过反应Ⅲ得到的氨态氮肥中SO42-所用试剂是盐酸和氯化钡(HCl和BaCl2).

(4)工业上利用氯碱工业产品治理含二氧化硫的废气.图2是氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图.
①用溶液A吸收含二氧化硫的废气,其反应的离子方程式是SO2+OH-=HSO3-(或SO2+2OH-=SO32-+H2O).
②用含气体B的阳极区溶液吸收含二氧化硫的废气,其反应的离子方程式是SO2+Cl2+2H2O=4H++SO42-+2Cl-
5.研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义.
(1)CO可用于炼铁,已知:Fe2O3(s)+3C(s)═2Fe(s)+3CO(g)△H 1=+489.0 kJ•mol-1
C(s)+CO2(g)═2CO(g)△H 2=+172.5 kJ•mol-1
则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5kJmol-1
(2)分离高炉煤气得到的CO与空气可设计成燃料电池(以KOH溶液为电解液).写出该电池的负极反应式:CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O.
(3)CO2和H2充入一定体积的密闭容器中,在两种温度下发生反应:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)测得CH3OH的物质的量随时间的变化见图1.
①曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为K>K(填“>”或“=”或“<”).
②一定温度下,在容积相同且固定的两个密闭容器中,按如下方式加入
反应物,一段时间后达到平衡.
容器
反应物投入量1mol CO2、3mol H2a mol CO2、b mol H2
c mol CH3OH(g)、c mol H2O(g)
若甲中平衡后气体的压强为开始的0.8倍,要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则c的取值范围为0.4<n(c)≤1.
(4)利用光能和光催化剂,可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2.紫外光照射时,在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,CH4产量随光照时间的变化见图2.在0~15小时内,CH4的平均生成速率Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ从大到小的顺序为II>III>I(填序号).

(5)以TiO2/Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸.在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系见图3.
①乙酸的生成速率主要取决于温度影响的范围是300℃~400℃.
②Cu2Al2O4可溶于稀硝酸,写出有关的离子方程式:3Cu2Al2O4+32H++2NO3-=6Cu2++6Al3++2NO↑+16H2O.
 0  153601  153609  153615  153619  153625  153627  153631  153637  153639  153645  153651  153655  153657  153661  153667  153669  153675  153679  153681  153685  153687  153691  153693  153695  153696  153697  153699  153700  153701  153703  153705  153709  153711  153715  153717  153721  153727  153729  153735  153739  153741  153745  153751  153757  153759  153765  153769  153771  153777  153781  153787  153795  203614 

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