【题目】钠的化合物用途广泛,回答下列问题:
(1)多硫化钠(Na2Sx)用作聚合的终止剂。钠原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为___________,基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为___________,其中Na2S4中存在的化学键有:___________。
A.离子键 B.极性共价键 C.π键 D.非极性共价键
(2)r(S2-)>r(Na+)的原因是___________。
(3)Na2SO3常用作工业的脱氧剂和漂白剂,其阴离子的中心原子的杂化形式是___________,空间构型是______________________。
(4)下表列出了钠的卤化物的熔点:
化学式 | NaF | NaCl | NaBr | NaI |
熔点/℃ | 995 | 801 | 775 | 651 |
①NaF的熔点比NaI的熔点高的原因是_________________________________;
②NaCl晶格能是786 kJ/mol,则NaF的晶格能可能是___________。
A. 704 kJ/mol B. 747kJ/mol C 928 kJ/mol
(5)NaH具有NaCl型的立方晶体结构,已知NaH晶体的晶胞参数a=488pm,Na+半径为102pm,则H-的半径为___________pm;NaH的理论密度是___________g·cm-3(保留三位有效数字)。[H—1、Na—23]
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(6)首例被发现的带结晶水的超导材料晶体化学式为Na0.35CoOx·1.3H2O,具有……-CoO2-H2O-Na-H2O-CoO2-H2O-Na-H2O-……层状结构,已知CoOx层的构型部分如图,其中粗线画出的是其二维晶跑,则x=___________。
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【题目】甲醛在木材加工、医药等方面有重要用途。甲醇直接脱氢是工业上合成甲醛的新方法,制备过程涉及的主要反应如下:
反应I:CH3OH(g)
HCHO(g)+H2(g) △H1=+85.2kJ·mol-1
反应II:CH3OH(g)+1/2O2(1)
HCHO(g)+H2O(g) △H2
反应III:H2(g)+1/2O2(g)
H2O(g) △H3=-241.8kJ·mol-1
副反应:
反应IV:CH3OH(g)+O2(g)
CO(g)+2H2O(g) △H4=-393.0kJ·mol-1
(1)计算反应Ⅱ的反应热△H2=____________________________________________。
(2)750K下,在恒容密闭容器中,发生反应CH3OH(g)
HCHO(g)+H2(g),若起始压强为P0,达到平衡转化率为α,则平衡时的总压强P平=___________(用含P0和α的式子表示);当P0=101kPa,测得α=50.0%,计算反应平衡常数Kp=___________kPa(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,忽略其它反应)。
(3)Na2CO3是甲醇脱氢制甲醛的催化剂,有研究指出,催化反应的部分机理如下:
历程i:CH3OH→H+·CH2OH
历程ⅱ:·CH2OH→·H+HCHO
历程ⅲ:·CH2OH→3·H+CO
历程iv:·H+·H→H2
下图表示一定条件下温度对碳酸钠催化脱氢性能的影响,回答下列问题:
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①从平衡角度解析550℃-650℃甲醇生成甲醛的转化率随温度升高的原因___________;
②反应历程i的活化能___________(填“>、“<”或“=”)CH3OH(g)
HCHO(g)+H2(g)活化能。
③650℃~750℃,反应历程ii的速率___________(填“>”、“<”或“=”)反应历程ⅲ的速率。
(4)吹脱是处理甲醛废水的一种工艺,吹脱速率可用方程v=0.0423c(mg·L-1·h-1)表示(其中c为甲醛浓度),下表为常温下甲醛的浓度随吹脱时间变化数据。
浓度(mg/L) | 10000 | 8000 | 4000 | 2000 | 1000 |
吹脱时间(h) | 0 | 7 | 23 | 39 | 55 |
则当甲醛浓度为2000mg/L时,其吹脱速率v=___________ mg·L-1·h-1,分析上表数据,起始浓度为10000mg/L,当甲醛浓度降为5000mg/L,吹脱时间为___________h。