【题目】(化学——选修3:物质结构与性质)

2016年诺贝尔化学奖授予在分子机器设计和合成领域有突出成就的三位科学家,其研究对象之一分子开关即与大环主体分子苯芳烃、硫或氮杂环杯芳烃等有关。回答下列问题:

1)对叔丁基杯[4]芳烃(如图所示)可用于ⅢB族元素对应离子的萃取,如La3Sc2。写出基态二价钪离子(Sc2)的核外电子排布式:________,其中电子占据的轨道数为________个。

2)对叔丁基杯[4]芳烃由4个羟基构成杯底,其中羟基氧原子的杂化方式为________,羟基间的相互作用力为________

3)不同大小的苯芳烃能识别某些离子,如:SCN等。一定条件下,SCNMnO2反应可得到(SCN)2,试写出(SCN)2的结构式______________________________

4NH3分子在独立存在时HNH键角为106.7°。如图 [Zn(NH3)6]2离子的部分结构以及HNH键角的测量值。解释配合物中HNH键角变为109.5°的原因:______

5)橙红色的八羰基二钴[Co2(CO)8]的熔点为52℃,可溶于乙醇、乙醚、苯等有机溶剂。该晶体属于________晶体,八羰基二钴在液氨中被金属钠还原成四羰基钴酸钠[NaCo(CO)4],四羧基钴酸钠中含有的化学键为_________________

6)已知C60分子结构和C60晶胞示意图(如图、图所示)

则一个C60分子中含有σ键的个数为________C60晶体密度的计算式为________ g·cm3(NA为阿伏伽德罗常数的值)

【题目】草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O,相对分子质量为180)呈淡黄色,可用作照相显影剂。某实验小组对其进行了一系列探究。

I.纯净草酸亚铁晶体热分解产物的探究。

(1)气体产物成分的探究。小组成员采用如下装置(可重复选用)进行实验:

①装置D的名称为___________

②按照气流从左到右的方向,上述装置的连接顺序为___________→尾气处理装置(填仪器接口的字母编号)。

③实验前先通入一段时间N2,其目的为______________________

④实验证明了气体产物中含有CO,依据的实验现象为______________________

(2)固体产物成分的探究。充分反应后,A处反应管中残留黑色固体。查阅资料可知,黑色固体可能为Fe或FeO。小组成员设计实验证明了其成分只有FeO,其操作及现象为___________

(3)依据(1)和(2)结论,可知A处反应管中发生反应的化学方程式为___________

Ⅱ.草酸亚铁晶体样品纯度的测定

工业制得的草酸亚铁晶体中常含有FeSO4杂质,测定其纯度的步骤如下:

步骤1:称取m g草酸亚铁晶体样品并溶于稀H2SO4中,配成250mL溶液。

步骤2:取上述溶液25.00mL,用c mol· L -1KMnO4标准液滴定至终点,消耗标准液V1mL;

步骤3:向反应后溶液中加入适量锌粉,充分反应后,加入适量稀H2SO4,再用cmol·L-1KMnO4标准溶液滴定至终点,消耗标准液V2mL。

(4)步骤3中加入锌粉的目的为____________________________________________

(5)草酸亚铁晶体样品的纯度为____________________________________________;若步骤1配制溶液时部分Fe2+被氧化,则测定结果将___________(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。

【题目】燃煤及工业废气中的SO2是形成酸雨的主要原因,消除SO2是减少酸雨形成的有效方法。完成下列问题:

1)已知:4FeS2s+11O2g═2Fe2O3s+8SO2g)△H=﹣3412.0kJmol1

Fe2O3s+3COg═2Fes+3CO2g)△H=﹣25.0 kJmol1

2Cs+O2g═2COg)△H=﹣221.0 kJmol1

2FeS2s+7O2g+3Cs═2Fes+3CO2g+4SO2g)△H_____kJmol1

2)碱性NaClO2溶液脱硫法

SO2与碱性NaClO2溶液反应的离子方程式为2SO2+ClO2+4OH2SO42+C1+2H2O,已知pc=﹣lgcSO2)。在刚性容器中,将含SO2的废气通入碱性NaClO2溶液中,测得pc与温度的关系如图所示。

由图分析可知,该脱硫反应是_____反应(填放热吸热);若温度不变,增大压强,该脱硫反应的平衡常数K_____(填增大减小不变)。

3)燃料细菌脱硫法

①含FeS2的燃煤可用氧化亚铁硫杆菌(Tf)、氧化亚铁微螺菌(Lf)、氧化硫硫杆菌(Tt)进行脱硫,其脱硫过程如图所示:

已知:脱硫总反应为:FeS2+14Fe3++8H2O═2SO42+15Fe2++16H+

Ⅰ反应的化学方程式为:FeS2+6Fe3++3H2O═S2O32+7Fe2++6H+

写出Ⅱ反应的化学方程式_____

②在上述脱硫反应中,氧化亚铁硫杆菌(Tf)与Fe3+的形成过程可视为下图所示的原电池:

该细胞膜为_____(填阳离子交换膜阴离子交换膜)。该电池的正极电极反应式为_____。该方法在高温下脱硫效率大大降低,原因是_____

 0  195057  195065  195071  195075  195081  195083  195087  195093  195095  195101  195107  195111  195113  195117  195123  195125  195131  195135  195137  195141  195143  195147  195149  195151  195152  195153  195155  195156  195157  195159  195161  195165  195167  195171  195173  195177  195183  195185  195191  195195  195197  195201  195207  195213  195215  195221  195225  195227  195233  195237  195243  195251  203614 

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