21.选做题,共计12分。本题有A、B两题,分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容,每题12分。请选择其中一题作答,若两题都作答,将按A题评分。

A.下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表一种化学元素。

(1)Y分别与D、E形成的化合物中熔点较高的是_________(用化学式表示);T、X、Y原子的第一电离能由小到大的顺序是__________(用元素符号表示)。

(2)LX2分子的电子式是________,XY2分子是_________(填“极性分子”或“非极性分子”);QY3分子中Q采用________杂化。

(3)由J、L、R三种元素形成的某种配位化合物,该化合物具有挥发性,化学式

J(LR)4,其中J的化合价是0价。则J原子的核外电子排布式是_________(基态);与配体粒子互为等电子体的离子是_______;J(LR)4固态时属于______晶体(填晶体类型)。

(4)由Z、L、Q三种元素组成的化合物,分子式为Z9L3Q,它有多种同分异构体(其中Q以三个单键与其它原子相连),请写出其中沸点最低的物质的结构简式__________。

(5)A与M组成的一种化合物AM2,刷新了金属化合物超导温度的最高记录。下图所示的是该化合物的晶体结构单元。图中上下底面中心“△”处的原子是______(填元素符号)。

B.七水硫酸镁(MgSO4·7H2O)在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用。利用化工厂生产硼砂的废渣-硼镁泥可制取七水硫酸镁。硼镁泥的主要成分是MgCO3,还含有其它杂质(MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO等)。

表1  部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH

沉淀物
Al(OH)3
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Mn(OH)2
Mg(OH)2
pH
5.2
3.2
9.7
10.4
11.2

表2  两种盐的溶解度(单位为g/100g水)

温度/℃
10
30
40
50
60
CaSO4
0.19
0.21
0.21
0.20
0.19
MgSO4·7H2O
30.9
35.5
40.8
45.6
/

用硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下:

根据以上流程图并参考表1和表2数据,回答下列问题:

(1)过滤Ⅰ的滤液中加入硼镁泥,调节溶液的pH=5-6,再加入NaClO溶液加热煮沸,将溶液中的Mn2+氧化成MnO2,反应的离子方程式为________________。加热煮沸的主要目的是_____________________________。

(2)沉淀B中除MnO2、SiO2外,还含有__________(填化学式)等物质。

(3)检验过滤Ⅱ后的滤液中是否含有Fe3+的实验方法是__________________。

(4)沉淀C的化学式是___________。过滤Ⅲ需趁热过滤的理由是_____________。

18.(10分)随着室内空气污染问题得到越来越多的关注,利用TiO2光催化剂来净化空气的研究已经成为研究的热点。

(1)苯和甲苯是常见的室内挥发性有机污染物。下列物质中也属于室内挥发性有机污染物的是___________________。(填字母)

     a.甲醛                     b.二甲苯       c.醋酸      d.一氧化碳

(2)下列措施中,有利于降低室内污染物浓度的是__________。(填字母)

   a.勤开窗通风              b.日常生活中利用天然气替代煤作燃料

c.使用“绿色环保”装饰材料      d.室内放一些活性碳

(3)文献报道某课题组研究了在不同条件下污染物初始浓度、O2的浓度、催化剂的用量等对TiO2光催化剂催化降解苯和甲苯效率的影响。实验过程中检测得知:密闭容器中,在有氧或无氧条件下,苯的降解产物都是苯酚,甲苯的降解产物都是苯甲酸,其他实验数据如图(图中C/C0表示某时刻污染物浓度与其初始浓度的比值):

下列相关结论或说法中,不正确的是______________。(填字母)

a.在有氧条件下光催化降解苯,相同条件下光催化剂最佳使用量为0.10g

b.无论有氧或无氧条件下,随着苯初始浓度的增加,光催化效率降低

c.相同条件下,有氧光催化降解苯的速率比无氧条件下快

d.有氧条件下,TiO2光催化降解甲苯生成苯甲酸的反应,原子利用率是100%

e.无氧条件下,降解产物中的氧元素来源于TiO2

f.在甲苯降解实验过程中,检测到一种有机中间产物,该产物可能是苯甲醛

(4)工业上TiO2的提纯方法是:

第一步TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO   第二步TiCl4+O2TiO2+2Cl2

用该方法提纯TiO2的优点是____________。

(5)化学上规定,通常条件下,稳定单质的生成焓(△H)为0,由稳定单质化合生成1mol某化合物时所放出或吸收的热量,称作该化合物的标准生成焓。如:

C(石墨)+O2(g)=CO2(g)  △H=-393.5kJ·mol-1

CO2(g)的标准生成焓是-393.5 kJ·mol-1

有关物质的标准生成焓如下表:

物质
CO2(g)
TiCl4(l)
O2(g)
TiO2(s)
Cl2(g)
标准生成焓/ kJ·mol-1
-393.5
-804.2
0
-944.7
0

则液态TiCl4跟O2反应生成固态TiO2和Cl2的热化学方程式是________________。

 0  174237  174245  174251  174255  174261  174263  174267  174273  174275  174281  174287  174291  174293  174297  174303  174305  174311  174315  174317  174321  174323  174327  174329  174331  174332  174333  174335  174336  174337  174339  174341  174345  174347  174351  174353  174357  174363  174365  174371  174375  174377  174381  174387  174393  174395  174401  174405  174407  174413  174417  174423  174431  447090 

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