21.选做题  本题有A、B两题,分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”二个选修课程模块的内容,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.(12分)下表为长式周期表的一部分,其中的编号代表对应的元素。


 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 




 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 

 
 
 
 
 
 

 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

试填空。

(1)写出上表中元素⑨原子的外围电子排布式       

(2)元素③与⑧形成的化合物中元素③的杂化方式为:     杂化,其形成的化合物的晶体类型是:______________   _   _。

(3)元素④、⑤的第一电离能大小顺序是:      (用元素符号表示);元素④与元素①形成的X分子的空间构型为:       。请写出与N3-互为等电子体的分子、离子的化学式            (各写一种)。

(4)在测定①与⑥形成的化合物的相对分子质量时,实验测得的值一般高于理论值的主要原因是:                        

(5)某些不同族元素的性质也有一定的相似性,如上表中元素⑦与元素②的氢氧化物有相似的性质,写出元素②的氢氧化物与NaOH溶液反应后盐的化学式   

(6)元素⑩在一定条件下形成的晶体的基本结构单元如下图1和图2所示,则在图1和图2的结构中与该元素一个原子等距离且最近的原子数之比为:     

B.(12分)浓硝酸广泛应用于有机合成、医药、有色金属冶炼和原子能工业。工业产量仅次于硫酸,在各类酸中居第二位。用铝罐车运输浓硝酸时,会在出入口处出现腐蚀现象。某化学实验小组对此进行了研究。经查阅资料获如下信息:

HNO3的浓度
与铝发生的主要化学反应
8 mol·L–1左右
Al + 6HNO3 = Al(NO3 )3 + 3NO2 ↑+ 3H2O
介于3~4mol·L–1
15Al + 56HNO3 = 15Al (NO3 )3 + NH4NO3 +NO2 ↑+ 2NO ↑+ 3N2 ↑+ 26H2O
介于1~3mol·L–1
8Al + 30HNO3 = 8Al ( NO3 )3 + N H4NO3 +NO2 ↑+ NO ↑+ N2 ↑+ H2 ↑+ 12H2O
小于1mol·L–1
14Al + 46HNO3 = 14Al( NO3 )3 + 2N2 ↑ +11H2 ↑+ 12H2O

实验步骤如下(装置见下图):

①取1 支与大试管等长的无底小试管套入大试管内,将

20090407
 
其插入广口瓶中。向小试管中注入0.07 mol·L–1 硝酸,使酸液面低于管口约0. 5 cm 。

②取一块铝箔系在细线的一端后,浸入NaOH溶液中,见表面产生气泡时,取出铝箔用水冲洗掉碱液。然后将铝箔再浸入HgCl2 溶液中,见表面呈现灰黑色(约1 min) 时,取出并将其放入上述准备好的小试管中,立即塞上橡皮塞,如图Ⅰ所示。

③迅速提起小试管,使其下端略低于大试管口,用试管夹将其夹住搁在大试管口上,如图Ⅱ所示。试填空。

(1)广口瓶的作用是:______;配制0.07 mol·L–1 HNO3所需带刻度的仪器有______。

(2)写出实验步骤②中发生的主要反应的化学方程式             

并解释其作用是:________                    ____。

(3)为了验证实验所产生的主要气体为H2,在图Ⅲ的装置上进行操作,具体方法为:

_________                             

(4)事实表明,在用铝罐车运输浓硝酸或浓硫酸时,发现一定时间后,在酸的出入口处皆会出现腐蚀现象,综合所学知识分别给予解释。

18.(12分)汽车或飞机行驶速度越高,单位时间内燃料燃烧速度越快,产生温度越高,越可能达到N2与O2反应的条件,生成NO在空气中部分被氧化成NO2。我们用NOx来表示空气中氮氧化物的x值与地球表面距离h的关系如图所示。

(1)关于xh关系的解释主要是光化学原理。

已知:O2(g)2O(g)  ΔHa kJ·mol―1

NO2(g)NO(g)+O (g) ΔHb kJ·mol―1

则2NO(g) + O2 (g) = 2NO2 (g)  ΔH   kJ·mol―1

(2)空气中的NOx的组成可以表示为:

f (x) =            

(3)NOx对平流层O3浓度减少,形成臭氧空洞的机理可以用如下图示解释:

则平流层臭氧浓度减小的总反应化学方程式为:             

(4)在2 L密闭容器中反应2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)在三种不同条件下进行,其中实验Ⅰ、Ⅱ都在800℃,实验Ⅲ在850℃,NO、O2的起始浓度都为0,NO2的浓度(mol·L―1)随时间(min)的变化如图所示(不考虑生成N2O4)。试填空。

① 对比实验Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ,得出的下列结论中正确的是:      。(填字母)

A.对比实验Ⅰ和Ⅲ可知,该反应是吸热反应

B.实验Ⅱ和实验I相比,可能隐含的反应条件是:反应容器的体积缩小了

C.实验Ⅱ和实验I相比,可能隐含的反应条件是:使用效率更高的催化剂

D.实验I条件下该反应的平衡常数大于实验Ⅲ条件下该反应的平衡常数

② 若实验Ⅰ中达平衡后,再向密闭容器中通入1 mol由物质的量之比为1︰1组成的NO2与NO混合气体(保持温度不变),则平衡将        移动,新条件平衡状态时NO2的物质的量浓度为:         mol·L―1

 0  174267  174275  174281  174285  174291  174293  174297  174303  174305  174311  174317  174321  174323  174327  174333  174335  174341  174345  174347  174351  174353  174357  174359  174361  174362  174363  174365  174366  174367  174369  174371  174375  174377  174381  174383  174387  174393  174395  174401  174405  174407  174411  174417  174423  174425  174431  174435  174437  174443  174447  174453  174461  447090 

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