-
(15分)铁及其化合物在国民经济、日常生活中占有非常
重要的地位，了解铁及其化合物的性质和用途非常重要。请回答下列问题：
(1)铁在自然界中以 态存在，其氧化物呈黑色的是 ，呈红褐色的是 (填写化学式)。
(2)铁在纯氧气中燃烧的化学方程式为 。
铁在氯气中反应的产物是 。
(3)要验证一种溶液中是否含有Fe3+、Fe2+，正确的实验方法是 。
A.向甲试管中
加入试液，滴入KSCN溶液，若显血红色，证明一定存在Fe3+。
B.向乙试管中加入试液，滴入氯水，若氯水褪色，证明一定存在Fe2+。
C.向丙试管中加入试液，滴入氯水，再滴入KSCN溶液，若显血红色，证明原溶液中一定存在Fe3+
(4)铁合金有下列数据：
| 钢 |
| 碳素钢(Fe、C、Mn、Si) | 合金钢 |
| 低碳钢 | 中碳钢 | 高碳钢 | 碳素钢+Cr、Mn、W、Ni、Co等 |
| 含碳量<0.3% | 含碳量0.3%--0.6% | 含碳量>0.6% |
| 韧性好，强度低 | 韧性好、强度好 | 硬而脆 | 具有特殊性能 |
| | | |
取15g某碳素钢样品，按下列实验流程进行操作：
①A、B的作用是 ,
②充分加热完全反应后，D装置质量增加0.022g，该样品属于 钢。
③没有A、B装置，实验结果 (填“偏高”“偏低”“不影响”)
-
碳、 氮、磷、砷和硼的相关化合物在化工、医药、农药、材料等领域有着广泛的应用。锂、钠、铝、铁等金属在日常生活、工业生产中也占有举足轻重的地位,请回答下列问题:
（1）基态As原子的电子排布式为______________________;
（2）氮化硼(BN)有多种晶型,其中立方氮化硼与金刚石的构型类似,则其晶胞中B—N—B之间的夹角是___________________(填角度)。
（3）金属晶体的四种堆积如下图,金属钠的晶体堆积模型为___ (填字母)。
-
氨是重要的无机化工产品之一，在国民经济中占有重要地位。我国采用铁触媒(以铁为主的混合物) 做催化剂合成氨。回答下列问题：
（1）Fe基态原子核外电子排布式为____。氮化铁是一种重要的无机化合物，不溶于水，暴露在潮湿环境中可释放出氨气，元素Fe和N中，第一电离能较大的是_____，基态原子核外未成对电子数较多的是_______。
（2）N的氧化物有N2O等，N2O与CO2互为等电子体，N2O的空间构型为__________。
（3）N有多种氢化物，其中肼(N2H4)常用作火箭推进剂的燃料，N2H4中N 原子的杂化形式为____。
（4）N、P、As为同族元素，NH3、PH3、AsH3三种物质的沸点由高到低的顺序为_____。原因是____。
（5）K3[Fe(CN)6]常用于检验Fe2＋，K3[Fe(CN)6]中存在的化学键类型有_______。
（6）FeO晶体的晶胞与NaCl的相似，NaCl的晶胞如图所示。由于晶体缺陷，某氧化亚铁晶体的实际组成为Fe0.9O，其中包含有Fe2＋和Fe3＋，晶胞边长为428pm，则该晶体的密度为____g/cm3(列出计算式即可，用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
。
-
硫及其化合物广泛分布于自然界中，硫酸工业在国民经济中占有极其重要的地位，运用相关原理回答下列问题：
（1）硫酸生产中，根据化学平衡原理来确定的条件或措施有_______（填序号）。
A．矿石加入沸腾护之前先粉碎
B．使用V2O5作催化剂
C．接触室中不使用很高的温度
D．净化后炉气中要有过量的空气
E．接触氧化在常压下进行
（2）若实验室在537℃、1.01×105Pa和催化剂存在条件下，向某密闭容器中充入2mol SO2和2mol O2，此时体积为10L，在温度和压强不变条件下20分钟后反应达到平衡，SO3体积分数为0.5。
①该温度下，从反应开始至平衡时氧气的平均反应速率是_______；
②该温度下，反应2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)的平衡常数的值为_______________。
（3）工业上冶炼铜主要以黄铜矿（主要成分CuFeS2）为原料，经过多歩反应将铜元素还原为铜。其中有一步为：2Cu2S+3O2(g) === 2Cu2O+2SO2。试从反应的自发性判断此反应的ΔH________0 (填“＞”、“＝”或“＜”)。
（4）用电解的方法将硫化钠溶液氧化为多硫化物的研究具有重要的实际意义，将硫化物转变为多硫化物是电解法处理硫化氢废气的一个重要内容。如图，是电解产生多硫化物的实验装置：
①已知阳极的反应为：(x+1)S2－=== Sx+S2－+2xe－，则阴极的电极反应式是：__________。当反应转移xmol电子时，产生的气体体积为_________（标准状况下）。
②将Na2S·9H2O溶于水中配制硫化物溶液时，通常是在氮气气氛下溶解。其原因是（用离子方程式表示）：____________。溶液中离子浓度由大到小的顺序____________。
-
铝是当前应用最广泛的金属材料之一,铝制品及其化合物在日常生活和工农业生产中也有着重要的用途。回答下列问题：
(1)基态铝原子的核外电子排布式为____________。
(2)根据元素周期律等知识判断,第一电离能Al____________Mg(填写“大于”或“小于”)。
(3)Al2O3是常用的耐火材料,工业上也是用电解Al2O3方法制取金属Al,据此判断Al2O3的晶体类型是____________。
(4)LiAlH4是一种重要的有机合成试剂,AlH4-的立体构型为____________，LiAlH4中Al原子的杂化轨道类型为____________。
(5)金属铝的晶胞结构如图1所示,原子之间相对位置关系的平面图如图2所示。
①晶体铝中原子的堆积方式为____________。
②已知铝原子半径为a cm,摩尔质量为Mg·mol-1,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶体铝的密度ρ=_______g·cm-3(用含 a、M、NA的代数式来表示)。
-
氨对地球上的生物相当重要，它是许多食物和肥料的重要成分。氨也是制造硝酸、化肥、炸药 的重要原料。氨在国民经济中占有重要地位。回答下列问题：
(1)合成氨工业中，合成塔中每产生2 mol NH3，放出92.2 kJ热量。
①工业合成氨的热化学方程式是_______________。
②若起始时向容器内放入1 mol N2和3 mol H2，达平衡后N2的转化率为20%，则反应放出的热量为Q1 kJ，则Q1的数值为____________；若在同体积的容器中充人2 mol N2和6 molH2，达平衡后放出的热量为Q2 kJ，则Q2__________（填“>”、“<”或“=”）2Q1。
③已知：
1 mol N-H键断裂吸收的能量约等于__________kJ。
(2)在0.5L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行合成氨反应：N2 (g)+3H2 (g)
2NH3 (g)，其平衡常数K与温度T的关系如下表：
①平衡常数表达式K=_________，K1___________（填“>”、“<”或“一”）K2。
②一定温度下，下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是__________（填字母）。
a．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1: 3:2
b．浓度商Q=平衡常数K
c．容器内压强保持不变
d．混合气体的密度保持不变
③在400℃时，当测得N2、H2和NH3的物质的量分别为2 mol、1 mol、2 mol时，则此时该反应_________（填“处于”或“不处于”）平衡状态。
-
（12分）硫酸在国民经济中占有极其重要的地位，下图是工业接触法制硫酸的简单流程图，试回答下列有关问题．
（1）在实际生产过程中，进入接触室的气体中O2的体积分数是SO2体积分数的1.5倍，其原因是________
（2）在硫酸工业生产中，为了有利于SO2的转化，且能充分利用热能，采用了中间有热交换器的接触室。按此密闭体系中气体的流向，则在B处流出的气体(除N2外)为 ________ ；
(3)工业上生产硫酸时，利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是一个关键步骤。压强及温度对SO2转化率的影响如下表(原料气各成分的体积分数为：SO2 7％，O2 11％，N2 82％)：
| 压强/MPa 温度/℃ | 0.1 | 0.5 | 1 | 10 |
| 400 | 99.2% | 99.6% | 99.7% | 99.9% |
| 500 | 93.5% | 96.9% | 97.8% | 99.3% |
| 600 | 73.7% | 85.8% | 89.5% | 96.4% |
①已知SO2的氧化是放热反应，如何利用表中数据推断此结论？
________ ；
②在400-500℃时，SO2的催化氧化采用常压而不是高压，主要原因是：________；
（4）选择适应的催化剂，是否可以提高SO2的转化率？________；是否可以增大该反应所放出的热量？________（填“是” 或“否”）；
（5）若用浓硫酸吸收SO3可以得到H2SO4·SO3。用1000g 98 % 的H2SO4充分吸收SO3后，再进行稀释，可以得到98% 的硫酸的质量是 ________。
-
金属及其化合物在生产生活中占有极其重要的地位，请结合金属及其化合物的相关知识回答下列问题。
（1）含碳量在0.03%∼2%之间某合金，是目前使用量最大的合金，这种合金是___。
A.铝合金 B.青铜 C.镁合金 D.钢
（2）FeCl3溶液用于腐蚀铜箔印刷线路板，反应的离子方程式为___。
（3）某溶液中有Mg2+、Fe2+、Al3+、Cu2+等离子，向其中加入过量的Na2O2后，过滤，将滤渣投入足量的盐酸中，所得溶液与原溶液相比，溶液中大量减少的阳离子是__(填字母)，大量增加的离子有___（填化学式）。
A.Mg2+ B.Fe2+ C.Al3+ D.Cu2+
（4）4Fe(NO3)2的高纯度结晶体是一种紫色潮解性固体，适合于制磁性氧化铁纳米粉末，工业上用废铁屑(含Fe和Fe2O3及其它不反应的物质)制取Fe(NO3)2晶体的方法如图：
①第1步反应若温度过高，将导致硝酸分解，浓硝酸受热分解的化学方程式为___。
②磁性氧化铁的化学式为___，试写出Fe2O3与硝酸反应的离子方程式___。
③操作1的名称为___，操作2的步骤为：___、___，过滤洗涤。
-
乙烯是世界上产量最大的化学产品之一，乙烯工业是石油化工产业的核心，乙烯产品占石化产品的75%以上，在国民经济中占有重要的地位。有如下两个实验都能用来制备乙烯请根据要求回答问题。
Ⅰ.已知使用活性较低的林德拉催化剂[Pd/(PdO、CaCO3)]，可使炔烃的氢化停留在生成烯烃的阶段，而不再进一步氢化成烷烃。现有一课外活动兴趣小组拟由乙炔制得乙烯，并测定乙炔氢化的转化率。若用含0.02mol CaC2的电石和1.600g含杂质18.75 %的锌粒(杂质不与酸反应)分别与足量的X和稀硫酸反应，当反应完全后，测得G中收集到的水VmL(收集到的气体已经转化为标准状况下的体积)。
(1)试剂X为：_____。
(2)写出A中所发生反应的化学方程式(有机物写结构简式)：_____。
(3)所用装置的连接顺序是_____(填各接口的字母)。
(4)若V=672mL(导管内气体体积忽略不计)，则乙炔氢化的转化率为_____。
Ⅱ.实验室可用酒精、浓硫酸作试剂来制取乙烯，但实验表明，还有许多副反应发生，如反应中会生成 SO2、CO2、水蒸气等无机物。某研究性学习小组用下图所示的装置制备纯净的乙烯并探究乙烯与单质溴能否反应及反应类型。
(1)为实现上述实验目的，装置的连接顺序为 F→_____→_____→_____→_____→D。(各装置限用一次)，B装置的作用是_____。
(2)当C中观察到_____时，表明单质溴能与乙烯反应；若D中_______，表明C中发生的是取代反应；若D没有出现前面所描述的现象时，表明C中发生的是_____反应，则D装置中溶液的作用_____。
-
铜及其化合物在工业生产及生活中用途非常广泛。回答下列问题:
（1）硫酸铜溶液呈蓝色，是因为其中含有[Cu(H2O)4]2+,该离子的结构简式为______(标出配位键，不考虑空间构型)。向硫酸铜溶液中滴加氨水会生成蓝色沉淀，再滴加氨水至沉淀刚全部溶解时可得到蓝色的[Cu(NH3)4SO4溶液，继续向其中加入乙醇会有蓝色晶体析出，原因是_______。
（2）新制Cu(OH)2悬浊液可将乙醛(CH3CHO)氧化成乙酸，而自身还原成Cu2O。乙酸的沸点高于乙醛的主要原因是____________。
（3）配合物[Cu(CH3CN)4]BF4[四氟硼酸四(乙腈) 合铜(I)]是有机合成中常见催化剂。该配合物中与中心Cu形成配位健的原子_________。BF4-的空间构型为_____，与其互为等电子体的分子是_____________。
（4）已知:硫酸铜溶液中滴入氨基乙酸钠(H2NCH2COONa)即可得到配合物A。其结构如图所示。
①1mol氨基乙酸钠(H2NCH2COONa)含有σ键的数目为_______。
②标出配合物A 中的配位键________。
重要的地位，了解铁及其化合物的性质和用途非常重要。请回答下列问题：
加入试液，滴入KSCN溶液，若显血红色，证明一定存在Fe3+。
2SO3(g)的平衡常数的值为_______________。
2NH3 (g)，其平衡常数K与温度T的关系如下表：