(4)用酚酞作指示剂,盐酸滴定碳酸钠溶液,根据反应方程式计算;
(5)通氨气时要防止倒吸,则导管不能直接深入液面以下,由于二氧化碳的溶解度较小,要先通氨气; (5)多孔球泡能增大二氧化碳与溶液的接触面积。 【详解】
(1)联碱法生产流程中沉淀池中发生的反应是氨气、二氧化碳、水、氯化钠反应生成碳酸氢钠晶体和氯化铵,所以通入沉淀池中的是二氧化碳,即②为CO2,母液中通入氨气再重新利用,则③为NH3; (2)从理论上分析,氨碱法生产过程中,母液中加入氧化钙反应生成氢氧化钙会和铵盐生成氨气,反应过程中氨气转化为铵盐,铵盐转化为氨气,氨气循环使用,不需要补充氨气;
CaO与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙与氯化铵反应生成氯化钙,则该工艺中生成CaCl2的化学方程式Ca(OH)2+2NH4Cl═CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(3)a.常温时氯化铵的溶解度比氯化钠大,故a错误;
b.通氨气能增大NH4+的浓度,使NH4Cl更多地析出,使NaHCO3转化为Na2CO3,提高析出的NH4Cl纯度,故b正确;
c.加入食盐细粉目的是提高Cl﹣的浓度,促进氯化铵结晶析出,故c错误;
(4)已知25℃时0.1mol/L的NaHCO3溶液的pH约为8.3,则用酚酞作指示剂滴定时,发生的反应为Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl, 则n(Na2CO3)=0.1000mol/L×0.025L×
500mL=0.05mol,
25mLm(Na2CO3)=nM=0.05mol×106g/mol=5.3g, 样品中纯碱的质量分数:
5.3g×100%=96.4%; 5.5g(5)向溶液中通氨气时要防止倒吸,则导管不能直接深入液面以下,由于二氧化碳的溶解度较小,要先通氨气,则先由a管通入氨气,再由通入二氧化碳;
(6)在甲装置的b管下端连接多孔球泡,能增大二氧化碳与溶液的接触面积,使二氧化碳充分溶解。 19.黄铜矿(CuFeS2)是炼铜的主要矿物,在野外很容易被误会为黄金,因此被称为愚人金。回答下列问题: (1)处于激发态的S原子,其中1个3s电子跃迁到3p轨道上,该激发态S原子的核外电子排布式为__。同族元素的氢化物中,H2O比H2Te沸点高的原因是__。
(2)检验Fe2+的试剂有多种,其中之一是铁氰化钾(K3[Fe(CN)6]),又称赤血盐。
①在配合物K3[Fe(CN)6]中,易提供孤电子对的成键原子是__(填元素名称),含有12molσ键的K3[Fe(CN)6]的物质的量为__mol。
②赤血盐中C原子的杂化方式为__;C、N、O三种元素第一电离能由大到小的排序为___;写出与CN-互为等电子体的一种化合物的化学式__。
③Fe、Na、K的晶胞结构相同,但钠的熔点比钾更高,原因是___。
(3)CuFeS2的晶胞结构如图所示。已知:晶胞参数a=0.524nm,c=1.032nm。则CuFeS2的晶胞中每个Cu
原子与__个S原子相连,晶体密度ρ=__g·cm-3(列出计算表达式)。
【答案】1s22s22p63s13p5 H2O分子之间存在氢键 碳 1 sp N>O>C CO Na的半径小,形成的金属键键能大,熔点高 4
4?1842(0.524?10-7)?1.032?10-7?6.02?1023gcm3?4.31gcm3
【解析】 【分析】
分子间若存在氢键,则分子的沸点较高。在配合物K3[Fe(CN)6]中,中心原子为Fe3+,CN-为配体提供孤对电子,一个叁键中含有一个σ键。根据CuFeS2的晶胞结构图可知,每个铜原子与4个硫原子相连,铜原子位于晶胞的顶点、面和体内,硫原子全部位于体内,铁原子位于和棱上。 【详解】
(1)基态S原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,处于激发态的S原子,其中1个3s电子跃迁到3p轨道上,则该激发态的S原子核外排布式为1s22s22p63s13p5;因为H2O分子之间存在氢键,而H2Te分子之间只有分子间作用力,因此H2O的沸点比H2Te的沸点最高。
(2)①在配合物K3[Fe(CN)6]中,中心原子为Fe3+,CN-为配体,存在6个配位键,易提供孤电子对的成键原子是C,C与N之间为叁键,其中一个键为σ键,故1个K3[Fe(CN)6]中含有12个含有σ键,则含有12molσ键的K3[Fe(CN)6]的物质的量为1mol。 ②赤血盐的CN-中C原子价层电子对个数=1+
1(4+1-1×3)=2,所以采取sp杂化;C、N、O三种元素2的第一电离能随核电荷数递增呈增大趋势,但因N的2p轨道为半充满结构,不易失去电子,因此C、N、O三种元素第一电离能由大到小的排序为N>O>C;CN中有两个原子,电子数为14,其互为等电子体的化合物的化学式为CO。
③Fe、Na、K的晶胞结构相同,但钠的熔点比钾更高,是因为Na的半径小,形成的金属键键能大,熔点高。
(3)根据CuFeS2的晶胞结构图可知,每个铜原子与4个硫原子相连;该晶胞中铜原子的个数为
1111?8??2?1?4,铁原子的个数为?4??6?4,硫原子的个数为8,因此化学式为CuFeS2,晶体
4282密度ρ=
4?1844MNA33=23gcm?4.31gcm 2V(0.524?10-7)?1.032?10-7?6.02?10