A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素,原子序数依次增大。A元素的一种核素质子数与质量数在数值上相等;B、E同主族,且核电荷数之比为1︰2;C的单质能与冷水剧烈反应,所得强碱性溶液中含有两种电子数相同的阴、阳离子;D的最外层电子数是内层电子总数的一半。试回答下列问题:
(1)F位于周期表中第________周期________族。
(2)常温时,39 g B、C按原子个数比1︰l形成的化合物X与足量CO2反应放出Q kJ的热量,写出该反应的热化学方程式________;
写出少量X与FeCl2溶液反应的离子方程式_______________________________________。
(3)B、C、F组成的化合物Y是家用消毒剂的主要成分,Y的溶液呈碱性,用离子方程式解释其原因______________________________;起消毒作用的微粒电子式为_________。
(4)四原子分子Z与C的单质和水反应所得的阴离子电子数相等,Z的分子空间构型为___________型,它属于_________分子(填“极性”或“非极性”);请比较Z与DA3的沸点高低并加以解释_____________________________________________________。
(5)目前人们正在研究开发一种高能电池,它是以熔融的C、E单质为两极,以C离
子导电的β-Al2O3陶瓷作固体电解质,反应式为:2C+xE C2Ex 。请写出电池放电时正负极的电极反应式,正极反应式:_______________________。用该电池作电源进行电解含有0.2 mol CuSO4和0.2 mol NaCl的混合溶液500 mL时:若此电池工作一段时间后消耗23 g C单质 。则阳极产生气体体积为:________L(标准状况下);电解后溶液加水稀释至2 L ,溶液的pH为:________。
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第四周期过渡元素常与H2O、NH3等形成配合物。
(1)写出Fe元素基态原子的价层电子排布式_______;
(2)C、N、O元素的第一电离能从大到小的顺序为___(用元素符号表示);
(3)向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入过量氨水,得到蓝色溶液,铜离子形成了配位数为4的配离子,写出该配离子的结构式为______。
(4)由C、H、O、S中任两种元素构成甲、乙、丙三种分子,所含原子的数目依次为3、4、8,都含有18个电子。甲和乙的主要物理性质比较如下:
熔点/K | 沸点/K | 标准状况时在水中的溶解度 | |
甲 | 187 | 202 | 2.6 |
乙 | 272 | 423 | 以任意比互溶 |
①甲分子的电子式为_________,分子构型为___________;
②1 mol乙分子含有___个σ键;
③丙分子的中心原子采取_______杂化轨道;
④甲和乙的相对分子质量基本相同,造成上述物理性质差异的主要原因是 ____________(结合具体物质解释)。
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有X、Y、Z、W、M五种短周期元素,其中X、Y、Z、W同周期,Z、M同主族;X+与M2-具有相同的电子层结构;离子半径:Z2->W-;Y的单质晶体熔点高、硬度大,是一种重要的半导体材料。请完成下列问题:
(1)M元素的简单离子的结构示意图为_______。
(2)Z在周期表中的位置为_____,其非金属性比W的非金属性____(填“强”或“弱”)。
(3)X、Z、W的原子半径由大到小顺序为_____________(填元素符号)。
(4)Y的氢化物化学式为______,该氢化物中化学键类型为________________(填“离子键”、“极性共价键”或“非极性共价键”)。
(5)W的单质与X的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为_____。
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有A、B、C、D、E五种元素,其中A元素和B元素的原子都有1个未成对电子,A+比B-少一个电子层,B原子得一个电子填入3p轨道后,3p轨道已充满;C原子的p轨道中有3个未成对电子,其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大;D的最高化合价和最低化合价的代数和为4,其最高价氧化物中含D的质量分数为40%,且其核内质子数等于中子数;E元素位于A元素的下一周期,最外层电子数与A相同,价电子数比A多5个;R是由A、D两元素形成的离子化合物,其中A+与D2-离子数之比为2:1。请回答下列问题:
(1)周期表中元素E位于第____周期第_____族,E的原子核外电子排布式___________;
(2)化合物R的电子式为____。
(3)B—的电子排布式为__,在CB3分子中C元素原子的原子轨道发生的是___杂化。
(4)C的氢化物的空间构型为______,C的氢化物极易溶于水的原因是_____。
(5)B元素的电负性___D元素的电负性(填“>”,“<”或“=”);用一个化学方程式说明B、D两元素形成的单质的氧化性强弱:____。
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下表为元素周期表的一部分,请参照元素①~⑧在表中的位置,用化学用语回答下列问题:
IA | 0 | |||||||
1 | ① | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | |
2 | ② | ③ | ④ | |||||
3 | ⑤ | ⑥ | ⑦ | ⑧ | ||||
(1)④、⑤、⑥的离子半径由大到小的顺序是 (写离子符号)。
(2)③、⑦、⑧的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是________________(写化学式)。
(3)④、⑤中的某些元素可形成既含离子键又含共价键的化合物,写出其电子式:_____________。
(4)由表中元素形成的常见物质X、Y、Z、M、N可发生以下反应:
则X溶液与Y溶液反应的离子方程式为_______________________________。
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铝土矿的主要成分是Al2O3,还含有Fe2O3、SiO2等杂质。
Ⅰ.从铝土矿中提取氧化铝的流程如下图所示:
(1)试剂A是 ;
(2)向溶液a中通入过量的CO2,将得到的不溶物煅烧后也可得到Al2O3,该方案的缺点是 。
Ⅱ.电解熔融的氧化铝可制备金属铝
(3)写出电解的化学方程式 。
Ⅲ.新型陶瓷氮化铝可用以下两种方法制备
(4)①氧化铝高温还原法: Al2O3 + C+ N2 AlN+ CO(配平)
②氯化铝与氨气高温合成法:AlCl3+NH3AlN+3HCl
(5)方法②比方法①在生产上更具优势。下列说法中,正确的是 。
A.方法①中的 Al2O3、C、N2结构稳定,反应时破坏化学键需要消耗更多能量
B.方法①中的Al2O3和C容易残留在氮化铝中
C.两种方法中氮化铝均为还原产物
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高纯度锰酸锂(LiMn2O4)是锂电池重要的正极材料。
(1)工业上有一种制取高纯度锰酸锂的方法如下:
①由硫酸锰与K2S2O8溶液常温下混合一周,慢慢得到球形二氧化锰(MnO2)。请写出发生的化学反应方程式:________。
②过滤、干燥得到球形二氧化锰,再与氢氧化锂750 ℃共热5 h,得到锰酸锂。请写出发生的化学反应方程式:_________。
(2)氢氧化锂容易与二氧化碳反应,工业上常用碳酸锂代替。
把分析纯碳酸锂与球形二氧化锰两种粉末,按物质的量1:4混合均匀加热。
①升温到515 ℃时,开始有CO2产生,同时生成固体A,比预计碳酸锂的分解温度(723 ℃)低得多。原因是________。
②升温到566 ℃时,产生另一种气体X,X恰好与CO2物质的量相等,同时得到固体B。请写出发生的化学反应方程式:_________。
③升温到720 ℃时,A、B反应,固体质量逐渐增加,当质量不再增加时,得到高纯度的锰酸锂。请写出发生的化学反应方程式:_________。
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已知硫酸、氨水的密度与所加水量的关系如图所示,现有硫酸与氨水各一份,请根据表中信息,回答下列问题:
溶质的物质的量浓度/mol·L-1 | 溶液的密度/g·cm-3 | |
硫酸 | c1 | ρ1 |
氨水 | c2 | ρ2 |
(1)配制480 mL 1 mol·L-1的硫酸溶液用到的基本实验仪器除玻璃棒、烧杯外,还有________。
(2)质量分数为w1的硫酸与水等体积混合,所得溶液的质量分数______ w1/2(填“大于”“小于”或“等于”,下同)。
(3)物质的量浓度为c2 mol·L-1的氨水与c2 mol·L-1的氨水等质量混合,所得溶液的密度____ρ2 g·cm-3,所得溶液的物质的量浓度______c2mol·L-1(混合后溶液的体积变化忽略不计)。
(4)将不纯的NaOH样品1g(样品含少量Na2CO3和水),放入50 mL 1 mol/L的硫酸中,充分反应后,溶液呈酸性,中和多余的酸又用去40 mL 1 mol/L的NaOH溶液。蒸发中和后的溶液,最终得到多少克固体?
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物质 | Cu(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
开始沉淀pH | 6.0 | 7.5 | 1.4 |
沉淀完全pH | 13 | 14 | 3.7 |
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2013年1月27日百度新闻资讯中报道,活性氧化锌是一种多功能性的新型无机材料,其颗粒大小约在1~100纳米。云南化工冶金研究所采用湿化学法(NPP-法)制备纳米级活性氧化锌,可用各种含锌物料为原料,采用酸浸出锌,经过多次净化除去原料中的杂质,然后沉淀获得碱式碳酸锌,最后焙解获得活性氧化锌,化学工艺流程如下:
(1)通过________可以检验流程中滤液2中含有Na+。
(2)上述流程图中pH=12的Na2CO3溶液中c(CO32- )=0.50 mol/L,c( HCO3- )=1×10-2 mol/L,则c(Na+)∶c(OH-)=________。
(3)“溶解”后得到的酸性溶液中含有Zn2+、 SO42- ,另含有Fe2+、Cu2+等杂质。先加入________(填“Na2CO3”或“H2SO4”)调节溶液的pH至5.4,然后加入适量KMnO4,Fe2+转化为Fe(OH)3,同时KMnO4转化为MnO2。经检测溶液中Fe2+的浓度为0.009 mol·L-1,则每升溶液中至少应加入________mol KMnO4。
(4)已知常温下,Cu(OH)2的溶度积常数Ksp=2×10-20。溶液中杂质Cu2+浓度为0.002 mol·L-1,若要生成沉淀,则应调节溶液的pH大于________。
(5)“沉淀”得到ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O,“煅烧”在450~500 ℃下进行,“煅烧”反应的化学方程式为:_____________________________________。
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