镁的单质及其化合物在储氢及大气治理等方面用途非常广泛。I.工业上可以采用热还原法制备金属镁...

镁的单质及其化合物在储氢及大气治理等方面用途非常广泛。

I.工业上可以采用热还原法制备金属镁(沸点1107℃，熔点648.8℃)。 将碱式碳酸镁[4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O]和焦炭按一定比例混合，放入真空管式炉中先　 升温至700℃保持一段时间，然后升温至1450℃反应制得镁(同时生成可燃性气体）。

（1）用碳还原法制备金属镁需要在真空中而不在空气中进行，其原因是____________。

（2）碱式碳酸镁分解如图所示，写出在1450℃反应制得镁的化学方程式：_____________。

II.工业上利用纳米MgH2和LiBH4组成的体系储放氢（如题图所示）。

（3）写出放氢过程中发生反应的化学方程式：___________。

III.工业上MgO浆液是高活性的脱硫剂，常用来脱除烟气中的SO2。主要包含的反应有： ① Mg(OH)2+ SO2=MgSO3+H2O　　　　　　　　　　　　　　　　 ②　 MgSO3+SO2+H2O= Mg(HSO3)2　　 ③ Mg(HSO3)2+ Mg(OH)2=2MgSO3+2H2O　　　　　　 ④ 2MgSO3+O2=2MgSO4

脱硫时，MgO的脱硫效率、pH及时间的关系如题图所示。

己知20℃时，H2SO3的K1=l.54×10-2，K2=1.02×10-7，25℃时，Ksp[MgSO3]= 3.86×10-3，Ksp(CaSO3)= 3.1×10-7。

（4）脱硫过程中使浆液pH减小最显著的反应是______________(填①、②、③或④)。

（5）约9000s之后，脱硫效率开始急速降低，其原因是______________。

（6）其他条件相同时，镁基和钙基脱硫效率与液、气摩尔流量比如题图所示。镁基脱硫效率总比钙基大，除生成的MgSO4具有良好的水溶性外，还因为______________。

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镁的单质及其化合物用途非常广泛。

（1）镁热还原法可制备铷、钛等金属，已知下列物理常数：

在750℃时可实现用镁还原RbCl制Rb,该反应能够发生的原因是_________________________________(用文字和化学方程式说明)。

（2）无机抗菌剂Mg2ClO(OH)3·H2O(碱式次氯酸镁)可由MgCl2、NaOH及Cl2反应制得，该反应的化学方程式为______________________________________。

（3）CaC2冶镁的原理为CaC2(s)+MgO(s)CaO(s)+Mg(g)+2C(s) △H,反应达到平衡时Mg的产率随温度的变化如图所示。

①△H__________(填“>"或“<”，下同)0。

②已知A、B中固体总质量相等,则：A__________B。

（4）Mg(OH)2浆液可脱除烟气中的SO2,其脱硫效率、pH及时间的关系如图所示。

Mg(OH)2浆液脱除SO2的过程中包含的主要反应如下：

Ⅰ．Mg(OH)2+SO2=MgSO3+H2O

Ⅱ．MgSO3+SO2+H2O=Mg(HSO3)2

Ⅲ．Mg(HSO3)2+Mg(OH)2=2MgSO3+2H2O

Ⅳ．2MgSO3+O2=2MgSO4

已知：20℃时,H2SO3的电离平衡常数K1=1.54×10-2、K2=1.02×10-7;25℃时，Ksp[Mg(OH)2]=1.2×10-11,MgSO3,的溶解度为0.646g。

①脱硫过程中使浆液pH减小最显著的反应是__________(填“Ⅰ”“Ⅱ”“Ⅲ”或“Ⅳ”)。

②约900s之后,脱硫效率明显降低,其原因是________________________。

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钠及其化合物具有广泛的用途．

（1）工业上制备金属钠的常用方法是　　 　 　　 　 ．试写出制备金属钠的化学方程式 　　　　　　 　　 ．金属钠可用于　　　 　　　　　　 （写出Na在熔点低方面的一种用途）．

（2）用Na2CO3熔融盐作电解质，CO、O2、CO2为原料可组成新型电池．该电池的结构如图所示：

①正极的电极反应式为　　 　　　　　 　　 ，电池工作时物质A可循环使用，A物质的化学式为　 　　　　 　　 ．

②请写出检验Na2CO3中钠元素的方法　　 　　　　　　　　 　　 ．

（3）常温下，浓度均为0.1mol•L﹣1的下列五种钠盐溶液的pH如下表：

上述盐溶液的阴离子中，结合H+能力最强的是　　 　　　 　　 ，根据表中数据，浓度均为0.01mol•L﹣1的下列四种酸的溶液分别稀释100倍，pH变化最大的是　　 　　 　 （填序号）．

a．HCN　　 b．HClO　　　 c．CH3COOH　　 d．H2CO3

（4）实验室中常用NaOH来进行尾气处理、洗气和提纯．

①常温下，当300mL 1mol•L﹣1的NaOH溶液吸收4.48L（折算成标准状况）SO2时，所得溶液pH＞7，则溶液中各离子浓度由大到小的顺序为　　 　　　 　　 ．

②已知几种离子开始沉淀时的pH如下表：

当向含相同浓度Cu2+、Mg2+、Fe2+的溶液中滴加某浓度的NaOH溶液时，　 　　　 　　 （填离子符号）先沉淀，Ksp[Fe（OH）2]　　　 　　 Ksp[Mg（OH）2]（填“＞”、“=”或“＜”）．

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（14分）钠及其化合物具有广泛的用途。

（1）工业上制备金属钠的常用方法是____________。试写出制备金属钠的化学方程式　　　　　　　　 。金属钠可用于　　　　　　　　　　　　　　　 （写出Na在熔点低方面的一种用途）。

（2）用Na2CO3熔融盐作电解质，CO、O2、CO2为原料可组成新型电池。该电池的结构如图所示：

①正极的电极反应式为___________，电池工作时物质A可循环使用，A物质的化学式为_____________。

②请写出检验Na2CO3中钠元素的方法　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（3）常温下，浓度均为0.1 mol·L－1的下列五种钠盐溶液的pH如下表：

上述盐溶液的阴离子中，结合H＋能力最强的是　　　　　　 ，根据表中数据，浓度均为0.01 mol·L－1的下列四种酸的溶液分别稀释100倍，pH变化最大的是_______（填序号）。

a．HCN 　 b．HClO　　　 c．CH3COOH　 　 d．H2CO3

（4）实验室中常用NaOH来进行尾气处理、洗气和提纯。

①常温下，当300 mL 1 mol·L－1的NaOH溶液吸收4.48 L（折算成标准状况）SO2时，所得溶液pH>7，则溶液中各离子浓度由大到小的顺序为________________________。

②已知几种离子开始沉淀时的pH如下表：

当向含相同浓度Cu2＋、Mg2＋、Fe2＋的溶液中滴加某浓度的NaOH溶液时，________（填离子符号）先沉淀，Ksp[Fe(OH）2]______Ksp[Mg(OH）2]（填“＞”、“＝”或“＜”）。

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三氯化碘(ICl3)在药物合成中用途非常广泛，其熔点为33℃，沸点为73℃，氯气与单质碘需在温度稍低于70℃下反应制备ICl3。实验室可用如图装置制取ICl3。下列说法正确的是（　　 ）

A.装置A可选用的药品为二氧化锰与浓盐酸

B.装置B的作用是除杂，也作安全瓶，能监测实验进行时装置C中是否发生堵塞

C.装置C中的硅胶可用碱石灰代替

D.装置D最恰当的加热方式为酒精灯直接加热

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三氯化碘(ICl3)在药物合成中用途非常广泛，其熔点为33℃，沸点为73℃，氯气与单质碘需在温度稍低于70℃下反应制备ICl3。实验室可用如图装置制取ICl3。下列说法正确的是（　　 ）

A.装置A可选用的药品为二氧化锰与浓盐酸

B.装置B的作用是除杂，也作安全瓶，能监测实验进行时装置C中是否发生堵塞

C.装置C中的硅胶可用碱石灰代替

D.装置D最恰当的加热方式为酒精灯直接加热

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汞（Hg）、铬（Cr）是影响环境污染、生物效应和人类健康的重金属元素。

I、铬广泛应用于钢铁工业、磁带和录像带等方面。

（1）工业常采用“铝在高温条件下还原铬绿（Cr₂O₃）”制备铬单质，该反应的化学方程式为________。

II、含铬的工业废水会导致慢性中毒。处理含+6价铬的废水时可得到铁氧体（其组成可写作[Fe²⁺Fe³⁺_(2-x) Cr³⁺_x]O₄）。

（2）加过量FeSO₄的目的是________。

（3）配平步骤①的反应的离子方程式________Fe²⁺+ ________Cr₂O₇^2—+_____== ________Fe³⁺+ ________Cr³⁺+________H₂O

并计算铁氧体（ [Fe²⁺Fe³⁺_(2-x) Cr³⁺_x]O₄）中X= _________________。

（4）下表是实验检测中心对某地区二个点的土壤样品（每个点分三层取样，共6个样品）进行了有机质和铬总量的测定，结果见下表。

从表中你可以得出的结论有（答一点即可）。

（5）工业上以铬酸钾（K₂CrO₄）为原料，电化学法制备重铬酸钾，装置如图。反应为：4K₂CrO₄+4H₂O2K₂Cr₂O₇+4KOH+2H₂↑+O₂↑已知K₂CrO_4­铬酸钾溶液中存在平衡：2CrO₄^2－(黄色)+2H^＋Cr₂O₇^2－(橙色)+H₂O通电后阳极区溶液由________变为________。原因是________。

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铬及其化合物在材料、颜料及超导等方面用途非常广泛。回答下列问题：

（1）基态Cr原子的价电子排布式为__；Cr成为阳离子时首先失去__轨道的电子。

（2）铬与钾均位于第四周期，铬的熔点和沸点均比钾的高，这是因为__。

（3）甘氨酸铬（结构如图）是一种配合物，其配位原子是__。

（4）反应：6KSCN+13K2Cr2O7+55H2SO4=13Cr2(SO4)3+6SO2↑+6CO2↑+16K2SO4+55H2O

①KSCN的四种组成元素中第一电离能最大的是__（填元素符号）；KSCN中阴离子的空间构型为___形，中心原子的杂化方式是__。

②分子中的大键可用符号表示，其中m代表参与形成大键的原子数，n代表参与形成大键的电子数（如苯分子中的大键可表示为），则NO2的大键可表示为__。

（5）立方CrO2晶体的结构如图所示，晶胞参数为apm。

①设NA为阿伏加德罗常数的值，则CrO2的密度为__（列出计算式）g·cm-3。

②1、2号原子的坐标依次为(0，0，0)、(，0，)，则原子坐标为(，，)和(，，)间的距离为__pm。

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铬及其化合物在材料、颜料及超导等方面用途非常广泛。回答下列问题：

（1）基态Cr原子的价电子排布式为__；Cr成为阳离子时首先失去__轨道的电子。

（2）铬与钾均位于第四周期，铬的熔点和沸点均比钾的高，这是因为__。

（3）甘氨酸铬（结构如图）是一种配合物，其配位原子是__。

（4）反应：6KSCN+13K2Cr2O7+55H2SO4=13Cr2(SO4)3+6SO2↑+6CO2↑+16K2SO4+55H2O

①KSCN的四种组成元素中第一电离能最大的是__（填元素符号）；KSCN中阴离子的空间构型为___形，中心原子的杂化方式是__。

②分子中的大键可用符号表示，其中m代表参与形成大键的原子数，n代表参与形成大键的电子数（如苯分子中的大键可表示为），则NO2的大键可表示为__。

（5）立方CrO2晶体的结构如图所示，晶胞参数为apm。

①设NA为阿伏加德罗常数的值，则CrO2的密度为__（列出计算式）g·cm-3。

②1、2号原子的坐标依次为(0，0，0)、(，0，)，则原子坐标为(，，)和(，，)间的距离为__pm。

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钛被誉为“21世纪的金属”，在工农业生产、医疗、国防、科技等方面中有着极其广泛而重要的用途。四氯化钛是工业上制备金属钛的重要原料。在常温下，它是一种极易水解的无色液体，沸点为136.4℃。工业制备TiCl4的反应原理为：TiO2+2C+2Cl2=TiCl4+2CO。

下图是实验室模拟工业生产制备四氯化钛的反应装置，其主要操作步骤有（顺序己打乱）:

①连接好整套装置，并检査装置的气密性；

②当锥形瓶中的TiCl4的量不再增加时，停止加热，改通CO2气体直至电炉中的瓷管冷却为止；

③将Ti02、炭粉混合均匀后，装入管式电炉中；

④将电炉升温至800℃，一段时间后改通Cl2，同时在冷凝管中通冷凝水；

⑤通入干燥的CO2气体并持续一段时间。　　

试回答：

（1）仪器F的名称是_______________，装罝A所用的试剂名称是_______________。

（2）正确的操作程序是（填写操作步骤的序号）______________________________。

（3）操作⑤的目的是______________________________。

（4）装置中冷凝管进水口的位置是（填a或b）_______________，装置E的作用_______________。

（5）将少量TiCl4露置于空气中，可能看到的现象是______________________________。

（6）利用化合物TiCl4可制备TiO2，请结合化学用语解释该过程：_______________。

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