(13分）钠、铝、铁、铜等金属及其化合物在社会生活的各个领域均有重要的应用。回答下列问题：...

(13分）钠、铝、铁、铜等金属及其化合物在社会生活的各个领域均有重要的应用。回答下列问题：

（1）常温下将一定量的氯气通入石灰乳中，可制得漂白粉，其有效成分的化学式为___________；电解熔融态NaCl可以制得金属钠，反应的化学方程式为_____________________。

（2）Au、Cu、Fe三种块状金属中，常温下能够全部溶于足量浓硝酸的是___________； Mg(OH）2、Al(OH）3、AgOH三种氢氧化物中，能溶于氨水的是______；硬铝是由Al、Cu、Mg、Si组成的铝合金，将硬铝废料投入氢氧化钠溶液中充分反应，溶液中含有的含氧酸根离子有___________。其中铝发生反应的离子方程式为______________。

（3）FeCl3溶液可以吸收烟气中的SO2，所得溶液能与软锰矿(主要成分为MnO2）反应生成硫酸锰(MnSO4），该反应的离子方程式为_______________。

（4）等浓度的Na2CO3、H2SO4、Ba(OH）2三种溶液，若以不同顺序将体积相等的三种溶液中的两种混合，若有沉淀先过滤，再将混合液与第三种溶液混合，最终所得的溶液不可能呈________(填“酸性”、“碱性”或“中性”）。

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钛被称为继铁、铝之后的第三金属，其单质及化合物在航天、军事、航海、医疗等领域都有着重要的应用。请回答下列问题：

（1）在元素周期表中，锆元素与钛元素同族，则锆元素位于__区。

（2）TiO2能溶于浓硫酸并析出一种离子晶体，已知其中阳离子是以链状聚合物形成存在的钛酰阳离子，其结构如图所示，若阳离子所带电荷为+n，则该离子中钛原子数为__。

（3）超高导热绝缘耐高温纳米氮化铝在绝缘材料中应用广泛，氮化铝晶体与金刚石类似，每个Al原子与__个N原子相连，与同一个N原子相连的Al原子构成的立体构型为___，氮化铝晶体属于___晶体。

（4）Ti3+可形成配位数为6的两种配合物晶体（一种是紫色，一种是绿色），组成皆为TiCl3•6H2O。向含有0.01mol绿色配合物晶体的水溶液中加入过量硝酸银溶液，产生0.02molAgCl沉淀，则绿色配合物晶体的化学式为__。

（5）硼与铝同族，硼酸晶体是片层结构，其中一层的结构如图所示，层内的分子以氢键相连。含1mol硼酸的晶体中有__mol氢键。图中所示最外层已达8原子结构的原子是__（填元素符号），H3BO3晶体中B原子个数与极性键个数比为__。

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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)。

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氮和硫的化合物在工农业生产、生活中具有重要应用。请回答下列问题：

(1)航天领域中常用N2H4作为火箭发射的助燃剂。N2H4与氨气相似，是一种碱性气体，易溶于水，生成弱碱N2H4·H2O。用电离方程式表示N2H4·H2O显碱性的原因　　　　　　　 。

（2）在恒温条件下，1 mol NO2和足量C发生反应:2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g)，测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示：

①A、B两点的浓度平衡常数关系：Kc(A)　　　　 Kc(B)（填“＜”或“＞”或“=”）。

②A、B、C三点中NO2的转化率最高的是　　 （填“A”或“B”或“C”）点。

③计算C点时该反应的压强平衡常数Kp=　　　 （列出表达式并计算结果。Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数）。

（3）亚硝酸的电离平衡常数Ka=5.1×10-4（298K）。它的性质和硝酸很类似。

①已知298K 时，H2CO₃的Ka1=4.2×10-7；Ka2=5.61×10-11。向含有2mol碳酸钠的溶液中加入1mol的HNO2后，则溶液中CO32-、HCO3-和NO2-的离子浓度由大到小是　　　　　　　　　　　　　　 。

②将10mL0.1mol/L的亚硝酸溶液加入到10mL0.1mol/L氨水（已知在25℃时，一水合氨的Ki= 1.8×10-5）中,最后所得溶液为________（填“酸性”、“碱性”或者“中性”）。

（4）一种煤炭脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形成固定下来，但产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，相关的热化学方程式如下：

①CaSO4（s）+CO（g）CaO（s）+SO2（g）+CO2（g）△H = +210.5kJ•mol-1

②CaSO4（s）+ 4CO（g）CaS（s）+ 4CO2（g） △H= -189.2kJ•mol-1

反应CaO(s)+3CO(g)+SO2(g)CaS(s)+3CO2(g) △H=　　　　　　 kJ•mol-1；

(5)H2S气体溶于水形成的氢硫酸是一种二元弱酸，25℃时，在0.10 mol·L-1H2S溶液中，通人HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH，溶液pH与c(S2-)关系如图所示(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发)。

①pH=13时，溶液中的c(H2S)+c(HS-)=__________mol·L-1；

②某溶液含0.010 mol·L-1Fe2+和0.10 mol·L-1H2S，当溶液pH=______时，Fe2+开始沉淀。（已知：KSP(FeS)=1.4×10-19）

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氮和硫的化合物在工农业生产、生活中具有重要应用。请回答下列问题：

(1)航天领域中常用N2H4作为火箭发射的助燃剂。N2H4与氨气相似，是一种碱性气体，易溶于水，生成弱碱N2H4·H2O。用电离方程式表示N2H4·H2O显碱性的原因　　　　　　　 。

（2）在恒温条件下，1 mol NO2和足量C发生反应:2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g)，测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示：

①A、B两点的浓度平衡常数关系：Kc(A)　　　　 Kc(B)（填“＜”或“＞”或“=”）。

②A、B、C三点中NO2的转化率最高的是　　 （填“A”或“B”或“C”）点。

③计算C点时该反应的压强平衡常数Kp=　　　 （列出表达式并计算结果。Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数）。

（3）亚硝酸的电离平衡常数Ka=5.1×10-4（298K）。它的性质和硝酸很类似。

①已知298K 时，H2CO₃的Ka1=4.2×10-7；Ka2=5.61×10-11。向含有2mol碳酸钠的溶液中加入1mol的HNO2后，则溶液中CO32-、HCO3-和NO2-的离子浓度由大到小是　　　　　　　　　　　　　　 。

②将10mL0.1mol/L的亚硝酸溶液加入到10mL0.1mol/L氨水（已知在25℃时，一水合氨的Ki= 1.8×10-5）中,最后所得溶液为________（填“酸性”、“碱性”或者“中性”）。

（4）一种煤炭脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形成固定下来，但产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，相关的热化学方程式如下：

①CaSO4（s）+CO（g）CaO（s）+SO2（g）+CO2（g）△H = +210.5kJ•mol-1

②CaSO4（s）+ 4CO（g）CaS（s）+ 4CO2（g） △H= -189.2kJ•mol-1

反应CaO(s)+3CO(g)+SO2(g)CaS(s)+3CO2(g) △H=　　　　　　 kJ•mol-1；

(5)H2S气体溶于水形成的氢硫酸是一种二元弱酸，25℃时，在0.10 mol·L-1H2S溶液中，通人HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH，溶液pH与c(S2-)关系如图所示(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发)。

①pH=13时，溶液中的c(H2S)+c(HS-)=__________mol·L-1；

②某溶液含0.010 mol·L-1Fe2+和0.10 mol·L-1H2S，当溶液pH=______时，Fe2+开始沉淀。（已知：KSP(FeS)=1.4×10-19）

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氮和硫的化合物在工农业生产、生活中具有重要应用。请回答下列问题：

(1)航天领域中常用N2H4作为火箭发射的助燃剂。N2H4与氨气相似，是一种碱性气体，易溶于水，生成弱碱N2H4·H2O。用电离方程式表示N2H4·H2O显碱性的原因是：____________________________________________。

(2)在恒温条件下，1 mol NO2和足量C发生反应2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g)，测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示：

①A、B两点的浓度平衡常数关系：Kc(A) ___________Kc(B)(填“<”或“>”或“=”)

②A、B、C三点中NO2的转化率最高的是___________(填“A”或“B”或“C”)点。

③计算C点时该反应的压强平衡常数Kp=___________MPa(Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。

(3)已知：亚硝酸(HNO2)性质和硝酸类似，但它是一种弱酸。常温下亚硝酸的电离平衡常数Ka=5.1×10－4；H2CO3的Ka1=4.2×10－7，Ka2=5.61×10－11。在常温下向含有2mol碳酸钠的溶液中加入1mol的HNO2后，则溶液中CO32－、HCO3－和NO2－的离子浓度由大到小的顺序是______________________。

(4)已知：常温下甲胺(CH3NH2)的电离常数为Kb，且pKb=－lgKb=3.4水溶液中有CH3NH2+H2O⇌CH3NH3++OH－。常温下向CH3NH2溶液滴加稀硫酸至c(CH3NH2)=c(CH3NH3+)时，则溶液pH=_______。

(5)一种煤炭脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形成固定下来，但产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，相关的热化学方程式如下：

①CaSO4(s)+CO(g) ⇌CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)　　　 △H=+210.5kJ· mol－1

②CaSO4(s)+4CO(g) ⇌CaS(s)+ 4CO2(g)　　　　　　 △H=－189.2 kJ· mol－1

反应CaO(s)+3CO(g)+SO2(g) ⇌CaS(s)+3CO2(g)　　 △H=___________ kJ· mol－1

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卤族元素是典型的非金属元素，其单质及其化合物具有广泛的用途。已知：KMnO4与浓盐酸常温下反应可生成氯气。根据所学化学知识及所给信息，回答下列有关问题：

（1）下列可以用来判断氯、溴、碘元素非金属性强弱的是　　　　 (填序号)。

①HCl、HBr、HI的热稳定性逐渐减弱；　　

②AgCl、AgBr、AgI的颜色逐渐加深；

③ HCl、HBr、HI的酸性依次减弱；　　　　

④ Cl2、Br2、I2的颜色逐渐加深；

⑤ Cl2、Br2、I2和H2反应条件由光照（或点燃）→ 一定温度→ 持续加热；条件由易到难；

⑥Cl2、Br2、I2的氧化性逐渐减弱。

（2）某化学探究小组选用右图所示的装置和下列所给的试剂来证明非金属性：Cl＞I，请你按照他们的设计思路完成该实验。

可供选择的试剂有：①浓盐酸，②硝酸银溶液，③KMnO4，④稀盐酸，⑤淀粉碘化钾溶液, ⑥MnO2， ⑦NaOH溶液；⑧浓硫酸

烧瓶A中应盛放的药品是　　　　 （填序号），试管C中应盛放的药品是　　　　 （填序号）,则装置D的作用是　　　　　　　　　　 。观察到　　　　　 现象，即可证明非金属性Cl＞I。

（3）一定条件，在水溶液中1 mol Cl－、ClOX－(x＝1，2，3，4)的能量(KJ)相对大小如图所示。

①D是　　　　　 (填离子符号)。

②B→A＋C反应的离子方程式为　　　　　　　　　 ；生成1molC时，　　 KJ的热（填吸收或放出以及具体数值）

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铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛，请回答下列问题：

（1）单质铁属于_______晶体。黄铁矿(FeS2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料，其中一个反应为3FeS2+8O26SO2+Fe3O4，氧化产物为_________，若有3molFeS2参加反应，转移_______mol电子。

（2）铝的价电子排布式为_________，明矾用作净水剂，其原理为_______________(用离子方程式表示)。

（3）金属Cu单独与氨水或单独与双氧水都不反应，但可与二者的混合溶液反应生成深蓝色溶液，Cu与氨水、双氧水反应的离子方程式_______________；

（4）铁红是一种红色颜料，其成分是Fe2O3，将一定量的铁红溶于160mL5mol•L-1盐酸中，再加入一定量铁粉恰好溶解，收集到2.24L氢气(标准状况)，经检测溶液中无Fe3+，参加反应的铁粉的质量为_________。

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金属材料在国民经济建设等领域具有重要应用，镁、铬、镍、铜是几种重要的金属元素。请回答下列问题：

（1）镍元素的核电荷数为28，则原子基态电子排布式为__，结构中有__种不同形状的电子云。

（2）镁属于元素周期表中的__区元素，MgO的熔点高于CuO的原因是__。

（3）氯化铬酰（CrO2Cl2）熔点：-96.5℃，沸点：117℃，能与CS2等互溶，则固态CrO2Cl2属于__晶体。已知NO2+与CS2互为等电子体，则1molNO2+中含有π键数目为__。

（4）配合物[Cu(CH3C≡N)4]BF4中碳原子杂化轨道类型为__，[Cu(CH3C≡N)4]+中所有元素的电负性由大到小的顺序是__，BF4-的空间构型为__。

（5）铜与氧元素可形成如图所示的晶胞结构，其中Cu均匀地分散在立方体内部，a、b的坐标参数依次为（0，0，0）、（，，），则d的坐标参数为__，已知该品体的密度为ρg/cm3，NA是阿伏加德罗常数值，则晶胞参数（晶胞棱长）为__cm（列出计算式即可）。

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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)。

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