某厂的酸性工业废水中含有一定量的等离子。有人设计了图中的工艺流程,利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑,从废水中回收金,并生产一定量的铁红和氧化铜。
填写下面空白。
(1)图中标号处需加入的相应物质分别是①、②、③、④、⑤;
(2)写出①处发生反应的离子方程式;写出③处发生反应的化学方程式;
(3)铁红的化学式为;分别写出铁红和氧化铜在工业上的一种主要用途:铁红;氧化铜。
选做(12分)【化学—物质结构与性质】N和B元素在化学中占有很重要的地位。
(1)写出N元素基态原子的价电子排布式_______。B、N和O元素的电负性由大到小的顺序为_______.
(2)N和B两元素氟化物的化学式相似,均为AB3型,但分子的空间结构有很大不同,其原因是___________,其中BF3的分子构型为_______________。
(3)BN的晶体结构与金刚石相似其中B原子的杂化方式为_______,微粒间存在的作用力是_________。
(4)根据电子云的重叠方式判断,N2分子中存在的σ键和π键数目之比为___________。
(16分)金属铝、铁、铜及其化合物与生产、科研关系密切。
(1)工业上可用铝与软锰矿(主要成分为MnO2)反应冶炼金属锰。用化学方程式表示其冶炼原理________。
(2)工业上,采用石墨、铁棒作为电极,电解除去废水中的CN—(C为+4价。下同),装置如图所示,通电过程中,阴、阳两极均有无色无味的气体产生,阳极区两种离子的放电产物会进一步发生反应,其方程式为C12+CNO—+OH— →□+Cl—+CO32-+H2O(未配平)。
①铁电极应连接直流电源的________________(填写电极名称)。
②上述反应方程式配平后“□”内应填写_______。
③阴极产物有______,阳极上发生的电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑和______。
(3)用CuSO4溶液为电解质溶液,进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼。下列说法错误的是___________(填写字母代号)。
a.电能全部转化为化学能
b.粗铜接电源正极,发生氧化反应
c.溶液中Cu2+向阳极移动
d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
(4)硫酸铝铵水溶液呈酸性,是因为________(填写离子符号)发生了水解;常温下浓度均为0.1 mol·L-1硫酸铝和硫酸铝铵两种水溶液,c(Al3+)较大的是________(填“硫酸铝铵”或“硫酸铝”)溶液。
【化学——选修物质结构与性质】(15分)A、B、C、D都是元素周期表中的短周期元素,它们的核电荷数依次增大。第2周期元素A原子的核外成对电子数是未成对电子数的2倍,B原子的最外层p轨道的电子为半满结构,C是地壳中含量最多的元素,D原子的S电子与P电子数相等,E是第四周期元素,其原子核外最外层电子数与氢原子相同,其余各层电子均充满。请用对应的元素符号或化学式回答下列问题:
(1)A、B、C的电负性由小到大的顺序为 __;D的稳定离子核外有种运动状态的电子 .
(2)A的最高价氧化物对应的水化物分子中其中心原子采取杂化。
(3)已知A、C形成的化合物分子甲与B的单质分子结构相似, 1 mol甲中含有 键的数目为。
(4)科学家发现硼化D在39K时呈超导性,在硼化D晶体的理想模型中,D原子和硼原子是分层排布的,一层D一层硼相间排列。下图是该晶体微观空间中取出的部分原子沿Z轴方向的投影,白球是D原子投影,黑球是硼原子投影,图中的硼原子和D原子投影在同一平面上。根据图示确定硼化D的化学式为_______。
(5)E的外围电子排布式是;E的氢化物的晶体结构如下图所示,此氢化物化学式是;写出此氢化物在氯气中燃烧的化学方程式。
(A)(13分)在晶体中,微观粒子是有规律排布的。而实际上的晶体与理想结构或多或少会产生偏离,这种偏离称为晶体的缺陷。由于晶体缺陷,氧化铁FexO中的x常常不确定。
(1)请写出铁原子基态电子排布式。
(2)Fe2+与Fe3+相比,较稳定的是,请从二者结构上加以解释。
(3)硫氰根离子和异硫氰根离子都可用SCN-表示,碳原子都处于中央,则碳原子的轨道杂化类型为。其中异硫氰根离子与CO2是等电子体,异硫氰根离子的电子式为。Fe3+与SCN―可以形成配位数1~6的配离子,若Fe3+与SCN―以个数比1:5配合,则FeCl3与KSCN在水溶液中发生反应的化学方程式可以表示为。
(4)如图:铁有δ、γ、α三种同素异形体,三种晶体在不同温度下能发生转化。下列说法不正确的是
A.γ-Fe晶体中,铁原子的配位数为12
B.δ-Fe晶体和α-Fe晶体都是非密置在三维空间堆积而成的,堆积后非密置层都保持原来的结构不变
C.三种晶体的空间利用率大小为:γ-Fe晶体>δ-Fe晶体>α-Fe晶体
D.三种晶胞的棱长之比为: 3
(5)FexO有NaCl结构的晶胞。今有某种FexO晶体中就存在如图所示的缺陷,其密度为5.71 g·cm-3,晶胞棱长为a=4.28×10-8cm(已知:4.283=78.4),则x=。
(8分)KMnO4溶液常用作氧化还原反应滴定的标准液,由于KMnO4的强氧化性,它的溶液很容易被空气中或水中某些少量还原性物质还原,生成难溶性物质MnO(OH)2,因此配制KMnO4标准溶液的操作是:(1)称取稍多于所需量的KMnO4固体溶于水,将溶液加热并保持微沸1h;(2)用微孔玻璃漏斗过滤除去难溶的MnO(OH)2;(3)过滤得到的KMnO4溶液贮存于棕色试剂瓶放在暗处;(4)利用氧化还原滴定方法,在700C-800C条件下用基准试剂(纯度高、式量较大、稳定性较好的物质)溶液标定其浓度。请回答下列问题:
(1)将溶液加热并保持微沸1h的目的是。
(2)如何保证在700C~800C条件下进行滴定操作:。
(3)准确量取一定体积的KMnO4溶液用________________(填仪器名称)。
(4)在下列物质中,用于标定KMnO4溶液的基准试剂最好选用_________(填序号)。
A.H2C2O4·2H2O | B.FeSO4 | C.浓盐酸 | D.Na2SO3 |
(5)若准确称取Wg你选的基准试剂溶于水配成500 mL水溶液,取25.00 mL置于锥形瓶中,用高锰酸钾溶液滴定至终点,消耗高锰酸钾溶液VmL。问:
①滴定终点标志是____________________;
②所配制KMnO4标准溶液的物质的量浓度为_______________mol/ L;
(6)若用放置两周的KMnO4标准溶液去滴定水样中Fe2+含量,测得的浓度值将____(填“偏高”或“偏低”)。