A、B、C、D、E五种短周期元素,其原子序数依次增大,而原子半径按A、C、B、E、D顺序依次增大。A、D同主族;B、D、E三种元素原子的最外层电子数之和为10;E的单质可做半导体材料;C与E两元素形成的化合物可与A、C、D形成的化合物Y发生反应;B元素的气态氢化物与其最高价氧化物的水化物可以发生反应生成化合物M。1molM中含有42mol电子。回答下列问题:
(1)E元素在周期表中的位置: 周期 族;化合物M中含有的化学键类型有__________________________;用电子式表示化合物A2C的形成过程:___________________________________________
(2)比较B、C、E形成的气态氢化物的稳定性(用化学式表示): > > ;写出C与A形成的18e-化合物的电子式 ;
(3)写出C与E两元素形成的化合物与Y溶液反应的离子方程式:
____________________________________________________;
(4)以铂作电极,以Y溶液作为电解质溶液,A、C元素的单质分别在两电极上发生原电池反应,则负极上的电极反应式为__________________________。
开发氢能是实现社会可持续发展的需要。硫铁矿(FeS2)燃烧产生的SO2通过下列碘循环工艺过程既能制H2SO4,又能制H2。
请回答下列问题:
(1)已知1 g FeS2完全燃烧放出7.1 kJ热量,FeS2燃烧反应的热化学方程式为________________________________________________________。
(2)该循环工艺过程的总反应方程式为_____________________________________。
(3)用化学平衡移动的原理分析,在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是_______________________________________________________。
(4)用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH表示),NiO(OH)作为电池正极材料,KOH溶液作为电解质溶液,可制得高容量,长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为:
NiO(OH)+MH
Ni(OH)2+M
①电池放电时,负极的电极反应式为______________________________。
②充电完成时,Ni(OH)2全部转化为NiO(OH)。若继续充电将在一个电极产生O2,O2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗,从而避免产生的气体引起电池爆炸,此时,阴极的电极反应式为____________________________。
钡盐行业生产中排出大量的钡泥[主要含有BaCO3、BaSiO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等]。某主要生产BaCl2、BaCO3、BaSO4的化工厂利用钡泥制取Ba(NO3)2,其部分工艺流程如下:
(1)酸溶后溶液的pH=1,Ba(FeO2)2与HNO3反应的化学方程式为________。
(2)酸溶时通常控制反应温度不超过70 ℃,且不使用浓硝酸,原因是________、________。
(3)该厂结合本厂实际,选用的X为________(填化学式);中和Ⅰ使溶液中________(填离子符号)的浓度减小(中和Ⅰ引起的溶液体积变化可忽略)。
(4)上述流程中洗涤的目的是________。
以硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)在一定条件下,SO2转化为SO3的反应为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),该反应的平衡常数表达式为K=________;过量的SO2与NaOH溶液反应的化学方程式为
_____________________________________________________________。
(2)酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量,其目的是________、________。
(3)通氯气氧化时,发生的主要反应的离子方程式为____________;该过程产生的尾气可用碱溶液吸收,尾气中污染空气的气体为________(写化学式)。
铝是地壳中含量最多的金属元素,1854年法国化学家德维尔用金属钠还原氯化钠和氯化铝的复盐,获得了铝单质。1886年,美国人豪尔和法国人海郎特,分别独立地电解熔融的氧化铝和冰晶石的混合物,制得了金属铝,奠定了今天大规模生产铝的基础。
工业生产金属铝的原料是铝土矿(主要成分为Al2O3,另含有Fe2O3和SiO2),工业中得到较纯氧化铝的过程如下图所示:
试回答下列问题:
(1)操作Ⅰ是一种重要的混合物分离方法,实验室进行该项操作用到的玻璃仪器有烧杯、________、________。
(2)经分析不溶物A的主要成分为________。
(3)工业上电解冶炼铝的化学方程式为________________,若电路中通过1 mol电子,可以得到铝________g。
(4)为了提高综合经济效益,实际工业生产中常将上述反应中的相关物质循环利用。其部分转化关系如下图所示:
①上述转化中未涉及四种基本反应类型中的________反应;
②写出过程③的化学方程式:____________。
(5)科学研究表明,人体过量吸入铝元素会严重危害身体健康。请你结合实际提出两条杜绝铝元素过量吸入的措施:____________。
钒(V)及其化合物广泛应用于工业催化、新材料和新能源等领域。V2O5是接触法制硫酸的催化剂。
(1)一定条件下,SO2与空气反应t min后,SO2和SO3物质的量浓度分别为a mol·L-1和b mol·L-1,则SO2起始物质的量浓度为________ mol·L-1;生成SO3的化学反应速率为________ mol·L-1·min-1。
(2)工业制硫酸,尾气SO2用________吸收。