氢气、纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料已应用到社会生活和高科技领域。
⑴已知短周期金属元素A和B,其单质单位质量的燃烧热大,可用作燃料。其原子的第一至第四电离能如下表所示:
电离能(kJ/mol) |
I1 |
I2 |
I3 |
I4 |
A |
899.5 |
1757.1 |
14848.7 |
21006.6 |
B |
738 |
1451 |
7733 |
10540 |
①根据上述数据分析, B在周期表中位于 区,其最高价应为 ;
②若某同学将B原子的基态外围电子排布式写成了ns1np1,违反了 原理;
③B元素的第一电离能大于Al,原因是 ;
⑵氢气作为一种清洁能源,必须解决它的储存问题,C60可用作储氢材料。
①已知金刚石中的C-C的键长为154.45pm,C60中C-C键长为145~140pm,有同学据此认为C60的熔点高于金刚石,你认为是否正确并阐述理由 。
②C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成共价键,且每个碳原子最外层都满足8电子相对稳定结构,则C60分子中σ键与π键的数目之比为 。
某同学用胆矾晶体(CuSO4·5H2O )配制0.040mol/L的CuSO4溶液240mL,回答下列问题:
(1)所需仪器为:托盘天平、药匙、烧杯、量筒、胶头滴管,还需要哪些玻璃仪器才能完成该实验,请写出:。
(2)请写出该实验的简要的实验步骤:
①计算②称量胆矾g③④转移⑤洗涤并转移⑥定容⑦摇匀
(3)下图是该同学转移溶液的示意图,图中的错误是。
(4)该同学在定容后,加盖倒转摇匀后,发现液面低于刻度线,又滴加蒸馏水至刻度。对所配溶液浓度的影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(5)一瓶配制好的稀CuSO4溶液,因时间过长,标签污损,为检验它就是盛有CuSO4溶液,请写出检验SO42-实验操作及现象。
已知木炭在一定条件下与浓硝酸反应生成两种+4价的氧化物,为了探究一氧化氮(NO)能否与过氧化钠反应,以及反应后的产物中是否有亚硝酸钠(NaNO2), 某小组同学设计了如图所示装置(夹持仪器和连接用的乳胶管已经省略)。
(1)为了完成该实验,虚线框内还需要连接B~E四套装置,按气流方向连接的顺序为a→( )( ) →( )( ) →( )( ) →( )( )(填仪器接口的字母编号)。连接好仪器,检查气密性,装入药品后,要通入一段时间的氮气,再滴加浓硝酸,点燃酒精灯,通人氮气的主要目的是。
(2)简述使用分液漏斗向圆底烧瓶中滴加浓硝酸的操作:。装置E中观察到的主要实验现象有。
(3)装置C的作用是。
(4)某同学经查阅资料后发现亚硝酸是弱酸,性质不稳定,室温下易分解成一氧化氮。装置D中充分反应后,设计实验证明D中是否有亚硝酸钠生成:(写出检验步骤及现象)。
(5)亚硝酸钠在酸性条件下可将I一氧化为I2,该反应常用于亚硝酸钠含量的测定,请写出该反应的离子方程式:。
溴化钙具有易溶于水,易吸潮等性质。溴化钙可用作阻燃剂、制冷剂,实验室用工业大理石(含有少量Al3+、Fe3+等杂质)制备溴化钙的主要流程如下:
完成下列填空:
(1)上述使用的氢溴酸的质量分数为26%,若用47%的氢溴酸配置26%的氢溴酸500ml,所需的玻璃仪器有玻璃棒、。
(2)已知步骤Ⅲ的滤液中不含NH4+。步骤Ⅱ加入的试剂a是,控制溶液的pH约为8.0的目的是、。
(3)试剂b是氢溴酸,步骤Ⅳ的目的是。
(4)步骤Ⅴ所含的操作依次是,过滤。
(5)制得的溴化钙可以通过如下步骤测定其纯度:
①称取 4.00g无水溴化钙样品;②溶解;③滴入足量Na2CO3溶液,充分反应;④;⑤;⑥;⑦称量。若得到1.56g碳酸钙,则溴化钙的质量分数为(保留两位小数)。若实验操作规范而测定结果偏低,其原因是。
甲同学进行Fe2+还原性的实验,针对异常现象进行探究。
步骤一:制取FeCl2溶液。向0.1 mol•L-1 FeCl3溶液中加足量铁粉振荡,静置后取上层清液,测得pH<1。
步骤二:向2 mL FeCl2溶液中滴加2滴0.1 mol•L-1 KSCN溶液,无现象;再滴加5滴5% H2O2溶液(物质的量浓度约为1.5 mol•L-1、pH约为5),观察到溶液变红,大约10秒左右红色褪去,有气体生成(经检验为O2)。
(1)用离子方程式表示步骤二中溶液变红的原因:、。
(2)甲探究步骤二中溶液褪色的原因:
I.取褪色后溶液两份,一份滴加FeCl3溶液无现象;另一份滴加KSCN溶液出现红色;
II.取褪色后溶液,滴加盐酸和BaCl2溶液,产生白色沉淀。
III.向2 mL 0.1 mol•L-1 FeCl3溶液中滴加2滴0.1 mol•L-1 KSCN溶液,变红,通入O2,无明显变化。
实验I的说明;
实验III的目的是。
得出结论:溶液退色的原因是酸性条件下H2O2将SCN-氧化成SO42-。
(3)甲直接用FeCl2·4H2O配制mol•L-1 的FeCl2溶液,重复步骤二中的操作,发现液体红色并未褪去。进一步探究其原因:
I.用激光笔分别照射红色液体和滴加了KSCN溶液的FeCl3溶液,前者有丁达尔效应,后者无。测所配FeCl2溶液的pH约为3。由此,乙认为红色不褪去的可能原因是。
II.查阅资料后推测,红色不褪去的原因还可能是pH较大时H2O2不能氧化SCN-。乙利用上述部分试剂,通过实验排除了这一可能。乙的实验操作及现象是:
步骤 |
试剂及操作 |
现象 |
i |
生成白色沉淀 |
|
ii |
向i所得溶液中滴加0.1 mol•L-1 FeCl3溶液 |
下列装置用于二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应制取纯净、干燥的氯气。
(1)在装置A~E中,有①~⑨ 9个接口,用编号表示仪器的导气管连接顺序依次为________、________、________、________、________、________、________、________、________。
(2)B瓶中浓H2SO4的作用是________________,E瓶盛有的饱和食盐水的作用是
________________________________________________,C瓶中盛有NaOH溶液的作用是__________________,此装置收集氯气的方法为。
(3)写出此实验装置制氯气的化学方程式,
工业用氯气制漂白粉的化学方程式是____________________________。