某研究性学习小组为测定镁和铝的混合物中铝的质量分数,称取该混合物a g,溶于200 mL 5 mol/L HCl溶液中,共收集到标准状况下的氢气3.36 L。
(1)a的取值范围是_____________。
(2)向反应后所得溶液中逐渐加入4 mol/L的NaOH溶液。当沉淀质量达到最大值时,加入的NaOH溶液的体积是_____________mL,沉淀的最大质量是_____________g(用含a的代数式表示)
(3)继续加入NaOH溶液至沉淀质量不再发生变化时,过滤、洗涤并灼烧沉淀至恒重,所得残余固体的质量仍为a g,计算原混合物中铝的质量分数______________。
(1)甲醇(CH3OH)是重要的能源物质,研究甲醇具有重要意义。为提高甲醇燃料的利用率,科学家发明了一种燃料电池,电池的一个电极通入空气,另一个电极通入甲醇气体,电解质是掺入了Y2O3的ZrO2晶体,在高温下它能传导O2-。电池工作时正极反应式为。
若以该电池为电源,用石墨做电极电解100 mL含有如下离子的溶液。
| 离子 |
Cu2+ |
H+ |
Cl- |
![]() |
| c/mol·L-1 |
1 |
4 |
4 |
1 |
电解一段时间后,当两极收集到相同体积(相同条件)的气体时(忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象),阳极上收集到氧气标况下的体积为L。
(2)甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是:通电后将Co2+氧化成Co3+,然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用下图装置模拟上述过程:
①写出阳极电极反应式;
②除去甲醇的离子反应为,该过程中被氧化的元素是,当产生标准状况下2.24 L CO2时,共转移电子mol。
现有七种元素,其中A、B、C、D、E为短周期主族元素,F、G为第四周期元素,它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息,回答问题。
| A元素的核外电子数和电子层数相等 |
| B元素原子的核外p电子数比s电子数少1 |
| C原子的第一至第四电离能如下: I1=738 kJ·mol-1 I2=1451 kJ·mol-1 I3=7733 kJ·mol-1 I4=10540 kJ·mol-1 |
| D原子价电子层的p轨道半满 |
| E元素的主族序数与周期数的差为4 |
| F是前四周期中电负性最小的元素 |
| G在周期表的第七列 |
(1)写出BA3的电子式:________。
(2)B元素基态原子中能量最高的电子,其电子云在空间有________个取向,原子轨道呈________形。
(3)某同学根据上述信息,推断C基态原子的核外电子排布图为
该同学所画的电子排布图违背了______________________________________。
(4)比较B和D的电负性_________>_______(填元素符号)
(5)G位于________族________区,该元素的核外电子排布式为________________________。
(6)检验F元素的方法是____________,请用原子结构的知识解释产生此现象的原因:_____。
工业生产中含硫废水的排放会污染环境,需要对含硫废水进行处理与利用。
(1)某制革厂含硫废水中主要含有物是Na2S。
①常温下,测得该废水溶液pH=12,用离子方程式解释溶液呈碱性的原因。
②含硫废水的处理过程中可以采用纯氧将Na2S转化为Na2SO4,则反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为。已知1000℃时,硫酸钠与氢气发生下列反应:Na2SO4(s) + 4H2(g)
Na2S(s) + 4H2O(g) ,已知该反应的平衡常数K1000℃<K1400℃,则该反应的△H______0(填“>”“=”或“<”)。
(2)含硫燃料中间体废水中主要含有物为Na2SO3,回收废水中的硫化物,以减少资源的浪费,可采用以下方法:
①H2S气体与足量NaOH溶液反应的化学方程式
②铁屑与石墨能形成微型原电池,SO32—在酸性条件下放电生成H2S进入气相从而达到从废水中除去Na2SO3的目的,写出SO32—在酸性条件下放电生成H2S的电极反应式:。
现有浓度均为0.1 mol/L的下列溶液:①硫酸、②醋酸、③氢氧化钠、④氯化铵、⑤醋酸铵、⑥硫酸铵、⑦硫酸氢铵,⑧氨水,请回答下列问题:
(1)①、②、③、④四种溶液中由水电离出的H+浓度由小到大的顺序是(填序号)。
(2)④、⑤、⑥、⑦、⑧五种溶液中NH4+浓度由小到大的顺序是(填序号)。
(3)将③和④等体积混合后,混合液中各离子浓度由大到小的顺序是。
(4)已知t℃,KW=1×10-13,则t℃(填“>”或“<”或“=”)25℃。在t℃时将pH=11的NaOH溶液a L与pH=1的H2SO4的溶液b L混合后pH=10,则a:b=
请完成下列各题:
(1)前四周期元素中,基态原子中未成对电子数与其所在周期数相同的元素有_____种。
(2)第ⅢA、ⅤA族元素组成的化合物GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型半导体材料,基态Ga原子的电子排布式为______。
(3)CH4中共用电子对偏向C,SiH4中共用电子对偏向H,则C、Si、H的电负性由大到小的顺序为_______________________________。(用元素符号表示)
(4)某元素原子共有3个价电子,其中一个价电子位于第三能层d轨道,该元素价电子排布图________,在周期表中的位置________,属于________区。