元素X、Y、Z、W位于元素周期表中前四周期,原子序数依次增大。其相关信息如下:
元素 |
相关信息 |
X |
基态原子核外有三个能级,每个能级的电子数都相等 |
Y |
Y与Z不在同一周期,其原子核外未成对电子数比电子层数多1 |
Z |
可与W形成两种化合物,且水溶液均呈酸性 |
W |
是地壳中质量百分含量第二的金属元素 |
请回答:
(1)W的基态原子核外电子排布式是__________。Y单质分子中含 个π键,试比较Y与同周期相邻的两种元素的第一电离能大小关系_____>_____>_____(填元素符号)
(2)X与Z形成的最简单的化合物是一种优良的溶剂,它是由 (填“极性” 、“非极性”)键构成的 (填“极性”、“非极性”)分子
(3)一定条件下Z与Y可形成YZ3,YZ3与水反应可生成一种弱酸和一种弱碱,试写出该反应的方程式______________________________
(4)X所形成的一种晶体具有高硬度、高熔点特性,属于______(填“分子”、 “原子”或“离子”)晶体,该晶体结构中Z-Z-Z键角为_______。
T℃时,向体积为2L的恒容密闭容器中充入4molA和2molB气体,发生如下反应:4A(g)+B(g)xC(g),保持温度不变,5min时反应达到平衡状态,剩余1.6 molB,并测得C的浓度为0.8mol/L,请填写下列空白:
(1)x=__________,该反应平衡常数的表达式为:K= 。
(2)该温度下,此反应达到平衡时,A的转化率为α(A)= 。
(3)在T℃时,若向原平衡混合物的容器中再充入amolC,同时改变容器体积保持压强不变,欲使达到新的平衡时,各物质的体积分数与原平衡相同,则应再充入________molB (用a表示)。
将5.3 g某碱式碳酸盐固体(不含结晶水)M溶解于100 g 9.8%的稀硫酸中,充分反应后得到224 mL CO2(标准状况)和含有MgSO4、Al2(SO4)3的溶液。向所得溶液中逐滴加入NaOH溶液,产生沉淀的质量与加入的溶质NaOH的质量关系如图所示。
(1)由图可知,固体M与稀硫酸反应后所得溶液中除含有溶质MgSO4和Al2 (SO4)3外,还含有的溶质是______(写化学式)。
(2)加入的溶质NaOH从0.8 g到xg所发生反应的离子方程式为 。
(3)当加入溶质NaOH的质量到xg时,生成Al(OH)3的质量为 g,x= 。
(4)M的化学式为____。
(12分) 软锰矿(主要成分MnO2,含Fe,Al2O3,MgO杂质)的水悬浊液与烟气中的SO2反应可制备MnSO4·H2O,MnO2与SO2反应的化学方程式为MnO2 +SO2=MnSO4。已知下列信息:
室温下几种氢氧化物的溶度积
回答下列问题:
(1)质量为17.40 g纯净MnO2最多能氧化 L(标准状况) SO2。
(2)悬浊液吸收烟气后,Fe首先转化为Fe2+进入溶液,然后被 氧化为Fe3+;要证明溶液中存在Fe3+,可选择的试剂是 (填标号)。
a.KMnO4溶液b.KCl溶液c.KSCN溶液d.KNO3溶液
(3)室温下,将吸收液过滤,在滤液中加入CaCO3,可除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3+,原因是 。
(4)从MnSO4和MgSO4混合溶液中结晶MnSO4·H2O晶体,需控制结晶温度范围为 。
硅是信息产业、太阳能电池光电转化的基础材料。锌还原四氯化硅是一种有着良好应用前景的制备硅的方法,该制备过程示意如下:
(1)焦炭在过程Ⅰ中作______剂。
(2)过程Ⅱ中的Cl2用电解饱和食盐水制备,制备Cl2的化学方程式是 。
(3)整个制备过程必须严格控制无水。
①SiCl4遇水剧烈水解生成SiO2和一种酸,反应的化学方程式是 。
②干燥Cl2时,从有利于充分干燥和操作安全的角度考虑,需将约90℃的潮湿氯气先冷却至12℃,然后再通入到浓H2SO4中。冷却的作用是 。
(4)Zn还原SiCl4的反应如下:
反应1:400℃~756℃,SiCl4(g) + 2Zn(l) Si(s) + 2ZnCl2(l) ΔH1 <0
反应2:756℃~907℃,SiCl4(g) + 2Zn(l) Si(s) + 2ZnCl2(g) ΔH2 <0
反应3:907℃~1410℃,SiCl4(g) + 2Zn(g) Si(s) + 2ZnCl2(g) ΔH3 <0
① 对于上述三个反应,下列说法合理的是_____。
a.升高温度会提高SiCl4的转化率 b.还原过程需在无氧的气氛中进行
c.增大压强能提高反应的速率 d.Na、Mg可以代替Zn还原SiCl4
② 实际制备过程选择“反应3”,选择的理由是 。
③ 已知Zn(l)==Zn(g) ΔH =" +116" KJ/mol 。若SiCl4的转化率均为90%,每投入1mol SiCl4,“反应3”比“反应2”多放出_____kJ的热量。
(5)用硅制作太阳能电池时,为减弱光在硅表面的反射,采用化学腐蚀法在其表面形成粗糙的多孔硅层。腐蚀剂常用稀HNO3和HF的混合液。硅表面首先形成SiO2,最后转化为H2SiF6。用化学方程式表示SiO2转化为H2SiF6的过程 。
A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的短周期主族元素,A的最外层电子数是次外层电子数2倍,B是短周期中金属性最强的元素,C是同周期中阳离子半径最小的元素,D元素的最高价氧化物对应水化物与B元素的最高价氧化物对应水化物反应的产物M是制备木材防火剂的原料,E的最外层电子数与内层电子数之比为3﹕5。请回答:
(1)D的元素符号为 。
(2)F在元素周期表中的位置 。
(3)用电子式表示由元素B和F组成的化合物的形成过程: 。
(4)B单质与氧气反应的产物与C的单质同时放入水中,产生两种无色气体,有关的化学方程式为 、 。
(5)工业上将干燥的F单质通入熔融的E单质中可制得化合物E2F2。该物质可与水反应生成一种能使品红溶液褪色的气体,0.2mol该物质参加反应时转移0.3mol电子,其中只有一种元素化合价发生改变,该反应的化学方程式为 。