已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素。它们的原子序数依次增大。其中A、C原子的L层有2个未成对电子。D与E同主族,D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。F3+离子M层3d轨道电子为半满状态。请根据以上情况,回答下列问题:(答题时,用所对应的元素符号表示)
(1)写出C原子的价层电子排布图 ,F位于周期表 区。
(2)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为 。(写元素符号)
(3)F和质子数为25的M的部分电离能数据列于下表
元素 |
M |
F |
|
电离能(kJ·mol-1) |
I1 |
717 |
759 |
I2 |
1509 |
1561 |
|
I3 |
3248 |
2957 |
比较两元素的I2、I3可知,气态M2+再失去一个电子比气态F2+再失去一个电子难。对此,你的解释是 。
(4)晶胞中F原子的配位数为 ,若F原子的半径为rcm,则F晶体的密度为 (用含r的表达式表示),该晶胞中原子空间利用率为 。
(5)H2S和C元素的氢化物(分子式为H2C2的主要物理性质比较如下
|
熔点/K |
沸点/K |
标准状况时在水中的溶解度 |
H2S |
187 |
202 |
2.6 |
H2C2 |
272 |
423 |
比任意比互溶 |
H2S和H2C2的相对分子质量基本相同,造成上述物理性质差异的主要原因 。
(12分)实验室可由软锰矿(主要成分为MnO2)制备KMnO4,方法如下:软锰矿与过量固体KOH和KClO3在高温下反应,生成锰酸钾(K2MnO4)和KCl;用水溶解,滤去残渣,滤液酸化后,K2MnO4转变为MnO2和KMnO4;滤去MnO2沉淀,浓缩滤液,结晶得到深紫色的针状KMnO4。请回答:
(1)软锰矿制备K2MnO4的化学方程式是
;
(2)K2MnO4制备KMnO4的离子方程式是 ;
(3)若用2.5g软锰矿(含MnO280%)进行上述实验,计算KMnO4的理论产量;
(4)KMnO4能与热的经硫酸酸化的Na2C2O4反应生成Mn2+和CO2,该反应的化学方程式是 ;
(5)上述制得的KMnO4产品0.165g,恰好与0.335g纯Na2C2O4反应完全,计算该KMnO4的纯度。
(10分)有10 mL NaOH溶液,向其中通人一定量的CO2,得到了Na2CO3和NaHCO3的混合溶液。向所得溶液中逐滴加入0.1 mol/L的盐酸,边加边振荡。使其充分反应,产生CO2气体的体积(标准状况)与所加盐酸体积之间的关系如下图所示。
请回答下列问题:
(1)向Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中滴加盐酸时发生反应的离子方程式为 、。
(2)混合溶液中Na2CO3和NaHCO3的物质的量之比为。
(3)原NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度为,所通CO2气体的体积在标准状况下为。
(4)a mL同浓度的NaOH溶液,与足量的CO2发生反应,得到的溶液中所含溶质的最大质量为(用含a的数学式表示)。
汞单质及其化合物在工业生产和科学实验中有广泛的用途,汞的矿源是朱砂(HgS)。朱砂炼汞的反应之一为(在加热条件下进行):HgS + O2 =" Hg" + SO2
请回答:
HgS与O2的反应中,氧化剂是,每生成1molHg转移电子的物质的量为
中学化学中几种常见物质的转化关系如下图(有部分产物未画出)。A是一种金属单质,D是一种非金属固体单质。
回答下列问题:
(1)A是 G是
(2)请写出鉴定B中阳离子的实验方法和现象
(3)在酸性条件下,再举出可使B转化为C的两种试剂
(4)写出反应C+A→B的离子方程式:
(5)写出反应E+H2O2→F的化学方程式:
X、Y、Z、E和F分别代表原子序数依次增大的五种短周期元素,它们满足以下条件:①Z元素的原子半径是短周期元素中除稀有气体外半径最大的;②X与Z同主族,Y与F同主族;③X与F可组成化学式为X2F的共价化合物;④Z和E二者的最高价氧化物对应的水化物之间能发生反应。请填空:
(1)写出F元素在元素周期表中的位置
(2)X和Y可形成电子数相等的两种粒子,该两种粒子反应后生成一种中性分子,反应的离子方程式是。
(3)写出单质E与Z的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式:。
(4)均含有X、Y、Z和F四种元素的两种化合物在溶液中发生反应的离子方程式
。