下表列出了①~⑥六种元素在周期表中的位置:
族 周期 |
ⅠA |
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0 |
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1 |
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ⅡA |
ⅢA |
ⅣA |
ⅤA |
ⅥA |
ⅦA |
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2 |
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① |
② |
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3 |
③ |
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④ |
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⑤ |
⑥ |
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请按要求回答下列问题。
(1)元素①的元素符号是 。
(2)元素②的单质的电子式是 。元素③与元素⑤形成化合物的电子式是 。
(3)元素⑤的原子结构示意图是 。
(4)这六种元素中,位于第三周期且原子半径最小的是(填元素符号) 。
(5)这六种元素的最高价氧化物中,属于两性氧化物的是(填化学式) 。
(6)在盛有水的小烧杯中加入元素③的单质,发生反应的离子方程式为 ;向上述反应后的溶液中再加入元素④的单质,发生反应的化学方程式为 。
某化学兴趣小组在实验室条件下以硫酸铜溶液为电解液,用电解的方法实现了粗铜(含有少量的锌、铁、银、金等金属和少量矿物杂质)的提纯,并对阳极泥和电解液中金属进行回收和含量测定。请回答以下问题。
(1)电解时,粗铜应与电源的极相连,阴极上的电极反应式为;电解过程中,硫酸铜的浓度会(选填“变大”“不变”或“变小”)。
(2)电解完成后,该小组同学将电解液过滤后对滤液和阳极泥分别进行处理:
①阳极泥的综合利用:稀硝酸处理阳极泥得到硝酸银稀溶液,请你写出该步反应的离子方程式:。
②Cu的回收、滤液成分及含量的测定:以下是该小组设计的一个实验流程。
在上述流程中空格内填上相应的操作:、;100 mL滤液中Cu2+的浓度为 mol/l,Fe2+的浓度为mol/l。
I.铝是地壳中含量最高的金属元素,其单质及其合金在生产生活中的应用十分广泛。
(1)金属铝的生产是以Al2O3为原料,与冰晶石(Na3A1F6)在熔融状态下进行电解,其阴极电极反应式为,其电极均由石墨材料做成,则电解时不断消耗的电极是(填“阴极”或“阳极”),冰晶石的作用为。
(2)铝电池性能优越,A1-Ag2O电池可用作水下动力电源,化学反应为2Al+3Ag2O+2NaOH=2NaAlO2+6Ag+H2O,则负极的电极反应式为,正极附近溶液的pH(填“变大”“不变”或“变小”)。
已知:①2Al(s)+3Cl2(g)=2AlCl3(s)△H1=-1390 .8kJ/mol
②4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)△H2=-3339.6kJ/mol
③2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H3=-221.0kJ/mol
Al2O3(s)+ 3C(s)+3Cl2(g)=2AlCl3(s)+3CO(g)的△H=。
Ⅱ.氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)下图是在一定温度和压强下N2和H2反应生成1 mol NH3过程中的能量变化示意图,请写出合成氨的热化学反应方程式:(ΔH的数值用含字母a、b的代数式表示)。
(2)工业合成氨的反应为在一定温度下,
将一定量的N2和H2通入到体积为1 L的密闭容器中,反应达到平衡后,改变下列条件,能使平衡向正反应方向移动且平衡常数不变的是。
A.增大压强 | B.增大反应物的浓度 | C.使用催化剂 | D.降低温度 |
Ⅲ.铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题。
(1)黄铁矿(FeS2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。其中一个反应为3FeS2+8O26SO2+Fe3O4,有3 m01FeS2参加反应,转移mol电子。
(2)氯化铁溶液称为化学试剂中的“多面手”,写出SO2通入氯化铁溶液中反应的离子方程式:。
Ⅳ.锰及其化合物应用越来越广泛,MnO2是一种重要的无机功能材料,制备Mn02的方法之一是以石墨为电极,电解酸化的MnSO4溶液,阳极的电极反应式为。现以铅蓄电池为电源电解酸化的MnS04溶液,如图所示,铅蓄电池的总反应方程式为,当蓄电池中有4 mol H+被消耗时,则电路中通过的电子的物质的量为,MnO2的理论产量为g。
A、B、C、D是按原子序数由小到大排列的第二、三周期元素的单质。B、E均为组成空气的成分。F的焰色反应呈黄色。在G中,非金属元素与金属元素的原子个数比为1∶2。在一定条件下,各物质之间的相互转化关系如下图(图中部分产物未列出):
请填写下列空白:
(1)A是,G是。(用化学式填写)
(2)H与盐酸反应生成E的化学方程式是。
(3)E与F反应的化学方程式是。
(4)F与G的水溶液的反应生成I和D的离子方程式是。
(5)向H溶液中通入氯气,可制得某种生产和生活中常用的漂白、消毒的物质,但该反应中没有放出E气体,则该反应的离子方程式。
(6)将2.5 g H、I和碳酸氢钠的固体混合物完全溶解于水,制成稀溶液,然后向该溶液中逐滴加入1mol·L-1的盐酸,所加入盐酸的体积与产生CO2的体积(标准状况)关系如下图所示:则物质I的物质的量为_______________mol。
某小组同学欲探究NH3催化氧化反应,按下图装置进行实验。
A、B装置可选药品:浓氨水、H2O2、蒸馏水、NaOH固体、MnO2
(1)NH3催化氧化的化学方程式是。
(2)装置B中产生气体的原因有(结合化学用语解释)。
(3)甲乙两同学分别按上述装置进行实验。一段时间后,装置G中溶液都变成蓝色。
①甲观察到装置F中有红棕色气体,生成红棕色气体的化学方程式是。
②乙观察到装置F中只有白烟生成,白烟的成分是(写化学式)。
③用离子方程式解释装置G中溶液变成蓝色的原因:。
(4)为帮助乙实现在装置F中也观察到红棕色气体,可在原实验的基础上进行改进。甲认为可调节K1和K2控制A、B装置中的产气量,应(填“增加”或“减少”)装置A中的产气量,或(填“增加”或“减少”)装置B中的产气量。
(5)为实现该反应,也可用下图所示的装置替换上述装置中虚线框部分,化合物X为。NH4HCO3的作用是。
以黄铁矿为原料制硫酸产生的废渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、CaO、MgO等。现以此废渣制备铁红(Fe2O3)的过程如下。此浓度时,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见右表。
(1)酸溶过程中Fe2O3与稀硫酸反应的化学方程式是。
(2)还原过程中加入FeS2是将溶液中的Fe3+还原为Fe2+,而本身被氧化为SO42-,写出离子方程式:。
(3)氧化过程中通入空气和加入NaOH是为了将溶液中的铁元素充分转化为沉淀而析出,写出总反应的离子方程式:。
(4)为了确保铁红的质量,氧化过程需要调节溶液pH的范围为≤pH<。
(5)若NaOH加入过量,所的铁红产品中有其它杂质,但可能无Al2O3,其原因是(用离子方程式表示):。