溴被称为“海洋元素”。已知Br2的沸点为59℃,微溶于水,有毒性和强腐蚀性。实验室模拟从海水中提取溴的主要步骤为:
步骤1:将海水蒸发浓缩除去粗盐;
步骤2:将除去粗盐后的母液酸化后,通入适量的氯气,使Br-转化为Br2;
步骤3:向步骤2所得的水溶液中通入热空气或水蒸气,将溴单质吹入盛有二氧化硫水溶液的容器中;
步骤4:再向该容器中通入适量的氯气,使Br-转化为Br2;
步骤5:用四氯化碳萃取溴单质,经分液、蒸馏得粗溴。
(1)步骤3中的反应的离子方程式 ▲ 。
(2)步骤2中已经制得了溴,还要进行步骤3和步骤4的原因是 ▲ 。
(3)步骤5中萃取和分液所需要的主要玻璃仪器为 ▲ 。(4)用如上图所示的实验装置可精制粗溴。
①反应过程中需要对A容器加热,加热的方法是 ▲ 。
图中冷却水应从B的 ▲ 口进入(填“a”或“b”)。
②C中加冰的目的是 ▲ 。
【物质结构与性质】已知元素A、B、C、D、E、F均属前四周期,且原子序数依次增大, A的p能级电子数是s能级电子数的一半,C的基态原子2p轨道有2个未成对电子;C与D形成的化合物中C显正化合价;E的M层电子数是N层电子数的4倍,F的内部各能级层均排满,且最外层电子数为1。请回答下列问题:
(1)C原子基态时的电子排布式为 。
(2)B、C两种元素第一电离能为: ﹥ (用元素符号表示)。
试解释其原因: 。
(3)任写一种与AB- 离子互为等电子体的微粒 。
(4)B与C形成的四原子阴离子的立体构型为 ,其中B原子的杂化类型是 。
(5)D和E形成的化合物的晶胞结构如图,其化学式为 ,E的配位数是 ;已知晶体的密度为ρ g·cm-3,阿伏加德罗常数为NA,则晶胞边长a= cm.(用含、NA的计算式表示)
【化学与技术】海水占地球总储水量的97.2%。若把海水淡化和化工生产结合起来,既可以解决淡水资源缺乏的问题,又可以充分利用海洋资源。
(1)多级闪蒸法是目前“海水淡化”的主要技术。该法是在一定条件下将海水变成蒸汽,蒸汽经过冷却而得高纯度淡水。由此可判断多级闪蒸法是 (填“物理变化”或“化学变化”)。
(2)利用海水晒盐的原理是 ;分离食盐晶体后的母液中含有KCl、MgCl2,经过分离、提纯后,可用于 。
(3)“氯碱工业”利用电解饱和食盐水制得重要化工产品。在氯碱工业中,隔膜法电解(如图甲所示)工艺逐渐被离子交换膜电解(如图乙所示)技术取代。
①写出两电极的反应式:阳极 ,阴极 。
②石棉隔膜的作用是 。
离子交换膜电解槽中⑥、⑦分别是 、 。
【改编】MnO2和Zn是制造干电池的重要原料,工业上用软锰矿(主要成分MnO2)和闪锌矿(主要成分ZnS)联合生产MnO2和Zn的工艺流程如下图所示:
(1)操作I的名称是___ __,判断固体单质A是否洗涤干净的方法是 。
(2)稀硫酸浸泡时反应的离子方程式为__________________________________;该反应中若消耗8.7g氧化剂,共转移_______mo1电子。浸泡时反应速率较慢,下列措施不能提高浸泡时反应速率的是_______(填代号)。
a.将矿石粉碎
b.提高浸泡温度
c.使用98%的浓硫酸浸泡
d.改变软锰矿与闪锌矿的比例
(3)由硫酸锰溶液可得到固体碳酸锰,然后在空气中煅烧碳酸锰制备MnO2。已知:
写出碳酸锰在空气中煅烧生成MnO2的热化学方程式_________________________。
(4)用惰性电极电解硫酸酸化的硫酸锰溶液制备MnO2的装置如下图所示:
①b应与直流电源的_________(填“正”或“负”)极相连。
②电解过程中氢离子的作用是______________和_____________;a电极方程式为:________________。
降低太气中CO2含量及有效开发利用CO2,是科学家研究的重要课题。
(1)将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为:
2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H=-122.4kJ·mol-1
①某温度下,将2.0molCO2(g)和6.0molH2(g)充入体积可变的密闭容器中,反应到达平衡时,改变压强和温度,平衡体系中CH3OCH3(g)的物质的量分数变化如下表所示。
P1 |
P2 |
P3 |
|
T1 |
0.10 |
0.04 |
0.02 |
T2 |
0.20 |
0.16 |
0.05 |
T3 |
0.40 |
0.35 |
0.20 |
则Pl P3(填“>”“<”或“=”,下同)。若T1、Pl,T3、P3时平衡常数分别为K1、K3,则K1 K3。T1、Pl时H2的平衡转化率为 。
②一定条件下,t上述反应在密闭容器中达平衡。当仅改变影响反应的一个条件,引起的下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是____ 。
A.反应物的浓度降低
B.容器内压强增大
C.正反应速率大于逆反应速率
D.化学平衡常数K增大
(2)碳酸氢钾溶液加水稀释, (填“增大”“不变”或“减小”)。用碳酸钾溶液吸收空气中CO2,当溶渡呈中性时,下列关系或说法正确的是 。
a.c(K+)=2c(CO)+c(HCO
)+c(H2CO3)
b.c(HCO)
c(CO
)
c.降低温度,c(H+)·c(OH-)不变
(3)向盛有FeCl3溶液的试管中滴加少量碳酸钾溶液,立即产生气体,溶液颜色加深,用激光笔照射能产生丁达尔效应,反应的离子方程式为 。
【改编】【物质结构与性质】决定物质性质的重要因素是物质的结构。请回答下列问题:
(1)N、O、S、Mg、Al五种元素的第一电离能从大到小的顺序为 。
(2)乙醛(CH3-)分子碳原子的杂化方式为 用价层电子对互斥理论推断甲醛中H—C—H的键角 120o(填“>”“<”或“=”)。
(3)科学家通过X射线探明,KCl、MgO、CaO的晶体结构与NaCl的晶体结构相似(图a所示)。则KCl、CaO、MgO、I2四种离子晶体熔点从高到低的顺序是 。
(4)设MgO晶胞的边长为acm,则MgO的密度是 g·cm-3(只要求列算式。阿伏加德罗常数为NA)。
(5)某配合物的分子结构如图b所示,其分子内含有 (填字母)。
A.离子键 |
B.共价键 |
C.金属键 |
D.配位键 |
E.氢键
F.键