【化学—选修5:物质结构与性质】
现有A、B、C、D、E原子序数依次增大的五种元素,它们位于元素周期表的前四周期。A元素原子的价层电子总数是内层电子总数的2倍;C元素原子的L电子层中只有两对成对电子;D元素与E元素在同周期相邻的族,它们的原子序数相差3,且D元素的基态原子有4个未成对电子。请回答下列问题:
⑴A、B、C三种元素的名称分别为 、 、 。
⑵用元素符号表示A、B、C三种元素的第一电离能由低到高的排序为 。
⑶E元素基态原子的核外电子排布式为 。
⑷A元素与氢元素能形成种类繁多的化合物,其中只含sp3杂化且相对分子质量最小的分子的VSEPR空间构型为 ;其中只含sp2杂化且相对分子质量最小的化合物的结构式为 ;其中同时含sp杂化、SP2杂化、sp3杂化且相对分子质量最小的化合物的化学式为 。
⑸A元素的一种单质的晶体结构如图甲所示,D元素的一种单质的晶体结构如图乙所示。
图甲中A原子的配位数与图乙中D原子的配位数之比为 。
现有①氧气;②空气;③碱式碳酸铜;④氯酸钾;⑤硫;⑥水;⑦氧化镁;⑧氯化钠等物质,其中属于单质的有(填序号)__________;属于化合物的有____________,其中____________属于含氧化合物,________属于氧化物;属于混合物的有________。
某铝合金(硬铝)中含有镁、铜、硅,为了测定该合金中铝的含量,有人设计如下方案检验:
(1)取样品a g,称取时使用的仪器名称为________。
(2)将样品溶于足量的稀盐酸中,过滤,滤液中主要含有________离子,滤渣中含有________,在溶解过滤时使用的仪器有________。
(3)在滤液中加入过量的氢氧化钠溶液,过滤,写出该步操作中有关反应的化学方程式为________________________________________
________________________________________。
(4)在第(3)步的滤液中通入足量CO2,过滤,将沉淀用蒸馏水洗涤数次后,烘干并灼烧至质量不再减少为止,冷却后称量,质量为b g。计算该样品中铝的质量分数________。
钛因为具有神奇的性能越来越引起人们的关注,常温下钛不和非金属、强酸反应,红热时,却可与常见非金属单质反应。钛是航空、军工、电力等方面的必需原料。地壳中含钛矿石之一为金红石(TiO2),目前大规模生产Ti的方法是:
第一步:金红石、炭粉混合物在高温条件下通入Cl2制得TiCl4和一种可燃性气体。该反应的化学方程式为____________________,该反应的还原剂为________。
第二步:在氩气的气氛中,用过量的Mg在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛。
(1)写出此反应的化学方程式:____________________________。
(2)如何由上述所得的产物中获取金属钛?简述实验步骤并写出有关的化学方程式。
金币、银币、铜币等金属货币在我国历史上曾发挥过重要的作用,其中的一些被收藏爱好者珍藏着,在一位收藏家的家中,陈列了很多金属货币。
(1)其中有些货币表面是黑色,且有少量的绿色锈状物,则这肯定是________币,黑色物质是________,形成这种物质的化学方程式为_______________________________;绿色物质是________,形成这种物质的化学方程式为________________________________。若要除去这些物质应选用________,发生反应的离子方程式为_____________________________。充分反应后,这枚金属币的真面目为________色。
(2)其中有一枚是闪闪发光的黄色金属币,它肯定是________币,表面一直未被氧化的原因是_____________________________________________________________。
(1)将一小粒过氧化钠投入到盛有FeCl2溶液的烧杯中,所观察到的现象是________________________________________________________________________。
所发生反应的离子或化学方程式是:
①______________________________;②______________________________;
③_______________________________。
(2)试设计一个方案,在用廉价的原料和每种原料只用一次的条件下,分三步从含有Fe3+、Cu2+、Cl-、NO3-的废液中,把Fe3+转化为绿矾回收,把Cu2+转化为铜回收,各步反应加入的原料依次是____________、____________、____________。