(12分,每空2分)
当今世界,能源的发展日益成为全世界、全人类共同关心的问题。
(1)A和B的单质单位质量的燃烧热大,可用作燃料。已知A和B为短周期元素,其原子的第一至第四电离能如下表所示:
电离能(kJ/mol) |
I1 |
I2 |
I3 |
I4 |
A |
899 |
1 757 |
14 840 |
21 000 |
B |
738 |
1 451 |
7 733 |
10 540 |
①请根据上述信息,写出A基态原子的核外电子排布式:__________________。
②某同学根据上述信息,推断B的核外电子排布如图1所示,该同学所画的电子排布图违背了______________________。
(2)氢气作为一种清洁能源,必须解决它的储存问题,C60可用作储氢材料。
①已知金刚石中C—C键的键长为154.45 pm,C60中C—C键的键长为145 pm和140 pm,有同学据此认为C60的熔点高于金刚石,你认为是否正确并阐述理由____________________________ ________________。
②科学家把C60和K掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物,其晶胞如图2所示,该物质在低温时是一种超导体。该物质中K原子和C60分子的个数比为______________________。
③继C60后,科学家又合成Si60、N60,C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是__________ 。Si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键,且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构,则Si60分子中π键的数目为______。
NiSO4•6H2O是一种绿色易溶于水的晶体,广泛用于化学镀镍、生产电池等,可由电镀废渣(除含镍外,还含有Cu、Fe、Cr等杂质)为原料获得。工艺流程如下图:
已知:25℃时,几种金属氢氧化物的溶度积常数和完全沉淀的pH范围如下表所示。
Fe(OH)2 |
Fe(OH)3 |
Cr(OH)3 |
Ni(OH)2 |
|
Ksp |
8.0×10—16 |
4.0×10—38 |
6.0×10—31 |
6.5×10—18 |
完全沉淀pH |
≥9.6 |
≥3.2 |
≥5.6 |
≥8.4 |
注:NiCO3是一种不溶于水易溶于强酸的沉淀。
请回答下列问题:
(1)下列措施可行,且能提高废渣浸出率的有 。
A.升高反应温度 B.增大压强 C.在反应过程中不断搅拌
(2)在滤液Ⅰ中加入6%的H2O2,其作用是 (用离子方程式表示);
加入NaOH调节pH的范围是 ,为了除去溶液中的 离子。
(3)滤液Ⅱ的主要成分是 。
(4)检验Ni2+已完全沉淀的实验方法是 。
(5)操作Ⅰ的实验步骤依次为:
① ;
② ;
③蒸发浓缩、冷却结晶,过滤得NiSO4•6H2O晶体;
④用少量乙醇洗涤NiSO4•6H2O晶体并晾干。
PbI2是生产新型敏化太阳能电池的敏化剂——甲胺铅碘的原料。合成PbI2的实验流程如下:
(1)将铅块制成铅花的目的是 。
(2)31.05g铅花用5.00mol·L-1的硝酸溶解,至少需消耗5.00 mol·L-1硝酸 mL,同时产生 L(标准状况下)NO。
(3)取一定质量(CH3COO)2Pb·nH2O样品在N2气氛中加热,测得样品固体残留率()随温度的变化如下图所示(已知:样品在75℃时已完全失去结晶水)。
①(CH3COO)2Pb·nH2O中结晶水数目n= (填数字)。
②100~200℃间分解产物为铅的氧化物和一种有机物,则该有机物为 (写结构简式)。
(4)称取一定质量的PbI2固体,用蒸馏水配制成室温时的饱和溶液,准确移取25.00mLPbI2饱和溶液分次加入阳离子交换树脂RH中,发生:2RH(s) + Pb2+(aq) = R2Pb(s) +2H+(aq),用锥形瓶接收流出液,最后用蒸馏水淋洗树脂至流出液呈中性,将洗涤液合并到锥形瓶中。加入2~3滴酚酞溶液,用0.002500mol·L-1NaOH溶液滴定,到滴定终点时用去氢氧化钠标准溶液20.00mL。计算室温时PbI2的Ksp (请给出计算过程)。
丹参酮ⅡA是一种治疗心血管疾病的药物,其中的一种合成路线如下:
(1)丹参酮ⅡA中含氧官能团为 和 (写名称)。
(2)试剂X的分子式为C5H11N,则X的结构简式为 。
(3)A→B的反应类型为 、 。
(4)写出同时满足下列条件的E的一种同分异构体的结构简式: 。
Ⅰ.能发生银镜反应
Ⅱ.分子中除苯环外不含其它环状结构,分子中含有4种不同化学环境的氢
(5)写出以CH3CH=CHCH3和CH2=CHCHO为原料制备的合成路线流程图(无机试剂可任选)。合成路线流程图示例如下:
CH3CHOCH3COOH
CH3COOCH2CH3
聚硅硫酸铁(PFSS)是新型无机高分子混凝剂,广泛应用于水的净化处理。PFSS化学组成可表示为:[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2(SiO2)x]m,由钢渣合成PFSS主要工艺流程如下:
(1)酸浸时,采用100~140℃和2~3h,其目的是 。
(2)氧化时,需将溶液冷却到40℃以下,其目的是 。
(3)除Al3+时,先调节pH值到 。(参见表),得Fe(OH)3沉淀,过滤除去滤液,再用硫酸溶解Fe(OH)3得硫酸铁溶液。
开始沉淀 pH |
沉淀完全 pH |
|
Al3+ |
3.5 |
4.7 |
Fe3+ |
1.9 |
3.2 |
(4)Na2SiO3溶液可由SiO2渣除杂后与35%的NaOH溶液反应制备,该反应的离子方程式为 。
(5)水解聚合时,强力搅拌的目的是 ;检验透明橙红色液体中,其分散质直径在l~l00nm的简单方法是 。
A、B、C、D为原子序数依次增大的四种短周期元素,A、D同主族,B、C同周期。它们中的两种元素可形成多种原子个数比为1:1的化合物,甲、乙、丙为其中的三种,它们的元素组成如下表:
化合物 |
甲 |
乙 |
丙 |
元素种类 |
A、B |
A、C |
C、D |
通常情况下,甲为气体,密度比空气小;乙为液体;丙为固体且为离子化合物。请填写下列空白:
(1)乙的电子式为 ,丙中阴离子与阳离子的个数比为 。
(2)已知甲是同系列中最简单的化合物,且在标准状况下,5.6 L的甲完全燃烧放出的热量为325 kJ,试写出甲的燃烧热的热化学方程式 。
(3)研究表明,乙是一种二元弱酸,请写出乙在水中的电离方程式 。
(4)A、B、C、D所对应元素的原子半径大小顺序为 (用元素符号表示)。