下表是部分短周期元素的原子半径及主要化合价:
元素代号 |
W |
R |
X |
Y |
Z |
Q |
M |
原子半径/nm |
0.037 |
0.186 |
0.074 |
0.075 |
0.077 |
0.150 |
0.160 |
主要化合价 |
+1 |
+1 |
-2 |
-3、+5 |
+2、+4 |
+3 |
+2 |
试用化学用语回答下列问题:
(1)七种元素中原子半径最大的元素在周期表中位置是 。
M在Z的最高价氧化物中燃烧的化学方程式 。
(2)X可与W组成含18电子的化合物甲,甲的电子式为 ;R与X形成化合物乙R2X,用电子式表示乙的形成过程_____________________________
(3)写出Q与R最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式_____________________。
(4)Y的氧化物是主要大气污染物之一,写出一种与之有关的污染现象______________。
工业上通常用下列方法治理含氮化合物的污染。
(1)用稀土等催化剂能将汽车尾气中的CO、NOx、碳氢化合物转化成无毒物质,从而减少汽车尾气污染。已知:
①N2(g)+ O2(g)=2NO(g) △H=+180.5 kJ/mol ②2C(s)+ O2(g)=2CO(g) △H=—221.0 kJ/mol
③C(s)+ O2(g)=CO2(g) △H=—393. 5 kJ/mol
写出NO(g)与CO(g)催化转化成N2(g)和CO2(g)的热化学方程式。
(2)用NH3还原NOx生成N2和H2O。现有NO、NO2的混合气3 L,可用同温同压下3.5 L的NH3恰好使其完全转化为N2,则原混合气体中NO和NO2的物质的量之比为。
(3)电化学降解治理水中硝酸盐污染。在酸性条件下,电化学降解NO的原理如图1,A为电源的极,阴极反应式为。
(4)通过控制溶液的pH对工业废水中的金属离子进行分离。图2是某些金属氢氧化物在不同浓度和pH时的沉淀——溶解图像,图中直线上的点表示平衡状态。当溶液中的离子浓度小于1×10-5 mol·L-1时,认为该离子沉淀完全。
①Fe (OH)3、Al(OH)3、Cr(OH)3三种物质的溶度积常数最大的是,
图中A、B、C三点中表示Fe(OH)3的沉淀速率大于溶解速率的是。
②由图可得Fe(OH)2的溶度积的值为。
钾水玻璃以其优异的性能广泛用于防腐、铸造、油田、钻井或各种高档涂料中。钾水玻璃中硅含量的测定可以采用氟硅酸钾容量法,其步骤为:
①称取试样溶解在含有过量的氟离子和钾离子的强酸溶液中,硅能与氟离子、钾离子作用生成氟硅酸钾(K2SiF6)沉淀;
②沉淀分离后于热水中水解,生成HF、H2SiO3、KF;
③过滤除去硅酸沉淀,用氢氧化钠标准溶液滴定滤液。
(1)上述步骤②中的水解反应方程式为;
步骤③中反应的离子方程式为:。
(2)在步骤③中,若滴定前未用氢氧化钠标准溶液润洗滴定管,则测得的硅元素含量将(填“偏高”、或“偏低”或“不变”)。
(3)若每次称取试样的质量为1.00g,重复滴定四次,消耗1.00 mol·L-1氢氧化钠标准溶液的体积为分别为16.80mL、19.90mL、20.00mL、20.10mL,试计算该试样中硅元素的质量分数(以二氧化硅计),写出计算过程。
工业上用闪锌矿(主要成分为ZnS,还含有Fe2O3等杂质)为原料生产ZnSO4·7H2O的工艺流程如下:
(1)滤渣A经CS2提取后可获得一种淡黄色副产品,其化学式为。
(2)浸取过程中Fe2(SO4)3的作用是。
(3)除铁过程控制溶液的pH在5.4左右,该反应的离子方程式为。该过程在空气入口处设计了一个类似淋浴喷头的装置,其目的是。
(4)置换法除重金属离子所用物质C为。
(5)硫酸锌的溶解度与温度之间的关系如下表:
温度/℃ |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
溶解度/g |
41.8 |
54.1 |
70.4 |
74.8 |
67.2 |
60.5 |
从除重金属后的硫酸锌溶液中获得硫酸锌晶体的实验操作为、、过滤、干燥。
为探索工业废料的再利用,某化学兴趣小组设计了如下实验流程,用含有铝、铁和铜的合金废料制取氯化铝、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体。
请回答:
(1)写出步骤Ⅰ反应的离子方程式:。
(2)试剂X是。步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均需进行的实验操作是。
(3)进行步骤Ⅱ时,该小组用如下图所示装置及试剂制取CO2并将制得的气体通入溶液A中。一段时间后,观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少。为了避免固体C减少,可采取的改进措施是。
(4)用固体F制备CuSO4溶液,可设计以下三种途径:
写出途径①中反应的离子方程式,请选出你认为的最佳途径并说明选择的理由。
洪灾过后,饮用水的消毒杀菌成为抑制大规模传染性疾病爆发的有效方法之一。漂白粉是常用的消毒剂。
(1)工业上将氯气通入石灰乳[Ca(OH)2]制取漂白粉,写出此化学反应方程式,并用双线桥标出电子转移的方向和数目:
。
(2)漂白粉的有效成分是(填化学式)。
(3)漂白粉溶于水后,受空气中的CO2作用,即产生有漂白、杀菌作用的次氯酸,
化学反应方程式为。