下图为细菌冶铜和火法冶铜的主要流程。
(1) 硫酸铜溶液一般呈________(填“酸”、“碱”或“中”)性,原因是________ (用离子方程式表示)。写出电解硫酸铜溶液的化学方程式:______________(电解过程中,始终无氢气产生)。
(2)细菌冶金又称微生物浸矿,是近代湿法冶金工业上的一种新工艺。细菌冶铜与火法冶铜相比,优点为________________(写出一点即可)。
(3) 用惰性电极分别电解浓的氯化铜溶液和硫酸铜溶液。电解浓的氯化铜溶液时发现阴极有金属铜生成,同时阴极附近会出现棕褐色溶液。而电解硫酸铜溶液时,没有棕褐色溶液生成。下面是关于棕褐色溶液成分的探究:
①有同学认为,阴极附近出现的棕褐色溶液是氯气反应的结果,你认为他的猜测是否正确?________(填“正确”或“不正确"),原因是__________
资料1:
一般具有混合价态(指化合物中同一元素存在两种不同的化合价,如Fe3O4中的 Fe元索)的物质的颜色比单一价态的物质的颜色要深。
资料2:
CuCl微溶于水,能溶于浓盐酸。
②猜想:棕褐色溶液中可能含有的离子是________(填3种主要离子符号)。
③验证猜想:完成实验方案(配制棕褐色溶液)。
取少量________固体于试管中,加入________使其溶解,再加入________溶液,观察现象。
④已知电解前,U形管中加入了________100mL0.5 mol . L-1 CuCl2溶液,电解结朿时电路中一共转移了 0.03 mol电子,且阴极生成0. 64 g铜,则形成的低价阳离子的物质的量为________mol。
A、B、C、D、E都是元素周期表中前20号元素,原子序数依次增大,B、C、D同周期,A、D同主族,E和其他元素既不在同周期也不在同主族,B、C、D的最高价氧化物的水化物两两混合均能发生反应生成盐和水。根据以上信息,回答下列问题:
(1)A和D的氢化物中,沸点较低的是________(填“A”或“D”);A和B的离子中,半径较小的是________(填离子符号)。
(2)C在元素周期表中的位置是______________。
(3)A和E可形成离子化合物,其晶胞(晶胞是在晶体中具有代表性的最小重复单元)结构如上图所示,阳离子(用“.”表示)位于该正方体的顶点或面心,阴离子(用“。”表示)均位于小正方体的中心。该化合物的电子式是___________________________________________。
Ⅰ.自从英国化学家巴特列(N.Bartlett)首次合成了第一个稀有气体的化合物XePtF6以来,人们又相继发现了氙的一系列化合物,如XeF2、XeF4等。巴特列为开拓稀有气体化学作出了历史性贡献。
(1)请根据XeF4的结构示意图(图1)判断这个分子是极性分子还是非极性分子?____________________。
(2)XeF2晶体是一种无色晶体,图2为它的晶胞结构图。XeF2晶体属于哪种类型的晶体?__________________。
Ⅱ.已知有关物质的熔、沸点数据如下表:
物质 |
MgO |
Al2O3 |
MgCl2 |
AlCl3 |
熔点/℃ |
2 852 |
2 072 |
714 |
190(2.6×105Pa) |
沸点/℃ |
3 600 |
2 980 |
1 412 |
182.7 |
请参考上述数据填空和回答问题:
(1)工业上常用电解熔融MgCl2的方法生产金属镁,用电解Al2O3与冰晶石熔融混合物的方法生产铝。为什么不用电解MgO的方法生产镁,也不用电解AlCl3的方法生产铝?
___________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)设计可靠的实验证明MgCl2、AlCl3所属的晶体类型,其实验方法是___________________________________________________________________________________________________________________________________。
Mn、Fe均为第四周期过渡元素,两元素的部分电离能数据列于下表:
元素 |
Mn |
Fe |
|
电离能 /kJ·mol-1 |
I1 |
717 |
759 |
I2 |
1 509 |
1 561 |
|
I3 |
3 248 |
2 957 |
回答下列问题:
(1)Mn元素基态原子的价电子排布式为________,比较两元素的I2、I3可知,气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难。对此,你的解释是____________________________________________________________。
(2)Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道而能与一些分子或离子形成配合物。与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是________;②六氰合亚铁离子[Fe(CN)64-]中的配体CN-中C原子的杂化轨道类型是________,写出一种与CN-互为等电子体的单质分子的结构式________。
(3)三氯化铁常温下为固体,熔点282 ℃,沸点315 ℃,在300 ℃以上易升华。据此判断三氯化铁晶体为________。
(4)金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式,晶胞分别如下图所示。面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为________。
生物质能是一种洁净、可再生能源。生物质气(主要成分为CO、CO2、H2等)与H2混合,催化合成甲醇是生物质能利用的方法之一。
(1)上述反应的催化剂含有Cu、Zn、Al等元素。写出基态Zn原子的核外电子排布式______________。
(2)根据等电子原理,写出CO分子的结构式________________________ ________________________________________________________。
(3)甲醇催化氧化可得到甲醛,甲醛与新制Cu(OH)2的碱性溶液反应生成Cu2O沉淀。
①甲醇的沸点比甲醛的高,其主要原因是______________________;甲醛分子中碳原子轨道的杂化类型为________。
②甲醛分子的空间构型是____________;1 mol甲醛分子中σ键的数目为________。
③在1个Cu2O晶胞中(结构如图所示),所包含的Cu原子数目为________。
氮、磷、砷是同族元素,该族元素单质及其化合物在农药、化肥生产等方面有重要应用。请回答下列问题:
(1)砷原子的核外电子排布式为_____________________________________。
(2)K3[Fe(CN)6]晶体中Fe3+与CN-之间的键型为________,该化学键能够形成的原因是______________________________________________________。
(3)NH4+中氮原子的杂化类型为________,NH4+的空间构型为________。
(4)已知:
CH4 |
SiH4 |
NH3 |
PH3 |
|
沸点(K) |
101.7 |
161.2 |
239.7 |
185.4 |
分解温度(K) |
873 |
773 |
1 073 |
713.2 |
分析上表中四种物质的相关数据,请回答:
CH4和SiH4比较,NH3和PH3比较,沸点高低的原因是___________________________________________________________________________。
CH4和SiH4比较,NH3和PH3比较,分解温度高低的原因是_________________________________________________________________________。
结合上述数据和规律判断,一定压强下HF和HCl的混合气体降温时________先液化。
(5)电负性(用X表示)也是元素的一种重要性质,下表给出8种元素的电负性数值:
元素 |
Na |
Mg |
Al |
Si |
P |
S |
Cl |
K |
电负性 |
0.9 |
1.2 |
1.5 |
1.8 |
2.1 |
2.5 |
3.0 |
0.8 |
请回答下列有关问题:
估计钙元素的电负性的取值范围:________<X<________。经验规律告诉我们:当形成化学键的两原子相应元素的电负性差值大于1.7时,所形成的一般为离子键;当小于1.7时,一般为共价键。试推断AlCl3中形成的化学键的类型及其理由:__________________________。