原子序数依次增大的X、Y、Z、Q、E五种元素中，X元素原子核外有三种不同的能级且各个能级所填充的电子数相同，Z是地壳内含量（质量分数）最高的元素，Q原子核外的M层中只有两对成对电子，E元素原子序数为29。请用元素符号或化学式回答下列问题：
（1）X、Y、Z的第一电离能由小到大的顺序为 ；
（2）已知YZ2+与XQ2互为等电子体，则1 mol YZ2+中含有π键数目为_______；
（3）Z的气态氢化物沸点比Q的气态氢化物高的多，其原因是 ；
（4）X、Z与氢元素可形成化合物H2X2Z4，常用作工业除锈剂。H2X2Z4分子中X的杂化方式为 ；
（5）E原子的核外电子排布式为 ；E有可变价态，它的某价态的离子与Z的阴离子形成晶体的晶胞如图所示，该晶体的化学式为 。
元素H、C、N、O、F都是重要的非金属元素,Fe、Cu是应用非常广泛的金属。
(1)Fe元素基态原子的核外电子排布式为。
(2)C、H元素形成的化合物分子中共有16个电子,该分子中σ键与π键的个数比为。
(3)C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为(用元素符号表示)。
(4)在测定HF的相对分子质量时,实验测得值一般高于理论值,其主要原因是。
(5)C、N两元素形成的化合物C3N4形成的原子晶体,结构类似金刚石,甚至硬度超过金刚石,其原因是。
(6)如图为石墨晶胞结构示意图,该晶胞中含有C原子的个数为。
物质的转化关系如图所示(有的反应可能在水溶液中进行)。其中甲为淡黄色固体化合物,乙为金属单质,G为酸,乙在G的浓溶液中发生钝化,用两根玻璃棒分别蘸取化合物A、G的浓溶液并使它们接近,有大量白烟生成。请回答下列问题:
(1)写出甲的电子式:。
(2)写出反应Ⅰ的化学方程式:。
(3)A溶于水得到溶液X,在25 ℃下,将a mol·L-1的X与b mol·L-1的G溶液等体积混合,溶液显中性,则所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为,
用含a和b的代数式表示出该混合溶液中X的电离平衡常数。
(4)工业上采用的一种污水处理方法是:保持污水的pH在5.0～6.0之间,通过如图装置处理污水。
①电解池阳极发生了两个电极反应,其中一个反应生成一种无色气体,则阳极的电极反应式分别是:Ⅰ.;Ⅱ.。
②为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定,电池工作时必须有部分Y物质参加循环(见上图)。Y物质的化学式是。
如图表示常见元素单质及化合物相应关系,某些生成物已略去。
已知:反应①为氯碱工业的基础反应;X、Y为常见金属,Z为形成酸雨的主要成分。请回答下列问题:
(1)D的电子式;H为(填化学式)。
(2)完成下列方程式:
①空气中含量最高的气体与C反应的化学反应方程式;
②反应②的化学反应方程式;
③足量B通入H溶液的离子反应方程式。
过氧化氢(H2O2)是一种无色黏稠液体,它的水溶液俗称双氧水,呈弱酸性,常用作无公害的消毒杀菌剂和漂白剂等。
(1)下列说法正确的是。
| A．过氧化氢分子中既有极性键又有非极性键 |
| B．H2O2与H2O互为同素异形体 |
| C．34 g H2O2中含有的阴离子数为NA |
| D．实验室可以利用过氧化氢制取氧气 |
(2)H2O2是一种二元弱酸,请写出它的第二步电离方程式:。
(3)将H2O2溶液加入酸性FeCl2溶液中,溶液由浅绿色变为棕黄色,写出该反应的离子方程式:。
(4)某厂工业废水中含有一定量氯气,为了除去氯气,常加入H2O2作脱氯剂,写出该反应的化学方程式:。
为探索工业含铝、铁、铜合金废料的再利用,甲同学设计的实验方案如下:
请回答:
(1)操作①用到的玻璃仪器有。
(2)写出反应①的化学方程式:,反应②的离子反应方程式:。
(3)设计实验方案,检测滤液D中含有的金属离子(试剂自选)。
(4)在滤渣E中加入稀硫酸和试剂Y制胆矾晶体是一种绿色化学工艺,试剂Y为无色液体,反应④的总化学方程式是。
(5)乙同学在甲同学方案的基础上提出用滤渣B来制备FeCl3·6H2O晶体,在滤渣中滴加盐酸时,发现反应速率比同浓度盐酸与纯铁粉反应要快,其原因是。
将所得氯化铁溶液用加热浓缩、降温结晶法制得FeCl3·6H2O 晶体,而不用直接蒸发结晶的方法来制得晶体的理由是。
(6)将滤渣B的均匀混合物平均分成四等份,分别加入同浓度的稀硝酸,充分反应后,在标准状况下生成NO的体积与剩余金属的质量见下表(设硝酸的还原产物只有NO)。
| 实验编号 |
① |
② |
③ |
④ |
| 稀硝酸体积(mL) |
100 |
200 |
300 |
400 |
| 剩余金属质量(g) |
9.0 |
4.8 |
0 |
0 |
| NO体积(L) |
1.12 |
2.24 |
3.36 |
V |
则硝酸的浓度为;③中溶解铜的质量为;④中V=。