A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的六种元素,其中A、B、C、D、E为短周期主族元素。常温下A、B、C的常见单质均为无色、无味的气体,D、E的单质均为固体。C与E同主族,且E的原子序数为C的2倍,D的最外层电子数比最内层多1个,F是人体血红蛋白中含有的一种金属元素,请回答下列问题:
(1)D元素在周期表中的位置是: 周期 族。
(2)A与C形成的18电子分子的结构式为: 。
(3)最近意大利罗马大学的Funvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的B4分子。B4分子结构如图所示,已知断裂l molB-B吸收167kJ热量,生成1 mo1B2放出942kJ热量。根据以上信息和数据,下列说法正确的是 。
A.B4沸点比P4(白磷)低,属于原子晶体
B.l molB4气体转变为B2吸收882kJ热量
C.B4与B2互为同素异形体
D.B4与B2分子中各原子最外电子层均达到8电子稳定结构
(4)写出过量的F与稀硝酸反应的离子方程式
(5)以D为阳极,在H2SO4溶液中电解,D表面形成氧化膜,阳极电极反应式为 。
(6)在常温,常压和光照条件下,B2在催化剂(TiO2)表面与A2C反应,生成1molBA3(g)和C2时的能量变化值为382.5kJ,此反应BA3生成量与温度的实验数据如下表。则该反应的热化学方程式为 。
T/K |
303 |
313 |
323 |
BA3生成量/(10—1mol) |
4.3 |
5.9 |
6.0 |
工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下:
(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的_______
a.浓H2SO4 b.稀HNO3 c.NaOH溶液 d.氨水
(2)用稀H2SO4浸泡熔渣B,取少量所得溶液,滴加KSCN溶液后呈红色,说明溶液中存在(填离子符号),检验溶液中还存在Fe2+的方法是 (注明试剂、现象)。
(3)由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为。
(4)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是。
a.电能全部转化为化学能
b.粗铜接电源正极,发生氧化反应
c.溶液中Cu2+向阳极移动
d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
(5)利用反应2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O可制备CuSO4,若将该反应设计为原电池,其正极电极反应式为。
某研究小组模拟工业处理电镀含氰废水并测定处理的效率,利用下图所示装置进行实验。将CN-的浓度为0.2 mol·L-1的含氰废水100 mL与100 mL NaClO溶液(过量)置于装置②三颈烧瓶中,充分反应。打开分液漏斗活塞,滴入100 mL稀H2SO4,关闭活塞。
已知装置②中发生的主要反应依次为:
CN-+ ClO-=CNO-+ Cl- 2CNO-+2H+ +3C1O-=N2↑+2CO2↑+3C1-+H2O
(1)①和⑥的作用是。
(2)装置②中,生成需由装置③除去的物质的离子方程式为。
(3)反应结束后,缓缓通入空气的目的是。
(4)为计算该实验中含氰废水被处理的百分率,需要测定的质量。
(5)已知CN-的处理效率可高达90%,产生的CO2在标准状况下的体积为。
氯化铜是一种广泛用于生产颜料、木材防腐剂等的化工产品。某研究小组用粗铜(含杂质Fe)按下述流程制备氯化铜晶体(CuCl2·2H2O)。
(1)实验室采用如下图所示的装置,可将粗铜与Cl2反应转化为固体1(加热仪器和夹持装置已略去)。
① 仪器A的名称是 。
② 装置B中发生反应的离子方程式是 。
③如果浓盐酸不能顺利滴下,可能的原因是。
④装置Ⅳ中盛装的试剂是,其作用是。
(2)在CuCl2溶液转化为CuCl2·2H2O的操作过程中,发现溶液颜色由蓝色变为黄绿色。小组同学欲探究其原因。
已知:在氯化铜溶液中有如下转化关系:(aq) +4Cl-(aq)
(aq) +4H2O(l)
蓝色 黄色
①上述反应的化学平衡常数表达式是K= 。
②现欲使溶液由黄色变成蓝色,请写出两种可采用的方法
a.b。
(3)由CuCl2溶液得到CuCl2·2H2O的过程中要加入盐酸的目的是。
实验室模拟回收某废旧含镍催化剂(主要成分为NiO,另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO等)生产Ni2O3。其工艺流程为:
(1)根据图Ⅰ所示的X射线衍射图谱,可知浸出渣含有三种主要成分,其中“物质X”为。图Ⅱ表示镍的浸出率与温度的关系,当浸出温度高于70℃时,镍的浸出率降低,浸出渣中Ni(OH)2含量增大,其原因是。
(2)工艺流程中“副产品”的化学式为。
(3)已知有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
氢氧化物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Ni(OH)2 |
开始沉淀的pH |
1.5 |
6.5 |
7.7 |
沉淀完全的pH |
3.7 |
9.7 |
9.2 |
操作B是为了除去滤液中的铁元素,某同学设计了如下��验方案:向操作A所得的滤液中加入NaOH溶液,调节溶液pH为3.7~7.7,静置,过滤。请对该实验方案进行评价(若原方案正确,请说明理由;若原方案错误,请加以改正)。
(4)操作C是为了除去溶液中的Ca2+,若控制溶液中F-浓度为3×10-3mol·L-1,则Ca2+的浓度为mol·L-1。(常温时CaF2的溶度积常数为2.7×10-11)
(5)电解产生2NiOOH·H2O的原理分两步:
①碱性条件下Cl-在阳极被氧化为ClO-;
②Ni2+被ClO-氧化产生2NiOOH·H2O沉淀。
第②步反应的离子方程式为。
垃圾焚烧发电产生的烟气中含烟尘、二氧化硫、氮氧化物、氯化氢等有害物质,处理流程如下:
(1)麻石洗涤塔中设置多层格栅,上面放置大量耐酸碱塑料小球,塔内设置多层上喷下淋水嘴,“烟气”从塔底进入,目的是。
(2)若NO2和NO气体以物质的量之比1:1混合通入石灰水中,发生氧化还原反应生成一种正盐和水,请写出反应的化学方程式;已知此正盐的水溶液呈碱性,用离子方程式表示。
(3)废液在沉淀池中慢慢沉降,沉淀主要含;在回收再生池中加入NaOH固体的作用是。
(4)环境检测部门测量处理前后烟气中烟尘的含量见下表:
项目 |
监测结果 |
国标号 |
|
处理前 |
处理后 |
GWKB3—2000 |
|
烟尘(mg/m3) |
13929.0 |
61.0 |
80 |
其获得监测结果中的数据使用的测定方法为。