已知A、B、C、D、E、F为元素周期表中原子序数依次增大的前20号元素。A与B,C、D与E分别位于同一周期。A原子L层上有2对成对电子,B、C、D的核外电子排布相同的简单离子可形成一种C3DB6型离子晶体X,CE、FA为电子数相同的离子晶体。
(1)写出A元素的基态原子价电子排布式__________;F离子电子排布式为__________。
(2)写出X的化学式__________________________,化学名称为_________________。
(3)写出X涉及金属冶炼中的一个化学方程式_______________________________。
(4)试解释工业冶炼D不以DE3而是以D2A3为原料的原因:
________________________________________________________________________。
(5)CE、FA的晶格能分别为786 kJ·mol-1、3 401 kJ·mol-1,试分析导致两者晶格能差异的主要原因是_______________________________________
(6)F与B可形成离子化合物,其晶胞结构如图所示:F与B形成离子化合物的化学式为________;该离子化合物晶体的密度为a g·cm-3,则晶胞的体积是________________(只要求列出算式)。
CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。一种利用水钴矿(主要成分为Co2O3、Co(OH)3,还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等)制取CoCl2·6H2O的工艺流程如下:
已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等;
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:(金属离子浓度为:0.01mol/L)
沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Co(OH)2 |
Al(OH)3 |
Mn(OH)2 |
开始沉淀 |
2.7 |
7.6 |
7.6 |
4.0[ |
7.7 |
完全沉淀 |
3.7 |
9.6 |
9.2 |
5.2 |
9.8 |
③CoCl2·6H2O熔点为86℃,加热至110~120℃时,失去结晶水生成无水氯化钴。
(1)写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式_______________ _。
(2)写出NaClO3发生反应的主要离子方程式________________ ___;若不慎向“浸出液”中加过量NaClO3时,可能会生成有毒气体,写出生成该有毒气体的离子方程式_______ __。
(3)“加Na2CO3调pH至a ( a="6" )”,过滤所得到的沉淀成分为 。
(4)“操作1”中包含3个基本实验操作,它们依次是______ ___、_______ ___和过滤。制得的CoCl2·6H2O在烘干时需减压烘干的原因是____________ __。
(5)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图。向“滤液”中加入萃取剂的目的是___ ___;其使用的最佳pH范围是___________。
A.2.0~2.5 B.3.0~3.5 C.4.0~4.5 D.5.0~5.5
某种盐可表示为[xFeSO4·y(NH4)2SO4·6H2O](其摩尔质量为392g·mol-1),可用作标定重铬酸钾、高锰酸钾等溶液的标准物质,也可用于冶金、电镀。为测定其组成,进行下列实验:
①取一定质量的上述盐样品,准确配制100mL的溶液X;
②量取20.00mL的溶液X,加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤,烘干至恒重,得到白色固体Y 4.660g
③另取20.00mL的X溶液,滴加适量硫酸,用0.1000mol·L-1的KMnO4溶液滴定至终点,生成Mn2+,消耗KMnO4溶液20.00mL。
(1)在20.00mL试样溶液中c(SO42-)= mol·L-1,n(Fe2+)= mol;
(2)该盐的化学式为 。
W、X、Y、Z四种短周期元素在周期表中的位置如图所示,其中Y与钠元素和氢元素均可形成原子个数1:1和1:2的化合物。
请回答下列问题。
(1)H2Y2的电子式为___________,Z在周期表中的位置___________。
(2)在图中,b的pH约为7,且含有Fe2+和淀粉KI的水溶液,a为H2Y2的水溶液,旋开分液漏斗旋钮,观察到烧瓶中溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。当消耗2molI-时,共转移3mol电子,该反应的离子方程式是_________________________。
(3)已知:298K时,金属钠与Y2气体反应,若生成1molNa2Y固体时,放出热量414kJ;若生成1molNa2Y2固体时,放出热量511kJ。则由Na2Y固体与Y2气体反应生成Na2Y2固体的热化学方程式为_____________。
(4)有人设想利用原电池原理以气体Z2和氢气制备一种重要的化工原料,同时获取电能。假设这种想法可行,用石墨作电极材料,用稀盐酸作电解溶液,则通入Z2的电极为原电池的___________极,其电极反应式为____________________。
在1.0L密闭容器中放入l.0molX(g),在一定温度进行如下反应:X(g)Y(g) +Z(g)△H=akJ.mol-1反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表:
回答下列问题:
(1)实验测得,随温度的升高反应的平衡常数K增大,则△H__________0(填>、<或=)
(2)其他条件不变时,为使平衡向右移动,采用的下列措施可行的是__________。
A.缩小容器容积 | B.及时分离出Y、Z | C.使用合理的催化剂 | D.升高体系温度 |
(3)计算平衡时X的转化率为__________,该温度下反应的平衡常数值为:___________。
(4)由总压强p和起始压强po表示反应体系的总物质的量n(总)和反应物X的物质的量n(X),则n(总)=__ mol,n(X)=__ mol,反应物X的转化率a(X)的表达式为_________。
铝是一种应用广泛的金属,工业上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。
①铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下:
②以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下:
回答下列问题:
(1)写出反应1的离子方程式________________________, 。
(2)滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是___________,反应2的离子方程式为_____________。
(3)E可作为建筑材料,化合物C是___________,写出由D制备冰晶石的化学方程式____________。
(4)电解制铝的化学方程式是______________,以石墨为电极,阳极产生的混合气体的成分是___________。