A、B、C、D、E、F六种元素,其中A、B、C、D、E为短周期主族元素。它们之间的关系如下:
Ⅰ.原子半径:A < C< B < E< D
Ⅱ.原子的最外层电子数:A=D C=E A + B=C
Ⅲ.原子的核外电子层数:B=C=2A
Ⅳ.B元素的主要化合价:最高正价+最低负价=2
请回答:
(1)甲为由A、B两种元素组成的常见气体,写出其电子式 ;
(2)写出某黑色含F的磁性氧化物与E最高价氧化物对应水化物的稀溶液反应的离子方程式 。装置1经过一段时间向插入碳棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液,可观察到碳棒附近的溶液变红,该电极反应为 。单质F发生 (填电化学腐蚀类型)
(3)向A、B、C三种元素组成的某盐稀溶液中滴加AgNO3溶液生成白色沉淀,该反应的化学方程式为 ,已知该盐溶液常温下呈酸性,则0.1mol/L该盐溶液中离子浓度的大小顺序为 。
(4)上述元素中的五种元素可形成一种常见复盐,经检测该复盐中三种离子的个数比为2:1:2,则该复盐的化学式为 。为检验该复盐中的某种有色离子存在,请写出实验的操作步骤和现象 。
镁是海水中含量较多的金属,镁合金及其镁的化合物用途非常广泛。
(1)“镁-次氯酸盐”燃料电池的装置如下图所示:
该电池的正极反应式为。
(2)Mg2Ni是一种储氢合金,已知:
Mg(s) + H2(g)MgH2(s) △H1=-74.5kJ·mol-1
Mg2Ni(s) + 2H2(g)Mg2NiH4(s) △H2=-64.4kJ·mol-1
Mg2Ni(s)+2MgH2(s)2Mg(s)+Mg2NiH4(s)的△H3=。
(3)一种用水氯镁石(主要成分为MgCl2·6H2O)制备金属镁工艺的关键流程如下:
①为探究MgCl2•6H2O“一段脱水”的合理温度范围,某科研小组将MgCl2•6H2O在不同温度下分解,测得残留固体物质的X-射线衍射谱图如下图所示(X-射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在)。
测得E中Mg元素质量分数为60.0%,则E的化学式为。
②若电解时电解槽中有水分,则生成的MgOHCl与阴极产生的Mg反应,使阴极表面产生MgO钝化膜,降低电解效率。生成MgO的化学方程式为。
(4)储氢材料Mg(AlH4)2在110~200°C的反应为:Mg(AlH4)2MgH2 +2A1+3H2↑每生成27gAl转移电子的物质的量为_______________。
工业制硫酸生产流程如下图:
已知:在450℃,常压下,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),ΔH=-196 kJ·mol-1。请回答:
(1)在催化反应室,下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有;
A.升高温度 B.减少压强 C.不断补充空气 D.及时分离出SO3
(2)在生产中,为提高催化剂效率可采取的措施为;
A.净化气体 B.控制温度在400~500℃
C.增大催化剂与反应气体的接触面积 D.不断补充空气
(3)在450℃、常压和钒催化条件下向一密闭容器中充入2molSO2和1molO2,充分反应后,放出的热量______(填“<”、“>”或“=”)196kJ。
(4)经检测生产硫酸的原料气成分(体积分数)为SO27%、O211%、N282%。在500℃,0.1MPa条件下,现有100L原料气参加反应,达到平衡时,气体的总体积变为97.2L,则SO2的转化率为。
(1 6分)钒是一种重要的合金元素,还用于催化剂和新型电池。从含钒固体废弃物(含有SiO2、
Al2O3及其他残渣)中提取钒的一种新工艺主要流程如下:
部分含钒化合物在水中的溶解性如下表:
请回答下列问题:
(1)反应①所得溶液中除H+之外的阳离子有
(2)反应②碱浸后滤出的固体主要成分是(写化学式)。
(3)反应④的离子方程式为
(4)250C、101 kPa时,
用V2O5发生铝热反应冶炼金属钒的热化学方程式是。
(5)钒液流电池(如图所示)具有广阔的应用领域和市场前景,该电池中隔膜只允许H+通过。电池放电时负极的电极反应式为,电池充电时阳极的电极反应式是。
(6)用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液,以测定反应①后溶液中的含钒量,反应的离子方程式为:2 VO2++ H2C2O4+2 H+="2" VO2++2CO2↑+2H2O,取25.00 mL 0.1000 mol/L H2C2O4标准溶液于锥形瓶中,加入指示剂,将待测液盛放在滴定管中,滴定到终点时消耗待测液24.0 mL,由此可知,该(V02)2S04溶液中钒的含量为g/L。
(15分)四川省钙芒硝矿(主要成分CaSO4•Na2SO4)资源丰富。钙芒硝矿可生产具有广泛用途的芒硝(Na2SO4•10H2O)和元明粉(Na2SO4),其简要生产流程如下图所示。
请回答下列问题:
(1)浸取Na2SO4时,加入少量Na2CO3可使钙芒硝矿中的部分CaSO4转化为CaCO3,破坏钙芒硝矿结构,从而促进Na2SO4的浸取。CaSO4能转化为CaCO3的原因是_________________________。
(2)向Na2SO4的浸取液中加入适量烧碱和纯碱,Ca2+和Mg2+分别生成①________、②_________(填化学式)被过滤除去。
(3)根据下图溶解度曲线,可采用冷却结晶法从含少量NaCl的Na2SO4饱和溶液中制得芒硝的原因是___________________________________________________________________________。
(4)已知:25℃、101kPa时,
2C(s) + O2(g) ="=" 2CO(g)ΔH1 = —222kJ/mol
4Na2SO3(s) ="=" 3Na2SO4(s) + Na2S(s)ΔH2 = —122kJ/mol
2Na2SO3(s) + O2(g) ="=" 2Na2SO4(s)ΔH 3= —572kJ/mol
元明粉经碳还原制备Na2S的热化学方程式是__________________________________________________。
(5)如图,用惰性电极电解Na2SO4溶液,阳极区制得H2SO4溶液,阴极区制得NaOH溶液。其电解总反应的化学方程式是:______________________________。
(6)芒硝加热至70℃时,得到Na2SO4的饱和溶液(结晶水作溶剂,忽略加热过程中水的蒸发)和无水Na2SO4。若3220kg芒硝加热至70℃时,可析出元明粉(Na2SO4)的质量是________kg。
(本题共12分)元素周期表中ⅦA族元素的单质及其化合物的用途广泛。
23、三氟化溴(BrF3)常用于核燃料生产和后处理,遇水立即发生如下反应:3BrF3 +5H2O → HBrO3 + Br2 + 9HF+ O2 。该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为,每生成2.24 LO2(标准状况)转移电子数为。
24、在食盐中添加少量碘酸钾可预防缺碘。为了检验食盐中的碘酸钾,可加入醋酸和淀粉-碘化钾溶液。看到的现象是,相应的离子方程式是。
氯常用作饮用水的杀菌剂,且HClO的杀菌能力比ClO-强。25℃时氯气-氯水体系中存在以下平衡关系:
Cl2(g) Cl2(aq)---------------①
Cl2(aq)+ H2O HClO + H+ +Cl------②
HClO H+ + ClO- ---------------③
其中Cl2(aq)、HClO和ClO-分别在三者中所占分数(α)随pH变化的关系如图所示。
25、写出上述体系中属于电离平衡的平衡常数表达式:Ki =,由图可知该常数值为。
26、在该体系中c(HClO) + c(ClO-) c(H+)-c(OH-)(填“大于”“小于”或“等于”)。
27、用氯处理饮用水时,夏季的杀菌效果比冬季(填“好”或“差”),请用勒夏特列原理解释。