重铬酸钠(Na2Cr2O7•2H2O)俗称红矾钠,在工业上有广泛的用途。我国目前主要是以铬铁矿(主要成份为FeO•Cr2O3,还含有Al2O3、MgO、SiO2等杂质)为主要原料进行生产,其主要工艺流程如下:
①中涉及的主要反应有:
主反应: 4FeO·Cr2O3+8Na2CO3+7O2 8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2
副反应:SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2↑、Al2O3+Na2CO3
2NaAlO2+CO2↑
部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH:
沉淀物 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)3 |
Mg(OH)2 |
Cr(OH)3 |
完全沉淀时溶液pH |
4.7 |
3.7 |
11.2 |
5.6 |
试回答下列问题:
(1)“①”中反应是在回转窑中进行,反应时需不断搅拌,其作用是 。
(2)“③”中调节pH至4.7,目的是 。
(3)“⑤”中加硫酸酸化的目的是使CrO42-转化为Cr2O72-,请写出该平衡转化的离子方程式: 。
(4)制取红矾钠后的废水中还含有少量的CrO42-,根据有关标准,含CrO42-的废水要经化学处理,使其浓度降至5.0×10-7 mol·L-1以下才能排放。含CrO42-的废水处理可用还原法:
CrO42-Cr3+
Cr(OH)3。绿矾还原CrO42-的离子方程式为: 。用该方法处理10 m3CrO42-的物质的量浓度为1.5×10-3 mol/L的废水,至少需要绿矾(FeSO4•7H2O,相对分子质量为278)的质量是 Kg(保留两位小数)。
已知A和B为短周期元素,其原子的第一至第四电离能如下表所示:
电离能(kJ/mol) |
I1 |
I2 |
I3 |
I4 |
A |
932 |
1821 |
15390 |
21771 |
B |
738 |
1451 |
7733 |
10540 |
(1)某同学根据上述信息,推断B的核外电子排布如右图所示,该同学所画的电子排布图违背了。(2)ACl2分子中A的杂化类型为。
(3)氢气作为一种清洁能源,必须解决它的储存问题,C60可用作储氢材料。已知金刚石中的C-C的键长为154.45pm,C60中C-C键长为145-140pm,有同学据此认为C60的熔点高于金刚石,你认为此观点是否正确(填“正确”或“不正确”),并阐述作出判断的理由:。
(4)科学家把C60和钾掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物,其晶胞如图所示,该物质在低温时是一种超导体。写出基态钾原子的价电子排布式,该物质中K原子和C60分子的个数比为。
C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是,NCl3分子的VSEPR模型为。
X、Y、Z、W为按原子序数由小到大排列的四种短周期元素,已知:
①X元素原子价电子排布式为ns2np2,且原子半径是同族元素中最小的。
②Y元素是地壳中含量最多的元素;W元素的电负性略小于Y元素,在W原子的电子排布中,p轨道上只有1个未成对电子。
③Z+与Y 2-具有相同的电子层结构;
请回答:
(1)Z2Y2的电子式为,含有的化学键类型为,Z2Y2为晶体。
(2)X、Y、Z三种元素所形成的常见化合物的名称为;XY2的结构式为,分子的立体构型为。
(3)X、Y、Z、W四种元素所形成的单质中,熔点最高、硬度最大的是(填名称);晶体ZW的熔点比晶体XW4明显高的原因是。
(4)ZW晶体的结构示意图如图。已知:ZW晶体的密度为ρ,摩尔质量为M,阿伏伽德罗常数为NA,则ZW晶体中两个最近的Z离子中心间的距离d可以表示为d=。
下表为元素周期表的一部分,a、b、c…为元素周期表中前4周期的部分元素。
回答下列问题:
a |
|||||||||||||||||
e |
f |
g |
|||||||||||||||
b |
hh |
||||||||||||||||
c |
d |
[ |
d |
||||||||||||||
(1)d3+的未成对电子数为个;
(2)请比较e、f、g三种元素的第一电离能由大到小的顺序(写元素符号)
(3)请写出h元素原子价电子轨道表示式;
(4)ea3分子的电子式是,其分子的空间构型是,分子中e原子的杂化类型是。
氮是地球上极为丰富的元素。
(1)Li3N晶体中氮以N3-存在,基态N3-的核外电子排布式为。
(2)X+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,它与N3-形成的晶体结构如图所示。X的元素符号是,与同一个N3-相连的X+有个。
(1)A元素的负一价离子和B元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同,A的离子结构示意图为,B元素名称为;
(2)C元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,C的元素基态原子的外围电子排布式为.
(3)D元素的原子序数为33,该元素原子的核外电子共有种不同的运动状态,此元素原子的核外电子排布式是
(4)N≡N的键能为942kJ·mol-1,N—N单键的键能为247kJ·mol-1,通过计算说明N2中的键更稳定(填“σ”或“π”)。
(5)下列4种物质熔、沸点由高到低排列为(填序号).
①金刚石②晶体锗③晶体硅④金刚砂