有关短周期元素X、Y、Z、M、N的信息如下:
元素 |
有关信息 |
X |
X元素的原子最外层电子数是电子层数的3倍 |
Y |
Y元素所在主族序数与所在周期序数之差为4,Y是同周期中原子半径最小的元素 |
Z |
Z元素的单质在X元素的单质中燃烧,产物是造成酸雨的罪魁祸首之一 |
M |
M元素的最高价氧化物对应的水化物能与M元素的最简单气态氢化物反应生成盐R |
N |
N的化合物在灼烧时焰色呈黄色 |
请回答下列问题:
(1)Z元素在第____ 周期第 族。
(2)Y元素的简单阴离子结构示意图为 ,Y与Z元素的气态氢化物稳定性顺序为____>(写化学式)。
(3)化合物N2X2与CO2反应的化学方程式为 。
(4)盐R中含有的化学键类型有 。盐R的水溶液显酸性,用离子方程式表示其盐溶液显酸性的原因为 。
(5)电解盐NY水溶液的化学方程式为 。
查资料得:HNO2是一种弱酸且不稳定,易分解生成NO和NO2;它能被常见的强氧化剂氧化;在酸性溶液中它也是一种氧化剂,如能把Fe2+氧化成Fe3+。AgNO2是一种难溶于水、易溶于酸的化合物。试回答下列问题:
(1)下列方法中,不能用来区分NaNO2和NaCl的是_______________(填序号)。
A.测定这两种溶液的pH
B.用AgNO3和HNO3两种试剂来区别
C.在酸性条件下加入KI-淀粉溶液来区别
D.分别在两种溶液中滴加甲基橙
(2)Fe与过量稀硫酸反应可以制取FeSO4。若用反应所得的酸性溶液,将Fe2+转化为Fe3+,要求产物纯净,可选用的最佳试剂是_____________(填序号)。
A.Cl2 B.H2O2 C.KMnO4 D.HNO3
(3)某同学把酸性高锰酸钾溶液滴入NaNO2溶液中,观察到紫色褪去,同时生成NO3-和Mn2+,请写出反应的离子方程式:________________。
(4)已知FeSO4在一定条件下可转变为高铁酸钾(K2FeO4),高铁酸钾是一种新型、高效的绿色水处理剂,在水中发生反应生成氢氧化铁胶体。高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是______________。
乙烯酮是最简单的烯酮,其分子式为CH2 =C=O,是一种重要的有机中间体,可由乙酸分子内脱水得到,也可通过下列反应制备:
(1)基态钙原子的核外电子排布式为 ;Zn在元素周期表中的位置是 。
(2)乙炔分子的空间构型为__________,乙炔分子属于 (填“极性”或“非极性”)分子,在水中的溶解度:C2H2_____________(填“>”“<”或“=”)CH4。
(3)乙烯酮分子的碳原子的杂化轨道类型为____________;乙烯酮在室温下可聚合成二聚乙烯酮(结构简式为),二聚乙烯酮分子中含有的σ键和π键的数目之比为 。
(4)乙酸分子间也可形成二聚体(含八元环),画出该二聚体的结构:______________
(5)上述制备乙烯酮的反应中,催化剂Ag的氧化物的晶胞结构如图所示,晶胞中所含的氧原子数为 。
碱式碳酸铜[CuCO3·Cu(OH)2]是一种用途广泛的化工原料,可用于作有机催化剂、颜料制造、原油贮存时脱碱等。用废杂铜(主要成分为Cu,还含有少量杂质Fe)制取碱式碳酸铜的工艺流程如图所示。
(1)步骤①浸出时,硝酸浓度不易过大,其原因是____。
(2)步骤②分离前需将溶液pH调节在4左右,其目的是 ,所得废渣的主要成分为____________。
(3)步骤③合成时,采用将NaHCO3溶液迅速投入Cu(NO3)2溶液中,其主要原因是 ;合成时发生反应的化学方程式为____________。
(4)本实验中两次用到固液分离,本实验中最适合固液分离的设备是____________。
(5)步骤⑤洗涤主要除去的杂质离子是 。
(6)准确称取所得产品m g,放入碘量瓶中,加入2 g KI及5 ml3 mol/L稀硫酸(两试剂均过量)摇匀并静置10 min(2Cu2++4I-=2CuI↓+I2),再加入2 mL淀粉溶液,用c mol/L的Na2S2O3标准溶液滴定(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-),到滴定终点时消耗Na2S2O3标准溶液V mL,则样品中铜元素的质量分数为________。
锰的化合物是优良的催化剂,可用于干电池原料生产等。
(1)锌锰干电池的反应为2MnO2 +Zn+2NH4Cl ="2" MnO(OH) +Zn(NH3)2Cl2,MnO(OH)中锰元素的化合价为____。
(2)向废电池还原后的废液(含有Mn2+、Fe2+、Zn2+等)中逐滴滴加Na2S溶液,最先生成的沉淀为 (填化学式)。[已知Ksp(MnS)=1.4×10-1 5,Ksp(ZnS)=2.9×10 -25,Ksp(FeS)=6.0×10-18]
(3) Mn2+催化H2O2分解:2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) △H1,其反应机理如下:
①已知反应Ⅱ为MnO2(s)+H2O2(1) +2H+( aq)=Mn2+(aq) +O2(g)+2H2O(1) △H2。写出反应I的热化学方程式(焓变用△H1和△H2表示): 。
②某温度时,向10 mL0.4 mol.L-1 H2O2液中滴入1滴MnSO4发生分解:2H2O2 =2H2O+O2,测得不同时刻生成O2的体积(已折算为标准状况下的体积)如下表:
0~2 min时反应速率比2~4 min时的快,其原因是_________;
0~6 min的平均反应速率v(H2O2)= (忽略溶液体积的变化)。
(4)锰基催化剂是合成甲醇、二甲醚的催化剂。已知:
①反应I的正反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。
②反应Ⅱ的平衡常数表达式为 。
磷及其化合物的应用非常广泛,以废铁屑等为原料合成磷酸亚铁锂的前驱体的制备流程如下:
回答下列问题:
(1) H2 O2的电子式为 ;Na2HPO4,的电离方程式为_____________。
(2)废铁屑要用热的Na2CO3溶液洗涤的目的是_____________。
(3)为了加快铁屑的溶解速率,除适当增大硫酸的浓度外,还可采取的措施是 (任写一种);氧化时H2O2作 (填“氧化剂”或“还原剂”)。
(4)沉铁时,溶液中的Fe3+与HPO42-反应生成FePO4·2H2O沉淀的离子方程式为 。
(5) FePO4与Li2CO3及C在高温条件下生成LiFePO4和CO的化学方程式为 ;高温成型前,常向LiFePO4中加入少量活性炭,其作用是可以改善成型后LiFePO4的导电性能和__________。