【选做】【化学—化学与技术】
最近,我国利用生产磷铵排放的废渣磷石膏制取硫酸并联产水泥的技术研究获得成功。具体生产流程如图:
回答下列问题:
(1)操作a的名称是___________,实验室中进行此操作的非玻璃仪器或用品有________________;在实验室中操作b的名称是______________________。
(2)装置a中生成两种酸式盐,它们的化学式分别是_______________。
(3)依题意猜测固体A中一定含有的物质的化学式是____________________(结晶水部分不写)。
(4)热交换器是实现冷热交换的装置。化学实验中也经常利用热交换来实现某种实验目的,气、液热交换时通常使用的仪器是________________________。
(5)制硫酸所产生的尾气除了含有N2、O2外,还含有SO2,微量的SO3和酸雾。能用于测定硫酸尾气中SO2含量的是___________________。
A.NaOH溶液、酚酞试液 | B.KMnO4溶液、稀硫酸 |
C.碘水、淀粉溶液 | D.氨水、酚酞试液 |
T、X、Y、Z、Q、R、W为周期表前四周期元素,原子序数依次递增。已知:
①W的原子序数为29,其余的均为短周期主族元素;
②T原子所处的周期数、族序数分别与其原子序数相等;
③X的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道,且每种轨道中的电子数相同;
④Z的基态原子价电子排布为ns2npn+2;
⑤在该元素所在周期中,Q的基态原子的第一电离能最小;
⑥R的单质常温常压下是气体,其基态原子的M层上有1个未成对的p电子;
(1)X、Y、Q三种元素的电负性由大到小的顺序是(用元素符号表示)。
(2)Y的氢化物分子间能形成氢键,R的氢化物分子间不易形成氢键,原因是 。
(3)W的基态原子的核外电子排布式为 。
(4)T、X、Z三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常见的有害气体,它的分子式为XT2Z,分子空间构型为平面三角形,1molM分子中σ键和π键的个数比为。
(5)X与Y原子结合形成的X3Y4晶体,其晶体结构与金刚石类似,但硬度比金刚石大,请解释原因是。
(10)(1)氯碱工业是利用电解食盐水生产①为基础的工业体系。
(2)电解前,为除去食盐水中的Mg2+、Ca2+、等杂质离子,下列加入顺序合理的是②。
A.碳酸钠、氢氧化钠、氯化钡 | B.碳酸钠、氯化钡、氢氧化钠 |
C.氢氧化钠、碳酸钠、氯化钡 | D.氯化钡、氢氧化钠、碳酸钠 |
(3)“盐泥”是粗盐提纯及电解食盐水过程中形成的工业“废料”。某工厂的盐泥组成如下:
成分 |
NaCl |
Mg(OH)2 |
CaCO3 |
BaSO4 |
其他不溶于酸的物质 |
质量分数(%) |
15~20 |
15~20 |
5~10 |
30~40 |
10~15 |
为生产七水硫酸镁,设计了以下工艺流程:
生产七水硫酸镁工艺流程图
1-反应器 2-过滤器 3-蒸发浓缩器 4-结晶槽 5-洗涤槽 6-真空干燥器
装置1中加入的酸应选用③,加入的酸应适当过量,控制pH为5左右,反应温度在50℃左右。持续搅拌使之充分反应,以使Mg(OH)2充分溶解并转化为MgSO4,在此过程中同时生成CaSO4。其中碳酸钙可以转化为硫酸钙的原因是④。
装置2中滤渣的主要成分为⑤。
装置3中通入高温水蒸汽并控制温度在100~110℃,蒸发结晶,此时析出的晶体主要是__⑥__。
用装置6(真空干燥器)干燥七水硫酸镁晶体的理由是⑦。
(10)(1)可正确表示原子轨道的是:①。
A.2s B.2d C.3pz D.3f
(2)写出原子序数31的基态镓(Ga)原子的电子排布式:②。
(3)下列物质变化,只与范德华力有关的是③。
A.干冰熔化 B.乙酸汽化
C.乙醇与丙酮混溶 D.溶于水
E.碘溶于四氯化碳 F.石英熔融
(4)下列物质中,只含有极性键的分子是④,既含离子键又含共价键的化合物是⑤,
只存在σ键的分子是⑥,同时存在σ键和π键的分子是⑦。
A.N2 B.CO2 C.CH2Cl2 D.C2H4 E.C2H6 F.CaCl2 G.NH4Cl
(5)用“>” “< ” “=” 填空:
第一电离能的大小:Mg⑧Al;熔点的高低:KCl⑨MgO。
m、n、x、y四种主族元素在周期表的相对位置如下图所示。已知它们的原子序数总和为46,则:
(1)元素n的气态氢化物的分子式为,空间构型为,n原子的价电子排布式是_______
(2)m与y所形成的化合物含键,属分子。(填“极性”或“非极性”)
(3)x位于周期表的第周期第族;其简单离子的离子结构示意图为。
(4)由n、y的氢化物相互作用所生成的物质的电子式为。
(10分)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素,且互不同族;其中只有两种元素为金属;X原子的最外层电子数与次外层电子数相等;X与W、Y与Z这两对原子的最外层电子数之和均为9。单质Y和W都可与浓的NaOH溶液反应。请回答下列问题:
(1)Y、Z、W的原子半径由小到大的顺序是________。
(2)ZW2的电子式是________。
(3)工业生产单质Y的原理是________________________________________(用化学方程式表示)。
(4)X与Y化学性质相似,则X与浓的NaOH溶液反应的化学方程式是______________________。
(5)0.1 mol的单质W与50 mL 1.5 mol·L-1的FeBr2溶液反应,则被氧化的Fe2+和Br-的物质的量之比是________。