A、B、C都是元素周期表中的短周期元素,它们的核电荷数依次增大。第2周期元素A原子的核外成对电子数是未成对电子数的2倍,B原子的最外层p轨道的电子为半充满结构,C是地壳中含量最多的元素。D是第四周期元素,其原子核外最外层电子数与氢原子相同,其余各层电子均充满。请用对应的元素符号或化学式填空:
(1)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为 。
(2)A的最高价含氧酸根离子中其中心原子采取 杂化。
(3)与A、B形成的阴离子(AB-)互为等电子体的分子有 。
(4)基态D原子的核外电子排布式为 ,下图是金属Ca和D所形成的某种合金的晶胞结构示意图,则该合金中Ca和D的原子个数比为 。
(5)向D的高价态硫酸盐溶液中逐滴滴加B的氢化物水溶液至过量,先出现沉淀,最后沉淀溶解形成溶液。写出此沉淀溶解的离子方程式:_ ___。
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__________。
有一瓶无色澄清溶液,其中仅可能含有H+、Na+、Mg2+、Ba2+、Cl—、SO42—、CO32—离子。现进行如下实验:
①用pH试纸检验溶液,发现溶液呈强酸性;
②取部分溶液逐滴加入稀NaOH溶液,使溶液从酸性变为碱性,无沉淀生成;
③取少量②中的碱性溶液,滴加Na2CO3溶液,有白色沉淀产生。
根据上述实验事实确定:该溶液中肯定存在的离子有 ,肯定不存在的离子有 ;可能存在的离子有
按要求回答下列问题。
(1)把2.3 g钠溶于73.8 g水后所得溶液中Na+与H2O分子的个数比是 。
(2)在甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入0.1 mol的钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧化钠,然后各加入100 mL水,搅拌,使固体完全溶解,则甲、乙、丙、丁中溶液的质量分数由小到大的顺序是 。(填甲、乙、丙、丁,中间以<或=连接)
(3)将钠、镁、铝各0.4 mol分别放入100 mL 1mol/L的盐酸中,同温同压下产生的气体体积比为 。
(4)将物质的量之比为2:3:4的N2、O2、CO2混合气体通过Na2O2后,气体体积变为原体积的8/9(同温同压),这时混合气体中N2、O2、CO2物质的量之比为 。
(5)从矿物学资料查得,一定条件下自然界存在如下反应:14CuSO4 + 5FeS2 + 12H2O ="=" 7Cu2S + 5FeSO4 + 12H2SO4。(已知FeS2中Fe显+2价),还原剂是 (填化学式),Cu2S是 (选填“还原剂、氧化剂、还原产物、氧化产物或非氧化还原产物”),当有5 mol FeS2发生反应时,有 mol电子转移;1.4 mol硫酸铜可以氧化 mol的硫。