[化学——选修3:物质结构与性质]已知A、B、C、D四种短周期元素,它们的核电荷数依次增大。A与C原子的基态电子排布中L能层都有两个未成对电子,C、D同主族。 E、F都是第四周期元素,E原子的基态电子排布中有4个未成对电子,F原子除最外能层只有1个电子外,其余各能层均为全充满。根据以上信息填空:
(1)基态D原子中,电子占据的最高能层符号 ,该能层具有的原子轨道数为 。
(2)E2+离子的价层电子排布图是 ,F原子的电子排布式是 。
(3)A元素的最高价氧化物对应的水化物中心原子采取的轨道杂化方式为 ,B元素的气态氢化物的VSEPR模型为 。
(4)化合物AC2、B2C和阴离子DAB-互为等电子体,它们结构相似,DAB-的电子式为 。
(5)配合物甲的焰色反应呈紫色,其内界由中心离子E3+与配位体AB-构成,配位数为6,甲的水溶液可以用于实验室中E2+离子的定性检验,检验E2+离子的离子方程为 。
(6)某种化合物由D,E,F三种元素组成,其晶胞如图所示,则其化学式为 ,该晶胞上下底面为正方形,侧面与底面垂直,根据图中所示的数据列式计算该晶体的密度d= g/cm3。(保留两位小数)
(10分)现有A、B、C、D、E五种强电解质,它们在水中可电离产生下列离子(各离子不重复):
阳离子 |
H+、Na+、Al3+、Ag+、Ba2+ |
阴离子 |
OH-、Cl-、CO32-、NO3-、SO42- |
各取五种溶液分别做了如下实验
(1)用PH试纸测出A、B溶液呈碱性,C、D、E溶液呈酸性
(2)A溶液与E溶液反应既有气体产生又有沉淀产生;A溶液与C溶液反应只有气体产生
(3)D溶液与另外四种溶液反应都能产生沉淀;C溶液只能与D溶液反应产生沉淀则各物质分别是(写化学式):A、B、C、
D、E。
资料1:精制碘盐的成分为NaCl和KIO3,其中碘的含量为20~40mg·kg-1。
资料2:日本地震导致福岛两座核电站反应堆发生故障,铯和碘的放射性同位素大量外泄。
资料3:专家认为,每天服用1片碘片(含碘量100mg)可有效减小人体甲状腺对放射性碘的吸收。
请认真阅读以上资料,并回答下列问题:
(1)铯在周期表中的位置是。
(2)下列物质中与KIO3属于同一类物质的是(填序号)。
①HIO3②碘酸钠③KOH④I2O5⑤NaCl
(3)向碘盐的溶液中加入白醋和KI,再滴入淀粉溶液,溶液呈蓝色,则发生反应的离子方程式为。
(4)若用精制碘盐来预防放射性碘对人体的伤害,是否可行?(填“行”、“不行”),原因是。
(12分)工业上,以钛铁矿为原料制备二氧化钛的工艺流程如下图所示。钛铁矿主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3),其中一部分铁元素在风化过程中会转化为+3价。
已知:TiOSO4遇水会水解。
(1)步骤②中,用铁粉将Fe3+转化为Fe2+的反应的离子方程式为。
(2)步骤③中,实现混合物的分离是利用物质的(填字母序号)。a. 熔沸点差异 b. 溶解性差异 c. 氧化性、还原性差异
(3)步骤②、③、④中,均需用到操作是(填操作名称)。
(4)可以利用生产过程中的废液与软锰矿(主要成分为MnO2)反应生产硫酸锰(MnSO4,易溶于水),则反应的离子方程式为。
(5)研究发现,可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2-CaO作电解质,利用下图所示装置获得金属钙,并以钙为还原剂,还原二氧化钛制备金属钛。
①写出阳极所发生反应的电极反应式:。
②在制备金属钛前后,CaO的总量不变,其原因是
(请结合化学用语解释)
丙烷在燃烧时能放出大量的热,它是液化石油气的主要成分,作为能源应用于人们的日常生产和生活。
已知:①2C3H8(g) +7O2(g) =" 6CO(g)" + 8H2O(l)△H1= -2741.8kJ/mol
②2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g)△H2= -566kJ/mol
(1)反应C3H8(g) +5O2(g) = 3CO2(g) +4H2O(l)的△H=
(2)现有1mol C3H8在不足量的氧气里燃烧,生成1mol CO和2mol CO2以及气态水,将所有的产物通入一个固定体积为1L的密闭容器中,在一定条件下发生如下可逆反应:
CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)△H1=" +" 41.2kJ/mol
5min后体系达到平衡,经测定,H2为0.8mol,则v(H2)=,此过程吸收的热量为________________________.
(3)依据(1)中的反应可以设计一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丙烷气体;燃料电池内部是熔融的掺杂着氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在其内部可以传导O2—。在电池内部O2—由____极移向____极(填“正”或“负”);电池的负极电极反应式为。
(4)用上述燃料电池用惰性电极电解足量Mg(NO3)2和NaCl的混合溶液。电解开始后阴极的现象为____。
请按指定要求完成下列问题。
⑴向酸性高锰酸钾溶液中通入二氧化硫气体,高锰酸钾被还原为硫酸锰(请书写离子方程式)___________________。
⑵向酸性硫酸亚铁溶液中滴加过量双氧水(请书写离子方程式)_____________________。
⑶向溴化亚铁溶液中通入等物质的量的氯气(请书离子方程式)__________________。
⑷将四氧化三铁溶于过量的稀硝酸(请书写离子方程式)__________________________。
⑸乙醇被硫酸酸化的重铬酸钾溶液氧化成乙酸,重铬酸钾被还原为硫酸铬(请完成化学方程式)_______________。
⑹S + NaOH = Na2Sx + Na2S2O3 + H2O (用含x的代数式配平方程式,并标出电子转移的方向和数目)_________________________________________________________________