【化学——选修3:物质结构与性质】已知 A、B、C、D是原子序数依次增大的四种短周期主族元素,A的周期数等于其主族序数,B原子的价电子排布为nsnnpn,D是地壳中含量最多的元素。E是第四周期的p区元素且最外层只有2对成对电子,F元素的基态原子第四能层只有一个电子,其它能层均已充满电子。
(1)基态E原子的价电子排布图_______________。
(2)B、C、D三元素第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。
(3)BD32-中心原子杂化轨道的类型为________杂化;CA4+的空间构型为__________(用文字描述)。
(4)1mol BC-中含有π键的数目为______NA。
(5)D、E元素最简单氢化物的稳定性 _____> _____(填化学式),理由是 。
(6)C、F两元素形成的某化合物的晶胞结构如图所示,则该化合物的化学式是_____,C原子的配位数是_____。若相邻C原子和F原子间的距离为a cm,阿伏伽德罗常数为NA,则该晶体的密度为______g/cm3(用含a、NA的符号表示)。
含铬化合物有毒,对人畜危害很大。因此含铬废水必须进行处理才能排放。
已知:
(1)在含+6价铬的废水中加入一定量的硫酸和硫酸亚铁,使+6价铬还原成+3价铬;再调节溶液pH在6~8之间,使Fe3+和Cr3+转化为Fe(OH)3、Cr(OH)3沉淀而除去。
①写出Cr2O72―与FeSO4溶液在酸性条件下反应的离子方程式。
②用离子方程式表示溶液pH不能超过10的原因。
(2)将含+6价铬的废水放入电解槽内,用铁作阳极,加入适量的氯化钠进行电解。阳极区生成的Fe2+和Cr2O72一发生反应,生成的Fe3+和Cr3+在阴极区与OH一结合成氢氧化物沉淀而除去。
①写出阴极的电极反应式。
②电解法中加入氯化钠的作用是。
(3)某化学兴趣小组以含+6价铬和+2价锰的工业废水为试样,研究铁屑用量和pH值对废水中铬、锰去除率的影响。
①取100mL废水于250 mL三角瓶中,调节pH值到规定值,分别加入不同量的废铁屑.得到铁屑用量对铬和锰去除率的影响如下图9所示。则在pH一定时,废水中铁屑用量为
时,锰、铬去除率最好。
②取100mL废水于250 mL三角瓶中,加入规定量的铁粉,调成不同的pH值。得到pH值对铬和锰去除率的影响如下图10所示。则在铁屑用量一定时,废水pH=时锰、铬去除率最好。
氧化锌为白色粉末,无臭、无味,广泛应用于橡胶、涂料、陶瓷、化工、医药、玻璃和电子等行业,为了变废为宝,综合应用资源,经常从锌冶炼、锌制品加工企业回收的废渣(含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等杂质)来制取氧化锌,其流程如下图所示:
有关氢氧化物沉淀完全的pH见下表
回答下列问题
(1)在酸浸过程中,经常要保持酸过量,而且要通入空气,理由是。
(2)上述工艺流程中多处涉及“过滤”,实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有。
(3)在“除杂Ⅰ”步骤中,经常使用酸性高锰酸钾溶液,并调节溶液的pH。将溶液调至pH=4的目的是。
(4)在“碳化合成”中,生成的产物之一为碱式碳酸锌[Zn2(OH)2CO3],请写出碳化合成步骤的化学方程式。
(5)在“洗涤”过程中,证明沉淀洗涤完全的标志是。
(6)由于本工艺液固分离次数较多,明显的不足是。
1834年德国科学家米希尔里希通过蒸馏苯甲酸和石灰的混合物得到苯。苯是重要的化工原料。结合所学知识完成下列各题。
(1)下列实验结论能够证明凯库勒式与苯的真实结构不相符的是。
A.在一定条件下1mol苯能与3mol氢气发生加成反应
B.苯不能使酸性KMnO4溶液褪色
C.苯的邻二溴代物没有同分异构体
D.经测定苯为六边形结构,且所有碳碳键完全相同
(2)苯酚也是重要的化工原料,某实验小组以苯为原料制取苯酚,进而合成高分子化合物。请根据下列合成反应流程图填写A、B、C、D、可能的结构简式及①、②、③的反应条件。
A:B:C:
D:①:
②:③:
氢化阿托醛是一种重要的化工原料,其合成路线如下:
(1)氢化阿托醛被氧化后的含氧官能团的名称是。
(2)在合成路线上②③的反应类型分别为② ③ 。
(3)反应④发生的条件是。
(4)反应的化学方程式为。
(5)1mol氢化阿托醛最多可和mol氢气加成,1mol氢化阿托醛发生银镜反应可生成molAg。
(6)D有多种同分异构体,能满足苯环上有两个取代基,且能使FeCl3溶液显紫色的同分异构体有种。
下列框图题中,已知A、E、F、H是单质,其中只有A是一种常见的金属单质,其它都是气体,且H是呈黄绿色;B是最常见液体,C是一种淡黄色粉末,G的焰色反应呈黄色,L是白色沉淀,M是红褐色沉淀。部分反应的某些产物未标出。
回答下列问题:
(1)写出C化学式:I的电子式;
(2)写出离子方程式:
K+H:;
(3)写出化学方程式:
B+C:;