【化学——选修3:物质结构与性质】(15分)稀土元素是指元素周期表中原子序数为57到71的15种镧系元素,以及与镧系元素化学性质相似的钪(Sc)和钇(Y)共17 种元素。稀土有“工业维生素”的美称,如今已成为极其重要的战略资源。
(1)钪(Sc)为21号元素,其基态原子M能层电子数为 。镝(Dy)的基态原子电子排布式为[Xe]4f106s2,一个基态镝原子所含的未成对电子数为 。
(2)稀土元素最常见的化合价为+3价,但也有少数还有+4价。请根据下表中的电离能数据判断表中最有可能有+4价的元素是 。
几种稀土元素的电离能(单位:kJ·mol-1)
元素 |
I1 |
I2 |
I3 |
I1+I2+I3 |
I4 |
Sc(钪) |
633 |
1235 |
2389 |
4257 |
7019 |
Y(钇) |
616 |
1181 |
1980 |
3777 |
5963 |
La(镧) |
538 |
1067 |
1850 |
3455 |
4819 |
Ce(铈) |
527 |
1047 |
1949 |
3523 |
3547 |
(3)离子化合物 Na3[Sc(OH)6]中,存在的作用力除离子键外还有 。
(4)Sm(钐)的单质与1,2-二碘乙烷可发生如下反应:Sm+ICH2CH2I→SmI2+CH2=CH2。
ICH2CH2I中碳原子杂化轨道类型为 ,1 mol CH2=CH2中含有的σ键数目为 。常温下1,2-二碘乙烷为液体而乙烷为气体,其主要原因是 。
(5)PrO2(二氧化镨)的晶体结构与CaF2相似,晶胞中Pr(镨)原子位于面心和顶点。则PrO2(二氧化镨)的晶胞中有 个氧原子。
(6)Ce(铈)单质为面心立方晶体,其胞参数为a=516pm。晶胞中Ce(铈)原子的配位数为 ,列式表示Ce(铈)单质的密度: g·cm-3(不必计算出结果)。
(1)实验室中常用加热分解氯酸钾制取氧气,写出反应的化学方程式,并用双线桥法标出电子转移情况: 。
(2)实验室制取Cl2的反应方程式之一为:2KMnO4+16HCl(浓) = 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
浓盐酸表现出来的性质是_______________(填写编号)。
①还原性②酸性③氧化性
被氧化的盐酸占反应盐酸总量的 ;
当标准状况下有11.2L氯气生成时,该反应的电子转移数为 。
(3)已知下列两个氧化还原反应:O2+4HI=2I2+2H2O 及Na2S+I2===2NaI+S,则三种单质的氧化性顺序为:
按要求写出对应的方程式:
(1)H++HCO3-= H2O+CO2↑(写出符合该离子反应的两种不同类型的化学方程式) ; 。
(2)KAl(SO4)2在水溶液中的电离方程式: 。
(3)足量碳酸氢钙和饱和石灰水反应的离子方程式:________________________________。
下列物质:①Cu ② CO2③ H2SO3 ④ H2O ⑤ 液态HCl ⑥ H2SO4 ⑦ Ba(OH)2⑧ NaCl ⑨蔗糖 ⑩NaOH溶液。
属于电解质的是 ,属于非电解质的是 ,能导电的是 。(填序号,必须填全,否则不得分)
(1)将5.3gNa2CO3溶于水配成1L溶液,要使Na+浓度变为0.2mol/L,需要加入NaCl固体 g。
(2)已知某NaOH溶液中,钠离子和水分子个数比为1:100,则该NaOH溶液的质量分数_______ (计算结果保留2位有效数字)。
(3)已知硫酸溶液的浓度越大密度也越大,98%的浓H2SO4的物质的量浓度为18.4mol/L。据此判断49%的H2SO4溶液的物质的量浓度__________(填“大于”“小于”或“等于”)9.2mol/L。
(4)某固体单质,其密度为5g/cm3。用X射线研究该固体的结果表明:在棱长为1×10-7 cm的立方体中含有20个原子, 则此元素的相对原子质量最接近____________。
将质量比为7∶15的N2和NO混合,则混合气体中N2和NO的物质的量之比为 ;氮原子和氧原子的个数之比为 ;0.5mol该混合气体的质量为 ;22g该混合气体在标准状况下的体积为 。