(14分)锂及锂盐具有的优异性能和特殊功能,在化工、电子、宇航、核能、能源等领域都得到广泛应用;锂元素更是被誉为“能源元素”。
Ⅰ 锂的原子结构示意图为 ;锂暴露在湿空气中时,会迅速地失去金属光泽、表面开始变黑,更长时间则变成白色。生成的化合物是氮化锂、氢氧化锂,最终生成碳酸锂。写出生成氮化锂的化学方程式 。锂在空气中燃烧,发出浅蓝色的火焰,放出浓厚的白烟,生成相应氧化物 _____(填化学式)。
Ⅱ 下面是从锂辉石(Li2O·Al2O3·SiO2)中提出锂的工业流程示意图。
① 高温煅烧时的反应原理为:Li2O∙Al2O3∙SiO2+K2SO4= K2O∙Al2O3∙SiO2+Li2SO4;
Li2O∙Al2O3∙SiO2+Na2SO4= Na2O∙Al2O3∙SiO2+Li2SO4。
②锂离子浸取液中含有的金属离子为:K+、Na+、Li+、Fe3+、Fe2+、Al3+、Mn2+ 。
③几种金属离子沉淀完全的pH
金属离子 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Fe(OH)3 |
Mn(OH)2 |
沉淀完全的pH |
4.7 |
9.0 |
3.2 |
10.1 |
④Li2SO4、Li2CO3在不同温度下的溶解度(g / 100g水)
温度 溶解度 |
10 |
20 |
50 |
80 |
Li2SO4 |
35.4 |
34.7 |
33.1 |
31.7 |
Li2CO3 |
1.43 |
1.33 |
1.08 |
0.85 |
(1)浸取时使用冷水的原因是 。
(2)滤渣2的主要成分为 。
(3)流程中分2次调节pH(pH7~8和pH > 13),有研究者尝试只加一次浓NaOH溶液使pH> 13,结果发现在加饱和碳酸钠溶液沉锂后,随着放置时间延长,白色沉淀增加,最后得到的Li2CO3产品中杂质增多。Li2CO3产品中的杂质可能是 ,用离子方程式表示其产生的原因 。
(4)加热浓缩的作用是 。
(5)洗涤Li2CO3晶体使用 。
白磷分子中P—P键易断开,若一个白磷分子中每个P—P键均断开插入一个氧原子,则一共可结合__________个氧原子,这样得到磷的一种氧化物,其分子式为__________。由C、H、N三种元素组成的某化合物,其分子内含4个氮原子,且4个氮原子排成内空的正四面体(同白磷),每两个氮原子间都有一个碳原子,且分子内无C—C和C===C,则化合物的分子式__________。
有下列八种晶体:
A.水晶 | B.冰醋酸 | C.氧化镁 | D.白磷 E.晶体氩 F.氯化铵 G.过氧化钾 H.金刚石 |
(1)属于原子晶体的化合物是__________,直接由原子构成的晶体是__________,直接由原子构成的分子晶体是__________。
(2)由极性分子构成的晶体是__________,含有共价键的离子晶体是__________,属于分子晶体的单质是__________。
(3)受热熔化后化学键不发生变化的是__________,需克服共价键的是__________。
制冷剂是一种易被压缩、液化的气体,液化后在管内循环,蒸发时吸收热量,使环境温度降低,达到制冷目的。人们曾采用过乙醚、CH3Cl等作制冷剂,但它们不是有毒,就是易燃。于是科学家根据元素性质的递变规律来开发新的制冷剂。
据现有知识,某些元素化合物的易燃性、毒性变化趋势如下:
(1)氢化物的易燃性:第二周期,__________>__________>H2O>HF;第三周期,SiH4>PH3>__________>__________。
(2)化合物的毒性:PH3>NH3;H2S__________H2O;CS2__________CO2;CCl4>CF4(选填“>”或“<”)。于是科学家们开始把注意力集中在含F、Cl的化合物上。
(3)已知CCl4的沸点为76.8 ℃,CF4的沸点为-128 ℃。新制冷剂的沸点范围介于其间。经过较长时间的反复试验,一种新的制冷剂氟利昂CCl2F2终于诞生了,其他类似的还可以是__________。
(4)然而,这种制冷剂造成了当今的某一环境问题是__________。但求助于周期表中元素及其化合物的__________变化趋势来开发制冷剂的科学思维方法是值得借鉴的。
①毒性 ②沸点 ③易燃性 ④水溶性 ⑤颜色
A.①②③ B.②④⑤ C.②③④
白磷(P4)分子为正四面体型分子,如图所示,4个P原子位于正四面体的四个顶点,请回答下列问题:
(1)分子中P—P键之间的夹角为__________;
(2)1 mol P4分子中有__________mol P—P键;
(3)P4分子是__________(填极性或非极性)分子。
已知五种元素的原子序数的大小顺序为C>A>B>D>E;A、C同周期,B、C同主族;A与B形成离子化合物,A2B中所有离子的电子数相同,其电子总数为30;D和E可形成4核10电子分子。试完成下列问题。(1)写出五种元素的名称。
A__________,B__________,C__________,D__________,E__________。
(2)用电子式表示离子化合物A2B的形成过程____________________。
(3)写出D元素形成的单质的结构式__________。
(4)写出下列物质的电子式。
E和B形成的化合物__________;A、B、E形成的化合物__________;D、E形成的化合物__________。
(5)A、B两元素组成的化合物A2B2属于__________(选“离子”“共价”)化合物,存在的化学键是__________,写出A2B2与水反应的化学方程式______________________________。