(14分)W、X、Y、Z是元素周期表中前四周期的元素,它们的原子序数依次增加。请结合下表中的信息,回答下列问题
| W |
基态原子核外有三个能级,p能级电子处在半充满状态 |
| X |
是所有元素中电负性最大的元素 |
| Y |
气态氢化物及其最高价氧化物对应的水化物均为强酸 |
| Z |
原子序数为22,被称为“未来金属” |
(1)Z位于元素周期表第_______族;该元素的基态原子价电子排布式为_____________。
(2)W与其同周期相邻的元素的第一电离能由大到小的顺序为________(填元素符号);X、Y两种元素与氢元素形成的共价键键能较大的是___________(请用元素符号表示)。
(3)X的气态氢化物的沸点在同族元素形成的气态氢化物中最_______(填“高”或“低”);已知WX3是微电子工业中优良的等离子刻蚀气体,沸点:129℃,其固态时的晶体类型为________,WX3在潮湿的空气中能与水蒸气发生氧化还原反应,反应生成的无色气体遇到空气变为红棕色,写出该反应的化学方程________。
(4)工业上制取Z的方法是:
第一步,在高温时,将金红石(ZO2)、炭粉混合并通人Y2制得ZY4和一种可燃性气体,已知(下列除Z、Y外其他都为实际元素符号)
①ZO2(s)+2Y(g)=ZY4(1)+O2(g) △H=-410.0kJ·mol-1
②CO(g)=C(s)+1/2O2(g) △H="+110.5" kJ·mol-1
则书写上述反应的热化学方程式是_________________________________________。
第二步,在氩气做保护气的环境中,用过量的金属镁在加热条件下与ZY4反应制得金属Z。
Ⅰ.请回答:
(1)燃着的钠不能用CO2灭火,其理由 (用化学方程式表示)。
(2)完成以下氧化还原反应的离子方程式:
( )Fe3++( )ClO-+______=( )FeO42-+( )Cl-+( )H2O
(3)剧毒物氰化钠的电子式为
,碳元素的化合价为 ;用ClO2处理泄漏的氰化钠,得到无毒的NaCl、N2和CO2。若处理4×10-5mol·L-1的废水1000L,至少需要ClO2的质量为 g。
II.化合物A是一种储氢容量高、安全性好的固体储氢材料,其储氢原理可表示为:
A(s)+H2(g)
B(s)+LiH(s)ΔH= -44.5kJ•mol-1……①
已知:①在液氨中加入金属锂生成B和氢气;
②一定条件下,2.30g固体B与5.35gNH4Cl固体恰好完全反应,生成固体盐C和4.48L气体D (已折算成标准状况);气体D能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色。
(1)A的化学式为 ,LiH中r(Li+) r(H-)(填“大于”或“小于”)。
(2)写出液氨与金属锂反应的化学方程式 。
(3)B在加强热时生成NH3和另一种化合物E,该分解反应的化学方程式为 。
(4)化合物E也可以作储氢材料,其储氢原理可表示为:
E(s)+H2(g)
A(s)+LiH(s)ΔH= -165kJ·mol-1…………②
储氢材料可以通过加热的方式释放氢气。从实用化角度考虑,选择 (填“A”或“E”)作储氢材料更合理,理由是 。
已知某植物精油中含有甲、乙、丙三种成分:
化合物甲可从桂皮油中提取,工业上可采用乙烯与甲苯为主要原料,按下列路线合成:
已知:A、B都能发生银镜反应。
回答下列问题:
(1)乙中官能团的名称为 。
(2)化合物丙的结构简式为 。
(3)写出A+B→甲的化学方程式 。
(4)试剂X是 ,乙→丙的反应类型是 。
(5)含有苯环结构且与甲同类型的同分异构体有 种(不考虑立体异构)。
下图所示为含Cr化合物在一定条件下的转化:
(1)①~⑧所示转化中,需要加入氧化剂才能实现的是_______(填写序号)。
(2)在上述转化中,既能与强酸反应又能与强碱反应的两性物质是______(填化学式)。
(3)转化①可通过下列反应实现:
①完成并配平的化学方程式:
__Na2Cr2O7+__KI+__H2SO4——__Cr2(SO4)3+__Na2SO4+__K2SO4+__I2+__H2O
②用单线桥表示电子转移的方向和数目
③反应中每转移0.4mol电子,生成I2的物质的量为______mol。
只用一种试剂或操作即可除去少量杂质或鉴别物质,将该试剂或操作名称填在空格处。
| 编号 |
物质 |
试剂或操作名称 |
| ① |
除杂质:NaHCO3溶液(Na2CO3) |
|
| ② |
除杂质:MgO(Al2O3) |
|
| ③ |
除杂质:FeCl2溶液(FeCl3) |
|
| ④ |
鉴别:NaCl、KCl |
|
| ⑤ |
鉴别:AlCl3、 Al2(SO4)3溶液 |
写出以上表格中对应的离子反应:
①_________________;②______________;③___________________。
工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe3O4、Fe2O3、FeO、SiO2)为原料制备高档颜料--铁红(Fe2O3),具体生产流程如下:
试回答下列问题:
(1)“酸溶”过程中Fe3O4发生反应的离子反应方程式为_________________;
(2)实验室实现“步骤Ⅱ”中分离操作所用的玻璃仪器有_______、玻璃棒和烧杯等;步骤Ⅳ中应选用______试剂调节溶液的pH(填字母编号).
| A.稀硝酸 | B.氢氧化钠溶液 | C.高锰酸钾溶液 | D.氨水 |
(3)检验步骤Ⅲ已经进行完全的试剂是_______;
(4)步骤Ⅴ的反应温度一般需控制在35℃以下,其目的是____________;
(5)步骤Ⅵ中发生反应的化学反应方程式为__________________;
(6)步骤Ⅴ中,FeCO3达到沉淀溶解平衡时,若室温下测得溶液的pH为8.5,c(Fe2+)=1×10-6 mol/L。试判断所得的FeCO3中是否含有Fe(OH)2_____(填“是”或“否”),请通过简单计算说明理由.(已知:Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17)__________________。
(7)欲测定硫铁矿矿渣中Fe元素的质量分数,称取ag样品,充分“酸溶”、“水溶”后过滤,向滤液中加入足量的H2O2,充分反应后加入NaOH溶液至不再继续产生沉淀,经过滤、洗涤、灼烧至固体恒重,冷却后称得残留固体bg,测得该样品中Fe元素的质量分数为___________。