锶(38Sr)元素广泛存在于矿泉水中,是一种人体必需的微量元素,在元素周期表中与20Ca和56Ba同属于第ⅡA族。
(1)碱性:Sr(OH)2 Ba(OH)2(填“>”或“<”);锶的化学性质与钙和钡类似,
用原子结构的观点解释其原因是 。
(2)碳酸锶是最重要的锶化合物。用含SrSO4和少量BaSO4、BaCO3、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2的天青石制备SrCO3,工艺流程如下(部分操作和条件略):
Ⅰ.将天青石矿粉和Na2CO3溶液充分混合,过滤;
Ⅱ.将滤渣溶于盐酸,过滤;
Ⅲ.向Ⅱ所得滤液中加入浓硫酸,过滤;
Ⅳ.向Ⅲ所得滤液中先加入次氯酸,充分反应后再用氨水调pH约为7,过滤;
Ⅴ.向Ⅳ所得滤液中加入稍过量NH4HCO3,充分反应后,过滤,将沉淀洗净,烘干,得到SrCO3。
已知:ⅰ.相同温度时的溶解度: BaSO4<SrCO3<SrSO4<CaSO4
ⅱ.生成氢氧化物沉淀的pH
物质 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Al(OH)3 |
开始沉淀pH |
1.9 |
7.0 |
3.4 |
完全沉淀pH |
3.2 |
9.0 |
4.7 |
①Ⅰ中,反应的化学方程式是 。
②Ⅱ中,能与盐酸反应溶解的物质有 。
③Ⅳ的目的是 。
④下列关于该工艺流程的说法正确的是 。
a.该工艺产生的废液含较多的NH4+、Na+、Cl-、SO42-
b.Ⅴ中反应时,升高温度一定可以提高SrCO3的生成速率
c.Ⅴ中反应时,加入NaOH溶液一定可以提高NH4HCO3的利用率
(本题共12分)TiCl4是一种重要的化工原料,其工业生产过程如下:
2FeTiO3(s)+ 7Cl2(g)+ 6C (s)2TiCl4 (g)+ 2FeCl3(g)+ 6CO(g) – Q (Q>0)
回答下列问题:该反应达到平衡后,若使正反应速率增大可采取的方法有_________。(选填编号)
a.加压 b.加入碳 c.升温 d.及时移走CO若上述反应在固定体积的密闭容器中发生,一定能说明反应已达平衡的是_______。(选填编号)
a. 反应物不再转化为生成物
b. 炉内FeTiO3与TiCl4的质量比保持不变
c. 反应的热效应不再改变
d. 单位时间内,n(FeTiO3)消耗:n(FeCl3)生成=1:1上述反应中所有非金属元素原子的半径从大到小的顺序为_____________;其中不属于同周期又不属于相邻族的两元素形成_____分子(填“极性”或“非极性”),通过比较____________可以判断这两种元素的非金属性。
上述反应中,非金属性最弱的元素原子的电子共占据_______个原子轨道,最外层电子排布式为____________。它形成的固态单质中只含一种强烈的相互作用力,则该单质属于______晶体。
为方便获得氯气,工业制TiCl4厂可以和氯碱厂进行联合生产。CO可合成甲醇,若不考虑损失,上述联合生产在充分利用各种副产品的前提下,合成192 kg甲醇,至少需补充H2mol。
元素A、B、C、D、E、F原子序数依次增大,且都为短周期元素。A与C可形成A2C2和A2C两种化合物;B的最高价氧化物对应的水化物甲与气体BA3化合生成离子化合物乙;D与A位于同一主族;E与C形成的化合物是大气污染物,容易形成酸雨;F元素最高化合价与最低化合价的代数和为6。
(1)由A、C、F三种元素按原子个数比1∶1∶1组成的化合物的电子为,
该化合物与BA3反应生成B的单质,写出该反应的化学反应方程式。
(2)将化合物EC2通入只含有 n mol化合物D2E的溶液中,充分反应后,溶液出现浑浊,则该化合物D2E的溶液最多能吸收化合物EC2的物质的量为(不考虑水中溶解的化合物EC2)
(3)常温下,若甲、乙两溶液的pH均等于5,则由水电离出的=;乙溶液中所含离子的物质的量浓度由大到小的顺序是。
(4)电解由A与F形成化合物的溶液时,若阴、阳极都用石墨作电极,则阴极发生反应(填“氧化”、“还原”),阳极的电极反应式为。
【化学—选修3:物质结构与性质】已知位于元素周期表前四周期的六种元素A、B、C、D、E、F的原子序数之和为107,且它们的核电荷数依次增大。B原子的p轨道半充满,其氢化物沸点是同族元素中最低的,D原子得到一个电子后3p轨道全充满,A与C能形成A2C型离子化和物,其中的阴、阳离子相差一个电子层,E4+离子和氩原子的核外电子排布相同。请回答下列问题:
(1)A、B、C、D的第一电离能由小到大的顺序是____________(填元素符号)
(2)化合物BD3的分子空间构型可描述为_________,B的原子轨道杂化类型为_______。
(3)已知F元素在人体内含量偏低时,会影响O2在体内的正常运输。已知F2+与KCN溶液反应得F(CN)2沉淀,当加入过量KCN溶液时沉淀溶解,生成配合物。则F的基态原子价电子排布式为________________。CN-与___________(一种分子)互为等电子体,则1个CN-中π键数目为___________。
(4)EO2与碳酸钡在熔融状态下反应,所得晶体的晶胞结构如图所示,则该反应的化学方程式为__________
在该晶体中,E4+的氧配为数为___________。若该晶胞边长为a nm可计算该晶体的密度为__________g/cm3(阿伏加德罗常数为NA)
蛇文石矿可以看作是由MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成。由蛇文石制取碱式碳酸镁的实验步骤如下:
(1)蛇文石矿加盐酸溶解后,溶液里除了Mg2+外,还含有的金属离子是。
(2)进行Ⅰ操作时,控制溶液pH=7~8(有关氢氧化物沉淀的pH见下表)
氢氧化物 |
Fe(OH)3 |
Al(OH)3 |
Mg(OH)2 |
开始沉淀pH |
2.7 |
3.3 |
9.6 |
Ca(OH)2不能过量,若Ca(OH)2过量会导致溶解、生成沉淀。
(3)从沉淀混合物A中提取红色氧化物做颜料,先向沉淀物A中加入(填物质的化学式),然后(依次填写实验操作名称)。
(4)物质循环使用可节约能源。上述实验中,可以循环使用的物质是(填写物质的名称)。
(5)设计一个实验,确定产品a MgCO3·b Mg(OH)2·cH2O中的a、b、c的值。将32.8g产品完全分解后,产生13.2g CO2和16.0g MgO。由此可知,产品的化学式中a∶b∶c=。(填最简整数比)
本题为《化学反应原理(选修4)》模块选做题,每空2分,共20分。
(1)氢气是一种新型的绿色能源,又是一种重要的化工原料。
①氢气燃烧热值高。实验测得,在常温常压下,1 mol H2完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ热量。则表示H2燃烧热的热化学方程式是()
A.H2(g) +1/2 O2(g)=H2O(g)ΔH =+285.8 kJ/mol
B.H2(g) +1/2 O2(g)=H2O(l)ΔH =-285.8 kJ/mol
C.H2(g) +1/2 O2(g)=H2O(l)ΔH =+285.8 kJ/mol
D.H2 +1/2 O2 =H2OΔH =-285.8 kJ/mol
②氢氧燃料电池能量转化率高,具有广阔的发展前景。氢氧燃料电池中,发生还原反应的物质是(填“氢气”或“氧气”)。
③氢气是合成氨的重要原料,合成氨反应的热化学方程式如下:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4 kJ/mol
反应达到平衡后,升高温度则反应速率(填“增大”或“减小”);平衡将向(填“正反应方向”或“逆反应方向”)移动。
(2)锌银电池能量大、电压平稳,广泛用于电子手表、照相机、计算器和其他微型电子仪器。电解质溶液是KOH溶液,电池总反应为Zn+Ag2O=ZnO+2Ag。请回答下列问题:
①该电池的负极材料是 ;电池工作时,阳离子向 (填“正极”或“负极”)移动;
②电极材料锌可由闪锌矿在空气中煅烧成氧化锌,然后用碳还原氧化锌来制取,该反应的化学方程式为ZnO+CZn+CO↑,此法属 (填选项字母代号)。
A.电解法 B.热还原法 C.热分解法
(3)今有常温下两种溶液:(A)0.1mol/L的NaCl溶液 (B)0.1mol/LNH4Cl溶液
①溶液(A)的pH 7(填“>”、“<”或“=”);
②溶液(B)呈性(填“酸”、“碱”或“中”),升高温度可以(填“促进”或“抑制”)NH4Cl的水解。