铁是目前人类使用量最大的金属,它能形成多种化合物。
(1)取5.6 g的生铁与足量的稀硫酸混合反应,无论怎样进行实验,最终收集了的气体体积均小于2.24 L(标准状况),最主要的原因是__________,所得溶液在长时间放置过程中会慢慢出现浅黄色,试用离子方程式解释这一变化的原因____________。
(2)ZnFe2Ox是一种新型纳米材料,可将工业废气中的某些元素转化为游离态,制取纳米ZnFe2Ox 和用于除去废气的转化关系如图。若上述转化反应中消耗的
,x的值为_________________。请写出 ZnFe2Ox与NO2反应的化学方程式______________(x用前一问求出的具体值)。
(3)LiFePO4(难溶干水)材料被视为最有前途的锂离子电池材料之一。
①以 FePO4(难溶于水)、Li2CO3、单质碳为原料在高温下制备LiFePO4 ,,该反应还生成一种可燃性气体,则反应方程式为____________.
②磷酸铁锂动力电池有几种类型,其中一种(中间是锂离子聚合物的隔膜,它把正极与负桩隔开)工作原理为。则放电时正极上的电极反应式为___________.
(4)已知25℃时,,此温度下若在实验室中配制5 mol/L 100 mL FeCl3溶液,为使配制过程中不出现浑浊现象,则至少需要加人2 mol/L的盐酸__________ml(忽略加入盐酸体积)。
研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
(1)将CO2与焦炭作用生成CO,CO可用于炼铁等。
①已知:Fe2O3(s) + 3C(石墨) =" 2Fe(s)" + 3CO(g)△H 1 =" +489.0" kJ·mol-1
C(石墨) +CO2(g) = 2CO(g)△H 2 =" +173.0" kJ·mol-1
则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为。
②某含C、H、O三种元素的有机物A,经测定碳的质量分数为52.16%,氢的质量分数13.14%,它可以作燃料电池(以KOH溶液为电解液)的原料,写出该电池的负极反应式。
(2)某实验将CO2和H2充入一定体积的密闭容器中,发生反应:
CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g)△H =-49.0 kJ·mol-1
回答问题:
①该反应的平衡常数表达式为。
②把0.5mol的CO2和1.5mol的H2充入2L的密闭容器中,半分钟后测得c(H2)=0.15mol/L,用CH3OH表示该反应的速率:v(CH3OH)=
③如图,在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E2的变化是(填“增大”, “减小”或“不变”)
X、Y、Z三种常见元素的单质,甲、乙是两种常见的化合物,相互间有如图转化关系。回答下列问题:
(1) 若X基态原子外围电子排布式为3s2,甲是由第二周期两种元素的原子构成的气态化合物分子, Y基态原子的轨道表示式为,甲的电子式为
(2)若X原子的价电子排布为ns(n-1)np(n+2),常温下Y为易挥发的液体物质、乙为无色易溶于水的气体。则Z为,组成Y的元素的基态原子的电子排布式为。
(3)若X、Y均为金属单质,X基态原子外围电子排布式为3s23p1,甲为具有磁性的黑色固体,则X与甲反应的化学方程式为:,Y2+离子的电子排布式为。
四种短周期元素的性质或结构信息如下表。请根据信息回答下列问题。
元素 |
A |
B |
C |
D |
性质结构信息 |
原子中最外层电子数为电子层数的2倍。常温下为淡黄色固体,其燃烧热为Q KJ/mol |
单质常温、常压下是气体,能溶于水。原子的M层p轨道有1个未成对的电子 |
单质质软、银白色固体、导电性强。单质在空气中燃烧发出黄色的火焰。 |
原子最外层电子层上s电子数等于p电子数。单质是一种重要的半导体材料。 |
(1)写出A的燃烧热方程式。
(2)写出B单质与水反应的化学方程式。
(3)电解B与C的化合物水溶液是重要化学工艺,写出离子方程式。
(4)A与C形成的化合物存在的化学键为(填“共价键”或“离子键”)。
(5)A、B、D三种元素电负性由小到大的顺序为(写元素符号)。
(6)B、D两元素非金属性较弱的是(写元素符号)。请设计一个实验证明这一结论:。
下表是元素周期表的一部分, 针对表中的①~⑩种元素,填写下列空白:
主族 周期 |
ⅠA |
ⅡA |
ⅢA |
ⅣA |
ⅤA |
ⅥA |
ⅦA |
0族 |
1 |
① |
|||||||
2 |
② |
③ |
④ |
|||||
3 |
⑤ |
⑥ |
⑦ |
⑧ |
⑨ |
|||
4 |
⑩ |
(1)写由上述元素组成的分子中电子总数为10的分子(至少两种):。
(2)比较:②、③、④、⑤的第一电离能:>>>(写元素符号)。
(3)在最高价氧化物的水化物中,酸性最强的化合物的分子式是;碱性最强的化合物的电子式是:
(4)具有两性的最高价氧化物是(填化学式);写出其与氢氧化钠溶液反应的离子方程式:。
(5)下表为原子序数依次增大的短周期元素A~E的第一到第五电离能数据。
电离能I(eV) |
A |
B |
C |
D |
E |
I1 |
11.3 |
13.6 |
5.2 |
7.6 |
6.0 |
I2 |
24.4 |
35.1 |
49.3 |
15.0 |
18.8 |
I3 |
47.9 |
54.9 |
71.6 |
80.1 |
28.4 |
I4 |
64.5 |
77.4 |
98.9 |
109.2 |
112.0 |
I5 |
392.1 |
113.9 |
138.3 |
141.3 |
153.7 |
试回答:表中可能为非金属元素的是(填字母);若D、E为同周期相邻元素,表中D比E的第一电离能略大,其原因是 。
A、B、C、D、E代表5种元素。请填空:
(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子,其元素符号为;
(2)B元素的负一价离子的电子层结构都与氩相同,B的原子结构示意图为
(3)C元素是第三周期中无未成对电子的主族元素,它的轨道排布式为;
(4)D元素基态原子的M层全充满,N层只有一个未成对电子,D基态原子的电子排布式为
(5)E原子共有3个价电子,其中一个价电子位于第三能层d轨道,指出该元素在周期表中所处的周期数和族序数