铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛。研究铁及其化合物的应用意义重大。
I.水体的净化和污水的处理与铁及其化合物密切相关。
(1)自来水厂常用高铁酸钠(Na2FeO4)改善水质。简述高铁酸钠用于杀菌消毒同时又起到净水作用的原理_______________。
(2)碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂,在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下:
已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
回答下列问题:
①写出反应I中发生的氧化还原反应的离子方程式___________。
②加入少量NaHCO3的目的是调节溶液pH,应控制pH的范围为____________。
③在实际生产中,反应II常同时通入O2以减少NaNO2的用量,若通入5.6L O2(标准状况),则相当于节约NaNO2的质量为____________g。
④碱式硫酸铁溶于水后产生的[Fe(OH)]2+离子,可部分水解生成[Fe2(OH)4]2+聚合离子。该水解反应的离子方程式为___________。
II铁的化合物也是制备高能锂电池的重要原料。已知磷酸亚铁锂电池总反应为:
FePO4+Li
LiFePO4,电池中的固体电解质可传导Li+。试写出该电池充电时的阳极反应式____________。常温下以该电池为电源电解200mL饱和食盐水,当消耗1.4g Li时,溶液的pH为____________。(忽略溶液的体积变化)。
在6份0.01 mol·L-1氨水中分别加入下列各物质:
| A.浓氨水 | B.纯水 |
| C.少量K2CO3固体 | D.少量浓H2SO4 |
E.少量NaOH固体 F.少量Al2(SO4)3固体
(1)能使c(OH-)减小、c(NH4+)增大的是;
(2)能使(OH-)增大、c(NH4+)减小的是;
(3)能使c(OH-)和c(NH4+)都增大的是;
(4)能使c(OH-)和c(NH4+)都减小的是。
(1)键线式
表示的分子式;名称是。
(2)
中含有的官能团的名称为。与其含有相同官能团,且分子结构中苯环上只有一个取代基的同分异构体有种。写出它们的结构简式。
X、Y、Z、W、Q、R六种短周期主族元素,原子序数依次增大,Z基态原子核外有三个未成对电子,Y、Z、W分别与X形成常见化合物的分子结构依次为正四面体、三角锥形和V形,Q的各级电离能如下表,W与R是同族元素。
| Q |
I1 |
I2 |
I3 |
I4 |
I5 |
… |
| 电离能(kJ/mol) |
496 |
4562 |
6912 |
9543 |
13353 |
… |
回答下列有关问题:
(1)W原子的外围电子排布图为_______________________________。
(2)化合物Q2W2的电子式______________,化合物XYZ的结构式________________。
(3)相同条件下,YW2、RW2两者在水中的溶解度较大的是(写分子式),原因是。
(4)RW3分子中的键角___________,RW32-分子的立体构型是_______________形。
(5)Y、W、Q三种元素所形成的常见化合物的晶体类型为,YW2中的化学键类型为共价键(填“极性”或“非极性”),根据等电子原理,指出与YW互为等电子体且含有Z原子的微粒有(要求写一种即可)。
下表为周期表的一部分,表中所列的字母分别代表一种化学元素。
| a |
|||||||||||||||||
| b |
c |
d |
|||||||||||||||
| e |
f |
||||||||||||||||
| g |
h |
||||||||||||||||
用化学用语回答下列问题:
(1)写出元素g的基态原子核外电子排布式___________________________,
h2+中未成对电子数为。
(2)在b2a2分子中,元素b为杂化,该分子是分子(填“极性”或“非极性”),该分子中σ键和π键的数目比为。
(3) bd2与bf2比较,沸点较高的是_______(填分子式),原因是。
(4)下列关于元素在元素周期表中的位置以及元素原子的外围电子排布特点的有关叙正确是。
A.h位于元素周期表中第四周期第VIII族,属于d区元素
B.e的基态原子中,3p能级为半充满,属于p区元素
C.最外层电子排布式为4s2,一定属于IIA族
D.最外层电子排布式为ns2np1,该元素可能是ⅢA族或ⅢB族
(5)科学研究表明,元素b与元素c可以形成一种超硬、耐磨、耐高温的新型无机非金属材料,其化学式为,其熔点比金刚石(填“高”或“低”)。
钛(Ti)被誉为“21世纪的金属”。工业上将TiO2与焦炭混合,通入Cl2高温下制得TiCl4;再将TiCl4提纯后,在氩气保护下与镁高温反应制得Ti。其反应如下:
①TiO2+2Cl2+2C
TiCl4+2CO②TiCl4+2Mg
Ti+2MgCl2
回答下列问题:
(1)已知TiCl4在通常情况下是无色液体,熔点为–37℃,沸点为136℃;TiCl4在潮湿空气中易水解产生白雾,同时产生H2TiO3固体。
① TiCl4为______晶体(填“离子”、“原子”或“分子”)。
② TiCl4分子为正四面体形,则Ti为________杂化。
③ TiCl4在潮湿空气中水解的化学方程式是_________________________________。
(2)配离子[TiCl(H2O)5]2+的中心离子化合价为 ,中心离子配位数为 。