元素周期表是学习和研究化学的重要工具。请根据下表(元素周期表的部分内容)回答有关问题:
族 周期 |
I A |
II A |
IIIA |
IVA |
VA |
VIA |
VIIA |
0 |
2 |
3 Li 锂 6.941 |
4 Be 铍 9.012 |
5 B 硼 10.81 |
6 C 碳 12.01 |
7 N 氮 14.01 |
8 O 氧 16.00 |
9 F 氟 19.00 |
10 Ne 氖 20.18 |
3 |
11 Na 钠 22.99 |
12Mg 镁 24.31 |
13 Al 铝 26.98 |
14 Si 硅 28.09 |
15 P 磷 30.97 |
16 S 硫 32.06 |
17 Cl 氯 35.45 |
18 Ar 氩 39.95 |
(1)请从上表中查出关于硼元素的一条信息:_____________________。
(2)表中3至10号元素位于第二周期,11至18号元素位于第三周期,分析其规律可知,每一周期元素原子的 相同。
(3)第11号元素与第17号元素组成的化合物是 ,构成该物质的微粒是 (选填“分子”、“原子”或“离子”)。
(4)下图A、B、C是三种粒子的结构示意图.试回答下列问题:
①A、B、C中属于同种元素的粒子是 ;
②A和B两种粒子的 相同,所以它们具有相似的化学性质;
钛(Ti)因为具有神奇的性能越来越引起人们的关注,是航空、军工、电力等方面的必需材料,被誉为“空间金属”和“深海金属”。
(1)钛和钛的合金具有很多优良的性能,如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工,钛合金与人体有很好的“相容性”。根据它们的主要性能,下列用途不切合实际的是________。
A.用来做保险丝 | B.用于制造航天飞机 |
C.用来制造人造骨 | D.用于制造船舶 |
(2)常温下钛不和非金属、强酸反应。红热时,却可与常见的非金属单质反应。地壳中含钛矿石之一称金红石(TiO2),目前大规模生产钛的方法是:
第一步:金红石、炭粉混合,在高温条件下通入氯气制得TiCl4和一种可燃性气体。该反应的化学方程式:______________________,该反应的还原剂是 ________________________________________________________________________。
第二步:在氩气的气氛中,用过量镁在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛。
简述由上述所得产物中获取金属钛的步骤____________________。
如何防止铁的锈蚀是工业上研究的重点内容。为研究铁锈蚀的影响因素,某同学做了如下探究实验:
序号 |
内容 |
实验现象 |
1 |
常温下将铁丝放在干燥空气中一个月 |
干燥的铁丝表面依然光亮 |
2 |
常温下将铁丝放在潮湿空气中一小时 |
铁丝表面依然光亮 |
3 |
常温下将铁丝放在潮湿的空气中一个月 |
铁丝表面已变得灰暗 |
4 |
将潮湿的铁丝放在常温的氧气流中一小时 |
铁丝表面略显灰暗 |
5 |
将潮湿的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时 |
铁丝表面已变得灰暗 |
6 |
将浸过氯化钠溶液的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时 |
铁丝表面灰暗程度比实验5严重 |
回答以下问题:
(1)上述实验中发生了电化学腐蚀的是(填实验序号)______;在电化学腐蚀中,负极反应是__________________________;正极反应是____________________________;
(2)由该实验可知,可以影响铁锈蚀速率的因素是_____________________________;
(3)为防止铁的锈蚀,工业上普遍采用的方法是________________。(答两种方法)
某新型无机非金属材料A,由两种非金属元素组成,其中所含元素的化合价为其最高正价或最低负价,它是一种超硬物质,具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热冲击、抗氧化的特征。A可由化合物B经下列反应制得:①B+NH3―→C[C的化学式为Si(NH2)4];②C经隔绝空气高温分解得到A。为探究B的组成,进行了下图所示的转化实验,图中G、F、H均为难溶于水的物质,且为白色粉末,图中字母代表的均为中学化学常见的物质。
请回答下列问题:
(1)写出化合物B和化合物G的化学式______________、______________。
(2)A可能所属的晶体类型是________,在A晶体中,每个显正价原子周围结合的另一种原子的个数是________。
(3)写出反应②的离子方程式:____________________。
(4)写出C经隔绝空气高温分解得到A的化学方程式:________________。
(5)分析反应③,你能得出的结论是__________________________________________(合理即可)。
单晶硅是现代信息基础材料。工业上,硅是在电炉中用炭粉还原二氧化硅制得的。
(1)若往电炉里加入二氧化硅和炭粉的混合物,通电,使它们发生如下反应生成硅:2C+SiO22CO↑+Si
从保护生态环境和建设节约型社会等方面来说,在该生产环节中需要注意的主要问题是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)以上生产所得到的硅不纯,称为“粗硅”。一些高新技术产品的元件中使用的硅是极其纯净、几乎没有任何缺陷的单晶硅。
①工业上,硅的提纯原理为在加热下让粗硅与氯气反应,其产物在高温下被氢气还原,从而得到较纯的硅。请写出上述过程中有关反应的化学方程式
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②实验室中,将细沙粉(SiO2)与镁粉混合加热,也可制得粗硅。这种粗硅往往含有过量的镁、氧化镁和硅化镁(Mg2Si),这些杂质可用盐酸除去(提示:Mg2Si与盐酸反应的产物之一是SiH4)。请写出在实验过程中所发生的氧化还原反应的化学方程式
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
用高岭土(主要成分是Al2O3·2SiO2·2H2O,并含有少量的CaO、Fe2O3)研制新型净水剂(铝的化合物),其实验步骤如下:将土样和纯碱混匀,加热熔融。冷却后,用水浸取熔块,过滤,弃去残渣。滤液用盐酸酸化,经过滤,分别得到沉淀和溶液。溶液即为净水剂。
(1)写出熔融时的主要成分与纯碱反应的化学方程式(Al2O3与纯碱的反应和SiO2与纯碱的反应相似):
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)最后沉淀物是________,生成该沉淀的离子方程式是
________________________________________________________________________。
(3)实验室中常用的有瓷坩埚、氧化铝坩埚和铁坩埚,本实验在熔融土样和纯碱的混合物时,应选用________坩埚。