[化学—选修2化学与技术]《科学》曾评出10大科技突破,其中“火星上‘找’到水的影子”名列第一。水是一种重要的自然资源,是人类赖以生存不可缺少的物质。水质优劣直接影响人体健康。海洋是化学资源宝库,海洋资源的综合利用具有广阔的前景。人类把海水淡化,就可以得到大量的饮用水,常规蒸馏法,技术和工艺比较完备,但也存在较大缺陷,大量推广离子交换法和电渗析法。
(1)天然水在净化处理过程中加入明矾做混凝剂,其净水作用的原理是_________(用离子方程式表示)
(2)家庭用水可以用肥皂水检验其硬度,因为 。家用净水器中装有活性炭和阳离子交换树脂(NaR),用过的阳离子交换树脂放入 中可再生。
(3)电渗析法淡化海水的示意图如图所示,其中阴(阳)离子交换膜仅允许阴(阳)离子通过。
阳极的主要电极反应式是________。在阴极附近加入无色酚酞,看到的现象是___________________________。淡水的出口为________(填“a”“b”或“c”)。
(4)利用海水制得的食盐,制取纯碱的简要过程如下:向饱和食盐水中先通入气体A,后通入气体B,充分反应后过滤得到晶体C和滤液D,将晶体C灼烧即可制得纯碱。
①滤出晶体C后,从滤液D中提取氯化铵有两种方法:
方法一、通入氨,冷却、加食盐,过滤;
方法二、不通氨,冷却、加食盐,过滤。
对两种方法的评价正确的是(选填编号)_____________。
a.方法一析出的氯化铵纯度更高 b.方法二析出的氯化铵纯度更高
c.方法一的滤液可直接循环使用 d.方法二的滤液可直接循环使用
②提取的NH4Cl中含有少量Fe2+、SO42―。将产品溶解,加入H2O2,加热至沸,再加入BaCl2溶液,过滤,蒸发结晶,得到工业氯化铵。加热至沸的目的是___________。滤渣的主要成分是_______________、____________________。
ⅥA族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表现出多种化合价,含ⅥA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题:
(1)Se原子中电子占据的最高能层符号是________,该能层具有的原子轨道数为,其核外M层电子的排布式为________;
(2)S单质的常见形式为S8,其环状结构如下图所示,S原子采用的轨道杂化方式是________;
(3)H2Se的酸性比H2S________(填“强”或“弱”)。气态SeO3分子的立体构型为________,SO42-离子的立体构型为________;
(4)含氧酸可表示为:(HO)mROn,酸的强度与酸中的非羟基氧原子数n有关,n越大,酸性越强。一般n="0" 弱酸,n="1" 中强酸,n=2强酸,n="3" 超强酸。
据实验事实可知硼酸(H3BO3)是一元弱酸,而亚磷酸是中强酸(H3PO3)
①写出硼酸(H3BO3)的电离方程式。
②写出亚磷酸与过量的NaOH反应的化学方程式。
(5)ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方ZnS晶体结构如图所示,ZnS的密度为d g·cm-3,则其晶胞中a位置S2-离子与b位置Zn2+离子之间的距离为________pm(列式表示)。
氮元素可以形成多种化合物。回答以下问题:
(1)基态氮原子的价电子排布式是。
(2)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被-NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。
①N2H4的结构式为。
②肼可用作火箭燃料,燃烧时发生的反应是:N2O4(l)+2N2H4(l)===3N2(g)+4H2O(g)
若该反应中有4mol N-H键断裂,则形成的π键有mol。
③肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。N2H6SO4与硫酸铵晶体类型相同,则N2H6SO4的晶体内不存在。
A.离子键 B.共价键 C.配位键D.范德华力
(3)FeCl3溶液与KSCN溶液混合,得到含多种配合物的红色溶液,其中配位数为5的配合物的化学式是。KSCN中的阴离子与CO2互为等电子体,该阴离子的电子式是。
(4)美国科学家合成了结构呈“V”形对称的N5+,已知该离子中各原子均达到8电子稳定结构。则有关该离子的下列说法中正确的是。
A.每个N5+中含有35个质子和36个电子
B.该离子中有非极性键和配位键
C.该离子中含有2个π键
D.与PCl4+互为等电子体
(5)图1表示某种含氮有机化合物的结构,其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点(见图2),分子内存在空腔,能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别。
下列分子或离子中,能被该有机化合物识别的是_________(填标号)。
a.CF4 b.CH4c.NH4+ d.H2O
(6)N的最高价氧化物为无色晶体,它由两种离子构成:已知其阴离子构型为平面正三角形,则其阳离子的构型为形,阳离子中氮的杂化方式为。
原子序数依次增加的A、B、C、D、E、F六种常见元素中,A、B、C、D是短周期非金属元素,B、C、D同周期,E、F是第四周期的金属元素,E2+核外电子有18种运动状态,F+的三个能层电子全充满。下表是主要化合价及原子半径数据:
A |
B |
C |
D |
E |
F |
|
主要化合价 |
-1 |
-3 +5 |
-2 +6 |
-1 +7 |
+2 |
+1 +2 |
原子半径 |
0.071 |
0.11 |
0.102 |
0.099 |
0.197 |
0.117 |
(1)B、C、D三种元素第一电离能数值由小到大的顺序是(填元素符号);
(2)F2+与NH3 形成配离子的结构式为 ;该配离子具有对称的空间构型,其中两个NH3被两个Cl-取代,能得到两种不同结构的产物,则该配离子的空间构型为。往某种蓝色溶液中加入氨水,形成蓝色沉淀,继续加入氨水,难溶物溶解变成蓝色透明溶液,可得到含有上述配离子的配合物。写出沉淀溶解的离子方程式。
(3)A 、E两种元素形成晶体晶胞是下图中的 (填①、②、③或④);
(4)下图四条折线分别表示ⅣA族、ⅤA族、ⅥA族、ⅦA族元素气态氢化物沸点变化,请选出A的氢化物所在的折线(填n、m、x或y)。
卤族元素包括F、Cl、Br等元素。
(1)下列曲线表示卤族元素某种性质随核电荷数的变化趋势,正确的是。
(2)利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷,下图为其晶胞结构示意图,则每个晶胞中含有B原子的个数为,该功能陶瓷的化学式为。
(3)BCl3和NCl3中心原子的杂化方式分别为和。第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有___种。
现有下列物质,用编号填空回答下列问题:
A.干冰
B.金刚石
C.氦
D.过氧化钠
E.二氧化硅
F.溴化铵
G.H2O2
H.氢氧化钠
(1)通过非极性键形成的原子晶体是:。
(2)含有极性键的离子化合物是:。
(3)含有离子键、共价键、配位键的化合物是:。
(4)含有极性共价键的非极性分子是。
(5)含有极性共价键和非极性共价键的极性分子是。
(6)A、B、C、D四种物质的熔点从低到高的顺序为________________。