[化学—选修3物质结构与性质] T、W、X、Y、Z是元素周期表前四周期中的常见元素,原子序数依次增大,相关信息如下表。
元素 |
相关信息 |
T |
T元素可形成自然界硬度最大的单质 |
W |
W与T同周期,核外有一个未成对电子 |
X |
X原子的第一电离能至第四电离能分别是:I1=578kJ/mol,I2=1817kJ/mol,I3=2745kJ/molkJ/mol,I4=11575kJ/mol |
Y |
常温常压下,Y单质是固体,其氧化物是形成酸雨的主要物质 |
Z |
Z的一种同位素的质量数为63,中子数为34 |
(1)TY2是一种常用的溶剂,是 (填极性分子或非极性分子),分子中存在 个σ 键。W的最简单氢化物容易液化,理由是 。
(2)在25℃、101kpa下,已知13.5g的X固体单质在O2气体中完全燃烧后恢复至原状态,放热419kJ,该反应的热化学方程式为 。
(3)基态Y原子中,电子占据的最高能层符号 ,该能层具有的原子轨道数为 、电子数为 。Y、氧、W元素的第一电离能由大到小顺序为 (用元素符号作答)。
(4)已知Z的晶胞结构如图所示,又知Z的密度为9.00 g/cm3,则晶胞边长为 ;ZYO4常作电镀液,其中YO42-的空间构型是 ,其中Y原子的杂化轨道类型是 。元素Z与人体分泌物中的盐酸以及空气反应可生成超氧酸:Z+HCl+O2=ZCl+HO2,HO2 (超氧酸)不仅是一种弱酸而且也是一种自由基,具有极高的活性。下列说法或表示正确的是
A.O2是氧化剂
B.HO2 是氧化产物
C.HO2在碱中能稳定存在
D.1 mol Z参加反应有1 mol电子发生转移
垃圾焚烧发电产生的烟气中含烟尘、二氧化硫、氮氧化物、氯化氢等有害物质,处理流程如下:
(1)麻石洗涤塔中设置多层格栅,上面放置大量耐酸碱塑料小球,塔内设置多层上喷下淋水嘴,“烟气”从塔底进入,目的是。
(2)若NO2和NO气体以物质的量之比1:1混合通入石灰水中,发生氧化还原反应生成一种正盐和水,请写出反应的化学方程式;已知此正盐的水溶液呈碱性,用离子方程式表示。
(3)废液在沉淀池中慢慢沉降,沉淀主要含;在回收再生池中加入NaOH固体的作用是。
(4)环境检测部门测量处理前后烟气中烟尘的含量见下表:
项目 |
监测结果 |
国标号 |
|
处理前 |
处理后 |
GWKB3—2000 |
|
烟尘(mg/m3) |
13929.0 |
61.0 |
80 |
其获得监测结果中的数据使用的测定方法为。
氯气是重要的化工原料。
(1)氯气溶于水得到氯水,氯水中存在下列反应:Cl2 + H2OH++Cl-+ HClO,其平衡常数表达式为K=。
(2)工业上常用熟石灰和氯气反应制取漂白粉,化学反应方程式是。流程如下图所示,其主要设备是氯化塔,塔从上到下分四层。
将含有3%~6%水分的熟石灰从塔顶喷洒而入,氯气从塔的最底层通入。这样加料的目的是,处理从氯化塔中逸出气体的方法是。
(3)某科研小组在实验室用较浓的KOH溶液直接吸收氯气,研究发现反应进行一段时间后开始出现KClO3并逐渐增多,产生KClO3的离子方程式是,其原因可能是,由此可知(2)中氯化塔设计为四层是为了减少生产中类似副反应的发生。
工业上由铝土矿(主要成分是Al2O3和Fe2O3)和焦炭制备无水AlCl3的流程如下:
已知:AlCl3,FeCl3,分别在183℃、315℃升华
(1)在焙烧炉中发生反应:
①Fe2O3(s)+3C(s)2Fe(s)+3CO(g) △H=-492.7kJ/mol
②3CO(g)+ Fe2O3(s)2Fe(s)+3CO2(g) △H=+25.2kJ/mol
反应2Fe2O3(s)+3C(s)4Fe(s)+3CO2(g) △H=___________kJ/mol。
(2)①Al2O3,Cl2和C在氯化炉中高温下发生反应,当生成1molAlCl3时转移______mol电子;炉气中含有大量CO和少量Cl2,可用Na2SO3溶液除去Cl2,其离子方程式为_______。在温度约为700℃向升华器中加入铝粉,发生反应的化学方程式为。充分反应后温度降至_____以下(填“183℃、315℃之一),开始分离收集AlCl3。
②将AlCl3· 6H2O溶于浓硫酸进行蒸馏,也能得到一定量的无水AlCl3,此原理是利用浓硫酸下列性质中的(填字母序号)。
①氧化性 ②吸水性 ③难挥发性 ④脱水性
a.只有① b.只有② c.只有②③ d.只有②③④
(3)海洋灯塔电池是利用铝、石墨为电极材料,海水为电解质溶液,构成电池的其正极反应式________,与铅蓄电池相比.释放相同电量时,所消耗金属电极材料的质量比m(Al): m(Pb)=__________________。
工业上以碳酸锰矿为主要原料生产MnO2的工艺流程如下:有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
氢氧化物 |
Al(OH)2 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Cu(OH)2 |
Pb(OH)2 |
Mn(OH)2 |
开始沉淀的pH |
3.3 |
1.5 |
6.5 |
4.2 |
8.0 |
8.3 |
沉淀完全的pH |
5.2 |
3.7 |
9.7 |
6.7 |
8.8 |
9.8 |
请问答下列问题:
(1)酸浸前将碳酸锰矿粉碎的作用是。
(2)酸浸后的溶液中含有Mn2+、 SO42-,另含有少量Fe2+、Fe3+、A13+、Cu2+、Pb2+等,其除杂过程如下:
①加入MnO2将Fe2+氧化,其离子反应方程式为。 ②加入CaO将溶液的pH调到5.2~6.0,其主要目的是。
③加入BaS,除去Cu2+、Pb2+后,再加入NaF溶液,除去。
(3)从溶液A中回收的主要物质是,该物质常用作化肥。(4)MnO2粗品中含有少量Mn3O4,可以用稀硫酸处理,将其转化为MnSO4和MnO2,然后再用氧化剂将Mn2+转化为MnO2,制得优质MnO2,写出Mn3O4与稀硫酸反应的化学方程式。
某工厂用软锰矿(含MnO2约70%及Al2O3)和闪锌矿(含ZnS约80%及FeS),共同生产MnO2和Zn(干电池原料)。
已知:①A是MnSO4、ZnSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3的混合液。
②IV中的电解反应式为MnSO4+ZnSO4+2H2OMnO2+Zn+2H2SO4。
(1)A中属于还原产物的是。
(2)MnCO3、Zn2(OH)2CO3的作用是;Ⅱ需要加热的原因是;C的化学式是。
(3)Ⅲ中发生的离子方程式为,;
(4)如果不考虑生产中的损耗,除矿石外,需购买的化工原料是。