A、 B、 C、 D、 E、 F 为前四周期元素且原子序数依次增大,其中基态 A 原子的电子分布在 3 个能级,且每个能级所含的电子数相同; C 的原子核外最外层有 6 个运动状态不同的电子; D 是短周期元素中电负性最小的元素; E 的最高价氧化物的水化物酸性最强; 基态 F 原子核外最外层只有一个电子, 其余能层均充满电子。 G 元素与 D 元素同主族,且相差 3 个周期。
(1)元素 A、 B、 C 的第一电离能由小到大的是____________________(用元素符号表示)。
(2)E的最高价含氧酸中 E 原子的杂化方式为_____________。 基态 E 原子中,核外电子占据最高能级的电子云轮廓形状为____________________________。
(3)F原子的外围电子排布式为_______________________, F 单质晶体中原子的堆积方式是下图中的_______(填写“甲”、 “乙”或“丙”) ,该晶体的空间利用率为_____________。(保留两位有效数字)
(4)已知元素 A、B形成的(AB)2分子中所有原子都满足 8电子稳定结构,则其分子中 σ键与 π键数目之比为__________。
(5)通常情况下, D 单质的熔沸点比 G 单质高,原因是_________________________。
(6)已知 DE 晶体的晶胞如下图所示:
若将 DE 晶胞中的所有 E 离子去掉,并将 D 离子全部换为 A 原子,再在其中的 4 个“小立方体”中心各放置一个A 原子,且这 4 个“小立方体”不相邻。位于“小立方体”中的 A 原子与最近的 4 个 A 原子以单键相连,由此表示 A的一种晶体的晶胞(已知 A—A 键的键长为a cm, NA表示阿伏加德罗常数),则该晶胞中含有_________个 A 原子,该晶体的密度是______________g·cm-3(列式表示) 。
某化学兴趣小组用如图所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和氯水并进行有关探究实验。
实验Ⅰ:制取氯酸钾、次氯酸钠和氯水
(1)写出装置A实验室制取Cl2的化学方程式______。
(2)制取实验结束后,取出装置B中试管,冷却结晶、过滤、洗涤。该实验操作过程需要的玻璃仪器有胶头滴管、烧杯、________、________。为提高氯酸钾和次氯酸钠的产率,在实验装置中还需要改进的是__________。
(3)装置C中反应需要在冰水浴中进行,其原因是_______。
实验Ⅱ:尾气处理。实验小组利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理。
(4)吸收尾气一段时间后,吸收液(强碱性)中肯定存在Cl-、OH-和SO42-。请设计实验,探究该吸收液中可能存在的其他阴离子(不考虑空气中CO2的影响)。
①提出合理假设
假设1:只存在SO32-;
假设2:既不存在SO32-,也不存在ClO-;
假设3:________。
②设计实验方案,进行实验。请完成下列表格,写出相应的实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂:3 mol· L-1 H2SO4、1 mol· L-1NaOH溶液、0.01 mol· L-1酸性KMnO4溶液、淀粉KI溶液。
实验步骤 | 预期现象和结论 |
步骤1:取少量吸收液分置于A、B试管中 |
|
步骤2:向A试管中滴加0.01 mol·L-1酸性KMnO4溶液 | (1)若溶液褪色,则假设1成 |
(2)若溶液不褪色,则假设2或3成立 | |
步骤3:__________ | _________ |
_________ |
高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途。湿法、干法制备高铁酸盐的原理如下表所示:
湿法 | 强碱性介质中,Fe(NO3)3与NaClO反应生成紫红色高铁酸盐溶液 |
干法 | Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色高铁酸盐和KNO2等产物 |
(1)工业上用湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的流程如图所示:
①洗涤粗品时选用异丙醇而不用水的理由是:________。
②反应II的离子方程式为___________。
③高铁酸钾在水中既能消毒杀菌,又能净水,是一种理想的水处理剂.它能消毒杀菌是因为_______它能净水的原因是_______。
(2)由流程图可见,湿法制备高铁酸钾时,需先制得高铁酸钠,然后再向高铁酸钠中加入饱和KOH溶液,即可析出高铁酸钾。
①加入饱和KOH溶液的目的是:__________。
②由以上信息可知:高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠____(填“大”或“小”)。
(3)干法制备K2FeO4的反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比________
工业上用重铬酸钠(Na2Cr2O7)结晶后的母液(含少量杂质Fe3+)生产重铬酸钾(K2Cr2O7),工艺流程及相关物质溶解度曲线如图:
(1)由Na2Cr2O7生产K2Cr2O7的化学方程式为___________,通过冷却结晶析出大量K2Cr2O7的原因是___________.
(2)向Na2Cr2O7母液中加碱液调pH的目的是___________.
(3)固体A主要为___________(填化学式),固体B主要为___________(填化学式).
(4)用热水洗涤固体A,回收的洗涤液转移到母液___________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)中,既能提高产率又可使能耗最低。
已知固体Na2SO3受热易分解,实验流程和结果如下:
已知:气体Y是一种纯净物,在标准状况下的密度为1.518g·L-1。请回答:
(1)气体Y分子的电子式_________________,白色沉淀的化学式___________________。
(2)该流程中的Na2SO3受热分解的化学方程式____________________________________。
(3)另取固体X试样和Na2SO3混合,加水溶解后与稀盐酸反应,有淡黄色沉淀产生。写出产生淡黄色沉淀的离子方程式________________________(不考虑空气的影响)。
向100 mL稀H2SO4与稀HNO3的混合溶液中逐渐加入铁粉,假设加入铁粉的质量与产生气体的体积(标准状况)之间的关系如图所示,且每一段只对应一个反应。下列说法正确的是( )
A. 开始时产生的气体为H2
B. AB段发生的反应为置换反应
C. 所用混合溶液中c(HNO3)=0.5 mol·L-1
D. 参加反应铁粉的总质量m2=8.4 g