(7分)蛭石为一种层状结构的含镁的铝硅酸盐,是黑云母等天然矿物风化蚀变的产物,因为其受热膨胀时呈挠曲状,形态酷似水蛭,故此得名蛭石。膨化后的蛭石呈颗粒状,有隔热、耐冻、抗菌、防火、吸声等优异性能,但不耐酸。
(1)某硅酸盐矿石的组成可以看作SiO2中有1/4的Si被Al置换,再由Mg平衡其电荷形成的。该矿石的组成以氧化物形式表示为 。
(2)某校研究性学习小组取得了某种牌号的膨化蛭石样品,其成分可以用氧化物(MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2、H2O)的形式表示。为研究蛭石的组成,拟进行实验探究,实验流程及相关数据如下:
①固体A的化学式是 ;
②固体F的物质的量是 ;
③通过计算,给出用氧化物的形式表示某种膨化蛭石组成的化学式。
(8分) 雄黄(As4S4)和雌黄(As2S3)是提取砷的主要矿物原料,二者在自然界中共生。根据题意完成下列填空:
(1)As2S3和SnCl2在盐酸中反应转化为As4S4和SnCl4并放出H2S气体。若As2S3和SnCl2正好完全反应,As2S3和SnCl2的物质的量之比为 。
(2)上述反应中的氧化剂是 ,反应产生的气体可用 吸收。
(3)As2S3和HNO3有如下反应,As2S3+10H++ 10NO3—=2H3AsO4+ 3S+10NO2↑+ 2H2O
若生成2mol H3AsO4,则反应中转移电子的物质的量为 。若将该反应设计成一原电池,则NO2应该在 (填“正极”或“负极”)附近逸出。
(4)若反应产物NO2与11.2L O2(标准状况)混合后用水吸收全部转化成浓HNO3,然后与过量的碳反应,所产生的CO2的量 (选填编号)。
a.小于0.5 mol b.等于0.5mol c.大于0.5mol d.无法确定
(13分)用下图装置可以进行测定SO2转化成SO3的转化率的实验。已知SO3的熔点是16.8℃,沸点是44.8℃。已知发生装置中所涉及反应的化学方程式为:
Na2SO3(s)+ H2SO4(85%)=Na2SO4 + SO2↑+ H2O
根据实验需要,应该在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处连接合适的装置。请从下图A~E装置中选择最适合Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处连接的装置分别是 、 、 。
(2)从乙处均匀通入O2,为使SO2有较高的转化率,实验中在加热催化剂与滴加浓硫酸的顺序中,首先应采取的操作是 。
(3)有一小组在实验中发现,SO2气体产生缓慢,以致后续实验现象不明显,但又不存在气密性问题,请你推测可能的原因并说明相应的验证方法(写2点)。
① 原因 ,验证方法
② 原因 ,验证方法
(4)将SO2通入含1.5mol氯酸的溶液中,可生成一种强酸和一种氧化物,若有1.5×6.02×1023个电子转移时,该反应的化学方程式
(5)用amolNa2SO3粉末与足量浓硫酸进行此实验,当反应结束时,继续通入O2一段时间后,测得装置Ⅲ增重了bg,则实验中SO2的转化率为 %(用含a、b的代数式填写)
(8分)磷、硫元素的单质和化合物应用广泛。
(1)磷元素的原子结构示意图是____________。
(2)磷酸钙与焦炭、石英砂混合,在电炉中加热到1500℃生成白磷,反应为:2Ca3(PO4)2+6SiO2===6CaSiO3+P4O10 10C+P4O10===P4+10CO
每生成1 mol P4时,就有________mol电子发生转移。
(3)硫代硫酸钠(Na2S2O3)是常用的还原剂。在维生素C(化学式C6H8O6)的水溶液中加入过量I2溶液,使维生素C完全氧化,剩余的I2用Na2S2O3溶液滴定,可测定溶液中维生素C的含量。发生的反应为:
C6H8O6+I2===C6H6O6+2H++2I- 2S2O32-+I2===S4O62-+2I-
在一定体积的某维生素C溶液中加入a mol·L-1 I2溶液V1 mL,充分反应后,用Na2S2O3溶液滴定剩余的I2,消耗b mol·L-1 Na2S2O3溶液V2 mL。该溶液中维生素C的物质的量是__________mol。
(4)在酸性溶液中,碘酸钾(KIO3)和亚硫酸钠可发生如下反应:
2IO3-+5SO32-+2H+===I2+5SO42-+H2O
生成的碘可以用淀粉溶液检验,根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。某同学设计实验如下表所示:
|
0.01mol·L-1KIO3酸性溶液(含淀粉)的体积/mL |
0.01mol·L-1 Na2SO3溶液的体积/mL |
H2O的体积/mL |
实验温度 /℃ |
溶液出现蓝色时所需时间/s |
实验1 |
5 |
V1 |
35 |
25 |
|
实验2 |
5 |
5 |
40 |
25 |
|
实验3 |
5 |
5 |
V2 |
0 |
|
该实验的目的是______________________________________________;表中V2=___________mL
II、稀土元素是宝贵的战略资源,我国的蕴藏量居世界首位。
(5)铈(Ce)是地壳中含量最高的稀土元素。在加热条件下CeCl3易发生水解,无水CeCl3可用加热CeCl3·6H2O和NH4Cl固体混合物的方法来制备。其中NH4Cl的作用是
(10分)A~I分别表示中学化学中常见的一种物质,它们之间相互关系如下图所示(部分反应物、生成物没有列出),且已知G为主族元素的固态氧化物,A、B、C、D、E、F六种物质中均含同一种元素。
请填写下列空白:
(1)A、B、C、D、E、F六种物质中所含同一种元素在周期表中位置第_____周期、第_____族 ;
(2)写出反应①的化学方程式______________________________________________;
(3)写出反应④的离子方程式______________________________________________;
(4)写出反应③的电极方程式:
阳极:_______________________ 阴极:___________________________
(5)从能量变化的角度看,①②③反应中属于△H<0的反应是___________。(填序号)
(6分)A、B、C、D、E五种短周期元素,它们的原子序数依次增大;A元素的原子半径最小;B元素的最高价氧化物对应水化物与其氢化物能生成盐;D与A同主族,且与E同周期;E元素原子的最外层电子数比次外层电子数少2;A、B、D、E这四种元素,每一种与C元素都能形成原子个数比不相同的若干种化合物。请回答:
(1)C和E两种元素相比较,原子得电子能力较强的是(填元素名称) ,以下三种说法中,可以验证该结论的是(填写编号) ;
A.比较这两种元素的常见单质的沸点
B.二者形成的化合物中,C元素的原子显负价
C.比较这两种元素的气态氢化物的稳定性
(2)A、B、C、E可形成两种酸式盐(均含有该四种元素),这两种酸式盐在水溶液中相互反应的离子方程式为 。
(3)C与D形成的某种化合物可作潜水面具中的供氧剂,每生成标准状况下11.2LO2,消耗该化合物的质量为___________。