（13分）下表为元素周期表中前四周期的部分元素（从左到右按原子序数递增排列，部分涉及到的元素未给出元素符号），根据要求回答下列各小题：
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（1）在以上表格中所有元素里基态原子的电子排布中4s轨道上只有1个电子的元素有 （填元素名称）。
（2）根据元素原子的外围电子排布的特征，可将元素周期表前四周期元素分成4个区域，分别为s区、p区、d区、ds区，，则属于s区的元素有 种，属于d区的元素有 种。第二周期元素中除Ne外电负性由高到低的三种元素依次是 ,电离能由高到低的三种元素依次是 。
（3）Mn、Fe均为第四周期过渡元素，两元素的部分电离能数据列于下表：
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元素 |
Mn |
Fe |
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电离能 （ kJ·mol－1） |
I1 |
717 |
759 |
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I2 |
1509 |
1561 |
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I3 |
3248 |
2957 |
回答下列问题：
Mn元素的电子排布式为____________________________________，
Fe2+的电子排布图为__________________________
比较两元素的I2、I3可知，气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个 电子难。对此，你的解释是：_____________________________
【解析】（1）考查元素周期表的结构和原子核外电子的排布规律。根据构造原理可知4s轨道上只有1个电子的元素是K、Cr和 Cu。
（2）除ds区外，区的名称来自于构造原理最后填入电子的能级的符号，即s区包括第IA和ⅡA，共2列。p区包括第ⅢA到第 ⅦA以及0族，共6列。D区包括第3列到第10列，共8列。ds区包括第11和12列，共2列。非金属性越强，电负性越大，第一电离能也越大，非金属性是Cl＞S＞P，所以电负性是Cl＞S＞P。由于P原子的3p轨道属于半充满，属于第一电离能是Cl＞P＞S。
（3）根据构造原理可以写出锰元素的电子排布，即1s22s22p63s23p63d54s2，Fe2+的电子排布图为1s22s22p63s23p63d6。由于Mn2+的3d轨道属于半充满，比较稳定，所以再失去1个电子所需要的能量就高。而Fe2+的3d轨道上有6个电子，Fe3+的3d轨道上有5个电子，属于不充满比较稳定，因此3d能级由不稳定的3d6到稳定的3d5半充满状态，需要的能量相对要少。
（12分）实验研究发现，硝酸发生氧化还原反应时，硝酸的浓度越稀，对应还原产物中氮元素的化合价越低。某同学取一定量铁铝合金与100mL某浓度的硝酸充分反应，反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中，逐滴加入4mol·L－1的氢氧化钠溶液，所加氢氧化钠溶液的体积(mL)与产生的沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示（C>0）。试回答下列问题：
（1）写出反应过程中的离子反应方程式：
OC段 ，
DE段 ，
EF段___________________________________ __________。
（2）硝酸溶液的物质的量浓度为 mol·L－1
（3）B的值为_________mol，C的值为 mL。
【解析】由题意知，金属与硝酸反应时，硝酸的还原产物为NH4NO3，由图又可看出金属与硝酸反应后，硝酸是过量的，故金属的氧化产物为Fe(NO3)3、Al(NO3)3。图中：①O→C：H＋＋OH－===H2O；②C→88：R3＋＋3OH－===R(OH)3↓(R代表Fe或Al)；③88→94：NH＋OH－===NH3·H2O；④94→104：Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O。由④知n[Al(OH)3]＝0.01 L×4 mol·L－1＝0.04 mol＝n(Al)。由③知，n(NH4NO3)＝0.006 L×4 mol·L－1＝0.024 mol，根据反应中得失电子相等的原则得：3n(R3＋)＝0.024×8＝0.192 mol，则n(R3＋)＝0.064 mol＝n(合金)，故混合物中n(Fe)＝0.024mol。0→88 mL中，用于沉淀金属离子的OH－有0.064 mol×3＝0.192 mol，故C点：(0.088 L×4 mol·L－1－0.192 mol)÷4 mol·L－1＝0.04 L，即40 mL。据原子守恒可知硝酸的物质的量是0.094L×4mol/L＝0.376mol。其浓度是3.76mol/L。
（11分）某溶液仅含下表离子中的5种（不考虑水的电离及离子的水解）且各种离子物质的量均为1mol。
阳离子:Na+ Mg2+ Fe3+ Al3+ Fe2+
阴离子:OH- CO32- Cl- NO3- SO42-
①若向溶液中加入KSCN溶液无明显变化；
②若向原溶液中加入稀盐酸，有无色气体生成，溶液中阴离子种类不变；请推断：
（1）原溶液中含有阳离子:________；含有阴离子:__________；
（2）向原溶液中加入足量稀盐酸发生反应的离子方程式：______ ___ _ ；
（3）若向原溶液中加入足量的NaOH溶液，充分反应后过滤，洗涤，灼烧至恒重，得到的固体质量为__________g。
【解析】①说明没有Fe3+。加入盐酸阴离子种类不变，所以溶液中不能含有CO32－和OH-。又因为生成无色气体，在所给的离子中只有通过硝酸根的还原才能生成NO，所以原溶液中一定含有NO3-。所以必须有还原性离子，即一定含有亚铁离子。因为物质的量均是1mol，且只有5种离子，所以若镁离子、钠离子和铝离子同时存在，或存在2种，都不能满足溶液呈电中性，所以三者只能含有一种，因此氯离子和SO42-必须同时存在。根据离子的浓度大小可以判断，镁离子存在，铝离子和钠离子不能存在。若加入足量的氢氧化钠溶液，最终生成的沉淀是氢氧化镁和氢氧化铁，灼烧得到氧化镁和氧化铁，根据原子守恒可知，质量是1mol×40g/mol＋0.5mol×160g/mol＝120g。
（13分）A、B、C、D、E、X、Y为中学常见的七种物质，它们有如下转化关系（部分产物与反应条件略去）：
（1）若A为金属单质，B为氢气，X为盐酸，Y为易溶强碱溶液。则A物质的名称是 ；D与Y反应的离子方程式为；
（2）若A为固体非金属单质，B为水，X为强酸，Y为含钠元素的化合物。则A物质的名称可能是 ；D与Y反应的离子方程式为可能为
；
（3）若A、C为同主族元素组成的单质，通常状况下，A为气体，C为液体，Y为金属单质。则D溶液显 （填酸或碱）性，原因是
（用离子方程式作答）
将NaOH溶液加入E的溶液中，可观察到的现象是 ；
D→E的化学反应方程式为 。
【解析】（1）根据图中的转化特点可知，C和强碱反应生成物D还能溶解在强碱中，常见的是铝的化合物的转化，再结合A是金属可知，A是铝和盐酸的÷生成氢气和氯化铝，所以D是氢氧化铝，E是偏铝酸钠。
（2）常见非金属单质能和酸反应生成水的，一般强氧化性酸和C或S反应，生成的CO2或SO2可与氢氧化钠反应生成正盐或酸式盐。
（3）常见的液体单质是溴，A能置换出溴，说明A是氯气。根据转化特点可判断，Y是变价的金属铁。铁离子在溶液中存在水解平衡，溶液显酸性。
Mg、Cu合金8.4g完全溶于浓硝酸中，若反应中硝酸被还原，只产生4480mLNO2和2240mLN2O4，反应后的溶液中加足量的NaOH溶液，生成的沉淀再经灼烧后所得固体质量为：
A．15.2 g, B．11.6g C．13.5g, D．16.6 g
【解析】根据反应过程不难判断，生成的沉淀是氢氧化镁和氢氧化铜，灼烧得到的是氧化镁和氧化铜，因为金属每失去2mol电子，就要结合1mol氧原子。硝酸的还原产物是NO2和N2O4，转移的电子是
，所以根据得失电子守恒可知，金属结合的氧原子是0.2mol，质量是0.2mol×16g/mol＝3.2g，所以最终的固体质量是11.6g。即答案是B。
现有CuO和Fe2O3组成的混合物a g，向其中加入2 mol·L—1的硫酸溶液50mL，恰好完全反应。若将a g该混合物在足量H2中加热，使其充分反应，冷却后剩余固体质量：
A．1.6 a g B．(a－1.6) g C．(a－3.2) g D．a g
【解析】硫酸和CuO和Fe2O3反应分别生成硫酸铜和硫酸铁以及水，即硫酸中的氢离子和氧化物中的氧原子结合生成了水，硫酸的物质的量是0.1mol，则氧化物中氧原子的物质的量也是0.1mol，其质量是1.6g，所以混合物中金属原子的质量是（a－1.6）g，所以正确的答案是B。
