“卤块”的主要成分为MgCl2(含Fe2+、Fe3+、Mn2+等杂质离子),若以它为原料,按如下工艺流程图,即可制得“轻质氧化镁”。如果要求产品尽量不含杂质离子,而且成本较低,流程中所用试剂或pH值控制可参考下列附表确定。轻质氧化镁工艺流程图如下:
表1 化学试剂价格表
试剂 |
价格(元/ t ) |
漂液(含NaClO25.2%) H2O2(30%) NaOH(固98%) Na2CO3(固99.5%) 卤块(MgCl2,30%) |
450 2400 2100 600 310 |
表2 生成氢氧化物沉淀的值
物质 |
开始沉淀 |
沉淀完全 |
Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mn(OH)2 Mg(OH)2 |
2.7 7.6 8.3 9.6 |
3.7 9.6Ω 9.8 11.1 |
Ω注:Fe2+氢氧化物呈絮状,不易从溶液中除去,所以常将它氧化成为Fe3+,生成Fe(OH)3沉淀而去除之。请填写以下空白:
⑴、在步骤②加入试剂X,最佳选择应是 ,其作用是 。
⑵、在步骤③加入的试剂Y应是 ,之所以要控制pH=9.8,其目的
是 。
⑶、在步骤⑤时发生的化学反应方程式是: 。
有A、B、C、D、E五种短周期元素,其原子序数依次增大。A原子的电子层数与它的核外电子总数相同,B原子核外最外层电子数是次外层电子数的2倍,C元素的原子基态时2p能级是2s能级上的电子数的2倍,D是该周期中原子半径最大的主族元素,E原子的第一至第四电离能(kJ·mol-1)分别为:578、1817、2745、11575。请回答下列问题:
(1)C、D两元素形成的化合物的晶体类型是 。BC2的结构式 ;在一定温度下,用x射线衍射法测BC2晶胞(晶体中最小的重复单位)边长: a=5.72×10-8cm,该温度下BC2的密度为
(2)若F是D的同主族下一周期元素,则F的电子排布式是: ,
(3)写出E的最高价氧化物对应的水化物与D的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式 。
(4)A2C分子间因存在“氢键”的作用而彼此结合形成(A2C)n。在该分子形成的晶体中每个A2C分子被4个A2C分子包围形成变形的四面体,通过“氢键”相互连接成庞大的分子晶体,其结构示意图如右图所示,试填空。
①含1molA2C的该晶体中有_____mol“氢键”。
②若G是C的同主族下一周期元素,请比较A2C与A2G沸点的高低______________。(填分子式)
碳、硅元素的单质及其化合物是构成自然界的重要物质。
(1)甲烷是最简单的有机物,实验室可通过下列反应制取:CH3COONa+NaOHCH4↑+X(已配平)
①X属于 晶体(填晶体类型)。
②MgO晶体的熔点比CaO高,主要原因是 。
(2)金刚石和石墨是两种重要的碳单质。
①以Ni—Cr—Fe为催化剂,一定条件下可将石墨转化为金刚石。基态Cr3+离子中未成对电子数有 个。
②石墨晶体具有层状结构,在层与层之间嵌入金属K原子,能形成石墨夹层离子化合物(KC8),KC8固态时也能导电,导电的粒子是 。
(3)硅烷(SiH4)的结构与甲烷相似。SiH4分子中共价键的类型是 ;硅烷能与硝酸银发生如下反应:SiH4+8 AgNO3+2 H2O =" 8" Ag↓+SiO2↓+8 HNO3
该反应中氢元素被氧化,由此可判断电负性:Si H(填“>”、“<”或“=”)
(4)下图中,能正确表示与Si同周期部分元素的第三电离能(I3)与原子序数关系的
是 (填标号)。
孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量铁的化合物和硅的化合物。以孔雀石为原料可制备CuCl2·3H2O及纯碱,流程如下图。且知:溶液A只含Cu2+、Fe2+、Fe3+三种金属离子,且三种离子沉淀的pH如表所示。回答下列问题:
(1)图中“试剂1”为 。
(2)加入CuO作用是调节溶液pH,则pH的范围为 。
金属离子 |
Fe3+ |
Fe2+ |
Cu2+ |
|
pH |
氢氧化物开始沉淀 |
1.9 |
7.0 |
4.7 |
氢氧化物完全沉淀 |
3.2 |
9.0 |
6.7 |
(3)气体E、F与饱和食盐水作用生成H和G时,E和F应按一定先后顺序通人饱和食盐水中。其中,应先通入气体是 (填物质的化学式)
(4)由溶液C获得CuCl2·3H2O,需要经过 、 、过滤等操作。
(5)已知:常温下Cu(OH)2的Ksp=2×10-20。计算Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+反应平衡常数 。
A、B、C、D、E是短周期的五种主族元素。A元素的某种原子,其核内没有中子;B元素的基态原子2p轨道上只有一对成对电子;C与B处于同一周期,且原子半径小于B;D与C是同主族元素;E元素的一价阳离子和C元素的阴离子具有相同的电子层结构。根据上述信息回答下列问题:
(1)B元素的原子结构示意图是 ;C元素原子的轨道表示式是 ;D元素原子的价电子排布式是 ;
(2)A元素分别与C、D两元素形成的化合物的稳定性由强到弱的顺序是(用化学式表示) ;
(3)由B、D、E三种元素组成的某种化合物的水溶液能使pH试纸先变蓝后褪色,写出该化合物的化学
式 ;用一个离子方程式表明该化合物水溶液使pH试纸先变蓝后褪色的原因 。
有以下物质:①HF ②Cl2 ③H2O ④N2 ⑤C2H4 ⑥C2H6 ⑦H2 ⑧H2O2 ⑨H-C≡N
(1)只含有极性键的是 ;只含有非极性键的是 ;既含有极性键又含有非极性键的是 。
(2)只含有σ键的是 ;即含有σ键又含有π键的是 ;含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是 ;