已知:A、B、C、D、E、F六种元素,原子序数依次增大。A原子核外有两种形状的电子云,两种形状的电子云轨道上电子数相等;B是短周期中原子半径最大的元素;C元素3p能级半充满;E是所在周期电负性最大的元素;F是第四周期未成对电子最多的元素。
试回答下列有关的问题。
(1)写出F元素的电子排布式:_______________________________。
(2)已知A元素的一种氢化物分子中含四个原子,则在该化合物的分子中A原子的杂化轨道类型为_______________________________________。
(3)已知C、E两种元素形成的化合物通常有CE3、CE5两种。这两种化合物中一种为非极性分子,一种为极性分子,属于极性分子的化合物的分子空间构型是___。
(4)B、C、D、E的第一电离能由大到小的顺序是________(写元素符号)。四种元素最高价氧化物的水化物形成的溶液,物质的量浓度相同时,pH由大到小的顺序是________________________________(写化学式)。
(5)由B、E两元素形成的化合物组成的晶体中,阴、阳离子都具有球型对称结构,它们都可以看做刚性圆球,并彼此“相切”。如下图所示为B、E形成化合物的晶胞结构图以及晶胞的剖面图:
晶胞中距离一个B+最近的B+有________个。若晶体密度为ρ g·cm-3,阿伏加德罗常数的值用NA表示,则E-的离子半径为________cm(含NA与ρ的式子表达)。
锌锰干电池所含的汞、酸或碱等在废弃后进入环境中将造成严重危害。对废旧电池进行资源化处理显得非常重要。某化学兴趣小组拟采用如下处理方法回收废电池中的各种资源。
(1)碱性锌锰干电池的电解质为KOH,总反应为Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2,其负极的电极反应式为 。
(2)填充物用60℃温水溶解,目的是加快溶解速率,但必须控制温度不能太高,其原因是 。
(3)操作A的名称为 。
(4)滤渣的主要成分为含锰混合物,向含锰混合物中加入一定量的稀硫酸、稀草酸,并不断搅拌至无气泡为止。其主要反应为2MnO(OH)+MnO2+2H2C2O4+3H2SO4=3MnSO4+4CO2+6H2O。
①当1 mol MnO2参加反应时,共有 mol电子发生转移。
②MnO(OH)与浓盐酸在加热条件下也可发生反应,试写出其反应的化学方程式 。
(5)铜帽溶解时加入H2O2的目的是 (用化学方程式表示)。铜帽溶解完全后,可采用_______方法除去溶液中过量的H2O2。
(6)锌锰干电池所含的汞可用KMnO4溶液吸收。在不同pH下,KMnO4溶液对Hg的吸收率及主要产物如下图所示:
根据上图可知:
①pH对Hg吸收率的影响规律是 。
②在强酸性环境下Hg的吸收率高的原因可能是 。
如图所示是在实验室进行氨气快速制备与性质实验的组合装置,部分固定装置未画出。
(1)在组装好装置后,若要检验A—E装置的气密性,其操作是首先 ,然后微热A,���察到E中有气泡冒出,移开酒精灯或松开双手,E中导管有水柱形成说明装置气密性良好。
(2)装置B中盛放试剂是 。
(3)点燃C处酒精灯,关闭弹簧夹2,打开弹簧夹1,从分液漏斗放出浓氨水至浸没烧瓶中固体后关闭分液漏斗,稍后片刻,装置C中黑色固体逐渐变红,装置E中溶液里出现大量气泡,同时产生 (答现象);从E中逸出液面的气体可以直接排入空气,请写出在C中发生反应的化学方程式 。
(4)当C中固体全部变红色后,关闭弹簧夹1,慢慢移开酒精灯,待冷却后,称量C中固体质量。若反应前固体质量为16g,反应后称重固体质量减少2.4g。通过计算确定该固体产物的成分是 (用化学式表示)。
(5)在关闭弹簧夹1后,打开弹簧夹2,残余气体进入F中,很快发现装置F中产生白烟,同时发现G中溶液迅速倒吸流入F中。写出产生白烟的化学方程式 。迅速产生倒吸的原因是 。
甲、乙、丙、丁、戊为原子序数依次增大的短周期元素.甲、丙处于同一主族,丙、丁、戊处于同一周期,戊的负一价阴离子与丙的阳离子差8个电子。甲、乙组成的常见气体X能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;戊的单质与X反应能生成乙的单质,同时生成两种溶于水均呈酸性的化合物Y和Z,0.1mol/L的Y溶液pH>1;丁的单质既能与丙元素最高价氧化物的水化物的溶液反应生成盐L也能与Z的水溶液反应生成盐N;丙、戊可组成化合物M。请回答下列问题:
(1)戊离子的结构示意图为 。
(2)写出由甲乙两元素形成的化合物中,既含有极性键又含有非极性键的物质的结构式 ,该物质与空气在碱性条件下可构成燃料电池,该电池放电时,负极的反为 。
(3)戊的单质与X反应生成的Y和Z的物质的量之比为2:4,反应中被氧化的物质与被还原的物质的物质的量之比为 。
(4)写出少量Z的稀溶液滴入过量L的稀溶液中发生反应的离子方程式 。
(5)按如图电解M的饱和溶液:
写出该电解池中发生反应的总反应方程式 。将充分电解后所得溶液逐滴加入到酚酞试液中,观察到得现象是 。
【化学与技术】
以黄铁矿为原料(主要成分是FeS2)为原料,生产硫酸的简要流程图如下:
(1)写出流程图中一种氧化物的名称 。
(2)将黄铁矿粉碎,目的是 。
(3)流程中SO2转化为SO3的化学方程式为 。
(4)炉渣(Fe2O3)在工业上可用来 。
【物质结构与性质】
M是原子序数<30的一种金属,常用于航空、宇航、电器及仪表等工业部门,M原子的最外层有空轨道,且有两个能级处于电子半充满状态。
(1)M原子的外围电子排布式为__________,在周期表中属于 区元素。
(2)M的堆积方式属于钾型,其晶胞示意图为______(填序号)。
(3)MCl3·6H2O有三种不同颜色的异构体
A、[M(H2O)6]Cl3 B、[M(H2O)5Cl]Cl2·H2O和C、[M(H2O)4Cl2]Cl·2H2O。为测定蒸发MCl3溶液析出的暗绿色晶体是哪种异构体,取0.010 mol MCl3·6H2O配成溶液,滴加足量AgNO3溶液,得到沉淀2.870 g。该异构体为 (填A或B或C)。
(4)MO2Cl2常温下为暗红色液体,熔点-96.5℃,沸点117℃,能与丙酮(CH3COCH3)、CCl4、CS2等互溶。
①固态MO2Cl2属于________晶体;
②CS2中碳原子和丙酮(CH3COCH3)羰基中的碳原子分别采取的杂化方式为____杂化和________杂化。
(5)+3价M的配合物K[M(C2O4)2(H2O)2]中,配体是______,与C2O42-互为等电子体的分子是(填化学式)__________。