(10分)许多物质的氧化能力受溶液酸碱性的影响。高锰酸钾在不同条件下发生的还原反应如下:
①酸性:MnO4-+5e-+8H+→Mn2++4H2O;
②中性:MnO4-+3e-+2H2O→MnO2+4OH-
③碱性:MnO4-+e-→MnO42-(溶液呈绿色)
MnO2的还原反应可表示如下:MnO2+4H++2e-→Mn2++2H2O
(1)MnO2与稀盐酸不能制取氯气,其原因是___________________________________。
(2)将PbO2投入到酸性MnSO4溶液中搅拌,溶液变为紫红色。下列叙述正确的是_______。(选填编号)
a.氧化性:PbO2>KMnO4 b.还原性:PbO2>KMnO4 c.该反应可以用盐酸酸化
(3)写出将SO2通入KMnO4溶液中所发生反应的离子方程式,并配平:
________________________________________________________________________。
(4)将高锰酸钾溶液逐滴加入到硫化钾溶液中可发生如下反应,已知产物中K2SO4和S的物质的量之比为3∶2。完成并配平该反应的化学方程式:
□KMnO4+□K2S+□__________→□K2MnO4+□K2SO4+□S↓+□__________,反应若生成5.44 g硫单质,反应过程中转移电子的物质的量为__________________。
(13分)某强酸性溶液X含有Ba2+、Al3+、NH+4、Fe2+、Fe3+、CO2-3、SO2-3、SO2-4、Cl-、NO-3中的一种或几种,取该溶液进行连续实验,实验内容如下:
根据以上信息,回答下列问题:
(1)反应③的化学方程式为_________________________________________________。
(2)沉淀C、H和气体F的化学式分别为___________________________________。
(3)写出有关反应的离子方程式:
①中生成A________________________________________________________。
⑤_______________________________________________________________。
(4)上述离子中,溶液X中肯定不含有的离子是________________________________,可能含有的离子是________________________________。
(13分)铜(Cu)是重要金属,铜的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途,如CuSO4溶液常用作电解液、电镀液等。请回答以下问题:
(1)向CuSO4浓溶液中滴入浓氨水,直至产生的沉淀恰好溶解,可得到深蓝色的透明溶液。再向其中加入适量乙醇,可析出深蓝色的Cu(NH3)4SO4•H2O晶体。
①沉淀溶解的离子方程式为_______________________________________________。
②乙醇的作用是_________________________________________________________。
③[Cu(NH3)4]2+具有对称的立体构型,[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代,能得到两种不同结构的产物,则[Cu(NH3)4]2+的立体构型为____________________,其中N原子的杂化轨道类型是________。
(2)金(Au)与铜为同族元素,铜与金可形成具有储氢功能的合金。
①合金中,原子间的作用力是_______________。已知Au为第六周期元素,则基态Au原子的价电子排布式为________,Au的原子序数为________。
②该储氢合金为立方最密堆积结构,晶胞中Cu原子位于面心、Au原子位于顶点,储氢时,H原子进入由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中,则该晶体储氢后的化学式为_______________。
(9分)水是生命之源,它与我们的生活密切相关。在化学实验和科学研究中,水也是一种常用的试剂。
(1)在酸性溶液中,水分子容易得到一个H+,形成水合氢离子(H3O+)。对于这一过程,下列描述不合理的是______________。
A.氧原子的杂化类型发生了改变 B.微粒的形状发生了改变
C.微粒的化学性质发生了改变 D.微粒中的键角发生了改变
根据价层电子对互斥理论推测H3O+的形状为_____________________。
(2)水分子和硫化氢分子的键角及中心原子的杂化方式如下表:
分子 | H2O | H2S |
中心原子杂化方式 | sp3 | |
键角 | 104.5° | 92.1° |
键长 | 95.7 pm | 133.6 pm |
根据表格中的数据判断O-H键键能______(填“>”、“=”或“<”)S-H键键能。用电负性知识解释H2O的键角大于H2S的键角的原因:________________________
__________________________________________________________。
(3)在冰晶体中,每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键(如图所示),已知冰的升华热是51 kJ/mol,除氢键外,水分子间还存在范德华力(11 kJ/mol),则冰晶体中氢键的“键能”是________kJ/mol。
向含有a mol FeBr2的溶液中,通入x mol Cl2。下列各项为通Cl2过程中,溶液内发生反应的离子方程式,其中错误的是
A.x=0.4a,2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
B.x=0.6a,2Br-+Cl2=Br2+2Cl-
C.x=a,2Fe2++2Br-+2Cl2=Br2+2Fe3++4Cl-
D.x=1.5a,2Fe2++4Br-+3Cl2=2Br2+2Fe3++6Cl-
某金属单质跟一定浓度的硝酸反应,假定只产生单一的还原产物,当参加反应的单质与被还原HNO3的物质的量之比为2∶1时,还原产物可能是
A.N2O B.NO C.NO2 D.N2