【物质结构与性质】A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的前四周期六种元素,A2-和B+具有相同的电子层结构;C、E为同周期元素,C核外电子总数是最外层电子数的3倍;E元素最外层有一个未成对电子;F的最外层只有1个电子,但次外层有18个电子。
请回答下列问题:
(1)基态F原子的核外电子排布式为 ,F2+能与足量氨水反应得到深蓝色透明溶液,该深蓝色离子的结构式为 。
(2)六种元素中电负性最小的是 ,其中C、D、E的第一电离能由大到小顺序为 (填元素符号)。
(3)A、B 的氢化物所属的晶体类型分别为 。
(4)指出A、D的简单氢化物中沸点较高的物质并说明原因 。
(5)C和E的单质反应可生成组成比为1︰3的化合物,该化合物的立体构型名称为 ,中心原子的杂化轨道类型为 。
(6)A和B能够形成化合物Y,其晶胞结构如图所示,晶胞参数为a nm,Y的化学式为 ,列式计算晶体Y的密度(可不化简) g·cm-3。
锰的单质及其化合物在生产、生活中有广泛应用。
(1)碱性锌锰电池广泛应用于日常生活。电池的总反应式为:Zn(s)+2MnO2(s)+2H2O(l)===Zn(OH)2(s)+2MnOOH(s)。该电池的正极反应式为 。
(2)某学习小组拟以废旧干电池为原料制取锰,简易流程如下:
①加入浓盐酸溶解废旧电池内黑色物质过程中保持通风,其原因是 。
②从产品纯度、环保等角度考虑,X宜选择 (填代号)。
A.焦炭 B.铝 C.氢气 D.一氧化碳
③写出碳酸锰在空气中灼烧生成四氧化三锰的化学方程式 。
(3)电解硫酸锰溶液法制锰又叫湿法冶锰。以菱锰矿(主要成份是MnCO3,主要杂质是Fe2+、Co2+、Ni2+)为原料制备锰的工艺流程如下:
已知:NiS 、CoS均难溶于水。部分氢氧化物的pH如下表:(若某离子浓度小于等于105mol·L1,则认为完全沉淀)
物质 | Fe(OH)2 | Ni(OH)2 | Co(OH)2 | Mn(OH)2 | Fe(OH)3 |
开始沉淀pH | 7.5 | 7.7 | 7.6 | 8.3 | 2.7 |
完全沉淀pH | 9.7 | 8.4 | 8.5 | 9.8 | 3.8 |
①浸出槽内MnO2的作用是(用离子方程式表示) 。
②加入氨水调节浸出槽中溶液的pH范围为 。
③电解槽阴极的电极反应式为 。
“C化学”是指以碳单质或分子中含1个碳原子的物质(如CO、CO2、CH4、CH3OH等)为原料合成工业产品的化学工艺,对开发新能源和控制环境污染有重要意义。
(1)一定温度下,在两个容积均为2 L的密闭容器中,分别发生反应:CO2(g) + 3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g) ΔH=-49.0 kJ/mol。相关数据如下:
容器 | 甲 | 乙 |
反应物投入量 | 1 mol CO2(g)和3 mol H2(g) | 1 mol CH3OH(g)和1 mol H2O(g) |
平衡时c(CH3OH) | c1 | c2 |
平衡时能量变化 | 放出29.4 kJ | 吸收a kJ |
请回答:①c1 c2(填“>”、“<”或“=”);a= 。
②若甲中反应达到平衡耗时10 s,则用CO2来表示甲中反应从开始到平衡过程中的平均反应速率是_____mol/(L·s)。
(2)向体积为1 L的密闭容器中充入b mol CO和2b mol H2,发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。平衡时CO的转化率与温度的关系如图所示。请回答下列问题:
①正反应属于 (填“吸”或“放”)热反应。
②100℃时,该反应的平衡常数K= (用含b的代数式表示)。
(3)治理汽车尾气的反应是2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) ΔH<0。在恒温恒容的密闭容器中通入n(NO):n(CO)=1:2的混合气体,发生上述反应。下列图像正确且能说明反应在进行到t1时刻一定达到平衡状态的是 (选填字母)
为探索工业含铝、铁、铜合金废料的再利用,化学科技小组的同学们进行了一系列实验探究。他们设计的实验方案如图,其中Y气体是空气的主要成分之一。
请回答下列问题:
(1)操作①用到的玻璃仪器有烧杯、 。
(2)气体X的分子式为 。
(3)反应④的化学反应方程式为 。
(4)常温下,将绿矾配成约0.1mol•L-1FeSO4溶液,测得溶液的pH=3。请用离子方程式解释原因 ,该溶液中c(SO42-)-c(Fe2+)= mol•L-1(填数值)。
(5)若要测定所配溶液中Fe2+的准确浓度,取20.00mL溶液于锥形瓶中,可再直接用酸性KMnO4标准溶液进行滴定,滴定终点的现象是 。
常温下,向1L0.1mol•L-1NH4Cl溶液中,不断加入固体NaOH后,NH4+与NH3•H2O的变化趋势如图所示(不考虑体积变化和氨的挥发),下列说法不正确的是( )
A.M点溶液中水的电离程度比原溶液小
B.据电荷守恒可知在M点时,n(OH-)-n(H+)=(a-0.05)mol
C.当n(NaOH)=0.1mol时,c(Na+)= c(NH4+)+ c(NH3•H2O)
D.随着NaOH的加入,不断增大
在恒温恒容的密闭容器中,充入4 mol气体A和2mol气体B发生反应3A(g)+2B(g)4C(?)+2D(?)。反应一段时间后达到平衡,测得生成1.6mol C,反应前后体系压强之比为5︰4。则下列说法正确的是( )
A.气体A的平衡转化率大于气体B的平衡转化率
B.物质D的聚集状态一定是气体
C.平衡后升高温度,若平衡向左移动,则正反应的ΔH>0
D.平衡后若减小该体系的压强,则平衡向左移动,化学平衡常数增大