A、B、C、D、E、F六种元素均位于周期表的前四周期,且原子序数依次增大。元素A是原子半径最小的元素;B元素基态原子的核外电子分占四个原子轨道(能级);D元素原子的已成对电子总数是未成对电子总数的3倍;E与D处于同一主族;F位于ds区,且原子的最外层只有1个电子。
(1)E+离子的电子排布式是 。
(2)B、C、D元素的第一电离能由大到小的顺序是 。
(3)B、C元素的某些氢化物的分子中均含有18个电子,则B的这种氢化物的化学式是 ;B、C的这些氢化物的沸点相差较大的主要原因是 。
(4)A、B、D可形成分子式为A2BD的某化合物,则该化合物分子中B原子的轨道杂化类型是 ;1 mol该分子中含有π键的数目是 。
(5)C、E两元素形成的某化合物的晶胞结构如图所示,则该化合物的化学式是 ,C原子的配位数是 。
将不可再生的天然气、石油、煤等化石燃料转化利用、变废为宝已成为当务之急。
(1)根据键能数据估算CH4+4F2=CF4+4HF的反应热ΔH= 。
化学键 | C—H | C—F | H—F | F—F |
键能/(kJ·mol-1) | 414 | 489 | 565 | 155 |
(2)甲醇、二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料,均可利用CO和H2反应合成。
①某燃料电池以二甲醚为原料,熔融碳酸盐为电解质,其负极反应如下:
CH3OCH3+6CO-12e-=8CO2+3H2O。写出该燃料电池的正极反应式: 。
②废水中含甲醇对水质会造成污染,Co3+可将甲醇氧化为CO2。某同学以Pt作电极电解酸性含甲醇废水与CoSO4混合液模拟工业除污原理,其阳极反应式为 。
(3)某企业采用如图所示原理处理化石燃料开采、加工过程产生的H2S废气。
①电解池中电极A、B均为惰性电极,其中A为电解池的 极;电极B所得到的物质X的分子式为 。
②反应池中发生的离子反应方程式为 。
黄钠铁矾[NaaFeb(SO4)c(OH)d]具有沉淀颗粒大、沉淀速率快、容易过滤等特点。某研究小组先将某废水中Fe2+氧化为Fe3+,再加入Na2SO4使其生成黄钠铁矾而除去铁。为测定黄钠铁矾的组成,该小组进行了如下实验:
①称取12.125 g样品,加盐酸完全溶解后,配成250.00 mL溶液A。
②量取25.00 mL溶液A,加入足量的KI,再用0.2500 mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定生成的I2(反应原理为I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6),消耗30.00 mL Na2S2O3溶液至终点。
③另取50.00 mL溶液A,加入足量BaCl2溶液充分反应后,过滤,将所得沉淀洗涤、干燥后,称得其质量为2.330 g。
(1)NaaFeb(SO4)c(OH)d中a、b、c、d之间的代数关系式为 。
(2)通过计算确定黄钠铁矾的化学式(写出计算过程)。
多巴胺是一种重要的中枢神经传导物质。用香兰素与硝基甲烷等为原料合成多巴胺的路线如下。
(1)下列说法正确的是 。
A.可用银镜反应鉴别香兰素和多巴胺
B.1 mol香兰素与溴水发生取代反应时,最多消耗3 mol Br2
C.有机物B分子中不含手性碳原子
D.多巴胺分子中最多有7个碳原子共平面
(2)有机物C中的含氧官能团的名称为 。
(3)反应①、②的反应类型分别为 。
(4)写出同时满足下列条件的A的一种同分异构体的结构简式 。
①具有α-氨基酸的共同结构片段;
②能与FeCl3溶液发生显色反应;
③由6种不同化学环境的氢原子。
FeCO3与砂糖混用可作补血剂。以黄铁矿烧渣(含CuO、Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3等)为主要原料制备FeCO3的流程如下:
(1)质量分数为30%(密度是1.176 g·cm-3)的稀硫酸的物质的量浓度为 。
(2)检验滤液A中存在Fe2+的试剂是 。
(3)加入足量铁粉的作用除调节pH使Al3+转化为Al(OH)3沉淀外,还有两个作用,写出其中一个反应的离子方程式: 。
(4)写出滤液C与NH4HCO3溶液反应的离子方程式: 。
(5)FeCO3在空气中灼烧可制得铁系氧化物材料。已知25℃,101 kPa时:
4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3 ΔH=﹣1648 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH=﹣393 kJ·mol-1
2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)2FeCO3(s) ΔH=﹣1480 kJ·mol-1
写出FeCO3在空气中灼烧生成Fe2O3的热化学方程式: 。
(6)某兴趣小组为充分利用副产品,欲利用滤渣D为原料制取Al2O3,请补充完成实验步骤:向滤渣D中加入适量NaOH溶液, 。
某化工厂用软锰矿(含MnO2及少量Al2O3)和闪锌矿(含ZnS及少量FeS)联合生产Zn、MnO2,其部分生产流程如下:
已知:过滤(Ⅱ)所得滤液是MnSO4、ZnSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3的混合液。相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算)如下表:
沉淀物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Zn(OH)2 | Mn(OH)2 |
开始沉淀时的pH | 2.7 | 4.0 | 6.4 | 7.7 |
完全沉淀时的pH | 3.7 | 5.2 | 8.0 | 10.4 |
(1)加热、浸取时所加矿石均需粉碎,其目的是 。
(2)写出FeS和MnO2和稀硫酸反应的离子方程式: 。
(3)试剂X的作用是调节溶液的pH以生成Fe(OH)3、Al(OH)3。pH调节的范围是 ,试剂X可以选用 (填选项字母)。
A.MnCO3 B.Na2CO3 C.Zn2(OH)2CO3 D.NH3·H2O
(4)电解(Ⅴ)中阳极的电极反应式为 。
(5)Zn和MnO2是制作电池的原料。某锌-锰碱性电池以KOH溶液为电解质溶液,其电池总反应式为:Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)。该电池的正极的电极反应式为 。