X、Y、Z、V、W为五种前四周期元素,其中X是短周期(除稀有气体外)原子半径最大的元素;Y与X同周期,其最高价氧化物对应的水化物呈两性;Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子;V原子的核外电子排布式为1s22s22p63s2;W的原子序数为29,W的离子能与乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)形成配离子:
回答下列问题:
(1)W原子的核外价电子排布式为___,该配离子中含有的化学键类型有___(填字母)。
a.配位键 b.极性键 c.离子键 d.非极性键
(2)元素X、Y、V第一电离能由大到小的顺序是___(用元素符号表示)。
(3)Z的氢化物的空间构型是___;该氢化物的沸点比甲烷的高,其主要原因是___;Z的另一种氢化物Z2H4分子中Z原子轨道的杂化类型是___。
(4)X和Cl元素构成的化合物XCl,XCl的晶胞结构如图所示,晶体中X+的配位数是___。每个X+周围与其紧邻的Cl-围成的几何图形为___。若W晶体中一个晶胞的边长为apm,则W晶体的密度为___g/cm3(写出含a的表达式,用NA表示阿伏加德罗常数)。
辉铜矿主要成分为Cu2S,软锰矿主要成分为MnO2,它们都含有少量SiO2、Fe2O3等杂质。工业上综合利用这两种矿物制备硫酸锰和碱式碳酸铜的主要工艺流程如下:
已知:①MnO2能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫;
②[Cu(NH3)4]SO4常温稳定,在热水中会分解生成NH3;
③部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围如下表所示(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol•L-1计算):
| 开始沉淀的pH | 沉淀完全的pH |
Fe 3+ | 1.1 | 3.2 |
Mn2+ | 8.3 | 9.8 |
Cu2+ | 4.4 | 6.4 |
(1)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施有____________________(任写一点);
(2)调节浸出液pH的范围为____________,其目的是_______________________;
(3)本工艺中可循环使用的物质是____________________(写化学式).
(4)在该工艺的“加热驱氨”环节,若加热的温度较低或过高,都将造成_________________的结果;
(5)碳酸锰在一定条件下可得硫酸锰溶液,试根据如下曲线图示,现由硫酸锰溶液制备MnSO4·H2O的实验方案为____________________。
(6)用标准BaCl2溶液测定样品中MnSO4•H2O质量分数时,发现样品纯度大于100%(测定过程中产生的误差可忽略),其可能原因有_________________(任写一种)。
氮和硫的化合物在工农业生产、生活中具有重要应用。请回答下列问题:
(1)航天领域中常用N2H4作为火箭发射的助燃剂。N2H4与氨气相似,是一种碱性气体,易溶于水,生成弱碱N2H4·H2O。用电离方程式表示N2H4·H2O显碱性的原因是:____________________________________________。
(2)在恒温条件下,1 mol NO2和足量C发生反应2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g),测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示:
①A、B两点的浓度平衡常数关系:Kc(A) ___________Kc(B)(填“<”或“>”或“=”)
②A、B、C三点中NO2的转化率最高的是___________(填“A”或“B”或“C”)点。
③计算C点时该反应的压强平衡常数Kp=___________MPa(Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(3)已知:亚硝酸(HNO2)性质和硝酸类似,但它是一种弱酸。常温下亚硝酸的电离平衡常数Ka=5.1×10-4;H2CO3的Ka1=4.2×10-7,Ka2=5.61×10-11。在常温下向含有2mol碳酸钠的溶液中加入1mol的HNO2后,则溶液中CO32-、HCO3-和NO2-的离子浓度由大到小的顺序是______________________。
(4)已知:常温下甲胺(CH3NH2)的电离常数为Kb,且pKb=-lgKb=3.4水溶液中有CH3NH2+H2O⇌CH3NH3++OH-。常温下向CH3NH2溶液滴加稀硫酸至c(CH3NH2)=c(CH3NH3+)时,则溶液pH=_______。
(5)一种煤炭脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形成固定下来,但产生的CO又会与CaSO4发生化学反应,相关的热化学方程式如下:
①CaSO4(s)+CO(g) ⇌CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) △H=+210.5kJ· mol-1
②CaSO4(s)+4CO(g) ⇌CaS(s)+ 4CO2(g) △H=-189.2 kJ· mol-1
反应CaO(s)+3CO(g)+SO2(g) ⇌CaS(s)+3CO2(g) △H=___________ kJ· mol-1
次磷酸钠(NaH2PO2)常用作化学镀剂、食品及工业锅炉水添加剂、抗氧剂。实验室可用如图所示装置制取一定量的次磷酸钠。已知PH3是一种无色、有毒且能自燃的气体。
回答下列问题:
(1)装烧碱溶液的仪器名称是___,已知NaH2PO2与盐酸反应但不能与NaOH溶液反应,则次磷酸(H3PO2)是___元弱酸。
(2)实验开始时,首先要打开K1,通入一段时间N2,其目的是___,为尽可能避免PH3造成的空气污染,拆卸装置前还要进行的一项操作是___,a中反应的化学方程式为___。
(3)装置C中物质反应后生成了NaCl、NaH2PO2,通过___的方法可分离出NaH2PO2固体(已知NaH2PO2在25℃时溶解度为100g,100℃时溶解度为667g)。
(4)产品纯度测定:取产品mg,将其溶于水配成250mL溶液,再用___(填“酸式”或“碱式”)滴定管取25.00mL溶液于锥形瓶中,然后用0.01mol·L-1的KMnO4标准溶液滴定(氧化产物是PO43-),达到滴定终点时消耗V1mLKMnO4标准溶液,滴定终点的现象是___,产品纯度为___。
25℃时,用浓度为0.1000mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00mL浓度为0.1000mo l·L-1的某酸HX,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A. HX的电离常数Ka的数量级为10-10
B. P点溶液中微粒浓度大小为:c(Na+)>c(HX)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)
C. 滴定过程中可选用的指示剂有甲基橙和酚酞
D. A点到B点过程中,水电离出的c(H+)×c(OH-)先增大,后不变
已知:①H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH1=-57.3 kJ·mol-1,
②H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH2=-241.8 kJ·mol-1,下列有关说法正确的是
A. 向含0.1 mol NaOH的溶液中加入一定体积的0.1 mol·L-1乙二酸,反应中的能量变化如上图所示
B. H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=-114.6 kJ·mol-1
C. 氢气的标准燃烧热为241.8 kJ·mol-1
D. 若反应②中水为液态,则同样条件下的反应热:ΔH>ΔH2