四种常见的短周期非金属元素在周期表中的相对位置如下所示,其中乙元素原子核外最外层电子数是其电子层数的3倍。
甲 |
乙 |
|
|
丙 |
丁 |
请用化学用语回答:
(1)丙在元素周期表中的位置是 。
(2)丁单质的电子式是 。
(3)乙的两种常见单质分别是 、 。
(4)甲、乙、丙、丁的气态氢化物水溶液显酸性的是 、___________。
(5)氢元素和乙组成的化合物中,既含有极性共价键又含有非极性共价键的是____________ (填化学式)。此化合物可将碱性工业废水中的CN-氧化为碳酸盐和氨,相应的离子方程式为 。
(6)电解丙的饱和钠盐溶液的离子方程式为 。
(7)若甲的元素符号为X。已知:①X2(g)+2O2(g)===X2O4(l) ΔH=-19.5 kJ·mol-1;
②X2H4(l)+O2(g)===X2(g)+2H2O(g)ΔH=-534.2 kJ·mol-1。
则液态X2H4和液态X2O4反应生成气态X2和气态H2O的热化学方程式为 。
FeCl3具有净水作用,但腐蚀设备,而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂,处理污水比FeCl3高效,且腐蚀性小。(已知25℃Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10﹣38 lg2=0.3)
请回答下列问题:
(1)FeCl3净水的原理是____________ 。(用离子方程式表示),Fe3+水解生成的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质,常温下此反应的平衡常数为_________________(填写数值)。
(2)将FeCl3溶液与NaHCO3 溶液混合,其离子方程式为 _______________。
(3)25℃时pH=3的溶液中,c(Fe3+)= mol•L﹣1要使Fe3+ 沉淀完全,pH应大于________。
(4)FeCl3在溶液中分三步水解:
Fe3++H2O Fe(OH)2++H+ K1
Fe(OH)2++H2OFe(OH)2++H+ K2
Fe(OH)++H2OFe(OH)3+H+ K3
以上水解反应的平衡常数K1、K2、K3由大到小的顺序是 。
通过控制条件,以上水解产物聚合,生成聚合氧化铁,离子方程式为:
xFe3++yH2OFex(OH)y(3x-y)++yH+ 欲使平衡正向移动可采用的方法是(填序号) 。
a.降温 b.加水稀释 c.加入NH4Cl d.加入NaHCO3
(5) FeCl3溶液可腐蚀印刷电路板,其反应为Cu +2FeCl3=CuCl2+2FeCl2 要将此反应设计在原电池中进行,则正极反应式为__________。
(13分)A、B、D是由常见的短周期非金属元素形成的单质,常温下A是淡黄色粉末,B、D是气体,F、G、H的焰色反应均为黄色,水溶液均显碱性,E有漂白性。它们之间的转化关系如图所示(部分产物及反应条件已略去),回答下列问题:
(1)A所含元素在周期表中的位置为 ,C的电子式为 。
(2)A与H在加热条件下反应的化学方程式为 。
(3)25℃时,pH均为10的H和G溶液,由水电离出的c(OH-)之比为 。
(4)将A溶于沸腾的G溶液中可以制得化合物I,I在酸性溶液中不稳定,易生成等物质的量的A和E,I在酸性条件下生成A和E的离子方程式为 。I是中强还原剂,在纺织、造纸工业中作为脱氯剂,向I溶液中通入氯气可发生反应,参加反应的I和氯气的物质的量比为1:4,该反应的离子方程式为 。
(5)向含有0.4mol F、0.1 mol G的混合溶液中加入过量盐酸,完全反应后收集到a L气体C(标准状况),取反应后澄清溶液,加入过量FeCl3溶液,得到沉淀3.2g,则a= 。
现有五种溶液,分别含下列离子:①Ag+ ②Mg2+ ③Fe2+ ④Al3+ ⑤Fe3+。
(1)写出符合下列条件的离子符号:
滴加氯水有明显现象的离子是 ,加铁粉后溶液增重的是 ;
(2)向③的溶液中滴加NaOH溶液,现象是 ,反应过程中属于氧化还原反应的化学方程式 。
用含有Al2O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备Al2(SO4)3·18H2O,工艺流程如下(部分操作和条件略):
Ⅰ.向铝灰中加入过量稀H2SO4,过滤;
Ⅱ.向滤液中加入过量KMnO4溶液,调节溶液的pH约为3;
Ⅲ.加热,产生大量棕色沉淀,静置,上层溶液呈紫红色;
Ⅳ.加入MnSO4至紫红色消失,过滤;
Ⅴ..再经过一系列操作,分离得到产品。
(1)步骤Ⅰ中过滤所得滤渣主要成分为:______________________,H2SO4溶解Al2O3的离子方程式为:______________________。
(2)步骤Ⅱ中加入KMnO4时发生反应的离子方程式为:_______________________。
(3)已知:生成氢氧化物沉淀的pH
|
Al(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Fe(OH)3 |
开始沉淀时 |
3.4 |
6.3 |
1.5 |
完全沉淀时 |
4.7 |
8.3 |
2.8 |
注:金属离子的起始浓度均为0.1 mol·L-1
①根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的:__________________________,
②当Al3+开始沉淀时,Fe3+的浓度约为:_______________________。
(4)已知:一定条件下,MnO4-可与Mn2+反应生成MnO2。
①向Ⅲ的沉淀中加入浓盐酸并加热,能说明沉淀中存在MnO2的现象是: 。
②步骤Ⅳ中加入MnSO4的目的是: 。
(5)步骤Ⅴ中“一系列操作”是________________________、________________________。
(1)小苏打是某种治疗胃酸过多的胃药的主要成分,请写出该反应的离子方程式: 。
(2)在海水提溴过程中,吸收塔中用SO2和H2O将Br2转化成氢溴酸以达到富集的目的,请写出化学方程式: 。
(3)(NH4)2Fe(SO4)2属于盐类,溶于水后会电离出NH4+和Fe2+,写出检验的操作和现象:
a:检验Fe2+:取少量样品于试管中, ;
b:检验NH4+ :取适量样品于试管中, 。
欲探究某矿石可能是由FeCO3、SiO2、Al2O3中的一种或几种组成,探究过程如下图所示。已知:碳酸不能溶解Al(OH)3沉淀。
(1)Si在周期表中的位置是 。
(2)下列说法正确的是 。
a.酸性:H2CO3>H2SiO3
b.原子半径:O<C<Si<Al
c.稳定性:H2O>CH4>SiH4
d.离子半径:O2-<Al3+
(3)该矿石的组成是 ,滤渣和NaOH溶液反应的离子方程式是 。
(4)该矿石和1 mol L-1HNO3反应的离子方程式 。
(5)工业上依据上述实验原理处理该矿石,将反应池逸出的气体与一定量的O2混合循环通入反应池中,目的是 ;若处理该矿石2.36×103 kg,得到滤渣1.2×103 kg,理论上至少需要1 mol L-1 HNO3的体积为 L。
【化学—选修2化学与技术】某电镀铜厂有两种废水需要处理,一种废水中含有CN-离子,另一种废水中含有Cr2O72-离子。该厂拟定如图所示的废水处理流程。
回答以下问题:
(1)上述处理废水的流程中主要使用的方法是__________________
(2)②中使用的NaClO溶液呈碱性,用离子方程式解释原因________________。
(3)②中反应后无气体放出,该反应的离子方程式为___________________。
(4)③中反应时,每0.4 mol Cr2O72-转移2.4 mol的电子,该反应的离子方程式为______________。
(5)取少量待检水样于试管中,先加入NaOH溶液,观察到有蓝色沉淀生成,继续加入NaOH溶液,直到不再产生蓝色沉淀为止,再加入Na2S溶液,有黑色沉淀生成,且蓝色沉淀逐渐减少,请你使用化学用语,结合必要的文字解释其原因______________________。
(12分)次硫酸氢钠甲醛(xNaHSO2·yHCHO·zH2O)俗称吊白块,在印染、医药以及原子能工业中有广泛应用。它的组成可通过下列实验测定:① 准确称取1.540 0 g样品,完全溶于水配成100 mL溶液;② 取25.00 mL所配溶液经AHMT分光光度法测得甲醛物质的量浓度为0.10 mol·L-1;③ 另取25.00 mL所配溶液,加入过量碘完全反应后,加入BaCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重得到白色固体0.582 5 g。次硫酸氢钠甲醛和碘反应的方程式如下:
xNaHSO2·yHCHO·zH2O+I2―→NaHSO4+HI+HCHO+H2O(未配平)
(1)生成0.582 5 g白色固体时,需要消耗碘的质量为________。
(2)若向吊白块溶液中加入氢氧化钠,甲醛会发生自身氧化还原反应,生成两种含氧有机物,写出该反应的离子方程式________________________________。
(3)通过计算确定次硫酸氢钠甲醛的组成(写出计算过程)。
有A、B、C、D、E五种短周期元素,它们的原子序数依次增大,其中B是地壳中含量最多的元素.已知A、C及B、E分别是同主族元素,且B、E两元素原子核内质子数之和是A、C两元素原子核内质子数之和的2倍.处于同周期的C、D、E元素中,D是该周期金属元素中金属性最弱的元素.
(1)试比较C、D两元素最高价氧化物对应水化物碱性的强弱(填化学式)
> ;
(2)A、B、C形成的化合物的晶体类型为 ;电子式为 ;
(3)写出D单质与C元素最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式 ;
(4)写出两种均含A、B、C、E四种元素的化合物在溶液中相互反应、且生成气体的离子方程式 ;
(5)A单质和B单质能构成电池,该电池用多孔惰性电极浸入浓KOH溶液,两极分别通入A单质和B单质,写出该电池负极电极反应方程式 ;
(6)通常条件下, C的最高价氧化物对应水化物2mol与E最高价氧化物对应水化物1mol的稀溶液间反应放出的热量为114.6KJ,试写出表示该热量变化的离子方程式 .
氢能是高效、清洁能源,制氢技术的研究开发是氢能利用的必由之路。燃料水蒸气重整法是一种有效、经济、广泛采用的制氢方法,它是通过水蒸气与燃料间的反应来制取氢气的。
(1)在催化剂作用下,天然气和水蒸气反应可制得一氧化碳和氢气,已知该反应每制得1kg氢气需要吸收3.44×104 kJ热量。写出该反应的热化学方程式 ;
(2)CO可继续与水蒸气反应:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.0kJ·mol-1。若将1mol甲烷与足量水蒸气充分反应得到1molCO2,该反应的焓变ΔH= ;
(3)欲制得较纯净的氢气,可将(2)中充分反应后的气体通过足量的烧碱溶液,写出该反应的离子方程式 ;
银铜合金广泛应用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜的化工产品工艺如下:
(注:Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450℃和80℃)
(1)电解精炼银时,阴极反应式为 ;滤渣A与稀HNO3反应,产生的气体在空气中迅速变为红棕色,该气体变色的化学方程式为 。
(2)固体混合物B的组成为 ;在生成固体B的过程中,需控制NaOH的加入量,若NaOH过量,则因过量引起的反应的离子方程式为 。
(3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式:
CuO + Al2O3 Cu AlO2 + ↑
(4)若银铜合金中铜的质量分数为63.5%,理论上5.0kg废料中的铜可完全转化为______mol CuAlO2,至少需要1.0mol·L-1的Al2(SO4)3溶液 L。
(5)CuSO4溶液也可用于制备胆矾,其基本操作是 、 、过滤、洗涤和干燥。
含氮废水进入水体中对环境造成的污染越来越严重。某校环保小组的同学认为可以用金属铝将水中的NO3-还原成N2,从而消除氮污染。
(1)配平以下有关的离子反应方程式:
NO3-+Al+H2O―→N2↑+Al(OH)3+OH-
(2)以上反应中失电子的物质是 ,每生成1 mol还原产物,将有 电子发生转移。
(3)现需除去1 m3含氮0.3 mol的废水中的NO3-(设氮元素都以NO3-的形式存在),则至少需要消耗金属铝的物质的量为
(4)该小组对某无色溶液所含离子进行分析,若溶液中只含有下列8种离子中的某几种:Na+、H+、Mg2+、Ag+、Cl-、OH-、HCO3-、NO3-。已知该溶液可与Al2O3反应则:
①该溶液与Al2O3反应后有Al3+生成,则原溶液中一定含有________,一定不会含有大量的________。
②该溶液与Al2O3反应后有AlO2-生成,则原溶液中一定含有________,可能含有大量的________。
③写出该溶液与Al2O3反应生成AlO2-的离子方程式:___________________。
粉煤灰中含有SiO2、Al2O3、Fe2O3等,某实验室对其进行处理的流程如下图所示:
回答下列问题:
(1)第①步得到的“熟料”中可溶性的成分主要是NH4Fe(SO4)2、NH4Al(SO4)2等,写出生成NH4Fe(SO4)2的化学方程式_____________。
(2)滤渣B的主要成分与NaOH溶液反应的离子方程式为________。
(3)步骤③中用NH4HCO3调节pH的实验原理为__________(用离子方程式表示)。
(4)实验室进行第④步操作时,所需的仪器是酒精灯、石棉网、三脚架、玻璃棒、_________,得到的晶体主要成份是_________(填化学式)。第⑥步生成Al(OH)3的离子方程式为_________。
查资料得:HNO2是一种弱酸且不稳定,易分解生成NO和NO2;它能被常见的强氧化剂氧化;在酸性溶液中它也是一种氧化剂,如能把Fe2+氧化成Fe3+。AgNO2是一种难溶于水、易溶于酸的化合物。
试回答下列问题:
(1)下列方法中,不能用来区分NaNO2和NaCl的是________(填序号)。
A.测定这两种溶液的pH
B.分别在两种溶液中滴加甲基橙
C.在酸性条件下加入KI—淀粉溶液来区别
D.用AgNO3和HNO3两种试剂来区别
(2)Fe与过量稀硫酸反应可以制取FeSO4。若用反应所得的酸性溶液,将Fe2+转化为Fe3+,要求产物纯净,可选用的最佳试剂是________(填序号)。
A.Cl2 B.Fe C.H2O2 D.HNO3
(3)某同学把酸性高锰酸钾溶液滴入NaNO2溶液中,观察到紫色褪去,同时生成NO3-和Mn2+,请写出反应的离子方程式:_________________。
(4)已知FeSO4在一定条件下可转变为高铁酸钾(K2FeO4),高铁酸钾是一种新型、高效的绿色水处理剂,在水中发生反应生成氢氧化铁胶体。高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是____________。