【题目】已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物X2Y3,Z元素可以形成负一价离子。请回答下列问题:
(1)X元素原子基态时的电子排布式为___,该元素的符号是___;
(2)Y元素原子的价层电子的电子排布图为___,该元素的名称是___;
(3)X与Z可形成化合物XZ3,该化合物的空间构型为___;
(4)已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为XZ3,产物还有ZnSO4和H2O,该反应的化学方程式是___。
【答案】1s22s22p63s23p63d104s24p3 As 或 氧 三角锥形 As2O3+6Zn+6H2SO4=2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O
【解析】
X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,则可以知道X元素原子基态时的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,为As,Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子,则元素原子基态时的电子排布式为1s22s22p4,为O;X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42,X原子序数为33,Y为8,则Z为H原子,X与Z可形成化合物AsH3,据此解答该题.
(1)由以上分析可知X为As,电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,故答案为:1s22s22p63s23p63d104s24p3;As;
(2)Y为氧元素,原子的价层电子的轨道表示式为或,故答案为:或;氧;
(3)X与Z可形成化合物AsH3,该化合物的空间构型和氨气相似,为三角锥型,故答案为:三角锥;
(4)已知化合物As2O3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为AsH3,产物还有ZnSO4和H2O,则反应方程式为:As2O3+6Zn+6H2SO4=2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O,
故答案为:As2O3+6Zn+6H2SO4=2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O。
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【题目】亚硝酰氯(ClNO)是有机物合成中的重要试剂,其沸点为-5.5℃,易水解。已知:AgNO2微溶于水,能溶于硝酸,AgNO2+HNO3=AgNO3 +HNO2,某学习小组在实验室用Cl2和NO制备ClNO并测定其纯度,相关实验装置如图所示。
(1)制备Cl2的发生装置可以选用___________(填字母代号)装置,发生反应的化学方程式为_______________________________________________。
(2)欲收集一瓶干燥的氯气,选择合适的装置,其连接顺序为 A→_______→_______→________→_______ (按气流方向,用装置的大写字母表示)。
(3)实验室可用图示装置制备亚硝酰氯:
①实验室也可用 B装置制备NO,与B装置相比 X装置的优点为____________。
②检验装置气密性并装入药品,打开K2,然后再打开K3,通入一段时间气体,其目的是______,然后打开K1,当Z中有一定量液体生成时,停止实验。
(4)已知:ClNO 与H2O反应生成HNO2和 HCl。通过以下实验测定ClNO样品的纯度。取Z中所得液体m g 溶于水,配制成250 mL 溶液;取出25.00 mL样品溶于锥形瓶中,以K2CrO4溶液为指示剂,用c molL-1 AgNO3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为20.00mL。滴定终点的现象是____,亚硝酰氯(ClNO)的质量分数为_____。(已知:Ag2CrO4为砖红色固体; Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1×10-12)
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【题目】2019年诺贝尔化学奖授予在开发锂离子电池方面做出卓越贡献的三位化学家。利用处理后的废旧锂离子电池材料(主要成分为Co3O4,还含有少量铝箔、LiCoO2等杂质)制备CoO,工艺流程如图:
回答下列问题:
(1)Co元素在元素周期表中的位置___。
(2)废旧锂离子电池拆解前进行“放电处理”有利于锂在正极回收的原因是___;提高“碱浸”效率的措施有____(至少写两种)。
(3)不同浸出剂“酸溶”结果如表:
出剂 | 浸出液化学成分/(gL-1) | 钴浸出率/% | |
Co | Al | ||
(a)HCl | 80.84 | 5.68 | 98.4 |
(b)H2SO4 | 65.0 | 6.22 | 72.3 |
(c)H2SO4+Na2S2O3 | 84.91 | 5.96 | 98.0 |
①浸出剂(a)的钴浸出率最高,而实际工艺中一般不选用浸出剂(a)的原因是____。
②温度越高浸出反应速率越快,所以“酸溶”一般选用较高的温度。据此你选择的浸出剂是___(填序号),理由是___。
③从氧化还原角度分析,还原等物质的量的Co3O4,需要___(填“H2O2”或“Na2S2O3”)物质的量更少。
④综上分析,写出最合适的浸出剂与Co3O4反应的化学方程式____。
(4)已知:Ksp[Co(OH)2]=1.0×10-15,Ksp(Li2CO3)=1.7×10-3,Ksp(CoCO3)=1.5×10-13。若滤液2中Co2+含量为5.9×10-2gL1,计算判断“沉碳酸钴”应调节pH不高于____。
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【题目】已知Ksp(CaCO3)=2.8×10-9及表中有关信息:
弱酸 | CH3COOH | H2CO3 |
电离平衡常数(常温) | Ka=1.8×10-5 | Ka1=4.3×10-7; Ka2=5.6×10-11 |
下列判断正确的是
A. 向Na2CO3溶液中滴入酚酞,溶液变红,主要原因是CO32-+2H2OH2CO3+2OH-
B. 常温时,CH3COOH与CH3COONa混合溶液的pH=6,则c(CH3COOH)/c(CH3COO-)=18
C. NaHCO3溶液中:c(OH-)-c(H+)=c(H2CO3)-c(CO32-)
D. 2×10-4 mol/L的Na2CO3溶液与CaCl2溶液等体积混合出现沉淀,则CaCl2溶液的浓度一定是5.6×10-5 mol/L
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【题目】某兴趣小组以重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液为研究对象,结合所学反应原理的知识改变条件使其发生“色彩变幻”。
已知:①K2Cr2O7溶液存在平衡:Cr2O+H2O2CrO+2H+。
②含铬元素的离子在溶液中的颜色:Cr2O(橙色);CrO(黄色);Cr3+(绿色)。
(1)i可证明反应Cr2O+H2O2CrO+2H+的正反应是__________(填“吸热”或“放热”)。
(2)ii是验证“只降低生成物的浓度,该平衡正向移动”,试剂a是_________。
(3)iii的目的是要验证“增大生成物的浓度,该平衡逆向移动”,此实验是否能达到预期目的________(填“能”或“不能”),理由是____________。
(4)根据实验Ⅱ中不同现象,可以得出的结论是__________。
(5)继续实验
①解释溶液变黄的主要原因是________。
②溶液变绿色,该反应的离子方程式是_____________。
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【题目】二氧化氯(C1O2)易溶于水,是一种处理水的高效安全消毒剂。实验室以NH4C1、盐酸、NaClO2为原料制备C1O2的流程如下。已知NCl3晶体在95℃就会发生爆炸性分解,在热水中易分解,在空气中易挥发。下列说法错误的是( )
A.除去C1O2中的NH3可选用饱和食盐水
B.电解时,发生反应的化学方程式为NH4C1+2HCl3H2↑+NCl3
C.X溶液中大量存在的离子是Na+、C1-、H+
D.为保证实验的安全,在电解时要控制好反应温度
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【题目】一定温度下,下列溶液的离子浓度关系式正确的是
A.pH=5的H2S溶液中,c(H+)= c(HS-)=1×10-5 mol·L-1
B.pH=a的氨水溶液,稀释10倍后,其pH=b,则a=b+1
C.pH=2的H2CO3溶液与pH=12的NaOH溶液任意比例混合:c(Na+)+ c(H+)= c(OH-)+c( HCO3-)+c( CO32-)
D.pH相同的①CH3COONa②NaHCO3③NaClO三种溶液的c(Na+):①>②>③
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【题目】过氧乙酸(CH3COOOH)是一种高效消毒剂,具有很强的氧化性和腐蚀性,它可由冰醋酸与过氧化氢在一定条件下制得;它可以迅速杀灭多种微生物,包括多种病毒(如:SARS病毒、禽流感病毒)、细菌、真菌及芽孢。下面是市售过氧乙酸商品标签:
有关资料:H2O2是极弱的电解质,在酸性介质中才能稳定存在,是一种强氧化剂。过氧乙酸消毒液是由H2O2、H2O、CH3COOH及少量H2SO4混合后,反应生成过氧乙酸(CH3COOOH)。CH3COOOH容易放出氧原子,它与空气中微生物机体作用,达到灭菌目的,是消毒液的主要成分。
(1)某研究性学习小组为了弄清配制过氧乙酸消毒液的甲、乙溶液的主要成分各是什么?进行以下科学探究,请你完成下列相关内容:
①提出假设:甲溶液的主要成分为_________,乙溶液的主要成分为_________。
②实验验证:取甲、乙两种溶液少许,分别加入几滴_________试液,若①中假设正确,则甲溶液的现象为_____________________,乙溶液的现象为__________。
(2)有关过氧乙酸的叙述正确的是_________ (填编号)
A.过氧乙酸与羟基乙酸(HOCH2COOH)互为同分异构体
B.过氧乙酸与苯酚混合使用可增强消毒效果
C.过氧乙酸与乙酸属于同系物
D.氧元素的化合价为-2价
(3)实验室制备少量过氧乙酸,可由冰醋酸和过氧化氢在浓硫酸催化作用下制得,实验装置和步骤如下:
①在三颈烧瓶中加入一定量冰醋酸与浓H2SO4的混合液体,再缓缓加入适量30%的双氧水。
②不断搅拌并控制B中混合液的温度为20~30℃至反应结束。
③接入冷凝管和抽气泵,在锥形瓶中收集得到产品。
请回答下列问题:
①仪器C的名称是_______________;
②为更好地控制反应温度,应采用方法是_________________;
③生成过氧乙酸的化学方程式为________________________________________;
④碘量法取2.00mL过氧乙酸试样稀释成100mL,从中取出5.00mL,滴加酸性KMnO4溶液至恰好粉红色以除去残余H2O2,再加入10mL 10%KI溶液和几滴淀粉溶液,摇匀,反应完全后再用0.1000mol/L的Na2S2O3标准液滴定至终点(反应方程式为2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI),共消耗14.30mL Na2S2O3标准液。该样品中过氧乙酸的物质的量浓度是_____mol/L。(结果保留小数点后两位)(提示:CH3COOOH+2I+2H+ =I2+CH3COOH +H2O)
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【题目】常温下,将盐酸滴加到Na2X溶液中,混合溶液的pOH[pOH=—lgc(OH-)]与离子浓度变化的关系如图所示。
下列叙述正确的是
A. 曲线N表示pOH与两者的变化关系
B. NaHX溶液中c(X2-)>c(H2X)
C. 当混合溶液呈中性时,c(Na+)=c(HX-)+2c(X2-)
D. 常温下,Na2X的第一步水解常数Kh1=1.0×10-4
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