题目内容
【题目】A、B、C、D、E 是五种原子序数依次增大的前四周期元素。A、B、C是位于p区的同一周期的元素,C的价层电子排布为nsnnp2n,A与C原子核外的未成对电子数相等;DC2与BC2-为等电子体;E为过渡元素,其原子核外没有未成对电子。请回答下列问题:
(1)E在周期表中的位置_____。
(2)与 E同区、同周期元素原子的价电子排布式是_____;C2-的电子排布图________。
(3)A、B、C均可与氢元素形成氢化物,它们的最简单氢化物稳定性由强到弱的排列顺序____ (填分子式)。
(4)A、B、C的最简单氢化物中,键角由大到小的顺序为_____(用分子式表示),其中 B的最简单氢化物的 VSEPR模型名称为_____,C的最简单氢化物的分子立体构型名称为________。
(5)A、C 两种元素能形成化合物 AC2,该分子的结构式_____,中心原子的杂化轨道类型_________ ,根据电子云重叠方式的不同,分子里共价键的类型有________。
【答案】第四周期第ⅡB 副族 3d104s1 H2O> NH3> CH4 CH4>NH3>H2O 四面体形 V 形 O=C=O sp杂化 σ键、π键
【解析】
C的价层电子排布为nsnnp2n,n=2,C的价电子排布为2s22p4,则C为氧(O);A与C原子核外的未成对电子数相等,则A为碳(C),B为氮(N);DC2与BC2-为等电子体,则D应为硫(S);E为过渡元素,其原子核外没有未成对电子,则E为锌(Zn)。
(1)E为锌,电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2,在周期表中的位置为第四周期第ⅡB族。答案为:第四周期第ⅡB族;
(2)E为ds区元素,与 E同区、同周期元素为铜,其原子的价电子排布式是3d104s1;C2-的电子排布式为1s22s22p6,电子排布图为。答案为:3d104s1;;
(3)A、B、C均可与氢元素形成氢化物,它们的最简单氢化物为CH4、NH3、H2O,稳定性与非金属性相同,非金属性C<N<O,则氢化物稳定性由强到弱的排列顺序为H2O> NH3> CH4。答案为:H2O> NH3> CH4;
(4)A、B、C的最简单氢化物CH4、NH3、H2O中,键角依次为109°28′、107°18′、104.5°,由大到小的顺序为CH4>NH3>H2O,其中 B的最简单氢化物为NH3,其中心原子(N)的价层电子对数为4,VSEPR模型名称为四面体形,C的最简单氢化物为H2O,其分子立体构型名称为V 形。答案为:CH4>NH3>H2O;四面体形;V 形;
(5)A、C 两种元素能形成化合物CO2,该分子的结构式为O=C=O,中心原子(C)的价层电子对数为2,杂化轨道类型sp杂化,根据电子云重叠方式的不同,分子里共价键的类型有σ键、π键。答案为:O=C=O;sp杂化;σ键、π键。
【题目】磁性材料产业是21世纪各国竞相发展的高科技支柱产业之一,磁性材料广泛用于电子信息、军事技术等领域。碳酸锰主要用于制备软磁铁氧体,工业上用氯化铵焙烧锰矿粉制备高纯度碳酸锰的工艺流程如下:
已知:①锰矿粉的主要成分是MnCO3,还含少量Fe、Al、Ca、Mg等元素。
②相关金属Mn+离子c(Mn+)=0.1molL -1形成M(OH)n沉淀的pH范围如下:
金属离子 | Fe3+ | Al3+ | Fe2+ | Mg2+ | Ca2+ | Mn2+ |
开始沉淀的pH | 1.5 | 3.8 | 6.3 | 9.6 | 10.6 | 8.8 |
沉淀完全的pH | 2.8 | 5.2 | 8.3 | 11.6 | 12.6 | 10.8 |
回答下列问题:
(1)“焙烧”时发生的主要反应的化学方程式为___。
(2)浸出液“净化除杂”过程如下:①加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+;②__将Al3+、Fe3+变为沉淀除去;③加入NH4F将__离子沉淀除去。写出反应①的离子方程式为___;
(3)碳化结晶时,反应的离子方程式为___。
(4)碳化结晶过程中不能用碳酸铵溶液代替碳酸氢铵溶液可能的原因是__。流程中能循环利用的物质除了氯化铵之外还有__。
(5)测定碳酸锰产品的纯度。
称取0.5000g碳酸锰产品于锥形瓶中,加25.00mL磷酸,加热,碳酸锰全部转化为[Mn(PO4)2]3-,冷却至室温。加水稀释至100mL,滴加2~3滴指示剂,然后用浓度为0.2000mol·L-1的硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]标准溶液滴定(反应为:[Mn(PO4)2]3- +Fe2+=Mn2+ +Fe3++2PO43-)。重复操作3次,记录数据如下表:
滴定次数 | 0.2000mol·L-1的硫酸亚铁铵标准溶液读数(mL) | |
滴定前 | 滴定后 | |
1 | 0.10 | 20.20 |
2 | 1.32 | 21.32 |
3 | 1.05 | 20.95 |
则产品的纯度=__,若滴定终点时发现滴定管尖嘴处产生了气泡,则测得的碳酸锰粗产品的纯度__(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。