题目内容
【题目】A、B、C、D、E 分别代表中学化学中的常见物质,请根据题目要求回答下列问题:
(1)实验室常用A的饱和溶液制备微粒直径为1nm~l00nm的红褐色液相分散系。则该反应的化学方程式为____________________________。
(2)B为地壳中含量最高的金属元素的氯化物,向50.0mL6mol/L的B溶液中逐滴滴入100mL某浓度的KOH溶液,若产生7.8g白色沉淀,则加入的KOH溶液的浓度可能为________________。
(3)将A、B中两种金属元素的单质用导线连接,插入一个盛有KOH溶液的烧杯中构成原电池,则电池反应为_______________________。
(4)C、D、E均是短周期中同一周期元素形成的单质或化合物,常温下D为固体单质,C和E均为气态化合物,且可发生反应:C+DE。将一定量的气体C通入某浓度的KOH溶液得溶液F,向F溶液中逐滴滴入稀盐酸,加入n(HCl)与生成n(C)的关系如图所示,则生成F的离子方程式______________________。
【答案】 FeCl3+3H2O(沸)Fe(OH)3(胶体)+3HCl 3mol/L或11mol/L 2Al+2H2O+2KOH=2KAlO2+3H2↑ CO2+2OH—=CO32—+H2O
【解析】(1)红褐色液相分散系是氢氧化铁胶体,则A是FeCl3,据此解答;
(2)地壳中含量最高的金属元素是Al,则B为AlCl3,根据碱不足或碱过量时生成氢氧化铝和偏铝酸钾来计算;
(3)Al-Fe-KOH溶液组成的原电池中Al为负极,Fe为正极;
(4)C、D、E均是短周期中同一周期元素形成的单质或化合物,常温下D为固体单质,C和E均为气态化合物,C+DE只可能为C、N、O三元素组成的化合物,综合分析可知:C为CO2,D为碳,E为CO,以此解答该题。
(1)红褐色液相分散系是氢氧化铁胶体,则A的饱和溶液是氯化铁饱和溶液,FeCl3饱和溶液在加热条件下水解生成氢氧化铁胶体,反应的化学方程式为FeCl3+3H2O(沸)Fe(OH)3(胶体)+3HCl;
(2)地壳中含量最高的金属元素是Al,则B为AlCl3,氢氧化铝的质量是7.8g,其物质的量为7.8g÷78g/mol=0.1mol,则
①若碱不足,由Al3++3OH-=Al(OH)3↓可知KOH的物质的量为0.1mol×3=0.3mol,其物质的量浓度为0.3mol÷0.1L=3mol/L;
②如果碱过量,生成的氢氧化铝部分溶解,则由方程式可知
Al3++3OH-=Al(OH)3↓
0.3mol 0.9mol 0.3mol
Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
(0.3-0.1)mol 0.2mol
则消耗的碱的物质的量为0.9mol+0.2mol=1.1mol,其物质的量浓度为1.1mol÷0.1L=11mol/L;
(3)Al和氢氧化钠溶液能发生反应,Fe和氢氧化钠溶液不反应,因此Al-Fe-KOH溶液原电池中Al为负极,Fe为正极,总反应式为2Al+2H2O+2KOH=2KAlO2+3H2↑;
(4)C、D、E均是短周期中同一周期元素形成的单质或化合物,常温下D为固体单质,C和E均为气态化合物,C+DE只可能为C、N、O三元素组成的化合物,综合分析可知:C为CO2,D为碳,E为CO;根据图像可知横坐标0~2之间没有气体产生,2~4之间生成二氧化碳气体,且两个阶段消耗的盐酸相同,这说明所得F溶液是碳酸钾溶液,开始发生CO32-+H+=HCO3-,然后发生HCO3-+H+=CO2↑+H2O,因此生成F的离子反应方程式为CO2+2OH—=CO32—+H2O。

【题目】自然界中存在大量的金属元素,其中钠、镁、铝、铁、铜等在工农业生产中有着广泛的应用。
(1)请写出Fe的基态原子核外电子排布式____________。
(2)金属A的原子只有3个电子层,其第一至第四电离能如下:
电离能/(kJ·mol-1) | I1 | I2 | I3 | I4 |
A | 932 | 1821 | 15 390 | 21 771 |
则A原子的价电子排布式为______________。
(3)合成氨工业中,原料气(N2、H2及少量CO、NH3的混合气)在进入合成塔前常用醋酸二氨合铜(Ⅰ)溶液来吸收原料气体中的CO(Ac—代表CH3COO—),其反应是:[Cu(NH3)2]Ac+CO+NH3[Cu(NH3)3CO]Ac[醋酸羰基三氨合铜(Ⅰ)] ΔH<0。
①C、N、O三种元素的第一电离能由小到大的顺序为____________。
②配合物[Cu(NH3)3CO]Ac中心原子的配位数为____________。
③在一定条件下NH3与CO2能合成尿素[CO(NH2)2],尿素中C原子和N原子轨道的杂化类型分别为________;1 mol尿素分子中,σ键的数目为________。
(4)NaCl和MgO都属于离子化合物,NaCl的熔点为801.3 ℃,MgO的熔点高达2800 ℃。造成两种晶体熔点差距的主要原因是____________________________________。
(5)(NH4)2SO4、NH4NO3等颗粒物及扬尘等易引起雾霾。其中NH4+的空间构型是____________(用文字描述),与NO互为等电子体的分子是____________(填化学式)。
(6)铜的化合物种类很多,如图是氯化亚铜的晶胞结构(黑色球表示Cu+,白色球表示Cl-),已知晶胞的棱长为a cm,则氯化亚铜密度的计算式为ρ=________g·cm-3(用NA表示阿伏加德罗常数)。