23. 已知金属M是用途广泛的常见金属,且常将铝粉与M等金属氧化物的混合物称为“铝热剂”,因其在在一定条件下经引发反应放出大量的热,因此这类反应称为“铝热反应”。例如:
2Al+M2O3
Al2O3+2M
“铝热反应”在金属冶炼等生产实践中应用广泛。
I.(1)若M是第四周期元素,且基态原子中未成对电子数与其所在周期数相同,请写出M的核外电子排布式 。试用原子结构理论解释M2+离子具有较强还原性(M2+→M3+)的原因:
。
(2)经查阅《化学手册》知,Al、Al2O3、M、M2O3熔点、沸点数据如下:
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物质 |
Al |
Al2O3 |
M |
M2O3 |
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熔点/℃ |
660 |
2054 |
1535 |
1462 |
|
沸点/℃ |
2467 |
2980 |
2750 |
- |
因此某同学推测,铝热反应所得到的熔融物可能是M和少量铝的合金。理由是: 。
II.实验研究发现,硝酸发生氧化还原反应时,硝酸的浓度越稀,对应还原产物中氮元素的化合价越低。某同学取一定量上述的熔融物与一定量很稀的硝酸充分反应,反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中,逐滴加入4mol·L-1的氢氧化钠溶液,所加氢氧化钠溶液的体积(mL)与产生的沉淀的物质的量(mol)的关
系如图所示。试回答下列问题:
(3)图中OC段没有沉淀生成,此阶段发生反应
的离子方程式为 。
(4)在DE段,沉淀的物质的量没有变化,则此阶
段发生反应的离子方程式为 ;
(5)B与A的差值为 mol。
(6)B点对应的沉淀的物质的量为 mol,C点对应的氢氧化钠溶液的体积为 mL
19.(10分)元素周期律是20世纪科学技术发展的重要理论依据之一。已知A、B、C、D、E五种元素都
是元素周期表中前20号元素。A、B、C、D四种元素在元素周期表(长式)中的相对位置如下图所示,B、
C、D的最高价氧化物的水化物两两混合,均能发生反应生成盐和水。E元素原子序数均大于A、B、C、D
元素,且不与A、B、C、D元素位于同主族。
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…… |
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A |
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B |
|
C |
D |
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根据以上信息,回答下列问题:
(1)上述五种元素中第一电离能最小的是 ,电负性最大的是 。(填相关元素的元素
符号)
(2)A和D的氢化物中,沸点较高的是 (填相关物质的分子式);其原因是 。
(3)A和E可组成离子化合物,其晶胞(在晶体中具有代表性的最小重复单元)结构如下图所示,
阳离子位于该正方体的顶点或面心;阴离子均位于小正方体中心。该化合物的电子式为 。
17.(8分)在足量的稀氯化亚铁溶液中加入1-2滴液溴,振荡后溶液变为黄色。
(1)甲同学认为是Br2溶于水变成黄色溶液 ; 乙认为是Fe2+被氧化成Fe3+使溶液变成黄色。
(2)现提供试剂:
A.酸性高锰酸钾溶液 B.氢氧化钠溶液 C.四氯化碳 D.硫氰化钾溶液
请判断 (填“甲”或“乙”)的推断正确,并用两种方法加以验证,写出选用的试剂编号及实验中观察到的现象:
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选用试剂 |
实验现象 |
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第一种方法 |
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第二种方法 |
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(3)若选用淀粉碘化钾溶液判断哪位同学的推断正确,是否可行?(填“可行”或“不可行”): ;理由: ;