21.选做题

 A.(12分)教材中给出的各物质的第一电离能的数据如下

请回答下列问题:

(1)稀有气体的第一电离能都处在峰顶,碱金属的第一电离能都处在谷底,原因是:______________________________________________________________。

稀有气体中的Xe能形成氧化物XeO3,已知该氙原子上有1对孤对电子,则XeO3分子构型为_____型结构;Xe的杂化类型为__________________。碱金属的晶胞类型为钾型,其晶胞名称叫:__________________,它的空间利用率比铜型的___________(填:高、低)。

(2)上图中也给出了过渡元素的第一电离能数据,他们都与核外电子的排布有关,则Cr的外围电子排布式为:____________________________________。

(3)Mn 元素的外围电子排布式为3d54s2 ,Fe元素的外围电子排布式为3d64s2 ,请解释Mn的第三电离能比Fe的第三电离能大的原因是:____________________________。

(4)从上图中可以看出N原子的第一电离能与O第一电离能出现了反常现象,这与N原子的核外电子排布的特殊性有关,这样就使氮的单质及化合物具有一些特殊的性质,请回答下列问题:①写出一种与N2互为等电子体的阴离子的路易斯结构式_________________________.③向硫酸铜的溶液中加入少量氨水,产生蓝色的沉淀,继续加氨水则形成________色的透明溶液,其阳离子的结构为________________________(要表示出配位键),若加入极性较小的溶剂乙醇,将析出__________色的晶体,该物质的化学式为:_________________。

B.用含少量铁的氧化铜制取氯化铜晶体(CuCl2·xH2O)。有如下操作:

 

已知:在pH为4~5时,Fe3+几乎完全水解而沉淀,Cu2+却不水解。

(1)加热酸溶过程中发生反应的离子方程式有:

_______________________________________________________________________

(2)氧化剂A可选用_______(填编号,下同)

   ① Cl2      ② KMnO4     ③ HNO3    

(3)要得到较纯的产品,试剂B可选用_______

   ① NaOH     ② FeO        ③ CuO     

(4)试剂B的作用是_______

① 提高溶液的pH   ② 降低溶液的pH   ③ 使Fe3+完全沉淀   ④ 使Cu2+完全沉淀

(5)从滤液经过结晶得到氯化铜晶体的方法是_________(按实验先后顺序填编号)

  ① 过滤     ② 蒸发浓缩     ③ 蒸发至干     ④ 冷却

(6)为了测定制得的氯化铜晶体(CuCl2·xH2O)中x值,某兴趣小组设计了两种实验方案:

方案一:称取m g晶体灼烧至质量不再减轻为止、冷却、称量所得无水CuCl2的质量为n g。

方案二:称取m g晶体、加入足量氢氧化钠溶液、过滤、沉淀洗涤后用小火加热至质量不再减轻为止、冷却、称量所得固体的质量为n g。

试评价上述两种实验方案,其中正确的方案是______,据此计算得x = _____________(用含m、n的代数式表示)。

16.(9分)根据下列框图回答有关问题(答题时,方程式中的E用所对应的元素符号表示):

  已知:Na2EO2溶于过量的新制氯水,形成黄色溶液,向该溶液中滴加KSCN溶液立即出现红色,振荡,一段时间后,红色褪去。

⑴A的电子式为         

⑵写出反应②的化学方程式                         

⑶写出Na2EO2与新制氯水反应的离子方程式                   

⑷一段时间后红色褪去的原因可能是:

①E元素被氯水氧化为更高价态的物质;②                

(5)一定条件下Na2E2O4可被氧化成Na2EO4 ,该物质可用于饮用水的处理理由是          

 c(OH-) ≥10-4 mol·L1
 
17.(10分)铬元素以Cr2O72-离子的形式存在于酸性废水中,常用FeSO4将其还原为Cr3+离子,再用沉淀法进行分离。已知:

 c(OH-) ≤10-6mol·L1
 
Cr3+              Cr(OH)3          CrO2

铬(Cr)属于重金属元素,含铬废水和废渣排放必须经过处理达到有关的安全标准。

(1)铬原子核中质子数为24,铬位于周期表中第_______周期_______族。

(2)FeSO4还原Cr2O72-的离子方程式为_______________________________________。

(3) Cr2 (SO4) 3溶液中加入过量NaOH浓溶液,反应的离子方程式为_______________。

(4)沉淀法分离废水中的Cr3+离子,pH应控制在         范围内。

   (5)下列关于铬及其化合物的说法中正确的是        

  A.K2Cr2O7是一种常用的强氧化剂  B.NaCrO2溶液与AlCl3溶液混合有沉淀生成

  C.酸性K2Cr2O7溶液可用于检验司机是否酒后驾车  D.Cr(OH)3为两性氢氧化物

  E.金属铬硬度大、耐腐蚀,是常用的镀层金属

(6)冶炼铬工业的废渣粉碎后掺入煤矸石经过高温处理可以制砖,为了探究其中的铬元素在使用过程中是否会重新污染环境,研究组在一定条件下浸溶砖样,检测浸出液中Cr元素浓度,结果如图:

 

说明:1为用蒸馏水浸溶,2为用稀硫酸浸溶,3为冻融后用蒸馏水浸溶,4为曝晒后用蒸馏水浸溶;

3%、12%、30%为制砖时含铬废渣掺入的比例。

已知我国规定“固体废弃物浸出标准值含铬不得超过10 mg·L1”。分析图表,可得下列结论正确的是:         

A.其它条件相同时,含铬废渣掺入的比例越大,Cr元素浸出的浓度越高

B.酸性环境对Cr元素浸出有抑制作用    C.冻融对Cr元素浸出影响不明显

D.曝晒对Cr元素浸出影响不明显      E.上述砖样符合我国排放标准

18(8分).研究金属的冶炼对人类有重要意义。

(1)人类历史上大量生产和使用钠、铝、铁、铜四种金属单质的时间从先到后顺序是____  __   

(2)铜的冶炼有火法冶炼和湿法冶炼写出火法炼铜的化学方程式(Cu2S为主原料)        

(3)右图是部分金属氧化物被一氧化碳

还原时lg[p(CO)/p(CO2)]与温度的关

系曲线图。则四种金属氧化物中:

Cr2O3、SnO2、PbO2、Cu2O,最易

被还原的金属氧化物是      

该反应的△H   0。

(4)下列说法正确是      

A.氧化镁跟铝粉共热适于炼镁    

B.不锈钢中含有金属和非金属元素

C.所有金属均以化合态存在于自然界 

D.金属冶炼中还原剂可以是一些活泼金属

E.活泼金属的冶炼都是通过电解其盐溶液制得

F.金属提炼一般要经过矿石的富集、冶炼、精炼三步

15.(12分)纯净的过氧化钙(CaO2)是白色的结晶粉末,难溶于水,不溶于乙醇、乙醚,常温下较为稳定,是一种新型水产养殖增氧剂,常用于鲜活水产品的运输。已知:

① 在潮湿空气中CaO2能够发生反应:CaO2+2H2O → Ca(OH)2+H2O2  2CaO2+2CO2 → 2CaCO3+O2

② CaO2与稀酸反应生成盐和H2O2:CaO2+2H+ →Ca2++H2O2

在实验室可用钙盐制取CaO2·8H2O,再经脱水制得CaO2。CaO2·8H2O在0℃时稳定,在室温时经过几天就分解,加热至130℃时逐渐变为无水CaO2

其制备过程如下:

 

根据以上信息,回答下列问题:

(1)用上述方法制取CaO2·8H2O的化学方程式是                ;

(2)为了控制沉淀温度为0℃左右,在实验室宜采取的方法是           

(3)该制法的副产品为          (填化学式),为了提高副产品的产率,结晶前要将溶液的pH调整到合适范围,可加入的试剂是      。   

A.盐酸     B.氨水    C.稀硫酸     D.氢氧化钠溶液

(4)为了检验“水洗”是否合格的方法是                             

(5)测定产品中CaO2的含量的实验步骤是:

第一步:准确称取a g产品于有塞锥形瓶中,加入适量蒸馏水和过量的b g KI晶体,再滴入少量2 mol/L的H2SO4溶液,充分反应。

第二步:向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液。

第三步:逐滴加入浓度为c mol/L的Na2S2O3溶液至反应完全,消耗Na2S2O3溶液V mL。

[已知:I2+2S2O32= 2I+S4O62(无色)]

①第三步中说明反应恰好完全的现象是                ;

②CaO2的质量分数为             (用字母表示);

③某同学第一步和第二步的操作都很规范,第三步滴速太慢,这样测得的CaO2的质量分数可能      (填“不受影响”、“偏低”或“偏高”),原因是       

 0  5404  5412  5418  5422  5428  5430  5434  5440  5442  5448  5454  5458  5460  5464  5470  5472  5478  5482  5484  5488  5490  5494  5496  5498  5499  5500  5502  5503  5504  5506  5508  5512  5514  5518  5520  5524  5530  5532  5538  5542  5544  5548  5554  5560  5562  5568  5572  5574  5580  5584  5590  5598  447348 

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