题目内容
【题目】
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四种元素原子的核电荷数依次增大，它们的简单离子的电子层数相同且最外层电子数均为8，元素原子的
层电子数与
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层电子数之和相等，元素原子的、层电子数之和等于电子总数的一半。试回答下列问题。
（1）四种元素的符号依次是______，______，______，______；它们的原子半径由大到小的顺序是______（用元素符号表示）。
（2）试写出四种元素的离子结构示意图：______，______，______，______。它们的离子半径由大到小的顺序是______（用离子符号表示）。
（3）分别写出四种元素的最高价氧化物对应水化物的化学式：______。
（4）分别写出、两元素的气态氢化物的化学式：______。
【答案】
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【解析】
根据原子结构分析元素的种类，根据元素周期律分析解答。
A元素原子的第二层电子数与第一、第三层电子数之和相等，第二层电子数为8，第一层电子数为2，则A原子的最外层电子数为6，A为硫元素；D元素原子的第一、第二层电子数之和为10，等于电子总数的一半，则D原子的电子总数为20，D为钙元素；A、B、C、D四种元素原子的核电荷数依次增加，它们的简单离子的电子层数相同且最外层电子数均为8，则A、B、C、D分别为S、Cl、K、Ca；
（1）根据以上分析可知，四种元素的符号依次是A：S，B：Cl，C：K，D：Ca；原子核外电子层数越多，原子半径越大，同一周期从左到右原子半径依次减小，因此它们的原子半径由大到小的顺序是：；故答案为：；；；；；
（2）硫离子核内质子数为16，核外有18个电子，离子结构示意图为：
，氯离子核内质子数为17，核外有18个电子，离子结构示意图为：
，钾离子核内质子数为19，核外有18个电子，离子结构示意图为：
，钙离子核内质子数为20，核外有18个电子，离子结构示意图为：
，离子的核外电子排布相同时，原子序数越大，离子半径越小，因此离子半径由大到小的顺序是：；故答案为：
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；；
（3）S、Cl、K、Ca的最高化合价分别为+6、+7、+1、+2，最高价氧化物对应水化物的化学式分别为：、、、，故答案为：、、、；
（4）A、B两元素的气态氢化物的化学式分别为、，故答案为：、。
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【题目】某地菱锰矿的主要成分为MnCO3，还含有少量的FeCO3、CaCO3、Al2O3等杂质。工业上以菱锰矿为原料制备高纯度碳酸锰的流程如图所示：
已知：MnCO3+2NH4Cl=MnCl2+CO2↑+2NH3↑+H2O．
相关金属离子[c0（Mn+）=0.1mol·L－1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：
金属离子 | Mn2+ | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ |
开始沉淀的pH | 8.1 | 6.3 | 1.5 | 3.4 |
沉淀完全的pH | 10.1 | 8.3 | 2.8 | 4.7 |
（1）焙烧时温度对锰浸取率的影响如图。焙烧时适宜的温度为___________左右；800℃以上锰的浸取率偏低，可能的原因是___________。
（2）净化包含三步：①加入少量MnO2，添加少量MnO2的作用是____________。发生反应的离子方程式为___________。
②加氨水调pH，溶液的pH范围应调节为___________～8.1之间。生成的沉淀主要是___________。
③加入MnF2，沉淀除去Ca2+，若溶液酸度过高，Ca2+沉淀不完全，原因是___________。
（3）碳化结晶中生成MnCO3的离子方程式为____________。
【题目】氧化锆(ZrO2)材料具有高硬度、高熔点、高强度、高韧性、极高的耐磨性及耐化学腐蚀性等优良的物化性能。以锆英石(主要成分为 ZrSiO4，含有少量Al2O3、SiO2、Fe2O3等杂质)为原料通过碱熔法制备氧化锆(ZrO2)的流程如下：
25℃时，有关离子在水溶液中沉淀时的pH数据：
Fe(OH)3 | Zr(OH)4 | Al(OH)3 | |
开始沉淀时pH | 1.9 | 2.2 | 3.4 |
沉淀完全时pH | 3.2 | 3.2 | 4.7 |
请回答下列问题：
(1)流程中旨在提高化学反应速率的措施有________________________________。
(2)操作I的名称是__________________，滤渣1成分为_________，滤渣2的成分为_____________。
(3)锆英石经“高温熔融”转化为Na2ZrO3，写出该反应的化学方程式：____________________。
(4)“调节pH”时，合适的pH范围是__________________。为了得到纯的ZrO2，Zr(OH)4需要洗涤，检验Zr(OH)4是否洗涤干净的方法是__________________。
(5)写出“高温煅烧”过程的化学方程式________________________________。根据ZrO2的性质，推测其一种用途________________________________。