题目内容
〔化学—选修3:物质结构与性质〕(15分)已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次递增,A、B、C、D位于短周期。A位于周期表的s区,其原子中电子层数和未成对电子数相同;B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道,且每种轨道中的电子总数相同;D原子最外层电子数是次外层电子数的3倍。E有“生物金属”之称,E4+和氩原子的核外电子排布相同。
请回答下列问题:
(1)B、C、D三种元素的电负性由小到大的顺序为 ,E的基态原子的电子排布式为 。
(2)由B、D形成的BD32 -离子中,其VSEPR模型名称是 ,离子的中心原子采用 杂化。
(3)已知由A、C、D三种元素按照4:2:3的原子个数比可形成某离子化合物,常温下测得该离子化合物的水溶液pH=5,则该溶液中水电离出的氢离子浓度为 。
(4)D、E和钡三种元素构成的某化合物的晶胞结构如图所示,该化合物的化学式为 。
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纳米级的EO2是一种广泛使用的催化剂,实验室往往通过ECl4在大量水中加热水解制得EO2·xH2O,该反应的化学方程式为 。
下列陈述Ⅰ、Ⅱ正确并且有因果关系的是
选项 | 陈述Ⅰ | 陈述Ⅱ |
A | SO3溶于水后能导电 | SO3为电解质 |
B | 铁比铜活泼 | 铜板上的铁钉在潮湿空气中容易生锈 |
C | 浓H2SO4有强氧化性 | 浓H2SO4常温下能与Cu发生反应 |
D | 小苏打可做焙制糕点的膨松剂 | NaHCO3能与碱反应 |
(15分)某小组同学利用铝和氧化铁发生铝热反应后得到的固体进行如下实验。
(1)铝和氧化铁反应的化学方程式是 。
(2)固体成分的初步确定。
实验序号 | 操作及现象 |
ⅰ | 取少量固体样品,加入过量稀盐酸,固体溶解,产生无色气体(经检验为H2),溶液呈浅黄色 |
ⅱ | 向ⅰ中所得溶液中加入少量KSCN溶液,溶液呈浅红色,再加入H2O2溶液至过量,产生无色气体(经检验为O2),溶液变为深红色,且红色很快褪去 |
①由上述实验可知:溶液中Fe元素的存在形式有 。
②ⅰ中产生H2的原因是样品中除含Fe外,可能有未反应的Al,为检验样品中是否含Al单质,设计了相关实验,依据的原理是(用离子方程式表示) 。
③生成O2的化学方程式是 。
进一步的实验表明,上述固体样品中Fe元素的存在形式有:Fe、Fe2O3、Fe3O4。
(3)该小组同学对ⅱ中溶液红色褪去的原因做进一步探究。
实验序号 | 操作、现象 |
ⅲ | 将ⅱ中剩余溶液均分为两份,一份滴加NaOH溶液,产生红褐色沉淀; 另一份滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,加入盐酸,沉淀不溶解 |
ⅳ | 取2 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液,滴入KSCN溶液,溶液变为红色,通入一段时间O2,无明显变化。再加入H2O2溶液,红色很快褪去 |
提示:KSCN中S元素的化合价为-2价
①实验ⅲ中白色沉淀的化学式是 。
②结合实验ⅲ和ⅳ分析,实验ⅱ中红色褪去的原因是 。
③查阅资料得知:Cl-对溶液红色褪去的反应有催化作用,验证该说法应补充的实验和现象是 。