[化学——选修3:物质结构与性质](15分)
Q、R、T、X、Y、Z是六种原子序数依次增大的前四周期常见元素,其相关信息如下表:
| 元素 | 相关信息 |
| Q | Q的单质是实验室常用的惰性电极材料 |
| R | R原子基态时2p原子轨道上有3个未成对电子 |
| T | 负二价的元素T的氢化物在通常状况下是一种液体,且其中T的质量分数为88.9% |
| X | X是第三周期电负性最大的元素 |
| Y | 元素Y位于周期表的第10列 |
| Z | Z存在质量数为65,中子数为36的核素 |
(1)Z元素的原子基态时的电子排布式是________。
(2)下列叙述正确的是________(填字母序号)。
a.Q的气态氢化物比R的气态氢化物稳定
b.Q的含氧酸一定比R的含氧酸酸性强
c.R的气态氢化物的熔点在同族元素的氢化物中最低
d.R的第一电离能、电负性都比Q的大
(3)Q和T可形成两种常见化合物,分别表示为QT和QT2。QT分子中σ键和π键的个数比为________;QT2分子中,Q原子采取________杂化。
(4)笑气(R2T)是一种麻醉剂,有关理论认为R2T与QT2分子具有相似的结构。故R2T的空间构型是________,其为________(填“极性”或“非极性”)分子。
(5)含有Q、Y和镁三种元素的某种晶体具有超导性,其结构如图所示。则该晶体的化学式为________;晶体中每个镁原子周围距离相等且最近的Y原子有______个。
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(13分)二氧化锰可用作干电池去极剂,合成工业的催化剂和氧化剂,玻璃工业和搪瓷工业的着色剂、消色剂、脱铁剂等。
(1)二氧化锰在酸性介质中是一种强氧化剂,请用化学方程式证明:______________________。
(2)锌—锰碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。电池的总反应式为Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)===Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)。
①电池工作时,MnO2发生________反应。
②电池的正极反应式为________。
(3)工业上以软锰矿为原料,利用硫酸亚铁制备高纯二氧化锰的流程如下:
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已知:软锰矿的主要成分为MnO2,还含Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu(0.86%)等元素的化合物,部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表。
| 沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mn(OH)2 | Cu(OH)2 |
| pH | 5.2 | 3.2 | 9.7 | 10.4 | 6.7 |
| 沉淀物 | Zn(OH)2 | CuS | ZnS | MnS | FeS |
| pH | 8.0 | -0.42 | 2.5 | 7 | 7 |
回答下列问题:
①硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4,酸浸时发生的主要反应的化学方程式为________________________。
②试剂X为________。
③滤渣A的主要成分为________。
④加入MnS的目的主要是除去溶液中的________。