14.元素周期表的排列和分区与元素基态原子核外电子的排布息息相关,请据此回答下列问题:
(1)根据原子结构和元素周期表的关系,第七周期0族的原子序数为8.
(2)X和Y均为第2周期p区元素,其原子的第一电离能数值按从大到小的顺序在同周期元素中处于第三位和第七位.
①晶体Y的结构单元是由Y原子组成的正二十面体(如图所示),其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点,每个顶点各有一个Y原子,故此基本结构单元是由12个Y原子构成,共含有30个Y-Y键.
②若将一个正二十面体中的每一个顶点削去,可获得只由正六边形和正五边形构成的多面体.若多面体的每一个顶点均为碳原子,可得到一个C60分子的结构模型.则1molC60分子中含有a键的数目为90NA,C60晶体采取面心立方最密堆积,故其配位数为12.
③X和Y可形成多种类型的结构.下列说法正确的是ab.
a、六方“类石墨”YX晶体可做高温润滑剂
b、立方“类金刚石”YX晶体是超硬材料,有优异的耐磨性
c、立方“类金刚石”YX晶体中,Y原子的杂化轨道类型为sp2
(3)Z为第4周期d区元素,最高价为+7价,M和Z是同周期的元素,具有相同的最高化合价.
①写出Z的基态原子价层电子排布式3d54s2
②酸性强弱:HMO<HMO2,原因是HMO2中非羟基氧原子数目比HMO的多.
③Z元素可参与形成准晶体.准晶体是一种无平移周期序,但有严格准周期位置序的独特晶体,可通过X-射线衍射实验区分晶体、准晶体和非晶体.
④晶体Z可形成体心立方晶胞,若晶胞中距离最近的Z原子核间距离为apm,则Z晶体的密度为$\frac{165\sqrt{3}×1{0}^{30}}{4{a}^{3}{N}_{A}}$g•cm-3
10.以黄铁矿(主要成分是FeS2)为原料生产硫酸的工艺流程图如下:

(1)若从下列四个城市中选择一处新建一座硫酸厂,你认为厂址宜选在C的郊区(填标号)
A.有丰富黄铁矿资源的城市   B.风光秀丽的旅游城市
C.消耗硫酸甚多的工业城市   D.人口稠密的文化、商业中心城市
(2)沸腾炉中发生反应的化学方程式为4FeS2+11O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ 2Fe2O3+8SO2,接触室中发生反应的化学方程式是2SO2+O2$?_{△}^{催化剂}$ 2SO3
(3)在硫酸工业制法中,下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都正确的是D.
A.硫铁矿燃烧前要粉碎,因为大块的黄铁矿不能在空气中反应
B.从沸腾炉出来的气体要净化,因为炉气中的SO2会与杂质反应
C.SO2氧化成SO3要用催化剂,这样可提高SO2的转化率
D.SO3用98.3%的浓硫酸来吸收,目的是为了防止形成酸雾,以提髙SO3吸收效率
(4)表是压强对SO2平衡转化率的影响
压强Mpa
转化率%
温度/℃
0.10.5110
40099.299.699.799.9
对于SO2转化SO3的反应,增大压强可使转化率升高,但在实际工业生产中常采用常压条件,理由是常压下转化率已经很高,增加压强可提高转化率,但增加了设备、动力成本等,效益反而下降.
(5)某工厂用500t含硫量为48%的黄铁矿制备硫酸,若在沸腾炉中有2%的FeS2损失,在接触室中SO3的产率为96%,则可得到98%的浓硫酸的质量是376.32tt.
9.硫酸工业生产应考虑综合经济效益问题,根据下面工业生产硫酸的工艺流程图回答有关问题:
(1)硫酸厂沸腾炉排出的矿渣中含有Fe2O3、CuO、CuSO4(由CuO与SO2在沸腾炉中化合而成),CuFeS2是黄铁矿的另一成分,写出煅烧CuFeS2的化学方程式为4CuFeS2+13O2$\frac{\underline{\;煅烧\;}}{\;}$ 4CuO+2Fe2O3+8SO2
(2)流程图中设备A是接触室(填设备名称),其中该设备上部迅婚使用的气体为SO2和O2
(3)吸收塔采用98.3%浓硫酸吸收SO2的原因是可以防止形成酸雾,使三氧化硫吸收完全.
(4)根据工艺流程图及环保角度判断下列说法正确的是ABDE(填序号)
A.为使黄铁矿充分燃烧,需将其粉碎
B.沸腾炉中排出的炉渣可供炼铁
C.使用催化剂可提高SO2的反应速率和转化率
D.尾气中SO2可用NaOH浓溶液来吸收
E.硫酸厂的厂址宜选在消耗硫酸甚多的工业城市的郊区
(5)沸腾炉排出的炉渣中的硫酸铜的质量分数随沸腾炉温度不同而变化(见下表)
沸腾炉温度/℃600620640660
炉渣中CuSO4的质量分数/%9.39.29.08.4
请用平衡移动原理解释上表中CuSO4的质量分数随温度升高而降低的原因SO2转化为SO3是正反应放热的可逆反应,随温度升高,平衡左移,SO3物质的量减少,所以CuSO4的量减少(或温度升高,SO3物质的量减少,故CuSO4的量减少).
(6)某硫酸厂为测定设备A中所得气体中SO2的体积分数,取280mL(已折算成标准状况)气体样品与足量Fe(SO43溶液完全反应后(不考虑氧气的影响),用浓度为0.02mol/L的K2Cr2O7标准溶液滴定至中点,消耗K2Cr2O7溶液25.00mL,则接触室所得气体中SO2的体积分数为12.00%.
 0  155286  155294  155300  155304  155310  155312  155316  155322  155324  155330  155336  155340  155342  155346  155352  155354  155360  155364  155366  155370  155372  155376  155378  155380  155381  155382  155384  155385  155386  155388  155390  155394  155396  155400  155402  155406  155412  155414  155420  155424  155426  155430  155436  155442  155444  155450  155454  155456  155462  155466  155472  155480  203614 

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