鋁廣泛應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)和日常生活中。工業(yè)上由鋁土礦(Al2O3·3H2O的含量約為85%,其余主要為SiO2、Fe2O3等)冶煉金屬鋁的流程如下。

已知拜耳法生產(chǎn)Al2O3·3H2O的基本原理為:

Al2O3·3H2O+2NaOH(aq)2NaAlO2(aq)+4H2O,[Al2O3·3H2O也可表示為2 Al(OH)3]

(1)操作Ⅰ的名稱為　　　　,赤泥中除含有鋁硅酸鹽外,還含有的主要物質(zhì)有 　　　　。

(2)為了提高鋁土礦的溶出速率可采取的有效措施為  　(任寫三點(diǎn))。

(3)用化學(xué)平衡理論解釋稀釋溶液Ⅰ有利于Al2O3·3H2O 結(jié)晶的原因 。

(4)為了析出Al2O3·3H2O,也可向溶液Ⅰ中通入過(guò)量CO2氣體,寫出生成Al2O3·3H2O的離子方程式:  　。

(5)為了回收赤泥附著液帶走的有用成分,工業(yè)上將用熱水洗滌后的洗液用作溶液Ⅰ的稀釋劑,請(qǐng)指出流程圖中另一處類似的做法　 。

以黃銅礦(主要成分是CuFeS2,含少量雜質(zhì)SiO2)為原料煉銅的方法分為高溫?zé)掋~和濕法煉銅兩種。近年來(lái),濕法煉銅有了新進(jìn)展,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)有一種細(xì)菌在酸性水溶液、氧氣存在下,可以將黃銅礦氧化成硫酸鹽:4CuFeS2+2H2SO4+17O24CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O。某工廠運(yùn)用該原理生產(chǎn)銅和綠礬的工藝如下:

回答下列問(wèn)題:

(1)下列物質(zhì)中可以用于上述流程中調(diào)節(jié)溶液pH的是　　　　(填序號(hào))。

A.Cu；B.Cu2(OH)2CO3；C.H2SO4；D.Fe；E.CuO

(2)濾渣A的主要成分為　 (寫化學(xué)式)。

(3)寫出反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式:　 。

(4)試劑a為　　　 　。

(5)欲從溶液中獲得綠礬晶體,分離操作Ⅰ應(yīng)為　　　　(寫操作名稱)。

(6)生產(chǎn)過(guò)程中,除了試劑a、H2O可以循環(huán)使用外,還可循環(huán)使用的物質(zhì)有　　　　(寫化學(xué)式)。

某工業(yè)廢渣的主要成分為SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO�，F(xiàn)根據(jù)下列方案對(duì)其進(jìn)行處理以回收廢渣中的金屬元素。

回答下列問(wèn)題。

(1)固體A的化學(xué)式為　　　　 。 

(2)反應(yīng)a的化學(xué)反應(yīng)方程式為　 。 

(3)25 ℃時(shí),溶液中金屬離子的物質(zhì)的量濃度與溶液pH的關(guān)系如圖所示:

①調(diào)節(jié)pH(Ⅰ)的pH為　　　 　;

②溶液D加入氫氧化鈉溶液的同時(shí)調(diào)節(jié)pH(Ⅱ)所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為　 ;

③從圖中數(shù)據(jù)計(jì)算可得Mg(OH)2的溶度積Ksp[Mg(OH)2]約為　　 　　。

實(shí)驗(yàn)室利用硫酸廠燒渣(主要成分為鐵的氧化物及少量FeS、SiO2等)制備聚鐵(堿式硫酸鐵的聚合物)和綠礬(FeSO4·7H2O),主要工藝流程如下。

(1)將過(guò)程②產(chǎn)生的氣體通入下列溶液中,溶液會(huì)褪色的是　　　。

A.品紅溶液 B.紫色石蕊試液

C.酸性KMnO4溶液 D.溴水

(2)過(guò)程①中,FeS、O2和H2SO4反應(yīng)的化學(xué)方程式為  。

(3)過(guò)程③中需加入的物質(zhì)是　 。

(4)過(guò)程④中,蒸發(fā)結(jié)晶時(shí)需使用的儀器除酒精燈、三腳架外,還需要 。

(5)過(guò)程⑤調(diào)節(jié)pH可選用下列試劑中的　　　　(填序號(hào))。

A.稀硫酸 B.CaCO3 C.NaOH溶液

(6)過(guò)程⑥中,將溶液Z加熱到70～80 ℃,目的是　 。

(7)實(shí)驗(yàn)室為測(cè)量所得到的聚鐵樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)。①用分析天平稱取2.700 0 g樣品;②將樣品溶于足量的鹽酸后,加入過(guò)量的BaCl2溶液;③過(guò)濾、洗滌、干燥,稱重得固體質(zhì)量為3.495 0 g。若該聚鐵的主要成分為[Fe(OH)(SO4)]n,則該聚鐵樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為　　　　。(假設(shè)雜質(zhì)中不含鐵元素和硫元素)

用含少量鐵的氧化銅制取氯化銅晶體(CuCl2·xH2O)。有如下操作:

已知:在pH為4～5時(shí),Fe3+幾乎完全水解而沉淀,而此時(shí)Cu2+卻幾乎不水解。

(1)氧化劑A可選用　　　　(填編號(hào),下同)。

①Cl2 ②H2O2 ③HNO3 ④KMnO4

(2)要得到較純的產(chǎn)品,試劑B可選用　　　　。

①NaOH ②FeO ③CuO ④Cu2(OH)2CO3

(3)從濾液經(jīng)過(guò)結(jié)晶得到氯化銅的方法是　　　　(按實(shí)驗(yàn)先后順序填編號(hào))。

①過(guò)濾 ②冷卻 ③蒸發(fā)濃縮 ④蒸發(fā)至干

(4)為了測(cè)定制得的氯化銅晶體(CuCl2·xH2O)中x值,某興趣小組設(shè)計(jì)了兩種實(shí)驗(yàn)方案:

方案一:稱取m g晶體灼燒至質(zhì)量不再減輕為止,冷卻、稱量所得無(wú)水CuCl2的質(zhì)量為n g。

方案二:稱取m g晶體,加入足量10%的氫氧化鈉溶液、過(guò)濾、洗滌后用小火加熱至質(zhì)量不再減輕為止,冷卻、稱量所得固體的質(zhì)量為n g。

①方案一中灼燒CuCl2·xH2O得到無(wú)水CuCl2,應(yīng)在　　　　(填儀器名稱)中進(jìn)行。

方案二中配制一定量10%的氫氧化鈉溶液,其操作步驟是計(jì)算、稱量、　　　　。

②試評(píng)價(jià)上述兩種實(shí)驗(yàn)方案,其中可行的方案是　　　　,另一種方案不可行的理由是 　,若用方案二,計(jì)算得x=　　　　　　　(用含m、n的代數(shù)式表示)。

已知:A、B、C、D、E、F是周期表中前36號(hào)元素,A是原子半徑最小的元素,B元素基態(tài)原子的2p軌道上只有兩個(gè)電子,C元素的基態(tài)原子L層只有2對(duì)成對(duì)電子,D是元素周期表中電負(fù)性最大的元素,E2+的核外電子排布和Ar原子相同,F的核電荷數(shù)是D和E的核電荷數(shù)之和。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)分子式為BC2的空間構(gòu)型為　　　　　　　　　形;F2+的核外電子排布式為　　　　　　　　。 

(2)A分別與B、C形成的最簡(jiǎn)單化合物的穩(wěn)定性B　　　　C(填“大于”或“小于”);A、C兩元素可組成原子個(gè)數(shù)比為1∶1 的化合物,C元素的雜化類型為　　　　。 

(3)A2C所形成的晶體類型為　　　　;F單質(zhì)形成的晶體類型為　　　　。 

(4)F元素氧化物的熔點(diǎn)比其硫化物的　　　　(填“高”或“低”),請(qǐng)解釋其原因　 

　。 

(5)E元素與C元素形成的化合物是　　　　化合物,其晶體熔化時(shí)破壞的作用力是　　　　,晶體EC的熔點(diǎn)比晶體BC2的熔點(diǎn)　　　　(填“高”或“低”)。

Ⅰ.圖表法、圖像法是常用的科學(xué)研究方法。

(1)短周期某主族元素M的電離能情況如甲圖所示,則M元素位于周期表的第　　　　族。 

(2)乙圖是研究部分元素的氫化物的沸點(diǎn)變化規(guī)律的圖像,折線c可以表達(dá)出第　　　　族元素氫化物的沸點(diǎn)的變化規(guī)律。兩位同學(xué)對(duì)某主族元素氫化物的沸點(diǎn)的變化趨勢(shì)畫出了兩條折線a和b,你認(rèn)為正確的是　　　　。 

Ⅱ.由氧化物經(jīng)氯化作用生成氯化物是工業(yè)生產(chǎn)氯化物的常用方法,Cl2、CCl4是常用的氯化劑。如:2Na2O+2Cl24NaCl+O2;2CaO+2Cl22CaCl2+O2;SiO2+2CCl4SiCl4+2COCl2;Cr2O3+3CCl42CrCl3+3COCl2。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)Cr2O3、CrCl3中Cr均為+3價(jià),寫出Cr3+的基態(tài)電子排布式:　 。 

(2)COCl2俗稱光氣,分子中C原子采取sp2雜化成鍵。光氣分子結(jié)構(gòu)式是　　　　　　　　,其中碳氧原子之間共價(jià)鍵是　　　　。 

A.2個(gè)σ鍵B.2個(gè)π鍵

C.1個(gè)σ健,1個(gè)π鍵

(3)CaO晶胞如圖所示,CaO晶體中Ca2+的配位數(shù)為　　　　。最近的Ca原子和O原子的核間距為a cm,則CaO晶體密度的計(jì)算式為　 。 

第4周期元素由于受3d能級(jí)電子的影響,性質(zhì)的遞變規(guī)律與短周期元素略有不同。

Ⅰ.第4周期元素的第一電離能隨原子序數(shù)的增大,總趨勢(shì)是逐漸增大的。鎵(31Ga)的基態(tài)原子的電子排布式是　　　　　　　　　　　;31Ga的第一電離能卻明顯低于30Zn的,原因是　 

　。 

Ⅱ.第4周期過(guò)渡元素的明顯特征是形成多種多樣的配合物。

(1)CO和NH3可以和很多過(guò)渡金屬形成配合物。CO與N2互為等電子體,CO分子中C原子上有一對(duì)孤電子對(duì),C、O原子都符合8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則CO的結(jié)構(gòu)式可表示為　　　　。NH3分子中N原子的雜化方式為　　　　雜化,NH3分子的空間立體構(gòu)型是　　　　。 

(2)如圖甲所示為二維平面晶體示意圖,所表示的化學(xué)式為AX3的是　　　　。 

(3)圖乙為一個(gè)銅晶胞,此晶胞立方體的邊長(zhǎng)為a cm,Cu的相對(duì)原子質(zhì)量為64,金屬銅的密度為ρ g/cm3,則阿伏加德羅常數(shù)可表示為　　　　mol-1(用含a、ρ的代數(shù)式表示)。

已知X、Y和Z三種元素的原子序數(shù)之和等于48。X是有機(jī)物主要組成元素。X的一種1∶1型氣態(tài)氫化物分子中既有σ鍵又有π鍵。Z是金屬元素,Z的核電荷數(shù)小于28,且次外層有2個(gè)未成對(duì)電子。

(1)X在該氫化物中以　　　　方式雜化。X和Y形成的化合物的熔點(diǎn)應(yīng)該　　　　(填“高于”或“低于”)X氫化物的熔點(diǎn)。 

(2)Y在周期表中位于　　　　　　　　　　　　;Z4+的核外電子排布式為　　　　。 

(3)工業(yè)上利用ZO2和碳酸鋇在熔融狀態(tài)下制取化合物M(M可看作一種含氧酸鹽)。經(jīng)X射線分析,M晶體的最小重復(fù)單位為正方體(如圖),邊長(zhǎng)為4.03×10-10 m,頂點(diǎn)位置為Z4+所占,體心位置為Ba2+所占,所有棱心位置為O2-所占。

①制備M的化學(xué)反應(yīng)方程式是　　　　　　　　　　　　(Z用元素符號(hào)表示)。 

②在M晶體中,Ba2+的氧配位數(shù)(Ba2+周圍等距且最近的O2-的數(shù)目)為　　　　。 

③晶體M密度的計(jì)算式為ρ=　　　　　　　　　　(Z相對(duì)原子質(zhì)量為48)。

如圖所示為血紅蛋白和肌紅蛋白的活性部分——血紅素的結(jié)構(gòu)式。

回答下列問(wèn)題:

(1)血紅素中含有C、H、O、N、Fe五種元素,C、N、O三種元素的第一電離能由小到大的順序是　　　　　　　　,寫出基態(tài)Fe原子的核外電子排布式:　　　　　　　　。 

(2)血紅素中N原子的雜化方式為　　　　,在如圖的方框內(nèi)用“→”標(biāo)出Fe2+的配位鍵。 

(3)鐵有δ、γ、α三種同素異形體,γ晶體晶胞中所含有的鐵原子數(shù)為　　　　,δ、α兩種晶胞中鐵原子的配位數(shù)之比為　　　　。