Question

【題目】C、O、Na、Cl、Fe、Cu是元素周期表前四周期中的常見元素。

(1)Fe在元素周期表中的位置是_____，Cu基態(tài)原子核外電子排布式為________。

(2)C和O的氣態(tài)氫化物中，較穩(wěn)定的是________（寫化學(xué)式）。C的電負(fù)性比Cl的________（填“大”或“小”）。

(3)寫出Na2O2與CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________________。

(4)碳有多種同素異形體，其中石墨烯與金剛石的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示：

①在石墨烯晶體中，每個(gè)C原子連接___________個(gè)六元環(huán)，每個(gè)六元環(huán)占有___________個(gè)C原子。

②在金剛石晶體中，C原子所連接的最小環(huán)也為六元環(huán)，每個(gè)C原子連接__________個(gè)六元環(huán)，六元環(huán)中最多有_________個(gè)C原子在同一平面。

(5)刻蝕印刷電路的廢液中含有大量的CuCl2、FeCl2、FeCl3，任意排放將導(dǎo)致環(huán)境污染和資源的浪費(fèi)，為了使FeCl3循環(huán)利用和回收CuCl2，回收過(guò)程如下：

①試劑X的化學(xué)式為______________；

②若常溫下1 L廢液中含CuCl2、FeCl2、FeCl3的物質(zhì)的量濃度均為0.5 mol·L－1，則加入Cl2和物質(zhì)X后，過(guò)濾。為使溶液鐵元素完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3，而CuCl2 不產(chǎn)生沉淀。則應(yīng)控制pH的范圍是____________________________（設(shè)溶液體積保持不變），已知：Ksp[Fe(OH)3]＝1.0×10－38、Ksp[Cu(OH)2]＝2.0×10－20、lg5＝0.7。

Answer 1

【答案】第四周期第Ⅷ族 1s22s22p63s23p63d104s1 H2O 小 2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2 3 2 12 4 CuO 3～4.3

【解析】

(1)Fe是26號(hào)元素，核外電子排布為1s22s22p63s23p63d64s2，因此在元素周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族；Cu是29號(hào)元素，其基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1；故答案為：第四周期第Ⅷ族；1s22s22p63s23p63d104s1。

(2)同周期，非金屬性越強(qiáng)，其氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，因此較穩(wěn)定的是H2O；Cl非金屬性強(qiáng)，其電負(fù)性越大，因此C的電負(fù)性比Cl的��；故答案為：H2O；小。

(3)Na2O2與CO2反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣，其化學(xué)方程式為2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2；故答案為：2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2。

(4)①根據(jù)均攤法計(jì)算，在石墨烯晶體中，每個(gè)C原子被3個(gè)六元環(huán)共有，每個(gè)六元環(huán)占有的碳原子數(shù)6×=2，所以，每個(gè)六元環(huán)占有2個(gè)C原子；故答案為：3；2。

②在金剛石的晶體結(jié)構(gòu)中每個(gè)碳原子與周圍的4個(gè)碳原子形成四個(gè)碳碳單鍵，最小的環(huán)為6元環(huán)，每個(gè)單鍵為3個(gè)環(huán)共有，則每個(gè)C原子連接4×3=12個(gè)六元環(huán)，六元環(huán)為椅式結(jié)構(gòu)，六元環(huán)中有兩條邊平衡，連接的4個(gè)原子處于同一平面內(nèi)，如圖；故答案為：12；4。

(5)①W中含有CuCl2、FeCl3，加入X使鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，加入的X由于調(diào)節(jié)溶液pH值，且不引入雜質(zhì)，X為CuO等；故答案為：CuO。

②常溫下1 L廢液中含CuCl2、FeCl2、FeCl3的物質(zhì)的量濃度均為0.5 mol·L－1，則加入Cl2后溶液中FeCl2轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>FeCl3，因此c(FeCl3)=1 molL1，銅離子開始沉淀時(shí)，，，，pH = 4.3，鐵離子沉淀完全時(shí)，，，，pH =3，故溶液pH應(yīng)控制在3.0～4.3之間；故答案為：3.0～4.3。