X、Y、Z、U、V是元素周期表前四周期中的五种常见元素,其相关信息如下表:
回答下列问题:
(1)元素X位于周期表第________ 周期第________ 族,其离子结构示意图为________ ;将其投入一定量的溶液中,充分反应后,有转移,则参加反应的氧化剂的物质的量为_______ 。
(2)上述元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是________ (写化学式),非金属气态氢化物中还原性最强的是________ (写化学式)。
(3)在碱性条件下,Y的单质可与反应制备一种可用于净水的盐,该反应的离子方程式是________________________________________________________________________ 。
(4)若和水的反应可以设计成原电池,则其负极反应式为________________ ,正极反应式为____________________ 。
元素 | 相关信息 |
X | 地壳中含量最高的金属元素,其氧化物可用作耐火材料 |
Y | 单质在常温常压下为黄绿色气体 |
Z | 常温常压下,单质是淡黄色固体,常在火山口附近沉积 |
U | 常温下单质遇浓硫酸钝化,其一种核素的质量数为56,中子数为30 |
V | 属短周期元素,原子的最外层电子数是内层电子数的2.5倍 |
回答下列问题:
(1)元素X位于周期表第
(2)上述元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是
(3)在碱性条件下,Y的单质可与反应制备一种可用于净水的盐,该反应的离子方程式是
(4)若和水的反应可以设计成原电池,则其负极反应式为
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更新时间:2019-08-20 11:13:38
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【推荐1】钕铁硼因其超强的磁性被誉为“永磁之王”,广泛应用于新能源汽车、信息存储等方面。从钕铁硼废料(主要成分为Nd、铁、硼、铝,少量的硅酸盐)中回收钕元素的工艺流程如图所示:
已知:①硼难溶于非氧化性酸,难溶于水和稀酸,滤液1中主要金属离子为、,沉淀时得到。
②部分金属离子()形成氢氧化物沉淀的pH范围如表:
回答下列问题:
(1)“滤渣”的主要成分是___________ (填化学式)。
(2)除去铝元素的操作单元为___________ 。
(3)若“酸溶”后溶液中的浓度为1.0,则“沉钕”时调节pH范围为___________ ,“碱转化”过程Nd元素发生反应的离子方程式为___________ 。
(4)“煅烧”过程中固体质量变化()随温度变化曲线如图所示:
750K时得到的固体是___________ ,若在1000K下进行煅烧,发生反应的化学方程式为___________ 。
已知:①硼难溶于非氧化性酸,难溶于水和稀酸,滤液1中主要金属离子为、,沉淀时得到。
②部分金属离子()形成氢氧化物沉淀的pH范围如表:
金属离子 | |||
开始沉淀 | 6.3 | 1.5 | 3.4 |
完全沉淀(离子浓度:) | 8.3 | 2.8 | 4.7 |
(1)“滤渣”的主要成分是
(2)除去铝元素的操作单元为
(3)若“酸溶”后溶液中的浓度为1.0,则“沉钕”时调节pH范围为
(4)“煅烧”过程中固体质量变化()随温度变化曲线如图所示:
750K时得到的固体是
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解答题-工业流程题
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(0.4)
解题方法
【推荐2】I 铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示:
回答下列有关问题:
(1)检验硫酸铁溶液中是否存在Fe2+的方法是___________________ 。
(2)干法制备高铁酸钠的主要反应为2FeSO4+6Na2O2= 2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑
该反应中的还原剂是___________ ,每生成l mol Na2FeO4转移____________ mol电子。
(3)湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的反应体系中有六种微粒:
Fe(OH)3、ClO-、OH-、FeO42-、Cl-、H2O。
①写出并配平湿法制高铁酸钾的离子反应方程式:_______________ 。
②若反应过程中转移了0.3 mol电子,则还原产物的物质的量为___________ 。
II某化学小组通过查阅资料,设计了如下图所示的方法以含镍废催化剂为原料来制备。已知某化工厂的含镍废催化剂主要含有Ni,还含有Al(31%)、Fe(1.3%)的单质及氧化物,其他不溶杂质(3.3%)。
部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时的pH如下:
(1)“碱浸”过程中发生反应的离子方程式是____________ 。
(2)“酸浸”时所加入的酸是____________________ (填化学式)。
(3)加入H2O2时发生反应的离子方程式为__________________
(4)操作b为调节溶液的pH,你认为pH的调控范围是__________________
(5)NiS04·7Hz0可用于制备镍氢电池(NiMH),镍氢电池目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。NiMH中的M表示储氢金属或合金。该电池在充电过程中总反应的化学方程式是Ni(OH)2+M=NiOOH+MH,则NiMH电池放电过程中,正极的电极反应式为__________________ 。
回答下列有关问题:
(1)检验硫酸铁溶液中是否存在Fe2+的方法是
(2)干法制备高铁酸钠的主要反应为2FeSO4+6Na2O2= 2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑
该反应中的还原剂是
(3)湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的反应体系中有六种微粒:
Fe(OH)3、ClO-、OH-、FeO42-、Cl-、H2O。
①写出并配平湿法制高铁酸钾的离子反应方程式:
②若反应过程中转移了0.3 mol电子,则还原产物的物质的量为
II某化学小组通过查阅资料,设计了如下图所示的方法以含镍废催化剂为原料来制备。已知某化工厂的含镍废催化剂主要含有Ni,还含有Al(31%)、Fe(1.3%)的单质及氧化物,其他不溶杂质(3.3%)。
部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时的pH如下:
(1)“碱浸”过程中发生反应的离子方程式是
(2)“酸浸”时所加入的酸是
(3)加入H2O2时发生反应的离子方程式为
(4)操作b为调节溶液的pH,你认为pH的调控范围是
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【推荐1】Xe和F2反应可得三种氟化物,视反应条件而定。下图表述的是将一定浓度的Xe和F2投入到密闭容器中得到的生成物在平衡体系内的分压与反应温度的关系。
氟氙化合物生成反应的热力学数据如下表所示:
(已知:分压=总压×该组分物质的量分数,对于反应dD(g)+eE(g) gG(g)+hH(g), ,其中=100kPa,PG、PH、PD、PE为各组分的平衡分压)。
(1)Xe和F2生成XeF6和XeF4, 哪个反应放热更多?生成___________ 的反应放热更多(填“XeF6”或“XeF4”),理由是___________ 。
(2)为有效的制备XeF2应___________ 投料中F2/Xe的比值。(填“提高”或“降低”)
(3)523K时,反应XeF4(g)+ F2(g) XeF6(g)的标准压强平衡常数=___________ (保留两位有效数字)。平衡时,F2的分压在___________ kPa (取整数)以上时,可使XeF6与XeF4的比值大于10。
(4)523K 时,是否容易发生歧化反应2XeF4(g)→XeF6(g) +XeF2(g)?说明理由。______
(5)氟离子电池是新型电池中的一匹黑马,其结构如图所示:
放电时负极电极反应式为___________ 。采用固态电解质的氟离子电池大多需要在高达170°C的温度下工作,采用“高温”工作的原因是___________ 。
氟氙化合物生成反应的热力学数据如下表所示:
标准平衡常数 化学反应 | 523K | 673K |
①Xe(g)+F2(g)→XeF2(g) | 8.80 × 104 | 3.60×102 |
②Xe(g)+2F2(g) →XeF4(g) | 1.07 × 108 | 1.98×103 |
③Xe(g)+3F2(g) →XeF6(g) | 1.01×108 | 36 |
(已知:分压=总压×该组分物质的量分数,对于反应dD(g)+eE(g) gG(g)+hH(g), ,其中=100kPa,PG、PH、PD、PE为各组分的平衡分压)。
(1)Xe和F2生成XeF6和XeF4, 哪个反应放热更多?生成
(2)为有效的制备XeF2应
(3)523K时,反应XeF4(g)+ F2(g) XeF6(g)的标准压强平衡常数=
(4)523K 时,是否容易发生歧化反应2XeF4(g)→XeF6(g) +XeF2(g)?说明理由。
(5)氟离子电池是新型电池中的一匹黑马,其结构如图所示:
放电时负极电极反应式为
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解题方法
【推荐2】化学反应在发生物质变化的同时伴随有能量的变化,是人类获取能量的重要途径,请回答下列问题。
(1)的反应过程如下图所示:
该反应为___________ (填“放热”或“吸热”)反应,其吸收或放出的热量为___________ 。
(2)已知合成氨反应:,在一定温度下,向恒容的密闭容器中充入一定量的和发生反应,测得各组分浓度随时间变化如下图所示。
①表示变化的曲线是___________ (填“曲线A”或“曲线B”或“曲线C”),时用表示的化学反应速率:___________ 。
②下列描述能表示该反应达平衡状态的是___________ (填字母)。
A.单位时间内消耗的,同时生成的
B.的转化率不变
C.容器内压强不再发生变化
D.
(3)已知反应:
①将上述反应设计成原电池,则石墨电极上发生的电极反应式为___________ ,理论上当线路中转移电子时,则消耗铁的质量为___________ g。
②要使该反应的反应速率加快,下列措施可行的是___________ (填字母)。
A.升高温度
B.改铁片为铁粉
C.改稀为的浓
D.向反应混合液中加入少量固体
E.将的稀硫酸改为稀盐酸
(1)的反应过程如下图所示:
该反应为
(2)已知合成氨反应:,在一定温度下,向恒容的密闭容器中充入一定量的和发生反应,测得各组分浓度随时间变化如下图所示。
①表示变化的曲线是
②下列描述能表示该反应达平衡状态的是
A.单位时间内消耗的,同时生成的
B.的转化率不变
C.容器内压强不再发生变化
D.
(3)已知反应:
①将上述反应设计成原电池,则石墨电极上发生的电极反应式为
②要使该反应的反应速率加快,下列措施可行的是
A.升高温度
B.改铁片为铁粉
C.改稀为的浓
D.向反应混合液中加入少量固体
E.将的稀硫酸改为稀盐酸
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解答题-原理综合题
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(0.4)
【推荐3】SO2是一种污染性气体,减少SO2在大气中的排放是环境保护的重要内容回答下列问题:
(1)已知:S(s)+O2(g)=SO2(g) ∆H=—297.2kJ·mol-1,CH4(g)+2SO2(g)=CO2(g)+2S(s)+2H2O(l) ∆H=—295.9kJ·mol-1,若CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)反应物的能量为E1,则生成物的能量E2是___________
(2)利用反应:C(s)+SO2(g)CO2(g)+S(g),可减少SO2在大气中的排放,在密闭容器中投入足量的反应物,不同实验条件下达到平衡,测得T=600℃下的x(SO2)—p和p=105Pa下—1gKc—t如图所示[x(SO2)表示SO2平衡时含量,Kc表示平衡常数]。该反应的正反应是___________ 反应(填“放热”、“吸热”),理由是___________ 。
(3)恒温恒容条件下,下列事实不能说明反应C(s)+SO2(g)CO2(g)+S(g)达到平衡状态的是___________(填字母)
(4)800℃,在1.0L的恒容密闭容器中投入1.0molSO2和120gC,容器中压强为p0kPa,发生反应C(s)+SO2(g)CO2(g)+S(g),5min时容器中CO2的体积分数为20%,10min时达平衡,容器中压强为pkPa时。0~5minv(SO2)___________ kPa·min-1,800℃的化学平衡常数Kc=___________ mol/L。
(5)用电化学原理吸收烟道气中SO2以减少其排放,其装置示意图。H2O2从___________ 口进入,电路中通过1mol电子时,正极区溶液的c(H+)将___________ ,负极区n(H2SO4)=___________ 。
(1)已知:S(s)+O2(g)=SO2(g) ∆H=—297.2kJ·mol-1,CH4(g)+2SO2(g)=CO2(g)+2S(s)+2H2O(l) ∆H=—295.9kJ·mol-1,若CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)反应物的能量为E1,则生成物的能量E2是
(2)利用反应:C(s)+SO2(g)CO2(g)+S(g),可减少SO2在大气中的排放,在密闭容器中投入足量的反应物,不同实验条件下达到平衡,测得T=600℃下的x(SO2)—p和p=105Pa下—1gKc—t如图所示[x(SO2)表示SO2平衡时含量,Kc表示平衡常数]。该反应的正反应是
(3)恒温恒容条件下,下列事实不能说明反应C(s)+SO2(g)CO2(g)+S(g)达到平衡状态的是___________(填字母)
A.不变 |
B.v(CO2)正=v(SO2)逆 |
C.混合气体的总压强不再改变 |
D.混合气体的密度不再改变 |
(5)用电化学原理吸收烟道气中SO2以减少其排放,其装置示意图。H2O2从
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解答题-无机推断题
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(0.4)
【推荐1】原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、 Z、W, 四种元素的原子序数之和为32,在周期表中X是原子半径最小的元素,Y、Z左右相邻,Z、W位于同主族。M元素与X同主族,与W同周期。
(1)M元素是__________ (填元素符号)。
(2)Z、W形成的气态氢物的稳定性为_______ >________ 。(填化学式)
(3)写出M完全燃烧生成的氧化物的电子式________ ,该氧化物与水反应的离子方程式________ 。
(4)由X、Y、Z、W四种元素中的三种组成的—种强酸,该强酸的稀溶液能与铜反应,离子方程式为_______ 。
(5)由X、Y、Z、W四种元素组成的一种离子化合物A,已知①1molA能与足量NaOH浓溶液反应生成标准状况下44.8L气体。②A能与盐酸反应产生气体B,该气体能与氯水反应。则A是_______ (填化学式)。写出该气体B与氯水反应的离子方程式____________________ 。
(6)由X、Y、Z、W和Fe五种元素组成的相对分子质量为392的化合物C,1mol C中含有6mol结晶水。对化合物C进行下实验:a.取C的溶液加入过量浓NaOH溶液并加热,产生白色沉淀和无色刺激性气味气体。过一段时间白色沉淀变为灰绿色,最终变为红褐色;b.另取C的溶液,加入过量BaCl2溶液产生白色沉淀,加盐酸沉淀不溶解。C的化学式为______________________________ 。
(1)M元素是
(2)Z、W形成的气态氢物的稳定性为
(3)写出M完全燃烧生成的氧化物的电子式
(4)由X、Y、Z、W四种元素中的三种组成的—种强酸,该强酸的稀溶液能与铜反应,离子方程式为
(5)由X、Y、Z、W四种元素组成的一种离子化合物A,已知①1molA能与足量NaOH浓溶液反应生成标准状况下44.8L气体。②A能与盐酸反应产生气体B,该气体能与氯水反应。则A是
(6)由X、Y、Z、W和Fe五种元素组成的相对分子质量为392的化合物C,1mol C中含有6mol结晶水。对化合物C进行下实验:a.取C的溶液加入过量浓NaOH溶液并加热,产生白色沉淀和无色刺激性气味气体。过一段时间白色沉淀变为灰绿色,最终变为红褐色;b.另取C的溶液,加入过量BaCl2溶液产生白色沉淀,加盐酸沉淀不溶解。C的化学式为
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解答题-无机推断题
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(0.4)
解题方法
【推荐2】X、Y、Z、W均为中学化学的常见物质,一定条件下它们之间有如图转化关系:
(1)若该反应是非氧化还原反应
①X为强碱溶液,W是形成酸雨的主要气体,则Y到Z的离子方程式为________________
②X是一种盐,焰色反应为黄色,逐滴加入W,溶液中开始无气泡,后产生无色无味气体Z,Y的化学式为_____________ .
③若W为一种强碱,Y具有两性,则向Z溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式为_________________ .
(2)若该反应是氧化还原反应
①X常温下为黄绿色气体,W是生活中应用最广泛的金属之一,则Y的水溶液中加入W生成Z溶液的离子方程式为_________________________ .
②X常温下为气体化合物,Z是一种红棕色气体,X气体的检验方法_________________ ,X转化为Y的化学方程式为____________________ .
(1)若该反应是非氧化还原反应
①X为强碱溶液,W是形成酸雨的主要气体,则Y到Z的离子方程式为
②X是一种盐,焰色反应为黄色,逐滴加入W,溶液中开始无气泡,后产生无色无味气体Z,Y的化学式为
③若W为一种强碱,Y具有两性,则向Z溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式为
(2)若该反应是氧化还原反应
①X常温下为黄绿色气体,W是生活中应用最广泛的金属之一,则Y的水溶液中加入W生成Z溶液的离子方程式为
②X常温下为气体化合物,Z是一种红棕色气体,X气体的检验方法
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解答题-结构与性质
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(0.4)
解题方法
【推荐3】短周期元素X、Y、Z、W中,X元素的原子最外层电子排布为ns1,Y元素的原子价电子排布为ns2np2,Z元素的最外层电子数是其电子层数的3倍,W元素原子的M电子层的p能级中有3个未成对电子。
(1)Z原子的电子排布式为___________ ,若X为非金属元素,则按原子轨道的重叠方式,X与Z形成的化合物中的共价键属于___________ 键(填“σ”或“π”)。
(2)当n=2时,Y在元素周期表的位置为___________ ,YZ2属于___________ 分子(填“极性”或“非极性”)。
(3)当n=3时,YZ2晶体属于___________ 晶体;YZ2晶体中Y原子与Y-Z键的数目之比为___________ 。
(4)若X元素的原子最外层电子排布为2s1,Y元素的原子价电子排布为3s23p2,X、Y、Z、W四种元素的第一电离能由大到小的顺序是___________ (用元素符号表示)。
(1)Z原子的电子排布式为
(2)当n=2时,Y在元素周期表的位置为
(3)当n=3时,YZ2晶体属于
(4)若X元素的原子最外层电子排布为2s1,Y元素的原子价电子排布为3s23p2,X、Y、Z、W四种元素的第一电离能由大到小的顺序是
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【推荐1】A、B、C、D四种短周期元素原子序数依次增大,A元素原子的价电子排列为ns2np2,B元素的最外层电子数是其电子层数的3倍,E元素原子的价电子排布为3d64s2。C、D的电离能数据如下(kJ·mol―1):
(1)化合价是元素的一种性质。由C、D的电离能数据判断,C通常显_______ 价,D显_______ 价;
(2)某单质甲分子与化合物AB分子中电子总数相等,则甲分子中包含___ 个σ键,___ 个π键;
(3)AB的总键能大于甲的总键能,但AB比甲容易参加化学反应。根据下表数据,说明AB比甲活泼的原因是________________________
(4)E能与AB形成配合物,其中E提供______________ ,AB提供_________ 。
(5)下列晶胞中,阳离子与阴离子的个数为_______________
I1 | I2 | I3 | I4 | |
C | 738 | 1451 | 7733 | 10540 |
D | 577 | 1817 | 2745 | 11578 |
(1)化合价是元素的一种性质。由C、D的电离能数据判断,C通常显
(2)某单质甲分子与化合物AB分子中电子总数相等,则甲分子中包含
(3)AB的总键能大于甲的总键能,但AB比甲容易参加化学反应。根据下表数据,说明AB比甲活泼的原因是
单键 | 双键 | 叁键 | ||
AB | 键能(kJ·mol―1) | 357.7 | 798.9 | 1071.9 |
甲 | 键能(kJ·mol―1) | 154.8 | 418.4 | 941.7 |
(4)E能与AB形成配合物,其中E提供
(5)下列晶胞中,阳离子与阴离子的个数为
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解答题-无机推断题
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(0.4)
【推荐2】现有部分短周期主族元素的性质或原子结构如下表:
(1)元素Z在周期表中的位置 ,XN2的结构式是: ,
(2)元素X的一种核素可测定文物年代,这种核素的符号是 ;
(3)在X、Y最低价的简单氢化物中,较稳定的化合物的分子式是 。
(4)将少量W2 N2固体投入到水中,剧烈反应,其反应的化学方程式为: 。
(5)下列表述中,能证明元素Z与元素T非金属性的强弱的是
A、常温下Z的单质和T的单质状态不同
B、Z的氢化物比T的氢化物稳定
C、一定条件下Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反
元素符号 | 原子结构和元素性质 |
T | M层上有6个电子 |
W | 短周期内原子半径最大 |
N | 原子序数比T小,且与T同主族 |
X | 最外层电子数是次外层的2倍 |
Y | 常见单质为双原子分子且氢化物的水溶液呈碱性 |
Z | 元素最高价为+7 |
(2)元素X的一种核素可测定文物年代,这种核素的符号是 ;
(3)在X、Y最低价的简单氢化物中,较稳定的化合物的分子式是 。
(4)将少量W2 N2固体投入到水中,剧烈反应,其反应的化学方程式为: 。
(5)下列表述中,能证明元素Z与元素T非金属性的强弱的是
A、常温下Z的单质和T的单质状态不同
B、Z的氢化物比T的氢化物稳定
C、一定条件下Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反
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解答题-结构与性质
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(0.4)
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解题方法
【推荐3】已知a—f是元素周期表中前四周期常见的元素,其结构或者性质信息如表所示:
(1)元素a有___________ 种不同能级的电子
(2)b、c的第一电离能的大小顺序为___________ (填元素符号),请从原子结构的角度解释原因:___________ 。
(3)a、c的气态氢化物中,沸点更低的是___________ (填化学式),更稳定的是___________ (填化学式)。
(4)d元素在元素周期表中的位置是___________ ,基态原子的价电子轨道表示式是___________ 。
(5)在f元素的同主族元素中,最高价氧化物对应水化物的酸性最强的是___________ (填化学式)
(6)e元素的块状单质在与极稀的b元素最高价氧化物对应水化物的反应过程中,单质溶解但未观测到气泡的生成,b元素以一种常见离子的形式存在,请写出该反应的离子方程式___________ 。检验产物中b元素存在形式的方法是:___________ 。
元素 | 结构或者性质信息 |
a | 原子的L层上s能级电子数等于p能级电子数 |
b | 非金属元素,其单质为气态,有多种氧化物且都是大气污染物 |
c | 原子的最外层电子数是内层电子数的3倍 |
d | 元素的正三价离子的3d能级为半充满 |
e | 元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子 |
f | 单质常温、常压下是易挥发的液体,基态原子的N层上有1个未成对的p电子 |
(2)b、c的第一电离能的大小顺序为
(3)a、c的气态氢化物中,沸点更低的是
(4)d元素在元素周期表中的位置是
(5)在f元素的同主族元素中,最高价氧化物对应水化物的酸性最强的是
(6)e元素的块状单质在与极稀的b元素最高价氧化物对应水化物的反应过程中,单质溶解但未观测到气泡的生成,b元素以一种常见离子的形式存在,请写出该反应的离子方程式
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