[化学—选修物质结构与性质] (15分)
Q、R、X、Y、Z为周期表前四周期元素,原子序数依次递增。已知:
①Q为周期表中原子半径最小的元素;
②R的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道,且每种轨道中的电子总数相同;③Y的基态原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍;
④Q、R、Y三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体,Q、R两种元素组成的原子个数比为1:1的化合物N是中学化学中常见的有机溶剂;
⑤Z有“生物金属”之称,Z4+离子和氩原子的核外电子排布相同。
请回答下列问题:(答题时,Q、R、X、Y、Z用所对应的元素符号表示)
(1)化合物M的空间构型为 ,其中心原子采取 杂化;化合物N的固态时的晶体类型为 。
(2)R、X、Y三种元素的第一电离能由小到大的顺序为 。
(3)由上述一种或多种元素组成的与RY2互为等电子体的分子为 (写分子式)。
(4)由R、X、Y三种元素所组成的RXY离子在酸性条件下可与NaClO反应,生成X2、RY2等物质。上述反应的离子方程式为 。
(5)Z原子基态时的外围电子排布式为 ,Z的一种含氧酸钡盐的晶胞结构如右图所示,晶体内与每个“Z”原子等距离且最近的氧原子数为 。
Ⅰ:某些化学反应可表示为:A+B→C+D+H2O,请回答下列问题:
(1)若A、C、D均含有氯元素,且A中氯元素的化合价介于C与D之间,该反应离子方程式为。
(2)若A为淡黄色固体,C为无色的气体,则该反应的离子方程式为。
(3)若A、C、D均是铁的化合物,B是稀硫酸,则A与B反应的化学方程式为。
Ⅱ:某些化学反应可表示为:A+B+H2O→C+D。请回答下列问题:
(1)若A为非金属单质,C为非金属单质,写出符合要求的化学反应方程式
(2)若A为金属单质,C为非金属单质,写出符合要求的离子方程式_____________________.
(6分)已知A、B、C、D分别是AlCl3、BaCl2、FeSO4、NaOH四种化合物中的一种,它们的水溶液之间的一些反应现象如下:
① A + B→白色沉淀,加入稀硝酸,沉淀不溶解
② B + D→白色沉淀,在空气中放置,沉淀由白色转化为红褐色
③ C + D→白色沉淀,继续加入D溶液,白色沉淀逐渐消失
⑴试推断ABCD(化学式)。
⑵写出下列反应的化学方程式或离子方程式:
①实验②中沉淀由白色转化为红褐色的化学方程式,
②C溶液与D溶液反应后生成的白色沉淀溶解于D溶液中的离子方程式。
太阳能是一种清洁能源,它的利用前景非常诱人。下面是科学家正在研究的一种利用太阳能制取氢气的方法。
(1)首先利用太阳能加热装有氧化锌和木炭的混合物,当反应塔内的温度达到1200 ℃,可得到高纯度的锌粉。然后将制得的高纯度锌与400 ℃以上的水蒸气反应,得到氢气,氧化锌循环使用。请写出该过程涉及的化学方程式________________________、________________________________________________________________________
________________。
(2)若投入81 kg氧化锌粉,则理论上制得的氢气在标准状况下的体积为________L。
绿色有机合成是指采用无毒、无害的原料、催化剂和溶剂,选择具有高选择性、高转化率,不产生或少产生对环境有害的副产品。下列是BHC公司新发明的布洛芬(Ibuprofen)绿色合成方法。
试回答下列问题:
(1)反应③属于羰基合成,反应①、②分别所属的有机反应类型是______________、______________。
(2)反应①的化学方程式为_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)与布洛芬互为同分异构体的芳香族化合物中,其结构可表示为的酯类,X的结构有______种(填数字)。
(4)某学生提议用Reppe反应一步合成布洛芬,并使原子利用率100%,已知:RCH===CH2+CO+H2ORCH(CH3)COOH,请用一种有机原料合成布洛芬:______________________
________________________________________________________________________。
绿色化学是一个多学科交叉的研究领域。它可以诠释环境友好化学,其核心内涵是反应过程和化工生产中,尽量减少或彻底消除使用和生产有害物质。“绿色试剂”双氧水可作为矿业废液消毒剂,如消除采矿业废液中的氰化物(如KCN),化学方程式为:KCN+H2O2+H2O===M+NH3↑。
(1)生成物M的化学式为________。
(2)在标准状况下有0.224 L氨气生成,则转移的电子数为________个。
(3)反应中被氧化的元素为________(写元素符号)。
(4)H2O2被称为绿色氧化剂的理由是_____________________________________________。