已知X、Y、Z、W四种元素是元素周期表中三个不同短周期的元素,且原子序数依次增大。X、W同主族,Y、Z为同周期的相邻元素。W原子的质子数等于Y、Z原子最外层电子数之和。Y的氢化物分子中有3个共价键。试推断:
(1)X、Y、Z、W四种元素的符号:X 、Y 、Z 、W 。元素Z在周期表中的位置是______________________。
(2)由以上元素中的两种元素组成的化合物,溶于水后水溶液显碱性,该化合物的电子式分别为 、 (任写2种)。
(3)由X、Y、Z所形成的共价化合物(Y呈最高价)是 ,离子化合物是 。(均写化学式)
(4)由X和Y两种元素组成的18电子的分子为__________(写分子式),该分子中所有原子都已达到类似于稀有气体原子的稳定结构,则其结构式为__________。
四种短周期元素的性质或结构信息如下表。请根据信息回答下列问题。
元素 |
T |
X |
Y |
Z |
性质 结构 信息 |
人体内含量最多的元素,且其单质是常见的助燃剂。 |
单质为双原子分子,分子中含有3对共用电子对,常温下单质气体性质稳定,但其原子较活泼 |
单质质软、银白色固体、导电性强。 单质在空气中燃烧发出黄色的火焰。 |
第三周期元素的简单离子中半径最小 |
(1)写出元素T的离子结构示意图;写出元素X的气态氢化物的电子式;写出Z元素原子的原子结构示意图:;元素Y的最高价氧化物对应水化物的电子式______
(2)Z单质与Y最高价氧化物的水化物的水溶液反应的离子方程式
(3) 元素T与氟元素相比,非金属性较强的是(用元素符号表示),下列表述中能证明这一事实的是
a.常温下氟气的颜色比T单质的颜色深 b.氟气与T的氢化物剧烈反应,产生T的单质
c.氟与T形成的化合物中T元素呈正价态
d.比较两元素的单质与氢气化合时得电子的数目
有机物A可以通过不同的反应制得下列物质:
(1) 写出A → C的化学方程式:,
该反应类型为。
(2) 条件X是,推断B物质的结构简式为。
(3) 若E的结构中有两个六元环,则E的结构简式。
(4) R物质属于A 的同分异构体,其苯环上的一氯代物只有2种,性质如下:
试写出符合条件的R的结构简式。
CuSO4·5H2O是铜的重要化合物,有着广泛的应用。以下是CuSO4·5H2O的实验室制备流程图。
根据题意完成下列填空:
(1)理论上,为了制得纯净的CuSO4·5H2O晶体,需要消耗稀硫酸、稀硝酸溶质物质的量之比为,发生反应的离子方程式为。
(2)实际制得的胆矾晶体中还是含有一些杂质,通常采用法提纯。
(3)实际生产过程中对所加稀硝酸的浓度控制要求比较高,通常用标准氢氧化钠溶液来滴定。滴定过程中若用酚酞作指示剂,终点现象是。请在右图中画出滴定过程中溶液的pH随所滴加氢氧化钠溶液体积的变化的曲线图(要求过A点)。
(4)上述使用的标准氢氧化钠溶液已经通过基准物质的标定。下列物质中通常可用来标定碱液的基准物质是。
A.醋酸 | B.草酸 | C.苯甲酸 | D.苯酚 |
某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH2COONH4)分解反应平衡常数的测定。将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),使其达到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。
实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:
温度(℃) |
15.0 |
20.0 |
25.0 |
30.0 |
35.0 |
平衡总压强(kPa) |
5.7 |
8.3 |
12.0 |
17.1 |
24.0 |
平衡气体总浓度 (×10-3mol/L) |
2.4 |
3.4 |
4.8 |
6.8 |
9.4 |
(1)可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是___________。
A.
B.密闭容器中总压强不变
C.密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变
D.密闭容器中气体密度不变
(2)根据表中数据,列式计算15.0℃时的分解平衡常数:__________________________。
(3)取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中,在25℃下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积,氨基甲酸铵固体的质量______(填“增加”、“减小”或“不变”)。
(4)氨基甲酸铵分解反应的焓变△H____0,熵变△S___0(填>、<或=)。
已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热△H分别为-285.8kJ·mol-1、-283.0kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1。请回答下列问题:
(1)用太阳能分解5mol液态水消耗的能量是kJ;
(2)液态甲醇不完全燃烧生成一氧化碳气体和液态水的热化学方程式为
;
(3)在以甲醇为燃料的燃料电池中,电解质溶液为酸性,则正极的电极反应式为
;
理想状态下,该燃料电池消耗2mol甲醇所能产生的最大电能为1162.4kJ,则该燃料电池的理论效率为。(燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比)