现有X、Y、Z、W四种常见元素,其中X、Y、Z为短周期元素。有关信息如下表:
|
原子或分子相关信息 |
单质及其化合物相关信息 |
X |
ZX4分子空间结构为正四面体 |
X的最高价氧化物对应的水化物为无机酸中最强酸 |
Y |
Y原子的最外层电子数等于电 |
Y的氧化物是典型的两性氧化物,可用于制造一种极有前途的高温材料(人造刚玉) |
Z |
Z原子的最外层电子数是次外层电子数的![]() |
Z是无机非金属材料的主角,其单质为原子晶体,是一种优良的半导体材料 |
W |
W原子的最外层电予数小于4 |
W的常见化合价有+3、+2,WX3稀溶液呈黄色 |
(1)W位于周期表第四周期第 族,W(OH)2在空气中不稳定,极易被氧化,由白色迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,反应的化学方程式为 。
(2)Z最简单的氧化物分子是 分了(填“极性”或“非极性”):工业上用Z的氧化物制备其单质的化学反应方程式为 。
锗与Z是同一主族元素,门捷列夫曾预言了这一元素的存在,它最常用来制造晶体篱,最新研究表明:有机锗具有明显的抗肿瘤活性,锗元素的最高价氧化物的化学式为 。
(3)实验室制取X单质的离子方程式为 ;X的气态氧化物的水溶液与Y的氧化物反应的离子方程式为 。
(4)在50mL lmol·L-1的YX3溶液中逐滴加入0.5mol·L-1的NaOH溶液,得到1.56g沉淀,则加入NaOH溶液的体积可能为 mL或 mL。
有A、B、C、D、E五种短周期元素,其元素特征信息如下表:
元素编号 |
元素特征信息 |
A |
其单质是密度最小的物质 |
B |
其阴离子带两个单位的负电荷,单质是空气主要成分之一 |
C |
其阳离子与B的阴离子具有相同的电子层结构,其原子的最外层电子数是次外层的1/4 |
D |
其氢氧化物和氧化物都有两性,且与C同周期 |
E |
与C同周期,其原子半径在该周期最小 |
回答下列问题:
(1)写出下列元素的名称:C,E。
(2)E在元素周期表中的位置是周期族。
(3)B、C、D的简单离子半径由大到小的顺序是(用化学式表示)。
(4)写出D单质与A、E形成的化合物的水溶液反应的离子方程式:。
下表是元素周期表的一部分,根据表中给出的10种元素,回答下列问题。
周期 |
ⅠA |
ⅡA |
ⅢA |
ⅣA |
ⅤA |
ⅥA |
ⅦA |
0 |
2 |
C |
N |
O |
F |
Ne |
|||
3 |
Na |
Al |
P |
S |
Cl |
(1)单质的化学性质最不活沷的元素是;
(2)氧的原子结构示意图是;
(3)形成化合物种类最多的元素是;
(4)HF和H2O中,热稳定性较强的是;
(5)N和P中,原子半径较小的是;
(6)常温下,会在浓硫酸中发生钝化的金属是;
(7)元素最高价氧化物对应水化物中,碱性最强的是(填化学式),酸性最强的是(填“H2SO4”或“HClO4”);
(8)硫的一种氧化物可使品红溶液褪色,写出该氧化物的化学式。
写出有关的元素符号
(1)某元素最外层电子数是次外层电子数的2倍,该元素符号是。
(2)某元素次外层电子数是最外层电子数的2倍,该元素符号是。
(3)某元素K层与M层电子数相同,该元素符号是。
(1)下列各组物质中:①O2和O3②和
③H2O和D2O ④CH3CH3和CH3CH2CH2CH3 ⑤CH3-CH2-OH和CH3-O-CH3
互为同位素的是;互为同素异形体是:_____;互为同分异构体是:。
(2)选用下列物质的序号填空:①二氧化硫②二氧化碳③氟利昂④氮氧化物
会破坏臭氧层的物质;过量会导致温室效应加剧的物质;造成酸雨的物质;导致光化学烟雾的物质是。
二氧化碳的捕集、利用与封存(CCUS)是我国能源领域的一个重要战略方向,CCUS或许发展成一项重要的新兴产业。
(1)已知:CH4(g) + 2O2(g)=CO2(g) + 2H2O(g)ΔH1= a kJ•mol-1
CO(g) + H2O (g)=CO2(g) + H2(g)ΔH2= b kJ•mol-1
2CO(g) + O2(g)=2CO2(g)ΔH3 = c kJ•mol-1
反应CO2(g) + CH4(g) = 2CO(g) + 2H2(g) 的ΔH=kJ•mol-1。
(2)利用废气中的CO2为原料制取甲醇,反应方程式为:CO2+3H2 CH3OH+H2O其他条件相同,该甲醇合成反应在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下反应相同时间后,CO2的转化率随反应温度的变化如图1所示。
①a点所代表的状态________(填“是”或“不是”)平衡状态。
②c点CO2的转化率高于b点,原因是_____________________________________。
(3)在实际生产中发现,随着甲醇的生成,还伴随有少量CO副产物出现:,且CO2的转化率、甲醇的产率和CO含量除受浓度、度、压强等因素影响外,还受催化剂CuO的质量分数、气体混合物在反应锅炉内的流动速率影响(用空间流率表示)。通过实验分别得到如下数据图2、3:
①由图2得,最佳空间流率为h-1;
②在其他条件不变的前提下调整催化剂配比,并记录到达平衡所需的时间,得到如下表数据,试说明不选择单组份ZnO原因是。
(4)用二氧化碳催化加氢来合成低碳烯烃,起始时以0.1MPa,n(H2):n(CO2)=3:1的投料比充入反应器中,发生反应:2CO2(g)+6H2(g) C2H4(g)+4H2O(g)△H,不同温度下平衡时的四种气态物质的物质的量如图4所示:
①该进行的反应的△S 0(填:“>”或“<”)
②对于气体反应,用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可以表示平衡常数(记作KP),则该反应的KP=。
③为提高CO2的平衡转化率,除改变温度外,还可采取的措施是(列举2项)。