根据反应框图填空,已知反应①~⑤均为工业生产及应用中常见反应,其中B、G、I、J、L均为常见单质,B、D、J、L为气体。A是工业生产F的重要矿石原料的主要成份,其相对分子质量为120,M为海水中含量最多的无机盐。
(1)I元素在元素周期表中的位置 ;M中阴离子的结构示意图: 。
(2)固体A中所包含的化学键与固体Na2O2类似,则A的电子式为 。
(3)写出下列化学反应的离子方程式:
①溶液P与KSCN溶液:_____________________________________ ___;
②G与N的反应:______________________________________ __________;
③K与L的反应:___________________________________ _____________。
(4)已知每生成16 gD,放出106.5 kJ热量,则反应①的热化学方程式为:
氮是地球上极为丰富的元素。
(1)N2是大气的主要成分之一,由于分子中键能很大,所以性质稳定。已知N≡N的键能为946 kJ·mol-1,N—N单键的键能为193 kJ·mol-1。
计算:N2分子中“π”键的键能约为;
结论:N2分子中“σ”和“π”键的稳定性。
(2)氮的氧化物是大气污染物之一。为了消除污染,科研人员设计了同时消除二氧化硫和氮的氧化物的方法,其工艺流程如下:
其中清除室、分解室发生的反应如下:
清除室:NO + NO2 = N2O3 N2O3 + 2H2SO4 = 2NOHSO4 + H2O
分解室:4NOHSO4 + O2 + 2H2O = 4H2SO4 + 4NO2
回答下列问题:
Ⅰ.①和②分别为(写化学式)、;
Ⅱ.氧化室发生的反应是;
(3)金属氮化物是一类重要的化学物质,有着特殊的用途。某金属离子(M+)与N3—形成的晶体结构如右图所示。其中M+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,它M+的符号是,与同一个N3-相连的M+有个。
(4)NH3既是重要的工业产品,又是主要的工业原料。以NH3为原料生产硝酸铵的过
程如下:
其中反应②为:4NO+3O2+2H2O=4HNO3原料气为氨气和空气的混合物,假设空气中氧气的体积分数为0.2。
Ⅰ.写出反应①的化学方程式。若不考虑副反应且各步反应均完全,生产过程中原料气中的氨气(不包含第③步被硝酸吸收的氨气)和空气中氧气恰好全部转化为硝酸,则原料气中制备硝酸的氨气和氧气的体积比为。
Ⅱ.若实际生产中,反应①中氨的转化率(或利用率)为70%,反应②中NO的转化率为90%,反应③中氨和硝酸均完全转化。则生产硝酸的氨气占所用氨气总量的体积分数为多少?(写出计算过程)
下表列出前20号元素中的某些元素性质的一些数据:
元素 性质 |
A |
B |
C |
D |
E |
F |
G |
H |
I |
J |
原子半径(10-![]() |
1.02 |
2.27 |
0.74 |
1.60 |
0.77 |
1.10 |
0.99 |
1.86 |
0.75 |
1.17 |
最高价态 |
+6 |
+1 |
— |
+2 |
+4 |
+5 |
+7 |
+1 |
+5 |
+4 |
最低价态 |
-2 |
— |
-2 |
— |
-4 |
-3 |
-1 |
— |
-3 |
-4 |
根据上表回答下列问题:
(1)C、I的氢化物可相互混溶在一起,请解释其可能的原因
;
(2) 写出E的单质与I元素的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式:
;
(3)上述E、F、G三种元素中的某两种元素形成的化合物中,每一个原子都满足8电子稳定结构的是(写分子式);元素E、H、I形成的化合物HEI,其电子式为
,该化合物中共形成个σ键,个π键;
(4)元素B、D、H与C组成的化合物B2C、DC、H2C的熔点高低顺序为,其原因是;
(5)A和J相比较,非金属性较弱的是(填元素名称),可以验证你的结论的是下列中的(填编号)。
a.氢化物中X—H键的键长(X代表A和J两元素) b.单质分子中的键能
c.两单质在自然界的存在 d.含氧酸的酸性
e.气态氢化物的稳定性和挥发性 f.两元素的电负性
碳元素是形成单质及其化合物种类最多的元素。回答下列有关问题。
(1)碳元素可形成多种不同形式的单质,下列是几种单质的结构图
a b
c
观察上述结构,判断a中碳原子的杂化方式为,b对应的物质是,
c是C60的分子结构模型,在每个C60分子中形成的σ键数目为。
(2)在C60单质中,微粒之间的作用力为,C60能与金属钾化合生成具有超导性的K3C60,在K3C60中阴阳离子个数比为1∶3,则K3C60属于晶体。
(3)CO是碳元素的常见氧化物,分子中C原子上有一对孤对电子,与N2互为等电子体,则CO的结构式为;写出另一与CO互为等电子体的化学式。
(4)CO可以和很多过渡金属形成配合物。金属镍粉在CO气流中轻微地加热,可生成液态的Ni(CO)4,用配位键表示Ni(CO)4的结构为;写出基态Ni原子的电子排布式。
(5)科学发现,C和Ni、Mg元素的原子形成的晶体也具有超导性,其晶胞的结构特点如右图,则该化合物的化学式为; C、Ni、Mg三种元素中,电负性最大的是。
(6)碳的氢化物甲烷在自然界中广泛存在,其中可燃冰是有待人类开发的新能源。可燃冰是一种笼状结构,CH4分子存在于H2O分子形成的笼子中(如右图所示)。两种分子中,共价键的键能;CH4分子与H2O分子的分子量相差不大,但两种物质的熔沸点相差很大,其主要原因是。
已知常见物质A~J 可以发生如下图所示的转化,反应中部分生成物已略去。其中,构成单质A的原子最外层电子数是次外层的2倍;组成C的两种元素位于周期表的同一主族,其价电子构型可表示为ns2np4;B在固态时属于分子晶体,其晶胞结构如下图所示。
请回答下列问题:
(1)G单质对应的元素在周期表中位置是;
(2)写出E的两种用途是;
说明E的熔沸点明显高于B的主要原因是;
(3)反应①的化学方程式是;
反应④可能的离子方程式是;
反应⑤的离子方程式是;
(4)①~⑤的反应中属于氧化还原反应的是。
铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途,如金属铜用来制造电线电缆,超细铜粉可应用于导电材料、催化剂等领域中,CuCl和CuCl2都是重要的化工原料,常用作催化剂、颜料、防腐剂和消毒剂等。
⑴超细铜粉的某制备方法如下:
①[Cu(NH3)4]SO4中所含的化学键有、、,
N、O、S三种元素的第一电离能大小顺序为:>>。(填元素符号)
②NH4CuSO3中的金属阳离子的核外电子排布式为:。
③ NH3分子中N原子的杂化方式为:。
④与SO2互为等电子体的分子有(写一种)。
⑵氯化亚铜(CuCl)的某制备过程是:向CuCl2溶液中通人一定量SO2,微热,反应一段时间后即生成CuCl白色沉淀。
①CuCl的晶胞结构如下图所示,其中Cl原子的配位数为_________。
②CuCl的熔点比CuO的熔点。(填“高”或“低”)