已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数A<B<C<D<E<F。其中A原子核外有三个未成对电子;化合物B2E的晶体为离子晶体,E原子核外的M层中只有两对成对电子;C元素是地壳中含量最高的金属元素;D单质的晶体类型在同周期的单质中没有相同的;F原子核外最外层电子数与B相同,其余各层电子均充满。请根据以上信息,回答下列问题:(答题时,A、B、C、D、E、F用所对应的元素符号表示)
(1)A的简单氢化物分子中其中心原子采取________杂化,E的最高价氧化物分子的空间构型是____________。
(2)B的氯化物的熔点比D的氯化物的熔点________(填高或低),理由是_____________.
(3)A、B、C、D的第一电离能由小到大的顺序为
_________________。(用元素符号表示)
(4)A、F形成某种化合物的晶胞结构如右图所示(其中A显-3价),则其化学式为____________;(每个球均表示1个原子)
(5)F的价电子轨道表示式是______________,A、C形成的化合物具有高沸点和高硬度,是一种新型无机非金属材料,则其化学式为______________________。
某校化学兴趣小组为探究SO2气体的还原性设计了如下装置图:
(1)SO2气体还原Fe3+的离子反应方程式为;
(2)实验中所需的SO2气体可以用浓硫酸和铜反应来制取,该反应的化学方程式为
,在反应表现了H2SO4的哪些性质。
(3)装置C的作用是。
(4)若要从A中得到溶液提取晶体,必须进行的实验操作步骤:蒸发、冷却结晶、过滤、自然干燥,在这一系列操作中没有用到的仪器有(填字母序号)。
A.蒸发皿 | B.石棉网 | C.漏斗 | D.烧杯 |
E.玻璃棒 F.坩埚
(5)在上述装置中通入过量的SO2,为了验证A中SO2与Fe3+发生了氧化还原反应他们取A中的溶液,分成三份,并设计了如下实验:
方案①:往第一份试液中加入KMnO4溶液,不变红,紫色褪去。
方案②:往第二份试液加入KSCN溶液,不变红,再加入新制的氯水,溶液变红。
方案③:往第三份试液加入用稀盐酸酸化的BaCl2,产生白色沉淀
上述方案不合理的一个方案(填数字序号),原因是。
(6)上述装置中能表明I-的还原性弱于SO2的现象是。
构成物质的微粒很多,离子就是构成物质的基本微粒之一,下表是中学化学中常见的几种离子:
回答下列问题:
(1)K+离子的结构示意图,Cl在周期表中的位置是。
(2)将含OH-离子的溶液滴入浓度为0.1mol/L的Al3+和NH+4的混合溶液中,若测得溶液中NH+4减少了一半,则此时溶液中(填“存在”或“不存在”)大量的Al3+。
(3)物质A和B分别由上表中的两种离子组成,将它们分别溶于水中,A的溶液显酸性,B的溶液显碱性且B的焰色反应呈紫色(透过蓝色钻玻璃观察),将A、B两溶液混合,既有白色沉淀生成,又有无色无味的气体生成。则A中含有的阳离子是,B溶液显碱性的原因是(用离子方程式和必要的文字说明)。
(4)常温下,将(NH4)2CO3溶于水,得到含有大量NH4+和CO2-3的溶液,往溶液中滴入少量氨水,测得溶液中NH+4和CO2-3的浓度比为2:1,则此时该溶液的pH(填“<”、 “=”或“>”)7。
(5)在微生物作用下的条件,NH+4可被空气氧化成NO-3。写出该反应的离子方程式
。
(9分)已知:A、B、C、D四种短周期元素,A与D的原子序数之和等于B与C的原子序数之和,由D元素组成的单质在通常状况下呈黄绿色,B、C、D三种元素位于同一周期,A、B、C三种元素的最高价氧化物对应的水化物分别为X、Y、Z,且存在如下转化关系,试推断回答下列问题。
(1)D元素原子的结构示意图为 ;
(2)A、B、C三种元素的原子半径由小到大的顺序为 (用元素符号表示);
(3)Y与C元素的最高价氧化物可以发生反应,该反应的离子方程式为 ;
(4)A与D两元素的气态氢化物之间可以反应生成一种盐,该盐的水溶液呈
(填“酸”、“碱”或“中”)性;
(5)实验室中,应将X的浓溶液保存在棕色试剂瓶中,其原因是
(用化学方程式表示)。
(10分)含有弱酸HA和其钠盐NaA的混合溶液,在化学上用作缓冲溶液。向其中加入少量酸或碱时,溶液的酸碱性变化不大。(1)向该溶液中加入少量盐酸时,发生反应的离子方程式是 ,
向其中加入少量KOH溶液时,发生反应的离子方程式是 ;
(2)现将0.04 mol·L-1HA溶液和0.02 mol·L-1NaOH溶液等体积混合,得到缓冲溶液。
①若HA为HCN,该溶液显碱性,则溶液中c(
Na+) c(CN-)(填“<”、“=”或“>”),你得出该结论的依据是 ;
②若HA为CH3COOH,该溶液显酸性。溶液中所有的离子按浓度由大到小排列的顺序是 。
(14分)下图是煤化工产业链的一部分,试运用所学知识,解决下列问题:
(1)已知该产业链中某反应的平衡表达式为:K=
它所对应的化学反应为:
(2)已知在一定温度下,各反应的平衡常数如下:
C(s)+C02(g) 2C0(g) △H>O,K1 ①
CO(g)+H20(g)H2(g)+C02(g),K2 ②
C(s)+H20(g) CO(g)+H2(g),K3 ③
则K1、K2、K3,之间的关系是: 。
反应①的平衡常数K随温度的升高而 (增大/减小/不变)。
一定温度下,在三个容积均为2L的容器中均进行着③反应,各物质的物质的量浓度及正逆反应速率关系如下表所示。请填写表中相应的空格。
简述理由:
(3)该产业链中氨催化氧化可以制硝酸,此过程中涉及氮氧化物,如N0、N02、N204等。对反应N2O4(g) 2N02(g) △H>O,在温度为T1、T2时,平衡体系中N02的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.A、C两点的反应速率:A>C
B.A、C两点气体的颜色:A深,C浅
C.B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C
D.由状态B到状态A,可以用加热的方法
(4)如果(3)中的反应达到平衡后,改变某一外界条件(不改变N204、N02的量),反应速率v与时间t关系如右图所示。图中t4时引起平衡移动的条件可能是;图中表示平衡混合物中N02的含量最高的一段时间是。