M、Q、X、Y、Z是前四周期的5种元素,原子序数依次增大,其结构或性质信息如下表:
元素 |
结构或性质信息 |
M |
M的一种单质是自然界最硬的物质 |
Q |
基态原子最外层未成对电子数在该元素所在周期中最多 |
Y |
单质常温、常压下是气体。基态原子的M层上有1个未成对的p电子 |
请回答以下问题:
(1)a.学生甲根据M原子易形成4对共用电子的特点,推出M原子应该具有4个未成对电子。画出基态M原子的价层电子排布图为,请判断对错,并加以解释
b.M的另一种单质被称为混合型晶体,具有平面层状结构。M原子的杂化方式为________,其晶体中含有的作用力为________________________________________
(2)写出与Q单质分子互为等电子体的常见微粒的化学式(分子、阴离子各1个) 、 ;并写出该阴离子的电子式___________
(3)a.学生乙通过查表,确定Q与Y的电负性接近。但是Q的氢化物分子间能形成氢键,X的氢化物分子间却不易形成氢键,试从结构的角度加以解释:
b.氢键的形成,对分子的沸点影响较大,请判断以下两种互为同分异构体的分子沸点高低:
邻羟基苯甲酸 ______ 对羟基苯甲酸,原因是_________________________________
c.含氧酸的酸性与非羟基氧的个数有关,则Y的四种常见的不同价态含氧酸的酸性由强到弱排序为:
X、Y、Z、E和F分别代表原子序数依次增大的五种短周期元素,它们满足以下条件:①Z元素的原子半径是短周期元素中除稀有气体外半径最大的;②X与Z同主族,Y与F同主族;③X与F可组成化学式为X2F的共价化合物;④Z和E二者的最高价氧化物对应的水化物之间能发生反应。请填空:
(1)写出F元素在元素周期表中的位置
(2)X和Y可形成电子数相等的两种粒子,该两种粒子反应后生成一种中性分子,反应的离子方程式是。
(3)写出单质E与Z的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式:。
(4)均含有X、Y、Z和F四种元素的两种化合物在溶液中发生反应的离子方程式
。
已知:两个羟基同时连在同一碳原子上的结构是不稳定的,它将发生脱水反应CH3CH(OH)2 CH3CHO+H2O现有分子式为C9H8O2Br2的物质M,已知有机物C的相对分子质量为60,E的化学式为C7H5O2Na在一定条件下可发生下述一系列反应:
请回答下列问题:
(1)B中官能名称是,A的核磁共振氢谱图有个吸收峰。
(2)M的结构简式为 _________;C的结构简式为 __________。
(3)G→H的反应类型是 ____
__;H→I的反应类型是 ______;
(4)写出下列反应的化学方程式:
①E→ F的化学方程式: _______;
②H→I的化学方程式: ___。
(5)请写出同时符合下列条件的G的同分异构体的结构简式。(任写一种)a.分子中含有苯环 b.能发生水解反应
c.能发生银镜反应 d.与FeCl3溶液反应显紫色
现有A、B、C、D、E五种可溶强电解质,它们在水中可电离产生下列离子(各种离子不重复)。
阳离子 |
H+、Na+、A13+、Ag+、Ba2+ |
阴离子 |
OH-、Cl-、NO3-、CO32-、SO42- |
已知:
① A、B两溶液呈碱性,C、D、E溶液呈酸性。
常温下,0.1mol/L A溶液的pH小于13,
0.1mol/L C溶液的pH小于1。
②A溶液与E溶液反应既有气体又有沉淀产生;
A溶液与C溶液反应只有气体产生(沉淀包括微溶物,下同)。
③D溶液与另外四种溶液反应都能产生沉淀。
试回答下列问题:
(1)写出D的化学式:。
(2)将E溶液加热蒸干并灼烧所得产物的名称为:;
(3)写出A、E溶液反应的离子方程式:;
(4)写出B溶液与C溶液恰好完全反应至溶液呈中性的离子方程式:
、下列A~K是中学化学中的常见物质,其中D、E、K为单质,其余物质为化合物。这些物质具有下列转化关系(省略了水和部分反应物及生成物),除反应②外,其他反应均在溶液中进行。D是工业中最常用的金属。
(1)A、H分别为、(填化学式)
(2)写出反应②的化学方程式。
(3)2.7克E与I完全反应生成G,G与J反应生成3.9克H ,则消耗J的物质的量为。
(4)实验指出,无水H在常压条件下不同温度时的密度为:
T(℃) |
200 |
600 |
800 |
ρ(g/L) |
6.881 |
2.650 |
1.517 |
气体摩尔体积(L/mol) |
38.8 |
71.6 |
88.0 |
可见,600℃时无水H 存在形式的分子式为。
、能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
⑴工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应Ⅰ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
H1
反应Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
H2
①上述反应符合“原子经济”原则的是(填“Ⅰ”或“Ⅱ”);
②下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度 |
250℃ |
300℃ |
350℃ |
K |
2.041 |
0.270 |
0.012 |
由表中数据判断H10(填“>”“=”或“<”);
③某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)=0.2mol·L-1,则CO的转化率为,此时的温度
为 (从上表中选择)
⑵将CH4转化成CO,工业上常采用催化转化技术,其反应原理为:CH4(g)+3/2O2(g)
CO(g)+2H2O(g)
H=-519kJ·mo
l-1。工业上,为选择合适的催化剂,分别对X、Y、Z三种催化剂进行了如下实验(其他条件相同)
①X在T1℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
②Y在T2℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
③Z在T3℃时催化效率最高,能使逆反应速率加快约1×106倍;
已知:T1> T2> T3,根据上述信息,你认为在生产中应该选择的适宜催化剂是(填“X”、“Y”或“Z”)选择的理由是。