原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素,其中X是形成化合物种类最多的元素,Y原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍,Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子,W的原子序数为29。回答下列问题:
(1)Y2X2分子中Y原子轨道的杂化类型为 ,1mol Y2X2含有σ键的数目为
(2)化合物ZX3的沸点比化合物YX4的高,其主要原因是
(3)元素Y的一种氧化物与元素Z的一种氧化物互为等电子体,元素Z的这种氧化物的分子式是 。
(4)元素W的一种氯化物晶体的晶胞结构如图所示,该氯化物的化学式是 它可与浓盐酸发生非氧化还原反应,生成配合物HnWCl3,反应的化学方程式为 。
铁、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛,回答下列问题。
(1)电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀附在绝缘板上的铜箔制造印刷电路板,取其腐蚀后的废液,加入一定量的铁粉后,若无固体剩余,则反应后的溶液中肯定有的离子是______________;若有红色固体,则反应后的溶液中肯定没有的离子是________,检验该离子的试剂为________。
(2)将少量铜丝放入适量的稀硫酸中,温度控制在50℃-60℃,加入H2O2,反应一段时间后可制得硫酸铜,发生反应的化学方程式为:_____________________,
(3)实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分是Fe2O3及少量FeS、SiO2)制备绿矾(FeSO4.7H2O),测定产品中绿矾含量的实验步骤:
a.称取5.7 g产品,溶解,配成250 mL溶液;
b.量取25 mL待测液于锥形瓶中;
c.用硫酸酸化的0.01 mol·L-1KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液的体积为40 mL。
根据上述步骤回答下列问题:
①滴定时发生反应的离子方程式为(完成并配平离子反应方程式)
②用硫酸酸化的KMnO4溶液滴定至终点的标志是 _____。
③上述产品中FeSO4·7H2O的质量分数为。
(4)铁氰化钾 K3[Fe(CN)6]和亚铁氰化钾K4[Fe(CN)6] 的混合溶液可用于太阳能电池的电解液,该太阳能电池的工作原理示意图如图所示,其中催化剂a为________极,电极反应式为_______________;
现有A、B、C、D四种短周期元素,原子序数依次增大;A和C能形成一种分子X或一种+1价阳离子Y;B元素的原子有两个未成对电子;C、D在元素周期表中处于相邻的位置,它们的单质在常温下均为无色气体。试回答下列问题:
(1)A、D元素的名称分别为:A,D.
(2)X与等物质的量的HCl反应,产物溶于水得________(填“酸性”、“中性”或“碱性” )溶液,用离子方程式表示其原因.
(3)12g B单质在空气中完全燃烧,将燃烧后的气体缓慢通入1L1 mol·L-1的NaOH溶液中,充分吸收后,最终所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序是:__.
(4)把1molC的单质、3molA的单质置于一恒温恒容密闭容器中反应,达到平衡时,放出a kJ 的热量, 此时,容器内的压强是反应开始时的75%,写出该反应的热化学方程式 ______________________
(14分)工业制硫酸时,利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是一个关键的步骤。
(1)一定条件下,SO2可发生反应:SO2(g)+O2(g)
SO3(g) △H=﹣98kJ·mol﹣1。
①某温度下,在100 L的恒容密闭容器中开始加入4.0 mol SO2(g)和10.0 mol O2(g),当反应达到平衡时共放出热量196 kJ,该温度下平衡常数K=_______(用分数表示)。
②上述反应按照相同的物质的量投料,测得SO2在不同温度下的平衡转化率a%与压强的关系如下图所示。下列说法正确的是_______(填序号)。
A.温度:T3>T2>T1 |
B.正反应速率:v(c)>v(a),v(b)>v(d) |
C.平衡常数:K(a)>k(c),K(b)=K(d) |
D.平均摩尔质量:M(a)>M(c),M(b)>M(d) |
③上述反应达平衡后,保持温度和容器的压强不变,若再通入一定量SO3(g),则SO2的体积分数_______(填“增大”、“减小”、“不变”)。
(2)某人设想以下图所示装置用电化学原理模拟生产硫酸:
①通入O2的电极是________极。
②写出通入SO2的电极的电极反应式:_______________
③若此过程中转移了0.2mol电子,则质子膜两侧电解液的质量变化差(△m左﹣△m右)为________g(忽略气体的溶解)。
(14分)已知A、B、C、D、E、F、G为七种短周期的主族元素,原子序数依次增大。已知:A、F的最外层电子数分别等于各自的电子层数,其中A的单质在常温下为气体。C与B、G在元素周期表中处于相邻位置,这三种元素最外层电子数之和为17,质子数之和为31。D与F同周期,且在该周期中D元素的原子半径最大(稀有气体除外)。根据以上信息回答下列问题:
(1)B、C、G的氢化物中稳定性最强的是______(填化学式),沸点最高的是______ (填化学式)。
(2)D、E、F形成的简单离子半径由大到小的顺序为____________(用离子符号表示)。
(3)A与B能形成离子化合物BA5,该物质能与水剧烈反应生成一种气体和一种碱,则该反应的化学方程式为______________
(4)D的碳酸氢盐溶液与稀硫酸混合,当生成11.2L(标准状况)气体(不考虑气体溶解)时放热6.32kJ,写出该反应的热化学离子方程式_______________。
(5)科学家猜想宇宙中某星球上可能会存在着一种由A,B两种元素组成的一系列化合物,如BA3、B2A4、B3A5、B4A6等,该系列化合物的通式为_______(用元素符号表示)。有B2A4与另外两种等物质的量的该系列中的化合物组成的混合蒸气,在足量氧气中充分燃烧,只生成B元素的单质和水,且B元素的单质和水的物质的量之比为1:2,则另外两种化合物是______ (写化学式)。
(12分)
(1)在一体积为10L的容器中,通入一定量的CO和H2O。在850℃时发生如下反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H<0 CO和H2O浓度变化如图,
则0~4min的平均反应速率v(CO)= ______,达到平衡时,H2O(g)的转化率为_________。
(2)t1℃(高于850℃)时,在相同容器中发生上述反应,容器内各物质的浓度变化如右表。
①表中3min~4min之间反应处于________状态; C1数值________0.08mol/L(填>,<,=)。
②反应在4min~5min间,平衡向逆方向移动,可能的原因是_________(单选),表中5min~6min之间数值发生变化,可能的原因是_________(单选)。
A.加水蒸气 | B.降低温度 | C.使用催化剂 | D.增加氢气浓度 |