A、B、C、X是中学化学常见物质,均由短周期元素组成,转化关系如图所示。
请针对以下不同情况回答:
(1)若A、B、C的焰色反应均呈黄色,水溶液均为碱性。
①A中所含有的化学键是_____________。
②将4.48 L(标准状况下)X通入100mL 3 mol/L A的水溶液后,溶液中离子浓度由大到小的顺序为_______________________________________。
③自然界中存在B、C和H2O按一定比例结晶而成的固体。取一定量该固体溶于水配成100mL溶液,测得溶溶中金属阳离子的浓度为0.5 mol/L。若取相同质量的固体加热至恒重,剩余固体的质量为__________。
(2)若A为固态非金属单质,A与X同周期,常温常压下C为白色固体,B分子中各原子最外层均为8e结构。
①下列有关B物质的叙述正确的是
a、B的分子式为AX b、B为共价化合物
c、B分子呈三角锥形 d、B性质稳定,不与除X外的任何物质发生化学反应
②C与水剧烈反应,生成两种常见酸,反应的化学方程式为 。
(共14分)有A、B、C、D、E、F、G七种元素核电荷数依次增加,A是非金属元素外围电子排布式为nsn,B的价电子层电子排布nsnnpn,C的基态原子中2p轨道有三个未成对的单电子,D是周期表中电负性数值最大的元素, E原子核外电子数是D与C核外电子数之和,F是主族元素且与G同周期,G能形成红色(或砖红色)的G2O和黑色的GO两种氧化物,D与F可形成离子化合物,其晶胞结构如下图所示。请回答下列问题。
(1)E的气态氧化物EO3分子结构模型是。
(2)CA3极易溶于水,其原因主要是,试判断CA3溶于水后,形成CA3·H2O的最合理结构为(填字母)。
(3)从图中可以看出,D跟F形成的离子化合物的电子式为 ;该离子化合物晶体的密度
为ag· cm-3。,则晶胞的体积是(只要求列出算式),每个D原子周围最近的F原子有个。
(4)某科研小组为了处理污水,设计了如下图所示的的装置,Ⅱ装置为BA4燃料电池,两电极分别通入BA4和混合气体(空气和气体甲),电解质为熔融碳酸盐。Ⅰ是污水处理的装置,其方法如下:保持污水的pH在5.0~6.0之间,通过电解生成Fe(OH)3。Fe(OH)3具有吸附性,可吸附污物而沉积下来,有净化水的作用。
①向污水中加入适量的H2SO4的目的是;
②为了使燃料电池乙长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定,电池工作时,循环的物质A为Ⅱ装置中负极上发生的反应;
③Ⅰ装置中碳电极是电解池的极,Fe电极上发生的反应为;
④Ⅱ装置中有0.8mol BA4参加反应时,C电极理论上生成气体的体积在标准状况下为。
(共10分)如图所示三套实验装置,分别回答下列问题。
(1)装置1为铁的吸氧腐蚀实验。一段时间后,向插入铁钉的玻璃筒内滴入K3[Fe(CN)6]溶液,即可观察到铁钉附近的溶液有蓝色沉淀,表明铁被______(填“氧化”或“还原”);向插入石墨棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液,可观察到石墨棒附近的溶液变红,该电极反应式为__________________。
(2)装置2中的铜是____极(填“正”或“负”),该装置中石墨电极所发生的反应为____________。
(3)装置3中甲烧杯盛放100 mL 0.2 mol·L-1的NaCl溶液,乙烧杯盛放100 mL 0.5 mol·L-1的CuSO4溶液。反应一段时间后,停止通电。向甲烧杯中滴入几滴酚酞,观察到石墨电极附近首先变红。
①电源的N端为_____极;甲烧杯中石墨电极的电极反应式为__________________。
②乙烧杯中电解反应的离子方程式为__________________________________。
③停止电解,取出Cu电极,洗涤、干燥、称量,电极增重0.64 g,甲烧杯中产生的气体在标准状况下的体积为________ mL 。
(共11分)下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表一种化学元素。
试回答下列问题:
(1)请写出H的单质与二氧化碳反应的方程式。
(2)D的气态氢化物的VSEPR模型为,其中心原子的杂化类型为。
(3)G、H和I的第一电离能数值由大到小的顺序为:(用元素符号作答)。
(4)由A、C、D形成的ACD分子中,含有个σ键,个π键。
(5)N晶体的堆积模型是。
(6)元素M的化合物(MO2Cl2)在有机合成中可作氧化剂或氯化剂,能与许多有机物反应。请回答下列问题:
①与M同周期的所有元素的基态原子中最外层电子数与M原子相同的元素还有___(填元素符号;
②MO2Cl2常温下为深红色液体,能与CCl4、CS2等互溶,据此可判断MO2Cl2是__________(填“极性”或“非极性”)分子;
③在C2H4、CH3Cl、CH2O、CCl4四种化合物中,碳原子采取sp2杂化的分子有_____(填分子式)。
1915年诺贝尔物理学奖授予Henry Bragg和Lawrence Bragg,以表彰他们用X射线对晶体结构的分析所作的贡献。
(一)科学家通过X射线探明,NaCl、KCl、MgO、CaO晶体结构相似,其中三种晶体的晶格
能数据如下表:
晶体 |
NaCl |
KCl |
CaO |
晶格能/(kJ·mol-1) |
786 |
715 |
3401 |
四种晶体NaCl、KCl、MgO、CaO熔点由高到低的顺序是。
(二)科学家通过X射线推测胆矾的结构,按要求填空:
(1)金属铜采用下列堆积方式。配位数为
(2)Cu2+还能与NH3、Cl-等形成配位数为4的配合物。
①[Cu(NH3)4]2+中存在的化学键类型有(填序号)。
A.配位键 B.离子键 C.极性共价键 D.非极性共价键
②已知[Cu(NH3)4]2+具有对称的空间构型,[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代,能得到两种不同结构的产物,则[Cu(NH3)4]2+ 的空间构型为。
(3)实验证明,用蒸汽密度法测得的H2O的相对分子质量比用化学式计算出来的相对分子质量要大,其原因是。
(共11分)根据所学知识填空:
(1)某元素原子共有4个价电子,其中2个价电子位于第三能层d轨道,试回答:
该元素核外价电子排布图_,基态原子核外电子排布式。该元素在周期表中的位置。
(2)氯酸钾熔化,粒子间克服了________;二氧化硅熔化,粒子间克服了________;碘的升华,粒子间克服了________。
a、离子键 b、共价键 c、分子间作用力 d、金属键
(3)在①金刚石②(NH4)2SO4③SiC④CO2⑤H2O中,存在极性键共价键的化合物_____,由极性键形成的非极性分子有________,能形成分子晶体的物质是________,这五种物质的熔点从大到小的顺序(填序号)
(4)下列分子中若有手性原子,请用“*”标出其手性碳原子。