(12分) 已知 X、Y、Z、Q、R、E六种元素中,原子序数X<Y<Z<Q<R<E,其结构或性质信息如下表。
元素 |
结构或性质信息 |
X |
原子的L层上s电子数等于p电子数。 |
Y |
原子核外的L层有3个未成对电子。 |
Z |
在元素周期表的各元素中电负性仅小于氟。 |
Q |
单质常温、常压下是气体,原子的M层上有1个未成对的p电子。 |
R |
核电荷数是Y与Q的核电荷数之和 |
E |
原子序数比R大3 |
请根据信息回答有关问题:
(1)元素Y的原子核外共有 种不同运动状态的电子,有 种不同能级的电子。
(2)X、Y、Z三种元素的电负性由高到低的排列次序依次为(写元素符号) 。
(3)X、Z、Q元素均表现最低化合价时的三种氢化物中,沸点由高到低
的排列次序依次为(写化学式) 。
(4)R的最高化合价为 。R的一种配合物的化学式为RCl3·6H2O。已知0.01 molRCl3·6H2O在水溶液中用过量硝酸银溶液处理,产生0.02 mol AgCl沉淀。此配合物最可能是 。
A.[R(H2O)6]Cl3 B.[R(H2O)5Cl]Cl2·H2O
C.[R(H2O)4Cl2]Cl·2H2O D.[R(H2O)3Cl3]·3H2O
(5)元素E能形成八面体构型的配合物离子[E (YH3) x Q 2]+,则中心离子为(写化学式) ,配位体为(写化学式) ,x 的值为 。
(6)Y的最低价氢化物与Z的一种氢化物反应,生成的两种产物均不污染环境,其反应的化学方程式为 。
分别取40mL的0.50 mol/L盐酸与40mL的0.55 mol/L氢氧化钠溶液进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。请回答下列问题。
(1)理论上稀强酸、稀强碱反应生成1 mol 水时放出57.3 kJ的热量,写出表示稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和热的热化学方程式__________________________________。
(2)如图所示,A为泡沫塑料板,上面有两个小孔,分别插入温度计和环形玻璃搅拌棒,两个小孔不能开得过大,其原因是_____________________________________________;
(3)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g/cm3,又知中和后生成溶液的比热容c=4.18 J/(g·℃)。为了计算中和热,实验时还需测量的数据有(填序号)________。
A.反应前盐酸溶液的温度 |
B.反应前盐酸溶液的质量 |
C.反应前氢氧化钠溶液的温度 |
D.反应前氢氧化钠溶液的质量 |
E.反应后混合溶液的最高温度
F.反应后混合溶液的质量
(4)某学生实验记录数据如下:
实验 序号 |
起始温度t1/℃ |
终止温度t2/℃ |
|
盐酸 |
氢氧化钠 |
混合溶液 |
|
1 |
20.0 |
20.1 |
23.2 |
2 |
20.2 |
20.4 |
23.4 |
3 |
20.5 |
20.6 |
23.6 |
依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热ΔH=________;
地球上的资源是有限的,要合理的开发和利用。海水化学资源的利用具有非常广泛的前景。
I.下列有关海水综合利用的说法中,正确的是()
A.海水中含有钾元素,只需经过物理变化就可以得到金属钾
B.用蒸馏、电渗析、离子交换等方法能从海水中提取淡水
C.从海水中可以得到氯化钠,电解熔融氯化钠可制取金属钠
D.利用潮汐发电是将化学能转化为电能
II.海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了以下实验:
请填写下列空白:
(1)步骤①灼烧海带时,除需要三脚架外,还需要用到的实验仪器是______________(从下列仪器中选出所需的仪器,用标号字母填写空白处)。
A.烧杯 B.坩埚 C.表面皿 D.泥三角 E.酒精灯 F.干燥器 G.坩埚钳
(2)步骤③⑤的实验操作名称分别是______;,步骤⑥的目的是从含碘的苯溶液中分离出单质碘和回收苯,该步骤的实验操作名称是________。
(3)步骤④反应的离子方程式是____________________________________________。
(4)请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法:
________________________________________________________________________
研究物质的微观结构,有助于人们理解物质变化的本质。请回答下列问题:
(1)O、Si、N元素的电负性由大到小的顺序是_______________。
C60和金刚石都是碳的同素异形体,二者比较熔点高的是_______,原因是________________。
(2)利用CO可以合成化工原料COCl2、配合物Fe(CO)5等。
①COCl2分子的结构式为每个COCl2分子内含有个δ键,个π键。其中心原子采取杂化轨道方式。
②Fe(CO)5在一定条件下发生分解反应:Fe(CO)5(s)=Fe(s)+5CO(g)反应过程中,断裂的化学键只有配位键,则形成的化学键类型是_______________。
(3)CaTiO3晶体中(晶胞结构如图所示),Ti4+的氧配位数为________;晶体中,若将Ti4+置于立方体的体心,Ca2+置于立方体的顶点,则O2-处于立方体的______;
现在普遍应用的工业合成氨的方法是哈伯于1905年发明的,但此法反应物的转化率不高。
(1)已知1 mol N2(g)与适量H2(g)完全反应,当生成NH3(g)0.1mol时,放出9.22kJ热量,写出反应的热化学方程式:。
(2)若该反应在298K、398K时的化学平衡常数分别为K1、K2,则K1K2(填“>” “="”" 或 “<” )。
(3)在一定温度下,向容积不变(始终为10L)的密闭容器中加入2 mol N2、8 mol H2 及固体催化剂。10分钟后反应达到平衡状态,容器内气体压强变为起始的80%,此时氨气的体积分数为,用氮气表示的反应速率:。若想提高氨气的产率,根据化学平衡移动原理,请提出合理的建议:(任意写一条)。
(4)在上述相同条件下,若起始时加入4 mol NH3、2 mol H2及固体催化剂,反应达到平衡时NH3的体积分数比(3)中(填“大”、“小”或“相等”)。
(5)随着对合成氨研究的发展,2001年两位希腊化学家提出了电解合成氨的方法,即在常压下把氢气和用氦气稀释的氮气,分别通入一个加热到570℃的电解池中,采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质,用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极,实现了常压、570℃条件下高转化率的电解法合成氨(装置如右图)。在电解法合成氨的电解池中(填“能”或“不能”) 用水作电解质溶液的溶剂,原因是。
钯电极A是电解池的极(填“阳”或“阴”),该极上的电极反应式是。
按要求回答下列问题
(1)用标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,用酚酞作指示剂,下列操作中会导致实验结果偏低的是(填序号 )
①碱式滴定管用蒸馏水洗净后没有用标准液润洗
②锥形瓶用蒸馏水洗净后没有用待测液润洗
③用酸式滴定管加待测液时,刚用蒸馏水洗净后的滴定管未用待测液润洗
④滴定前滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失
⑤终点读数时俯视,其他读数方法正确
(2)某课外活动小组同学用右图甲装置进行实验,试答下列问题:
①若开始时开关K与a连接,则铁发生电化学腐蚀中的腐蚀。
②若开始时开关K与b连接,则总反应的离子方程式为。
(3)常温下,如果取0.1mol/L HA溶液与0.1mol/L NaOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化),测得混合溶液的pH=8,求出混合液中下列算式的精确计算结果(填具体数字):c(OH-)-c(HA)= ___________ mol/L。
(4)在Cl-、Al3+、HSO4-、K+、HS-五种离子中,只能水解不能电离的离子是,只能电离不能水解的离子是,既能电离又能水解的离子是,写出能水解离子的水解离子方程式,。
(5)已知25℃时,Mg(OH)2的溶度积常数Ksp = 5.6×10-12,测得某溶液的pH = 13,则此温度下溶液中的c(Mg2+)= ____________________。