根据元素周期律和周期表回答下列问题:
⑴短周期中,金属性最强的元素是 ,非金属性最强的元素是 ;非金属元素共 种(稀有气体除外)(用化学用语回答,下同)。
⑵第3周期中,原子半径最小的元素(稀有气体元素除外)是 ,简单的离子半径最小的是 ,非金属性最强的元素是 ;
(3)周期表中位于第8纵列的铁元素属于第 周期第 族。周期表中最活泼的非金属元素位于第 纵行。
(8分)
Ⅰ.醋酸是常见的弱酸。用0.1 mol•L—1NaOH溶液分别滴定体积均为20.00 mL、浓度均为0.1 mol•L—1的盐酸和醋酸溶液,得到滴定过程中溶液pH随加入NaOH体积而变化的两条滴定曲线。
(1)滴定醋酸的曲线是(填“I”或“Ⅱ”)。
(2)滴定开始前,三种溶液中由水电离出的c(H+)最大的溶液名称是。
(3)V1和V2的关系:V1V2(填“>”、“=”或“<”)
(4)M点对应的溶液中,各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是。
Ⅱ.草酸钴是制备钴的氧化物的重要原料。下图为二水合草酸钴(CoC2O4•2H2O)在空气中受热的质量变化曲线,曲线中300 ℃及以上所得固体均为钴氧化物。
(1)通过计算确定C点剩余固体的化学成分为(填化学式)。试写出B点对应的物质与O2在225 ℃~300 ℃发生反应的化学方程式:。
(2)取一定质量的二水合草酸钴分解后的钴氧化物(其中Co的化合价为+2、+3),用480 mL5 mol/L盐酸恰好完全溶解固体,得到CoCl2溶液和4.48 L(标准状况)黄绿色气体。试确定该钴氧化物中Co、O的物质的量之比。
(10分)已知磺酰氯(SO2Cl2)是一种有机氯化剂,SO2(g)+Cl2(g)SO2C12(g)
H<0,SO2Cl2是一种无色液体,熔点—54.1 ℃,沸点69.1 ℃,极易水解,遇潮湿空气会产生白雾。
(1)化合物SO2Cl2中S元素的化合价是。
(2)用二氧化锰和浓盐酸制氯气的化学方程式为。
(3)用如图所示的装置制备SO2Cl2,下列说法正确是(选填编号)
a.A、E处洗气瓶中盛放的可能分别是饱和食盐水和饱和NaHSO3溶液
b.B处反应管内五球中玻璃棉上的活性碳作催化剂
c.装置C处吸滤瓶应放在冰水中冷却,更有利于SO2Cl的收集
(4)B处反应管冷却水应从(填“m”或“n”)接口通入,
从化学平衡移动角度分析,反应管通水冷却的目的是,D处U形管中盛放的试剂可以是。
(5)向C中所得液体中加水,出现白雾,振荡、静置得到无色溶液。经检验该溶液中的阴离子只有SO42—、Cl—(OH—除外),写出SO2Cl2与H2O反应的化学方程式。
(6)已知室温下,Ksp[AgCl]=2.0×10—10,Ksp[Ag2SO4]=1.6×10—5,在SO2Cl2溶于水所得溶液中逐滴加入AgNO3稀溶液,使SO42—和Cl—完全沉淀。当浊液中Ag+浓度为0.1 mol/L时,此浊液中Cl—与SO42—的物质的量浓度之比为。
(10分)甲醇合成反应为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
(1)合成甲醇的反应过程中物质能量变化如图所示。写出合成甲醇的热化学方程式。
(2)实验室在lL密闭容器中进行模拟合成实验。将1 mol CO和2 mol H2通入容器中,分别恒温在300 ℃和500 ℃反应,每隔一定时间测得容器中甲醇的浓度如下:(表中数据单位:mol•L—l)
温度\时间 |
10min |
20min |
30min |
40min |
50min |
60min |
300 ℃ |
0.40 |
0.60 |
0.75 |
0.84 |
0.90 |
0.90 |
500 ℃ |
0.60 |
0.75 |
0.78 |
0.80 |
0.80 |
0.80 |
①300 ℃时反应开始10分钟内,H2的平均反应速率为;
②500 ℃时平衡常数K的数值为;
③300 ℃时,将容器的容积压缩到原来的1/2,在其他条件不变的情况下,对平衡体系产生的影响是(选填编号)。
a.c(H2)减小
b.正反应速率加快,逆反应速率减慢
c.CH3OH的物质的量增加
d.重新平衡时减小
(3)下图是甲醇燃料电池工作的示意图,其中A、B、D均为石墨电极,C为铜电极。工作一段时间后,断开K,此时A、B两极上产生的气体体积相同。
①甲中负极的电极反应式为;
②乙中A极析出的气体在标准状况下的体积为;
③反应结束后,要使丙装置中金属阳离子恰好完全沉淀,需要mL5.0 mol•L—lNaOH 溶液。
(8分)元素周期表中第ⅦA族元素的单质及其化合物的用途广泛。
(1)Cl2的电子式是。新制的氯水可用于漂白,工业上将氯气制成漂白粉的目的是,漂白粉是一种(填“混合物”或“纯净物”)。
(2)碘元素在元素周期表中的位置是;为防缺碘,食盐中常添加碘酸钾,该物质内存在键(填化学键类型)。
(3)溴单质是唯一常温下呈液态的非金属单质,液溴的保存通常采取的方法是。
(4)已知:X2(g)+H2(g)2HX(g) (X2表示Cl2、Br2和I2)。下图表示平衡常数K与温度T的关系。
①H表示X2与H2反应的晗变,H0。(填“>”、“<”或“=”)
②曲线a表示的是(填“Cl2”、“Br2”或“I2”)与H2反应时K与T的关系。
选考[化学---选修3:物质结构与性质] (15分)
太阳能电池板材料除单晶硅外,还有铜、铟、镓、硒等化学物质。
(1)铟与镓同是IIIA族元素,写出铟基态原子的电子排布式:。
(2)硒为第四周期VIA族元素,与其相邻的元素有砷(33号)、溴(35号),则三种元素的电负性由小到大的顺序为。(用元素符号表示)
(3)SeO3分子的立体构型为。
(4)硅烷(SinH2n+2)的沸点与相对分子质量的关系如图所示,呈现这种变化的原因是。
(5)硼元素具有缺电子性,其化合物往往具有加合性,如硼酸(H3BO3)在水溶液中能与水反应生成[B(OH)4]-,其中B原子的杂化类型为。
(6)金属铜投入氨水中或投入H2O2溶液中均无明显现象,但投入氨水—过氧化氢混合液中,则铜片溶解,溶液呈深蓝色,写出该反应的离子方程式:。
(7)一种铜金合金晶体具有面心立方最密堆积结构,在晶胞中金原子位于顶点,铜原子位于面心,则该合金中金原子(Au)与铜原子(Cu)个数比为;若该晶体的晶胞参数为a pm,则该合金密度为g/cm3。(列出计算式,不要求计算结果,阿伏伽德罗数的值为NA)