有A、B、C、D、E五种短周期元素,已知相邻的A、B、C、D四种元素原子核外共有56个电子,在周期表中的位置如图所示。E的单质可与酸反应,1molE单质与足量酸作用,在标准状况下能产生33.6LH2;E的阳离子与A的阴离子核外电子层结构完全相同。
回答下列问题:
(1)A原子结构示意图 。
(2)B的最高价氧化物的水化物的化学式为 ,
C的元素名称为 ,
A、C、D、E四种元素形成的简单离子的半径大小顺序为(用离子符号表示) (3)向D与E形成的化合物的水溶液中滴入烧碱溶液直至过量,观察到的现象是
,
有关反应的离子方程式为
I.描述弱电解质电离情况可以用电离度和电离平衡常数表示,下表1是常温下几种弱酸的电离平衡常数(Ka)和弱碱的电离平衡常数(Kb)。
表1
酸或碱 |
电离平衡常数(Ka或Kb) |
CH3COOH |
1.8×10-5 |
HNO2 |
4.6×10-4 |
HCN |
5×10-10 |
HClO |
3×10-8 |
NH3·H2O |
1.8×10-5 |
请回答下列问题:
⑴上述四种酸中,酸性最弱的是 (用化学式表示)。下列能使醋酸溶液中CH3COOH的电离程度增大,而电离平衡常数不变的操作是 (填序号)。
A.升高温度 | B.加水稀释 | C.加少量的CH3COONa固体 | D.加少量冰醋酸 |
⑵CH3COONH4的水溶液呈 (选填“酸性”“中性”或“碱性”),理由是:__________________________________,溶液中各离子浓度大小的关系是 _____。
II.氮是地球上含量最丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题:(图中涉及物质为气态)
⑴上图是1 mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化
示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式 。
⑵在0.5L的密闭容器中,一定量的氮气和氢气进行如下化学反应:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0,其化学平衡常数K与温度t的关系
如下表:请完成下列问题。
t/℃ |
200 |
300 |
400 |
K |
K1 |
K2 |
0.5 |
①试比较K1、K2的大小,K1_ K2(填写“>”、“=”或“<”)。
②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是____(填序号字母):
a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2 b.v (N2)正="3v" (H2)逆
c.容器内压强保持不变 d.混合气体的密度保持不变
③在400℃时,当测得NH3和N2、H2的物质的量分别为1mol和2mol、3mol时,则该反应的v(N2)正_ _ v(N2)逆(填写“>”、“=”或“<”)。
有一含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物,某同学设计如下实验,通过测量反应前后C、D装置质量的变化,测定该混合物中各组分的质量分数。
⑴实验时,B中发生反应的化学方程式为 , 。
⑵装置C、D中盛放的试剂分别为:C ,D (供选试剂为:浓硫酸、无水CaCl2、碱石灰)。
⑶E装置中的仪器名称是 ,它在该实验中的主要作用是 。
⑷若将A装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶,则测得的NaCl含量将 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
⑸反应前,在B装置中通入空气可减少实验误差,操作方法是 。
⑹若样品的质量为mg,反应后C、D的质量差分别为m1g、m2g,则该混合物中Na2CO3·10H2O的质量分数为: 。
棕榈科植物槟榔的干燥成熟种子可提取多种有机物,其中之一是异四氢烟酸,它具有镇痛和麻醉作用,异四氢烟酸也可通过实验室合成,其中一种合成路线如图所示:
回答下列问题:
(1)上述转化中的①、③、③、④属于取代反应的是______________(选填序号)。
(2)有机物Ⅳ中含有多种官能团,试写出两种官能团的名称_____________。
(3)有机物Ⅲ在乙醇钠作用下生成的另一种有机物是_____________。
(4)有机物Ⅷ(异四氢烟酸)可以通过加聚反应生成高分子化合物,写出该反应的
化学方程式:_____________________________________。
(5)X是有机物Ⅷ的一种同分异构体,且符合下列转化关系和条件:
写出符合此转化关系和条件的X的结构简式________________________。
已知A、B、C、D、E五种元素的核电荷数依次增大,除E为第四周期元素外,其余都是短周期元素,其中A、B、C是同一周期的非金属元素,A元素最外层电子数是内层电子数的2倍,B元素基态原子的最外层有3个未成对电子,化合物DC的晶体为离子晶体,D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构,E元素的+3价离子的3d能级为半充满状态。(答题时用ABCDE对应的元素符号表示)
(1)A的氢化物A2H2分子的空间构型为__________,其中心原子采取的杂化形式为___________,分子中含有___________个键,__________π键。
(2)写出化合物DC的电子式_______,E原子的核外电子排布式________。
(3)由E元素形成的金属的晶胞结构如右图,则该晶胞中含有金属原子的数目为_______________。
(4)化合物E(CO)5常温下为液态,熔点为-20.5℃,沸点为103℃,易溶于非极性溶剂,据此判断E(CO)5晶体属于__________(填晶体类型)。
如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2引起了全世界的普遍重视。为减小和消除CO2对环境的影响,一方面世界各国都在限制其排放量,另一方面科学家加强了对CO2创新利用的研究。
(1)目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究该反应原理,进行如下实验:某温度下,在容积为2L的密闭容器中,充入1molCO2和3.25molH2在一定条件下发生反应,测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间变化如右图所示:
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=__________________________.
②下列措施中一定不能使CO2的转化率增大的是________________。
A.在原容器中再充入1molCO2 | B.在原容器中再充入1molH2 |
C.在原容器中充入1mol氦气 | D.使用更有效的催化剂 |
E.缩小容器的容积 F.将水蒸气从体系中分离
(2)常温常压下,饱和CO2水溶液的pH=5.6,c(H2CO3)=1.5×10-5mol/L。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离,则H2CO3+H+的电离平衡常数K=____________。(已知:10-5.6=2.5×10-6)。
(3)标准状况下,将4.48LCO2通入200mL1.5mol/L的NaOH溶液,所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为_____________。
(4)如图是甲醇燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的
结构示意图,则a处通入的是_________(填“甲醇”或
“氧气”),其电极上发生的电极反应式为_____________。
(5)已知,常温下Ksp(AgCl)=2.0×10-10,Ksp(AgBr)=5.4×10-13. 向BaCl2溶液中加入AgNO3和KCl,当两种沉淀共存时,溶液中c(Br-)和c(Cl-)的比值为___________。