(12分)X、Y、Z、W、Q、R六种短周期主族元素,原子序数依次增大,Z基态原子核外有三个未成对电子,Y、Z、W分别与X形成常见化合物的分子结构依次为正四面体、三角锥形和V形,Q的各级电离能如下表,W与R是同族元素。
Q |
I1 |
I2 |
I3 |
I4 |
I5 |
… |
电离能(kJ/mol) |
496 |
4562 |
6912 |
9543 |
13353 |
… |
回答下列有关问题:
(1)W原子的价电子排布图为_______________________________。
(2)化合物Q2W2的电子式_________________,化合物XYZ的结构式________________。
(3)Y、Z、W分别与X形成常见化合物的沸点由高到低的顺序是____________________(用分子式表示)。
(4)RW3分子中的键角___________,W3分子的立体构型是_______________形。
(5)根据等电子原理,指出与YW2互为等电子体且含有Z原子的微粒有 、
(要求写一种分子和一种离子)。
组成生命细胞的11种宏量元素(约占人体总质量的99.97%),全部位于周期表的前20号。其中组成人体蛋白质、脂肪、碳水化合物和核酸的主要有6种元素。
(1)这六种元素中除H、C、O、P、S外,应该还有______(写元素符号),它的原子最外层共有______种不同运动状态的电子;与它同周期,且单质熔点最高的元素在周期表中的位置_______________________。
(2)糖类是人体获得能量的来源之一。已知1mol 葡萄糖在人体内完全氧化为二氧化碳和水,放出2804 kJ的热量,该反应的热化学方程式_______________________________________。
(3)CO2是一种温室气体,它的电子式为______________,将其转变其他化工原料,必须破坏的化学键属于_________(填“极性”或“非极性”)键。
(4)元素周期表中元素的性质存在递变规律,下列关系正确的是______(填序号)。
a.离子半径:S2—>Na+>O2—>H+ b.与水反应的剧烈程度:K>Na>Mg>Ca
c.熔点:CO2>SiO2>Na2O>SO3 d.还原性:PH3>H2S>HCl>HF
(5)下表为部分非金属元素与氢形成共价键的键长与键能数据:
共价键 |
H-H |
H-F |
H-Cl |
H-Br |
H-O |
H-S |
H-N |
H-P |
键长(pm) |
74 |
92 |
127 |
141 |
98 |
135 |
101 |
321 |
键能(kJ/mol) |
436 |
568 |
432 |
368 |
464 |
364 |
391 |
142 |
根据表中数据,归纳共价键键能与键长的关系_______________________________________。
已知A是卤代烃,C是高分子化合物,H是一种环状酯。转化关系如下衅所示。
回答下列问题:
(1)A的分子式;D越的反应类型:,条件1是。
(2)写出E、H的结构简式:E,H。
(3)写出下列反应的化学方程式:
B→C:;F→G:。
(4)满足下列条件的G的同分异构体有种。
①属于酯类;②能发生银镜反应;③能与金属钠反应放出气体。
硫酸亚铁蓉易被氧化,而硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]较稳定,常用于代替硫酸亚铁作还原剂。
现以铁屑为主要原料制备硫酸亚铁铵晶体,其反应如下:
Fe+H2SO4(稀)FeSO4+H2↑
FeSO4+(NH4)2SO4+6H2O(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O
步骤l:在盛有适量铁屑的锥形瓶审加入某种试剂除去油污,加热,充分反应后过滤、洗涤、干燥、称量,铁屑质量为。
步骤2:将处理过的铁屑加入到一定量的稀H2SO4中,加热至50℃—80℃充分反应,趁热过滤并用少量热水洗涤,滤液及洗涤液都转移至蒸发皿中。滤渣于燥后称重,剩余铁屑质量为。
步骤3:准确称取所需质量的硫酸铵晶体加入“步骤2”的蒸发皿中,搅拌使之溶解,缓缓加热一段时间,将其冷却气结晶、过滤。用无水乙醇洗涤晶体并自然干燥,称量所得晶体质量为。
回答下列问题:
(1)能够甩于除去铁屑表面油污的试剂是(填字母)。
A.纯碱溶液 | B.烧碱溶液 | C.明矾溶液 | D.稀硫酸 |
(2)实验中三次用到过滤操作,完成该操作的玻璃仪器有。
步骤2中趁热过滤的目的是。
(3)硫酸亚铁在潮湿的空气中易被氧化生成一种物质(碱式硫酸铁),该反应的化学方程式为。
(4)铁屑表面常有少量的铁锈(Fe2O3·H2O),对FeSO4的制备(填“有”、“无”)影响,理由是(用离子方程式回答)。
(5)若忽略铁锈的影响,上述实验中硫酸亚铁铵晶体的产率为。
(6)请设计一个简单的实验,检验硫酸亚铁铵晶体中含有结晶水(简述实验操作、现象和结论)。
。
CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体。因此,控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。
I.将CO2转化成有机物可有效实现碳循环。
(1)绿色植物通过光合作用可将CO2转化为有机物。该有机物经过一系列变化可转化为乙醇。用乙醇代替汽油作为燃料的优点是。(任写一项)
(2)科学家最近成功开发出一种能将CO2转化为液体燃料的转基因蓝藻。这种蓝藻能通过光合作用消耗CO2并产生异丁醇[(CH3)2CHCH2 OH],其名称是(系统命名)。实验测得37 g异丁醇完全燃烧放出1333.8 kJ热量,异丁醇燃烧反应的热化学方程式为。
II.永开发低碳熊源是未来的发展趋势。
锂二空气电溜能够提供相当于普通锂离子电池l0倍的能量,因此它是最有前途的电池技术。下图是锂二空气电池放电和充电时的工作示意图。
(3)图I中电极a是极。
(4)用锂一空气电池电解100mL 0.5mol/L CuSO4溶液,当电池中消耗1.4g Li时,在阴极会析出g铜。
(5)电池中间的固体电解质(含阳离子交换膜)还能阻止H2O、N2、O2等物质的通过,防止Li和这些物质反应。Li和水在常温下发生反应的化学方程式为。
(6)当给图Ⅱ中的锂空气电池充电时,d极应接电源的极,该电极的电极反应式为。
X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素。X与W可形成正四面体型的共价化合物,Y的次外层电子数等于其最外层和最内层电子数之和的2倍,Y、Z的最外层电子数之和等于W的最外层电子数。
回答下列问题:
(1)用化学符号表示X的一种核素。
(2)写出Y的单质与X的最高价氧化物反应的化学方程式。
(3)乙的单质在W的单质中燃烧,生成的产物中各原子的最外层均达到8电子稳定结构的分子属于(填“极性分子”或“非极性分子”)。
(4)Y与W形成的化合物的电子式为。
(5)与Z同主族的元素M可与X形成一种化合物,该化畲物是新近人工合成的比金刚石硬度大的无机非金属材料,其化学式为。
(6)W的氢化物R是实验室一种常用试剂的主琴成分,该试剂可用于实验室多种气体的制备,写出实验室制取气体时满足下列条件的离子方程式。
①R作氧化剂:。
②R作还原剂:。