A、B、C、D、E、F六种短周期元素,A元素的离子焰色反应为黄色。5.8 g B的氢氧化物恰好能与100 mL 2 mol·L—1盐酸完全反应;B原子核中质子数和中子数相等。F2在黄绿色气体C2中燃烧产生苍白色火焰。D元素原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍;含E元素的化合物在自然界种类最多。
根据上述条件回答:
(1)C在周期表中的位置 ,其最高价为 。A的原子结构示意图为 ;
(2)A、D形成淡黄色化合物,其电子式为 ,该物质含有的化学键类型为 。
(3)C2与ADF溶液反应的离子方程式为: ;
(4)用电子式表示BC2的形成过程 。
(5) 元素D、E分别和F构成9e-微粒名称是 、 。
【选做题】本题包括A、B两小题,请选定其中一小题,并在相应的答题区域内作答。若多做,则按A小题评分。
A.[物质结构与性质]X、Y、Z、M为前四周期中除氢以外原子序数依次增大的四种元素,X基态原子未成对电子数在所处周期中最多;Y元素原子核外共有3个能级,且最高能级电子数是前两个能级电子数之和;Z的单质常温下为淡黄色固体,ZY3分子呈平面正三角形;M原子外围电子排布式为3dn4sn。
请回答下列问题:
(1)X、Y、Z三种元素原子第一电离能由大到小的顺序是。(用元素符号表示)
(2)某X氢化物分子结构式为:H-X=X-H,该分子中X原子的杂化方式是;Y元素简单氢化物的沸点高于Z的氢化物,主要原因是。
(3)根据等电子原理,写出X2Y分子的电子式:。
(4)M晶体的原子堆积方式为六方堆积(如图所示),则晶体中M原子配位数是。某M配合物化学式是[M(H2O)5Cl]Cl2·H2O,1 mol该配合物中含配位键的数目是。
氮的重要化合物如氨(NH3)、肼(N2H4)、三氟化氮(NF3)等,在生产、生活中具有重要作用。
(1)利用NH3的还原性可消除氮氧化物的污染,相关热化学方程式如下:
①H2O(l)=H2O(g) △H1=44.0 kJ·mol-1
②N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H2=229.3 kJ·mol-1
③4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H3=-906.5 kJ·mol-1
④4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(l) △H4
则△H4=kJ·mol-1。
(2)使用NaBH4为诱导剂,可使Co2+与肼在碱性条件下发生反应,制得高纯度纳米钴,该过程不产生有毒气体。
①写出该反应的离子方程式:。
②在纳米钴的催化作用下,肼可分解生成两种气体,其中一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。若反应在不同温度下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数如下图1所示,则N2H4发生分解反应的化学方程式为:;为抑制肼的分解,可采取的合理措施有(任写一种)。
(3)在微电子工业中NF3常用作氮化硅的蚀刻剂,工业上通过电解含NH4F等的无水熔融物生产NF3,其电解原理如上图2所示。
①氮化硅的化学式为。
②a电极为电解池的(填“阴”或“阳”)极,写出该电极的电极反应式:;电解过程中还会生成少量氧化性极强的气体单质,该气体的分子式是。
【选做题】本题包括A、B两小题,请选定其中一小题,并在相应的答题区域内作答。若多做,则按A小题评分。
A.[物质结构与性质]
X、Y、Z、M为前四周期中除氢以外原子序数依次增大的四种元素,X基态原子未成对电子数在所处周期中最多;Y元素原子核外共有3个能级,且最高能级电子数是前两个能级电子数之和;Z的单质常温下为淡黄色固体,ZY3分子呈平面正三角形;M原子外围电子排布式为3dn4sn。
请回答下列问题:
(1)X、Y、Z三种元素原子第一电离能由大到小的顺序是。(用元素符号表示)
(2)某X氢化物分子结构式为:H-X=X-H,该分子中X原子的杂化方式是;Y元素简单氢化物的沸点高于Z的氢化物,主要原因是。
(3)根据等电子原理,写出X2Y分子的电子式:。
(4)M晶体的原子堆积方式为六方堆积(如图所示),则晶体中M原子配位数是。某M配合物化学式是[M(H2O)5Cl]Cl2·H2O,1 mol该配合物中含配位键的数目是。
选考[化学—选修3:物质结构与性质]血红蛋白是高等生物体内负责运载氧的一种蛋白质(缩写为HB或HGB)。与正常血红蛋白相比,硫血红蛋白不能与氧呈可逆的结合,因此失去携带氧的能力。下图所示为硫血红蛋白的结构。请回答下列问题:
(1)硫血红蛋白中所含非金属元素中电负性最大元素是_____,第一电离能最大的元素的原子是__。
(2)根据等电子体原理推断氧元素的一种同素异形体O3是______分子(填“极性”或“非极性”)。浓硫酸粘度较大的原因是___________。
(3)硫血红蛋白中C原子的杂化方式为__________。在图中用“→”标出N和Fe2+形成的配位键。
(4)铁的金属密堆积方式为体心立方结构,结构如图所示。
则晶胞中铁原子的配位数为__________。如果铁原子的半径为r pm,列式并计算出该堆积方式的空间利用率_______________。
选考[化学—选修2:化学与技术]工业合成氨技术是对人类的巨大贡献之一。下面是合成氨的简要流程示意图:
(1)设备I的名称是,沿X路线循环的物质是(填字母)。
A.N2和H2 | B.催化剂 | C.NH3 | D.N2、H2和NH3 |
(2)合成氨中H2可以由焦炭和水蒸汽反应获得。请写出该反应的化学方程式:_______。
(3)原料气中往往含有H2S、CO、CO2等杂质,必须除去这些杂质的目的是,常用K2CO3溶液除去CO2,其反应的离子方程式为 。
(4)近年有人将电磁场直接加在氮气和氢气反应的容器内,在较低的温度和压强条件下合成氨,获得了较高的产率。电磁场对合成氨反应本质的影响是_______,该方法的优点是_________________。
(5)合成氨工业往往含有大量含氨废水,为了防止对环境造成污染,可以利用电解法将NH3·H2O转化为对环境无污染的加以处理。电解时以石墨做电极,以硝酸作为电解质,则理论上处理1mol NH3·H2O,电路中转移电子mol,阳极的电极反应式为。