下表为元素周期表的一部分,请参照元素①~⑨在表中的位置,用相应化学用语回答下列问题:
| 族 周期 |
IA |
|
0 |
|||||
| 1 |
① |
IIA |
IIIA |
IVA |
VA |
VIA |
VIIA |
|
| 2 |
|
|
|
② |
③ |
④ |
|
|
| 3 |
⑤ |
|
⑥ |
⑦ |
|
⑧ |
⑨ |
|
(1)画出表中形成化合物种类最多元素的原子结构示意图 __ ;
写出它与原子半径最小的原子形成六核且为平面结构的化合物的电子式_____。
(2)④⑤⑧形成的简单离子半径由大到小的顺序为_______________(填离子符号);③⑦⑨的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为_____________________。(填化学式)
(3)工业上用②单质大量生产⑦单质,反应的化学方程式为:________________________________
⑦形成氧化物的晶体类型为__________,它的一种重要用途为 。
(4)这些元素形成的氧化物中,不溶于水,但既能与强酸又能与强碱反应的是___________(填化学式),写出它与⑤的最高价氧化物对应水化物发生反应的离子方程式_________________________________。
(5)X、Y由①②④中的两种或三种元素组成。X的溶液能与小苏打反应产生Y,若X是其所属系列中最简单的分子,且相对分子质量为46,则X的名称为 ,写出X溶液与小苏打反应的化学方程式为____________。
I.已知有机物A仅含碳、氢、氧3种元素,质谱分析可知其相对分子质量为46,核磁共 振氢谱显示分子中有三种不同化学环境的氢原子,且有如下的转化关系:
(1)由A→B的反应类型是________
(2)D的红外光谱表明分子内除C一H键、C一C键外还含有两个C一O单键,反应①中 D与HCl按物质的量之比1:1反应,则D的结构简式是 ______
II 化合物E和F是药品普鲁卡因合成的重要原料,普鲁卡因的合成路线如下(已知
(3)丁的结构简式为_______________
(4)反应③的化学方程式是__________________
(5)普鲁卡因有两种水解产物戊和己,且戊与甲具有相同的分子式。符合下列条件的戊的同分异构体有______种(包含戊);
a.分子结构中含苯环,且每个苯环有2个侧链
b.分子结构中一定含官能团一NH2且一NH2直接与碳原子相连
(6)戊经聚合反应制成的高分子纤维广泛用于通讯、宇航等领域。该聚合反应的化学方 程式是__________________
A、B、C、D、E、F为前四周期元素且原子序数依次增大,其中A含有3个能级,且每个能 级所含的电子数相同;C的最外层有6个运动状态不同的电子;D是短周期元素中电负性最 小的元素;E的最高价氧化物的水化物酸性最强;F除最外层原子轨道处于半充满状态,其余 能层均充满电子。G元素与D元素同主族,且相差3个周期。
(1)元素A、B、C的第一电离能由小到大的是_______用元素符号表示)。
(2)E的最高价含氧酸中E的杂化方式为_______。
(3)F原子的外围电子排布式为_______,F的晶体中原子的堆积方式是下图中的_______(填写“甲”、“乙”或“丙”)。
(4)DE,GE两种晶体,都属于离子晶体,但配位数不同,其原因是_______
(5)已知DE晶体的晶胞如下图所示
若将DE晶胞中的所有E离子去掉,并将D离子全部换为A原子,再在其中的4个“小 立方体”中心各放置一个A原子,且这4个“小立方体”不相邻。位于“小立方体”中的A原 子与最近的4个A原子以单键相连,由此表示A的一种晶体的晶胞(已知A — A键的键长 为a cm, NA表示阿伏加德罗常数),则该晶胞中含有_____个A原子,该晶体的密度是_____ g/cm
目前,消除氮氧化物污染有多种方法。
(1)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574 kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1160 kJ·mol-1
③H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44.0 kJ·mol-1
写出CH4 (g)与NO2 (g)反应生成N2 (g) ,CO2(g)和H2O(l)的热化学方程 式_____________________
(2)用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为:C(s)+2NO(g)
N2(g)+CO2(g)某研究小组向恒容密闭容器加入一定量的活性炭和NO,恒温(T。C)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下
①不能作为判断反应达到化学平衡状态的依据是_______
A.容器内CO2的浓度保持不变
B.v正(N2)="2" v正(NO)
C.容器内压强保持不变
D.混合气体的密度保持不变
E.混合气体的平均相对分子质量保持不变
②在T。C时.该反应的平衡常数为_______(保留两位小数);
③在30 min,改变某一条件,反应重新达到平衡,则改变的条件是_______
(3)科学家正在研究利用催化技术将超音速飞机尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,其反应为:
2CO+2NO
N2+2CO2ΔH<0研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率.为了分别验证温度、催化剂的比表面积对化学反 应速率的影响规律、某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下表中。
①上表中:a=_______,b=________,e=________
②请在给出的坐标图中,画出上表中实验II和实验III条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图,并标明相应的实验编号
重铬酸盐广泛用作氧化剂、皮革制作等。以铬矿石(主要成分是Cr2O3,含FeO、Al2O3、 SiO2等杂质)为原料制取重铬酸钠的流程如下:
请回答下列问题:
(1)写出Cr2O3在高温焙烧时反应的化学方程式______________________
(2)写出硫酸酸化使Na-2CrO4转化为Na2Cr2O7的离子方程式 ______________。
(3)某工厂采用石墨电极电解Na2CrO4溶液,实 现了 Na2CrO4到 Na2Cr2O7的转化,其原理如图所示。
①钠离子交换膜的一种材料是聚丙烯酸钠(
),聚丙烯酸钠单体的结构简式是________;
②写出阳极的电极反应式__________
(4) Na2Cr2O7可用于测定废水的化学耗氧量(即COD,指每升水样中还原性物质被氧化 所需要O2的质量)。现有某水样100.00 mL,酸化后加入C1 mol/L的Na2Cr2O7溶液 V1 mL,使水中的还原性物质完全被氧化(Cr2O72-还原为Cr3+);再用C2mol/L的FeSO4溶液滴定剩 余的Cr2O72-,结果消耗FeSO4溶液V2 mL。
①该水样的COD为______________mg/L;
②假设上述反应后所得溶液中Fe3+和Cr3+的物质的量浓度均为0.1 mol/L,要使Fe3 +沉 淀完全而Cr3+还未开始沉淀.则需调节溶液pH的范围是 _______.
(可能用到的数据:KSPFe(OH)3=4.0×10-38, KSPCr(OH)3=6.0×10-31,
(I某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以NH4+和NH3·H2O的形式存在。在微生物作用下,NH4+经过两步反应被氧化成NO3-,两步反应的能量变化示意图如下: 
(1)1 mo1NH4+(aq)全部氧化成NO3-(aq)的热化学方程式是 _。
(2)在一定条件下,向废水中加入CH3OH,将HNO3还原成 N2,若该反应消耗32gCH3OH转移6mol电子,则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是_。
(B)超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术
将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,化学方程式如下:2NO十2CO
2CO2+ N2△H
某温度下用气体传感器测得不同的时间的NO和CO浓度如下表:
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
(1)在上述条件下反应能够自发进行,则反应的△H0(填写“>”、“<”、“=”)
(2)在该温度下,反应的平衡常数K=(只写出计算结果);
(3)某同学设计了三组实验,分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,
部分实验条件如下表:
该同学画出了表中三个实验条件下,混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图,请在图上标明各条曲线的实验编号; 