A、B、C、D、E、F是五种短周期元素,它们的原子序数依次增大;A元素的原子是半径最小的原子;B元素的最高价氧化物对应水化物与其气态氢化物反应生成一种盐X;D与A同主族,且与F同周期;F元素的最外层电子数是其次外层电子数的3/4倍,A、B、D、F这四种元素,每一种与C元素都能形成元素的原子个数比不相同的若干种化合物。D、E、F三种元素对应的最高价氧化物的水化物间两两皆能反应。请回答下列问题:
(1)写出B、C、E元素的名称B 、C 、E 。
(2)写出C、D两种元素形成的原子个数比为1:1的物质的电子式为 。
(3)可以验证C和F两种元素非金属性强弱的结论是(填编号)
①比较这两种元素常见单质的熔点
②比较这两种元素的单质与氢气化合的难易程度
③比较这两种元素的气态氢化物的还原性
(4)A、C、D、F四种元素可以形成两种酸式盐(均由四种元素组成),这两种酸式盐的化学式分别为 、 ,这两种酸式盐相互反应的离子方程式为 。
(5)A、C、F间可形成甲、乙两种微粒,它们均为负一价双原子阴离子,且甲有18个电子,乙有10个电子,则甲与乙反应的离子方程式为
。
(6)向含有a mol E的氯化物的溶液中加入含b mol D的最高价氧化物对应水化物的溶液,生成沉淀的物质的量不可能为 。
①a mol ②b mol ③a/3 mol
④ b/3 mol ⑤0 ⑥(4a-b)mol
A、B、C、D、E五种常见元素的核电荷数依次增大。A的基态原子中有2个未成对电子,B是地壳中含量最多的元素,C是短周期中最活泼的金属元素, D与C可形成CD型离子化合物,E的基态3d轨道上有2个电子。请回答下列问题:
(1)E的基态原子价层电子排布式为 。
(2)AB2分子中,A的杂化类型为 ;在元素周期表中A、B及与两者紧邻的元素的第一电离能由大到小的顺序为(用元素符号表示) 。
(3)B的氢化物与D的氢化物的沸点较高的是 (用化学式表示),原因是 。
(4)AB2形成的晶体的熔点 (填“高于”“低于”或“无法判断”)CD形成的晶体的熔点,原因是 .
(5)E与B形成的一种橙红色晶体晶胞结构如图所示,其化学式为 (用元素符号表示)。ED4是制取航天航空工业材料的重要原料。取上述橙红色晶体,放在电炉中,通入D2和A的单质后高温加热,可制得ED4,同时产生一种造成温室效应的气体,写出反应的化学方程式 。
(6)由C、D两元素形成的化合物组成的晶体中,晶胞结构图以及晶胞的剖面图如下图所示,若晶胞边长是acm,则该晶体的密度为 g·cm-3。(已知阿伏伽德罗常数为NA)。
铁及其化合物与生活密切相关,古代炼丹家以绿矾(FeSO4·7H2O为原料,放在炼丹炉中锻烧可制得绿矾油。绿矾油是一种无色粘稠液体,可用于除掉兵器上的铁锈。右图是2. 78 g绿矾隔绝空气受热分解时,所得固体产物的质量随温度变化的曲线。将加热产生的所有气体通入足量的BaCl2溶液.得自色沉淀1.16g。
(1)绿矾油主要成份的化学式为 。t1~t2.发生反应的化学方程式为 。
(2)若将28.8 g草酸亚铁(FeC2O4)隔绝空气加热至100℃,得到14.4 g黑色细粉,则可推知该黑色细粉为 。
(3)以下是FeSO4·7H2O的实验室制备流理图
根据题意完成下列填空:
①反应II需要100 mL1. 5 mol·L-1的稀H2SO4溶解洁净的铁屑,用质量分数为98%、密度为1. 84 g·cm -3的浓H2SO4配制。所用的仪器有量筒、烧杯、玻璃捧、胶头滴管及 。
②操作A的名称为 。
③测定FeSO4·7H2O产品中Fe2+含量的常用方法是KMnO4溶液滴定法。已知称取6.0 g FeSO4·7H2O产品,配制成溶液,用硫酸酸化的0.2000 mol·L -1KMnO4溶液滴定,消耗KMnO4溶液的体积为20. 00 mL。发生反应的离子方程式为 ,计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为 (保留两位有效数字)。
“C1化学”是指以碳单质或分子中含1个碳原子的物质(如CO、CO2、CH4、CH3OH等)为原料合成工业产品的化学工艺,对开发新能源和控制环境污染有重要意义。
(1)一定温度下,在两个容积均为2 L的密闭容器中,分别发生反应:CO2(g) + 3H2(g) ⇌CH3OH(g) + H2O(g)△H =﹣49.0 kJ/mol。相关数据如下:
容器 |
甲 |
乙 |
反应物投入量 |
1 mol CO2(g)和3 mol H2(g) |
1 mol CH3OH(g)和1 mol H2O(g) |
平衡时c(CH3OH) |
c1 |
c2 |
平衡时能量变化 |
放出29.4 kJ |
吸收a kJ |
请回答:
①c1 c2(填“>”、“<”或“=”);a = 。
②若甲中反应10 s时达到平衡,则用CO2来表示甲中反应从开始到平衡过程中的平均反应速率是 mol/(L·s)。
(2)压强为p1时,向体积为1 L的密闭容器中充入b mol CO和2b mol H2,发生反应CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g)。平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如图所示。请回答:
①该反应属于 (填“吸”或“放”)热反应;
p1 p2(填“>”、“<”或“=”)。
②100℃时,该反应的平衡常数K= (用含b的代数式表示)。
(3)治理汽车尾气的反应是2NO(g)+2CO(g)⇌2CO2(g)+N2(g)△H<0。在恒温恒容的密闭容器中通入n(NO):n(CO)=1:2的混合气体,发生上述反应。下列图像正确且能说明反应在进行到t1时刻一定达到平衡状态的是 (选填字母)。
a b c d
Cl2及其化合物在生产、生活中具有广泛的用途
(1)25℃时将氯气溶于水形成氯气-氯水体系,该体系中Cl2(aq)、HClO和ClO-分别在三者中所占分数(α)随pH变化的关系如图1所示。
①已知HClO的杀菌能力比ClO-强,由图分析,用氯气处理饮用水时,pH=7.5与 pH=6时杀菌效果强的是__________。
②氯气-氯水体系中,存在多个含氯元素的平衡关系,分别用平衡方程式表示为____________。
(2)ClO2是一种新的消毒剂,工业上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2,写出该反应的化学方程式____________。
(3)工业上还可用下列方法制备ClO2,在80℃时电解氯化钠溶液得到NaClO3,然后与盐酸反应得到ClO2。电解时,NaClO3在_____极(填阴或阳)生成,生成ClO3–的电极反应式为__________________。
(4)一定条件下,在水溶液中 1 mol Cl–、1mol ClOx–(x=1,2,3,4)的能量大小与化合价的关系如图2所示
①从能量角度看,C、D、E中最不稳定的离子是 (填离子符号)。
②B → A + D反应的热化学方程式为 (用离子符号表示)。
以煤为主要原料可以制备乙二醇,相关工艺流程下:
(1)写出方法l在催化剂的条件下直接制取乙二醇的化学方程式____________________
(2)合成气在不同催化剂作用下,可以合成不同的物质。下列物质仅用合成气为原料就能得到且原子利用率为100%的是 ____(填字母)。
A.草酸( HOOC-COOH) B.甲醇(CH3OH) C.尿素[CO(NH2)2]
(3)工业上还可以利用天然气(主要成分为CH4。)与C02反应制备合成气。已知:
则CH4与CO2生成合成气的热化学方程式为
(4)方法2:在恒容密闭容器中投入草酸二甲酯和H2发生如下反应:
为提高乙二醇的产量和速率,宜采用的措施是___________(填字母)。
A.升高温度 B.增大压强 C.增大氢气浓度
(5)草酸二甲酯水解生成草酸:
①草酸是二元弱酸,可以制备(草酸氢钾),
溶液呈酸性,用化学平衡原理解释: 。
②在一定的溶液中滴加NaOH溶液至中性。下列关系一定不正确的是 (填字母)。
A.
B.
C.
(6)乙二醇、空气在KOH溶液中构成燃料电池,加入乙二醇的电极为电源的(填“正”或“负”)级,负极反应式为 。