已知A、B、C、D、M、W六种元素的原子序数依次递增,都位于前四周期。其中A、D原子的最外层电子数均等于其周期序数,且D原子的电子层数是A的3倍;B原子核外电子有6种不同的运动状态,且S轨道电子数是P轨道电子数的两倍;C原子L层上有2对成对电子。M和W均有“生物金属”之称,M4+离子和氩原子的核外电子排布相同;W处于周期表中第8列。请回答下列问题:
(1)l mol B2A2分子中含σ键的数目是 。
(2)BC 2在高温高压下所形成的晶体其晶胞(晶体中最基本的重复单元)如图所示。则该晶体的类型属于 晶体(选填“分子”、“原子”、“离子”或“金属”);该晶体中B原子轨道的杂化类型为 。
(3)“生物金属”M内部原子的堆积方式与铜相同,都是面心立方堆积方式,如图。若该晶胞的密度为ρ g/cm3,阿伏加德罗常数为NA,M原子的摩尔质量为Mr g/mol,则该晶胞的“边长”为 cm。
(4)“生物金属”W元素应用广泛,如人体内W元素的含量偏低,则会影响O2在体内的正常运输。已知W2+与KCN溶液反应得W(CN)2沉淀,当加入过量KCN溶液时沉淀溶解,生成配合物,其配离子结构如图所示。
①W元素基态原子价电子排布式为 。
②CN—与 (一种单质分子)互为等电子体。
(5)光谱证实单质D与强碱溶液反应有[D(OH)4]—生成,则[D(OH)4]—中存在 。
a.极性键 b.配位键 c.σ键 d.π键
氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用,回答下列问题:
(1)氮元素原子的L层电子数为________;
(2)肼可作为火箭发动机的燃料,与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。
已知:①N2(g)+2O2(g)=N2O4(l) ΔH1=-19.5 kJ·mol-1
②N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH2=-534.2 kJ·mol-1
写出肼和N2O4反应的热化学方程式________________________;
(3)已知H2O(l)=H2O(g) ΔH3=+44 kJ·mol-1,则表示肼燃烧热的热化学方程式为________________________。
(4)肼—空气燃料电池是一种碱性电池,该电池放电时,负极的反应式为________________________。
2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的ΔH=-99 kJ·mol-1。请回答下列问题:
(1)图中A、C分别表示________、________;
(2)E表示________;E的大小对该反应的反应热________(填“有”或“无”)影响。
(3)该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图ΔH________(填“变大”、“变小”或“不变”),理由是______________________________________。
(4)图中ΔH=________kJ·mol-1;
(5)已知单质硫的燃烧热为296 kJ·mol-1,计算由S(s)生成3 mol SO3(g)的ΔH=________(要求计算过程)。
部分中学化学常见元素原子结构及性质如表所示:
序号 |
元素 |
结构及性质 |
① |
A |
A单质是生活中常见金属,它有两种氯化物,相对分子质量相差35.5 |
② |
B |
B原子最外层电子数是内层电子总数的![]() |
③ |
C |
C是常见化肥的主要元素,单质常温下呈气态 |
④ |
D |
D单质被誉为“信息革命的催化剂”,是常用的半导体材料 |
⑤ |
E |
通常情况下,E没有正化合价,A、B、C、D、F都能与E形成化合物 |
⑥ |
F |
F在周期表中可以排在ⅠA族,也有人提出排在ⅦA族 |
(1)A原子在周期表中的位置为________。
(2)B与C形成的化合物的化学式为________,它属于________化合物(填“离子”或“共价”)。
(3)F与E可以形成10电子和18电子的两种化合物X和Y,区别X与Y的水溶液的实验方法是________________________________________________________________。
(4)C与E都是较活泼的非金属元素,用化学方程式表明这两种单质的氧化性强弱_____________________________________________________________。
(5)列举一个实验事实证明A、B两种元素单质还原性的强弱_________________________________________________________________。
元素周期表是学习化学的重要工具,它隐含许多信息和规律。下表所列是五种短周期元素的原子半径及主要化合价:
元素代号 |
A |
B |
C |
D |
E |
原子半径/nm |
0.16 |
0.143 |
0.102 |
0.089 |
0.074 |
主要化合价 |
+2 |
+3 |
+6,-2 |
+2 |
-2 |
(1)在下表中标出上述五种元素在元素周期表中的对应位置(用元素符号)。
(2)在下表中标明通常寻找催化剂材料的区域(用斜线阴影)。
(3)A、B、E三种元素各自形成简单离子,其中半径最大的为________(填离子符号)。
(4)证明B元素的单质与A元素的单质在化学性质上有明显不同的离子方程式为:________________________。
(5)周期表中有些处于对角(左上→右下)位置的元素,它们的单质及其化合物的性质存在“对角线相似”的现象,请写出D的氧化物与强碱溶液反应的离子方程式:________________________。
四种短周期元素在周期表中的位置如图,其中只有M为金属元素。
请回答下列问题:
(1)这些元素的氢化物中,水溶液碱性最强的是________(写化学式),该氢化物的电子式为________。
(2)元素X和元素Y的最高价氧化物对应水化物的酸性较弱的是________,列举一个化学方程式证明________________________。
(3)元素Z与元素M组成的化合物中所含化学键类型为________,元素Z与元素X组成的化合物中所含化学键类型为________。