X、Y、Z、W四种常见元素,其中X、Y、Z为短周期元素。有关信息如下表:
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原子或分子相关信息 |
单质及其化合物相关信息 |
X |
ZX4分子是由粗Z提纯Z的中间产物 |
X的最高价氧化物对应的水化物为无机酸中最强酸 |
Y |
Y原子的最外层电子数等于电子层数 |
Y的氧化物是典型的两性氧化物,可用于制造一种极有前途的高温材料 |
Z |
Z原子的最外层电子数是次外层电子数的1/2 |
Z是无机非金属材料的主角,其单质是制取大规模集成电路的主要原料 |
W |
W原子的最外层电子数小于4 |
W的常见化合价有+3、+2,WX3稀溶液呈黄色 |
(1)W在周期表的位置为 ,W(OH)2在空气中不稳定,极易被氧化,由白色迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,反应的化学方程式为 。
(2)X的简单阴离子的结构示意图为 ,X的最高价氧化物对应水化物的水溶液与Y的氧化物反应的离子方程式为 。
(3)Z的氧化物在通讯领域用来作 ,工业上制备Z的单质的化学反应方程式为 。锗与Z是同一主族元素,门捷列夫曾预言了这一元素的存在,它用来制造半导体晶体管,最新研究表明:有机锗具有明显的抗肿瘤活性,锗不与NaOH 溶液反应但在有H2O2存在时可与NaOH 溶液反应生成锗酸盐,其方程式为 。
(4)在50 mL l mol·L-1的YX3溶液中逐滴加入0.5 mol·L-1的NaOH溶液,得到1.56 g沉淀,则加入NaOH溶液的体积可能 种情况(填一或二)。
(14分)
(1)最早使用的化学电池是锌锰电池,即大家熟悉的干电池。这种电池在使用过程中,锌外壳会逐渐变薄,最后内部糊状的电解质会泄漏出来,使电器腐蚀。后来人们采用了什么方法将其改造成了防漏电池。请列举一种方法即可_____________。
这种电池还有一个缺点:即使不用,放置过久,也会失效,请说明失效的原因_________。
(2)为提高电池寿命和提高其性能,人们将电池内的电解质NH4Cl换成湿的KOH,并在构造上做了改进,制成了碱性锌锰电池。其总反应为:
Zn + 2MnO2 + 2H2O ="===" 2MnOOH + Zn(OH)2
写出该电池正极反应式___________。电池工作时,电子流向(填“正”或“负”)极。
(3)二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料。MnO2的生产方法之一是以石墨为电极,电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是。若电解电路中通过2mol电子,MnO2的理论产量为。
(4)生产MnO2另一种方法:以软锰矿为原料,利用硫酸亚铁制备高纯二氧化锰。流程如下:
某软锰矿的主要成分为MnO2,还含有Si(16.72%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu(0.86%)等元素的化合物。部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表,回答下列问题:
沉淀物 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Mn(OH)2 |
Cu(OH)2 |
Zn(OH)2 |
CuS |
ZnS |
MnS |
FeS |
pH |
5.2 |
3.2 |
9.7 |
10.4 |
6.7 |
8.0 |
≥–0.42 |
≥2.5 |
≥7 |
≥7 |
①硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4,酸浸时发生的主要反应的化学方程式
为。
②加入MnS的目的是除去杂质。
I.某天然有机化合物A仅含C、H、O元素,与A相关的反应框图如下:
(1)写出下列反应的反应类型: B→D、D→E第①步反应。
(2)B所含官能团的名称是。
(3)写出P、E的结构简式 P、E。
(4)写出在催化剂存在并加热条件下,F与乙二醇缩聚反应生成高分子的化学方程式_________。
(5)写出符合下列要求的D同分异构体结构简式______________。
①与D具有相同官能团②核磁共振氢谱有2个吸收峰,峰面积比为1:1Ⅱ.下面是某研制人员为合成药物苯氟布洛芬所设计的线路
已知:
(1)苯氟布洛芬的分子式为__________(2)物质B的结构简式为___________。
(3)反应①~④中属于取代反应的是__________(填反应代号)。
(4)写出反应③的化学方程式_______________________________。
下图是中学化学常见物质的转化关系(某些反应条件及部分产物已略去),A、G为日常生活中的常见金属。B、C、E、I、J为气体,其中C为黄绿色气体,M为红褐色胶体。
(1)已知A为第26号元素,请写出A元素在周期表中的位置__________。
(2)D与G反应的化学方程式_________________________。
(3)反应②离子方程式__________________________。
(4)F→M的操作方法_______________。
(5)现将一试管J气体倒立于水槽中一段时间后,水面上升但不充满;若使水充满整个试管,应向试管中通入一定量__________(填气体的化学式),此时试管中溶液的浓度为________mol/L(气体体积按标准状况计算)(保留两位有效数字)。
(6)①X、Y均为短周期元素,X最外层电子数比C气体所含元素最外层电子少1个且不同周期,Y与X同主族,下列关于X、Y、C三元素说法正确的是__________。
A.原子半径 X<Y<C B.离子半径 X<C<Y
C.非金属性 X<Y<C D.最高价氧化物对应水化物酸性 C>X>Y
E.氢化物沸点 X<Y<C
②请写出X的氢化物中原子个数比为1:1的化合物的电子式_________。
(7)D与G反应生成A的同时,还有另一种产物,工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3、、SiO2、Fe2O3)提取其的工艺流程如下:
结合反应II,判断下列微粒结合质子(H+)的能力由强到弱的顺序是_________(填字母序号)。
A.AlO2— B.OH— C.SiO32—
苯的含氧衍生物A的相对分子质量为180,其中碳元素的质量分数为60%,A完全燃烧消耗O2的物质的量与生成CO2的物质的量相等。A的苯环上取代基彼此相间,A能发生银镜反应,也能与NaHCO3溶液反应产生CO2 ,还能与FeCl3溶液发生显色反应。
(1)A的分子式为__________。
(2)A含有的官能团名称是_____,,。
写出A可能的一种结构简式: __________________。
(3)A的一种同分异构体B是邻位二取代苯,其中一个取代基是羧基,B能发生图示转化:
写出下列反应的化学方程式:
①C→E____________________________________
②D与浓溴水反应__________________________________________________
③B与足量NaOH溶液共热________________________________________
下图涉及的物质所含元素中,除一种元素外,其余均为短周期元素。已知:A、F为无色气体单质,B为具有刺激性气味的气体,C为黑色氧化物,E为红色金属单质(部分反应的产物未列出)。请回答下列问题:
(1)B的电子式为;
(2)写出B和C反应的化学方程式;
(3)写出E与G的稀溶液的离子方程式,写出电子转移数目:,;
(4)汽车尾气中常含有D和CO,二者在催化剂作用下可以大部分转化为两种对空气无污染的物质,已知:F(g) + A(g) =" 2D" (g) ;△H =" +180.5KJ/mol"
2C (s)+ O2 (g)=" 2CO(g)" ;△H =" -221.0" KJ/mol
C (s)+ O2(g) = CO2(g);△H =" -393.5" KJ/mol
则上述尾气转化的热化学方程式为:。