VIA族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表-优题课

VIA族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表现出多种氧化态，含VIA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题：
（1）S单质的常见形式为S₈，其环状结构如下图所示，S原子采用的轨道杂化方式是______；

（2）原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，O、S、Se原子的第一电离能由大到小的顺序为______；
（3）Se原子序数为______，其核外M层电子的排布式为______；
（4）H₂Se的酸性比H₂S__________(填“强”或“弱”)。气态SeO₃分子的立体构型为______平面三角形，SO₃²^－离子的立体构型为______三角锥形；
（5）H₂SeO₃的K₁和K₂分别为2.7×10^－3和2.5×10^－8，H₂SeO₄第一步几乎完全电离，K₂为1.2×10^－2，请根据结构与性质的关系解释：
①H₂SeO₃和H₂SeO₄第一步电离程度大于第二步电离的原因：；第一步电离后生成的负离子较难再进一步电离出带正电荷的氢离子；
②H₂SeO₄比H₂SeO₃酸性强的原因：______；
（6）ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方ZnS晶体结构如图所示，其晶胞边长为540.0 pm，密度为____________(列式并计算)，a位置S²^－离子与b位置Zn²^＋离子之间的距离为___________________pm(列式表示)。

科目化学题型填空题难度较难

知识点：性质实验方案的设计

四川汶川盛产品质优良的甜樱桃。甜樱桃中含有一种羟基酸（用 $A$ 表示）， $A$ 的碳链结构无支链，化学式为_{$C_{4} H_{4} O_{5}$};1.34 g $A$ 与足量的碳酸氢钠溶液反应，生成标准状况下的气体0.448 L。 $A$ 在一定条件下可发生如下转化：

其中， $B$ 、 $C$ 、 $D$ 、 $E$ 分别代表一种直链有机物，它们的碳原子数相等。 $E$ 的化学式为_{$C_{4} H_{4} O_{5}$}(转化过程中生成的其它产物略去)。
已知：

$A$ 的合成方法如下：
①

②

其中， $F$ 、 $G$ 、 $M$ 分别代表一种有机物。
请回答下列问题：

（1） $A$ 的结构简式是。
（2） $C$ 生成 $D$ 的化学方程式是。

（3） $A$ 与乙醇之间发生分子间脱水，可能生成的有机物共有种。
（4） $F$ 的结构简式是。

（5）写出 $G$ 与水反应生成 $A$ 和 $M$ 的化学方程式：。

新型锂离子电池在新能源的开发中占有重要地位。可用作节能环保电动汽车的动力电池。磷酸亚铁锂（ $L i F e P O_{4}$ ）是新型锂离子电池的首选电极材料，它的制备方法如下：
方法一：将碳酸锂、乙酸亚铁［ $(C H_{3} C O O)_{2} F e$ ］、磷酸二氢铵按一定比例混合、充分研磨后，在800℃左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂，同时生成的乙酸及其它产物均以气体逸出。
方法二：将一定浓度的磷酸二氢铵、氯化锂混合溶液作为电解液，以铁棒为阳极，石墨为阴极，电解析出磷酸亚铁锂沉淀。沉淀经过滤、洗涤、干燥，在800℃左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂。
在锂离子电池中，需要一种有机聚合物作为正负极之间锂离子选移的介质，该有机聚合物的单体之一（用 $M$ 表示）的结构简式如下：

请回答下列问题：
（1）上述两种方法制备磷酸亚铁锂的过程都必须在惰性气体氛围中进行。其原因是。
（2）在方法一所发生的反应中，除生成磷酸亚铁锂、乙酸外，还有、、（填化学式）生成。
（3）在方法二中，阳极生成磷酸亚铁锂的电极反应式为。
（4）写出M与足量氧化钠溶液反应的化学方程式：。
（5）已知该锂离子电池在充电过程中，阳极的磷酸亚铁锂生成磷酸铁，则该电池放电时正极的电极反应式为。

氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定，请回答：

（1）氢氧燃料电池的能量转化主要形式是，在导线中电子流动方向为（用 $a, b$ 表示）。
（2）负极反应式为。
（3）电极表面镀铂粉的原因为。

（4）该电池工作时， $H_{2}$ 和 $O_{2}$ 连续由外部供给，电池可连续不断提供电能。因此，大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下
Ⅰ. $2 L i + H_{2} = 2 L i H$

Ⅱ. $L i H + H_{2} O = L i O H + H_{2}$ ↑
①反应Ⅰ中的还原剂是，反应Ⅱ中的氧化剂是。
②已知 $L i H$ 固体密度为0.82 $g / c m^{3}$ 。用锂吸收224 $L$ （标准状况） $H_{2}$ ，生成的 $L i H$ 体积与被吸收的 $H_{2}$ 体积比为。
③由②生成的 $L i H$ 与 $H_{2} O$ 作用，放出的 $H_{2}$ 用作电池燃料，若能量转化率为80％，则导线中通过电子的物质的量为 $m o l$ 。

超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的 $N O$ 会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的 $N O$ 和 $C O$ 转变成 $C O_{2}$ 和 $N_{2}$ ，化学方程式如下：
$2 N O + 2 C O \overset{催化剂}{\to 2 C O_{2} + N_{2}}$ 为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的 $N O$ 和 $C O$ 浓度如表：

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 $△ H$ 0（填写">"、"<"、"=")。
（2）前2 $s$ 内的平均反应速率 $v (N_{2})$ =。
（3）在该温度下，反应的平衡常数 $K$ =。
（4）假设在密闭容器中发生上述反应，达到平衡时下列措施能提高 $N O$ 转化率的是。

A．	选用更有效的催化剂
B．	升高反应体系的温度
C．	降低反应体系的温度
D．	缩小容器的体积

（5）研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。

①请在上表格中填入剩余的实验条件数据。
②请在给出的坐标图中，画出上表中的三个实验条件下混合气体中 $N O$ 浓度随时间变化的趋势曲线图，并标明各条曲线是实验编号。

苄佐卡因时一中医用麻醉药品，学名对氨基苯甲酸乙酯，它以对硝基甲苯为主要起始原 $X$ 经下列反应制得：

请回答下列问题：
（1）写出 $A$ 、 $B$ 、 $C$ 的结构简式： $A$ ：、 $B$ 、 $C$ 。
（2）用 ${}^{1}H$ 核磁共振谱可以证明化合物 $C$ 中有种氢气、处于不同的化学环境。
（3）写出同时符合下列要求的化合物 $C$ 的所有同分异构体的结构简式（ $E, F, G$ 除外）

①化合物是1，4-二取代苯，期中苯环上的一个取代基是硝基
②分子中含有结构的基因
注： $E, F, G$ 结构如下：

（4） $E, F, G$ 中有一化合物经酸性水解，期中的一种产物能与 $F e C l_{3}$ 溶液发生显色反应，写出该水解反应的化学方程式。
（5）苄佐卡因（ $D$ ）的水解反应如下：

化合物 $H$ 经聚合反应可制成高分子纤维，广泛用于通讯、导弹、宇航等领域。请写出该聚合反应的化学方程式。