A、B、C、D是元素周期表中前36号元素,它们的核电荷数依次增大。第二周期元素A原子的核外成对电子数是未成对电子数的2倍且有3个能级,B原子的最外层p轨道的电子为半充满结构,C是地壳中含量最多的元素。D是第四周期元素,其原子核外最外层电子数与氢原子相同,其余各层电子均充满。请回答下列问题:
(1)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序是________________________(用对应的元素符号表示);基态D原子的电子排布式为
______________________________________________________________。
(2)A的最高价氧化物对应的水化物分子中,其中心原子采取________杂化;BC3—的空间构型为________(用文字描述)。
(3)1 mol AB-中含有的π键个数为________。
(4)如图是金属Ca和D所形成的某种合金的晶胞结构示意图,则该合金中Ca和D的原子个数比是________。
(5)镧镍合金与上述合金都具有相同类型的晶胞结构XYn,它们有很强的储氢能力。已知镧镍合金LaNin晶胞体积为9.0×10-23cm3,储氢后形成LaNinH4.5合金(氢进入晶胞空隙,体积不变),则LaNin中n=________(填数值);氢在合金中的密度为________________________________________________________。
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变化的关系如左上图所示。
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右上图所示
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,相关工艺流程如下:
(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(主要成份为CH4)与C02反应制备合成气。已知:
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ/mol
2H2(g)+ O2(g)= 2H2O(l) △H=-571.6kJ/mol
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0kJ/mol
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:
CH3OOC—COOCH3(g)+ 4H2(g)HOCH2CH2OH(g)+2CH3OH(g)△H=-34kJ/mol
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:CH3OOC—COOCH3+ 2H2OHOOC—COOH+2CH3OH
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。
A、B、C、D、E是原子序数依次增大的短周期元素,A是短周期中金属性最强的元素,B是地壳中含量最高的金属元素,C单质的晶体是良好的半导体材料,D的最外层电子数与内层电子数之比为3:5。
(1)C的原子结构示意图为 ,D在元素周期表中的位置
(2)A单质在氧气中燃烧生成化合物甲,甲中所含化学键为;A单质在E单质中燃烧生成化合物乙,用电子式表示乙的形成过程。
(3)F是中学化学常见元素,它的一种氧化物为红棕色粉末,B单质与其在高温条件下反应是冶炼F单质的方法之一,该反应的化学方程式为。
(4)含B元素的化合物常用作净水剂,用文字和化学用语解释净水原因:。
(5)E元素的非金属性强于D元素,用原子结构解释原因:同周期元素随着原子序数的递增,,,非金属性增强。
(6)工业上将干燥的E单质通人D熔融的单质中可制得化合物D2E2,该物质可与水反应生成一种能使品红溶液褪色的气体,0.2mol该物质参加反应时转移0.3mol电子,其中只有一种元素化合价发生改变,该反应的化学方程式为。
有如图电解装置,图中A装置中盛1 L 2 mol· L—1AgNO3溶液,B装置中盛1L 2 mol·L—1Na2SO4溶液。通电后,湿润的KI淀粉试纸的C端变蓝色,电解一段时间后,试回答:
(1)A中发生反应的化学方程式为___________________________________________。
(2)在B装置中观察到的现象是____________________________________________。
(3)室温下,若从电解开始到时间为T时,A、B装置中共收集到气体0.168L(标准状况),若电解过程中无其他副反应发生,且溶液体积变化忽略不计。试计算:T时刻A装置溶液中c(H+)(写出计算过程)。
钢铁很容易生锈而被腐蚀,每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢材年产量的四分之一。
(1)钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀,该腐蚀过程中的电极反应式为________________
(2)为了降低某铁闸门被腐蚀的速率,可以采用上述图甲所示的方案,其中焊接在铁闸门上的固定材料R可以采用____(填序号)。
A.铜 | B.钠 | C.锌 | D.石墨 |
(3)上图乙所示的方案也可以降抵铁闸门的腐蚀速率,其中铁闸门应该连接在直流电源的_______极。