部分中学化学常见元素原子结构及性质如下表所示:
序号 |
元素 |
结构及性质 |
① |
A |
A单质是生活中的常见金属,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1/5 |
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元素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________(填“离子”或“共价”)化合物。
(3)①F与E可以形成原子个数比分别为2∶1、1∶1的两种化合物X和Y,区别X与Y的水溶液的实验方法是__________________________________________。
②F与C组成的两种化合物M和N所含的电子数分别与X、Y相等,则M的水溶液显________________性,N的结构式为______________________________。
(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)有人认为B、D的单质用导线连接后插入NaOH溶液中可以形成原电池,你认为是否可以,若可以,试写出负极的电极方程式(若认为不行可不写):______________________________________________________________。
(15分)铜及其化合物与生产、生活关系密切。
(1)用新制Cu(OH)2与葡萄糖反应制备Cu2O,该反应中葡萄糖是(填“氧化剂”或“还原剂”)
(2)用H2O2稀硫酸共同浸泡废印刷电路板可制备CuSO4若将该反应设计成原电池,
正极的电极反应式为
(3)用NH4NO3氧化海绵铜(含Cu和CuO)生产CuCl的部分流程如下:
①步骤I中,反应温度不宜过高的原因是。
②步骤I中,0.5 mol NH4NO3参加反应有4mol电子转移,铜参与反应的离子方程式为。
③步骤II中,物质X可选用的物质是。(填序号)。
a.Cub.C12c.H2O2d.(NH4)2SO3
④步骤II中物质X需要过量的原因,其一是加快反应速率,其二是_。
⑤步骤II中当NH4 Cl加到一定的量时,生成CuCl 会部分溶解生成CuCl2-在一定温度下建立两个平衡:
Cu Cl(s) Cu+(a q) + Cl-(a q) Ksp=1.4x10-6
Cu Cl(s) + Cl一(a q)CuCl2(a q) K=0.35
分析[Cu+]、[CuCl2-]和Ksp,K的数学关系,在图中画出「Cu+]、[CuCl2]-的关系曲线(要求至少标出坐标点)
(15分)铝及其化合物用途广泛
(1)铝元素的离子结构示意图为
(2)下列实验能说明Al的金属性(原子失电子能力)小于Na的是(填序号)。
a.分别将Na和Al同时放人冷水中
b.测定等物质的量的Na和A1与酸反应生成H2的体积
c.向Al(OH)3悬浊液中加人足量NaOH溶液
d.用pH计测量NaCl溶液与AlC13溶液的pH
(3)工业上,用冰晶石作助熔剂、石墨作电极电解熔融氧化铝制铝,每生产1吨Al,阳极大约会损失0.6吨的石墨,则石墨被氧化为 (填化学式)。
(4)碳在高温下与Al2O3反应生成Al4C3固体和CO2该反应每转移1 mol电子,吸热a kJ,该反应的热化学方程式为____
(5)室温下,往0.2 mol·L-1 Al2 ( SO4)3溶液中逐滴加人1.0 mol·L-1 NaOH溶液,实验测得溶液pH随NaOH溶液体积变化的曲线如图所示
①a点溶液呈酸性的原因是(用离子方程式表示)_______
②c→d时,A1元素的主要存在形式是(填化学式)
③根据图中数据计算,A1(OH)3的KSP ≈。
利用铜萃取剂M,通过如下反应实现铜离子的富集:
(1)X难溶于水、易溶于有机溶剂,其晶体类型为。
(2)M所含元素的电负性由大到小顺序为,N原子以轨道与O原子形成σ键。
(3)上述反应中断裂和生成的化学键有(填序号)。
a.离子键
b.配位键
c.金属键
d.范德华力
e.共价键
(4)M与W(分子结构如图)相比,M的水溶性小,更利于Cu2+的萃取。M水溶性小的主要原因是。
(5)基态Cu2+的外围电子排布式为,Cu2+等过渡元素水合离子是否有颜色与原子结构有关,且存在一定的规律。判断Sc3+、Zn2+的水合离子为无色的依据是。
离子 |
Sc3+ |
Ti3+ |
Fe2+ |
Cu2+ |
Zn2+ |
颜色 |
无色 |
紫红色 |
浅绿色 |
蓝色 |
无色 |
CuCl是应用广泛的有机合成催化剂,可采取不同方法制取。
方法一铜粉还原CuSO4溶液
已知:CuCl难溶于水和乙醇,在水溶液中存在平衡:CuCl(白色)+ 2Cl-[CuCl3]2-(无色溶液)。
(1)将废铜板浸入热的H2SO4溶液中,并通入空气,可以生成CuSO4。该反应的离子方程式为。
(2)①中,“加热”的目的是,当观察到现象,即表明反应已经完全。
(3)②中,加入大量水的作用是。
(4)潮湿的CuCl在空气中易发生水解和氧化。上述流程中,为防止水解和氧化所添加的试剂或采取的操作是。
方法二铜电极电解饱和食盐水(实验装置如图)
(5)阳极的电极反应式为。
(6)实验开始时,阳极附近没有产生CuOH沉淀的原因是。(已知:Ksp(CuCl)=1.2×10-6,Ksp(CuOH)=1.2×10-14)
I.甲、乙、丙、丁四种物质存在转化关系:
(1)若甲、乙均为空气主要成分,甲所含元素的简单阴离子的结构示意图为。
(2)若乙是生活常见金属单质,丙→丁的离子方程式为。
(3)若丙既能与强酸又能与强碱反应,则丙的化学式为(任写1种)。
II.一定温度下,容积为1 L的密闭容器中投入0.5 mol PCl5(g),存在平衡:PCl5(g)PCl3(g)+ Cl2(g)。反应过程中测得部分数据如下表:
时间 |
n(PCl5)/mol |
n(PCl3)/mol |
n(Cl2)/mol |
0 |
0.5 |
0 |
0 |
t1 |
0.45 |
||
t2 |
0.1 |
||
t3 |
0.4 |
(4)t1时刻,测得反应吸收的热量为a kJ。PCl3(g)与Cl2(g)反应的热化学反应方程式为。
(5)t2时:v正v逆(填“>”、“<”或“=”)。
(6)相同温度下,改为往容器中投入0.2 mol PCl5(g)、0.2 mol PCl3(g)、0.1 mol Cl2(g),到达平
衡前,PCl5的物质的量将(填“增大”、“减小”、“不变”)。