有A、B、C、D、E五种原子序数依次增大的元素(原子序数均小于30)。A的基态原子2p能级有3个单电子;C的基态原子2p能级有1个单电子;E原子最外层有1个单电子,其次外层有3个能级且均排满电子;D与E同周期,价电子数为2。则:
(1)D的元素符号为______。A的单质分子中π键的个数为______。
(2)B元素的氢化物的沸点是同族元素氢化物中最高的,原因是__________________________________。
(3)A、B、C 3种元素的第一电离能由大到小的顺序为________(用元素符号表示)。
(4)写出基态E原子的价电子排布式:__________________。
(5)A的最简单氢化物分子的空间构型为________,其中A原子的杂化类型是________。
(6)C和D形成的化合物的晶胞结构如图所示,已知晶体的密度为ρ g·cm-3,阿伏加德罗常数为NA,求晶胞边长a=________cm。(用ρ、NA的计算式表示)
下表列出了①~⑩十种元素在周期表中的位置:
族 周期 |
ⅠA |
ⅡA |
ⅢA |
ⅣA |
ⅤA |
ⅥA |
ⅦA |
0 |
2 |
① |
② |
||||||
3 |
③ |
④ |
⑤ |
⑥ |
⑦ |
⑧ |
⑩ |
|
4 |
⑨ |
⑴上述①~⑩十种元素中(用元素符号填空):
构成有机物的主要元素是 ,构成岩石与许多矿物的基本元素是 ,
化学性质最不活泼的元素 ,气态氢化物的水溶液呈碱性的元素 。
⑵上述①~⑨元素的最高价氧化物对应的水化物中:
碱性最强的物质的电子式为 ,酸性最强的物质的化学式为 。
⑶若以元素④和⑤的单质为电极,与元素③的最高价氧化物对应的水化物的水溶液组成原电池,则④的单质在此原电池中作______极(填“正”或“负”)
⑷元素⑦的某氧化物为有刺激性气味的无色气体,其氢化物为有臭鸡蛋气味的无色气体。若这两种气体混合,会生成一种淡黄色粉末。此反应化学方程式为 。若此反应中氧化产物的质量为3.2g,则反应中转移的电子数为 (填数值)。
⑸元素⑧和元素⑨两者核电荷数之差是 ,这两种元素中非金属性较弱的元素是 (填元素名称),能说明这两种元素的非金属性强弱的实验事实是(用离子方程式表示)
。
[化学—选修3:物质结构与性质] (15分)
元素周期表中第四周期元素由于受3d电子的影响,性质的递变规律与短周期元素略有不同。
Ⅰ.第四周期元素的第一电离能随原子序数的增大,总趋势是逐渐增大的。
镓(31Ga)的基态电子排布式是;
31Ga的第一电离能却明显低于30Zn,原因是;
Ⅱ.第四周期过渡元素的明显特征是形成多种多样的配合物。
(1)CO和NH3可以和很多过渡金属形成配合物。CO与N2互为等电子体,CO分子中C原子上有一孤电子对,C、O原子都符合8电子稳定结构,则CO的结构式可表示为。NH3 分子中N原子的杂化方式为杂化,NH3分子的空间立体构型是。
(2)向盛有硫酸铜水溶液的试管中加氨水,首先形成蓝色沉淀,继续加入氨水沉淀溶解,得到深蓝色透明溶液,向该溶液中加乙醇,析出深蓝色晶体。蓝色沉淀先溶解,后析出的原因是:(用相关的离子方程式和简单的文字说明加以解释)
(3)图甲所示的二维平面晶体示意图中表示化学式为AX3的是________。
(4)图乙为一个金属铜的晶胞,此晶胞立方体的边长为acm,Cu的相对原子质量为64,金属铜的密度为ρ g/cm3,则阿伏加德罗常数可表示为mol-1(用含a、ρ的代数式表示)。
开发利用煤炭资源对我国具有重要的战略意义和经济价值。以焦炭为原料经下列途径可制取乙二醇:
(1)该过程中产生的的CO可继续与水蒸气发生可逆反应得到CO2和H2,此反应的平衡常数表达式K =。
(2)CH3OH(l)气化时吸收的热量为27 kJ/mol,CH3OH(g)的燃烧热为677 kJ/mol,请写出CH3OH(l)完全燃烧生成液态水的热化学方程式:。
(3) “催化还原”反应制乙二醇原理如下:
CH3OOC-COOCH3(g)+4H2(g) HOCH2-CH2OH(g)+2CH3OH(g) △H =" -34" kJ/mol
为探究实际生产的最佳条件,某科研小组进行了多方面研究。下图表示乙二醇达到平衡时的产率随原料投料比[n(氢气)/n(草酸二甲酯)]和压强的变化关系,其中三条曲线分别表示体系压强为1.5 MPa、2.5 MPa、3.5 MPa的情况,则曲线甲对应的压强是P(甲)=。
(4)草酸二甲酯水解产物草酸(H2C2O4)为二元中强酸
① 草酸氢钾溶液中存在如下平衡:H2OH++OH-、HC2O4-
H++C2O42-
和。
② 向0.1 mol/L的草酸氢钾溶液里滴加NaOH溶液至中性,此时溶液里各粒子浓度关系正确的是(填序号)。
a.c(K+) = c(HC2O4-) + c(H2C2O4) + c(C2O42-)b.c(K+) + c(Na+) = c(HC2O4-) + c(C2O42-)
c.c(Na+) = c(H2C2O4) + c(C2O42-)d.c(K+) > c(Na+)
(5)以甲醇为原料,使用酸性电解质构成燃料电池,该燃料电池的负极反应式为
,若以甲烷代替该燃料电池中的甲醇,向外界提供相等电量,则每代替32 g甲醇,所需标准状况下的甲烷的体积为L。
铁是应用最广泛的金属,铁和铁的化合物在生产和生活中有广泛的应用。
(1)已知铁元素可以形成氧化亚铁、氧化铁和四氧化三铁3种氧化物,其中四氧化三铁是一种复杂的化合物,请写出四氧化三铁与足量稀硝酸反应的化学方程式:
。
(2)取铁钉6.0g放入15.0 mL浓硫酸中,加热,充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。
①甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。写出生成Fe2+所有可能的离子方程式:
,若要确认溶液X中既有Fe2+,又有Fe3+,应选用(选填序号)。
a.KSCN溶液和氯水b.铁粉和KSCN溶液
c.浓氨水 d.酸性KMnO4溶液和KSCN溶液
②乙同学取336 mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中,发生反应的化学方程式为:
。然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体2.33g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为。
(3)已知常温下Ksp[Fe(OH)3] =1.25×10-36,则Fe(NO3)3溶液中加入KOH溶液到pH=时 Fe3+才能完全沉淀 (当溶液中某种离子浓度小于10-5mol·L-1时可看作完全沉淀,lg2 =0.3,lg5 =0.7),
【化学选修3:物质结构与性质】
(1)原子序数小于36的元素Q和T,在周期表中既处于同一周期又位于同一族,且原子序数T比Q多2 ,Q基态原子的外围电子(价电子)排布式为____,T2+的未成对电子数是;
(2)中国古代四大发明之一黑火药,它的爆炸反应为S+2KNO3+3C引燃 A+N2↑+3CO2↑ (其中A的化学式未知)
①除S外,上列元素的电负性从大到小依次为___________。
②在生成物中,A的晶体类型为_______;CO2中心原子轨道的杂化类型是_______。
③已知CN-与N2结构相似,推算HCN分子中σ键与π键数目之比为。
(3)元素金(Au)处于周期表中的第六周期,与Cu同族,一种铜金合金晶体具有立方最密堆积的结构,在晶胞中Cu原子处于面心,Au原子处于顶点位置,则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为_______;该晶体中,原子之间的作用力是__________;上述晶体具有储氢功能,氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。若将Cu原子与Au原子等同看待,该晶体储氢后的晶胞结构与CaF2结构相似,该晶体储氢后的化学式应为_____。