元素周期表第ⅤA族元素包括氮、磷、砷(As)、锑(Sb)等。这些元素无论在研制新型材料,还是在制作传统化肥、农药等方面都发挥了重要的作用。请回答下列问题:
(1)N4分子是一种不稳定的多氮分子,这种物质分解后能产生无毒的氮气并释放出大量能量,能被应用于制造推进剂或炸药。N4是由四个氮原子组成的氮单质,其中氮原子采用的轨道杂化方式为sp3,该分子的空间构型为 ,N—N键的键角为 。
(2)基态砷原子的最外层电子排布式为 。
(3)电负性是用来表示两个不同原子形成化学键时吸引键合电子能力的相对强弱,是元素的原子在分子中吸引共用电子对的能力。由此判断N、P、As、Sb的电负性从大到小的顺序是 。
(4)联氨(N2H4)可以表示为H2N—NH2,其中氮原子采用的轨道杂化方式为 ,联氨的碱性比氨的碱性 (填“强”或“弱”),其原因是 。
写出N2H4与N2O4反应的化学方程式: 。
(5)元素X与N同周期,且X的原子半径是该周期主族元素原子半径中最小的,X与Ca形成的化合物CaX2的晶胞结构如图所示:
CaX2的晶体类型是 ,一个晶胞中含有Ca的离子数为 ,含有X的离子数为 。
已知化合物甲和乙都不溶于水,甲可溶于质量分数大于或等于98%的硫酸,而乙不溶。现有一份甲和乙的混合物样品,通过实验进行分离,可得到固体甲。(实验中使用的过滤器是用于过滤强酸性液体的耐酸过滤器)
请填写表中空格,完成由上述混合物得到固体甲的实验设计。
将一定量的SO2和含0.7mol氧气的空气(忽略CO2)放入0.5 L密闭容器内,550℃时,在催化剂作用下发生反应:2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)(正反应放热)。测得n(O2)随时间的变化如下表
| 时间/s |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
| n(O2)/mol |
0.7 |
0.4 |
0.3 |
x |
x |
x |
反应达到5s后,将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液,气体体积减少了22.4L(此体积为标准状况下的体积);再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O2,气体的体积又减少了5.6L(此体积为标准状况下的体积)。
请回答下列问题:
(1)用O2表示从0~1s内该反应的平均反应速率为;
(2)O2的平衡浓度c(O2)=;
(3)4s时,SO2的生成速率____________(填“大于”、“小于”或“等于”)O2的消耗速率。
(4)求该反应达到平衡时SO2的转化率是____________(用百分数表示)。
(5)若将平衡混合气体的5%通入过量的BaCl2溶液,生成沉淀____________克(计算结果保留一位小数)。
有A、B、C、D、E、F、G、H、I九种常见物质,它们的转化关系(反应条件未注明)如图所示。常温下A为液态,D为固态,B、C、E、G为气态(C可以使带火星木条复燃),其中B、C、D为单质,F为淡黄色粉末状化合物,I的焰色反应为黄色。
请回答:(1)写出F的电子式。(2)G的结构式是。
(3)反应④是反应(填“吸热”或者“放热”)
(4)写出反应⑤的化学反应方程式
(5)B、C单质已被应用于字宙飞船的燃料电池中,如图所示。若将B换成甲烷也能组成燃料电池(两个电极均由多孔性碳构成),该电池工作时:
①b电极附近溶液的pH将(填“增大”“减小”“不变”);
②a电极上的电极反应式为:。
(6)在标准状况下,若将3.36L气体G通入50mL 4mol/L的H溶液中,用一个离子方程式表示其过程:
已知A、E是生活中常见的两种有机物;B是石油裂解气的主要成分,它的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平;A能在酸性高锰酸钾的条件下生成E; C是高分子化合物。在一定条件下由A可以转变为有机物B、C、D、E、F(A、B、D、E碳原子数相等)。转变关系如下:

请回答下列问题:
(1)B的电子式是____________。
(2) E的官能团名称是____________。
(3) 写出实现下列转化的化学方程式
①A→D
② B→C
(4) A是一种高效、低耗、污染小的可再生的清洁能源,已知1molA完全燃烧生成CO2气体和水蒸气放出1367kJ热量,则在相同条件下,1molA完全燃烧生成CO2气体和液态水,放出的热量________1367kJ(填“>”、“=”或“<”)。
(5) 在可逆反应当中,产率指的是某种生成物的实际产量与理论产量的比值.若100克A和120克E反应生成了88克F,则F的产率是____________(用百分数表示)
(6)下列关于A、B、C、D、E、F六种物质说法正确的是____________
A.C具有固定的元素组成,因而有固定的熔沸点
B.C中有不饱和键,所以能使高锰酸钾溶液褪色
C. 取等物质的量的B和C完全燃烧后,生成的CO2和H2O的物质的量分别相等
D.由B生成C是通过加聚反应制得的
E. 分别燃烧1molA和B生成CO2和H2O的耗氧气量,其中A和B耗氧量相等
F.在 A+E→ F转变中,有含氧的小分子生成,小分子的氧原子来至于A
如图在试管Ⅰ中先加入3mL 95%的乙醇, 并在摇动下缓缓加入2mL浓硫酸,充分摇匀,冷却后再加入2mL无水乙酸,用玻璃棒充分搅拌后将试管固定在铁架台上,在试管Ⅱ中加入5ml 饱和的碳酸钠溶液,按图连接好装置,用酒精灯对试管Ⅰ小火加热3~5min后,改用大火加热,当观察到试管Ⅰ中有明显现象时停止加热。试回答:
试管Ⅱ中的导管不插入液面下的原因是;
(2)反应完毕后,振荡试管Ⅱ,观察到试管Ⅱ中的现象是;
(3)试管Ⅰ中加入浓硫酸的作用是 ;
(4)本实验反应开始时用小火加热的原因是 ________;(已知乙酸乙酯的沸点为77℃;乙醇的沸点为78.5℃;乙酸的沸点为117.9℃)
(5)试管Ⅱ中饱和Na2CO3的作用是
(6)写出试管Ⅰ中发生反应的化学方程式
该反应的反应类型是