[化学——选修3:物质结构与性质]
已知元素A、B、C、D、E、F均属前四周期且原子序数依次增大, 其中A含有3个能级,且每个能级所含的电子数相同,C的基态原子2p轨道有2个未成对电子;C与D形成的化合物中C显正化合价;E的M层电子数是N层电子数的4倍,F除最外层原子轨道处于半充满状态,其余能层均充满电子,请回答下列问题:
(1)元素A、B、C的第一电离能由小到大的是_______(用元素符号表示)。
(2)F原子的外围电子排布式为_______,F的晶体中原子的堆积方式是下图中的_______(填写“甲”、“乙”或“丙”)。
(3)B与C形成的四原子阴离子的立体构型为 ,其中B原子的杂化类型是 。
(4)任写一种与AB-离子互为等电子体的离子 。
(5)F(OH)2难溶于水,易溶于氨水,写出其溶于氨水的离子方程式 。
(6)D和E形成的化合物的晶胞结构如图,其化学式为 ,
已知晶体的密度为g·cm-3,阿伏加德罗常数为NA,
则晶胞边长a= cm。(用、NA的计算式表示)
(7)A、B、C三种元素和氢元素形成的氰酸有两种结构,一种分子
内含有叁键,称为氰酸,另一种分子内不含叁键,称为异氰酸,
且两种结构中所有原子最外层均已达到稳定结构,分子中也不含环状结构。请分别写
出氰酸和异氰酸的结构式:_______________、______________。
(14分)用 NH4Cl进行如下实验,试判断发生的现象,并简单说明原因。
(1)用玻璃棒蘸取少量 NH4Cl溶液与pH试纸接触时,试纸显示的颜色与标准比色卡相比,可发现 NH4Cl的pH 7(填“<”、“=”或“>”),显性(填“酸”、“碱”或“中”),其原因可用离子方程式表示为;
(2)在NH4Cl溶液中加入镁粉,可观察到有气体生成,其主要成分为。
(3)若对NH4Cl溶液进行测定,溶液中浓度最大的是离子,微粒个数最少的是离子。
(4)25℃时,向0.1mol/L的氨水中加入少量氯化铵固体,当固体溶解后,测得溶液pH减小,主要原因是(填序号)。
A.氨水与氯化铵发生化学反应
B.氯化铵溶液水解显酸性,增加了c(H+)
C.氯化铵溶于水,电离出大量铵离子,抑制了氨水的电离,使c(OH―)减小
(5)室温下,如果将0.1mol NH4Cl和0.05mol NaOH全部溶于水,形成混合溶液(假设无损失),
①和两种粒子的物质的量之和等于0.1mol。
②___和_两种粒子的物质的量之和比OH―多0.05mol。
由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ,若1g水蒸气转化成液态水时放热2.444KJ,试写出氢气的燃烧热的热化学方程式——————————————————————————————————————。
(3分)浓度均为0.1 mol/L的溶液:①HNO3;②H2SO4;③CH3COOH;④Ba(OH)2;⑤NaOH;⑥CH3COONa;⑦KCl;⑧NH4Cl;⑨NH3·H2O;⑩NaHCO3;溶液的pH由小到大的顺序是:。(填编号)
某有机物M的分子式为C7H12O4其结构简式可表示为。其中X、Y都为含氧官能团,它们之间能发生酯化反应。
⑴:M分子中含氧官能团X、Y名称分别是、
⑵:M与单官能团有机物A发生酯化反应,得到的酯的相对分子质量为174,则Y机物A的结构简式是。写出该酯化反应的化学方程式:
①:反应Ⅰ、Ⅱ的有机反应类型分别是、
②:反应Ⅰ的化学方程式
(16分)氯碱工业是最基本的化学工业之一,它的产品除应用于化学工业本身外,还广泛应用于轻工业、纺织工业、冶金工业、石油化学工业以及公用事业。
⑴以前采用无隔膜电解冷的食盐水时,Cl2会与NaOH接触,产物中肯定有NaClO,从而影响产品的纯度。能包含这一过程的总反应方程式为
⑵现代氯碱工业多采用隔膜法进行电解,即用隔膜将电解槽分隔成阳极区和阴极区,则从阴极区排出的是,电解时用盐酸控制阳极区的PH在2~3,用化学平衡移动原理解释盐酸的作用:
(3)氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30%以上。在这种工艺设计中,相关物料的传输与转化关系如下图所示,其中的电极未标出,所用的离子膜都只允许阳离子通过。①分析比较图中氢氧化鈉质量分数大小:a%(填“>”、“<”或“=”) b%,理由是
②这样设计的主要节(电))能之处在于(至少写一处)
⑷科研人员为减少火力发电厂对环境的污染,曾经考虑让火力发电厂和氯碱厂进行就近联合。请你判断该方案是否可行?(填可行或不可行),理由是