《物质结构与性质》A、B、C、D为原子序数依次增大的前四周期-优题课

《物质结构与性质》
A、B、C、D为原子序数依次增大的前四周期元素，元素A原子最外层电子数比内层多3个，元素B基态原子核外有2个未成对电子，元素C的最高价和最低价代数和等于0，元素D位于周期表ⅥB族。
⑴判断离子AB₂^－离子的空间构型为     。
⑵元素A、C形成的化合物熔点很高，但比B、C形成的化合物熔点低，其原因是     。
⑶在A的氢化物（A₂H₄）分子中，A原子轨道的杂化类型是     。
⑷元素B与D形成的一种化合物广泛应用于录音磁带上，其晶胞如图所示。该化合物的化学式为     。

⑸向D的氯化物DCl₃溶液中滴加氨水可形成配合物[D(NH₃)₃(H₂O)Cl₂]Cl。
①离子D³⁺的外围电子排布式为     。
②1 mol该配合物中含配位键的数目为     。

科目化学题型填空题难度中等

知识点：金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系

下图中， $A . B . C . D . E$ 是单质， $G . H . I . F$ 是 $B . C . D . E$ 分别和 $A$ 形成的二元化合物。已知：
①反应 $C + G \overset{高温}{\to} B + H$ 能放出大量的热，该反应曾应用于铁轨的焊接；
② $I$ 是一种常见的温室气体，它和 $E$ 可以发生反应： $2 E$ + $I$ $\overset{点燃}{=}$ $2 F$ + $D$ ， $F$ 中 $E$ 元素的质量分数为60%。

回答问题：

（1）①中反应的化学方程式为；
（2）化合物 $I$ 的电子式为，它的空间结构是；
（3）1.6 $g G$ 溶于盐酸，得到的溶液与铜粉完全反应，计算至少需铜粉的质量（写出粒子方程式和计算过程）；

（4） $C$ 与过量 $N a O H$ 溶液反应的粒子方程式为；
（5） $E$ 在 $I$ 中燃烧观察到的现象是。

已知：

1.冠心平 $F$ 是降血脂、降胆固醇的药物，它的一条合成路线如下

（1） $A$ 为一元羧酸，8.8 $g$ $A$ 与足量 $N a H C O_{3}$ 溶液反应生成2.24 $L C O_{2}$ （标准状况）， $A$ 的分子式为。
（2）写出符合 $A$ 分子式的所有甲酸酯的结构简式：
。
（3） $B$ 是氯代羧酸，其核磁共振氢谱有两个峰，写出 $B \to C$ 的反应方程式：。
（4） $C + E \to F$ 的反应类型为。
（5）写出 $A$ 和 $F$ 的结构简式：
$A$ _； $F$ 。

（6） $D$ 的苯环上有两种氢，它所含官能团的名称为；写出 $a, b$ 所代表的试剂： $a$ ; $b$ 。
Ⅱ.按如下路线，由 $C$ 可合成高聚物 $H$ ：

（7） $C \to G$ 的反应类型为.
（8）写出 $G \to H$ 的反应方程式：_。

图中 $X$ 、 $Y$ 、 $Z$ 为单质，其他为化合物，它们之间存在如下转化关系（部分产物已略去）。其中， $A$ 俗称磁性氧化铁： $E$ 是不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应。

回答下列问题：
（1）组成单质 $Y$ 的元素在周期表中的位置是； $M$ 中存在的化学键类型为； $R$ 的化学式是。
（2）一定条件下， $Z$ 与 $H_{2}$ 反应生成 $Z H_{4}$ , $Z H_{4}$ 的电子式为。
（3）已知 $A$ 与1 $m o l$ $A l$ 反应转化为 $X$ 时（所有物质均为固体）。放出 $a K J$ 热量。写出该反应的热化学方程式：

。
（4）写出 $A$ 和 $D$ 的稀溶液反应生成G的离子方程式：
（5）问含4 $m o l$ $D$ 的稀溶液中，逐渐加入 $X_{3}$ 粉末至过量。假设生成的气体只有一种，请在坐标系中画出
$n (X^{2 -})$ 随 $n （ X ）$ 变化的示意图，并标出 $n (X^{2 -})$ 的最大值。

由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法出去，产生的尾气经处理后可用于刚才镀铝。工艺流程如下：

（注： $N a C l$ 熔点为801 $℃$ ； $A l C l_{3}$ 在181 $℃$ 升华）
（1）精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，相关的化学方程式为①和②

（2）将 $C l_{2}$ 连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除 $C l_{2}$ 外还含有；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在

（3）在用废碱液处理 $A$ 的过程中，所发生反应的例子方程式为

（4）镀铝电解池中，金属铝为极，熔融盐电镀中铝元素和氯元素主要以 $A l C {l_{4}}^{-}$ 和 $A l_{2} C {l_{7}}^{-}$ 形式存在，铝电镀的主要电极反应式为

（5）钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，其原因是

利用光能和光催化剂，可将 $C O_{2}$ 和 $H_{2} O (g)$ 转化为 $C H_{4}$ 和 $O_{2}$ 。紫外光照射时，在不同催化剂（I,II,III）作用下， $C H_{4}$ 产量随光照时间的变化如图所示。

（1）在0-30小时内， $C H_{4}$ 的平均生成速率v _I、v _II和v _III从大到小的顺序为；反应开始后的12小时内，在第种催化剂的作用下，收集的 $C H_{4}$ 最多。
（2）将所得 $C H_{4}$ 与 $H_{2} O (g)$ 通入聚焦太阳能反应器，发生反应： $C H_{4} (g) + H_{2} O (g)$ $C O (g) + 3 H_{2} (g)$ .该反应的 $△ H = + 206 K J / m o l$ 。
①在答题卡的坐标图中，画出反应过程中体系的能量变化图（进行必要的标注）
②将等物质的量的 $C H_{4}$ 和 $H_{2} O (g)$ 充入1 $L$ 恒容密闭容器，某温度下反应达到平衡，平衡常数 $K$ =27，此时测得 $C O$ 的物质的量为0.10 $m o l$ ，求 $C H_{4}$ 的平衡转化率（计算结果保留两位有效数字）。

（3）已知： $C H_{4} (g) + 2 O_{2} (g) = C O_{2} (g) + 2 H_{2} O (g)$ $△ H = - 208 K J / m o l$

写出由 $C O_{2}$ 生成 $C O$ 的化学方程式