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 。
氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产.生活中有着重要作用。请回答下列问题:
(1)用CH4 催化还原NOx 可以消除氮氧化物的污染。例如:
CH4(g) + 4NO2(g) = 4NO(g)+CO2(g) + 2H2O(g)ΔH1=-574 kJ·mol-1
CH4(g) + 4NO(g) =" 2" N2(g)+CO2(g) + 2H2O(g)ΔH2、
若1 mol CH4 还原NO2 至N2,整个过程中放出的热量为867 kJ,则ΔH2=;
(2)工业合成氨气需要的反应条件非常高且产量低,而一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)实现氨的电化学合成,从而大大提高了氮气和氢气的转化率。电化学合成氨过程的总反应式为:N2+3H22NH3,则在电化学合成氨的过程中,阴极反应式为;
(3)在一定条件下,将l mol N2 与3 mol H2 混合于一个10 L密闭容器中,反应达到平衡时,A点混合气体中氨占25%,试回答:
①A点时N2的浓度为mol/L;
②右图中在状态A时,平衡常数 KA =(填写代入数值的表达式,不要求化简);当温度由T1变化到T2时,KA KB(填“>”、“<”或“=”)。
③在容积固定的密闭容器中发生上述反应,各物质的浓度如下表:
时间/min 浓度/mol•L—1 |
c (N2) |
c (H2) |
c (NH3) |
0 |
0.6 |
1.8 |
0 |
3 |
0.52 |
x |
0.16 |
6 |
0.36 |
1.08 |
0.48 |
9 |
0.36 |
1.08 |
0.48 |
反应从0 min到3 min之间,H2的反应速率为;反应在3 min时,条件发生了改变,改变的条件可能是(填序号)。
a.使用催化剂 b.降低温度 c.增加H2的浓度 d.充入Ne增大压强
A、B、C、D、E 五种短周期主族元素分占三个周期,A、B、C为同一周期依次相邻的3种元素,A和C的原子序数之比为3∶4,E原子的电子层数等于最外层电子数,D的原子序数小于E。请用化学用语回答相关问题:
(1)A元素在周期表中的位置。
(2)比较C和E简单离子半径大小:。
(3)元素E的一种常见的可溶性盐溶液呈碱性,其原因是(用离子方程式表示):;
(4)X、Y、Z、甲、乙、丙是由A、B、C分别与D形成的化合物,六种化合物可以排成下表,其中同一横行的分子中电子数相同,同一纵行的物质所含元素种类相同,其中X、Y、甲常温常压下为气体,Z、乙、丙常温常压下为液体。
①甲的分子式为;丙的电子式为。
②乙的分子式为B2D4,乙和丙常作火箭推进器的燃料,反应后的产物无污染。已知8g液态乙与足量液态丙完全反应,产物均为气体时,放出热量为160.35kJ,试写出该反应的热化学方程式:。
【化学——选修5:有机化学基础】
甜樱桃中含有一种羟基酸(用A表示),A的碳链结构无支链,分子式为C4H6O5,1.34 g A与足量的NaHCO3溶液反应,生成标准状况下的气体0.448 L。A在一定条件下可发生如下转化:
其中,E的化学式为C4H6O6。已知:
(X代表卤原子,R代表烃基),A的合成方法如下:
①F+BrCH2-COOCH2CH3 G+Zn(OH)Br
②G+2H2O A +2M (其中,F、G、M分别代表一种有机物)
请回答下列问题:
(1)E的结构简式为___________,E的核磁共振氢谱中会出现组峰,一分子E最多能与几分子乙醇发生分子间脱水。
(2)从A到D所发生的化学反应的类型依次是。
(3)F的分子式是___________。写出满足下列条件的F的同分异构体的结构简式:①能与NaHCO3反应,且常温下能使溴水褪色;②不能发生银镜反应;③1摩该同分异构体与足量钠反应,标况下可得到22.4L氢气(注:羟基不能直接与双键相连)。。
(4)写出G与水反应生成A和M的化学方程式 。
【化学——选修3:物质结构与性质】
已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于48。X的一种1∶2型氢化物分子中既有σ键又有π键,所有原子共平面。Z是金属元素,Z的单质和化合物有广泛的用途。已知Z的核电荷数小于28,且次外层有2个未成对电子。工业上利用ZO2和碳酸钡在熔融状态下制取化合物M(M可看做一种含氧酸盐)。经X射线分析,M晶体的最小重复单元为正方体(如上图),顶点位置为Z4+所占,体心位置为Ba2+所占,所有棱心位置为O2–所占。
(1)Y2+的结构示意图________________;Z的价层电子排布式为____________。
(2)X在该氢化物中以_____________方式杂化;X和Y形成的化合物YX2的电子式为_____________________。
(3)①制备M的化学反应方程式是______________________________________;
②在M晶体中,若将Z4+置于立方体的体心,Ba2+置于立方体的顶点,则O2–处于立方体的_______________;
③已知O2–半径为1.4×10–10 m,Z4+的半径为6.15×10–11m,阿佛加德罗常数为NA,则M的密度为_______________g·cm–3。(不必化简)
【化学——选修2:化学与技术】
自来水生产的流程示意图见下:
(1)混凝剂除去悬浮物质的过程(填写序号)
①只是物理变化②只是化学变化③是物理和化学变化
FeSO4·7H2O是常用的混凝剂,它在水中最终生成沉淀。
(2)若要除去Ca2+、Mg2+可以往水中加入石灰和纯碱,试剂填加时先加后加,原因是。
(3)氯气消毒,是因为它与水反应生成了HClO,次氯酸的强氧化性能杀死水中的病菌(不能直接用次氯酸为自来水消毒是因为次氯酸易分解,且毒性较大)。
Cl2+H2O HCl+HClO K=4.5×10-4
使用氯气为自来水消毒可以有效地控制次氯酸的浓度,请结合平衡常数解释原因:
。
下列物质中,可以作为氯气的代用品(填写序号)。
①臭氧②NH3(液)③K2FeO4④SO2
(4)有些地区的天然水中含有较多的钙、镁离子。用离子交换树脂软化硬水时,先后把水通过分别装有离子交换树脂和离子交换树脂的离子交换柱(填“阴”或“阳”,阳离子交换树脂为HR型,阴离子交换树脂为R’OH型)。
(5)测定水中的溶解氧:量取40mL水样,迅速加入MnSO4和KOH混合溶液,再加入KI溶液,立即塞好塞子,振荡使完全反应。打开塞子,迅速加入适量硫酸溶液,此时有碘单质生成。用0.010mol/LNa2S2O3溶液滴定生成的碘,消耗了6.00mL Na2S2O3溶液。已知在碱性溶液中,氧气能迅速氧化Mn2+,生成物在酸性条件下可以将碘离子氧化为碘单质,本身重新还原为Mn2+。
上述过程发生的反应可表示为:2Mn2++4OH-+O2=2MnO(OH)2
MnO(OH)2+2I-+4H+=I2+Mn2++3H2O I2+2S2O32- =2I-+S4O62-
则水中的溶解氧量为mg·L-1。