运用物质结构的知识完成下列问题。
(1)第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有 (填元素符号)。
(2)配离子[TiCl(H2O)5]2+的中心离子化合价为 ,配体的化学式为 。
(3)BF3与一定量水形成(H2O)2·BF3晶体Q,Q在一定条件下可转化为R:
Q R
①晶体Q中不存在的作用力为 (填字母)。
A.共价键 B.离子键 C.配位键 D.范德华力 E.氢键
②R中阳离子的空间构型为 。
(4)硼砂是含结晶水的四硼酸钠,其阴离子Xm—(含B、O、H三种元素)的球棍模型如下图3所示。则m= (填数字)。
(5)以四氯化钛、碳化钙、叠氮酸盐(如NaN3)作原料,可以生成碳氮化钛化合物,其结构是用碳原子取代氮化钛晶胞(结构如下图4)所有顶点的氮原子,这种碳氮化钛化合物的化学式为 。

图3 图4
(6)部分化学键的键能见下表:
| 化学键 |
Si—O |
Si—Cl |
H—H |
H—Cl |
Si—Si |
Si—C |
| 键能/ kJ·mol—1 |
460 |
360 |
436 |
431 |
176 |
347 |
①比较下列两组物质的熔点高低 (填“>”或“<”) SiC______ Si; SiCl4 ______ SiO2
②工业上高纯硅可通过下列反应制取:SiCl4 (g) + 2H2(g) 高温Si(s) + 4HCl(g)
计算该反应的反应热△H =___________ kJ/mol。
(共10分)甲醇合成反应及其能量变化如图所示:
(1)写出合成甲醇的热化学方程式________________________________。
实验室在1 L的密闭容器中进行模拟合成实验。将1 mol CO和2 mol H2通入容器中,分别恒温在300 ℃和500 ℃反应,每隔一段时间测得容器内CH3OH的浓度如下表所示:
| 时间浓度(mol/L)温度 |
10 min |
20 min |
30 min |
40 min |
50 min |
60 min |
| 300 ℃ |
0.40 |
0.60 |
0.75 |
0.84 |
0.90 |
0.90 |
| 500 ℃ |
0.60 |
0.75 |
0.78 |
0.80 |
0.80 |
0.80 |
(2)在300 ℃反应开始10 min内,H2的平均反应速率为v(H2)=________。
(3)在500 ℃达到平衡时,平衡常数K=________。
(4)在另一体积不变的密闭容器中,充入1.2 mol CO和2.0 mol H2,一定条件下达到平衡,测得容器中压强为起始压强的一半。计算该条件下H2的转化率为________。
(5)铜基催化剂具有活性高、选择性好和条件温和的特点,已广泛地使用于CO/CO2的加氢合成甲醇。该反应中a的大小对反应热ΔH有无影响,___________________________。
(共10分)回答下列有关周期表的问题:
(1)在下图所示元素周期表中请用实线(黑色中性笔)画出主族元素的边界。
(2)元素甲是第三周期ⅦA族元素,甲元素与另两种非金属元素可组成离子化合物A。写出A的电子式________。
(3)在所有的气态氢化物中,元素乙的氢化物最稳定,写出元素乙的单质与水反应的化学方程式_____________________________________________________________
(4)金属元素丙形成的某化合物的溶液常用于检验CO2,则元素丙的简单离子与元素甲的简单离子的半径大小关系是________________(用离子符号表示)
(5)丁与戊分别是第三周期中简单离子半径最小和最大的金属元素,写出丁元素的单质与戊最高价氧化物对应的水化物溶液反应的离子方程式_____________________。
(共12分)物质之间的转化关系如下图,其中A、D、E、F、H为常见单质,其余为化合物,且单质E和单质F在点燃或加热的条件下生成淡黄色的固体,B常温下为液态化合物。
试回答下列有关问题:
(1)A在元素周期表的位置周期族。
(2)分别写出反应②⑦的化学方程式;。
(3)写出引发反应④的实验操作;
(4)写出用A与H作电极材料插入G溶液形成闭合电路后的负极反应式是:
。
(5)写出上图中物质C与稀HNO3溶液反应的离子方程式:。
(9分)有一包白色粉末状混合物,可能含有Na2CO3、NaCl、CaCO3、CuSO4、KCl、Na2SO4、MgCl2、KNO3中的某几种,现进行如下实验:
①将混合物溶于水,得到无色透明溶液。
②取少量上述溶液两份,其中一份加入BaCl2溶液,立即产生白色沉淀,再加上稀硝酸,沉淀不溶解,在另一份中加入NaOH溶液,也产生白色沉淀。
根据上述实验现象回答:
(1)原混合物中肯定没有__________________________。
(2)原混合物中肯定有____________________________。
(3)不能确定是否含有____________________________。
现有含NaCl、Na2SO4和NaNO3的混合物,选择适当的试剂将其转化为相应的沉淀或固体,从而实现Cl-、SO42-、和NO3-的相互分离。相应的实验过程可用下图表示:
请回答下列问题:
⑴写出实验流程中下列物质的化学式
试剂X :沉淀A:沉淀B:
⑵上述实验流程中加入过量的Na2CO3的目的是。
⑶按此实验方案得到的溶液3中肯定含有(填化学式)杂质。