A、B、C三种元素的原子具有相同的电子层数,而B的核电荷数比A大1,C原子的电子总数比B原子的电子总数多4; 1molA的单质跟足量盐酸反应,可置换出标准状况下22.4L的H2,这时A转变为与氖原子具有相同电子层结构的离子。试请回答:
(1)用电子式表示A和C组成的化合物的形成过程为______________________;
(2)B离子的电子式是 ,与B的离子具有相同电子数的分子中,有一种分子可与盐酸化合生成盐,该分子的电子式是 ;
(3)周期表中与C上下相邻的同族元素形成的气态氢化物中,沸点最高的是 ,(填氢化物化学式),原因是 ;
(4)写出B最高价氧化物的水化物和C最高价氧化物的水化物之间反应的离子方程式 。
【物质结构与性质】天冬酰胺(结构如图)在芦笋中含量丰富,具有提高身体免疫力的功效。
(1)天冬酰胺所含元素中, (填元素名称)元素基态原子核外未成对电子数最多,天冬酰胺中碳原子的杂化轨道类型有 种。
(2)H2S和H2Se的参数对比见表。
化学式 |
键长/nm |
键角 |
沸点/℃ |
H2S |
1.34 |
92.3o |
一60.75 |
H2Se |
1.47 |
91.0o |
一41.50 |
①H2Se的晶体类型为 ,含有的共价键类型为 。
②H2S的键角大于H2Se的原因可能为 。
(3)已知钼(Mo)位于第五周期VIB族,钼、铬、锰的部分电离能如下表所示
编号 |
I5/kJ·mol-1 |
I6/kJ·mol-1 |
I7/kJ·mol-1 |
I8/kJ·mol-1 |
A |
6990 |
9220 |
11500 |
18770 |
B |
6702 |
8745 |
15455 |
17820 |
C |
5257 |
6641 |
12125 |
13860 |
A是 (填元素符号),B的价电子排布式为 。
【化学与技术】氯碱工业是最基本的化学工业之一,它的产品应用广泛。请回答下列问题:
(1)氯碱工业是利用电解食盐水生产 为基础的工业体系。
(2)电解前,为除去食盐水中的Mg2+、Ca2+、SO42-等杂质离子,加入下列试剂的顺序合理的是 (填下列各项中序号)。
a、碳酸钠、氢氧化钠、氯化钡
b、碳酸钠、氯化钡、氢氧化钠
c、氢氧化钠、碳酸钠、氯化钡
d、氯化钡、氢氧化钠、碳酸钠
(3)“盐泥”是电解食盐水过程中形成的工业“废料”。某工厂的盐泥组成如下:
成分 |
NaCl |
Mg(OH)2 |
CaCO3 |
BaSO4 |
其他不溶物 |
质量分数(%) |
15~20 |
15~20 |
5~10 |
30~40 |
10~15 |
利用盐泥生产MgSO4·7H2O晶体的工艺流程如下图所示。
回答下列问题:
①酸洗过程中加入的酸为 ,加入的酸应适当过量,控制pH为5左右,反应温度在50℃左右。持续搅拌使之充分反应,以使Mg(OH)2充分溶解并转化为MgSO4,在此过程中同时生成CaSO4。其中碳酸钙可以转化为硫酸钙的原因是 。
②过滤所得滤渣的主要成分为 。
③根据图分析,蒸发结晶过滤所得晶体A主要成分为 。
④真空干燥MgSO4·7H2O晶体的原因是 。
【改编】碳和氮的化合物与人类生产、生活密切相关。
(1)在一恒温、恒容密闭容器中发生反应: Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g),
H<0。利用该反应可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍。对该反应的说法正确的是 (填字母编号)。
A.升高温度,正反应速率和逆反应速率都增大,平衡向右移动 |
B.缩小容器容积,平衡右移,![]() |
C.反应达到平衡后,充入CO再次达到平衡时,CO的体积分数降低,化学平衡常数增大 |
D.当气体平均摩尔质量或容器中混合气体密度不变时,都可说明反应已达化学平衡状态 |
(2)CO与镍反应会造成镍催化剂中毒。为防止镍催化剂中毒,工业上常用SO2将CO氧化,二氧化硫转化为单质硫。
已知:C(s)+O2(g)=CO(g)
H=-Q1 kJ
mol-1
C(s)+ O2(g)=CO2(g)H=-Q2 kJ
mol-1
S(s)+O2(g)=SO2(g)H=-Q3 kJ
mol-1
则SO2与CO反应生成S的热化学方程式为: 。
(3)金属氧化物可被一氧化碳还原生成金属单质和二氧化碳。图(3)是四种金属氧化物(Cr2O3、SnO2、PbO2、Cu2O)被一氧化碳还原时与温度(t)的关系曲线图。
700oC时,其中最难被还原的金属氧化物是 (填化学式),用一氧化碳还原该金属氧化物时,若反应方程式系数为最简整数比,该反应的平衡常数(K)数值等于 。
(4)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池,其原理如上图(4)所示。该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y,石墨II的电极反应式为 。
若该燃料电池使用一段时间后,共收集到20mol Y,则理论上转移电子 mol。
【改编】(12分)【物质结构与性质】A、B、C、D、E、F都是元素周期表中前20号元素,其原子序数依次增大。B、C、D、E同周期,A、E同主族,F和其它元素既不在同周期也不在同主族。B、D、E的最高价氧化物的水化物均能互相反应生成盐和水,E的原子半径是同周期原子中最小的。
根据以上信息,回答下列问题:
(1)上述B、C、D、E四种元素中第一电离能由小到大的顺序是 ,电负性由大到小的顺序是 ,A、B、D、E离子半径由小到大的顺序为 (填相关元素或离子的符号)。
(2)A和E的氢化物中,沸点较高的是 (填相关物质的分子式);其原因是 。
(3)A和F可形成离子化合物,其晶胞结构如图所示:则每个晶胞中含阳离子的数目为 ,含阴离子的数目为 ,该离子化合物的化学式为 。
【化学与技术】硫酸是工业生产中最为重要的产品之一,在化学工业的很多领域都要用到浓硫酸。
(1)在硫酸工业生产中,我国采用黄铁矿为原料生产SO2,反应的化学方程式为 ,
该反应在 中进行(填设备名称)。
(2)为了有利于SO2转化为SO3,且能充分利用热能,采用了多层催化剂且有热交换器的 (填设备名称)中进行反应。在如图所示的装置中,C处流出的气体有 ;SO3进入 (填设备名称)用____ 吸收,得到浓硫酸或发烟硫酸。
(3)实验测得SO2反应生成SO3的转化率与温度、压强有关,请根据下表信息,结合工业生产实际,选择最
合适的生产条件是 。
(4)吸收塔排出的尾气中SO2的含量如果超过500L/L,就要加以处理后才能排出,处理方法之一是用氨水洗涤烟气脱硫,用方程式表示氨水洗涤吸收塔排除的尾气的化学方程式 。