【化学—选修3:物质结构和性质】
元素周期表是研究元素原子结构及性质的重要工具。现有X、Y和Z三种元素,其原子序数依次减小。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子,X跟Y可形成化合物X2Y3。Z元素既可以形成正一价离子也可形成负一价离子。请回答下列问题:
(1)Y元素原子的价层电子的轨道表示式为______________,该元素的名称是_____;
(2)在X与Z形成的化合物XZ3中,X的杂化类型是 ,该化合物的空间构型为_____________;短周期元素形成的化合物中与XZ3互为等电子体的是 ;
(3)请写出X的两种含氧酸的化学式 、 ,其中酸性较强的是 。
(4)Q与Z同主族。Q单质的晶胞如下图所示,若设该晶胞的密度为ag/cm3,阿伏加德罗常数为NA,Q原子的摩尔质量为M,则表示Q原子半径的计算式为 。
现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表:
元素编号 |
元素性质或原子结构 |
T |
能形成双原子分子,原子间存在3对共用电子对 |
X |
M层有3个电子 |
Y |
最外层电子数是最内层电子数2倍,其最高氧化物是一种固体,用于生产光导纤维 |
Z |
最高正价为+7价 |
(1)写出元素Z的离子结构示意图▲。
Y的最高价氧化物中,化学键Y—O的物质的量与Y的物质的量之比为: ▲(填数字)。
(2)X的最高价氧化物与烧碱反应的离子反应方程式为:▲。
(3)Z的非金属性比T元素强,用化学方程式表示:▲。
(4)XT是一种新型的无机材料,可由X的最高价氧化物与T的单质及焦炭反应生成,逸出的气体具有可燃性,写出反应方程式,并标出电子转移方向和数目。
▲。
选择性催化还原(SCR)是在有催化剂的条件下将NOx 转变为N2和H2O,这是目前国外硝酸厂进行尾气治理所普遍采用的一种方法。
某校甲、乙两个化学兴趣小组拟验证NO能被氨气还原并测算其转化率。
(一)甲组拟制取活性亚铬酸铜催化剂
亚铬酸铜(Adkin催化剂)是极好的NO催化还原的催化剂,是铜和铬的复合氧化物,成分不固定,如:CuO·Cr2O3等,统称为亚铬酸铜。该组同学取一定量硝酸铜溶液(并加少量硝酸钡作稳定剂)、 重铬酸铵溶液与氨水作用得土黄色沉淀, 将沉淀物[经测定为:碱式铬酸铜铵(CuNH4(OH)CrO4 )]过滤、洗涤,80℃烘干12h, 最后焙烧。
(1)过滤用到的玻璃仪器有:▲(选填序号,下同);焙烧用到的仪器有: ▲。
A.蒸发皿 | B.石棉网 | C.泥三角 | D.烧杯 E.坩埚钳 F.酒精灯 |
G.玻璃棒 H.漏斗 I.坩埚(部分仪器已略去)
(2)CuNH4(OH)CrO4在295℃分解生成复合的氧化物(催化剂)、氮气及水,该反应的化学方程式:▲。
(二)乙组拟用甲组制得催化剂按下列流程进行实验。
试回答下列问题:
(3)若制取氨气在A装置,则发生反应的化学方程式为:▲;
若用B装置制取氨气,则分液漏斗和锥形瓶中盛放的药品分别是:▲。
(4)用图C装置制取NO时,用可抽动的铜丝其优点是:▲;
(5)装置⑦的作用可能是:▲。
(6)若进入装置⑤的NO共2688mL(已折算为标准状况,下同),氨气过量,最后收集到标准状况下2016mLN2,则NO的转化率为:▲。
(1)NaOH溶液的物质的量浓度。
(2)当NaOH溶液的体积为140 mL,固体混合物的质量是51.6 g时,充分反应后,生成气体的体积(标准状况)为________ L。
(3)当NaOH溶液的体积为180 mL,固体混合物的质量仍为51.6 g时,充分反应后,生成气体的体积(标准状况)为________ L。
智利硝石矿层中含有碘酸钠,可用亚硫酸氢钠与其反应来制备单质碘。
(1)试配平该反应的化学方程式,并用短线标出电子转移方向及总数。
(2)
(2)已知含氧酸盐的氧化作用随溶液酸性的加强而增强,在制备实验时,定时取样,并用酸化的氯化钡来检测SO生成的量,发现开始阶段反应速率呈递增的趋势,试简述这一变化趋势发生的原因:。
某化学反应2A===B+D在四种不同条件下进行。B、D起始浓度为0。反应物A的浓度(mol·L-1)随反应时间(min)的变化情况如下表:
根据上述数据,完成下列填空:
(1)在实验1,反应在10至20分钟时间内平均速率为 mol·(L·min)-1。
(2)在实验2,A的初始浓度c2=__________mol·L-1,反应经20分钟就达到平衡,可推测实验2中还隐含的条件是__________。
(3)设实验3的反应速率为v3,实验1的反应速率为v1,则v3__________v1(填“>”“=”或“<”=,且c3__________1.0 mol·L-1(填“<”“=”或“>”)。
(4)比较实验4和实验1,可推测该反应是__________反应(填“吸热”或“放热”)。理由是 。