A、B、C、D、E都是短周期元素,原子半径D>C>A>E>B,其中A、B处在同一周期,A、C处在同一主族。C原子核内质子数等于A、B原子核内质子数之和,C原子最外层上的电子数是D原子最外层电子数的4倍,且D为金属。试回答:
(1)C在元素周期表的第_____周期________族。
(2)在五种元素中,能形成的最简单的液态或气态氢化物的稳定性由大到小的顺序是(用具体的分子式表示) 。
(3)A与B形成的三原子分子的结构式是 ,B与D形成的原子个数比为1∶1的化合物的电子式是 。
(4)E的一种氢化物叫肼,其分子中E原子与氢原子个数比为1 :2。肼—空气燃料电池是一种环保碱性燃料电池,其电解质溶液是20%—30%的KOH溶液。该燃料电池的正极的电极反应式是____________。
下表是元素周期表的一部分,表中所列的字母分别代表某一元素。
(1)1 mol A与足量D的氢化物完全反应产生的气体在标准状况下的体积为________L。
(2)写出B的最高价氧化物的电子式________。
(3)表中的另一种金属元素(未标出)的单质G,可以发生如下图所示转化:
其中化合物M是一种白色胶状沉淀,则M为(填化学式)________________;
K的溶液与B的某种氧化物反应的化学方程式为____________________________;
一种新型无机非金属材料由G元素和C元素组成,其化学式为____________。
(14分)硼酸(H3BO3)是一种片层状结构的白色晶体(下图),有滑腻感,可做润滑剂。硼酸对人体受伤组织有缓和和防腐作用,故可以用于医药和食品防腐等方面。回答下列问题:
(1)B原子结构示意图为_______________________。
(2)硼酸为一元弱酸,在水中电离方程式为H3BO3+H2O[B(OH)4]-+H+,写出硼酸与NaOH溶液反应的离子方程式_______________________________________________。
(3)下列有关硼酸晶体的说法正确的是_______________。
A、H3BO3分子的稳定性与氢键有关
B、平均1 mol H3BO3的晶体中有3 mol氢键
C、硼酸晶体中层与层之间作用力是范德华力
D、B为sp2杂化,同一层内主要作用力是共价键和氢键
(4)根据对角线规则,与B性质相似的元素是________。
(5)含氧酸的通式为(HO)mROn,根据非羟基氧原子数判断,与H3BO3酸性最接近的是______。
A HClOB.H4SiO4 C.H3PO4D.HNO2
(6)一种硼酸盐的阴离子为B3O6n-,n=______;B3O6n-结构中只有一个六元环,B的空间化学环境相同,O有两种空间化学环境,画出B3O6n-的结构图(注明所带电荷数):
____________________________________________________________。
(12分)前四周期元素X、Y、Z、W核电荷数依次增加,核电荷数之和为58;Y 原子的M层p轨道有3个未成对电子;Z与Y同周期,且在该周期中电负性最大;W原子的L层电子数与最外层电子数之比为4∶1,其d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5∶2。
(1)X的元素符号为_______,Z元素位于周期表第_______周期第________族。
(2)Y与X形成共价化合物A,Z与X形成共价化合物B,A与B还原性较强的是________(写分子式)。
(3)Z的最高价氧化物的水化物的化学式为________________。
(4)12.4 g单质Y4与0.3 mol O2在一定条件下恰好完全反应生成0.1 mol化合物C,一个C分子中所含有的键数目为。
(5)含W元素的最高化合价的含氧酸根离子是___________,该含氧酸根离子在分析化学中有重要作用,请写出在酸性条件下该含氧酸根离子与Fe2+反应的离子方程式:
______________________________________________________________________。
(12分)X、Y、Z、W、Q、R六种短周期主族元素,原子序数依次增大,Z基态原子核外有三个未成对电子,Y、Z、W分别与X形成常见化合物的分子结构依次为正四面体、三角锥形和V形,Q的各级电离能如下表,W与R是同族元素。
Q |
I1 |
I2 |
I3 |
I4 |
I5 |
… |
电离能(kJ/mol) |
496 |
4562 |
6912 |
9543 |
13353 |
… |
回答下列有关问题:
(1)W原子的价电子排布图为_______________________________。
(2)化合物Q2W2的电子式_________________,化合物XYZ的结构式________________。
(3)Y、Z、W分别与X形成常见化合物的沸点由高到低的顺序是____________________(用分子式表示)。
(4)RW3分子中的键角___________,W3分子的立体构型是_______________形。
(5)根据等电子原理,指出与YW2互为等电子体且含有Z原子的微粒有、
(要求写一种分子和一种离子)。
(12分)钛(Ti)被誉为“21世纪的金属”。工业上将TiO2与焦炭混合,通入Cl2高温下制得TiCl4;再将TiCl4提纯后,在氩气保护下与镁高温反应制得Ti。其反应如下:
①TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO
②TiCl4+2MgTi+2MgCl2
回答下列问题:
(1)Ti元素原子的价电子排布式为_____________________。
(2)与CO互为等电子体的分子是___________。
(3)已知TiCl4在通常情况下是无色液体,熔点为–37℃,沸点为136℃;TiCl4在潮湿空气中易水解产生白雾,同时产生H2TiO3固体。
① TiCl4为______化合物(填“离子”或“共价”)。
② TiCl4分子为正四面体形,则Ti为________杂化。
③ TiCl4在潮湿空气中水解的化学方程式是_____________________________________。
④TiO2、Cl2和C反应制得的TiCl4最好的提纯方法是____________ (填操作名称)。
(4)配离子[TiCl(H2O)5]2+的中心离子化合价为 ,中心离子配位数为 。