X、Y、Z、W是四种短周期元素,X原子M层上的电子数是原子核外电子层数的2倍;Y原子最外层电子数是次外层电子数的2倍;Z元素的单质为双原子分子,Z的氢化物水溶液呈碱性;W元素最高正价是+7价。回答下列问题:
(1)元素X原子结构示意图为__________。
(2)元素Y的一种同位素可测定文物年代,这种同位素的符号是________。
(3)元素Z能与氢元素形成+1价阳离子,每个该离子中的电子数是________,元素Z的最高价含氧酸的稀溶液与金属银反应的离子方程式为_______________________________。
(4)元素W的单质与元素X的低价氧化物在水溶液中反应的离子方程式
_____________________________________________________________________;
元素X的气态氢化物与过氧化氢溶液混合后有浅黄色固体生成,请写出发生的化学方程式____________________________。
(5)探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一。X、Y、Z、W四种元素的最高价氧化物的水化物中化学性质明显不同于其他三种酸的是________(用酸的分子式表示)。
氮是地球上极为丰富的元素。2004年7月德俄两国化学家共同宣布,在高压下氮气会发生聚合得到高聚氮,晶体片段结构如右图所示。每个氮原子都通过3个单键与其它氮原子结合并向空间发展构成立体网状结构。这种高聚氮的N-N键的键能为160kJ/mol,而N2的键能为942kJ/mol。
(1)请根据以上信息写出固态高聚氮爆炸成氮气的热化学方程式:。
(2)N≡N的键能为942 kJ·mol-1,N-N单键的键能为247 kJ·mol-3,计算说明N2中的键比键稳定(填“”“
”)。
(3)Li3N晶体中氮以N3-存在,基态N3-的电子排布式为。
(4)2008的秋天,毒奶粉事件震惊全国,这主要是奶粉中含有有毒的三聚氰胺
()。
下列关于三聚氰胺分子的说法中正确的是。
A.所有碳原子采用sp2杂化,所有氮原子采用sp3杂化
B.一个分子中共含有15个σ键
C.属于极性分子,故极易溶于水
D.形成的晶体熔点较高
(5)继C60后,科学家又合成了N60、Si60、KnC60等,C、Si、N、K原子电负性由大到小的顺序是 > > >。
图表法、图象法是常用的科学研究方法。
I.短周期某主族元素M的电离能情况如图(A)所示。则M元素位于周期表的第族。
II.图B是研究部分元素的氢化物的沸点变化规律的图像,折线c可以表达出第族元素氢化物的沸点的变化规律。不同同学对某主族元素氢化物的沸点的变化趋势画出了两条折线——折线a和折线b,你认为正确的是:,理由是:
。
CH4、NH3、H2O、HF四种氢化物的沸点从高到低的顺序: > > >。
III.人类在使用金属的历史进程中,经历了铜、铁、铝之后,第四种将被广泛应用的金属则被科学家预测为是钛(Ti)。钛被誉为“未来世纪的金属”。试回答下列问题:
(1)22Ti元素基态原子的外围电子排布式为。
(2)在Ti的化合物中,可以呈现+2、+3、+4三种化合价,其中以+4价的Ti最为稳定。偏钛酸钡的热稳定性好,介电常数高,是很好的压电材料。偏钛酸钡晶体中晶胞的结构示意图如右图,则它的化学式是;每个氧离子周围的钛离子的配位数为,每个钡离子周围的氧离子配位数位为。
三氟化氮是一种无色、无味、无毒且不可燃的气体,但具有温室效应。NF3是一种三角锥型分子,键角102 °,沸点-129 ℃;可在铜的催化作用下由F2和过量NH3反应得到。
(1)写出制备NF3的反应方程式:.
(2)与铜属于同一周期,且未成对价电子数最多的元素基态原子核外电子排布式为。
(3)根据下列五种元素的第一至第四电离能数据(单位:kJ·mol-1),回答下面各题:
元素代号 |
I1 |
I2 |
I3 |
I4 |
Q |
2080 |
4000 |
6100 |
9400 |
R |
500 |
4600 |
6900 |
9500 |
S |
740 |
1500 |
7700 |
10500 |
T |
580 |
1800 |
2700 |
11600 |
U |
420 |
3100 |
4400 |
5900 |
①在周期表中,最可能处于同一族的是和。
②T元素最可能是区元素。若T为第二周期元素,F是第三周期元素中原子半径最小的元素,则T、F形成化合物的空间构型为,其中心原子的杂化方式为,该分子属于分子(填“极性”或“非极性”)。
写出下列反应的化学方程式:
(1)工业上用氮气和氢气合成氨:。
(2)金属铜与浓硝酸反应:。
(3)氢氧化铝与氢氧化钠溶液反应:。
(4)将二氧化硫气体通入氯水中:。
(5)碳酸氢钠受热分解:。
(6)苯与液溴在铁催化作用下反应:。
(7)酒精在空气中点燃:。
(8)溴乙烷与热的氢氧化钠水溶液反应:。
(9)苯酚与溴水反应:。
(10)将二氧化碳通入苯酚钠溶液中:。
经测定乙醇的化学式是C2H6O,由于有机物普遍存在同分异构现象,推测乙醇的结构可能是下列两种之一。
为测定其结构,应利用物质的特殊性进行定性、定量实验。现给出乙醇、钠、水及必要的仪器,请甲、乙两位同学直接利用如图给定装置开始进行实验确定乙醇的结构。
(1)学生甲得到一组实验数据如上表:
乙醇的物质的量/mol |
氢气的体积/L |
0.10 |
1.12(标准状况) |
根据以上数据推断乙醇的结构为(用Ⅰ、Ⅱ表示),理由为
,
该反应的化学方程式为:。
(2)同学乙分别准确称量4.60 g乙醇进行多次实验,结果发现以排在量筒内水的体积作为生成的H2体积,换算成标准状况后都小于1.12L,如果忽略量筒本身及乙同学读数造成的误差,那么乙认为可能是由于样品中含有少量水造成的,你认为正确吗?(填“正确”或“不正确”)。请说明你判断的理由。
(3)实验后,两名同学从乙醇的可能结构分析入手,对乙醇和钠的量的关系进行了讨论,如果乙醇的物质的量为n mol,那么对钠的物质的量的取值要求必须是n(填“大于”、“小于”或“等于”)。