(12分)A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的短周期主族元素。A、F原子的最外层电子数均等于其周期序数,F原子的电子层数是A的3倍;B原子核外电子分处3个不同能级且每个能级上的电子数相同;A与C形成的分子为三角锥形;D原子p轨道上成对电子数等于未成对电子数;E原子核外每个原子轨道上的电子都已成对,E电负性小于F。
(1)写出B的基态原子的核外电子排布式: 。
(2)A、C形成的分子极易溶于水,其主要原因是 。与该分子互为等电子体的阳离子为 。
(3)比较E、F的第一电离能:E F。(选填“>”或“<”)
(4)BD2在高温高压下所形成的晶胞如图所示。该晶体的类型属于 (选填“分子”、“原子”、“离子”或“金属”)晶体,该晶体中B原子的杂化形式为 。
(5)光谱证实单质F与强碱性溶液反应有[F(OH)4]-生成,则[F(OH)4]-中存在 。(填序号)
a.共价键
b.非极性键
c.配位键
d.σ键
e.π键
下表中列出五种短周期元素A、B、C、D、E的信息,请推断后作答:
元素 |
有关信息 |
A![]() |
元素主要化合价为 —2,原子半径为0![]() |
B |
所在主族序数与所在周期序数之差为4 |
C |
原子半径为0.102 n m,其单质在A的单质中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰 |
D |
最高价氧化物的水化物,能按1∶1电离出电子数相等的阴、阳离子 |
E |
原子半径为0.075 n m,最高价氧化物的水化物与其氢化物组成一种盐X |
(1)画出B的离子结构示意图;写出D元素最高价氧化物的水化物电子式。
(2)盐X水溶液显(填“酸”“碱”“中”)性,用离子方程式解释其原因;(3)D2CA3的溶液与B的单质能发生反应,其反应的离子方程式为;
(4)已知E元素的某种氢化物Y与A2的摩尔质量相同。Y与空气组成的燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20~30%的KOH溶液。该燃料电池放电时,正极的电极反应式是。
(5)如上图是一个电解过程示意图。假设使用Y-空气燃料电池作为本过程的
电源,铜片质量变化128g,则Y一空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空
气(设空气中氧气的体积含量为20%)L。
氮及其化合物与人们的生活息息相关。
(1)实验室可用铜与稀硝酸反应制取NO,其离子方程式是。
为防止环境污染,可用碱液吸收氮的氧化物。NO与NO2按物质的量之比1∶1被NaOH溶液完全吸收后得到一种钠盐,该化学方程式是。
(2)同温同压下,3.5 L NH3恰好将3.0 LNO和NO2的混合气完全转化为N2,则原混合气中NO和NO2的体积比是 。
(3)含有1mol HNO3的稀硝酸分别与不同质量的铁粉,所得氧化产物a、b与铁粉物质的量关系如图所示。则:b是n 3 =p=
已知反应:
(R、R’可表示烃基或官能团)
A可进行如下反应(方框内物质均为有机物,部分无机产物已略去)。
(1)F的蒸气密度是相同条件下H2密度的31倍,且分子中无甲基。已知1 mol F与足量金属钠作用产生H2 22.4 L(标准状况),则F的分子式是,名称是。
(2)G与F的相对分子质量之差为4,则G具有的性质是(填序号)
a.可与银氨溶液反应 b.可与乙酸发生酯化反应
c.可与氢气发生加成反应d.1 mol G最多可与2 mol 新制Cu(OH)2发生反应
(3)D能与NaHCO3溶液发生反应,又知两分子D可以反应得到含有六元环的酯类化合物,E可使溴的四氯化碳溶液褪色,则D→E的化学方程式是:。
(4)H与B互为同分异构体,且所含官能团与B相同,则H的结构简式可能是:
、。
(5)A转化为B和F的化学方程式是:
。
在恒温恒容的密闭容器中,通入x mol N2和y mol H2发生反应N2 + 3H22NH3,达平衡后,测得反应放出的热量为18.4 kJ,混合气体总的物质的量为3.6 mol,容器内的压强变为原来的90%。又知N2和H2的转化率相同。
⑴通过计算说明起始充入N2和H2的物质的量分别为:x =,y =。
⑵若起始加入N2、H2和NH3的物质的量分别为a mol、b mol、c mol,达平衡时各物质的含量与上述平衡完全相同。
①若c=2,在相同的条件下达平衡时,该反应吸收的热量为kJ。
②若维持反应向正反应方向进行,则起始时c的取值范围为。
叠氮化合物应用广泛,如NaN3可用于汽车安全气囊,Hg(N3)2可作雷管的起爆剂,工业上制备NaN3的化学反应为:
I.N2H4(联氨) + HNO2→ HN3(叠氮酸) + H2O (未配平);
II.HN3 + NaOH →NaN3 + H2O
⑴上述反应I中,每生成4.3g HN3时,消耗联氨的物质的量为,NaN3受撞击时迅速分解为两种单质,该反应的化学方程式为。
⑵联氨的电子式为。
⑶上图为常温下向25mL、0.1mol/L NaOH溶液中逐滴滴加0.2mol/L的HN3溶液的过程中溶液pH的变化曲线。(溶液混合时体积的变化忽略不计)
①D点时溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为
② B点时溶液中c (HN3
) =