(选考)【选修3:物质结构与性质】
四种常见元素的性质或结构信息如下表。试根据信息回答有关问题。
元素 |
A |
B |
C |
D |
性质 结构 信息 |
原子核外有两个电子层,最外层有3个未成对的电子 |
原子的M层有1对成对的p电子 |
原子核外电子排布为[Ar]3d104sx,有+1、+2两种常见化合价 |
有两种常见氧化物,其中有一种是冶金工业常用的还原剂 |
(1)A元素与其同周期相邻两种元素原子的第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示);
(2)B元素的低价氧化物分子中心原子的杂化方式为 ,B元素与D元素形成分子空间构型为 ;
(3)D元素最高价氧化物的熔点比同主族相邻元素最高价氧化物的熔点 (填“高”或“低”),其原因是______________________________________;
(4)往C元素的硫酸盐溶液中逐滴加入过量A元素的氢化物水溶液,
观察到的现象为 ;
(5)C晶体的堆积方式如图所示,设C原子半径为r cm,阿伏伽德罗常数用NA表示,则晶胞中C原子的配位数为_______,C晶体的密度为 g·cm-3(要求写表达式,可以不化简)。
A、B、C、D为原子序数依次增大的四种短周期元素,其性质或结构信息如下表:
元素 |
A |
B |
C |
D |
E |
性质 或结 构信 息 |
室温下单质呈气态,原子最外层电子数与D相同 |
D3B中阳离子与阴离子的电子层结构相同 |
A和C可形成两种常见的化合物甲和乙,甲有强氧化性 |
单质质软、银白色固体、导电性强,在空气中燃烧生成淡黄色固体 |
E的气态氢化物和最高价氧化物对应的水化物均为强酸,C、D和E三种元素形成的一种盐丙为某消毒液的主要成分 |
试回答以下问题
(1)B在周期表中的位置是,B的氢化物与E的氢化物比较,沸点较高的是(填化学式)。
(2)D3B可与水反应生成2种碱性物质,请写出这一化学方程式。
(3)写出丙的电子式为。说明丙在空气中漂白的原理(用化学方程式表示)。(请参考下表数据)
酸 |
电离常数 |
HClO |
Ka=3.0×10-8 |
H2CO3 |
Ka1=4.3×10-7,Ka2=5.6×10-11 |
(4)由B、C、D四种元素中的三种元素组成的一种盐丁,其外观与氯化钠相似,丁的水溶液呈碱性。将光亮的铜丝插入丁溶液中,没有现象发生,如用盐酸酸化,反应迅速发生,铜丝缓慢溶解生成蓝色溶液,写出该反应的离子方程式。
(10分)某铝合金中含有铁、铝、镁、铜、硅。为了测定该合金中铝的含量,现设计了如下实验:
已知:Si+ 2NaOH +H2O= Na2SiO3 + 2H2↑,H2SiO3是不溶于水的弱酸。
(1)固体A的成分是:____________,溶液M中的阴离子有:____________________
(2)步骤③中生成沉淀的离子方程式为:_____________________________________
(3)该样品中铝的质量分数是:_______________________________(用a、b表示)。
(4)下列因操作不当,会使测定结果偏大的是___________
A.第①步中加入NaOH溶液不足 | B.第②步中加入盐酸不足时 |
C.第④步中的沉淀未用蒸馏水洗涤 | D.第④步对沉淀灼烧不充分 |
皮革工业污泥中含较多的Cr,工业采用以下工艺制得M[Cr(OH)(H2O)5SO4]。
已知:①工艺中硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Cu2+、Mg2+。
②常温下部分阳离子以氢氧化物沉淀形式存在时溶液的pH见下表:
阳离子 |
Fe3+ |
Al3+ |
Cu2+ |
Mg2+ |
Cr3+ |
开始沉淀时的pH |
1.9 |
3.7 |
4.7 |
9.3 |
--- |
沉淀完全时的pH |
3.2 |
8.0 |
6.7 |
11.1 |
9(>9溶解) |
(1)酸浸时,为了提高浸取效率可采取的措施是________________(任写一条)。
(2)调节pH所用X可以选用。
A.NaOHB.Na2CO3C.H2SO4D.HNO3
(3)加入H2O2 目的是把Cr(OH)3沉淀转化为Cr2O72-,写出该反应的离子方程式。针铁矿组成元素是Fe、H、O,化学式量为89,其化学式是______________。
(4)调滤液至pH=8,Al3+、Cu2+、Mg2+中的_________将转化为沉淀。
(5)若滤液甲的pH=a,则溶液中c (Cu2+)=。(25℃时的Ksp[ Cu(OH)2]=2.2×10-20)
12分)许多尾气中含有NOX、SO2等造成空气污染的气体。根据要求回答下列问题:
(1)已知:NO2(g)+CO (g) CO2 (g) +NO (g)。
①密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)变化曲线如图所示。据此判断,升高温度,该反应的平衡常数(选填“增大”、“减小”“不变”)。
②NO对臭氧层破坏会起催化作用,其主要过程为:Ⅰ.O3O+O2
Ⅱ.NO+O3 →NO2+O2
Ⅲ.。(请写出“Ⅲ”中的化学反应方程式。)
(2)将CO2和H2合成二甲醚(CH3OCH3)已取得了较大的进展,其化学反应为:
2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)
①1g二甲醚气体完全燃烧生成两种气态氧化物,放出能量q kJ,请写出该反应的热化学方程式;
②二甲醚可以作为燃料电池的燃料,若用硫酸做电池中的电解质溶液,请写出该燃料电池工作时负极电极反应式。
(3)室温条件下,用0.10mol·L-1盐酸分别滴定20.00mL浓度均为0.10mol·L-1的NaOH溶液和氨水,下图是滴定其中一种溶液时,所得混合液的pH与加入盐酸体积的关系曲线图。
①该曲线表示滴定(填“NaOH”或“氨水”)的过程;
②当向20.00mLNaOH溶液中加入v mL盐酸时,所得混合溶液pH=12,则v =。(保留2位小数)
A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物,A是单质,它们有如图反应关系。根据要求回答问题:
(1)若A是大气中含量最多的气体,C、D是氧化物且会造成光化学污染。写出D转化成C的反应化学方程式。
(2)若A、B、C分别为C(s)、CO(g)和CO2(g),且通过与O2(g)反应实现图示的转化。在同温同压且消耗含碳物质均为1mol时,反应①、②、③的焓变依次为△H 1、△H 2、△H 3,则它们之间的关系为_______________________(用含△H 1、△H 2、△H 3的代数式表示)
(3)若C为一元强碱且阴、阳离子所含的电子数相同,D为日常生活中常用的调味品,请写出工业上用D制备A的化学方程式__________________________。
(4)若A是应用最广泛的金属。④反应用到A,②、⑤反应均用到同一种气态非金属单质。请简要说明实验室保存D溶液的方法。