已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素,它们的原子序数依次增大。其中A、C原子的L层有2个未成对电子。D与E同主族,D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。F3+离子M层3d轨道电子为半满状态。请根据以上情况,回答下列问题:(答题时,用所对应的元素符号表示)
(1)F元素的电子排布式为 ,A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为 。
(2)A的氢化物的分子空间构型是 ,其中心原子采取 杂化,
属于 (填“极性分子”和“非极性分子”)。
(3)F和M(质子数为25)两元素的部分电离能数据列于下表:
元 素 |
M |
F |
|
电离能 (kJ·mol-1) |
I1 |
717 |
759 |
I2 |
1509 |
1561 |
|
I3 |
3248 |
2957 |
比较两元素的I2、I3可知,气态M2+再失去一个电子比气态F2+再失去一个电子难。对此,你的解释 ;
(4)晶体熔点:DC EC(填“<、=、>”),原因是 。
(5)H2S和C元素的氢化物(分子式为H2C2)的主要物理性质比较如下:
|
熔点/K |
沸点/K |
标准状况时在水中的溶解度 |
H2S |
187 |
202 |
2.6 |
H2C2 |
272 |
423 |
以任意比互溶 |
H2S和H2C2的相对分子质量基本相同,造成上述物理性质差异的主要原因 。
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。
X、Y、Z、R、W为五种原子序数依次增大的短周期元素。
已知:①X元素的原子半径是所有原子中最小的;
②Y元素的原子最外层电子数是最内层电子数的2倍。
③Y与R可以形成YR与YR2两种化合物,其中一种是造成温室效应的物质之一。
④W与R能形成原子个数之比为2:1和1:1的离子化合物甲和乙。
根据要求回答问题:
(1)R在周期表中的位置是_______________;甲的电子式是___________。
(2)元素Y、R的最简单氢化物的稳定性由大到小顺序为(填化学式)。
(3)X2R与乙反应的化学方程式是__________________。
(4)元素Y、R、W形成的化合物的水溶液常用作清洗厨房的油污,其原理是(用离子方程式表示)。欲使0.1mol·L-1该溶液中浓度最大的阳离子与浓度最大的阴离子浓度之比=2,可以加入的物质是(填一种)。
化学链燃烧是将燃料与载氧体再被空气氧化再生,以实现较低温度下燃烧的过程。该过程具有无火焰、低污染、高效率的特点。
(1)用煤作燃料时,需要先用H2O或CO2将煤转化为燃料气。950℃时,焦炭被H2O氧化后产物的体积分数如图所示、其中H2含量较多的原因是、(用化学方程式表示)
(2)燃料反应的气体产物主要是H2O和CO2通过(填操作名称)分离出水,并回收CO2。
(3)CaSO4是一种载体,请写出CaSO4与H2反应的化学方程式;CO还原载体CaSO4的主要反应是①,副反应是②
①CaSO4( s)+4CO(g)=CaS(s)+4CO2(g) △H=-175.6 kJ.mol-1
②CaSO4(s)+CO(g)=CaO(s)+CO2(g)+SO2(g) △H=+218.4 kJ.mol-
右图是CO与CaSO4在900℃反应后,固体的物质的量分数与n(CaSO4)/n(CO)的关系图。
当n(CaSO4)/n(CO)>0.25时,产生对环境影响的气体是,你的理由。
硼及其化合物在工业生产中应用广泛。用硼镁矿(主要成分Mg2B2O5.H2O)采用碳铵法生产硼酸主要流程如下:
(1)硼镁矿焙烧时需要粉碎,其目的是。硼镁矿焙烧过程中只生成两种物质,写出化学方程式。
(2)硼酸溶解度如下所示,从NH4H2BO3溶液获得硼酸晶体蒸发浓缩、冷去结晶、过滤、洗涤、干燥获得硼酸晶体。洗涤过程中需要用(填“冷水”或“热水”),你的理由是。
(3)测得硼酸晶体纯度的试验方法是,取0.5000g样品与锥形瓶中,加甘油和刚冷却的废水,微热使样品溶解,迅速冷却至室温,加酚酞指示剂,用NaOH标准溶液滴定至15.80ml时,溶液恰好显粉红色且半分钟不褪色。
已知:每1.00mlNaOH滴定液相当于30.92mg的H3BO3
①迅速冷却锥形瓶中溶液的方法是;
②滴定实验中加入甘油的目的;
③测该样品中H3BO3的质量分数为;
X、Y、Z、W四种常见元素,其相关信息如下表:
元素 |
相关信息 |
X |
空气含量最多的元素 |
Y |
3p能级只有一个电子 |
Z |
单质用于制造集成电路和太阳能板的主要原料 |
W |
常见化合价有+2、+3,其中一种氧化物为红褐色 |
(1)W位于周期表的第周期,第族。
(2)用“>”或“<”填空。
离子半径 |
电负性 |
第一电离能 |
单质熔点 |
X Y Z |
ZW |
XZ |
XW |
(3)X2、碳和Z的氧化物在1300℃时可合成Z3X4。写出该反应化学方程式。Z3X4是一种耐高温的结构陶瓷材料,是化合物(填“共价”或“离子”)。
(4)查阅资料知道:
4Y(s)+3O2(g)=2Y2O3(s) △H=-3351.4 kJ.mol-1
3W(s)+2O2(g)=W3O4(s) △H=-1120 kJ.mol-1
则Y与W3O4反应的热化学方程式是:。