[化学——物质结构与性质](15分)
1967年舒尔滋提出金属互化物的概念,其定义为固相金属间化合物拥有两种或两种以上的金属元素,如等。回答下列问题:
(1)某种金属互化物具有自范性,原子在三维空间里呈周期性有序排列,该金属互化物属于 (填“晶体”或“非晶体”)。
(2)基态铜原子有 个未成对电子,二价铜离子的电子排布式为 ,在CuS04溶液中滴入过量氨水,形成配合物的颜色为 。
(3)铜能与类卤素(SCN)2反应生成Cu(SCN)2,1 mol(SCN)2分子中含有共价键的数目为 ;类卤素(SCN)2对应的酸有两种,理论上硫氰酸(H-S-C≡N)的沸点低于异硫氰酸(H-N="C=S" )的沸点,其原因是 。
(4)ZnS的晶胞结构如图1所示,在ZnS晶胞中,S2-的配位数为 。
(5)铜与金形成的金属互化物结构如图2,其晶胞边长为a nm,该金属互化物的密度为 (用含“a、NA 的代数式表示)g·。
化合物A是石油化工的一种重要原料,用A和水煤气为原料经下列途径合成化合物D(分子式为C3H6O3)。
请完成下列问题:
(1)写出下列物质的结构简式:
A:____________,B:____________,C:____________,D:____________。
(2)指出反应②的反应类型________________________。
(3)写出反应③的化学方程式____________________________________________________。
(4)反应④的目的是____________________________________________________________。
(5)化合物D′是D的一种同分异构体,它最早发现于酸牛奶中,是人体内糖类代谢的中间产物。D′在浓硫酸存在的条件下加热,既可以生成能使溴水褪色的化合物E(C3H4O2),又可以生成六原子环状化合物F(C6H8O4)。请分别写出D′生成E和F的化学方程式:
D′→E:_____________________________________________________________________。
D′→F:____________________________________________________________________。
某同学运用已有的Na2O2和CO2反应的知识进行迁移,认为Na2O2也可和SO2反应,反应式可能为:2Na2O2+2SO2=====2Na2SO3+O2,为此设计如下一套装置,来验证Na2O2和SO2的反应产物。
如图安装仪器,检查装置气密性后添加药品并滴入适量浓硫酸。完成下列问题:
(1)点燃①处酒精灯,不久,观察到①处产生大量气体;③处硬质玻璃管的管壁发热,管内药品的颜色变化为由___________色逐渐变为___________色。
(2)在反应过程中如何用较简便的操作证明反应产生了O2?
_______________________________________________________________________________。
(3)⑥处用排水法收集气体,从什么现象可证明收集的气体中已不含SO2?
_______________________________________________________________________________。
(4)待反应结束后,取硬质玻璃管内少量固体,装入试管中,加水溶解时未产生气体,如何证明产物中有Na2SO3?
_______________________________________________________________________________。
(5)待反应结束后,取硬质玻璃管内少量固体,装入试管中,加入足量盐酸溶液,无气体放出,再加入氯化钡溶液,有白色沉淀生成,试分析产生沉淀的原因______________________。
已知A、B、C、D、E是短周期原子序数依次增大的五种元素。且原子半径C>D>E>A>B,A、E同主族,A、B、E的原子序数之和与D元素最高价氧化物对应水化物中的电子总数相等,且最高价氧化物对应水化物中的电子数C、D之和与E相等。试推断:
(1)A_____________,B_____________,C_____________,D_____________,E_____________(填元素符号)。
(2)写出C单质在空气中燃烧产物的电子式__________________________。
(3)同周期元素中最高价氧化物对应水化物电子总数与E相等的还有_____________、_____________。(填元素符号,至少填两个)
(4)写出由A、D两元素形成的化合物与水反应的化学反应方程式____________________
_____________________________________________________________________。
未来的交通工具将采用新一代无机非金属材料制成的无水冷发动机。这类材料中研究得较多的是化合物G。
(1)化合物G的相对分子质量为140,G中硅元素的质量分数为60%,另有元素Y。G可以由化合物E(含两种元素)与NH3反应而生成,同时产生HCl气体。请推断:①化合物G的化学式为__________________。②由1 mol NH3和0.75 mol E恰好完全反应,化合物E的分子式为_______________________。
(2)粉末状G能够与空气中的氧气和水作用,所得产物中都有一种酸性氧化物,它是工业上生产玻璃、水泥、陶瓷的主要原料。与氧反应所得的产物还有一种单质;与水反应生成另一种产物是该种单质元素的氢化物。请写出化合物G与水反应的化学方程式_______________________________________________________________________________。
(3)为了使化合物G能成为新一代汽车发动机材料,现采用常压下在G中添加氧化铝,经高温烧结制成一种高强度、超硬度、耐磨损、抗腐蚀的陶瓷材料,它的商品名叫“赛伦”,化学通式可表示为Si6-xAlxOxY8-x。在接近于1 700 ℃时x的极限值约为4.0,在1 400 ℃时x为2.0,以保持整个化合物呈电中性。试问:①赛伦中各元素的化合价为Si_________,Al_________,O_________,Y_________。赛伦的晶体类型为_________。
下图分别代表有关反应中的一种物质,请填下以下空白。
(1)①、③、④的化学式分别是、、。
(2)⑧与⑨反应的化学方程式是。