(16分)已知A、B、C、D是原子序数依次增大的四种短周期元素,B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道,且每种轨道中的电子总数相同;D原子有2个未成对电子.A、B、D三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体.E是第四周期元素,其原子核外最外层电子数与A原子相同,其余各层电子均充满。
请回答下列问题(用元素符号或化学式表示):
(1)元素B、C、D的基态原子的第一电离能由大到小的顺序为 。
(2)M分子中B原子轨道的杂化类型为 。
(3)E+的核外电子排布式为 ,下图是由D、E形成的某种化合物的晶胞结构示意图,该晶体1个晶胞中阳离子的个数为 。
(4)化合物CA3的沸点比化合物BA4的高,其主要原因是 。
(5)写出与BD2互为等电子体的C3-的结构式 。
(6)微生物燃料电池是一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化成电能的装置.最早用于有机废水处理,下图是利用微生物燃料电池处理含M废水的装置,其中3是质子交换膜.负极所在的左室中发生反应的电极反应式是 。
(7)铁粉和E单质粉末的均匀混合物,平均分成四等份,分别加入同浓度的稀硝酸,充分反应,在标准状况下生成NO的体积和剩余金属的质量如下表(假设硝酸的还原产物只有NO).则稀硝酸的浓度为 mol/L。
编号 |
① |
② |
③ |
④ |
稀硝酸的体积/mL |
100 |
200 |
300 |
400 |
剩余金属的质量/g |
18.0 |
9.6 |
0 |
0 |
NO的体积/mL |
2240 |
4480 |
6720 |
V |
如右图所示,U形管内盛有100mL的溶液,按要求回答下列问题:
(1)打开K2 ,合并K1 ,若所盛溶液为CuSO4溶液:则A为极,A极的电极反应式为。若所盛溶液为KCl溶液:则B极的电极反应式为, K+移向极(填A、B)
(2)打开K1,合并K2,若所盛溶液为滴有酚酞的NaCl溶液,则:①A电极附近可观察到的现象是。
②B电极上的电极反应式为,总反应化学方程式是。
③反应一段时间后打开K2 , 若忽略溶液的体积变化和气体的溶解,B极产生气体的体积(标准状况)为11.2mL, 将溶液充分混合,溶液的pH约为。若要使电解质溶液恢复到原状态,需向U形管内加入或通入一定量的。
(3)如要用电解方法精炼粗铜,打开K1,合并K2,电解液选用CuSO4溶液,则A电极的材料应换成是,电极反应式是,反应一段时间后电解质溶液中Cu2+浓度(填“增大”、“减小”、“不变”)。
已知周期表中,元素Q、R、W、Y与元素X相邻。Y的最高化合价氧化物的水化物是强酸。回答下列问题:
(1)W与Q可以形成一种高温结构陶瓷材料。W的氯化物分子呈正四面体结构,W的氧化物的晶体类型是_______________;
(2)Q的具有相同化合价且可以相互转变的氧化物是_________;
(3)R和Y形成的二元化合物中,R呈现最高化合价的化合物的化学式是 _________________;
(4)这5个元素的氢化物分子中,①立体结构类型相同的氢化物的沸点从高到低排列次序是(填化学式)________________,其原因是____________________;
②电子总数相同的氢化物的化学式和立体结构分别是_________________________.;
(5)W和Q所形成的结构陶瓷材料的一种合成方法如下:W的氯化物与Q的氢化物加热反应,生成化合物W(QH2)4和HCL气体;W(QH2)4在高温下分解生成Q的氢化物和该陶瓷材料。上述相关反应的化学方程式(各物质用化学式表示)是________
某反应中反应物与生成物有:、
、
、
、
、
和一种未知物质X。
(1)已知
在反应中得到电子,则该反应的还原剂是。
(2)已知0.2mol
在反应中得到1mol电子生成X,则X的化学式为。
(3)根据上述反应可推知。
a.氧化性:
b.氧化性:
c.还原性:
d.还原性:
(4写出该反应的化学方程
式,并标出电子转移的方向
和数目:
(9分)已知NH3与CuO在加热条件下可生成N2,方程式为2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O。纯氮气跟镁在高温下反应可得到氮化镁,氮化镁遇水反应可生成氢氧化镁和氨气。
(1)下面是化学课外小组的同学提出的实验室制备氨气的几种方案:
A.硫酸铵固体与消石灰共热 | B.浓氨水逐滴加到新制的生石灰中 |
C.在一定条件下,氮气与氢气化合 | D.加热分解氯化铵固体 |
你认为其中较简单易行的方案有________________(填字母);其反应的化学方程式为:___________________________,___________________________。
(2)该小组同学设计的制备氮化镁的实验方案如下图 (夹持及加热仪器没有画出),且在实验前系统内的空气均已排尽。
①该实验完成后,能否得到纯净的氮化镁________(填“能”或“不能”);简述理由____________________________________________________。
②装置C的作用是___________________________________.
(12分)Ⅰ.从下列各组反应对比,判断哪种微粒的氧化性最强。
(1)在氯气中Fe锈蚀成棕褐色物质FeCl3,而在盐酸中生成淡绿色溶液FeCl2。则氯气分子、氢离子、氯离子中,__________具有氧化性,__________氧化性最强。请书写出以上各反应的化学方程式___________________________。
(2)已知在ⅣA族元素中,Pb2+和Sn4+的化合物较为稳定。
据此可判断PbO2具有较强的________性,SnCl2具有较强的________性;写出PbO2溶于盐酸的离子方程式____________________;写出SnCl2和FeCl3溶液混合的离子方程式_______________________________________
Ⅱ.氢化亚铜(CuH)是一种难溶物质,用CuSO4溶液和“另一物质”在40°C~50°C时反应可生成它。CuH具有的性质有:不稳定,易分解;在氯气中能燃烧;与稀盐酸反应能生成气体;Cu+在酸性条件下发生的反应是:2Cu+===Cu2++Cu。
根据以上信息,结合自己所掌握的化学知识,回答下列问题:
(1)用CuSO4溶液和“另一物质”制CuH的反应中,用氧化还原观点分析,这“另一物质”在反应中作________(填“氧化剂”或“还原剂”)。
(2)写出CuH在氯气中燃烧的化学反应方程式:________________。
(3)CuH溶解在稀盐酸中生成的气体是____________(填化学式)。
(4)如果把CuH溶解在足量的稀硝酸中生成的气体只有NO,请写出CuH溶解在足量稀硝酸中反应的离子方程式: ______________________________。