选做【化学——选修3:物质结构与性质】A、B、C、D、E是元素周期表中五种短周期元素,原子序数依次增大。A、B、C、D位于同一周期。已知A原子核外有3个能级,且每个能级上的容纳的电子数目相同。C与E同主族,且C的单质为空气中的主要成份。X元素的原子核外有26个运动状态完全不相同的电子。回答下列问题:
(1)C、D、E中第一电离能最大的是 (填元素符号),X的价电子排布式为 。
(2)B的气态氢化物分子呈 形。该分子的中心原子的杂化方式为 。
(3)A的一种单质相对分子质量为720,分子构型为一个32面体,其中有12个五元环,20个六元环(如图1)。则1molA的这种单质中π键的数目为 。
(4)X元素对应的单质在形成晶体时,采用如图2所示的堆积方式。
则这种堆积模型的配位数为 ,如果X的原子半径为a cm,阿伏加德常数的值为NA,则计算此单质的密度表达式为 g/cm3(不必化简)。
接触法制硫酸的原料是,生产过程的化学反应原理是:。
以下可逆反应中,达到平衡后,通过升高温度可提高反应物转化率的是;通过增大压强可提高反应物转化率的是;改变压强,转化率不变的是。
①A(s)+B(g) C(g),ΔH < 0;
②N2(g)+3H2(g) 2NH3(g), ΔH < 0;
③2NO2(g) 2NO(g) +O2(g),ΔH > 0;
④2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ,ΔH < 0。
⑤CO(g)+NO2(g) CO2(g) +NO(g),ΔH < 0;
冶金工业上为降低硫的氧化物对空气的污染,常用CO在500℃、铝矾土催化下还原SO2,处理烟道废弃回收硫,写出该反应的化学方程式。
硫酸工业常用收SO3,是为了避免;在生产过程中为了提高原料的利用率,常用、。
工业上电解饱和食盐水能制取多种化工原料,其中部分原料可用于制备多晶硅。
(1)上图是离子交换膜法电解饱和食盐水示意图,电解槽阳极产生的气体是______;NaOH溶液的出口为________(填字母);精制饱和食盐水的进口为________(填字母);干燥塔中应使用的液体是________。
(2)多晶硅主要采用SiHCl3还原工艺生产,其副产物SiCl4的综合利用受到广泛关注。
①SiCl4可制气相白炭黑(与光导纤维主要原料相同),方法为高温下SiCl4与H2和O2反应,产物有两种,化学方程式为______________________________________________________。
②SiCl4可转化为SiHCl3而循环使用,一定条件下,在20 L恒容密闭容器中的反应:
3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)4SiHCl3(g)
达平衡后,H2和SiHCl3物质的量浓度分别为0.140 mol/L和0.020 mol/L,若H2全部来源于离子交换膜法的电解产物,理论上需消耗纯NaCl的质量为______kg。
(3)采用无膜电解槽电解饱和食盐水,可制取氯酸钠,同时生成氢气,现制得氯酸钠213.0 kg,则生成氢气________m3(标准状况)。