选做(15分)【化学选修3:物质结构与性质】
原子序数依次增大的X、Y、Z、Q、E五种元素中,X元素原子核外有三种不同的能级且各个能级所填充的电子数相同,Z是地壳内含量(质量分数)最高的元素,Q原子核外的M层中只有两对成对电子,E+核外各能层电子均已充满。请回答下列问题:
(1)X、Y、Z的第一电离能由小到大的顺序为 。(用元素符号表示)
(2)已知YZ2+ 与XQ2互为等电子体,则l mol YZ2+ 中含有π键数目为 。
(3)Z的气态氢化物沸点比Q的气态氢化物高得多,其原因是 。
(4)Y、Z与氢元素可形成化合物HYZ3,是实验室常用试剂。HYZ3分子中Y的杂化方式为 ,YZ3—的空间构型是 。
(5)E原子的价层电子排布式为 ;E有可变价态,它的基价态的离子与Z的阴离子形成晶体的晶胞如图所示。
①该晶体的化学式为 ,Z的阴离子的配位数为 。
②Z的阴离子的堆积模型为 。
A.简单立方 B.六方最密 C.面心立方
③已知晶胞边长为apm,则晶胞的密度为 g• cm—3(阿伏加德罗常数用NA表示)。
(1)氢是未来最好的能源选择,制取氢气的成熟的方法有很多,利用甲醇可以与水蒸气反应生成氢气,反应方程式如下:
CH3OH(g) + H2O(g) CO2(g) + 3H2(g)
H(298K)=+ 49.4 kJ/mol
一定条件下,向容积为2L的恒容密闭容器中充入1 mol CH3OH(g)和3 mol H2O(g),实验测得:达到平衡状态时,吸收热量19.76 kJ。则
①达平衡时混合气体的压强是反应前的倍。
②该条件下的该反应的平衡常数是(结果保留两位有效数字)。
③该条件下反应达平衡状态的依据是(填序号)。
A.v正(CH3OH)=v正(CO2) | B.混合气体的密度不变 |
C.c(CH3OH)=c(H2O) | D.混合气体的总物质的量不变 |
(2) 甲、乙两容器体积相等,甲容器通入1 mol SO2和1 mol O2,乙容器通入1 mol SO3和0.5 mol O2,发生反应:2SO2(g) + O2 (g) 2SO3(g)
H<0,甲、乙起始反应温度相同,均和外界无热量交换,平衡时,甲中SO2的转化率为a,乙中SO3的分解率为b,则a、b的关系为a+b _______ 1(填“﹤”、“﹥”或“=”) 。
已知A、B、C、D、E、F都是短周期的主族元素,原子序数依次增大,其中A是宇宙中最丰富的元素,B的单质常温下为气体,C和E同主族,C和E可形成EC2和EC3两种分子,D是短周期中原子半径最大的元素。请回答下列问题:
(1)①B在元素周期表中的位置________________________________;
②上述元素的最高价氧化物的水化物中酸性最强的是(写化学式)。
(2)C、D、E、F四种元素对应的简单离子的半径由小到大的顺序是(用离子符号表示)。
(3)工业上常用A、B组成的物质X来检验F的单质是否发生泄漏,有大量白烟生成,写出此反应的化学方程式____________。其中该反应中还原剂和氧化剂的物质的量之比为___________。
【化学—选修5:有机化学基础】
有机化合物J是治疗心脏病药物的一种中间体,分子结构中含有3个六元环。其中一种合成路线如下:
已知:
①A既能发生银镜反应,又能与FeCl3溶液发生显色反应,其核磁共振氢谱显示有4种氢,且峰面积之比为1︰2︰2︰1。
②有机物B是一种重要的石油化工产品,其产量可用来衡量国家的石油化工发展水平。
③
回答以下问题:
(1)A中含有的官能团名称是。
(2)写出有机反应类型B→C,F→G,I→J。
(3)写出F生成G的化学方程式。
(4)写出J的结构简式。
(5)E的同分异构体有多种,写出所有符合以下要求的E的同分异构体的结构简式
。
FeCl3溶液发生显色反应②能发生银镜反应③苯环上只有两个对位取代基④能发生水解反应。
【化学—选修3:物质结构与性质】CuSO4在活化闪锌矿(主要成分是ZnS)方面有重要作用,主要是活化过程中生成CuS、Cu2S等一系列铜的硫化物活化组分。
(1)Cu2+基态的电子排布式可表示为;
(2)SO42-的空间构型为(用文字描述);中心原子采用的轨道杂化方式是;写出一种与SO42-互为等电子体的分子的化学式:;
(3) 向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu (OH)4 ]2-。不考虑空间构型,[Cu(OH)4]2-的结构可用示意图表示为;
(4)资料显示ZnS为难溶物,在活化过程中,CuSO4能转化为CuS的原因是。
(5)CuS比CuO的熔点(填高或低),原因是。
(6)闪锌矿的主要成分ZnS,晶体结构如下图所示,其晶胞边长为540.0 pm,密度为____________(列式并计算),a位置S2-离子与b位置Zn2+离子之间的距离为___________________pm(列式表示)。
NH4Al(SO4)2是食品加工中最为快捷的食品添加剂,用于焙烤食品,工业上常用铝土矿(主要成分为Al2O3和少量的 SiO2、Fe2O3杂质)生产铵明矾晶体
NH4Al(SO4)2•12H2O,其工艺流程图如下:
(1)废渣a、b 的成分分别是:_________、_____________。(写名称)
(2)流程图中X的化学式为:_______________。
(3)反应Ⅲ的离子方程式为:_________________________________________;从铵明矾溶液中获得铵明矾晶体的操作依次为(填操作名称)_________、冷却结晶、过滤洗涤。
(4)过硫酸铵[(NH4)2S2O8]在工业生产中有广泛的用途,可以作为氧化剂和漂白剂,广泛地用于蓄电池工业;还用作聚合的引发剂、纤维工业的脱浆剂。在上述的工艺流程中用惰性电极电解X与反应Ⅵ所得物质的混合溶液可以得到过硫酸铵。
写出阳极反应式:____________________________。
(5)反应Ⅶ的化学方程式为:______________________________________;
NH4HSO4溶液中离子浓度由大到小顺序为:___________________________。
(6)向硫酸铝铵溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液,不可能发生的反应是 (填选项字母)
A.4NH4Al(SO4)2+3Ba(OH)2=2(NH4)2SO4+3BaSO4↓+ Al2 (SO4)3+2Al(OH)3↓ |
B.2NH4Al(SO4)2+4Ba(OH)2=(NH4)2SO4+3BaSO4↓+Ba(AlO2)2 |
C.2NH4Al(SO4)2+3Ba(OH)2=(NH4)2SO4+3BaSO4↓+2Al(OH)3↓ |
D.NH4Al(SO4)2+2Ba(OH)2=NH3·H2O+2BaSO4↓+ Al(OH)3↓ |