(选做题】本题包括A、B两小题,分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容。请选定其中一题,并在相应的答题区域内作答。若两题都做,则按A题评分。
A.【物质结构与性质】前四周期元素A、B、C、D、E原子序数依次增大,A是周期表所有原子中原子半径最小的,B有三个能级,且各个能级上电子数相等;D基态原子有两个电子层,且p轨道电子与s轨道电子的相等;E有4个电子层,且与A最外层电子数相同,其他各层均排满。
(1)写出E原子的基态核外电子排布式 。
(2)A、C和D可以形成很多物质,其中A2CD的分子B原子的杂化方式为 ;
1molA2CD分子中含有σ键数目为 。
(3)B与D形成的酸根离子BD32-
①BD32-的空间构型为 (用文字描述)。
②写出一种与BD32-互为等电子体的分子的化学式 。
(4)E晶胞结构如图所示,该晶体中每个E原子周围距离最近的E原子数目为 。
金属元素及其化合物在生产生活中应用日趋广泛,根据相关化学知识,回答下列问题:
(1)金属钠在空气中燃烧的产物常用于呼吸面具中的供氧剂,钠原子的结构示意图为,请写出其燃烧产物用作供氧剂的原理。(用化学方程式表示)
(2)Mg的中子数为,化合物MgO的化学键类型为。
(3)重铬酸钾(K2Cr2O7)是一种应用广泛的强氧化剂,利用酸性K2Cr2O7的相关性质可以用来检测酒驾。已知将K2CrO4溶于稀硫酸酸化得到重铬酸钾溶液,请写出酸化K2CrO4制备K2Cr2O7溶液的平衡离子方程式:,这一过程溶液从 色变成色。
(4)为了避免轮船的钢质外壳被腐蚀,通常在轮船外壳上镶嵌比铁活动性强的金属以保护轮船外壳,这种金属防护的方法叫做。
(5)向5.2g Fe3O4、Fe2O3、Cu的混合物中加入0.5 mol·L-1的硫酸溶液140mL时,固体恰好完全溶解,所得溶液中不含Fe3+,若用过量的CO在高温下还原相同质量的原混合物,固体减少的质量为__________g。
[化学——选修5:有机化学基础](15分)
阿托酸乙酯可用于辅助胃肠道痉挛及溃疡。阿托酸乙酯的一种合成路线如下图所示:
请回答下列问题:
(1)E的分子式为,F的结构简式,阿托酸乙酯所含官能团的名称;
(2)在反应①②③④⑤⑥⑦⑧中,属于取代反应的有;
(3)反应③的方程式。
(4)有关阿托酸乙酯的说法正确的是
A.能使高锰酸钾褪色,不能使溴水褪色
B.1mol阿托酸乙酯最多能与4molH2加成
C.能发生加成、加聚、氧化、水解等反应
D.分子式为C11H13O2
(5)D的同分异构体有多种,符合含有苯环且能与碳酸氢钠反应放出气体的同分异构体有种(不包含D)。
[化学——选修3:物质结构与性质](15分)
汽车作为一种现代交通工具正在进入千家万户,汽车尾气的污染问题也成为当今社会急需解决的问题。为使汽车尾气达标排放,催化剂及载体的选择和改良是关键。目前我国研制的稀土催化剂催化转化汽车尾气示意图如图甲:
(1)下列有关说法正确的是________。
A.C3H8中碳原子都采用的是sp3杂化
B.O2、CO2、NH3都是非极性分子
C.每个N2中,含有2个π键
(2)CO的一种等电子体为NO+,NO+的电子式为
(3)CO与Ni可生成羰基镍[Ni(CO)4],已知其中镍为0价,镍原子在基态时,核外电子排布式为___________;[Ni(CO)4]的配体是________,配位原子是________。
(4)Zr原子序数为40,价电子排布式为4d25s2,它在周期表中的位置是________。
(5)为了节省贵重金属并降低成本,也常用钙钛矿型复合氧化物催化剂。一种复合氧化物晶体结构如图乙,则与每个Sr2+紧邻的O2-有________个。
工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,Fe2O3等)提取Al2O3作冶炼铝的原料,由熔盐电解法获得的粗铝中含一定量的金属钠和氢气,这些杂质可采用吹气精炼法除去,产生的尾气经处理后可用于钢材镀铝。工艺流程如下图所示:
(已知:NaCl熔点为801℃;AlCl3在181℃升华)
(1)赤泥中的主要成分是(化学式);向滤液中通入过量CO2所发生反应的离子方程式为。
(2)精炼前,需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂,防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质,则铝和氧化铁反应的化学方程式为。
(3)将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体,杂质随气泡上浮而除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有______。固态杂质粘附于气泡上,在熔体表面形成浮渣,浮渣中肯定存在________。
(4)镀铝电解池中,金属铝为阳极,熔融盐电镀液中铝元素主要以AlCl4-形式存在,则阳极的电极反应式为_____________。
(5)钢材镀铝后,抗腐蚀性能会大大增强,其原因是_____________。
(14分) NaNO2因外观和食盐相似,又有咸味,容易使人误食中毒。已知NaNO2能发生如下反应:2NaNO2+4HI===2NO↑+I2+2NaI+2H2O。
(1)上述反应中氧化剂是________。
(2)根据上述反应,鉴别NaNO2和NaCl。可选用的物质有:①水、②碘化钾淀粉试纸、③淀粉、④白酒、⑤食醋,你认为必须选用的物质有________(填序号)。
(3)某厂废液中,含有2%~5%的NaNO2,直接排放会造成污染,下列试剂能使NaNO2转化为不引起二次污染的N2的是________(填编号)。
A.NaCl | B.NH4Cl | C.HNO3 | D.浓H2SO4 |
(4)请完成并配平以下化学方程式:
□Al+□NaNO3+□NaOH===□NaAlO2+□N2↑+□。
若反应过程中转移5 mol e-,则生成标准状况下N2的体积为________L。
(5)在微生物作用的条件下, NH4+经过两步反应被氧化成NO3ˉ。两步反应的能量变化示意图如下:
①第一步反应是反应(填“放热”或“吸热”),
②1mol NH4+(aq)全部氧化成NO3ˉ(aq)的热化学方程式是:。