X、Y、Z、M四种短周期元素的原子半径依次减小。甲、乙、丙是由它们形成的三种常见分子;甲是人体必需的基本营养物质之一,约占人体体重的2/3;乙是日常生活的基础能源,其中含元素Y的质量分数为75%;丙是具有强氧化性的弱酸。丁为丙的钠盐,常用于漂白或消毒。戊与甲的组成元素相同,其分子具有18电子。请按要求回答下列问题:
(1)元素X、Y的最高价氧化物的水化物的酸性由强到弱为(填化学式)_______;丁的电子式为___________;与甲分子具有相同电子数且含元素种类相同的离子有(填化学式)______________、______________。
(2)元素E、F与X同周期。
①常温下E的单质与甲反应缓慢,加热至沸反应迅速,滴加酚酞试液,溶液变红色;此反应的化学方程式为 。
②F的单质粉末加油漆后即得“银粉漆”,在汽车漆家族中有重要地位。写出保存“银粉”时的注意事项:________________、__________________等。
(3)向盛有一定浓度戊溶液的烧杯中逐滴加入用少量稀硫酸酸化的硫酸亚铁溶液。滴加过程中可依次观察到的现象:
a.浅绿色溶液变成黄色
b.有少量气泡产生,片刻后反应变得更剧烈,并放出较多热量
c.继续滴加溶液,静置一段时间,试管底部出现红褐色沉淀
①现象a中反应的离子方程式:________________________________________;
②现象b中反应剧烈的化学方程式:____________________________________;
③解释现象c:________________________________________________________。
短周期元素X、Y、Z在周期中位置关系如图所示。
(1)X元素的单质分子式是_____________,若X核内中子数与质子数相等,X单质的摩尔质量是_____________。
(2)Z元素的单质是一种_____________色的_____________体。该单质与铁粉反应的化学方程式为_____________________________________________________。
(3)Y元素的单质与H2O反应的化学方程式为____________________________________,若1 mol Y单质反应,转移_____________mol电子。
回答下列问题
(1)画出磷原子的原子结构示意图:。
(2)写出H2S分子的电子式:。
(3)写出表示含有8个质子,10个中子的原子的化学符号:。
(4)已知阴离子aXm—和阳离子bYn+具有相同的核外电子排布,则a、b、m、n之间的关系为a =。
(5)用电子式表示氯化镁的形成过程:。
(6)写出Na2O2中所含化学键的类型。
(7)拆开1mol H—H键,1mol N—H键,1mol键分别需要吸收的能量为436kJ ,391kJ,946kJ:
则1mol N2完全转化成NH3热量(填“吸收”或“放出”)kJ;
(8)利用下列反应:Fe + Cu2+= Fe 2+ + Cu 制一个化学电池,写出电极反应式:
负极:;正极。
[有机化学基础] 有机物A的结构简式为,从A出发,可发生图示中的一系列反应。其中M属于高分子化合物,J和K互为同分异构体,N的产量可作为衡量一个国家石油化工发展水平的标志。
已知:
④甲醛分子中4个原子共平面。
请回答下列问题:
(1)写出A中含有的官能团的名称________________________
(2)写出下列物质的结构简式:J____________;F__________________。
(3)写出下列反应的化学方程式(注明反应条件并配平)
H→M________________________;D+I→K_____________________。
(4)与B互为同分异构体,属于酯类且含有苯环的化合物有_____种。
(5)C分子中处于同一平面的原子最多可有__________个。
[物质结构与性质] 现有前四周期A、B、C、D、E、X六种元素,已知B、C、D、E、A五种非金属元素原子半径依次减小,其中B的s能级上电子总数等于p能级上电子总数的2倍。X原子的M能层上有4个未成对电子。请回答下列问题:
(1)写出C、D、E三种原子第一电离能由大到小的顺序为_______________。
(2)A原子与B、C、D原子形成最简单化合物的稳定性由强到弱的顺序为_____________,根据价层电子对互斥理论预测BA2D的分子构型为____________。
(3)某蓝色晶体,其结构特点是X2+、X3+离子分别占据立方体互不相邻的顶点,而立方体的每条棱上均有一个BC-。与A同族且相差两个周期的元素R的离子位于立方体的恰当位置上。根据其结构特点可知该晶体的化学式为(用最简正整数表示)________
(4)科学家通过X射线探明,KCl、MgO、CaO、TiN的晶体结构与NaCl的晶体
结构相似(如右图所示),其中3种离子晶体的晶格能数据如下表:
离子晶体 |
NaCl |
KCl |
CaO |
晶格能/kJ·mol-1 |
786 |
715 |
3401 |
根据表格中的数据:判断KCl、MgO、TiN 三种离子晶体熔点从高到低的顺序是______________。MgO晶体中一个Mg2+周围和它最邻近且等距离的O2-有__________________个。
(5)研究物质磁性表明:金属阳离子含未成对电子越多,则磁性越大,磁记录性能越好。离子型氧化物V2O5和Cr2O3中,适合作录音带磁粉原料的是__________________。
[化学与技术]硫酸在日常生产生活中应用非常广泛。请回答硫酸工业中的如下问题:
(1)早期生产硫酸以黄铁矿为原料,目前很多国家都已经限制以黄铁矿为原料而以硫黄为原料,以硫黄为原料的优点是。
(2)工业上生产硫酸时,利用催化氧化反应将SO2转化为SO3,是一个关键步骤。压强及温度对SO2转化率的影响如下表(原料气各成分的体积分数为:SO27%;O21l%;N2 82%);
![]() ![]() 转化率/% 温度/℃ |
0.1 |
0.5 |
1 |
10 |
400 |
99.2 |
99.6 |
99.7 |
99.9 |
500 |
93.5 |
96.9 |
97.8 |
99.3 |
600 |
73.7 |
85.8 |
89.5 |
96.4 |
利用表中数据分析。在实际生产中选择的适宜生产条件是:温度_______ ℃,压强 ___________MPa。
(3)选择适宜的催化剂,是否可以提高SO2的转化率? _______(填“是”或“否”),是否可以增大该反应所放出的热量?(填“是” 或“否”)。
(4)为提高SO3吸收率,实际生产中用吸收SO3。
(5)在催化反应室中设有热交换装置,以下叙述与热交换装置的作用有关的是______(填写序号)。
A.保护环境。防止空气污染 | B.充分利用热量,降低生产成本 |
C.升高温度,提高SO2的转化率 | D.防止催化剂中毒 |
(6)在硫酸工业尾气中,SO2是主要大气污染物,必须进行净化处理,处理方法可用 ________(填名称)吸收,然后再用硫酸处理,重新生成SO2和一种生产水泥的辅料,写出这两步反应的化学方程式_______________________________________。