A、B、C、D、E为短周期元素,且原子序数依次增大,质子数之和为39,B、C同周期,A、D同主族,A、C常温下能形成两种液态化合物A2C和A2C2,E元素的周期数与主族序数相等。
请用化学用语回答下列问题:
(1)E元素在周期表中的位置为____________,请写出E最高价氧化物对应水化物的电离方程式:_________________________________。
(2)C、D、E三种元素对应简单离子半径从大到小的顺序为_____>_____>_____;
由A、B、C三种元素组成的18电子微粒的分子式为______________________。
(3)用电子式表示BC2的形成过程:_________________________________。
(4)原子序数比C小1的元素F,也能与A形成18电子的分子,已知1 mol该分子在一定条件下可以还原4 mol氧化铜,同时生成一种无污染的气体单质和红色固体还有水。请写出化学方程式_____________。
(5)废印刷电路板上含有铜,以往的回收方法是将其灼烧使铜转化为氧化铜,再用硫酸溶解。现改用A2C2和稀硫酸浸泡废印刷电路板既达到上述目的,又保护了环境,试写出反应的离子方程式:___________。
(6)元素D的单质在一定条件下,能与A单质化合生成一种化合物DA, DA能与水反应放出氢气,若将1 mol DA和1 mol E单质混合加入足量的水,充分反应后生成的气体在标准状况下的体积是_________L。
生物质能是一种洁净、可再生的能源。生物质气(主要成分为CO、CO2、H2等)与H2混合,催化合成甲醇是生物质能利用的方法之一。
(1)上述反应的催化剂含有Cu、Zn、Al等元素。写出基态Zn原子的核外电子排布式。
(2)根据等电子原理,写出CO分子结构式。
(3)甲醇催化氧化可得到甲醛,甲醛与新制Cu(OH)2的碱性溶液反应生成Cu2O沉淀。
a
①甲醇的沸点比甲醛的高,其主要原因是;甲醛分子中碳原子轨道的杂化类型为。
②甲醛分子的空间构型是;1mol甲醛分子中σ 键的数目为。
③在1个Cu2O晶胞中(结构如图所示),所包含的Cu原子数目为。
已知X、Y、Z、W是短周期中四种非金属元素,它们的原子序数依次增大。X元素原子形成的离子就是一个质子,Z、W在元素周期表中处于相邻的位置,它们的单质在常温下均为无色气体,Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍。
(1)写出元素符号:X;Y;Z;W。
(2)X单质和Z单质在一定条件下反应生成化合物E, E分子的空间构成型为,分子的极性为。
(3)这四种元素可组成原子个数比为5∶1∶1∶3的化合物(按X、Y、Z、W的顺序),该化合物的化学式为,它含有的化学键类型有_______键、_________ 键和_________键。
甲醇可作为燃料电池的原料。以CH4和H2O为原料,通过下列反应来制备甲醇。
I:CH4(g)+H2O(g)=CO(g) + 3H2(g)△H =+206.0 kJ·mol-1
II:CO(g)+2H2(g)=CH3OH (g)△H=-129.0 kJ·mol-1
(1)CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH (g)和H2(g)的热化学方程式为。
(2)将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O ( g )通入容积为10 L的反应室,在一定条件下发生反应I,测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如下图。
①假设100 ℃时达到平衡所需的时间为5 min,则用H2表示该反应的平均反应速率为。
②100℃时反应I的平衡常数为。
(3)在压强为0.1 MPa、温度为300℃条件下,将a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应II生成甲醇,平衡后将容器的容积压缩到原来的l/2,其他条件不变,对平衡体系产生的影响是(填字母序号)。
A.c ( H2 )减少 | B.正反应速率加快,逆反应速率减慢 |
C.CH3OH 的物质的量增加 | D.重新平衡c ( H2 )/ c (CH3OH )减小 |
E.平衡常数K增大
(4)甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是:通电后,将Co2+氧化成Co3+,然后以Co3+ 做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用下图装置模拟上述过程:
① 写出阳极电极反应式。
② 写出除去甲醇的离子方程式。
(14分)A、B、C、D、E是五种短周期的主族元素,它们的原子序数依次增大,A、
D都能与C按原子个数比为1:1或2:1形成化合物,A、B组成的气态化合物的水溶
液呈碱性,E与C的最外层电子数相同。
(1)画出D的原子结构示意图,E元素在周期表中的位置是。
(2)A与C形成原子个数比为1:1的化合物甲,其中含有化学键类型为 。
(3)D与C按原子个数比为1:1形成化合物的电子式是 。
(4)B、C所形成氢化物的稳定性由强到弱的顺序是(填具体的化学式)。
(5)F是一种历史悠久、应用广泛的金属元素。若将F金属投入到盐酸溶液中,生成了浅绿色溶液M。写出M的酸性溶液和A与 C形成的化合物甲反应的离子方程式。
(6)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料,以A2、B2为电极反应物,以HCl—NH4Cl溶液为电解质溶液制造新型燃料电池,试写出该电池的正极电极反应式:;放电时溶液中H+移向(填“正”或“负”)极。
(7) E(s)+O2(g)EO2(g) △H1 E(g)+O2(g)EO2(g) △H2,则△Hl△H2(填“>”或“<”或“=”)。
A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物,A是单质。它们之间有如下的反应关系:
(1)若A是淡黄色固体,C、D是氧化物,且C是造成酸雨的主要物质。写出其中D与水反应生成的酸名称 。
(2)若B是气态氢化物。C、D是氧化物且会造成光化学烟雾污染。写出③反应的化学方程式 。
(3)若D物质具有两性,②③反应均要用强碱溶液,④反应是通入过量的一种引起温室效应的主要气体。写出④反应离子方程式 。
(4)若A是太阳能电池用的光伏材料。C、D为钠盐,两种物质中钠、氧外的元素为同一主族,且溶液均显碱性。写出②反应的化学方程式 。
(5)若A是应用最广泛的金属。④反应用到A,②⑤反应均用到同一种非金属单质。写出④反应的离子方程式 。