【化学选修3:物质结构与性质】A、B、C、D、E是元素周期表中前四周期中五种常见元素,其相关信息如下表:
元素 |
相关信息 |
A |
原子核外L层电子数是K层的2倍 |
B |
其一种单质被称为地球生物的“保护伞” |
C |
元素的第一电离能是第3周期所有元素中最小的 |
D |
基态原子最外层电子排布为(n+1)sn(n+1)p(n+2) |
E |
可形成多种氧化物,其中一种为具有磁性的黑色晶体 |
请回答下列问题:
(1)C在元素周期表中位于第 周期、第 族;D的基态原子核外电子排布式是 。
(2)B、C、D的简单离子半径由大到小的顺序为(用化学符号表示,下同) ,B、D的简单氢化物中稳定性较大的是 。
(3)B的常见单质和C的单质按物质的量比1∶2反应生成的化合物中化学键的类型为 ;该化合物属于 晶体。
(4)E形成的黑色磁性晶体发生铝热反应的化学方程式是 。
(5)已知:2AB(g)+B2(g)2AB2(g) ΔH="-566.0" kJ·mol-1
D(s)+B2(g)DB2(g)ΔH="-296.0" kJ·mol-1
处理含AB、DB2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为固态单质D,请写出此反应的热化学方程式: 。
分X、Y、Z、Q、R是五种短周期元素,原子序数依次增大。X、Y两元素最高正价与最低负价之和均为0;Q与X同主族;Z、R分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素。
请回答下列问题:
(1)五种元素原子半径由大到小的顺序是(写元素符号) 。
(2)X与Y能形成多种化合物,其中既含极性键又含非极性键,且相对分子质量最小的物质(写分子式) 。
(3)由以上某些元素组成的化合物A、B、C、D有如下转化关系:(在水溶液中进行)其中,C是溶于水显酸性的气体;D是淡黄色固体。写出C的结构式: ;D的电子式: 。
①如果A、B均由三种元素组成,B为两性不溶物,则A的化学式为 ;由A转化为B的离子方程式为 。
②如果A由三种元素组成,B由四种元素组成,A、B溶液均显碱性。用离子方程式表示A溶液显碱性的原因: 。A、B浓度均为0.1mol/L的混合溶液中,子浓度由大到小的顺序是 ;常温下,在该溶液中滴加稀盐酸至中性时,溶质的主要成分有 。
氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料,请回答下列问题:
(1)基态B原子的电子排布式为___________;B和N相比,电负性较大的是_________,BN中B元素的化合价为___________;
(2)在BF3分子中,F-B-F的键角是___________,B原子的杂化轨道类型为___________;BF3和过量NaF作用可生成NaBF4,BF4-的立体结构为_____________;
(3)在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中,层内B原子与N原子之间的化学键为__________,层间作用力为__________;
(4)六方氮化硼在高温高压下,可以转化为立方氮化硼晶胞,其结构与金刚石相似, 硬度与金刚石相当,晶胞边长为361.5pm,立方氮化硼晶胞中含有__________个氮原子、____________个硼原子,立方氮化硼的密度是___________g·cm-3(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏伽德罗常数为NA)。
Ⅰ.高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂,比C12、O2、C1O2、KMnO4氧化性更强,无二次污染,工业上是先制得高铁酸钠,然后在低温下,向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和,使高铁酸钾析出。
(1)干法制备高铁酸钠的主要反应为:2FeSO4 + a Na2O2 = 2Na2FeO4 + b X + 2Na2SO4 + c O2↑
该反应中物质X应是 ________ ,b与c的关系是 _____________ 。
(2)湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的反应体系中有六种数粒:Fe(OH)3、C1O-、OH-、FeO42-、C1-、H2O。
①写出并配平湿法制高铁酸钾的离子反应方程式: ________________。
②每生成1mol FeO42-转移 _______mo1电子,若反应过程中转移了0.3mo1电子,则还原产物的物质的量为 ______ mo1。
Ⅱ.已知:2Fe3++2I-=2Fe2++I2,2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-。
(1)含有1 mol FeI2和2 mol FeBr2的溶液中通入2 mol Cl2,此时被氧化的离子是____________,被氧化的离子的物质的量分别是________________________。
(2)若向含a mol FeI2和b mol FeBr2的溶液中通入c mol Cl2,当I-、Fe2+、Br-完全被氧化时,c为________________________(用含a、b的代数式表示)。
二元弱酸是分步电离的,25时碳酸和草酸的如下表:
H2CO3 |
Ka1=4.3×10-7 |
H2C2O4 |
Ka1=5.6×10-2 |
Ka2=5.6×10-11 |
Ka2=5.42×10-5 |
(l)设有下列四种溶液:
A.0.1 mol/L的Na2C2O4溶液 B.0.1 mol/L的NaHC2O4溶液
C.0.1 mol/L的Na2CO3溶液 D.0.1 mol/L的NaHCO3溶液
其中,c(H+)最大的是_________,c(OH-)最大的是_________ 。
(2)某化学实验兴趣小组同学向用大理石和稀盐酸制备CO2后残留液中滴加碳酸钠溶液,在溶液中插入pH传感器,测得pH变化曲线如图所示。
刚开始滴入碳酸钠溶液时发生反应的离子方程式为 ,BC段发生反应的离子方程式为 ,D点时混合溶液中由水电离产生的c(H+)="_________" mol/L。
(Ⅰ).A、B、C、D、E、F是六种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大,其中C、F分别是同一主族元素,A、F两种元素的原子核中质子数之和比C、D两种元素原子核中质子数之和少2,F元素的最外层电子数是次外层电子数的0.75倍。又知B元素的最外层电子数是内层电子数的2倍,E元素的最外层电子数等于其电子层数。请回答:
(1)1 mol由E、F二种元素组成的化合物跟由A、C、D三种元素组成的化合物反应生成两种盐和水,完全反应后消耗后者的物质的量为 。
(2)A、C、F间可以形成甲、乙两种负一价双原子阴离子,甲有18个电子,乙有10个电子,则甲与乙反应的离子方程式为 ;
(3)科学研究证明:化学反应热只与始终态有关,与过程无关。单质B的燃烧热为a kJ/mol。由B、C二种元素组成的化合物BC 14g完全燃烧放出热量b kJ,写出单质B和单质C反应生成BC的热化学方程式: ;
(4)工业上在高温的条件下,可以用A2C与BC反应制取单质A2。在等体积的I、II两个密闭容器中分别充入1 molA2C和1mol BC、2 mol A2C和2 mol BC。一定条件下,充分反应后分别达到平衡(两容器温度相等)。下列说法正确的是 。
A.达到平衡所需要的时间:I>II
B.达到平衡后A2C的转化率:I=II
C.达到平衡后BC的物质的量:I>II
D.达到平衡后A2的体积分数:I<II
(5)用B元素的单质与E元素的单质可以制成电极浸入由A、C、D三种元素组成化合物的溶液中构成电池,则电池负极反应式为 。
(Ⅱ).A、B、C、D、E、F是短周期元素组成的中学常见的物质,他们的转化关系如图所示(部分反应条件略去):
(1)若所有转化都是非氧化还原反应,B、D、E含有同种金属元素,F为强碱(部分产物略去),则B+D→E的离子方程式为 ,C为同周期元素构成的1:1型化合物,则C的电子式为 。
(2)若A、D、F为单质,B、C、E为化合物,B为两种非金属元素所组成的化合物,则E的化学式为 。A+B→C+D的化学方程式为 。