【化学—选修3:物质结构与性质】(15分)A、B、C、D、E、F均属前四周期且原子序数依次增大的六种元素,其中A、B、C是同一周期相邻的三种元素,C的氢化物水溶液呈碱性;D的基态原子3p轨道上有3个未成对电子;E、F为副族元素,4s能级均只有一个电子。回答下列问题:
(1)A、B、C三种元素按电负性由小到大的顺序是_________(用元素符号表示)。
(2)B与氧原子能形成四原子阴离子,其中B的杂化方式为_____________;C的三氯化物分子的立体构型为____________________________________。
(3)任写一种与BC—离子互为等电子体的离子__________________(写出化学式)。
(4)F原子的外围电子排布式为_____________,F晶体中原子的堆积方式是下图中的_________(填写“甲”、“乙”或“丙”)。
(5)E的离子可以形成多种配合物,将ECl3溶液蒸发浓缩,析出深绿色晶体。该晶体中E3+、Cl—、H2O的物质的量之比为1∶3∶6,且E的配位数为6。向1.0mol该晶体的溶液中加入足量AgNO3溶液产生143.5g白色沉淀,则该配合物的化学式为__________________________。
(6)AD是一种耐磨材料,其结构与金刚石相似,下图为其晶体结构单元,它可由A的三溴化物和D的三溴化物于高温下在氢气的氛围中合成。
①写出合成AD的化学方程式:________________________。
②已知晶体中A与D原子的最近距离为a pm,则该晶体密度的表达式为_________g/cm3。(不需化简,阿伏加德罗常数为NA)
有A、B、C、D、E五种常见化合物,都是由下表中的离子形成的:
阳离子 |
K+ Na+ Cu2+ Al3+ |
阴离子 |
SO42- HCO3-NO3- OH- |
为了鉴别上述化合物,分别完成以下实验,其结果是:
①将它们溶于水后,D为蓝色溶液,其他均为无色溶液;
②将E溶液滴入到C溶液中出现白色沉淀,继续滴加,沉淀溶解;
③进行焰色反应,仅有B、C为紫色(透过蓝色钴玻璃);
④在各溶液中加入硝酸钡溶液,再加过量稀硝酸,只有A中放出无色气体,只有C、D中产生白色沉淀;
⑤将B、D两溶液混合,未见沉淀或气体生成。
根据上述实验填空:
(1)写出B、D的化学式:B,D 。
(2)将含lmol A的溶液与含l mol E的溶液反应后蒸干,仅得到一种化合物,该化合物化学式为。
(3)C常用作净水剂,用离子方程式表示其净水原理。
(4)在A溶液中加入少量澄清石灰水,其离子方程式为。
(5)向20mL 2mol/L C溶液中加入30mL E溶液,充分反应后得到0.78g沉淀,则E溶液的物质的量浓度可能是moI/L。
W、X、Y、Z为短周期内除稀有气体外的4种元素,它们的原子序数依次增大,其中只有Y为金属元素。Y和W的最外层电子数相等。Y、Z两元素原子的质子数之和为W、X两元素质子数之和的3倍。由此可知:
(1)写出元素符号:W为_________,X为________,Y为_________,Z为__________。
(2)是由___________键组成的分子,其电子式为______________。
(3)由Y、X、W组成的物质中有_______键和_______键组成的_______化合物。
(1)将饱和的FeCl3溶液逐滴加入到沸水中,溶液的颜色会不断加深,可得到一种红褐色透明液体。写出该过程的离子方程式
在上述溶液中逐滴加入稀硫酸溶液,发生的现象是
反应的离子方程式
(2)有Fe2+、NO3-、Fe3+、NH4+、H+和H2O六种粒子,分别属于同一氧化还原反应中的反应物和生成物,则该反应的离子方程式是
其中还原剂与氧化剂的物质的量之比为。
SCN—离子与Cl—、Br—、I—离子性质相似,都能与AgNO3溶液反应生成沉淀,且该反应比SCN—与Fe3+的反应更易发生。利用该性质,可测定NaCl和NaBr混合物的组成。现称取混合物样品0.529 g溶于水后,加入过量的0.3000 mol·L-1的AgNO3溶液40.00 mL,再加入少量含Fe3+的溶液作指示剂,然后用0.2000 mol·L-1 NH4SCN溶液去滴定过量的Ag+,当滴到溶液恰好呈红色时,即达到终点,此时共用去NH4SCN溶液30.00 mL。试回答下列问题:
⑴所用的指示剂最好选用(填序号);
A.Fe2(SO4)3 | B.Fe(NO3)3 | C.FeCl3 | D.FeBr3 |
⑵NH4SCN与Fe3+反应的离子方程式为:。
⑶计算混合物样品中NaCl和NaBr的物质的量之比。
第一电离能I1是指气态原子X(g)处于基态时,失去一个电子成为气态阳离子X+(g)所需要的能量。下表是部分元素原子的第一电离能I1:(单位)
H |
He |
||||||
1.3120 |
0.3723 |
||||||
Li |
Be |
B |
C |
N |
O |
F |
Ne |
0.5203 |
0.8995 |
0.8001 |
1.0864 |
1.4023 |
1.3140 |
1.6810 |
2.0807 |
Na |
Mg |
Al |
Si |
P |
S |
Cl |
Ar |
0.4958 |
0.7377 |
0.5776 |
0.7865 |
1.0118 |
0.9996 |
1.2511 |
1.5205 |
K |
Ca |
Ga |
Ge |
As |
Se |
Br |
Kr |
0.4189 |
0.5898 |
0.5788 |
0.9440 |
0.9409 |
1.1399 |
1.3507 |
|
Rb |
Sr |
In |
Sn |
Sb |
Te |
I |
Xe |
0.4030 |
0.5495 |
0.5583 |
0.7086 |
0.8316 |
0.8693 |
1.0084 |
1.1704 |
Cs |
Ba |
Tl |
Pb |
Bi |
Po |
At |
回答下列问题:
(1)从表中数据可知,同一主族元素原子的第一电离能I1变化规律是 。说明同一主族元素 能力从上到下逐渐增强。
(2)从表中数据预测Ge元素第一电离能I1的最小范围。
(3)SiC是原子晶体,其结构类似金刚石,为C、Si两原子依次相同排列的正四面体空间网状结构。如图为两个中心重合,各面分别平行的两个正方体,其中心为Si原子,试在小正方体的顶点画出与Si最近的C(用表示)的位置,在大正方体的棱、顶、面等处画出相应Si(用
表示)的位置。