有A、B、C、D、E五种短周期元素,已知相邻的A、B、C、D四种元素原子核外共有56个电子,在周期表中的位置如图所示。E的单质可与酸反应,1molE单质与足量酸作用,在标准状况下能产生33.6LH2;E的阳离子与A的阴离子核外电子层结构完全相同。
回答下列问题:
(1)A与E形成的化合物的化学式是 。
(2)B的最高价氧化物化学式为 ,C的元素名称为 。
(3)D的单质与水反应的方程式为_ 。
(4)向D与E形成的化合物的水溶液中滴入烧碱溶液直至过量,观察到的现象是 ,有关反应的离子方程式为 ; 。
现有A、B、C、D、E五种位于周期表前四周期元素,其原子序数依次增大,相关信息如下表所示:
元素 |
性质 |
A |
A含有3个能级,且每个能级所含的电子数相同 |
C |
C原子L电子层上有2对成对电子 |
D |
D元素是第四周期元素中未成对电子数最多的元素 |
E |
E+原子核外有3层电子且各层均处于全满状态 |
根据以上信息,回答下列问题:
(1)E元素基态原子的核外电子排布式为_________________。A、B、C三种元素的电负性由小到大的顺序为_______________(填元素符号)。
(2)BC3—的立体构型是_______________________。A与氢元素形成的一种化合物化学式为A2H4,则A2H4分子中A原子的杂化轨道类型为__________。
(3)DCl3能与B、C的氢化物形成六配位的配合物,且两种配体的物质的量之比为2∶1,1mol配合物与足量的AgNO3溶液反应能立即生成3molAgCl,则配合物化学式为 。
(4)已知C、E的一种化合物的晶胞如图所示,则该化合物的化学式为__________。
、
、
、
、
是五种常见的短周期元素,其原子半径随原子序数变化如下图所示。Z是地壳中含量最高的元素。W原子最外层电子数是K层电子数的2倍。
(l)W在周期表中的位置为_______________________。
(2)Y、Z的10电子氢化物分子中均含有的化学键类型为___________;其稳定性较强的是___________
(填化学式)。
(3)用化学方程式表示YZ2形成酸雨的反应:______________________。
用精密pH试纸(精确到0.l)测定酸雨pH的操作是______________________。
(4)常温下用1 mol/L100 mL NaOH溶液恰好完全吸收0.1molTZ2气体,此反应的离子方程式为
______________________;此时溶液pH<7的原因是___________________________。
(共17分)浓硫酸具有强氧化性,能与金属铜反应,现用浓硫酸与铜反应制得SO2并进行相关实验探究。
(1)装置A中发生反应的化学方程式是_______,盛放浓硫酸的仪器名称是 ,
装置B的作用是 ___ ____。
(2)设计装置C的目的是验证SO2的_______________性,D中NaOH全部转化为NaHSO3的标志是____________。
(3)反应结束时烧瓶中Cu有剩余,某同学认为H2SO4也有剩余,他设计了下列实验方案来测定剩余H2SO4的量。经冷却,定量稀释后进行下列实验,能达到目的是________(填序号);
a.用酸碱中和滴定法测定
b.与足量Zn反应,测量生成H2的体积
c.用PH计测溶液PH值
d.与足量BaCl2溶液反应,称量生成沉淀的质量
(4)向D瓶所得NaHSO3溶液中加入漂白粉溶液,反应有三种可能情况:
I. HSO3-与ClO-刚好反应完; II. 漂白粉不足; III. 漂白粉过量
同学们分别取上述混合溶液于试管中,通过下列实验确定该反应属于哪一种情况,请你完成下表:
实验序号 |
实验操作 |
现象 |
反应的可能情况 |
① |
滴加少量淀粉碘化钾溶液,振荡 |
III |
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② |
滴加少量棕红色的KI3溶液,振荡 |
II |
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③ |
滴入加少量酸性KMnO4溶液,振荡 |
溶液呈紫色 |
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④ |
加入几小块CaCO3固体 |
有气泡产生 |
(共18分)随着电子工业的发展,电子废料和电子废料逐步增多,这些电子废料和垃圾常常含有重要金属元素,具有回收价值,如一种含铝、锂、钴的新型电子材料,废料中的铝以金属铝箔的形式存在;钴以Co2O3·CoO的形式存在,吸附在铝箔的单面或双面;锂混杂于其中。从废料中回收氧化钴(CoO)的工艺流程如下:
(1)金属铝的化学性质活泼,但铝箔在空气中能稳定存在,原因是 ,则步骤I加碱后铝箔首先发生的反应的离子方程式为 。
(2)过程II中加入稀H2SO4酸化后,再加入Na2S2O3溶液浸出钴。则浸出钴的化学反应方程式为(产物中只有一种酸根) ,若消耗0.2molNa2S2O3,转移电子数目为 。在实验室模拟工业生产时,也可用盐酸浸出钴,但实际工业生产中不用盐酸,请从反应原理分析不用盐酸浸出钴的主要原因_______________。
(3)过程Ⅲ得到锂铝渣的主要成分是LiF和Al(OH)3,碳酸钠溶液在产生Al(OH)3时起重要作用,请写出该反应的离子方程式____________________。
(4)碳酸钠溶液在过程III和IV中所起作用有所不同,请写出在过程IV中起的作用是__________。
(5)工业制取的Na2CO3常常含有NaHCO3杂质,下列各说法正确的是______(填序号)。
A.可采用加热的方法除去Na2CO3固体中的NaHCO3杂质 |
B.向某无色溶液中滴加稀盐酸,生成无色无味的气体,通入澄清石灰水变浑浊,则溶液一定含有CO32‾ |
C.实验室有两瓶失去标签的试剂,分别为Na2CO3溶液和稀盐酸,不用其它试剂即可鉴别 |
D.可用Ca(OH)2鉴别Na2CO3与NaHCO3 |
(6)CoO溶于盐酸可得粉红色的CoCl2溶液。CoCl2含结晶水数目不同而呈现不同颜色,利用蓝色的无水CoCl2吸水变色这一性质可制成变色水泥和显隐墨水。下图是粉红色的CoCl2·6H2O晶体受热分解时,剩余固体质量随温度变化的曲线,A物质的化学式是______。
化学反应原理在科研和生产中有广泛应用,运用化学反应原理知识分析下列问题。
(1)工业生产可以用NH3(g)与CO2(g)经两步反应生成尿素,两步反应的能量变化示意图如下:
则NH3(g)与CO2(g)反应生成尿素的热化学方程式为_______________。
(2)在Cu2O/ZnO做催化剂的条件下,将CO(g)和H2(g)充入容积为2L的密闭容器中合成CH3OH(g),反应过程中,CH3OH的物质的量(n)与时间(t)及温度的关系如下图。
根据题意回答下列问题:
①反应达到平衡时,平衡常数表达式K= ;升高温度,K值 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
②在500℃,从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)= 。
③若其它条件不变,对处于Z点的体系,将体积压缩至原来的1/2,达到新的平衡后,下列有关该体系的说法正确的是 。
a.氢气的浓度与原平衡比减少 b.正、逆反应速率都加快
c.甲醇的物质的量增加 d.重新平衡时n(H2) /n(CH3OH)增大
④据研究,反应过程中起催化作用的为Cu2O,反应体系中含少量的CO2有利于维持Cu2O的量不变,
原因是: (写出相关的化学方程式并辅以必要的文字说明)。
(3)工业生产中用SO2为原料制取硫酸
①利用原电池原理,用SO2、O2和H2O来制备硫酸,该电池用多孔材料作电极,它能吸附气体,同时也能使气体与电解质溶液充分接触。请写出该电池的负极的电极反应式_____________。
②用Na2SO3溶液充分吸收SO2得NaHSO3溶液,然后电解该溶液可制得硫酸。电解原理示意图如下图所示。
请写出开始时阳极反应的电极反应式_________。