(10分)有A、B、C、D、E五种元素,其中A、B、C属于同一周期,A原子最外层p能级的电子数等于次外层的电子总数;B原子最外层中有两个不成对的电子;D、E原子核内各自的质子数与中子数相等;B元素可分别与A、C、D、E生成RB2型化合物,并知在DB2和EB2中,D元素与B元素的质量比为7:8;E元素与B元素的质量比为1:1。试回答:
(1)写出D原子的电子排布式____________________。
(2)用电子式表示AE2的形成过程________________________________________。
(3)B、C两元素的第一电离能较大的元素是:________(填写元素符号)。
(4)C的氢化物的VSEPR模型为________,中心原子C的轨道杂化类型为________。
(5)C的单质分子中π键的数目为________,B、D两元素的气态氢化物的稳定性大小关系为:________>________(填写化学式)。
(6)由元素D组成的单质晶体中,与某个D原子距离最近的D原子有_____个;1molD的氧化物晶体中,含D-O键的数目____________。
汽车在现代生活中扮演着越来越重要的角色,但其尾气(碳氢化合物、氮氧化物及一氧化碳等)带来的环境污染越来越明显,汽车尾气的治理已经迫在眉睫。
(1)尾气中的CO主要来自于汽油的不完全燃烧。
①有人设想按下列反应除去CO:2CO(g)=2C(s)+O2(g)ΔH= +221kJ·mol-1,简述该设想能否实现______(填“是”或“否”)依据是:_______________________________________。
②研究表明:反应CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)平衡常数随温度的变化如下表所示:
温度/℃ |
400 |
500 |
800 |
平衡常数K |
9.94 |
9 |
1 |
该反应的ΔH______0(填“>”或“<”)若反应在500℃时进行,设起始时CO和H2O的浓度均为0.020mol·L﹣1,在该条件下达到平衡时,CO的转化率为 。
(2)用CO做燃料电池电解NaCl溶液、FeCl3和FeCl2混合液的示意图如图1所示,其中A、B、D均为石墨电极,C为铜电极,转移0.4mol e-后,断开K。
①乙中产生的气体在标准状况下的体积为 。
②丙装置溶液中金属阳离子的物质的量与转移电子的物质的量变化关系如图2所示,反应结束后,要使丙装置中金属阳离子恰好完全沉淀,需要 mL 5.0mol·L﹣1 NaOH溶液。
(3)电解法处理氮氧化合物是目前大气污染治理的一个新思路,原理是将NOx在电解池中分解成无污染的N2和O2除去,如图示,两电极间是固体氧化物电解质,在一定条件下可自由传导O2-,电解池阴极反应为__________________。
(4)尾气中的碳氢化合物,如甲烷,可以用来制备氢气。其反应方程式为:
CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)ΔH = +206.2kJ/mol [其中投料比n(CH4):n(H2O)=1:1]。对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(PB)代替物质的量浓度(cB)也可表示平衡常数(记作KP,分压=总压×物质的量分数)。平衡时CH4的转化率与温度、压强(总压)的关系如图所示:
则p1__ p2 (填“>”或“<”),p2时M点的平衡常数KP=________(小数点后保留3位)。
已知:R-CH=CH-O-R′(烃基烯基醚) R-CH2CHO + R′OH,烃基烯基醚A的相对分子质量(M r)为176,分子中碳氢原子数目比为3∶4。与A相关的反应如下
请回答下列问题:
(1)A的结构简式为__________;
(2)B的名称是__________;B→C的反应类型是__________;
(3)写出C→D反应的化学方程式:___________________________;
(4)写出两种同时符合下列条件的E的同分异构体的结构简式:_________、________。
① 属于芳香醛;②苯环上有两种不同环境的氢原子
(5)写出由E转化为对甲基苯乙炔()的合成路线流程(无机试剂任选)。合成路线流程图示例如下:
__________________________ _ 。
(6)请写出你所写出的流程图中最后一步反应的化学方程式_______________。
有A、D、E、G、M、L六种前四周期的元素。A是宇宙中最丰富的元素。D原子核外有1个未成对电子,D+比E原子少一个电子层,E原子得一个电子填入3p轨道后,3p轨道呈全充满状态。G原子的2p轨道有2个未成对电子,M的最高化合价和最低化合价的代数和为4,与G的原子序数相差8。L位于周期表第12纵行且是六种元素中原子序数最大的。R是由M、L形成的化合物,其晶胞结构如图所示。请回答下列问题:
(1)E元素的电负性________M元素的电负性(填“>”、“<”或“=”)。
(2)G的第一电离能比它同周期前一族相邻元素的第一电离能________(填“大”或“小”)。
(3)E-的最外层共有______种不同运动状态的电子,最外层电子分属______个能级。M2E2广泛用于橡胶工业,在该化合物分子中,所有原子最外层均满足8电子稳定结构。则在M2E2分子中M原子的杂化类型是__________,M2E2是_________分子(填“极性”或“非极性”)。
(4)M和G形成的一种化合物分子式为MG2,该分子的VSEPR模型为__________,分子的空间构形为___________。
(5)L的价电子排布式为_________,该元素位于周期表中_____族。
(6)R的化学式为________(用元素符号表示),属于_______晶体。已知R晶体的密度为ρ g•cm-3,则该晶胞的边长a="_____________" cm,(阿伏加德罗常数用NA表示)。
铝是人类生活中继铜、铁之后又一个重要的金属。工业上冶炼金属铝的原料来源于自然界中重要的矿物质钒土(主要成分:Al2O3;还有SiO2、Fe2O3、FeCO3、MgCO3等杂质)。从钒土中提取得到Al2O3的工艺流程如下图所示:
请回答下列问题:
(1)固体A所含物质的化学式(或分子式)是_____________________________。
(2)写出溶液A与气体B反应的离子方程式________________________________。
(3)工业冶炼金属铝通常用石墨碳块作电解槽的阳极,请你根据电解原理解释电解冶炼铝过程中,需要定期补充阳极碳块的原因____________________________。
(4)Al2O3的熔点很高,因而在工业冶炼时,需将Al2O3的熔于熔化的冰晶石(Na3AlF6)中进行电解。有一位同学查阅资料发现,AlCl3的熔点很低。他提出:可通过电解熔融状态的AlCl3制取金属铝。你认为他提出的方案是否可行?为什么?______________________________________________。
(5)另一位同学分析了“从钒土中提取Al2O3的工艺流程”后指出:可以从“溶液B”中分离得到另一个重要的化工产品——小苏打。根据这位同学的想法,如果不考虑生产过程的损耗,请你计算每生产10.0t金属铝,理论上可得到小苏打产品___________t。
要配制450mL 0.2mol•L-1FeSO4溶液,实验操作步骤有:①在天平上称取a g绿矾(FeSO4•7H2O),将它放在烧杯中,用适量蒸馏水使其完全溶解 ②将所得溶液沿玻璃棒注入500mL容量瓶中③继续向容量瓶中加水至液面距刻度线1–2cm处,改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面底部与刻度线相切④用少量水洗涤烧杯和玻璃棒2-3次,每次洗液都转入容量瓶⑤将容量瓶塞紧,充分摇匀
填写下列空白
(1)a g绿矾的实际质量为____________g。
(2)上述操作步骤的正确顺序为__________________。
(3)下列操作会使所配溶液的浓度偏高的是__________。
A.若配制时遗漏步骤④; | B.定容时俯视刻度线; |
C.称量时物、码放反了; | D.绿矾样品已部分风化 |
E.摇匀后溶液低于刻度线,再加入蒸馏水使液面最低点与刻度线相切;
F.引流时玻璃棒靠在刻度线上方
(4)取一定体积所配制硫酸亚铁的溶液,用一定浓度的酸性KMnO4标准溶液进行滴定,滴定过程中______(需要或不需要)指示剂,并说明理由_________________________________________。
Ⅱ. 三氟化氮(NF3)是一种新型的电子材料,它在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应,其生成物有HF、NO、HNO3。根据要求回答下列问题:
(1)写出该反应的化学方程式:_________________________________________。反应过程中,被氧化与被还原的元素物质的量之比为______。
(2)若反应中生成0.2mol HNO3,转移的电子数目为______。