( 9分)纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域。
(1)A和B的单质单位质量的燃烧热大,可用作燃料。已知A和B为短周期元素,其原子的第一至第四电离能如下表所示:
电离能kJ·mol-1 |
I1 |
I2 |
I3 |
I4 |
A |
932 |
1 821 |
15 390 |
21 771 |
B |
738 |
1 451 |
7 733 |
10 540 |
①某同学根据上述信息,某同学推断B的核外电子排布如图所示,该同学所画的电子排布图违背了________。
②根据价层电子对互斥理论,预测A和氯元素形成的简单分子空间构型为____________。A原子杂化类型是_______________。
(2)氢气作为一种清洁能源,必须解决它的储存问题,C60可用作储氢材料。
①已知金刚石中的C—C的键长为154.45 pm,C60中C—C键长为145~140 pm,有同学据此认识C60的熔点高于金刚石,你认为是否正确__________理由是____________________________。
②科学家把C60和K掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物,其晶胞如图所示,该物质在低温时是一种超导体。该物质的K原子和C60分子的个数比为____________。晶胞中每个C60分子周围与之等距离且最近的C60分子数是_________。
③继C60后,科学家又合成了Si60、N60;C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是____________。Si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键,且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构,则Si60分子中π键的数目为________。
(3)1986年,瑞士两位科学家发现一种性能良好的金属氧化物超导体,使超导工作取得突破性进展,为此两位科学家获得了1987年的Nobel物理学奖。其晶胞结构如图。
①根据图示晶胞结构,推算晶体中Y、Cu、Ba和O原子个数比,其化学式________。
②已知该化合物中各元素的化合价Y为+3价,Ba为+2价,Cu为+2价和Cu为+3价,根据①所推出的化合物的组成,试计算化合物中这两种价态Cu原子个数比_______________。
③Ba2+的配位数为___________。
下表列出了A—R九种元素在周期表中的位置,用元素符号或化学式填空。
![]() 周期 |
ⅠA |
ⅡA |
ⅢA |
ⅣA |
ⅤA |
ⅥA |
ⅦA |
0 |
2 |
E |
F |
||||||
3 |
A |
C |
D |
G |
R |
|||
4 |
B |
H |
(1)这九种元素中:化学性质最不活泼的是;金属性最强的是 ;最高价氧化物的水化物碱性最强的碱是;最高价氧化物的水化物酸性最强的酸是。
(2)D元素的最高价氧化物对应的水化物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是
。
(3)A、B、C三种元素按原子半径由大到小的顺序排列的为。
(4)F的氢化物的电子式;G、H 氢化物的稳定性递减的顺序是。
(5)H元素跟A元素形成的化合物的化学式是;该化合物做焰色反应时火焰呈色。
(6) B和G两种元素形成的化合物属于(填“离子化合物”或“共价化合物”),请用电子式表示其形成过程。
相对分子质量不超过200的某芳香族化合物,欲确定其结构,学习小组的同学进行了一系列实验,获得如下信息:
I.元素分析证明:该物质只含C、H、O三种元素,且氧元素的质量分数为31.6%。
II.该物质不能与FeCl3溶液发生显色反应,其苯环上的一元取代物有两种。
III.0.1mol该有机物分别与足量NaHCO3溶液或足量金属钠反应,均可放出2.24L气体(体积均已折算为标准状况下的体积)。
(1)该有机物的结构简式是。
(2)写出同时符合以下条件的该有机物的两种同分异构体的结构简式:。
。
(①苯的对位二元取代物②能够发生银镜反应③遇FeCl3溶液发生显色反应)
(3)第(2)小题中有一种物质还能发生水解反应,写出该物质发生下列反应的方程式
①与Na2CO3溶液反应:
②与NaOH溶液反应:
有机物G是一种医药中间体,常用来制备抗凝血药,可通过下列路线合成
请回答下列问题:
(1)A与银氨溶液反应有银镜生成,则A的结构简式是。
(2)B→C的反应类型是。
(3)E的结构简式是。
(4)写出F和过量NaOH溶液共热时反应的化学方程式:。
(5)下列关于G的说法正确的是
a.能与溴单质反应 b.能与金属钠反应
c.1molG最多能和3mol氢气反应 d.分子式是C9H7O3
(6)与D互为同分异构体且含有酚羟基、酯基的有种
某有机物A分子式为CxHyOz,15gA完全燃烧生成22gCO2和9gH2O。
(1)求该有机物的最简式
(2)若A是一种无色具有强烈刺激气味的气体,具有还原性,则其结构简式是_____________。
(3)若A和Na2CO3混合有气体放出,和醇发生酯化反应,则A的结构简式为:_________。
(4)若A是易挥发有水果香味的液体,能发生水解的反应,则其结构简式为:___________。
(12分)弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶物的溶液平衡均属于化学平衡。
I、已知H2A在水中存在以下平衡:H2AH++HA-,HA-
H++A2-。
⑴NaHA溶液(选填“显酸性”、“显碱性”、“显中性”或“无法确定”)。
⑵某温度下,若向0.1 mol/L的NaHA溶液中逐滴滴加0.1 mol/L KOH溶液至溶液呈中性。此时该混合溶液中下列关系中,一定正确的是。
a.c(H+)·c(OH-)=1×10―14 b.c(Na+)+c(K+)=c(HA-)+2c(A2-)
c.c(Na+)>c(K+) d.c(Na+)+c(K+)=0.05 mol/L
⑶已知常温下H2A的钙盐(CaA)饱和溶液中存在以下平衡:
CaA(s)Ca2+(aq)+A2-(aq)△H>0。
①温度降低时,Ksp(填“增大”、“减小”或“不变”,下同)。
②滴加少量浓盐酸,c(Ca2+)。
II、含有Cr2O72-的废水毒性较大,某工厂废水中含5.00×10-3 mol·L-1的Cr2O72-。为使废水能达标排放,作如下处理:
Cr2O72-Cr3+、Fe3+
Cr(OH)3、Fe(OH)3
⑷欲使10L该废水中的Cr2O72-完全转化为Cr3+,理论上需要加入g FeSO4·7H2O。
⑸若处理后的废水中残留的c(Fe3+)=2×10-13mol·L-1,则残留的Cr3+的浓度为。(已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38 Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31)