氮是一种重要的非金属元素,可以形成多种不同类型的化合物,请根据要求回答下列问题:
(1)NA表示阿伏加德罗常数的数值。69g NO2和N2O4的混合气体中含有____NA个氧原子;2L 0.6 mol/LFe(NO3)3溶液中含_____NA个NO3-离子。
(2)三氟化氮(NF3)是一种无色,无味的气体,它是微电子工业技术的关键原料之一,三氟化氮在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应,其反应的产物有:HF、NO和HNO3,
① 写出该反应的化学方程式 .
若反应中生成0.15 mol HNO3,转移的电子数目为________个.
②三氟化氮可由氨气和氟气反应得到:4NH3+3F2=NF3+3NH4F;据题意推测 NF3、F2、NO三种气体中,氧化性由强到弱的顺序为
③NF3是一种无色、无臭的气体,一旦NF3泄漏,可以用NaOH溶液喷淋的方法减少污染,其产物除NaNO2、NaF、H2O外,还肯定有_______________(填化学式).
(3)氨和联氨(N2H4)是氮的两种常见化合物,制备联氨可用丙酮为催化剂,将次氯酸钠与氨气反应,该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为2:1,写出该反应的化学方程式 。
现有六种元素,其中A、B、C、D为短周期主族元素,E、F为第四周期元素,它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息,回答问题。
A原子核外电子分占3个不同能级,且每个能级上排布的电子数相同 |
B元素原子的核外p电子总数比s电子总数少1 |
C原子p轨道上成对电子数等于未成对电子数,且与A同周期 |
D元素的族序数与周期数的差为4,且不与A元素在同一周期 |
E位于周期表中第七列 |
F元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子 |
(1)A的基态原子最外层有______种不同运动状态的电子。
(2)E2+的基态核外电子排布式为____________________。
(3)A、B、C三种元素的最简单氢化物的熔点由低到高的顺序是________。A、B、C三种元素组成的分子中与AC2互为等电子体的分子为________________(用元素符号表示)。
(4)BD3中心原子的杂化方式为________,其分子空间构型为____________。
(5)用晶体的X射线衍射法对F的测定得到以下结果:F的晶胞为面心立方最密堆积(如下图),又知该晶体的密度为ρ g·cm-3,晶胞中该原子的配位数为______________;F的原子半径是________ cm(阿伏加德罗常数为NA)。
化学中的某些元素是与生命活动密不可分的元素。请回答下列问题:
(1)NH4NO3是一种重要的化学肥料,其中N原子的杂化方式分别是________,NO3—的空间构型为____________。
(2)A、B、C三元素的原子序数依次增大,它们原子的最外层电子排布均为4s1。
①B元素基态原子电子排布式为___________________________________________。
②A元素单质的晶体堆积模型为________(填字母),其空间利用率为__________。
③氢元素与C元素可形成一种红色化合物,其晶体结构单元如下图。则该化合物的化学式为__________(小白球表示H,小黑球表示C)。
(3)已知氮化硼(BN)的一种晶体结构与金刚石相似,则B—N—B之间的夹角是________,氮化硼的密度为3.52 g·cm-3,则B—N键的键长是________pm(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏加德罗常数为NA)。
铜及其合金是人类最早使用的金属材料。
(1)金属铜采取下列哪种方式堆积( )
(2)在1个Cu2O晶胞中(结构如上图所示),Cu原子配位数为__________。
(3)科学家通过X射线推测胆矾中既含有配位键,又含有氢键,其结构示意图可简单表示如下:
①胆矾的化学式用配合物的形式表示为____________。
②胆矾中SO42—的空间构型为________,H2O中O原子的杂化类型为________。
③某兴趣小组称取2.500 g胆矾晶体,逐渐升温使其失水,并准确测定不同温度下剩余固体的质量,得到如图所示的实验结果示意图。下列说法正确的是( )
A.晶体从常温升到105 ℃的过程中只有氢键断裂 |
B.胆矾晶体中形成配位键的4个水分子同时失去 |
C.120 ℃时,剩余固体的化学式是CuSO4·H2O |
D.按胆矾晶体失水时所克服的作用力大小不同,晶体中的水分子可以分为3种 |
一项科学研究成果表明,铜锰氧化物(CuMn2O4)能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(HCHO)。
(1)向一定物质的量浓度的Cu(NO3)2和Mn(NO3)2溶液中加入Na2CO3溶液,所得沉淀经高温灼烧,可制得CuMn2O4。
①写出基态Mn原子的价电子排布式为____________________________________。
②CO32—的空间构型是__________________(用文字描述)。
(2)在铜锰氧化物的催化下,CO被氧化为CO2,HCHO被氧化为CO2和H2O。
①根据等电子体原理,CO分子的结构式为_________________________________。
②CO2分子中C原子轨道的杂化类型为____________________________________。
③1 mol甲醛(HCHO)分子中含有的σ键数目为______________________________。
(3)向CuSO4溶液中加入过量NH3·H2O溶液可生成[Cu(NH3)4]2+。不考虑空间构型,[Cu(NH3)4]2+的结构可用示意图表示为______________________。
氯酸镁晶体[Mg(ClO3)2·6H2O]可用作棉花收获前脱叶剂、小麦催熟剂、除草剂、干燥剂。实验室制备少量Mg(ClO3)2的操作步骤如下:
(1)制备NaClO3晶体:在实验室里可用如图所示装置制取NaClO3。图中:a为氯气发生装置;b为NaClO3的制备装置;c为尾气吸收装置。
①装置a中反应的离子方程式为____________________________
②工业上用石灰乳代替烧碱溶液吸收尾气的原因是___________________________
③装置b中发生反应的化学方程式为3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O,请推测在加热NaClO溶液时发生反应的化学方程式:______________________________。
(2)制备氯酸镁晶体:由上述提纯制得的NaClO3和MgCl2按化学反应方程式计量数之比混合可制得Mg(ClO3)2,原理为MgCl2+2NaClO3=Mg(ClO3)2+2NaCl。已知四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如下图所示:
请补充由(1)制得的NaClO3制备Mg(ClO3)2·6H2O的操作步骤:
①按计量数之比将MgCl2和NaClO3混合溶于85 ℃的热水中,加热蒸发;
②______________________;
③______________________;
④重结晶。
(3)问题讨论:①用60 ℃ Na2CO3溶液吸收Cl2也可制得NaClO3,请写出该反应的化学方程式:__________________________________________。
②制备氯酸镁晶体时最后进行重结晶操作的目的是___________________________。