(15分) A、B、X、Y、Z是元素周期表前四周期中的常见元素,原子序数依次增大。A元素可形成自然界硬度最大的单质;B与A同周期,核外有三个未成对电子;X原子的第一电离能至第四电离能分别是:I1 ="578" kJ/mol,I2="1" 817 kJ/mol,I3=" 2" 745 kJ/mol,I4 ="11" 575 kJ/mol;常温常压下,Y单质是固体,其氧化物是形成酸雨的主要物质;Z的一种同位素的质量数为63,中子数为34。请回答下列问题:
(1)AY2是一种常用的溶剂,为 分子(填“极性”或“非极性”),分子中存在 个σ键。
(2)X形成的单质与NaOH溶液反应的离子方程式为 超高导热绝缘耐高温纳米XB在绝缘材料中应用广泛,其晶体与金刚石类似,属于 晶体。B的最简单氢化物容易液化,理由是 。
(3)X、氧、B元素的电负性由大到小的顺序为 (用元素符号作答) 。
(4)Z的基态原子核外电子排布式为 。元素Z与人体分泌物中的盐酸以及空气反应可生成超氧酸:Z+HCl+O2=ZCl+HO2, HO2(超氧酸)不仅是一种弱酸而且也是一种自由基,具有极高的活性。下列说法或表示不正确的是 (填序号)
①氧化剂是O2
②HO2在碱中不能稳定存在
③氧化产物是HO2
④1 mol Z参加反应有1 mol电子发生转移
(5)已知Z的晶胞结构如下图所示,又知Z的密度为9.00 g/cm3,则晶胞边长为 cm。ZYO4常作电镀液,其中YO42-的空间构型是 ,Y原子的杂化轨道类型是 杂化。
元素周期表中第ⅦA族元素的单质及其化合物的用途广泛。
(1)与氯元素同族的短周期元素的原子结构示意图为________。
(2)能作为氯、溴、碘元素非金属性(原子得电子能力)递变规律的判断依据是________(填序号)。
a.Cl2、Br2、I2的熔点b.Cl2、Br2、I2的氧化性
c.HCl、HBr、HI的热稳定性 d.HCl、HBr、HI的酸性
(3)工业上,通过如下转化可制得KClO3晶体:
①完成Ⅰ中反应的总化学方程式:
②Ⅱ中转化的基本反应类型是________________,该反应过程能析出KClO3晶体而无其他晶体析出的原因是____________________________________。
(4)一定条件下,在水溶液中1 mol Cl-、ClO(x=1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如右图所示。
①D是________(填离子符号)。
②B→A+C反应的热化学方程式为________________(用离子符号表示)。
(10分)某种溶液仅含下表离子中的5种(不考虑水的电离与离子水解),且各种离子的物质的量均为1 mol。
阳离子 |
K+ Ba2+ Fe2+ Al3+ Fe3+ Mg2+ |
阴离子 |
OH- HCO3- CO32- Cl- NO3- SO42- |
若向原溶液中加入足量的盐酸,有无色气体生成。经分析反应后溶液中阴离子的种类没有变化。
(1)溶液中______(填“一定”、“一定不”或“可能”)含有HCO3-或CO32-,理由是________________。
(2)原溶液中所含的阴离子为__________,阳离子为__________。
(3)向原溶液中加入足量的盐酸,有无色气体生成的离子反应方程式为__________________。
(4)若向原溶液中加入足量的氢氧化钠溶液,充分反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥灼烧至恒重,得到固体质量为__________g。
(一)下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是___________________。
①无色溶液中:K+、Na+、MnO、SO
②甲基橙呈黄色的溶液中:I-、Cl-、NO、Na+
③石蕊呈蓝色的溶液中:Na+、AlO、NO
、HCO
④在pH=1的溶液中:Fe2+、NO、SO
、Na+
⑤在pH=0的溶液中:Na+、NO、SO
、K+
⑥在pH=12的溶液中:K+、Cl-、HCO、Na+
⑦含大量OH-的溶液中:CO、Cl-、F-、K+
⑧=1012的溶液中:NH
、Al3+、NO
、Cl-
⑨加入Al能放出H2的溶液中:Cl-、HCO、SO
、NH
⑩由水电离出的c(OH-)=10-14 mol/L的溶液中:Ca2+、K+、Cl-、HCO
⑪c(Fe3+)=0.1 mol/L的溶液中:K+、ClO-、SO、SCN-
⑫含大量Al3+的溶液中:K+、Na+、NO、ClO-
(二)三氟化氮(NF3)是一种新型电子材料,它在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应,其反应的产物有:HF、NO和HNO3,请根据要求回答下列问题:
(1)反应过程中,被氧化与被还原的元素原子的物质的量之比为____________。
(2)写出该反应的化学方程式_____________________________________。
(3)NF3是一种无色、无臭的气体,但一旦NF3在空气中泄漏,还是易于发现.你判断该气体泄漏时的现象是_______________________________________。
(4)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)。
(每空2分,作图3分,共13分)某结晶水合物含有两种阳离子和一种阴离子。称取两份质量均为45.3g的该结晶水合物,分别制成溶液。向其中一份逐滴加入NaOH溶液,开始发现溶液中出现白色沉淀并逐渐增多;一段时间后有气体逸出,该气体有刺激性气味,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,加热后共计可收集到2.24L该气体(标准状况);最后白色沉淀逐渐减少并最终消失。另一份逐滴加入Ba(OH)2溶液,开始现象类似,但最终仍有白色沉淀;过滤,用稀硝酸处理沉淀物,经洗涤和干燥,得到白色固体46.6 g。
请回答以下问题:
(1)该结晶水合物中含有的两种阳离子是Al3+和________,阴离子是________。
(2)试通过计算确定:n(Al3+)=________;该结晶水合物的化学式________。
(3)假设过程中向该溶液中加入的Ba(OH)2溶液的物质的量浓度为2.0mol/L。
①加入mLBa(OH)2溶液时,所得沉淀的总物质的量最大。
②请在下图中画出生成沉淀的物质的量与加入Ba(OH)2溶液体积的关系示意图。
(每空2分,共12分)焊接钢铁时常用的焊药为氯化铵,其作用是消除焊接处的铁锈。发生的反应体系中共有六种物质:NH4C1、FeC13、N2、Fe2O3、Fe和X。
(1)根据题意,可判断出X是(写化学式)。
(2)写出并配平该反应的化学方程式:
(3)发生氧化反应的物质是,反应中4mol的氧化剂能(填“失去”或
“得到”)mol电子.
(4)反应中被氧化产生了11.2L(标准状况)的气体时,被还原的物质的质量为。