第四周期过渡元素Mn、Fe、Ti可与C、H、O形成多种化合物。
(1)下列叙述正确的是 。(填字母)
A.HCHO与水分子间能形成氢键
B.HCHO和CO2分子中的中心原子均采用sp2杂化
C.苯分子中含有6个键和1个大
键,苯是非极性分子
D.CO2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低
(2)Mn和Fe的部分电离能数据如下表:
元 素 |
Mn |
Fe |
|
电离能 /kJ·mol-1 |
I1 |
717 |
759 |
I2 |
1509 |
1561 |
|
I3 |
3248 |
2957 |
Mn元素价电子排布式为 ,气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难,其原因是 。
(3)铁原子核外有__________种运动状态不同的电子。
(4)根据元素原子的外围电子排布的特征,可将元素周期表分成五个区域,其中Ti属于 区。
(5)Ti的一种氧化物X,其晶胞结构如图所示,则X的化学式为 。
(6)电镀厂排放的废水中常含有剧毒的CN-离子,可在X的催化下,先用NaClO将CN-氧化成CNO-,再在酸性条件下CNO-继续被NaClO氧化成N2和CO2。
①H、C、N、O四种元素的电负性由小到大的顺序为 。
②与CNO-互为等电子体微粒的化学式为 (写出一种即可)。
③氰酸(HOCN)是一种链状分子,它与异氰酸(HNCO)互为同分异构体,其分子内各原子最外层均已达到稳定结构,试写出氰酸的结构式 。
A、B、C、D、E都是元素周期表中前20号元素,原子序数依次增大,B、C、D同周期,A、D同主族,E和其它元素既不在同一周期也不在同主族,B、C、 D的最高价氧化物的水化物两两混合均能发生反应生成盐和水。根据以上信息,回答下列问题:
(1)A和D的氢化物中,沸点较低的是_____________(选填“A”或“D”);A和B的离子中,半径较小的是_______________(填离子符号)。
(2)元素C在元素周期表中的位置_______周期_________族。
(3)已知:晶体的最小重复单位称为“晶胞”。A和E可形成离子化合物,其晶胞结构如图,阳离子(用“●”表示)位于该正方体的顶点或面心;阴离子(用“○”表示)均位于小正方体中。该化合物的电子式__________________。
(4)写出B、C两元素各自对应的最高价氧化物的水化物相互反应的离子方程式。
(13分) 如图所示,各物质间有下列转化关系:
A、F分别为淡黄色固体,A与B的浓溶液反应可以生成C、D、E三种物质,D为无色液体,K为红色金属单质,能在加热条件下与C的浓溶液反应,生成气体Q。I和H为气态双原子分子。反应过程中部分条件和产物均略去。
(1)I的电子式:____________________。
(2)反应A + B的化学方程式:_________________________________________________。
(3)将Q和E按2∶1同时通入品红溶液中,若产物之一含I,则现象可能为___________,原理是(用化学方程式表示)______________________________________________。
(4)若标准状况下将11.2 L Q通入到500 mL 1.5 mol /L 的G溶液中,请将最终溶液的溶质成分及物质的量填入下表(可不填满)。
溶质(化学式) |
物质的量 |
(9分) A、B、C、D是中学化学中常见的四种短周期元素。已知①A具有多种同素异形体,A元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍。②B元素最高正价为 + 5。③C元素有多种化合价,且常温下C元素的单质与某种一元碱溶液反应,可得到两种含C元素的化合物。④B、C两种元素质子数之和是A元素质子数的4倍。⑤D是地壳中含量第二的元素,它的单质是一种良好的半导体材料。
(1)写出A元素的名称_________和C离子的结构示意图____________。
(2)工业上利用A的单质来制备单质D,请写出相应的方程式:
________________________________________________________________________。
(3)由B、C两种元素组成的化合物X,常温下为易挥发的淡黄色液体,X分子为三角锥形分子,且分子里B、C两种原子最外层均达到8个电子的稳定结构。X遇水蒸气可形成一种见的漂白性物质和一种能使石蕊试纸变蓝的气体。则X的分子式。X分子中B、C原子间的化学键的类型为___________(填“极性键”或“非极性键”)。X与水反应的化学方程式________________________。
(12分) 如下图所示,在一个烧瓶中充满气体A,打开①处的止水夹向烧瓶中缓慢通入等体积的气体B后关闭该止水夹,待充分反应后再打开②处的止水夹。
(1)请按要求填表回答打开②处的止水夹前烧瓶中所观察到的现象并按要求书写反应的化学方程式:
(2) 打开②处的止水夹后,烧瓶内剩余气体最多的是(填实验序号)____________。
(10分) 硫酸的消费量是衡量一个国家化工生产水平的重要标志。
(1)V2O5是SO2与O2反应的催化剂,请写出该反应的方程式:
_____________________________________________________________________。
(2)一定条件下,SO2与空气反应10 min后,SO2和SO3物质的量浓度分别为1.2 mol/L和2.0 mol/L,则SO2起始物质的量浓度为_____________;生成SO3的化学反应速率为_________________。
(3)若改变外界条件,发生SO2与空气反应生成SO3,使10 min内的用O2表示的反应速率为0.15mol/(L·min),则改变的条件可能是_______________。
A.压缩体积,增大压强 | B.降低温度 |
C.充入大量的氮气 | D.仅增加SO2的浓度 |
(4)工业制硫酸,用过量的氨水对SO2尾气处理,请写出相关的离子方程式
______________________________________________________。