【化学—选修3:物质结构与性质】
X、Y、Z、L四种元素分别位于周期表中三个紧相邻的周期且原子序数依次增大,它们相关信息如下:X元素原子的价电子构型为nsnnp2n,Y和Z位于同一周期,最外层都有两个未成对电子,L元素原子的基态未成对电子数是同周期最多的元素。
请回答如下问题:
(1)L元素在周期表中的位置是_______________,该原子核外电子排布式是_______________,其最高正价氧化物对应的水氧化物的化学式是_______________;
(2)元素X与Y形成的化合物晶体类型是晶体_________,1mol该化合物含有的化学键数为___________(用阿伏加德罗常数NA表示);
(3)元素M是周期表中电负性最强的元素,X与M形成的化合物XM2的分子几何构型是________,该化合物中X的原子的杂化轨道类型是____________;
(4)X与碳、氢、三种元素形成的相对分子质量最小的分子里有个____δ键,____个π键;
(5)金属元素N与Z形成的离子化合物的晶胞结构如图,晶胞中Z离子数目为______。
有关物质间转化关系如下图,试回答:
(1)转化①的反应条件为.
(2)转化②的化学方程式为.转化③的离子方程式为.
(3)若转化⑤用于实验室制Al(OH)3,则试剂A宜选择(填名称).
(4)向50 mL 3 mol·L-1 AlCl3溶液中滴加1 mol·L-1 NaOH溶液,结果Al3+离子有1/3转化为Al(OH) 3沉淀,则加入的NaOH溶液的体积可能为mL。
根据下列转化关系以及现象回答:
(1)固体X的名称是,Y的化学式是。
(2)写出反应l的化学方程式。
(3)写出反应2的化学方程式。
(4)若15.6g X和足量水反应,转移mol e-。
实验室欲配制100 mL、1mol/L的NaCl溶液,请回答:
(1)不需要使用的仪器是。
A、烧杯B、500 mL容量瓶C、量筒 D、胶头滴管 E、玻璃棒 F、100 mL容量瓶
(2)配制时用托盘天平应称取NaClg。
(3)配制溶液的操作顺序是(用字母表示) 。
A、称量 B、洗涤 C、定容 D、溶解 E、摇匀 F、转移
工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]的工艺流程如下:
已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表:
沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Al(OH)3 |
开始沉淀 |
2.3 |
7.5 |
3.4 |
完全沉淀 |
3.2 |
9.7 |
4.4 |
回答下列问题:
(1)反应Ⅰ中发生的氧化还原反应的化学方程式为。
(2)加入少量NaHCO3的目的是调节pH,使溶液中的________(填“Fe3+”、“Fe2+”或“Al3+”)沉淀。该工艺流程中“搅拌”的作用是______________________。
(3)反应Ⅱ的离子方程式为___。在实际生产中,反应Ⅱ常同时通入O2以减少NaNO2的用量,O2与NaNO2在反应中均作________。若参与反应的O2有11.2 L(标准状况),则相当于节约NaNO2的物质的量为________。
(4)碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)2+离子,可部分水解生成Fe2(OH)42+聚合离子。该水解反应的离子方程式为____________________________。
(5)在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准,产品中不得含有Fe2+及NO3-。为检验所得产品中是否含有Fe2+,应使用的试剂为________(填字母)。
A. 氯水 B. KSCN溶液 C. NaOH溶液 D. 酸性KMnO4溶液
甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
(1)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应Ⅰ: CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g) ΔH1
反应Ⅱ: CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ΔH2
①下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度 |
250℃ |
300℃ |
350℃ |
K |
2.041 |
0.270 |
0.012 |
由表中数据判断ΔH10 (填“>”、“=”或“<”)。
②某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)= 0.2 mol/L,则CO的转化率为,此时的温度为(从上表中选择)。
(2)已知在常温常压下:
① 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(l) ΔH1=-1451.6kJ/mol
② 2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g) ΔH2=-566.0kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:
(3)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如图所示的电池装置:
①该电池的能量转化形式为。
②该电池正极的电极反应为。
③工作一段时间后,测得溶液的pH减小,则该电池总反应的化学方程式为 。