【化学——选修3:物质结构与性质】
E、G、M、Q、T是五种原子序数依次增大的前四周期元素。E、G、M是位于P区的同一周期的元素,M的价层电子排布为nsnnp2n,E与M原子核外的未成对电子数相等;QM2与GM2-为等电子体;T为过渡元素,其原子核外没有未成对电子。请回答下列问题:
(1)与T同区、同周期元素原子价电子排布式是 。
(2)E、G、M均可与氢元素形成氢化物,它们的最简单氢化物在固态时都形成分子晶体,其中晶胞结构与干冰不一样的是 (填分子式)。
(3)E、G、M的最简单氢化物中,键角由大到小的顺序为 (用分子式表示),其中G的最简单氢化物的VSEPR模型名称为 ,M的最简单氢化物的分子立体构型名称为 。
(4)EM、GM+、G2互为等电子体,EM的结构式为(若有配位键,请用“→”表示) 。E、M电负性相差1.0,由此可以判断EM应该为极性较强的分子,但实际上EM分子的极性极弱,请解释其原因 。
(5)TQ在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方TQ晶体结构如下图所示,该晶体的密度为ρ g·cm-3。如果TQ的摩尔质量为M g/mol,阿伏加德罗常数为NA mol-1,则a、b之间的距离为 cm。
燃料电池具有广阔的发展前途,科学家近年研制出一种微型的燃料电池,采用甲醇取代氢气做燃料可以简化电池设计,该电池有望取代传统电池。某学生在实验室利用碱性甲醇燃料电池电解Na2SO4溶液。
请根据图示回答下列问题:
(1)图中a电极是(填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”)。该电极上发生的电极反应式为。
(2)碱性条件下,通入甲醇的一极发生的电极反应式为。
(3)当消耗3.36 L氧气时(已折合为标准状况),理论上电解Na2SO4溶液生成气体的总物质的量是 mol,电解后溶液的PH____________(填增大、减小或不变)。
(4)25℃、101kPa时,燃烧16g甲醇生成CO2和H2O(l),放出的热量为363.26 kJ,写出甲醇燃烧的热化学方程式:。
(每空2分,共12分)有X、Y、Z三种单质和甲、乙、丙三种常见的化合物,它们有如下图及叙述所示的关系:
(1)X、Y、Z都是短周期元素的单质,X元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的2倍;Y元素有两种常见单质,二者质量相等时其物质的量之比为3 :2;Z元素原子的次外层电子数是其最外层电子数的4倍。则:
①写出化合物甲的电子式___________________;
②写出Z与甲反应的化学方程式_______________________________________________;
(2)X、Y、Z都是非金属单质,X是原子晶体,Y、Z都是分子晶体,X、Y都能与强碱溶液反应;乙的水溶液是工业三酸之一,也是实验室常用试剂。则:
①写出X与NaOH溶液反应的离子方程式________________________________________;
②在①所得溶液中加入乙的溶液,观察到的现象___________________________________
___________________________________;
(3).X、Z是常见金属,Z与甲的反应只有在高温下才能进行,甲是一种具有磁性的化合物,乙在工业上常用于制取Z单质。则:
①写出乙与NaOH溶液反应的化学方程式______________________;
②将等物质的量的X和Z分别与足量的稀硫酸反应,当两种金属完全溶解后,得到气体的质量之比是____________________________。
工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2)提取氧化铝做冶炼铝的原料,提取的操作过程如下:
(1)第一步在铝土矿中加入盐酸后的实验基本操作是,若在固体B中加入氢氧化钠溶液(填”会”或”不会”)发生反应,若会,则写出反应的离子方程式
(2)验证滤液A中是否含Fe3+,可取少量滤液A并加入(填试剂名称),现象是。
(3)写出碳酸氢钠的一种用途。
A、B、C是中学化学常见的三种物质,它们之间的相互转化关系如下(部分反应条件及产物略去):
(1)若A是一种淡黄色单质固体,则B对环境会产生的不利影响是,则B→C的化学方程式为。
(2)若A是一种金属,C是淡黄色固体,则B的电子式为。C物质与水反应的化
学方程式为。
(3)若C是红棕色气体,则A的化学式可能为,试写出C与水反应的化学方程式。
(1)浓H2SO4能够用于干燥某些气体,是由于它具有性;如:下列气体能用浓硫酸来进行干燥的气体是(可多选,但只要有选错项,即得0分)
① Cl2② H2S③ NH3④ CO2
(2)浓H2SO4能使纸片变黑,是由于它具有性;
(3)浓H2SO4可以与Cu反应,是由于它具有 性和酸性,其反应的化学方程式是: 。