Q、R、X、Y、Z是原子序数依次增大的前四周期元素,Q的一种单质是天然存在的最硬的物质,X原子的核外电子有八种运动状态,Y元素的离子半径是第三周期中最小的,Z是第四周期中未成对电子最多的原子。
(1)Z原子的价电子排布式为_________________。
(2)Q、R、X、Y四种元素的电负性由大到小的顺序是_______________。
(3)杂化轨道理论指出原子中能量相近的s、p或s、p、d轨道之间可以通过杂化形成种类丰富的杂化轨道。RCl3分子中心原子的杂化方式为___________,从原子结构的角度解释不存在RCl5分子的原因_______。
(4)配合物甲的分子式为ZCl3·4H2O,配位数为6。取1mol甲溶于水,加入足量的AgNO3溶液,得到143.5g白色沉淀。在酸性溶液中,甲发生水合反应转化为乙(ZCl3·6H2O)。乙的配位原子只有一种,配位数为6。
①甲的结构简式为_______________。
②甲→乙的化学方程式为______________。
(5)图a是Q的一种同素异形体和钾形成的插层化合物的晶胞图,图b是晶胞沿侧面的投影图。该插层化合物的化学式为______________。
A、B、C、D四种物质溶于水均完全电离,电离出的离子如下表。
阳离子 |
Na+、Al3+、Ba2+、H+、NH4+ |
阴离子 |
SO42-、OH-、CO32-、Cl- |
现进行如下实验:
①足量A溶液与B溶液混合共热可生成沉淀甲和刺激性气味气体;
②少量A溶液与C溶液混合可生成沉淀乙;
③A溶液与B溶液均可溶解沉淀乙,但都不能溶解沉淀甲。
请回答:
(1)A的化学式为_________;室温时,将pH相等的A溶液与D溶液分别稀释10倍,pH分别变为a和b,则a _______b(填“>”、“=”或“<”)。
(2)加热蒸干C溶液并灼烧,最后所得固体为_______(填化学式)。
(3)C溶液与D溶液反应的离子方程式为_______。
(4)向B溶液中逐滴加入等体积、等物质的量浓度的NaOH溶液,滴加过程中水的电离平衡将_______(填“正向”、“不”或“逆向”)移动;最终所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序为__________________。
(5)已知沉淀甲的Ksp=x。将0.03mol·L-1的A溶液与0.01mol·L-1的B溶液等体积混合,混合溶液中酸根离子的浓度为_______ (用含x的代数式表示,混合后溶液体积变化忽略不计)。
【化学与技术】
钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成一个产业链(如图所示),将大大提高资源的利用率,减少环境污染。
请回答下列问题:
(1)Fe的原子序数为26,其最外层电子数为2,请写出铁原子结构示意图____。
(2)写出钛铁矿在高温下与焦炭经氯化得到四氯化钛的化学方程式。
(3)氯碱厂获得Cl2的离子方程式为。
(4)由TiCl4→Ti反应后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物,可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti,依据下表信息,需加热的温度略高于℃即可。
(5)为了减少产业链生产时产生的工业三废对环境的威胁,当NaCl与FeTiO3的物质的量之比为时,理论上Cl2的利用率最大。
【有机物化学基础】
A-G均为有机化合物,其中A为二卤代烃,相对分子质量为216,碳的质量分数为22.2%。相关转化关系如下:
已知:
请回答:
(1)C的核磁共振氢谱有_______个吸收峰。
(2)①、④的反应类型分别为________、______。
(3)下列关于F的说法正确的是_______ (填选项字母)。
a.1 mol F与足量金属钠反应最多生成2 mol H2
b.1 mol F完全燃烧消耗8.5 mol O2
c.能与新制Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀
d.能与NaHCO3反应生成CO2
(4)写出下列反应的化学方程式
反应③___________________________________;
反应⑤___________________________________;
(5)符合下列条件的同分异构体有_____种,任写其中一种的结构简式_____。
i.与E互为同系物ii.相对分子质量比E大28
镍电池广泛应用于混合动力汽车系统,电极材料由Ni(OH)2、炭粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成.由于电池使用后电极材料对环境有危害,某兴趣小组对该电池电极材料进行资源回收研究,并设计出相关实验流程图
已知:①NiCl2易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+
②某温度下一些金属氢氧化物的Ksp及沉淀析出的理论pH如表所示:
回答下列问题:
(1)根据表数据判断步骤②依次析出沉淀Ⅱ和沉淀Ⅲ(填化学式),则pH1pH2(填填“>”、“=”或“<”),控制两种沉淀析出可利用。
A.pH试纸 B.石蕊指示剂 C.pH计
(2)已知溶解度:NiC2O4>NiC2O4•H2O>NiC2O4•2H2O,则反应③的化学方程式是。第③步反应后,过滤沉淀时需要的玻璃仪器有。若过滤时发现滤液中有少量浑浊,从实验操作的角度给出两种可能的原因、。
(3)④中阳极反应产生的气体E为,验证该气体的试剂为。
(4)试写出反应⑥的离子方程式。
【有机物化学基础】
有机物G是制备液晶材料的中间体之一,其结构简式为:
G的一种合成路线如下:其中,A~F分别代表一种有机化合物,合成路线中的部分产物及反应条件已略去。
已知:X的核磁共振氢谱只有1种峰;RCH=CH2RCH2CH2OH;通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定,易脱水形成羰基。请回答下列问题:
(1)A的结构简式是;C中官能团的名称是。
(2)B的名称是。第①~⑦步中属于取代反应的有(填步骤编号)
(3)写出反应⑤的化学方程式。
(4)第⑦步反应的化学方程式是。
(5)G经催化氧化得到Y(C11H12O4),写出同时满足下列条件的Y的所有同分异构体的结构简式。
a.苯环上的一氯代物有2种; b.水解生成二元羧酸和醇。