有A、B、C、D、E五种短周期元素,其原子序数依次增大。A原子的电子层数与它的核外电子总数相同,B原子核外最外层电子数是次外层电子数的2倍,C元素的原子基态时2p能级是2s能级上的电子数的2倍,D是该周期中原子半径最大的主族元素,E原子的第一至第四电离能(kJ·mol-1)分别为:578、1817、2745、11575。请回答下列问题:
(1)C、D两元素形成的化合物的晶体类型是 。BC2的结构式 ;在一定温度下,用x射线衍射法测BC2晶胞(晶体中最小的重复单位)边长: a=5.72×10-8cm,该温度下BC2的密度为
(2)若F是D的同主族下一周期元素,则F的电子排布式是: ,
(3)写出E的最高价氧化物对应的水化物与D的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式 。
(4)A2C分子间因存在“氢键”的作用而彼此结合形成(A2C)n。在该分子形成的晶体中每个A2C分子被4个A2C分子包围形成变形的四面体,通过“氢键”相互连接成庞大的分子晶体,其结构示意图如右图所示,试填空。
①含1molA2C的该晶体中有_____mol“氢键”。
②若G是C的同主族下一周期元素,请比较A2C与A2G沸点的高低______________。(填分子式)
碳、硅元素的单质及其化合物是构成自然界的重要物质。
(1)甲烷是最简单的有机物,实验室可通过下列反应制取:CH3COONa+NaOHCH4↑+X(已配平)
①X属于 晶体(填晶体类型)。
②MgO晶体的熔点比CaO高,主要原因是 。
(2)金刚石和石墨是两种重要的碳单质。
①以Ni—Cr—Fe为催化剂,一定条件下可将石墨转化为金刚石。基态Cr3+离子中未成对电子数有 个。
②石墨晶体具有层状结构,在层与层之间嵌入金属K原子,能形成石墨夹层离子化合物(KC8),KC8固态时也能导电,导电的粒子是 。
(3)硅烷(SiH4)的结构与甲烷相似。SiH4分子中共价键的类型是 ;硅烷能与硝酸银发生如下反应:SiH4+8 AgNO3+2 H2O =" 8" Ag↓+SiO2↓+8 HNO3
该反应中氢元素被氧化,由此可判断电负性:Si H(填“>”、“<”或“=”)
(4)下图中,能正确表示与Si同周期部分元素的第三电离能(I3)与原子序数关系的
是 (填标号)。
孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量铁的化合物和硅的化合物。以孔雀石为原料可制备CuCl2·3H2O及纯碱,流程如下图。且知:溶液A只含Cu2+、Fe2+、Fe3+三种金属离子,且三种离子沉淀的pH如表所示。回答下列问题:
(1)图中“试剂1”为 。
(2)加入CuO作用是调节溶液pH,则pH的范围为 。
金属离子 |
Fe3+ |
Fe2+ |
Cu2+ |
|
pH |
氢氧化物开始沉淀 |
1.9 |
7.0 |
4.7 |
氢氧化物完全沉淀 |
3.2 |
9.0 |
6.7 |
(3)气体E、F与饱和食盐水作用生成H和G时,E和F应按一定先后顺序通人饱和食盐水中。其中,应先通入气体是 (填物质的化学式)
(4)由溶液C获得CuCl2·3H2O,需要经过 、 、过滤等操作。
(5)已知:常温下Cu(OH)2的Ksp=2×10-20。计算Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+反应平衡常数 。
A、B、C、D、E是短周期的五种主族元素。A元素的某种原子,其核内没有中子;B元素的基态原子2p轨道上只有一对成对电子;C与B处于同一周期,且原子半径小于B;D与C是同主族元素;E元素的一价阳离子和C元素的阴离子具有相同的电子层结构。根据上述信息回答下列问题:
(1)B元素的原子结构示意图是 ;C元素原子的轨道表示式是 ;D元素原子的价电子排布式是 ;
(2)A元素分别与C、D两元素形成的化合物的稳定性由强到弱的顺序是(用化学式表示) ;
(3)由B、D、E三种元素组成的某种化合物的水溶液能使pH试纸先变蓝后褪色,写出该化合物的化学
式 ;用一个离子方程式表明该化合物水溶液使pH试纸先变蓝后褪色的原因 。
有以下物质:①HF ②Cl2 ③H2O ④N2 ⑤C2H4 ⑥C2H6 ⑦H2 ⑧H2O2 ⑨H-C≡N
(1)只含有极性键的是 ;只含有非极性键的是 ;既含有极性键又含有非极性键的是 。
(2)只含有σ键的是 ;即含有σ键又含有π键的是 ;含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是 ;
在a、b两支试管中,分别装入足量Na2CO3粉末,然后向两支试管中分别加入相同物质的量浓度、相同体积的稀盐酸和稀醋酸。填写下列空白。
(1)a、b两支试管中的现象:相同点是__________,不同点是__________________。原因是__________________。
(2)a、b两支试管中生成气体的速率开始时是a__________b,反应完毕后生成气体的总体积是a__________b,原因是__________________。
(1)在其他条件不变的情况下,研究改变起始氢气物质的量[用n(H2)表示]
对N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反应的影响且△H<0,实验结果可表示成如图所示的规律(图中T表示温度,n表示物质的量):
①比较在a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是__________。
②若容器容积为1L,n=3mol,反应达到平衡时N2、H2的转化率均为60%,则在起始时体系中加入N2的物质的量为__________mol,NH3体积分数为_________,此条件下(T2),反应的平衡常数K=_________,当温度升高时该平衡常数将__________。
③图像中T2和T1的关系是__________。(填“高于”、“低于”、“等于”、“无法确定”)。
(2)氨气和氧气从145℃就开始反应,在不同温度和催化剂条件下生成不同产物(如图):
4NH3+5O24NO+6H2O ,4NH3+3O22N2+6H2O温度较低时以生成__________为主,温度高于900℃时,NO产率下降的原因是
已知反应①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH=a kJ·mol-1,平衡常数为K;反应②CO(g)+1/2O2(g)===CO2(g) ΔH=b kJ·mol-1;测得在不同温度下,K值如下:
温度/℃ |
500 |
700 |
900 |
K |
1.00 |
1.47 |
2. 40 |
(1)若500 ℃时进行反应①,CO2的起始浓度为2 mol·L-1,平衡时,CO的浓度为________。
(2)反应①为________(选填“吸热”或“放热”)反应。
(3)700 ℃时反应①达到平衡,要使该平衡向右移动且能增大CO2(g)的转化率,其他条件不变时,可以采取的措施有________(填序号)。
A.缩小反应器体积 B.通入CO2 C.升高温度到900 ℃
D.使用合适的催化剂 E.增加Fe的量
(4)下列能说明反应②达到平衡状态的是________。
a.每消耗1 molCO的同时生成1 mol CO2 b.体系压强保持不变
c.v正(O2)=v逆(CO2) d.容器中混合气体的密度保持不变
e.混合气体中CO的体积分数保持不变 f.CO和O2的体积比保持不变
在一个密闭容器中,发生下列反应:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ΔH>0,达到平衡后,试回答下列问题
(1)上述正向反应是: 反应(填:放热、吸热)。
(2)该反应的化学平衡常数表达式为K= 。
(3)恒温恒容通人H2O(g),原化学平衡向 反应方向移动(填“正移”、“逆移”“不移”下同)c(CO)____(填“增大”、“减小”或“不变” 下同)。
(4)减小密闭容器的容积,保持温度不变,原化学平衡向 反应方向移动,v(正) 。
(5)某温度下上述反应平衡时,恒容、降低温度,原化学平衡向 反应方向移动,容器内混合气体的压强 。
下图是八种有机化合物的转换关系。
请回答下列问题:
(1)根据系统命名法,化合物A的名称是________。
(2)上述框图中,①是________反应,③是________反应(填反应类型)。
(3)化合物E是重要的工业原料,写出由D生成E的化学方程式:________。
(4)C2的结构简式是__________________。F1的结构简式是________________。F1和F2互为
_______________。
(5)上述八种化合物中,属于二烯烃的是________。二烯烃的通式是________。
在密闭容器中,丁烷催化裂解,其碳链按两种方式断裂,生成两种烷烃和两种烯烃。若
丁烷的裂解率为90%,求裂解后混合气体的平均相对分子质量__________。
金刚烷(可以看成四个等同的六元环组成的空间构型)是一种重要的化工原料,工业上
可通过下列途径制备:
请回答下列问题:
(1) 环戊二烯分子中最多有____________个原子共平面;
(2) 金刚烷的分子式为_______________,其分子中的—CH2—基团有_____________个;金刚烷的二
氯代物的数目是______。
(3) 下面是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线:
其中,反应①的产物名称是_________________,反应②的反应试剂和反应条件_____________,反
应③的反应类型是___________;
【化学——选修有机化学基础】
下图中 A、B、C、D、E均为有机化合物。已知:C能跟NaHCO3发生反应,C和D的相对分子质量相等,且E为无支链的化合物。
根据上图回答问题:
(1)已知E的相对分子质量为102,其中碳、氢两种元素的质量分数分别为58.8%、9.8%,其余为氧,则E的分子式为 。
(2)化合物B不能发生的反应是 (填字母序号):
a.加成反应 b.取代反应 c.消去反应 d.酯化反应 e.水解反应 f.置换反应
(3)反应②的化学方程式是 。
(4)C分子中的官能团名称是 ;A的结构简式是 。
(5)同时符合下列三个条件的B的同分异构体的数目有 个。
Ⅰ.含有间二取代苯环结构 Ⅱ.属于非芳香酸酯 Ⅲ.与 FeCl3溶液发生显色反应。写出其中任意一个同分异构体的结构简式 。
【化学-物质结构与性质】
N和B元素在化学中有很重要的地位。
(1)写出与N元素同主族的As元素的基态原子核外电子排布式_________________。
从原子结构的角度分析B、N和O元素的第一电离能由大到小的顺序为___________。
(2)N元素与B元素的氟化物化学式相似,均为AB3型,但分子的空间结构有很大不同,其原因是_____________________________________________,其中BF3的分子构型为__________。
(3)立方氮化硼可利用人工方法在高温高压条件下合成,其硬度仅次于金刚石而远远高于其它材料,因此它与金刚石统称为超硬材料。BN的晶体结构与金刚石相似,其中B原子的杂化方式为________,微粒间存在的作用力是________。
(4)NaN3是抗禽流感药物“达菲”合成过程中的中间活性物质,NaN 3也可用于汽车的保护气囊。3 mol NaN 3受撞击会生成4 mol N2气体和一种离子化合物A。
①请写出上述NaN 3撞击反应的化学方程式 。
②根据电子云的重叠方式判断:N2分子中存在的σ键和π键数目之比为 。
)【化学—选修化学与技术】
工业上以磷肥生产形成的副产物石膏(CaSO4·2H2O)与焦炭为原料可生产硫酸,同时
可以得到硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料。以下是有关的工艺流程示意图。
试回答:
(1)写出方程式:反应Ⅰ___________________________________,
(2)写出方程式:反应Ⅱ______________________________________。
(3)请根据下表和化学平衡知识,分析工业上制硫酸中SO2的催化氧化的适宜条件是
____________________________________。
表Ⅰ:
压 强 / M Pa 转化率/% 温度/℃ |
0.1 |
0.5 |
1 |
10 |
400 |
99.2 |
99.6 |
99.7 |
99.9 |
500 |
93.5 |
96.9 |
97.8 |
99.3 |
600 |
73.7 |
85.8 |
89.5 |
96.4 |
(4)检验滤液H中含有CO的方法是___________________________________。
(5)氯化钙结晶水合物()是目前常用的无机储热材料,选择的依据是___________ (填序号)。
a.熔点较低(29℃熔化) b.能导电 c.易溶于水 d.无毒