[选修物质结构与性质](15分)
A、B、C、D、E、F为六种短周期元素,它们核电荷数依次递增。已知:B原子核外最外层电子数是次外层电子数的两倍,电子总数是E原子总数的1/2,F是同周期元素中原子半径最小的元素;D2-与E2+的电子层结构相同。B与D可以形成三原子化合物甲。A是非金属元素,且A、C、F可形成离子化合物乙。请回答:
(1)C单质的电子式 ,F元素原子的电子排布式 ,E元素的原子结构示意图是 。
(2)化合物乙中含有的化学键是 。
(3)化合物甲为固体时属于 晶体,E单质在一定条件下与甲反应的化学方程式为 。
(4)如图立方体中心的“·”表示B单质所形成的原子晶体中的一个原子,请在立方体的顶点用“·”表示出与之紧邻的B原子
(17分)利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是工业上生产硫酸的关键步骤。
(1)某温度下,2SO2(g)+O2(g)2S03(g)△H3=mkJ/mol,平衡常数(K)的大小与温度(T)的关系如右图中曲线所示,则m____0(填“>”“=”或“<”);b点时v(正) v(逆)(填“<”、“=”或“>”)。反应的焓变(△H)将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)若反应物起始的物质的量相同,下列关系图不正确的是 (填序号)。
(3)某硫酸厂利用SO2尾气、废铁屑、空气、水合成绿矾(FeS04·7H2O),反应中作还原剂的物质是 。
(4)将反应后的混合气体用氨水吸收可得到(NH4)2SO3和(NH4)2SO4两种化工原料。
①对于(NH4)2SO3溶液,某同学写出了如下的正确关系式:
2[c(SO2-3)十c(HSO-3)+c(H2SO3)]=c(NH+4)+c(NH3·H2O)
请分析该同学的依据是 。
②在(NH4)2 SO4溶液中存在:NH+4+ H2ONH3·H2O+H+,则该反应常温下的平衡常数K= (已知:常温下,NH3·H2O的电离平衡常数K=1. 7×10-5)
(5)三氧化硫吸收后所得的硫酸常用来制备BaSO4作X射线透视时的内服造影剂,胃酸很强(pH约为1),但服用大量BaSO4仍然是安全的,BaSO4不溶于酸的原因是(用溶解平衡原理解释) 。万一误服了少量BaCO4,应尽快用大量0. 5mol/LNa2SO4溶液给患者洗胃,如果忽略洗胃过程中Na2SO4溶液浓度的变化,残留在胃液中的Ba2+浓度仅为mol/L(已知25℃时,Ksp(BaSO4)=1×l0-10 ,Ksp(BaCO3)=1×10-9).
(13分)已知甲、乙、丙分别代表中学化学中的常见物质,请根据题目要求回答下列问题:
(1)若甲的化学式为RCl3,其溶液在加热蒸于并灼烧时可发生如下反应:
a.甲+H2O乙十丙 b.乙氧化物+H2O
①若甲为某用途广泛的金属元素的氯化物,其溶液在上述变化中生成的氧化物为红棕色粉末,则该金属在周期表中的位置是: 。
②若甲为某短周期金属元素的氯化物,则甲发生a反应的化学方程式为:____。
③将以上两种金属单质用导线连接,插入一个盛有NaOH溶液的烧杯中构成原电池,则负极发生的电极反应为 。
(2)若甲、乙、丙均是短周期中同一周期元素形成的单质或化合物,常温下乙为固体单质,甲和丙均为气态化合物,且可发生反应:甲十乙丙。则:
①甲的结构式为 。
②写出上述反应的化学方程式 。
③写出在200mL 2mol/L的NaOH溶液中通入6.72L(标准状况)的气体甲发生完全反应的总离子方程式 。
(13分)某研究性学习小组的一个课题是“NO2能否支持木条的燃烧?”由于实验室中没有现成的NO2气体,该小组的同学设计了两个方案(忽略N2O4的存在,图中铁架台等夹持仪器均已略去):
I.实验装置如下图l所示
(1)浓硝酸受热分解的化学方程式是 。
(2)实验开始后木条上的火星逐渐熄灭,有的同学得出“NO2不能支持木条的燃烧”的结论。你认为这一结论是否正确?——(填“正确,,或“不正确),理由是 。
Ⅱ.实验装置如上图2所示
(1)硝酸铜固体加热分解的产物有氧化铜、二氧化氮和氧气,该反应的化学方程式是
。
(2)当集气瓶中充满红棕色气体时,木条复燃了,有的同学得出“NO2能支持木条的燃烧”的结论。你认为这一结论是否正确? (填“正确”或“不正确”),理由是_ ___。
III.为了更直接说明“NO2能否支持木条的燃烧”这一问题,请你重新设计一个简单的实验方案,简述实验原理和主要操作。
将15.6 g Na2O2和5.4 g A1同时放入一定量的水中,充分反应后得到200 mL溶液,再向溶液中缓慢通入标准状况下的HCl气体6.72 L,若反应过程中溶液的袜积保持不变,则下列说法正确的是 ( )
A.最终得到7.8g沉淀
B.最终得到的溶液中只含NaCl溶质
C.最终得到的溶液中c(Na+)=1.5mO1/L
D.标准状况下,反应过程中得到6.72L的气体
25℃时,在25 mL 0.1 mol/L的NaOH溶液中,逐滴加入0.2 mol/L的CH3COOH溶液,溶液的pH与醋酸体积关系如右图,下列分析正确的是 ( )
A.B点的横坐标a=12.5
B.C点时溶液中有:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
C.D点时溶液中有:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+)
D.曲线上A、B间的任意一点,溶液中都有:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)