A、B、C、D、E为五种短周期元素,且原子序数依次增大。其中A、B、C属于同一周期,A原子最外层p能级的电子数等于次外层的电子总数。C原子的最外层中有两个不成对的电子。D、E的原子核内各自的质子数与中子数相等。C可分别与A、B、D、E形成XC2型化合物(X代表A、B、D、E中的一种元素)。已知在DC2和EC2中,D与C的质量之比为7:8;E与C的质量之比为1:1。请回答下列问题:
(1)基态D原子的电子排布式为 ,单质B2中键与键的数目之比为
(2)化合物BH3(H代表氢元素)的立体构型为____,B原子的杂化轨道类型 是 。
(3)C和E的最简单氢化物分别为甲和乙,请比较相同条件下甲、乙的沸点大小,并说明理 。
(4)A可以形成多种结构不同的单质,其中M是所有已知晶体中硬度最大的,其晶体类型是 ;若该晶体晶胞(如图所示)的边长为a cm,则其密度是 g·cm -3(只要求列式,不必计算出数值,阿伏加德罗常数为NA)。
(8分)某工厂用FeC13溶液腐蚀镀有铜的绝缘板生产印刷电路。
(1)用离子方程式表示其化学原理 。
某实验小组的同学对该厂生产印刷电路后所得的废液进行了分析:取50.00 mL。废液,向其中加入0.64 g金属铜,金属铜全部溶解;又取50.00 mL废液,向其中加入足量AgNO3溶液,析出沉淀43.05 g。请回答以下问题:
(2)该厂生产后废液中所含金属阳离子有
(3)该厂原来使用的FeCl3溶液的物质的量浓度为 。(设反应前后溶液的体积无变化);
(4)若向500.00 mL废液中加入足量的稀硝酸,在
标准状况下生成NO气体4.48 L,则原废液中各
金属阳离子的物质的量浓度之比为 。(离
子与比值一一对应)。
(12分)某校化学研究性学习小组在学习了金属的知识后,探究Cu的常见化合物的性质。过程如下:
【提出问题】
①在周期表中,Cu、Al位置接近。Cu不如Al活泼,Al(OH)3具有两性,Cu(OH)2也具有两性吗?
②通常情况下,+2价Fe的稳定性小于+3价Fe,+1价Cu的稳定性也小于+2价Cu吗?
③Cu0有氧化性,能被H2、CO等还原,也能被NH3还原吗?
【实验方案】
(1)解决问题①需用到的药品有CuSO4溶液、 、 (填试剂名称),同时进行相关实验。
(2)解决问题②的实验步骤和现象如下:取98 g Cu(OH)2固体,加热至80—100℃时,得到黑色固体粉末,继续加热到1000℃以上,黑色粉末全部变成红色粉末A。冷却后称量,A的质量为72 g,则A的化学式为 。向A中加入适量的稀硫酸,得到蓝色溶液,同时观察到容器中还有红色固体存在。
(3)为解决问题③,设计的实验装置为(夹持及尾气处理装置未画出):
实验中观察到Cu0变为红色物质。查资料可知,同时生成一种无污染的气体。
【实验结论】
(1)Cu(OH)2具有两性。证明Cu(OH)2具有两性的实验现象是 。
(2)根据实验方案(2),得出的+1价Cu相+2价Cu稳定性大小的结论是:在高温时 。在酸性溶液中 。
(3)CuO能够被NH3还原。
【问题讨论】
有同学认为NH3与CuO反应后生成的红色物质是Cu,也有同学认为NH3与CuO反应后生成的红色物质是Cu和A的混合物。请你设计一个简单的实验检验NH3与CuO反应后生成的红色物质中是否含有A?
(10分)某化学兴趣小组在实验室制取漂白粉,并探究氯气与石灰乳反应的条件和产物。已知:氯气和碱的反应为放热反应。温度较高时,氯气和碱还能发生如下反应:
3C12+ 6OH—5C1—+ ClO3+3H2O。该兴趣小组设计了下列实验装置,进行实验。
请回答下列问题:
(1)甲装置中发生反应的化学方程式是 , 乙装置的作用是 。
(2)小组成员发现,产物中Ca( ClO)2的质量明显小于理论值。他们讨论后认为,部分氯气未与石灰乳反应而逸出,以及温度升高是可能原因。为了探究反应条件对产物的影响,他们另取一定量的石灰乳,缓慢、匀速地通入足量氯气,得出了ClO—、ClO3—两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的关系曲线,粗略表示为右图(不考虑氯气和水的反应)。
①图中曲线I表示 离子的物质的量随反应时间变化的关系。
②所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量为 mol。
(3)为了提高Ca( ClO)2的产率,可对丙装置作适当改进。请你给出一种改进方法:
。
(12分)如下图所示的转化关系中,已知A是由短周期元素组成的酸式盐。通常状况下,D、E、F、Y、H为气体。G和K均为常见的强酸,D和X的分子中均含有10个电子。请回答下列问题:
(1)B的电子式为 ,其中含有的化学键类型是 ;C的化学式是 。
(2)写出在加热条件下.A与足量的B溶液反应的离子方程式: 。
(3)写出D与Y在点燃条件下反应,生成X和一种单质的化学方程式: 。
(4)若G的稀溶液溶解了a mol Fe后(假设E是唯一的还原产物),溶液中两种金属阳离子的物质的量恰好相等,则被还原的G是 mol(用含a的代数式表示)。
(12分)元素X、Y、Z、W为短周期主族元素,且原子序数依次增大。已知Y原子最外层电子数占核外电子总数的3/4,W-、Z+、X+的离子半径逐渐减小,化合物XW在常温下为气体。请填空:
(1)元素Y在周期表中的位置是 ,化合物Z2Y2中阴阳离子个数比为 。
(2)A、B均为由上述四种元素中的三种组成的强电解质,且两种物质中,组成元素的原子数目比均为1:1:1。A溶液中水的电离程度比B溶液中水的电离程度小,则A的化学式是 ,B的名称是 。
(3)用B物质可以在碱性环境下处理含CN-的废水,将CN-氧化成CO2-3和N2,写出该反应的离子方程式: 。
(4)X、Z形成的化合物ZX在有机合成中用途很广泛。它可以夺取很多化合物中的质子而生成相应的Z元素的化合物。写出它与乙醇反应的化学方程式: 。